CN110988785A - 一种数字量输入式电能表远程在线校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数字量输入式电能表远程在线校验方法，通过标准表对被校表校验，标准表与被校表两者直接通过网络数据传输进行校验，校验方法包括远程标准数字式电能表校验和远程标准数字功率源校验两种校验方法，其中，远程标准数字式电能表校验方法的标准表为数字式功率源，被校表为数字式电能表；远程标准数字功率源校验方法的标准表为标准检定装置即标准数字式电能表，被校表为数字式功率源；实现通过该结构简单、造价较低校验系统的校验方法，能够校验系统延时对被检电能设备的等级影响，实现数字式电能表与功率源的快速、准确、有效的量值溯源校验，大大降低时间、人力和财力成本。

Description

一种数字量输入式电能表远程在线校验方法

技术领域

本发明涉及一种数字量输入式电能表远程在线校验方法，属于仪器仪表计量技术领域。

技术背景

数字量输入式电能表作为核心计量设备，能计量多路电能，且输入量使数字信号，通过处理算法能够得到电能、功率等参数，可靠性和准确度很高，其处理的信号为网络传输，理论上无误差，但电能表处理器的字长受限，导致一定的截断误差；造成误差的原因有很多，不同算法对信号处理的结果不同造成偏差，电能质量不同、频率的上下波动、谐波问题等也会影响计量设备的不确定度。数字量输入式电能表接口输入的电压和电流为数字量，所以电能表校验装置应当包括能输出相应标准的数字帧的标准功率源。因此，必须对数字式电能表进行校验和量值溯源。

国内电能计量设备校验方法包括传统标准表法和标准源法。两种方法均需要对被检电能设备进行现场校验，不但要花费大量的时间(包括来回交通时间和现场检定时间)，还造成现场检测的任务量非常繁重，严重降低工作效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，设计了基于标准源法的数字式电能表与功率源量值溯源远程校验系统的校验方法，本发明无需使用上位计算机，可以直接通过已有装置的操作面板控制装置进行校验工作，实现数字化电能表的远程校验，包括远程数字量输入式电能表校验和远程数字标准功率源校验两种检定方式，且考虑了分析电磁环境对网络信号传输时延的影响。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种数字量输入式电能表远程在线校验方法，通过标准表对被校表校验，标准表与被校表两者直接通过网络数据传输进行校验，校验方法包括远程标准数字式电能表校验和远程标准数字功率源校验两种校验方法，其中，远程标准数字式电能表校验方法的标准表为数字式功率源，被校表为数字式电能表；远程标准数字功率源校验方法的标准表为标准检定装置即标准数字式电能表，被校表为数字式功率源。

远程数字量输入式电能表校验的具体校验步骤包括

第一步，启动外部程控数字式功率源，输出测试所需的电压数字量U和电流数字量I，在功率恒定的情况下，标准计算模块输出标准时间T进入误差计算模块；

第二步，利用协议组包模块和光以太网接口将电压数字量U和电流数字量I传输至被测电能表，测量被测电能表输出相同脉冲所用时间为t；

第三步，测量通讯线路的散射参数S，然后计算信号时延T_d,

式中，T_d为网络传输通讯线路受电磁影响产生的延迟时间，单位为秒；

第四步，将被测电能表产生脉冲的时间t以及计算的信号时延T_d，送入误差计算模块，计算电能量误差γ，

式中，T是标准时间，单位为秒；t是被测电能表输出相同脉冲所用时间，单位为秒；Δt为信号传输过程中受电磁影响导致的时间延迟，单位为秒。

远程数字标准功率源校验的具体校验步骤包括

第一步，在系统界面上设置电压数字量U和电流数字量I；

第二步，利用标准检定装置进行电能计算，得到时间输出T至误差计算模块；

第三步，利用协议组包模块和光以太网接口将电压数字量U和电流数字量I传输至数字式功率源，电能计算后输出系统时间t至误差计算模块；

第四步，测量通讯线路的散射参数S，然后计算信号时延T_d,

式中，T_d为网络传输通讯线路受电磁影响产生的延迟时间，单位为秒，G为频率GHz；

第五步，将被测电能表产生脉冲的时间t以及计算的信号时延T_d，送入误差计算模块，计算电能量误差γ，

式中，T是标准时间，单位为秒；t是被测电能表输出相同脉冲所用时间，单位为秒；Δt为信号传输过程中受电磁影响导致的时间延迟，单位为秒。

网络数据传输的通讯协议为IEC61850。

本发明的有益效果是通过该结构简单、造价较低校验系统的校验方法，能够校验系统延时对被检电能设备的等级影响，实现数字式电能表与功率源的快速、准确、有效的量值溯源校验，大大降低时间、人力和财力成本。

附图说明

图1是远程数字量输入式电能表校验方式流程图；

图2是远程数字标准功率源校验方式流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。

采用远程数字量输入式电能表校验方式对现有数字式电能表进行检定，其具体步骤为：

第一步：启动外部现有程控数字式功率源，输出测试所需的电压数字U＝220V和电流数字量I＝2A，在功率恒定的情况下，标准计算模块输出标准时间T＝60s进入误差计算模块。

第二步：利用协议组包模块通讯协议和光以太网接口将电压数字量U和电流数字量I传输至被测电能表，测量被测电能表输出相同脉冲所用时间为t＝59.98s。

第三步，测量通讯线路的散射参数S，然后计算信号时延T_d＝0.005s,

式中，T_d为网络传输通讯线路受电磁影响产生的延迟时间，单位为秒。

第四步：将被测电能表产生脉冲的时间t以及计算的信号时延T_d，送入误差计算模块，计算电能量误差γ＝0.025％，

式中，T是标准时间，单位为秒；t是被测电能表输出相同脉冲所用时间，单位为秒；Δt为信号传输过程中受电磁影响导致的时间延迟，单位为秒。

采用远程数字标准功率源校验方式对被校数字式功率源进行检定，其具体步骤为：

第一步：在现有标准检定装置的系统界面上设置电压数字量U＝220V和电流数字量I＝2A。

第二步：利用标准检定装置进行电能计算，得到时间输出T＝60s至误差计算模块。

第三步：利用协议组包模块通讯协议和光以太网接口将电压数字量U和电流数字量I传输至数字式功率源，电能计算后输出系统时间t＝59.98s至误差计算模块。

第四步：测量通讯线路的散射参数S，然后计算信号时延T_d,

式中，T_d为网络传输通讯线路受电磁影响产生的延迟时间，单位为秒。

第五步：将被测电能表产生脉冲的时间t以及计算的信号时延T_d＝0.005s，送入误差计算模块，计算电能量误差γ＝0.025％，

式中，T是标准时间，单位为秒；t是被测电能表输出相同脉冲所用时间，单位为秒；Δt为信号传输过程中受电磁影响导致的时间延迟，单位为秒。

Claims (4)

1.一种数字量输入式电能表远程在线校验方法，通过标准表对被校表校验，其特征在于：标准表与被校表两者直接通过网络数据传输进行校验，校验方法包括远程标准数字式电能表校验和远程标准数字功率源校验两种校验方法，其中，远程标准数字式电能表校验方法的标准表为数字式功率源，被校表为数字式电能表；远程标准数字功率源校验方法的标准表为标准检定装置即标准数字式电能表，被校表为数字式功率源。

2.根据权利要求1所述的一种数字量输入式电能表远程在线校验方法，其特征在于：远程数字量输入式电能表校验的具体校验步骤包括

第一步，启动外部程控数字式功率源，输出测试所需的电压数字量U和电流数字量I，在功率恒定的情况下，标准计算模块输出标准时间T进入误差计算模块；

第二步，利用协议组包模块和光以太网接口将电压数字量U和电流数字量I传输至被测电能表，测量被测电能表输出相同脉冲所用时间为t；

第三步，测量通讯线路的散射参数S，然后计算信号时延T_d,

式中，T_d为网络传输通讯线路受电磁影响产生的延迟时间，单位为秒；

第四步，将被测电能表产生脉冲的时间t以及计算的信号时延T_d，送入误差计算模块，计算电能量误差γ，

式中，T是标准时间，单位为秒；t是被测电能表输出相同脉冲所用时间，单位为秒；Δt为信号传输过程中受电磁影响导致的时间延迟，单位为秒。

3.根据权利要求1所述的一种数字量输入式电能表远程在线校验方法，其特征在于：远程数字标准功率源校验的具体校验步骤包括

第一步，在系统界面上设置电压数字量U和电流数字量I；

第二步，利用标准检定装置进行电能计算，得到时间输出T至误差计算模块；

第三步，利用协议组包模块和光以太网接口将电压数字量U和电流数字量I传输至数字式功率源，电能计算后输出系统时间t至误差计算模块；

第四步，测量通讯线路的散射参数S，然后计算信号时延T_d,

式中，T_d为网络传输通讯线路受电磁影响产生的延迟时间，单位为秒，G为频率GHz；

第五步，将被测电能表产生脉冲的时间t以及计算的信号时延T_d，送入误差计算模块，计算电能量误差γ，

式中，T是标准时间，单位为秒；t是被测电能表输出相同脉冲所用时间，单位为秒；Δt为信号传输过程中受电磁影响导致的时间延迟，单位为秒。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种数字量输入式电能表远程在线校验方法，其特征在于：网络数据传输的通讯协议为IEC61850。

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