一种电能质量监测装置多业务的校准系统及其校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电能质量监测装置校准技术领域，具体涉及电能质量监测装置多业务的校准系统及其校准方法，系统包括电能质量多功能检测系统、电能质量功率标准源、高精度时间同步源和校准主机，该系统结构简单，可实现电能质量监测装置的规约测试、监测分析、现场比对多业务全自动校准，减少了人力和物力的投入。且本发明专利技术提供的方法可实现从电能质量多功能检测系统自动读取规约模型、测试数据、时间码及IRIG‑B信号并计算误差、自动输出校准结果到校准报告中，大大提高了校准效率。

A Multi-service Calibration System for Power Quality Monitoring Device and Its Calibration Method

【技术实现步骤摘要】
一种电能质量监测装置多业务的校准系统及其校准方法
本专利技术涉及电能质量监测装置校准
，具体涉及一种电能质量监测装置多业务的校准系统及其校准方法。
技术介绍
目前每年新入网的电能质量监测装置比较多，对电能质量监测装置的精度检测有比较成熟方案，采用直接法，即使用标准源发出相应的信号可实现对电能质量监测装置的精度检测。电能质量监测装置现场比对可对安装在变电站的电能质量监测装置进行在线校准，现场比对要求标准电能质量监测装置的精度高于被检电能质量监测装置，同时要求其结果具有一定的准确性及可朔源性，有助于有效开展电能质量监测装置的定期检测工作，将现场比对装置或系统送实验室进行定期溯源是非常有必要的。为了兼容电能质量规约测试、监测分析、现场比对等多业务，整个装置或系统除了电能质量指标测量、现场比对功能之外，还应具有IEEE1588精密时钟同步协议和IEC61850通信协议数据传输等功能。目前无相应测试手段能对电能质量监测装置的规约测试、监测分析、现场比对等多业务在实验室对上述功能通过人工一一进行检测的装置或系统，费时费力且效率低下，检测误差无法控制，因此急需针对电能质量监测装置的规约测试、监测分析、现场比对等多业务研制校准系统，提高工作效率，实现规约、精度、校时多项全自动校准。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电能质量监测装置多业务的校准系统及其校准方法，具体技术方案如下：一种电能质量监测装置多业务的校准系统，包括电能质量多功能检测系统、电能质量功率标准源、高精度时间同步源和校准主机，所述电能质量多功能检测系统与电能质量功率标准源通过三相电压电流信号线直接连接，所述电能质量多功能检测系统分别与高精度时间同步源、校准主机通过网线进行连接；所述校准主机与电能质量功率标准源通过USB-GPIB线连接，所述校准主机与高精度时间同步源通过光纤进行连接；所述电能质量多功能检测系统用于实现规约测试业务、监测分析业务、现场比对业务；所述电能质量功率标准源用于输出电能质量标准信号至电能质量多功能检测系统；所述高精度时间同步源用于提供时间源；所述校准主机用于对电能质量多功能检测系统实现的规约测试、监测分析、现场比对多项电能质量业务的精确度进行校准。优选地，所述电能质量多功能检测系统包括便携式电能质量监测模块、高精度现场比对模块、网络交换机、检测主机；所述网络交换机支持NTP/SNTP/IEEE1588三种对时方案，其时钟为电能质量多功能检测系统的时钟源；所述检测主机用于实现规约测试业务、监测分析业务、现场比对业务；所述规约测试具体是针对电能质量在线监测装置的精度准确性和规约一致性开展测试，采用NTP/SNTP对时方案；所述监测分析具体是针对电能质量普测测试、电能质量事故及异常的专项监测，采用NTP/SNTP对时方案；所述现场比对具体是针对用于检测安装于变电站运行若干时间后的电能质量在线监测装置的精度准确性及运行可靠性，采用IEEE1588对时方案；所述便携式电能质量监测模块、高精度现场比对模块、检测主机分别与网络交换机连接。优选地，所述电能质量功率标准源包括1台主机和2台辅机，1台主机和2台辅机构成三相四线制同步发出信号，因此电能质量功率标准源输出的电能质量标准信号为三相电压信号或三相电流信号；偶数主机用于参数设置、状态显示，并与多台辅机进行通信；所述电能质量功率标准源的精度至少为到100ppm。优选地，所述高精度时钟同步源采用同步于北斗/GPS参考标准的多功能高精度时间频率同步装置。优选地，所述校准主机包括人机交互模块、数据获取模块、规约一致性分析模块、对时精度计算模块、测量准确度计算模块、校准报告输出模块；所述人机交互模块用于设置参数、通信测试和图表显示；所述数据获取模块获取高精度时钟同步源的输出信号，同时通过USB转GPIB接口与电能质量功率标准源连接，并通过IEEE488标准协议对电能质量功率标准源进行控制发出相应的信号，根据不同业务获取不同数据；具体为：针对规约测试业务获取的电能质量多功能检测系统的IEC61850规约模型和NTP/SNTP时间码，对于监测分析业务获取电能质量多功能检测系统的便携式电能质量监测模块的测量数据和NTP/SNTP时间码；对于现场比对业务获取电能质量多功能检测系统的高精度现场比对模块的测量数据和IEEE1588时间码；所述规约一致性分析模块主要针对规约测试业务，通过数据获取模块得到的IEC61850规约模型进行逐项检测分析，得到电能质量通讯规约的一致性情况；所述测量准确度计算模块主要针对监测分析和现场比对业务，通过数据获取模块得到的测量数据进行逐项检测分析，得到各项电能质量指标的测量精度或比对精度，从而判断监测分析业务和现场比对业务所需测量精度或比对精度是否合格；所述对时精度计算模块通过数据获取模块得到高精度时钟同步源的输出信号和电能质量多功能检测系统的时间码进行计算时间差值，得到各业务下NTP/SNTP/IEEE1588各自的时间精度，从而判断各业务所需对时准确度是否合格；所述校准报告输出模块用于检测报告的生成、查看、编辑。一种电能质量监测装置多业务的校准系统的校准方法，包括以下步骤：（1）检测准备：通过信号线将电能质量功率标准源与电能质量多功能检测系统进行电气连接，通过网线将高精度时间同步源与电能质量多功能检测系统进行网络连接，将校准主机与电能质量功率标准源连接，将高精度时间同步源与校准主机通过光纤进行连接；（2）检测环境完整性测试：测试电能质量功率标准源、电能质量多功能检测系统、高精度时间同步源、校准主机的通电是否正常；测试电能质量多功能检测系统与校准主机、高精度时间同步源的通信是否正常；测试校准主机的各个功能模块是否工作正常；（3）规约一致性分析：通过数据获取模块完成电能质量多功能检测系统研制期间和规约版本更新后的测试，得到电能质量多功能检测系统的IEC61850规约模型并进行逐项检测分析，得到电能质量多功能检测系统通讯规约一致性情况；（4）对时精度计算：通过校准主机的数据获取模块得到高精度时钟同步源的输出信号及规约测试/监测分析/现场比对业务对应的NTP/SNTP/IEEE1588的时间码，计算它们的时间差值，得到各业务各自的时间精度，从而判断各业务所需对时准确度是否合格；（5）测量准确度计算：通过校准主机的数据获取模块得到的测量数据进行逐项检测分析，得到各项电能质量指标的测量精度或比对精度，从而判断监测分析业务和现场比对业务所需测量准确度是否合格；（6）生成校准报告：校准报告模块生成并输出对应的检测报告。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种电能质量监测装置多业务的校准系统及方法，该系统可实现电能质量监测装置的规约测试、监测分析、现场比对多电能质量业务的全自动校准，减少了人力和物力的投入。且本专利技术提供的校准方法可实现从电能质量多功能检测系统自动读取规约模型、测试数据、时间码及IRIG-B信号并计算误差、自动输出校准结果到校准报告中，大大提高了校准效率。采用本专利技术能完成电能质量监测装置的规约测试、监测分析、现场比对等多业务的实验室校准，使得电能质量监测装置的规约测试、监测分析、现场比对等多业务工作能够有效开展。附图说明图1为一种电能质量监测装置多业务的校准系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能质量监测装置多业务的校准系统，其特征在于：包括电能质量多功能检测系统、电能质量功率标准源、高精度时间同步源和校准主机，所述电能质量多功能检测系统与电能质量功率标准源通过三相电压电流信号线直接连接，所述电能质量多功能检测系统分别与高精度时间同步源、校准主机通过网线进行连接；所述校准主机与电能质量功率标准源通过USB‑GPIB线连接，所述校准主机与高精度时间同步源通过光纤进行连接；所述电能质量多功能检测系统用于实现规约测试业务、监测分析业务、现场比对业务；所述电能质量功率标准源用于输出电能质量标准信号至电能质量多功能检测系统；所述高精度时间同步源用于提供时间源；所述校准主机用于对电能质量多功能检测系统实现的规约测试、监测分析、现场比对多项电能质量业务的精确度进行校准。

【技术特征摘要】
1.一种电能质量监测装置多业务的校准系统，其特征在于：包括电能质量多功能检测系统、电能质量功率标准源、高精度时间同步源和校准主机，所述电能质量多功能检测系统与电能质量功率标准源通过三相电压电流信号线直接连接，所述电能质量多功能检测系统分别与高精度时间同步源、校准主机通过网线进行连接；所述校准主机与电能质量功率标准源通过USB-GPIB线连接，所述校准主机与高精度时间同步源通过光纤进行连接；所述电能质量多功能检测系统用于实现规约测试业务、监测分析业务、现场比对业务；所述电能质量功率标准源用于输出电能质量标准信号至电能质量多功能检测系统；所述高精度时间同步源用于提供时间源；所述校准主机用于对电能质量多功能检测系统实现的规约测试、监测分析、现场比对多项电能质量业务的精确度进行校准。2.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置多业务的校准系统，其特征在于：所述电能质量多功能检测系统包括便携式电能质量监测模块、高精度现场比对模块、网络交换机、检测主机；所述网络交换机支持NTP/SNTP/IEEE1588三种对时方案，其时钟为电能质量多功能检测系统的时钟源；所述检测主机用于实现规约测试业务、监测分析业务、现场比对业务；所述规约测试具体是针对电能质量在线监测装置的精度准确性和规约一致性开展测试，采用NTP/SNTP对时方案；所述监测分析具体是针对电能质量普测测试、电能质量事故及异常的专项监测，采用NTP/SNTP对时方案；所述现场比对具体是针对用于检测安装于变电站运行若干时间后的电能质量在线监测装置的精度准确性及运行可靠性，采用IEEE1588对时方案；所述便携式电能质量监测模块、高精度现场比对模块、检测主机分别与网络交换机连接。3.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置多业务的校准系统，其特征在于：所述电能质量功率标准源包括1台主机和2台辅机，1台主机和2台辅机构成三相四线制同步发出信号，因此电能质量功率标准源输出的电能质量标准信号为三相电压信号或三相电流信号；偶数主机用于参数设置、状态显示，并与多台辅机进行通信；所述电能质量功率标准源的精度至少为到100ppm。4.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置多业务的校准系统，其特征在于：所述高精度时钟同步源采用同步于北斗/GPS参考标准的多功能高精度时间频率同步装置。5.根据权利要求2所述的一种电能质量监测装置多业务的校准系统，其特征在于：所述校准主机包括人机交互模块、数据获取模块、规约一致性分析模块、对时精度计算模块、测量准确度计算模块、校准报告输出模块；所述人机交互模块用于设置参数、通信测试和图表显示；所述数据获取模块获取高精度时钟同步源的输出信号，同时通过USB转GPIB接口与电能质...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏，金庆忍，姚知洋，楚红波，刘路，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45