CN107300651A - 一种数字量输入式标准合并单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字量输入式标准合并单元，包括：FT3解包模块，用于根据FT3规范对输入的FT3报文进行解析，得到解析报文；FT3帧头同步脉冲输出模块，当FT3解包模块解析出解析报文的帧头时向外发送一个电同步脉冲信号；源码转存模块，用于将解析报文转换为符合IEC61850标准的标准报文并进行存储；打包模块，用于将标准报文按照IEC61850‑9‑2报文格式规范进行打包；以太网发送模块，利用以太网将打包完毕的报文进行发送；以及以太网帧头同步脉冲输出模块，用于识别发送的以太网报文，在每一帧以太网报文头处同时输出电脉冲信号。本发明的有益效果在于：实现比差的精确输出及溯源，解决了目前数字量输入式合并单元角差、比差无法进行单体装置检测的问题。
Description
技术领域
本发明属于智能变电站检测技术领域，并且更具体地，涉及一种数字量输入式标准合并单元。
背景技术
目前，配合全光纤或其他类型的电子式互感器时使用的数字量输入式合并单元大量应用于国家电网公司的新一代智能变电站中，在实际变电站验收时对数字量输入式合并单元的校验都是通过在互感器一次侧进行升压、升流操作，测试互感器与数字量输入式合并单元整体的精度来完成的。测试通过升压、升流装置得到一次电流或者电压信号，将一次电压或者电流信号分别通过标准互感器和被检互感器，得到标准二次信号被检信号，标准二次信号直接给到电子式互感器校验仪或合并单元测试仪，电子式互感器校验仪或合并单元测试仪对标准互感器输出的模拟量信号和数字量输入式合并单元输出的数字量信号进行同步采样，采用FFT(快速傅立叶变换)算法计算出这两个采样信号的基波幅值和相位角，从而得到互感器和数字量输入式合并单元整体的角差和比差。虽然目前国家电网公司有标准的数字量输入合并单元协议规范帧格式FT3，但是现实的情况是市面上各个厂家的数字量输入式合并单元的输入协议还是各有特点，甚至有的厂家的数字量输入式合并单元的协议还与国家电网公司给定的标准协议格式都不相符的私有协议存在。这就导致在现场对数字量输入式合并单元的单体校验时间成本会急剧增加，所以在现场基本不采用对数字量输入式合并单元进行单体校验。而整体检验这种方法存在的一个问题是，当测试出现互感器与数字量输入式合并单元的整体误差超差的情况时无法准确判断出具体是由于电子式互感器还是数字量输入式合并单元误差超差导致二者配合起来的整体精度超差的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种数字量输入式标准合并单元，包括：
FT3解包模块，用于根据FT3规范对输入的FT3报文进行解析，得到解析报文；
FT3帧头同步脉冲输出模块，当FT3解包模块解析出解析报文的帧头时向外发送一个电同步脉冲信号；
源码转存模块，用于将解析报文转换为符合IEC61850标准的标准报文，并进行存储，其中所述源码转存模块进行的报文转换为无精度失真转换；
打包模块，用于将标准报文按照IEC61850-9-2报文格式规范进行打包；
以太网发送模块，利用以太网将打包完毕的报文进行发送；以及
以太网帧头同步脉冲输出模块，用于识别发送的以太网报文，在每一帧以太网报文头处同时输出电脉冲信号。
优选地，所述数字量输入式标准合并单元还包括：
光电转换模块，用于将输入的光信号FT3报文转换为电信号FT3报文，并将电信号FT3报文输入至FT3解包模块；
电光转换模块，用于将以太网发送模块输出的电信号转换为光信号。
优选地，所述数字量输入式标准合并单元的精度为0.01级。
本发明的有益效果在于：
本发明设计实现了一种数字量输入标准合并单元，把FT3的输入源码转换为IEC61850-9-2报文格式规范输出，将溯源的比差、角差转换为幅度、时间，利用无精度失真转换，使得数字量值的比差为0，实现比差的精确输出及溯源；解决了目前数字量输入式合并单元角差、比差无法进行单体装置检测的问题。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施例的数字量输入标准合并单元的结构示意图；
图2为根据本发明优选实施例的数字量输入标准合并方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明的优选实施例一种数字量输入标准合并单元，把FT3的输入源码转换为IEC61850-9-2报文格式进行输出，将溯源的比差、角差转换为幅度、时间，实现比差的精确输出及溯源。数字量输入标准合并单元的结构示意图如图1所示。
在图1中，数字量输入标准合并单元100由FT3解包模块101、FT3 帧头同步脉冲输出模块102、源码转存模块103、打包模块104、以太网发送模块105以及以太网帧头同步脉冲输出模块106组成。
优选地，所述FT3解包模块101用于根据FT3规范对输入的FT3报文进行解析，得到解析报文。
优选地，所述FT3帧头同步脉冲输出模块102用于当FT3解包模块101 解析出解析报文的帧头时向外发送一个电同步脉冲信号。
优选地，所述源码转存模块103用于将解析报文转换为符合IEC61850 标准的报文格式，得到标准报文，并将标准报文进行存储。优选地，源码转存模块103进行的报文转换为无精度失真转换。
优选地，所述打包模块104用于将标准报文按照IEC61850-9-2报文格式规范进行打包。
优选地，所述以太网发送模块105利用以太网将打包完毕的报文进行发送。
优选地，所述以太网帧头同步脉冲输出模块106用于识别发送的以太网报文，在每一帧以太网报文头处同时输出电脉冲信号。
优选地，数字量输入标准合并单元100还包括光电转换模块107，用于将输入的光信号FT3报文转换为电信号FT3报文，并将电信号FT3报文输入至FT3解包模块101；还包括电光转换模块108，用于将以太网发送模块105输出的电信号转换为光信号。
优选地，数字量输入标准合并单元100的精度为0.01级。
数字量输入标准合并单元100使用的内部时钟为400MHz的FPGA，使得时间戳的最小分辨率为2.5ns。
由于通过源码转存模块103只进行源码转存处理，且源码转存模块103 为无精度失真转换，所以数字量值的比差为0；FT3帧头同步脉冲输出模块 102输出的电同步脉冲信号和以太网帧头同步脉冲输出模块106输出的电同步脉冲信号的差即为数字量值的角差。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
Claims (3)
1.一种数字量输入式标准合并单元，包括：
FT3解包模块，用于根据FT3规范对输入的FT3报文进行解析，得到解析报文；
FT3帧头同步脉冲输出模块，当FT3解包模块解析出解析报文的帧头时向外发送一个电同步脉冲信号；
源码转存模块，用于将解析报文转换为符合IEC61850标准的标准报文，并进行存储，其中所述源码转存模块进行的报文转换为无精度失真转换；
打包模块，用于将标准报文按照IEC61850-9-2报文格式规范进行打包；
以太网发送模块，利用以太网将打包完毕的报文进行发送；以及
以太网帧头同步脉冲输出模块，用于识别发送的以太网报文，在每一帧以太网报文头处同时输出电脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的数字量输入式标准合并单元，其特征在于，还包括：
光电转换模块，用于将输入的光信号FT3报文转换为电信号FT3报文，并将电信号FT3报文输入至FT3解包模块；
电光转换模块，用于将以太网发送模块输出的电信号转换为光信号。
3.根据权利要求1所述的数字量输入式标准合并单元，其特征在于，所述数字量输入式标准合并单元的精度为0.01级。
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