CN101140320B - 电能表校验台及其校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能表校验台及其校验方法，所述电能表校验台包括功率源、标准电能表及电能表位，所述功率源输出交流电传输给所述标准电能表和插入在电能表位的被校电能表，各产生标准电能脉冲和被校电能脉冲，所述电能表校验台还包括电能误差计算器，所述电能误差计算器包括计数器及定时器，所述计数器采集统计标准电能脉冲和被校电能脉冲个数的整数部分，所述定时器采集测量标准电能脉冲的每一周期的宽度，从而推算在一个采集周期内的标准电能脉冲个数的小数部分，精确计算被校电能表的脉冲误差值。本发明的电能表校验台所述误差计算器以被校电能脉冲为采集的基准，而将标准电能脉冲的个数统计扩展到了小数部分，减少脉冲误差值，提高校验准确度。

Description

电能表校验台及其校验方法

【技术领域】

本发明涉及电能表校验台，尤其涉及减少电能误差的电能表校验台及其校验方法。

【背景技术】

在电力系统中，各种电能表在入网之前，需要对其电能计量误差进行校验，电能误差合格的电能表才允许入网使用。因电能表的使用量大，为了一次校验较多的电能表，提高计量部门的工作效率，目前使用一种专用的电能表校验台。

如图1所示，所述电能表校验台包括标准电能表、程控功率源、电能误差计算器及电能表位，进行电能表校验时将电能表插入在电能表位进行校验。此时，所述程控功率源输出交流电压、电流传输给所述标准电能表和被校电能表。有交流电时，所述标准电能表输出标准电能脉冲，所述电能表输出被校电能脉冲。

如图2所示，所述电能误差计算器采集标准电能表输出的标准电能脉冲和被校电能表输出的电能脉冲。设标准电能表的电能常数为C0，被校电能表的电能常数为C1；每次采集到Z1个被校电能脉冲时，计算一次被校电能表的电能误差，设此时采集到的标准电能脉冲是Z0；则被检电能表的电能误差值E可以表示为：E＝(C0Z1/C1-Z0)/Z0*100％。因此，除了电能表本身与标准电能表比较有误差外，还有电能误差计算器采集脉冲不准确造成的误差。

由于采集脉冲时，是以被校电能表的脉冲为基准进行的，是以被校电能脉冲统计到一定的数量时，便认定一次脉冲采集周期的完成。因此，采集到的每一个被校电能脉冲可以认为都是完整的，其采集带来的误差可以不考虑。

但是，如图3所示，在采集标准电能脉冲时，每一个采集周期都可能出现不完整的标准电能脉冲。在常规的方法中，由于只统计了标准电能脉冲的整数个数。因此，在统计标准电能脉冲个数时，可能出现统计错误，这种统计错误最大可接近±2个标准电能脉冲，从而带来较大的电能计算误差。并且，标准电能脉冲的频率越低，带来的误差越大。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电能表校验台，解决现有的电能表校验台计算电能脉冲误差大的问题。

本发明所采用的技术方案为：提供一种电能表校验台，包括功率源、标准电能表及电能表位，所述功率源输出交流电传输给所述标准电能表和插入在电能表位的被校电能表，使所述标准电能表和被校电能表各产生标准电能脉冲和被校电能脉冲，所述电能表校验台还包括电能误差计算器，所述电能误差计算器包括计数器及定时器，所述计数器采集统计标准电能脉冲和被校电能脉冲个数的整数部分，所述定时器采集测量标准电能脉冲的每一周期的宽度，从而推算在一个采集周期内的标准电能脉冲个数的小数部分，精确计算被校电能表的脉冲误差值。

更具体地，所述电能误差计数器根据所述定时器采集测量的标准电能脉冲的每一周期的宽度，推算在一个采集周期内的标准脉冲个数的小数部分。

更具体地，所述标准电能表传输的标准电能脉冲分成两路进入电能误差计算器，一路进入计数器，另一路进入定时器。

更具体地，所述计数器包括第一计数器及第二计数器，所述第一计数器采集统计标准电能脉冲的个数，所述第二计数器采集统计被校电能脉冲的个数。

更具体地，所述电能误差计算器在标准电能表的电能常数与被校电能表的电能常数的比乘于被校电能脉冲的个数，再减去标准电能脉冲的个数之后，再除于标准电能脉冲个数，从而计算脉冲误差值。

本发明还提供一种电能表校验台的校验方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：电能误差计算器的计数器采集标准电能脉冲和被校电能脉冲的个数，定时器采集测量标准电能脉冲的每一周期的宽度；

步骤2：根据所述计数器统计的标准电能脉冲和被校电能脉冲的个数及所述定时器测量标准电能脉冲的每一周期的宽度，电能误差计算器进行电能误差的计算。

更具体地，所述步骤1之前，功率源输出交流电传输给标准电能表和被校电能表。

更具体地，所述步骤2之后，电能误差计算器将计算的电能误差值上传到PC管理模块，根据电能误差值校验被校电能表。

更具体地，所述步骤2中，所述电能误差计数器根据所述定时器采集测量的标准电能脉冲的每一周期的宽度，推算在一个采集周期内的标准电能脉冲个数的小数部分。

更具体地，所述电能误差计数器还包括先进先出的数据区，所述先进先出数据区保留最近n次测得的标准电能脉冲的宽度，以备计算时用其平均值。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的电能表校验台各表位的误差计算器，以被校电能脉冲为采集的基准，而将标准电能脉冲的个数统计扩展到了小数部分，为计算电能脉冲误差提供了一种相对更精确的方法，从而达到更好的校验效果。

【附图说明】

图1为现有的电能表校验台。

图2现有电能表校验台的电能误差计算器示意图。

图3为标准电能脉冲和被校电能脉冲示意图。

图4为本发明的电能表校验台示意图。

图5为本发明的电能表校验台的电能误差计算器示意图。

图6为本发明的电能表校验台的校验方法流程图。

【具体实施方式】

本发明的电能表校验台通过在电能误差计数器上增加定时器，从而推算标准电能脉冲个数的小数部分，提高计算电能误差的准确性。

如图4所示，所述电能表校验台包括标准电能表、程控功率源、电能误差计算器及电能表位。

所述程控功率源，输出交流电传输给所述标准电能表和放置在电能表位的被校电能表，使标准电能表和被校电能表，各输出标准电能脉冲和被校电能脉冲。

所述标准电能表输出标准电能脉冲，传输给所述电能误差计算器进行比较运算。所述标准电能表传输的标准电能脉冲分两路进入所述电能误差计算器。

如图5所示，所述电能误差计算器为一微处理器，包括计数器及定时器。所述计数器包括第一计数器及第二计数器，所述第一计数器统计标准电能表传输的标准电能脉冲的个数，所述第二计数器统计被校电能脉冲的个数。所述定时器测量连续的标准电能脉冲的每一周期的宽度，从而推算在一个采集周期内标准电能脉冲个数的小数部分。

所述标准电能表传输的标准电能脉冲分成两路进入电能误差计算器。一路传输到计数器，另一路传输到定时器。

将被校电能表放置在电能表位进行校验时，所述程控功率源输出交流电传输给所述标准电能表和被校电能表；所述标准电能表输出标准电能脉冲，所述电能表输出被校电能脉冲，传输给所述电能误差计算器，所述标准电能脉冲分两路进入所述第一计数器及定时器，所述被校电能脉冲进入第二计数器；所述电能误差计数器的第一计数器和第二计数器各统计标准电能脉冲和被校电能脉冲的个数，定时器测量连续的标准电能脉冲的每一周期的宽度，从而推算在一个采集周期内标准电能脉冲个数的小数部分，从而计算被校电能表的电能误差值；所述电能误差计算器将计算的电能误差值上传到PC管理模块，使PC管理模块校验被校电能表。

如图6所示，本发明的电能表校验台的校验方法，包括以下步骤：

步骤1：程控功率源输出交流电传输给标准电能表和被校电能表。

步骤2：所述标准电能表和被校电能表各产生标准电能脉冲和被校电能脉冲传输给电能误差计算器。

如图5所示，所述电能误差计算器包括计数器及定时器。所述计数器包括第一计数器及第二计数器。所述第一计数器接收标准电能表传输的标准电能脉冲；所述第二计数器接收被校电能表产生的电能脉冲；所述定期器接收标准电能脉冲，测量连续的标准电能脉冲的每一周期的宽度。

步骤3：所述电能误差计算器根据传输的标准电能脉冲和被校电能脉冲进行电能误差的计算，得到电能误差值。

所述计数器统计标准电能脉冲和被校电能脉冲的个数。所述定时器测量连续的标准脉冲的每一周期的宽度，从而推算在每一采集周期内标准电能脉冲个数的小数部分。所述标准电能表传输的标准脉冲分成两路进入微处理器。一路传输到第一计数器另一路传输到定时器。

所述被校电能脉冲直接进入电能误差计数器的第二计数器，在采集脉冲个数时，是以所述被校电能脉冲为基准，可以以脉冲的上升或者下降沿为脉冲的开始(结束)点。在所述被校电能脉冲采集到规定的个数时，本次电能脉冲的采集周期结束，而立即进入下一个脉冲采集周期。因此，保证了所述被校电能脉冲个数的准确性和完整性，采集电能脉冲的误差可以认为全部转移到了标准电能脉冲上。因此，误差计算器上的微处理器内的第二计数器统计到的脉冲个数便是实际所述被校电能脉冲的个数。

但是，如图3所示，当取第一个被校电能脉冲时，由于脉冲的开始位置不明确，可能有较大的误差，去掉第一个被校电能脉冲，从第二个被校电能脉冲开始都是连续采集的被校电能脉冲，因此可以保证采集到的每一个被校电能脉冲都是完整可靠的。

所述标准电能表传输的标准电能脉冲分成两路进入误差计算器上的微处理器。一路传输到计数器，统计标准电能脉冲个数的整数部分；另一路传输到定时器，用来测量连续标准电能脉冲每一个周期的宽度，用来推算每一采集周期内标准电能脉冲个数的小数部分。

设在一个采集周期采集到的标准电能脉冲个数的整数部分是Z0，尾部的小数部分是M1；上一个采集周期标准电能脉冲的尾部小数是M0；则在第一个采集周期采集到的标准电能脉冲个数可以表示为P0＝Z0+M1-M0(此时可以设M0＝0)；第一个采集周期的计算完成以后则M0＝M1；依此类推，从第二个采集周期到第N个采集周期均可以得到标准电能脉冲的个数是P0＝Z0+M1-M0，然后置M0＝M1。

为了更准确地得到标准电能脉冲的小数部分，在微处理器内可以设置一个先进先出(FIFO)的数据区，用来保留最近n次测得的标准电能脉冲的宽度，当被校电能脉冲的一个采集周期结束时，立即保存定时器中的实时值Tx。计算时，以先进先出(FIFO)数据区的n个标准电能脉冲宽度的平均值，作为一个标准电能脉冲的实际宽度。例如，设前n次测定的标准电能脉冲的宽度为T1、T2......Tn；则可以计算出本次采集周期标准电能脉冲尾部的小数表示为M1＝Tx*n/(T1+T2......Tn)。同时可以得出下一个采集周期标准电能脉冲的首部小数部分是1-M1。通过这种方法极大地减小了采集标准脉冲的误差，从而提高了最后要计算的电能误差的准确度：

E＝(C0Z1/C1-P0)/P0*100％。

步骤4：所述微处理器将计算的电能误差值上传到PC管理模块，根据电能误差值校验电能表。

电能误差计算器计算完电能误差后，将误差值通过标准的通讯接口(RS232、RS485等)，上传到PC管理模块。PC管理模块在同一个校验点，接收到一定数量的电能误差值，便可以按照相关的标准，判定该电能表误差是否合格。

Claims (10)

1.一种电能表校验台，包括功率源、标准电能表及电能表位，所述功率源输出交流电传输给所述标准电能表和插入在电能表位的被校电能表，使所述标准电能表和被校电能表各产生标准电能脉冲和被校电能脉冲，其特征在于，所述电能表校验台还包括电能误差计算器，所述电能误差计算器包括计数器及定时器，所述计数器采集统计标准电能脉冲和被校电能脉冲个数的整数部分，所述定时器采集测量标准电能脉冲的每一周期的宽度，从而推算在一个采集周期内的标准电能脉冲个数的小数部分，精确计算被校电能表的脉冲误差值。

2.如权利要求1所述的电能表校验台，其特征在于，所述电能误差计数器根据所述定时器采集测量的标准脉冲的每一周期的宽度，推算在每一采集周期内标准电能脉冲个数的小数部分。

3.如权利要求1所述的电能表校验台，其特征在于，所述标准电能表传输的标准电能脉冲分成两路进入电能误差计算器，一路进入计数器，另一路进入定时器。

4.如权利要求1所述的电能表校验台，其特征在于，所述计数器包括第一计数器及第二计数器，所述第一计数器采集统计标准电能脉冲的个数，所述第二计数器采集统计被校电能脉冲的个数。

5.如权利要求1所述的电能表校验台，其特征在于，所述电能误差计算器在标准电能表的电能常数与被校电能表的电能常数的比乘于被校电能脉冲的个数，再减去标准电能脉冲的个数之后，再除于标准电能脉冲个数，从而计算脉冲误差值。

6.一种电能表校验台的校验方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：电能误差计算器的计数器采集标准电能脉冲和被校电能脉冲的个数，定时器采集测量标准电能脉冲的每一周期的宽度；

步骤2：根据所述计数器统计的标准电能脉冲和被校电能脉冲的个数及所述定时器测量标准电能脉冲的每一周期的宽度，电能误差计算器进行电能误差的计算。

7.如权利要求6所述的电能表校验台的校验方法，其特征在于，所述步骤1之前，功率源输出交流电传输给标准电能表和被校电能表。

8.如权利要求6所述的电能表校验台的校验方法，其特征在于，所述步骤2之后，电能误差计算器将计算的电能误差值上传到PC管理模块，根据电能误差值校验被校电能表。

9.如权利要求6所述的电能表校验台的校验方法，其特征在于，所述步骤2中，所述电能误差计数器根据所述定时器采集测量的标准电能脉冲的每一周期的宽度，推算在每一采集周期内标准电能脉冲个数的小数部分。

10.如权利要求6所述的电能表校验台的校验方法，其特征在于，所述电能误差计数器还包括先进先出的数据区，所述先进先出数据区保留最近n次测得的标准电能脉冲的宽度，以备计算时用其平均值。

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