CN103901389A - 模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置及方法 - Google Patents

模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置及方法 Download PDF

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CN103901389A CN201410139786.5A CN201410139786A CN103901389A CN 103901389 A CN103901389 A CN 103901389A CN 201410139786 A CN201410139786 A CN 201410139786A CN 103901389 A CN103901389 A CN 103901389A
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穆小星
段梅梅
徐晴
张健
陈刚
纪峰
鲍进
田正其
周超
龚丹
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置:信号变换隔离器、A/D模数转换器和DSP单元依次顺序连接,用于模拟电工信号接入式电能表的校验和标准溯源;A/D模数转换器和DSP单元相连接,用于模拟电子信号接入式电能表的校验;DSP单元和数字合并单元仿真器相连接,用于数字信号接入式电能表离线检测;DSP单元和数字合并单元逆变器相连接,用于数字信号接入式电能表在线核查比较。本发明装置具备电工信号、电子信号及IEC61850数字信号测量功能,为变电站各类测量表计综合检测装置,基于传统电能表检测装置的扩张,极大简化了系统结构,硬件少,成本低。

Description

模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置及方法
技术领域
本发明涉及电能表校验领域,具体是模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置及方法。
背景技术
随着IEC61850 智能化变电站数字化标准的问世及相应技术的发展,电子式互感器应运而生,其输出信号有电子模拟信号、IEC61850数字量信号。相对应,电子信号接入式电能表、IEC61850数字量接入式电能表随之出现,因此如何检测这些类型电能表、如何确立它们的检测技术规程、如何对相应标准装置进行溯源也就成了广大计量人员关心的问题。然而电压、电流、功率、电能等电气物理量的计量(溯源)体系都属于模拟信号测量领域且为强电信号,对数字化电能表没有也不可能存在相应标准,对电子信号接入式电能表,与强电形式的电工信号接入式电能表间还是有较大的区别,现行的计量标准体系难以对其完全胜任。
目前变电站内分布着电工信号(0V~100V/0A~5A)、电子信号(0V~5V)及IEC61850数字量信号等多种信号型式的测量仪表,对不同信号型式的表计检测需提供多个不同的装置,多个不同的检测方案。纷杂的装置、繁乱的方案使得校验工作困难重重、效率低下。而目前还没有科学的、规范的、优化的解决方案。
例如,专利CN103048638公开了一种电能数字量信号多功能检验装置,包括数字功率源和脉冲单元,实现数字式信号发送输出、检测外部连接的被检信号源的标准值计算,但是不具备实时信号源功能和模拟功率源。对于数字功率源或数字化电能表检测装置及模拟输出型电子式互感器的仿真信号源的验证技术、设备还是空白。
发明内容
为解决现有技术问题,本专利提供了一种多功能的基于变电站测所有设备检测的装置,集成变电站多类电测仪表检测,逐一或同步对模拟电工信号接入式电能表、模拟电子信号接入式电能表和数字信号接入式电能表进行检测。
本发明的技术方案为:模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置,包括信号变换隔离器、A/D模数转换器、 DSP单元、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器、误差计算器和控制显示装置,所述控制显示装置包括显示及人机交互单元、用于控制显示及人机交互单元的微处理器和接口单元。
信号变换隔离器、A/D模数转换器、DSP单元和误差计算器顺序连接,数字合并单元仿真器、数字单元逆变器、微处理器均与DSP单元连接,显示及人机交互单元、接口单元均与微处理器相连接,误差计算器的脉冲输入接口分别连接DSP单元的脉冲输出接口和被测电能表的脉冲输出接口。
信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源;A/D模数转换器连接模拟电子信号源。
信号变换隔离器、A/D模数转换器和DSP单元依次顺序连接,用于模拟电工信号接入式电能表的校验和标准溯源。A/D模数转换器和DSP单元相连接,用于模拟电子信号接入式电能表的校验。DSP单元和数字合并单元仿真器相连接,用于数字信号接入式电能表离线比较和离线检测。DSP单元和数字合并单元逆变器相连接,用于数字信号接入式电能表在线核查比较,实现数字信号接入式电能表现场检测,DSP单元的输出口为标准脉冲输出口。
信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源和被测电工信号接入式电能表,信号变换隔离器的输出口为模拟电子信号输出口。
模拟电子信号源连接A/D模数转换器和电子信号接入式电能表,模拟电子信号源既可以为A/D模数转换器提供模拟电子信号,同时为电子信号接入式电能表计量提供模拟电子信号。
数字合并单元仿真器的输出口与被测离线数字信号接入式电能表的数字输入接口相连接,数字合并单元仿真器的输出口即为数字信号的输出口。
数字合并单元逆变器的数字信号输入口与现场合并单元相连接。
A/D模数转换器、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器与DSP单元通过内部数据总线连接。
A/D模数转换器为6路,分别接收三相电压、三相电流模拟信号。
接口单元包括USB接口、RS232接口和以太网接口,USB接口、RS232接口、以太网接口均与微处理器相连接,方便与外接设备连接或者数据传输。
一种模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法,包括,
S01,模拟电工信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器和被测电工信号接入式电能表,被测电工信号接入式电能表将计量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测电工信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的电能脉冲,计算电能误差,实现模拟型电工信号接入式电能表校验;
S02,模拟电子信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器和被测电子信号接入式电能表,被测电子信号接入式电能表将测量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测电子信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的电能脉冲,计算电能误差,实现模拟型电子信号接入式电能表校验;
模拟电子信号接入式电能表校验也可以通过以下步骤实现:模拟电子信号源输出信号至A/D模数转换器和被测电子信号接入式电能表,被测电子信号接入式电能表将计量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器比较被测电子信号接入式电能表输出的脉冲信号和本步骤所述DSP单元计算输出的电能脉冲信号,实现模拟电子信号接入式电能表校验;
S03,数字信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元和数字合并单元仿真器,合并单元仿真器对接收的数字量采样数据进行通讯协议转换,仿真合并单元数据输出格式,按时序发出报文给离线数字信号电能表,离线数字信号电能表将计量输出的脉冲信号发送至误差计算器,同时,DSP单元接收到A/D模数转换器发送的数字量后,对接收到的数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测数字信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的电能脉冲,计算电能误差,实现数字信号接入式电能表离线校验;
S04,模拟电工/电子和数字信号接入式电能表同步校验:误差计算器将步骤S01被测电工信号接入式电能表、步骤S02被测电子信号接入式电能表、步骤S03数字信号接入式电能表计算的电能脉冲信号分析比较,实现模拟电工/电子和数字信号接入式电能表校验及相互比较。
本发明模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法还包括电子互感器校验,具体包括以下步骤:
1)高压信号发生器发出高压信号同时给模拟标准互感器、被测的模拟电子式互感器和FT3数字输出型电子式互感器;
2)模拟标准互感器输出的电工信号分别发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器的一个通道,同时,被测的模拟电子互感器输出的模拟电子信号发送至A/D模数转换器另一个通道, A/D模数转换器将两个通道接收到的信号转换为数字量,通过内部数据总线将所述数字量传输给DSP单元,DSP单元对接收到的两组数字量进行数据运算与分析,比较出被测模拟电子式互感器与模拟标准互感器两者输出信号的幅值差、相位差,并通过微处理器进行结果的显示,实现了模拟输出型电子式互感器的校验;
3)被测FT3数字输出型电子式互感器输出IEC61850/FT3数字量至数字合并单元逆变器,数字合并单元逆变器还原出原始采样值,通过内部总线传输给DSP单元;同时,模拟标准互感器输出的电工信号分别发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器,A/D模数转换器通过内部数据总线将所述数字量传输给DSP单元;DSP单元对接收到的两组数字量(数字合并单元逆变器输出的数字量和A/D模数转换器输出的数字量)进行数据运算与分析,比较被测FT3数字输出型电子式互感器与模拟标准互感器两者输出信号的幅值差、相位差,并通过微处理器进行结果的显示,实现了数字输出型电子式互感器的校验;
4)DSP单元比较步骤2)、步骤3)中被测的模拟输出型电子式互感器和被测FT3数字输出型电子式互感器输出信号的幅值、相位信息,实现电子互感器校验。
本发明还包括数字信号接入式电能表的在线校验,具体步骤包括,数字合并单元逆变器接收现场合并单元的IEC61850报文,通过内部逆变器还原出原始采样值,并发送至DSP单元,DSP单元进行数据处理,对接收到的数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器;同时,现场合并单元将IEC61850报文发送至数字信号接入式电能表,数字信号接入式电能表将计量输出的脉冲信号发送至误差计算器,误差计算器比较数字信号接入式电能表输出的脉冲信号和本步骤中所述DSP单元计算输出的电能脉冲信号,实现数字信号接入式电能表现场在线校验。
本发明有益效果包括,本申请具备电工信号(0V~100V/0A~5A)、电子信号(0V~5V)及IEC61850数字量信号测量功能,本发明具备对电工信号接入式电能表、电子信号接入式电能表、IEC61850数字量接入式电能表校验功能;既可离线校验电能表,又可在线检验电能表;小信号输出口同时为外部电子信号源的输入口,因此电子信号接入式电能表校验既可采用电工功率源又可采用电子信号源。
进一步地,本发明在计量溯源管理方面,采用传统电能溯源模式,避免了模拟电子信号接入式电能表再建标准的重复及数字信号接入式电能表溯源的尴尬局面。
进一步地,本专利基于变电站多种测量表计的检测装置,坚持以传统检测装置为基础这个理念,集成变电站多类电测仪表的检测,装置功能全、用途广。
进一步地,本申请具备对电工信号接入式电能表、电子信号接入式电能表、IEC61850数字量接入式电能表校验功能,既可离线校验电能表,又可在线检验电能表。
进一步地,本发明小信号输出口(电子信号输出口)同时为外部电子信号源的输入口,因此电子信号接入式电能表校验既可以采用电工信号源又可采用电子信号源。
进一步地,在计量溯源管理方面,本发明采用传统电能溯源模式,避免了模拟电子信号接入式电能表再建标准的重复及数字信号接入式电能表溯源的尴尬。
进一步地,本发明系统内部DSP单元作为模拟计量、数字计量共同标准,极大简化了系统结构,硬件少,成本低,是一种优化的技术方案。
进一步地,本发明可同时校验模拟电工/电子信号及数字信号接入式电能表,提高测量效率,节约成本。
进一步,本发明可以实现模拟电工/电子信号及数字信号接入式电能表的同步计量,实现不同表计的性能比较,为分析不同电能表性能提供数据。
附图说明
图1为本发明模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置结构示意图;
图2为本发明模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法与被测电能表连接示意图;
图3为本发明电子互感器校验。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示,本实施例,模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置,其特征在于,包括信号变换隔离器、A/D模数转换器、 DSP单元、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器、误差计算器和控制显示装置,所述控制显示装置包括显示及人机交互单元、用于控制显示及人机交互单元的微处理器和接口单元。
信号变换隔离器、A/D模数转换器、DSP单元和误差计算器顺序连接,数字合并单元仿真器、数字单元逆变器、微处理器均与DSP单元连接,显示及人机交互单元、接口单元均与微处理器相连接,误差计算器的脉冲输入接口分别连接DSP单元的脉冲输出接口和被测电能表的脉冲输出接口。
信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源;A/D模数转换器连接模拟电子信号源,模拟电子信号源同时连接电子信号接入式电能表。
信号变换隔离器、A/D模数转换器和DSP单元依次顺序连接,用于模拟电工信号接入式标准电能表的校验和标准溯源。
A/D模数转换器和DSP单元相连接,用于模拟电子信号接入式标准电能表的校验。
DSP单元和数字合并单元仿真器相连接,用于数字信号接入式电能表离线比较和离线检测。
DSP单元和数字合并单元逆变器相连接,用于数字信号接入式电能表在线核查比较,实现数字信号接入式电能表现场检测。
信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源和被测电工信号接入式电能表。
数字合并单元仿真器的数字信号输出口与被测离线数字信号接入式电能表的数字输入接口相连接。
数字合并单元逆变器的数字信号输入口与现场合并单元相连接。
A/D模数转换器、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器与DSP单元通过内部数据总线连接。
A/D模数转换器为6路,分别接收三相电压、三相电流模拟信号。
接口单元包括USB接口、RS232接口和以太网接口,USB接口、RS232接口、以太网接口均与微处理器相连接。
如图2所示,一种模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法,包括,
S01,模拟电工信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器和被测电工信号接入式电能表,被测电工信号接入式电能表将计量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测电工信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的电能脉冲,计算电能误差,实现模拟型电工信号接入式电能表校验;
S02,模拟电子信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器和被测电子信号接入式电能表,被测电子信号接入式电能表将测量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测电子信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的电能脉冲,计算电能误差,实现模拟型电子信号接入式电能表校验;
模拟电子信号接入式电能表校验也可以通过以下步骤实现:模拟电子信号源输出信号至A/D模数转换器和被测电子信号接入式电能表,被测电子信号接入式电能表将计量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器比较被测电子信号接入式电能表输出的脉冲信号和本步骤所述DSP单元计算输出的电能脉冲信号,实现模拟电子信号接入式电能表校验。
S03,数字信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元和数字合并单元仿真器,合并单元仿真器对接收的数字量采样数据进行通讯协议转换,仿真合并单元数据输出格式,按时序发出报文给离线数字信号电能表,离线数字信号电能表将计量输出的脉冲信号发送至误差计算器,同时,DSP单元接收到A/D模数转换器发送的数字量后,对接收到的数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测数字信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的电能脉冲,计算电能误差,实现数字信号接入式电能表离线校验;
数字信号接入式电能表校验也可通过以下步骤实现:模拟电子信号源输出信号至A/D模数转换器,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元和数字合并单元仿真器,合并单元仿真器对接收的数字量采样数据进行通讯协议转换,仿真合并单元数据输出格式,按时序发出报文给离线数字信号电能表,离线数字信号电能表将计量输出的脉冲信号发送至误差计算器,同时,DSP单元接收到A/D模数转换器发送的数字量后,对接收到的数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测数字信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的电能脉冲,计算电能误差,实现数字信号接入式电能表离线校验。
S04,模拟电工/电子和数字信号接入式电能表同步校验:误差计算器将步骤S01被测电工信号接入式电能表、步骤S02被测电子信号接入式电能表、步骤S03数字信号接入式电能表计算的电能脉冲信号分析比较,实现模拟电工/电子和数字信号接入式电能表校验及相互比较。
如图3所示,本发明模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法还包括电子互感器校验,具体包括以下步骤:
1)高压信号发生器发出高压信号同时给模拟标准互感器、被测的模拟电子式互感器和FT3数字输出型电子式互感器;
2)模拟标准互感器输出的电工信号分别发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器的一个通道,同时,被测的模拟电子互感器输出的模拟电子信号发送至A/D模数转换器另一个通道, A/D模数转换器将两个通道接收到的信号转换为数字量,通过内部数据总线将所述数字量传输给DSP单元,DSP单元对接收到的两组数字量进行数据运算与分析,比较出被测模拟电子式互感器与模拟标准互感器两者输出信号的幅值差、相位差,并通过微处理器进行结果的显示,实现了模拟输出型电子式互感器的校验;
3)被测FT3数字输出型电子式互感器输出IEC61850/FT3数字量至数字合并单元逆变器,数字合并单元逆变器还原出原始采样值,通过内部总线传输给DSP单元;同时,模拟标准互感器输出的电工信号分别发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器,A/D模数转换器通过内部数据总线将所述数字量传输给DSP单元;DSP单元对接收到的两组数字量进行数据运算与分析,比较被测FT3数字输出型电子式互感器与模拟标准互感器两者输出信号的幅值差、相位差,并通过微处理器进行结果的显示,实现了数字输出型电子式互感器的校验;
4)DSP单元比较步骤2)、步骤3)中被测的模拟输出型电子式互感器和被测FT3数字输出型电子式互感器输出信号的幅值、相位信息,实现电子互感器校验。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置,其特征在于,包括信号变换隔离器、A/D模数转换器、 DSP单元、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器和误差计算器;
所述信号变换隔离器、A/D模数转换器、DSP单元和误差计算器顺序连接,所述数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器均与DSP单元连接,所述误差计算器的脉冲输入接口分别连接DSP单元的脉冲输出接口和被测电能表的脉冲输出接口;
所述信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源;所述A/D模数转换器连接变换隔离器的输出接口或者模拟电子信号源;
所述信号变换隔离器、A/D模数转换器和DSP单元依次顺序连接,用于模拟电工信号接入式电能表的校验和标准溯源;
所述A/D模数转换器和DSP单元相连接,用于模拟电子信号接入式电能表的校验;
所述DSP单元和数字合并单元仿真器相连接,用于数字信号接入式电能表离线比较和离线检测;
所述DSP单元和数字合并单元逆变器相连接,用于数字信号接入式电能表在线核查比较,实现数字信号接入式电能表现场检测。
2.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置,其特征在于,所述信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源和被测电工信号接入式电能表。
3.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置,其特征在于,还包括控制显示装置,所述控制显示装置包括、显示及人机交互单元、用于控制显示及人机交互单元的微处理器和接口单元,所述显示及人机交互单元、接口单元均与微处理器相连接,所述微处理器与DSP单元连接。
4.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置,其特征在于,所述A/D模数转换器、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器与DSP单元通过内部数据总线连接。
5.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置,其特征在于,所述A/D模数转换器为6路,分别接收三相电压、三相电流模拟信号。
6.根据权利要求3所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置,其特征在于,接口单元包括USB接口、RS232接口和以太网接口,所述USB接口、RS232接口、以太网接口均与所述微处理器相连接。
7.一种模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法,其特征在于, 包括,
S01,模拟电工信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器和被测电工信号接入式电能表,被测电工信号接入式电能表将计量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测电工信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的标准电能脉冲,计算电能误差,实现模拟型电工信号接入式电能表校验;
S02,模拟电子信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器和被测电子信号接入式电能表,被测电子信号接入式电能表将测量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测电子信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的标准电能脉冲,计算电能误差,实现模拟型电子信号接入式电能表校验;
S03,数字信号接入式电能表校验:模拟电工信号源将模拟电工信号发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元和数字合并单元仿真器,合并单元仿真器对接收的数字量采样数据进行通讯协议转换,仿真合并单元数据输出格式,按时序发出报文给离线数字信号电能表,离线数字信号电能表将计量输出的脉冲信号发送至误差计算器,同时,DSP单元接收到A/D模数转换器发送的数字量后,对接收到的数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器通过比较被测数字信号接入式电能表输出的脉冲与本步骤所述DSP单元输出的标准电能脉冲,计算电能误差,实现数字信号接入式电能表离线校验;
S04,模拟电工/电子和数字信号接入式电能表同步校验:误差计算器将步骤S01被测电工信号接入式电能表、步骤S02被测电子信号接入式电能表、步骤S03数字信号接入式电能表计算的电能脉冲信号分析比较,实现模拟电工/电子和数字信号接入式电能表同步校验及相互比较。
8.根据权利要求7所述的一种模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法,其特征在于,还包括电子互感器校验,具体包括以下步骤:
1)高压信号发生器发出高压信号同时给模拟标准互感器、被测的模拟电子式互感器和FT3数字输出型电子式互感器;
2)模拟标准互感器输出的电工信号发送至信号变换隔离器,将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器的一个通道,同时,被测的模拟电子互感器输出的模拟电子信号发送至A/D模数转换器另一个通道, A/D模数转换器将两个通道接收到的信号转换为数字量,通过内部数据总线将所述数字量传输给DSP单元,DSP单元对接收到的两组数字量进行数据运算与分析,比较出被测模拟电子式互感器与模拟标准互感器两者输出信号的幅值差、相位差,并通过微处理器进行结果的显示,实现了模拟输出型电子式互感器的校验;
3)被测FT3数字输出型电子式互感器输出IEC61850/FT3数字量至数字合并单元逆变器,数字合并单元逆变器还原出原始采样值,通过内部总线传输给DSP单元;同时,模拟标准互感器输出的电工信号发送至信号变换隔离器,信号变换隔离器将模拟电工信号变换为模拟电子信号并隔离输出给A/D模数转换器,A/D模数转换器通过内部数据总线将所述数字量传输给DSP单元;DSP单元对接收到的两组数字量进行数据运算与分析,比较被测FT3数字输出型电子式互感器与模拟标准互感器两者输出信号的幅值差、相位差,并通过微处理器进行结果的显示,实现了数字输出型电子式互感器的校验;
4)DSP单元比较步骤2)、步骤3)中被测的模拟输出型电子式互感器和被测FT3数字输出型电子式互感器输出信号的幅值、相位信息,实现电子互感器校验。
9.根据权利要求7所述的一种模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法,其特征在于,所述数字信号接入式电能表校验还包括数字信号接入式电能表的在线校验,具体步骤包括,数字合并单元逆变器接收现场合并单元的IEC61850报文,通过内部逆变器还原出原始采样值,并发送至DSP单元,DSP单元进行数据处理,对接收到的数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器;同时,现场合并单元将IEC61850报文发送至数字信号接入式电能表,数字信号接入式电能表将计量输出的脉冲信号发送至误差计算器,误差计算器比较数字信号接入式电能表输出的脉冲信号和本步骤中所述DSP单元计算输出的标准电能脉冲信号,实现数字信号接入式电能表现场在线校验。
10.根据权利要求7所述的一种模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法,其特征在于,模拟电子信号接入式电能表校验还包括:模拟电子信号源输出信号至A/D模数转换器和被测电子信号接入式电能表,被测电子信号接入式电能表将计量后的输出脉冲发送至误差计算器;同时,A/D模数转换器将接收到的模拟电子信号转换成数字量,再通过内部数据总线输出至DSP单元,DSP单元对接收到的数字量数据进行数据运算,计算出相应电压、电流、功率、相位电工参数和累积的相应电能值,发出相应电能脉冲到误差计算器,误差计算器比较被测电子信号接入式电能表输出的脉冲信号和本步骤所述DSP单元计算输出的标准电能脉冲信号,实现模拟电子信号接入式电能表校验。
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