CN106501758A - 一种电能计量装置计量性能比对系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电能计量装置计量性能比对系统，包括计算测试装置和信号转换装置，计算测试装置与信号转换装置电连接，信号转换装置，接收多组被测三相电流电压互感器和1组参考三相电压电流互感器的二次输出信号，并号转换为模拟信号；接收计算测试装置发出控制信号，转换后传输给计算测试装置；计算测试装置，包括采集卡和工控机，采集卡发送控制信号给信号转换装置，接收信号转换装置的模拟信号并传输给工控机；工控机，将接收的采集卡的信号进行比对，上传。本发明对配网中多套计量系统的整体计量性能比较，确定各套计量系统计量准确性，对影响计量系统计量准确性的互感器准确性对比分析，为配网中电能计量系统的选择和评价提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能计量比对技术领域，具体涉及一种电能计量装置计量性能比对系统及方法。
背景技术
不同形式互感器、不同计量方式的计量装置在同一条件下的计量性能即测试准确性目前没有可靠、充分的试验数据，使得在具体应用场合下应采用何种计量方式、采用何种互感器没有可靠依据，建设电能计量比对系统，在试验室模拟电能计量装置现场运行状态方式下，对不同互感器、不同计量方式开展电能计量对比试验，发现不同互感器、不同接线方式、不同计量方式的计量性能及存在差异和问题，并提出有效的应用措施，具有重要意义。
基于此研究并开发设计了一种电能计量装置计量性能比对系统及方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有方法不能检测出不同互感器、不同接线方式、不同计量方式进行电能计量对比试验的准确性差异，无法为配网中电能计量系统的选择和评价提供参考核依据。本发明的目的在于提供一种电能计量装置计量性能比对系统，解决不能检测出采用不同互感器、不同接线方式、不同计量方式进行电能计量对比试验的准确性差异的技术问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种电能计量装置计量性能比对系统，包括计算测试装置和信号转换装置，计算测试装置与信号转换装置电连接，
信号转换装置，接收多组被测三相电流电压互感器和1组参考三相电压电流互感器二次输出信号，并将输出信号转换为模拟信号；
接收多组被测电能计量装置和1组参考电能计量装置的电能输出信号并将其转换为模拟信号；
接收计算测试装置的发出控制信号，并将转换后的模拟信号传输给计算测试装置；
计算测试装置，包括采集卡和工控机，采集卡插接在工控机上，采集卡发送控制信号给信号转换装置，并接收信号转换装置转换的模拟信号并传输给工控机；
工控机，将接收的采集卡的信号并进行比对，并将比对结果上传。
现有的计量装置较多，其采用的互感器、计量方式均不同，在同一条件下计量性能即最终测试准确性没有可靠、充分的实验数据，说明该种计量方式的计量结果的准确性。
发明人针对同一配网中不同接线方式、多计量系统的电能计量比对系统，对三相电压互感器和电流互感器的计量性能比对及不同接线方式、多计量系统的整体计量性能进行比对。
其中本技术方案所述信号转换装置可接收多组，最多可达6组，被测三相电压电流互感器和1组参考三相电压电流互感器的二次输出信号，并将上述42路信号转换为模拟信号。
信号转换装置接收计算测试装置中采集卡的控制信号，在同时上传6组被测信号和1组参考信号；
信号转换装置接收多组，最大可达6组，被测电能计量装置和1组参考电能计量装置的电能量输出，在同一时刻上传6组被测信号和1组参考信号。
计算测试装置包括采集卡和工控机，采集卡发送控制信号给信号转换装置让其采集并接收不同电能计量装置的计量性能信号，并同时接收24路模拟信号并将接收的模拟信号经转换后传输给工控机进行比对分析。
工控机运行比对分析软件和数据上传显示软件。工控机即工业控制计算机，一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机可为PLC，其运行的对比分析软件，具有数据处理：能同时计算各相电压/电流谐波含量、电压误差、电流误差、二次压降误差，电能表误差及整体误差等，并显示和存储；且能够输出报告文件；数据查询：能根据自定义关键字，如检测时间、各种数据值的范围等筛选条件在进行一段时间内的数据查询；数据统计分析：能对不同互感器、不同电能表、不同计量系统的电压、电流、误差等进行统计分析比较；描绘误差曲线，对误差越限事件告警并保存；数据显示上传，通过自身的数据接口对数据进行显示。
进一步地，还包括显示装置，对工控机上传的比对结果进行显示。
进一步地，所述显示装置为显示屏。工控机的现有软件在完成对被测三相电压电流互感器的二次输出信号与1组参考三相电压电流互感器的二次输出信号对比后，对比出与参考三相电压电流互感器二次输出信号最接近的数值，确定出配网中电能计量装置的计量性能最优方式。
本发明的另一目的还在于：提供一种电能计量装置计量性能比对方法，包括以下操作步骤：将多组三相电压电流传感器的二次输出信号、1组参考三相电压电流互感器的二次输出信号通过信号转换装置转换为模拟信号，模拟信号传输给采集卡后再次传输给工控机，进行模拟信号与参考信号比对分析，并将分析结果进行上传显示。
进一步地，还包括以下操作步骤，采集卡发出采集电能计量装置计量性能的信号，信号转换装置将接收的多组被测电能计量装置和1组参考电能计量装置的电能输出信号并将其转换为模拟信号，并传送给采集卡。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明所述的技术方案能够对配网中不同接线方式、多套计量系统的整体计量性能进行比较，从而确定各套计量系统的计量准确性，同时，能够对影响各套计量系统的计量准确性的关键因素，互感器的准确性进行对比分析，为配网中电能计量系统的选择和评价提供了有效的实验平台和依据。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示，本发明一种电能计量装置计量性能比对系统，包括计算测试装置和信号转换装置，计算测试装置与信号转换装置电连接，
信号转换装置，接收多组被测三相电流电压互感器和1组参考三相电压电流互感器二次输出信号，并将输出信号转换为模拟信号；
接收多组被测电能计量装置和1组参考电能计量装置的电能输出信号并将其转换为模拟信号；接收计算测试装置的发出控制信号，并将转换后的模拟信号传输给计算测试装置；
计算测试装置，包括采集卡和工控机，采集卡插接在工控机上，采集卡发送控制信号给信号转换装置，并接收信号转换装置转换的模拟信号并传输给工控机；
工控机，将接收的采集卡的信号并进行比对，并将比对结果上传。优选，还包括显示屏，对工控机上传的比对结构进行显示。
本实施例中所述的信号转换装置，即多路电流信号和多路电压信号经过采集模块连接至数据处理模块，数据处理模块具有插值计算、逻辑控制和在线校准功能，数据处理后传输至后台。数据采集模块的关键器件是MCU和A/D模块。MCU用的是MSP430F1611，ADC是AD7685。
数据处理模块的关键器件是CPU和FPGA模块。CPU用的是PPC405EP，FPGA是EP3C16-240PQFP。数据处理模块功能如下：
(1)对多路信号的监测，如果某一路信号异常则发出告警，如果参考信号异常则自动切换至其它正常信号。
(2)多路保护信号的延时标定和插值处理。
(3)进行维修更换后新转换模块的误差系数的标定和更新。
本实施例中所述的计算测试装置，采用的数据处理模块为MSP430F1611，MSP430F1611是一种新型的混合信号处理器，采用了美国德州仪器(Texas Instruments)公司最新低功耗技术，工作电流为0.1～400uA，将大量的外围模块整合到片内，为现有技术结构，不再详述。。
实施例2：
本发明一种电能计量装置计量性能比对方法，将多组三相电压电流传感器的二次输出信号、1组参考三相电压电流互感器的二次输出信号通过信号转换装置转换为模拟信号，模拟信号传输给采集卡后再次传输给工控机，进行模拟信号与参考信号比对分析，并将分析结果进行上传显示。
采集卡发出采集电能计量装置计量性能的信号，信号转换装置将接收的多组被测电能计量装置和1组参考电能计量装置的电能输出信号并将其转换为模拟信号，并传送给采集卡。
实施例3：
以配网中六组电能计量装置计量性能作为对比对象进行说明操作：
采集卡发出采集六组电能计量装置的电能量的控制信号，信号转换装置接收该信号，并接收6组电能计量装置的电能量输出信号和1组参考信号，信号转换装置同时将接收的信号转换为42路模拟信号，传输给采集卡，采集卡将该信号转换后传输给计算测试装置的工控机的数据处理模块MSP430F1611，数据处理模块计算六组计量装置的电能表与参考值误差，确定六组计能方式中与参考值最接近等，并对六组电能计量装置的电能表进行统计分析比较，描绘出与参考值的误差曲线，对超出误差的电能表进行告警并保存，然后将最终的六组电能表计量结果如测量值、参考值、电能表误差等结果在电能表上显示，另可通过工控机的数据接口将结果显示在显示屏上。
通过对配网中六组电能计量装置的电能表计量结果进行对比，确定出与参考值最接近即计量准确度最高的电能表计量系统，也即是对互感器的准确性进行对分析，为配网中电能计量系统的选择和评价提供了有效的实验平台、操作方法和选择依据。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电能计量装置计量性能比对系统，其特征在于，包括计算测试装置和信号转换装置，计算测试装置与信号转换装置电连接，
信号转换装置，接收多组被测三相电流电压互感器和1组参考三相电压电流互感器二次输出信号，并将输出信号转换为模拟信号；
接收多组被测电能计量装置和1组参考电能计量装置的电能输出信号并将其转换为模拟信号；接收计算测试装置发出的控制信号，并将转换后的模拟信号传输给计算测试装置；
计算测试装置，包括采集卡和工控机，采集卡插接在工控机上，采集卡发送控制信号给信号转换装置，并接收信号转换装置转换的模拟信号并传输给工控机；
工控机，将接收的采集卡的信号并进行比对，并将比对结果上传。
2.根据权利要求1所述的一种电能计量装置计量性能比对系统，其特征在于，还包括显示装置，对工控机上传的比对结果进行显示。
3.根据权利要求2所述的一种电能计算装置计量性能比对系统，其特征在于：所述显示装置为显示屏。
4.一种电能计量装置计量性能比对方法，其特征在于：将多组三相电压电流传感器的二次输出信号、1组参考三相电压电流互感器的二次输出信号通过信号转换装置转换为模拟信号，模拟信号传输给采集卡后再次传输给工控机，进行模拟信号与参考信号比对分析，并将分析结果进行上传显示。
5.根据权利要求4所述的一种计量性能比对方法，其特征在于：还包括以下操作步骤，采集卡发出采集电能计量装置计量性能的信号，信号转换装置将接收的多组被测电能计量装置和1组参考电能计量装置的电能输出信号并将其转换为模拟信号，并传送给采集卡。
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