CN203981868U - 数字式电能测试仪的误差检定系统 - Google Patents

数字式电能测试仪的误差检定系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开的数字式电能测试仪的误差检定系统属电能计量技术领域,该检定系统由检定装置与被检定数字式电能测试仪组成;其检定装置由三相交流电检定电源、数字式标准电能测试仪组成;数字式标准电能测试仪由信号采样模块、A/D转换模块、微机或微处理器、数字通信模块、显示屏等组成;本实用新型的数字式电能测试仪的误差检定系统技术方案,设计理念完臻、设计理论严谨、设备结构合理、操作方便、简单实用,是数字化电能计量领域的新成果,为提升我国电能计量的准确程度、现代化水平,建立数字化电能计量的新体系作了开拓和贡献,值得采用和推广。

Description

数字式电能测试仪的误差检定系统
技术领域
本实用新型公开一种数字式电能测试仪的误差检定系统,属于数字式电能计量技术领域,具体涉及数字式电能测试仪的误差检定系统的技术方案。 
背景技术
为适应电力系统数字化发展的需求,由于数字化电力系统得到了越来越多的应用,与此相应的全数字化电能测试仪系统也应运而生。全数字化电能测试仪系统的核心是全数字化的电能测试仪。这种电能测试仪与传统电子式电能测试仪的最大不同点是其测量输入信号不再是传统的模拟电压和模拟电流,而是全数字化的数据流。由于这种新型数字化电能测试仪内部没有模数转换误差,因而提高了电能测试仪测量精度。但是,我国目前的电能测试仪误差的检定体系仍然是基于传统的模拟系统的,尚无全数字化的电能测试仪检定标准和误差检定体系。而由于电能测试仪测量的准确与否,直接关系到发、供、用电三方的经济利益和社会公正,也应纳入国家现行电能测试仪误差检定体系中。因此,发明一种可纳入国家现行电能测试仪测量误差检定体系中的数字式电能测试仪的误差检定系统是极为迫切和必要的。 
发明内容
本实用新型的发明目的是:向社会提供一种可纳入国家现行电能计量误差检定体系中的数字式电能测试仪的误差检定系统。这对于提升我国电能计量的准确程度与分析水平,对于我国的数字化电能计量的创新研究、普及化推广和现代化水平,对发、供、用电三方的电能供求带来的经济利益和社会公平、公正,都具有重要意义。 
本实用新型的数字式电能测试仪的误差检定系统的技术方案如下:这种数字式电能测试仪的误差检定系统,技术特点在于:所述的数字式电能测试仪的误差检定系统由数字式电能测试仪的误差检定装置与被检定数字式电能测试仪组成。a.所述的数字式电能测试仪的误差检定装置由可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的检定电源和数字式标准电能测试仪两部分组成,所述的数字式标准电能测试仪带有三相电压和三相电流输入接口、又带有 数字通信的输出和输入接口、还带有电能参数的显示屏。所述可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的检定电源,其输出的三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的,可输出各种测试波形的三相交流电源如是:1.传统的可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的检定电源;2.可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的功率较小的三相交流电源,只要该电源的输出功率可带动数字式标准电能测试仪即可。所述的各种标准数字通信规约包括但不限于:1.IEC61850-9-1(低层);2.IEC61850-9-2(低层);3.GOOSE IEC61850-8-1(高层);4.SERCOSⅢ;5.MODBUS/TCP;6.MODBUS;等等。b.所述的被检定数字式电能测试仪带有电能参数的显示屏。所述的数字式电能测试仪如是但不限于::1.满足GOOSE IEC61850-8-1(高层)和IEC61850-9-1(低层)通信规约的数字电能测试仪;2.满足GOOSEIEC61850-8-1(高层)和IEC61850-9-2(低层)通信规约的数字电能测试仪;3.满足IEC61850-9-1(低层)通信规约的数字电能测试仪;4.满足IEC61850-9-2(低层)通信规约的数字电能测试仪;5.满足SERCOSⅢ通信规约的数字电能测试仪;6.满足MODBUS/TCP通信规约的数字电能测试仪;7.满足MODBUS通信规约的数字电能测试仪等等。所述的显示屏型号如是但不限于:1.AM-640480G2TNQW-00H-F;2.GP-080F-5H-NB01B;3.EJ080NA-04B等。所述的数字式标准电能测试仪由信号采样模块、A/D转换模块、微机或微处理器、数字通信模块、显示面板、接口电路组成,其中信号采样模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc、Uo和三相交流电流Ia、Ib、Ic、Io的输入接口电路,信号采样模块输出与A/D转换模块的输入联接,A/D转换模块的输出与微机或微处理器的输入联接,微机或微处理器的输出分别联接数字通信模块输入、显示屏输入,数字通信模块输出联接数字信息接口电路输入,数字信息接口电路输出可联接被检定数字式电能测试仪的输入。所述的信号采样模块如是但不限于:1.电阻分压器、电流分流器;2.仪用电压互感器、仪用电流互感器;3.电阻分压器、仪用电流互感器等。所述的A/D转换模块型号如是但不限于:1.ADS7812;2.AD7608;3.AD7606;4.AD7690等。所述的微机或微处理器如是但不限于:1.单片机:型号如ATMEL9263、LPC2478等;2.DSP:型号如TMS32011、TMS320C14、TMS320C16等;3.FPGA:型号如XC3S4000-4FG900I、XC3S1200E-4FTG256IXC6SLX150-FGG900等。所述的数字通信模块型号如是但不限于:1.MAX3232;2.FT232RL;3.MAX14502AETL;4.MAX17049等。所述的显示屏型号如是但不限 于:1.AM-640480G2TNQW-00H-F;2.GP-080F-5H-NB01B;3.EJ080NA-04B等。 
根据以上所述的数字式电能测试仪的误差检定系统,技术特点还有:所述的数字式电能测试仪的误差检定系统的数字式标准电能测试仪通过其接口电路输入检定电源的三相交流电压和三相交流电流信息,经过自身的微机或微处理器计算、处理,从显示屏上实时显示电压、电流、功率、电能、相位、频率、谐波、间谐波、不平衡度、闪变、骤升、骤降、中断等数字信息,同时从数字通信模块输出与原始电压和电流之精度完全相等的数字信息给被检定数字式电能测试仪,经过被检定数字式电能测试仪自身计算、处理,从自身显示屏上实时显示电压、电流、功率、电能、相位、频率、谐波、间谐波、不平衡度、闪变、骤升、骤降、中断等数字信息,直接将数字式标准电能测试仪显示屏上显示的各种电能参数与被检定的数字式电能测试仪显示屏上对应显示的各种电能参数一一进行实时比对,得出被检定数字式电能测试仪的各种电能参数测量误差,实现对被检定数字式电能测试仪的误差检定。 
本实用新型的数字式电能测试仪的误差检定系统优点有:1.本实用新型的技术方案是新型数字式电能测试仪的误差检定系统,能比较完整地提供一种可纳入国家现行电能测试仪的误差检定体系中的数字式电能测试仪的误差检定系统。这对于我国尽快实现或普及电能计量、电能测试数字化作了铺垫、准备和贡献;2.本实用新型的数字式电能测试仪的误差检定系统的技术方案,在我国尽快实现或普及电能计量、电能测试数字化的需求下全数字化电能计量、电能测试系统和体系应运而生,该全数字化电能计量、电能测试系统和体系是我国电能计量、电能测试数字化领域的新成果,为提升我国电能计量、电能测试的准确程度与分析水平,对于我国的数字化电能计量和测试的创新研究、普及化推广和现代化推进,对发、供、用电三方的电能供求带来的经济利益和社会公平、公正,都具有重要意义;3.本实用新型的数字式电能测试仪的误差检定系统的技术方案设计理念完臻、设计理论严谨、设备结构合理、操作方便、简单实用。本实用新型的数字式电能测试仪的误差检定定系统值得采用和推广。 
附图说明
本实用新型的说明书附图共有2幅: 
图1为数字式电能测试仪的误差检定系统结构示意图; 
图2为数字式标准电能测试仪结构方框图。 
在两图中采用了统一标号,即同一物件在两图中用同一标号。在两图中: 1.新型检定装置;2.三相交流检定电源;3.数字式标准电能测试仪;4.被检定数字式电能测试仪;5.信号采样模块;6.A/D转换模块;7.微机或微处理器;8.数字通信模块;9.显示屏。 
五.具体实施方式
本实用新型的数字式电能测试仪的误差检定系统非限定实施例如下: 
实施例一.数字式电能测试仪的误差检定系统 
该例的数字式电能测试仪的误差检定系统具体结构由图1~图2联合示出,图1所示的是新型数字式电能测试仪的误差检定系统结构示意图,该例的检定系统由数字式电能测试仪的误差检定装置与被检定数字式电能测试仪组成,如图1所示,该例的数字式电能测试仪的误差检定装置1由传统的可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的检定电源2,数字式标准电能测试仪3两部分,或还有软件系统及壳体等组成。图1之4为该例的被检定数字式电能测试仪,所述的数字式电能测试仪如是但不限于:1.满足GOOSEIEC61850-8-1(高层)和IEC61850-9-1(低层)通信规约的数字电能测试仪;2.满GOOSE IEC61850-8-1(高层)和IEC61850-9-2(低层)通信规约的数字电能测试仪;3.满足IEC61850-9-1(低层)通信规约的数字电能测试仪;4.满足IEC61850-9-2(低层)通信规约的数字电能测试仪;5.满足SERCOSⅢ通信规约的数字电能测试仪;6.满足MODBUS/TCP通信规约的数字电能测试仪;7.满足MODBUS通信规约的数字电能测试仪;等等。该例传统的可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的检定电源2,其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的,如是传统的可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的检定电源。该例的数字式标准电能测试仪3既带传统三相电压和三相电流输入接口、又带有数字信息通信的输出和输入接口、还带有电能参数显示屏。该例的被检定数字式电能测试仪也带有电能参数显示屏。该例的各种标准数字通信规约包括但不限于:1.IEC61850-9-1(低层);2.IEC61850-9-2(低层);3.GOOSE IEC61850-8-1(高层);4.SERCOSⅢ;5.MODBUS/TCP;6.MODBUS;等等。图2示出数字式标准电能测试仪3结构方框图,该例的数字式标准电能测试仪3由信号采样模块5、A/D转换模块6、微机或微处理器7、数字通信模块8、显示屏9、接口电路、软件系统、仪器壳体等组成。其中信号采样模块5带有三相交流电压Ua、Ub、Uc、Uo和三相交流电流Ia、Ib、Ic、Io的输入接口电路,信号采样模块5输出与A/D转换模块6的输入联接,A/D 转换模块6的输出与微机或微处理器7的输入联接,微机或微处理器7的输出分别联接数字通信模块8的输入、显示屏9的输入,数字通信模块8的输出联接数字接口电路输入,该数字接口电路输出可联接被检定数字式电能测试仪的输入。采样的各种波形的三相交流电压Ua、Ub、Uc、Uo和三相交流电流Ia、Ib、Ic、Io信号依次经过信号采样模块5整理、A/D转换模块6转换、微机或微处理器7进行计算处理,完成电压、电流、功率、电能、相位、频率、谐波、间谐波、不平衡度、闪变、骤升、骤降、中断等数字信息的测量,微机或微处理器7的输出分别联接数字通信模块8、显示面板9,上述测试的一系列各种电能参数一路通过自身显示屏9进行实时显示,另一路通过数字通信模块8输出与采样精度完全相等的包含原始电压和电流之数字信息给被检定数字式电能测试仪4,经过被检定数字式电能测试仪4自身计算、处理,从自身显示屏上实时显示电压、电流、功率、电能、相位、频率、谐波、间谐波、不平衡度、闪变、骤升、骤降、中断等一系列各种电能参数数字信息,直接将数字式标准电能测试仪3显示屏9上显示的各种电能参数与被检定的数字式电能测试仪4显示屏上对应显示的各种电能参数一一进行实时比对,得出被检数字式电能测试仪4的各种电能参数测量误差,实现对被检定数字式电能测试仪4的误差检定。该例的信号采样模块5如是电阻分压器或电流分流器。该例的A/D转换模块6型号如是ADS7812等。该例的数字通信模块8型号如是MAX3232等。该例的微机或微处理器7如是单片机:型号如ATMEL9263、LPC2478等。该例的显示面板9型号如是AM-640480G2TNQW-00H-F等。 
实施例二.数字式电能测试仪的误差检定系统 
该例的数字式电能测试仪的误差检定系统具体结构可用图1~图2等联合示出,该例的数字式电能测试仪的误差检定系统与实施例一的数字式电能测试仪的误差检定系统不同点有:1.该例的可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的检定电源2,如是可输出各种测试波形的三相交流电压和三相交流电流的功率较小的三相交流电源,只要该电源的输出功率可带动数字式标准电能测试仪即可使用。2.该例的信号采样模块5如是仪用电压互感器、或仪用电流互感器等。3.该例的A/D转换模块6型号如是AD7608等。4.该例的数字通信模块8型号如是:FT232RL等。5.该例的微机或微处理器7如是DSP:型号如TMS32011、TMS320C14、TMS320C16等。6.该例的显示屏9型号如是GP-080F-5H-NB01B等。该例的数字式电能测试仪的误差检定系统其余未述的, 全同于实施例一中所述的,不再重述。 
实施例三.数字式电能测试仪的误差检定系统 
该例的数字式电能测试仪的误差检定系统具体结构由图1~图2等联合示出,该例的数字式电能测试仪的误差检定系统与实施例一、实施例二的数字式电能测试仪的误差检定系统不同点有:1.该例的信号采样模块5如是电阻分压器、或仪用电流互感器等。2.该例的A/D转换模块6型号如是AD7606等。3.该例的微机或微处理器7如是FPGA:型号如XC3S4000-4FG900I、XC3S1200E-4FTG256I、XC6SLX150-FGG900等。4.该例的数字通信模块8型号如是MAX14502AETL等。5.该例的显示屏9型号如是EJ080NA-04B等。该例的数字式电能测试仪的误差检定系统其余未述的,全同于实施例一、实施例二中所述的,不再重述。 
实施例四.数字式电能测试仪的误差检定系统 
该例的数字式电能测试仪的误差检定系统具体结构由图1~图2等联合示出,该例的数字式电能测试仪的误差检定系统与实施例一~实施例三的数字式电能测试仪的误差检定系统不同点有:1.该例的A/D转换模块6型号如是AD7690等。2.该例的数字通信模块8型号如是MAX17049等。该例的数字式电能测试仪的误差检定系统其余未述的,全同于实施例一~实施例三中所述的,不再重述。 

Claims (1)

1.一种数字式电能测试仪的误差检定系统,特征在于:所述的该检定系统由数字式电能测试仪的误差检定装置与被检定数字式电能测试仪组成;  
   a.所述的数字式电能测试仪的误差检定装置由输出三相交流电压和三相交流电流的检定电源和数字式标准电能测试仪两部分组成, 所述的数字式标准电能测试仪带有三相电压和三相电流输入接口、又带有数字通信的输出和输入接口、自身还带有电能参数的显示屏;
   b.所述的被检定数字式电能测试仪带有电能参数的显示屏;
   所述的数字式标准电能测试仪由信号采样模块、A/D转换模块、微机或微处理器、数字通信模块、显示屏、接口电路组成,其中信号采样模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc、Uo和三相交流电流Ia、Ib、Ic、Io的输入接口电路,信号采样模块输出与A/D转换模块的输入联接, A/D转换模块的输出与微机或微处理器的输入联接,微机或微处理器的输出分别联接数字通信模块的输入、显示屏的输入,数字通信模块的输出联接接口电路,该接口电路输出可联接被检定数字式电能测试仪的输入。
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