[发明专利]基于三相电力系统模型的数字信号发生装置及方法

说明书

技术领域

本发明关于电力系统中数字化多功能电能表的测量技术，尤其关于数字电能表的测试信号生成技术，具体的将是一种基于三相电力系统模型的数字信号发生装置及方法。

背景技术

目前，数字化电能表已经在数字化变电站挂网运行，该数字化电能表是遵循IEC61850-9-1数字化变电站通信规约，具有数字信号输入接口，应用于数字化变电站的新型电能表。

由于数字化电能表的输入端口为数字接口，而传统的模拟校验装置不能提供数字校验信号，因此无法用于数字化电能表的校验。

发明内容

本发明实施例提供一种基于三相电力系统模型的数字信号发生装置及方法，可以输出符合IEC61850-9-1协议标准的数据帧。

本发明实施例的目的之一是，提供一种基于三相电力系统模型的数字信号发生装置，该装置包括：信号参数设置单元，用于对数字信号的包括电压、电流、功率和频率在内的信号参数进行设置；信号模型生成单元，用于根据存储的三相电力数学模型和设置好的信号参数生成数字信号模型；采样参数设置单元，用于对输出数据的采样率进行设置；采样数据生成单元，用于根据设置好的采样率对所述的数字信号模型进行采样，生成采样数据；帧格式设置单元，用于对输出数据帧格式进行设置；数字信号输出单元，用于将所述的采样数据按照设置好的输出数据帧格式组帧输出。

本发明实施例的目的之一是，提供一种基于三相电力系统模型的数字信号发生方法，该方法包括以下步骤：对数字信号的包括电压、电流、功率和频率在内的信号参数进行设置；根据三相电力数学模型和设置好的信号参数生成数字信号模型；对输出数据的采样率进行设置；根据设置好的采样率对所述的数字信号模型进行采样，生成采样数据；对输出数据帧格式进行设置；将所述的采样数据按照设置好的输出数据帧格式组帧输出。

本发明实施例的效果在于，通过构建能够输出符合IEC61850-9-1协议标准数据帧的数字信号发生装置，为数字化电能表提供测试信号，用于数字化电能表的校验。该数字信号发生装置所采用信号的幅值和相位可通过参数设置，输出数据的采样率也可设置，输出数据帧的格式可通过参数设置，从而可构造输出各种参数条件下的采样数据帧，适应不同的测试需求。

附图说明

图1为本发明基于三相电力系统模型的数字信号发生装置的结构框图；

图2为信号参数设置单元的结构框图；

图3为帧格式设置单元的结构框图；

图4为本发明基于三相电力系统模型的数字信号发生方法流程图；

图5为本发明实施例中对信号参数进行设置的具体操作示意图；

图6为本发明实施例中对输出数据帧格式进行设置的具体操作示意图；

图7为本发明一实施例数字式信号发生装置的结构框图；

图8为本发明一实施例中主控计算机参数的帧格式图；

图9为本发明一实施例中管理平台下发的数据帧格式图；

图10为输出的符合IEC61850-9-1协议标准的数据帧格式图；

图11为本发明又一实施例的数字式信号发生装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合说明书附图对本发明实施例进行进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示为本发明基于三相电力系统模型的数字信号发生装置的结构示意图，该装置包括：信号参数设置单元101、信号模型生成单元102、采样参数设置单元103、采样数据生成单元104、帧格式设置单元105以及数字信号输出单元106。

通过信号参数设置单元101对数字信号的包括电压、电流、功率和频率在内的信号参数进行设置，通过采样参数设置单元103对采样率进行设置；信号模型生成单元102根据存储的三相电力数学模型和由信号参数设置单元101设置好的信号参数生成数字信号模型，输出建立的数字信号模型的数据；采样数据生成单元104根据设置的采样率对数字信号模型进行采样，生成采样数据；通过帧格式设置单元105对输出的数据的帧格式进行设置；数字信号输出单元106将采样数据按照设置好的输出数据帧格式组帧输出。

其中三相电力模型公式如下式(1)、(2)所示：