數字式電能測試儀的誤差檢定系統的製作方法
2023-07-13 16:39:16 1
數字式電能測試儀的誤差檢定系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開的數字式電能測試儀的誤差檢定系統屬電能計量【技術領域】，該檢定系統由檢定裝置與被檢定數字式電能測試儀組成；其檢定裝置由三相交流電檢定電源、數字式標準電能測試儀組成；數字式標準電能測試儀由信號採樣模塊、A/D轉換模塊、微機或微處理器、數字通信模塊、顯示屏等組成；本實用新型的數字式電能測試儀的誤差檢定系統技術方案，設計理念完臻、設計理論嚴謹、設備結構合理、操作方便、簡單實用，是數位化電能計量領域的新成果，為提升我國電能計量的準確程度、現代化水平，建立數位化電能計量的新體系作了開拓和貢獻，值得採用和推廣。
【專利說明】數字式電能測試儀的誤差檢定系統
【技術領域】
[0001]本實用新型公開一種數字式電能測試儀的誤差檢定系統，屬於數字式電能計量【技術領域】，具體涉及數字式電能測試儀的誤差檢定系統的技術方案。
【背景技術】
[0002]為適應電力系統數位化發展的需求，由於數位化電力系統得到了越來越多的應用，與此相應的全數位化電能測試儀系統也應運而生。全數位化電能測試儀系統的核心是全數位化的電能測試儀。這種電能測試儀與傳統電子式電能測試儀的最大不同點是其測量輸入信號不再是傳統的模擬電壓和模擬電流，而是全數位化的數據流。由於這種新型數位化電能測試儀內部沒有模數轉換誤差，因而提高了電能測試儀測量精度。但是，我國目前的電能測試儀誤差的檢定體系仍然是基於傳統的模擬系統的，尚無全數位化的電能測試儀檢定標準和誤差檢定體系。而由於電能測試儀測量的準確與否，直接關係到發、供、用電三方的經濟利益和社會公正，也應納入國家現行電能測試儀誤差檢定體系中。因此，發明一種可納入國家現行電能測試儀測量誤差檢定體系中的數字式電能測試儀的誤差檢定系統是極為迫切和必要的。
【發明內容】
[0003]本實用新型的發明目的是:向社會提供一種可納入國家現行電能計量誤差檢定體系中的數字式電能測試儀的誤差檢定系統。這對於提升我國電能計量的準確程度與分析水平，對於我國的數位化電能計量的創新研究、普及化推廣和現代化水平，對發、供、用電三方的電能供求帶來的經濟利益和社會公平、公正，都具有重要意義。
[0004]本實用新型的數字式電能測試儀的誤差檢定系統的技術方案如下:這種數字式電能測試儀的誤差檢定系統，技術特點在於:所述的數字式電能測試儀的誤差檢定系統由數字式電能測試儀的誤差檢定裝置與被檢定數字式電能測試儀組成。a.所述的數字式電能測試儀的誤差檢定裝置由可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的檢定電源和數字式標準電能測試儀兩部分組成，所述的數字式標準電能測試儀帶有三相電壓和三相電流輸入接口、又帶有數字通信的輸出和輸入接口、還帶有電能參數的顯示屏。所述可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的檢定電源，其輸出的三相交流電壓和三相交流電流的信號是模擬量的，可輸出各種測試波形的三相交流電源如是:1.傳統的可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的檢定電源；2.可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的功率較小的三相交流電源，只要該電源的輸出功率可帶動數字式標準電能測試儀即可。所述的各種標準數字通信規約包括但不限於:1.1EC61850-9-1 (低層)；2.1EC61850-9-2 (低層)；3.GOOSE IEC61850-8-1 (高層)；
4.SERCOSIII ；5.MODBUS/TCP ；6.MODBUS ;等等。b.所述的被檢定數字式電能測試儀帶有電能參數的顯示屏。所述的數字式電能測試儀如是但不限於::1.滿足GOOSE IEC61850-8-l(高層)和IEC61850-9-1 (低層)通信規約的數字電能測試儀；2.滿足G00SEIEC61850-8-1 (高層)和IEC61850-9-2(低層)通信規約的數字電能測試儀；3.滿足IEC61850-9-1 (低層)通信規約的數字電能測試儀；4.滿足IEC61850-9-2(低層)通信規約的數字電能測試儀；
5.滿足SERCOS III通信規約的數字電能測試儀；6.滿足M0DBUS/TCP通信規約的數字電能測試儀；7.滿足MODBUS通信規約的數字電能測試儀等等。所述的顯示屏型號如是但不限於:1.AM-640480G2TNQW-00H-F ；2.GP-080F-5H-NB01B ；3.EJ080NA-04B 等。所述的數字式標準電能測試儀由信號採樣模塊、A/D轉換模塊、微機或微處理器、數字通信模塊、顯示面板、接口電路組成，其中信號採樣模塊帶有三相交流電壓Ua、Ub、Uc、Uo和三相交流電流la、Ib、Ic、1的輸入接口電路，信號採樣模塊輸出與A/D轉換模塊的輸入聯接，A/D轉換模塊的輸出與微機或微處理器的輸入聯接，微機或微處理器的輸出分別聯接數字通信模塊輸入、顯示屏輸入，數字通信模塊輸出聯接數字信息接口電路輸入，數字信息接口電路輸出可聯接被檢定數字式電能測試儀的輸入。所述的信號採樣模塊如是但不限於:1.電阻分壓器、電流分流器；2.儀用電壓互感器、儀用電流互感器；3.電阻分壓器、儀用電流互感器等。所述的A/D轉換模塊型號如是但不限於:1.ADS7812 ；2.AD7608 ；3.AD7606 ；4.AD7690等。所述的微機或微處理器如是但不限於:1.單片機:型號如ATMEL9263、LPC2478等；2.DSP:型號如 TMS32011、TMS320C14、TMS320C16 等;3.FPGA:型號如 XC3S4000-4FG9001、XC3S1200E-4FTG256IXC6SLX150-FGG900等。所述的數字通信模塊型號如是但不限於:1.MAX3232 ；2.FT232RL ；3.MAX14502AETL ；4.MAX17049 等。所述的顯示屏型號如是但不限於:1.AM-640480G2TNQW-00H-F ；2.GP-080F-5H-NB01B ；3.EJ080NA-04B 等。
[0005]根據以上所述的數字式電能測試儀的誤差檢定系統，技術特點還有:所述的數字式電能測試儀的誤差檢定系統的數字式標準電能測試儀通過其接口電路輸入檢定電源的三相交流電壓和三相交流電流信息，經過自身的微機或微處理器計算、處理，從顯示屏上實時顯示電壓、電流、功率、電能、相位、頻率、諧波、間諧波、不平衡度、閃變、驟升、驟降、中斷等數字信息，同時從數字通信模塊輸出與原始電壓和電流之精度完全相等的數字信息給被檢定數字式電能測試儀，經過被檢定數字式電能測試儀自身計算、處理，從自身顯示屏上實時顯示電壓、電流、功率、電能、相位、頻率、諧波、間諧波、不平衡度、閃變、驟升、驟降、中斷等數字信息，直接將數字式標準電能測試儀顯示屏上顯示的各種電能參數與被檢定的數字式電能測試儀顯示屏上對應顯示的各種電能參數一一進行實時比對，得出被檢定數字式電能測試儀的各種電能參數測量誤差，實現對被檢定數字式電能測試儀的誤差檢定。
[0006]本實用新型的數字式電能測試儀的誤差檢定系統優點有:1.本實用新型的技術方案是新型數字式電能測試儀的誤差檢定系統，能比較完整地提供一種可納入國家現行電能測試儀的誤差檢定體系中的數字式電能測試儀的誤差檢定系統。這對於我國儘快實現或普及電能計量、電能測試數位化作了鋪墊、準備和貢獻；2.本實用新型的數字式電能測試儀的誤差檢定系統的技術方案，在我國儘快實現或普及電能計量、電能測試數位化的需求下全數位化電能計量、電能測試系統和體系應運而生，該全數位化電能計量、電能測試系統和體系是我國電能計量、電能測試數位化領域的新成果，為提升我國電能計量、電能測試的準確程度與分析水平，對於我國的數位化電能計量和測試的創新研究、普及化推廣和現代化推進，對發、供、用電三方的電能供求帶來的經濟利益和社會公平、公正，都具有重要意義；3.本實用新型的數字式電能測試儀的誤差檢定系統的技術方案設計理念完臻、設計理論嚴謹、設備結構合理、操作方便、簡單實用。本實用新型的數字式電能測試儀的誤差檢定定系統值得採用和推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]本實用新型的說明書附圖共有2幅:
[0008]圖1為數字式電能測試儀的誤差檢定系統結構示意圖；
[0009]圖2為數字式標準電能測試儀結構方框圖。
[0010]在兩圖中採用了統一標號，即同一物件在兩圖中用同一標號。在兩圖中:1.新型檢定裝置；2.三相交流檢定電源；3.數字式標準電能測試儀；4.被檢定數字式電能測試儀；5.信號採樣模塊；6.A/D轉換模塊；7.微機或微處理器；8.數字通信模塊；9.顯示屏。
五.【具體實施方式】
[0011]本實用新型的數字式電能測試儀的誤差檢定系統非限定實施例如下:
[0012]實施例一.數字式電能測試儀的誤差檢定系統
[0013]該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統具體結構由圖1?圖2聯合示出，圖1所示的是新型數字式電能測試儀的誤差檢定系統結構示意圖，該例的檢定系統由數字式電能測試儀的誤差檢定裝置與被檢定數字式電能測試儀組成，如圖1所示，該例的數字式電能測試儀的誤差檢定裝置I由傳統的可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的檢定電源2，數字式標準電能測試儀3兩部分，或還有軟體系統及殼體等組成。圖1之4為該例的被檢定數字式電能測試儀，所述的數字式電能測試儀如是但不限於:1.滿足G00SEIEC61850-8-1 (高層)和IEC61850-9-1 (低層)通信規約的數字電能測試儀；2.滿GOOSE IEC61850-8-1 (高層)和IEC61850-9-2 (低層)通信規約的數字電能測試儀；3.滿足IEC61850-9-1 (低層)通信規約的數字電能測試儀；4.滿足IEC61850-9-2 (低層)通信規約的數字電能測試儀；5.滿足SERCOS III通信規約的數字電能測試儀；6.滿足MODBUS/TCP通信規約的數字電能測試儀；7.滿足MODBUS通信規約的數字電能測試儀；等等。該例傳統的可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的檢定電源2，其輸出三相交流電壓和三相交流電流的信號是模擬量的，如是傳統的可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的檢定電源。該例的數字式標準電能測試儀3既帶傳統三相電壓和三相電流輸入接口、又帶有數字信息通信的輸出和輸入接口、還帶有電能參數顯示屏。該例的被檢定數字式電能測試儀也帶有電能參數顯示屏。該例的各種標準數字通信規約包括但不限於:1.1EC61850-9-l(低層)；2.IEC61850-9-2 (低層);3.GOOSE IEC61850-8-1 (高層)；4.SERCOS III ；5.MODBUS/TCP ；6.MODBUS ;等等。圖2示出數字式標準電能測試儀3結構方框圖，該例的數字式標準電能測試儀3由信號採樣模塊5、A/D轉換模塊6、微機或微處理器7、數字通信模塊8、顯示屏9、接口電路、軟體系統、儀器殼體等組成。其中信號採樣模塊5帶有三相交流電壓Ua、Ub、Uc、Uo和三相交流電流Ia、Ib、Ic、1的輸入接口電路，信號採樣模塊5輸出與A/D轉換模塊6的輸入聯接，A/D轉換模塊6的輸出與微機或微處理器7的輸入聯接，微機或微處理器7的輸出分別聯接數字通信模塊8的輸入、顯示屏9的輸入，數字通信模塊8的輸出聯接數字接口電路輸入，該數字接口電路輸出可聯接被檢定數字式電能測試儀的輸入。採樣的各種波形的三相交流電壓Ua、Ub、Uc、Uo和三相交流電流Ia、Ib、Ic、1信號依次經過信號採樣模塊5整理、A/D轉換模塊6轉換、微機或微處理器7進行計算處理，完成電壓、電流、功率、電能、相位、頻率、諧波、間諧波、不平衡度、閃變、驟升、驟降、中斷等數字信息的測量，微機或微處理器7的輸出分別聯接數字通信模塊8、顯示面板9，上述測試的一系列各種電能參數一路通過自身顯示屏9進行實時顯示，另一路通過數字通信模塊8輸出與採樣精度完全相等的包含原始電壓和電流之數字信息給被檢定數字式電能測試儀4，經過被檢定數字式電能測試儀4自身計算、處理，從自身顯示屏上實時顯示電壓、電流、功率、電能、相位、頻率、諧波、間諧波、不平衡度、閃變、驟升、驟降、中斷等一系列各種電能參數數字信息，直接將數字式標準電能測試儀3顯示屏9上顯示的各種電能參數與被檢定的數字式電能測試儀4顯示屏上對應顯示的各種電能參數一一進行實時比對，得出被檢數字式電能測試儀4的各種電能參數測量誤差，實現對被檢定數字式電能測試儀4的誤差檢定。該例的信號採樣模塊5如是電阻分壓器或電流分流器。該例的A/D轉換模塊6型號如是ADS7812等。該例的數字通信模塊8型號如是MAX3232等。該例的微機或微處理器7如是單片機:型號如ATMEL9263、LPC2478等。該例的顯示面板9型號如是AM-640480G2TNQW-00H-F
坐寸ο
[0014]實施例二.數字式電能測試儀的誤差檢定系統
[0015]該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統具體結構可用圖1?圖2等聯合示出，該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統與實施例一的數字式電能測試儀的誤差檢定系統不同點有:1.該例的可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的檢定電源2，如是可輸出各種測試波形的三相交流電壓和三相交流電流的功率較小的三相交流電源，只要該電源的輸出功率可帶動數字式標準電能測試儀即可使用。2.該例的信號採樣模塊5如是儀用電壓互感器、或儀用電流互感器等。3.該例的A/D轉換模塊6型號如是AD7608等。
4.該例的數字通信模塊8型號如是:FT232RL等。5.該例的微機或微處理器7如是DSP:型號如 TMS32011、TMS320C14、TMS320C16 等。6.該例的顯示屏 9 型號如是 GP-080F-5H-NB01B等。該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統其餘未述的，全同於實施例一中所述的，不再重述。
[0016]實施例三.數字式電能測試儀的誤差檢定系統
[0017]該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統具體結構由圖1?圖2等聯合示出，該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統與實施例一、實施例二的數字式電能測試儀的誤差檢定系統不同點有:1.該例的信號採樣模塊5如是電阻分壓器、或儀用電流互感器等。2.該例的A/D轉換模塊6型號如是AD7606等。3.該例的微機或微處理器7如是FPGA:型號如XC3S4000-4FG9001、XC3S1200E-4FTG2561、XC6SLX150-FGG900 等。4.該例的數字通信模塊 8型號如是MAX14502AETL等。5.該例的顯示屏9型號如是EJ080NA-04B等。該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統其餘未述的，全同於實施例一、實施例二中所述的，不再重述。
[0018]實施例四.數字式電能測試儀的誤差檢定系統
[0019]該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統具體結構由圖1?圖2等聯合示出，該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統與實施例一?實施例三的數字式電能測試儀的誤差檢定系統不同點有:1.該例的A/D轉換模塊6型號如是AD7690等。2.該例的數字通信模塊8型號如是MAX17049等。該例的數字式電能測試儀的誤差檢定系統其餘未述的，全同於實施例一?實施例三中所述的，不再重述。
【權利要求】
1.一種數字式電能測試儀的誤差檢定系統，特徵在於:所述的該檢定系統由數字式電能測試儀的誤差檢定裝置與被檢定數字式電能測試儀組成； a.所述的數字式電能測試儀的誤差檢定裝置由輸出三相交流電壓和三相交流電流的檢定電源和數字式標準電能測試儀兩部分組成，所述的數字式標準電能測試儀帶有三相電壓和三相電流輸入接口、又帶有數字通信的輸出和輸入接口、自身還帶有電能參數的顯示屏； b.所述的被檢定數字式電能測試儀帶有電能參數的顯示屏； 所述的數字式標準電能測試儀由信號採樣模塊、A/D轉換模塊、微機或微處理器、數字通信模塊、顯示屏、接口電路組成，其中信號採樣模塊帶有三相交流電壓Ua、Ub、Ue、U。和三相交流電流Ia、Ib、I。、10的輸入接口電路，信號採樣模塊輸出與A/D轉換模塊的輸入聯接，A/D轉換模塊的輸出與微機或微處理器的輸入聯接，微機或微處理器的輸出分別聯接數字通信模塊的輸入、顯示屏的輸入，數字通信模塊的輸出聯接接口電路，該接口電路輸出可聯接被檢定數字式電能測試儀的輸入。
【文檔編號】G01R35/04GK203981868SQ201420244383
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】聶宇峰, 蘇漫綺, 肖一方, 王典, 馮聰, 裕之光, 史磊 申請人:國家電網公司, 國網黑龍江省電力有限公司大慶供電公司