一種數字量輸入式標準合并單元的制作方法

本發明屬于智能變電站檢測技術領域，并且更具體地，涉及一種數字量輸入式標準合并單元。

背景技術：

目前，配合全光纖或其他類型的電子式互感器時使用的數字量輸入式合并單元大量應用于國家電網公司的新一代智能變電站中，在實際變電站驗收時對數字量輸入式合并單元的校驗都是通過在互感器一次側進行升壓、升流操作，測試互感器與數字量輸入式合并單元整體的精度來完成的。測試通過升壓、升流裝置得到一次電流或者電壓信號，將一次電壓或者電流信號分別通過標準互感器和被檢互感器，得到標準二次信號被檢信號，標準二次信號直接給到電子式互感器校驗儀或合并單元測試儀，電子式互感器校驗儀或合并單元測試儀對標準互感器輸出的模擬量信號和數字量輸入式合并單元輸出的數字量信號進行同步采樣，采用fft(快速傅立葉變換)算法計算出這兩個采樣信號的基波幅值和相位角，從而得到互感器和數字量輸入式合并單元整體的角差和比差。雖然目前國家電網公司有標準的數字量輸入合并單元協議規范幀格式ft3，但是現實的情況是市面上各個廠家的數字量輸入式合并單元的輸入協議還是各有特點，甚至有的廠家的數字量輸入式合并單元的協議還與國家電網公司給定的標準協議格式都不相符的私有協議存在。這就導致在現場對數字量輸入式合并單元的單體校驗時間成本會急劇增加，所以在現場基本不采用對數字量輸入式合并單元進行單體校驗。而整體檢驗這種方法存在的一個問題是，當測試出現互感器與數字量輸入式合并單元的整體誤差超差的情況時無法準確判斷出具體是由于電子式互感器還是數字量輸入式合并單元誤差超差導致二者配合起來的整體精度超差的問題。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供了一種數字量輸入式標準合并單元，包括：

ft3解包模塊，用于根據ft3規范對輸入的ft3報文進行解析，得到解析報文；

ft3幀頭同步脈沖輸出模塊，當ft3解包模塊解析出解析報文的幀頭時向外發送一個電同步脈沖信號；

源碼轉存模塊，用于將解析報文轉換為符合iec61850標準的標準報文，并進行存儲，其中所述源碼轉存模塊進行的報文轉換為無精度失真轉換；

打包模塊，用于將標準報文按照iec61850-9-2報文格式規范進行打包；

以太網發送模塊，利用以太網將打包完畢的報文進行發送；以及

以太網幀頭同步脈沖輸出模塊，用于識別發送的以太網報文，在每一幀以太網報文頭處同時輸出電脈沖信號。

優選地，所述數字量輸入式標準合并單元還包括：

光電轉換模塊，用于將輸入的光信號ft3報文轉換為電信號ft3報文，并將電信號ft3報文輸入至ft3解包模塊；

電光轉換模塊，用于將以太網發送模塊輸出的電信號轉換為光信號。

優選地，所述數字量輸入式標準合并單元的精度為0.01級。

本發明的有益效果在于：

本發明設計實現了一種數字量輸入標準合并單元，把ft3的輸入源碼轉換為iec61850-9-2報文格式規范輸出，將溯源的比差、角差轉換為幅度、時間，利用無精度失真轉換，使得數字量值的比差為0，實現比差的精確輸出及溯源；解決了目前數字量輸入式合并單元角差、比差無法進行單體裝置檢測的問題。

附圖說明

通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發明的示例性實施方式：

圖1為根據本發明優選實施例的數字量輸入標準合并單元的結構示意圖；

圖2為根據本發明優選實施例的數字量輸入標準合并方法的流程圖。

具體實施方式

現在參考附圖介紹本發明的示例性實施方式，然而，本發明可以用許多不同的形式來實施，并且不局限于此處描述的實施例，提供這些實施例是為了詳盡地且完全地公開本發明，并且向所屬技術領域的技術人員充分傳達本發明的范圍。對于表示在附圖中的示例性實施方式中的術語并不是對本發明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標記。

除非另有說明，此處使用的術語(包括科技術語)對所屬技術領域的技術人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術語，應當被理解為與其相關領域的語境具有一致的含義，而不應該被理解為理想化的或過于正式的意義。

本發明的優選實施例一種數字量輸入標準合并單元，把ft3的輸入源碼轉換為iec61850-9-2報文格式進行輸出，將溯源的比差、角差轉換為幅度、時間，實現比差的精確輸出及溯源。數字量輸入標準合并單元的結構示意圖如圖1所示。

在圖1中，數字量輸入標準合并單元100由ft3解包模塊101、ft3幀頭同步脈沖輸出模塊102、源碼轉存模塊103、打包模塊104、以太網發送模塊105以及以太網幀頭同步脈沖輸出模塊106組成。

優選地，所述ft3解包模塊101用于根據ft3規范對輸入的ft3報文進行解析，得到解析報文。

優選地，所述ft3幀頭同步脈沖輸出模塊102用于當ft3解包模塊101解析出解析報文的幀頭時向外發送一個電同步脈沖信號。

優選地，所述源碼轉存模塊103用于將解析報文轉換為符合iec61850標準的報文格式，得到標準報文，并將標準報文進行存儲。優選地，源碼轉存模塊103進行的報文轉換為無精度失真轉換。

優選地，所述打包模塊104用于將標準報文按照iec61850-9-2報文格式規范進行打包。

優選地，所述以太網發送模塊105利用以太網將打包完畢的報文進行發送。

優選地，所述以太網幀頭同步脈沖輸出模塊106用于識別發送的以太網報文，在每一幀以太網報文頭處同時輸出電脈沖信號。

優選地，數字量輸入標準合并單元100還包括光電轉換模塊107，用于將輸入的光信號ft3報文轉換為電信號ft3報文，并將電信號ft3報文輸入至ft3解包模塊101；還包括電光轉換模塊108，用于將以太網發送模塊105輸出的電信號轉換為光信號。

優選地，數字量輸入標準合并單元100的精度為0.01級。

數字量輸入標準合并單元100使用的內部時鐘為400mhz的fpga，使得時間戳的最小分辨率為2.5ns。

由于通過源碼轉存模塊103只進行源碼轉存處理，且源碼轉存模塊103為無精度失真轉換，所以數字量值的比差為0；ft3幀頭同步脈沖輸出模塊102輸出的電同步脈沖信號和以太網幀頭同步脈沖輸出模塊106輸出的電同步脈沖信號的差即為數字量值的角差。

已經通過參考少量實施方式描述了本發明。然而，本領域技術人員所公知的，正如附帶的專利權利要求所限定的，除了本發明以上公開的其他的實施例等同地落在本發明的范圍內。

通常地，在權利要求中使用的所有術語都根據他們在技術領域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考“一個/所述/該[裝置、組件等]”都被開放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個實例，除非另外明確地說明。這里公開的任何方法的步驟都沒必要以公開的準確的順序運行，除非明確地說明。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種數字量輸入式標準合并單元，包括：FT3解包模塊，用于根據FT3規范對輸入的FT3報文進行解析，得到解析報文；FT3幀頭同步脈沖輸出模塊，當FT3解包模塊解析出解析報文的幀頭時向外發送一個電同步脈沖信號；源碼轉存模塊，用于將解析報文轉換為符合IEC61850標準的標準報文并進行存儲；打包模塊，用于將標準報文按照IEC61850?9?2報文格式規范進行打包；以太網發送模塊，利用以太網將打包完畢的報文進行發送；以及以太網幀頭同步脈沖輸出模塊，用于識別發送的以太網報文，在每一幀以太網報文頭處同時輸出電脈沖信號。本發明的有益效果在于：實現比差的精確輸出及溯源，解決了目前數字量輸入式合并單元角差、比差無法進行單體裝置檢測的問題。

技術研發人員：熊前柱;胡浩亮;李鶴;李登云;徐子立;楊春燕;聶琪;程含渺;張建民;程昱舒;萬鵬
受保護的技術使用者：中國電力科學研究院;國家電網公司;國網浙江省電力公司;國網江蘇省電力公司;國網江蘇省電力公司電力科學研究院;國網山西省電力公司;國網江西省電力公司;深圳市星龍科技股份有限公司
技術研發日：2017.07.24
技術公布日：2017.10.27