CN213875999U - 一种数字直流电能表校表装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字直流电能表校表装置，属于电能表校验技术领域。本实用新型装置，包括：直流电压/电流源，输出模拟三相电压/电流信号；直流标准电能表，将所述模拟三相电压/电流信号转换为标准电能脉冲信号和格式信号；被检数字直流电能表表位，将所述格式信号转化为被检的电能脉冲信号，并输出被检秒脉冲信号；标准时钟仪，输出标准秒脉冲信号；误差仪，获取电能误差及获取计时误差；主控制器，根据电能误差及计时误差对待校验的电能表进行校验。本实用新型装置结构简单，挂表接线快速方便，被检表可选择最大32块表同时进行校准，提高了实验室工作人员的效率。

Description

一种数字直流电能表校表装置

技术领域

本实用新型涉及电能表校验技术领域，并且更具体地，涉及一种数字直流电能表校表装置。

背景技术

随着基于L/T860(IEC61850)标准的数字化变电站自动化系统的应用和推广，变电站过程层设备与间隔层设备之间的信息交互发生了较大的改变，过程层电子式互感器、智能化一次设备的应用，使得数字直流电能表成为数字化变电站电能计量的重要设备。

针对数字化变电站电能计量系统中电子式互感器输出的形式为FT3数字信号，数字直流数字表接收FT3数字信号进行电能计量时，存在采样点、计算浮点数位数截断、电压电流同步采样延迟以及现在不同厂家使用的计算方式不同等问题，导致数字直流电能表的电能计量存在其固有的误差，因此在使用前必须对其进行校准，目前对于数字直流电能表国内外还处于试用阶段，相关技术标准还没有制定和发布，国内相关研究单位也提出多种数字化电能表量值溯源检测方法，但均不能对数字化电能表的计量精度进行准确量化。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种数字直流电能表校表装置，包括：

直流电压/电流源，所述直流电压/电流源输出模拟三相电压/电流信号；

直流标准电能表，所述直流标准电能表接收所述模拟三相电压/电流信号，并将所述模拟三相电压/电流信号转换为标准电能脉冲信号和格式信号；

被检数字直流电能表表位，所述被检数字直流电能表表位接入待校验的电能表，接收所述格式信号，并将所述格式信号转化为被检的电能脉冲信号，并输出被检秒脉冲信号；

标准时钟仪，所述标准时钟仪输出标准秒脉冲信号；

误差仪，所述误差仪接收标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号，对所述标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号进行比较，获取电能误差，所述误差仪接收标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号，并对所述标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号进行比较，获取计时误差；

主控制器，所述主控制器，接收所述误差仪获取的电能误差及计时误差，根据电能误差及计时误差对待校验的电能表进行校验。

可选的，装置还包括：辅助电源，所述辅助电源，连接被检数字直流电能表表位，为被检数字直流电能表表位提供工作电源。

可选的，主控制器，还用于：

控制直流直流电压/电流源输出模拟三相电压/电流信号；

控制直流标准电能表接收所述模拟三相电压/电流信号，并将所述模拟三相电压/电流信号转换为标准电能脉冲信号和格式信号；

控制被检数字直流电能表表位接收所述格式信号，并将所述格式信号转化为被检的电能脉冲信号，并输出被检秒脉冲信号；

控制标准时钟仪输出标准秒脉冲信号；

控制误差仪接收标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号，对所述标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号进行比较，获取电能误差，及接收标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号，并对所述标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号进行比较，获取计时误差。

可选的，被检数字直流电能表表位包括多个，且最多为32个。

可选的，误差仪包括多个，并与被检数字直流电能表表位数相同。

可选的，标准电能脉冲信号、格式信号和标准秒脉冲信号输出后，分为多路信号，路数与误差仪个数相同。

可选的，直流标准电能表的精度比待校验的电能表的精度高2个等级。

可选的，标准秒脉冲信号和被检秒脉冲信号的输出频率为1hz。

可选的，主控制器，具有至少一个RS485通讯接口，用于输出控制信号。

可选的，格式信号为符合FT3协议的格式信号。

本实用新型提供了一种数字直流电能表校表装置，实现了数字化直流电能表向模拟量计量标准溯源，克服了数字化电能表的数字量不易溯源的技术难题，为数字化电能表量值溯源提供了一种解决方案，装置结构简单，挂表接线快速方便，被检表可选择最大32块表同时进行校准，提高了实验室工作人员的效率。

附图说明

图1为本实用新型一种数字直流电能表校表装置结构图；

图2为本实用新型一种数字直流电能表校表装置直流标准电能表内部结构原理图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

本实用新型提出了一种数字直流电能表校表装置，如图1所示，包括：

直流电压/电流源，所述直流电压/电流源输出模拟三相电压/电流信号；

直流标准电能表，所述直流标准电能表接收所述模拟三相电压/电流信号，并将所述模拟三相电压/电流信号转换为标准电能脉冲信号和格式信号；

被检数字直流电能表表位，所述被检数字直流电能表表位接入待校验的电能表，接收所述格式信号，并将所述格式信号转化为被检的电能脉冲信号，并输出被检秒脉冲信号；

标准时钟仪，所述标准时钟仪输出标准秒脉冲信号；

误差仪，所述误差仪接收标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号，对所述标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号进行比较，获取电能误差，所述误差仪接收标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号，并对所述标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号进行比较，获取计时误差；

主控制器，所述主控制器，接收所述误差仪获取的电能误差及计时误差，根据电能误差及计时误差对待校验的电能表进行校验。

辅助电源，所述辅助电源，连接被检数字直流电能表表位，为被检数字直流电能表表位提供工作电源。

主控制器，输出控制信号，控制信号用于：

控制直流直流电压/电流源输出模拟三相电压/电流信号；

控制直流标准电能表接收所述模拟三相电压/电流信号，并将所述模拟三相电压/电流信号转换为标准电能脉冲信号和格式信号；

控制被检数字直流电能表表位接收所述格式信号，并将所述格式信号转化为被检的电能脉冲信号，并输出被检秒脉冲信号；

控制标准时钟仪输出标准秒脉冲信号；

控制误差仪接收标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号，对所述标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号进行比较，获取电能误差，及接收标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号，并对所述标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号进行比较，获取计时误差。

被检数字直流电能表表位包括多个，且最多为32个。

误差仪包括多个，并与被检数字直流电能表表位数相同。

标准电能脉冲信号、格式信号和标准秒脉冲信号输出后，分为多路信号，路数与误差仪个数相同。

直流标准电能表的精度比待校验的电能表的精度高2个等级。

标准秒脉冲信号和被检秒脉冲信号的输出频率为1hz。

主控制器，具有至少一个RS485通讯接口，用于输出控制信号，主控制器可以为计算机。

格式信号为符合FT3协议的格式信号。

直流标准电能表内部结构原理图如图2所示，包括信号调理模块、AD转换模块、人机接口模块、直流电能计量模块、FT3协议转换模块，人机接口模块用于连接键盘、鼠标等可操作的设备。

信号调理模块的输出端连接至AD转换模块的输入端，AD转换模块的输出端分别连接直流电能计量模块和FT3协议转换模块的输入端，直流电能计量模块的输出端与误差仪的输入端连接，用于将计算的标准电能脉冲信号输出至误差仪，其中信号调理模块型号为AD620芯片，AD转换模块型号为AD7760芯片。

模拟量信号在传输至信号调理模块之前信号中有噪声，信号调理模块能有效的滤除掉模拟量信号中的噪声并对模拟量信号的幅值范围进行调整，使模拟量信号的幅值范围满足AD转换模块输入所要求的幅值范围，AD转换模块将模拟量信号转换为数字信号并发送给直流电能计量模块和FT3协议转换模块。

FT3协议转换模块将接收的AD转换模块的数字量信号，按照FT3协议转化为FT3协议格式信号，输出的FT3协议格式信号输入被检数字直流电能表中。

本实用新型其内置的直流标准电能表内置的AD转换模块，避免了单独设置一个AD转换模块中间标准及由此增加的麻烦，避免了双“A/D”参与产生的混乱、比较结果无法分辨现象及误差靠推理的非规范性。直流标准电能表既可作为传统标准电能表，又可兼备数字化标准电能表，其本身向上标准溯源及向下标准传递方式与传统模式等同，实现数字化直流电能表向模拟量计量标准的溯源的完整过程，使得数字化电能表的量值可以通过完善的方法溯源到模拟量计量标准上来，克服了数字化电能表的数字量不易溯源的技术难题，为数字化电能表量值溯源提供了一种解决方案。同时本实用新型数字直流电能表校表装置结构简单，挂表接线快速方便，被检表可选择最大32块表同时进行校准，提高了实验室工作人员的效率。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种数字直流电能表校表装置，其特征在于，所述装置包括：

直流电压/电流源，所述直流电压/电流源输出模拟三相电压/电流信号；

直流标准电能表，所述直流标准电能表接收所述模拟三相电压/电流信号，并将所述模拟三相电压/电流信号转换为标准电能脉冲信号和格式信号；

被检数字直流电能表表位，所述被检数字直流电能表表位接入待校验的电能表，接收所述格式信号，并将所述格式信号转化为被检的电能脉冲信号，并输出被检秒脉冲信号；

标准时钟仪，所述标准时钟仪输出标准秒脉冲信号；

误差仪，所述误差仪接收标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号，对所述标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号进行比较，获取电能误差，所述误差仪接收标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号，并对所述标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号进行比较，获取计时误差；

主控制器，所述主控制器，接收所述误差仪获取的电能误差及计时误差，根据电能误差及计时误差对待校验的电能表进行校验。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：辅助电源，所述辅助电源，连接被检数字直流电能表表位，为被检数字直流电能表表位提供工作电源。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控制器，还用于：

控制直流直流电压/电流源输出模拟三相电压/电流信号；

控制直流标准电能表接收所述模拟三相电压/电流信号，并将所述模拟三相电压/电流信号转换为标准电能脉冲信号和格式信号；

控制被检数字直流电能表表位接收所述格式信号，并将所述格式信号转化为被检的电能脉冲信号，并输出被检秒脉冲信号；

控制标准时钟仪输出标准秒脉冲信号；

控制误差仪接收标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号，对所述标准电能脉冲信号及被检的电能脉冲信号进行比较，获取电能误差，及接收标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号，并对所述标准秒脉冲信号及被检秒脉冲信号进行比较，获取计时误差。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述被检数字直流电能表表位包括多个，且最多为32个。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述误差仪包括多个，并与被检数字直流电能表表位数相同。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述标准电能脉冲信号、格式信号和标准秒脉冲信号输出后，分为多路信号，路数与误差仪个数相同。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直流标准电能表的精度比待校验的电能表的精度高2个等级。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述标准秒脉冲信号和被检秒脉冲信号的输出频率为1hz。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控制器，具有至少一个RS485通讯接口，用于输出控制信号。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述格式信号为符合FT3协议的格式信号。

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