CN101957440B - 数字式电能表的误差量值检定装置及误差量值传递方法 - Google Patents

数字式电能表的误差量值检定装置及误差量值传递方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的数字式电能表的误差量值检定装置、检定系统及传递方法,属于数字电能表误差计量领域,检定装置由三相交流电检定电源、电能脉冲误差比较器、模数式标准电能表组成;模数式标准电能表由信号调理、A/D转换、信号处理、数字通信、电能脉冲输出等模块和接口电路组成;检定系统由检定装置与被检定数字式电能表组成;数字式电能表的误差量传递方法包括误差量值向下传递或向上溯源;本发明的数字式电能表的误差量值检定装置、检定系统、传递方法的技术方案,设计理念完臻、设计理论严谨、设备结构合理、操作方便、简单实用,是数字化电能计量领域的自主创新成果,为提升我国电能计量的准确程度、现代化水平、建立数字化电能计量的新体系作了开拓和贡献,值得采用和推广。

Description

数字式电能表的误差量值检定装置及误差量值传递方法
一.技术领域
本发明公开一种数字式电能表的误差量值检定装置及误差量值传递方法,属于数字电能表误差计量领域,具体涉及新型数字式电能表的误差量值检定装置、数字式电能表的误差量值检定系统及数字式电能表的误差量值传递方法三方面的技术内容。
二.背景技术
为适应电力系统数字化发展的需要,基于IEC61850等通信协议的数字化电力系统得到了越来越多的应用。与此相应的全数字化电能计量系统也应运而生。全数字化电能计量系统的核心是全数字化的电能表。这种电能表与传统机械式或电子式电能表的最大不同点是其测量输入信号不再是传统的模拟电压和模拟电流,而是全数字化的数据流。由于这种新型数字化电能表内部没有模数转换误差,因而提高了电能计量精度。但是,我国目前的电能计量误差的量值传递体系仍然是基于传统的模拟系统的,尚无全数字化的电能表检定标准和误差传递体系。而由于电能计量的准确与否,直接关系到发、供、用电三方的经济利益和社会公平、公正,因而国家相关计量法规明确规定,各种电能表均属于强制检定的计量器具,必须纳入国家现行电能计量误差传递体系中。因此,发明一种可纳入国家现行电能计量误差传递体系中的数字式电能表的误差量值检定装置及误差量值传递方法是极为迫切和必要的。
三.发明内容
本发明的目的在于:向社会提供一种可纳入国家现行电能计量误差传递体系中的数字式电能表的误差量值传递方法及误差量值检定装置。这对于提升我国电能计量的准确程度与现代化水平,对于我国的数字化电能计量的创新研究和普及化推进,对发、供、用电三方的电能供求带来的经济利益和社会公平、公正,都具有重要意义。
本发明的技术方案包括新型数字式电能表的误差量值检定装置、数字式电能表的误差量值检定系统、以及数字式电能表的误差量值传递方法三方面的技术方案。
本发明的新型数字式电能表的误差量值检定装置的技术方案如下:这种数字式电能表的误差量值检定装置,技术特点在于:该数字式电能表的误差量值检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的电能脉冲误差比较器、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表三部分组成。所述传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源,其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的,三相交流电源如是:1.传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源;2.可输出三相交流电压和三相交流电流的功率较小的三相交流电源,只要该电源的输出功率可带动模数式标准电能表即可。所述的传统的电能脉冲比较器,该电能脉冲比较器的信号是数字脉冲的。所述的特定通信标准规约包括但不限于如下:1.IEC61850-9-1;2.IEC61850-9-2;3.SERCOS III;4.MODBUS/TCP;5MODBUS;等等。所述的包含电压和电流信息的数字流是指:符合特定通信标准规约的、又包含电压和电流的数字信息流。
根据以上所述的数字式电能表的误差量值检定装置,技术特点还有:所述的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的电能脉冲误差比较器、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置,或其中三部分彼此分立为各自可独立或单独使用的设置:传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的电能脉冲误差比较器、既带传统三相电压和三相电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表。或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是上述的电能表检定电源与电能脉冲误差比较器组合成一体,而新型模数式标准电能表是独立的;或是电能脉冲误差比较器与新型模数式标准电能表组合成一体,而电能表检定电源是独立的;或是新型模数式标准电能表与电能表检定电源组合成一体,而电能脉冲误差比较器是独立的。
根据以上所述的数字式电能表的误差量值检定装置,技术特点还有:所述的模数式标准电能表由信号调理模块、A/D转换模块、信号处理模块、数字通信模块、电能脉冲输出模块、接口电路组成,其中信号调理模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块输出与A/D转换模块的输入联接,A/D转换模块的输出与信号处理模块的输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块调理、A/D转换模块转换、信号处理模块计算、处理完成对电能信息的计量,即完成电压、电流、功率和电能等量的计量,并按特定通信标准规约将原始数字量组帧通过电能脉冲输出模块输出与输入功率严格成正比的电能脉冲,还通过数字通信模块输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。信号处理模块的输出联接电能脉冲输出模块输入,电能脉冲输出模块带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲。信号处理模块的输出还联接数字通信模块的输入,数字通信模块带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。可见,由于通过标准数字接口输出的数据流是在模数转换后端完成的,因而标准数据流中所包含的三相电压和电流等信息与模数式标准电能表用于脉冲输出计算所用的三相电压和电流信息是完全相同的。通常,脉冲输出部分误差非常小,可忽略不计,则模数式标准电能表的电能脉冲输出精度与其数字流中所包含的三相电压和电流的精度是相等的。所述的信号调理模块如是:1.电阻分压器、电流分流器;2.仪用电压互感器、仪用电流互感器;3.电阻分压器、仪用电流互感器等。所述的A/D转换模块型号如是:1.AD1674;2.ADS7813;3.AD7663等。所述的信号处理模块如是:1.单片机:型号如80C51、LPC2458等;2.DSP:型号如TMS320C32、TMS320C6712等;3.FPGA:型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等;所述的数字通信模块如是:1.光以太网模块,型号如ATR-S0100、或ATR-04006、或ATR-01003C;2.DM9161EP;3.SN75176等。电能脉冲输出模块型号如是:1.EPM7064、2.CD4046、3.LPC932等。所述的符合特定通信标准规约的、包含电压和电流信息的数字流的含义如前已指出的,都不再重述。
本发明的数字式电能表的误差量值检定系统的技术方案如下:根据以上所述的数字式电能表的误差量值检定装置构成的数字式电能表误差量值检定系统,技术特点在于:所述的该数字式电能表误差量值检定系统由数字式电能表的误差量值检定装置与被检定数字式电能表组成,上述两者构成一个数字式电能表的误差量值最小检定系统。
根据以上所述的数字式电能表的误差量值检定装置构成的数字式电能表误差量值检定系统,技术特点还有:所述的数字式电能表的误差量值检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的电能脉冲误差比较器、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表三部分组成,数字式电能表的误差量值检定装置的新型模数式标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流的信号经过自身计算、处理、输出所计量电能的标准电能脉冲给传统的电能脉冲误差比较器,被检定数字式电能表通过其接口电路输入新型模数式标准电能表输出的特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流,经过自身计算、处理、输出所计量的电能脉冲给传统的电能脉冲误差比较器,经过电能脉冲误差比较器对两电能脉冲比较,得出数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表所计量的电能和被检定数字式电能表所计量的电能之差值,实现对被检定数字式电能表误差量值的检定。照此操作便实现了新型数字式电能表的误差等级或精度等级的检定。所述的数字式电能表的误差量值检定装置及其组成各部分具体结构、所述的关于特定通信标准规约内容、所述的关于数字信息流内容,都如以上所述的,不再重述。所述的被检定的数字式电能表具体结构如是:1.满足IEC61850-9-1通信规约的数字电能表、2.满足IEC61850-9-2通信规约的数字电能表、3.满足SERCOS III通信规约的数字电能表、4.满足MODBUS/TCP通信规约的数字电能表等。
本发明的数字式电能表的误差量值传递方法,技术特点在于:该数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表和被检定数字式电能表完成或实现,也即采用数字式电能表的误差量值检定系统完成或实现。根据电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量模数式标准电能表的电能,根据模数式标准电能表输出的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流计量被检定数字式电能表的电能,将各自计量的电能脉冲输入电能脉冲误差比较器中并对输入的两电能脉冲比较,得出被检定数字式电能表电能计量误差,实现对被检定数字式电能表的误差量值传递。该数字式电能表的误差量值传递方法是采用数字式电能表的误差量值检定系统去完成或实现对被检定数字式电能表误差量值的校准或传递。
根据以上所述的数字式电能表的误差量值传递方法,技术特点还有:所述采用的数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号,经过自身计算、处理、输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流和与之精度完全相等的电能脉冲,通过其数字接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流给被检定数字式电能表,同时通过其脉冲接口电路输出电能脉冲给电能脉冲误差比较器,所述采用的被检定数字式电能表接收到模数式标准电能表输来的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流经过自身计算、处理、输出被检定电能脉冲到电能脉冲误差比较器,经过电能脉冲误差比较器对两电能脉冲比较,得出数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表所计量的电能和被检定数字式电能表所计量的电能之差值,得出被检定数字式电能表误差量值,实现或完成数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表对被检定数字式电能表的误差量值向下传递。所述的数字式电能表的误差量值检定装置及其组成各部分具体结构、所述的被检定数字式电能表具体结构、所述的关于特定通信标准规约内容、所述的关于数字信息流内容,都如以上所述的,不再重述。
本发明的又一种数字式电能表的误差量值传递方法,技术特点在于:该数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置和更高准确度等级的常规标准电能表完成或实现,采用的数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表和更高准确度等级的常规标准电能表,根据电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量各自的电能,并将各自计量的电能脉冲信号均输入电能脉冲误差比较器中,对模数式标准电能表计量的电能脉冲和更高准确度等级的常规标准电能表计量的电能脉冲比较,得出模数式标准电能表电能计量误差,实现上级电能计量标准对数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表的误差量值传递。所述的该数字式电能表的误差量值传递方法是采用更高准确度等级的常规标准电能表去完成或实现对数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表误差量值的校准或传递。所述的更高准确度等级的常规标准电能表是指其电能计量准确度等级比被校准的模数式标准电能表的电能计量准确度等级更高,实际选用等级比被校准的模数式标准电能表高于两个等级的更高准确度等级的常规标准电能表最好。该更高准确度等级的常规标准电能表的具体结构属于常规公知公用的已有技术内容。
根据以上所述的数字式电能表的误差量值传递方法,技术特点还有:所述采用的数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理,通过其脉冲接口电路输出计量的电能脉冲给电能脉冲误差比较器,所述采用的更高准确度等级的常规标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出电能脉冲到电能脉冲误差比较器,经过电能脉冲误差比较器对两电能脉冲比较,得出数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表和更高准确度等级的常规标准电能表电能计量值的差值,并得出数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表误差量值,实现更高准确度等级的常规标准电能表对数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表的误差量值传递,即实现对数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表误差量值传递向上溯源。所述的数字式电能表的误差量值检定装置及其组成各部分具体结构、所述的关于特定通信标准规约内容、所述的关于数字信息流内容,都如以上所述的,不再重述。
本发明的再一种数字式电能表的误差量值传递方法,技术特点在于:该数字式电能表的误差量值传递方法采用常规电能表的误差量值检定装置完成或实现,即采用常规电能表的误差量值检定装置和被检定模数式标准电能表完成或实现,其中所述的常规电能表的误差量值检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的电能脉冲误差比较器、更高准确度等级的常规标准电能表三部分组成,所述采用的常规电能表的误差量值检定装置的更高准确度等级的常规标准电能表和被检定模数式标准电能表,根据电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量各自的电能,并将各自计量的电能脉冲信号均输入电能脉冲误差比较器中,对输入的两电能脉冲比较,得出被检定模数式标准电能表电能计量误差,实现上级电能计量标准对被检定模数式标准电能表的误差量值传递。所述的该数字式电能表的误差量值传递方法是采用常规电能表的误差量值检定装置的更高准确度等级的常规标准电能表去完成或实现对被检定模数式标准电能表误差量值的校准或传递。所述的更高准确度等级的常规标准电能表是指其电能计量准确度等级比被校准的模数式标准电能表的电能计量准确度等级更高,实际选用等级比被校准的模数式标准电能表高于两个等级的更高准确度等级的常规标准电能表最好。该更高准确度等级的常规标准电能表的具体结构属于常规公知公用的已有技术内容。
根据以上所述的数字式电能表的误差量值传递方法,技术特点还有:所述采用的常规电能表的误差量值检定装置更高准确度等级的常规标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出电能脉冲到电能脉冲误差比较器,所述采用的被检定的模数式标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出被检定电能脉冲到电能脉冲误差比较器,经过电能脉冲误差比较器对两电能脉冲比较,得出常规电能表的误差量值检定装置的更高准确度等级的常规标准电能表和被检定模数式标准电能表电能计量值的差值,得出被检定模数式标准电能表误差量值,实现常规电能表的误差量值检定装置的更高准确度等级的常规标准电能表对被检定模数式标准电能表的误差量值传递,即实现对被检定模数式标准电能表误差量值传递向上溯源。所述的被检定模数式标准电能表具体结构,所述的关于特定通信标准规约内容、所述的关于数字信息流内容,都如以上所述的,不再重述。
本发明的技术方案优点有:1.本发明的技术方案包括新型数字式电能表的误差量值检定装置、数字式电能表的误差量值检定系统、及数字式电能表的误差量值传递方法三方面,比较完整地提供一种可纳入国家现行电能计量误差传递体系中的数字式电能表的误差量值传递方法及误差量值检定装置和检定系统。这对于我国尽快实现或普及电能计量数字化作了铺垫、准备和贡献;2.本发明的新型数字式电能表的误差量值检定装置、数字式电能表的误差量值检定系统、及数字式电能表的误差量值传递方法三方面的技术方案,在我国尽快实现或普及电能计量数字化的需求下全数字化电能计量系统应运而生,该全数字化电能计量系统是我国电能计量数字化领域的自主创新成果,为提升我国电能计量的准确程度与现代化水平,对于我国的数字化电能计量的创新研究和普及化推进,对发、供、用电三方的电能供求带来的经济利益和社会公平、公正,都具有重要意义;3.本发明的技术方案包括新型数字式电能表的误差量值检定装置、数字式电能表的误差量值检定系统、及数字式电能表的误差量值传递方法三方面的技术内容设计理念完臻、设计理论严谨、设备结构合理、操作方便、简单实用。本发明的新型数字式电能表的误差量值检定装置、数字式电能表的误差量值检定系统、及数字式电能表的误差量值传递方法值得采用和推广。
四.附图说明
本发明的说明书附图共有5幅:
图1为新型数字式电能表的误差量值检定装置结构示意图;
图2为模数式标准电能表结构方框图;
图3为数字式电能表的误差量值检定系统结构示意图,也即数字式电能表的误差量值传递方法向下传递采用的数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表和被检定数字式电能表结构图;
图4为数字式电能表的误差量值传递方法向上溯源采用的常规电能表的误差量值检定装置和被检定模数式标准电能表结构图;
图5为数字式电能表的误差量值传递方法向上溯源采用的数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表和更高准确度等级的常规标准电能表结构图。
在各图中采用了统一标号,即同一物件在各图中用同一标号。在各图中:1.新型数字式电能表的误差量值检定装置;2.三相的电能表检定电源;3.模数式标准电能表;4.电能脉冲误差比较器;5.信号调理模块;6.A/D转换模块;7.电能脉冲输出模块;8.信号处理模块;9.数字通信模块;10.被检定数字式电能表;11.常规电能表的误差量值检定装置;12.常规三相检定电源;13.更高准确度等级的常规标准电能表;14.被检定模数式标准电能表。
五.具体实施方式
本发明的具体实施方式包括数字式电能表的误差量值检定装置、数字式电能表的误差量值检定系统、数字式电能表的误差量值传递方法三方面的实施例。其中数字式电能表的误差量值传递方法又细分三个方法的实施例。
第一部分.本发明的数字式电能表的误差量值检定装置非限定实施例如下:
实施例一.新型数字式电能表的误差量值检定装置
该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置具体结构由图1~图2联合示出,图1所示的是新型数字式电能表的误差量值检定装置结构示意图,如图1所示,该例的数字式电能表的误差量值检定装置1由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3三部分及系统软件,或还有壳体组成。该例传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2,其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的,该三相交流电源2如是传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源。该例传统的电能脉冲比较器4的信号是数字脉冲的。该例的特定通信标准规约包括但不限于如下:1.IEC61850-9-1;2.IEC61850-9-2;3.SERCOSIII;4.MODBUS/TCP;5.MODBUS;等等。该例的包含电压和电流信息的数字流是指:符合特定通信标准规约的、又包含电压和电流信息的数字信息流。该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分彼此分立为各自可独立或单独使用的设置:传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相电压和三相电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3。图2所示的是模数式标准电能表结构方框图,该例的模数式标准电能表3由信号调理模块5、A/D转换模块6、电能脉冲输出模块7、信号处理模块8、数字通信模块9、接口电路、仪器壳体与面板等组成。其中信号调理模块5带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块5输出与A/D转换模块6的输入联接,A/D转换模块6的输出与信号处理模块的8输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块5调理、A/D转换模块6转换、信号处理模块8计算、处理完成对电能信息的计量,即完成电压、电流、功率和电能等量的计量,并按特定通信标准规约将原始数字量组帧通过电能脉冲输出模块7输出与输入功率严格成正比的电能脉冲,还通过数字通信模块9输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。信号处理模块8的输出联接电能脉冲输出模块7的输入,电能脉冲输出模块7带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲。信号处理模块8的输出还联接数字通信模块9的输入,数字通信模块9带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。可见,由于通过数字接口输出的数据流是在模数转换后端完成的,因而数字流中所包含的三相电压和电流等信息与模数式标准电能表3用于脉冲输出计算用的三相电压和电流信息是完全相同的。通常,脉冲输出部分误差非常小,可忽略不计,则模数式标准电能表3的脉冲输出精度与其数字流中所包含的三相电压和电流的精度是相等的。该例的信号调理模块5如是电阻分压器或电流分流器等。该例的A/D转换模块6型号如是AD1674等。该例电能脉冲输出模块7型号如是EPM7064等。该例的信号处理模块8如是单片机:型号如80C51、LPC2458等。该例的数字通信模块9如是光以太网模块:型号如ATR-S0100、或ATR-04006、或ATR-01003C等。
实施例二.新型数字式电能表的误差量值检定装置
该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置具体结构可用图1~图2等联合示出,该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置与实施例一的新型数字式电能表的误差量值检定装置不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是电能表检定电源2与电能脉冲误差比较器4组合成一体,而新型模数式标准电能表3是独立的。2.该例的电能表检定电源2如是功率较小的三相交流电源,只要该电源的输出功率可带动模数式标准电能表即可。3.该例的信号调理模块5如是仪用电压互感器、或仪用电流互感器等。4.该例的A/D转换模块6型号如是ADS7813等。5.该例的信号处理模块8如是DSP:型号如TMS320C32、TMS320C6712等。6.该例的数字通信模块9型号如是DM9161EP等。7.该例电能脉冲输出模块7型号如是2CD4046等。该例的符合特定通信标准规约的内容以及包含电压和电流信息的数字流的含义如前已指出的,不再重述。该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置其余未述的,全同于实施例一中所述的,不再重述。
实施例三.新型数字式电能表的误差量值检定装置
该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置具体结构可用图1~图2等联合示出,该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置与实施例一、实施例二的新型数字式电能表的误差量值检定装置不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是电能脉冲误差比较器4与新型模数式标准电能表3组合成一体,而电能表检定电源2是独立的。2.该例的信号调理模块5如是电阻分压器、或仪用电流互感器等。3.该例的A/D转换模块6型号如是AD7663等。4.该例的信号处理模块8如是FPGA:型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等。5.该例的数字通信模块9型号如是SN75176等。6.该例电能脉冲输出模块7型号如是LPC932等。该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置其余未述的,全同于实施例一、实施例二中所述的,不再重述。
实施例四.新型数字式电能表的误差量值检定装置
该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置具体结构可用图1~图2等联合示出,该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置与实施例一~实施例三的新型数字式电能表的误差量值检定装置不同点有:该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是新型模数式标准电能表3与电能表检定电源2组合成一体,而电能脉冲误差比较器4是独立的。该例的新型数字式电能表的误差量值检定装置其余未述的,全同于实施例一~实施例三中所述的,不再重述。
第二部分.本发明的数字式电能表的误差量值检定系统非限定实施例如下:
实施例一.数字式电能表的误差量值检定系统
该例的数字式电能表的误差量值检定系统具体结构由图1~图3联合示出,图3所示的是该例数字式电能表的误差量值检定系统结构示意图,如图3所示,该例的该数字式电能表误差量值检定系统由数字式电能表的误差量值检定装置1与被检定数字式电能表10组成,上述两者构成一个数字式电能表的误差量值最小检定系统。该例的数字式电能表的误差量值检定装置1由图1示出,该检定装置1由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3三部分及系统软件,或还有壳体组成。该例传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2,其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的,该电能表检定电源2如是传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源。该例传统的电能脉冲比较器4的信号是数字脉冲的。该例的特定通信标准规约包括但不限于如下:1.IEC61850-9-1;2.IEC61850-9-2;3.SERCOSIII;4.MODBUS/TCP;5.MODBUS;等等。该例的包含电压和电流信息的数字流是指:符合特定通信标准规约的、又包含电压和电流信息的数字信息流。该例的被检定数字式电能表10如是满足IEC61850-9-1通信规约的数字电能表等。该例的数字式电能表的误差量值检定装置1的新型模数式标准电能表3通过其接口电路输入电能表检定电源2输出的三相交流电压和三相交流电流的信号经过自身计算、处理、输出所计量的电能脉冲给传统的电能脉冲误差比较器4,被检定数字式电能表10通过其接口电路输入新型模数式标准电能表3输出的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流,经过自身计算、处理、输出所计量的电能脉冲给传统的电能脉冲误差比较器4,经过电能脉冲误差比较器4对两电能脉冲比较,得出数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3所计量的电能和被检定数字式电能表10所计量的电能之差值,实现对被检定数字式电能表10误差量值的检定。照此操作便实现了新型数字式电能表的误差等级或精度等级的检定。该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分彼此分立为各自可独立或单独使用的设置:传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相电压和三相电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3。图2所示的是模数式标准电能表3的结构方框图,该例的模数式标准电能表3由信号调理模块5、A/D转换模块6、电能脉冲输出模块7、信号处理模块8、数字通信模块9、接口电路、仪器壳体与面板等组成。其中信号调理模块5带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块5输出与A/D转换模块6的输入联接,A/D转换模块6的输出与信号处理模块的8输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块5调理、A/D转换模块6转换、信号处理模块8计算、处理完成对电能信息的计量,即完成电压、电流、功率和电能等量的计量,并按特定通信标准规约将原始数字量组帧通过电能脉冲输出模块7输出与输入功率严格成正比的电能脉冲,还通过数字通信模块9输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。信号处理模块8的输出联接电能脉冲输出模块7的输入,电能脉冲输出模块7带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲。信号处理模块8的输出还联接数字通信模块9的输入,数字通信模块9带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。可见,由于通过标准数字接口输出的数字流是在模数转换后端完成的,因而数字流中所包含的三相电压和电流等信息与模数式标准电能表3用于脉冲输出计算用的三相电压和电流信息是完全相同的。通常,脉冲输出部分误差非常小,可忽略不计,则模数式标准电能表3的脉冲输出精度与其数字流中所包含的三相电压和电流的精度是相等的。该例的信号调理模块5如是电阻分压器或电流分流器等。该例的A/D转换模块6型号如是AD1674等。该例电能脉冲输出模块7型号如是EPM7064等。该例的信号处理模块8如是单片机:型号如80C51、LPC2458等。该例的数字通信模块9如是光以太网模块:型号如ATR-S0100、或ATR-04006、或ATR-01003C等。
实施例二.数字式电能表的误差量值检定系统
该例的数字式电能表的误差量值检定系统具体结构由图1~图3联合示出,该例的数字式电能表的误差量值检定系统与实施例一的数字式电能表的误差量值检定系统不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是电能表检定电源2与电能脉冲误差比较器4组合成一体,而新型模数式标准电能表3是独立的。2.该例的电能表检定电源2如是功率较小的三相交流电源,只要该电源的输出功率可带动模数式标准电能表即可。3.该例的被检定数字式电能表10如是满足IEC61850-%2通信规约的数字电能表等。4.该例的信号调理模块5如是仪用电压互感器、或仪用电流互感器等。5.该例的A/D转换模块6型号如是ADS7813等。6.该例的信号处理模块8如是DSP:型号如TMS320C32、TMS320C6712等。7.该例的数字通信模块9型号如是DM9161EP等。8.该例电能脉冲输出模块7型号如是2CD4046等。该例的符合特定通信标准规约的内容以及包含电压和电流信息的数字流的含义如前已指出的,不再重述。该例的数字式电能表的误差量值检定系统其余未述的,全同于实施例一中所述的,不再重述。
实施例三.数字式电能表的误差量值检定系统
该例的数字式电能表的误差量值检定系统具体结构由图1~图3联合示出,该例的数字式电能表的误差量值检定系统与实施例一、实施例二的新型数字式电能表的误差量值检定系统不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是电能脉冲误差比较器4与新型模数式标准电能表3组合成一体,而电能表检定电源2是独立的。2.该例的被检定数字式电能表10如是满足SERCOSIII通信规约的数字电能表等。3.该例的信号调理模块5如是电阻分压器、或仪用电流互感器等。4.该例的A/D转换模块6型号如是AD7663等。5.该例的信号处理模块8如是FPGA:型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等。6.该例的数字通信模块9型号如是SN75176等。7.该例电能脉冲输出模块7型号如是LPC932等。该例的数字式电能表的误差量值检定系统其余未述的,全同于实施例一、实施例二中所述的,不再重述。
实施例四.数字式电能表的误差量值检定系统
该例的新型数字式电能表的误差量值检定系统具体结构由图1~图3联合示出,该例的数字式电能表的误差量值检定系统与实施例一~实施例三的数字式电能表的误差量值检定系统不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是新型模数式标准电能表3与电能表检定电源2组合成一体,而电能脉冲误差比较器4是独立的。2.该例的被检定数字式电能表10如是满足MODBUS/TCP通信规约的数字电能表等。该例的新型数字式电能表的误差量值检定系统其余未述的,全同于实施例一~实施例三中所述的,不再重述。
第三部分.本发明的数字式电能表的误差量值传递方法非限定实施例如下:
实施例一.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置1完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和被检定数字式电能表10去完成或实现,也即采用数字式电能表的误差量值检定系统去完成或实现。该例的新型数字式电能表的误差量值检定系统具体结构由图1~图3联合示出,图3所示的是该例数字式电能表的误差量值检定系统结构示意图,如图3中所示的,该例的该数字式电能表误差量值检定系统由数字式电能表的误差量值检定装置1与被检定数字式电能表10组成,上述两者构成一个数字式电能表的误差量值最小检定系统。该例的数字式电能表的误差量值检定装置1由图1示出,该检定装置1由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3三部分及系统软件,或还有壳体组成。该例传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2,其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的,该三相交流电源2如是传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源。该例传统的电能脉冲比较器4的信号是数字脉冲的。该例的特定通信标准规约包括但不限于如下:1.IEC61850-9-1;2.IEC61850-9-2;3.SERCOSIII;4.MODBUS/TCP;5.MODBUS;等等。该例的包含电压和电流信息的标准数字流是指:符合特定通信标准规约的、又包含电压和电流信息的数字信息流。该例的被检定数字式电能表10如是满足IEC61850-9-1通信规约的数字电能表等。该例的数字式电能表的误差量值传递方法:根据电能表检定电源2输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量模数式标准电能表3的电能,根据模数式标准电能表3输出的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流计量被检定数字式电能表10的电能,并将各自计量的电能脉冲输入电能脉冲误差比较器4中,对输入的两电能脉冲比较,得出被检定数字电能表10电能计量误差,实现对被检定数字式电能表10的误差量值传递。所述采用的数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3通过其接口电路输入电能表检定电源2输出的三相交流电压和三相交流电流信号,经过自身计算、处理、输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流和与之精度完全相等的电能脉冲,并通过其数字接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流给被检定数字电能表10,同时通过其脉冲接口电路输出电能脉冲给电能脉冲误差比较器4,所述采用的被检定数字式电能表10接收到模数式标准电能表3输来的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流经过自身计算、处理、输出被检定电能脉冲到电能脉冲误差比较器4,经过电能脉冲误差比较器4对两电能脉冲比较,得出数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3所计量的电能和被检定数字式电能表10所计量的电能之差值,得出被检定数字式电能表10的误差量值,实现或完成数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3对被检定数字式电能表10的误差量值向下传递。该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分彼此分立为各自可独立或单独使用的设置:传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相电压和三相电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3。图2所示的是模数式标准电能表3结构方框图,该例的模数式标准电能表3由信号调理模块5、A/D转换模块6、电能脉冲输出模块7、信号处理模块8、数字通信模块9、接口电路、仪器壳体与面板等组成。其中信号调理模块5带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块5输出与A/D转换模块6的输入联接,A/D转换模块6的输出与信号处理模块的8输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块5调理、A/D转换模块6转换、信号处理模块8计算、处理完成对电能信息的计量,即完成电压、电流、功率和电能等量的计量,并按特定通信标准规约将原始数字量组帧通过电能脉冲输出模块7输出与输入功率严格成正比的电能脉冲,还通过数字通信模块9输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。信号处理模块8的输出联接电能脉冲输出模块7的输入,电能脉冲输出模块7带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲。信号处理模块8的输出还联接数字通信模块9的输入,数字通信模块9带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。可见,由于通过数字接口输出的数字流是在模数转换后端完成的,因而数字流中所包含的三相电压和电流等信息与模数式标准电能表3用于脉冲输出计算用的三相电压和电流信息是完全相同的。通常,脉冲输出部分误差非常小,可忽略不计,则模数式标准电能表3的脉冲输出精度与其标准数据流中所包含的三相电压和电流的精度是相等的。该例的信号调理模块5如是电阻分压器或电流分流器等。该例的A/D转换模块6型号如是AD1674等。该例电能脉冲输出模块7型号如是EPM7064等。该例的信号处理模块8如是单片机:型号如80C51、LPC2458等。该例的数字通信模块9如是光以太网模块:型号如ATR-S0100、或ATR-04006、或ATR-01003C等。该数字式电能表的误差量值传递方法是采用数字式电能表的误差量值检定装置1及模数式标准电能表3去完成或实现对被检定的数字式电能表10误差量值的校准或传递。
实施例二.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的该数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定系统完成或实现,该例的新型数字式电能表的误差量值检定系统具体结构由图1~图3联合示出。该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是电能表检定电源2与电能脉冲误差比较器4组合成一体,而新型模数式标准电能表3是独立的。2.该例的电能表检定电源2如是功率较小的三相交流电源,只要该电源的输出功率可带动模数式标准电能表即可。3.该例的被检定数字式电能表10如是满足IEC61850-9-2通信规约的数字电能表等。4.该例的信号调理模块5如是仪用电压互感器、或仪用电流互感器等。5.该例的A/D转换模块6型号如是ADS7813等。6.该例的信号处理模块8如是DSP:型号如TMS320C32、TMS320C6712等。7.该例的数字通信模块9型号如是DM9161EP等。8.该例电能脉冲输出模块7型号如是2CD4046等。该例的符合特定通信标准规约的内容以及包含电压和电流信息的数字流的含义如前已指出的,不再重述。该例的数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一中所述的,不再重述。
实施例三.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定系统完成或实现,该例的新型数字式电能表的误差量值检定系统具体结构由图1~图3联合示出。该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一、实施例二的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是电能脉冲误差比较器4与新型模数式标准电能表3组合成一体,而电能表检定电源2是独立的。2.该例的被检定数字式电能表10如是满足SERCOSIII通信规约的数字电能表等。3.该例的信号调理模块5如是电阻分压器、或仪用电流互感器等。4.该例的A/D转换模块6型号如是AD7663等。5.该例的信号处理模块8如是FPGA:型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等。6.该例的数字通信模块9型号如是SN75176等。7.该例电能脉冲输出模块7型号如是LPC932等。该例的数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一、实施例二中所述的,不再重述。
实施例四.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定系统完成或实现,该例的新型数字式电能表的误差量值检定系统具体结构由图1~图3联合示出。该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一~实施例三的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是新型模数式标准电能表3与电能表检定电源2组合成一体,而电能脉冲误差比较器4是独立的。2.该例的被检定数字式电能表10如是满足MODBUS/TCP通信规约的数字电能表等。该例的新型数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一~实施例三中所述的,不再重述。
第四部分.本发明的又一种数字式电能表的误差量值传递方法非限定实施例如下:
实施例一.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置1完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13去完成或实现。该例采用的数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13具体结构由图1、图2、图5联合示出,图5所示的是该例数字式电能表的误差量值传递方法所采用的检定系统结构示意图,如图5中所示的,该例数字式电能表的误差量值传递方法采用的更高准确度等级的常规标准电能表13是指其电能计量准确度等级比被校准的模数式标准电能表3的电能计量准确度等级更高,实际选用等级比被校准的模数式标准电能表高于两个等级的更高准确度等级的常规标准电能表最好。该更高准确度等级的常规标准电能表的具体结构属于常规公知公用的已有技术内容。该例采用的数字式电能表的误差量值检定装置1由图1示出,图1所示的检定装置1由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3三部分及系统软件,或还有壳体组成。该例传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2,其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的,该三相交流电源2如是传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源。该例传统的电能脉冲比较器4的信号是数字脉冲的。该例的特定通信标准规约包括但不限于如下:1.IEC61850-9-1;2.IEC61850-9-2;3.SERCOSIII;4.MODBUS/TCP;5.MODBUS;等等。该例的包含电压和电流信息的标准数字流是指:符合特定通信标准规约的、又包含电压和电流信息的数字信息流。该例的数字式电能表的误差量值传递方法:采用的数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13,根据电能表检定电源2输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量各自的电能,并将各自计量的电能脉冲信号均输入电能脉冲误差比较器4中,对模数式标准电能表3计量的电能脉冲和更高准确度等级的常规标准电能表13计量的电能脉冲进行比较,得出模数式标准电能表3电能计量误差,实现上级电能计量标准对数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3的误差量值传递。所述采用的数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3,通过其接口电路输入电能表检定电源2输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、通过其脉冲接口电路输出计量的电能脉冲给电能脉冲误差比较器4,所述采用的更高准确度等级的常规标准电能表13通过接口电路输入电能表检定电源2输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出电能脉冲到电能脉冲误差比较器4,经过电能脉冲误差比较器4对两电能脉冲比较,得出数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13电能计量值的差值,并得出数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3误差量值,实现更高准确度等级的常规标准电能表13对数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3的误差量值传递,即实现对数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3误差量值传递向上溯源。该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分彼此分立为各自可独立或单独使用的设置:传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、既带传统三相电压和三相电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表3。图2所示的是模数式标准电能表3结构方框图,该例的模数式标准电能表3由信号调理模块5、A/D转换模块6、电能脉冲输出模块7、信号处理模块8、数字通信模块9、接口电路、仪器壳体与面板等组成。其中信号调理模块5带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块5输出与A/D转换模块6的输入联接,A/D转换模块6的输出与信号处理模块的8输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块5调理、A/D转换模块6转换、信号处理模块8计算、处理完成对电能信息的计量,即完成电压、电流、功率和电能等量的计量,并按特定通信标准规约将原始数字量组帧通过电能脉冲输出模块7输出与输入功率严格成正比的电能脉冲,还通过数字通信模块9输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。信号处理模块8的输出联接电能脉冲输出模块7的输入,电能脉冲输出模块7带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲。信号处理模块8的输出还联接数字通信模块9的输入,数字通信模块9带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。可见,由于通过数字接口输出的数字流是在模数转换后端完成的,因而数字流中所包含的三相电压和电流等信息与模数式标准电能表3用于脉冲输出计算用的三相电压和电流信息是完全相同的。通常,脉冲输出部分误差非常小,可忽略不计,则模数式标准电能表3的脉冲输出精度与其数字流中所包含的三相电压和电流的精度是相等的。该例的信号调理模块5如是电阻分压器或电流分流器等。该例的A/D转换模块6型号如是AD1674等。该例电能脉冲输出模块7型号如是EPM7064等。该例的信号处理模块8如是单片机:型号如80C51、LPC2458等。该例的数字通信模块9如是光以太网模块:型号如ATR-S0100、或ATR-04006、或ATR-01003C等。
实施例二.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置1完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13去完成或实现。该例采用的数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13具体结构由图1、图2、图5联合示出,该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是电能表检定电源2与电能脉冲误差比较器4组合成一体,而新型模数式标准电能表3是独立的。2.该例的电能表检定电源2如是功率较小的三相交流电源,只要该电源的输出功率可带动模数式标准电能表即可。3.该例的信号调理模块5如是仪用电压互感器、或仪用电流互感器等。4.该例的A/D转换模块6型号如是ADS7813等。5.该例的信号处理模块8如是DSP:型号如TMS320C32、TMS320C6712等。6.该例的数字通信模块9型号如是DM9161EP等。7.该例电能脉冲输出模块7型号如是2CD4046等。该例的符合特定通信标准规约的内容以及包含电压和电流信息的标准数字流的含义如前已指出的,不再重述。该例的数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一中所述的,不再重述。
实施例三.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置1完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13去完成或实现。该例采用的数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13具体结构由图1、图2、图5联合示出,该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一、实施例二的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:1.该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是电能脉冲误差比较器4与新型模数式标准电能表3组合成一体,而电能表检定电源2是独立的。2.该例的信号调理模块5如是电阻分压器、或仪用电流互感器等。3.该例的A/D转换模块6型号如是AD7663等。4.该例的信号处理模块8如是FPGA:型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等。5.该例的数字通信模块9型号如是SN75176等。6.该例电能脉冲输出模块7型号如是LPC932等。该例的数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一、实施例二中所述的,不再重述。
实施例四.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置1完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13去完成或实现。该例采用的数字式电能表的误差量值检定装置1的模数式标准电能表3和更高准确度等级的常规标准电能表13具体结构由图1、图2、图5联合示出,该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一~实施例三的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:该例的由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源2、传统的电能脉冲误差比较器4、新型模数式标准电能表3三部分组合一体的数字式电能表的误差量值检定装置1,或其中三部分两两组合分立成各自可独立或单独使用的设置:如是新型模数式标准电能表3与电能表检定电源2组合成一体,而电能脉冲误差比较器4是独立的。该例的新型数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一~实施例三中所述的,不再重述。
第五部分.本发明的再一种数字式电能表的误差量值传递方法非限定实施例如下:
实施例一.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用常规电能表的误差量值检定装置完成或实现,即采用常规电能表的误差量值检定装置和被检定模数式标准电能表完成或实现,采用的该常规电能表的误差量值检定装置和被检定模数式标准电能表具体结构由图2、图4联合示出,图4所示的是该例采用的常规电能表的误差量值检定装置11和被检定模数式标准电能表14结构示意图,如图4中所示该例的常规电能表的误差量值检定装置11由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源12、传统的电能脉冲误差比较器4、更高准确度等级的常规标准电能表13三部分及系统软件,或还有壳体组成。该例传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源12,其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的,该三相交流电源12如是传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源。该例传统的电能脉冲比较器4的信号是数字脉冲的。该例的更高准确度等级的常规标准电能表13是指其电能计量准确度等级比被校准的模数式标准电能表3的电能计量准确度等级更高,实际选用等级比被校准的模数式标准电能表高于两个等级的更高准确度等级的常规标准电能表最好。该更高准确度等级的常规标准电能表的具体结构属于常规公知公用的已有技术内容。该例的更高准确度等级的常规标准电能表13和被检定模数式标准电能表14根据电能表检定电源12输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量各自的电能,并将各自计量的电能脉冲信号均输入电能脉冲误差比较器4中,对标准电能脉冲和被检定电能脉冲比较,得出被检定模数式标准电能表14电能计量误差,实现上级电能计量标准对被检定模数式标准电能表14的误差量值传递。所述采用的常规电能表的误差量值检定装置11的更高准确度等级的常规标准电能13表,通过其接口电路输入电能表检定电源12输出三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出电能脉冲到电能脉冲误差比较器4,所述采用的被检定的模数式标准电能表14通过其接口电路输入电能表检定电源12输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出计量的电能脉冲到电能脉冲误差比较器4,经过电能脉冲误差比较器4对两电能脉冲比较,得出常规电能表的误差量值检定装置11的更高准确度等级的常规标准电能表13和被检定模数式标准电能表14电能计量值的差值,得出被检定模数式标准电能表14误差量值,实现常规电能表的误差量值检定装置11的更高准确度等级的常规标准电能表13对被检定模数式标准电能表14的误差量值传递,即实现对被检定模数式标准电能表14误差量值传递向上溯源。图2所示的是模数式标准电能表14结构方框图,该例的模数式标准电能表14由信号调理模块5、A/D转换模块6、电能脉冲输出模块7、信号处理模块8、数字通信模块9、接口电路、仪器壳体与面板等组成。其中信号调理模块5带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块5输出与A/D转换模块6的输入联接,A/D转换模块6的输出与信号处理模块的8输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块5调理、A/D转换模块6转换、信号处理模块8计算、处理完成对电能信息的计量,即完成电压、电流、功率和电能等量的计量,并按特定通信标准规约将原始数字量组帧通过电能脉冲输出模块7输出与输入功率严格成正比的电能脉冲,还通过数字通信模块9输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。信号处理模块8的输出联接电能脉冲输出模块7的输入,电能脉冲输出模块7带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲。信号处理模块8的输出还联接数字通信模块9的输入,数字通信模块9带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。可见,由于通过数字接口输出的数字流是在模数转换后端完成的,因而数字流中所包含的三相电压和电流等信息与模数式标准电能表14用于脉冲输出计算用的三相电压和电流信息是完全相同的。通常,脉冲输出部分误差非常小,可忽略不计,则模数式标准电能表14的脉冲输出精度与其数字流中所包含的三相电压和电流的精度是相等的。该例的特定通信标准规约包括但不限于如下:1.IEC61850-9-1;2.IEC61850-9-2;3.SERCOSIII;4.MODBUS/TCP;5.MODBUS;等等。该例的包含电压和电流信息的标准数字流是指:符合特定通信标准规约的内容以及包含电压和电流信息的数字信息流。该例的信号调理模块5如是电阻分压器或电流分流器等。该例的A/D转换模块6型号如是AD1674等。该例电能脉冲输出模块7型号如是EPM7064等。该例的信号处理模块8如是单片机:型号如80C51、LPC2458等。该例的数字通信模块9如是光以太网模块:型号如ATR-S0100、或ATR-04006、或ATR-01003C等。
实施例二.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用常规电能表的误差量值检定装置11完成或实现,即采用常规电能表的误差量值检定装置11和被检定模数式标准电能表14完成或实现,采用的该常规电能表的误差量值检定装置和被检定模数式标准电能表具体结构由图2、图4联合示出,该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:1.该例的电能表检定电源2如是功率较小的三相交流电源,只要该电源的输出功率可带动模数式标准电能表即可。2.该例的信号调理模块5如是仪用电压互感器、或仪用电流互感器等。3.该例的A/D转换模块6型号如是ADS7813等。4.该例的信号处理模块8如是DSP:型号如TMS320C32、TMS320C6712等。5.该例的数字通信模块9型号如是DM9161EP等。6.该例电能脉冲输出模块7型号如是2CD4046等。该例的符合特定通信标准规约的内容以及包含电压和电流信息的标准数字流的含义如前已指出的,不再重述。该例的数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一中所述的,不再重述。
实施例三.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用常规电能表的误差量值检定装置11完成或实现,即采用常规电能表的误差量值检定装置11和被检定模数式标准电能表14完成或实现,采用的该常规电能表的误差量值检定装置和被检定模数式标准电能表具体结构由图2、图4联合示出,该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一、实施例二的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:1.该例的信号调理模块5如是电阻分压器、或仪用电流互感器等。2.该例的A/D转换模块6型号如是AD7663等。3.该例的信号处理模块8如是FPGA:型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等。4.该例的数字通信模块9型号如是SN75176等。5.该例电能脉冲输出模块7型号如是LPC932等。该例的数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一、实施例二中所述的,不再重述。
实施例四.数字式电能表的误差量值传递方法
该例的数字式电能表的误差量值传递方法采用常规电能表的误差量值检定装置11完成或实现,即采用常规电能表的误差量值检定装置11和被检定模数式标准电能表14完成或实现,采用的该常规电能表的误差量值检定装置和被检定模数式标准电能表具体结构由图2、图4联合示出,该例的数字式电能表的误差量值传递方法与实施例一~实施例三的数字式电能表的误差量值传递方法不同点有:该例的信号调理模块如是:1.电阻分压器、电流分流器;或2.仪用电压互感器、仪用电流互感器;或3.电阻分压器、仪用电流互感器等。该例的A/D转换模块型号如是:1.AD1674;或2.ADS7813;或3.AD7663等。该例的信号处理模块如是:1.单片机:型号如80C51、LPC2458等;或2.DSP:型号如TMS320C32、TMS320C6712等;或3.FPGA:型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等;该例的数字通信模块如是:1.光以太网模块,型号如ATR-S0100、或ATR-04006、或ATR-01003C或;2.DM9161EP;或3.SN75176等。该例的电能脉冲输出模块型号如是:1.EPM7064、或2.CD4046、或3.LPC932等。该例的新型数字式电能表的误差量值传递方法其余未述的,全同于实施例一~实施例三中所述的,不再重述。

Claims (3)

1.一种数字式电能表的误差量值传递方法,特征在于:该数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表和被检定数字式电能表完成或实现,所述的数字式电能表的误差量值检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的电能脉冲误差比较器、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表三部分组成,所述的模数式标准电能表由信号调理模块、A/D转换模块、信号处理模块、数字通信模块、电能脉冲输出模块、接口电路组成,其中信号调理模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块输出与A/D转换模块的输入联接,A/D转换模块的输出与信号处理模块的输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块调理、A/D转换模块转换、信号处理模块计算、处理完成对电能信息的计量,信号处理模块的输出联接脉冲输出模块输入,脉冲输出模块带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲;信号处理模块的输出还联接数字通信模块的输入,数字通信模块带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流;根据电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量模数式标准电能表的电能,根据模数式标准电能表输出的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流计量被检定数字式电能表的电能,并将各自计量的电能脉冲输入电能脉冲误差比较器中,电能脉冲误差比较器对输入的两电能脉冲进行比较,得出被检定数字式电能表电能计量误差,实现对被检定数字式电能表的误差量值传递,其中所述采用的数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号,经过自身计算、处理、输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流和与之精度完全相等的电能脉冲,通过其数字接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流给被检定数字式电能表,同时通过其脉冲接口电路输出电能脉冲给电能脉冲误差比较器,所述采用的被检定数字式电能表接收到模数式标准电能表输来的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流经过自身计算、处理、输出被检定电能脉冲到电能脉冲误差比较器,经过电能脉冲误差比较器对两电能脉冲比较,得出数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表所计量的电能和被检定数字式电能表所计量的电能之差值,得出被检定数字式电能表误差量值,实现或完成数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表对被检定数字式电能表的误差量值向下传递。
2.一种数字式电能表的误差量值传递方法,特征在于:该数字式电能表的误差量值传递方法采用数字式电能表的误差量值检定装置完成或实现,即采用数字式电能表的误差量值检定装置和更高准确度等级的常规标准电能表完成或实现,所述的数字式电能表的误差量值检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的电能脉冲误差比较器、既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口的新型模数式标准电能表三部分组成,所述的模数式标准电能表由信号调理模块、A/D转换模块、信号处理模块、数字通信模块、电能脉冲输出模块、接口电路组成,其中信号调理模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块输出与A/D转换模块的输入联接,A/D转换模块的输出与信号处理模块的输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块调理、A/D转换模块转换、信号处理模块计算、处理完成对电能信息的计量,信号处理模块的输出联接脉冲输出模块输入,脉冲输出模块带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲;信号处理模块的输出还联接数字通信模块的输入,数字通信模块带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流;采用的数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表和更高准确度等级的常规标准电能表,根据电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量各自的电能,并将各自计量的电能脉冲信号均输入电能脉冲误差比较器中,对模数式标准电能表计量的电能脉冲和更高准确度等级的常规标准电能表计量的电能脉冲比较,得出模数式标准电能表电能计量误差,实现上级电能计量标准对数字式电能表的误差量值检定装置模数式标准电能表的误差量值传递,其中所述采用的数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理,通过其脉冲接口电路输出计量的电能脉冲给电能脉冲误差比较器,所述采用的更高准确度等级的常规标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出电能脉冲到电能脉冲误差比较器,经过电能脉冲误差比较器对两电能脉冲比较,得出数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表和更高准确度等级的常规标准电能表电能计量值的差值,并得出数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表误差量值,实现更高准确度等级的常规标准电能表对数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表的误差量值传递,即实现对数字式电能表的误差量值检定装置的模数式标准电能表误差量值传递向上溯源。
3.一种数字式电能表的误差量值传递方法,特征在于:该数字式电能表的误差量值传递方法采用常规电能表的误差量值检定装置完成或实现,即采用常规电能表的误差量值检定装置和被检定模数式标准电能表完成或实现,其中所述的常规电能表的误差量值检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的电能脉冲误差比较器、更高准确度等级的常规标准电能表三部分组成,所述的模数式标准电能表由信号调理模块、A/D转换模块、信号处理模块、数字通信模块、电能脉冲输出模块、接口电路组成,既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流输出接口,其中信号调理模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路,信号调理模块输出与A/D转换模块的输入联接,A/D转换模块的输出与信号处理模块的输入联接,采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块调理、A/D转换模块转换、信号处理模块计算、处理完成对电能信息的计量,信号处理模块的输出联接脉冲输出模块输入,脉冲输出模块带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲;信号处理模块的输出还联接数字通信模块的输入,数字通信模块带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流;所述采用的常规电能表的误差量值检定装置的更高准确度等级的常规标准电能表和被检定模数式标准电能表,根据电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量各自的电能,并将各自计量的电能脉冲信号均输入电能脉冲误差比较器中,对常规标准电能脉冲和被检定电能脉冲比较,得出被检定模数式标准电能表电能计量误差,实现上级电能计量标准对被检定模数式标准电能表的误差量值传递,其中所述采用的常规电能表的误差量值检定装置更高准确度等级的常规标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出电能脉冲到电能脉冲误差比较器,所述采用的被检定模数式标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理、输出计量的电能脉冲到电能脉冲误差比较器,经过电能脉冲误差比较器对两电能脉冲比较,得出常规电能表的误差量值检定装置的更高准确度等级的常规标准电能表和被检定模数式标准电能表电能计量值的差值,得出被检定模数式标准电能表误差量值,实现常规电能表的误差量值检定装置的更高准确度等级的常规标准电能表对被检定模数式标准电能表的误差量值传递,即实现对被检定模数式标准电能表误差量值传递向上溯源。
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