一种数字化电能质量监测终端监测装置及其数据转换方法
一种数字化电能质量监测终端监测装置及其数据转换方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种检测装置及其数据转换方法，尤其是一种数字化电能质量监测终 端检测装置及其数据转换方法，属于电能质量监测领域。
【背景技术】
[0002]DEFLATE是同时使用了LZ77算法与哈夫曼编码化uffmanCoding)的一个无损数 据压缩算法，它最初是由化ilKatz为他的PKZIP归档工具第二版所定义的，后来定义在 RFC1951规范中。
[0003] 随着智能电网相关的关键设备、关键技术的研制得到了重大突破和广泛应用，智 能变电站的建设比重逐步加大。相对于传统的变电站，智能变电站采用数字式电压互感器 和电流互感器，采用二进制通讯报文传送采样值，大量的节省了电缆、线缆的使用。对于智 能变电站的数字式采样值传输，必须采用数字化电能质量监测终端来进行电能质量指标监 巧。。而数字化电能质量监测终端的数字采样值检测成为了一个新的课题。对于电能质量监 测终端生产厂家来说采用数字式电压、电流互感器来为数字化电能质量监测终端传输采样 值，用于检测终端的精度和功能无疑是一个高成本、实现环境复杂的方案。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于；针对上述现有技术存在的问题，提出一种数字化电能质量监 测终端检测装置，可W向数字化电能质量监测终端输出项目所需的采样值，实现终端的精 度和功能检测。
[0005] 为了达到W上目的，本发明的一种数字化电能质量监测终端检测装置，包括待测 终端、数字化录波仪和标准源，数字化录波仪通过通信端子连接待测终端，标准源通过模拟 量端子与数字化录波仪相连，标准源用于向数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，数字 化录波仪用于将标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发送 给待测终端，待测终端用于接收数字化录波仪发送的采样值报文，数字化录波仪含有：
[0006]数据接收装置，用W实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据；
[0007] 压缩存储装置，用W将所述接收装置接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法 进行无损压缩并存储；
[0008] 解压插值装置，用W将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进 行数值分析；
[0009] 报文转换装置，用朗尋插值数据转化为9-1和9-2报文；
[0010] 数据输出装置，用W将转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。
[0011] 数字化录波仪包括=种模式，1)转换模式，将标准源输入的电压电流模拟量转换 为9-1、9-2的采样值报文，再通过通讯端子发送给待测终端；2)记录模式，存储记录标准源 输入的电压电流模拟量转化为9-1、9-2的采样值报文，并通过远程管理控制报文向待测终 端输出；3)模拟模式，根据远程管理设定的电压电流模拟量各参数转化出相应的9-1、9-2 采样值报文，并通过通讯端子发送给待测终端。
[0012] 本发明的优选方案是：数字化录波仪包括存储模块和远程管理，存储模块用于保 存数字化录波仪转化的电压电流模拟量采样值报文，并可W通过远程管理向待测终端输出 保存的采样值报文。
[0013] 优选地，数字化录波仪可W根据远程管理设定的电压电流参数模拟出相应的采样 值报文，再通过通讯端子发送至待测终端。
[0014] 优选地，远程管理包括数据显示界面、参数设置界面、启动记录界面、读取保存采 样值报文界面、存储管理界面和波形回放界面，数据显示界面用于显示电压电流模拟量通 道的各参数与采样值波形，参数设置界面用于设置电压电流的各参数和存储模块记录规 贝1J，启动记录界面用于手动启动模式并记录外部输入的采样值，采样值报文界面用于读取 已经存储的记录数据，存储管理界面用于对存储模块中记录的数据进行管理，波形回放界 面用于将已存储的采样值解析成波形现显示。
[001引优选地，通讯端子为光纤端子和W太网端子。
[0016] 优选地，拉格朗日N次插值算法在给定的k+1个取值点中（X。，y。)，...，（Xk，Yk)， 其中Xj.对应着自变量的位置，而yj.是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗 日插值公式所得到的拉格朗日插值多项式为
其中每个为 拉格朗日基本多项式（或称插值基函数），的表达式为
[0017]
[0018] 一种数字化电能质量监测终端检测装置的数据转换方法，在由待测终端、数字化 录波仪和标准源构成的装置中，数字化录波仪通过通信端子连接待测终端，标准源通过模 拟量端子与数字化录波仪相连，标准源用于向数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，数 字化录波仪用于将标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发 送给待测终端，待测终端用于接收数字化录波仪发送的采样值报文，其特征在于，包括W下 步骤：
[0019] 数据接收步骤，用W实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据；
[0020] 压缩存储步骤，用W将所述接收步骤接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法 进行无损压缩并存储；
[0021] 解压插值步骤，用W将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进 行数值分析；
[0022] 报文转换步骤，用W将插值数据转化为9-1和9-2报文；
[0023] 数据输出步骤，用朗尋转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。
[0024] 优选地，拉格朗日N次插值算法在给定的k+1个取值点中（X。，y。)，. . .，（Xk，Yk)， 其中Xj.对应着自变量的位置，而yj.是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗 日插值公式所得到的拉格朗日插值多项式为
其中每个。(.1')为拉 格朗日基本多项式（或称插值基函数），的表达式为
[00 巧]
[0026] 本发明有益效果为；通过数字化录波仪将标准源的电压电流模拟量转化为9-1、 9-2报文采样值，再传输给待测终端，可W对待测终端进行入网的精度和功能检测，同时有 效降低了输出采样值设备的成本。
【附图说明】
[0027] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0028] 图1为本发明的结构示意图。
[0029] 图2为本发明的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0030] 实施例一
[0031] 本实施例的一种数字化电能质量监测终端检测装置，如图1所示，包括待测终端 1、数字化录波仪2和标准源3,数字化录波仪2通过光纤端子4或W太网端子5连接待测终 端，标准源通3过模拟量端子6与数字化录波仪2相连，标准源3用于向数字化录波仪2输 入电压电流模拟量信号，数字化录波仪2用于将标准源3输入的电压电流模拟信号转化为 采样值报文，并将采样值报文发送给待测终端1，待测终端1用于接收数字化录波仪2发送 的采样值报文，数字化录波仪2含有：
[0032]数据接收装置，用W实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据；
[0033] 压缩存储装置，用W将所述接收装置接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法 进行无损压缩并存储；
[0034] 解压插值装置，用W将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进 行数值分析；
[0035] 报文转换装置，用W将插值数据转化为9-1和9-2报文；
[0036] 数据输出装置，用W将转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。
[0037] 拉格朗日N次插值算法在给定的k+1个取值点中（X。，y。)，. . .，（Xk，yk)，其中Xj对 应着自变量的位置，而yj是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗日插值公
式所得到的拉格朗日插值多项式为 其中每个为拉格朗日基 本多项式（或称插值基函数的表达式为
[0038]
[0039] 本实施例中，将每周波128点采样插值为9-1的每周波80点采样，采用拉格朗日 2次插值算法，N= 2。
[0040] 那么插值后每个采样点的X=nX128，〇为采样序号 oU
[0041] 由于插值前和插值后第一个采样值数据完全相等，因此W第二个插值数据为 [004引f例。取128点采样的第2个采样点、第3个采样点，第4个采样点，他们的f值为 f(1) = 2. 8332.f(2) = 5. 6595.f(3) = 8. 4722 ；
[0043] 80点采样的第一个采样点X=1X128=1. 5。 oU
[0044] 每个拉格朗日基本多项式；
[004引然后应用拉格朗日插值法，就可W得到P的表达式（P为函数f的插值函数）：[004引 P(X) =f(2) 1。(X)+f(3) 11 (X)+f(4) 12 (X)
[0050]当X= 1. 6 时，1〇 (X) = 0. 28、li(X) = 0. 84、I2(X) = -〇. 12
[0051]P(1. 6) = 2. 8332*0. 28巧.6595*0. 84+8. 4722* (-0. 12) = 4. 5306
[0052] 下表为128点采样的函数值表
[0053]
[0054]
[00 巧]
[006^~数字化录波仪2包括存储模块和远程管理 ，存储模块用于保存数字化录波仪转化 的电压电流模拟量9-1、9-2采样值报文，并可W通过远程管理向待测终端输出保存的采样 值报文。
[0061] 数字化录波仪2有=种模式可W选择，分别为：
[006引 1)转换模式
[0063] 转换模式下数字化录波仪将标准源柜输入的电压电流模拟量转换为9-L9-2的 采样值报文，通过光纤端子和W太网端子向待测终端发送。
[0064]。记录模式
[0065] 记录模式下数字化录波仪将标准源柜输入的电压电流模拟量转换为9-L9-2的 采样值报文，并保存在数字化录波仪的存储介质中。通过远程管理可W控制数字化录波仪 向待测终端输出保存的采样值报文。
[006引如模拟模式
[0067] 模拟模式下数字化录波仪将根据远程管理设定的电压电流有效值、相位等参数模 拟出9-L9-2的采样值报文，通过光纤端子和W太网端子向待测终端发送。
[0068] 数字化录波仪的远程管理分为数据显示界面，参数设置界面，启动记录界面，采样 值报文界面、存储管理界面和波形回放界面。
[0069] 1)数据显示界面
[0070] 通过数据显示界面能够显示模拟量通道的电压、电流、谐波等值的大小。
[0071] 能够显示几个周期内的电压电流采样值波形。
[0072] 2)参数设置界面
[0073] 通过参数设置界面可W设置9-2的采样值序号。
[0074] 设置记录模式的记录规则，规则分为定时间长度记录、定记录块大小记录、定时启 动记录等。
[0075] 设置模拟模式下电压、电流、谐波值等参数。
[007引如启动记录界面
[0077] 可W通过启动记录界面手动的启动功能启动记录模式，记录外部输入的采样值。
[0078] 4)读取保存采样值报文界面
[0079] 读取保存采样值报文界面能够读取已经存储的记录数据，将记录数据显示出来。
[0080]5)存储管理界面
[0081] 存储管理界面用于显示目前存储介质内已用空间和未用空间。对于已经存储的记 录数据，通过存储管理界面可W进行裁剪、修改、删除等操作。
[008引 6)波形回放界面
[0083] 波形回放界面能够将已经存储的采样值数据解析成波形显示在界面中。
[0084] -种数字化电能质量监测终端检测装置的数据转换方法，在由待测终端、数字化 录波仪和标准源构成的装置中，数字化录波仪通过通信端子连接待测终端，标准源通过模 拟量端子与数字化录波仪相连，标准源用于向数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，数 字化录波仪用于将标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发 送给待测终端，待测终端用于接收数字化录波仪发送的采样值报文，其特征在于，包括W下 步骤：
[0085] 数据接收步骤，用W实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据；
[0086] 压缩存储步骤，用W将所述接收步骤接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法 进行无损压缩并存储；
[0087] 解压插值步骤，用W将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进 行数值分析；
[008引报文转换步骤，用W将插值数据转化为9-1和9-2报文；
[0089] 数据输出步骤，用朗尋转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。
[0090]本实施例如图2所示，数字化录波仪内部具有存储设备，能够存储自定义格式的 原始波形数据文件。通过远程或者面板操作，数字化录波仪可w采用循环、一次发送的方式 将指定的原始波形数据文件转换成IEC618509-1或9-2报文通过光纤端子或者W太网发送 给数字化电能质量监测终端。在发送采样数据后，数字化录波仪将会通过光纤端子或者W 太网采用MMS协议读取终端的数据3秒数据，通过判断输入输出的数据值误差，来确定终端 的精度。
[0091] 通过数字化录波仪将标准源的电压电流模拟量转化为9-1、9-2报文采样值，再传 输给待测终端，可W对待测终端进行入网的精度和功能检测，同时有效降低了输出采样值 设备的成本。
[0092] 除上述实施例外，本发明还可W有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种数字化电能质量监测终端检测装置，包括待测终端、数字化录波仪和标准源，所 述数字化录波仪通过通信端子连接所述待测终端，所述标准源通过模拟量端子与所述数字 化录波仪相连，所述标准源用于向所述数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，所述数字 化录波仪用于将所述标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文 发送给所述待测终端，所述待测终端用于接收所述数字化录波仪发送的采样值报文，其特 征在于，所述数字化录波仪含有： 数据接收装置，用以实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据； 压缩存储装置，用以将所述接收装置接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法进行 无损压缩并存储； 解压插值装置，用以将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进行数 值分析； 报文转换装置，用以将插值数据转化为9-1和9-2报文； 数据输出装置，用以将转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。2. 根据权利要求1所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，其特征在于，所述 数字化录波仪还包括存储模块和远程管理，所述存储模块用于保存所述数字化录波仪转化 的电压电流模拟量采样值报文，并可以通过所述远程管理向待测终端输出保存的采样值报 文。3. 根据权利要求1或2所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，其特征在于，所 述数字化录波仪可以根据所述远程管理设定的电压电流参数模拟出相应的采样值报文，再 通过所述通讯端子发送至待测终端。4. 根据权利要求2所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，其特征在于，所述 远程管理包括数据显示界面、参数设置界面、启动记录界面、读取保存采样值报文界面、存 储管理界面和波形回放界面，所述数据显示界面用于显示电压电流模拟量通道的各参数与 采样值波形，所述参数设置界面用于设置电压电流的各参数和存储模块记录规则，所述启 动记录界面用于手动启动模式并记录外部输入的采样值，所述采样值报文界面用于读取已 经存储的记录数据，所述存储管理界面用于对存储模块中记录的数据进行管理，所述波形 回放界面用于将已存储的采样值解析成波形现显示。5. 根据权利要求1所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，其特征在于，所述 通讯端子为光纤端子和以太网端子。6. 根据权利要求1所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，所述拉格朗日N次 插值算法在给定的k+Ι个取值点中（Xci, ，…，（xk，yk)，其中Xj对应着自变量的位置，而yj是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗日插值公式所得到的拉格朗日插 值多项式为其中每个LU)为拉格朗日基本多项式（或称插值基 函数），IjOO的表达式为7. -种基于权利要求1所述的数字化电能质量监测终端检测装置的数据转换方法，在 由待测终端、数字化录波仪和标准源构成的装置中，所述数字化录波仪通过通信端子连接 所述待测终端，所述标准源通过模拟量端子与所述数字化录波仪相连，所述标准源用于向 所述数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，所述数字化录波仪用于将所述标准源输入的 电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发送给所述待测终端，所述待测终 端用于接收所述数字化录波仪发送的采样值报文，其特征在于，包括以下步骤： 数据接收步骤，用以实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据； 压缩存储步骤，用以将所述接收步骤接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法进行 无损压缩并存储； 解压插值步骤，用以将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进行数 值分析； 报文转换步骤，用以将插值数据转化为9-1和9-2报文； 数据输出步骤，用以将转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。8. 根据权利要求7所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置的数据转换方法，其 特征在于，所述拉格朗日N次插值算法在给定的k+Ι个取值点中（Xc^ytl),…，（x k，yk)，其 中Xj对应着自变量的位置，而y」是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗日 插值公式所得到的拉格朗日插值多项式为其中每个1，X)为拉格 朗日基本多项式（或称插值基函数），Ij(X)的表达式为
【专利摘要】本发明涉及一种数字化电能质量监测终端检测装置，包括待测终端、数字化录波仪和标准源，数字化录波仪通过通信端子连接待测终端，标准源通过模拟量端子与数字化录波仪相连，标准源用于向数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，数字化录波仪用于将标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发送给待测终端，待测终端用于接收数字化录波仪发送的采样值报文。通过数字化录波仪将标准源的电压电流模拟量转化为9-1、9-2报文采样值，再传输给待测终端，可以对待测终端进行入网的精度和功能检测，同时有效降低了输出采样值设备的成本。
【IPC分类】H03M7/40
【公开号】CN104901706
【申请号】CN201510308581
【发明人】金耘岭, 姚东方, 王巍, 任小宝, 刘刚, 叶细宝, 田曙光
【申请人】南京灿能电力自动化有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月8日
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种检测装置及其数据转换方法，尤其是一种数字化电能质量监测终 端检测装置及其数据转换方法，属于电能质量监测领域。
【背景技术】
[0002]DEFLATE是同时使用了LZ77算法与哈夫曼编码化uffmanCoding)的一个无损数 据压缩算法，它最初是由化ilKatz为他的PKZIP归档工具第二版所定义的，后来定义在 RFC1951规范中。
[0003] 随着智能电网相关的关键设备、关键技术的研制得到了重大突破和广泛应用，智 能变电站的建设比重逐步加大。相对于传统的变电站，智能变电站采用数字式电压互感器 和电流互感器，采用二进制通讯报文传送采样值，大量的节省了电缆、线缆的使用。对于智 能变电站的数字式采样值传输，必须采用数字化电能质量监测终端来进行电能质量指标监 巧。。而数字化电能质量监测终端的数字采样值检测成为了一个新的课题。对于电能质量监 测终端生产厂家来说采用数字式电压、电流互感器来为数字化电能质量监测终端传输采样 值，用于检测终端的精度和功能无疑是一个高成本、实现环境复杂的方案。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于；针对上述现有技术存在的问题，提出一种数字化电能质量监 测终端检测装置，可W向数字化电能质量监测终端输出项目所需的采样值，实现终端的精 度和功能检测。
[0005] 为了达到W上目的，本发明的一种数字化电能质量监测终端检测装置，包括待测 终端、数字化录波仪和标准源，数字化录波仪通过通信端子连接待测终端，标准源通过模拟 量端子与数字化录波仪相连，标准源用于向数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，数字 化录波仪用于将标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发送 给待测终端，待测终端用于接收数字化录波仪发送的采样值报文，数字化录波仪含有：
[0006]数据接收装置，用W实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据；
[0007] 压缩存储装置，用W将所述接收装置接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法 进行无损压缩并存储；
[0008] 解压插值装置，用W将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进 行数值分析；
[0009] 报文转换装置，用朗尋插值数据转化为9-1和9-2报文；
[0010] 数据输出装置，用W将转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。
[0011] 数字化录波仪包括=种模式，1)转换模式，将标准源输入的电压电流模拟量转换 为9-1、9-2的采样值报文，再通过通讯端子发送给待测终端；2)记录模式，存储记录标准源 输入的电压电流模拟量转化为9-1、9-2的采样值报文，并通过远程管理控制报文向待测终 端输出；3)模拟模式，根据远程管理设定的电压电流模拟量各参数转化出相应的9-1、9-2 采样值报文，并通过通讯端子发送给待测终端。
[0012] 本发明的优选方案是：数字化录波仪包括存储模块和远程管理，存储模块用于保 存数字化录波仪转化的电压电流模拟量采样值报文，并可W通过远程管理向待测终端输出 保存的采样值报文。
[0013] 优选地，数字化录波仪可W根据远程管理设定的电压电流参数模拟出相应的采样 值报文，再通过通讯端子发送至待测终端。
[0014] 优选地，远程管理包括数据显示界面、参数设置界面、启动记录界面、读取保存采 样值报文界面、存储管理界面和波形回放界面，数据显示界面用于显示电压电流模拟量通 道的各参数与采样值波形，参数设置界面用于设置电压电流的各参数和存储模块记录规 贝1J，启动记录界面用于手动启动模式并记录外部输入的采样值，采样值报文界面用于读取 已经存储的记录数据，存储管理界面用于对存储模块中记录的数据进行管理，波形回放界 面用于将已存储的采样值解析成波形现显示。
[001引优选地，通讯端子为光纤端子和W太网端子。
[0016] 优选地，拉格朗日N次插值算法在给定的k+1个取值点中（X。，y。)，...，（Xk，Yk)， 其中Xj.对应着自变量的位置，而yj.是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗 日插值公式所得到的拉格朗日插值多项式为
其中每个为 拉格朗日基本多项式（或称插值基函数），的表达式为
[0017]
[0018] 一种数字化电能质量监测终端检测装置的数据转换方法，在由待测终端、数字化 录波仪和标准源构成的装置中，数字化录波仪通过通信端子连接待测终端，标准源通过模 拟量端子与数字化录波仪相连，标准源用于向数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，数 字化录波仪用于将标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发 送给待测终端，待测终端用于接收数字化录波仪发送的采样值报文，其特征在于，包括W下 步骤：
[0019] 数据接收步骤，用W实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据；
[0020] 压缩存储步骤，用W将所述接收步骤接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法 进行无损压缩并存储；
[0021] 解压插值步骤，用W将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进 行数值分析；
[0022] 报文转换步骤，用W将插值数据转化为9-1和9-2报文；
[0023] 数据输出步骤，用朗尋转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。
[0024] 优选地，拉格朗日N次插值算法在给定的k+1个取值点中（X。，y。)，. . .，（Xk，Yk)， 其中Xj.对应着自变量的位置，而yj.是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗 日插值公式所得到的拉格朗日插值多项式为
其中每个。(.1')为拉 格朗日基本多项式（或称插值基函数），的表达式为
[00 巧]
[0026] 本发明有益效果为；通过数字化录波仪将标准源的电压电流模拟量转化为9-1、 9-2报文采样值，再传输给待测终端，可W对待测终端进行入网的精度和功能检测，同时有 效降低了输出采样值设备的成本。
【附图说明】
[0027] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0028] 图1为本发明的结构示意图。
[0029] 图2为本发明的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0030] 实施例一
[0031] 本实施例的一种数字化电能质量监测终端检测装置，如图1所示，包括待测终端 1、数字化录波仪2和标准源3,数字化录波仪2通过光纤端子4或W太网端子5连接待测终 端，标准源通3过模拟量端子6与数字化录波仪2相连，标准源3用于向数字化录波仪2输 入电压电流模拟量信号，数字化录波仪2用于将标准源3输入的电压电流模拟信号转化为 采样值报文，并将采样值报文发送给待测终端1，待测终端1用于接收数字化录波仪2发送 的采样值报文，数字化录波仪2含有：
[0032]数据接收装置，用W实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据；
[0033] 压缩存储装置，用W将所述接收装置接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法 进行无损压缩并存储；
[0034] 解压插值装置，用W将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进 行数值分析；
[0035] 报文转换装置，用W将插值数据转化为9-1和9-2报文；
[0036] 数据输出装置，用W将转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。
[0037] 拉格朗日N次插值算法在给定的k+1个取值点中（X。，y。)，. . .，（Xk，yk)，其中Xj对 应着自变量的位置，而yj是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗日插值公
式所得到的拉格朗日插值多项式为 其中每个为拉格朗日基 本多项式（或称插值基函数的表达式为
[0038]
[0039] 本实施例中，将每周波128点采样插值为9-1的每周波80点采样，采用拉格朗日 2次插值算法，N= 2。
[0040] 那么插值后每个采样点的X=nX128，〇为采样序号 oU
[0041] 由于插值前和插值后第一个采样值数据完全相等，因此W第二个插值数据为 [004引f例。取128点采样的第2个采样点、第3个采样点，第4个采样点，他们的f值为 f(1) = 2. 8332.f(2) = 5. 6595.f(3) = 8. 4722 ；
[0043] 80点采样的第一个采样点X=1X128=1. 5。 oU
[0044] 每个拉格朗日基本多项式；
[004引然后应用拉格朗日插值法，就可W得到P的表达式（P为函数f的插值函数）：[004引 P(X) =f(2) 1。(X)+f(3) 11 (X)+f(4) 12 (X)
[0050]当X= 1. 6 时，1〇 (X) = 0. 28、li(X) = 0. 84、I2(X) = -〇. 12
[0051]P(1. 6) = 2. 8332*0. 28巧.6595*0. 84+8. 4722* (-0. 12) = 4. 5306
[0052] 下表为128点采样的函数值表
[0053]
[0054]
[00 巧]
[006^~数字化录波仪2包括存储模块和远程管理 ，存储模块用于保存数字化录波仪转化 的电压电流模拟量9-1、9-2采样值报文，并可W通过远程管理向待测终端输出保存的采样 值报文。
[0061] 数字化录波仪2有=种模式可W选择，分别为：
[006引 1)转换模式
[0063] 转换模式下数字化录波仪将标准源柜输入的电压电流模拟量转换为9-L9-2的 采样值报文，通过光纤端子和W太网端子向待测终端发送。
[0064]。记录模式
[0065] 记录模式下数字化录波仪将标准源柜输入的电压电流模拟量转换为9-L9-2的 采样值报文，并保存在数字化录波仪的存储介质中。通过远程管理可W控制数字化录波仪 向待测终端输出保存的采样值报文。
[006引如模拟模式
[0067] 模拟模式下数字化录波仪将根据远程管理设定的电压电流有效值、相位等参数模 拟出9-L9-2的采样值报文，通过光纤端子和W太网端子向待测终端发送。
[0068] 数字化录波仪的远程管理分为数据显示界面，参数设置界面，启动记录界面，采样 值报文界面、存储管理界面和波形回放界面。
[0069] 1)数据显示界面
[0070] 通过数据显示界面能够显示模拟量通道的电压、电流、谐波等值的大小。
[0071] 能够显示几个周期内的电压电流采样值波形。
[0072] 2)参数设置界面
[0073] 通过参数设置界面可W设置9-2的采样值序号。
[0074] 设置记录模式的记录规则，规则分为定时间长度记录、定记录块大小记录、定时启 动记录等。
[0075] 设置模拟模式下电压、电流、谐波值等参数。
[007引如启动记录界面
[0077] 可W通过启动记录界面手动的启动功能启动记录模式，记录外部输入的采样值。
[0078] 4)读取保存采样值报文界面
[0079] 读取保存采样值报文界面能够读取已经存储的记录数据，将记录数据显示出来。
[0080]5)存储管理界面
[0081] 存储管理界面用于显示目前存储介质内已用空间和未用空间。对于已经存储的记 录数据，通过存储管理界面可W进行裁剪、修改、删除等操作。
[008引 6)波形回放界面
[0083] 波形回放界面能够将已经存储的采样值数据解析成波形显示在界面中。
[0084] -种数字化电能质量监测终端检测装置的数据转换方法，在由待测终端、数字化 录波仪和标准源构成的装置中，数字化录波仪通过通信端子连接待测终端，标准源通过模 拟量端子与数字化录波仪相连，标准源用于向数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，数 字化录波仪用于将标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发 送给待测终端，待测终端用于接收数字化录波仪发送的采样值报文，其特征在于，包括W下 步骤：
[0085] 数据接收步骤，用W实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据；
[0086] 压缩存储步骤，用W将所述接收步骤接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法 进行无损压缩并存储；
[0087] 解压插值步骤，用W将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进 行数值分析；
[008引报文转换步骤，用W将插值数据转化为9-1和9-2报文；
[0089] 数据输出步骤，用朗尋转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。
[0090]本实施例如图2所示，数字化录波仪内部具有存储设备，能够存储自定义格式的 原始波形数据文件。通过远程或者面板操作，数字化录波仪可w采用循环、一次发送的方式 将指定的原始波形数据文件转换成IEC618509-1或9-2报文通过光纤端子或者W太网发送 给数字化电能质量监测终端。在发送采样数据后，数字化录波仪将会通过光纤端子或者W 太网采用MMS协议读取终端的数据3秒数据，通过判断输入输出的数据值误差，来确定终端 的精度。
[0091] 通过数字化录波仪将标准源的电压电流模拟量转化为9-1、9-2报文采样值，再传 输给待测终端，可W对待测终端进行入网的精度和功能检测，同时有效降低了输出采样值 设备的成本。
[0092] 除上述实施例外，本发明还可W有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种数字化电能质量监测终端检测装置，包括待测终端、数字化录波仪和标准源，所 述数字化录波仪通过通信端子连接所述待测终端，所述标准源通过模拟量端子与所述数字 化录波仪相连，所述标准源用于向所述数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，所述数字 化录波仪用于将所述标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文 发送给所述待测终端，所述待测终端用于接收所述数字化录波仪发送的采样值报文，其特 征在于，所述数字化录波仪含有： 数据接收装置，用以实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据； 压缩存储装置，用以将所述接收装置接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法进行 无损压缩并存储； 解压插值装置，用以将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进行数 值分析； 报文转换装置，用以将插值数据转化为9-1和9-2报文； 数据输出装置，用以将转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。2. 根据权利要求1所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，其特征在于，所述 数字化录波仪还包括存储模块和远程管理，所述存储模块用于保存所述数字化录波仪转化 的电压电流模拟量采样值报文，并可以通过所述远程管理向待测终端输出保存的采样值报 文。3. 根据权利要求1或2所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，其特征在于，所 述数字化录波仪可以根据所述远程管理设定的电压电流参数模拟出相应的采样值报文，再 通过所述通讯端子发送至待测终端。4. 根据权利要求2所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，其特征在于，所述 远程管理包括数据显示界面、参数设置界面、启动记录界面、读取保存采样值报文界面、存 储管理界面和波形回放界面，所述数据显示界面用于显示电压电流模拟量通道的各参数与 采样值波形，所述参数设置界面用于设置电压电流的各参数和存储模块记录规则，所述启 动记录界面用于手动启动模式并记录外部输入的采样值，所述采样值报文界面用于读取已 经存储的记录数据，所述存储管理界面用于对存储模块中记录的数据进行管理，所述波形 回放界面用于将已存储的采样值解析成波形现显示。5. 根据权利要求1所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，其特征在于，所述 通讯端子为光纤端子和以太网端子。6. 根据权利要求1所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置，所述拉格朗日N次 插值算法在给定的k+Ι个取值点中（Xci, ，…，（xk，yk)，其中Xj对应着自变量的位置，而yj是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗日插值公式所得到的拉格朗日插 值多项式为其中每个LU)为拉格朗日基本多项式（或称插值基 函数），IjOO的表达式为7. -种基于权利要求1所述的数字化电能质量监测终端检测装置的数据转换方法，在 由待测终端、数字化录波仪和标准源构成的装置中，所述数字化录波仪通过通信端子连接 所述待测终端，所述标准源通过模拟量端子与所述数字化录波仪相连，所述标准源用于向 所述数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，所述数字化录波仪用于将所述标准源输入的 电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发送给所述待测终端，所述待测终 端用于接收所述数字化录波仪发送的采样值报文，其特征在于，包括以下步骤： 数据接收步骤，用以实时接收所述标准源发送的模拟量信号数据； 压缩存储步骤，用以将所述接收步骤接收到的模拟量信号数据通过DEFLATE算法进行 无损压缩并存储； 解压插值步骤，用以将压缩的模拟信号数据解压后通过拉格朗日N次插值算法进行数 值分析； 报文转换步骤，用以将插值数据转化为9-1和9-2报文； 数据输出步骤，用以将转化得到9-1和9-2报文输出至所述待测终端。8. 根据权利要求7所述的一种数字化电能质量监测终端检测装置的数据转换方法，其 特征在于，所述拉格朗日N次插值算法在给定的k+Ι个取值点中（Xc^ytl),…，（x k，yk)，其 中Xj对应着自变量的位置，而y」是所述解压插值装置内函数相对应的取值，通过拉格朗日 插值公式所得到的拉格朗日插值多项式为其中每个1，X)为拉格 朗日基本多项式（或称插值基函数），Ij(X)的表达式为
【专利摘要】本发明涉及一种数字化电能质量监测终端检测装置，包括待测终端、数字化录波仪和标准源，数字化录波仪通过通信端子连接待测终端，标准源通过模拟量端子与数字化录波仪相连，标准源用于向数字化录波仪输入电压电流模拟量信号，数字化录波仪用于将标准源输入的电压电流模拟信号转化为采样值报文，并将采样值报文发送给待测终端，待测终端用于接收数字化录波仪发送的采样值报文。通过数字化录波仪将标准源的电压电流模拟量转化为9-1、9-2报文采样值，再传输给待测终端，可以对待测终端进行入网的精度和功能检测，同时有效降低了输出采样值设备的成本。
【IPC分类】H03M7/40
【公开号】CN104901706
【申请号】CN201510308581
【发明人】金耘岭, 姚东方, 王巍, 任小宝, 刘刚, 叶细宝, 田曙光
【申请人】南京灿能电力自动化有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月8日
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