光纤输入数字电能表
阅读：850发布：2023-01-16
专利汇可以提供光纤输入数字电能表专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种光纤输入数字 电能 表，包括MCU单元、DSP模 块 ，在MCU单元与DSP模块之间连接有FPGA模块，所述DSP模块至少有两个，各DSP模块带有以太网 接口 ，通过以太网接口与FPGA模块连接，用于实现IEC61850-9-1/-9-2及IEC60044协议的解析并将 采样 数据以内部标准格式传至所述FPGA模块，由所述FPGA模块实现点积计量，并计算各种电参量同时将数据通过DMA通道送至管理平台MCU单元存储和管理，从而实现一个管理模块对应多路计量模块，显著提高了相关元器件和 机架 空间的利用率，同时还能避免现有表计安装时光纤弯曲半径过小的问题。，下面是光纤输入数字电能表专利的具体信息内容。
光纤输入数字电能表
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种光纤输入数字电能表
背景技术
[0002] 数字电能表是智能化变电站的一个重要组成部分，它起着连接变电站过程层与间隔层的作用，在数字电能表以下只有经过各种协议打包后的采样数据，而在数字电能表之上的则是经过解包后计量的到的各种测量计量数据。当前的数字电能表基本上都是延续了传统的表计模式，即一个管理模块对应一个计量模块(见图2)，传统的表计模式不支持一个管理模块对应多个计量模块，不利于管理模块功能以及机架空间的充分利用，同时，传统表计安装时很难有效避免光纤曲率半径过小的问题(如图3)，根据IEEE802.3u规定，光纤弯折半径需大于10cm，而现有表计设计很难确保该要求能得以实现，光纤弯折半径过小不但会导致信号衰减变大，误码率增加，同时光纤寿命也不能得到保证。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种光纤输入数字电能表，以实现一个管理模块对应多路计量模块。
[0004] 本实用新型提供的这种光纤输入数字电能表包括MCU单元、DSP模块，在MCU单元与DSP模块之间连有FPGA模块，所述DSP模块至少有两个，各DSP模块带有以太网接口，通过以太网接口与FPGA模块连接，用于实现IEC61850-9-1/-9-2及IEC60044协议的解析并将采样数据以内部标准格式传至所述FPGA模块，由所述FPGA模块实现点积计量，并计算各种电参量同时将数据通过DMA通道送至管理平台MCU单元内存，由所述MCU单元对数据存储和管理。
[0005] 由于数字电能表的输入端已经没有强电信号存在，仅有光纤将各路数字信号送入表计，本实用新型根据现有技术的这一特点，在所述MCU模块与DSP模块之间增加了FPGA模块，利用所述FPGA模块对多路DSP模块计量数据进行点积计量，并将计量结果送至所述MCU单元存储和管理，这就实现了一个机箱计量多路用户用电情况，显著提高了相关元器件和机架空间的利用率，同时还能避免现有表计安装时光纤弯曲半径过小的问题。附图说明
[0006] 图1是本实用新型的架构示意图。
[0007] 图2是现有技术的架构示意图。
[0008] 图3是现有技术的连线示意图。
具体实施方式
[0009] 如图1所示，本实用新型提供的光纤输入数字电能表包括MCU单元，FPGA模块以及DSP模块。其中所述MCU单元由32位控制器组成，它与变电站间隔层相连接，提供计量平台的管理功能，负责管理各种事件，如失压失流报警、掉电存数等，并为上级调度设备提供计量数据查询接口；所述FPGA模块为赛灵思公司的Spartan3E系列产品，主要用于实现各电参量值的计算与测量，包括有功/无功/视在电能量计量、RMS、功率因数、有功/无功/视在功率计算等；所述DSP模块为ADI公司的Blackfin 537系列产品，自带以太网接口，所述DSP模块的主要功能是将接收到的协议帧进行解码，并将其转化为32位定长的归一化数据后送至所述FPGA模块。
[0010] 本实用新型提供的光纤输入数字电能表的具体工作过程如下：变电站过程层设备对现场信号进行采样，并将采样数据根据IEC61850-9-1/-9-2及IEC60044协议打包后送至所述DSP模块；所述DSP模块作为数据标准化单元，可实现IEC61850-9-1/-9-2及IEC60044协议的解析并将采样数据以内部标准格式传至所述FPGA模块；所述FPGA模块可接收多路DSP模块传送的数据，实现点积计量，分别计算和测量各路DSP模块的各种电参量，包括有功/无功/视在电能量计量、RMS、功率因数、有功/无功/视在功率计算等，并将计量后数据通过DMA通道送至所述管理模块MCU单元内存；所述MCU单元由32位控制器组成，提供计量平台的管理功能，对各路计量模块进行管理，从而实现一个管理模块对应多路计量模块。
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