[發(fā)明專利]一種電表核心板自適應(yīng)采樣方法、系統(tǒng)及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010940968.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN112034414B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王保帥;胡珊珊;肖勇;尹家悅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R35/04
• 分類號(hào): G01R35/04;G01R19/25
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

1.一種電表核心板自適應(yīng)采樣方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：上位機(jī)向三相標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)送控制指令，通過FPGA仿真設(shè)備向電表核心板發(fā)送電路通道開閉指令；

S2：三相標(biāo)準(zhǔn)源根據(jù)接收到的控制指令輸出三相電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)，將輸出的三相電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)輸入到電表核心板的采樣電路中，電表核心板根據(jù)接收到的電路通道開閉指令控制采樣電路中電路通道的開閉，采樣電路輸出采樣三相電壓信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)；

S3：上位機(jī)通過FPGA仿真設(shè)備獲取電表核心板的采樣三相電壓信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)，基于三相電壓信號(hào)和采樣三相電壓信號(hào)計(jì)算電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)，基于三相電流信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)計(jì)算電流轉(zhuǎn)換系數(shù)；獲取目標(biāo)電壓值和目標(biāo)電流值，基于目標(biāo)電壓值和電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算三相標(biāo)準(zhǔn)源的實(shí)際電壓值；基于目標(biāo)電流值和電流轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算三相標(biāo)準(zhǔn)源的實(shí)際電流值；

S4：上位機(jī)控制三相標(biāo)準(zhǔn)源輸出實(shí)際電壓值和實(shí)際電流值，判斷電表核心板的采樣三相電壓信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)是否與目標(biāo)電壓值和目標(biāo)電流值一致；若否，將當(dāng)前的采樣三相電壓信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)作為目標(biāo)值，重新執(zhí)行步驟S3，調(diào)整電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)和電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，重新計(jì)算三相標(biāo)準(zhǔn)源的實(shí)際電壓值和實(shí)際電流值，并重新執(zhí)行步驟S4。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電表核心板自適應(yīng)采樣方法，其特征在于，步驟S2的具體過程如下：

三相標(biāo)準(zhǔn)源根據(jù)接收到的控制指令輸出三相電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)，將輸出的三相電壓信號(hào)輸入到電表核心板的采樣電路中的電壓采樣電路，電壓采樣電路輸出采樣三相電壓信號(hào)；將輸出的三相電流信號(hào)輸入到電表核心板的采樣電路中的電流采樣電路，電表核心板根據(jù)接收到的電路通道開閉指令控制電流采樣電路中電路通道的開閉，電流采樣電路輸出采樣三相電流信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電表核心板自適應(yīng)采樣方法，其特征在于，三相電壓信號(hào)中的每一相電壓值與采樣三相電壓信號(hào)中每一相的電壓值的比為1100:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電表核心板自適應(yīng)采樣方法，其特征在于，在步驟S3中，上位機(jī)基于三相電壓信號(hào)和采樣三相電壓信號(hào)計(jì)算電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)的具體過程為：

式中，為電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)，為采樣三相電壓信號(hào)，為三相電壓信號(hào)；

上位機(jī)基于三相電流信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)計(jì)算電流轉(zhuǎn)換系數(shù)的具體過程為：

式中，為電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，為采樣三相電流信號(hào)，為三相電流信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電表核心板自適應(yīng)采樣方法，其特征在于，在步驟S3中，上位機(jī)基于DL/T645協(xié)議，通過FPGA仿真設(shè)備獲取電表核心板的采樣三相電壓信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)。

6.一種電表核心板自適應(yīng)采樣系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)、三相標(biāo)準(zhǔn)源、FPGA 仿真設(shè)備以及電表核心板；其中，電表核心板包括采樣電路；上位機(jī)分別與三相標(biāo)準(zhǔn)源以及FPGA仿真設(shè)備相連接，三相標(biāo)準(zhǔn)源與電表核心板的采樣電路相連接，F(xiàn)PGA仿真設(shè)備與電表核心板相連接；

上位機(jī)用于向三相標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)送控制指令，通過FPGA仿真設(shè)備向電表核心板發(fā)送電路通道開閉指令；通過FPGA仿真設(shè)備獲取電表核心板的采樣三相電壓信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)，基于三相電壓信號(hào)和采樣三相電壓信號(hào)計(jì)算電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)，基于三相電流信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)計(jì)算電流轉(zhuǎn)換系數(shù)；獲取目標(biāo)電壓值和目標(biāo)電流值，基于目標(biāo)電壓值和電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算三相標(biāo)準(zhǔn)源的實(shí)際電壓值；基于目標(biāo)電流值和電流轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算三相標(biāo)準(zhǔn)源的實(shí)際電流值；控制三相標(biāo)準(zhǔn)源輸出實(shí)際電壓值和實(shí)際電流值，判斷電表核心板的采樣三相電壓信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)是否與目標(biāo)電壓值和目標(biāo)電流值一致；若否，將當(dāng)前的采樣三相電壓信號(hào)和采樣三相電流信號(hào)作為目標(biāo)值，調(diào)整電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)和電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，重新計(jì)算三相標(biāo)準(zhǔn)源的實(shí)際電壓值和實(shí)際電流值；

三相標(biāo)準(zhǔn)源用于根據(jù)接收到的控制指令輸出三相電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)；

FPGA仿真設(shè)備用于仿真智能電能表的時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)芯片、安全芯片、外圍器件以及接口；

電表核心板用于通過采樣電路對(duì)電壓和電流進(jìn)行采樣，根據(jù)接收到的電路通道開閉指令控制采樣電路中電路通道的開閉。