CN104360303A

CN104360303A - 一种基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法

Info

Publication number: CN104360303A
Application number: CN201410614462.2A
Authority: CN
Inventors: 张晓东; 闫书芳; 陈文藻; 顾舜孝; 杨国烨; 陶英浩; 何志超
Original assignee: JIANYIN CHANGYI GROUP
Current assignee: JIANYIN CHANGYI GROUP
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2015-02-18

Abstract

本发明公布了一种基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法，包括如下步骤：将智能电能表与电能表误差效验装置相连；由电能表误差效验装置向智能电能表提供标准的电压源、电流源信号；由智能电能表中的计量部分检测电压源、电流源信号的输入是否满足3点校准法的要求；由智能电能表中的控制单元判断是否启动3点校准算法和自校准算法。本发明自校准误差的方法能在智能电能表要求的工作电压等级下实现分级补偿，可以保证每个智能电能表的计量误差在要求的工作电压范围内高于行业标准的要求。

Description

一种基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法

技术领域

本发明涉及一种基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法。

背景技术

目前，在国内使用的智能电能表现在都使用了高精度的计量芯片，根据行业标准，在额定电压下，电流变化引起的误差极限应该要控制在误差限值的60％。另外又规定了电压改变导致的误差改变极限为0.3％。在实际应用中由于计量芯片的精度越来越高，电流变化引起的误差极限都是可以控制在±0.1％以内，但是由于电能表内的变压器的漏磁效应以及在PCB板布线时产生的高频电力噪声在电压改变后对小电流下计量误差影响很大，最终导致如果电压有波动后电能表的小电流计量误差无法和电流变化引起的误差达到一个水平，严重影响了计量器具的计量一致性。

目前智能电能表的计量误差校准方法一般都是3点法校准:通过电能表误差检定装置给智能电能表输入一个额定电压100％Un，然后再输入1.0Ib、0.5L Ib、1.00.05％Ib三个电流点来计算误差补偿值，最终确保全工作电流范围内的计量误差。而针对电压改变导致计量误差的不一致研究都不深入。一般就是从如下两个方面做一些控制：1.变压器漏磁控制。要求变压器生产厂家尽可能的控制变压器的漏磁，并且在PCB排版时控制电压采样线和变压器的摆放位置。最终把变压器漏磁因素控制在最小化，但是变压器的漏磁是一直都存在的，无法从源头解决问题。2.PCB布板走线控制。通过模拟信号和数据信号分开走线，大面积铺地等手段，尽量减少电压通道和电流通道导致的信号串扰问题。

虽然从理论上解决了这两个问题就能彻底解决电压变化导致的误差的不一致性，但是实际上由于变压器的批次控制问题，以及PCB厂家的控制问题和在PCB设计时无可避免的会有模拟信号和数据信号交汇的部分，还是无法做到批量的一致稳定性。

为此，本发明提出一种新的校准方法，通过此方法在电表上使用，可以实现在全工作电压范围内误差的稳定和一致性。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法，包括如下步骤：

步骤1)、将智能电能表与电能表误差效验装置相连；

步骤2)、由电能表误差效验装置向智能电能表提供标准的电压源、电流源信号；

步骤3)、由智能电能表中的计量部分检测电压源、电流源信号的输入是否满足3点校准法的要求；

步骤4)、由智能电能表中的控制单元判断是否启动3点校准算法和自校准算法；

步骤5)、启动3点校准算法模式，将电能表误差效验装置的输入做为基准，由智能电能表中的主控制器通过对比计算得到偏差，然后根据偏差计算各个电压点上的计量误差值，得到校准值，并做曲线拟合把电流曲线保存下来；

步骤6)、启动自校准算法模式，将电能表误差效验装置的输入做为基准，由智能电能表中的主控制器通过对比计算得到偏差，然后根据偏差计算在各个电压点上的计量误差值，得到校准值，并做曲线拟合把电压曲线保存下来。

进一步的方案是：

步骤6)中的所述自校准法包括如下步骤：

步骤a)、由电能表误差效验装置给智能电能表提供标准的电流源、电压源信号；

步骤b)、打开智能电能表中的控制单元，使智能电能表进入到自校准算法模式；

步骤c)、由智能电能表中的主控制器通过对比计算得到偏差，然后根据偏差计算在各个电压点上的计量误差值，得到校准值并做曲线拟合把曲线保存下来；

步骤d)、智能电能表运行在在不同电压点时，根据曲线系数，计算出补偿值，根据补偿值来修调计量误差。

进一步的方案是：

步骤c)中被校准的所述电压点为智能电能表生产中必须要经历的三个电压点：额定电压校准点、最高工作电压点以及最低工作电压点；通过这三个电压点的校准值进行曲线拟合，最终得到在各个电压点上所需要的校准值。

本发明的有益效果：本发明自校准误差的方法能在智能电能表要求的工作电压等级下实现分级补偿，可以保证每个智能电能表的计量误差在要求的工作电压范围内高于行业标准的要求。

附图说明

图1为本发明的实施中的拟合的曲线示意图。

图2为本发明的实施中的校准总流程图。

具体实施方式

图1、图2所示，涉及一种基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法，包括如下步骤：

步骤1)、将智能电能表与电能表误差效验装置相连；

进一步的方案说明：

步骤6)中的所述自校准法包括如下步骤：

进一步的方案说明：

其中，所述自校准方法的具体实施时的步骤如下：

1)设置电能表误差效验装置给智能电能表表输入一个100％Un电压信号，1.0L100％Ib电流信号，打开控制单元，由主控制器来控制计量部分得到测量到的实际功率值Ps以及标准功率值Pb。再由主控器算出实际功率值Ps和标准功率值Pb的相对误差Y1，根据Y1算出误差偏移值PRoffset，存储下此时的PRoffset；

2)设置电能表效验装置给智能电能表表输入一个100％Un电压信号，0.5L100％Ib电流信号，打开控制单元，由主控器来控制计量部分得到测量到的实际功率值PL以及标准功率值PLb。再由主控器算出PL和PLb的相对误差Y2，根据Y2算出误差偏移值PLoffset，存储下此时的PLoffset；

3)设置电能表效验装置给智能电能表表输入一个100％Un电压信号，1.0L5％Ib电流信号，打开控制单元，由主控制器来控制计量部分得到测量到的实际功率值PI以及标准功率值PIb。再由主控器算出PI和PIb的相对误差Y3，根据Y3算出误差偏移值PIoffset，记录下此时的PIoffset。此3步骤过程为智能电能表的计量误差校准方法的3点法校准；

4)设置电能表效验装置给智能电能表表输入一个80％Un电压信号，1.0L5％Ib电流信号，打开控制单元，由主控器来控制计量部分得到测量到的实际功率值PImin以及标准功率值PIbmin。再由主控器算出PImin和PIbmin的相对误差Y4，根据Y4算出误差偏移值PIminoffset，记录下此时的PIminoffset；

5)设置电能表检定装置给智能电能表表输入一个115％Un电压信号，1.05％Ib电流信号，打开控制单元，由主控器来控制计量部分得到测量到的实际功率值PImax以及标准功率值PIbmax。再由主控器算出PImax和PIbmax的相对误差Y5，根据Y5算出误差偏移值PImaxoffset，记录下此时的PImaxoffset；

6)最后，通过Y4、Y5、Y6以及Poffset、PIminoffset、PImaxoffset拟合出一个二次曲线y＝a(x-b)²+c(如图1)。此时通过主控器将a、b和c存储在存储部分。

7)智能电能表运行在在不同电压点时，根据曲线系数，计算出补偿值，根据补偿值来修调计量误差。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1)、将智能电能表与电能表误差效验装置相连；

2.根据权利要求1所述的基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法，其特征在于：

步骤6)中的所述自校准法包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于智能电能表的随电压波动自校准误差效验方法，其特征在于：步骤c)中被校准的所述电压点为智能电能表生产中必须要经历的三个电压点：即额定电压校准点、最高工作电压点以及最低工作电压点，通过这三个电压点的校准值进行曲线拟合，最终得到在各个电压点上所需要的校准值。