一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置，包括箱体，所述箱体的前侧面板上设置有触摸屏，所述箱体的右侧面板内部设置有ARM处理器，所述箱体的上侧面板内部设置有FPGA，所述FPGA上设置有若干个I/O回路，所述FPGA与所述ARM处理器采用双向级联，所述ARM处理器与所述触摸屏采用双向级联。本实用新型专利技术所达到的有益效果：本实用新型专利技术能在不损失原始信号源采样值高精度的基础上，实现接收和发送SV双边工作模式，根据数字化计量校验要求自学习输出采样值报文及控制输出模拟各类异常情况下的采样值报文，充分满足数字计量校验要求，可广泛应用于变电站内数字化计量的现场及实验室校验。

【技术实现步骤摘要】
一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置
本技术涉及一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置，属于变电站中数字计量设备的现场及实验室校验

技术介绍
随着智能电网发展和数字化变电站建设,数字化计量应用越来越广泛。数字化计量经光纤以太网接收符合IEC61850-9标准的数据报文，与接收模拟电压、电流信号的传统计量相比，其内部结构和工作原理有着本质区别，使得传统计量的校验方法和装置均无法应用于数字化计量的校验。国外，数字化计量的应用还很少，因此对数字化计量的校验也还没有相关的标准和装置，目前只有西门子公司等少数厂商开展了数字化计量校验方法及装置的研究。西门子公司研制出一种基于数字功率源的数字化计量校验装置，其中数字功率源采用数字波形拟合和通信协议转换的技术方案。国内，随着数字化变电站建设规模的不断扩大，多家科研机构及生产厂商相继对数字化计量量值溯源方法开展了相关探索和研究。典型校验方法有两种，方法一是基于模拟功率源，方法二是标准数字功率源。其中数字功率源分为两种，其一是以国电南京自动化股份有限公司为代表的通过数字信号处理器产生离散波形数据，然后对其按照IEC6850-9标准进行编码并通过光纤以太网输出，比较离散波形数据的计算值和被校数字化计量输出的电能值，从而得到被校数字化计量的误差；其二是以中国计量科学研究院为代表的通过接收符合IEC6850标准的数据包，经解包后再计算出标准电能值，比较标准电能值和被校数字化计量输出的电能值，从而得到被校数字化计量的误差。由中国电力企业联合会组织编写的《数字化电能表技术规范》（2016征求意见稿）中明确在采样值数据无效、采样值输入报文为检修状态、采样数据非同步、采样频率和ASDU数目改变、采样值不连续或丢失等情况下的误差要求。可以预见在以后校验数字化电能表的过程中，就要求能提供一种具备上述控制要求的标准数字功率源。而现阶段国内外均没有相关产品。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置。为解决上述技术问题，本技术提供一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置，包括箱体，所述箱体的前侧面板上设置有触摸屏，所述箱体的右侧面板内部设置有ARM处理器，所述箱体的上侧面板内部设置有FPGA，所述FPGA上设置有若干个I/O回路，所述FPGA与所述ARM处理器采用双向级联，所述ARM处理器与所述触摸屏采用双向级联。优选地，FPGA的型号选用XILINX的SPARTANXC3S1000。优选地，ARM处理器的型号选用Cortex-A8内核的AM3352。优选地，触摸屏的型号选用4线电阻式接口的QT133NSA43-A。本技术所达到的有益效果：本技术能在不损失原始信号源采样值高精度的基础上，实现接收和发送SV双边工作模式，根据数字化计量校验要求自学习输出采样值报文及控制输出模拟各类异常情况下的采样值报文，充分满足数字计量校验要求，可广泛应用于变电站内数字化计量的现场及实验室校验。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中标记的含义：1-箱体，2-触摸屏，3-ARM处理器，4-FPGA，5-I/O回路。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。图1是本技术的结构示意图，本技术提出一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置，包括箱体1，箱体1的前侧面板上设置有触摸屏2，箱体1的右侧面板内部设置有ARM处理器3，箱体1的上侧面板内部设置有FPGA4，FPGA4上设置有若干个I/O回路5，FPGA4与ARM处理器3采用双向级联，ARM处理器3与触摸屏2采用双向级联。作为一种较佳的实施例，利用FPGA4的外围I/O回路5丰富、实时性强的特点，负责实现以太网SV报文的接收和发送，并实时记录每帧报文到达时刻；FPGA4的型号选用XILINX的SPARTANXC3S1000。作为一种较佳的实施例，利用ARM处理器3运算处理能力强、外设驱动成熟的特点，负责SV报文的解析、运行软件锁相环逻辑实现原始信号源发送节拍的跟随及编码被校验数字化计量订阅的SV报文；ARM处理器3的型号选用Cortex-A8内核的AM3352。作为一种较佳的实施例，触摸屏2作为标准输入输出设备，负责控制信息的配置及装置运行信息显示；触摸屏2的型号选用4线电阻式接口的QT133NSA43-A。本技术的具体实现方法包括如下过程：步骤S1解析原始信号源报文，提取瞬时采样值数据；接收到的原始信号源是采样率64K/S的符合IEC61850标准的SV报文，而现阶段被校验数字化计量设备的采样率是12.8K/S或者4K/S,为满足校验需求，还需抽样和插值处理获得采样率64K/S的符合IEC61850标准的SV报文；步骤S2SV报文自动配置信息；为减少校验过程中的配置工作量，提高校验效率，本技术采用SV报文自动配置的方式，接入被校数字化计量装置的订阅SV报文，通过SV报文自动配置，获取被校验数字化计量设备的目标报文的配置信息；步骤S3原始信号源频率跟随；由于原始信号源节拍器（也就是晶振）与本标准数字功率源装置使用的节拍器不是同一个，因此存在节拍（频率）偏差，如果不能很好的完成对原始信号源的跟随（锁相），系统运行一段时间后，必须出现丢点问题；本技术采用软件锁相环技术消除原始信号源报文发送抖动延时，并结合记录的每帧报文高精度到达时刻，能较好的实现原始信号源的频率跟随；步骤S4根据校验需求，实时控制目标报文中采样值数据品质、检修状态、同步标志、采样频率和ASDU数目、采样序号不连续或丢失等情况；触摸屏2提供配置校验需求界面，控制命令一旦执行，本标准数字功率源装置将在下一帧发送报文实时响应；步骤S5设立瞬时采样值缓冲数据区，本标准数字功率源装置实现接收和发送双边工作模式，为保证校验系统收发数据的健壮和冗余，设立不少于1个点数据的缓冲区；步骤S6人机交互界面开发采用基于嵌入式Linux的Qt；充分利用QT丰富软件包，大大缩短开发周期。本技术能在不损失原始信号源采样值高精度的基础上，实现接收和发送SV双边工作模式，根据数字化计量校验要求自学习输出采样值报文及控制输出模拟各类异常情况下的采样值报文，充分满足数字计量校验要求，可广泛应用于变电站内数字化计量的现场及实验室校验。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置，其特征在于，包括箱体（1），所述箱体（1）的前侧面板上设置有触摸屏（2），所述箱体（1）的右侧面板内部设置有ARM处理器（3），所述箱体（1）的上侧面板内部设置有FPGA（4），所述FPGA（4）上设置有若干个I/O回路（5），所述FPGA（4）与所述ARM处理器（3）采用双向级联，所述ARM处理器（3）与所述触摸屏（2）采用双向级联。

【技术特征摘要】
1.一种用于数字计量校验的标准数字功率源装置，其特征在于，包括箱体（1），所述箱体（1）的前侧面板上设置有触摸屏（2），所述箱体（1）的右侧面板内部设置有ARM处理器（3），所述箱体（1）的上侧面板内部设置有FPGA（4），所述FPGA（4）上设置有若干个I/O回路（5），所述FPGA（4）与所述ARM处理器（3）采用双向级联，所述ARM处理器（3）与所述触摸屏（2）采用双向级联。2.根据权利要求1所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹敏，刘清蝉，李波，林中爱，朱全聪，钟尧，莫汉宗，汤汉松，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：云南,53