一種數(shù)字化電能計量通信模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于變電站自動化通信領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字化電能計量通信模擬
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能變電站數(shù)字化電能計量裝置的應(yīng)用越來越廣泛。與傳統(tǒng)電能計量裝置相比，數(shù)字化電能計量裝置的工作原理發(fā)生了顯著變化，尤其是通信接口和通信規(guī)約采用了 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]數(shù)字化電能計量裝置通信規(guī)約測試裝置是檢測數(shù)字化電能計量裝置通信是否正常的有效手段。目前，數(shù)字化電能計量裝置通信規(guī)約測試裝置一般采用IEC61850-10標(biāo)準(zhǔn)推薦的測試方案。
[0004]然而，如何評價數(shù)字化電能計量通信規(guī)約測試裝置的性能呢？目前，國內(nèi)外尚無開展相關(guān)研究的報道。本實用新型針對數(shù)字化電能計量通信規(guī)約測試裝置的性能評價缺少有效的手段問題，設(shè)計了一種數(shù)字化電能通信模擬裝置，旨在解決數(shù)字化電能計量通信規(guī)約測試裝置實際性能評價的難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字化電能計量通信模擬裝置，該模擬裝置可以測試數(shù)字化電能計量通信規(guī)約測試裝置的實際性能。
[0006]本實用新型的技術(shù)問題通過如下技術(shù)方案解決:一種數(shù)字化電能計量通信模擬裝置，包括:
[0007]光網(wǎng)口:用于接收數(shù)字化電能計量通信規(guī)約測試裝置輸出的基于IEC61850-9-2LE報文的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
[0008]電網(wǎng)口:用于接收或發(fā)送基于IEC61850-8-1報文的電信號；
[0009]第一解析模塊:用于對輸入的電信號中的IEC61850-9-2LE報文進行解析，輸出基于IEC61850-9-2LE報文的數(shù)字信號；
[0010]第二解析模塊:用于對輸入的電信號中的IEC61850-8-1報文進行解析，輸出基于IEC61850-8-1報文的數(shù)字信號，還用于讀取數(shù)字化電能計量裝置的信息模型，完成編碼后發(fā)送基于IEC61850-8-1報文的電信號；
[0011]同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM:用于存儲數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型；
[0012]數(shù)字信號處理器DSP:用于計算IEC61850-9-2LE報文的離散度和完整性，將基于IEC61850-9-2LE報文和IEC61850-8-1報文的相關(guān)數(shù)字信號發(fā)送出去，還用于控制數(shù)據(jù)的寫入和讀??；
[0013]人機接口:用于顯示IEC61850-9-2LE報文的離散度和完整性和用于顯示IEC61850-8-1報文，還用于設(shè)置數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型；
[0014]所述光網(wǎng)口與所述第一解析模塊相連，將基于IEC61850-9-2LE報文的電信號發(fā)送到所述第一解析模塊，所述第一解析模塊與所述數(shù)字信號處理器DSP相連，將基于IEC61850-9-2LE報文的數(shù)字信號發(fā)送到所述數(shù)字信號處理器DSP，所述電網(wǎng)口與所述第二解析模塊相連，將基于IEC61850-8-1報文的電信號發(fā)送到所述第二解析模塊或接收所述第二解析模塊發(fā)出的基于IEC61850-8-1報文的電信號，所述第二解析模塊與所述數(shù)字信號處理器DSP和所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM相連，接收所述數(shù)字信號處理器DSP發(fā)出的的控制信號讀取所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM中的信息模型，將基于IEC61850-8-1報文的數(shù)字信號發(fā)送到所述數(shù)字信號處理器DSP，所述數(shù)字信號處理器DSP通過串行通用總線與所述人機接口相連，將基于IEC61850-9-2LE報文和IEC61850-8-1報文的相關(guān)數(shù)字信號發(fā)送到所述人機接口顯示，所述數(shù)字信號處理器DSP還與所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM相連，將所述人機接口設(shè)置的數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型寫入所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM中。
[0015]所述第一、第二解析模塊都由現(xiàn)場可編程門陣列FPGA構(gòu)成。
[0016]所述人機接口為工控機。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0018]本實用新型模擬裝置模擬了數(shù)字化電能計量裝置通信規(guī)約報文的接收和發(fā)送，相比于數(shù)字化電能計量裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低，可以接收IEC61850-9-2LE報文，測試IEC61850-9-2LE報文離散度和完整性，還可以接收和發(fā)送IEC61850-8-1報文，并對接收的IEC61850-8-1報文進行驗證；本實用新型采用高性能的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA對IEC61850-9-2LE報文和IEC61850-8-1報文進行解碼和譯碼，由于現(xiàn)場可編程門陣列FPGA采用并行處理方式，速度快，幾乎無延時，顯著提高了裝置的性能。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型較佳實施例的組成原理框圖。
【具體實施方式】
[0020]圖1為本實用新型較佳實施例的組成原理框圖，如圖1所述，本實用新型的數(shù)字化電能計量通信模擬裝置包括光網(wǎng)口、電網(wǎng)口、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA1、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA2、同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM、數(shù)字信號處理器DSP、人機接口即工控機。光網(wǎng)口與FPGAl單向通信，F(xiàn)PGAl與DSP單向通信。電網(wǎng)口與FPGA2雙向通信，F(xiàn)PGA2與DSP進行雙向通信，F(xiàn)PGA2與同步隨機存儲器SDRAM單向通信。數(shù)字信號處理器DSP與人機接口雙向通信。
[0021]人機接口:人機接口采用思泰基的LX-801A工控機，采用工業(yè)上廣泛使用的Windows7嵌入式操作系統(tǒng)，具有人機交互功能。人機接口通過串行通信接口與數(shù)字信號處理器DSP通過串行通用總線連接。用于顯示IEC61850-9-2LE報文的離散度和完整性，還用于設(shè)置數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型和IEC61850-8-1報文的顯示。
[0022]數(shù)字信號處理器DSP:采用ADI公司的ADSP-BF609高性能DSP，具有強大的處理能力。ADSP-BF609是Blackf in雙核處理器，工作頻率高達IGHz，采用ADI/INTEL微信號架構(gòu)(MSA)0完成與人機接口之間的通訊，接收FPGAl解析后的IEC61850-9-2LE報文，計算報文的離散度和完整性，把計算結(jié)果發(fā)送到人機接口顯示。接收FPGA2解析后的IEC61850-8-1報文，并發(fā)送到人機接口顯示。把數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型存儲在同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM中，并控制FPGA2讀取SDRAM中的信息模型。
[0023]現(xiàn)場可編程門陣列FPGAl:采用ACTEL公司的高性能FPGA，連接光網(wǎng)口和數(shù)字化信號處理器(DSP)。對光網(wǎng)口傳遞的基于IEC61850-9-2LE的電信號進行解析，并將解析后的IEC61850-9-2LE報文發(fā)送給數(shù)字信號處理器DSP。
[0024]現(xiàn)場可編程門陣列FPGA2:采用ACTEL公司的高性能FPGA，與電網(wǎng)口和數(shù)字化信號處理器DSP進行雙向通信。與同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM進行單向通信。對電網(wǎng)口傳遞的基于IEC61850-8-1報文的電信號進行解析，并將解析后的IEC61850-8-1報文發(fā)送給數(shù)字信號處理器DSP，還用于讀取SDRAM中的信息模型，編碼后發(fā)送基于IEC61850-8-1報文的電信號到電網(wǎng)口。
[0025]同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM:采用64MB的SDRAM芯片MT48LC32M16A2TG。用于存儲數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型。電網(wǎng)口:外部與電能計量通信規(guī)約測試裝置進行雙向通信，通信的內(nèi)容是IEC61850-8-1報文，通信的載體是電信號。內(nèi)部與現(xiàn)場可編程門陣列FPGA2雙向通信。
[0026]光網(wǎng)口:采用AVAGO集團的AFBR5803的光網(wǎng)口，外部與數(shù)字化電能計量通信規(guī)約測試裝置連接，接收數(shù)字化電能計量通信規(guī)約測試裝置輸出的基于IEC61850-9-2LE的光信號，轉(zhuǎn)換光信號為電信號。內(nèi)部與現(xiàn)場可編程門陣列FPGAl連接，發(fā)送電信號給現(xiàn)場可編程門陣列FPGAl0
[0027]本實用新型的【具體實施方式】不限于此，根據(jù)本實用新型的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實用新型還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均應(yīng)落在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)字化電能計量通信模擬裝置，其特征在于，包括: 光網(wǎng)口:用于接收數(shù)字化電能計量通信規(guī)約測試裝置輸出的基于IEC61850-9-2LE報文的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 電網(wǎng)口:用于接收或發(fā)送基于IEC61850-8-1報文的電信號； 第一解析模塊:用于對輸入的電信號中的IEC61850-9-2LE報文進行解析，輸出基于IEC61850-9-2LE報文的數(shù)字信號； 第二解析模塊:思土對輸入的電信號中的IEC61850-8-1報文進行解析，輸出基于IEC61850-8-1報文的數(shù)字信號，還用于讀取數(shù)字化電能計量裝置的信息模型，完成編碼后發(fā)送基于IEC61850-8-1報文的電信號； 同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM:用于存儲數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型； 數(shù)字信號處理器DSP:用于計算IEC61850-9-2LE報文的離散度和完整性，將基于IEC61850-9-2LE報文和IEC61850-8-1報文的相關(guān)數(shù)字信號發(fā)送出去，還用于控制數(shù)據(jù)的寫入和讀取； 人機接口:用于顯示IEC61850-9-2LE報文的離散度和完整性和用于顯示IEC61850-8-1報文，還用于設(shè)置數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型； 所述光網(wǎng)口與所述第一解析模塊相連，將基于IEC61850-9-2LE報文的電信號發(fā)送到所述第一解析模塊，所述第一解析模塊與所述數(shù)字信號處理器DSP相連，將基于IEC61850-9-2LE報文的數(shù)字信號發(fā)送到所述數(shù)字信號處理器DSP，所述電網(wǎng)口與所述第二解析模塊相連，將基于IEC61850-8-1報文的電信號發(fā)送到所述第二解析模塊或接收所述第二解析模塊發(fā)出的基于IEC61850-8-1報文的電信號，所述第二解析模塊與所述數(shù)字信號處理器DSP和所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM相連，接收所述數(shù)字信號處理器DSP發(fā)出的的控制信號讀取所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM中的信息模型，將基于IEC61850-8-1報文的數(shù)字信號發(fā)送到所述數(shù)字信號處理器DSP，所述數(shù)字信號處理器DSP通過串行通用總線與所述人機接口相連，將基于IEC61850-9-2LE報文和IEC61850-8-1報文的相關(guān)數(shù)字信號發(fā)送到所述人機接口顯示，所述數(shù)字信號處理器DSP還與所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM相連，將所述人機接口設(shè)置的數(shù)字化電能計量裝置的信息模型和ACSI服務(wù)模型寫入所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電能計量通信模擬裝置，其特征在于，所述第一、第二解析模塊都由現(xiàn)場可編程門陣列FPGA構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字化電能計量通信模擬裝置，其特征在于，所述人機接口為工控機。
【專利摘要】一種數(shù)字化電能計量通信模擬裝置，包括：光網(wǎng)口、電網(wǎng)口、第一解析模塊、第二解析模塊、同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM、數(shù)字信號處理器DSP、人機接口；所述光網(wǎng)口與所述第一解析模塊相連，所述第一解析模塊與所述數(shù)字信號處理器DSP相連，所述電網(wǎng)口與所述第二解析模塊相連，所述第二解析模塊與所述數(shù)字信號處理器DSP和所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM相連，所述數(shù)字信號處理器DSP通過串行通用總線與所述人機接口相連，所述數(shù)字信號處理器DSP還與所述同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM相連。本實用新型模擬了數(shù)字化電能計量裝置通信規(guī)約報文的接收和發(fā)送，相比于數(shù)字化電能計量裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低，可以接收IEC61850-9-2LE報文，測試IEC61850-9-2LE報文離散度和完整性，還可以接收和發(fā)送IEC61850-8-1報文，并對接收的IEC61850-8-1報文進行驗證。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN204789790
【申請?zhí)枴緾N201520405941
【發(fā)明人】肖勇, 潘峰, 林國營, 張鼎衢, 宋強, 趙偉, 孟慶亮
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月12日