[實用新型]數字化電能表

有效

• 申請號: 201520052964.0
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN204347130U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 蔣水兵;唐天祥;趙言濤;歐陽金興
• 申請（專利權）人: 威勝集團有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本實用新型涉及一種數字化電能表。

背景技術

數字化電能表主要用于智能變電站的數字信號計量，智能變電站中，低功率、數字化的新型互感器代替常規CT和PT，將高壓、大電流直接變換成數字信號，針對數字化輸出的電子式互感器，合并單元將7個電流互感器和5個電壓互感器合并為一個單元組，將整合的數字信號輸入給數字化電能表進行電能計量。為了提高供電的可靠性、調度的靈活性，高電壓等級（如超過220KV）變電站電氣主接線一般采用3/2斷路器的接線方式，并且合并單元等裝置采取就地安裝的原則，這樣一來，數字化電能表一般要接收來自三個不同合并單元的數字信號才能正常采樣計量。

目前市面上的數字化電能表僅有一路光纖接口，為了實現多路光纖信號的接入，必須引入光纖交換機將多路合并單元的數據合成一路再發送給數字化電能表，增加的設備使變電站間隔層更加復雜，配置難度更大。光纖交換機的引入，不僅增加了數據傳輸時出現網絡延時的可能，交換機中大量數據的聚集增加了網絡風暴及網絡擁塞出現的可能，這都會對計量穩定性有一定的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種接線簡單且穩定可靠的數字化電能表。

本實用新型提供的這種數字化電能表，包括三路光纖接口、光纖轉換電路、以太網交換電路、DSP和管理MCU，一路光纖接口經由光纖轉換電路接入以太網交換電路，其余的光纖接口直接接入以太網交換電路，以太網交換電路的輸出端與DSP連接，DSP與管理MCU連接。

所述光纖轉換電路包括光電一體化模塊和一路光纖接口，光電一體化模塊的TP接收端和TP發送端均與所述以太網交換電路連接，其光口接收端與光口發送端與一路光纖接口連接，其復位端口與所述管理MCU連接。

所述光電一體化模塊采用型號為IP113A的光纖轉換器。

所述以太網交換電路包括SWITCH交換芯片；SWITCH交換芯片的兩組光口接收端分別與另兩路光纖接口連接，其兩組光口發送端分別與該兩路光纖接口連接，其TP接收端和TP發送端均與所述光電一體化模塊的對應端口連接，其串口與所述DSP連接。

所述SWITCH交換芯片采用MICREL公司的型號為KSZ8995FQ的集成管理開關。

所述以太網交換電路還包括光纖指示電路，光纖指示電路包括所述三路光纖接口的通信狀態Spd指示電路、全雙工與半雙工工作狀態Ful指示電路和光纖連接狀態Lnk指示電路。

針對智能變電站中電氣主接線采用3/2斷路器接線方式時，來自不同智能合并單元的數字化采樣信號不能直接接入電能表，須通過光纖交換機中轉才能正常接入的現狀，本實用新型采用三路光纖接口設計，在各種接線方式下智能合并單元到電能表都不需要通過交換機等設備，通過光纖就能直接連通多個智能合并單元到電能表，連接方式是點到點，不須通過網絡中轉，簡單方便可靠；并且三路光纖接口互為獨立，相互隔離，接入一路或多路光纖信號都能正確計量。由此實現真正意義上的智能合并單元到電能表的點對點計量，提高了計量系統的穩定性，降低了變電站系統的復雜度。

本實用新型為智能變電站減少了一個設備，顯而易見能為智能站的建設降低一定的成本，同時降低了智能站的配置及維護難度，更重要的是計量線路中間網絡設備的減少，降低了網絡延時對計量穩定性的影響，使計量裝置更加可靠、可信。

附圖說明

圖1是本實用新型的功能框圖。

圖2是本實用新型的光纖轉換電路圖。

圖3是本實用新型的光纖接口電路圖。

圖4是本實用新型的以太網交換電路圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括三路光纖接口、光纖轉換電路、以太網交換電路、DSP和管理MCU，一路光纖接口經由光纖轉換電路接入以太網交換電路，其余的光纖接口直接接入以太網交換電路，以太網交換電路的輸出端與DSP連接，DSP與管理MCU連接。

本實用新型主要是從硬件上實現三路光纖信號的同時接入，每路光纖信號先通過SWITCH交換芯片處理，將多路端口接收的以太網報文在特定的端口發送給DSP處理器，DSP接收到符合要求的數據幀后就開始解碼并計算電量。

光纖轉換電路包括光電一體化模塊U12、三號光纖接口電路和信號指示電路。

如圖2所示，本實用新型的光電一體化模塊U12采用型號為IP113A的光纖轉換器。