一种数字化谐波标准电能表以及电能检定系统技术方案

本发明专利技术提供了一种数字化谐波标准电能表以及电能检定系统，涉及电能表的校验技术领域。所述电能检定系统包括数字化功率源、工业光纤交换机、被检定的数字化电能表以及数字化谐波标准电能表，所述数字化功率源用于向所述工业光纤交换机发送数字采样报文；所述工业光纤交换机用于将所述数字采样报文分别发送至所述数字化电能表以及数字化谐波标准电能表；所述数字化电能表，用于接收所述数字采样报文，并向所述数字化谐波标准电能表输出电能脉冲；所述数字化谐波标准电能表，用于以所述数字采样报文为标准对所述电能脉冲进行检定。实现了在各种条件下谐波电能的计算标准，并可用于测试数字化电能表的基波电能误差、谐波电能误差、总电能误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于电能
，特别是关于电能表的校验技术，具体的讲是一种数字化谐波标准电能表以及电能检定系统。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。目前，国内部分研究机构已经研制了相应的数字化电能表校验系统，研制的校验系统主要分为两类：一是数字标准源法，其基本原理是由标准数字功率源产生符合IEC61850-9-1/2通讯规约的数据帧，通过交换机和光电转换器将数据传送到每一块数字化电能表。数字化电能表根据接收到的电压、电流数据计算出电能量，并输出相应的低频脉冲到误差计算器；同时，标准数字功率源输出标准脉冲到误差计算器。最后，误差计算器根据标准脉冲和电能表输出的低频脉冲得出误差。二是标准数字电能表法，检定装置的关键部分是接受模拟量的合并单元，将模拟信号采集后，按照IEC61850通讯规约组成以太网帧，通过光纤网络或双绞线网络发送给被检的数字化电能表。整个检定装置包含标准功率源、标准电能表和接受模拟量的合并单元三部分。但不管是基于数字标准源法的校验系统还是基于标准数字电能表法的校验系统，均只对总电能进行误差检定，并不能对基波电能或谐波电能进行单独检定。依据《JJG1106-2015工作用静止式谐波有功电能表》、《GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波》及其它相关电能表检定规程，需要对电能表的谐波电能进行检定。因此，针对数字化电能表的谐波电能检定需求如何研究和开发一种数字化谐波标准电能表以实现对数字化电能表的谐波电能检定、保障数字化电能表计量的准确性是本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种数字化谐波标准电能表以及电能检定系统，以解决现有技术中的数字化电能表难以对谐波电能进行检定的问题，从而保障了使用数字化电能表进行电能计量的准确性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种数字化谐波标准电能表，所述数字化谐波标准电能表包括嵌入式控制装置、分别与所述嵌入式控制装置相连接的以太网口以及脉冲输入口，其中，所述以太网口，用于接收数字采样报文，并将所述数字采样报文发送至所述嵌入式控制装置；所述脉冲输入口，用于向所述嵌入式控制装置发送电能脉冲；所述嵌入式控制装置包括：解码采样单元，用于对所述数字采样报文进行解码，并将解码后的数字采样报文进行采样得到标准电能采样值；电能计算单元，与所述解码采样单元相连接，用于对所述标准电能采样值进行电能计算，得到标准电能；脉冲处理单元，用于对所述电能脉冲进行高低电平处理以及毛刺滤波处理，得到处理后的电能脉冲；电能误差确定单元，与所述脉冲处理单元以及电能计算单元相连接的，用于根据所述标准电能以及处理后的电能脉冲确定电能误差数据。在本专利技术的优选实施方式中，所述数字化谐波标准电能表还包括脉冲输出口，与所述嵌入式控制装置相连接，用于将所述数字采样报文转换为脉冲后输出。在本专利技术的优选实施方式中，所述数字化谐波标准电能表还包括：人机接口，分别与所述嵌入式控制装置、以太网口、脉冲输出口以及脉冲输入口相连接，用于采集参数配置数据；所述嵌入式控制装置，用于根据所述参数配置数据确定所述电能计算单元得到的标准电能的类型；所述以太网口，还用于根据所述参数配置数据确定协议类型以及电压电流采样比例系数；所述脉冲输入口，还用于根据所述参数配置数据确定脉冲输入常数；所述脉冲输出口，还用于根据所述参数配置数据确定脉冲输出常数。在本专利技术的优选实施方式中，所述标准电能的类型包括标准基波电能或标准谐波电能或标准总电能。在本专利技术的优选实施方式中，所述嵌入式控制装置还包括：校准单元，分别与所述电能误差确定单元、所电能计算单元、脉冲处理单元以及解码采样单元相连接，用于对所述嵌入式控制装置进行校准。在本专利技术的优选实施方式中，所述人机接口还用于采集控制指令，所述控制指令用于控制所述以太网口、所述脉冲输出口、脉冲输入口以及校准单元的开启或关闭。在本专利技术的优选实施方式中，所述嵌入式控制装置还包括：通信单元，与所述电能误差确定单元、电能计算单元以及校准单元相连接，用于将所述控制指令发送至所述校准单元，将所述参数配置数据发送至所述电能计算单元，并将所述电能误差数据发送至所述人机接口。在本专利技术的优选实施方式中，所述嵌入式控制装置还包括存储单元，与所述解码取样单元、电能误差确定单元相连接，用于存储所述标准电能采样值以及所述电能误差数据。在本专利技术的优选实施方式中，所述数字化谐波标准电能表还包括分别与所述人机接口相连接的存储器以及通讯接口。本专利技术的目的之一是，提供了一种电能检定系统，所述电能检定系统包括数字化功率源、工业光纤交换机、被检定的数字化电能表以及数字化谐波标准电能表，其中，所述数字化功率源，通过光纤与所述工业光纤交换机相连接，用于向所述工业光纤交换机发送数字采样报文；所述工业光纤交换机，通过光纤分别与所述被检定的数字化电能表以及数字化谐波标准电能表相连接，用于将所述数字采样报文分别发送至所述数字化电能表以及数字化谐波标准电能表；所述数字化电能表，与所述数字化谐波标准电能表相连接，用于接收所述数字采样报文，并向所述数字化谐波标准电能表输出电能脉冲；所述数字化谐波标准电能表，用于以所述数字采样报文为标准对所述电能脉冲进行检定。本专利技术的有益效果在于，提供了一种数字化谐波标准电能表以及电能检定系统，实现了在各种条件下谐波电能的计算标准，并可用于测试数字化电能表的基波电能误差、谐波电能误差、总电能误差，解决了数字化电能表谐波电能难以检定的问题，从而保障了使用数字化电能表进行电能计量的准确性。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种电能检定系统的结构框图；图2为本专利技术实施例提供的一种数字化谐波标准电能表的实施方式一的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的一种数字化谐波标准电能表的实施方式二的结构框图；图4为本专利技术实施例提供的一种数字化谐波标准电能表的实施方式三的结构框图；图5为本专利技术实施例提供的一种数字化谐波标准电能表中嵌入式控制装置的实施方式一的结构框图；图6为本专利技术实施例提供的一种数字化谐波标准电能表中嵌入式控制装置的实施方式二的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本领域技术技术人员知道，本专利技术的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。下面参考本专利技术的若干代表性实施方式，详细阐释本专利技术的原理和精神。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化谐波标准电能表，其特征是，所述数字化谐波标准电能表包括嵌入式控制装置、分别与所述嵌入式控制装置相连接的以太网口以及脉冲输入口，其中，所述以太网口，用于接收数字采样报文，并将所述数字采样报文发送至所述嵌入式控制装置；所述脉冲输入口，用于向所述嵌入式控制装置发送电能脉冲；所述嵌入式控制装置包括：解码采样单元，用于对所述数字采样报文进行解码，并将解码后的数字采样报文进行采样得到标准电能采样值；电能计算单元，与所述解码采样单元相连接，用于对所述标准电能采样值进行电能计算，得到标准电能；脉冲处理单元，用于对所述电能脉冲进行高低电平处理以及毛刺滤波处理，得到处理后的电能脉冲；电能误差确定单元，与所述脉冲处理单元以及电能计算单元相连接的，用于根据所述标准电能以及处理后的电能脉冲确定电能误差数据。

【技术特征摘要】
1.一种数字化谐波标准电能表，其特征是，所述数字化谐波标准电能表包括嵌入式控制装置、分别与所述嵌入式控制装置相连接的以太网口以及脉冲输入口，其中，所述以太网口，用于接收数字采样报文，并将所述数字采样报文发送至所述嵌入式控制装置；所述脉冲输入口，用于向所述嵌入式控制装置发送电能脉冲；所述嵌入式控制装置包括：解码采样单元，用于对所述数字采样报文进行解码，并将解码后的数字采样报文进行采样得到标准电能采样值；电能计算单元，与所述解码采样单元相连接，用于对所述标准电能采样值进行电能计算，得到标准电能；脉冲处理单元，用于对所述电能脉冲进行高低电平处理以及毛刺滤波处理，得到处理后的电能脉冲；电能误差确定单元，与所述脉冲处理单元以及电能计算单元相连接的，用于根据所述标准电能以及处理后的电能脉冲确定电能误差数据。2.根据权利要求1所述的数字化谐波标准电能表，其特征是，所述数字化谐波标准电能表还包括：脉冲输出口，与所述嵌入式控制装置相连接，用于将所述数字采样报文转换为脉冲后输出。3.根据权利要求2所述的数字化谐波标准电能表，其特征是，所述数字化谐波标准电能表还包括：人机接口，分别与所述嵌入式控制装置、以太网口、脉冲输出口以及脉冲输入口相连接，用于采集参数配置数据；所述嵌入式控制装置，用于根据所述参数配置数据确定所述电能计算单元得到的标准电能的类型；所述以太网口，还用于根据所述参数配置数据确定协议类型以及电压电流采样比例系数；所述脉冲输入口，还用于根据所述参数配置数据确定脉冲输入常数；所述脉冲输出口，还用于根据所述参数配置数据确定脉冲输出常数。4.根据权利要求3所述的数字化谐波标准电能表，其特征是，所述标准电能的类型包括标准基波电能或标准谐波电能或标准总电能。5.根据权利要求3所述的数字化谐波标准电能表，其特征是，所述嵌...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵林，丁恒春，袁瑞铭，徐占河，高帅，黄建钟，黄清乐，廖汉鑫，王慧楠，姜振宇，谢彦田，姚敏，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院，华北电力科学研究院有限责任公司，深圳市星龙科技股份有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11