數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明提供數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)及測試方法，能夠滿足一個(gè)半斷路器接線方式下數(shù)字化計(jì)量裝置的整體誤差測試和量值溯源要求，并能夠?qū)崿F(xiàn)改變數(shù)字化計(jì)量裝置特有的誤差影響量對整體誤差和電子式互感器與數(shù)字化電能表單獨(dú)誤差之和的同時(shí)測試和比對。測試系統(tǒng)包括數(shù)字化計(jì)量裝置，標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器，三相電子式互感器校驗(yàn)儀，三相標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表，三相標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表和用于輸出電能負(fù)荷的三相測試電源；基于測試系統(tǒng)的測試方法通過對整體誤差、電子式互感器誤差以及被檢三相數(shù)字化電能表誤差的分別單獨(dú)測試，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)字化電能計(jì)量裝置中可量值溯源的整體誤差與單獨(dú)誤差之和的比對分析，明確誤差具體來源，利用實(shí)際工況的操作和調(diào)整。
【專利說明】數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試領(lǐng)域，具體來說是一種數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]智能變電站或數(shù)字化變電站中的數(shù)字化計(jì)量裝置或數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)是由包括電子式電壓互感器和電子式電流互感器的電子式互感器與數(shù)字量輸入的合并單元(或是傳統(tǒng)電壓互感器和傳統(tǒng)電流互感器與模擬量輸入的合并單元)、交換機(jī)、數(shù)字化電能表、時(shí)鐘同步系統(tǒng)和光纖組成。電子式互感器一般在高壓側(cè)將電流、電壓信號進(jìn)行了數(shù)字化，然后通過光纖將數(shù)字化的電流電壓信息傳輸給合并單元，合并單元按照IEC60044、IEC61850-9-l、IEC61850-9-2/LE等標(biāo)準(zhǔn)將電流電壓信息組合并輸出規(guī)范的數(shù)字信號幀，數(shù)字化電能表接收此數(shù)字信號幀，直接進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算即可得出電能。
[0003]但是數(shù)字化計(jì)量裝置中電子式互感器、合并單元和數(shù)字化電能表的工作原理及接口方式都發(fā)生了根本性的改變，傳統(tǒng)的誤差測試設(shè)備無法對其進(jìn)行校驗(yàn)和測試，這就給數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試提出了新的要求，這已成為制約數(shù)字化計(jì)量裝置推廣應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。
[0004]目前電子式互感器誤差測試的方法基本上都是采用直接測量法，電子式電流互感器現(xiàn)場測試的結(jié)構(gòu)和原理如圖1所示；一路是被測電子式互感器(被測TA)，一路是由傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)互感器(標(biāo)準(zhǔn)TA)以及標(biāo)準(zhǔn)A/D構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)通道，然后通過直接測量的方法，測出被測TA的誤差。這種方法的缺點(diǎn)是，由于采用的是直接測量方法，對電子式互感器校驗(yàn)儀的準(zhǔn)確度要求較高，如果現(xiàn)場校驗(yàn)0.2級互感器，則需要電子互感器校驗(yàn)儀整體準(zhǔn)確度達(dá)到0.05級。另外，電子式互感器校驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)A/D向更高一級標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源問題沒有方法解決。
[0005]數(shù)字化電能表與傳統(tǒng)的三相電能表的工作原理完全不同，數(shù)字化電能表所接收的信號是光纖以太網(wǎng)傳送的數(shù)字化電壓和電流信號，而不是傳統(tǒng)的57.7V / 100V的模擬電壓信號，或者是IA / 5A的模擬電流信號，數(shù)字化電能表內(nèi)部也不存在電壓互感器、電流互感器及A / D轉(zhuǎn)換等單元。數(shù)字化電能表獲取數(shù)字化的電流電壓瞬時(shí)值后，采用數(shù)字信號處理算法直接計(jì)算得到電功率和電能等電能計(jì)量數(shù)據(jù)。
[0006]廣東電力科學(xué)研究院研制了數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置及其溯源體系。結(jié)構(gòu)原理框圖如圖2所示，整個(gè)校驗(yàn)系統(tǒng)包含標(biāo)準(zhǔn)功率源、校準(zhǔn)裝置和工控機(jī)三部分。其中的校準(zhǔn)裝置由模擬合并單元和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表兩部分組成，模擬合并單元將模擬電壓電流信號采集后，數(shù)字化采樣信號分為兩路，一路送給標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表計(jì)算處理，另一路按照IEC61850協(xié)議組成以太網(wǎng)幀，通過光纖網(wǎng)絡(luò)或者雙絞線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給被檢數(shù)字化電能表計(jì)算處理，由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表得到被檢數(shù)字化電能表的電能脈沖后計(jì)算得出誤差。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是校準(zhǔn)裝置的誤差作為整體由更高精度的模擬標(biāo)準(zhǔn)電能檢定裝置(圖中為C0M3000)進(jìn)行檢定實(shí)現(xiàn)量值溯源，這種方法的缺點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表無法單獨(dú)向更高一級標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)量值溯源，從而沒有解決數(shù)字化電能表誤差測試的量值溯源問題。
[0007]由于電子式互感器和數(shù)字化電能表誤差測試的量值溯源問題沒有很好的解決方法，國家電網(wǎng)電力科學(xué)研究院提出了數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差測試方法。其結(jié)構(gòu)原理如圖3所示，被測數(shù)字化計(jì)量裝置由電子式電壓互感器、電子式電流互感器、合并單元以及數(shù)字化電能表組成。標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量系統(tǒng)由傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器以及標(biāo)準(zhǔn)電能表組成。通過傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電能表直接對標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器輸出的二次信號進(jìn)行數(shù)字采樣計(jì)算，得出標(biāo)準(zhǔn)電能值。然后通過與數(shù)字電能表發(fā)送的電能脈沖進(jìn)行比對，即可得到數(shù)字化計(jì)量裝置的整體誤差。在這種校驗(yàn)方法中，電子式電流互感器，電子式電壓互感器，合并單元與數(shù)字電能表都工作在實(shí)際工況下，能夠真實(shí)反映數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)的誤差。這種誤差測試方法的優(yōu)點(diǎn)是:(I)原理簡單，溯源結(jié)構(gòu)清晰；(2)測試了整個(gè)系統(tǒng)的誤差，更加符合實(shí)際應(yīng)用需要；(3)測試方法簡單，無需開發(fā)新設(shè)備，可以使用常規(guī)的設(shè)備，節(jié)約投資。但其缺點(diǎn)是沒有解決電子式互感器和數(shù)字化電能表單獨(dú)的誤差測試向更高一級標(biāo)準(zhǔn)量值溯源的問題。
[0008]綜上所述，現(xiàn)有數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試方法及其測試系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于，I)現(xiàn)有方法不能改變數(shù)字化計(jì)量裝置特有的誤差影響量進(jìn)行數(shù)字化計(jì)量裝置誤差測試；對于數(shù)字化計(jì)量裝置，由于電壓電流的測量是通過多路分散獨(dú)立采樣和光纖數(shù)字報(bào)文傳輸實(shí)現(xiàn)的，相對于傳統(tǒng)計(jì)量裝置，增加了新的誤差來源，如電子式互感器數(shù)據(jù)采樣延時(shí)、合并單元數(shù)據(jù)處理傳輸延時(shí)、報(bào)文丟包、報(bào)文誤碼、報(bào)文抖動(dòng)、電壓電流諧波、時(shí)鐘不同步、時(shí)鐘不準(zhǔn)等，造成現(xiàn)場運(yùn)行中數(shù)字化計(jì)量裝置出現(xiàn)誤差超差和誤差穩(wěn)定性較差等問題，現(xiàn)場工況下數(shù)字化計(jì)量裝置誤差的演變機(jī)理尚不清楚，但由于目前缺乏有效的誤差影響量測試分析方法，使得現(xiàn)場運(yùn)行出現(xiàn)的問題無法得到解決。
[0009]2)現(xiàn)有方法不能測試一個(gè)半斷路器接線方式數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差；現(xiàn)有方法只適用于采用雙母線和單母線等一次系統(tǒng)主接線方式變電站數(shù)字化計(jì)量裝置中的誤差，這種數(shù)字化計(jì)量裝置由一個(gè)間隔內(nèi)的一組電壓互感器(含ABC三相)、一組電流互感器(含ABC三相)、一臺三相數(shù)字化電能表和相關(guān)設(shè)備組成。由于一個(gè)半斷路器一次系統(tǒng)主接線方式，連接結(jié)構(gòu)如圖4所示，其具有高可靠性、運(yùn)行調(diào)度靈活和操作檢修方便等特點(diǎn)，在330kV及以上變電站中廣泛采用，線一線串或線一變串的各出線一般不安裝電流互感器，而是在斷路器安裝電流互感器，對于傳統(tǒng)變電站而言，將相鄰斷路器支路的電流互感器的二次繞組并聯(lián)，以它們的電流相量和(和電流)代表出線電流，用于電能計(jì)量、測量或保護(hù)，因此傳統(tǒng)變電站的電能計(jì)量裝置由一組線路電壓互感器(含ABC三相)、兩組斷路器支路的電流互感器(含ABC三相)、一臺三相電能表及二次回路組成。但是對于智能變電站或數(shù)字化變電站的數(shù)字化計(jì)量裝置，二次電流由光纖數(shù)字信號取代了模擬電流信號，二次電流的和電流不能通過光纖信號直接并聯(lián)得到，而是各支路電流合并單元送出的光纖數(shù)字信號，通過交換機(jī)送入數(shù)字化電能表的光纖接口，經(jīng)過數(shù)字化電能表數(shù)據(jù)處理算法計(jì)算得出和電流以及對應(yīng)的電能量。現(xiàn)有誤差測試方法中僅提供一組電流輸出，不能也無法提供代表兩路支路電流的和電流輸出，也沒有提供代表兩路支路電流的數(shù)字信號，因此現(xiàn)有方法不適用于一個(gè)半斷路器接線方式下數(shù)字式電能計(jì)量裝置的誤差測試。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)及測試方法，能夠滿足一個(gè)半斷路器接線方式下數(shù)字化計(jì)量裝置的整體誤差測試和量值溯源要求，并能夠?qū)崿F(xiàn)改變數(shù)字化計(jì)量裝置特有的誤差影響量對整體誤差和電子式互感器與數(shù)字化電能表單獨(dú)誤差之和的同時(shí)測試和比對。
[0011]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0012]數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，包括數(shù)字化計(jì)量裝置，標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器，三相電子式互感器校驗(yàn)儀，三相標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表，三相標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表和用于輸出電能負(fù)荷的三相測試電源；所述的數(shù)字化計(jì)量裝置包括用于提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步信號的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源，用于分別對三相測試電源輸出的電流模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理的兩組三相電流互感器和電流合并單元，用于分別對三相測試電源輸出的電壓模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理的三相電壓互感器和電壓合并單元；用于分別接收電壓合并單元和電流合并單元數(shù)字信號并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的交換機(jī)，用于接收交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)信號的被檢三相數(shù)字化電能表；所述三相測試電源的電流輸出端分別與兩組三相電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器連接；測試電源輸出到三相電流互感器的兩組電流模擬量并聯(lián)為一組三相和電流模擬量連接到標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電流輸入端；標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器的輸出端與三相電子式互感器校驗(yàn)儀的輸入端連接；所述三相測試電源的電壓輸出端分別與三相電壓互感器，標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電壓輸入端，以及三相電子式互感器校驗(yàn)儀連接；所述的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源分別與電壓合并單元和電流合并單元一一對應(yīng)連接；所述的三相電子式互感器校驗(yàn)儀的輸入端分別與電壓合并單元和任意一個(gè)電流合并單元的輸出端連接；所述的標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表與被檢三相數(shù)字化電能表并聯(lián)在交換機(jī)的輸出端，被檢三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸出端分別與標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸入端和標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電能脈沖輸入端連接，標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸出端與標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電能脈沖輸入端連接。
[0013]優(yōu)選的，還包括用于提供非標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步信號的秒脈沖發(fā)生器；所述的三相電流互感器采用三相傳統(tǒng)電流互感器或三相電子式電流互感器，對應(yīng)的電流合并單元采用模擬量輸入的電流合并單元或數(shù)字量輸入的電流合并單元；所述的三相電壓互感器采用三相傳統(tǒng)電壓互感器或仿真三相電子式電壓電流組合式互感器，對應(yīng)的電壓合并單元采用模擬量輸入的電壓合并單元或數(shù)字量輸入的電壓合并單元；秒脈沖發(fā)生器分別與電壓合并單元和電流合并單元對應(yīng)連接。
[0014]進(jìn)一步，三相仿真電子式電壓電流組合式互感器包括相互獨(dú)立設(shè)置的三路電壓采集器和三路電流采集器；所述的電壓或電流采集器包括依次連接的電壓或電流傳感單元、數(shù)據(jù)采樣單元、用于控制數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間的數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間控制單元、用于設(shè)置報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間的報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)控制單元、用于發(fā)送數(shù)字化電壓或電流的數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送單元。
[0015]進(jìn)一步，三相電子式電流互感器包括三臺單相電子式電流互感器；所述的單相電子式電流互感器包括依次連接的電流傳感單元、數(shù)據(jù)采樣單元、用于控制數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間的數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間控制單元、用于設(shè)置報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間的報(bào)文誤碼丟包抖動(dòng)控制單元、用于發(fā)送數(shù)字化電流的數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送單元。
[0016]進(jìn)一步，電壓或電流合并單元包括依次連接的用于接收數(shù)字化電壓或電流的數(shù)據(jù)報(bào)文接收單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)處理及報(bào)文傳輸延時(shí)時(shí)間控制單元、報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)控制單元和數(shù)字報(bào)文發(fā)送單元。
[0017]再進(jìn)一步，三相測試電源包括一臺或兩臺三相虛負(fù)荷模擬量測試電源；所述的標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器包括三臺單相標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器；所述的標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表采用高精度寬量程標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表。
[0018]本發(fā)明基于以上再進(jìn)一步所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)的測試方法，包括如下步驟，
[0019]I)利用三相測試電源分別輸出三相電壓模擬量和三相電流模擬量，為數(shù)字化計(jì)量裝置輸出電能負(fù)荷；
[0020]2)通過標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表作為數(shù)字化計(jì)量裝置的參照標(biāo)準(zhǔn)做整體誤差測試；通過標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器作為互感器標(biāo)準(zhǔn)和電子式互感器校驗(yàn)儀做三相電流互感器和電流合并單元的單獨(dú)誤差測試，以及三相電壓互感器和電壓合并單元的單獨(dú)誤差測試；通過標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表作為電能表標(biāo)準(zhǔn)做被檢三相數(shù)字化電能表的單獨(dú)誤差測試；
[0021]3)通過對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差、電子式電流互感器單獨(dú)誤差、仿真電子式電壓電流組合式互感器單獨(dú)誤差和被檢三相數(shù)字化電能表單獨(dú)誤差在同一時(shí)間的測試，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差的量值溯源和互感器與電能表單獨(dú)誤差之和與整體誤差的比對。
[0022]優(yōu)選的，還包括測試和電流對整體誤差和單獨(dú)誤差影響的步驟；通過同時(shí)調(diào)節(jié)兩臺三相測試電源輸出電壓和電流的幅值、相位，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)半斷路器接線方式下對三相和電流模擬量的調(diào)整，測試和電流對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
[0023]優(yōu)選的，還包括測試數(shù)據(jù)采樣延時(shí)或輸出處理傳輸延遲或報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)對整體誤差影響的步驟；根據(jù)測試需求，利用三相電子式電流互感器或三相仿真電子式電流電壓組合式互感器設(shè)定數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間、丟包和誤碼的方式，通過測試系統(tǒng)得到整體誤差和單獨(dú)誤差；根據(jù)測試需求，利用電壓合并單元或電流合并單元設(shè)定數(shù)據(jù)處理及報(bào)文傳輸延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間和丟包誤碼方式，通過測試系統(tǒng)得到整體誤差和單獨(dú)誤差。
[0024]優(yōu)選的，還包括測試同步時(shí)鐘精度以及時(shí)鐘不同步對整體誤差影響和單獨(dú)誤差的步驟；通過調(diào)整秒脈沖發(fā)生器中輸出信號波形的頻率形成同步時(shí)鐘的誤差，通過測試系統(tǒng)得到對應(yīng)的整體誤差和單獨(dú)誤差，比對分析得到同步時(shí)鐘精度對整體誤差和單獨(dú)誤差的影響；通過秒脈沖發(fā)生器給一部分電壓或電流合并單元提供時(shí)鐘同步信號，使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源給剩余部分電壓或電流合并單元提供時(shí)鐘同步信號，通過測試系統(tǒng)得到整體誤差和單獨(dú)誤差，比對分析得到時(shí)鐘不同步對整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0026]本發(fā)明數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，利用三相和電流的設(shè)置，以及對電壓信號的直接提取輸入，滿足了一個(gè)半斷路器接線方式下數(shù)字化電能計(jì)量裝置及其數(shù)字化電能表的誤差校驗(yàn)測試需求，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)半斷路器接線方式下標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表對數(shù)字化電能計(jì)量裝置整體誤差的測試和量值溯源利用標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表，實(shí)現(xiàn)對被檢三相數(shù)字化電能表單獨(dú)誤差的測試；利用標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器和三相電子式互感器校驗(yàn)儀，實(shí)現(xiàn)了對互感器和合并單元的單獨(dú)誤差測試；通過實(shí)現(xiàn)整體誤差和單獨(dú)誤差的同時(shí)測試，實(shí)現(xiàn)了整體誤差與單獨(dú)誤差之和的比對分析。[0027]進(jìn)一步的，通過設(shè)置的秒脈沖發(fā)生器能夠配合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源實(shí)現(xiàn)由于時(shí)鐘不同步以及時(shí)鐘不準(zhǔn)造成誤差影響的調(diào)節(jié)，從而得到誤差影響量調(diào)節(jié)前后整體誤差的比對分析和調(diào)節(jié)前后單獨(dú)誤差的比對分析。
[0028]進(jìn)一步的，通過電壓或電流采集器的設(shè)置，能夠通過數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間控制單元和報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)控制單元，對數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，并控制報(bào)文丟包和誤碼按隨機(jī)丟包和誤碼或自定義丟包和誤碼兩種方式實(shí)現(xiàn)誤差影響量的調(diào)整，從而得到誤差影響量調(diào)節(jié)前后整體誤差的比對分析和調(diào)節(jié)前后單獨(dú)誤差的比對分析。
[0029]進(jìn)一步的，通過電子式電流互感器中設(shè)置的數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間控制單元和報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)控制單元，對數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，并控制報(bào)文丟包和誤碼按隨機(jī)丟包或自定義丟兩種方式實(shí)現(xiàn)誤差影響量的調(diào)整，從而得到誤差影響量調(diào)節(jié)前后整體誤差的比對分析和調(diào)節(jié)前后單獨(dú)誤差的比對分析。
[0030]進(jìn)一步的，通過合并單元中設(shè)置的數(shù)據(jù)處理及報(bào)文傳輸延時(shí)時(shí)間控制單元、報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)控制單元，對延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，并控制報(bào)文丟包和誤碼按隨機(jī)丟包和誤碼和自定義丟包和誤碼兩種方式實(shí)現(xiàn)誤差影響量的調(diào)整，輸出不同誤差影響量下的數(shù)字信號，從而得到誤差影響量調(diào)節(jié)前后整體誤差的比對分析和調(diào)節(jié)前后單獨(dú)誤差的比對分析。利用上述誤差影響量調(diào)節(jié)的設(shè)置，從整體上實(shí)現(xiàn)了對數(shù)字化計(jì)量裝置誤差影響量全面準(zhǔn)確的調(diào)整和量值溯源分析，并且能夠模擬各種現(xiàn)場工況，為實(shí)際問題提供準(zhǔn)確的處理依據(jù)。
[0031]進(jìn)一步的，通過對三相測試電源的單電源和雙電源設(shè)置，能夠滿足不同的使用工況的需求，并且通過雙電源的設(shè)置能夠靈活的完成對應(yīng)三相電子式電流互感器的單獨(dú)控制和調(diào)整，提高了測試時(shí)現(xiàn)場工況模擬的真實(shí)性，并且簡化了單電源帶來的復(fù)雜控制，降低了成本。
[0032]本發(fā)明數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)的測試方法，在測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過對整體誤差、電子式互感器誤差以及被檢三相數(shù)字化電能表誤差的分別單獨(dú)測試，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)字化電能計(jì)量裝置中可量值溯源的整體誤差與單獨(dú)誤差之和的比對分析，明確誤差具體來源，利用實(shí)際工況的操作和調(diào)整。
[0033]進(jìn)一步的，通過調(diào)節(jié)測試電源輸出電壓電流的幅值、相位和諧波次數(shù)，能夠測試分析在一個(gè)半斷路器接線方式下三相和電流數(shù)字化計(jì)量裝置誤差之間的關(guān)系。
[0034]進(jìn)一步的，通過設(shè)定電子式電壓電流互感器的數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間和丟包誤碼方式，經(jīng)誤差影響量測試系統(tǒng)，得到相應(yīng)的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差，從而可以研究分析電子式電壓或電流互感器延時(shí)、丟包、誤碼和抖動(dòng)對誤差的影響。通過設(shè)定合并單元的數(shù)據(jù)處理及報(bào)文傳輸延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間和丟包誤碼方式，通過誤差影響量測試系統(tǒng)，得到相應(yīng)的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差，從而可以研究分析合并單元延時(shí)、丟包、誤碼和抖動(dòng)時(shí)間對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
[0035]進(jìn)一步的，通過對秒脈沖發(fā)生器中輸出信號波形的頻率的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘同步誤差的調(diào)節(jié)，并配合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源分別對不同電流或電壓合并單元的同步信號發(fā)送，達(dá)到時(shí)鐘不同步的誤差影響，得到相應(yīng)的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差，從而可以研究分析合并單元延時(shí)、丟包、誤碼和抖動(dòng)時(shí)間以及時(shí)鐘不同步對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0036]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電子式電流互感器現(xiàn)場校驗(yàn)結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0037]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0038]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差測試的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0039]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)半斷路器接線方式一次接線示意圖。
[0040]圖5為本發(fā)明實(shí)例中采用三相傳統(tǒng)互感器的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0041]圖6為本發(fā)明實(shí)例中采用三相電子式互感器的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0042]圖7為本發(fā)明實(shí)例中所述的三相仿真電子式電壓電流組合式互感器的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0043]圖8為本發(fā)明實(shí)例中所述的三相電子式電流互感器的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0044]圖9為本發(fā)明實(shí)例中所述的合并單元的結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定，其中所述的傳統(tǒng)，都是指工作時(shí)利用模擬量的現(xiàn)有技術(shù)，與數(shù)字量相對。
[0046]本發(fā)明數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，包括數(shù)字化計(jì)量裝置，標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器，三相電子式互感器校驗(yàn)儀，三相標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表，三相標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表和用于輸出電能負(fù)荷的三相測試電源；數(shù)字化計(jì)量裝置包括用于提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步信號的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源，用于分別對三相測試電源輸出的電流模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理的兩組三相電流互感器和電流合并單元，用于分別對三相測試電源輸出的電壓模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理的三相電壓互感器和電壓合并單元；用于分別接收電壓合并單元和電流合并單元數(shù)字信號并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的交換機(jī)，用于接收交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)信號的被檢三相數(shù)字化電能表；三相測試電源的電流輸出端分別與兩組三相電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器連接；測試電源輸出到三相電流互感器的兩組電流模擬量并聯(lián)為一組三相和電流模擬量連接到標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電流輸入端；標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器的輸出端與三相電子式互感器校驗(yàn)儀的輸入端連接；三相測試電源的電壓輸出端分別與三相電壓互感器，標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電壓輸入端，以及三相電子式互感器校驗(yàn)儀連接；標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源分別與電壓合并單元和電流合并單元對應(yīng)連接；三相電子式互感器校驗(yàn)儀的輸入端分別與電壓合并單元和任意一個(gè)電流合并單元的輸出端連接；標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表與被檢三相數(shù)字化電能表并聯(lián)在交換機(jī)的輸出端，被檢三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸出端分別與標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸入端和標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電能脈沖輸入端連接，標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸出端與標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電能脈沖輸入端連接。
[0047]其中，數(shù)字化計(jì)量裝置包括兩種構(gòu)成方式，方式一是含有電子式互感器和數(shù)字量輸入的合并單元，方式二是含有傳統(tǒng)互感器和模擬量輸入的合并單元；如圖5所示，構(gòu)成方式一中，包括用于提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步信號的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源，用于分別對三相測試電源輸出的電流模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理的兩組三相電子式電流互感器，用于對三相測試電源輸出的電壓電流模擬量數(shù)字化處理的三相仿真電子式電壓電流組合式互感器，用于分別對數(shù)字化電壓或電流進(jìn)行組合并輸出數(shù)字信號的電壓合并單元和電流合并單元，用于分別接收電壓合并單元和電流合并單元數(shù)字信號并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的交換機(jī)，用于接收交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)信號的被檢三相數(shù)字化電能表；如圖6所示，構(gòu)成方式二中，包括用于提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步信號的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源，用于分別對三相測試電源輸出的電流模擬量進(jìn)行接收和變換的兩組三相傳統(tǒng)電流互感器，用于對三相測試電源輸出的電壓電流模擬量進(jìn)行接收和轉(zhuǎn)換的三相傳統(tǒng)電壓互感器，用于分別對電壓或電流模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理、組合并輸出數(shù)字信號的模擬量輸入的電壓合并單元和模擬量輸入的電流合并單元，用于分別接收電壓合并單元和電流合并單元數(shù)字信號并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的交換機(jī)，用于接收交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)信號的被檢三相數(shù)字化電能表。
[0048]本優(yōu)選實(shí)例中，以采用三相電子式互感器的測試系統(tǒng)為例進(jìn)行詳細(xì)說明，如圖6所示，其包括2臺三相虛負(fù)荷模擬量精密諧波測試電源(編號為1#?2#) ；6臺誤差影響量可調(diào)的單相電子式電流互感器(編號為1#?2#)，每3臺編為I組三相電子式電流互感器；2臺誤差影響量可調(diào)的仿真三相電子式電壓電流組合式互感器(編號為1#?2#),每一臺含相互獨(dú)立的3路電壓采集器和3路電流采集器；3臺誤差影響量可調(diào)的合并單元(編號為1#?3#)每臺合并單元可獨(dú)立接收11路數(shù)據(jù)報(bào)文；1臺工業(yè)級的交換機(jī)；1臺高精度寬量限標(biāo)準(zhǔn)三相模擬電能表；1臺標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源；1臺時(shí)間誤差可調(diào)的秒脈沖發(fā)生器；1臺標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表；3臺單相標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器(可組合為一組標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電流互感器)；I臺三相電子式互感器校驗(yàn)儀和I臺或多臺被檢三相數(shù)字化電能表，本優(yōu)選實(shí)例，如圖6所示，采用連接一臺仿真三相電子式電壓電流組合式互感器1#為例進(jìn)行說明。其中，數(shù)字化計(jì)量裝置包括三相電子式電流互感器，仿真三相電子式電壓電流組合式互感器、合并單元、交換機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源和被檢三相數(shù)字化電能表組成。
[0049]本發(fā)明數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試方法，基于以上所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，用高精度寬量限標(biāo)準(zhǔn)三相模擬電能表作為數(shù)字化電能計(jì)量裝置的模擬標(biāo)準(zhǔn)測試整體誤差，用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為互感器標(biāo)準(zhǔn)和電子式互感器校驗(yàn)儀測試電子式互感器誤差，用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表作為被檢三相電能表數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)測試被檢三相數(shù)字化電能表誤差；通過三相虛負(fù)荷模擬量諧波測試電源輸出電能負(fù)荷，通過數(shù)字化電能計(jì)量裝置模擬標(biāo)準(zhǔn)測試數(shù)字化電能計(jì)量裝置的誤差，通過互感器標(biāo)準(zhǔn)測試電子式互感器的誤差，通過電能表數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)測試被檢三相數(shù)字化電能表的誤差。通過調(diào)整數(shù)字化計(jì)量裝置各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間、數(shù)據(jù)處理延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間、同步時(shí)鐘精度等對誤差有影響的參數(shù)，通過測試電源輸出試驗(yàn)所需的電壓電流的幅值、相位和諧波次數(shù)，測試各種誤差影響量與數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差之間的關(guān)系。
[0050]采用本發(fā)明所述測試系統(tǒng)和本發(fā)明所述測試方法后，能夠進(jìn)行如下誤差影響量可調(diào)的測試分析。
[0051]I)可測試電子式互感器數(shù)據(jù)采樣延時(shí)、報(bào)文丟包、誤碼和抖動(dòng)時(shí)間對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
[0052]2)可測試合并單元數(shù)據(jù)處理傳輸延時(shí)、報(bào)文丟包、誤碼和抖動(dòng)時(shí)間對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
[0053]3)可測試一個(gè)半斷路器接線方式下和電流對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤
差的影響。
[0054]4)可測試電壓電流諧波對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
[0055]5)可測試時(shí)鐘不同步、時(shí)鐘不準(zhǔn)對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。[0056]6)可測試溫度變化、沖擊、振動(dòng)對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
[0057]其中，數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包和誤碼數(shù)量可調(diào)的電子式電流互感器實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例以三相電子式電流互感器為例，其結(jié)構(gòu)及工作原理如圖7所示，通過數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間控制單元、報(bào)文丟包和誤碼控制單元，再配置通信接口可對數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置輸出，實(shí)現(xiàn)報(bào)文丟包和誤碼的隨機(jī)丟包誤碼和自定義丟包誤碼兩種控制方式。根據(jù)試驗(yàn)需要，設(shè)定三相電子式電流互感器的數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間和丟包誤碼方式，通過誤差影響量測試系統(tǒng)，得到相應(yīng)的數(shù)字化計(jì)量裝置的整體誤差和單獨(dú)誤差，從而可以研究分析電子式電流互感器延時(shí)、丟包、誤碼和抖動(dòng)對誤差的影響。
[0058]其中，數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間可調(diào)的仿真電子式電壓電流組合式互感器實(shí)現(xiàn)，如圖8所示，較現(xiàn)有電子式電壓電流互感器，增加了數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間控制單元、報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)控制單元，再通過配置通信接口可對數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置輸出，報(bào)文丟包和誤碼具有隨機(jī)丟包誤碼和自定義丟包誤碼兩種控制方式。根據(jù)試驗(yàn)需要，設(shè)定電子式電壓電流互感器的數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間和丟包誤碼方式，通過誤差影響量測試系統(tǒng)，得到相應(yīng)的數(shù)字化計(jì)量裝置的整體誤差和單獨(dú)誤差，從而可以研究分析電子式電壓電流互感器延時(shí)、丟包、誤碼和抖動(dòng)時(shí)間對誤差的影響。本實(shí)施例中以，仿真三相電子式電壓電流組合式互感器為例。
[0059]其中，數(shù)據(jù)處理傳輸延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包和誤碼數(shù)量可調(diào)的合并單元實(shí)現(xiàn)，如圖9所示，較現(xiàn)有合并單元的結(jié)構(gòu)及工作原理，增加了數(shù)據(jù)處理及報(bào)文傳輸延時(shí)時(shí)間控制單元、報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)數(shù)量控制單元，再通過配置輔助軟件和通信接口可對延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，報(bào)文丟包和誤碼具有隨機(jī)丟包誤碼和自定義丟包誤碼兩種控制方式。根據(jù)試驗(yàn)需要，設(shè)定合并單元的數(shù)據(jù)處理及報(bào)文傳輸延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間、丟包和誤碼方式，通過誤差影響量測試系統(tǒng)，得到相應(yīng)的數(shù)字化計(jì)量裝置的整體誤差和單獨(dú)誤差，從而可以研究分析合并單元延時(shí)、丟包、誤碼和抖動(dòng)對數(shù)字化計(jì)量裝置誤差的影響。
[0060]其中，時(shí)間誤差可調(diào)的秒脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)，使用I臺函數(shù)/任意波形發(fā)生器作為秒脈沖發(fā)生器，設(shè)定為方波輸出，方波幅值I?IOV可調(diào)，方波頻率0.1Hz?IOHz可調(diào)，方波輸出通過電纜連接至合并單元，通過調(diào)節(jié)方波頻率實(shí)現(xiàn)秒脈沖的誤差可調(diào)，從而可以測試分析同步時(shí)鐘精度對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。使用秒脈沖發(fā)生器給一部分合并單元提供時(shí)鐘同步信號，使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘給另一部分合并單元提供時(shí)鐘同步信號，可以測試分析時(shí)鐘不同步對數(shù)字化計(jì)量裝置誤差的影響。
[0061]其中，一個(gè)半斷路器接線方式下和電流對被測數(shù)字化電能表誤差影響測試的實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例以被檢三相數(shù)字化電能表為例說明。對于一次主接線為一個(gè)半斷路器接線方式，數(shù)字化計(jì)量裝置包括2組三相電流互感器和I組三相電壓互感器，如圖6所示，本實(shí)施例用2臺三相虛負(fù)荷模擬量測試功率源獨(dú)立輸出I組三相電流，分別代表I條斷路器支路的三相電流。1#三相虛負(fù)荷模擬量功率源輸出電流作為1#斷路器支路的三相電流，2#三相虛負(fù)荷模擬量功率源輸出電流作為2#斷路器支路的三相電流，兩組電流分別接入1#和2#三相電子式電流互感器，然后兩組三相電流并聯(lián)形成三相和電流接入高精度三相寬量限標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表。1#三相虛負(fù)荷模擬量功率源輸出電壓分別接入1#仿真三相電子式電壓電流組合式互感器和高精度三相寬量限標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表。
[0062]通過調(diào)節(jié)2臺三相虛負(fù)荷模擬量測試電源輸出電壓電流的幅值、相位和諧波次數(shù)，可以測試分析在一個(gè)半斷路器接線方式下和電流對數(shù)字化計(jì)量裝置誤差的影響。
[0063]通過調(diào)節(jié)數(shù)字化計(jì)量裝置的各種誤差影響量和測試電源輸出電壓電流的幅值、相位和諧波次數(shù)，可以測試分析在一個(gè)半斷路器接線方式下各種誤差影響量與數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差之間的關(guān)系。
[0064]對于一次主接線為雙母線的接線方式，數(shù)字化計(jì)量裝置僅包括I組三相電流互感器和I組三相電壓互感器，只需要連接1#三相虛負(fù)荷模擬量測試電源的電壓和電流接線即可，2#三相虛負(fù)荷模擬量測試電源的電流接線無需連接和輸出。
[0065]其中，溫度變化、沖擊、振動(dòng)對數(shù)字化計(jì)量裝置誤差影響測試的試驗(yàn)測試，將電子式互感器、合并單元、數(shù)字化電能表放置于高低溫試驗(yàn)裝置、沖擊試驗(yàn)裝置、振動(dòng)試驗(yàn)裝置中，設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)，可以測試溫度變化、沖擊、振動(dòng)對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
[0066]以圖6為例，對在本優(yōu)選實(shí)例的測試系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行誤差影響量可調(diào)的具體操作步驟如下。
[0067]I)兩臺三相虛負(fù)荷模擬量功率電源分別輸出三相電壓電流模擬量，電壓輸出范圍:3X0?380V，電流輸出范圍3X0?100A，相位輸出范圍:0?360°，電壓諧波輸出次數(shù):1?30次，電流諧波輸出次數(shù):1?30次。
[0068]2)1#三相虛負(fù)荷模擬量功率電源輸出三相電壓模擬量，通過電纜接入仿真三相電子式電壓電流組合式互感器1#中的三相電壓采集器中，電壓采集器通過光口輸出3路對應(yīng)電壓模擬量的FT3電壓采樣值數(shù)據(jù)。
[0069]3) 1#和2#三相虛負(fù)荷模擬量功率電源輸出三相電流模擬量，通過電纜分別接入6臺單相電子式電流互感器，每臺單相電子式電流互感器通過光口輸出對應(yīng)電流模擬量的FT3電流采樣值數(shù)據(jù)。6臺單相電子式電流互感器，每3臺編為一組三相電子式電流互感器，編號為1#、2#，也可用兩臺三相電流采集器代替，作用與電子式電流互感器相同。
[0070]4)通過光纖將三相電壓采集器的3路FT3電壓采樣值數(shù)據(jù)接入1#電壓合并單元，1#電壓合并單元將3路FT3電壓采樣值數(shù)據(jù)合成一個(gè)數(shù)據(jù)包通過光口輸出IEC61850電壓采樣值數(shù)據(jù)。
[0071]5)通過光纖分別將6臺電子式電流互感器(或兩臺三相電流采集器)輸出的6路FT3電流采樣值數(shù)據(jù)分為兩組接入2#和3#電流合并單元，每臺電流合并單元將3路FT3電流采樣值數(shù)據(jù)合成一個(gè)數(shù)據(jù)包通過光口輸出IEC61850電流采樣值數(shù)據(jù)。
[0072]6)通過光纖將1#電壓合并單元和2#?3#電流合并單元輸出的IEC61850電壓電流采樣值數(shù)據(jù)接入交換機(jī)。
[0073]7)標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表和被檢三相數(shù)字化電能表通過光纖連接至交換機(jī)，讀取IEC61850電壓電流采樣值數(shù)據(jù)進(jìn)行電能量等數(shù)據(jù)計(jì)算。
[0074]8) 1#三相虛負(fù)荷模擬量功率電源輸出三相電壓模擬量用電纜將接入高精度寬量限標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表的電壓輸入端子，用電纜先將1#和2#三相虛負(fù)荷模擬量功率電源輸出的兩組三相電流模擬量并聯(lián)為一組和三相電流模擬量，然后接入高精度寬量限標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表的電流輸入端子。
[0075]9)用電纜將標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表和被檢三相數(shù)字電能表的電能脈沖輸出接入高精度寬量限標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表的電能脈沖輸入端子。
[0076]10)通過高精度寬量限標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表讀出標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表和被檢三相數(shù)字化電能表的電能誤差。
[0077]11)將1#三相虛負(fù)荷模擬量測試電源的電壓電流接入電子式互感器校驗(yàn)儀，將1#電壓合并單元和2#?3#電流合并單元的輸出信號接入電子式互感器校驗(yàn)儀，通過電子式互感器校驗(yàn)儀可以測試三相電子式電流互感器和對應(yīng)電流合并單元，以及仿真三相電子式電壓電流組合式互感器和對應(yīng)電壓合并單元的電能誤差。
[0078]12)按照上述方法調(diào)節(jié)測試系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的誤差影響量，測試分析數(shù)字化計(jì)量裝置的整體誤差、電能表的單獨(dú)誤差以及互感器的單獨(dú)誤差。
【權(quán)利要求】
1.數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)字化計(jì)量裝置，標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器，三相電子式互感器校驗(yàn)儀，三相標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表，三相標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電能表和用于輸出電能負(fù)荷的三相測試電源；所述的數(shù)字化計(jì)量裝置包括用于提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步信號的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源，用于分別對三相測試電源輸出的電流模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理的兩組三相電流互感器和電流合并單元，用于分別對三相測試電源輸出的電壓模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理的三相電壓互感器和電壓合并單元；用于分別接收電壓合并單元和電流合并單元數(shù)字信號并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的交換機(jī)，用于接收交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)信號的被檢三相數(shù)字化電能表； 所述三相測試電源的電流輸出端分別與兩組三相電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器連接；測試電源輸出到三相電流互感器的兩組電流模擬量并聯(lián)為一組三相和電流模擬量連接到標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電流輸入端；標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器的輸出端與三相電子式互感器校驗(yàn)儀的輸入端連接； 所述三相測試電源的電壓輸出端分別與三相電壓互感器，標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電壓輸入端，以及三相電子式互感器校驗(yàn)儀連接； 所述的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源分別與電壓合并單元和電流合并單元一一對應(yīng)連接； 所述的三相電子式互感器校驗(yàn)儀的輸入端分別與電壓合并單元和任意一個(gè)電流合并單元的輸出端連接； 所述的標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表與被檢三相數(shù)字化電能表并聯(lián)在交換機(jī)的輸出端，被檢三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸出端分別與標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸入端和標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電能脈沖輸入端連接，標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表的電能脈沖輸出端與標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表的電能脈沖輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于提供非標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步信號的秒脈沖發(fā)生器；所述的三相電流互感器采用三相傳統(tǒng)電流互感器或三相電子式電流互感器，對應(yīng)的電流合并單元采用模擬量輸入的電流合并單元或數(shù)字量輸入的電流合并單元；所述的三相電壓互感器采用三相傳統(tǒng)電壓互感器或仿真三相電子式電壓電流組合式互感器，對應(yīng)的電壓合并單元采用模擬量輸入的電壓合并單元或數(shù)字量輸入的電壓合并單元；秒脈沖發(fā)生器分別與電壓合并單元和電流合并單元對應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，其特征在于，所述的三相仿真電子式電壓電流組合式互感器包括相互獨(dú)立設(shè)置的三路電壓采集器和三路電流采集器；所述的電壓或電流采集器包括依次連接的電壓或電流傳感單元、數(shù)據(jù)采樣單元、用于控制數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間的數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間控制單元、用于設(shè)置報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間的報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)控制單元、用于發(fā)送數(shù)字化電壓或電流的數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，其特征在于，所述的三相電子式電流互感器包括三臺單相電子式電流互感器；所述的單相電子式電流互感器包括依次連接的電流傳感單元、數(shù)據(jù)采樣單元、用于控制數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間的數(shù)據(jù)采樣延時(shí)時(shí)間控制單元、用于設(shè)置報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量和抖動(dòng)時(shí)間的報(bào)文誤碼丟包抖動(dòng)控制單元、用于發(fā)送數(shù)字化電流的數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，其特征在于，所述的電壓或電流合并單元包括依次連接的用于接收數(shù)字化電壓或電流的數(shù)據(jù)報(bào)文接收單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)處理及報(bào)文傳輸延時(shí)時(shí)間控制單元、報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)控制單元和數(shù)字報(bào)文發(fā)送單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)，其特征在于，所述的三相測試電源包括一臺或兩臺三相虛負(fù)荷模擬量測試電源；所述的標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器包括三臺單相標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器；所述的標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表采用高精度寬量程標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表。
7.基于權(quán)利要求6所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于，包括如下步驟， 1)利用三相測試電源分別輸出三相電壓模擬量和三相電流模擬量，為數(shù)字化計(jì)量裝置輸出電能負(fù)荷； 2)通過標(biāo)準(zhǔn)三相傳統(tǒng)電能表作為數(shù)字化計(jì)量裝置的參照標(biāo)準(zhǔn)做整體誤差測試；通過標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)電流互感器作為互感器標(biāo)準(zhǔn)和電子式互感器校驗(yàn)儀做三相電流互感器和電流合并單元的單獨(dú)誤差測試，以及三相電壓互感器和電壓合并單元的單獨(dú)誤差測試；通過標(biāo)準(zhǔn)三相數(shù)字化電能表作為電能表標(biāo)準(zhǔn)做被檢三相數(shù)字化電能表的單獨(dú)誤差測試； 3)通過對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差、電子式電流互感器單獨(dú)誤差、仿真電子式電壓電流組合式互感器單獨(dú)誤差和被檢三相數(shù)字化電能表單獨(dú)誤差在同一時(shí)間的測試，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差的量值溯源和互感器與電能表單獨(dú)誤差之和與整體誤差的比對。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試方法，其特征在于，還包括測試和電流對整體誤差和單獨(dú)誤差影響的步驟；通過同時(shí)調(diào)節(jié)兩臺三相測試電源輸出電壓和電流的幅值、相位，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)半斷路器接線方式下對三相和電流模擬量的調(diào)整，測試和電流對數(shù)字化計(jì)量裝置整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試方法，其特征在于，還包括測試數(shù)據(jù)采樣延時(shí)或輸出處理傳輸延遲或報(bào)文丟包誤碼抖動(dòng)對整體誤差影響的步驟；根據(jù)測試需求，利用三相電子式電流互感器或三相仿真電子式電流電壓組合式互感器設(shè)定數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間、丟包和誤碼的方式，通過測試系統(tǒng)得到整體誤差和單獨(dú)誤差；根據(jù)測試需求，利用電壓合并單元或電流合并單元設(shè)定數(shù)據(jù)處理及報(bào)文傳輸延時(shí)時(shí)間、報(bào)文丟包數(shù)量、誤碼數(shù)量、抖動(dòng)時(shí)間和丟包誤碼方式，通過測試系統(tǒng)得到整體誤差和單獨(dú)誤差。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字化計(jì)量裝置的誤差測試方法，其特征在于，還包括測試同步時(shí)鐘精度以及時(shí)鐘不同步對整體誤差影響和單獨(dú)誤差的步驟；通過調(diào)整秒脈沖發(fā)生器中輸出信號波形的頻率形成同步時(shí)鐘的誤差，通過測試系統(tǒng)得到對應(yīng)的整體誤差和單獨(dú)誤差，比對分析得到同步時(shí)鐘精度對整體誤差和單獨(dú)誤差的影響；通過秒脈沖發(fā)生器給一部分電壓或電流合并單元提供時(shí)鐘同步信號，使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源給剩余部分電壓或電流合并單元提供時(shí)鐘同步信號，通過測試系統(tǒng)得到整體誤差和單獨(dú)誤差，比對分析得到時(shí)鐘不同步對整體誤差和單獨(dú)誤差的影響。
【文檔編號】G01R35/04GK103792508SQ201410040947
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】宋曉林, 寇喆, 賀鴻祺 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院