[发明专利]一种基于FPGA实现的精密时间控制SMV报文控制器及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统智能变电站数字化计量体系校验领域，具体涉及一种基于FPGA实现的精密时间控制SMV报文控制器及其方法。

背景技术

目前，智能变电站以及数字化变电站的发展已经进入到大面积工程应用阶段，随着电子式互感器、合并单元以及智能单元的大量应用，数字量输入电度表也已开始在电力系统大面积应用。随着国家电网公司Q/GDW 441-2010《智能变电站继电保护技术规范》的发布，基于时间控制的合并单元也已经在智能变电站中大量应用，其中对合并单元的延时特性以及SMV报文时间抖动特性都已做出比较明确的规范。但目前国内、外都没有明确的技术指标来约束SMV报文延时的变化，SMV报文时间抖动等参数对继电保护、计量设备等间隔层设备的影响，尤其是这些时间特性的变化将会影响计量特性的程度。由于数字量采样值报文是按照离散点来发送的，所以纯粹的数字源的时间特性是数字量报文的最大特点，时间特性的精度决定了数字功率源的精度。

所以从目前现状来看，迫切需要一种装置来定量精确控制SMV报文的时间特性，改变延时变化、时间抖动，来检测智能变电站的数字化计量体系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于FPGA实现的精密时间控制SMV报文控制器及其方法，解决目前的控制方法或装置无法约束SMV报文延时的变化，SMV报文时间抖动等参数对继电保护、计量设备等间隔层设备的影响，尤其是这些时间特性的变化对计量特性的影响的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于FPGA实现的精密时间控制SMV报文控制器，包括

报文控制模块，由主CPU构成，连接有报文发送模块、报文接收模块对时模块；

报文发送模块，由FPGA控制，向数字化电度表发送9-2报文；

报文接收模块，数字化电度表校验仪就接收数字化电度表的秒脉冲信号后，向报文接收模块发出的9-2报文；

对时模块，通过同步光纤接收GPS模块的GPS信号。

更进一步的技术方案是，所述报文控制模块连接有上位机连接模块。

一种基于FPGA实现的精密时间控制方法，包括以下步骤：

步骤一，报文控制模块通过报文发送模块向数字化电度表发送9-2报文；

步骤二，数字化电度表向数字化电度表校验仪发送秒脉冲信号；

步骤三，数字化电度表校验仪据所接收到电能表所发出的脉冲计算出数字化电度表在一段时间之内所累积的电量，同时校验仪计算出这段时间之内的电量，比较两者之间的电量，得出电表在误码或丢包，延时变化，时间特性等情况下的误差；

步骤四，数字化电度表校验仪向与报文控制模块相连的报文接收模块发送9-2报文；

步骤五；报文控制模块通过对时模块接收GPS模块发送的时间信息，按照绝对时间来控制时间的变化率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能约束SMV报文延时的变化，SMV报文时间抖动等参数对继电保护、计量设备等间隔层设备的影响，尤其是这些时间特性的变化将会影响计量特性的程度；实现了定量精确控制SMV报文的时间特性，改变延时变化、时间抖动，来检测智能变电站的数字化计量体系。

附图说明

图1为本发明一种基于FPGA实现的精密时间控制SMV报文控制器一个实施例的连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明一种基于FPGA实现的精密时间控制SMV报文控制器的一个实施例：一种基于FPGA实现的精密时间控制SMV报文控制器，包括

报文控制模块，由主CPU构成，连接有报文发送模块、报文接收模块对时模块；

报文发送模块，由FPGA控制，向数字化电度表发送9-2报文；

报文接收模块，数字化电度表校验仪就接收数字化电度表的秒脉冲信号后，向报文接收模块发出的9-2报文；

对时模块，通过同步光纤接收GPS模块的GPS信号。

根据本发明一种基于FPGA实现的精密时间控制SMV报文控制器的另一个实施例，所述报文控制模块连接有上位机连接模块。

本发明还示出了一种基于FPGA实现的精密时间控制方法的一个实施例：一种基于FPGA实现的精密时间控制方法，包括以下步骤：

步骤一，报文控制模块通过报文发送模块向数字化电度表发送9-2报文；