电子式互感器的数据同步装置的制作方法

本实用新型涉及电子式互感器的数据同步技术领域，具体涉及一种电子式互感器的数据同步装置。

背景技术：

智能变电站的发展日新月异，标志着变电站新时代的到来。智能变电站通过形成统一的资源传输平台，消除了信息交互的孤岛，保证了各二次系统间的联系，为后续的继电保护提供有力的信息支撑。智能变电站包括变电站统一信息平台和智能高压设备两个部分。电子式互感器是智能高压设备的一种，从输出量来看，传统的电磁式互感器输出的模拟量是连续的，并且每个模拟量大致同步，电子式互感器输出的数字量则是离散的，因此在利用保护算法计算前，各侧和各相的数据应该保持在同一时刻，因此，如何保证数据的同步，便成为了应当仔细研究的问题，电子式互感器数据同步主要有脉冲同步法、插值法与当前较为热门的基于IEEE1588协议同步法，插值法的成本低、可靠性强，具有突出的优点，但插值法容易引进误差，不同的插值法具有不同的应用条件，并具有不同的精度和计算量，这些因素在应用插值法进行同步时都需考虑在内。在当前的插值同步算法中，三次样条插值法的精度最高，但构造插值函数困难，且计算量大，对硬件的能力提出了很高的要求；拉格朗日二次插值算法的精度虽然比拉格朗日一次插值算法的精度高，能满足IEC60044-8的误差要求，但比三次样条插值法的精度低很多，如果有一种插值算法的精度比拉格朗日俄日插值高，且计算量不大，将会更适用于电子式互感器的数据同步，提高同步效率。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种三次Hermite插值同步改进算法的数据同步装置。

具体的技术方案为：

电子式互感器的数据同步装置，包括ARM处理器、FPGA和光电模块RJ45；ARM处理器分别连接双口RAM、FPGA，ARM处理器与WiFi连接；所述的双口RAM另一端与FPGA连接；所述的FPGA还分别通过网卡芯片与光电模块RJ45连接。

该装置是基于ARM和FPGA的嵌入式硬件平台，采用了改进的插值算法进行同步。经典插值算法三次Hermite插值的误差虽然很小，但需已知同步时刻的导数值，很难应用于数据同步问题中，在三次Hermite插值算法的基础上，利用已知的三个采样值为插值做抛物线方程，利用抛物线在两端点处的切线斜率作为采样点的一阶导数值，从而利用已知的采样值求出所需采样点的一阶导数值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的装置与外围设备的连接示意图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

图1示出了本实用新型的结构原理图：

电子式互感器的数据同步装置，包括ARM、FPGA和光电模块RJ45；ARM分别连接双口RAM、FPGA，ARM与WiFi连接；所述的双口RAM另一端与FPGA连接；所述的FPGA还分别通过网卡芯片与光电模块RJ45连接。

具体的，选用基于IEC61850通信协议的硬件通信接口装置，包括以太网卡和光电以太网接口；还包括连接到光电转换单元的光电模块RJ45。

以太网卡集成了以太网控制器MAC和物理接口收发器PHY，上端与中央处理单元ARM通过总线相连，接受ARM的控制；下端与电以太网接口和光以太网接口相连，将电信号和光信号传送到网络中。

其中，光电转换单元采用光电转换芯片RTL8211DN，负责将电信号与光信号的互相转换，发送信号时将电信号转换为在光纤通道传输的光信号，接收信号时将在光纤通道传输的光信号转换为电信号。

以太网接口设置了发送接口TX和接收光口RX，分别用于SV和GOOSE报文的发送和接收；电以太网接口用于MMS报文的发送和监视。

图2为本实用新型的电子式互感器的数据同步装置与外围设备的连接示意图，既可以发送和接收SV、GOOSE光数字信号，又可以发送和接收MMS报文，完成对符合IEC 61850规约的这三种重要报文的分析和监测工作。

使用时，光口TX1(或TX2)与被测装置的采样值SV接收光口RX相连，光口RX1(或者RX2)与被测装置的采样值SV发送光口TX相连；光口TX2(或TX1)与被测装置的开关量GOOSE接收光口RX相连，光口RX2(或RX1)与被测装置的开关量GOOSE接收光口TX相连；电以太网接口与被测装置的站控层以太网通信接口相连，进行MMS的通信。