CN101231320A - 基于虚拟电能表模块的低压集抄系统检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于虚拟电能表模块的低压集抄系统检测装置,涉及一种低压集抄系统的产品质量检测设备。本发明包括低压集抄系统中的集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)、单相表(12);设置有PC机(1)、数字信号源(2)、电压功放(3)、电流功放(4)、通信和校检切换电路(5)、电压切换电路(6)、隔离用电流互感器切换电路(7)、隔离用电压互感器切换电路(8)和外加电源(13)。本发明采用虚拟电能表技术,产生测试所需的电能表历史数据,使得测试时间大为缩短,提高测试效率;完成对集中器、采集器、用户电能表等设备的功能及性能的一体化检测,具有性价比高的特点,因此有着广阔的应用前景。

Description

基于虚拟电能表模块的低压集抄系统检测装置
技术领域
本发明涉及一种低压电力用户集中抄表系统(简称低压集抄系统)的产品质量检测设备,特别涉及一种基于虚拟电能表模块的低压集抄系统检测装置。
背景技术
低压集抄系统是由主站通过远方通信信道(公网信道)将多个电能表的电能量数据及相关用电信息集中抄读,并能实施用电管理增值服务的网络抄表系统。该系统主要由用户电能表、台区总表、采集器、集中器、本地通信信道(集中器与采集器、用户电能表之间)、远方通信信道(集中器与主站之间)和主站等设备组成。
随着近几年房地产业的高速发展,国内居民住房正以每年十亿平方米的速度递增,每年住房的增加量约有800万套,用电网络急剧膨胀;“一户一表改造”工程的实施也大大增加了抄表户数,不能按时抄表或漏抄、错抄有可能导致线损率居高不下,再加上电力市场的发展要求缩短结算周期等原因,低压集抄系统具有广阔的发展前景。
为了确保低压集抄系统的产品质量,国家和行业颁布了一系列的制造标准来规范它的功能和性能指标,如DL/T 698《低压电力用户集中抄表系统技术条件》等,湖北省电力公司也有《低压电力用户集中抄表系统技术条件》和《低压电力用户集中抄表系统集中器上行通信规约》等技术标准指导低压集抄系统的建设。
但目前由于缺乏面向低压集抄系统的检测装置,不具备完善的软、硬件测试手段,难以模拟现场的各种运行情况,无法对低压集抄系统各组件的功能和性能进行全面测试,不能发现低压集抄系统的产品质量隐患,直接制约了低压集抄系统的推广。
进行集中器上行通信协议的符合性测试时,需要考核集中器抄读的日电量和月电量等历史数据的正确性,但现有的测试方法耗时太长,不能满足工作的需要。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的问题和不足,而提供一种基于虚拟电能表模块的低压集抄系统检测装置(简称本装置)。
本发明的目的是这样实现的:
如图1,本装置包括低压集抄系统中的集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)、单相表(12);设置有PC机(1)、数字信号源(2)、电压功放(3)、电流功放(4)、通信和校检切换电路(5)、电压切换电路(6)、隔离用电流互感器切换电路(7)、隔离用电压互感器切换电路(8)和外加电源(13);
本装置的连接关系是:PC机(1)和数字信号源(2)通过RS232串口相连;数字信号源(2)输出端分别接电压功放(3)、电流功放(4)进行功率放大;电压功放(3)输出端和外加电源(13)分别接入电压切换电路(6),经过切换选择输出到集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)的电压回路和隔离用电压互感器切换电路(8);隔离用电压互感器切换电路(8)的输出端接入单相表(12)电压回路;电流功放(4)输出端接入隔离用电流互感器切换电路(7),隔离用电流互感器切换电路(7)的输出端接入三相表(11)、单相表(12)的电流回路;通信和校检切换电路(5)分别与集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)、单相表(12)的通信信道、时钟信号和电能校验脉冲信号相接,又与PC机(1)的RS232串口相连。
本装置的工作原理是:
本装置在实验室完全模拟低压集抄系统各组件在现场的运行工况和通信连接方式,负荷的大小和相位可以灵活设置。集中器(9)、采集器(10)由其中嵌入式软件程序控制定时抄读三相表(11)和单相表(12)的电量及相关数据,PC机(1)应用测试软件可以完成对集中器(10)上行通信协议的符合性检测。
具体地说,本装置利用通信和校检切换电路(5)全面提供集中器(9)上行、下行通信的通信信道,既可以依据相关制造标准对集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)、和单相表(12)的电气性能进行质量检测,如对集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12)进行GPS授时、日计时误差、功耗、电压跌落和短时中断、电压缓升缓降和电能表误差测试;也可以参照集中器(9)上行通信规约和电能表通信规约对集中器(9)、三相表(11)和单相表(12)进行通信协议的符合性测试。测试集中器(9)上行通信规约时,对耗时较短的测试项目在低压集抄系统实时运行时进行;而对耗时较长的测试项目,则采用虚拟电能表模块技术,进行虚拟环境下的高效率测试。
本装置具有以下优点和积极效果:
①采用数字信号源(2)(数字化程控信号源),本装置能在低压集抄系统测试状态、三相表(11)校验状态和单相表(12)校验状态三种不同的工作状态之间自动切换,实现不同的功能。通过巧妙设计,在低压集抄系统测试时,使集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12)共处一体实时运行,集中器(10)与三相表(11)、单相表(12)之间的电力线载波信道可以建立物理连接,保证通信测试的正常进行。而在三相表(11)、单相表(12)校验时,能确保电能测量的准确度。
②能对集中器(9)上行通信规约进行测试,以提高低压集抄系统的互操作性。
③考核集中器(9)抄读三相表(11)和单相表(12)的日电量和月电量等历史数据的正确性,按照常规测试方法需要较长的时间,本装置对这些耗时较长的测试项目,采用虚拟电能表模块技术,产生测试所需的三相表(11)、单相表(12)历史数据,使得测试时间大为缩短,提高测试效率。
总之,本发明采用虚拟电能表技术,产生测试所需的电能表历史数据,使得测试时间大为缩短,提高测试效率;完成对集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)、单相表(12)等设备的功能及性能的一体化检测,具有性价比高的特点,因此有着广阔的应用前景。
附图说明
图1是本装置结构框图;
图2是通信切换电路框图;
图3是校验切换电路框图。
其中:
1-PC机;
2-数字信号源;
3-电压功放;
4-电流功放;
5-通信、校验切换电路,
5.1-电能表RS485通信板,
5.2-台区总表选择电路,
5.3-虚拟电能表模块,
5.4-以太网交换机,
5.5-PSTN调制解调器,
5.6-PSTN交换机,
5.7-GPRS调制解调器,
5.8-GPS时钟源,
5.9-时钟、电能误差计算器,
5.10-标准电能表,
5.11-时间基准;
6-电压切换电路;
7-隔离用电流互感器切换电路;
8-隔离用电压互感器切换电路;
9-集中器;
10-采集器;
11-三相表;
12-单相表;(本文中所述的电能表是包括三相表和单相表。)
13-外加电源。
英文缩略语:
DSP-Digital Singnal Processor                数字信号处理器;
GPRS-General Packet Radio Service            通用无线分组业务;
GPS-Global Positioning System                全球定位系统;
PSTN-Public Switched Telephone Network       公共交换电话网络。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明:
一、总体
前述,本装置的结构如图1。
本装置采用一柜一挂表架的分体式结构,数字信号源(2)、电压功放(3)、电流功放(4)、标准电能表(5.10)装在柜中,其余部分都在挂表架上。挂表架采用双排结构,上排设置12个单相表(12)表位,下排设置2个集中器(9)表位、2个采集器(10)表位、3个三相表(11)表位。三相表(11)和单相表(12)的电流接线采用压接式,其余采用插座接线的方式,三相平衡设计。
每个三相表(11)和单相表(12)的位置提供4个电能脉冲输入接口,1个时钟信号输入接口。
配置虚拟电能表模块(5.3)以及测试各种集中器(9)上行通信所需的GPRS调制解调器(5.7)、PSTN调制解调器(5.5)、PSTN交换机(5.6)、以太网交换机(5.4)和MOXA工业级多串口卡。
本装置具有低压集抄系统测试状态、三相表(11)校验状态、单相表(12)校验状态三个工作状态。对低压集抄系统测试时可以同时挂12只单相表(12)、3只三相表(11)、2只采集器(10)和2只集中器(9)实时走字运行,12只单相表(12)平衡分布,即每相接4只单相表(12);单相表(12)校验时可以同时校验12只单相表(12)和进行多功能测试;三相表(11)校验时可以同时校验3只三相表(11)和进行多功能测试。
本装置的主要技术指标如下:
①电能测量准确度等级:0.1级;
②输出电压:57.7V、100V、220V、380V,调节幅度0~120%连续可调,调节细度优于0.01%;
③输出电流:本装置工作在电能表校验状态时,最大电流为40A;而工作在集抄系统测试状态时,最大电流确定为20A;调节幅度0-120%连续可调,调节细度优于0.01%;
④输出功率:电压回路每相每表位不少于15VA,电流回路每相每表位不少于20VA;
⑤输出电压、电流、功率稳定度:≤0.05%/120s PF=1.0;
⑥输出电压、电流波形失真度:≤0.5%;
⑦三相对称度:优于120%±0.3°;
⑧频率范围45~65Hz,调节细度0.01Hz;
⑨移相范围0~360°,调节细度0.01°。
二、各功能块的结构
1、PC机(1)
PC机(1)是一种常用电脑,其硬件配置为主流配置,安装专用测试软件(另案申报国家计算机软件著作权登记。)
2、数字信号源(2)
数字信号源(2)是一种常用数字信号源,其信号是通过波形离散数字合成方式产生,而不是通过模拟振荡电路产生,并且可以通过程序实现灵活控制。具体地说,数字信号源(2)采用直接波形输出和高精度数字采样补偿来实现高精度的三相电压、电流信号的输出;利用DSP强大的实时运算能力,实现各种功能,包括谐波输出、升降控制、高精度实时补偿等功能。
3、电压功放(3)
电压功放(3)是电压功率放大器的简称,采用成熟稳定的工频精密AB类功率放大器技术,精密工频放大器用来放大校验用电压信号,具有较窄的通频带(40Hz~1kHz)、较大的时间常数和较深的反馈量,适合放大稳态信号(稳定的输入输出值),具有很高的稳定性和准确度。功放管采用10对安森美公司的MJ15024和MJ15025功率三极管(原MOTOROLA公司产品),通过升压器匹配、继电器动作时序、末级输出管过流保护、反电势吸收等电路精确设计来保证电压功率放大器的的可靠性。
4、电流功放(4)
电流功放(4)是电流功率放大器的简称,其结构和工作原理同电压功放(3)。
5、通信和校检切换电路(5)
通信和校检切换电路(5)包括通信切换电路和校检切换电路。
(1)如图2,通信切换电路包括集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12),设置有电能表RS485通信板(5.1)、台区总表选择电路(5.2)、虚拟电能表模块(5.3)、以太网交换机(5.4)、PSTN调制解调器(5.5)、PSTN交换机(5.6)、GPRS调制解调器(5.7)、GPS时钟源(5.8);
其连接关系是:PSTN调制解调器(5.5)、GPRS调制解调器(5.7)、GPS时钟源(5.8)、虚拟电能表模块(5.3)和电能表RS485通信板(5.1)分别与PC机(1)的RS232串口连接;PSTN交换机(5.6)分别与PSTN调制解调器(5.5)和集中器(9)相连;以太网交换机(5.4)与PC机(1)的网络接口连接;
集中器(9)经过PSTN、GPRS、以太网口或RS232串口与PC机(1)连接。
电能表的通信连接方式比较复杂,有以下几种情形:
①三相表(11)、单相表(12)和虚拟电能表模块(5.3)通过RS485总线接入采集器(10),采集器(10)通过电力线载波接入集中器(9)。
②三相表(11)、单相表(12)和虚拟电能表模块(5.3)可通过电力线载波直接接入集中器(9)。
③三相表(11)和虚拟电能表模块(5.3)还可经台区总表选择电路(5.2)通过RS485总线直接接入集中器(9)。
④三相表(11)、单相表(12)还可经电能表RS485通信板(5.1)与PC机(1)RS232串口相连。
(2)如图3,校检切换电路包括集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12),设置有时钟、电能误差计算器(5.9)、标准电能表(5.10)、时间基准(5.11);
其连接关系是:标准电能表(5.10)和时间基准(5.11)分别与时钟、电能误差计算器(5.9)连接;
集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12)分别与时钟、电能误差计算器(5.9)连接。
其工作原理是:
通信和校检切换电路(5)在本装置处于低压集抄系统测试状态时,实现三相表(11)、单相表(12)、虚拟电能表模块(5.3)的本地通信信道(RS485、电力线载波或无线)与所属的采集器(10)、集中器(9)的相应信道连接,并选择集中器(9)与PC机(1)之间的上行信道,为通信测试建立物理基础。
当本装置工作在三相表(11)校验状态和单相表(12)校验状态,进行电能误差测试时,将三相表(11)和单相表(12)的电能脉冲信号接入时钟、电能误差计算器(5.9)的被试电能脉冲输入端子,同时将标准电能表(5.10)的电能脉冲信号接入时钟、电能误差计算器(5.9)的标准电能脉冲输入端子;
进行时钟误差测试时,将集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12)的时钟脉冲信号接入时钟、电能误差计算器(5.9)的被试时钟脉冲输入端子,同时将时间基准(5.11)的时钟脉冲信号接入时钟、电能误差计算器(5.9)的标准时钟脉冲输入端子。
(3)通信和校检切换电路(5)各子功能块的结构及其功能:
(1)电能表RS485通信板(5.1)
电能表RS485通信板(5.1)是一种含有单片机和外围电路的控制电路板,有上市产品,负责把三相表(11)、单相表(12)的RS485信号转接入PC机(1)RS232串口,进行电能表通信规约测试。
(2)台区总表选择电路(5.2)
台区总表选择电路(5.2)是一种含有单片机和外围电路的控制电路板,有上市产品,负责对三相表(11)和虚拟电能表模块(5.3)的RS485信号进行选择,将承担台区总表角色的RS485信号直接接入集中器(9)。
(3)虚拟电能表模块(5.3)
虚拟电能表模块(5.3)是一种由硬件通信电路和计算机软件包结合的模块。
硬件通信电路有上市产品,由RS232-RS485转换模块、青岛东软公司PRO16-II型抄控器、北京福星晓程公司的DEMO3201模块组成;
计算机软件包是一种自主开发的产品(另案申报国家计算机软件著作权登记),依据《DL/T 645多功能电能表通信规约》,模拟电能表内的电量寄存器,并且根据设置的电压值、电流值、相位值进行有功电量、无功电量的自动计算和走字;还通过时钟加速运转的方法进行加速走字,加速的电量自动计算更新。
虚拟电能表模块(5.3)的工作原理是:
将PC机(1)的RS232串口转换成不同类型的虚拟电能表。串口1经过RS232-RS485转换模块,转换成虚拟的RS485三相表(11)、单相表(12),接入到采集器(10);串口2经过青岛东软公司PRO16-II型抄控器,转换成青岛东软公司虚拟的载波三相表(11)、单相表(12),通过电力线载波接入到集中器(9);串口3经过北京福星晓程公司的DEMO3201模块,转换成北京福星晓程公司虚拟的载波三相表(11)、单相表(12),通过电力线载波接入到集中器(9);串口4经过RS232-RS485转换模块,转换成虚拟的RS485台区总表,接入到集中器(9)。
由此可见,虚拟电能表模块(5.3)的功能是用以模拟产生三相表(11)、单相表(12)的历史数据,以提高测试效率,其通信信道可为RS485、电力线载波或无线。
(4)以太网交换机(5.4)
以太网交换机(5.4)负责完成以太网通道的自动切换,有标准的上市产品。
(5)PSTN调制解调器(5.5)
PSTN调制解调器(5.5)负责建立集中器(9)上行的PSTN物理信道,以使PC机(1)能与具有PSTN信道的集中器(9)进行通讯;有标准的上市产品。
(6)PSTN交换机(5.6)
PSTN交换机(5.6)负责完成PSTN通道的自动切换,有标准的上市产品。
(7)GPRS调制解调器(5.7)
GPRS调制解调器(5.7)负责建立集中器上行的GPRS物理信道,以使PC机(1)能与具有GPRS信道的集中器(9)进行通讯;有标准的上市产品。
(8)GPS时钟源(5.8)
GPS时钟源(5.8)负责接受标准卫星时钟,用以对集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12)授时,它由一个加外壳的GPS模块和一个GPS接收天线组成,授时操作时,PC机(1)对GPS时钟源(5.8)送出的内容按NMEA-0183通讯协议进行解码,得到所需的时钟信息。GPS时钟源(5.8)有标准的上市产品。
(9)时钟、电能误差计算器(5.9)
时钟、电能误差计算器(5.9)是一个单片机数据处理系统,有标准的上市产品。它同时接入被试时钟、电能信号和标准时钟、电能信号,采用比较法测试集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(11)的日计时误差和电能误差。
(10)标准电能表(5.10)
标准电能表(5.10)是本装置的电能基准,采用台湾祥正电机公司的HC3100电能表,它有一个RS232通信口,当工作状态、电压量程和电流量程需要改变时,通过RS232口给HC3100电能表发出相应指令。标准电能表(5.10)有标准的上市产品。
(11)时间基准(5.11)
时间基准(5.11)是一种由石英晶体和振荡电路组成的恒温晶体振荡器,晶体振荡器的额定工作频率为5MHz,为标准TTL电平输出。石英晶体的振荡频率只随温度变化,在金属壳内增加电热丝作为恒温槽,使石英晶体的工作温度高于环境温度保持恒温,故能达到10-7的高稳定度。时间基准(5.11)有标准的上市产品。
6、电压切换电路(6)
电压切换电路(6)是由一组交流接触器组成的切换控制电路;通过该切换电路,分别选择电压功放(3)输出的大功率电压信号或外加电源(13)作为集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12)电压回路的供电电源。
7、隔离用电流互感器切换电路(7)
隔离用电流互感器切换电路(7)是由一组交流接触器组成的切换控制电路。
当本装置工作在低压集抄系统测试状态时,在三相表(11)、单相表(12)的电流回路接入准确度为1.0级的20A/20A的隔离用电流互感器;
当本装置工作在三相表(11)校验状态、单相表(12)校验状态时,将隔离用电流互感器从三相表(11)、单相表(12)的电流回路切换出来。
8、隔离用电压互感器切换电路(8)
隔离用电压互感器切换电路(8)是由一组交流接触器组成的切换控制电路。
当本装置工作在低压集抄系统测试状态时,将隔离用电压互感器从单相表(12)的电压回路切换出来;
当本装置工作在单相表(12)校验状态时,将隔离用电压互感器接入单相表(12)的电压回路。
9、集中器(9)
集中器(9)安装于台区变压器低压侧,是采集所有三相表(11)、单相表(12)的数据并进行存储的设备。集中器(9)接受主站数据上报的请求,转发主站给三相表(11)、单相表(12)或采集器(10)的命令,集中器(9)的下行信道多为电力线载波或无线通讯方式,集中器(9)的上行信道多为GPRS或PSTN通讯方式。集中器(9)有标准的上市产品。
10、采集器(10)
采集器(10)是用于采集多个三相表(11)、单相表(12)的电能量数据及相关用电信息,经存储处理后将数据上传到集中器(9),并能给三相表(11)、单相表(12)下发集中器(9)命令的设备。采集器(10)与三相表(11)、单相表(12)的信道多为RS485方式。采集器(10)有标准的上市产品。
11、三相表(11)
三相表(11)是以微处理器为核心,具备数据通信功能(RS485、电力线载波或无线)的静止式三相电能表,它可以内置继电器,完成对用户远程断、送电操作。三相表(11)有标准的上市产品。
12、单相表(12)
单相表(12)是以微处理器为核心,具备数据通信功能(RS485、电力线载波或无线)的静止式单相电能表,它可以内置继电器,完成对用户远程断、送电操作。单相表(12)有标准的上市产品。
13、外加电源(13)
外加电源(13)是三相四线市电经过三相隔离变压器输出的电源。
三、测试方法
本测试方法包括下列步骤:
1、工作状态切换
当本装置工作在低压集抄系统测试状态时,将隔离用电压互感器从单相表(12)的电压回路切换出,使集中器(9)与三相表(11)、单相表(12)之间的电力线载波信道建立物理连接。同时为了满足电能表正常走字运行的需要,在电路上采取变通设计,在三相表(11)、单相表(12)的电流回路接入量程20A/20A的隔离用电流互感器,使测试时每只电能表的电压回路与电流回路仍然各自成回路。
当本装置工作在三相表(11)和单相表(12)校验状态时,为了提高电能测量准确度,将隔离用电压互感器接入单相表(12)的电压回路。同时将隔离用电流互感器从三相表(11)和单相表(12)的电流回路切换出,使三相表(11)、单相表(12)的电流回路直接串联。
本装置工作状态改变时,也要相应进行各种通信信道、时钟信号和电能脉冲的连接切换。
2、集中器(9)上行通信规约测试
集中器(9)上行通信规约采用两种基本的异步式传输帧格式,实现基本的功能及用途:可变长度帧用于PC机(1)的主站向集中器(9)传输数据,或集中器(9)向PC机(1)的主站传输数据之用;固定长度帧用于集中器(9)向PC机(1)的主站传输的确认帧,或PC机(1)的主站向集中器(9)传输的确认帧。
PC机(1)的主站和集中器(9)之间传输服务主要有发送/无回答服务、发送/确认服务和请求/响应服务三种类型。
发送/无回答服务用于集中器(9)为客户端模式时的心跳帧;发送/确认服务用于PC机(1)的主站向集中器(9)发送命令等;请求/响应服务用于PC机(1)的主站向集中器(9)召唤数据或事件。下面以PC机(1)的主站抄收集中器(9)保存的用户电能表每天正向有功总电能量历史数据予以示例,主站通过集中器(9)上行信道发送的数据报文格式如下:
Figure S2008100468317D00121
集中器(9)收到PC机(1)的主站请求有功总电能量历史数据帧后,如PC机(1)的主站所请求的数据全部有效,则通过集中器(9)上行信道发送如下格式的响应数据报文:
Figure S2008100468317D00131
如主站所请求的数据全部无效,集中器(9)则通过上行信道发送如下格式的否定数据报文:
Figure S2008100468317D00132
集中器(9)上行通信规约的测试主要是检查PC机(1)的主站发出执行命令后,集中器(9)的执行动作是否正确;PC机(1)的主站向集中器(9)发出抄收数据请求后,集中器(9)的上传数据是否正确。
3、效率提升
效率提升是采用虚拟电能表模块技术实现的。
集中器(9)、采集器(10)通过RS485、电力线载波或无线与虚拟电能表模块(5.3)进行通信,虚拟电能表模块(5.3)对接收的指令进行分析处理,返回集中器(9)、采集器(10)抄表所需的数据。从而实现了虚拟环境下低压集抄系统走字、抄表过程,以满足高效率测试的需要。
示例:若某一只载波单相表(12)的工作电压为220V,工作电流为5A,负载功率因数为1。考核集中器(9)十天内抄读该载波单相表(12)的日电量历史数据的正确性,按照常规测试方法,该载波单相表(12)要实时运行十天。
采用虚拟电能表模块(5.3)技术,在虚拟电能表模块(5.3)软件包中设置虚拟的单相载波用户电能表的工作电压为220V,工作电流为5A,负载功率因数为1,时钟加速运转倍率为24。
W=P×t×K=U×I×t×PF×K=220V×5A×1×24×1=26.4kWh
W-有功电能量(单位:kWh)
P-有功功率(单位:kW)
t-时间(单位:hour)
K-时钟加速运转倍率
上式表明,虚拟的单相载波电能表在实际时间一小时内,增加的有功电能量为26.4kWh,相当于一个真实的载波单相表(12)在一天内增加的有功电能量。
虚拟电能表模块(5.3)软件包中通过集中器(9)的上行信道每隔一小时给集中器(9)校时一次,共对集中器(9)校时10次,每次所校时钟如下表:
  集中器校时顺序   集中器校时时钟
  1   2008年1月1日23时55分
  2   2008年1月2日23时55分
  3   2008年1月3日23时55分
  4   2008年1月4日23时55分
  5   2008年1月5日23时55分
  6   2008年1月6日23时55分
  7   2008年1月7日23时55分
  8   2008年1月8日23时55分
  9   2008年1月9日23时55分
  10   2008年1月10日23时55分
虚拟电能表模块(5.3)软件包中通过集中器(9)的上行信道给集中器(9)进行第一次校时,将集中器(9)时钟校准为2008年1月1日23时55分,则集中器(9)当第一次校时过后5分钟,即集中器(9)时钟为2008年1月2日24时00分进行对虚拟的载波用户电能表一次抄表,抄读虚拟的载波用户电能表的日末有功电能量;再经过55分钟,虚拟电能表模块(5.3)软件包中通过集中器(9)的上行信道给集中器(9)进行第二次校时,将集中器(9)时钟校准为2008年1月2日23时55分,以后工作过程同上。依次完成对集中器(9)10次校时,集中器(9)也在其嵌入式软件的控制下,每当集中器时钟为24时00分去抄读虚拟的载波用户电能表的日末有功电能量。
这样,集中器(9)在10个小时内可以抄回虚拟的载波用户电能表10天的日末有功电能量,大大提高测试效率。

Claims (2)

1.一种基于虚拟电能表模块的低压集抄系统检测装置,包括低压集抄系统中的集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)、单相表(12);
其特征在于:
设置有PC机(1)、数字信号源(2)、电压功放(3)、电流功放(4)、通信和校检切换电路(5)、电压切换电路(6)、隔离用电流互感器切换电路(7)、隔离用电压互感器切换电路(8)和外加电源(13);
PC机(1)和数字信号源(2)通过RS232串口相连;数字信号源(2)输出端分别接电压功放(3)、电流功放(4);电压功放(3)输出端和外加电源(13)分别接入电压切换电路(6),经过切换选择输出到集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)的电压回路和隔离用电压互感器切换电路(8);隔离用电压互感器切换电路(8)的输出端接入单相表(12)电压回路;电流功放(4)输出端接入隔离用电流互感器切换电路(7),隔离用电流互感器切换电路(7)的输出端接入三相表(11)、单相表(12)的电流回路;通信和校检切换电路(5)分别与集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)、单相表(12)的通信信道、时钟信号和电能校验脉冲信号相接,又与PC机(1)的RS232串口相连。
2.按权利要求1所述的一种基于虚拟电能表模块的低压集抄系统检测装置,其特征在于:
通信和校检切换电路(5)包括通信切换电路和校检切换电路;
所述的通信切换电路包括集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12),设置有电能表RS485通信板(5.1)、台区总表选择电路(5.2)、虚拟电能表模块(5.3)、以太网交换机(5.4)、PSTN调制解调器(5.5)、PSTN交换机(5.6)、GPRS调制解调器(5.7)、GPS时钟源(5.8);
其连接关系是:PSTN调制解调器(5.5)、GPRS调制解调器(5.7)、GPS时钟源(5.8)、虚拟电能表模块(5.3)和电能表RS485通信板(5.1)分别与PC机(1)的RS232串口连接;PSTN交换机(5.6)分别与PSTN调制解调器(5.5)和集中器(9)相连;以太网交换机(5.4)与PC机(1)的网络接口连接;
集中器(9)经过PSTN、GPRS、以太网口或RS232串口与PC机(1)连接;
所述的校检切换电路包括集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12),设置有时钟、电能误差计算器(5.9)、标准电能表(5.10)、时间基准(5.11);
其连接关系是:标准电能表(5.10)和时间基准(5.11)分别与时钟、电能误差计算器(5.9)连接;
集中器(9)、采集器(10)、三相表(11)和单相表(12)分别与时钟、电能误差计算器(5.9)连接。
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