CN106597355A - 一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法。该方法由计量装置之外的校表软件下发校准电压、电流、功率等计量数据，由计量装置根据规格参数完成误差计算，将误差转换为校准系数，并将校准系数存储到计量芯片内。同时，计量装置在未校准或校准系数获取失败时，可根据规格参数查表获取默认的校准系数进行电能计量。本发明的校准系数自动计算，减少人工投入；由计量装置计算校准误差，不依赖特定校表台；通过配置参数查表获取校准系数，提高系数可靠性，降低程序复杂度。

Description

一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法

技术领域

本发明涉及电能计量领域，特别是涉及一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法。

背景技术

电力的生产和其他产品的生产不一样，其特点是发、供、用这三个部门连成一个系统，不间断地同时完成，而且是互相紧密联系缺一不可，如何销售，如何经济计算，就需要一个计量器具在三个部门之间进行测量，计算出电能的数量。这个装置就是电能计量装置，没有它，在发、供、用电三个方面就无法进行销售、买卖。

电能计量装置是对电表、带电能计量功能设备的总称。电能计量装置主要完成电压、电流、功率、功率因数、电量、需量等电气量的计量、分析、存储、及远传等功能。

为达到较高的电能计量精度，生产厂家需要对出厂装置进行校准，并将校准系数永久性的存储在计量装置内部。根据施工现场需求，计量设备会有不同电压、电流规格，因此计量芯片外围采样电阻等参数也不一致。这就需要我们设计一种科学有效的校准系数计算与存储机制，在满足现场需求的同时提高开发人员的工作效率。

目前常用的校准系数计算方法有以下几种：

1.人工进行计量装置和标准表数据采样、计算误差，并将该误差回写计量装置。这种方案对装置要求较低，装置不需要关心误差的计算，只需要将给定校准系数保存下来就好。但当装置进行批量生产时，投入工作量大、计量精度低、产品一致性无法保障。

2.使用专用校表台完成计量装置和标准表数据的采样、误差计算，将该误差回写计量设备。这种方式提高了批量生产的效率，产品一致性也相应提高，但需要对校表台提出较高要求，每增加一种规格的装置需要对校表台进行相应升级。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法，减少装置校准的人工投入，减少对专用校表台的依赖，降低开发人员程序复杂度。

通常，计量装置会用到三个校准系数：

初始值：这个是将计量芯片内的校准系数恢复成未校准的状态，只有在这个状态之下才能进行校准。

默认值：这个是计量芯片处于未校准或校准系数丢失时使用的一组接近实际校准系数的数据，这组校准系数是根据统计得到固定值，精度不高，但能保证装置在未校准或校准系数丢失时也能得到相对准确的计量数据。

校准值：校准之后的校准系数，这个值是通过校准得到的值，精度比较高。

本发明解决上述技术问题的方案是：由计量装置之外的校表软件下发校准电压、电流、功率等校准数据，计量装置计算出误差，转换为校准系数，并写入计量芯片、存储到非易失存储器中。具体包括以下步骤：

步骤1、计量装置获取规格参数值；

步骤2、计量装置读取并校验校准系数，校验方法是：通过计算校准系数CRC校验值并与存储的CRC值进行对比，若相同则校验通过，若不同，则校验失败。计量装置读取并校验成功则转步骤3，读取或校验失败时根据规格参数查表获取默认校准系数并转步骤3；

步骤3、计量装置将步骤2中获取到的通过校验的校准系数或默认校准系数写入计量芯片，启动计量芯片进行电能计量；

步骤4、判断计量芯片是否异常，若是，则转步骤2，若否，则转步骤5；

步骤5、计量装置根据获取到的规格参数值读取计量芯片数据并计算各电气量，此电气量值利用了校准系数进行误差修正，保证了其准确度，可以实现发、供、用电三个方面进行销售、买卖；

步骤6、判断计量芯片是否收到校表软件下发的各电气量的校准数据，若否则返回至步骤4，若是则进行步骤7；

步骤7、计量装置查表获取校准系数初始值，并写入计量芯片，这样，就使计量芯片恢复到了未校准状态，以便开始进入下面的校准步骤；

步骤8、计量装置获取当前各电气量的实时测量值，然后与步骤6中收到的各电气量的校准数据值对比计算误差，将误差转换为校准系数、写入校准系数表；

步骤9、计算校准系数CRC校验值；

步骤10、计量装置将校准系数写入计量芯片，并存储到非易失存储器中，本次校准完成，返回步骤4准备进行下次校准。

本发明的有益效果如下：

1.校准系数自动计算，减少人工投入。

2.由计量装置计算校准误差，不依赖特定校表台。

3.通过配置参数查表获取校准系数，提高系数可靠性，降低程序复杂度。

4.使用通用校表台，减少生产环节特定校表台的投入。

5.校表台软件无需承担误差计算工作，减少上位机软件的开发难度。

附图说明

图1是本发明的流程图

具体实施方式

下面以搭载了瑞能微RNV8302B芯片的国网用电信息采集终端为例，对本发明的具体实施方式进行说明：

1、开发校表软件，具备如下功能：

1.1设置功率源电压、电流、相角功能。

1.2读取标准表电压、电流、有无功功率功能。

1.3与计量装置通信，下发电压、电流、功率等参数。

2、开发电能计量装置校准软件模块

2.1定义规格参数结构

2.2定义规格参数常数表

规格参数常数表由实际规格需求、具体计量芯片、采样通道参数计算获得。

2.3定义校准系数常数表

上表中：

第1行非校准系数，用于存储CRC校验值。

第1列为计量芯片对应寄存器的地址宏定义。

第2列为寄存器字段长度。

第3列为对计量芯片校准系数初始化值。

第4列-第n+4列为装置未校准或校准系数丢失时使用的默认校准系数。

最后一列为校准系数中需要通过函数计算的值，当该项不为NULL时，清空值、默认值、校准值应从此列中的函数计算获取。

3、开始对计量装置进行校准系数计算，图1是具体的步骤流程图，现参照图1具体说明如下：

步骤1、计量装置获取规格参数值。

步骤2、计量装置读取并校验校准系数，读取并校验成功则转步骤3，读取或校验失败时根据规格参数查表获取默认校准系数并转步骤3。

步骤3、计量装置将步骤2中获取到的通过校验的校准系数或默认校准系数写入计量芯片，启动计量芯片进行电能计量。

步骤4、判断计量芯片是否异常，若是，则转步骤2，若否，则转步骤5。

步骤5、计量装置根据获取到的规格参数值读取计量芯片数据并计算各电气量，各电气量包括电压值、电流值、功率值等。

步骤6、判断计量芯片是否收到校表软件下发的各电气量的校准数据，包括电压、电流、功率值等，若否则返回至步骤4，若是则进行步骤7。

步骤7、计量装置查表获取校准系数初始值，并写入计量芯片。

步骤8、计量装置获取当前各电气量的实时值，包括电压、电流、功率值等，与步骤6中收到的各电气量的校准数据值对比计算误差，将误差转换为校准系数、写入校准系数表。

步骤9、计算校准系数CRC校验值。

步骤10、计量装置将校准系数写入计量芯片，并存储到非易失存储器中，本次校准完成，返回步骤4准备进行下次校准。

Claims (2)

1.一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、计量装置获取规格参数值；

步骤2、计量装置读取并校验校准系数，读取并校验成功则转步骤3，读取或校验失败时根据规格参数查表获取默认校准系数并转步骤3；

步骤3、计量装置将步骤2中获取到的通过校验的校准系数或默认校准系数写入计量芯片，启动计量芯片进行电能计量；

步骤4、判断计量芯片是否异常，若是，则转步骤2，若否，则转步骤5；

步骤5、计量装置根据获取到的规格参数值读取计量芯片数据并计算各电气量；

步骤6、判断计量芯片是否收到校表软件下发的各电气量的校准数据，若否则返回至步骤4，若是则进行步骤7；

步骤7、计量装置查表获取校准系数初始值，并写入计量芯片；

步骤8、计量装置获取当前各电气量的实时值，与步骤6中收到的各电气量的校准数据值对比计算误差，将误差转换为校准系数、写入校准系数表；

步骤9、计算校准系数CRC校验值；

步骤10、计量装置将校准系数写入计量芯片，并存储到非易失存储器中，本次校准完成，返回步骤4准备进行下次校准。

2.根据权利要求1所述的一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法，其特征在于，步骤2中所述的校验校准系数的方法是：通过计算校准系数CRC校验值并与存储的CRC值进行对比，若相同则校验通过，若不同，则校验失败。