[实用新型]一种数字量输入电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数字量输入电能表，具体涉及一种能够适用于IEC61850标准基础上数字化变电站的0.2S级三相电子式多功能电能表。

背景技术

随着智能电网的发展，变电站数字化，智能化已经成为一种趋势。数字化变电站不同于传统变电站，其架构在IEC61850标准基础上，采用过程层、间隔层和站控层的三层结构，在前端用电子式互感器取代了传统互感器，所有电测量都在过程层转化成符合IEC61850 9-1、9-2协议的数字信号后，通过光纤以太网传递给过程层或间隔层设备，这些设备将电测量处理后的结果，按照IEC61850 7-1,7-2等规定，经以太网传递给站控层系统。在这种条件下，只能支持模拟量输入，并且不具备双向通信功能的传统电能表就不再适用，而需要专门用于数字化变电站的数字量输入电能表，而数字量输入电能表技术目前处于起步阶段。

专利号为200820052568.8的中国实用新型专利公开了一种数字化变电站电能表，该专利所涉及的电能表能够实现数字电测量信号的输入，并支持光纤和RJ45接口，但该技术也存在较大的局限性：首先，该实用新型中，协议处理芯片仅支持IEC61850 9-1，而目前大多数的数字化变电站都是采用IEC61850 9-2作为过程层传输协议。其次，该实用新型仅有一个光纤接口用于接收数字电测量信号，而另外一个RJ45接口则是用作测试或现场调试用，其不具备与站控层通信的接口，因此也不符合数字化变电站对双向通信的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种数字量输入电能表，作为适用于IEC61850标准基础上数字化变电站的数字量输入电能表。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案。

一种数字量输入电能表，包括主CPU单元，其特征在于：主CPU单元连接有数字信号处理芯片，所述数字信号处理芯片分别连接有第一网络物理层芯片和flash芯片；所述第一网络物理层芯片连接有第一光纤以太网接口；所述主CPU单元还连接有第二网络物理层芯片，该第二物理层芯片连接有第二光纤以太网接口；所述主CPU单元还分别连接有显示单元和用于电表低功耗操作的十六位单片机；所述显示单元包括分别与所述主CPU单元连接的点阵液晶屏和功能按键，所述的功能键还与十六位单片机相连接；所述主CPU单元还分别连接有NAND FLASH芯片和铁电存储芯片。

主CPU单元包含200MHZ ARM9处理器。

数字信号处理芯片为高速三十二位数字信号处理芯片。

所述显示单元还包括一路RS232维护口和一路USB接口。

主CPU单元还连接有扩展通讯单元。

所述的扩展通讯单元包含两路 RS485接口和一路RS232接口。

本实用新型的积极效果在于：本实用新型采用双光纤以太网接口，一个接口用于与过程层网络交互，能够同时支持IEC61850 9-1以及IEC61850 9-2协议的数字电测量信号输入，另外一个接口接入站控层网络，能够支持IEC61850 7-1、7-2、7-3、8-1等站控层通信协议。并设计了三核架构——高速数字信号处理芯片DSP，主CPU ARM9以及16位的小型单片机。DSP配合ARM9完成所有的计量以及IEC61850模型工作，小型单片机负责电表在低功耗下的工作。

进一步地说，本实用新型能够实现纯数字电测量信号的接收，减少因模拟测量通道导致的系统误差；接口设计方案使该实用新型能够同时支持IEC61850 9-1与IEC61850 9-2过程层传输协议，满足所有数字化变电站的信号传输要求。

第二路光纤以太网接口使本实用新型能够与站控层进行信息交互，在IEC61850基础上进行灵活的模型配置，减少参数设置的工作量以及使站内通信更加灵活。

三核的设计架构使得表计可以支持停电抄表等低功耗下的常规工作，真正实现数字化变电站的精确电能计量。

附图说明

图1是本实用新型的总电气结构示意图。

图2是本实用新型的前面板单元示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式详细说明本实用新型的结构和工作原理。