一種光學(xué)互感器電能計(jì)量驗(yàn)證平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電能計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種光學(xué)互感器電能計(jì)量驗(yàn)證平臺(tái)O
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的電能計(jì)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，使用的互感器均為基于電磁感應(yīng)原理的模擬傳感器，即采用電磁式互感器，如圖1所示的結(jié)構(gòu)采用電磁式電流互感器和電磁式電壓互感器，從待測(cè)線(xiàn)路設(shè)備感應(yīng)出與一次電流和電壓成比例的小電流、小電壓，進(jìn)入模擬電能計(jì)量裝置進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算出電能值。其缺點(diǎn)是:隨著電壓等級(jí)的提高，在電能計(jì)量使用過(guò)程中容易出現(xiàn)二次開(kāi)路危險(xiǎn)、易受電磁干擾影響、磁飽和帶來(lái)較大誤差、動(dòng)態(tài)范圍小等安全問(wèn)題。
[0003]光學(xué)互感器能解決以上問(wèn)題，光學(xué)互感器一次側(cè)通常采用無(wú)源工作方式，與二次側(cè)形成光學(xué)隔離，故有效避免了有源互感器存在的電磁干擾的問(wèn)題；而且安全性好，徹底避免了傳統(tǒng)互感器存在的二次開(kāi)路、油氣爆炸等危險(xiǎn)；無(wú)論模擬互感器還是光學(xué)互感器，在變電站計(jì)量應(yīng)用中均要求誤差不超過(guò)0.2 %，在目前的工程應(yīng)用中光學(xué)電流互感器和光學(xué)電壓互感器已經(jīng)都達(dá)到了 0.2%的精度要求，在理論上完全滿(mǎn)足電能計(jì)量對(duì)互感器的要求，但目前還沒(méi)有在實(shí)際運(yùn)行中驗(yàn)證。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)的電磁式互感器在電能計(jì)量使用過(guò)程中容易出現(xiàn)二次開(kāi)路危險(xiǎn)、易受電磁干擾影響而光學(xué)互感器在電能計(jì)量使用中缺乏驗(yàn)證的問(wèn)題，提供一種光學(xué)互感器電能計(jì)量驗(yàn)證平臺(tái)，能夠驗(yàn)證光學(xué)互感器是否能夠應(yīng)用于電能計(jì)量，且驗(yàn)證精度高，為光學(xué)互感器在電能計(jì)量的實(shí)施應(yīng)用提供了保證。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種光學(xué)互感器電能計(jì)量驗(yàn)證平臺(tái)，其特征在于，包括采集功率源輸出的電壓信息的標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、采集功率源輸出的電流信息的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器以及采集功率源輸出信息的待測(cè)的光學(xué)互感器，還包括模擬電能計(jì)量裝置、AD轉(zhuǎn)換裝置、第一合并單元、第一數(shù)字化電能計(jì)量裝置、第二合并單元、第二數(shù)字化電能計(jì)量裝置和上位機(jī)，所述標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的輸出端均連接模擬電能計(jì)量裝置和AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述第一合并單元的輸入端與AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端相連，所述第一合并單元的輸出端連接第一數(shù)字化電能計(jì)量裝置，所述光學(xué)互感器以及AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端均連接第二合并單元的輸入端，所述第二合并單元的輸出端連接第二數(shù)字化電能計(jì)量裝置，所述模擬電能計(jì)量裝置、第一數(shù)字化電能計(jì)量裝置和第二數(shù)字化電能計(jì)量裝置均與上位機(jī)相連。
[0007]所述光學(xué)互感器為采集功率源輸出的電流信息的光學(xué)電流互感器，所述AD轉(zhuǎn)換裝置包括第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置，所述標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的輸出端連接第一 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的輸出端連接第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端均連接第一合并單元的輸入端，所述第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端還連接第二合并單元的輸入端。
[0008]所述光學(xué)互感器為采集功率源輸出的電壓信息的光學(xué)電壓互感器，所述AD轉(zhuǎn)換裝置包括第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置，所述標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的輸出端連接第一 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的輸出端連接第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端均連接第一合并單元的輸入端，所述第一 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端還連接第二合并單元的輸入端。
[0009]還包括采集功率源輸出的電壓信息的待測(cè)的光學(xué)電壓互感器，以及依次與光學(xué)電壓互感器連接的第三合并單元和第三數(shù)字化電能計(jì)量裝置，所述光學(xué)電流互感器的輸出端還連接第三合并單元的輸入端，所述第三數(shù)字化電能計(jì)量裝置與上位機(jī)相連。
[0010]還包括采集功率源輸出的電流信息的待測(cè)的光學(xué)電流互感器，以及依次與光學(xué)電流互感器連接的第四合并單元和第四數(shù)字化電能計(jì)量裝置，所述光學(xué)電壓互感器的輸出端還連接第四合并單元的輸入端，所述第四數(shù)字化電能計(jì)量裝置與上位機(jī)相連。
[0011]還包括GPS時(shí)鐘模塊，所述第一合并單元和第二合并單元均連接GPS時(shí)鐘模塊以接收GPS時(shí)鐘模塊發(fā)出的秒脈沖信號(hào)或B碼信號(hào)。
[0012]還包括GPS時(shí)鐘模塊，所述第一合并單元、第二合并單元和第三合并單元均連接GPS時(shí)鐘模塊以接收GPS時(shí)鐘模塊發(fā)出的秒脈沖信號(hào)或B碼信號(hào)。
[0013]還包括GPS時(shí)鐘模塊，所述第一合并單元、第二合并單元和第四合并單元均連接GPS時(shí)鐘模塊以接收GPS時(shí)鐘模塊發(fā)出的秒脈沖信號(hào)或B碼信號(hào)。
[0014]本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下:
[0015]本實(shí)用新型提供的光學(xué)互感器電能計(jì)量驗(yàn)證平臺(tái)，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器以及待測(cè)的光學(xué)互感器，還設(shè)置模擬電能計(jì)量裝置、AD轉(zhuǎn)換裝置、第一合并單元、第一數(shù)字化電能計(jì)量裝置、第二合并單元、第二數(shù)字化電能計(jì)量裝置和上位機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器分別采集功率源輸出的電壓信號(hào)和電流信號(hào)并輸出模擬小電壓信號(hào)和模擬小電流信號(hào)至模擬電能計(jì)量裝置，模擬電能計(jì)量裝置顯示電能值；同時(shí)模擬小電壓信號(hào)和小電流信號(hào)均通過(guò)AD轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換從而分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓值和數(shù)字電流值進(jìn)入第一合并單元，第一合并單元將數(shù)字電壓值和數(shù)字電流值進(jìn)行組幀并按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)送到第一數(shù)字化電能計(jì)量裝置，第一數(shù)字化電能計(jì)量裝置顯示電能值；待測(cè)的光學(xué)互感器采集功率源的輸出信息并輸出數(shù)字值送入第二合并單元，第二合并單元將該數(shù)字值以及AD轉(zhuǎn)換裝置輸出的與光學(xué)互感器輸出的數(shù)字值相配的數(shù)字電壓值或數(shù)字電流值進(jìn)行組幀，并按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)送到第二數(shù)字化電能計(jì)量裝置，第二數(shù)字化電能計(jì)量裝置顯示電能值，最終上位機(jī)分別接收模擬電能計(jì)量裝置、第一數(shù)字化電能計(jì)量裝置和第二數(shù)字化電能計(jì)量裝置的三個(gè)電能值，由上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，通過(guò)誤差計(jì)算判斷待測(cè)的光學(xué)互感器輸出的計(jì)量數(shù)據(jù)用于電能計(jì)量是否可行。該平臺(tái)利用了公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的模擬輸出結(jié)果和數(shù)字輸出結(jié)果并配合待測(cè)的光學(xué)互感器的數(shù)字化的電能計(jì)量輸出結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)的每個(gè)值均包括電流值和電壓值，如果光學(xué)互感器的電能計(jì)量輸出結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)互感器電能計(jì)量結(jié)果之間的誤差小于目前模擬電能計(jì)量的誤差，則可驗(yàn)證光學(xué)互感器完全可應(yīng)用于電能計(jì)量，通過(guò)設(shè)置本實(shí)用新型的驗(yàn)證平臺(tái)，驗(yàn)證光學(xué)互感器是否能夠應(yīng)用于電能計(jì)量，避免了傳統(tǒng)的電磁式互感器在電能計(jì)量使用過(guò)程中容易出現(xiàn)二次開(kāi)路危險(xiǎn)、易受電磁干擾影響的安全問(wèn)題，還解決了目前光學(xué)互感器在電能計(jì)量使用中缺乏驗(yàn)證的問(wèn)題，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用靈活，驗(yàn)證精度高，為光學(xué)互感器在電能計(jì)量的實(shí)施應(yīng)用提供了保證。
[0016]AD轉(zhuǎn)換裝置也可以是一個(gè)包含對(duì)模擬小電壓信號(hào)和模擬小電流信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的裝置，也可以采用第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置來(lái)替代，第一 AD轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行模擬小電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換從而得到數(shù)字電流值，第二 AD轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行模擬小電壓信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換從而得到數(shù)字電壓值。在待測(cè)的光學(xué)互感器為光學(xué)電流互感器時(shí)，光學(xué)電流互感器采集功率源輸出的電流信息后輸出數(shù)字電流值進(jìn)入第二合并單元，同時(shí)第二 AD轉(zhuǎn)換裝置得到的數(shù)字電壓值也進(jìn)入第二合并單元，第二合并單元將數(shù)字電流值和數(shù)字電壓值進(jìn)行組幀，并按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)送到第二數(shù)字化電能計(jì)量裝置，上位機(jī)通過(guò)誤差計(jì)算判斷該光學(xué)電流互感器輸出的計(jì)量數(shù)據(jù)用于電能計(jì)量是否可行。
[0017]通過(guò)本實(shí)用新型的驗(yàn)證平臺(tái)在該光學(xué)電流互感器電能計(jì)量驗(yàn)證以后，可以進(jìn)一步進(jìn)行光學(xué)電壓互感器的電能計(jì)量驗(yàn)證，光學(xué)電流互感器可以作為光學(xué)電壓互感器電能計(jì)量的基礎(chǔ)。設(shè)置與光學(xué)電壓互感器連接的第三合并單元和第三數(shù)字化電能計(jì)量裝置，待測(cè)的光學(xué)電壓互感器采集功率源輸出的電壓信息后輸出數(shù)字電壓值進(jìn)入第三合并單元，已經(jīng)驗(yàn)證后的光學(xué)電流互感器輸出的數(shù)字電流值可以輸入至第三合并單元，第三合并單元將數(shù)字電壓值和數(shù)字電流值進(jìn)行組幀，并按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)送到第三數(shù)字化電能計(jì)量裝置，上位機(jī)接收模擬電能計(jì)量裝置以及第一、第二和第三數(shù)字化電能計(jì)量裝置的四個(gè)電能值，由上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，通過(guò)誤差計(jì)算判斷待測(cè)的光學(xué)電壓互感器輸出的計(jì)量數(shù)據(jù)用于電能計(jì)量是否可行。
[0018]同理，本實(shí)用新型