用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置製造方法
2023-10-23 23:43:27
用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，包括模擬/數位訊號功率源模塊、模/數標準表模塊和控制顯示模塊；模擬/數位訊號功率源模塊包括噪聲諧波仿真源、第一函數值生成器、第一D/A數模轉換器、第一信號放大單元、第一功率驅動單元、第二函數值生成器、第二D/A數模轉換器、第二信號放大單元和第二功率驅動單元；模/數標準表模塊包括信號調理單元、A/D模數轉換器、DSP單元、IEC61850/FT3數據調製器、誤差計算器；本實用新型提供了一種表源一體化數位化電能表校驗裝置，把數表檢測標準與模擬功率源進行集成化，具備多種信號源功能，滿足了數位化變電站其它測量設備的調試、檢測需求。
【專利說明】用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及電能表檢測領域，尤其涉及一種用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著IEC61850智能化變電站數位化標準的問世及相應技術的發展，數位化、網絡化電能表隨之誕生。因此如何檢測數位化電能表、如何保證檢測的可靠性、如何方便檢測電能表、如何經濟檢驗電能表就成了廣大計量人員關心的問題。目前數位化電能表檢測通過相應標準表即無源裝置並藉助於功率源方能實現其檢測，當採用虛擬功率源時，一般通過標準表自身軟體功能發生信號，直接輸出；而當採用實時信號功率源時，則需配置一個模擬功率源，為實現其檢測，需組建一個系統，也使檢測系統複雜化。此外表、源裝置屬性不明確，功能混亂給人們計量工作造成很多誤會，甚至產生電氣事故。
[0003]例如，現有技術CN103336264公開了一種基於模擬量檢測的數位化電能表量值溯源系統，包括:模擬電能裝置、模擬標準電能表、模擬標準功率表、電壓電流轉換報文模塊、標準功率計算及標準電能生成模塊、3個誤差計算模塊，使得數位化電能表的量值溯源到模擬量計量標準上，但是配置了一個模擬功率源，檢測標準很難完全一致，增加了成本，同時，檢測複雜。
實用新型內容
[0004]為解決現有技術問題，本實用新型提供了一種表源一體化數位化電能表校驗裝置，把數表檢測標準與模擬功率源進行集成化，組成數位化電能表檢驗裝置，同時把模擬電工功率信號、模擬電子功率信號、虛擬IEC61850數字功率信號、實時IEC61850數字功率信號進行統一化、功能模塊化，多源合一，滿足變電站各類設備仿真輸出的需求。
[0005]本實用新型的技術方案為:用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，包括模擬/數位訊號功率源模塊、模擬/數字標準表模塊和控制顯示模塊。
[0006]模擬/數位訊號功率源模塊包括噪聲諧波仿真源、第一函數值生成器、第一 D/A數模轉換器、第一信號放大單元、第一功率驅動單元、第二函數值生成器、第二 D/A數模轉換器、第二信號放大單元和第二功率驅動單元；第一函數值生成器、第一 D/A數模轉換器、第一信號放大單元和第一功率驅動單元依次順序連接；第二函數值生成器、第二 D/A數模轉換裝置、第二信號放大單元和第二功率驅動單元依次順序連接；噪聲諧波仿真源均與第一D/A數模轉換器、第二 D/A數模轉換器的信號輸出接口相連接。
[0007]模擬/數字標準表模塊包括信號調理單元、A/D模數轉換器、DSP單元、IEC61850/FT3數據調製器、誤差計算器；信號調理單元包括第一信號調理單元和第二信號調理單元，第一信號調理單元、第二信號調理單元的輸入接口分別與第一功率驅動單元、第二功率驅動單元相連接，第一信號調理單元、第二信號調理單元的輸出接口均與A/D模數轉換器相連接，A/D模數轉換器、DSP單元、誤差計算器依次順序連接。[0008]本裝置為一多功能信號源:第一功率驅動單元和第二功率驅動單元的信號輸出口為模擬電工信號功率源輸出口 ；第一信號調理單兀、第二信號調理單兀的輸出口為模擬電子信號功率源輸出口 ； IEC61850/FT3數據調製器輸出口即為數位訊號功率源輸出口，DSP單元的脈衝輸出口為標準電能脈衝輸出接口。可以滿足變電站各類設備仿真輸出的需求。
[0009]控制顯示模塊包括顯示及人機互動單元、微處理器和接口單元，顯示及人機互動單元、接口單元均與微處理器相連接，微處理器與DSP單元相連接，IEC61850/FT3數據調製器與接口單元相連接。
[0010]第一 D/A數模轉換器接收3路電壓數位訊號生成三相模擬電壓量；第二 D/A數模轉換裝置接收3路電流信號，生成三相模擬電流量。相應地，A/D模數轉換器接收6路模擬信號，分別為三相電壓信號和三相電流信號。
[0011]A/D模數轉換器、IEC61850/FT3數據調製器、微處理器與DSP單元通過內部數據總線連接，A/D模數轉換器也可以接受來自DSP單元的同步脈衝，實現三相電壓信號和三相電流信號同步採樣。
[0012]接口單元包括USB接口、RS232接口和乙太網接口，USB接口、RS232接口、乙太網接口均與微處理器相連接。顯示及人機互動單元包括顯示屏、按鍵、鍵盤和滑鼠。
[0013]接口單元的數位訊號源接口與外接交換機相連接，交換機與多個被檢測數位化電能表相連接。
[0014]本實用新型有益效果包括，首先，本專利提供了一種表源一體化數位化電能表校驗裝置，把數表檢測標準與功率源進行集成化，組成數位化電能表(包括其他類型電能表)檢驗裝置，同時把模擬電工功率信號、模擬電子功率信號、虛擬IEC61850數字功率信號、實時IEC61850數字功率信號進行統一化、功能模塊化，並增加電子互感器FT3協議輸出數位訊號功能及現場各種數據事件仿真功能，從而該裝置具備多種功能，也滿足了數位化變電站其它測量設備(電子互感器、模擬/數字合併單元、數位化測控裝置)的調試、檢測需求，其模擬功率源功能還可用於傳統測量設備的檢驗。
[0015]進一步地，本申請為表源一體化裝置，具備模擬及多種數位訊號輸出功能及模擬、數表檢驗功能；既可對模擬器具進行計量，又可對數位化變電站各種數字設備進行計量；在傳統功率源的基礎上，方便地實現了變電站電子信號設備及各類數位化設備檢測的需求。
[0016]進一步地，本申請是一種優化的技術方案，硬體最少，成本最低。表源一體化簡化了溯源系統結構，使裝置更加緊湊，可實現校驗儀、電能表的溯源/傳遞需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置的結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置與被測電能表連接示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體的實施例對本實用新型技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型並能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0020]如圖1所示，用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，其特徵在於，包括模擬/數位訊號功率源模塊、模/數標準表模塊和控制顯示模塊。
[0021]模擬/數位訊號功率源模塊包括噪聲諧波仿真源、第一函數值生成器、第一 D/A數模轉換器、第一信號放大單元、第一功率驅動單元、第二函數值生成器、第二 D/A數模轉換器、第二信號放大單元和第二功率驅動單元；第一函數值生成器、第一 D/A數模轉換器、第一信號放大單元和第一功率驅動單元依次順序連接；第二函數值生成器、第二 D/A數模轉換裝置、第二信號放大單元和第二功率驅動單元依次順序連接；噪聲諧波仿真源均與第一D/A數模轉換器、第二 D/A數模轉換器的信號輸出接口相連接。
[0022]模/數標準表模塊包括信號調理單元、A/D模數轉換器、DSP單元、IEC61850/FT3數據調製器、誤差計算器；信號調理單元包括第一信號調理單元和第二信號調理單元，第一信號調理單元、第二信號調理單元的輸入接口分別與第一功率驅動單元、第二功率驅動單元相連接，第一信號調理單元、第二信號調理單元的輸出接口均與A/D模數轉換器相連接，A/D模數轉換器、DSP單元、誤差計算器依次順序連接，IEC61850/FT3數據調製器與DSP單元相連接，第一函數值生成器和第二函數值生成器均與IEC61850/FT3數據調製器相連接，EC61850/FT3數據調製器把代表信號採樣值(函數值)的二進位數值轉化為符合IEC61850/FT3通訊協議的通訊代碼。
[0023]控制顯示模塊包括顯示及人機互動單元、用於控制顯示及人機互動單元的微處理器和接口單元，顯示及人機互動單元、接口單元均與微處理器相連接，微處理器與DSP單元相連接，IEC61850/FT3數據調製器與接口單元相連接。
[0024]第一 D/A數模轉換器接收3路電壓數位訊號生成三相模擬電壓量；第一 D/A數模轉換裝置接收3路電流數位訊號，生成三相模擬電流量。
[0025]A/D模數轉換器接收6路信號，分別為三相電壓信號和三相電流信號。
[0026]A/D模數轉換器、IEC61850/FT3數據調製器、微處理器與DSP單元通過內部數據總線連接。
[0027]接口單元包括USB接口、RS232接口和乙太網接口，USB接口、RS232接口、乙太網接口均與微處理器相連接。
[0028]顯示及人機互動單元包括顯示屏、按鍵、鍵盤和滑鼠。
[0029]如圖2所示，本申請接口單元與外接交換機相連接，交換機與8個被檢測數位化電能表相連接，數位化電能表的脈衝輸出接口與誤差計算器相連接，能夠實現數位化電能表的一體化檢測。
[0030]以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出:對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，其特徵在於，包括模擬/數位訊號功率源模塊和模擬/數字電能標準表模塊； 所述模擬/數位訊號功率源模塊包括噪聲諧波仿真源、第一函數值生成器、第一 D/A數模轉換器、第一信號放大單元、第一功率驅動單元、第二函數值生成器、第二 D/A數模轉換器、第二信號放大單元和第二功率驅動單元；所述第一函數值生成器、第一 D/A數模轉換器、第一信號放大單元和第一功率驅動單元依次順序連接；所述第二函數值生成器、第二D/A數模轉換裝置、第二信號放大單元和第二功率驅動單元依次順序連接；所述噪聲諧波仿真源均與第一 D/A數模轉換器、第二 D/A數模轉換器的信號輸出接口相連接； 所述模擬/數字電能標準表模塊包括信號調理單元、A/D模數轉換器、DSP單元、IEC61850/FT3數據調製器、誤差計算器；所述信號調理單元包括第一信號調理單元和第二信號調理單元，所述第一信號調理單元、第二信號調理單元的輸入接口分別與第一功率驅動單元、第二功率驅動單元相連接，所述第一信號調理單元、第二信號調理單元的輸出接口均與所述A/D模數轉換器相連接，所述A/D模數轉換器、DSP單元、誤差計算器依次順序連接；IEC61850/FT3數據調製器與DSP單元相連接； 所述第一功率驅動單兀和第二功率驅動單兀的信號輸出口為模擬電工信號輸出口 ； 所述第一信號調理單元、第二信號調理單元的輸出口為模擬電子信號輸出口 ； 所述IEC61850/FT3數據調製器輸出口為數位訊號輸出口。
2.根據權利要求1所述的用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，其特徵在於，還包括控制顯示模塊，所述控制顯示模塊包括顯示及人機互動單元、微處理器和接口單元，所述顯示及人機互動單元、接口單元均與微處理器相連接，所述微處理器與DSP單元相連接，所述IEC61850/FT3數據調製器與接口單元相連接。
3.根據權利要求1所述的用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，其特徵在於，所述第一 D/A數模轉換器接收3路電壓數位訊號；所述第二 D/A數模轉換裝置接收3路電流數位訊號；所述A/D模數轉換器接收6路信號，分別為三相電壓信號和三相電流信號。
4.根據權利要求1所述的用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，其特徵在於，所述A/D模數轉換器、IEC61850/FT3數據調製器、微處理器與DSP單元通過內部數據總線連接。
5.根據權利要求2所述的用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，其特徵在於，所述接口單元包括USB接口、RS232接口和乙太網接口，所述USB接口、RS232接口、乙太網接口均與所述微處理器相連接。
6.根據權利要求2所述的用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，其特徵在於，所述顯示及人機互動單元包括顯示屏、按鍵、鍵盤和滑鼠。
7.根據權利要求2所述的用於數位化電能表檢測的表源一體化檢測裝置，其特徵在於，所述接口單元與外接交換機的輸入端相連接，所述交換機輸出端與被檢測數位化電能表相連接。
【文檔編號】G01R35/04GK203811798SQ201420168800
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】穆小星, 徐晴, 段梅梅, 張健, 陳剛, 紀峰, 鮑進, 田正其, 周超 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院