一種用于電能計量遠程在線監測系統的標準測量單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種監測系統，尤其涉及一種用于電能計量遠程在線監測系統的標準測量單元。
【背景技術】
[0002]電能計量是電力工業部門經濟工作的重要組成部分，保證電能計量裝置準確、可靠運行，是生產組織、經營管理和領導決策的重要依據。隨著電力體制改革的深入，特別是廠網分開以后，對電能計量監測系統的技術管理要求越來越高，但是，由于技術手段的限制，尤其是監測系統中的測量單元，仍存在測量精度較低、監測效率也較低且檢驗周期長、故障處理不及時等諸多問題。
[0003]現有用于電能計量遠程在線監測系統的標準測量單元主要存在如下問題:一是測量單元缺少二次回路測量方法，使得測量精度較低，而最終影響監測系統的測量精度；二是測量單元缺少測量誤差檢測及計算功能，由于現場負荷狀況的實時變化，功率因數也是實時變化的，特別受暫時瞬態過程的影響，系統誤差在現場運行時也是不斷變化的，測量單元缺少誤差檢測及計算功能而大大降低了測量精度精度，從而大大降低了監測系統的測量精度；三是針對現場裝設有主副表的情況下，不能滿足同時監測校驗主副表的有功或無功誤差，大大降低了監測系統運行效率。
【發明內容】
[0004]本實用新型針對現有技術中現有用于電能計量遠程在線監測系統的標準測量單元主要存在如下缺點:一是測量單元缺少二次回路測量方法，使得測量精度較低，而最終影響監測系統的測量精度；二是測量單元缺少測量誤差檢測及計算功能，由于現場負荷狀況的實時變化，功率因數也是實時變化的，特別受暫時瞬態過程的影響，系統誤差在現場運行時也是不斷變化的，測量單元缺少誤差檢測及計算功能而大大降低了測量精度精度，從而大大降低了監測系統的測量精度；三是針對現場裝設有主副表的情況下，不能滿足同時監測校驗主副表的有功或無功誤差，大大降低了監測系統運行效率，提供一種采用二次回路測量方法且具有測量誤差檢測及計算而大大提高系統測量精度的用于電能計量遠程在線監測系統的標準測量單元。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決:
[0006]一種用于電能計量遠程在線監測系統的標準測量單元，包括電流輸入卡、電壓輸入卡、負荷取樣卡、母板，電流輸入卡、電壓輸入卡、負荷取樣卡均連接到母板，還包括連接到母板的誤差計算卡，電流輸入卡、電壓輸入卡、負荷取樣卡、誤差計算卡均設有卡插頭，電流輸入卡、電壓輸入卡、負荷取樣卡、誤差計算卡相互之間均通過與母板上的卡插頭連接進行信號傳輸，分別從電流輸入卡、電壓輸入卡、負荷取樣卡、誤差計算卡輸入測量信號并經過信號處理，再通過母板輸出標準電能脈沖信號到標準電能脈沖輸出端子。
[0007]標準測量單元主要對在線運行的電能表進行遠程校驗、對TA和TV的特性參數實時在線監測，以及對二次回路故障進行判斷。
[0008]監測系統通過多路精密采集在線運行電能表的脈沖、電壓、電流信號，再將采集的信號進行A/D轉化和數據處理實現對現場多塊在線運行的電能表的校驗。校驗及檢測的數據實時存儲在系統工控機硬盤中，可以在現場直接讀取校驗數據，也可以通過多種遠程通訊方式傳送到后臺PC機，后臺管理中心可以通過接收該數據監控現場電能表的精度變化情況，以便對故障電能表進行及時處理。
[0009]監測系統采用將測試回路分別串聯接入TA 二次回路和并聯接入TV 二次回路的方法測試，既能保證電流回路不會開路，又能保證電流采樣不影響系統的測量精度。采用16位多通道A/D轉換器，高速的數字處理核心進行數字信號處理，并控制其它電子電路實現不同通道的切換，從而達到對現場多路的進行循環測試或特定電能表進行測試的目的。
[0010]監測系統可以通過遠程的后臺PC及對測試要求進行設置，包括測試要求和報警門限值，使用具有友好、人性化界面的數據分析軟件進行數據管理，方便用戶實現對實時檢測數據的現代化管理。
[0011]作為優選，電壓輸入卡上設有電壓通道切換繼電器、功能選擇繼電器組、A/D轉換器、CPLD模塊、第一微處理器，電壓通道切換繼電器與功能選擇繼電器組之間通過電阻分壓電路連接，功能選擇繼電器組與A/D轉換器之間通過程控運放電路連接，CPLD模塊分別與A/D轉換器、第一微處理器連接，CPLD模塊、第一微處理器均與誤差計算卡連接，功能選擇繼電器組分別與電流輸入卡、負荷取樣卡連接；第一微處理器控制CPLD模塊輸出三路頻率信號，一路輸出采樣時序信號進入A/D轉換器，一路輸出標準電能脈沖誤差信號到誤差計算卡，另一路輸出標準電能脈沖信號到標準電能脈沖輸出端子。
[0012]作為優選，誤差計算卡上設有第二微處理器、與第二微處理器連接的標準電能脈沖誤差計算模塊，第二微處理器連接有脈沖通道控制信號電源隔離電路、脈沖電源隔離及整形電路，脈沖通道控制信號電源隔離電路與脈沖電源隔離及整形電路之間連接有脈沖通道切換電路，脈沖通道切換電路連接有脈沖輸入保護電路，第二微處理器與電壓輸入卡連接，標準電能脈沖誤差計算模塊與母板連接，標準電能脈沖誤差信號輸出到標準電能脈沖誤差計算模塊。
[0013]作為優選，負荷取樣卡上設有CT負荷電壓取樣模塊、電流通道切換模塊、電壓通道切換繼電器，第一至第十路CT 二次電壓通過輸入端子輸入三十個CT負荷電壓取樣模塊，CT負荷電壓取樣模塊與電流通道切換模塊連接，電流通道切換模塊通過卡插頭連接到母板；第一至第四路PT 二次電流通過輸入端子輸入電壓通道切換繼電器，電壓通道切換繼電器經電流-電壓轉換電路并通過卡插頭連接到母板。
[0014]作為優選，電流輸入卡上設有電流互感器、與電流互感器連接的繼電器，繼電器包括短接繼電器、與短接繼電器連接的選通繼電器。
[0015]作為優選，電流輸入卡包括并行設置的第一電流輸入卡和第二電流輸入卡，第一至第五路三相電流信號、第六至第十路三相電流信號通過輸入端子分別輸入第一電流輸入卡、第二電流輸入卡；第一至第四路電表端電壓信號、第一至第四路PT 二次電壓信號通過輸入端子輸入電壓輸入卡；第一至第十路主副表有無功脈沖信號通過輸入端子輸入誤差計算卡，誤差計算卡分別通過接口連接有工控機、復位控制盒；第一至第四路PT 二次電流信號、第一至第十路CT 二次電壓信號通過輸入端子輸入負荷取樣卡；母板上連接有鍵盤。
[0016]作為優選，第一至第四路電表端電壓信號、第一至第四路PT 二次電壓信號通過輸入端子并行輸入電壓輸入卡，第一至第四路電表端電壓信號通過輸入端子依次經過電壓通道切換繼電器、電阻分壓電路、功能選擇繼電器組、程控運放電路后輸入A/D轉換器，第一至第四路PT 二次電壓信號通過輸入端子依次經過電壓通道切換繼電器、電阻分壓電路、功能選擇繼電器組、程控運放電路后輸入A/D轉換器。
[0017]作為優選，第一至第四路PT 二次電流信號、第一至第十路CT 二次電壓信號通過輸入端子并行輸入負荷取樣卡，第一至第四路PT 二次電流信號通過輸入端子依次經過功能選擇繼電器組、程控運放電路后輸入A/D轉換器，第一至第十路CT 二次電壓信號通過輸入端子依次經過功能選擇繼電器組、程控運放電路后輸入A/D轉換器。
[0018]作為優選，第二微處理器與復位控制盒連接，第二微處理器通過RS232通訊電路與工控機連接，第二微處理器通過顯示驅動電路與鍵盤連接，第二微處理器分別通過電流通道切換控制信號驅動電路、電壓通道切換控制信號驅動電路連接到母板。
[0019]作為優選，還包括電源卡，電源卡作為供電電源，電源卡上設有卡插頭，電源卡通過卡插頭連接到母板實現供電。
[0020]第一電流輸入卡、第二電流輸入卡、電壓輸入卡、誤差計算卡、負荷取樣卡、電源卡裝設在機箱后面板上，形成板卡式安裝結構。后面板端子的輸入輸出信號連接到第一電流輸入卡、第二電流輸入卡、電壓輸入卡、誤差計算卡、負荷取樣卡、電源卡六塊板卡，第一電流輸入卡、第二電流輸入卡、電壓輸入卡、誤差計算卡、負荷取樣卡、電源卡的各塊板卡各自與母板上的六個卡插槽連接，母板起著各個板卡之間的信號連接的作用，另外還起著固定各塊板卡的作用。
[0021 ] 每路電流均為三相輸入，每相一正一負。每相電流安裝一個電流互感器，第一電流輸入卡和第二電流輸入卡上均裝有十五個