CN111239673A - 检测电能表剩余电流计量精度的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种检测电能表剩余电流计量精度的系统及方法，该系统包括高精度可调电流源、检测装置及上位机，其中，高精度可调电流源的出线端、被测电能表的火线进线端子、火线出线端子、零线进线端子、零线出线端子与高精度可调电流源的进线端依次电连接；检测装置内设有分流器，火线进线端子与火线出线端子或零线进线端子与零线出线端子分别与分流器电连接，以得到被测电能表的标准剩余电流值；检测装置与被测电能表分别与上位机连接，以向上位机传输被测电能表的标准剩余电流值与剩余电流测量值。本申请采用一个高精度可调电流源与检测装置获得被测电能表的标准剩余电流值，能更好的模拟电能表现场运行环境，且保证了检测精度更高更可靠。

Description

检测电能表剩余电流计量精度的系统及方法

技术领域

本申请涉及电能计量技术领域，尤其涉及一种检测电能表剩余电流计量精度的系统及方法。

背景技术

由于近年来智能电能计量装置的高速发展，要求智能计量装置满足越来越多的功能。剩余电流一般指电路设备漏电即有支流产生的电流，分析剩余电流对电网系统的设计十分重要。当电能计量装置如电能表、漏电保护装置等产品上增加该检测功能后，可以有效的对电网质量进行分析判断，若用电负载发生漏电现象时，可以有效切断电源进行保护，防止出现漏电现象，保护人身财产的安全和电网安全，因此，目前国内的智能电能表上增加了计量剩余电流的功能，同时，计量剩余电流的精度高低也成为了衡量电能表生产厂家制造水平、研发水平的一个重要标准之一。

目前计量剩余电流的精度测试方法是通过分别在电能表的火线电流进、出接线端子和零线电流进、出接线端子上用两个高精度可调电流源注入不同的电流，将此火线电流和零线电流人为的产生一个差值I₀，次差值为标准剩余电流值I₀，然后将I₀和电能表检测到的剩余电流I_A进行误差比较，该误差就是电能表剩余电流计量的精度e(e＝(I₀-I_A)/I₀)。

但是，由于提供了两个电流(火线电流和零线电流)是由两个高精度可调电流源产生的，并不能直接反应电能表现场运行的情况，且两个电流源的精度之间存在误差，对于剩余电流的检测范围来说，该误差是不可忽视的，造成检测的剩余电流计量精度的准确性较低。

发明内容

本申请提供了一种检测电能表剩余电流计量精度的系统及方法，以解决目前电能表剩余电流计量精度的检测装置不能直接反应电能表现场运行的情况，导致计量精度较低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种检测电能表剩余电流计量精度的系统，包括高精度可调电流源、检测装置及上位机，其中，

所述高精度可调电流源的出线端、被测电能表的火线进线端子、火线出线端子、零线进线端子、零线出线端子与所述高精度可调电流源的进线端依次电连接；

所述检测装置内设有分流器，所述火线进线端子与所述火线出线端子或所述零线进线端子与所述零线出线端子分别与所述分流器电连接，以得到所述被测电能表的标准剩余电流值；所述检测装置与所述上位机连接，以向所述上位机传输所述标准剩余电流值；

所述被测电能表与所述上位机连接，以向所述上位机传输所述被测电能表的剩余电流测量值。

可选的，所述分流器包括分流器进线端子与分流器出线端子，所述火线进线端子与所述分流器出线端子电连接，所述火线出线端子与所述分流器进线端子电连接；

或，所述零线进线端子与所述分流器出线端子电连接，所述零线出线端子与所述分流器进线端子电连接。

可选的，所述检测装置包括电流互感器、计量单元、单片机及通讯单元，所述电流互感器设置于所述分流器上，以输出二次电流；

所述电流互感器与所述计量单元电连接，以对所述二次电流进行计量；

所述计量单元与所述单片机连接，以将得到的标准剩余电流值传输至所述单片机；

所述单片机与所述通讯单元连接，以将所述标准剩余电流值通过所述通讯单元传输至所述上位机。

可选的，所述检测装置为电能表。

第二方面，本申请实施例公开了一种检测电能表剩余电流计量精度的方法，所述方法包括：

依次连接高精度可调电流源、被测电能表与检测装置；

通过所述高精度可调电流源与所述检测装置获得所述被测电能表的标准剩余电流值；

获取所述被测电能表的剩余电流测量值；

根据所述标准剩余电流值与所述剩余电流测量值计算得到所述被测电能表的计量精度。

可选的，依次连接高精度可调电流源、被测电能表与检测装置包括：

将所述高精度可调电流源的出线端与所述被测电能表的火线进线端子电连接；

将所述火线进线端子与所述被测电能表的火线出线端子电连接；

将所述火线出线端子与所述被测电能表的零线进线端子电连接；

将所述零线进线端子与所述被测电能表的零线出线端子电连接；

将所述零线出线端子与所述高精度可调电流源的进线端电连接；

将所述火线进线端子、所述火线出线端子或所述零线进线端子、所述零线出线端子与所述检测装置连接。

可选的，通过所述高精度可调电流源与所述检测装置获得所述被测电能表的标准剩余电流值，包括：

通过所述高精度可调电流源向所述被测电能表提供电流；

通过所述检测装置对所述被测电能表接线端子进行并联分流，得到所述被测电能表的标准剩余电流值。

可选的，通过所述检测装置对所述被测电能表接线端子进行并联分流，得到所述被测电能表的标准剩余电流值，包括：

通过分流器和所述被测电能表的火线进、出线端子或零线进、出线端子并联，进行分流；

通过电流互感器输出所述分流器的二次电流；

对所述二次电流计量获得所述被测电能表的标准剩余电流值。

可选的，还包括：

调整所述高精度可调电流的输出电流大小，以使所述被测电能表的标准剩余电流值位于设定的检测范围内。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的检测电能表剩余电流计量精度的系统包括高精度可调电流源、检测装置及上位机，其中，高精度可调电流源的出线端、被测电能表的火线进线端子、火线出线端子、零线进线端子、零线出线端子与高精度可调电流源的进线端依次电连接，即通过电流源电流出-火线进-火线出-零线进-零线出-电流源电流进的接线顺序为被测电能表提供电流；检测装置内设有分流器，火线进线端子与火线出线端子或零线进线端子与零线出线端子分别与分流器电连接，以通过分流法得到被测电能表的标准剩余电流值；之后上位机分别读取检测装置得到的标准剩余电流值与被测电能表的剩余电流测量值，根据标准剩余电流值与剩余电流测量值计算得到计量精度。本申请采用一个高精度可调电流源与检测装置获得被测电能表的标准剩余电流值，相比两个高精度电流源，火线电流及零线电流采用同一个电流源产生，能更好的模拟电能表现场运行环境，且保证检测精度更高更可靠；另外，相比高精度电流源来说，检测装置的成本更低，如此采用一个高精度可调电流源与检测装置代替两个高精度电流源可大大降低检测设备的成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种现有检测电能表剩余电流计量精度的原理图；

图2为本申请实施例提供的一种检测电能表剩余电流计量精度的系统的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种检测电能表剩余电流计量精度的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，目前检测电能表剩余电流计量精度的方法是通过分别在电能表的火线电流进线端子、火线出线端子、零线进线端子和零线出线端子上用两个电流源注入不同的电流，即高精度电流源1与火线进线端子、火线出线端子连接，设定输出电流I1；高精度电流源2与零线进线端子、零线出线端子连接，设定输出电流I2，根据火线电流I1与零线电流I2产生一个差值I0，此差值为标准剩余电流I0；将I0与电能表检测到的剩余电流值IA进行误差比较，该误差就是电能表剩余电流计量精度e(e＝(I0-IA)/I0)。

但是，由于提供火线电流I1与零线电流I2是由两个电流源产生的，并非同一个电流源，并不能直接反应电能表现场运行的情况，且两个电流源的精度之间存在较大的误差，对于剩余电流的检测范围(10mA～300mA)来说，该误差是不可忽视的。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种检测电能表剩余电流计量精度的系统，该系统只用一个高精度可调电流源，注入电能表接线端子，同时增加一个检测装置，通过分流法产生剩余电流并进行测量，将该测量电流值与被测电能表所测得的剩余电流值进行比对，所得到的误差大小即为电能表剩余电流的计量精度。

如图2所示，本申请实施例提供的检测电能表剩余电流计量精度的系统包括高精度可调电流源、检测装置及上位机，其中，

高精度可调电流源的出线端、被测电能表的火线进线端子、火线出线端子、零线进线端子、零线出线端子与高精度可调电流源的进线端依次电连接。即高精度可调电流源的出线端与被测电能表的火线进线端子电连接，火线进线端子与被测电能表的火线出线端子电连接，火线出线端子与被测电能表的零线进线端子电连接，零线进线端子与被测电能表的零线出线端子电连接，零线出线端子与高精度可调电流源的进线端电连接。

检测装置内设有分流器，火线进线端子与火线出线端子或零线进线端子与零线出线端子分别与分流器电连接，通过分流法产生剩余电流。具体地，分流器包括分离器进线端子与分流器出线端子，火线进线端子与分离器出线端子电连接，火线出线端子与分流器进线端子电连接，以进行并联分流，得到剩余电流；或者，零线进线端子与分流器出线端子电连接，零线出线端子与分流器进线端子电连接，以进行并联分流，得到剩余电流。

检测装置还包括电流互感器、计量单元、单片机与通讯单元，其中，电流互感器设置在分流器上，通过电流互感器采集分流器上的电流，输出二次电流；电流互感器与计量单元电连接，用于将电流互感器输出的二次电流采样后引入到计量单元，计量单元对该电流进行计量；计量单元与单片机连接，用于将计量得到的电流值通过串口通信传输给单片机，该电流值即为标准剩余电流I0；单片机与通讯单元连接，用于将标准剩余电流I0通过通讯单元传输至上位机中。

本示例中，检测装置可以是电能计量装置，如电能表，用于通过分流法获得被测电能表的标准剩余电流I0，且相比高精度电流源来说，检测装置的成本更低，从而降低了检测设备的成本。

被测电能表与上位机连接，将被测电能表测得的剩余电流测量值IA传输至上位机中。上位机获得被测电能表的剩余电流测量值IA与检测装置输出的标准剩余电流I0后，根据公式e＝(I0-IA)/I0计算得到被测电能表的计量精度e。

基于上述实施例所述的检测电能表剩余电流计量精度的系统，本申请实施例还提供了一种检测电能表剩余电流计量精度的方法。

如图3所示，本申请实施例提供的检测电能表剩余电流计量精度的方法包括：

S100：依次连接高精度可调电流源、被测电能表与检测装置。

将高精度可调电流源的出线端与被测电能表的火线进线端子电连接，将火线进线端子与被测电能表的火线出线端子电连接，将火线出线端子与被测电能表的零线进线端子电连接，将零线进线端子与被测电能表的零线出线端子电连接，将零线出线端子与高精度可调电流源的进线端电连接，从而将一个高精度可调电流源产生的电流注入电能表接线端子。

检测装置内设有分流器，将火线进线端子与分流器出线端子电连接，火线出线端子与分流器进线端子电连接；或者，将零线进线端子与分流器出线端子电连接，零线出线端子与分流器进线端子电连接，从而实现高精度可调电流源、被测电能表与检测装置的连接。

S200：通过高精度可调电流源与检测装置获得被测电能表的标准剩余电流值。

通过高精度可调电流源向被测电能表的接线端子注入电流，再通过对被测电能表的火线进、出线端子或火线进、出线端子进行并联分流，再通过电流互感器采集分流器上的电流，输出二次电流，再将该二次电流进行采样引入计量单元，对电流信号进行计量，得到被测电能表的标准剩余电流值I0。

检测装置计算得到被测电能表的标准剩余电流值I0后，可通过调整高精度可调电流源的输出电流大小，时标准剩余电流值I0位于设定的检测范围(10mA～300mA)内，以提高计量精度的检测精度。

S300：获取被测电能表的剩余电流测量值。

目前国内的智能表能表上已经增加了计量剩余电流的功能，因此可直接获取被测电能表的剩余电流测量值IA。

S400：根据标准剩余电流值与剩余电流测量值计算得到被测电能表的计量精度。

上位机获得被测电能表的剩余电流测量值IA与检测装置输出的标准剩余电流I0后，根据公式e＝(I0-IA)/I0计算得到被测电能表的计量精度e。

本申请实施例提供的检测电能表剩余电流计量精度的方法采用完全模拟电能表现场运行的方式，只用一个高精度可调电流源，注入电能表接线端子，接线顺序为电流源电流出-火线进-火线出-零线进-零线出-电流源电流进；同时增加一个检测装置，该检测装置通过分流法产生剩余电流并进行测量，得到被测电能表的标准剩余电流I0；之后上位机通过获得的被测电能表的标准剩余电流I0与被测电能表的剩余电流测量值计算被测电能表的计量精度。该方法采用一个高精度可调电流源与检测装置获得被测电能表的标准剩余电流值，火线电流及零线电流采用同一个电流源产生，能更好的模拟电能表现场运行环境，且保证检测精度更高更可靠；另外，相比高精度电流源来说，检测装置的成本更低，如此采用一个高精度可调电流源与检测装置代替两个高精度电流源可大大降低检测设备的成本。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (9)

1.一种检测电能表剩余电流计量精度的系统，其特征在于，包括高精度可调电流源、检测装置及上位机，其中，

所述高精度可调电流源的出线端、被测电能表的火线进线端子、火线出线端子、零线进线端子、零线出线端子与所述高精度可调电流源的进线端依次电连接；

所述检测装置内设有分流器，所述火线进线端子与所述火线出线端子或所述零线进线端子与所述零线出线端子分别与所述分流器电连接，以得到所述被测电能表的标准剩余电流值；所述检测装置与所述上位机连接，以向所述上位机传输所述标准剩余电流值；

所述被测电能表与所述上位机连接，以向所述上位机传输所述被测电能表的剩余电流测量值。

2.根据权利要求1所述的检测电能表剩余电流计量精度的系统，其特征在于，所述分流器包括分流器进线端子与分流器出线端子，所述火线进线端子与所述分流器出线端子电连接，所述火线出线端子与所述分流器进线端子电连接；

或，所述零线进线端子与所述分流器出线端子电连接，所述零线出线端子与所述分流器进线端子电连接。

3.根据权利要求1所述的检测电能表剩余电流计量精度的系统，其特征在于，所述检测装置包括电流互感器、计量单元、单片机及通讯单元，所述电流互感器设置于所述分流器上，以输出二次电流；

所述电流互感器与所述计量单元电连接，以对所述二次电流进行计量；

所述计量单元与所述单片机连接，以将得到的标准剩余电流值传输至所述单片机；

所述单片机与所述通讯单元连接，以将所述标准剩余电流值通过所述通讯单元传输至所述上位机。

4.根据权利要求1所述的检测电能表剩余电流计量精度的系统，其特征在于，所述检测装置为电能表。

5.一种检测电能表剩余电流计量精度的方法，其特征在于，所述方法包括：

依次连接高精度可调电流源、被测电能表与检测装置；

通过所述高精度可调电流源与所述检测装置获得所述被测电能表的标准剩余电流值；

获取所述被测电能表的剩余电流测量值；

根据所述标准剩余电流值与所述剩余电流测量值计算得到所述被测电能表的计量精度。

6.根据权利要求5所述的检测电能表剩余电流计量精度的方法，其特征在于，依次连接高精度可调电流源、被测电能表与检测装置包括：

将所述高精度可调电流源的出线端与所述被测电能表的火线进线端子电连接；

将所述火线进线端子与所述被测电能表的火线出线端子电连接；

将所述火线出线端子与所述被测电能表的零线进线端子电连接；

将所述零线进线端子与所述被测电能表的零线出线端子电连接；

将所述零线出线端子与所述高精度可调电流源的进线端电连接；

将所述火线进线端子、所述火线出线端子或所述零线进线端子、所述零线出线端子与所述检测装置连接。

7.根据权利要求5所述的检测电能表剩余电流计量精度的方法，其特征在于，通过所述高精度可调电流源与所述检测装置获得所述被测电能表的标准剩余电流值，包括：

通过所述高精度可调电流源向所述被测电能表提供电流；

通过所述检测装置对所述被测电能表接线端子进行并联分流，得到所述被测电能表的标准剩余电流值。

8.根据权利要求7所述的检测电能表剩余电流计量精度的方法，其特征在于，通过所述检测装置对所述被测电能表接线端子进行并联分流，得到所述被测电能表的标准剩余电流值，包括：

通过分流器和所述被测电能表的火线进、出线端子或零线进、出线端子并联，进行分流；

通过电流互感器输出所述分流器的二次电流；

对所述二次电流计量获得所述被测电能表的标准剩余电流值。

9.根据权利要求5所述的检测电能表剩余电流计量精度的方法，其特征在于，还包括：

调整所述高精度可调电流的输出电流大小，以使所述被测电能表的标准剩余电流值位于设定的检测范围内。

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