[发明专利]模拟量&数字量输出标准功率源检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力计量功率源检测领域，具体是一种模拟信号&IEC61850/FT3数字量输出标准功率源检测装置及方法。

背景技术

随着IEC61850数字化变电站标准的问世及相应技术的发展，数字化、网络化电能表随之诞生。检测其性能的标准功率源、调试装置也运用而生。除传统的电工信号功率源（仿真电磁式互感器）外，目前又出现了电子信号功率源（仿真模拟输出型电子式互感器）、IEC61850/FT3数字型信号功率源（仿真合并单元/数字输出型电子式互感器）及数字化变电站各类数据/事件发生器。因此如何检测这些装置，就成了广大计量人员关心的问题。目前传统的电工信号功率源有相应的检测设备，可测量信号的各类电工参数、谐波、不平衡度及装置的稳定度、标准偏差等功率源的相关技术指标。但对于新型信号功率源或其组合装置、各类数据/事件发生器等的检测技术、设备还是空白。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提供了一种模拟信号&IEC61850/FT3数字量输出标准功率源多功能检测装置及方法，提供了一种模拟（强弱电信号）功率源/数字信号功率源/数据事件发生器等仿真装置的检测装置，把模拟电能标准、数字电能标准、数据报文分析仪进行功能集成化，形成一个多功率源装置的检测装置、多功能综合信号源验证装置。

本发明的技术方案为：一种模拟信号&数字量输出标准功率源检测装置，本发明数字量为IEC61850/FT3数字量，包括信号调理模块、A/D模数转换器、DSP单元、IEC61850/FT3数据解调器、报文分析仪、误差计算器；信号调理模块、A/D模数转换器、DSP单元、误差计算器依次顺序连接，报文分析仪、IEC61850/FT3数据解调器均与DSP单元相连接。

信号调理模块包括模拟电工信号调理单元和模拟电子信号调理单元；模拟电工信号调理单元、A/D模数转换器、DSP单元依次顺序连接，用于模拟电工信号功率源检测；模拟电子信号调理单元、A/D模数转换器、DSP单元依次顺序连接用于模拟电子信号功率源检测；报文分析仪、IEC61850/FT3解调器与DSP单元相连接，用于数字信号标准功率源检测。通过上述模块间的连接关系，本发明解决了模拟电工信号、模拟电子信号和数字信号标准功率源的检测；同时，DSP单元的脉冲输出口即为标准脉冲输出接口，能够为电能表的计量提供标准脉冲信号。在使用较低成本的条件下，实现了多种标准功率源检测。

本发明还包括控制显示模块，控制显示模块包括显示及人机交互单元、微处理器和接口单元，显示及人机交互单元、接口单元均与微处理器相连接，报文分析仪与显示及人机交互单元相连接，显示及人机交互单元接收报文分析仪的数据信号并显示。显示及人机交互单元可以接收报文分析仪的数据信号并显示，可以实时显示报文分析仪数据，方便检测过程中数据查看。

报文分析单元用于对数字信号、数据事件进行分析，对报文输出时序的动态参数进行性能检测。

A/D模数转换器、IEC61850/FT3数据解调器与DSP单元通过数据总线连接。数据传输速度快。

接口单元包括USB接口、RS232接口和以太网接口，USB接口、RS232接口、以太网接口均与微处理器相连接，方便本专利与外接设备数据传输。显示及人机交互单元包括显示屏、按键、键盘和鼠标。A/D模数转换器为6路，分别接收三相电压、三相电流模拟信号。

模拟信号&IEC61850/FT3数字量输出标准功率源检测方法，包括模拟电工信号标准功率源检测、模拟电子信号标准功率源检测、数字信号标准功率源检测和信号标准功率源间精度同步检测，具体步骤如下：

S01，模拟电工信号标准功率源检测：模拟电工信号标准功率源输出的三相电压、电流信号通过电工信号调理单元处理为与模数转换器输入匹配的测量信号后，发送至A/D模数转换器转换成数字量，A/D模数转换器通过内部数据总线将所述数字量传输给DSP单元，DSP单元对接收的数字量数据进行数据运算，计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的电能值，并发出相应电能脉冲至误差计算器，误差计算器通过比较模拟电工信号标准功率源输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的电能脉冲，计算出被检功率源的电能误差；同时，计算信号源的谐波、不平衡度、稳定度、标准偏差技术指，实现对模拟电工信号标准功率源的整体检测；