一种智能电能表检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能电能表检测装置，包括信号发生器、DSP、计数比较器、分频设置单元、隔离单元、三相标准电压源、三相标准电流源及标准校准器；信号发生器的输出经通讯接口B与三相标准电压源及三相标准电流源连接；标准校准器的电压端口与被测表的对应电压端口并联；标准校准器的电流端口与被测表的对应电流端口串联；三相标准电压源输出电压测试信号，输出端口与标准校准器对应电压端口连接；三相标准电流源输出电流测试信号，输出端口与标准校准器对应电流端口连接。本实用新型专利技术适应于特殊运行工况的智能电能表测试，用于考核智能电能表在频率波动和幅值波动时的计量准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电能表检测装置
本技术属电能计量
，具体而言，涉及一种智能电能表检测装置。
技术介绍
作为智能电网的重要组成部分，智能电能表的计量准确性直接影响电费的结算。目前的国家检定规程JJG596、国家标准GB/T17215.321、欧洲标准EN50470、国际建议R46等对电能表的性能都提出了要求。传统的检测方法常采用虚负荷法和标准表法：检测时，标准功率源输出电压和电流信号；标准表和被测表的电压端并联，电流端串联；通过控制电压和电流的幅值、相位及频率模拟被测表不同的现场运行工况。如标准规定的频率改变试验，测试信号的频率在0.98fnom～1.02fnom(fnom为参比频率)范围内改变。试验时，先使测试信号的频率为fnom，得到被测表的相对误差值；再改变测试信号的频率，此时频率为0.98fnom～1.02fnom范围内的某一固定值，得到被测表的相对误差值；将被测表的相对误差改变值与标准规定的允许误差限进行比较，以判断被测表是否满足要求。然而，电能表现场线路信号的频率往往在一定范围内往返波动且具有周期性，频率改变试验时的测试信号显然不能反映此种运行工况。此外，冲击负荷线路的电流信号，其幅值常具有在宽范围内快速波动的特点，仅改变正弦电流测试信号的有效值显然不能反映此运行工况。甚至，接入电能表的信号在频率发生波动的同时，其电流幅值也在快速波动。目前，缺少一种智能电能表测试方法，用于考核电能表在上述各种特殊运行工况下的计量准确性。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服了现有技术的不足，提供一种适应于特殊运行工况的智能电能表检测装置，用于考核智能电能表在频率波动和幅值波动时的计量准确性。为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案来实现：一种智能电能表检测装置实现的，包括：信号发生器、DSP、计数比较器、分频设置单元、隔离单元、三相标准电压源、三相标准电流源及标准校准器。信号发生器通过通讯接口A与DSP输出端连接；DSP的输出端和计数比较器的输入端连接，DSP的输出端同时与三相标准电压源的输入端和三相标准电流源的输入端连接；计数比较器的输出端与隔离单元连接，隔离单元的输出同时和标准校准器内的第一AD转换单元及第二AD转换单元连接；分频设置单元输出与计数比较器控制端连接；信号发生器的输出经通讯接口B与三相标准电压源及三相标准电流源连接；标准校准器的电压端口与被测表的对应电压端口并联；标准校准器的电流端口与被测表的对应电流端口串联；三相标准电压源输出电压测试信号，输出端口与标准校准器对应电压端口连接；三相标准电流源输出电流测试信号，输出端口与标准校准器对应电流端口连接。进一步优选,所述标准校准器包括：电压采样单元、电流采样单元、第一调理电路、第二调理电路、第一AD转换单元、第二AD转换单元及MCU；三相标准电压源的输出与电压采样单元的输入连接，电压采样单元的输出与第一调理电路输入连接，第一调理电路输出与第一AD转换单元的输入连接；第一AD转换单元的输出与MCU连接；三相标准电流源的输出与电流采样单元的输入连接，电流采样单元的输出与第二调理电路输入连接，第二调理电路输出与第二AD转换单元的输入连接；第二AD转换单元的输出与MCU连接。信号发生器将从波形提取的n×m个数据通过通讯端口B传输给三相标准电压源和三相标准电流源并存储；信号发生器将各相电压和各相电流测试信号波形提取的时间间隔Ti/m值传输给DSP，DSP按照时间间隔Ti/m输出控制脉冲，控制三相标准电压源和三相标准电流源对存储的数据进行DA转换，通过滤波处理和信号放大，输出所需的各相电压和各相电流测试信号。分频设置单元根据实际需求设置分频数n，计数比较器不断对DSP输出的脉冲信号进行计数，并与设置分频数n比较；当计数值为n时，计数比较器将计数值清零并输出一个脉冲信号，如此循环实现对DSP输出的脉冲信号的n分频；计数比较器经过隔离单元输出分频后的脉冲信号，控制标准校准器内的第一AD转换单元和第二AD转换单元进行AD转换，使得标准校准器能实现对各相电压和各相电流测试信号的完全同步采样，保证了标准校准器在测试信号频率波动时的计量准确性。进一步优选,所述第二调理电路每相有4条调理支路，调理支路包括：缓冲器、放大器、滤波电路及驱动电路构成；电流采样单元的输出和缓冲器的输入连接，缓冲器用于减小输入阻抗对电流采样单元输出的影响；缓冲器的输出经放大器放大与滤波电路的输入连接，滤波器的输出和驱动电路输入连接，驱动电路输出信号驱动AD转换单元。对某一相电流测试信号，4条调理支路里放大器的放大倍数均不同；电流测试信号依次通过4条调理支路调理，由第二AD转换单元进行AD转换，MCU将转换后的数字信号存储并处理，在一个采样周期内共得到4组数据；通过当前一个周期的4组数据，MCU计算4个电流平均值I1、I2、I3和I4；标准校准器设置4个电流量程，分别为(I1min～I1max)、(I2min～I2max)、(I13min～I3max)和(I4min～I4max)；通过判断I1、I2、I3和I4是否在前一个采样周期所选择的量程范围内，MCU从4组数据里选择对应的一组数据计算电能；三相电流测试信号均做同样的处理，保证了标准校准器在测试信号幅值波动时的计量准确。本技术的有益效果是：本技术提供一种适应于特殊运行工况的智能电能表检验装置，利用该装置构建反映电能表特殊运行工况的测试信号波形，得到频率波动和幅值波动的测试信号，实现了标准校准器在此测试信号的计量准确，能检测电能表在特殊运行工况下的计量特性。附图说明图1是本技术的装置原理示意图；图2是调理电路的结构图；图3是通过本技术进行特殊运行工况的智能电能表测试的方法流程图；图4是通过本技术构建反映电能表特殊运行工况的测试信号波形的流程图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述：图1所示是本技术的装置原理示意图，一种智能电能表检测装置，包括：信号发生器、DSP、计数比较器、分频设置单元、隔离单元、三相标准电压源、三相标准电流源及标准校准器。信号发生器通过通讯接口A与DSP输出端连接；DSP的输出端和计数比较器的输入端连接，DSP的输出端同时与三相标准电压源的输入端和三相标准电流源的输入端连接；计数比较器的输出端与隔离单元连接，隔离单元的输出同时和标准校准器内的第一AD转换单元及第二AD转换单元连接；分频设置单元输出与计数比较器控制端连接；信号发生器的输出经通讯接口B与三相标准电压源及三相标准电流源连接；标准校准器的电压端口与被测表的对应电压端口并联；标准校准器的电流端口与被测表的对应电流端口串联；三相标准电压源输出电压测试信号，输出端口与标准校准器对应电压端口连接；三相标准电流源输出电流测试信号，输出端口与标准校准器对应电流端口连接。标准校准器，包括：电压采样单元、电流采样单元、第一调理电路、第二调理电路、第一AD转换单元、第二AD转换单元及MCU；三相标准电压源的输出与电压采样单元的输入连接，电压采样单元的输出与第一调理电路输入连接，第一调理电路输出与第一AD转换单元的输入连接；第一AD转换单元的输出与MCU连接；三相标准电流源的输出与电流采样单元的输入连接，电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电能表检测装置，其特征是：包括信号发生器、DSP、计数比较器、分频设置单元、隔离单元、三相标准电压源、三相标准电流源及标准校准器；信号发生器通过通讯接口A与DSP输出端连接；DSP的输出端和计数比较器的输入端连接，DSP的输出端同时与三相标准电压源的输入端和三相标准电流源的输入端连接；计数比较器的输出端与隔离单元连接，隔离单元的输出同时和标准校准器内的第一AD转换单元及第二AD转换单元连接；分频设置单元输出与计数比较器控制端连接；信号发生器的输出经通讯接口B与三相标准电压源及三相标准电流源连接；标准校准器的电压端口与被测表的对应电压端口并联；标准校准器的电流端口与被测表的对应电流端口串联；三相标准电压源输出电压测试信号，输出端口与标准校准器对应电压端口连接；三相标准电流源输出电流测试信号，输出端口与标准校准器对应电流端口连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能电能表检测装置，其特征是：包括信号发生器、DSP、计数比较器、分频设置单元、隔离单元、三相标准电压源、三相标准电流源及标准校准器；信号发生器通过通讯接口A与DSP输出端连接；DSP的输出端和计数比较器的输入端连接，DSP的输出端同时与三相标准电压源的输入端和三相标准电流源的输入端连接；计数比较器的输出端与隔离单元连接，隔离单元的输出同时和标准校准器内的第一AD转换单元及第二AD转换单元连接；分频设置单元输出与计数比较器控制端连接；信号发生器的输出经通讯接口B与三相标准电压源及三相标准电流源连接；标准校准器的电压端口与被测表的对应电压端口并联；标准校准器的电流端口与被测表的对应电流端口串联；三相标准电压源输出电压测试信号，输出端口与标准校准器对应电压端口连接；三相标准电流源输出电流测试信号，输出端口与标准校准器对应电流端口连接。2.根据权利要求1所述的智能电能表检测装置，其特征是：...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，胡涛，马建，李婷，李敏，刘程，熊志凌，
申请(专利权)人：国网江西省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江西,36