CN112034414B - 一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备 - Google Patents

一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112034414B
CN112034414B CN202010940968.8A CN202010940968A CN112034414B CN 112034414 B CN112034414 B CN 112034414B CN 202010940968 A CN202010940968 A CN 202010940968A CN 112034414 B CN112034414 B CN 112034414B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
current
core board
voltage
sampling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010940968.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112034414A (zh
Inventor
王保帅
胡珊珊
肖勇
尹家悦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Original Assignee
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China South Power Grid International Co ltd, China Southern Power Grid Co Ltd filed Critical China South Power Grid International Co ltd
Priority to CN202010940968.8A priority Critical patent/CN112034414B/zh
Publication of CN112034414A publication Critical patent/CN112034414A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112034414B publication Critical patent/CN112034414B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/04Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of instruments for measuring time integral of power or current
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20Smart grids as enabling technology in buildings sector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备。本发明通过三相标准源产生三相电压信号以及三相电流信号,在电表核心板的采样电路中通过控制不同通道的开闭获取采样电压信号和采样电流信号;之后,上位机根据采样电压信号和采样电流信号得到电压转换系数和电流转换系数,上位机根据目标电压值和目标电流值对电流转换系数和电压转换系数进行自适应调整,从而提高电表核心板的采样精度。本发明通过采样电路中通过控制不同通道的开闭来适应不同电表厂家的电表,从而避免不同电表厂家反复更换设计,并通过自适应调整采样电路的转换系数来提高电表核心板的采样精度。

Description

一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备
技术领域
本发明涉及电力领域,尤其涉及一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备。
背景技术
目前,智能电表大多以"专用计量芯片+专用RTC+控制芯片"的组合方案为主,对于普通的智能电表,软件检测装置可以通过FPGA仿真技术模拟计量芯片以达到信号输入到MCU的目的。然而随着SOC技术的逐步发展,其集成度高、计量精准、性能稳定且成本低廉,为智能电表的未来发展开辟了新的思路。此时,软件检测装置必须考虑对外部负载的电压和电流进行采样后输入到专用计量芯片中。然而,各个电表厂家所采用的电压、电流采样电路,互感器都不尽相同,如果用传统的方法给核心板提供标准的电压和电流,那么核心板的误差就会偏差巨大,导致模拟现场失败。
综上所述,现有技术中由于各个电表厂家所采用的电压、电流采样电路、互感器都不尽相同,用传统的方法给电表核心板提供标准的电压和电流时,会使得电表核心板存在较大的采样误差的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备,用于解决现有技术中由于各个电表厂家所采用的电压、电流采样电路、互感器都不尽相同,用传统的方法给电表核心板提供标准的电压和电流时,会使得电表核心板存在较大的采样误差的技术问题。
本发明提供的一种电表核心板自适应采样方法,包括以下步骤:
S1:上位机向三相标准源发送控制指令,通过FPGA仿真设备向电表核心板发送电路通道开闭指令;
S2:三相标准源根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号,将输出的三相电压信号和三相电流信号输入到电表核心板的采样电路中,电表核心板根据接收到的电路通道开闭指令控制采样电路中电路通道的开闭,采样电路输出采样三相电压信号和采样三相电流信号;
S3:上位机通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号,基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数,基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数;获取目标电压值和目标电流值,基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源的实际电压值;基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源的实际电流值;
S4:上位机控制三相标准源输出实际电压值和实际电流值,判断电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号是否与目标电压值和目标电流值一致;若否,调整电压转换系数和电流转换系数,重新计算三相标准源的实际电压值和实际电流值,并重新执行步骤S4。
优选的,步骤S2的具体过程如下:
三相标准源根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号,将输出的三相电压信号输入到电表核心板的采样电路中的电压采样电路,电压采样电路输出采样三相电压信号;将输出的三相电流信号输入到电表核心板的采样电路中的电流采样电路,电表核心板根据接收到的电路通道开闭指令控制电流采样电路中电路通道的开闭,电流采样电路输出采样三相电流信号。
优选的,三相电压信号中的每一相电压值与采样三相电压信号中每一相的电压值的比为1100:1。
优选的,在步骤S3中,上位机基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数的具体过程为:
Figure BDA0002673619500000021
式中,Ku为电压转换系数,U′为采样三相电压信号,U为三相电压信号;
上位机基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数的具体过程为:
Figure BDA0002673619500000022
式中,KI为电流转换系数,I′为采样三相电流信号,I为三相电流信号。
优选的,在步骤S3中,基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源的实际电压值的具体过程为:
Ue=Ku×UA
式中,Ku为电压转换系数,Ue为实际电压值,UA为目标电压值;
基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源的实际电流值
Ie=Ku×IA
式中,KI为电流转换系数,Ie为实际电压值,IA为目标电压值。
优选的,在步骤S3中,上位机基于DL/T645协议,通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号。
一种电表核心板自适应采样系统,包括上位机、三相标准源、FPGA仿真设备以及电表核心板;其中,电表核心板包括采样电路;上位机分别与三相标准源以及FPGA仿真设备相连接,三相标准源与电表核心板的采样电路相连接,FPGA仿真设备与电表核心板相连接;
上位机用于向三相标准源发送控制指令,通过FPGA仿真设备向电表核心板发送电路通道开闭指令;通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号,基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数,基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数;获取目标电压值和目标电流值,基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源的实际电压值;基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源的实际电流值;控制三相标准源输出实际电压值和实际电流值,判断电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号是否与目标电压值和目标电流值一致;若否,调整电压转换系数和电流转换系数,重新计算三相标准源的实际电压值和实际电流值;
三相标准源用于根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号;
FPGA仿真设备用于仿真智能电能表的时钟芯片、存储芯片、安全芯片、外围器件以及接口;
电表核心板用于通过采样电路对电压和电流进行采样,根据接收到的电路通道开闭指令控制采样电路中电路通道的开闭。
优选的,采样电路包括电压采样电路以及电流采样电路;电流采样电路包括有N个电路通道,每个电路通道上安装有不同的电流互感器。
优选的,电流采样电路包括有3个电路通道,第一个电路通道的电流互感器为1.5/10A,第二个电路通道的电流互感器为5/80A,第三个电路通道的电流互感器为10/100A。
一种电表核心板自适应采样设备,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令上所述的一种电表核心板自适应采样方法。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
本发明实施例通过三相标准源产生三相电压信号以及三相电流信号,在电表核心板的采样电路中通过控制不同通道的开闭获取采样电压信号和采样电流信号;之后,上位机根据采样电压信号和采样电流信号得到电压转换系数和电流转换系数,上位机根据目标电压值和目标电流值对电流转换系数和电压转换系数进行自适应调整,从而提高电表核心板的采样精度。本发明实施例通过采样电路中通过控制不同通道的开闭来适应不同电表厂家的电表,从而避免不同电表厂家反复更换设计,并通过自适应调整采样电路的转换系数来提高电表核心板的采样精度,解决了现有技术中由于各个电表厂家所采用的电压、电流采样电路、互感器都不尽相同,用传统的方法给电表核心板提供标准的电压和电流时,会使得电表核心板存在较大的采样误差的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备的方法流程图。
图2为本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备的电压采样电路的结构图。
图3为本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备的切换电路通道的原理图。
图4为本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备的系统框架图。
图5为本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备的设备框架图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备,用于解决现有技术中由于各个电表厂家所采用的电压、电流采样电路、互感器都不尽相同,用传统的方法给电表核心板提供标准的电压和电流时,会使得电表核心板存在较大的采样误差的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。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它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备的方法流程图。
本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法,包括以下步骤:
S1:上位机向三相标准源发送控制指令,控制指令用于控制三相标准源的输出;同时,上位机通过FPGA仿真设备向电表核心板发送电路通道开闭指令;
S2:三相标准源根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号,将输出的三相电压信号和三相电流信号输入到电表核心板的采样电路中,电表核心板根据接收到的电路通道开闭指令控制采样电路中相应电路通道的开闭,采样电路输出采样三相电压信号和采样三相电流信号;
需要进一步说明的是,不同的电路通道中安装有不同的电流互感器,通过在采样电路中开闭不同的电路通道来切换不同的电流互感器,从而适配不同厂商的采样需求,电路通道的开闭可以通过继电器实现。
S3:上位机通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号,FPGA仿真设备用于仿真智能电能表的时钟芯片、存储芯片、安全芯片、外围器件以及接口;上位机通过FPGA仿真设备中的接口获取到电表核心板中的采样三相电压信号和采样三相电流信号,基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数,基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数;之后,上位机获取目标电压值和目标电流值,基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源所输出的实际电压值;基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源所输出的实际电流值;
S4:上位机控制三相标准源输出实际电压值和实际电流值,判断电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号是否与目标电压值和目标电流值一致,从而判断电表核心板的采样电路中是否存在误差;若是,则说明电表核心表的采样电路中不存在偏差;若否,将当前的采样三相电压信号和采样三相电流信号作为目标值,重新执行步骤S3计算电压转换系数和电流转换系数,重新计算三相标准源的实际电压值和实际电流值,并重新执行步骤S4。
实施例2
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备的方法流程图。
本发明实施例提供的一种电表核心板自适应采样方法,包括以下步骤:
S1:上位机向三相标准源发送控制指令,控制指令用于控制三相标准源的输出;同时,上位机通过FPGA仿真设备向电表核心板发送电路通道开闭指令;
S2:三相标准源根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号,将输出的三相电压信号输入到电表核心板的采样电路中的电压采样电路,电压采样电路输出采样三相电压信号;将输出的三相电流信号输入到电表核心板的采样电路中的电流采样电路,电表核心板根据接收到的电路通道开闭指令控制电流采样电路中电路通道的开闭,电流采样电路输出采样三相电流信号;其中,不同的电路通道中安装有不同的电流互感器,通过在采样电路中开闭不同的电路通道来切换不同的电流互感器,从而适配不同厂商的采样需求,电路通道的开闭可以通过继电器实现。
需要进一步说明的是,电压采样电路的结构如图2所示,上位机控制三相源输出三相电压信号之后,三相电压信号的每一相电压信号VA、VB以及VC经过图2所示的电压采样电路转换为采样电压信号VAP、VBP、VCP;
其中,VAP、VBP、VCP的计算公式如下所示:
Figure BDA0002673619500000071
Figure BDA0002673619500000072
Figure BDA0002673619500000073
为了保证通用性,设置电压采样电路的阻值比为1:1100,即VA=1100VAP,VB=1100VBP,VC=1100VCP。
电表核心板在采样电路中开闭不同的电路通道来切换不同的电流互感器的具体过程如下所示:
以三相电流信号中的A相电流IA为例,IB,IC原理图与IA相同;电路通道的开闭的原理图如图3所示,IAIN为三相源输入电流,IAP_1、IAP_2和IAP_3前端连接三个不同的电流互感器,三个通道电流互感器IAOUT相连接,仅在IAIN上做通道切换,IAP_1_1、IAP_2_1和IAP_3_1后端连接电表核心板。
常态下CTRL_VCC_1,CTRL_VCC_2,CTRL_VCC_3均为高电平,当有电压信号输入时,电表核心板根据接受到的电路通道开闭指令拉低CTRL_VCC_1,CTRL_VCC_2或者CTRL_VCC_3,从而实现第一个电路通道,第二个电路通道和第三个电路通道的选择,其中,电阻R1,R2,R3二极管D1,D2,D3作用为保护电路不受继电器反向电动势影响。在本实施例中,为适应不同表计厂家的采样需求,其中,第一个电路通道的电流互感器为1.5/10A,第二个电路通道的电流互感器为5/80A,第三个电路通道的电流互感器为10/100A。
S3:上位机通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号,FPGA仿真设备用于仿真智能电能表的时钟芯片、存储芯片、安全芯片、外围器件以及接口;上位机基于DL/T645协议,通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号,基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数,基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数;之后,上位机获取目标电压值和目标电流值,基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源所输出的实际电压值;基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源所输出的实际电流值;
需要进一步说明的是,上位机基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数的具体过程为:
Figure BDA0002673619500000081
式中,Ku为电压转换系数,U′为采样三相电压信号,U为三相电压信号;
上位机基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数的具体过程为:
Figure BDA0002673619500000082
式中,KI为电流转换系数,I′为采样三相电流信号,I为三相电流信号。
基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源的实际电压值的具体过程为:
Ue=Ku×UA
式中,Ku为电压转换系数,Ue为实际电压值,UA为目标电压值;
基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源的实际电流值
Ie=Ku×IA
式中,KI为电流转换系数,Ie为实际电压值,IA为目标电压值;
S4:上位机控制三相标准源输出实际电压值和实际电流值,判断电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号是否与目标电压值和目标电流值一致,从而判断电表核心板的采样电路中是否存在误差;若是,则说明电表核心表的采样电路中不存在偏差;若否,将当前的采样三相电压信号和采样三相电流信号作为目标值,重新执行步骤S3计算电压转换系数和电流转换系数,重新计算三相标准源的实际电压值和实际电流值,并重新执行步骤S4。
如图4所示,一种电表核心板自适应采样系统,包括上位机1、三相标准源2、FPGA仿真设备3以及电表核心板4;其中,电表核心板4包括采样电路5;上位机1分别与三相标准源2以及FPGA仿真设备3相连接,三相标准源2与电表核心板4的采样电路5相连接,FPGA仿真设备3与电表核心板4相连接;
上位机1用于向三相标准源2发送控制指令,通过FPGA仿真设备3向电表核心板4发送电路通道开闭指令;通过FPGA仿真设备3获取电表核心板4的采样三相电压信号和采样三相电流信号,基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数,基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数;获取目标电压值和目标电流值,基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源2的实际电压值;基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源2的实际电流值;控制三相标准源2输出实际电压值和实际电流值,判断电表核心板4的采样三相电压信号和采样三相电流信号是否与目标电压值和目标电流值一致;若否,调整电压转换系数和电流转换系数,重新计算三相标准源2的实际电压值和实际电流值;
三相标准源2用于根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号;
FPGA仿真设备3用于仿真智能电能表的时钟芯片、存储芯片、安全芯片、外围器件以及接口;
电表核心板4用于通过采样电路5对电压和电流进行采样,根据接收到的电路通道开闭指令控制采样电路5中电路通道的开闭。
作为一个优选的实施例,采样电路5包括电压采样电路以及电流采样电路;电流采样电路包括有N个电路通道,每个电路通道上安装有不同的电流互感器。通过在采样电路中开闭不同的电路通道来切换不同的电流互感器,从而适配不同厂商的采样需求,电路通道的开闭可以通过继电器实现。为适应不同表计厂家的采样需求,电流采样电路中设置有3个电路通道,第一个电路通道的电流互感器为1.5/10A,第二个电路通道的电流互感器为5/80A,第三个电路通道的电流互感器为10/100A。
如图5所示,一种电表核心板自适应采样设备30,所述设备包括处理器300以及存储器301;
所述存储器301用于存储程序代码302,并将所述程序代码302传输给所述处理器;
所述处理器300用于根据所述程序代码302中的指令执行上述的一种电表核心板自适应采样方法中的步骤。
示例性的,所述计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器301中,并由所述处理器300执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序302在所述终端设备30中的执行过程。
所述终端设备30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括,但不仅限于,处理器300、存储器301。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是终端设备30的示例,并不构成对终端设备30的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器300可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammaBle GateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器301可以是所述终端设备30的内部存储单元,例如终端设备30的硬盘或内存。所述存储器301也可以是所述终端设备30的外部存储设备,例如所述终端设备30上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器301还可以既包括所述终端设备30的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器301用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种电表核心板自适应采样方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:上位机向三相标准源发送控制指令,通过FPGA仿真设备向电表核心板发送电路通道开闭指令;
S2:三相标准源根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号,将输出的三相电压信号和三相电流信号输入到电表核心板的采样电路中,电表核心板根据接收到的电路通道开闭指令控制采样电路中电路通道的开闭,采样电路输出采样三相电压信号和采样三相电流信号;
S3:上位机通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号,基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数,基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数;获取目标电压值和目标电流值,基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源的实际电压值;基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源的实际电流值;
S4:上位机控制三相标准源输出实际电压值和实际电流值,判断电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号是否与目标电压值和目标电流值一致;若否,将当前的采样三相电压信号和采样三相电流信号作为目标值,重新执行步骤S3,调整电压转换系数和电流转换系数,重新计算三相标准源的实际电压值和实际电流值,并重新执行步骤S4。
2.根据权利要求1所述的一种电表核心板自适应采样方法,其特征在于,步骤S2的具体过程如下:
三相标准源根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号,将输出的三相电压信号输入到电表核心板的采样电路中的电压采样电路,电压采样电路输出采样三相电压信号;将输出的三相电流信号输入到电表核心板的采样电路中的电流采样电路,电表核心板根据接收到的电路通道开闭指令控制电流采样电路中电路通道的开闭,电流采样电路输出采样三相电流信号。
3.根据权利要求2所述的一种电表核心板自适应采样方法,其特征在于,三相电压信号中的每一相电压值与采样三相电压信号中每一相的电压值的比为1100:1。
4.根据权利要求1所述的一种电表核心板自适应采样方法,其特征在于,在步骤S3中,上位机基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数的具体过程为:
Figure 721142DEST_PATH_IMAGE001
式中,
Figure 638282DEST_PATH_IMAGE002
为电压转换系数,
Figure 231069DEST_PATH_IMAGE003
为采样三相电压信号,
Figure 688595DEST_PATH_IMAGE004
为三相电压信号;
上位机基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数的具体过程为:
Figure 316017DEST_PATH_IMAGE005
式中,
Figure 200796DEST_PATH_IMAGE006
为电流转换系数,
Figure 467829DEST_PATH_IMAGE007
为采样三相电流信号,
Figure 536236DEST_PATH_IMAGE008
为三相电流信号。
5.根据权利要求1所述的一种电表核心板自适应采样方法,其特征在于,在步骤S3中,上位机基于DL/T645协议,通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号。
6.一种电表核心板自适应采样系统,其特征在于,包括上位机、三相标准源、FPGA 仿真设备以及电表核心板;其中,电表核心板包括采样电路;上位机分别与三相标准源以及FPGA仿真设备相连接,三相标准源与电表核心板的采样电路相连接,FPGA仿真设备与电表核心板相连接;
上位机用于向三相标准源发送控制指令,通过FPGA仿真设备向电表核心板发送电路通道开闭指令;通过FPGA仿真设备获取电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号,基于三相电压信号和采样三相电压信号计算电压转换系数,基于三相电流信号和采样三相电流信号计算电流转换系数;获取目标电压值和目标电流值,基于目标电压值和电压转换系数计算三相标准源的实际电压值;基于目标电流值和电流转换系数计算三相标准源的实际电流值;控制三相标准源输出实际电压值和实际电流值,判断电表核心板的采样三相电压信号和采样三相电流信号是否与目标电压值和目标电流值一致;若否,将当前的采样三相电压信号和采样三相电流信号作为目标值,调整电压转换系数和电流转换系数,重新计算三相标准源的实际电压值和实际电流值;
三相标准源用于根据接收到的控制指令输出三相电压信号和三相电流信号;
FPGA仿真设备用于仿真智能电能表的时钟芯片、存储芯片、安全芯片、外围器件以及接口;
电表核心板用于通过采样电路对电压和电流进行采样,根据接收到的电路通道开闭指令控制采样电路中电路通道的开闭。
7.根据权利要求6所述的一种电表核心板自适应采样系统,其特征在于,采样电路包括电压采样电路以及电流采样电路;电流采样电路包括有N个电路通道,每个电路通道上安装有不同的电流互感器。
8.根据权利要求7所述的一种电表核心板自适应采样系统,其特征在于,电流采样电路包括有3个电路通道,第一个电路通道的电流互感器为1.5/10A,第二个电路通道的电流互感器为5/80A,第三个电路通道的电流互感器为10/100A。
9.一种电表核心板自适应采样设备,其特征在于,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1~5任一项所述的一种电表核心板自适应采样方法。
CN202010940968.8A 2020-09-09 2020-09-09 一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备 Active CN112034414B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010940968.8A CN112034414B (zh) 2020-09-09 2020-09-09 一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010940968.8A CN112034414B (zh) 2020-09-09 2020-09-09 一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112034414A CN112034414A (zh) 2020-12-04
CN112034414B true CN112034414B (zh) 2022-08-30

Family

ID=73584558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010940968.8A Active CN112034414B (zh) 2020-09-09 2020-09-09 一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112034414B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114859798B (zh) * 2022-07-06 2022-09-27 广东舜势测控设备有限公司 控制电路及其控制方法、控制器和计算机可读存储介质

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990000740A1 (en) * 1988-07-15 1990-01-25 Sangamo Weston, Inc. Adjustment circuit and method for solid-state electricity meter
EP0420545A2 (en) * 1989-09-25 1991-04-03 General Electric Company Electronic watthour meter
GB9120004D0 (en) * 1991-09-19 1991-11-06 Ampy Automation Digilog Improvements relating to the calibration of power meters
CN103809016A (zh) * 2014-02-18 2014-05-21 上海零线电气有限公司 一种用于电气火灾监控的漏电流采样电路校验方法
CN104316897A (zh) * 2014-10-29 2015-01-28 上海德布森电气有限公司 三相多功能电表检验装置
CN106569167A (zh) * 2016-10-17 2017-04-19 中国电力科学研究院 电能表误差自校验方法及电能表
CN106597355A (zh) * 2016-11-22 2017-04-26 积成电子股份有限公司 一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法
CN107807345A (zh) * 2017-11-13 2018-03-16 国家电网公司 一种三相交流电能表检定系统及方法
CN108693498A (zh) * 2018-07-09 2018-10-23 宁夏隆基宁光仪表股份有限公司 一种电能表校验方法
KR20180121019A (ko) * 2017-04-28 2018-11-07 한국전력공사 변압기 계통보호를 위한 변류기 감시 장치 및 방법
CN109100672A (zh) * 2018-10-18 2018-12-28 深圳供电局有限公司 一种适用于非侵入式负荷监测的电压电流采样模块的调校系统及调校方法
CN109597016A (zh) * 2018-12-24 2019-04-09 珠海格力电器股份有限公司 计量装置及其校准方法和电表
CN109725281A (zh) * 2019-01-18 2019-05-07 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种基于量子技术的数字化电能表远程溯源方法和系统
CN110703182A (zh) * 2019-11-08 2020-01-17 南京沁恒微电子股份有限公司 一种无线智能电能表及其产线校准实现方法
CN110988782A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 上海贝岭股份有限公司 校准电路及系统、电能计量芯片及计量设备

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990000740A1 (en) * 1988-07-15 1990-01-25 Sangamo Weston, Inc. Adjustment circuit and method for solid-state electricity meter
EP0420545A2 (en) * 1989-09-25 1991-04-03 General Electric Company Electronic watthour meter
GB9120004D0 (en) * 1991-09-19 1991-11-06 Ampy Automation Digilog Improvements relating to the calibration of power meters
CN103809016A (zh) * 2014-02-18 2014-05-21 上海零线电气有限公司 一种用于电气火灾监控的漏电流采样电路校验方法
CN104316897A (zh) * 2014-10-29 2015-01-28 上海德布森电气有限公司 三相多功能电表检验装置
CN106569167A (zh) * 2016-10-17 2017-04-19 中国电力科学研究院 电能表误差自校验方法及电能表
CN106597355A (zh) * 2016-11-22 2017-04-26 积成电子股份有限公司 一种基于查表法的电能计量装置校准系数计算方法
KR20180121019A (ko) * 2017-04-28 2018-11-07 한국전력공사 변압기 계통보호를 위한 변류기 감시 장치 및 방법
CN107807345A (zh) * 2017-11-13 2018-03-16 国家电网公司 一种三相交流电能表检定系统及方法
CN108693498A (zh) * 2018-07-09 2018-10-23 宁夏隆基宁光仪表股份有限公司 一种电能表校验方法
CN109100672A (zh) * 2018-10-18 2018-12-28 深圳供电局有限公司 一种适用于非侵入式负荷监测的电压电流采样模块的调校系统及调校方法
CN109597016A (zh) * 2018-12-24 2019-04-09 珠海格力电器股份有限公司 计量装置及其校准方法和电表
CN109725281A (zh) * 2019-01-18 2019-05-07 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种基于量子技术的数字化电能表远程溯源方法和系统
CN110703182A (zh) * 2019-11-08 2020-01-17 南京沁恒微电子股份有限公司 一种无线智能电能表及其产线校准实现方法
CN110988782A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 上海贝岭股份有限公司 校准电路及系统、电能计量芯片及计量设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Design of an integrated sampling and conversion system for energy meters;Evandro D. C. Cotrim,et al.;《 2015 IEEE 6th Latin American Symposium on Circuits & Systems (LASCAS)》;20150910;第1-4页 *
电能表的误差发生分析与解决办法;唐涛涛;《现代测量与实验室管理》;20110526(第03期);第13-15,29页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112034414A (zh) 2020-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108445438B (zh) 电能计量装置错误接线的检测方法和装置
CN103443646B (zh) 智能电子装置及其校准方法和电力监控设备
CN109655776A (zh) 接地极线路用直流电流互感器的宽频特性测试系统及方法
EP3796530A1 (en) Current-equalising control method, apparatus, and device, and computer readable storage medium
CN110728101B (zh) 干扰抑制的确定方法、装置、电子设备及存储介质
CN107272860A (zh) 一种服务器硬盘供电结构及其设计方法
CN106933215B (zh) 一种基于pxi总线的遥测系统外接口通用等效器
CN112034414B (zh) 一种电表核心板自适应采样方法、系统及设备
CN103163369A (zh) 实现测量精度预校准功能的电能计量电路结构及其方法
CN102934351B (zh) 一种电子换向电机接口信号转换子线路板
CN103455078B (zh) 一种限流电路、装置
CN103091550A (zh) 一种宽电压与大电流同步隔离采样直流功率计
CN103797673B (zh) 用于对过载跳闸曲线补偿ct 误差的方法
CN114814355B (zh) 一种基于锰铜采样的三相表及计量方法
CN108761187B (zh) 一种基底电流测试方法、系统及终端设备
CN112769968B (zh) 断路器、机柜、系统、地址获取方法及设备
Yadav et al. Three phase power metering using MAXQ3183
Tucker Power-Hardware-In-The-Loop (PHIL) Considerations and implementation methods for electrically coupled systems
Khan et al. Design and implementation of a low cost electricity meter testing bench
CN218995509U (zh) 一种总线式单相电量计量装置
CN218998047U (zh) 一种高精度量化电路及系统
CN116466122B (zh) 电流检测电路、方法、芯片、电子部件及电子设备
CN112051472B (zh) 两端柔性直流输电系统外特性测试方法、系统及设备
CN220381223U (zh) 一种开关量触点输出性能检测装置
CN101946225A (zh) 组件电压调整的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant