本實用新型涉及數字化電能表計量精度測試領域，具體地，涉及一種數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置。

背景技術：

隨著智能電網的發(fā)展，架構在IEC61850標準基礎上的智能變電站大量建設，基于光纖以太網的數字化電能表也在智能變電站中得到大量應用。有別于傳統(tǒng)電能表，數字化電能表沒有模擬量采樣部分，而是直接通過光纖以太網接收合并單元傳入的IEC61850-SMV數字化采樣值報文，因此，傳統(tǒng)的電能表測試裝置也無法應用于數字化電能表，必須采用數字化電能表專用的測試臺體。而大量電力電子工業(yè)負載的應用，使得電網負荷逐漸呈現隨時間動態(tài)波動，甚至沖擊性的特點。由于數字化電能表專用測試臺體只能測量數字化電能表在穩(wěn)態(tài)負荷下的計量精度，其在非線性負荷下的計量精度無法測量，使得智能變電站關口的計量精度受動態(tài)、沖擊性負荷的影響越來越大。因此，需要有專用的裝置，來對數字化電能表在非線性負荷下的計量精度進行測量。

目前公布的相關電能表非線性負荷下計量精度的測量裝置主要包括：

1、采用可編程單元與可控硅控制電路，生成三相動態(tài)功率輸送給電能表，同時比對電能表輸出的有功脈沖誤差(申請?zhí)枺?01310659769.X，公開號：103630871A，公開日：2014.03.12，申請國：中國)。這種測量裝置自身不生成電壓電流信號，而是通過可控硅按照編程邏輯，改變外部功率源輸入的電壓與電流信號形狀，來達到輸出非線性負荷的目的，同時接受電能表輸入的有功電能脈沖，進行計量精度判定。

2、通過動態(tài)功率信號源單元，生產動態(tài)調制的功率源信號輸入被測電能表，進行電能表非線性負荷測試(申請?zhí)枺?01410613009.X，公開號：104345294A，公開日：2015-2-11，申請國：中國)。這種裝置是在設備內部集成一個斜線功率源和指數功率源單元，直接輸出調制好的電壓與電流波動信號，同時接受被測電能表返回的電能脈沖，進行有功電能精度判定。

上述裝置主要針對傳統(tǒng)模擬量輸入的電能表進行非線性負荷計量性能評測，而無法應用于需要數字化報文輸入的數字化電能表。目前仍然未有能夠獨立測試數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置。

技術實現要素：

本實用新型實施例的主要目的在于提供一種數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置，用以測量數字化電能表的非線性負荷計量精度。

為了實現上述目的，本實用新型實施例提供一種數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置，包括：第一函數信號發(fā)生器、第二函數信號發(fā)生器、標準數字化電能表和脈沖比對器，其中：第一函數信號發(fā)生器與被測數字化電能表和第二函數信號發(fā)生器連接，第二信號發(fā)生器與標準數字化電能表連接，脈沖比對器與被測數字化電能表和標準數字化電能表連接；第一函數信號發(fā)生器，用于：生成用于被測數字化電能表的非線性負荷計量精度測量的電流數字信號、電壓數字信號和理論功率，向被測數字化電能表輸出電流數字信號和電壓數字信號，向第二函數信號發(fā)生器輸出理論功率；第二函數信號發(fā)生器，用于根據理論功率，輸出平均功率為理論功率的標準電流數字信號和標準電壓數字信號；標準數字化電能表，用于根據標準電流數字信號和標準電壓數字信號，輸出標準有功電能脈沖；脈沖比對器，用于：接收被測數字化電能表根據電流數字信號和電壓數字信號輸出的被測有功電能脈沖，接收標準數字化電能表輸出的標準有功電能脈沖，比對被測有功電能脈沖和標準有功電能脈沖，輸出被測數字化電能表的非線性負荷計量精度。

在其中一種實施例中，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置還包括：分別與第一函數信號發(fā)生器、被測數字化電能表、第二函數信號發(fā)生器、標準數字化電能表和脈沖比對器連接的存儲器，用于存儲電流數字信號、電壓數字信號、理論功率、被測有功電能脈沖、標準電流數字信號、標準電壓數字信號、標準有功電能脈沖和數字化電能表的非線性負荷計量精度。

在其中一種實施例中，存儲器包括：鐵電存儲器和/或flash存儲器。

在其中一種實施例中，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置，還包括：與脈沖比對器連接的擴展通信裝置，用于傳輸數字化電能表的非線性負荷計量精度。

在其中一種實施例中，擴展通信裝置包括：RS485接口，RS232接口和RJ485接口的其中之一或任意組合。

在其中一種實施例中，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置還包括：分別與第一函數信號發(fā)生器和被測數字化電能表連接的以太網控制器，用于傳輸電流數字信號和電壓數字信號至被測數字化電能表。

在其中一種實施例中，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置還包括：分別與以太網控制器連接的多個光纖接口、多個RJ45接口和多個單模光纖接口的其中一個或任意組合，用于傳輸電流數字信號和電壓數字信號至被測數字化電能表。

在其中一種實施例中，光纖接口為10/100BASE-FX光纖接口。

在其中一種實施例中，單模光纖接口為FT3協(xié)議單模光纖接口。

在其中一種實施例中，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置還包括：與脈沖比對器連接的顯示器，用于顯示數字化電能表的非線性負荷計量精度。

本實用新型實施例的數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置，第一函數信號發(fā)生器生成用于被測數字化電能表的非線性負荷計量精度測量的電流數字信號、電壓數字信號和理論功率，向被測數字化電能表輸出電流數字信號和電壓數字信號，向第二函數信號發(fā)生器輸出理論功率；第二函數信號發(fā)生器，根據理論功率，輸出平均功率為理論功率的標準電流數字信號和標準電壓數字信號；標準數字化電能表，根據標準電流數字信號和標準電壓數字信號，輸出標準有功電能脈沖；脈沖比對器，比對被測有功電能脈沖和標準有功電能脈沖，輸出被測數字化電能表的非線性負荷計量精度，從而實現對數字化電能表在非線性負荷下的計量精度的測量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的結構框圖；

圖2是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的第一實施例的結構框圖；

圖3是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的第二實施例的結構框圖；

圖4是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的第三實施例的結構框圖；

圖5是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的第四實施例的結構框圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

鑒于目前仍然未有能夠獨立測試數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置，本實用新型實施例提供一種數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置，第一函數信號發(fā)生器生成用于被測數字化電能表的非線性負荷計量精度測量的電流數字信號、電壓數字信號和理論功率，向被測數字化電能表輸出電流數字信號和電壓數字信號，向第二函數信號發(fā)生器輸出理論功率；第二函數信號發(fā)生器，根據理論功率，輸出平均功率為理論功率的標準電流數字信號和標準電壓數字信號；標準數字化電能表，根據標準電流數字信號和標準電壓數字信號，輸出標準有功電能脈沖；脈沖比對器，比對被測有功電能脈沖和標準有功電能脈沖，輸出被測數字化電能表的非線性負荷計量精度，從而實現對數字化電能表在非線性負荷下的計量精度的測量。以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

圖1是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的結構框圖。如圖1所示，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置包括：第一函數信號發(fā)生器1、第二函數信號發(fā)生器3、標準數字化電能表4和脈沖比對器5，其中：第一函數信號發(fā)生器1與被測數字化電能表2和第二函數信號發(fā)生器3連接，第二信號發(fā)生器3與標準數字化電能表4連接，脈沖比對器5與被測數字化電能表2和標準數字化電能表4連接；第一函數信號發(fā)生器1，用于：生成用于被測數字化電能表的非線性負荷計量精度測量的電流數字信號、電壓數字信號和理論功率，向被測數字化電能表2輸出電流數字信號和電壓數字信號，向第二函數信號發(fā)生器3輸出理論功率；第二函數信號發(fā)生器3，用于根據理論功率，輸出平均功率為理論功率的標準電流數字信號和標準電壓數字信號；標準數字化電能表4，用于根據標準電流數字信號和標準電壓數字信號，輸出標準有功電能脈沖；脈沖比對器5，用于：接收被測數字化電能表2根據電流數字信號和電壓數字信號輸出的被測有功電能脈沖，接收標準數字化電能表4輸出的標準有功電能脈沖，比對被測有功電能脈沖和標準有功電能脈沖，輸出被測數字化電能表的非線性負荷計量精度。

具體實施時，第一函數信號發(fā)生器1依據生成的任意函數得到電流數字信號、電壓數字信號和理論功率；被測數字化電能表2根據電流數字信號和電壓數字信號，輸出被測有功電能脈沖；第二函數信號發(fā)生器3在接收到第一函數信號發(fā)生器1輸出的理論功率后，依據理論功率生成三相標準電流數字信號和三相標準電壓數字信號，其平均功率與理論功率相等；標準數字化電能表4根據三相標準電流數字信號和三相標準電壓數字信號，輸出標準有功電能脈沖；脈沖比對器5接收被測有功電能脈沖和標準有功電能脈沖，根據標準有功電能脈沖得到一脈沖周期內的標準有功電能脈沖數，根據被測有功電能脈沖得到一脈沖周期內的被測有功電能脈沖數，進一步得到被測數字化電能表的非線性負荷計量精度。

圖2是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的第一實施例的結構框圖。如圖2所示，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置還可以包括：分別與第一函數信號發(fā)生器1、被測數字化電能表2、第二函數信號發(fā)生器3、標準數字化電能表4和脈沖比對器5連接的存儲器6，用于存儲電流數字信號、電壓數字信號、理論功率、被測有功電能脈沖、標準電流數字信號、標準電壓數字信號、標準有功電能脈沖和數字化電能表的非線性負荷計量精度。其中，存儲器6包括：鐵電存儲器和/或flash存儲器。

圖3是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的第二實施例的結構框圖。如圖3所示，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置還可以包括：與脈沖比對器5連接的擴展通信裝置7，用于傳輸數字化電能表的非線性負荷計量精度。具體實施時，擴展通信裝置7可以包括：RS485接口，RS232接口和RJ485接口的其中之一或任意組合。

圖4是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的第三實施例的結構框圖。如圖4所示，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置還可以包括：分別與第一函數信號發(fā)生器1和被測數字化電能表2連接的以太網控制器8，用于傳輸電流數字信號和電壓數字信號至被測數字化電能表2。實施例中，還可以包括：分別與以太網控制器8連接的多個光纖接口、多個RJ45接口和多個單模光纖接口的其中一個或任意組合，用于傳輸電流數字信號和電壓數字信號至被測數字化電能表2。其中，光纖接口可以為10/100BASE-FX光纖接口，單模光纖接口可以為FT3協(xié)議單模光纖接口。

圖5是本實用新型實施例中數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置的第四實施例的結構框圖。如圖5所示，數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置還可以包括：與脈沖比對器5連接的顯示器9，用于顯示數字化電能表的非線性負荷計量精度。其中，顯示器9可以為液晶顯示器。

具體實施時，通過以太網控制器8的驅動，以及多個光纖接口、多個RJ45接口和多個單模光纖接口的其中一個或任意組合，并行輸出電流數字信號和電壓數字信號至被測數字化電能表，可以同時對多臺不同接口類型的數字化電能表進行測量，提高了測量效率。脈沖比對器5在得到被測數字化電能表的非線性負荷計量精度后，通過擴展通信裝置7將該計量精度輸出至計算機、手機等智能設備，也可以將該計量精度輸出至顯示器9進行顯示。

綜上，本實用新型實施例的數字化電能表的非線性負荷計量精度測量裝置，第一函數信號發(fā)生器生成用于被測數字化電能表的非線性負荷計量精度測量的電流數字信號、電壓數字信號和理論功率，向被測數字化電能表輸出電流數字信號和電壓數字信號，向第二函數信號發(fā)生器輸出理論功率；第二函數信號發(fā)生器，根據理論功率，輸出平均功率為理論功率的標準電流數字信號和標準電壓數字信號；標準數字化電能表，根據標準電流數字信號和標準電壓數字信號，輸出標準有功電能脈沖；脈沖比對器，比對被測有功電能脈沖和標準有功電能脈沖，輸出被測數字化電能表的非線性負荷計量精度，從而實現對數字化電能表在非線性負荷下的計量精度的測量。本實用新型還可以通過多路接口，傳輸電流數字信號和電壓數字信號至被測數字化電能表，可同時對多臺不同接口類型的數字化電能表進行測量，提高了測量效率。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。