CN203811797U - 模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置：信号变换隔离器、A/D模数转换器和DSP单元依次顺序连接，用于模拟电工信号接入式电能表的校验和标准溯源；A/D模数转换器和DSP单元相连接，用于模拟电子信号接入式电能表的校验；DSP单元和数字合并单元仿真器相连接，用于数字信号接入式电能表离线检测；DSP单元和数字合并单元逆变器相连接，用于数字信号接入式电能表在线核查比较。本实用新型装置具备电工信号、电子信号及IEC61850数字信号测量功能，为变电站各类测量表计综合检测装置，基于传统电能表检测装置的扩张，极大简化了系统结构，硬件少，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能表校验领域，具体是模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置。
背景技术
随着IEC61850 智能化变电站数字化标准的问世及相应技术的发展，电子式互感器应运而生，其输出信号有电子模拟信号、IEC61850数字量信号。相对应，电子信号接入式电能表、IEC61850数字量接入式电能表随之出现，因此如何检测这些类型电能表、如何确立它们的检测技术规程、如何对相应标准装置进行溯源也就成了广大计量人员关心的问题。然而电压、电流、功率、电能等电气物理量的计量（溯源）体系都属于模拟信号测量领域且为强电信号，对数字化电能表没有也不可能存在相应标准，对电子信号接入式电能表，与强电形式的电工信号接入式电能表间还是有较大的区别，现行的计量标准体系难以对其完全胜任。
目前变电站内分布着电工信号（0V~100V/0A~5A）、电子信号（0V~5V）及IEC61850数字量信号等多种信号型式的测量仪表，对不同信号型式的表计检测需提供多个不同的装置，多个不同的检测方案。纷杂的装置、繁乱的方案使得校验工作困难重重、效率低下。而目前还没有科学的、规范的、优化的解决方案。
例如，专利CN103048638公开了一种电能数字量信号多功能检验装置，包括数字功率源和脉冲单元，实现数字式信号发送输出、检测外部连接的被检信号源的标准值计算，但是不具备实时信号源功能和模拟功率源。对于数字功率源或数字化电能表检测装置及模拟输出型电子式互感器的仿真信号源的验证技术、设备还是空白。
实用新型内容
为解决现有技术问题，本专利提供了一种多功能的基于变电站测所有设备检测的装置，集成变电站多类电测仪表检测，逐一或同步对模拟电工信号接入式电能表、模拟电子信号接入式电能表和数字信号接入式电能表进行检测。
本实用新型的技术方案为：模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，包括信号变换隔离器、A/D模数转换器、 DSP单元、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器、误差计算器和控制显示装置，所述控制显示装置包括显示及人机交互单元、用于控制显示及人机交互单元的微处理器和接口单元。
信号变换隔离器、A/D模数转换器、DSP单元和误差计算器顺序连接，数字合并单元仿真器、数字单元逆变器、微处理器均与DSP单元连接，显示及人机交互单元、接口单元均与微处理器相连接，误差计算器的脉冲输入接口分别连接DSP单元的脉冲输出接口和被测电能表的脉冲输出接口。
信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源；A/D模数转换器连接模拟电子信号源。
信号变换隔离器、A/D模数转换器和DSP单元依次顺序连接，用于模拟电工信号接入式电能表的校验和标准溯源。A/D模数转换器和DSP单元相连接，用于模拟电子信号接入式电能表的校验。DSP单元和数字合并单元仿真器相连接，用于数字信号接入式电能表离线比较和离线检测。DSP单元和数字合并单元逆变器相连接，用于数字信号接入式电能表在线核查比较，实现数字信号接入式电能表现场检测，DSP单元的输出口为标准脉冲输出口。
信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源和被测电工信号接入式电能表，信号变换隔离器的输出口为模拟电子信号输出口。
模拟电子信号源连接A/D模数转换器和电子信号接入式电能表，模拟电子信号源既可以为A/D模数转换器提供模拟电子信号，同时为电子信号接入式电能表计量提供模拟电子信号。
数字合并单元仿真器的输出口与被测离线数字信号接入式电能表的数字输入接口相连接，数字合并单元仿真器的输出口即为数字信号的输出口。
数字合并单元逆变器的数字信号输入口与现场合并单元相连接。
A/D模数转换器、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器与DSP单元通过内部数据总线连接。
A/D模数转换器为6路，分别接收三相电压、三相电流模拟信号。
接口单元包括USB接口、RS232接口和以太网接口，USB接口、RS232接口、以太网接口均与微处理器相连接，方便与外接设备连接或者数据传输。
本实用新型有益效果包括，本申请具备电工信号（0V~100V/0A~5A）、电子信号（0V~5V）及IEC61850数字量信号测量功能，本实用新型具备对电工信号接入式电能表、电子信号接入式电能表、IEC61850数字量接入式电能表校验功能；既可离线校验电能表，又可在线检验电能表；小信号输出口同时为外部电子信号源的输入口，因此电子信号接入式电能表校验既可采用电工功率源又可采用电子信号源。
进一步地，本实用新型在计量溯源管理方面，采用传统电能溯源模式，避免了模拟电子信号接入式电能表再建标准的重复及数字信号接入式电能表溯源的尴尬局面。
进一步地，本专利基于变电站多种测量表计的检测装置，坚持以传统检测装置为基础这个理念，集成变电站多类电测仪表的检测，装置功能全、用途广。
进一步地，本申请具备对电工信号接入式电能表、电子信号接入式电能表、IEC61850数字量接入式电能表校验功能，既可离线校验电能表，又可在线检验电能表。
进一步地，本实用新型小信号输出口（电子信号输出口）同时为外部电子信号源的输入口，因此电子信号接入式电能表校验既可以采用电工信号源又可采用电子信号源。
[0023] 进一步地，本实用新型系统内部DSP单元作为模拟计量、数字计量共同标准，极大简化了系统结构，硬件少，成本低，是一种优化的技术方案。
进一步地，本实用新型可同时校验模拟电工/电子信号及数字信号接入式电能表，提高测量效率，节约成本。
进一步，本实用新型可以实现模拟电工/电子信号及数字信号接入式电能表的同步计量，实现不同表计的比较，为分析不同电能表性能提供数据。
附图说明
图1为本实用新型模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置结构示意图；
图2为本实用新型模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验方法与被测电能表连接示意图；
图3为本实用新型电子互感器校验连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本实施例，模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，其特征在于，包括信号变换隔离器、A/D模数转换器、 DSP单元、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器、误差计算器和控制显示装置，所述控制显示装置包括显示及人机交互单元、用于控制显示及人机交互单元的微处理器和接口单元。
信号变换隔离器、A/D模数转换器、DSP单元和误差计算器顺序连接，数字合并单元仿真器、数字单元逆变器、微处理器均与DSP单元连接，显示及人机交互单元、接口单元均与微处理器相连接，误差计算器的脉冲输入接口分别连接DSP单元的脉冲输出接口和被测电能表的脉冲输出接口。
信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源；A/D模数转换器连接模拟电子信号源，模拟电子信号源同时连接电子信号接入式电能表。
信号变换隔离器、A/D模数转换器和DSP单元依次顺序连接，用于模拟电工信号接入式标准电能表的校验和标准溯源。
A/D模数转换器和DSP单元相连接，用于模拟电子信号接入式标准电能表的校验。
DSP单元和数字合并单元仿真器相连接，用于数字信号接入式电能表离线比较和离线检测。
DSP单元和数字合并单元逆变器相连接，用于数字信号接入式电能表在线核查比较，实现数字信号接入式电能表现场检测。
信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源和被测电工信号接入式电能表。
数字合并单元仿真器的数字信号输出口与被测离线数字信号接入式电能表的数字输入接口相连接。
数字合并单元逆变器的数字信号输入口与现场合并单元相连接。
A/D模数转换器、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器与DSP单元通过内部数据总线连接。
A/D模数转换器为6路，分别接收三相电压、三相电流模拟信号。
接口单元包括USB接口、RS232接口和以太网接口，USB接口、RS232接口、以太网接口均与微处理器相连接。
如图2所示，本装置与被校验的模拟电工/电子信号及数字信号电能表连接关系为，现场合并单元与数字合并单元逆变器相连接，与现场合并单元相连接的在线数字信号接入式电能表与误差计算器相连接，离线数字信号接入式电能表与数字合并单元逆变器、误差计算器相连接，电子信号接入式电能表与模拟电工信号源和误差计算器相连接，电工信号接入式电能表与模拟电子信号源、误差计算器相连接，模拟电子信号源（模拟电子信号）、模拟电工信号源（模拟电工信号）分别与A/D模数转换器、信号变换隔离器相连接。上述连接后，可以实现模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验。
如图3所示本实用新型可以实现电子互感器校验，高压信号发生器发出高压信号同时给模拟标准互感器、被测的模拟电子式互感器和FT3数字输出型电子式互感器；模拟电子式互感器与A/D模数转换器相连接，模拟标准互感器与信号变换隔离器相连接，FT3数字输出型电子式互感器与数字合并单元逆变器相连接，通过上述连接方式，本装置可以实现电子互感器校验。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，其特征在于，包括信号变换隔离器、A/D模数转换器、 DSP单元、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器和误差计算器；
所述信号变换隔离器、A/D模数转换器、DSP单元和误差计算器顺序连接，所述数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器均与DSP单元连接，所述误差计算器的脉冲输入接口分别连接DSP单元的脉冲输出接口和被测电能表的脉冲输出接口；
所述信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源；所述A/D模数转换器连接变换隔离器的输出接口或者模拟电子信号源；
所述信号变换隔离器、A/D模数转换器和DSP单元依次顺序连接，用于模拟电工信号接入式电能表的校验和标准溯源；
所述A/D模数转换器和DSP单元相连接，用于模拟电子信号接入式电能表的校验；
所述DSP单元和数字合并单元仿真器相连接，用于数字信号接入式电能表离线比较和离线检测；
所述DSP单元和数字合并单元逆变器相连接，用于数字信号接入式电能表在线核查比较，实现数字信号接入式电能表现场检测。
2.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，其特征在于，所述信号变换隔离器的模拟电工信号输入接口连接模拟电工信号源和被测电工信号接入式电能表。
3.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，其特征在于，还包括控制显示装置，所述控制显示装置包括、显示及人机交互单元、用于控制显示及人机交互单元的微处理器和接口单元，所述显示及人机交互单元、接口单元均与微处理器相连接，所述微处理器与DSP单元连接。
4.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，其特征在于，所述数字合并单元仿真器的数字信号输出口与被测数字信号接入式电能表的数字输入接口相连接。
5.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，其特征在于，所述A/D模数转换器、数字合并单元仿真器、数字合并单元逆变器与DSP单元通过内部数据总线连接。
6.根据权利要求1所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，其特征在于，所述A/D模数转换器为6路，分别接收三相电压、三相电流模拟信号。
7.根据权利要求3所述的模拟电工/电子信号及数字信号电能表校验装置，其特征在于，接口单元包括USB接口、RS232接口和以太网接口，所述USB接口、RS232接口、以太网接口均与所述微处理器相连接。
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| CN108254709A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-07-06 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 数字化电能测试用转换装置 |
| CN109188329A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-11 | 广东电网有限责任公司 | 一种便携式相位伏安表功能检查仪 |
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