[实用新型]一种可替换数字式和模拟式电能质量监测装置

说明书

本实用新型具体涉及一种可替换数字式和模拟式电能质量监测装置，所述装置包括：SV采样板、模拟采样板、FPGA采样控制芯片、DSP计算芯片与核心处理模块。其中FPGA采样控制芯片负责控制并读取SV采样板光口处理板解析的IEC61850‑9‑2报文、读取模拟采样板经A/D转换后的数字信号，并按upp时序送给DSP，送之后通过GPIO口中断方式提醒DSP。EMIF总线上挂载了DOM盘实现存储数据，nandFlash实现挂载linux运行的文件系统，w5300实现以太网通讯功能。IIC总线挂载了CAT9555实现按键、开入开出功能，RX8025T实现时钟计时功能。本实用新型的数字式和模拟式兼容的电能质量监测装置可同时监测6回路（每一回路包含3相电压3相电流）共36通道的模拟量采集或数字量采集。

技术领域

本发明涉及电能质量监测领域，具体涉及一种可替换数字式和模拟式电能质量监测装置。

背景技术

大量非线性负荷、新能源的接入，电能质量指标的监测关系到电网运行的安全性和经济性。随着智能变电站的普及，电能质量监测装置主要分为数字式和模拟式两种，分别适用于监测智能变电站和传统变电站的电能质量指标。针对目前智能变电站和传统变电站通常采用两款硬件不同的装置进行电能质量监测，分别为数字式电能质量监测装置和模拟式电能质量监测装置。数字式装置一般接入经合并单元转换的IEC61850-9-2协议达到电能质量监测的功能，模拟式装置经传统电压互感器、电流互感器取二次回路电压值、电流值进行电能质量监测，两者硬件上、软件上无法兼容，一定程度上造成了资源的浪费。另外，数字式和模拟式在实现技术方案上存在差异，尤其数字式装置需要解决数字信号的频率跟踪和谐波分析时频谱泄漏等问题。因此需要一种装置既可以适用于数字信号进行电能监测，又可以适用于模拟信号进行电能监测的电能质量监测装置。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于为电能质量监测领域提供一种适用于变电站的可替换数字式和模拟式电能质量监测装置，本装置具有高度兼容性、可插拔、可替换等优点。

2、技术方案：

一种可替换数字式和模拟式电能质量监测装置，应用于传统变电站和智能变电站，其特征在于，包括：

SV采样板：负责将输入的数字信号转换成预设制式的数字信号，并将转换后的数字信号发送至FPGA采样控制芯片。

模拟采样板：负责将接收到的模拟信号转换成预设制式的数字信号并将该数字信号发送至FPGA采样控制芯片；所述模拟采样板为硬件方式频率跟踪采样电路，跟踪每周波512点及1024点的采样率。

FPGA采样控制芯片：负责控制并同步模拟采样板或SV采样板的数字采样信号，并将采样信号发送 至DSP计算芯片。

DSP计算芯片：模拟采样方式下，所述DSP计算芯片负责接受FPGA采样控制芯片传递的整10周波数据计算电压电流有效值，并且计算其他电能质量指标；SV采样方式时，所述DSP计算芯片负责接收FPGA采样控制芯片传递的固定间隔的采样值，计算频率值和谐波分析和其他电能质量指标； 所述DSP计算芯片将计算好的信息发送至核心处理模块。

核心处理模块：负责获取DSP计算芯片的10周波数据、暂态信息、闪变数据；从而进行电能质量数据的统计分析、存储、展示、通信，并将信号传输入IEC61850站控层。

所述SV采样板输出端与FPGA采样控制模块的IO相连接；模拟采样板输出端经数据总线与FPGA采样控制芯片输入端相连；所述FPGA采样控制芯片的输出端与DSP计算芯片的输入端相连；所述DSP计算芯片输出端与核心处理模块的输入端相连。

在本方案中SV采样板与模拟采样板可以同时安装在电路中，也可以根据传输信号的具体情况选择其中的一个连入电路中，对信号进行采集。