CN111562542A - 一种电能表故障激励测试环境构建系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能表故障激励测试环境构建系统及方法，涉及电能计量检测技术领域，在试验过程中，通过在控制器上设置多个接口，实现多种通信方式的应用，使得用户能够在具有不同通信信道接口的设备中自主选择，适应满足多种设备接口的需要。本发明能够在试验室环境下模拟谐波试验、跌落破坏性试验、高压冲击试验、高低温交变湿热环境试验或磁场试验，实现多种环境的电能表故障激励测试，数据分析准确，试验容易实现。本发明通过构建电能表电压信号分析数据模型、电流信号分析数据模型和功率信号分析数据模型，实现电能表模拟试验环境中的动态数据分析，有助于用户即时分析电能表故障数据信息。

Description

一种电能表故障激励测试环境构建系统及方法

技术领域

本发明涉及电能计量检测技术领域，且更具体地涉及一种电能表故障激励测试环境构建系统及方法。

背景技术

电能表是供电企业与用电客户进行电量结算的重要计量器具，对电能表计量的准确性直接关系到供电企业和用电客户的经济效益。在对电能表进行检定时，通常采用电能表检定装置或者电能表检定流水线，电能表检定流水线以一种全自动流水线的检定方式实现从电能表库出口开始，自动取表、自动传输、自动打螺丝开表盖、按编程开关并插卡、送入各检测工位并定位、自动接线、外观检查、耐压试验、功能和误差检定、自动拆线、传输、贴标、打螺丝、封表、装箱，然后由接驳传输系统送回到电能表库接口的等一系列功能，全过程无人工操作，按时序自动完成。

上述步骤中，每个环节出现失误就容易出现电能表故障情况的发生，为了提高电能表测量精度，及时测量电能表的故障情况，以保证电能表安全稳定地运行，电能表在安装之前通常需要进行全性能试验抽检试验和供货后的全检验收，测试试验合格的产品才可投入使用。在进行测试时，需要在实验室环境内对电能表进行测试，模拟电能表故障测量氛围，实现多种环境下电能表测试就成为环境模拟实现的必然，如果实现模拟电能表故障激励测试环境就成为当前要研究的技术问题之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种电能表故障激励测试环境构建系统及方法，能够在试验室环境下模拟谐波试验、跌落破坏性试验、高压冲击试验、高低温交变湿热环境试验或磁场试验，实现多种环境的电能表故障激励测试，数据分析准确，试验容易实现。

本发明采用以下技术方案：

一种电能表故障激励测试环境构建系统，其中所述系统包括：

电源模块，其提供所述系统工作的直流电压或交流电压，所述直流电压直接输出至所述系统的各个部件的输入端；所述交流电压产生交流电压和电流及高次谐波、直流偶次谐波、次谐波或奇次谐波，以提供电能表故障激励测试环境系统试验所需要的不同谐波，以使电能表能够在谐波环境下进行试验；

总控中心，其内设置有控制器，通过所述控制器实现电能表故障激励测试环境中电能表和被测表工作状态，并与上层计算机管理系统实现信息互通；所述控制器设置有多通道数据接口和与所述多通道数据接口连接的单片机处理单元，其中所述多通道数据接口至少包括RS232通信通道接口、RS485通信通道接口、载波通信信道接口、TCP/IP通信信道接口、RS422通信信道接口、以太网通信信道接口、CAN通信信道接口、USB通信信道接口、WIFI通信信道接口、ZigBee通信信道接口、蓝牙通信信道接口或光纤通信信道接口；

误差计算模块，其内设置有误差计算器，用来输入标准电能表和被校电能表在各种不同负荷下的脉冲值，通过比较计算出被校电能表的误差值；

故障信息发生器，其用于在试验室环境中提供各种故障发生信息，满足电能表在各种试验室环境中的故障激励试验，所述故障测试环境为谐波试验环境、跌落破坏性试验环境、高压冲击环境、高低温交变湿热环境或磁场环境，所述故障信息发生器为谐波发生器、高压检定装置、高低温交变湿热箱或磁场激励装置；

通信单元，用于实现电能表与外界设备、计算机管理系统或其他设备的信息互通，所述通信单元为RS232通信、RS485通信、载波通信、TCP/IP通信、RS422通信、以太网通信、CAN 通信、USB通信、WIFI通信、ZigBee通信、蓝牙通信或光纤通信；

计算机管理系统，用于接收电源模块、总控中心、误差计算模块、故障信息发生器或通信单元的输出信息，并向各个部件发送工作信息；以管理电能表试验数据信息，便于用户监控和跟踪电能表信息情况；其中：

所述电源模块分别向计算机管理系统、总控中心、误差计算模块、故障信息发生器、通信单元、被测表和标准表提供工作电压，以使各个模块处于工作状态；所述误差计算模块分别与标准表和被测表进行双向连接，被校表放置于故障信息发生器中并向误差计算模块提供被校表电能脉冲，所述被测表和标准表的输出端与所述通信单元的输入端连接，所述通信单元的输出端与所述接收设备或者计算机管理系统的输入端连接，所述总控中心与所述计算机管理系统双向连接通信，所述总控中心与所述故障信息发生器双向连接通信。

作为本发明进一步的技术方案，所述电源模块是输出电压为50V-220V的直流电源或三相交流程控电源。

作为本发明进一步的技术方案，所述三相交流程控电源为基于1.2GMAC的DSP、大规模的FPGA、高速高精度的D/A以及高保真功率放大器构成的标准功率源，并且所述三相交流程控电源输出信息失真度不超过0.1％，精度为0.02级。

作为本发明进一步的技术方案，所述标准表的精度为0.02级。

作为本发明进一步的技术方案，所述磁场激励装置输出的磁场激励为小于0.5mT的工频磁场。

本发明还采用以下技术方案：

一种电能表故障激励测试环境构建方法，所述方法为：

在计算机管理系统的控制下，故障信息发生器在试验环境内产生故障信号，在故障信号环境中，电源模块向被校表和标准电能表提供工作所需电压和电流，标准表将功率标准电能脉冲送入误差计算模块，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，计算方法采用电能比较法，然后将计算出的误差通过通信单元上传到总控中心，总控中心在表位数据监视界面对数据进行监视、管理并上传到计算机管理系统进行信息处理，总控中心完成表位误差数据采集、数据信息通信、电压和电流输出控制或者数据共享，进而实现电能表的误差分析；其中故障信息发生器在试验环境内进行实现的方法包括谐波产生方法、跌落破坏试验、高压冲击试验方法、高低温交变湿热试验方法或磁场试验方法。

作为本发明进一步的技术方案，在测试电能表时，先将被测表在试验室环境内放入被测工位，然后将标准表作为测量参数，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，并记录测量出的数据信息，然后通过人工方式将电能表在5m-50m的高空处进行跌落，然后将跌落后的电能表再次进行试验，再次通过误差计算模块采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，然后记录跌落后的电能表的数据信息，比较跌落前与跌落后电能表各个参数变化。

作为本发明进一步的技术方案，所述跌落破坏试验方法为：所述高低温交变湿热试验方法是通过在测试电能表时，先将被测表在试验室环境内放入被测工位，然后将标准表作为测量参数，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，并记录测量出的数据信息，然后将被测表放入到高低温交变湿热箱内，再次通过误差计算模块采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，然后记录放入高低温交变湿热箱内前后数据差距。

作为本发明进一步的技术方案，所述电能表的误差分析方法为电能表动态误差分析方法，分析数据类型主要为电能表电压信号分析数据模型、电流信号分析数据模型和功率信号分析数据模型；其中:

电能表电压信号分析数据模型为：

u_s(t_i)＝u_s sin ω_ct_i (1)

电能表电流信号分析数据模型为：

电能表功率信号分析数据模型为：

作为本发明进一步的技术方案，应用电能表电压信号分析数据模型、电流信号分析数据模型和功率信号分析数据模型实现电能表动态误差分析方法为：首先采集电能表脉冲信息，假设电能表脉冲信息为：

{E₁(n)＝E_qa_n,n＝0,1,2,3,...,N}；

其中N为电能表脉冲的总个数，其中：N＝LM，L为脉冲的周期数，M为测量电能表的个数；试验过程中的标准表测量总电能为：

最后输入到被测电能表的动态负荷电能理论值为：

则被测电能表测量的动态负荷电能理论值通过标准表电能测量值表示为：

假设电能表的实际电能值测量为E_x，则被测电能表动态的误差计算公式可以为：

积极有益效果：

本发明为电能表故障激励测试环境模拟试验，在试验过程中，通过在控制器上设置多个接口，实现多种通信方式的应用，使得用户能够在具有RS232通信通道接口、RS485通信通道接口、载波通信信道接口、TCP/IP通信信道接口、RS422通信信道接口、以太网通信信道接口、CAN通信信道接口、USB通信信道接口、WIFI通信信道接口、ZigBee通信信道接口、蓝牙通信信道接口或光纤通信信道接口的设备中自主选择，适应满足多种设备接口的需要。

本发明能够在试验室环境下模拟谐波试验、跌落破坏性试验、高压冲击试验、高低温交变湿热环境试验或磁场试验，实现多种环境的电能表故障激励测试，数据分析准确，试验容易实现。

本发明通过构建电能表电压信号分析数据模型、电流信号分析数据模型和功率信号分析数据模型，实现电能表模拟试验环境中的动态数据分析，有助于用户即时分析电能表故障数据信息。

附图说明

图1为本发明一种电能表故障激励测试环境构建系统的结构示意图；

图2为本发明一种电能表故障激励测试环境构建方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1系统

如图1所示，一种电能表故障激励测试环境构建系统，其中所述系统包括：

电源模块，其提供所述系统工作的直流电压或交流电压，所述直流电压直接输出至所述系统的各个部件的输入端；所述交流电压产生交流电压和电流及高次谐波、直流偶次谐波、次谐波或奇次谐波，以提供电能表故障激励测试环境系统试验所需要的不同谐波，以使电能表能够在谐波环境下进行试验；

总控中心，其内设置有控制器，通过所述控制器实现电能表故障激励测试环境中电能表和被测表工作状态，并与上层计算机管理系统实现信息互通；所述控制器设置有多通道数据接口和与所述多通道数据接口连接的单片机处理单元，其中所述多通道数据接口至少包括RS232通信通道接口、RS485通信通道接口、载波通信信道接口、TCP/IP通信信道接口、RS422通信信道接口、以太网通信信道接口、CAN通信信道接口、USB通信信道接口、 WIFI通信信道接口、ZigBee通信信道接口、蓝牙通信信道接口或光纤通信信道接口；

误差计算模块，其内设置有误差计算器，用来输入标准电能表和被校电能表在各种不同负荷下的脉冲值，通过比较计算出被校电能表的误差值；

故障信息发生器，其用于在试验室环境中提供各种故障发生信息，满足电能表在各种试验室环境中的故障激励试验，所述故障测试环境为谐波试验环境、跌落破坏性试验环境、高压冲击环境、高低温交变湿热环境或磁场环境，所述故障信息发生器为谐波发生器、高压检定装置、高低温交变湿热箱或磁场激励装置；

通信单元，用于实现电能表与外界设备、计算机管理系统或其他设备的信息互通，所述通信单元为RS232通信、RS485通信、载波通信、TCP/IP通信、RS422通信、以太网通信、CAN通信、USB通信、WIFI通信、ZigBee通信、蓝牙通信或光纤通信；

计算机管理系统，用于接收电源模块、总控中心、误差计算模块、故障信息发生器或通信单元的输出信息，并向各个部件发送工作信息；以管理电能表试验数据信息，便于用户监控和跟踪电能表信息情况；其中：

所述电源模块分别向计算机管理系统、总控中心、误差计算模块、故障信息发生器、通信单元、被测表和标准表提供工作电压，以使各个模块处于工作状态；所述误差计算模块分别与标准表和被测表进行双向连接，被校表放置于故障信息发生器中并向误差计算模块提供被校表电能脉冲，所述被测表和标准表的输出端与所述通信单元的输入端连接，所述通信单元的输出端与所述接收设备或者计算机管理系统的输入端连接，所述总控中心与所述计算机管理系统双向连接通信，所述总控中心与所述故障信息发生器双向连接通信。

在上述实施例中，所述电源模块是输出电压为50V-220V的直流电源或三相交流程控电源。并且为基于1.2GMAC的DSP、大规模的FPGA、高速高精度的D/A以及高保真功率放大器构成的标准功率源，并且所述三相交流程控电源输出信息失真度不超过0.1％，精度为0.02级。三相交流程控源主要产生交流电压和电流及高次谐波，可以输出工频(40Hz～65Hz)频率、相位及幅度可调的高精度电压电流，是非常高精度的可调电压电流标准源。可以输出非常纯净的正弦电压电流。程控源的电压电流输出有着非常高的输出稳定度，典型值为0.03％RD。因此对于实验室环境中电能表的电压、电流、功率等电参数表计的检测和试验具有较好的应用。其中程控精密电源的工作原理是将正弦波按每0.1度取一数据量化,一个周期共3600点作为基波，然后用户设置的谐波分量分别叠加到基波上，作为波形数据，在频率和相位电路控制下，经D/A转换和滤波电路生成信号波形，生成的波形送到功率放大器放大后输出，输出的电压和电流信号即可用于各种电能表的校验。数字电源的工作原理是将CPU控制接收用户发出的各种命令，并控制波形合成、频率相位输出，并使输出的电压和电流符合要求；产生的波形送前置放大后，以便信号能够驱动被校表和标准表。

本发明的电源主要的技术参数可以概括如下：

1、输出电流：0.001-100A。

2、输出电压：1—380V。

3、谐波幅度：0-40％。

4、直流偶次谐波，次谐波，奇次谐波这三种谐波的电流：40A。

5、电压，电流调节细度：10％，1％，0.1％，0.01％。

6、频率调节细度：10Hz，1Hz，0.1Hz，0.01Hz。

7、输出功率稳定度：0.025％。

8、电压电流失真度：≤0.5％。

9、装置等级：0.02

在上述实施例中，所述标准表的精度为0.02级。标准表是一种计量标准，该设备采用了先进的DSP技术、宽量程技术、嵌入式计算机技术设计，以及温度自平衡技术，重量轻，体积小，指标领先，功能丰富，界面新颖，使用方便，工作可靠。其功能和计算方法均符合《JJG 597-2005》。JYM－301系列产品可广泛应用于电能计量检测行业、电能表和谐波表生产企业、电力实验室等其他相关部门，既可以在实验室使用，又能携带至现场工作，且三相均可独立作为单相标准使用。

在上述实施例中，所述故障信息发生器为谐波发生器、高压检定装置、高低温交变湿热箱或磁场激励装置；其中：

谐波发生器主要产生直流偶次谐波、次谐波、奇次谐波，实现2-21次谐波，能偶对直流偶次谐波、次谐波、奇次谐波这三种谐波进行切换，实现不同的谐波需求。其中电压波形失真度：≤0.5％，电流波形失真度：≤±0.5％，电流输出范围：0.001A-100A，电压输出范围：1-380V。

高压检定装置为产生上千伏高压的设备，能够在高压环境下实现电能表测试，在电能表进行耐压试验时，通常将屏蔽门严格关好，以避免高压信号泄露，给人们造成安全隐患。

高低温交变湿热箱采用以下技术参数：

1.湿度范围：30％～98％R.H

2.温度波动度：≤±0.5℃

3.温度均匀度：≤±2℃

4.温度偏差：≤±1.5℃

5.湿度波动度：+2、-3％R.H

6.升温速率：1.0～3.0℃/min

7.降温速率：0.7～1.2℃/min

8.湿度交变范围：40％～98％R.H

9.时间设定范围：0～9999小时

10.电源要求：AC380(±10％)V/50HZ三相五线制

能够实现电能表在-70℃～150℃环境下的测试，通过测试，参照电能表测试国家标准各个电能表的试验项目进行比对，实现高温试验、低温试验、交变湿热试验、环境温度对日计时误差影响、单相、三相电能表误差测试、20K温度范围内温度系数测试、温升影响试验功能、自热影响试验功能、自热试验误差影响等多种试验，能够满足国标 GT_17251.322-2008以及GT_1725系列对电能表检定要求误差的测试和试验，能够全面衡量电能表的误差变化，从而更全面地衡量电能表的质量。

在上述实施例中，所述磁场激励装置输出的磁场激励为小于0.5mT的工频磁场。在进行工频磁场试验时，采用了电磁线圈，通过将电磁线圈在电磁环境中进行翻转，从而产生电磁波，磁场强度可以达到1A/m-1200A/m、2uT-1000mT；在试验时，磁场方向为±90/±180°，线圈电源为交流45.0Hz～65.0Hz；线圈形式为赫姆霍兹线圈，

在上述实施例中，误差计算器主要计算每个表位的误差。误差计算器主要采用脉冲输入方式，对被校表的电能脉冲和标准表的电能脉冲进行比对计算出被校表的误差，并在每个表位上显示出来，还能通过CAN总线通信等其他方式将被校表的误差数据传送到总控中心及计算机管理系统。

实施例2方法

如图2所示，一种电能表故障激励测试环境构建方法，所述方法为：

1、检定任务下达，设置电能表的测试故障类型，根据上述实施例的介绍，进行谐波试验环境、跌落破坏性试验环境、高压冲击环境、高低温交变湿热环境或磁场环境试验，进而下达电能表检测任务。

2、上料，将被校电能表放置于不同的环境下；

3、上电，对各个模块进行供电，使其处于正常的工作状态。

4、启动测试，在计算机管理系统的控制下，故障信息发生器在试验环境内产生故障信号，在故障信号环境中，电源模块向被校表和标准电能表提供工作所需电压和电流，标准表将功率标准电能脉冲送入误差计算模块，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，计算方法采用电能比较法，然后将计算出的误差通过通信单元上传到总控中心，总控中心在表位数据监视界面对数据进行监视、管理并上传到计算机管理系统进行信息处理，总控中心完成表位误差数据采集、数据信息通信、电压和电流输出控制或者数据共享，进而实现电能表的误差分析；其中故障信息发生器在试验环境内进行实现的方法包括谐波产生方法、跌落破坏试验、高压冲击试验方法、高低温交变湿热试验方法或磁场试验方法。

5、误差结果显示，与标准值进行比对，根据行业标准进行比对测试数据以衡量电能表质量。

6、结束。

在上述试验过程中，在测试电能表时，先将被测表在试验室环境内放入被测工位，然后将标准表作为测量参数，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，并记录测量出的数据信息，然后通过人工方式将电能表在5m-50m的高空处进行跌落，然后将跌落后的电能表再次进行试验，再次通过误差计算模块采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，然后记录跌落后的电能表的数据信息，比较跌落前与跌落后电能表各个参数变化。

在上述试验过程中，所述跌落破坏试验方法为：所述高低温交变湿热试验方法是通过在测试电能表时，先将被测表在试验室环境内放入被测工位，然后将标准表作为测量参数，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，并记录测量出的数据信息，然后将被测表放入到高低温交变湿热箱内，再次通过误差计算模块采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，然后记录放入高低温交变湿热箱内前后数据差距。

在上述试验过程中，所述电能表的误差分析方法为电能表动态误差分析方法，分析数据类型主要为电能表电压信号分析数据模型、电流信号分析数据模型和功率信号分析数据模型；其中:

电能表电压信号分析数据模型为：

u_s(t_i)＝u_s sin ω_ct_i (1)

电能表电流信号分析数据模型为：

电能表功率信号分析数据模型为：

在上述试验过程中，应用电能表电压信号分析数据模型、电流信号分析数据模型和功率信号分析数据模型实现电能表动态误差分析方法为：首先采集电能表脉冲信息，假设电能表脉冲信息为：

{E₁(n)＝E_qa_n,n＝0,1,2,3,...,N}；

其中N为电能表脉冲的总个数，其中：N＝LM，L为脉冲的周期数，M为测量电能表的个数；试验过程中的标准表测量总电能为：

最后输入到被测电能表的动态负荷电能理论值为：

则被测电能表测量的动态负荷电能理论值通过标准表电能测量值表示为：

假设电能表的实际电能值测量为E_x，则被测电能表动态的误差计算公式可以为：

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种电能表故障激励测试环境构建系统，其特征在于：所述系统包括：

电源模块，其提供所述系统工作的直流电压或交流电压，所述直流电压直接输出至所述系统的各个部件的输入端；所述交流电压产生交流电压和电流及高次谐波、直流偶次谐波、次谐波或奇次谐波，以提供电能表故障激励测试环境系统试验所需要的不同谐波，以使电能表能够在谐波环境下进行试验；

总控中心，其内设置有控制器，通过所述控制器实现电能表故障激励测试环境中电能表和被测表工作状态，并与上层计算机管理系统实现信息互通；所述控制器设置有多通道数据接口和与所述多通道数据接口连接的单片机处理单元，其中所述多通道数据接口至少包括RS232通信通道接口、RS485通信通道接口、载波通信信道接口、TCP/IP通信信道接口、RS422通信信道接口、以太网通信信道接口、CAN通信信道接口、USB通信信道接口、WIFI通信信道接口、ZigBee通信信道接口、蓝牙通信信道接口或光纤通信信道接口；

误差计算模块，其内设置有误差计算器，用来输入标准电能表和被校电能表在各种不同负荷下的脉冲值，通过比较计算出被校电能表的误差值；

故障信息发生器，其用于在试验室环境中提供各种故障发生信息，满足电能表在各种试验室环境中的故障激励试验，所述故障测试环境为谐波试验环境、跌落破坏性试验环境、高压冲击环境、高低温交变湿热环境或磁场环境，所述故障信息发生器为谐波发生器、高压检定装置、高低温交变湿热箱或磁场激励装置；

通信单元，用于实现电能表与外界设备、计算机管理系统或其他设备的信息互通，所述通信单元为RS232通信、RS485通信、载波通信、TCP/IP通信、RS422通信、以太网通信、CAN通信、USB通信、WIFI通信、ZigBee通信、蓝牙通信或光纤通信；

计算机管理系统，用于接收电源模块、总控中心、误差计算模块、故障信息发生器或通信单元的输出信息，并向各个部件发送工作信息；以管理电能表试验数据信息，便于用户监控和跟踪电能表信息情况；其中：

所述电源模块分别向计算机管理系统、总控中心、误差计算模块、故障信息发生器、通信单元、被测表和标准表提供工作电压，以使各个模块处于工作状态；所述误差计算模块分别与标准表和被测表进行双向连接，被校表放置于故障信息发生器中并向误差计算模块提供被校表电能脉冲，所述被测表和标准表的输出端与所述通信单元的输入端连接，所述通信单元的输出端与所述接收设备或者计算机管理系统的输入端连接，所述总控中心与所述计算机管理系统双向连接通信，所述总控中心与所述故障信息发生器双向连接通信。

2.根据权利要求1所述的一种电能表故障激励测试环境构建系统，其特征在于：所述电源模块是输出电压为50V-220V的直流电源或三相交流程控电源。

3.根据权利要求2所述的一种电能表故障激励测试环境构建系统，其特征在于：所述三相交流程控电源为基于1.2GMAC的DSP、大规模的FPGA、高速高精度的D/A以及高保真功率放大器构成的标准功率源，并且所述三相交流程控电源输出信息失真度不超过0.1％，精度为0.02级。

4.根据权利要求1所述的一种电能表故障激励测试环境构建系统，其特征在于：所述标准表的精度为0.02级。

5.根据权利要求1所述的一种电能表故障激励测试环境构建系统，其特征在于：所述磁场激励装置输出的磁场激励为小于0.5mT的工频磁场。

6.一种应用权利要求1-5中任意一项电能表故障激励测试环境构建系统实现电能表故障激励测试的方法，其特征在于：所述方法为：

在计算机管理系统的控制下，故障信息发生器在试验环境内产生故障信号，在故障信号环境中，电源模块向被校表和标准电能表提供工作所需电压和电流，标准表将功率标准电能脉冲送入误差计算模块，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，计算方法采用电能比较法，然后将计算出的误差通过通信单元上传到总控中心，总控中心在表位数据监视界面对数据进行监视、管理并上传到计算机管理系统进行信息处理，总控中心完成表位误差数据采集、数据信息通信、电压和电流输出控制或者数据共享，进而实现电能表的误差分析；其中故障信息发生器在试验环境内进行实现的方法包括谐波产生方法、跌落破坏试验、高压冲击试验方法、高低温交变湿热试验方法或磁场试验方法。

7.根据权利要求6所述的电能表故障激励测试的方法，其特征在于：所述跌落破坏试验方法为：在测试电能表时，先将被测表在试验室环境内放入被测工位，然后将标准表作为测量参数，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，并记录测量出的数据信息，然后通过人工方式将电能表在5m-50m的高空处进行跌落，然后将跌落后的电能表再次进行试验，再次通过误差计算模块采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，然后记录跌落后的电能表的数据信息，比较跌落前与跌落后电能表各个参数变化。

8.根据权利要求6所述的电能表故障激励测试的方法，其特征在于：所述跌落破坏试验方法为：所述高低温交变湿热试验方法是通过在测试电能表时，先将被测表在试验室环境内放入被测工位，然后将标准表作为测量参数，误差计算模块同时采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，并记录测量出的数据信息，然后将被测表放入到高低温交变湿热箱内，再次通过误差计算模块采集标准表和被校表脉冲，并计算出误差，然后记录放入高低温交变湿热箱内前后数据差距。

9.根据权利要求6所述的电能表故障激励测试的方法，其特征在于：所述电能表的误差分析方法为电能表动态误差分析方法，分析数据类型主要为电能表电压信号分析数据模型、电流信号分析数据模型和功率信号分析数据模型；其中:

电能表电压信号分析数据模型为：

u_s(t_i)＝u_ssinω_ct_i (1)

电能表电流信号分析数据模型为：

电能表功率信号分析数据模型为：

在公式(1)-(3)中：

为电能表第K个脉冲的相。

10.根据权利要求9所述的电能表故障激励测试的方法，其特征在于：应用电能表电压信号分析数据模型、电流信号分析数据模型和功率信号分析数据模型实现电能表动态误差分析方法为：首先采集电能表脉冲信息，假设电能表脉冲信息为：

{E₁(n)＝E_qa_n,n＝0,1,2,3,...,N}；

其中N为电能表脉冲的总个数，其中：N＝LM，L为脉冲的周期数，M为测量电能表的个数；试验过程中的标准表测量总电能为：

最后输入到被测电能表的动态负荷电能理论值为：

则被测电能表测量的动态负荷电能理论值通过标准表电能测量值表示为：

假设电能表的实际电能值测量为E_x，则被测电能表动态的误差计算公式可以为：

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