本發(fā)明涉及一種電能計(jì)量比對(duì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電能計(jì)量裝置計(jì)量性能比對(duì)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
不同形式互感器、不同計(jì)量方式的計(jì)量裝置在同一條件下的計(jì)量性能即測(cè)試準(zhǔn)確性目前沒(méi)有可靠、充分的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，使得在具體應(yīng)用場(chǎng)合下應(yīng)采用何種計(jì)量方式、采用何種互感器沒(méi)有可靠依據(jù)，建設(shè)電能計(jì)量比對(duì)系統(tǒng)，在試驗(yàn)室模擬電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)方式下，對(duì)不同互感器、不同計(jì)量方式開(kāi)展電能計(jì)量對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同互感器、不同接線方式、不同計(jì)量方式的計(jì)量性能及存在差異和問(wèn)題，并提出有效的應(yīng)用措施，具有重要意義。
基于此研究并開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了一種電能計(jì)量裝置計(jì)量性能比對(duì)系統(tǒng)及方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：現(xiàn)有方法不能檢測(cè)出不同互感器、不同接線方式、不同計(jì)量方式進(jìn)行電能計(jì)量對(duì)比試驗(yàn)的準(zhǔn)確性差異，無(wú)法為配網(wǎng)中電能計(jì)量系統(tǒng)的選擇和評(píng)價(jià)提供參考核依據(jù)。本發(fā)明的目的在于提供一種電能計(jì)量裝置計(jì)量性能比對(duì)系統(tǒng)，解決不能檢測(cè)出采用不同互感器、不同接線方式、不同計(jì)量方式進(jìn)行電能計(jì)量對(duì)比試驗(yàn)的準(zhǔn)確性差異的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種電能計(jì)量裝置計(jì)量性能比對(duì)系統(tǒng)，包括計(jì)算測(cè)試裝置和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，計(jì)算測(cè)試裝置與信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置電連接，
信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，接收多組被測(cè)三相電流電壓互感器和1組參考三相電壓電流互感器二次輸出信號(hào)，并將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；
接收多組被測(cè)電能計(jì)量裝置和1組參考電能計(jì)量裝置的電能輸出信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；
接收計(jì)算測(cè)試裝置的發(fā)出控制信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)傳輸給計(jì)算測(cè)試裝置；
計(jì)算測(cè)試裝置，包括采集卡和工控機(jī)，采集卡插接在工控機(jī)上，采集卡發(fā)送控制信號(hào)給信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，并接收信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)并傳輸給工控機(jī)；
工控機(jī)，將接收的采集卡的信號(hào)并進(jìn)行比對(duì)，并將比對(duì)結(jié)果上傳。
現(xiàn)有的計(jì)量裝置較多，其采用的互感器、計(jì)量方式均不同，在同一條件下計(jì)量性能即最終測(cè)試準(zhǔn)確性沒(méi)有可靠、充分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說(shuō)明該種計(jì)量方式的計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
發(fā)明人針對(duì)同一配網(wǎng)中不同接線方式、多計(jì)量系統(tǒng)的電能計(jì)量比對(duì)系統(tǒng)，對(duì)三相電壓互感器和電流互感器的計(jì)量性能比對(duì)及不同接線方式、多計(jì)量系統(tǒng)的整體計(jì)量性能進(jìn)行比對(duì)。
其中本技術(shù)方案所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置可接收多組，最多可達(dá)6組，被測(cè)三相電壓電流互感器和1組參考三相電壓電流互感器的二次輸出信號(hào)，并將上述42路信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置接收計(jì)算測(cè)試裝置中采集卡的控制信號(hào)，在同時(shí)上傳6組被測(cè)信號(hào)和1組參考信號(hào)；
信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置接收多組，最大可達(dá)6組，被測(cè)電能計(jì)量裝置和1組參考電能計(jì)量裝置的電能量輸出，在同一時(shí)刻上傳6組被測(cè)信號(hào)和1組參考信號(hào)。
計(jì)算測(cè)試裝置包括采集卡和工控機(jī)，采集卡發(fā)送控制信號(hào)給信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置讓其采集并接收不同電能計(jì)量裝置的計(jì)量性能信號(hào)，并同時(shí)接收24路模擬信號(hào)并將接收的模擬信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后傳輸給工控機(jī)進(jìn)行比對(duì)分析。
工控機(jī)運(yùn)行比對(duì)分析軟件和數(shù)據(jù)上傳顯示軟件。工控機(jī)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，一種采用總線結(jié)構(gòu)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的工具總稱。工控機(jī)可為PLC，其運(yùn)行的對(duì)比分析軟件，具有數(shù)據(jù)處理：能同時(shí)計(jì)算各相電壓/電流諧波含量、電壓誤差、電流誤差、二次壓降誤差，電能表誤差及整體誤差等，并顯示和存儲(chǔ)；且能夠輸出報(bào)告文件；數(shù)據(jù)查詢：能根據(jù)自定義關(guān)鍵字，如檢測(cè)時(shí)間、各種數(shù)據(jù)值的范圍等篩選條件在進(jìn)行一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)查詢；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析：能對(duì)不同互感器、不同電能表、不同計(jì)量系統(tǒng)的電壓、電流、誤差等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析比較；描繪誤差曲線，對(duì)誤差越限事件告警并保存；數(shù)據(jù)顯示上傳，通過(guò)自身的數(shù)據(jù)接口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
進(jìn)一步地，還包括顯示裝置，對(duì)工控機(jī)上傳的比對(duì)結(jié)果進(jìn)行顯示。
進(jìn)一步地，所述顯示裝置為顯示屏。工控機(jī)的現(xiàn)有軟件在完成對(duì)被測(cè)三相電壓電流互感器的二次輸出信號(hào)與1組參考三相電壓電流互感器的二次輸出信號(hào)對(duì)比后，對(duì)比出與參考三相電壓電流互感器二次輸出信號(hào)最接近的數(shù)值，確定出配網(wǎng)中電能計(jì)量裝置的計(jì)量性能最優(yōu)方式。
本發(fā)明的另一目的還在于：提供一種電能計(jì)量裝置計(jì)量性能比對(duì)方法，包括以下操作步驟：將多組三相電壓電流傳感器的二次輸出信號(hào)、1組參考三相電壓電流互感器的二次輸出信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)傳輸給采集卡后再次傳輸給工控機(jī)，進(jìn)行模擬信號(hào)與參考信號(hào)比對(duì)分析，并將分析結(jié)果進(jìn)行上傳顯示。
進(jìn)一步地，還包括以下操作步驟，采集卡發(fā)出采集電能計(jì)量裝置計(jì)量性能的信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置將接收的多組被測(cè)電能計(jì)量裝置和1組參考電能計(jì)量裝置的電能輸出信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并傳送給采集卡。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
本發(fā)明所述的技術(shù)方案能夠?qū)ε渚W(wǎng)中不同接線方式、多套計(jì)量系統(tǒng)的整體計(jì)量性能進(jìn)行比較，從而確定各套計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量準(zhǔn)確性，同時(shí)，能夠?qū)τ绊懜魈子?jì)量系統(tǒng)的計(jì)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素，互感器的準(zhǔn)確性進(jìn)行對(duì)比分析，為配網(wǎng)中電能計(jì)量系統(tǒng)的選擇和評(píng)價(jià)提供了有效的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和依據(jù)。
附圖說(shuō)明
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1：
如圖1所示，本發(fā)明一種電能計(jì)量裝置計(jì)量性能比對(duì)系統(tǒng)，包括計(jì)算測(cè)試裝置和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，計(jì)算測(cè)試裝置與信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置電連接，
信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，接收多組被測(cè)三相電流電壓互感器和1組參考三相電壓電流互感器二次輸出信號(hào)，并將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；
接收多組被測(cè)電能計(jì)量裝置和1組參考電能計(jì)量裝置的電能輸出信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；接收計(jì)算測(cè)試裝置的發(fā)出控制信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)傳輸給計(jì)算測(cè)試裝置；
計(jì)算測(cè)試裝置，包括采集卡和工控機(jī)，采集卡插接在工控機(jī)上，采集卡發(fā)送控制信號(hào)給信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，并接收信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)并傳輸給工控機(jī)；
工控機(jī)，將接收的采集卡的信號(hào)并進(jìn)行比對(duì)，并將比對(duì)結(jié)果上傳。優(yōu)選，還包括顯示屏，對(duì)工控機(jī)上傳的比對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯示。
本實(shí)施例中所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，即多路電流信號(hào)和多路電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)采集模塊連接至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊具有插值計(jì)算、邏輯控制和在線校準(zhǔn)功能，數(shù)據(jù)處理后傳輸至后臺(tái)。數(shù)據(jù)采集模塊的關(guān)鍵器件是MCU和A/D模塊。MCU用的是MSP430F1611，ADC是AD7685。
數(shù)據(jù)處理模塊的關(guān)鍵器件是CPU和FPGA模塊。CPU用的是PPC405EP，F(xiàn)PGA是EP3C16-240PQFP。數(shù)據(jù)處理模塊功能如下：
(1)對(duì)多路信號(hào)的監(jiān)測(cè)，如果某一路信號(hào)異常則發(fā)出告警，如果參考信號(hào)異常則自動(dòng)切換至其它正常信號(hào)。
(2)多路保護(hù)信號(hào)的延時(shí)標(biāo)定和插值處理。
(3)進(jìn)行維修更換后新轉(zhuǎn)換模塊的誤差系數(shù)的標(biāo)定和更新。
本實(shí)施例中所述的計(jì)算測(cè)試裝置，采用的數(shù)據(jù)處理模塊為MSP430F1611，MSP430F1611是一種新型的混合信號(hào)處理器，采用了美國(guó)德州儀器(Texas Instruments)公司最新低功耗技術(shù)，工作電流為0.1～400uA，將大量的外圍模塊整合到片內(nèi)，為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)，不再詳述。。
實(shí)施例2：
本發(fā)明一種電能計(jì)量裝置計(jì)量性能比對(duì)方法，將多組三相電壓電流傳感器的二次輸出信號(hào)、1組參考三相電壓電流互感器的二次輸出信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)傳輸給采集卡后再次傳輸給工控機(jī)，進(jìn)行模擬信號(hào)與參考信號(hào)比對(duì)分析，并將分析結(jié)果進(jìn)行上傳顯示。
采集卡發(fā)出采集電能計(jì)量裝置計(jì)量性能的信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置將接收的多組被測(cè)電能計(jì)量裝置和1組參考電能計(jì)量裝置的電能輸出信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并傳送給采集卡。
實(shí)施例3：
以配網(wǎng)中六組電能計(jì)量裝置計(jì)量性能作為對(duì)比對(duì)象進(jìn)行說(shuō)明操作：
采集卡發(fā)出采集六組電能計(jì)量裝置的電能量的控制信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置接收該信號(hào)，并接收6組電能計(jì)量裝置的電能量輸出信號(hào)和1組參考信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置同時(shí)將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為42路模擬信號(hào)，傳輸給采集卡，采集卡將該信號(hào)轉(zhuǎn)換后傳輸給計(jì)算測(cè)試裝置的工控機(jī)的數(shù)據(jù)處理模塊MSP430F1611，數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算六組計(jì)量裝置的電能表與參考值誤差，確定六組計(jì)能方式中與參考值最接近等，并對(duì)六組電能計(jì)量裝置的電能表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析比較，描繪出與參考值的誤差曲線，對(duì)超出誤差的電能表進(jìn)行告警并保存，然后將最終的六組電能表計(jì)量結(jié)果如測(cè)量值、參考值、電能表誤差等結(jié)果在電能表上顯示，另可通過(guò)工控機(jī)的數(shù)據(jù)接口將結(jié)果顯示在顯示屏上。
通過(guò)對(duì)配網(wǎng)中六組電能計(jì)量裝置的電能表計(jì)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，確定出與參考值最接近即計(jì)量準(zhǔn)確度最高的電能表計(jì)量系統(tǒng)，也即是對(duì)互感器的準(zhǔn)確性進(jìn)行對(duì)分析，為配網(wǎng)中電能計(jì)量系統(tǒng)的選擇和評(píng)價(jià)提供了有效的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、操作方法和選擇依據(jù)。
以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。