专利名称：基于iec61850标准的数字化变电站关口电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表，尤其涉及一种基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表。
背景技术：
关口电能表在电力为上俗称总表；一般来说，关口表总被安装在电源侧，如I个变压器供电区域有N户人家，每一户人有I只电能表，用于记录每户人使用的电量，而供电的变压器则装有I只总表，用于记录整个变压器供电区域的总电量，这只表就称为关口电能表。关口电能表的主要作用是用来考核损耗情况；如记录总的输出电量和利用记录的关口电量与到分户电能表的差值电量计算损耗。因此关口表的精度就非常重要。图1为现有技术中的关口电能表的结构图。传统的关口电能计量解决方案为母线电压，电流经PT，CT后转换为低压如220V/100V/57.7V低电流1A/5A等再经长线接入传统的关口电能表，再经关口表内的电压互感器，电流互感器再进入专用的计量芯片或由A/D+DSP组成的计量模块计算出相关的电能量，电测量。从而实现电能计量。但是现有技术中的过程层需要专用的PT和CT，多组数据之间不能兼容，这样作为关口电能表，每个表能处理的对象有限，无法用于大型电网系统。
实用新型内容本实用新型的目的是提供基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，兼容性能好，处理能力强，能适应各种规模的用电网络。整体使用寿命长，维修成本低。为了达到所述目的，本实用新型所采用的技术方案是基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，处于过程层和站控层之间的间隔层，包括供电部分，还包括主处理器和DSP芯片组成的嵌入式系统，主处理器连接点阵液晶、按键、实时时钟、数据储存等模块，所述系统内设有两路光以太网接口，其中一路用于与合并单元MU之间的采样值信息传输，另一路用于对站控单元信息交互服务，嵌入式系统通过内嵌IEC61850协议栈获得实时采样值信息，通过DSP的高精度算法得到电能量和各电参数测量量，所有的计量和测量数据通过第二路光以太网按IEC61850标准与站控层的各种IED完成信息交换服务。优选的，所述主处理器上还留有RS485接口。这样的结构能和旧式的系统兼容，避免了无法安装在老的系统中的问题。优选的，所述光以太网前端均设有以太网PHY芯片。以太网PHY芯片能对输入光以太网的数据进行处理，将数据处理能力由16位提高到32位，从而配合光以太网的传输速率。提高了电能表的整体性能。优选的，所述光以太网接口传输速率不小于100M。过小的光以太接口无法体现高速传输的问题。优选的，所述供电系统采用双路冗余开关电源供电及电源管理系统。这样的结构能确保整个关口电能表能够不间断工作，即使其中一路电源出现问题，也可以通过另一路供电维持工作。优选的，所述供电系统内还设有备用电池。这样的结构用于区域性停电，或者是其他特殊情况。由于采用了所述技术方案，本实用新型通过光以太网直接从全站共享的采样值数据传输数据包中获取模拟量实时值，通过DSP的高速计算得到电能量及其他电测量。减少了一次设备的重复投资，消除了传统的关口电能计量解决方案中模拟信号长线传输带来的误差及不可靠性，简化了二次接线。而且整个电能表能适应各种突发情况，环境适应性好。
以下结合说明书附图进行进一步说明:图1为现有技术中变电站关口电能表的结构不意图。图2为本实用新型基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表的整体结构示意图。
具体实施方式
基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，处于过程层和站控层之间的间隔层，包括供电部分，还包括主处理器和DSP芯片组成的嵌入式系统，主处理器连接点阵液晶、按键、实时时钟、数据储存等模块，所述系统内设有两路光以太网接口 I，其中一路用于与合并单元MU之间的采样值信息传输，另一路用于对站控单元信息交互服务，嵌入式系统通过内嵌IEC61850协议栈获得实时采样值信息，通过DSP的高精度算法得到电能量和各电参数测量量，所有的计量和测量数据通过第二路光以太网按IEC61850标准与站控层的各种IED完成信息交换服务。所述主处理器上还留有RS485接口 2。为便于一些现场调试及与传统电能表兼容，系统保留了两路光隔离RS485接口 2。所述光以太网前端均设有以太网PHY芯片3。所述光以太网接口 I传输速率不小于 100M。系统通过光以太网接口 I按IEC61850-9-1，IEC61850-9-2协议标准获得并解析实时采样值数据包，数据进入嵌入式系统经精密计量算法得到电能，电测数据，所有数据通过另一路光以太网接口 I与站控单元进行信息交换服务。供电系统4采用双路冗余开关电源供电及电源管理系统，有两路完全独立的开关电源，系统通过电源管理电路对此二路开关电源进行监控，实现主，备电源切换。所述所述供电系统4内还设有备用电池以防万一。以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但并不局限于此，本实用新型可以用于类似的产品中上，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
权利要求1.基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，处于过程层和站控层之间的间隔层，包括供电部分，还包括主处理器和DSP芯片组成的嵌入式系统，主处理器连接点阵液晶、按键、实时时钟、数据储存等模块，其特征在于:所述系统内设有两路光以太网接口(I )，其中一路用于与合并单兀(MU)之间的米样值信息传输，另一路用于对站控单兀信息交互服务，嵌入式系统通过内嵌IEC61850协议栈获得实时采样值信息，通过DSP的高精度算法得到电能量和各电参数测量量，所有的计量和测量数据通过第二路光以太网按IEC61850标准与站控层的各种IED完成信息交换服务。
2.如权利要求1所述的基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，其特征在于:所述主处理器上还留有RS485接口(2)。
3.如权利要求1所述的基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，其特征在于:所述光以太网前端均设有以太网PHY芯片(3)。
4.如权利要求1-3其中任一所述的基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，其特征在于:所述光以太网接口(I)传输速率不小于100M。
5.如权利要求1-3其中任一所述的基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，其特征在于:所述供电系统(4)采用双路冗余开关电源供电及电源管理系统。
6.如权利要求5所述的基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，其特征在于:所述供电系统(4)内还设有备用电池。
专利摘要本实用新型的目的是提供基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，兼容性能好，处理能力强，能适应各种规模的用电网络。整体使用寿命长，维修成本低。为了达到所述目的，本实用新型所采用的技术方案是基于IEC61850标准的数字化变电站关口电能表，所述系统内设有两路光以太网接口，其中一路用于与合并单元(MU)之间的采样值信息传输，另一路用于对站控单元信息交互服务。由于采用了所述技术方案，本实用新型通过光以太网直接从全站共享的采样值数据传输数据包中获取模拟量实时值，通过DSP的高速计算得到电能量及其他电测量。
文档编号G01R22/10GK203164285SQ20122068939
公开日2013年8月28日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者宋锡强, 王新建, 金丹华 申请人:华立仪表集团股份有限公司