CN106646334A - 一种用于对电能表计量误差进行计算的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于对电能表计量误差进行计算的方法，包括：控制三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号；设置三相交流比例基准的比例，并将所述电压信号和电流信号转换为六个电压小信号；分别利用六个高精度电压采样器对所述六个电压小信号和通用计数器对待测电能表输出脉冲同步进行数据采集；根据六个高精度电压采样器采集的数据计算标准电能值，并且根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值；根据标准电能值和待测电能表电能值计算待测电能表的计量误差。本发明利用了高精度电压采样器和待测电能表采集同一路电压小信号，不引入标准信号转换器的误差，可实现电能表计量误差的准确测量。

Description

一种用于对电能表计量误差进行计算的方法及系统
技术领域
本发明涉及电能表计量领域，并且更具体地，涉及一种计算经电子式互感器接入的静止式电能表计量误差的方法及系统。
背景技术
随着电子式互感器技术的日臻成熟，电子式互感器在10-35kV配网中已被大量应用，电子式互感器的二次侧输出是符合电子式电压互感器国标GB/T 20840.7和电子式电流互感器国标GB/T 20840.8的数字量或模拟小信号量，在配网中主要采用模拟小信号的输出方式。
不同于传统互感器输出100V/5A的电压电流信号，模拟小信号量输出式电子式互感器无论是电压互感器还是电流互感器的二次侧输出全部为电压小信号，其中电子式电压互感器的二次模拟量电压输出的额定值为：1.625V、2V、3.25V、4V、6.5V或除以的值；电子式电流互感器的二次模拟量电压输出的额定值为：22.5mV、150mV、200mV、225mV或4V。
配合模拟小信号量输出的电子式互感器，国内部分厂家研制出了经电子式互感器接入的静止式电能表，可直接输入电子式互感器输出的6路电压小信号量进行电能计量，已在高供高计场合有所应用。这种经电子式互感器接入的静止式电能表，由于输入信号不同于传统电能表，原有的电能表测试方法已经不适合，国内对这种表的准确度评估方法的研究还比较欠缺。
目前有提出采用标准信号转换器的准确度试验方法,即利用检测传统三相多功能表的三相工频电源或检测装置输出的传统模拟信号,一路直接接传统标准表计算标准电能,另一路接入标准信号转换器,转换器将传统模拟信号转换成电子式互感器信号模式输入到被检表,通过比较被检表输出电能与标准表输出电能进行校验，但这种方法被检表误差计算结果包含了标准信号转换器的误差。因此，有必要研究新的计算电能表计量误差的方法，满足对这种小信号输入型电能表的测试要求。
发明内容
本发明提供了一种计算经电子式互感器接入的静止式电能表计量误差的方法及系统，以解决目前这种模拟小信号量输入电能表无法准确测量的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于对电能表计量误差进行计算的方法，所述方法包括：
控制三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号，其中所述三个模拟电压信号包括：A相模拟电压信号、B相模拟电压信号和C相模拟电压信号，所述三个模拟电流信号包括：A相模拟电流信号、B相模拟电流信号和C相模拟电流信号；
根据待测电能表的配置参数设置三相交流比例基准的比例，并将所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号分别转换为六个电压小信号，其中所述配置参数包括：待测电能表用于累计并显示电量的参比电压、待测电能表用于累计并显示电量的额定电流、待测电能表参比电压的电压和待测电能表额定电流的电压；
分别利用六个高精度电压采样器对所述六个电压小信号和通用计数器对待测电能表输出脉冲同步进行数据采集；
根据六个高精度电压采样器采集的数据计算标准电能值，并且根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值；
根据所述标准电能值和待测电能表电能值计算所述待测电能表的计量误差。
优选地，其中在所述控制三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号前，设置测试点和配置参数，其中所述配置参数还包括：待测电能表最大电流的电压和脉冲常数。
优选地，其中分别利用六个高精度电压采样器对所述六个电压小信号和通用计数器对待测电能表输出脉冲同步进行数据采集之前包括：
以六个高精度电压采样器中的任意一个高精度电压采样器的采样脉冲为基准，在所述任意一个高精度电压采样器开始采样时发出一个低电平作为触发其余五个高精度电压采样器和所述通用计数器开始采样的信号。
优选地，其中所述根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值的方法，包括：
EX＝N/C，
其中，EX为待测电能表电能值，N为通用计数器采集的脉冲数，C为待测电能表脉冲常数。
优选地，其中所述根据六个高精度电压采样器采集的数据计算标准电能值的方法，包括：
当所述待测电能表为三相四线模式时，标准电能值的计算公式为：
EN＝ENA+ENB+ENC，
ua(n)＝UEVT*UUA(n)/UU，
ia(n)＝IEVT*UIA(n)/UI，
ub(n)＝UEVT*UUB(n)/UU，
ib(n)＝IEVT*UIB(n)/UI，
uc(n)＝UEVT*UUC(n)/UU，
ic(n)＝IEVT*UIC(n)/UI，
其中，ENA为A相电能值，ENB为B相电能值，ENC为C相电能值，ua(n)为第n个采样值对应的A相的用于累计电量的电压，ia(n)为第n个采样值对应的A相的用于累计电量的电流，ub(n)为第n个采样值对应的B相的用于累计电量的电压，ib(n)为第n个采样值对应的B相的用于累计电量的电流，uc(n)为第n个采样值对应的C相的用于累计电量的电压，ic(n)为第n个采样值对应的C相的用于累计电量的电流，UEVT为待测电能表用于累计并显示电量的参比电压，IEVT为待测电能表用于累计并显示电量的额定电流，UU为待测电能表参比电压的电压，UI为待测电能表额定电流的电压，UUA(n)为A相电压对应的电压小信号，UIA(n)为A相电流对应的电压小信号，UUB(n)为B相电压对应的电压小信号，UIB(n)为B相电流对应的电压小信号，UUC(n)为C相电压对应的电压小信号，UIAC(n)为C相电流对应的电压小信号，Ts为高精度电压采样器采样的时间间隔，Ts＝1/fs，fs为高精度电压采样器的采样频率，m为采样的次数。
当所述待测电能表为三相三线模式时，标准电能值的计算公式为：
uab(n)＝UEVT*UUAB(n)/UU，
ucb(n)＝UEVT*UUCB(n)/UU，
其中，B相不采样，uab(n)和ucb(n)分别为第n个采样值对应的用于累计电量的电压，UUAB(n)为A相和B相之间的线电压对应的电压小信号，UUCB(n)为C相和B相之间的线电压对应的电压小信号。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于对电能表计量误差进行计算的系统，所述系统包括：计算机、三相功率源、三相交流比例基准、高精度电压采样器模块、待测电能表和通用计数器，
所述计算机，与所述三相功率源的输入端、所述通用计数器的输出端、所述高精度电压采样器模块的输出端相连接，包括：信号控制单元、人机交互单元、电能值计算单元和误差计算单元，
所述信号控制单元，用于控制所述三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号，其中所述三个模拟电压信号包括：A相模拟电压信号、B相模拟电压信号和C相模拟电压信号，所述三个模拟电流信号包括：A相模拟电流信号、B相模拟电流信号和C相模拟电流信号；
所述人机交互单元，用于设置测试点和配置参数，其中所述配置参数包括：待测电能表用于累计并显示电量的参比电压、待测电能表用于累计并显示电量的额定电流、待测电能表参比电压的电压、待测电能表额定电流的电压、待测电能表最大电流的电压和脉冲常数；
所述电能值计算单元，包括：
标准电能值计算单元，根据高精度电压采样器模块采集的数据计算标准电能值；
待测电能表电能值计算单元，根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值；
所述误差计算单元，根据所述标准电能值和待测电能表电能值计算所述待测电能表的计量误差；
所述三相功率源，输出端与所述三相交流比例基准的输入端相连接，用于产生所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号；
所述三相交流比例基准，分别与所述高精度电压采样器模块的输入端和待测电能表的六路电压输入端相连接，用于根据待测电能表的额定值设置三相交流比例基准的比例，并将所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号转换为六个电压小信号；
所述高精度电压采样器模块，输出端与计算机的输入端相连接，用于采集六路电压小信号，所述高精度电压采样器模块包括：六个高精度电压采样器，所述六个高精度电压采样器并联；
所述待测电能表，输出端与所述通用计数器的输入端相连接，用于对六路电压小信号对应的电能进行计量，并输出低频电能脉冲；
所述通用计数器，输出端与所述计算机相连接，用于对所述低频电能脉冲进行计数。
优选地，其中所述高精度电压采样器模块和通用计数器分别对所述六个电压小信号及待测电能表输出脉冲同步进行数据采集之前包括：
以六个高精度电压采样器中的任意一个高精度电压采样器的采样脉冲为基准，在所述任意一个高精度电压采样器开始采样时发出一个低电平作为触发其余五个高精度电压采样器和所述通用计数器开始采样的信号。
优选地，其中所述待测电能表电能值计算单元根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值包括：
EX＝N/C，
其中，EX为待测电能表电能值，N为通用计数器采集的脉冲数，C为待测电能表脉冲常数。
优选地，其中所述标准电能值计算单元根据高精度电压采样器模块采集的数据计算标准电能值包括：
当所述待测电能表为三相四线模式时，标准电能值的计算公式为：
EN＝ENA+ENB+ENC，
ua(n)＝UEVT*UUA(n)/UU，
ia(n)＝IEVT*UIA(n)/UI，
ub(n)＝UEVT*UUB(n)/UU，
ib(n)＝IEVT*UIB(n)/UI，
uc(n)＝UEVT*UUC(n)/UU，
ic(n)＝IEVT*UIC(n)/UI，
其中，ENA为A相电能值，ENB为B相电能值，ENC为C相电能值，ua(n)为第n个采样值对应的A相的用于累计电量的电压，ia(n)为第n个采样值对应的A相的用于累计电量的电流，ub(n)为第n个采样值对应的B相的用于累计电量的电压，ib(n)为第n个采样值对应的B相的用于累计电量的电流，uc(n)为第n个采样值对应的C相的用于累计电量的电压，ic(n)为第n个采样值对应的C相的用于累计电量的电流，UEVT为待测电能表用于累计并显示电量的参比电压，IEVT为待测电能表用于累计并显示电量的额定电流，UU为待测电能表参比电压的电压，UI为待测电能表额定电流的电压，UUA(n)为A相电压对应的电压小信号，UIA(n)为A相电流对应的电压小信号，UUB(n)为B相电压对应的电压小信号，UIB(n)为B相电流对应的电压小信号，UUC(n)为C相电压对应的电压小信号，UIAC(n)为C相电流对应的电压小信号，Ts为高精度电压采样器采样的时间间隔，Ts＝1/fs，fs为高精度电压采样器的采样频率，m为采样的次数。
当所述待测电能表为三相三线模式时，标准电能值的计算公式为：
uab(n)＝UEVT*UUAB(n)/UU，
ucb(n)＝UEVT*UUCB(n)/UU，
其中，B相不采样，uab(n)和ucb(n)分别为第n个采样值对应的用于累计电量的电压，UUAB(n)为A相和B相之间的线电压对应的电压小信号，UUCB(n)为C相和B相之间的线电压对应的电压小信号。
本发明的有益效果在于：
本发明利用了现有电能表检测的成熟设备，高精度电压采样器和待检测电能表均采集同一路电压小信号，不引入标准信号转换器的误差，可实现电能表计量误差的准确测量，方法简单有效。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的误差计算方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的误差计算系统200的结构示意图；
图3为根据本发明实施方式的计算机的结构示意图；以及
图4为根据本发明实施方式的高精度电压采集模块的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的误差计算方法100的流程图。本发明的实施方式将三相功率源模拟的三路电压信号和三路电流信号通过三相交流比例基准转换为六路电压小信号，然后分别通过高精度电压采样器采集所述六路电压小信号并计算得到标准电能值，同时经待测电能表采集所述六路电压小信号并计算得到待测电能表的电能值，从而进行比较得到待测电能表的计量误差。本发明利用了现有电能表检测的成熟设备，高精度电压采样器和待检测电能表均采集同一路电压小信号，不引入标准信号转换器的误差，可实现电能表计量误差的准确测量，方法简单有效。如图1所示，所述误差计算方法100从步骤101处开始，在步骤101控制三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号，其中所述三个模拟电压信号包括：A相模拟电压信号、B相模拟电压信号和C相模拟电压信号，所述三个模拟电流信号包括：A相模拟电流信号、B相模拟电流信号和C相模拟电流信号。优选地，其中在所述控制三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号前，设置测试点和配置参数，其中所述配置参数包括：待测电能表用于累计并显示电量的参比电压、待测电能表用于累计并显示电量的额定电流、待测电能表参比电压的电压、待测电能表额定电流的电压、待测电能表最大电流的电压和脉冲常数。在本发明的实施方式中，首先通过人机交互单元输入待测电能表的配置参数，包括：待测电能表用于累计并显示电量的参比电压UEVT为100V、待测电能表用于累计并显示电量的额定电流IEVT为5A、待测电能表参比电压的电压Uu为2V、待测电能表额定电流的电压U1为4V、待测电能表最大电流的电压UMAX为6V、脉冲常数C为2000imp/kWh，并且按照需要的电压百分比来设置测试点。
优选地，在步骤102根据待测电能表的配置参数设置三相交流比例基准的比例，并将所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号分别转换为六个电压小信号。在本发明的实施方式中，根据待测电能表的配置参数调节三相交流比例基准的比例，然后利用计算机通过通用接口总线GPIB(General-Purpose Interface Bus，GPIB)控制三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号，三相交流比例基准将所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号转换为六个0V到6V的电压小信号并分别输入到待测电能表和高精度电压采样器。
优选地，在步骤103分别利用六个高精度电压采样器对所述六个电压小信号和通用计数器对待测电能表输出脉冲同步进行数据采集。优选地，其中所述分别利用六个高精度电压采样器对所述六个电压小信号和通用计数器对待测电能表输出脉冲同步进行数据采集之前包括：以六个高精度电压采样器中的任意一个高精度电压采样器的采样脉冲为基准，在所述任意一个高精度电压采样器开始采样时发出一个低电平作为触发其余五个高精度电压采样器和所述通用计数器开始采样的信号。在本发明的实施方式中，待测电能表接收六路电压小信号，进行电能计量并输出低频电能脉冲，然后采用Agilent公司的53131A型通用计数器接收待测电能表发出的脉冲信号进行脉冲计数，并将测量的脉冲数发送至计算机。对于高精度电压采样器，采用型号为Agilent3458A的6台高准确数字电压表作为电压采样仪器，对三相交流比例基准输出的电压信号进行采样，其中，一个高精度电压采样器采集一路电压小信号的信息，采样数据按时间来进行排序，并通过通用接口总线GPIB输入到计算机。为保证六台高精度电压采样器采样的同步性以及与通用计数器采样的同步性，以其中一个电压采样器的采样脉冲为基准，在开始采样时发出一个低TTL电平作为触发其余五个高精度电压采样器开始采样和通用计数器开始计数的信号。
优选地，在步骤104根据六个高精度电压采样器采集的数据计算标准电能值，并且根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值。优选地，其中所述根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值的方法，包括：
根据通用计数器采集的脉冲数除以所述脉冲常数计算待测电能表电能值，即
EX＝N/C，
其中，EX为待测电能表电能值，N为通用计数器采集的脉冲数，C为待测电能表脉冲常数。
优选地，其中所述根据六个高精度电压采样器采集的数据计算标准电能值的方法，包括：
当所述待测电能表为三相四线模式时，将六个高精度电压采样器采集的第n个采样值分别用UUA(n)、UUB(n)、UUC(n)及UIA(n)、UIB(n)、UIC(n)表示，则该采样值对应的A相的用于累计电量的电压为：
ua(n)＝UEVT*UUA(n)/UU，
该采样值对应的A相的用于累计电量的电流为：
ia(n)＝IEVT*UIA(n)/UI，
则A相电能值为：
其中，UUA(n)为A相电压对应的电压小信号，UUB(n)为B相电压对应的电压小信号，UUC(n)为C相电压对应的电压小信号，UIA(n)为A相电流对应的电压小信号，UIB(n)为B相电流对应的电压小信号，UIC(n)为C相电流对应的电压小信号，UEVT为待测电能表用于累计并显示电量的参比电压，IEVT为待测电能表用于累计并显示电量的额定电流，UU为待测电能表参比电压的电压，UI为待测电能表额定电流的电压，Ts为高精度电压采样器采样的时间间隔，Ts＝1/fs，fs为高精度电压采样器的采样频率，m为采样的次数。
B相的电能值ENB和C相的电能值ENC的计算原理与A相电能值ENA的计算方法相同。
标准电能值的计算公式为：
EN＝ENA+ENB+ENC；。
当所述待测电能表为三相三线模式时，将六个高精度电压采样器采集的第n个采样值分别用UUAB(n)、UUB(n)、UUCB(n)、UIA(n)、UIB(n)和UIC(n)表示，其中，B相不采样，即UUB(n)＝UIB(n)＝0，则该采样值对应的用于累计电量的电压分别为：
uab(n)＝UEVT*UUAB(n)/UU，
ucb(n)＝UEVT*UUCB(n)/UU,
该采样值对应的用于累计电量的电流分别为：
ia(n)＝IEVT*UIA(n)/UI，
ic(n)＝IEVT*UIC(n)/UI，
因此，所述标准电能值的计算公式为：
其中，UUAB(n)为A相和B相之间的线电压对应的电压小信号，UUB(n)为B相电压对应的电压小信号，UUCB(n)为C相和B相之间的线电压对应的电压小信号，UIA(n)为A相电流对应的电压小信号，UIB(n)为B相电流对应的电压小信号，UIC(n)为C相电流对应的电压小信号，UEVT为待测电能表用于累计并显示电量的参比电压，IEVT为待测电能表用于累计并显示电量的额定电流，UU为待测电能表参比电压的电压，UI为待测电能表额定电流的电压，Ts为高精度电压采样器采样的时间间隔，Ts＝1/fs，fs为高精度电压采样器的采样频率，m为采样的次数。
优选地，在步骤105根据所述标准电能值和待测电能表电能值计算所述待测电能表的计量误差。在本发明的实施方式中，利用如下公式计算计量误差：
其中，γ表示计量误差。γ的绝对值越小，表示待测电能表的计量误差越小，即准确度越高；反之，表示待测电能表的计量准确度越低。当γ为负数时，表示待测电能表计量的电能值小于标准电能值；当γ为正数时，表示待测电能表计量的电能值大于标准电能值。
图2为根据本发明实施方式的误差计算系统200的结构示意图。如图2所示，所述误差计算系统200包括：计算机201、三相功率源202、三相交流比例基准203、高精度电压采样器模块204、待测电能表205和通用计数器206。优选地，所述计算机201与所述三相功率源202的输入端、所述通用计数器206的输出端、所述高精度电压采样器模块204的输出端相连接。图3为根据本发明实施方式的计算机的结构示意图。如图3所示，所述计算机201包括：信号控制单元2011、人机交互单元2012、电能值计算单元2013和误差计算单元2014。
所述信号控制单元2011用于控制所述三相功率202源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号，其中所述三个模拟电压信号包括：A相模拟电压信号、B相模拟电压信号和C相模拟电压信号，所述三个模拟电流信号包括：A相模拟电流信号、B相模拟电流信号和C相模拟电流信号。
所述人机交互单元2012用于设置测试点和配置参数，其中所述配置参数包括：待测电能表用于累计并显示电量的参比电压、待测电能表用于累计并显示电量的额定电流、待测电能表参比电压的电压、待测电能表额定电流的电压、待测电能表最大电流的电压和脉冲常数。
所述电能值计算单元2013包括：标准电能值计算单元20131和待测电能表电能值计算单元20132。
所述标准电能值计算单元20131，根据高精度电压采样器模块采集的数据计算标准电能值。优选地，其中所述待测电能表电能值计算单元根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值包括：
利用通用计数器采集的脉冲数除以所述脉冲常数计算待测电能表电能值，即
EX＝N/C，
其中，EX为待测电能表电能值，N为通用计数器采集的脉冲数，C为待测电能表脉冲常数。
所述待测电能表电能值计算单元20132，根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值。
优选地，其中所述标准电能值计算单元根据高精度电压采样器模块采集的数据计算标准电能值包括：
当所述待测电能表为三相四线模式时，将六个高精度电压采样器采集的第n个采样值分别用UUA(n)、UUB(n)、UUC(n)、UIA(n)、UIB(n)和UIC(n)表示，则该采样值对应的A相的用于累计电量的电压为：
ua(n)＝UEVT*UUA(n)/UU，
该采样值对应的A相的用于累计电量的电流为：
ia(n)＝IEVT*UIA(n)/UI，
则A相电能值为：
其中，UUA(n)为A相电压对应的电压小信号，UUB(n)为B相电压对应的电压小信号，UUC(n)为C相电压对应的电压小信号，UIA(n)为A相电流对应的电压小信号，UIB(n)为B相电流对应的电压小信号，UIC(n)为C相电流对应的电压小信号，UEVT为待测电能表用于累计并显示电量的参比电压，IEVT为待测电能表用于累计并显示电量的额定电流，UU为待测电能表参比电压的电压，UI为待测电能表额定电流的电压，Ts为高精度电压采样器采样的时间间隔，Ts＝1/fs，fs为高精度电压采样器的采样频率，m为采样的次数。
B相的电能值ENB和C相的电能值ENC的计算原理与A相电能值ENA的计算方法相同。
标准电能值的计算公式为：
EN＝ENA+ENB+ENC；。
当所述待测电能表为三相三线模式时，将六个高精度电压采样器采集的第n个采样值分别用UUAB(n)、UUB(n)、UUCB(n)及UIA(n)、UIB(n)、UIC(n)表示，其中，B相不采样，即UUB(n)＝UIB(n)＝0，则该采样值对应的用于累计电量的电压分别为：
uab(n)＝UEVT*UUAB(n)/UU，
ucb(n)＝UEVT*UUCB(n)/UU,
该采样值对应的用于累计电量的电流分别为：
ia(n)＝IEVT*UIA(n)/UI，
ic(n)＝IEVT*UIC(n)/UI，
因此，所述标准电能值的计算公式为：
其中，UUAB(n)为A相和B相之间的线电压对应的电压小信号，UUB(n)为B相电压对应的电压小信号，UUCB(n)为C相和B相之间的线电压对应的电压小信号，UIA(n)为A相电流对应的电压小信号，UIB(n)为B相电流对应的电压小信号，UIC(n)为C相电流对应的电压小信号，UEVT为待测电能表用于累计并显示电量的参比电压，IEVT为待测电能表用于累计并显示电量的额定电流，UU为待测电能表参比电压的电压，UI为待测电能表额定电流的电压，Ts为高精度电压采样器采样的时间间隔，Ts＝1/fs，fs为高精度电压采样器的采样频率，m为采样的次数。
所述误差计算单元2014根据所述标准电能值和待测电能表电能值计算所述待测电能表的计量误差。
优选地，所述三相功率源202输出端与所述三相交流比例基准202的输入端相连接，用于产生所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号。
优选地，所述三相交流比例基准203分别与所述高精度电压采样器模块204的输入端和待测电能表205的六路电压输入端相连接，用于根据待测电能表的额定值设置三相交流比例基准的比例，并将所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号转换为六个电压小信号。
优选地，所述高精度电压采样器模块204输出端与计算机201的输入端相连接，用于采集六路电压小信号，所述高精度电压采样器模块204包括：六个高精度电压采样器，所述六个高精度电压采样器并联。图4为根据本发明实施方式的高精度电压采集模块的结构示意图。如图4所示，所述高精度电压采样模块204包括：第一高精度电压采样器2041、第二高精度电压采样器2042、第三高精度电压采样器2043、第四高精度电压采样器2044、第五高精度电压采样器2045和第六高精度电压采样器2046，并且所述六个高精度电压采样器之间并联。
优选地，所述待测电能表205输出端与所述通用计数器的输入端相连接，用于对六路电压小信号对应的电能进行计量，并输出低频电能脉冲；
优选地，所述通用计数器206输出端与所述计算机相连接，用于对所述低频电能脉冲进行计数。
优选地，其中所述高精度电压采样器模块和通用计数器分别对所述六个电压小信号及待测电能表输出脉冲同步进行数据采集，包括：以六个高精度电压采样器中的任意一个高精度电压采样器的采样脉冲为基准，在所述任意一个高精度电压采样器开始采样时发出一个低电平作为触发其余五个高精度电压采样器和所述通用计数器开始采样的信号。
本发明的实施例的误差计算系统200与本发明的另一个实施例的误差计算方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (9)

1.一种用于对电能表计量误差进行计算的方法，其特征在于，所述方法包括：
控制三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号，其中所述三个模拟电压信号包括：A相模拟电压信号、B相模拟电压信号和C相模拟电压信号，所述三个模拟电流信号包括：A相模拟电流信号、B相模拟电流信号和C相模拟电流信号；
根据待测电能表的配置参数设置三相交流比例基准的比例，并将所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号分别转换为六个电压小信号，其中所述配置参数包括：待测电能表用于累计并显示电量的参比电压、待测电能表用于累计并显示电量的额定电流、待测电能表参比电压的电压和待测电能表额定电流的电压；
分别利用六个高精度电压采样器对所述六个电压小信号和通用计数器对待测电能表输出脉冲同步进行数据采集；
根据六个高精度电压采样器采集的数据计算标准电能值，并且根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值；
根据所述标准电能值和待测电能表电能值计算所述待测电能表的计量误差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号前，设置测试点和配置参数，其中所述配置参数还包括：待测电能表最大电流的电压和脉冲常数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别利用六个高精度电压采样器对所述六个电压小信号和通用计数器对待测电能表输出脉冲同步进行数据采集之前包括：
以六个高精度电压采样器中的任意一个高精度电压采样器的采样脉冲为基准，在所述任意一个高精度电压采样器开始采样时发出一个低电平作为触发其余五个高精度电压采样器和所述通用计数器开始采样的信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值的方法，包括：
EX＝N/C，
其中，EX为待测电能表电能值，N为通用计数器采集的脉冲数，C为待测电能表脉冲常数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据六个高精度电压采样器采集的数据计算标准电能值的方法，包括：
当所述待测电能表为三相四线模式时，标准电能值的计算公式为：
EN＝ENA+ENB+ENC，
E N A = Σ n = 0 m u a ( n ) i a ( n ) T s ,
E N B = Σ n = 0 m u b ( n ) i b ( n ) T s ,
E N C = Σ n = 0 m u c ( n ) i c ( n ) T s ,
ua(n)＝UEVT*UUA(n)/UU，
ia(n)＝IEVT*UIA(n)/UI，
ub(n)＝UEVT*UUB(n)/UU，
ib(n)＝IEVT*UIB(n)/UI，
uc(n)＝UEVT*UUC(n)/UU，
ic(n)＝IEVT*UIC(n)/UI，
其中，ENA为A相电能值，ENB为B相电能值，ENC为C相电能值，ua(n)为第n个采样值对应的A相的用于累计电量的电压，ia(n)为第n个采样值对应的A相的用于累计电量的电流，ub(n)为第n个采样值对应的B相的用于累计电量的电压，ib(n)为第n个采样值对应的B相的用于累计电量的电流，uc(n)为第n个采样值对应的C相的用于累计电量的电压，ic(n)为第n个采样值对应的C相的用于累计电量的电流，UEVT为待测电能表用于累计并显示电量的参比电压，IEVT为待测电能表用于累计并显示电量的额定电流，UU为待测电能表参比电压的电压，UI为待测电能表额定电流的电压，UUA(n)为A相电压对应的电压小信号，UIA(n)为A相电流对应的电压小信号，UUB(n)为B相电压对应的电压小信号，UIB(n)为B相电流对应的电压小信号，UUC(n)为C相电压对应的电压小信号，UIAC(n)为C相电流对应的电压小信号，Ts为高精度电压采样器采样的时间间隔，Ts＝1/fs，fs为高精度电压采样器的采样频率，m为采样的次数。
当所述待测电能表为三相三线模式时，标准电能值的计算公式为：
E N = Σ n = 0 m ( u a b ( n ) i a ( n ) + u c b ( n ) i c ( n ) ) T s ,
uab(n)＝UEVT*UUAB(n)/UU，
ucb(n)＝UEVT*UUCB(n)/UU，
其中，B相不采样，uab(n)和ucb(n)分别为第n个采样值对应的用于累计电量的电压，UUAB(n)为A相和B相之间的线电压对应的电压小信号，UUCB(n)为C相和B相之间的线电压对应的电压小信号。
6.一种用于对电能表计量误差进行计算的系统，其特征在于，所述系统包括：计算机、三相功率源、三相交流比例基准、高精度电压采样器模块、待测电能表和通用计数器，
所述计算机，与所述三相功率源的输入端、所述通用计数器的输出端、所述高精度电压采样器模块的输出端相连接，包括：信号控制单元、人机交互单元、电能值计算单元和误差计算单元；
所述信号控制单元，用于控制所述三相功率源按照设置的测试点要求产生三个模拟电压信号和三个模拟电流信号，其中所述三个模拟电压信号包括：A相模拟电压信号、B相模拟电压信号和C相模拟电压信号，所述三个模拟电流信号包括：A相模拟电流信号、B相模拟电流信号和C相模拟电流信号；
所述人机交互单元，用于设置测试点和配置参数，其中所述配置参数包括：待测电能表用于累计并显示电量的参比电压、待测电能表用于累计并显示电量的额定电流、待测电能表参比电压的电压、待测电能表额定电流的电压、待测电能表最大电流的电压和脉冲常数；
所述电能值计算单元，包括：
标准电能值计算单元，根据高精度电压采样器模块采集的数据计算标准电能值；
待测电能表电能值计算单元，根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值；
所述误差计算单元，根据所述标准电能值和待测电能表电能值计算所述待测电能表的计量误差；
所述三相功率源，输出端与所述三相交流比例基准的输入端相连接，用于产生所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号；
所述三相交流比例基准，分别与所述高精度电压采样器模块的输入端和待测电能表的六路电压输入端相连接，用于根据待测电能表的额定值设置三相交流比例基准的比例，并将所述三个模拟电压信号和三个模拟电流信号转换为六个电压小信号；
所述高精度电压采样器模块，输出端与计算机的输入端相连接，用于采集六路电压小信号，所述高精度电压采样器模块包括：六个高精度电压采样器，所述六个高精度电压采样器并联；
所述待测电能表，输出端与所述通用计数器的输入端相连接，用于对六路电压小信号对应的电能进行计量，并输出低频电能脉冲；
所述通用计数器，输出端与所述计算机相连接，用于对所述低频电能脉冲进行计数。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述高精度电压采样器模块和通用计数器分别对所述六个电压小信号及待测电能表输出脉冲同步进行数据采集之前包括：
以六个高精度电压采样器中的任意一个高精度电压采样器的采样脉冲为基准，在所述任意一个高精度电压采样器开始采样时发出一个低电平作为触发其余五个高精度电压采样器和所述通用计数器开始采样的信号。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述待测电能表电能值计算单元根据通用计数器采集的数据计算待测电能表电能值包括：
EX＝N/C，
其中，EX为待测电能表电能值，N为通用计数器采集的脉冲数，C为待测电能表脉冲常数。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述标准电能值计算单元根据高精度电压采样器模块采集的数据计算标准电能值包括：
当所述待测电能表为三相四线模式时，标准电能值的计算公式为：
EN＝ENA+ENB+ENC，
E N A = Σ n = 0 m u a ( n ) i a ( n ) T s ,
E N B = Σ n = 0 m u b ( n ) i b ( n ) T s ,
E N C = Σ n = 0 m u c ( n ) i c ( n ) T s ,
ua(n)＝UEVT*UUA(n)/UU，
ia(n)＝IEVT*UIA(n)/UI，
ub(n)＝UEVT*UUB(n)/UU，
ib(n)＝IEVT*UIB(n)/UI，
uc(n)＝UEVT*UUC(n)/UU，
ic(n)＝IEVT*UIC(n)/UI，
其中，ENA为A相电能值，ENB为B相电能值，ENC为C相电能值，ua(n)为第n个采样值对应的A相的用于累计电量的电压，ia(n)为第n个采样值对应的A相的用于累计电量的电流，ub(n)为第n个采样值对应的B相的用于累计电量的电压，ib(n)为第n个采样值对应的B相的用于累计电量的电流，uc(n)为第n个采样值对应的C相的用于累计电量的电压，ic(n)为第n个采样值对应的C相的用于累计电量的电流，UEVT为待测电能表用于累计并显示电量的参比电压，IEVT为待测电能表用于累计并显示电量的额定电流，UU为待测电能表参比电压的电压，UI为待测电能表额定电流的电压，UUA(n)为A相电压对应的电压小信号，UIA(n)为A相电流对应的电压小信号，UUB(n)为B相电压对应的电压小信号，UIB(n)为B相电流对应的电压小信号，UUC(n)为C相电压对应的电压小信号，UIAC(n)为C相电流对应的电压小信号，Ts为高精度电压采样器采样的时间间隔，Ts＝1/fs，fs为高精度电压采样器的采样频率，m为采样的次数。
当所述待测电能表为三相三线模式时，标准电能值的计算公式为：
E N = Σ n = 0 m ( u a b ( n ) i a ( n ) + u c b ( n ) i c ( n ) ) T s ,
uab(n)＝UEVT*UUAB(n)/UU，
ucb(n)＝UEVT*UUCB(n)/UU，
其中，B相不采样，uab(n)和ucb(n)分别为第n个采样值对应的用于累计电量的电压，UUAB(n)为A相和B相之间的线电压对应的电压小信号，UUCB(n)为C相和B相之间的线电压对应的电压小信号。
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