專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字功率源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電能表的功率源，具體地說(shuō)是一種適用于全數(shù)字電能表的數(shù)字功 率源。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的功率源只能輸出實(shí)際的電壓、電流等計(jì)量數(shù)據(jù)，是一種實(shí)際的功率源，無(wú)法 與具備IEC61850-9-1和IEC61850-9-2以太網(wǎng)光纖接口的全數(shù)字電能表無(wú)縫連接，目前還 沒(méi)有一種能與全數(shù)字電能表無(wú)縫連接的功率源。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種數(shù)字 功率源，以實(shí)現(xiàn)與全數(shù)字電能表無(wú)縫連接的目的。為此，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案數(shù)字功率源，其特征在于它包括 IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元、系統(tǒng)管理控制單元、電源管理單元、顯示單元和鍵盤(pán)控制單元， 電源管理單元通過(guò)電纜線與上述的其它各單元連接；系統(tǒng)管理控制單元與IEC61850數(shù)字 源發(fā)生單元進(jìn)行雙向通訊，通過(guò)排線與鍵盤(pán)控制單元連接，通過(guò)排線與顯示單元連接。電源 管理單元負(fù)責(zé)提供其它各單元的工作電源。IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元負(fù)責(zé)接收系統(tǒng)管理 控制單元的控制命令，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口輸出。系統(tǒng)管理控制單元負(fù)責(zé)控制 IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元，顯示單元負(fù)責(zé)顯示系統(tǒng)管理控制單元的顯示信息，給用戶提供 人機(jī)交互的顯示窗口。鍵盤(pán)控制單元給用戶提供了控制系統(tǒng)管理控制單元的鍵盤(pán)功能。本實(shí)用新型工作時(shí)，通過(guò)串口控制單元(PC計(jì)算機(jī)或其他控制設(shè)備)或鍵盤(pán)控 制單元來(lái)控制系統(tǒng)管理控制單元，并按照內(nèi)部協(xié)議使IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元輸出符合 IEC61850-9-1/IEC61850-9-2的電壓、電流、功率因數(shù)等計(jì)量數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口輸出。在數(shù)字化變電站中，電子式互感器將采樣值傳輸給合并單元，合并單元將一次側(cè) 傳過(guò)來(lái)的12路信號(hào)，經(jīng)過(guò)一定的預(yù)處理后按照IEC61850規(guī)約中9-1，9-2所規(guī)定的編碼格 式和協(xié)議發(fā)送給二次保護(hù)、控制設(shè)備、數(shù)字電能表等。數(shù)字源發(fā)生單元就是基于合并單元的 這個(gè)功能特點(diǎn)，根據(jù)電壓、電流、功率因數(shù)等實(shí)際值計(jì)算出一個(gè)理論的電壓電流數(shù)據(jù)流，按 照IEC61850-9-l，IEC61850-9-2的幀格式，通過(guò)以太網(wǎng)光纖口，發(fā)送到數(shù)字電能表上。目前 在合并單元中使用比較廣泛的是FPGA+DSP的結(jié)構(gòu)，因?yàn)镕PGA具有獨(dú)特的FIFO (先進(jìn)先出) 結(jié)構(gòu)，方便于多路采樣數(shù)據(jù)的排序和預(yù)處理。數(shù)據(jù)流經(jīng)基于FPGA的數(shù)據(jù)還原模塊完成高速 數(shù)據(jù)的接收還原后，送入DSP中完成一系列復(fù)雜協(xié)議的處理和濾波。隨著目前嵌入式技術(shù) 的發(fā)展，基于ARM架構(gòu)的處理器應(yīng)用更加廣泛，技術(shù)也日趨成熟，ARM處理器的多流水線設(shè) 計(jì)、更高的主頻和更多的功能所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越明顯。上述IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元的硬件結(jié)構(gòu)采用一塊ARM2440嵌入式工控板，其由 核心板和控制板組成，核心板負(fù)責(zé)IEC61850的功率運(yùn)算和協(xié)議的組成，控制板負(fù)責(zé)協(xié)議命 令的控制和協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，協(xié)議命令是通過(guò)控制板控制，協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送是通過(guò)控制板上的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述的數(shù)字功率源，系統(tǒng)管理控制單元采用一 ARM9315嵌入式工控板，負(fù)責(zé)圖 形界面的設(shè)置，并且通過(guò)RS323接口與IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元雙向通訊，負(fù)責(zé)控制 IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元。上述的數(shù)字功率源，電源管理單元是由一個(gè)5V開(kāi)關(guān)電源和一個(gè)12V開(kāi)關(guān)電源組 成，5V開(kāi)關(guān)電源負(fù)責(zé)給IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元供電，12V開(kāi)關(guān)電源負(fù)責(zé)給系統(tǒng)管理控制 單元、顯示單元和鍵盤(pán)控制單元供電。上述的數(shù)字功率源，顯示單元為彩色液晶顯示器；鍵盤(pán)控制單元由36個(gè)按鍵組 成。本實(shí)用新型具有以下有益效果1)具備100M以太網(wǎng)光纖輸出接口，輸出符合 IEC61850-9-1, IEC61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)格式的電流、電壓數(shù)據(jù)，可與具備IEC61850-9-1和 IEC61850-9-2以太網(wǎng)光纖接口的全數(shù)字電能表無(wú)縫連接；2)由于采用了 DSP和雙ARM系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)，使得用于電能計(jì)算的數(shù)字信號(hào)處理器有足夠的時(shí)間來(lái)更加精確的處理電能 數(shù)據(jù)和更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐能力，從而使數(shù)據(jù)源的數(shù)字輸出精度更高，網(wǎng)絡(luò)輸出能力更強(qiáng)。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的數(shù)字功率源，它由IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元、系統(tǒng)管理控制單元、 電源管理單元、顯示單元和鍵盤(pán)控制單元組成，電源管理單元通過(guò)電纜線與上述的其它各 單元連接，電源管理單元由一個(gè)5V開(kāi)關(guān)電源和一個(gè)12V開(kāi)關(guān)電源組成，5V開(kāi)關(guān)電源負(fù)責(zé)給 IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元供電，12V開(kāi)關(guān)電源負(fù)責(zé)給系統(tǒng)管理控制單元、顯示單元和鍵盤(pán) 控制單元供電。系統(tǒng)管理控制單元通過(guò)RS232接口與IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元進(jìn)行雙向 通訊，通過(guò)排線與鍵盤(pán)控制單元連接，通過(guò)排線與顯示單元連接。鍵盤(pán)控制控制單元由36 個(gè)按鍵組成。顯示單元為彩色液晶顯示器。所述的IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元為一 ARM2440嵌入式工控板，其由核心板和控制 板組成，核心板負(fù)責(zé)IEC61850的功率運(yùn)算和協(xié)議的組成，控制板負(fù)責(zé)協(xié)議命令的控制和協(xié) 議的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，協(xié)議命令通過(guò)控制板控制，協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送是通過(guò)控制板上的RJ45網(wǎng)絡(luò)接 口來(lái)實(shí)現(xiàn)，輸出電壓、電流、功率因數(shù)等計(jì)量數(shù)據(jù)。所述的系統(tǒng)管理控制單元為一 ARM9315 嵌入式工控板。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作任何 形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同 變化與修飾，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求數(shù)字功率源，其特征在于它包括IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元、系統(tǒng)管理控制單元、電源管理單元、顯示單元和鍵盤(pán)控制單元，電源管理單元通過(guò)電纜線與上述的其它各單元連接；系統(tǒng)管理控制單元與IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元連接，通過(guò)排線與鍵盤(pán)控制單元連接，通過(guò)排線與顯示單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字功率源，其特征在于所述的IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元為 一 ARM2440嵌入式工控板，其由核心板和控制板組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字功率源，其特征在于所述的系統(tǒng)管理控制單元為一 ARM9315嵌入式工控板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字功率源，其特征在于所述的顯示單元為彩色液晶顯示o
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字功率源，其特征在于所述的鍵盤(pán)控制控制單元由36個(gè)按 鍵組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字功率源，其特征在于所述的電源管理單元由一個(gè)5V開(kāi)關(guān) 電源和一個(gè)12V開(kāi)關(guān)電源組成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種適用于全數(shù)字電能表的數(shù)字功率源。目前還沒(méi)有一種能與全數(shù)字電能表無(wú)縫連接的功率源。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種數(shù)字功率源，其特征在于它包括IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元、系統(tǒng)管理控制單元、電源管理單元、顯示單元和鍵盤(pán)控制單元，電源管理單元通過(guò)電纜線與上述的其它各單元連接；系統(tǒng)管理控制單元與IEC61850數(shù)字源發(fā)生單元進(jìn)行雙向通訊，通過(guò)排線與鍵盤(pán)控制單元連接，通過(guò)排線與顯示單元連接。本實(shí)用新型可與具備IEC61850-9-1和IEC61850-9-2以太網(wǎng)光纖接口的全數(shù)字電能表無(wú)縫連接。
文檔編號(hào)G01R22/10GK201615926SQ201020049939
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者姚力, 李少騰, 陸春光 申請(qǐng)人:浙江省電力試驗(yàn)研究院;浙江省電力試驗(yàn)研究院技術(shù)服務(wù)中心