專利名稱：數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法，屬于電能表誤差計量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法的技術(shù)內(nèi)容。
二.
背景技術(shù)：
為適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展的需要，基于IEC61850等通信協(xié)議的數(shù)字化電力系統(tǒng)得到了越來越多的應(yīng)用。與此相應(yīng)的全數(shù)字化電能計量系統(tǒng)也應(yīng)運而生。全數(shù)字化電能計量系統(tǒng)的核心是全數(shù)字化的電能表。這種電能表與傳統(tǒng)機械式或電子式電能表的最大不同點是其測量輸入信號不再是傳統(tǒng)的模擬電壓和模擬電流，而是全數(shù)字化的數(shù)據(jù)流。由于這種新型數(shù)字化電能表內(nèi)部沒有模數(shù)轉(zhuǎn)換誤差，因而提高了電能計量精度。但是，我國目前尚無成熟的全數(shù)字化的電能表檢定標(biāo)準(zhǔn)和誤差傳遞體系。而由于電能計量的準(zhǔn)確與否，直 接關(guān)系到發(fā)、供、用電三方的經(jīng)濟(jì)利益和社會公平、公正。因此，發(fā)明一種新的數(shù)字式電能表的誤差量值傳遞方法是極為迫切和必要的。
三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于向社會提供可納入國家現(xiàn)行電能計量誤差傳遞體系中的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法。這對于提升我國電能計量的準(zhǔn)確程度與現(xiàn)代化水平，對于我國的數(shù)字化電能計量的創(chuàng)新研究和普及化推進(jìn)，對發(fā)、供、用電三方的電能供求帶來的經(jīng)濟(jì)利益和社會公平、公正，都具有重要意義。本發(fā)明的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法技術(shù)方案如下這種數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法，采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)完成或?qū)崿F(xiàn)，也即采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置的標(biāo)準(zhǔn)電能表和被傳遞的數(shù)字式電能表完成或?qū)崿F(xiàn)，所述的數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置由傳統(tǒng)的輸出三相交流電壓和三相交流電流的電能表檢定電源、傳統(tǒng)的電能脈沖誤差比較器、既帶傳統(tǒng)三相交流電壓和三相交流電流輸入接口又帶有符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流輸出接口的標(biāo)準(zhǔn)電能表三部分組成，技術(shù)特點在于所述的標(biāo)準(zhǔn)電能表由微機或微電腦及其軟件系統(tǒng)管理控制的信號采集模塊、Α/D轉(zhuǎn)換模塊、接口電路組成，其中信號采集模塊帶有三相交流電壓Ua、Ub, Uc和三相交流電流la、lb、Ic的輸入接口電路，信號采集模塊輸出與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入聯(lián)接，Α/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出與微機或微電腦聯(lián)接，采集的三相交流電壓和三相交流電流信號經(jīng)過信號采集模塊采集、A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換并經(jīng)過微機或微電腦計算、處理完成對電能信息的計量，微機或微電腦帶有接口電路并從該接口電路輸出與輸入功率嚴(yán)格成正比的電能脈沖，還輸出符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流?？梢姡捎谖C或微電腦通過接口電路輸出的數(shù)據(jù)流是在模數(shù)轉(zhuǎn)換后端完成的，因而數(shù)據(jù)流中所包含的三相電壓和電流等信息與標(biāo)準(zhǔn)電能表用于脈沖輸出計算所用的三相電壓和電流信息是完全相同的。通常，脈沖輸出部分誤差非常小，可忽略不計，則標(biāo)準(zhǔn)電能表的電能脈沖輸出精度與其數(shù)字流中所包含的三相電壓和電流的精度是相等的。所述傳統(tǒng)的輸出三相交流電壓和三相交流電流的電能表檢定電源，其輸出三相交流電壓和三相交流電流的信號是模擬量的，三相交流電源如是1.傳統(tǒng)的可輸出三相交流電壓和三相交流電流的電能表檢定電源；2.可輸出三相交流電壓和三相交流電流的功率較小的三相交流電源，只要該電源的輸出功率可帶動標(biāo)準(zhǔn)電能表即可。所述的傳統(tǒng)的電能脈沖比較器，該電能脈沖比較器的信號是數(shù)字脈沖的。所述的特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約包括但不限于如下1.1EC61850-9-1 ；2.1EC61850-9-2 ；3. SERC0SIII ;4. MODBUS/TCP ；5. MODBUS ;等等。所述的包含電壓和電流信息的數(shù)字流是指符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的、又包含電壓和電流的數(shù)字信息流。所述的信號采集模塊如是1.電阻分壓器、電流分流器；2.儀用電壓互感器、儀用電流互感器；3.電阻分壓器、儀用電流互感器等。所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊型號如是1.AD1674 ；2.ADS7813 ;3.AD7663等。所述的微機或微電腦如是1.單片機型號如 80C51、LPC2458 等；2. DSP :型號 如 TMS320C32、TMS320C6712 等；3. FPGA :型號如XC3S250E、AGL250FGG144I等；所述的被傳遞的數(shù)字式電能表具體結(jié)構(gòu)如是1.滿足IEC61850-9-1通信規(guī)約的數(shù)字電能表、2.滿足IEC61850-9-2通信規(guī)約的數(shù)字電能表、3.滿足SERC0SIII通信規(guī)約的數(shù)字電能表、4.滿足M0DBUS/TCP通信規(guī)約的數(shù)字電能表等。所述的符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的、包含電壓和電流信息的數(shù)字流的含義如前已指出的，都不再重述。本發(fā)明的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法的技術(shù)方案優(yōu)點有1.本發(fā)明的技術(shù)方案數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法，比較完整地提供一種可納入國家現(xiàn)行電能計量誤差傳遞體系中的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法。這對于我國盡快實現(xiàn)或普及電能計量數(shù)字化作了鋪墊、準(zhǔn)備和貢獻(xiàn)；2.本發(fā)明的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法的技術(shù)方案，在我國盡快實現(xiàn)或普及電能計量數(shù)字化的需求下數(shù)字化電能計量系統(tǒng)應(yīng)運而生，該數(shù)字化電能計量系統(tǒng)是我國電能計量數(shù)字化領(lǐng)域的自主創(chuàng)新成果，為提升我國電能計量的準(zhǔn)確程度與現(xiàn)代化水平，對于我國的數(shù)字化電能計量的創(chuàng)新研究和普及化推進(jìn)，對發(fā)、供、用電三方的電能供求帶來的經(jīng)濟(jì)利益和社會公平、公正，都具有重要意義；3.本發(fā)明的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法的技術(shù)方案設(shè)計理念完臻、設(shè)計理論嚴(yán)謹(jǐn)、設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、操作方便、簡單實用。本發(fā)明的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法值得采用和推廣。
四.


本發(fā)明的說明書附圖共有3幅圖1為數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為標(biāo)準(zhǔn)電能表結(jié)構(gòu)方框圖；圖3為數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法采用的誤差傳遞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。在各圖中采用了統(tǒng)一標(biāo)號，即同一物件在各圖中用同一標(biāo)號。在各圖中1.數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置；2.三相的電能表檢定電源；3.模數(shù)式標(biāo)準(zhǔn)電能表；4.電能脈沖誤差比較器；5.信號采集模塊；6. Α/D轉(zhuǎn)換模塊；7.微機或微電腦；8.被傳遞的數(shù)字式電能表。
五.
具體實施例方式本發(fā)明的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法非限定實施例如下實施例一.數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法
該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置I完成或?qū)崿F(xiàn)，即采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置I的標(biāo)準(zhǔn)電能表3和被傳遞的數(shù)字式電能表8去完成或?qū)崿F(xiàn)，也即采用數(shù)字式電能表的誤差傳 遞系統(tǒng)去完成或?qū)崿F(xiàn)。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)由圖1 圖3聯(lián)合示出，圖3所示的是該例數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3中所示的，該例的數(shù)字式電能表誤差傳遞系統(tǒng)由數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置I與被傳遞的數(shù)字式電能表8組成，上述兩者構(gòu)成一個數(shù)字式電能表的誤差向下傳遞系統(tǒng)。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置I由圖1示出，該傳遞裝置I由傳統(tǒng)的輸出三相交流電壓和三相交流電流的電能表檢定電源2、傳統(tǒng)的電能脈沖誤差比較器4、既帶傳統(tǒng)三相交流電壓和三相交流電流輸入接口又帶有符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流輸出接口的標(biāo)準(zhǔn)電能表3三部分及系統(tǒng)軟件，或還有殼體組成。該例傳統(tǒng)的輸出三相交流電壓和三相交流電流的電能表檢定電源2，其輸出三相交流電壓和三相交流電流的信號是模擬量的，該三相交流電源2如是傳統(tǒng)的可輸出三相交流電壓和三相交流電流的電能表檢定電源。該例傳統(tǒng)的電能脈沖比較器4的信號是數(shù)字脈沖的。該例的特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約包括但不限于如下1.1EC61850-9-1 ；2.1EC61850-9-2 ；3. SERC0SI11 ；4. MODBUS/TCP ；5. MODBUS ;等等。該例的包含電壓和電流信息的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字流是指符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的、又包含電壓和電流信息的數(shù)字信息流。該例的被檢定數(shù)字式電能表8如是滿足IEC61850-9-1通信規(guī)約的數(shù)字電能表等。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法根據(jù)電能表檢定電源2輸出的三相交流電壓和三相交流電流信號計量標(biāo)準(zhǔn)電能表3的電能，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電能表3輸出的符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流計量被傳遞的數(shù)字式電能表8的電能，并將各自計量的電能脈沖輸入電能脈沖誤差比較器4中，對輸入的兩電能脈沖比較，得出被傳遞的數(shù)字電能表8電能計量誤差，實現(xiàn)對被傳遞數(shù)字式電能表8的誤差向下傳遞。所述采用的數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置I的標(biāo)準(zhǔn)電能表3通過其接口電路輸入電能表檢定電源2輸出的三相交流電壓和三相交流電流信號，經(jīng)過自身計算、處理、輸出符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流和與之精度完全相等的電能脈沖，并通過其數(shù)字接口電路輸出符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流給被傳遞的數(shù)字電能表8，同時通過其脈沖接口電路輸出電能脈沖給電能脈沖誤差比較器4，所述采用的被傳遞的數(shù)字式電能表8接收到標(biāo)準(zhǔn)電能表3輸來的符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流經(jīng)過自身計算、處理、輸出被檢定電能脈沖到電能脈沖誤差比較器4，經(jīng)過電能脈沖誤差比較器4對兩電能脈沖比較，得出數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置I的標(biāo)準(zhǔn)電能表3所計量的電能和被傳遞的數(shù)字式電能表8所計量的電能之差值，得出被傳遞的數(shù)字式電能表8的誤差量值，實現(xiàn)或完成數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置I的標(biāo)準(zhǔn)電能表3對被傳遞的數(shù)字式電能表8的誤差量值向下傳遞。圖2所示的是標(biāo)準(zhǔn)電能表3結(jié)構(gòu)方框圖，該例的標(biāo)準(zhǔn)電能表3由微機或微電腦7及其軟件系統(tǒng)管理控制的信號采集模塊5、A/D轉(zhuǎn)換模塊6、接口電路、儀器殼體與面板等組成。其中信號采集模塊5帶有三相交流電壓Ua、Ub、Uc和三相交流電流la、lb、Ic的輸入接口電路，信號采集模塊5輸出與Α/D轉(zhuǎn)換模塊6的輸入聯(lián)接，Α/D轉(zhuǎn)換模塊6的輸出與微機或微電腦7聯(lián)接，采集的三相交流電壓和三相交流電流信號經(jīng)過信號采集模塊5采集、Α/D轉(zhuǎn)換模塊6轉(zhuǎn)換并經(jīng)過微機或微電腦7計算、處理完成對電能信息的計量，微機或微電腦7帶有接口電路并從該接口電路輸出與輸入功率嚴(yán)格成正比的電能脈沖，還輸出符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流。微機或微電腦7帶有電能脈沖接口電路并從該接口電路輸出與輸入功率嚴(yán)格成正比的電能脈沖，還帶有數(shù)字接口電路并從該接口電路輸出符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流?？梢?，由于通過接口輸出的數(shù)字流是在模數(shù)轉(zhuǎn)換后端完成的，因而數(shù)字流中所包含的三相電壓和電流等信息與標(biāo)準(zhǔn)電能表3用于脈沖輸出計算用的三相電壓和電流信息是完全相同的。通常，脈沖輸出部分誤差非常小，可忽略不計，則標(biāo)準(zhǔn)電能表3的脈沖輸出精度與其標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流中所包含的三相電壓和電流的精度是相等的。該例的信號采集模塊5如是電阻分壓器或電流分流器等。該例的Α/D轉(zhuǎn)換模塊6型號如是AD1674等。該例的微機或微電腦7如是單片機型號如80C51、LPC2458等。該數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法是采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置I及標(biāo)準(zhǔn)電能表3去完成或?qū)崿F(xiàn)對被傳遞的數(shù)字式電能表8的誤差校準(zhǔn)或向下傳遞。實施例二.數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法該例的該數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)完成 或?qū)崿F(xiàn)，該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)由圖1 圖3聯(lián)合示出。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法與實施例一的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法不同點有1.該例的電能表檢定電源2如是功率較小的三相交流電源，只要該電源的輸出功率可帶動標(biāo)準(zhǔn)電能表即可。2.該例的被傳遞的數(shù)字式電能表8如是滿足IEC61850-9-2通信規(guī)約的數(shù)字電能表等。3.該例的信號采集模塊5如是儀用電壓互感器、或儀用電流互感器等。4.該例的A/D轉(zhuǎn)換模塊6型號如是ADS7813等。5.該例的微機或微電腦7如是DSP :型號如TMS320C32、TMS320C6712等。該例的符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的內(nèi)容以及包含電壓和電流信息的數(shù)字流的含義如前已指出的，不再重述。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法其余未述的，全同于實施例一中所述的,不再重述。實施例三.數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)完成或?qū)崿F(xiàn)，該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)由圖1 圖3聯(lián)合示出。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法與實施例一、實施例二的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法不同點有1.該例的被傳遞的數(shù)字式電能表8如是滿足SERC0SIII通信規(guī)約的數(shù)字電能表等。2.該例的信號采集模塊5如是電阻分壓器、或儀用電流互感器等。3.該例的Α/D轉(zhuǎn)換模塊6型號如是AD7663等。4.該例的微機或微電腦7如是FPGA :型號如XC3S250E、AGL250FGG144I等。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法其余未述的，全同于實施例一、實施例二中所述的，不再重述。實施例四.數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)完成或?qū)崿F(xiàn)，該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)由圖1 圖3聯(lián)合示出。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法與實施例一 實施例三的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法不同點有1.該例的被傳遞的數(shù)字式電能表8如是滿足M0DBUS/TCP通信規(guī)約的數(shù)字電能表等。該例的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法其余未述的，全同于實施例一 實施例三中所述的，不再重述。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法，采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置完成或?qū)崿F(xiàn)，即采用數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置的標(biāo)準(zhǔn)電能表和被傳遞的數(shù)字式電能表完成或?qū)崿F(xiàn)，所述的數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置由傳統(tǒng)的輸出三相交流電壓和三相交流電流的電能表檢定電源、傳統(tǒng)的電能脈沖誤差比較器、標(biāo)準(zhǔn)電能表三部分組成，特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)電能表由微機或微電腦及其軟件系統(tǒng)管理控制的信號采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、接口電路組成，其中信號采集模塊帶有三相交流電壓Ua、Ub、Uc和三相交流電流Ia、Ib、Ic的輸入接口電路，信號采集模塊輸出與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入聯(lián)接，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出與微機或微電腦聯(lián)接，采集的三相交流電壓和三相交流電流信號經(jīng)過信號采集模塊采集、A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換并經(jīng)過微機或微電腦計算、處理完成對電能信息的計量，微機或微電腦通過其接口電路輸出符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流和與之精度完全相等的電能脈沖，通過其接口電路輸出電能脈沖給電能脈沖誤差比較器，同時通過其接口電路輸出符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流給被傳遞的數(shù)字式電能表，所述的被傳遞的數(shù)字式電能表接收到標(biāo)準(zhǔn)電能表輸來的符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的包含電壓和電流信息的數(shù)字流經(jīng)過自身計算、處理、輸出被傳遞電能脈沖到電能脈沖誤差比較器，經(jīng)過電能脈沖誤差比較器對兩電能脈沖比較，得出數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置的標(biāo)準(zhǔn)電能表所計量的電能和被傳遞的數(shù)字式電能表所計量的電能之差值，得出被傳遞的數(shù)字式電能表誤差值，實現(xiàn)或完成數(shù)字式電能表的誤差傳遞裝置的標(biāo)準(zhǔn)電能表對被傳遞的數(shù)字式電能表的誤差向下傳遞。
全文摘要
本發(fā)明公開的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法屬于數(shù)字電能表誤差計量領(lǐng)域，其傳遞裝置由三相交流電檢定電源、電能脈沖誤差比較器、標(biāo)準(zhǔn)電能表組成；標(biāo)準(zhǔn)電能表由微機或微電腦及其軟件系統(tǒng)管理控制的信號采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換塊、接口電路等組成；由傳遞裝置與被傳遞的數(shù)字式電能表組成誤差向下傳遞系統(tǒng)以完成或?qū)崿F(xiàn)數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法；本發(fā)明的數(shù)字式電能表的誤差傳遞方法的技術(shù)方案，設(shè)計理念完臻、設(shè)計理論嚴(yán)謹(jǐn)、設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、操作方便、簡單實用，是數(shù)字化電能計量領(lǐng)域的自主創(chuàng)新成果，為提升我國電能計量的準(zhǔn)確程度、現(xiàn)代化水平、建立數(shù)字化電能計量的新體系作了開拓和貢獻(xiàn)，值得采用和推廣。
文檔編號G01R35/04GK103018707SQ20121052814
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者劉忠琛, 楊秋生, 趙海森, 劉玲, 任愛仙 申請人:山西省電力公司晉中供電分公司