一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)及試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)，包括：標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)表、至少一個被檢電能表、誤差運(yùn)算器、通訊接口，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)源可任意設(shè)定電壓、電流以及功率因數(shù)，給標(biāo)準(zhǔn)表及被檢測的電壓線路提供三相電壓，給電流線路提供三相電流；所述被檢表與所述標(biāo)準(zhǔn)表的各相電壓線路均并聯(lián)，所述電能表與所述標(biāo)準(zhǔn)表的各相電流線路均串聯(lián)；所述電能表與所述標(biāo)準(zhǔn)表各自通過通訊接口與所述誤差運(yùn)算器連接。本發(fā)明基于傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)表法，在選定的運(yùn)行工況下，使被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表同時運(yùn)行一段時間，并將二者所走電能示值進(jìn)行比較，得到被測電能表的誤差，根據(jù)該誤差與被檢電能表基本誤差限的關(guān)系，可判斷被檢表常數(shù)在選定的運(yùn)行工況下是否滿足要求。
【專利說明】
一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)及試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬電能計量技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)及其 試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能電能表的常數(shù)是表示儀表記錄的電能與相應(yīng)的測試輸出數(shù)值間關(guān)系的數(shù)值， 其測得的累積電能由計度器進(jìn)行記錄，相應(yīng)的測試輸出數(shù)值可由脈沖輸出裝置輸出的電/ 光脈沖數(shù)計算得到。按照GB/T 17215.321要求，電能表的測試輸出與顯示器指示之間的關(guān) 系，應(yīng)與銘牌標(biāo)志一致。
[0003] 目前，智能電能表常數(shù)試驗方法分為三種:計讀脈沖法、走字試驗法和標(biāo)準(zhǔn)表法。 計讀脈沖法是在參比頻率、參比電壓、最大電流及功率因數(shù)為1的條件下，使被檢電能表的 計度器末位改變至少1個數(shù)字，然后檢測輸出脈沖數(shù)是否滿足相應(yīng)要求;走字試驗法是將二 只參照表與各被檢表的電流線路串聯(lián)，電壓線路并聯(lián)，在參比頻率、參比電壓和最大電流及 功率因數(shù)為1的條件下，使被檢表計度器末位數(shù)字改變的個數(shù)不少于指定數(shù)量，然后檢測參 照表與其他被檢表的示數(shù)是否符合相應(yīng)的要求;標(biāo)準(zhǔn)表法是將被檢表與一臺標(biāo)準(zhǔn)電能表的 電流線路串聯(lián)，電壓線路并聯(lián)，在參比頻率、參比電壓、最大電流及功率因數(shù)為1的條件下， 檢測被檢表在運(yùn)行一段時間后的誤差是否滿足要求。
[0004] 其中，計讀脈沖法要求輸出脈沖數(shù)N和電能表常數(shù)C計算得到的電能值與計度器的 記錄值應(yīng)一致，具有可操作性差的缺點;走字試驗法在試驗前，需在規(guī)格相同的被檢電能表 中，選取誤差較為穩(wěn)定且常數(shù)已知的二只電能表作為參照表，檢測結(jié)果易受參照表的誤差 穩(wěn)定性的影響。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)表法操作簡單且易實現(xiàn)，但是也僅只在參比頻率、參比電壓、最 大電流及功率因數(shù)為1的條件下進(jìn)行試驗，該方法無法保證被檢表的常數(shù)在其他運(yùn)行工況 下也滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng) 及方法，用于檢驗在不同的運(yùn)行工況下，智能電表記錄的電能與相應(yīng)的測試輸出數(shù)值之間 的關(guān)系是否與銘牌標(biāo)志一致。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007] -種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)，包括:標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)表、至少一個被檢電能表、誤差 運(yùn)算器、通訊接口，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)源可任意設(shè)定電壓、電流以及功率因數(shù)，給標(biāo)準(zhǔn)表 及被檢測的電壓線路提供三相電壓，給電流線路提供三相電流;所述被檢表與所述標(biāo)準(zhǔn)表 的各相電壓線路均并聯(lián)，所述電能表與所述標(biāo)準(zhǔn)表的各相電流線路均串聯(lián);所述電能表與 所述標(biāo)準(zhǔn)表各自通過通訊接口與所述誤差運(yùn)算器連接。
[0008] 優(yōu)選的，所述電能表與所述標(biāo)準(zhǔn)表同相同線。
[0009] 優(yōu)選的，所述通訊接口選用RS485。
[0010]優(yōu)選的，當(dāng)所述至少一個被檢電能表的規(guī)格相同時，系統(tǒng)中的各被檢電能表的電 流線路全部串聯(lián)，電壓線路全部并聯(lián)。
[0011]試驗時，先選取一塊標(biāo)準(zhǔn)表，將被檢表與該標(biāo)準(zhǔn)表的電壓線路并聯(lián)，電流線路串 聯(lián);在電壓線路施加電壓U，該值和被檢表的參比電壓Un相等;在電流線路施加I，且I多1st， 其中：1st為被檢表的啟動電流；電壓線路施加的電壓和電流線路施加的電流之間相位可任 意設(shè)定，即功率因數(shù)為 CGS々。
[0012] 使選取的標(biāo)準(zhǔn)表與被檢表同時運(yùn)行一段時間t，且t彡U，其中U是為滿足要求的最 短試驗時間；然后計算被檢表的誤差Y
其中：E '為被檢電能表在t段時間 內(nèi)所走的電能示值，E為標(biāo)準(zhǔn)電能表在t段時間內(nèi)所走的電能示值。
[0013] gEm為滿足要求的被檢表所通過的最少電能值，則為減小計算被檢表的誤差時， 標(biāo)準(zhǔn)電能表的常數(shù)及被檢表分辨率等影響因素所引入的誤差，應(yīng)使被檢表在時間t內(nèi)通過 的電能E'多E m;
[0014] Em可由下式得到：
[0016]上式中，R為被檢電能表計度器的視在分辨率;b為被檢電能表在負(fù)載電流為I及功 率因數(shù)為CGS爐下的基本誤差限。
[0017] U可由下式得到：
[0019] 此時，可通過以下方式判斷電能表常數(shù)試驗是否滿足要求：
，則該被檢 電能表的常數(shù)試驗在負(fù)載電流為I及功率因數(shù)為下滿足要求;當(dāng)
，則該被檢電 能表的常數(shù)試驗在負(fù)載電流為I及功率因數(shù)為，下不滿足要求。
[0020] 需要說明的是，此方法可在1]=1]"和1多1st的條件下，任意選取電流幅值和功率因 數(shù)，以判斷被檢電能表在不同運(yùn)行工況下的常數(shù)是否滿足要求;對同一規(guī)格的電能表，可將 各電能表的電流線路全部串聯(lián)，而電壓線路全部并聯(lián)，通過讀取各被檢表的誤差Y，可判斷 所有被檢表的常數(shù)是否滿足要求。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明基于傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)表法，在選定的運(yùn) 行工況下，使被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表同時運(yùn)行一段時間，并將二者所走電能示值進(jìn)行比較，得到被 測電能表的誤差，根據(jù)該誤差與被檢電能表基本誤差限的關(guān)系，可判斷被檢表常數(shù)在選定 的運(yùn)行工況下是否滿足要求。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的原理圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的常數(shù)試驗流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0025] 本發(fā)明的一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)，包括:標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)表、至少一個被檢電 能表、誤差運(yùn)算器、通訊接口，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)源可任意設(shè)定電壓、電流以及功率因 數(shù)，給標(biāo)準(zhǔn)表及被檢測的電壓線路提供三相電壓，給電流線路提供三相電流;所述被檢表與 所述標(biāo)準(zhǔn)表的各相電壓線路均并聯(lián)，所述電能表與所述標(biāo)準(zhǔn)表的各相電流線路均串聯(lián);所 述電能表與所述標(biāo)準(zhǔn)表各自通過通訊接口與所述誤差運(yùn)算器連接。
[0026] 優(yōu)選的，所述電能表與所述標(biāo)準(zhǔn)表同相同線。
[0027] 優(yōu)選的，所述通訊接口選用RS485。
[0028] 優(yōu)選的，當(dāng)所述至少一個被檢電能表的規(guī)格相同時，系統(tǒng)中的各被檢電能表的電 流線路全部串聯(lián)，電壓線路全部并聯(lián)。
[0029] 以被檢電能表為準(zhǔn)確度為A級的電能表為例，說明利用本發(fā)明開展= l條件下 的電能表常數(shù)試驗:標(biāo)準(zhǔn)源可任意設(shè)定電壓、電流以及功率因數(shù)，給標(biāo)準(zhǔn)表及被檢測的電壓 線路提供三相電壓，給電流線路提供三相電流。被檢表與標(biāo)準(zhǔn)表的各相電壓線路均并聯(lián)，電 能表與標(biāo)準(zhǔn)表的各相電流線路均串聯(lián)。試驗時，電壓線路施加電能表的參比電壓U n;在電流 線路施加I，且滿足I多1st，其中：1st為被檢表的啟動電流，在本例中，控制標(biāo)準(zhǔn)源使得電壓 和電流同相位，即= l ?
[0030] 使選取的標(biāo)準(zhǔn)表與被檢表同時運(yùn)行一段時間t，且，為滿足要求的最短試驗 時間U可由下式得到：
[0032]其中Em是為滿足要求的被檢表所通過的最少電能值，可由下式得到：
[0034]式中，R為被檢電能表計度器的視在分辨率;b為被檢電能表在負(fù)載電流為I及功率 因數(shù)為cosp下的基本誤差限。
[0035]誤差運(yùn)算器通過RS485等通訊接口進(jìn)行連接，讀取被檢電能表在t段時間內(nèi)所走的 電能示值E'和標(biāo)準(zhǔn)電能表在t段時間內(nèi)所走的電能示值E的數(shù)值，并計算被檢表的誤差
[0036] 由于《>外=1，根據(jù)負(fù)載電流I的值，可得到被檢表的基本誤差限b的表達(dá)式： 么 5/,-// (/,</</min)
[0037] 叫 2.5 (imm </</,) 2-°
[0038] 式中，Ist為啟動電流，Imin為最小電流，Itr為轉(zhuǎn)折電流，I max為最大電流，以上各電 流指標(biāo)均由電表生產(chǎn)制造商提供，并符合R46國際建議、EN50470標(biāo)準(zhǔn)或其他標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
[0039] 根據(jù)被檢表的誤差y和b/10之間的關(guān)系，可確定被檢表常數(shù)是否滿足要求：當(dāng) '，則該被檢電能表的常數(shù)在負(fù)載電流為I及功率因數(shù)條件下滿足要求；當(dāng)
，則該被檢電能表的常數(shù)在負(fù)載電流為I及功率因數(shù)cos免=1下不滿足要求。
[0040] 需說明的是圖1所示的原理圖中被檢表為三相四線，則試驗時的標(biāo)準(zhǔn)表也應(yīng)為三 相四線，如果被檢表為三相三線或單相，則相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)表也應(yīng)為三相三線或單相。標(biāo)準(zhǔn)源和 被檢表及標(biāo)準(zhǔn)表之間的接線方式根據(jù)電表類型做相應(yīng)改變。
[0041] 圖2所示是本發(fā)明的常數(shù)試驗流程圖，具體步驟如下：
[0042] 步驟1，根據(jù)被檢表各電流參數(shù)，選擇常數(shù)試驗電流I和功率因數(shù)c〇S供；
[0043] 步驟2,根據(jù)試驗施加電流I的值，確定該負(fù)載點下的基本誤差限b;
[0044] 步驟3,確定被檢表所通過的最少電能值Em;
[0045] 步驟4，確定滿足常數(shù)試驗要求的最短試驗時間U;
[0046] 步驟5,將被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表電壓線路并聯(lián)，施加電壓Un;將被檢表與標(biāo)準(zhǔn)表電流線 路串聯(lián)，施加電流I;標(biāo)準(zhǔn)表與被檢表同時運(yùn)行一段時間t;
[0047] 步驟6,判斷是否滿足t多U;若滿足進(jìn)行步驟7,若不滿足，返回步驟5,重新選擇運(yùn) 行時間t;
[0048] 步驟7，誤差運(yùn)算器計算被檢表的誤差
[0049] 步驟8,判斷是否滿足
；若滿足，則被檢表常數(shù)試驗在負(fù)載電流I及功率因數(shù) cos供條件下合格，若不滿足，則被檢表常數(shù)試驗在負(fù)載電流〗及功率因數(shù)cos識條件下不合 格。
[0050] 以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例 對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解;其依然可以對前述實施例 所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替 換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)，包括:標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)表、至少一個被檢電能表、誤差運(yùn) 算器、通訊接口，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)源可任意設(shè)定電壓、電流W及功率因數(shù)，給標(biāo)準(zhǔn)表及 被檢測的電壓線路提供=相電壓，給電流線路提供=相電流;所述被檢表與所述標(biāo)準(zhǔn)表的 各相電壓線路均并聯(lián)，所述電能表與所述標(biāo)準(zhǔn)表的各相電流線路均串聯(lián);所述電能表與所 述標(biāo)準(zhǔn)表各自通過通訊接口與所述誤差運(yùn)算器連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述電能表與所 述標(biāo)準(zhǔn)表同相同線。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊接口為 RS485。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電能表常數(shù)試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個被 檢電能表的規(guī)格相同時，系統(tǒng)中的各被檢電能表的電流線路全部串聯(lián)，電壓線路全部并聯(lián)。5. -種智能電能表常數(shù)試驗方法，包括： 步驟1，取同種類被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表，根據(jù)被檢表各電流參數(shù)，選擇常數(shù)試驗電流I和功率 因數(shù)COS跨； 步驟2,根據(jù)試驗施加電流I的值，確定該負(fù)載點下的基本誤差限b; 步驟3,確定被檢表所通過的最少電能值Em; 步驟4,確定滿足常數(shù)試驗要求的最短試驗時間U; 步驟5,將被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表電壓線路并聯(lián)，施加電壓Un;將被檢表與標(biāo)準(zhǔn)表電流線路串 聯(lián)，施加電流I;標(biāo)準(zhǔn)表與被檢表同時運(yùn)行一段時間t; 步驟6,判斷是否滿足若滿足進(jìn)行步驟7,若不滿足，返回步驟5,重新選擇運(yùn)行時 間t; 步驟7,誤差運(yùn)算器計算被檢表的誤1其中:E'為被檢電能表在t段時間 內(nèi)所走的電能示值，E為標(biāo)準(zhǔn)電能表在運(yùn)行時間t段時間內(nèi)所走的電能示值； 步驟8,判斷是否滿足,K 若滿足，則被檢表常數(shù)試驗在負(fù)載電流I及功率因數(shù)CQS夢 條件下合格，若不滿足，則被檢表常數(shù)試驗在負(fù)載電流I及功率因數(shù)C0S0條件下不合格。
【文檔編號】G01R35/04GK105911512SQ201610394714
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】朱亮, 俞林剛, 張春強(qiáng), 馬建, 趙震宇, 楊愛超, 王瓊, 余波, 梅賤生, 劉玲
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院