CN218917615U - 直流偶次谐波发生装置及检定系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种直流偶次谐波发生装置及检定系统。所述装置包括输入端子、第一直流偶次谐波电流回路、第二直流偶次谐波电流回路、开关模块和负载自动调整电路；开关模块处于第一开关状态且输入端子输入正电流时，第一直流偶次谐波电流回路导通；开关模块处于第一开关状态且输入端子输入负电流时，第二直流偶次谐波电流回路导通；开关模块处于第二开关状态时，两条直流偶次谐波电流回路均断开；负载自动调整电路平衡两条直流偶次谐波电流回路中的直流偶次谐波电流的幅值，实现自适应调整与平衡两条直流偶次谐波电流回路的电流大小，减小直流偶次谐波影响量试验的误差，提高影响量试验检定的精确度，同时兼容其他影响量的试验工作，避免资源浪费。

Description

直流偶次谐波发生装置及检定系统

技术领域

本申请涉及谐波检定技术领域，特别是涉及一种直流偶次谐波发生装置及检定系统。

背景技术

在电子式交流电能表检定规程中，针对有计量交流参数的电能表进行各类影响量的试验，如包含基本幅度与功率的计量、谐波影响量的计量等。其中，谐波影响量中的直流偶次谐波试验只适用于直接接入式电能表，因为在正常的电能表及其检定装置中的互感器、隔离CT装置、标准电能表是无法通过或采集直流电流的，因此迫切需求一种可以在检定装置中应用于交流功率源，以及交流标准电能表之外产生直流偶次谐波电流的装置，同时能够自动调整负载并进行准确的直流偶次谐波电流计量，以应用于直流偶次谐波试验来进行谐波影响量的检定工作。

现有的直流偶次谐波的影响量试验中，直流偶次谐波影响量试验的误差偏差大，无法进行准确的影响量试验检定工作，且会消耗交流功率源电流的输出负载能力，同时会影响其他影响量的试验工作，造成资源大量浪费。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述现有的直流偶次谐波的影响量试验中，存在的问题，提供一种能够实现自适应调整与平衡两条直流偶次谐波电流回路的电流大小，减小直流偶次谐波影响量试验的误差，提高影响量试验检定的精确度，同时兼容其他影响量的试验工作，避免资源浪费的直流偶次谐波发生装置及检定系统。

第一方面，本申请提供一种直流偶次谐波发生装置，包括：

输入端子，输入端子包括正极输入端子和负极输入端子；正极输入端子用于连接交流标准电能表；负极输入端子用于连接交流功率源；交流功率源连接交流标准电能表；

第一直流偶次谐波电流回路，第一直流偶次谐波电流回路用于连接第一被检电能表连接端子；第一直流偶次谐波电流回路还用于分别连接正极输入端子、负极输入端子；

第二直流偶次谐波电流回路，第二直流偶次谐波电流回路用于连接第二被检电能表连接端子；第二直流偶次谐波电流回路还用于分别连接正极输入端子、负极输入端子；

开关模块，开关模块分别连接第一直流偶次谐波电流回路、第二直流偶次谐波电流回路；开关模块处于第一开关状态且输入端子输入正电流时，第一直流偶次谐波电流回路导通；开关模块处于第一开关状态且输入端子输入负电流时，第二直流偶次谐波电流回路导通；开关模块处于第二开关状态时，第一直流偶次谐波电流回路和第二直流偶次谐波电流回路均断开；

负载自动调整电路，负载自动调整电路被配置为平衡第一直流偶次谐波电流回路中的第一直流偶次谐波电流的幅值和第二直流偶次谐波电流回路中的第二直流偶次谐波电流的幅值。

可选的，第一被检电能表连接端子包括第一正极电能表连接端和第一负极电能表连接端；第二被检电能表连接端子包括第二正极电能表连接端和第二负极电能表连接端；

第一正极电能表连接端、第一负极电能表连接端分别连接第一直流偶次谐波电流回路；第二正极电能表连接端、第二负极电能表连接端分别连接第二直流偶次谐波电流回路。

可选的，第一直流偶次谐波电流回路包括第一整流模块、第二整流模块和第一开关管；

第一整流模块的第一端连接第二整流模块的第三端，第一整流模块的第二端连接第一整流模块的第四端，第一整流模块的第三端连接第二直流偶次谐波电流回路，第一整流模块的第四端分别连接正极输入端子、开关模块、负载自动调整电路；第二整流模块的第一端分别连接开关模块、第一正极电能表连接端、第一开关管的漏极，第二整流模块的第二端连接第二整流模块的第四端，第二整流模块的第三端连接第一开关管的源极；第一开关管的栅极和漏极分别连接负载自动调整电路。

可选的，第二直流偶次谐波电流回路包括第一整流模块、第三整流模块和第二开关管；

第三整流模块的第一端分别连接第一整流模块的第三端、第二开关管的漏极，第三整流模块的第二端连接第三整流模块的第四端，第三整流模块的第三端分别连接第二开关管的源极、开关模块；第二开关管的栅极和漏极分别连接负载自动调整电路。

可选的，开关模块包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

第一继电器的第一选择端连接正极输入端子，第一继电器的第二选择端连接在第二整流模块的第一端；第二继电器的第一选择端分别连接第一负极电能表连接端、第三继电器的第一选择端，第二继电器的第二选择端分别连接第二正极电能表连接端、第四继电器的第二选择端；

第三继电器的第一选择端连接第一负极电能表连接端，第三继电器的第二选择端分别连接负极输入端子、第二负极电能表连接端、负载自动调整电路；第四继电器的第一选择端连接第三整流模块的第三端，第四继电器的第二选择端连接第二正极电能表连接端。

可选的，第一正极电能表连接端与第一负极电能表连接端之间用于连接至少一个串联连接的第一被检电能表；

第二正极电能表连接端与第二负极电能表连接端之间用于连接至少一个串联连接的第二被检电能表。

可选的，负载自动调整电路包括运算放大电路、第一光耦隔离电路和第二光耦隔离电路；

运算放大电路的第一输入侧分别连接正极输入端子，运算放大电路的第二输入侧分别连接负极输入端子、第二负极电能表连接端；运算放大电路的第一输出侧连接第一光耦隔离电路输入侧，运算放大电路的第二输出端连接第二光耦隔离电路的输入侧；第一光耦隔离电路的输出侧连接第一直流偶次谐波电流回路；第二光耦隔离电路的输出侧连接第二直流偶次谐波电流回路。

可选的，第一开关管和第二开关管均为MOS管；第一整流模块、第二整流模块和第三整流模块均为全桥整流模块。

可选的，直流偶次谐波发生装置还包括电流采集电路；电流采集电路被配置为采集第一直流偶次谐波电流回路的第一直流偶次谐波电流，以及采集第二直流偶次谐波电流回路的第二直流偶次谐波电流。

第二方面，本申请提供一种检定系统，包括：交流功率源、交流标准电能表、第一被检电能表组、第二被检电能表组和如上述任意一项的直流偶次谐波发生装置；

交流功率源的正极连接交流标准电能表的正极，交流功率源的负极连接直流偶次谐波发生装置的负极输入端子；交流标准电能表的负极连接直流偶次谐波发生装置的正极输入端子；

直流偶次谐波发生装置的第一被检电能表连接端子连接第一被检电能表组；直流偶次谐波发生装置的第二被检电能表连接端子连接第二被检电能表组。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述的直流偶次谐波发生装置中，包括输入端子、第一直流偶次谐波电流回路、第二直流偶次谐波电流回路、开关模块和负载自动调整电路；输入端子包括正极输入端子和负极输入端子；正极输入端子用于连接交流标准电能表；负极输入端子用于连接交流功率源；第一直流偶次谐波电流回路用于连接第一被检电能表连接端子；第一直流偶次谐波电流回路还用于分别连接正极输入端子、负极输入端子；第二直流偶次谐波电流回路用于连接第二被检电能表连接端子；第二直流偶次谐波电流回路还用于分别连接正极输入端子、负极输入端子；开关模块分别连接第一直流偶次谐波电流回路、第二直流偶次谐波电流回路；开关模块处于第一开关状态且输入端子输入正电流时，第一直流偶次谐波电流回路导通；开关模块处于第一开关状态且输入端子输入负电流时，第二直流偶次谐波电流回路导通；开关模块处于第二开关状态时，第一直流偶次谐波电流回路和第二直流偶次谐波电流回路均断开；负载自动调整电路被配置为平衡第一直流偶次谐波电流回路中的第一直流偶次谐波电流的幅值和第二直流偶次谐波电流回路中的第二直流偶次谐波电流的幅值，实现自适应调整与平衡两条直流偶次谐波电流回路的电流大小，减小直流偶次谐波影响量试验的误差，提高影响量试验检定的精确度，同时兼容其他影响量的试验工作，避免资源浪费。本申请通过设置负载自动调整电路来自适应调整与平衡第一直流偶次谐波电流回路和第二直流偶次谐波电流回路的电流大小，通过对开关模块的控制，进而实现直流偶次谐波影响量的生成与停止，实现自动化电能表检定中直流偶次谐波影响量的功能检测，进而能够精准计算出被检电能表在直流偶次谐波影响量试验下的误差结论，同时解决了对直流偶次谐波影响量以及其他影响量等检定方案的兼容，节省了成本。

附图说明

图1为现有的直流偶次谐波的影响量试验装置的结构示意图。

图2为本申请实施例中直流偶次谐波发生装置的第一结构示意图。

图3为本申请实施例中直流偶次谐波发生装置的第一电路结构图。

图4为本申请实施例中直流偶次谐波发生装置的第二电路示意图。

图5为本申请实施例中直流偶次谐波发生装置的第三电路示意图。

图6为本申请实施例中直流偶次谐波发生装置的第二结构示意图。

图7为本申请实施例中检定系统的结构示意图。

附图标记：

输入端子100；正极输入端子110；负极输入端子120；第一直流偶次谐波电流回路200；第二直流偶次谐波电流回路300；开关模块400；负载自动调整电路500；运算放大电路510；第一光耦隔离电路520；第二光耦隔离电路530；电流采集电路600；交流功率源700；交流标准电能表800；第一被检电能表组910；第二被检电能表组920；第一整流模块D1；第二整流模块D2；第三整流模块D3；第一开关管Q1；第二开关管Q2；第一继电器K1；第二继电器K2；第三继电器K3；第四继电器K4。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

传统的直流偶次谐波的影响量试验装置中，如图1所示，直流偶次谐波的影响量试验装置通过功率源模拟或外置大功率二极管(D1、D2)来实现直流偶次谐波的影响量试验，同时通过在回路中串接一定的电阻(R1、R2)来使两条直流偶次谐波电流回路的负载相对平衡。但是这种应用方案无法做到精准调整两条直流偶次谐波电流的幅度大小，同时检定方案中还认为两条不同的直流偶次谐波电流回路的幅度大小是相同的，因此在对电能表进行直流偶次谐波影响量时所认定的电能表电能常数在两条回路中是相同的，由此所计算出的直流偶次谐波影响量试验的误差会出现较大的偏差，无法进行准确的影响量试验检定工作，同时回路中增加的电阻加大了电流回路的阻抗，消耗了交流功率源电流的输出负载能力。同时在安装了这样一种应用方案后，该检定线或检定台体就无法做除直流偶次谐波影响量之外的其他影响量试验了，因此造成电网客户的资源大量浪费。

为了解决上述传统直流偶次谐波发生装置存在的问题，在一个实施例中，如图2所示，提供了一种直流偶次谐波发生装置，包括输入端子100、第一直流偶次谐波电流回路200、第二直流偶次谐波电流回路300、开关模块400和负载自动调整电路500。

输入端子100包括正极输入端子110和负极输入端子120；正极输入端子110用于连接交流标准电能表800；负极输入端子120用于连接交流功率源700；交流功率源700连接交流标准电能表800；第一直流偶次谐波电流回路200用于连接第一被检电能表连接端子；第一直流偶次谐波电流回路200还用于分别连接正极输入端子110、负极输入端子120；第二直流偶次谐波电流回路300用于连接第二被检电能表连接端子；第二直流偶次谐波电流回路300还用于分别连接正极输入端子110、负极输入端子120；开关模块400分别连接第一直流偶次谐波电流回路200、第二直流偶次谐波电流回路300；开关模块400处于第一开关状态且输入端子100输入正电流时，第一直流偶次谐波电流回路200导通；开关模块400处于第一开关状态且输入端子100输入负电流时，第二直流偶次谐波电流回路300导通；开关模块400处于第二开关状态时，第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300均断开；负载自动调整电路500被配置为平衡第一直流偶次谐波电流回路200中的第一直流偶次谐波电流的幅值和第二直流偶次谐波电流回路300中的第二直流偶次谐波电流的幅值。

其中，输入端子100用来连接交流功率源700和交流标准电能表800。输入端子100包括正极输入端子110I+和负极输入端子120I-。例如，输入端子100可以是插接结构的端子，通过交流功率源700的正极连接交流标准电能表800的正极，交流功率源700的负极连接通过连接线插接在负极输入端子120；交流标准电能表800的负极通过连接线插接在正极输入端子110，进而实现输入端子100的外接交流功率源700和交流标准电能表800。

第一直流偶次谐波电流回路200可用来连接第一被检电能表连接端子，第一被检电能表连接端子用来连接第一被检电能表，进而第一直流偶次谐波电流回路200可供给第一被检电能表进行直流偶次谐波影响量检测。第二直流偶次谐波电流回路300可用来连接第二被检电能表连接端子，第二被检电能表连接端子用来连接第二被检电能表，进而第二直流偶次谐波电流回路300可供给第二被检电能表进行直流偶次谐波影响量检测。

正电流指的是交流电流的上半波电流，负电流指的是交流电流的下半波电流。开关模块400可用来控制第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300的导通或断开。例如，开关模块400处于第一开关状态时，可根据输入端子100的电流波形，导通第一直流偶次谐波电流回路200或导通第二直流偶次谐波电流回路300；开关模块400处于第二开关状态时，第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300均断开，进而能够实现直流偶次谐波影响量的生成与停止，通过设置开关模块400来实现是否进行直流偶次谐波的产生，同时保证在不产生直流偶次谐波电流时切回正常电流回路状态进行其他正常影响量的测试工作，实现自动化一体的方式，减少了人工参与的成本，提高了工作效率。

负载自动调整电路500可用来当两条不同的直流偶次谐波电流回路(第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300)中负载不平衡时，控制第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300中的电流流通量来达到平衡两条电流回路中直流偶次谐波电流幅度值(即第一直流偶次谐波电流的幅值和第二直流偶次谐波电流的幅值)，实现对第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300负载的自动调整。

上述实施例中，通过设置负载自动调整电路500来自适应调整与平衡第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300的电流大小，通过设置开关模块400、第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300，基于开关模块400的控制，进而实现对直流偶次谐波影响量的生成与停止，实现自动化电能表检定中直流偶次谐波影响量的功能检测，进而能够精准计算出被检电能表在直流偶次谐波影响量试验下的误差结论，减小直流偶次谐波影响量试验的误差，提高影响量试验检定的精确度，同时解决了对直流偶次谐波影响量以及其他影响量等检定方案的兼容，节省了成本，避免资源浪费。

示例性的，第一被检电能表连接端子包括第一正极电能表连接端IP+和第一负极电能表连接端IP-；第二被检电能表连接端子包括第二正极电能表连接端IN+和第二负极电能表连接端IN-；第一正极电能表连接端IP+、第一负极电能表连接端IP-分别连接第一直流偶次谐波电流回路200；第二正极电能表连接端IN+、第二负极电能表连接端IN-分别连接第二直流偶次谐波电流回路300。

其中，第一正极电能表连接端为上半波输出端IP+，第一负极电能表连接端为上半波输出端IP-；第一正极电能表连接端和第一负极电能表连接端之间可用来连接第一被检电能表。第二正极电能表连接端为下半波输出端IN+，第二负极电能表连接端为下半波输出端IN-；第二正极电能表连接端和第二负极电能表连接端之间可用来连接第二被检电能表。

基于第一正极电能表连接端、第一负极电能表连接端分别连接第一直流偶次谐波电流回路200，进而可通过第一正极电能表连接端、第一负极电能表连接端向第一被检电能表提供第一直流偶次谐波电流。基于第二正极电能表连接端、第二负极电能表连接端分别连接第二直流偶次谐波电流回路300，进而可通过第二正极电能表连接端、第二负极电能表连接端向第二被检电能表提供第二直流偶次谐波电流，从而形成两个不同的直流偶次谐波电流回路分别供给不同的被检电能表进行检测。

在一个示例中，如图3所示，第一直流偶次谐波电流回路200包括第一整流模块D1、第二整流模块D2和第一开关管Q1。

第一整流模块D1的第一端连接第二整流模块D2的第三端，第一整流模块D1的第二端连接第一整流模块D1的第四端，第一整流模块D1的第三端连接第二直流偶次谐波电流回路300，第一整流模块D1的第四端分别连接正极输入端子110、开关模块400、负载自动调整电路500；第二整流模块D2的第一端分别连接开关模块400、第一正极电能表连接端、第一开关管Q1的漏极，第二整流模块D2的第二端连接第二整流模块D2的第四端，第二整流模块D2的第三端连接第一开关管Q1的源极；第一开关管Q1的栅极和漏极分别连接负载自动调整电路500。

其中，第一开关管Q1可以是MOS管，示例性的，第一开关管Q1可以是N型MOS管；第一整流模块D1和第二整流模块D2可以是全桥整流模块。

在进行直流偶次谐波影响量试验时，控制开关模块400切换至第一开关状态，进而外部交流电流从正极输入端子110I+流入，经过第一整流模块D1处理后，外部交流电流的上半波电流往第二整流模块D2方向行走，经过第一开关管Q1和第二整流模块D2处理后输出到第一正极电能表连接端IP+，向第一被检电能表提供直流偶次谐波电流，随后电流再从第一被检电能表回流到第一负极电能表连接端IP-，基于开关模块400处于第一开关状态，最后电流经过开关模块400后流回至交流功率源700的负极，形成第一直流偶次谐波电流回路200，即形成上半波直流偶次谐波电流回路。

当不进行直流偶次谐波影响量试验时，控制开关模块400切换至第二开关状态，这时候外部交流电流可直接从正极输入端子110I+输入流经开关模块400后，从第一正极电能表连接端IP+输出到第一被检电能表，随后从第一被检电能表返回到第一负极电能表连接端IP-，电流再次流经开关模块400后，从第二正极电能表连接端IN+输出到第二被检电能表，然后再从第二被检电能表返回到第二负极电能表连接端IN-，随后流回交流功率源700的负极，进而形成完整电流回路。

通过对开关模块400的控制，进而实现对第一直流偶次谐波电流回路200的直流偶次谐波影响量的生成与停止，实现自动化电能表检定中直流偶次谐波影响量的功能检测，进而能够精准计算出被检电能表在直流偶次谐波影响量试验下的误差结论，同时解决了对直流偶次谐波影响量以及其他影响量等检定方案的兼容，节省了成本。

在一个示例中，如图3所示，第二直流偶次谐波电流回路300包括第一整流模块D1、第三整流模块D3和第二开关管Q2。

第三整流模块D3的第一端分别连接第一整流模块D1的第三端、第二开关管Q2的漏极，第三整流模块D3的第二端连接第三整流模块D3的第四端，第三整流模块D3的第三端分别连接第二开关管Q2的源极、开关模块400；第二开关管Q2的栅极和漏极分别连接负载自动调整电路500。

其中，第二开关管Q2可以是MOS管；示例性的，第二开关管Q2可以是N型MOS管；第一整流模块D1和第三整流模块D3可以是全桥整流模块。

在进行直流偶次谐波影响量试验时，控制开关模块400切换至第一开关状态，进而外部交流电流的下半波电流从负极输入端子120I-流入，从第二负极电能表连接端IN-流出，然后输出到第二被检电能表，随后从第二被检电能表流回到第二正极电能表连接端IN+，由于开关模块400处于第一开关状态，电流经过开关模块400后依次流向第三整流模块D3和第二开关管Q2，随后途径第一整流模块D1后，流回至交流功率源700的正极，形成第二直流偶次谐波电流回路300，即形成下半波直流偶次谐波电流回路。

当不进行直流偶次谐波影响量试验时，控制开关模块400切换至第二开关状态，这时候外部交流电流可直接从正极输入端子110I+输入流经开关模块400后，从第一正极电能表连接端IP+输出到第一被检电能表，随后从第一被检电能表返回到第一负极电能表连接端IP-，电流再次流经开关模块400后，从第二正极电能表连接端IN+输出到第二被检电能表，然后再从第二被检电能表返回到第二负极电能表连接端IN-，随后流回交流功率源700的负极，进而形成完整电流回路。

通过对开关模块400的控制，进而实现对第二直流偶次谐波电流回路300的直流偶次谐波影响量的生成与停止，实现自动化电能表检定中直流偶次谐波影响量的功能检测，进而能够精准计算出被检电能表在直流偶次谐波影响量试验下的误差结论，同时解决了对直流偶次谐波影响量以及其他影响量等检定方案的兼容，节省了成本。

可选的，如图3所示，开关模块400包括第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3和第四继电器K4。

第一继电器K1的第一选择端连接正极输入端子110，第一继电器K1的第二选择端连接在第二整流模块D2的第一端；第二继电器K2的第一选择端分别连接第一负极电能表连接端IP-、第三继电器K3的第一选择端，第二继电器K2的第二选择端分别连接第二正极电能表连接端IN+、第四继电器K4的第二选择端；第三继电器K3的第一选择端连接第一负极电能表连接端IP-，第三继电器K3的第二选择端分别连接负极输入端子120、第二负极电能表连接端IN-、负载自动调整电路500；第四继电器K4的第一选择端连接第三整流模块D3的第三端，第四继电器K4的第二选择端连接第二正极电能表连接端IN+。

其中，开关模块400处于第一开关状态时，第一继电器K1和第二继电器K2断开，第三继电器K3和第四继电器K4吸合；开关模块400处于第二开关状态时，第一继电器K1和第二继电器K2吸合，第三继电器K3和第四继电器K4断开。

示例性的，在进行直流偶次谐波影响量试验时，控制第一继电器K1和第二继电器K2断开，第三继电器K3和第四继电器K4吸合，交流电流源的输出电流经过交流标准电能表800后，输入正极输入端子110I+。然后电流从正极输入端子110I+流入第一整流模块D1处理后，上半波电流往第二整流模块D2方向行走，经过第一开关管Q1和第二整流模块D2处理后输出到第一正极电能表连接端IP+，向第一被检电能表提供直流偶次谐波电流，随后电流再从第一被检电能表回流到第一负极电能表连接端IP-，由于第一继电器K1和第二继电器K2断开，上半波电流往经过第三继电器K3后流回交流功率源700的负极，形成第一直流偶次谐波电流回路200，即形成上半波直流偶次谐波电流回路。

相同的，下半波电流从负极输入端子120I-流入，从第二负极电能表连接端IN-流出，然后输出到第二被检电能表，随后从第二被检电能表流回到第二正极电能表连接端IN+，由于第四继电器K4吸合，电流经过第四继电器K4后依次流向第三整流模块D3和第二开关管Q2，随后途径第一整流模块D1后，流回至交流功率源700的正极，形成第二直流偶次谐波电流回路300，即形成下半波直流偶次谐波电流回路。

当不进行直流偶次谐波影响量试验时，控制第一继电器K1和第二继电器K2吸合，第三继电器K3和第四继电器K4断开，交流电流源的输出电流经过交流标准电能表800后，输入正极输入端子110I+。然后电流从正极输入端子110I+输入流经第一继电器K1后，从第一正极电能表连接端IP+输出到第一被检电能表，随后从第一被检电能表返回到第一负极电能表连接端IP-，由于第二继电器K2吸合，电流流经第二继电器K2后从第二正极电能表连接端IN+输出到第二被检电能表，然后再从第二被检电能表返回到第二负极电能表连接端IN-，随后流回交流功率源700的负极，进而形成完整电流回路。

上述实施例中，通过对开关模块400的继电器进行控制，进而实现直流偶次谐波影响量的生成与停止，实现自动化电能表检定中直流偶次谐波影响量的功能检测，进而能够精准计算出被检电能表在直流偶次谐波影响量试验下的误差结论，同时解决了对直流偶次谐波影响量以及其他影响量等检定方案的兼容，节省了成本。

在一个示例中，第一正极电能表连接端与第一负极电能表连接端之间用于连接至少一个串联连接的第一被检电能表；第二正极电能表连接端与第二负极电能表连接端之间用于连接至少一个串联连接的第二被检电能表。

例如，第一正极电能表连接端与第一负极电能表连接端之间可连接一个第一被检电能表；第二正极电能表连接端与第二负极电能表连接端之间可连接一个第二被检电能表；又如，至少2个第一被检电能表串联连接形成第一被检电能表组910，至少2个第二被检电能表串联连接形成第二被检电能表组920；第一正极电能表连接端与第一负极电能表连接端之间可连接第一被检电能表组910；第二正极电能表连接端与第二负极电能表连接端之间可连接第二被检电能表组920。

其中，如图4和图5所示，负载自动调整电路500包括运算放大电路510、第一光耦隔离电路520和第二光耦隔离电路530。运算放大电路510的第一输入侧分别连接正极输入端子110，运算放大电路510的第二输入侧分别连接负极输入端子120、第二负极电能表连接端；运算放大电路510的第一输出侧连接第一光耦隔离电路520输入侧，运算放大电路510的第二输出端连接第二光耦隔离电路530的输入侧；第一光耦隔离电路520的输出侧连接第一直流偶次谐波电流回路200；第二光耦隔离电路530的输出侧连接第二直流偶次谐波电流回路300。

其中，第一光耦隔离电路520可用来隔离第一直流偶次谐波电流回路200与运算放大电路510，防止强电对第一开关管Q1造成干扰。第二光耦隔离电路530可用来隔离第二直流偶次谐波电流回路300与运算放大电路510，防止强电对第一开关管Q1造成干扰。

通过设置运算放大电路510、第一光耦隔离电路520和第二光耦隔离电路530，进而在第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300中负载不平衡时，控制第一直流偶次谐波电流回路200中的第一开关管Q1和第而直流偶次谐波电流回路中的第二开关管Q2的电流流通量来达到平衡两条电流回路中直流偶次谐波电流幅度值，实现对第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300负载的自动调整。

在一个示例中，图6所示，直流偶次谐波发生装置还包括电流采集电路600；电流采集电路600被配置为采集第一直流偶次谐波电流回路200的第一直流偶次谐波电流，以及采集第二直流偶次谐波电流回路300的第二直流偶次谐波电流。

其中，电流采集电路600可包括直流互感器或霍尔传感器。通过电流采集电路600来对直流偶次谐波电流进行信号采集与计算，可以以此为依据精确计算出在直流偶次谐波影响量试验过程中被检电能表与标准电能表的电能常数关系，来达到精准计算出被检电能表在直流偶次谐波影响量试验下的误差结论。

在一个示例中，如图7所示，本申请提供一种检定系统，包括：交流功率源700、交流标准电能表800、第一被检电能表组910、第二被检电能表组920和如上述任意一项的直流偶次谐波发生装置10。

交流功率源700的正极连接交流标准电能表800的正极，交流功率源700的负极连接直流偶次谐波发生装置的负极输入端子120；交流标准电能表800的负极连接直流偶次谐波发生装置的正极输入端子110；直流偶次谐波发生装置的第一被检电能表连接端子连接第一被检电能表组910；直流偶次谐波发生装置的第二被检电能表连接端子连接第二被检电能表组920。

其中，第一被检电能表组910可包括至少一个串联连接的第一被检电能表；第二被检电能表组920可包括至少一个串联连接的第二被检电能表。直流偶次谐波发生装置10包括输入端子100、第一直流偶次谐波电流回路200、第二直流偶次谐波电流回路300、开关模块400和负载自动调整电路500；输入端子100包括正极输入端子110和负极输入端子120。

具体而言，正极输入端子110用于连接交流标准电能表800；负极输入端子120用于连接交流功率源700；第一直流偶次谐波电流回路200用于连接第一被检电能表连接端子；第一直流偶次谐波电流回路200还用于分别连接正极输入端子110、负极输入端子120；第二直流偶次谐波电流回路300用于连接第二被检电能表连接端子；第二直流偶次谐波电流回路300还用于分别连接正极输入端子110、负极输入端子120；开关模块400分别连接第一直流偶次谐波电流回路200、第二直流偶次谐波电流回路300；开关模块400处于第一开关状态且输入端子100输入正电流时，第一直流偶次谐波电流回路200导通；开关模块400处于第一开关状态且输入端子100输入负电流时，第二直流偶次谐波电流回路300导通；开关模块400处于第二开关状态时，第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300均断开；负载自动调整电路500被配置为平衡第一直流偶次谐波电流回路200中的第一直流偶次谐波电流的幅值和第二直流偶次谐波电流回路300中的第二直流偶次谐波电流的幅值，实现自适应调整与平衡两条直流偶次谐波电流回路的电流大小，减小直流偶次谐波影响量试验的误差，提高影响量试验检定的精确度，同时兼容其他影响量的试验工作，避免资源浪费。本申请通过设置负载自动调整电路500来自适应调整与平衡第一直流偶次谐波电流回路200和第二直流偶次谐波电流回路300的电流大小，通过对开关模块400的控制，进而实现直流偶次谐波影响量的生成与停止，实现自动化电能表检定中直流偶次谐波影响量的功能检测，进而能够精准计算出被检电能表在直流偶次谐波影响量试验下的误差结论，同时解决了对直流偶次谐波影响量以及其他影响量等检定方案的兼容，节省了成本。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的显示设备的限定，具体的显示设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种直流偶次谐波发生装置，其特征在于，包括：

输入端子，所述输入端子包括正极输入端子和负极输入端子；所述正极输入端子用于连接交流标准电能表；所述负极输入端子用于连接交流功率源；所述交流功率源连接所述交流标准电能表；

第一直流偶次谐波电流回路，所述第一直流偶次谐波电流回路用于连接第一被检电能表连接端子；所述第一直流偶次谐波电流回路还用于分别连接所述正极输入端子、所述负极输入端子；

第二直流偶次谐波电流回路，所述第二直流偶次谐波电流回路用于连接第二被检电能表连接端子；所述第二直流偶次谐波电流回路还用于分别连接所述正极输入端子、所述负极输入端子；

开关模块，所述开关模块分别连接所述第一直流偶次谐波电流回路、所述第二直流偶次谐波电流回路；所述开关模块处于第一开关状态且所述输入端子输入正电流时，所述第一直流偶次谐波电流回路导通；所述开关模块处于第一开关状态且所述输入端子输入负电流时，所述第二直流偶次谐波电流回路导通；所述开关模块处于第二开关状态时，所述第一直流偶次谐波电流回路和所述第二直流偶次谐波电流回路均断开；

负载自动调整电路，所述负载自动调整电路被配置为平衡所述第一直流偶次谐波电流回路中的第一直流偶次谐波电流的幅值和所述第二直流偶次谐波电流回路中的第二直流偶次谐波电流的幅值。

2.根据权利要求1所述的直流偶次谐波发生装置，其特征在于，所述第一被检电能表连接端子包括第一正极电能表连接端和第一负极电能表连接端；所述第二被检电能表连接端子包括第二正极电能表连接端和第二负极电能表连接端；

所述第一正极电能表连接端、所述第一负极电能表连接端分别连接所述第一直流偶次谐波电流回路；所述第二正极电能表连接端、所述第二负极电能表连接端分别连接所述第二直流偶次谐波电流回路。

3.根据权利要求2所述的直流偶次谐波发生装置，其特征在于，所述第一直流偶次谐波电流回路包括第一整流模块、第二整流模块和第一开关管；

所述第一整流模块的第一端连接所述第二整流模块的第三端，所述第一整流模块的第二端连接所述第一整流模块的第四端，所述第一整流模块的第三端连接所述第二直流偶次谐波电流回路，所述第一整流模块的第四端分别连接所述正极输入端子、所述开关模块、所述负载自动调整电路；所述第二整流模块的第一端分别连接所述开关模块、所述第一正极电能表连接端、所述第一开关管的漏极，所述第二整流模块的第二端连接所述第二整流模块的第四端，所述第二整流模块的第三端连接所述第一开关管的源极；所述第一开关管的栅极和漏极分别连接所述负载自动调整电路。

4.根据权利要求3所述的直流偶次谐波发生装置，其特征在于，所述第二直流偶次谐波电流回路包括所述第一整流模块、第三整流模块和第二开关管；

所述第三整流模块的第一端分别连接所述第一整流模块的第三端、所述第二开关管的漏极，所述第三整流模块的第二端连接所述第三整流模块的第四端，所述第三整流模块的第三端分别连接所述第二开关管的源极、所述开关模块；所述第二开关管的栅极和漏极分别连接所述负载自动调整电路。

5.根据权利要求4所述的直流偶次谐波发生装置，其特征在于，所述开关模块包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

所述第一继电器的第一选择端连接所述正极输入端子，所述第一继电器的第二选择端连接在所述第二整流模块的第一端；所述第二继电器的第一选择端分别连接所述第一负极电能表连接端、所述第三继电器的第一选择端，所述第二继电器的第二选择端分别连接所述第二正极电能表连接端、所述第四继电器的第二选择端；

所述第三继电器的第一选择端连接所述第一负极电能表连接端，所述第三继电器的第二选择端分别连接所述负极输入端子、所述第二负极电能表连接端、所述负载自动调整电路；所述第四继电器的第一选择端连接所述第三整流模块的第三端，所述第四继电器的第二选择端连接所述第二正极电能表连接端。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的直流偶次谐波发生装置，其特征在于，所述第一正极电能表连接端与所述第一负极电能表连接端之间用于连接至少一个串联连接的第一被检电能表；

所述第二正极电能表连接端与所述第二负极电能表连接端之间用于连接至少一个串联连接的第二被检电能表。

7.根据权利要求2所述的直流偶次谐波发生装置，其特征在于，所述负载自动调整电路包括运算放大电路、第一光耦隔离电路和第二光耦隔离电路；

所述运算放大电路的第一输入侧分别连接所述正极输入端子，所述运算放大电路的第二输入侧分别连接所述负极输入端子、所述第二负极电能表连接端；所述运算放大电路的第一输出侧连接所述第一光耦隔离电路输入侧，所述运算放大电路的第二输出端连接所述第二光耦隔离电路的输入侧；所述第一光耦隔离电路的输出侧连接所述第一直流偶次谐波电流回路；所述第二光耦隔离电路的输出侧连接所述第二直流偶次谐波电流回路。

8.根据权利要求4所述的直流偶次谐波发生装置，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管均为MOS管；所述第一整流模块、所述第二整流模块和所述第三整流模块均为全桥整流模块。

9.根据权利要求1所述的直流偶次谐波发生装置，其特征在于，还包括电流采集电路；所述电流采集电路被配置为采集所述第一直流偶次谐波电流回路的第一直流偶次谐波电流，以及采集所述第二直流偶次谐波电流回路的第二直流偶次谐波电流。

10.一种检定系统，其特征在于，包括：交流功率源、交流标准电能表、第一被检电能表组、第二被检电能表组和如权利要求1至9任意一项所述的直流偶次谐波发生装置；

所述交流功率源的正极连接所述交流标准电能表的正极，所述交流功率源的负极连接所述直流偶次谐波发生装置的负极输入端子；所述交流标准电能表的负极连接所述直流偶次谐波发生装置的正极输入端子；

所述直流偶次谐波发生装置的第一被检电能表连接端子连接所述第一被检电能表组；所述直流偶次谐波发生装置的第二被检电能表连接端子连接所述第二被检电能表组。

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