一種數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括模擬標準源、模擬標準電能表和數(shù)字化電能表校驗儀；所述模擬標準源通過數(shù)字化電能表校驗儀連接數(shù)字化電能表，同時與模擬標準表連接。本實用新型可廣泛用于智能變電站電能計量設(shè)備，實現(xiàn)了數(shù)字化電能向模擬電能的溯源，可用于數(shù)字化電能表準確度的實驗室評估，亦可現(xiàn)場測試；另外除了對電能表的精度進行測試，數(shù)字式電能表校驗儀同時還能模擬報文丟幀、網(wǎng)絡(luò)風暴等異常狀態(tài)，檢測數(shù)字化電能表在異常狀態(tài)下的準確度。
【專利說明】一種數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種評估系統(tǒng)，具體涉及一種數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子式互感器、智能化一次設(shè)備和微電子技術(shù)等技術(shù)日趨成熟，智能變電站或數(shù)字化變電站已成為一種發(fā)展的趨勢。在數(shù)字化變電站中，電能表和互感器已不再構(gòu)成電氣回路，而是光纜將電子式電壓電流互感器、智能化一次設(shè)備等進行連接以便傳輸數(shù)字化信號。數(shù)字化電能表與合并單元或電子式互感器基本已經(jīng)采用高可靠性的光纖通訊方式。數(shù)字化電能表將是智能變電站電能計量重要設(shè)備，所以數(shù)字化變電站的電能表的需求量也會越來越大。
[0003]數(shù)字化電能表的接口方式和工作原理與傳統(tǒng)的電能表相比發(fā)生了根本性的改變，其輸入為以太網(wǎng)類型的數(shù)據(jù)幀，在傳輸系統(tǒng)帶寬足夠的情況下，電能表有功電能計量在理論上沒有誤差。但實際上數(shù)字化電能表受處理器字長、系統(tǒng)時鐘等因素影響，誤差必然存在，只不過數(shù)字化電能表的精度穩(wěn)定性更高、溫漂影響更小。但是數(shù)字電能表除了基本誤差之外，數(shù)字接口部分還有很多其他項目需要檢測，如接收數(shù)據(jù)是否可靠，數(shù)字端口遭受網(wǎng)絡(luò)風暴時能否正常工作，數(shù)字報文異常時電能表能否正常工作，協(xié)議符合性測試等。針對這些問題，原有的電能表測試設(shè)備已經(jīng)不太適合數(shù)字化電能表，迫使智能站的電能計量仍采用傳統(tǒng)的計量裝置，這不僅不符合有關(guān)電能計量關(guān)口點的規(guī)定，而且使智能站的數(shù)字化進程大打折扣。因此,有必要研究一種新的電能表精確度評估設(shè)備來解決數(shù)字化電能表測試面臨的這些問題，滿足對數(shù)字化電能表的測試要求。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，解決了目前的電能表測試設(shè)備無法測試或者準確測試出數(shù)字化電能表的接收數(shù)據(jù)可靠性、工作穩(wěn)定性的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下方案:
[0006]本實用新型提供一種數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括模擬標準源、模擬標準電能表和數(shù)字化電能表校驗儀；所述模擬標準源通過數(shù)字化電能表校驗儀連接數(shù)字化電能表，同時與模擬標準表連接。
[0007]所述模擬標準源按照設(shè)置測試點要求輸出電壓信號和電流信號；電壓信號和電流信號分為兩路，一路輸入模擬標準電能表的電壓回路和電流回路，另一路輸入所述數(shù)字化電能表校驗儀的電壓回路和電流回路。
[0008]所述模擬標準電能表通過電壓信號和電流信號測量電能，并將測量的電能轉(zhuǎn)換為高頻電能脈沖，輸入給所述數(shù)字化電能表校驗儀的誤差計算器。
[0009]所述數(shù)字化電能表校驗儀包括A/D采樣模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊和誤差計算器；所述A/D采樣模塊將電壓信號和電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號通過規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生采樣值報文，所述采樣值報文通過光纖網(wǎng)口輸入數(shù)字化電能表。
[0010]所述采樣值報文符合IEC61850-9-2規(guī)定，且采樣值報文的同步時間小于lus。
[0011]所述數(shù)字化電能表根據(jù)輸入的采樣值報文得到電能，同時產(chǎn)生相應(yīng)的低頻電能脈沖，所述低頻電能脈沖輸入給所述數(shù)字化電能表校驗儀的誤差計算器。
[0012]所述誤差計算器將輸入的高頻電能脈沖和低能電能脈沖進行比較，得出數(shù)字化電能表的電能測量誤差，完成數(shù)字化電能表的準確度評估。
[0013]所述數(shù)字化電能表校驗儀同時模擬采樣值報文的丟幀和非同步等異常狀態(tài)，檢測數(shù)字化電能表在異常狀態(tài)下的準確度。
[0014]所述模擬標準源輸出的電壓范圍為O?480V，電流范圍為O?100A ;所述模擬標準電能表的準確度等級為0.01級；所述數(shù)字電能表校驗儀采樣準確度小于0.03%。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:
[0016]本實用新型提供的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，可廣泛用于智能變電站電能計量設(shè)備，實現(xiàn)了數(shù)字化電能向模擬電能的溯源，可用于數(shù)字化電能表準確度的實驗室評估，亦可現(xiàn)場測試；另外除了對電能表的精度進行測試，數(shù)字式電能表校驗儀同時還能模擬報文丟幀、網(wǎng)絡(luò)風暴等異常狀態(tài)，檢測數(shù)字化電能表在異常狀態(tài)下的準確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0019]如圖1，本實用新型提供一種數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括模擬標準源、模擬標準電能表和數(shù)字化電能表校驗儀；所述模擬標準源通過數(shù)字化電能表校驗儀連接數(shù)字化電能表，同時與模擬標準表連接。
[0020]所述模擬標準源按照設(shè)置測試點要求輸出電壓信號和電流信號；電壓信號和電流信號分為兩路，一路輸入模擬標準電能表的電壓回路和電流回路，另一路輸入所述數(shù)字化電能表校驗儀的電壓回路和電流回路。
[0021]所述模擬標準電能表通過電壓信號和電流信號測量電能，并將測量的電能轉(zhuǎn)換為高頻電能脈沖，輸入給所述數(shù)字化電能表校驗儀的誤差計算器。
[0022]所述數(shù)字化電能表校驗儀包括A/D采樣模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊和誤差計算器；所述A/D采樣模塊將電壓信號和電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號通過規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生采樣值報文，所述采樣值報文通過光纖網(wǎng)口輸入數(shù)字化電能表。
[0023]所述采樣值報文符合IEC61850-9-2規(guī)定，且采樣值報文的同步時間小于lus。
[0024]所述數(shù)字化電能表根據(jù)輸入的采樣值報文得到電能，同時產(chǎn)生相應(yīng)的低頻電能脈沖，所述低頻電能脈沖輸入給所述數(shù)字化電能表校驗儀的誤差計算器。
[0025]所述誤差計算器將輸入的高頻電能脈沖和低能電能脈沖進行比較，得出數(shù)字化電能表的電能測量誤差，完成數(shù)字化電能表的準確度評估。誤差小，表明數(shù)字化電能表準確度越聞。
[0026]所述數(shù)字化電能表校驗儀同時模擬采樣值報文的丟幀和非同步等異常狀態(tài)，檢測數(shù)字化電能表在異常狀態(tài)下的準確度。
[0027]所述模擬標準源輸出的電壓范圍為O?480V，電流范圍為O?100A ;所述模擬標準電能表的準確度等級為0.01級；所述數(shù)字電能表校驗儀采樣準確度小于0.03%。
[0028]最后應(yīng)當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照上述實施例依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括模擬標準源、模擬標準電能表和數(shù)字化電能表校驗儀；所述模擬標準源通過數(shù)字化電能表校驗儀連接數(shù)字化電能表，同時與模擬標準表連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬標準源按照設(shè)置測試點要求輸出電壓信號和電流信號；電壓信號和電流信號分為兩路，一路輸入模擬標準電能表的電壓回路和電流回路，另一路輸入所述數(shù)字化電能表校驗儀的電壓回路和電流回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬標準電能表通過電壓信號和電流信號測量電能，并將測量的電能轉(zhuǎn)換為高頻電能脈沖，輸入給所述數(shù)字化電能表校驗儀的誤差計算器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字化電能表校驗儀包括A/D采樣模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊和誤差計算器；所述A/D采樣模塊將電壓信號和電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號通過規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生采樣值報文，所述采樣值報文通過光纖網(wǎng)口輸入數(shù)字化電能表。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，其特征在于:所述采樣值報文符合IEC61850-9-2規(guī)定，且采樣值報文的同步時間小于lus。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字化電能表根據(jù)輸入的采樣值報文得到電能，同時產(chǎn)生相應(yīng)的低頻電能脈沖，所述低頻電能脈沖輸入給所述數(shù)字化電能表校驗儀的誤差計算器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，其特征在于:所述誤差計算器將輸入的高頻電能脈沖和低能電能脈沖進行比較，得出數(shù)字化電能表的電能測量誤差，完成數(shù)字化電能表的準確度評估。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字化電能表校驗儀同時模擬采樣值報文的丟幀和非同步等異常狀態(tài)，檢測數(shù)字化電能表在異常狀態(tài)下的準確度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電能表準確度評估系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬標準源輸出的電壓范圍為O?480V，電流范圍為O?10A ;所述模擬標準電能表的準確度等級為0.01級；所述數(shù)字電能表校驗儀采樣準確度小于0.03%。
【文檔編號】G01R35/04GK204086516SQ201420496655
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】白靜芬, 林繁濤, 王曄, 劉佳, 陳松方, 宋曉卉, 盧達, 趙莎, 章欣, 徐英輝, 楊湘江 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學研究院, 北京智網(wǎng)創(chuàng)能科技有限公司