一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置及方法，数字化帧报文发生装置，数字化帧报文发生装置用于模拟现场电子式互感器以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备，帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测并将检测结果传送至综合测量比较装置，被检测设备将输出的脉冲传送至综合测量比较装置，综合测量比较装置接收帧离散度检测装置的带时标数字化帧以及被检测设备的输出脉冲。本发明专利技术设计的方法既实现了模拟现场电子式互感器以及合并单元的输出，又可以验证不同帧离散度对数字化电能表电能计量的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置及方法
本专利技术涉及一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置及方法。
技术介绍
在电力系统中，数字化电能表的应用越来越广泛，在电能表真正使用前，需要对电能表进行检定，现有的检定过程是：计算功率所需的数字帧分为两路；一路输入到被检电能表，另一路输入给数字电能表检验仪。被检电能表和数字电能表检验仪计算电能，并以电能脉冲的形式输出。把输出的电能脉冲输入到误差计算仪，误差计算仪可以计算并显示出电能误差。通过电能误差的数值判别被检电能表。现有的电能表检定存在的缺点是各厂家的电能表计算电能方式和方法存在着差别，当采样值数字帧发生异常时，检定电能表计量准确度受到影响。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术公开了一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置及方法，本专利技术可以实时显示并记录帧离散度变化对数字化电能表计量的计算结果，便于研究帧离散度变化对数字化电能计量的影响，对数字电能表的准确计量提供数值依据。为实现上述目的，本专利技术：一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置，包括：数字化帧报文发生装置，数字化帧报文发生装置用于模拟现场电子式互感器以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备，帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测，检测后的数字帧传送至数字电能表检验仪，被检测设备将输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲一起传送至综合测量比较装置，综合测量比较装置根据输入的电能脉冲得出误差数值。所述数字化帧报文发生装置产生的数字帧符合IEC61850-9-1/2/2LE规约格式。所述数字化帧报文发生装置用于输出数字拟合的帧报文以及根据输入的模拟量重新拟合输出数字化的帧报文，以及调整输出的帧报文离散度。所述帧离散度检测装置用于检测数字化帧报文发生装置输出报文的离散度与所需要的设置值是否一致。所述帧离散度检测装置的时标的设置具体为把输入的采样值报文添加时标，并转换为符合IEC61850协议的采样值报文。所述综合测量比较装置用于接收被检测设备输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲，并计算出两者的差值，即为被检设备的电能计量误差值。所述数字化帧报文发生装置通过以太网将数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备。工作原理：通过数字化帧报文发生装置可以调节数字帧离散度，帧离散度检测装置对数字帧打入时标，从而以时标的方式记录了帧的离散度，数字电能表检验仪和被检电能表同时接收数字帧，解析帧数值并计算电能，同时输出电能脉冲到综合测量比较装置，通过记录调节的帧离散度和读取综合测量比较装置的误差值变化，可以得出数字帧离散度对数字化电能表计量的影响。一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定方法，包括：利用数字化帧报文发生装置模拟现场电子式互感器以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备；利用帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测并将检测结果传送至数字电能表检验仪，被检测设备将输出的电能脉冲和数字电能表检验仪输出的电能脉冲传送至综合测量比较装置；综合测量比较装置用于接收被检测设备输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲，并计算出两者的差值，即为被检设备的电能计量误差值。本专利技术的有益效果：本专利技术设计的方法既实现了模拟现场电子式互感器以及合并单元的输出，输出的数字化报文符合IEC61850-9-1/2/2LE规约格式，又可以验证不同帧离散度对数字化电能表电能计量的影响，输出帧报文的离散度控制精度可以实现优于500ns。附图说明图1是一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定方法的结构框图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术进行详细说明：如图1所示，是本专利技术一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定方法的结构框图，它包括数字化帧报文发生装置、帧离散度检测装置、综合测量比较装置以及被检电能表。数字化帧报文发生装置用于模拟现场电子式互感器以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备，帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测并将检测结果传送至数字电能表检验仪，被检测设备将输出的电能脉冲和数字电能表检验仪输出的电能脉冲传送至综合测量比较装置，综合测量比较装置同时接收被检设备输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲，通过记录调节的帧离散度和读取综合测量比较装置的误差值变化，可以得出数字化帧离散度对数字化电能表计量的影响。数字化帧报文发生装置产生的数字化报文符合IEC61850-9-1/2/2LE规约格式。数字化帧报文发生装置用于输出数字拟合的帧报文以及根据输入的模拟量重新拟合输出数字化量的帧报文，以及调节输出的帧报文离散度。帧离散度检测装置用于检测数字化帧报文发生装置输出报文的离散度与所需要的设置值是否一致。帧离散度检测装置的时标的设置具体在帧中添加时标，并重新封装为符合IEC61850采样值报文的数字帧。综合测量比较装置用于接收被检测设备输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲，并计算出两者的差值，即为被检设备的电能计量误差值。一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定方法，包括：利用数字化帧报文发生装置模拟现场电子式互感器以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备；利用帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测并将检测通过的数字帧传送至数字电能表检验仪，被检测设备将输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲传送至综合测量比较装置；综合测量比较装置接收被检测设备输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲，并计算出两者的差值，即为被检设备的电能计量误差值。本专利技术的数字化帧报文发生装置可以真实的模拟现场电子式互感器以及合并单元的输出，采用波形拟合的方式，输出符合IEC61850-9-1/2/2LE规约格式的数字化报文，发送的报文具有时间可调性，时间控制精度可以实现优于100ns，报文离散度优于500ns。影响发送报文离散度的因素主要有：晶振稳定度、定时时间T的时间准确度和输出接口模块的延时时间。FPGA的主频为100M，定时时间T的时间准确度是10ns；输出接口模块采用RTL8201PHY芯片，其传输延时的典型值为70ns；所以，满足对时精度100ns和发送报文离散度500ns的要求。帧离散度检测装置对接收到的数字帧进行时标的设置检测。基于ADI公司开发的BF609处理芯片，具有对报文进行标记硬件时间戳的功能模块，由于其系统时钟可分频至100M，因此硬件时间戳的分辨率可达到10ns。时间基准方面，BF609处理芯片具备PTP对时算法模块，并根据提供的PPS脉冲对时方式或是IEC61850对时方式，对时精度可达到200ns以内，因此可以满足对报文离散度500ns的检测要求。数据报文处理方面，BF609具有双核500M的处理能力，并集成了交换芯片，具有强大的数据报文处理与转发能力。综合测量比较装置实时分析数字帧离散度变化数据，以及被检电能表输出脉冲的数值计算记录。根据数字化帧报文发生装置的每次离散度调节，进行每次数值计算并记录，从而得出不同数字帧离散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置，其特征是，包括：数字化帧报文发生装置，数字化帧报文发生装置用于模拟现场电子式互感器以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备，帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测，检测后的数字帧传送至数字电能表检验仪，被检测设备将输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲一起传送至综合测量比较装置，综合测量比较装置根据输入的电能脉冲得出误差数值。

【技术特征摘要】
1.一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置，其特征是，包括：数字化帧报文发生装置，数字化帧报文发生装置用于模拟现场电子式互感器以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备，帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测，检测后的数字帧传送至数字电能表检验仪，被检测设备将输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲一起传送至综合测量比较装置，综合测量比较装置根据输入的电能脉冲得出误差数值；所述数字化帧报文发生装置用于输出数字拟合的帧报文以及根据输入的模拟量重新拟合输出数字化量的帧报文，以及调整输出的帧报文离散度。2.如权利要求1所述的一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置，其特征是，所述数字化帧报文发生装置产生的数字化报文符合IEC61850-9-1/2/2LE规约格式。3.如权利要求1所述的一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置，其特征是，所述帧离散度检测装置用于检测数字帧报文发生装置输出报文的离散度与所需要的设置值是否一致。4.如权利要求1所述的一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置，其特征是，所述帧离散度检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琮琮，张志，黄建钟，刘延溪，黄清乐，丘宏烈，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37