CN105259395A - 一种计量工况特性检测仪 - Google Patents

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张春强
赵言涛
易丁
邓佳明
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Wasion Group Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Wasion Group Co Ltd
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Abstract

一种计量工况特性检测仪，包括DSP处理器、A/D转换器、SD卡、存储器、显示器和外设接口。所述检测仪根据现场计量表计的脉冲实时准确地采集电压、电流数据，长时间记录电压电流波形；同时记录外部电表有功脉冲和无功脉冲数以及对应的电压、电流采样点位置；根据记录外部电表有功脉冲和无功脉冲数，长时间、不同计量工况下分析误差，所述检测仪利用主台软件分析不同计量工况对计量的影响，上传的数据及分析数据可以作为重要的研究数据进行保存。本发明不仅具备计量及计量误差对比功能，还具备长时间采样录波数据及监控脉冲对比数据实时同步上传功能；能对各种电压、电流扰动包括谐波、三相不平衡、电压电流暂态等对电能计量影响进行分析。

Description

一种计量工况特性检测仪
技术领域
本发明涉及一种计量工况特性检测仪，属电力计量技术领域。
背景技术
现有的电能质量监测仪是一种网络式、多通道、高性能、高精度的在线式电能质量监测装置,它具有自动测量、液晶图形、表格数据等显示、智能统计分析、多事件报警及记录、大容量监测数据存储和网络数据通信功能,是融合了现代数字信号处理、计算机通信、最新电能质量理论和软件工程思想于一体的高技术监测设备。但现有的录波设备主要用于分析电网故障，不具备计量及计量误差对比功能；现有的计量设备有计量功能，但不具备长时间采样录波数据及监控脉冲对比数据实时同步上传；都无法用于分析不同计量工况对计量的影响。
监控设备和被监控电能表的电能计量数据与工况录波数据结合没有现有的解决方案，采用常规的RS485读取电能量方式其通讯延时时间长且延时不稳定，无法与工况及参考电能对比。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术对计量工况分析的不足，公开一种计量工况特性检测仪。
本发明的技术方案是，一种计量工况特性检测仪，包括DSP处理器，所述检测仪根据现场计量表计的脉冲实时准确地采集电压、电流数据，长时间记录电压电流波形；同时记录外部电表有功脉冲和无功脉冲数以及对应的电压、电流采样点位置；根据记录外部电表有功脉冲和无功脉冲数，长时间、不同计量工况下分析误差，所述检测仪利用主台软件分析不同计量工况对计量的影响，上传的数据及分析数据可以作为重要的研究数据进行保存。
所述检测仪将实时计量生成的脉冲数据和监控获得的电能表脉冲数据用一个字节状态位表示附加在12800条/秒的电网三相电压及电流同步采样数据中，能获得较高分辨率的电能增量数据。
所述检测仪主台软件得出分析指定时间段的计量差异曲线；分析指定时间段的电网信息主要包括各种瞬时量、各次谐波含量及各种电能质量分析数据。
所述检测仪采用TI的高速DSP处理器作为核心控制器，它具有300MHZ主频；AD采用16位的高精度模数转换器，对并网点的3相电压和3相电流进行采样，经过DSP的快速计算，得到准确的基本电测量和累积电能；4路开关量输入可以采集并网点电能表输出的脉冲信号，并做标记。
本发明的有益效果是，本发明与现有技术相比，本发明计量工况特性检测仪不仅具备计量及计量误差对比功能，还具备长时间采样录波数据及监控脉冲对比数据实时同步上传功能；能对各种电压、电流扰动包括谐波、三相不平衡、电压电流暂态等对电能计量影响进行分析。
附图说明
图１为本发明一种计量工况特性检测仪的结构框图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图１所示。
本实施例一种计量工况特性检测仪包括DSP处理器、A/D转换器、SD卡、存储器、显示器和外设接口。对并网点的三路电压和三路电流采样信号通过A/D转换器接DSP处理器的输入端口；开关量输入直接连接DSP处理器的另一输入端口；DSP处理器分别与SD卡、存储器、显示器、外接通信接口等互联。
本实施例检测仪采用TI的高速DSP处理器作为核心控制器，它具有300MHZ主频，丰富的外设接口。AD采用16位的高精度模数转换器，对并网点的3相电压和3相电流进行采样，经过DSP的快速计算，得到准确的基本电测量和累积电能。4路开关量输入可以采集并网点电能表输出的脉冲信号，并做标记。一些基本信息和测量值可以在LCD直观的展示。参数和累积电能保存到FRAM存储器中，SD作为电压电流波形和脉冲信息存储的重要介质。外接通信接口有1路以太网，2路485，1路232。对于一些需要报警或控制的动作可以通过外部继电器输出进行动作。
本实施例检测仪根据现场计量表计的脉冲实时准确地采集电压、电流数据，长时间记录电压电流波形；同时记录外部电表有功脉冲和无功脉冲数以及对应的电压、电流采样点位置；根据记录外部电表有功脉冲和无功脉冲数，长时间、不同计量工况下分析误差，所述检测仪利用主台软件分析不同计量工况对计量的影响，上传的数据及分析数据可以作为重要的研究数据进行保存。
本实施例检测仪将实时计量生成的脉冲数据和监控获得的电能表脉冲数据用一个字节状态位表示附加在12800条/秒的电网三相电压及电流同步采样数据中，能获得较高分辨率的电能增量数据。
本实施例检测仪的主台软件得出分析指定时间段的计量差异曲线；分析指定时间段的电网信息主要包括各种瞬时量、各次谐波含量及各种电能质量分析数据。
本实施例计量工况特性检测仪采集电网电压电流信号后，可对电压电流信号进行处理，实现以下功能：稳态参数监测与合格率统计、暂瞬态过程监测、电能计量、电量需量结算、事件记录、数据存储功能。
稳态参数监测与合格率统计主要包括：电压/电流有效值、有无功功率、视在功率、功率因素、相位、电压电流合格率、谐波含量、电压电流畸变率等参量。
暂瞬态过程监测主要包括：电压暂降、电压骤升、短时电压中断等。
电能计量参量主要包括有功计量、四象限无功计量、分时计量、需量计量。
结算功能，保存上12个月历史结算数据（包括正反有无功（分时）总和分相电能量数据、四象限无功电能量数据、正反有无功（分时）总最大需量及发生时间。
事件记录：记录电能质量指标越限事件的发生时间，持续时间以及极值。记录暂降、暂升、短时中断时间发生时间、持续时间，极值以及半波有效值。
数据存储：
1）存储记录周期内电能质量稳态指标的最大值、最小值、平均值、95%概率值；
2）存储记录周期内有功功率、无功功率、功率因数等指标的最大值、最小值、平均值；
可实现录波数据存储。

Claims (5)

1.一种计量工况特性检测仪，包括DSP处理器、A/D转换器、SD卡、存储器、显示器和外设接口，其特征在于，所述检测仪根据现场计量表计的脉冲实时准确地采集电压、电流数据，长时间记录电压电流波形；同时记录外部电表有功脉冲和无功脉冲数以及对应的电压、电流采样点位置；根据记录外部电表有功脉冲和无功脉冲数，长时间、不同计量工况下分析误差，所述检测仪利用主台软件分析不同计量工况对计量的影响，上传的数据及分析数据作为重要的研究数据进行保存；
所述检测仪将实时计量生成的脉冲数据和监控获得的电能表脉冲数据用一个字节状态位表示附加在12800条/秒的电网三相电压及电流同步采样数据中，获得较高分辨率的电能增量数据。
2.根据权利要求１所述的一种计量工况特性检测仪，其特征在于，所述检测仪主台软件得出分析指定时间段的计量差异曲线；分析指定时间段的电网信息包括各种瞬时量、各次谐波含量及各种电能质量分析数据。
3.根据权利要求１所述的一种计量工况特性检测仪，其特征在于，所述检测仪采用TI的高速DSP处理器作为核心控制器，它具有300MHZ主频；AD采用16位的高精度模数转换器，对并网点的3相电压和3相电流进行采样，经过DSP的快速计算，得到准确的基本电测量和累积电能；4路开关量输入采集并网点电能表输出的脉冲信号，并做标记。
4.根据权利要求１所述的一种计量工况特性检测仪，其特征在于，所述检测仪具备计量及计量误差对比功能；具备长时间采样录波数据及监控脉冲对比数据实时同步上传功能；具备分析不同计量工况对计量的影响。
5.根据权利要求１所述的一种计量工况特性检测仪，其特征在于，所述检测仪对并网点的三路电压和三路电流采样信号通过A/D转换器接DSP处理器的输入端口；开关量输入直接连接DSP处理器的另一输入端口；DSP处理器分别与SD卡、存储器、显示器、外接通信接口互联。
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