CN102162842A - 高压电能计量装置在线校验仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高压电能计量装置在线校验仪，包括：设置在高压侧的采集处理单元，用于采集高压线路上的电参量信息，并将该电参量信息转换为数字信号；设置在低压侧且与所述采集处理单元相连的电能计量单元，接收所述电参量信息对应的数字信号，计算得到当前回路的电能标准值；设置在低压侧且与所述电能计量单元相连的微处理器，该微处理器处理器连接有电能脉冲输入接口；微处理器，通过所述电能脉冲输入接口接收被测的高压电能计量装置测得的当前回路的电能脉冲信号，以及所述电能计量单元提供的电能标准值，计算得到被测高压电能计量装置的整体误差，实现了在不停电的条件下，准确校验高压电能计量装置的整体误差。

Description

高压电能计量装置在线校验仪

技术领域

本申请涉及电能计量装置校验技术领域，特别是涉及一种高压电能计量装置在线校验仪。

背景技术

电能计量装置用于采集和记录用户使用电参量数据，从而得到用户在一段时间内的用电参量，电能计量装置的准确性，直接影响到供电和用电双方的切身利益。因此，需要对电能计量装置进行周期性现场校验，保证电能计量装置的准确性。

目前，现有的高压电能计量装置在线校验仪，一般采用分项校验方法，即分别校验高压电能计量装置内部的电能表误差和互感器误差，以及测量互感器二次回路电压降，各分项误差分别满足对应的误差限值要求后，认为整套电能计量装置合格。但是，各分项误差仅反映单个计量元件的计量性能，无法反映整套电能计量装置的整体计量误差，因而，必须对各分项计量误差进行综合误差评估。

所谓综合误差，是指电流互感器和电压互感器的合成误差、电压互感器二次回路电压降误差及电能表计量误差的代数和。由于实际电网电压和电力负荷只是近似三相对称，而且电流互感器、电压互感器的实际运行误差及电压互感器二次回路电压降不是固定值，因此，综合误差不能作为评估整套电能计量装置误差的依据，只适用于误差来源的分析。换言之，无论采用分项校验方法和综合误差评估，都无法科学合理地评定高压电能计量装置的整体误差。尤其，对互感器的误差校验工作，必须在停电状态下进行，极大干扰了用户的正常用电。

此外，随着电能计量技术发展日新月异，高压电能计量装置的集成度越来越高，已无法区分互感器与电能表，不能使用分项校验方法对此种高压电能计量装置进行校验。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种高压电能计量装置在线校验仪，以实现在不停电的条件下，准确校验高压电能计量装置的整体误差，技术方案如下：

一种高压电能计量装置在线校验仪，包括：

设置在高压侧的采集处理单元，用于采集高压线路上的电参量信息，并将该电参量信息转换为数字信号；

设置在低压侧且与所述采集处理单元相连的电能计量单元，接收所述电参量信息对应的数字信号，计算得到当前回路的电能标准值；

设置在低压侧且与所述电能计量单元相连的微处理器，该微处理器连接有电能脉冲输入接口，用于根据接收的所述电能脉冲输入接口发送的被测高压电能计量装置测得的当前回路的电能脉冲信号，以及所述电能计量单元提供的电能标准值，计算得到被测高压电能计量装置的整体误差；与所述微处理器相连的主控单元，用于控制所述微处理器的工作状态。

优选的，上述高压电能计量装置在线校验仪，还包括：与所述微处理器相连的显示单元，用于显示所述微处理器计算得到的被测高压电能计量装置的整体误差。

优选的，所述采集处理单元包括：

用于采集当前回路中的电压值和电流值的传感器模块；

与所述传感器模块相连的采样保持模块；

与所述采样保持模块相连的模/数转换模块，将采集得到的电压值和电流值分别转换成数字信号；

与所述模/数转换模块相连的光传模块，用于将所述电压、电流数字信号转换成光信号；

与所述采样保持模块、所述模/数转换模块及所述光传模块相连的电源模块。

优选的，所述主控单元包括：用于控制所述微处理器工作状态的控制单元，以及用于调校该高压电能计量装置在线校验仪的自身测量误差的调校单元。

优选的，所述传感器模块包括：电流传感器和电压传感器。

优选的，所述电能计量单元为数字信号处理DSP微处理器。

优选的，所述微处理器及所述主控单元组成单片机。

优选的，所述显示单元为液晶显示器。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，采集处理单元可以直接测量当前线路的高压侧的电参量信息，比如，电压信息和电流信息，并将该电参量信息转换为数字信号提供给电能计量单元，计算得到当前回路的电能标准值提供给微处理器，微处理器根据当前回路的电能标准值，以及获得的被测高压电能计量装置测得的当前回路的电能，计算得到被测高压电能计量装置的整体误差，主控单元，用于控制所述微处理器的工作状态该高压电能计量装置在线校验仪实现了在不停电的条件下，准确校验高压电能计量装置的整体误差。

附图说明

图1为本申请实施例一种高压电能计量装置在线校验仪的结构示意图；

图2为本申请实施例一种采集处理单元的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种高压电能计量装置在线校验仪，通过设置在高压侧的采集处理单元，测得当前线路的电参量信息，进而由电能计量单元计算得到当前回路的电能标准值，再将电能标准值与被测高压电能计量装置测得的当前回路的电能测量值进行比较，得到被测高压电能计量装置的整体误差，实现了在不停电的条件下准确校验电能计量装置的整体误差。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

请参见图1，示出了本申请实施例一种高压电能计量装置在线校验仪的结构示意图，该校验仪主要包括：采集处理单元1、电能计量单元2、微处理器3，主控单元5，其中：

采集处理单元1，设置在线路的高压侧，用于采集被测高压电能计量装置所在的高压线路上的电参量信息，并将该电参量信息转换为数字信号，并提供给电能计量单元2。

所述采集处理单元可以通过传感器直接采样被测高压电能计量装置所在的高压线路上的电参量信息，即当前回路的电参量信息，并经过模数转换后得到数字信号，经过电光转换后得到数字光信号，所述电参量信息主要包括当前回路的电压信息和电流信息。

电能计量单元2，设置在被测高压电能计量装置所在的低压线路上，且与采集处理单元1相连，用于接收采集处理单元1所输送的电参量信息的数字光信号，计算得到当前回路的电能标准值。

具体的，该电能计量单元可以通过DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)微处理器实现，首先通过光电转换将接收到的当前回路的电参量信息的数字光信号还原为数字电信号，即当前回路的电压信息和电流信息，然后计算得到当前回路的电参数信息，比如该线路上传输的电功率。

微处理器3，设置在被测高压电能计量装置所在的低压线路上，与所述电能计量单元2相连，并与电能脉冲输入接口4相连。

主控单元5，与所述微处理器3相连，用于控制所述微处理器3的工作状态。

微处理器3接收电能计量单元2输送的当前回路的电能标准值，同时，通过该电能脉冲信号输入接口4接收被测高压电能计量装置测得的电能脉冲信号，并将所述电能脉冲信号换算成当前回路的电能测量值，即被测高压电能计量装置测得的当前回路的电能值。然后，微处理器根据接收到当前回路的电能标准值，以及当前回路的电能测量值，可以根据下面的公式(1)计算得到被测高压电能计量装置的整体误差，

r＝(R-E)/E×100％(1)

式中，r为被测高压电能计量装置的整体误差，R为被测高压电能计量装置测得的电能量，E为该高压电能计量装置在线校验仪测得的电能量。

具体实施时，微处理器3和主控单元5组成了单片机，微处理器3为单片机的硬件部分，主控单元5为单片机的应用程序和存储应用程序的存储器。

优选的，所述主控单元5包括：控制单元51和调校单元52，其中：

所述控制单元51用于控制所述微处理器3的工作状态，所述调校单元52用于调校该高压电能计量装置在线校验仪自身的测量误差，提高该高压电能计量装置在线校验仪的校验准确性。

本实施例提供的高压电能计量装置校验仪，相当于标准电能计量装置，直接测量被测高压电能计量装置所在的高压线路上的电参量信息，并计算得到该线路上的电能标准值，与被测高压电能计量装置测得的电能测量值进行比较，得到被测高压电能计量装置的整体误差，实现在不停电的条件下，准确校验高压电能计量装置。

优选地，参见图1，所述高压电能计量装置在线校验仪还包括：设置在被测高压电能计量装置所在线路的低压侧与微处理器相连的显示单元6，用于显示微处理器3计算得到的被测高压电能计量装置的整体误差。

具体的，显示单元6可以实时显示计算得到的被测高压电能计量装置的整体误差，且该显示单元可以通过液晶显示屏实现。

本实施例提供的高压电能计量装置在线校验仪中的电能计量单元、微处理器和显示单元均设置在低压侧，因此，使用该校验仪时，不会危及工作人员的人身安全。

请参见图2，示出了本申请实施例一种采集处理单元的结构示意图，所述采集处理单元包括：传感器模块11、采样保持模块12、模/数转换模块13、光传模块14、电源模块15，其中：

传感器模块11，用于采样被测高压电能计量装置的所在的高压线路上的电压信息和电流信息，并通过采样保持模块12保证采样的同步性。

具体的，该传感器模块包括电流传感器和电压传感器，分别用于采样所述高压线路上各时刻的电流幅值和电压幅值等电参量信息。

电流传感器可以通过钳形电流表、微功率穿心电流互感器或空心线圈实现；电压传感器可以通过电容、电阻分压器、或者磁光效应光学传感器实现。

该传感器模块可以采用三相整体式或者单相分体式的结构，采用具有足够绝缘强度的材料，在不停电的状态下，直接串接或套接在被测高压电能计量装置所在的高压线路上。

模/数转换模块13，用于将采样得到的当前回路的电参量信息转换为数字信号。

光传模块14，与所述模/数转换模块相连，用于接收所述当前回路的电参量信息的数字信号转换为数字光信号通过光纤输送给电能计量单元2。

具体实施时，该光传模块可以通过光学传感器实现。

电源模块15，为该采集处理单元内的无源模块提供工作所需的电源，具体可以通过电流或电压取源的方式实现。该电源模块具体可以为采样保持模块12、模/数转换模块13和光传模块14提供电能。

需要说明的是，本说明书中的高压电能计量装置在线校验仪的脉冲常数可根据被测高压电能计量装置的脉冲常数进行设置，设置时应考虑被测高压电能计量装置电流、电压互感器的倍率。比如：当被测高压电能计量装置的脉冲常数为3200imp/kWh，电流互感器变比为50A/5A，即倍率为10，电压互感器变比为10kV/100V，即倍率为100，由于被测高压电能计量装置计量的是二次电能，高压电能计量装置在线校验仪计量的是一次电能，该校验仪所设置的脉冲常数应是被测高压电能计量装置的脉冲常数除以电流、电压互感器的倍率，即3.2imp/kWh，保证被测高压电能计量装置测量的当前回路的电能与该校验仪测量的标准电能正确比较。

本申请实施例提供的高压电能计量装置在线校验仪可以对在现场运行的6kV-35kV的电能计量装置进行在线校验，而且可以将校验的实时误差通过显示单元显示。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种高压电能计量装置在线校验仪，其特征在于，包括：

设置在高压侧的采集处理单元，用于采集高压线路上的电参量信息，并将该电参量信息转换为数字信号；

设置在低压侧且与所述采集处理单元相连的电能计量单元，接收所述电参量信息对应的数字信号，计算得到当前回路的电能标准值；

设置在低压侧且与所述电能计量单元相连的微处理器，该微处理器连接有电能脉冲输入接口，用于根据接收的所述电能脉冲输入接口发送的被测高压电能计量装置测得的当前回路的电能脉冲信号，以及所述电能计量单元提供的电能标准值，计算得到被测高压电能计量装置的整体误差；与所述微处理器相连的主控单元，用于控制所述微处理器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的高压电能计量装置在线校验仪，其特征在于，还包括：与所述微处理器相连的显示单元，用于显示所述微处理器计算得到的被测高压电能计量装置的整体误差。

3.根据权利要求1或2所述的高压电能计量装置在线校验仪，其特征在于，所述采集处理单元包括：

用于采集当前回路中的电压值和电流值的传感器模块；

与所述传感器模块相连的采样保持模块；

与所述采样保持模块相连的模/数转换模块，将采集得到的电压值和电流值分别转换成数字信号；

与所述模/数转换模块相连的光传模块，用于将所述电压、电流数字信号转换成光信号；

与所述采样保持模块、所述模/数转换模块及所述光传模块相连的电源模块。

4.根据权利要求3所述的高压电能计量装置在线校验仪，其特征在于，所述主控单元包括：

用于控制所述微处理器工作状态的控制单元，以及用于调校该高压电能计量装置在线校验仪的自身测量误差的调校单元。

5.根据权利要求4所述的高压电能计量装置在线校验仪，其特征在于，所述传感器模块包括：电流传感器和电压传感器。

6.根据权利要求5所述的高压电能计量装置在线校验仪，其特征在于，所述电能计量单元为数字信号处理DSP微处理器。

7.根据权利要求6所述的高压电能计量装置在线校验仪，其特征在于，所述微处理器及所述主控单元组成单片机。

8.根据权利要求2所述的高压电能计量装置在线校验仪，其特征在于，所述显示单元为液晶显示器。

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