[发明专利]基于广域同步测量的0.2S级三相电能表及其测量方法

摘要

本发明公开了基于广域同步测量的0.2S级三相电能表，包括中央处理器、模数转换器及与中央处理器连接的现场可编程门阵列、数字信号处理器、存储器、恒温晶振、时钟芯片，现场可编程门阵列与数字信号处理器连接，现场可编程门阵列和数字信号处理器均与模数转换器连接，中央处理器用于外接传统变电站的秒脉冲为基准的时钟同步系统或智能变电站的IEEE 1588协议时钟系统。本发明还公开了上述基于广域同步测量的0.2S级三相电能表测量传统变电站和智能变电站的方法。本发明可同步测量电气参量的瞬时值，能满足广域测量的要求。

主权项

基于广域同步测量的0.2S级三相电能表，其特征在于，包括中央处理器、模数转换器及与中央处理器连接的现场可编程门阵列、数字信号处理器、存储器、恒温晶振、时钟芯片，所述现场可编程门阵列与数字信号处理器连接，且现场可编程门阵列和数字信号处理器均与模数转换器连接；其中，中央处理器，用于外接传统变电站的秒脉冲为基准的时钟同步系统或智能变电站的IEEE1588协议时钟系统，与时钟系统对时并守时；还用于发出自动同步采样命令到现场可编程门阵列和数字信号处理器，以及将采样的数据处理供存储器存储和电能量采集终端调用；其中，秒脉冲为基准的时钟同步系统，为满足DL/T 1100.1‑2009标准的电力系统时钟同步系统，输出的秒脉冲时间基准信号的误差在50ns以内，串口对时报文输出标准时间，利用秒脉冲时间基准信号校准中央处理器的秒脉冲时间，并利用串口对时报文校准三相电能表时间；IEEE1588协议时钟系统，为基于以太网运行的网络同步时钟协议系统，实现纳秒级的同步精度，利用IEEE 1588协议校准中央处理器的秒脉冲时间和三相电能表时间；模数转换器，用于外接电压电流取样电路，并将电压电流取样信号进行模/数转换；现场可编程门阵列，用于根据被测信号频率，自动产生每周波256点的采样频率控制模数转换器采样脉冲；还用于接收中央处理器产生的全网同步测量触发信号，并在接收到触发信号时产生模数转换器的启动转换脉冲信号，同时发送脉冲信号给数字信号处理器，同步采集模数转换器的瞬时数据并存储；数字信号处理器，用于处理经模数转换器转换的数据并存储，其中，处理的数据包括电能计量数据、电气参数及同步电压电流瞬时数据；存储器，用于存储经中央处理器处理的数据；恒温晶振，用于配合中央处理器守时；时钟芯片，用于为中央处理器提供工作时钟。