本發(fā)明涉及一種調(diào)校方法，特別涉及一種利用三點(diǎn)功率法對(duì)單相智能電能表進(jìn)行計(jì)量精度自動(dòng)、高效調(diào)校的方法。

背景技術(shù)：

計(jì)量準(zhǔn)確度是單相智能電能表最為關(guān)鍵的指標(biāo)之一，計(jì)量準(zhǔn)確度的好壞直接影響到電能計(jì)量過(guò)程損耗的高低，也關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)單位的運(yùn)營(yíng)效益和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。

在現(xiàn)有單相智能電能表中，準(zhǔn)確度可以通過(guò)修改電能表中計(jì)量芯片的校表參數(shù)寄存器值來(lái)進(jìn)行校正，以補(bǔ)償因加工工藝、電源穩(wěn)定性等原因造成的計(jì)量誤差。校表參數(shù)寄存器包括：功率增益校正寄存器gpq、相位校正寄存器phs和有功功率偏置寄存器poffset。與三個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)的是單相智能電能表的三個(gè)調(diào)校測(cè)試點(diǎn)為：基本點(diǎn)、角差點(diǎn)和功率偏置點(diǎn)。傳統(tǒng)的電能表計(jì)量準(zhǔn)確度采用電能量誤差法進(jìn)行上述三個(gè)測(cè)試點(diǎn)的調(diào)校，即，通過(guò)得到待調(diào)表在三個(gè)測(cè)試點(diǎn)的有功功率對(duì)時(shí)間積分后的電能量標(biāo)準(zhǔn)誤差，計(jì)算出各測(cè)試點(diǎn)的校正補(bǔ)償值，將補(bǔ)償值對(duì)應(yīng)寫入待調(diào)表的三個(gè)相應(yīng)寄存器中，完成單相智能電能表的調(diào)校。

三個(gè)調(diào)校測(cè)試點(diǎn)的調(diào)校順序依次為：

測(cè)試點(diǎn)1：基本點(diǎn)（輸入條件：額定電流ib，額定電壓un，功率因數(shù)cosφ=1.0）；

測(cè)試點(diǎn)2：角差點(diǎn)（輸入條件：額定電流ib，額定電壓un，功率因數(shù)cosφ=0.5l）；

測(cè)試點(diǎn)3：功率偏置點(diǎn)（輸入條件：5%的額定電流ib，額定電壓un，功率因數(shù)cosφ=1.0）。

用此方法對(duì)每個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，不僅需要手動(dòng)調(diào)整測(cè)試環(huán)境，改變電流、電壓大小，而且需對(duì)時(shí)間積分后得到電能量的標(biāo)準(zhǔn)誤差，等待計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，總過(guò)程大約耗費(fèi)20分鐘，嚴(yán)重影響了校表速度，降低了企業(yè)的生產(chǎn)能力。

如何改善這一情況，提高校表速度，就成為本發(fā)明所要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種利用三點(diǎn)功率法對(duì)單相智能電能表進(jìn)行計(jì)量精度自動(dòng)、高效調(diào)校的方法，即以標(biāo)準(zhǔn)表的有功功率為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)比較各測(cè)試點(diǎn)待調(diào)表和標(biāo)準(zhǔn)表之間的功率差，對(duì)待調(diào)表的有功功率增益、電壓電流信號(hào)的相位差、有功功率直流偏置進(jìn)行校正，以提高調(diào)校速度和調(diào)校精度，滿足企業(yè)高效生產(chǎn)需要。

單相智能電能表的有功功率表示為：

為電壓與電流信號(hào)的相位差，根據(jù)本方法可以不直接調(diào)校待調(diào)表的電壓與電流，而是調(diào)校有功功率，完成單相智能電能表的高效校準(zhǔn)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種單相智能電能表計(jì)量精度的調(diào)校方法，具體步驟包括：

步驟1、將上位機(jī)分別與標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表以及具有調(diào)壓調(diào)流功能的測(cè)試臺(tái)體通過(guò)通訊接口連接，測(cè)試臺(tái)體分別與標(biāo)準(zhǔn)表和待調(diào)表電連接。

步驟2、上位機(jī)對(duì)待調(diào)表下發(fā)初始化命令，待調(diào)表將自身計(jì)量芯片中的功率增益校正寄存器、相位校正寄存器和有功功率偏置校正寄存器分別清零。

步驟3、對(duì)待調(diào)表的基本點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校。

步驟3-1、上位機(jī)對(duì)測(cè)試臺(tái)體下發(fā)控制命令，測(cè)試臺(tái)體自動(dòng)進(jìn)行升壓升流動(dòng)作，達(dá)到待調(diào)表的基本點(diǎn)測(cè)試環(huán)境。

步驟3-2、上位機(jī)下發(fā)采樣命令，上位機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表對(duì)自身同時(shí)進(jìn)行基本點(diǎn)的有功功率采樣，采樣時(shí)間為10秒，采樣間隔時(shí)間為300毫秒。

步驟3-3、采樣停止后，上位機(jī)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)表基本點(diǎn)有功功率的采樣平均值p標(biāo)，并下發(fā)到待調(diào)表中，待調(diào)表結(jié)合采集、計(jì)算得到的自身基本點(diǎn)有功功率的平均值p表，得到基本點(diǎn)有功功率差值p差為：，進(jìn)而得到待調(diào)表基本點(diǎn)有功功率的相對(duì)誤差：

步驟3-4、待調(diào)表根據(jù)基本點(diǎn)有功功率的相對(duì)誤差以及自身計(jì)量芯片的規(guī)格型號(hào)計(jì)算出要補(bǔ)償?shù)墓β试鲆嬷?，寫入自身?jì)量芯片的功率增益校正寄存器中，完成待調(diào)表基本點(diǎn)校正。

步驟4、對(duì)待調(diào)表的角差點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校。

步驟4-1、上位機(jī)對(duì)測(cè)試臺(tái)體下發(fā)控制命令，測(cè)試臺(tái)體自動(dòng)進(jìn)行升壓升流動(dòng)作，達(dá)到待調(diào)表角差點(diǎn)的測(cè)試環(huán)境。

步驟4-2、上位機(jī)下發(fā)采樣命令，上位機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表對(duì)自身同時(shí)進(jìn)行角差點(diǎn)的有功功率采樣，采樣時(shí)間為10秒，采樣間隔時(shí)間為300毫秒。

步驟4-3、采樣停止后，上位機(jī)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)表角差點(diǎn)有功功率的采樣平均值p標(biāo)角，并下發(fā)到待調(diào)表中，待調(diào)表結(jié)合采集、計(jì)算得到的自身角差點(diǎn)有功功率的平均值p表角，得到角差點(diǎn)有功功率差值p差角為：。

步驟4-4、待調(diào)表根據(jù)角差點(diǎn)有功功率的差值p差角以及自身計(jì)量芯片的規(guī)格型號(hào)計(jì)算出要補(bǔ)償?shù)南辔恍Ｕa(bǔ)償值，寫入自身計(jì)量芯片的相位校正寄存器中，完成待調(diào)表角差點(diǎn)校正。

步驟5、對(duì)待調(diào)表的功率偏置點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校。

步驟5-1、上位機(jī)對(duì)測(cè)試臺(tái)體下發(fā)控制命令，測(cè)試臺(tái)體自動(dòng)進(jìn)行升壓升流動(dòng)作，達(dá)到待調(diào)表功率偏置點(diǎn)的測(cè)試環(huán)境。

步驟5-2、上位機(jī)下發(fā)采樣命令，上位機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表對(duì)自身同時(shí)進(jìn)行功率偏置點(diǎn)的有功功率采樣，采樣時(shí)間為10秒，采樣間隔時(shí)間為300毫秒。

步驟5-3、采樣停止后，上位機(jī)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)表功率偏置點(diǎn)的有功功率采樣平均值p標(biāo)偏，并下發(fā)到待調(diào)表中，待調(diào)表結(jié)合采集、計(jì)算得到的自身功率偏置點(diǎn)有功功率平均值p表偏，得到該功率偏置點(diǎn)的有功功率差值p差偏為：。

步驟5-4、待調(diào)表根據(jù)功率偏置點(diǎn)的有功功率差值p差偏以及自身計(jì)量芯片的規(guī)格型號(hào)計(jì)算出要補(bǔ)償?shù)挠泄β势眯Ｕa(bǔ)償值，寫入自身計(jì)量芯片的有功功率偏置校正寄存器中，完成待調(diào)表的功率偏置點(diǎn)校正。

步驟6、取下待調(diào)表，待調(diào)表校正完成。

一種單相智能電能表計(jì)量精度的調(diào)校方法，還可對(duì)步驟4進(jìn)行兩次以上的反復(fù)調(diào)校。

一種單相智能電能表計(jì)量精度的調(diào)校方法，根據(jù)電路設(shè)計(jì)的小電流干擾情況，還可對(duì)步驟5進(jìn)行兩次以上的反復(fù)調(diào)校。

本發(fā)明所述一種單相智能電能表計(jì)量精度的調(diào)校方法，其通過(guò)上位機(jī)下發(fā)控制命令，通過(guò)測(cè)試臺(tái)體、標(biāo)準(zhǔn)表和待調(diào)表接收命令并完成相應(yīng)動(dòng)作和信息采集，最后由待調(diào)表匯總并根據(jù)自身計(jì)量芯片的型號(hào)要求計(jì)算出三個(gè)測(cè)試點(diǎn)的補(bǔ)償值，寫入待調(diào)表計(jì)量芯片的相應(yīng)寄存器中，完成對(duì)待調(diào)表的自動(dòng)校正。整個(gè)過(guò)程除人工啟動(dòng)調(diào)表按鈕外，全部指令和動(dòng)作都為自動(dòng)進(jìn)行，結(jié)合有功功率的調(diào)校方式，大大提高了待調(diào)表的校正效率，縮短了調(diào)校時(shí)間，簡(jiǎn)化了調(diào)校過(guò)程，調(diào)校準(zhǔn)確度高，滿足了企業(yè)對(duì)每個(gè)單相智能電能表出廠前的快速調(diào)校需要。

具體實(shí)施方式

下面以待調(diào)表計(jì)量芯片為8209為例，對(duì)本發(fā)明所述一種單相智能電能表計(jì)量精度的調(diào)校方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，具體步驟包括：

步驟1、將上位機(jī)分別與標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表以及具有調(diào)壓調(diào)流功能的測(cè)試臺(tái)體通過(guò)通訊接口連接，測(cè)試臺(tái)體分別與標(biāo)準(zhǔn)表和待調(diào)表電連接。

相互連接的上位機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表和測(cè)試臺(tái)體共同構(gòu)成了一個(gè)信息自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)自動(dòng)處理的測(cè)試環(huán)境，消除了后期測(cè)試過(guò)程需要人為調(diào)整參數(shù)以及連線的過(guò)程，為后期待調(diào)表的自動(dòng)校正提供了保障。

步驟2、上位機(jī)對(duì)待調(diào)表下發(fā)初始化命令，待調(diào)表將自身計(jì)量芯片8209中的功率增益校正寄存器gpq、相位校正寄存器phs和有功功率偏置校正寄存器poffset分別清零。

其中，功率增益校正寄存器gpq、相位校正寄存器phs和有功功率偏置校正寄存器poffset分別對(duì)應(yīng)于待調(diào)表的三個(gè)調(diào)校測(cè)試點(diǎn)：基本點(diǎn)、角差點(diǎn)和功率偏置點(diǎn)。通過(guò)對(duì)這三個(gè)測(cè)試點(diǎn)的調(diào)校，就可完成待調(diào)表的出廠校正。

步驟3、對(duì)待調(diào)表的基本點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校：

步驟3-1、上位機(jī)對(duì)測(cè)試臺(tái)體下發(fā)控制命令，測(cè)試臺(tái)體自動(dòng)進(jìn)行升壓升流動(dòng)作，達(dá)到待調(diào)表的基本點(diǎn)測(cè)試環(huán)境。

步驟3-2、上位機(jī)下發(fā)采樣命令，上位機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表對(duì)自身同時(shí)進(jìn)行基本點(diǎn)的有功功率采樣，采樣時(shí)間為10秒，采樣間隔時(shí)間為300毫秒。

步驟3-3、采樣停止后，上位機(jī)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)表基本點(diǎn)有功功率的采樣平均值p標(biāo)，并下發(fā)到待調(diào)表中，待調(diào)表結(jié)合采集、計(jì)算得到的自身基本點(diǎn)有功功率的平均值p表，計(jì)算得出自身基本點(diǎn)有功功率差值p差為：，進(jìn)而得到待調(diào)表基本點(diǎn)有功功率的相對(duì)誤差：

步驟3-4、待調(diào)表根據(jù)基本點(diǎn)有功功率的相對(duì)誤差以及自身計(jì)量芯片8209的規(guī)格型號(hào)，通過(guò)公式：

計(jì)算出要補(bǔ)償?shù)墓β试鲆嬷担懭氪{(diào)表自身計(jì)量芯片的功率增益校正寄存器中，完成待調(diào)表基本點(diǎn)校正。

步驟4、對(duì)待調(diào)表的角差點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校：

步驟4-1、上位機(jī)對(duì)測(cè)試臺(tái)體下發(fā)控制命令，測(cè)試臺(tái)體自動(dòng)進(jìn)行升壓升流動(dòng)作，達(dá)到待調(diào)表角差點(diǎn)的測(cè)試環(huán)境。

步驟4-2、上位機(jī)下發(fā)采樣命令，上位機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表對(duì)自身同時(shí)進(jìn)行角差點(diǎn)的有功功率采樣，采樣時(shí)間為10秒，采樣間隔時(shí)間為300毫秒。

步驟4-3、采樣停止后，上位機(jī)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)表角差點(diǎn)有功功率的采樣平均值p標(biāo)角，并下發(fā)到待調(diào)表中，待調(diào)表結(jié)合采集、計(jì)算得到的自身角差點(diǎn)有功功率的平均值p表角，計(jì)算得出待調(diào)表角差點(diǎn)有功功率差值p差角為：。

步驟4-4、待調(diào)表根據(jù)角差點(diǎn)有功功率的差值p差角以及自身計(jì)量芯片8209的規(guī)格型號(hào)，根據(jù)公式：

計(jì)算出要補(bǔ)償?shù)南辔恍Ｕa(bǔ)償值，寫入待調(diào)表自身計(jì)量芯片8209的相位校正寄存器中，完成待調(diào)表角差點(diǎn)校正。

步驟5、對(duì)待調(diào)表的功率偏置點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校：

步驟5-1、上位機(jī)對(duì)測(cè)試臺(tái)體下發(fā)控制命令，測(cè)試臺(tái)體自動(dòng)進(jìn)行升壓升流動(dòng)作，達(dá)到待調(diào)表功率偏置點(diǎn)的測(cè)試環(huán)境。

步驟5-2、上位機(jī)下發(fā)采樣命令，上位機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表、待調(diào)表對(duì)自身同時(shí)進(jìn)行功率偏置點(diǎn)的有功功率采樣，采樣時(shí)間為10秒，采樣間隔時(shí)間為300毫秒。

步驟5-3、采樣停止后，上位機(jī)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)表功率偏置點(diǎn)的有功功率采樣平均值p標(biāo)偏，并下發(fā)到待調(diào)表中，待調(diào)表結(jié)合采集、計(jì)算得到自身功率偏置點(diǎn)的有功功率的平均值p表偏，計(jì)算得出待調(diào)表功率偏置點(diǎn)的有功功率差值p差偏為：。

步驟5-4、待調(diào)表根據(jù)功率偏置點(diǎn)的有功功率差值p差偏以及自身計(jì)量芯片8209的規(guī)格型號(hào)，根據(jù)公式：

計(jì)算出要補(bǔ)償?shù)挠泄β势眯Ｕa(bǔ)償值，寫入待調(diào)表自身計(jì)量芯片8209的有功功率偏置校正寄存器中，完成待調(diào)表的功率偏置點(diǎn)校正。

步驟6、取下待調(diào)表，一個(gè)待調(diào)表校正完成。

整個(gè)調(diào)校時(shí)間由原來(lái)的20分鐘縮短到只需5分鐘，大大節(jié)約了調(diào)校時(shí)間，滿足了單相智能電能表出廠的計(jì)量要求，保證了生產(chǎn)效率。

當(dāng)然，為保證調(diào)校質(zhì)量，上述步驟4和步驟5還可通過(guò)兩次以上的反復(fù)調(diào)校來(lái)提高調(diào)校準(zhǔn)確度，以確保電能表的出廠調(diào)校精度，滿足各行業(yè)對(duì)電能表的使用需要。