数字化电能计量性能检测与溯源方法及闭环系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数字化电能计量性能检测与溯源方法及闭环系统，在数字标准电能表中植入A/D模数转换器，使数字化标准电能表成为数字、模拟两用的测量装置，在虚拟功率标准源中植入D/A数模转换器，使虚拟功率标准源成为数字、模拟两用的测量装置，本发明专利技术用于对数字化电能表进行数字计量性能检测及向上进行溯源。本发明专利技术为数字化电能计量提供了一个完整的、闭环的计量与溯源体系，说明了检测（标准传递）、标准溯源两种计量过程应遵循的计量准则，填补了数字化电能计量技术领域的空白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数字化电能计量性能检测与溯源方法及闭环系统，属电能计量

技术介绍
电能器具检验是国家强制性检定器具，对其计量管理有一套严密的计量管理体系。在计量技术管理中电能计量器具必须执行向上到国家电能基准的量值溯源，或者说国家电能基准必须能够向下传递到工作计量器具。电能标准传递或工作器具溯源有其固定的层次管理体系，标准设备包括电能基准、标准源、标准表，相互组合成为一个标准传递关系图。目前传统模拟式电能计量有其完整的计量溯源图，级别间清晰、相互间严密成为一个完整的体系。智能化变电站的问世催生了一种全新的数字化电能计量模式，数字化电能表随之出现。由于电能的物理量、电能表的溯源标准都是基于模拟量领域，数字化电能计量器具无法与电能基准进行比较。而数字化电能没有、也不存在基准，因此数字化电能计量如果向上溯源，其溯源链是中断的。然而，数字化电能计量器具计量溯源在目前的计量管理制度下还必须进行。而目前，关于数字化电能表检测方法、检测技术、计量溯源问题一直在争论不休，众说纷纭，因此建立一套有机的、科学的数字化电能计量/溯源体系，迫在眉睫。
技术实现思路
为弥补目前该领域技术空白，本专利技术对新型数字化电能计量提出了一套闭环化计量性能检测与溯源系统及方法，可以对数字化电能表进行数字计量性能检测及向上与模拟电能标准、基准比较的溯源。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:数字化电能计量性能检测与溯源闭环系统，包括数值报文信号分析仪，带D/A数模转换器的虚拟功率标准源，带A/D模数转换器的数字化标准电能表，高精度模拟电能表和被检工作数字化电能表，其中，带A/D模数转换器的数字化标准电能表是在数字标准电能表中植入A/D模数转换器，使数字化标准电能表成为数字、模拟两用的测量装置；带D/A数模转换器的虚拟功率标准源是在虚拟功率标准源中植入D/A数模转换器，使虚拟功率标准源成为数字、模拟两用的测量装置；数值报文信号分析仪是一种可对报文数据正确性、发送报文数据时序均匀性与准确性进行核验、保证虚拟功率标准源准确的检测标准装置；高精度模拟电能表在数字计量性能检测过程中，用于接收国家电能基准传递的标准，对带D/A数模转换器的虚拟功率标准源或带A/D模数转换器的数字化标准电能表进行模拟检测/标准传递；在向上进行标准溯源过程中，用于向国家电能基准溯源。前述的带A/D模数转换器的数字化标准电能表既可作为一个数字化标准电能表检测下级工作数字化电能表，又可通过A/D模数转换器成为一种模拟标准电能表检测下级高精度模拟电能表，同时还可向上溯源到上级电能基准。前述的带D/A数模转换器的虚拟功率标准源既可成为一个数字化标准功率源检测下级工作数字化电能表，又可通过D/A数模转换器成为一种模拟标准功率源检测下级模拟电能表，同时还可向上溯源到上级电能基准；所述虚拟功率标准源实质为采样值数据报文发生器，并按时序均匀地发送报文帧。数字化电能计量性能检测与溯源闭环系统进行数字化电能计量性能检测与溯源的方法，其特征在于，进行数字化电能计量性能检测/标准传递的方法，包括以下步骤:1-1)国家电能基准对高精度模拟电能表进行标准传递；1-2)高精度模拟电能表对带D/A数模转换器的虚拟功率标准源进行模拟检测/标准传递；1-3)数值报文信号分析仪对带D/A数模转换器的虚拟功率标准源进行数值、时基信号检测/标准传递；1-4)带D/A数模转换器的虚拟功率标准源对带A/D模数转换器的数字化标准电能表进行模拟检测/标准传递；1-5)带A/D模数转换器的数字化标准电能表对被检工作数字化电能表进行实时数字信号条件下数字计量检测/标准传递；所述步骤1-2)中，高精度模拟电能表也可越级直接对带A/D模数转换器的数字化标准电能表进行模拟检测/标准传递，然后进行步骤1-5);所述步骤1-4)中，带D/A数模转换器的虚拟功率标准源也可越级直接对被检工作数字化电能表进行虚拟数字信号条件下数字计量检测；所述数字化电能表向上进行标准溯源的方法，包括以下步骤:2-1)被检工作数字化电能表向带A/D模数转换器的数字化标准电能表申请实时数字信号计量校核或向带D/A数模转换器的虚拟功率标准源申请虚拟数字信号计量校核；2-2)带A/D模数转换器的数字化标准电能表向带D/A数模转换器的虚拟功率标准源申请数字信号计量校核、向带D/A数模转换器的虚拟功率标准源溯源或直接向高精度模拟标准电能表溯源；2-3)带D/A数模转换器的虚拟功率标准源向数值报文信号分析仪申请数字信号计量校核、向高精度模拟标准电能表溯源；2-4)高精度模拟标准电能表向国家电能基准溯源。本专利技术的优点在于:为数字化测量设备设计了 “A/D”、“D/A”转换器附加功能模块，不仅解决了模拟溯源问题，同时简化了数字电能溯源体系，也扩大了数字化测量设备功能和用途，因为这些设备通过转换器附加功能模块具有了模拟测量设备的功能，一举二得；本专利技术为数字化电能计量提供了一个完整的、闭环的计量与溯源体系，理清了数字化计量设备间相互计量关系，建立了相对规范、科学、严密的计量网络体系，并与模拟式电能计量溯源体系相一致，保障了计量统一性、严肃性，具备很好的经济性；本专利技术的检测溯源体系适用于模拟电能计量、数字化电能计量两种计量体系，说明了检测(标准传递)、标准溯源两种计量过程应遵循的计量准则；本专利技术填补了数字化电能计量
的空白。【附图说明】图1为本专利技术的数字化电能表数字计量性能检测工作原理图。【具体实施方式】现结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术的数字化电能计量性能检测与溯源闭环系统包括数值报文信号分析仪，带D/A数模转换器的虚拟功率标准源，带A/D模数转换器的数字化标准电能表，高精度模拟电能表和被检工作数字化电能表。其中，带A/D模数转换器的数字化标准电能表是在数字标准电能表中植入A/D模数转换器，使数字化标准电能表成为数字、模拟两用的测量装置。这样，带A/D模数转换器的数字化标准电能表既可作为一个数字化标准电能表检测下级工作数字化电能表，又可通过A/D模数转换器成为一种模拟标准电能表检测下级高精度模拟电能表，同时还可向上溯源到上级电能基准。带D/A数模转换器的虚拟功率标准源是在虚拟功率标准源中植入D/A数模转换器，使虚拟功率标准源成为数字、模拟两用的测量装置。这样，带D/A数模转换器的虚拟功率标准源既可成为一个数字化标准功率源检测下级工作数字化电能表，又可通过D/A数模转换器成为当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
数字化电能计量性能检测与溯源闭环系统，其特征在于，包括数值报文信号分析仪，带D/A数模转换器的虚拟功率标准源，带A/D模数转换器的数字化标准电能表，高精度模拟电能表和被检工作数字化电能表，其中，带A/D模数转换器的数字化标准电能表是在数字标准电能表中植入A/D模数转换器，使数字化标准电能表成为数字、模拟两用的测量装置；带D/A数模转换器的虚拟功率标准源是在虚拟功率标准源中植入D/A数模转换器，使虚拟功率标准源成为数字、模拟两用的测量装置；数值报文信号分析仪是一种可对报文数据正确性、发送报文数据时序均匀性与准确性进行核验、保证虚拟功率标准源准确的检测标准装置；高精度模拟电能表在数字计量性能检测过程中，用于接收国家电能基准传递的标准，对带D/A数模转换器的虚拟功率标准源或带A/D模数转换器的数字化标准电能表进行模拟检测/标准传递；在向上进行标准溯源过程中，用于向国家电能基准溯源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：穆小星，徐晴，刘建，田正其，周超，祝宇楠，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32