本發(fā)明關(guān)于電能技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于電能表的校驗(yàn)技術(shù)，具體的講是一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表以及電能檢定系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

本部分旨在為權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明的實(shí)施方式提供背景或上下文。此處的描述不因?yàn)榘ㄔ诒静糠种芯统姓J(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

目前，國內(nèi)部分研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)研制了相應(yīng)的數(shù)字化電能表校驗(yàn)系統(tǒng)，研制的校驗(yàn)系統(tǒng)主要分為兩類：一是數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)源法，其基本原理是由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字功率源產(chǎn)生符合IEC61850-9-1/2通訊規(guī)約的數(shù)據(jù)幀，通過交換機(jī)和光電轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)傳送到每一塊數(shù)字化電能表。數(shù)字化電能表根據(jù)接收到的電壓、電流數(shù)據(jù)計(jì)算出電能量，并輸出相應(yīng)的低頻脈沖到誤差計(jì)算器；同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字功率源輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖到誤差計(jì)算器。最后，誤差計(jì)算器根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)脈沖和電能表輸出的低頻脈沖得出誤差。二是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電能表法，檢定裝置的關(guān)鍵部分是接受模擬量的合并單元，將模擬信號(hào)采集后，按照IEC61850通訊規(guī)約組成以太網(wǎng)幀，通過光纖網(wǎng)絡(luò)或雙絞線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給被檢的數(shù)字化電能表。整個(gè)檢定裝置包含標(biāo)準(zhǔn)功率源、標(biāo)準(zhǔn)電能表和接受模擬量的合并單元三部分。

但不管是基于數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)源法的校驗(yàn)系統(tǒng)還是基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電能表法的校驗(yàn)系統(tǒng)，均只對(duì)總電能進(jìn)行誤差檢定，并不能對(duì)基波電能或諧波電能進(jìn)行單獨(dú)檢定。依據(jù)《JJG 1106-2015工作用靜止式諧波有功電能表》、《GB/T14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》及其它相關(guān)電能表檢定規(guī)程，需要對(duì)電能表的諧波電能進(jìn)行檢定。

因此，針對(duì)數(shù)字化電能表的諧波電能檢定需求如何研究和開發(fā)一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化電能表的諧波電能檢定、保障數(shù)字化電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表以及電能檢定系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)字化電能表難以對(duì)諧波電能進(jìn)行檢定的問題，從而保障了使用數(shù)字化電能表進(jìn)行電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表，所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表包括嵌入式控制裝置、分別與所述嵌入式控制裝置相連接的以太網(wǎng)口以及脈沖輸入口，其中，所述以太網(wǎng)口，用于接收數(shù)字采樣報(bào)文，并將所述數(shù)字采樣報(bào)文發(fā)送至所述嵌入式控制裝置；

所述脈沖輸入口，用于向所述嵌入式控制裝置發(fā)送電能脈沖；

所述嵌入式控制裝置包括：

解碼采樣單元，用于對(duì)所述數(shù)字采樣報(bào)文進(jìn)行解碼，并將解碼后的數(shù)字采樣報(bào)文進(jìn)行采樣得到標(biāo)準(zhǔn)電能采樣值；

電能計(jì)算單元，與所述解碼采樣單元相連接，用于對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)電能采樣值進(jìn)行電能計(jì)算，得到標(biāo)準(zhǔn)電能；

脈沖處理單元，用于對(duì)所述電能脈沖進(jìn)行高低電平處理以及毛刺濾波處理，得到處理后的電能脈沖；

電能誤差確定單元，與所述脈沖處理單元以及電能計(jì)算單元相連接的，用于根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電能以及處理后的電能脈沖確定電能誤差數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表還包括脈沖輸出口，與所述嵌入式控制裝置相連接，用于將所述數(shù)字采樣報(bào)文轉(zhuǎn)換為脈沖后輸出。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表還包括：

人機(jī)接口，分別與所述嵌入式控制裝置、以太網(wǎng)口、脈沖輸出口以及脈沖輸入口相連接，用于采集參數(shù)配置數(shù)據(jù)；

所述嵌入式控制裝置，用于根據(jù)所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)確定所述電能計(jì)算單元得到的標(biāo)準(zhǔn)電能的類型；

所述以太網(wǎng)口，還用于根據(jù)所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)確定協(xié)議類型以及電壓電流采樣比例系數(shù)；

所述脈沖輸入口，還用于根據(jù)所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)確定脈沖輸入常數(shù)；

所述脈沖輸出口，還用于根據(jù)所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)確定脈沖輸出常數(shù)。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述標(biāo)準(zhǔn)電能的類型包括標(biāo)準(zhǔn)基波電能或標(biāo)準(zhǔn)諧波電能或標(biāo)準(zhǔn)總電能。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述嵌入式控制裝置還包括：校準(zhǔn)單元，分別與所述電能誤差確定單元、所電能計(jì)算單元、脈沖處理單元以及解碼采樣單元相連接，用于對(duì)所述嵌入式控制裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述人機(jī)接口還用于采集控制指令，所述控制指令用于控制所述以太網(wǎng)口、所述脈沖輸出口、脈沖輸入口以及校準(zhǔn)單元的開啟或關(guān)閉。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述嵌入式控制裝置還包括：通信單元，與所述電能誤差確定單元、電能計(jì)算單元以及校準(zhǔn)單元相連接，用于將所述控制指令發(fā)送至所述校準(zhǔn)單元，將所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)發(fā)送至所述電能計(jì)算單元，并將所述電能誤差數(shù)據(jù)發(fā)送至所述人機(jī)接口。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述嵌入式控制裝置還包括存儲(chǔ)單元，與所述解碼取樣單元、電能誤差確定單元相連接，用于存儲(chǔ)所述標(biāo)準(zhǔn)電能采樣值以及所述電能誤差數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表還包括分別與所述人機(jī)接口相連接的存儲(chǔ)器以及通訊接口。

本發(fā)明的目的之一是，提供了一種電能檢定系統(tǒng)，所述電能檢定系統(tǒng)包括數(shù)字化功率源、工業(yè)光纖交換機(jī)、被檢定的數(shù)字化電能表以及數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表，

其中，所述數(shù)字化功率源，通過光纖與所述工業(yè)光纖交換機(jī)相連接，用于向所述工業(yè)光纖交換機(jī)發(fā)送數(shù)字采樣報(bào)文；

所述工業(yè)光纖交換機(jī)，通過光纖分別與所述被檢定的數(shù)字化電能表以及數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表相連接，用于將所述數(shù)字采樣報(bào)文分別發(fā)送至所述數(shù)字化電能表以及數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表；

所述數(shù)字化電能表，與所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表相連接，用于接收所述數(shù)字采樣報(bào)文，并向所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表輸出電能脈沖；

所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表，用于以所述數(shù)字采樣報(bào)文為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述電能脈沖進(jìn)行檢定。

本發(fā)明的有益效果在于，提供了一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表以及電能檢定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在各種條件下諧波電能的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，并可用于測(cè)試數(shù)字化電能表的基波電能誤差、諧波電能誤差、總電能誤差，解決了數(shù)字化電能表諧波電能難以檢定的問題，從而保障了使用數(shù)字化電能表進(jìn)行電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電能檢定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表的實(shí)施方式三的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表中嵌入式控制裝置的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表中嵌入式控制裝置的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本領(lǐng)域技術(shù)技術(shù)人員知道，本發(fā)明的實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)為一種系統(tǒng)、裝置、設(shè)備、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本公開可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件、完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，或者硬件和軟件結(jié)合的形式。

下面參考本發(fā)明的若干代表性實(shí)施方式，詳細(xì)闡釋本發(fā)明的原理和精神。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)在有技術(shù)中基于數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)源法的校驗(yàn)系統(tǒng)以及基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電能表法的校驗(yàn)系統(tǒng)均只對(duì)總電能進(jìn)行誤差檢定，并不能進(jìn)行基波電能或諧波電能進(jìn)行單獨(dú)檢定的技術(shù)問題，提出了一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表以及電能檢定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字化電能表的諧波電能檢定，保障了數(shù)字化電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性。

接下來，參考附圖對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的電能檢定系統(tǒng)進(jìn)行介紹。以下所使用的術(shù)語“模塊”和“單元”，可以是實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件。盡管以下實(shí)施例所描述的模塊較佳地以軟件來實(shí)現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實(shí)現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電能檢定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，請(qǐng)參閱圖1，所述的系統(tǒng)包括數(shù)字化功率源100、工業(yè)光纖交換機(jī)200、被檢定的數(shù)字化電能表300以及數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表400。

其中，所述數(shù)字化功率源100，通過光纖與所述工業(yè)光纖交換機(jī)200相連接，用于向所述工業(yè)光纖交換機(jī)200發(fā)送數(shù)字采樣報(bào)文。在具體的實(shí)施方式中，數(shù)字化功率源100通過數(shù)字?jǐn)M合算法產(chǎn)生符合IEC61850-9-1或IEC61850-9-2要求的數(shù)字采樣報(bào)文并通過光纖連接到工業(yè)光纖交換機(jī)。

所述工業(yè)光纖交換機(jī)200，通過光纖分別與所述被檢定的數(shù)字化電能表300以及數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表400相連接，用于將所述數(shù)字采樣報(bào)文分別發(fā)送至所述數(shù)字化電能表300以及數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表400，也即工業(yè)光纖交換機(jī)200將輸入的數(shù)字采樣報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)為兩路輸出，分別接到數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表及被檢的數(shù)字化電能表。

所述數(shù)字化電能表300，與所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表400相連接，用于接收所述數(shù)字采樣報(bào)文，并向所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表400輸出電能脈沖；

所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表400，用于以所述數(shù)字采樣報(bào)文為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述電能脈沖進(jìn)行檢定。

在具體的實(shí)施方式中，可以設(shè)定數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)以及其對(duì)應(yīng)的檢定的電能類型參數(shù)后，數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表以接收的IEC61850-9-2采樣報(bào)文為標(biāo)準(zhǔn)，以接收的電能脈沖輸入為被檢，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化電能表基波電能、諧波電能、總電能誤差的檢定。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)框圖，請(qǐng)參閱圖2，在實(shí)施方式一中，所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表包括嵌入式控制裝置401、分別與所述嵌入式控制裝置401相連接的以太網(wǎng)口402以及脈沖輸入口403。

其中，所述以太網(wǎng)口402，用于接收數(shù)字采樣報(bào)文，并將所述數(shù)字采樣報(bào)文發(fā)送至所述嵌入式控制裝置。所述工業(yè)光纖交換機(jī)200將數(shù)字采樣報(bào)文通過以太網(wǎng)口402輸入數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表。

所述脈沖輸入口403，用于向所述嵌入式控制裝置401發(fā)送電能脈沖。所述數(shù)字化電能表300向所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表400的脈沖輸入口輸出電能脈沖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表中嵌入式控制裝置的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)框圖，請(qǐng)參閱圖5，在實(shí)施方式一中嵌入式控制裝置包括：

解碼采樣單元41，用于對(duì)所述數(shù)字采樣報(bào)文進(jìn)行解碼，并將解碼后的數(shù)字采樣報(bào)文進(jìn)行采樣得到標(biāo)準(zhǔn)電能采樣值。解碼采樣單元根據(jù)接收到的數(shù)字采樣報(bào)文，根據(jù)IEC61850-9-1或IEC61850-9-2報(bào)文格式進(jìn)行解碼后采樣轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電能采樣值。解碼采樣單元在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中還可同時(shí)根據(jù)幀序號(hào)實(shí)現(xiàn)丟幀檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)丟幀時(shí)，使用二階拉格朗日插值算法重?cái)M合出丟失的采樣點(diǎn)值，保證了后期處理信號(hào)的連續(xù)性，并通過DMA控制，將采樣值傳輸?shù)絻?nèi)部存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)。

電能計(jì)算單元42，與所述解碼采樣單元相連接，用于對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)電能采樣值進(jìn)行電能計(jì)算，得到標(biāo)準(zhǔn)電能。在本發(fā)明中，標(biāo)準(zhǔn)電能包括多種類型，可根據(jù)被檢定的數(shù)字化電能表的檢定格式進(jìn)行設(shè)置，可選的，標(biāo)準(zhǔn)電能包括標(biāo)準(zhǔn)基波電能或標(biāo)準(zhǔn)諧波電能或標(biāo)準(zhǔn)總電能，此處的標(biāo)準(zhǔn)總電能即為基波電能與標(biāo)準(zhǔn)諧波電能的總和。

在具體的實(shí)施方式中，電能計(jì)算單元對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電能采樣值進(jìn)行電能計(jì)算，實(shí)現(xiàn)基波電能及諧波電能計(jì)算算法。電能計(jì)算算法包括有FFT算法、點(diǎn)積和算法、復(fù)化Simpson算法、復(fù)化Cotes算法。針對(duì)數(shù)字化電能表的計(jì)量特點(diǎn)，其輸入為數(shù)字量的數(shù)據(jù)包，是離散的電壓電流值，對(duì)數(shù)字化電能表計(jì)量時(shí)電壓電流、功率有效值、相位值計(jì)算模型及誤差因素、影響量進(jìn)行了分析。同時(shí)對(duì)“丟包”、“抖動(dòng)”、“網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴”等數(shù)字系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題對(duì)測(cè)量值影響進(jìn)行研究，分析數(shù)字電能與傳統(tǒng)模擬電能表算法的差異性。使用時(shí)可參考算法特性研究結(jié)果，在檢定時(shí)選用上述四種算法之一進(jìn)行檢定。

脈沖處理單元43，用于對(duì)所述電能脈沖進(jìn)行高低電平處理以及毛刺濾波處理，得到處理后的電能脈沖。脈沖處理單元采用有源及無源自適應(yīng)處理，可支持有源或無源的脈沖輸入，并實(shí)現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖進(jìn)行輸出用于溯源。

電能誤差確定單元44，與所述脈沖處理單元以及電能計(jì)算單元相連接的，用于根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電能以及處理后的電能脈沖確定電能誤差數(shù)據(jù)。即電能誤差確定單元將標(biāo)準(zhǔn)電能與被檢的電能脈沖進(jìn)行對(duì)比，得到被檢的電能誤差數(shù)據(jù)。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)框圖，請(qǐng)參閱圖3，在實(shí)施方式二中數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表還包括：

脈沖輸出口404，與所述嵌入式控制裝置相連接，用于將所述數(shù)字采樣報(bào)文轉(zhuǎn)換為脈沖后輸出。在本發(fā)明中設(shè)置脈沖輸出口是為了后續(xù)讓其他設(shè)備對(duì)數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表進(jìn)行檢定。

人機(jī)接口405，分別與所述嵌入式控制裝置401、以太網(wǎng)口402、脈沖輸出口404以及脈沖輸入口403相連接，用于采集參數(shù)配置數(shù)據(jù)；

所述嵌入式控制裝置，用于根據(jù)所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)確定所述電能計(jì)算單元得到的標(biāo)準(zhǔn)電能的類型。所述標(biāo)準(zhǔn)電能的類型包括標(biāo)準(zhǔn)基波電能或標(biāo)準(zhǔn)諧波電能或標(biāo)準(zhǔn)總電能。

所述以太網(wǎng)口，還用于根據(jù)所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)確定協(xié)議類型以及電壓電流采樣比例系數(shù)。

所述脈沖輸入口，還用于根據(jù)所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)確定脈沖輸入常數(shù)。

所述脈沖輸出口，還用于根據(jù)所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)確定脈沖輸出常數(shù)。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表中嵌入式控制裝置的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)框圖，請(qǐng)參閱圖6，在實(shí)施方式二中嵌入式控制裝置還包括：

校準(zhǔn)單元45，分別與所述電能誤差確定單元、所電能計(jì)算單元、脈沖處理單元以及解碼采樣單元相連接，用于對(duì)所述嵌入式控制裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。

通信單元46，與所述電能誤差確定單元、電能計(jì)算單元以及校準(zhǔn)單元相連接，用于將所述控制指令發(fā)送至所述校準(zhǔn)單元，將所述參數(shù)配置數(shù)據(jù)發(fā)送至所述電能計(jì)算單元，并將所述電能誤差數(shù)據(jù)發(fā)送至所述人機(jī)接口。通訊單元完成和人機(jī)接口的通訊，接收控制指令及參數(shù)配置信息并返回響應(yīng)信息，連接接口采用RS232串口設(shè)計(jì)，基于自定義串口通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)。

存儲(chǔ)單元47，與所述解碼取樣單元、電能誤差確定單元相連接，用于存儲(chǔ)所述標(biāo)準(zhǔn)電能采樣值以及所述電能誤差數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，所述人機(jī)接口還用于采集控制指令，所述控制指令用于控制所述以太網(wǎng)口、所述脈沖輸出口、脈沖輸入口以及校準(zhǔn)單元的開啟或關(guān)閉。人機(jī)接口完成和用戶的交互控制，在具體的實(shí)施例中由TFT液晶屏、鼠標(biāo)、鍵盤等常用的輸入、顯示設(shè)備、工控機(jī)構(gòu)成，采用思泰基的LX-801A工控機(jī)，工控機(jī)運(yùn)行windows操作系統(tǒng)，測(cè)試裝置的系統(tǒng)控制軟件運(yùn)行在工控機(jī)上，由人機(jī)接口完成和用戶的交互控制。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表的實(shí)施方式三的結(jié)構(gòu)框圖，請(qǐng)參閱圖4，在實(shí)施方式三中，所述數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表還包括分別與所述人機(jī)接口相連接的存儲(chǔ)器406以及通訊接口407。

如上所述，即為本發(fā)明提供的一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表，包括嵌入式控制裝置、光以太網(wǎng)接口、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出接口、脈沖輸入接口、人機(jī)交互接口、存儲(chǔ)器、通訊接口。嵌入式控制裝置分別與人機(jī)接口、光以太網(wǎng)接口、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出接口、脈沖輸入接口相連，人機(jī)接口分別與存儲(chǔ)器、通訊接口相連。

其中，人機(jī)接口用于向嵌入式控制裝置發(fā)送控制指令和參數(shù)配置數(shù)據(jù)，并接收和顯示嵌入式控制裝置的返回信息；嵌入式控制裝置用于對(duì)協(xié)議進(jìn)行解碼處理，接收光以太網(wǎng)輸入的以太網(wǎng)采樣報(bào)文，通過解析采樣單元對(duì)以太網(wǎng)接口輸入的采樣報(bào)文進(jìn)行解碼，并由電能計(jì)算單元計(jì)算基波及諧波標(biāo)準(zhǔn)電能，并處理脈沖輸入口輸入的被檢電能脈沖，由脈沖處理單元完成脈沖處理后再由電能誤差處理單元根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電能及被檢電能實(shí)現(xiàn)電能誤差的計(jì)算處理，同時(shí)還與脈沖輸出口相連，將標(biāo)準(zhǔn)電能通過脈沖處理單元轉(zhuǎn)換后進(jìn)行輸出；存儲(chǔ)單元對(duì)標(biāo)準(zhǔn)采樣波形、電能誤差計(jì)算結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)；通訊接口用于與外部設(shè)備進(jìn)行連接，可用于與PC通過USB接口進(jìn)行連接，上傳電能誤差數(shù)據(jù)。

綜上所述，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)在有技術(shù)中基于數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)源法的校驗(yàn)系統(tǒng)以及基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電能表法的校驗(yàn)系統(tǒng)均只對(duì)總電能進(jìn)行誤差檢定，并不能進(jìn)行基波電能或諧波電能進(jìn)行單獨(dú)檢定的技術(shù)問題，提出了一種數(shù)字化諧波標(biāo)準(zhǔn)電能表以及電能檢定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字化電能表的諧波電能檢定，保障了數(shù)字化電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性。

對(duì)于一個(gè)技術(shù)的改進(jìn)可以很明顯地區(qū)分是硬件上的改進(jìn)(例如，對(duì)二極管、晶體管、開關(guān)等電路結(jié)構(gòu)的改進(jìn))還是軟件上的改進(jìn)(對(duì)于方法流程的改進(jìn))。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今的很多方法流程的改進(jìn)已經(jīng)可以視為硬件電路結(jié)構(gòu)的直接改進(jìn)。設(shè)計(jì)人員幾乎都通過將改進(jìn)的方法流程編程到硬件電路中來得到相應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)。因此，不能說一個(gè)方法流程的改進(jìn)就不能用硬件實(shí)體模塊來實(shí)現(xiàn)。例如，可編程邏輯器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA))就是這樣一種集成電路，其邏輯功能由用戶對(duì)器件編程來確定。由設(shè)計(jì)人員自行編程來把一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)“集成”在一片PLD上，而不需要請(qǐng)芯片制造廠商來設(shè)計(jì)和制作專用的集成電路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成電路芯片，這種編程也多半改用“邏輯編譯器(logic compiler)”軟件來實(shí)現(xiàn)，它與程序開發(fā)撰寫時(shí)所用的軟件編譯器相類似，而要編譯之前的原始代碼也得用特定的編程語言來撰寫，此稱之為硬件描述語言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非僅有一種，而是有許多種，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)與Verilog2。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該清楚，只需要將方法流程用上述幾種硬件描述語言稍作邏輯編程并編程到集成電路中，就可以很容易得到實(shí)現(xiàn)該邏輯方法流程的硬件電路。

控制器可以按任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)，例如，控制器可以采取例如微處理器或處理器以及存儲(chǔ)可由該(微)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼(例如軟件或固件)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、邏輯門、開關(guān)、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存儲(chǔ)器控制器還可以被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)器的控制邏輯的一部分。

本領(lǐng)域技術(shù)人員也知道，除了以純計(jì)算機(jī)可讀程序代碼方式實(shí)現(xiàn)控制器以外，完全可以通過將方法步驟進(jìn)行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實(shí)現(xiàn)相同功能。因此這種控制器可以被認(rèn)為是一種硬件部件，而對(duì)其內(nèi)包括的用于實(shí)現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)?；蛘呱踔?，可以將用于實(shí)現(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實(shí)現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

上述實(shí)施例闡明的系統(tǒng)、裝置、模塊或單元，具體可以由計(jì)算機(jī)芯片或?qū)嶓w實(shí)現(xiàn)，或者由具有某種功能的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。

為了描述的方便，描述以上裝置時(shí)以功能分為各種單元分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各單元的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。

通過以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請(qǐng)可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。

本申請(qǐng)可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等等。

本申請(qǐng)可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本申請(qǐng)，在這些分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。

雖然通過實(shí)施例描繪了本申請(qǐng)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請(qǐng)有許多變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神。