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　　創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置

2017-10-20 10:56:59 · 中國儀表網(wǎng) 閱讀：588
　　創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置
　　創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置。該專利由國網(wǎng)江蘇省電力公司常州供電公司申請，并于2017年10月17日獲得授權(quán)公告。
 
　　內(nèi)容說明
 
　　本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)的智能變電站計(jì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對基于IEC6185標(biāo)準(zhǔn)的智能變電站的三相電子式多功能電能表進(jìn)行檢定和測試的數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置。
 
　　發(fā)明背景
 
　　智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，變電站數(shù)字化，智能化已經(jīng)成為一種趨勢，數(shù)字化變電站不同于傳統(tǒng)變電站，其架構(gòu)在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，采用過程層、間隔層和站控層的三層結(jié)構(gòu)，所有電測量都在過程層轉(zhuǎn)化成符合IEC61850 9-1、9-2協(xié)議的數(shù)字信號后，通過光纖以太網(wǎng)傳遞給過程層或間隔層設(shè)備。智能變電站中需要用到較多的用于計(jì)量的數(shù)字化電能表，其所用的數(shù)字電能表在實(shí)驗(yàn)室以及安裝在智能變電站實(shí)負(fù)荷運(yùn)行時都需要對其誤差等進(jìn)行校驗(yàn)。傳統(tǒng)的電能表具有相對較成熟的校驗(yàn)設(shè)備和比較完備的檢定規(guī)程和方法；而數(shù)字化電能表與傳統(tǒng)的電表相比，其計(jì)量原理和方法均發(fā)生了較大的變化，不再是傳統(tǒng)的依靠模擬量采集，而是基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)下通過數(shù)字化信號的采集完成計(jì)量功能，并可通過網(wǎng)絡(luò)等方式與其它設(shè)備(如后臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)通訊。目前，能夠較好地對數(shù)字化電能表在實(shí)驗(yàn)室特別是在現(xiàn)場實(shí)負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行高精度檢測校驗(yàn)的相對成熟的校驗(yàn)檢測裝置或儀器，尚不多見。
 
　　發(fā)明內(nèi)容
 
　　本發(fā)明的目的是：提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、接口豐富、檢測精度高且使用時連接方便快捷的精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置。
 



圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
 

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明的精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：包括主控單元、高速數(shù)據(jù)處理單元、網(wǎng)絡(luò)管理單元、FPGA單元、觸摸顯示屏、按鍵單元和電源管理單元；主控單元設(shè)有第一通信端、第二通信端、顯示信號端和按鍵信號輸入端；高速數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有第一至第五通信端；網(wǎng)絡(luò)管理單元設(shè)有數(shù)據(jù)信號通信端和控制信號通信端；FPGA單元設(shè)有數(shù)據(jù)通信端；觸摸顯示屏設(shè)有顯示信號端；按鍵單元設(shè)有信號輸出端；主控單元的第一通信端與高速數(shù)據(jù)處理單元的第一通信端雙向信號電連接；主控單元的第二通信端與高速數(shù)據(jù)處理單元的第二通信端雙向信號電連接；主控單元的顯示信號端與觸摸顯示屏的顯示信號端雙向信號電連接；主控單元的按鍵信號輸入端與按鍵單元的信號輸出端信號電連接；高速數(shù)據(jù)處理單元的第三通信端與網(wǎng)絡(luò)管理單元的數(shù)據(jù)信號通信端雙向信號電連接；高速數(shù)據(jù)處理單元的第四通信端與網(wǎng)絡(luò)管理單元的控制信號通信端雙向信號電連接；高速數(shù)據(jù)處理單元的第五通信端與FPGA單元的數(shù)據(jù)通信端雙向信號電連接；電源管理單元用于提供工作電源。
 
　　上述的主控單元包括CPU模塊、閃存模塊、SDRAM模塊、時鐘模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、通信接口模塊、USB接口模塊、顯示模塊和雙口RAM模塊；CPU模塊設(shè)有通信端和按鈕信號輸入端；顯示模塊和雙口RAM模塊均設(shè)有第一通信端和第二通信端；主控單元的閃存模塊、SDRAM模塊、時鐘模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、通信接口模塊和USB接口模塊均分別與CPU模塊雙向信號電連接；顯示模塊的第一通信端、雙口RAM模塊的第一通信端均與CPU模塊雙向信號電連接。
 
　　CPU模塊的通信端即為主控單元的第一通信端；雙口RAM模塊的第二通信端即為主控單元的第二通信端；CPU模塊的按鈕信號輸入端即為主控單元的按鍵信號輸入端；顯示模塊的第二通信端即為主控單元的顯示信號端。
 
　　上述的網(wǎng)絡(luò)管理單元設(shè)有ST光纖接口、SC光纖接口和RJ45接口；其中，ST光纖接口和SC光纖接口分別各設(shè)有2個；RJ45接口設(shè)有3個。
 
　　進(jìn)一步的方案是：上述的高速數(shù)據(jù)處理單元包括型號為ADSP-BF518的32位DSP芯片，主頻為400MHz。上述的FPGA單元設(shè)有高頻脈沖輸出接口、電表脈沖輸入接口和FT3數(shù)據(jù)接口。
 
　　本發(fā)明具有積極的效果：(1)本發(fā)明的精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置，采用主控單元、高速數(shù)據(jù)處理單元和FPGA單元的數(shù)據(jù)信息處理的多核架構(gòu)，用于實(shí)時檢測校驗(yàn)時確保裝置對數(shù)字化電能表的檢測實(shí)時高效，且檢測精度高。(2)本發(fā)明的精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置，主控單元通過設(shè)置網(wǎng)口，使用時與后臺上位機(jī)通信方便；設(shè)置USB接口、RS232通信接口，連接外設(shè)方便。(3)本發(fā)明的精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置，網(wǎng)絡(luò)管理單元3設(shè)有ST光纖接口31、SC光纖接口32和RJ45接口33，便利了在校驗(yàn)現(xiàn)場與不同光纖接口和網(wǎng)絡(luò)接口的接入，而不必到校驗(yàn)現(xiàn)場后再進(jìn)行接口的轉(zhuǎn)換，省時省力；同時，解決了現(xiàn)場實(shí)負(fù)荷檢定的情況下無法同時接入光纖數(shù)字信號的問題：傳統(tǒng)的現(xiàn)場校驗(yàn)可以把校驗(yàn)儀和電能表并接起來，同時采樣線路的電壓、電流信號進(jìn)行檢測。在數(shù)字化變電站中一般是合并單元點(diǎn)對點(diǎn)發(fā)61850報文給數(shù)字化電能表，合并單元很少有預(yù)留的測試專用通道用于現(xiàn)場檢定，本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)管理單元，把合并單元發(fā)來的數(shù)據(jù)信號通過多口同步轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)裝置和數(shù)字化電能表同步得到數(shù)據(jù)，從而可以在被檢電表當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)實(shí)負(fù)荷下的動態(tài)精度測定。(4)本發(fā)明的精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置，通過觸摸顯示屏和按鍵單元的設(shè)置，使得操控界面友好，使用方便。(5)本發(fā)明的精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低。
 
　　如需進(jìn)一步了解，請下載該專利完整說明書。
 
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相關(guān)資料下載：[發(fā)明授權(quán)] 精度較高的智能變電站數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置.pdf
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