[发明专利]一种满足3/2接线的数字电能计量装置

说明书

本发明涉及一种满足3/2接线的数字电能计量装置，包括3个光纤网口模块、脉冲驱动模块、现场可编程逻辑门阵列FPGA、微控制器MCU以及人机交互模块，3个光纤网口模块的输出端分别连接现场可编程逻辑门阵列FPGA，并且与现场可编程逻辑门阵列FPGA单向通信；脉冲驱动模块的输出端连接现场可编程逻辑门阵列FPGA，并且与现场可编程逻辑门阵列FPGA单向通信；MCU微控制器与现场可编程逻辑门阵列FPGA双向通信；人机交互模块与现场可编程逻辑门阵列FPGA双向通信。本装置可以同时接收来自母线PT及其合并单元、各间隔CT及其合并单元组成的采样值传输系统中的IEC61850‑9‑2数字报文，在内部进行插值同步、合电流计算、电能计算来实现3/2接线方式的电能计量。

技术领域

本发明属于电能计量领域，尤其是一种满足3/2接线的数字电能计量装置。

背景技术

在智能变电站中，数字化计量装置及其采样值传输体系取代了传统的计量装置及其回路实现电能计量功能，电子式互感器及合并单元的应用将一次电压、一次电流就地实现数字化，通过IEC61850标准规约在过程层和间隔层设备中实现采样值的传输。与传统电能计量装置不同，数字电能表接收的是离散的采样值，在某一间隔中电流、电压采样时间的同步性将这届关乎功率因数的准确性，进而官话到电能计量的准确性，尤其是在智能变电站采用内桥接线、3/2接线、母线PT级联等设计时，位于多个间隔的电子式互感器的电压、电流采样值通常经过合并单元级联或组网传输至数字化电能表，此时夸间隔的采样值同步是一个关键问题，尤其是跨间隔采样值同步中绝对延时时间的补偿结果将直接影响电能计量的精度。

目前的智能变电站系统中，采样值的同步主要依靠合并单元来完成，合同单元通过接收外部同步和额定延时的方式对采样值进行同步插值，并将插值后的数据用IEC61850-9-2协议发送给数字式电能表，数字式电能表根据IEC61850-9-2报文里的采样值进行电能的计量。这种方式存在一定弊端；首先，合并单元依靠外部同步信号来进行采样值的同步，这样同步时钟源的可靠性和稳定性直接影响了电能计量的精度；其次，在3/2接线的智能变电站中，存在合并单元的级联情况，由于数字式电能表不能接收来自多个合并单元的数据，所以需要增加一级合并单元用于整合来自不同合并单元的采样值报文，这样就增加了设备的数量和系统的复杂度，同时影响了电能计量的精度。

本设备主要针对智能变电站3/2接线的电能计量功能，可以同时接收来自母线PT及其合并单元、各间隔CT及其合并单元组成的采样值传输系统中的IEC61850-9-2数字报文，在内部进行插值同步、合电流计算、电能计算来实现3/2接线方式的电能计量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种满足3/2接线的数字电能计量装置，本装置可以同时接收来自母线PT及其合并单元、各间隔CT及其合并单元组成的采样值传输系统中的IEC61850-9-2数字报文，在内部进行插值同步、合电流计算、电能计算来实现3/2接线方式的电能计量。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种满足3/2接线的数字电能计量装置，其特征在于：包括3个光纤网口模块、脉冲驱动模块、现场可编程逻辑门阵列FPGA、微控制器MCU以及人机交互模块，3个光纤网口模块的输出端分别连接现场可编程逻辑门阵列FPGA，并且与现场可编程逻辑门阵列FPGA单向通信；脉冲驱动模块的输出端连接现场可编程逻辑门阵列FPGA，并且与现场可编程逻辑门阵列FPGA单向通信；MCU微控制器与现场可编程逻辑门阵列FPGA双向通信；人机交互模块与现场可编程逻辑门阵列FPGA双向通信。