一种数字电能表校验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种数字电能表校验装置，它包括标准数字功率源（1），标准数字功率源（1）通过光口与被检数字表（7）连接，被检数字表（7）的电能脉冲输出端与电能脉冲采集计时装置（3）或电能脉冲采集计数装置（4）连接，电能脉冲采集计时装置（3）或电能脉冲采集计数装置（4）通过第二串口与上位机连接；被检数字表（7）的计时秒脉冲输出端与标准时钟计时装置（6）连接；标准时钟计时装置（6）通过第三串口与上位机（5）连接；上位机（5）分别通过第一串口和以太网接口与准数字功率源（1）连接；解决了现有技术不能准确的反映出被校数字表的计量准确度和不能对采用的标准数字电能表的精度进行检定以及溯源等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种数字电能表校验装置
本技术属于数字电能表校验技术，尤其涉及一种数字电能表校验装置。
技术介绍
：随着智能电网的快速发展，数字化变电站将成为未来变电站建设的趋势。数字化变电站以IEC61850通信协议为基础，可实现变电站的信息共享与智能设备之间的互操作，并实现对变电站信息的实时监测与计量保护等功能。在数字化变电站中，传统的电能计量体系已不再适用，取而代之的是数字电能计量系统。数字电能计量系统由电子式互感器、合并单元、数字化电能表等组成，相较于传统电能计量系统中的电磁式互感器与电子式电能表，数字电能计量系统具有显著的优势：没有磁饱和现象，线性度好；抗电磁干扰能力强；传输过程中的误差较小等。数字化电能表作为数字电能计量系统的终端装置，担任着电能贸易结算的重要功能。其计量电能量的准确性关乎供电方与消费者的经济利益，具有极其重要的意义。根据校验时采用的信号源不同，数字化电能表校验装置大致可分为模拟信号源类型与数字功率源类型。模拟信号源输出的电压电流信号一路经标准模拟电能表计量标准电能，另一路经信号调理、A/D转换与协议组帧等模块输出数据给被校数字化电能表进行电能计量。再通过误差计算模块得到数字表计量电能的误差。但是在被校数字表计量的误差中，含有前面A/D转换等模块的误差，不能准确的反映出被校数字表的计量准确度。采用数字功率源的校验装置分为两种，一种是直接使用标准数字功率源，按照配置给标准数字功率源的参数计算得到理论电能值，被校数字化电能表计量的电能与理论值作比较得出误差。另一种采用数字功率源的校验装置是将数字功率源输出的数据经网络交换机广播后分别传输给标准数字电能表与被校数字表进行电能计量，直接得出误差。上述两种数字功率源的检验装置中，对采用的标准数字电能表的精度如何检定以及溯源存在问题。
技术实现思路
：本技术要解决的技术问题：提供一种数字电能表校验装置，以解决现有技术的数字电能表校验采用模拟信号源输出的电压电流信号一路经标准模拟电能表计量标准电能，另一路经信号调理、A/D转换与协议组帧等模块输出数据给被校数字化电能表进行电能计量。再通过误差计算模块得到数字表计量电能的误差。但是在被校数字表计量的误差中，含有前面A/D转换等模块的误差，不能准确的反映出被校数字表的计量准确度；采用数字功率源的校验装置直接使用标准数字功率源，按照配置给标准数字功率源的参数计算得到理论电能值，被校数字化电能表计量的电能与理论值作比较得出误差或将数字功率源输出的数据经网络交换机广播后分别传输给标准数字电能表与被校数字表进行电能计量，直接得出误差；不能对采用的标准数字电能表的精度进行检定以及溯源等问题。本技术技术方案：一种数字电能表校验装置，它包括标准数字功率源，标准数字功率源通过光口与被检数字表连接，被检数字表的电能脉冲输出端与电能脉冲采集计时装置或电能脉冲采集计数装置连接，电能脉冲采集计时装置或电能脉冲采集计数装置通过第二串口与上位机连接；被检数字表的计时秒脉冲输出端与标准时钟计时装置连接；标准时钟计时装置通过第三串口与上位机连接；上位机分别通过第一串口和以太网接口与标准数字功率源连接。标准数字功率源包括异步收发传输器，异步收发传输器与处理器连接，处理器与网口连接，时隙发生器分别与处理器与网口连接。被检数字表包括发光二极管，发光二极管与光耦三极管光连接，外接电源与上拉电阻连接，上拉电阻与光耦三极管的集电极端连接。电能脉冲采集计时装置包括FPGA模块，高精度恒温晶振和晶振时钟溯源端口与FPGA模块连接。本技术的有益效果：本技术标准数字功率源的采样值数据生成，相较于常用的查表法具有更高的准确度，其除了能完成基本试验条件设置，还能模拟多种异常工况及A/D设备的影响；标准数字表为上位机，能完成标准电能计算，具有检验时间少、检验精度高的特点；本技术对被校数字表进行测试，能根据被校数字表的结构与工作特点进行，电路结构简单，等全面对其计量准确度进行校验和评估，实用性更好；解决了现有技术的数字电能表校验采用模拟信号源输出的电压电流信号一路经标准模拟电能表计量标准电能，另一路经信号调理、A/D转换与协议组帧等模块输出数据给被校数字化电能表进行电能计量。再通过误差计算模块得到数字表计量电能的误差。但是在被校数字表计量的误差中，含有前面A/D转换等模块的误差，不能准确的反映出被校数字表的计量准确度；采用数字功率源的校验装置直接使用标准数字功率源，按照配置给标准数字功率源的参数计算得到理论电能值，被校数字化电能表计量的电能与理论值作比较得出误差或将数字功率源输出的数据经网络交换机广播后分别传输给标准数字电能表与被校数字表进行电能计量，直接得出误差；不能对采用的标准数字电能表的精度进行检定以及溯源等问题。附图说明：图1是本技术一种整体结构示意图；图2为本技术另一种整体结构示意图；图3为本技术标准数字功率源结构示意图；图4为本技术被检数字表电能脉冲采集计时装置结构示意图；图5为本技术标准时钟计时装置结构示意图。具体实施方式：一种数字电能表校验装置，它包括标准数字功率源1，标准数字功率源1通过光口与被检数字表7连接，被检数字表7的电能脉冲输出端与电能脉冲采集计时装置3或电能脉冲采集计数装置4连接，电能脉冲采集计时装置3或电能脉冲采集计数装置4通过第二串口与上位机连接；被检数字表7的计时秒脉冲输出端与标准时钟计时装置6连接；标准时钟计时装置6通过第三串口与上位机5连接；上位机5分别通过第一串口和以太网接口与标准数字功率源1连接。标准数字功率源1包括异步收发传输器15，异步收发传输器15与处理器12连接，处理器12与网口13连接，时隙发生器14分别与处理器12与网口13连接。被检数字表7包括发光二极管71，发光二极管71与光耦三极管72光连接，外接电源与上拉电阻73连接，上拉电阻73与光耦三极管72的集电极端连接。电能脉冲采集计时装置3包括FPGA模块，高精度恒温晶振31和晶振时钟溯源端口与FPGA模块连接。为了便于本领域技术人员进一步了解本技术技术方案，现对原理进行解释说明：本技术中：标准数字功率源1与上位机5连接通讯，标准数字功率源1通过串口接收上位机5发出的配置命令，标准数字功率源1按接收的配置命令生成相应的离散电压电流波形数据，上述离散电压电流波形数据按协议进行组帧并按设定的时间间隔进行数据发送以实现输出符合9-2协议的电压电流数据。标准数字功率源1输出的符合9-2协议的电压电流数据经光口连接的通讯线直接传输给被校数字表7进行电能计量。本技术中，被校数字表7电能脉冲输出机制为：被校数字表7内设有发光二极管71，当电能量累积到一个脉冲对应值时，发光二极管71导通产生光信号传递给光耦三极管72。但在被检数字表7内部并没有光耦三极管72的直流偏置电源，需给被检数字表7脉冲输出端口加外接5V直流偏置电源以及上拉电阻73，上拉电阻73大小约为1k欧，上拉电阻73与光耦三极管72集电极端连接，5V直流偏置电源用于给发光二极管71和光耦三极管72提供工作电源。当累积电能量满足一定值时，光耦三极管72导通，此时输出为低电平；当电能量未达到一个脉冲对应值时，光耦三极管72截止，输出高电平。本技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字电能表校验装置，它包括标准数字功率源（1），其特征在于：标准数字功率源（1）通过光口与被检数字表（7）连接，被检数字表（7）的电能脉冲输出端与电能脉冲采集计时装置（3）或电能脉冲采集计数装置（4）连接，电能脉冲采集计时装置（3）或电能脉冲采集计数装置（4）通过第二串口与上位机连接；被检数字表（7）的计时秒脉冲输出端与标准时钟计时装置（6）连接；标准时钟计时装置（6）通过第三串口与上位机（5）连接；上位机（5）分别通过第一串口和以太网接口与标准数字功率源（1）连接。

【技术特征摘要】
1.一种数字电能表校验装置，它包括标准数字功率源（1），其特征在于：标准数字功率源（1）通过光口与被检数字表（7）连接，被检数字表（7）的电能脉冲输出端与电能脉冲采集计时装置（3）或电能脉冲采集计数装置（4）连接，电能脉冲采集计时装置（3）或电能脉冲采集计数装置（4）通过第二串口与上位机连接；被检数字表（7）的计时秒脉冲输出端与标准时钟计时装置（6）连接；标准时钟计时装置（6）通过第三串口与上位机（5）连接；上位机（5）分别通过第一串口和以太网接口与标准数字功率源（1）连接。2.根据权利要求1所述的一种数字电能表校验装置，其特征在于：标准数字功率源（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏伟，张秋雁，李鹏程，杨沁晖，张俊玮，丛中笑，丁超，杨婧，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：贵州,52