CN203732710U - 一种电能质量监测设备智能校准系统 - Google Patents

一种电能质量监测设备智能校准系统 Download PDF

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覃日升
赵泽平
邢超
郭成
徐志
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云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院
云南电网公司技术分公司
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Abstract

一种电能质量监测设备智能校准系统,本实用新型包括有:信号控制与处理装置,GPIB接口卡,电能质量信号发生装置即标准源,被校准的电能质量监测设备和打印机;其中:信号控制与处理装置通过GPIB总线与标准源相连,标准源通过电测试信号线与被校准设备相连,被校准设备通过以太网或串口方式实现与信号控制与处理装置通信,打印机通过GPIB总线与计算机连接。本实用新型提供一种自动化程度高、便捷、功能全面、易于操作的电能质量监测设备智能校准系统。

Description

一种电能质量监测设备智能校准系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电能质量领域,尤其涉及一种电能质量监测设备智能校准系统。背景技术

[0002] 随着我国社会的高速发展,用电量不断增大,电网用户不断增加,敏感设备和非线性电力电子设备大量投入使用,使得电网中的电压偏差、电压不平衡、电流不平衡、电压波动与闪变、谐波等电能质量问题越来越受重视。因此,越来越多的高端电能质量监测设备开始应用于电能质量监测领域,同时也对这些电能质量监测设备的精度提出了更高的要求,对电能质量监测设备进行精度校准也成为一项必不可少的工作。

[0003] 现有的校准技术主要以手动半自动方式为主,主要存在以下问题:1)手动校准需要校准人员按照校准步骤逐项操作,人工记录校准结果,工作量大,效率低;2)电能质量监测装置校准项多而复杂,人工计算误差和测量不确定时容易出错;3)采用校准软件进行半自动校准时,需要在计算机输入校准项的标称值,可实现校准并计算误差和测量不确定度,但是对同型号设备再次校准时还需要重复输入标称值,操作仍然复杂;4)现有的校准系统兼容性差,很难实现对不同厂家的电能质量监测设备校准工作;5)报表证书制作过程复杂。

实用新型内容

[0004] 本实用新型旨在解决上述问题,提供一种自动化程度高、便捷、功能全面、易于操作的电能质量监测设备智能校准系统。

[0005] 解决上述问题通过以下技术方案实现:

[0006] 所述的一种电能质量监测装置智能校准系统,本实用新型包括有:信号控制与处理装置,GPIB (General purpose interface bus)接口卡,电能质量信号发生装置即标准源,被校准的电能质量监测设备和打印机;其中:信号控制与处理装置通过GPIB总线与标准源相连,标准源通过电测试信号线与被校准设备相连,被校准设备通过以太网或串口方式实现与信号控制与处理装置通信,打印机通过GPIB总线与计算机连接。

[0007] 所述的信号控制与处理装置为计算机,包括数据采集模块、校准模块、数据库模块、报表模块、设备管理模块,实现对标准源的控制,受检设备的数据采集、处理、存储等工作,并支持结果报表的自动输出;

[0008] 所述的标准源是Fluke公司生产的Fluke 6100A功率源。

[0009] 所述的GPIB总线即通用接口总线,遵守IEE 488.2协议。

[0010] 在上述基础上,本实用新型还可以做进一步的完善改进:

[0011] 所述的信号控制和处理装置具有强大的规约库,内置Fluke、IEC61850、Modbus以及市场上主流电能质量监测设备私有规约,并提供以太网、USB 口、RS232/RS485等通讯接口,满足各种不同设备的接入问题,实现不同电能质量监测设备的校准。

[0012] 所述的信号控制和处理装置的校准模块支持两种模式的校准,指标信息校准和设备信息校准。通过指标信息进行校准指的是在该模块输入电能质量指标参数,这些电能质量指标包括基波电压、基波电流、频率、电压偏差、频率偏差、电压不平衡度、电流不平衡度、闪变、谐波、间谐波、电压骤降与骤升,可以有选择的进行单项或多项的电能质量指标的校准。当使用设备信息校准时,首先要去设备管理模块建立设备信息,包括设备的名称、型号、版本号、厂家、精度信息以及需要校准的电能质量指标,设置完毕后,在校准模块设备信息校准选择合适的设备即可实现该类型号设备的校准工作。因此使用设备信息校准,避免同型号设备校准时重复输入参数繁琐操作。

[0013] 所述的信号控制和处理装置的设备管理模块主要用于设备信息管理,包括标准源信息管理和被校准的电能质量监测设备信息管理。对标准源管理主要是录入标准源的精度信息,用于BI类测量不确定度计算,同时录入包括标准源的名称、型号、厂家、版本等其它信息。对被校准的设备管理主要是录入需要校准的电能质量指标信息,用于设备的电能质量指标的校准,以及名称、型号、厂家、版本另外录入设备的分辨力信息用于B2类不确定度计算。

[0014] 所述的信号控制和处理装置的报表模块支持报表模板的制作修改。校准结束后,可直接调用报表模板输出结果,使得报表的制作方便快捷。

[0015] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

[0016] I)对电能质量监测装置的校准工作只需要进行简单的接线和参数设置,与手动校准相比不仅缩短校准时间,提高校准精度,而且避免人工记录和计算引入人为错误。

[0017] 2)可实现对不同电能质量监测装置和标准源的信息管理,特别是采用设备信息模式进行校准时,只需要调用以存储的设备信息进行校准,对同型号的设备不需要重复输入校准参数,提高校准效率。

[0018] 3)电能质量监测设备智能校准系统兼容性强,通过内置规约库能实现不同厂家电能质量监测设备的接入,并完成校准工作。解决以往校准系统不同型号设备接入困难的问题。

[0019] 4)支持报表模板的制作,自动打印校准证书。与传统人工制作报表和使用EXCEL制作报表相比大大减少计量人员的工作负担。

附图说明

[0020] 图1为本系统的系统结构示意框图;

[0021] 图2为信号控制和处理装置结构示意图;

[0022] 图3为校准流程图。

[0023] 图中:1_信号控制和处理装置,2-标准源,3-GPIB接口卡,4-被校准设备,5-打印机。

具体实施方式

[0024] 下面结合图1和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

[0025] 实施例:参见图1,本实用新型的电能质量监测设备智能校准系统由信号控制与处理装置1、标准源2、GPIB接口卡3、被校准设备4和打印机5组成;信号控制与处理装置通过GPIB总线与标准源相连,标准源通过电测试信号线与被校准设备相连,被校准设备通过以太网或串口方式实现与信号控制与处理装置通信,打印机通过GPIB总线与计算机连接。本实施例中,信号处理与控制装置为计算机,标准源采用Fluke公司生产的Fluke 6100A功率源,被校准的设备为市场上主流的电能质量监测设备,通讯接口支持以太网和串口。

[0026] 电能质量监测设备智能校准系统的校准方法是:信号控制和处理装置调用Fluke提供的接口程序通过GPIB接口卡实现对标准源的控制,可以设定输出的电能质量指标参数(包括基波电压、基波电流、电压偏差、频率、频率偏差、闪变、电压不平衡度、电流不平衡度、谐波、间谐波、骤升骤降等数据)和测量不确定度参数(包括覆盖因子、输出有效字位数、测量次数、学生T分布参数等);信号控制与处理装置通过接口程序以串口或以太网方式读取被校准设备测量值;最后经过计算得出误差和测量不确定度,同时保存这些数据到数据库中;待所有校准完成后再调用报表模板打印校准结果证书。

[0027] 参见图2,信号控制与处理装置I为计算机,包括数据采集模块101、校准模块102、报表模块103、设备管理模块104、数据库模块105,各模块相互独立,共同协作。其中数据米集模块通过其内置的规约库,读取不同电能质量监测设备的测量数据,并存入数据库。报告模块可实现报表模板的编辑和修改工作,并通过调用数据库的校准结果输出校准报告。设备管理模块实现对标准源和被校准的电能质量监测设备的管理工作,包括管理标准源的精度信息、设备信息等,被校准设备的设备信息、被校准指标信息等,这些信息均被存入数据库。校准模块是信号控制与处理装置的核心模块,支持指标信息校准和设备信息校准两种校准方式,校准后的误差及测量不确定等结果将存入数据库。标信息校准是指在该模块输入电能质量指标参数,可以有选择的进行单项或多项的电能质量指标的校准。当使用设备信息校准时,首先要去设备管理模块建立设备信息,包括设备的名称、型号、版本号、厂家、精度信息以及需要校准的电能质量指标,设置完毕后,在校准模块设备信息校准选择合适的设备即可实现该类型号设备的校准工作。使用设备信息校准来避免同型号设备校准时重复输入参数繁琐操作。

[0028] 本实用新型的具体实施方式的校准流程见图3。具体步骤如下:

[0029] I)校准前准备

[0030] 测试计量人员按照设备接线图进行接线,然后到校准模块进行通信参数的设置。

[0031] 2)选择校准模式

[0032] 从设备校准和指标校准中选择合适的校准模式。

[0033] 3)选择指标信息校准

[0034] 指标校准是指在众多电能质量指标中选择需要校准的项,并进行标称值等参数设置。

[0035] 4)选择设备信息校准

[0036] 设备校准模式是指对某台电能质量监测设备进行全方面的校准,需要到设备管理模块选择需要校准的项、进行标称值设置、录入设备信息等;对于再次校准同型号设备时,只需要在已保存的设备库中选择同型号的设备即可。

[0037] 5)计算测量不确定度参数设置

[0038] 设置计算测量不确定度参数,包括覆盖因子、输出有效字位数、学生T分布参数、测量次数等。

[0039] 6)执行校准

[0040] 校准系统会按照已设置选择好的校准项逐项进行校准,并计算误差和测量不确定度,并将相关信息存入数据库。

[0041] 7)打印报表

[0042] 校准结束后可以选择打印报表或者不打印报表,如选择打印报表,需选择合适的模板。若无合适的模板可到报表模块制作报表模板。

Claims (1)

1.一种电能质量监测设备智能校准系统,其型特征是,包括有:信号控制与处理装置,GPIB接口卡,电能质量信号发生装置即标准源,被校准的电能质量监测设备和打印机;其中:信号控制与处理装置通过GPIB总线与标准源相连,标准源通过电测试信号线与被校准设备相连,被校准设备通过以太网或串口方式实现与信号控制与处理装置通信,打印机通过GPIB总线与计算机连接。
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