电流测量工具、电能测量系统、电能测量方法技术方案

一种电能测量系统，包括控制器、用于输出与被测导线中的原始电流相关的衍生电流的非接触式电流感测器、用于输出衍生电流对应的第一信号的电流采样电路、用于识别衍生电流的理论截取区间的首标记点和尾标记点的标记点识别电路和用于电流测量指令及发送对应于原始电流或衍生电流的理论截取区间内的第二信号的工具侧无线通信模块。一种电能测量系统，包括无线通信连接的上位机和电流测量工具。一种电能测量方法，第n+1次采样衍生电流的瞬时电压与瞬时电流的相位差为

【技术实现步骤摘要】
电流测量工具、电能测量系统、电能测量方法
本专利技术涉及电流测量
，具体涉及一种电流测量工具。本专利技术涉及电能测量或功率测量
，具体涉及一种电能测量系统、一种电能测量方法，它可以应用在交流电流测量、电能表校验等场景中。
技术介绍
电能表为固定式电能测量设备。为了校正电能表的计量准确度，需要拆下电能表，将其移入标准试验环境检测其计量准确度。在此期间，用户端不宜取电，也给电能计量人员造成了极大的不便。当前，使用电流钳与现场校验仪配合使用，可以在不拆取电能表的条件下校正电能表的计量准确度。为增强电能表的计量准确度，需要选择与被测导线内原始电流量级匹配的电流钳，因此，电流钳并不宜于与现场校验仪一体设置，这样可以根据需要选择合适的电流钳。但这又造成了电流钳与现场校验仪中间的连接线较多，接线难度大，使用时也存在较大的危险性。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种电能测量系统、电能测量方法，以解决现有的非固定式电能测量设备不能兼顾计量准确度、使用范围和使用便利性的技术问题。以供电频率为50Hz为例，本领域技术人员在使用现场校验仪获取电能表的计量准确度时，默认测量周期为0.02s。专利技术人设想，使用电流钳与现场校验仪无线通信连接，这样既能够根据需要选择合适的电流钳，又能够提高其使用便利性。但是，无线通信会造成信号传输延迟，这对电能测量这种高频采样瞬时电流、瞬时电压，且涉及瞬时电流的相位角的设备来说，其误差其为严重。为实现本专利技术的电能测量系统，本专利技术还提供一种电流测量工具。为解决上述技术问题，可以根据需要选用如下技术方案：一种电流测量工具，包括非接触式电流感测器、电流采样电路、标记点识别电路、控制器和工具侧无线通信模块；所述非接触式电流感测器用于输出与被测导线中的原始电流相关的衍生电流；所述电流采样电路用于输出所述衍生电流对应的第一信号；所述标记点识别电路用于识别所述衍生电流的理论截取区间的首标记点和尾标记点，所述理论截取区间对应于所述衍生电流的1个周期内的第一信号；所述工具侧无线通信模块用于接收电流测量指令及发送对应于所述原始电流或衍生电流的所述理论截取区间内的第二信号。优选的，所述非接触式电流感测器为开合式精密互感器。优选的，所述标记点识别电路为过零检测电路。优选的，所述标记点识别电路的输出端与所述控制器的中断引脚电连接。优选的，所述工具侧无线通信模块具有使能引脚，所述控制器与所述使能引脚电连接。优选的，还包括用于为所述非接触式电流感测器、电流采样电路、标记点识别电路、控制器和工具侧无线通信模块供电的电池，或者，还包括用于安装电池的电池仓，所述电池用于为所述非接触式电流感测器、电流采样电路、标记点识别电路、控制器和工具侧无线通信模块供电。一种电能测量系统，包括上位机和前述的电流测量工具，所述电流测量工具与所述上位机无线通信连接。优选的，所述电能测量系统用于测量M相用电设备的功率，M≥1，所述电流测量工具有至少M套，该些套所述电流测量工具与一套所述上位机无线通信连接。优选的，所述上位机为带有上位机侧无线通信模块的现场校验仪。一种电能测量方法，包括以下步骤：获取被测导线中的原始电流对应的衍生电流；识别所述衍生电流的首标记点，记时t1时刻，设所述衍生电流的首标记点的相位角为从t2时刻开始，每隔时长t3采样所述衍生电流的瞬时电流；识别所述衍生电流的尾标记点，记时t4时刻；所述首标记点与所述尾标记点之间的时长对应于所述衍生电流的1个周期；其中，在t2时刻至t4时刻区间，第n+1次采样所述衍生电流的瞬时电压与瞬时电流的相位差为一种电能测量方法，用于测量M相用电设备的功率，M≥1；包括无线通信连接的电流测量工具和上位机，所述电流测量工具有至少M套，该些套电流测量工具与一套所述上位机无线通信连接；包括以下步骤：每一相被测导线配置有一套对应的所述电流测量工具，其中一套所述电流测量工具被配置为用于截取电流的理论截取区间的首标记点和尾标记点的第一电流测量工具，所述理论截取区间对应于被截取电流的1个周期内的电流波段；所述第一电流测量工具识别被截取电流的首标记点，发送第一触发信号，记所述第一电流测量工具识别被截取电流的首标记点的时刻为t1时刻，设所述衍生电流的首标记点的相位角为所述上位机接收所述第一触发信号，发送同步开始测量信号；所有的电流测量工具接收并响应所述同步开始测量信号，记所述电流测量工具响应所述同步测量信号的时刻为t2时刻，从t2时刻开始，该电流测量工具每隔时长t3采样测量与其匹配的被测导线的瞬时电流，发送电流测量数据信号；所述上位机接收所述电流测量数据信号；所述第一电流测量工具识别被截取电流的尾标记点，发送第二触发信号，记所述第一电流测量工具识别被截取电流的尾标记点的时刻为t4时刻；所述上位机接收所述第二触发信号，在t2时刻至t4时刻区间，所述电流测量工具第n+1次采样所述衍生电流的瞬时电压与瞬时电流的相位差为优选的，所述M≥2。优选的，所述电流测量数据信号编码有所述衍生电流的瞬间电流数据、与其对应的电流测量工具的识别码数据及与其对应的瞬时电流采集时刻数据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术使用非接触式电流感测器感测被测导线中的原始电流，获得衍生电流，并通过标记点识别电路识别衍生电流首标记点和尾标记点，以能够确定衍生电流的周期时长。非接触式电流感测器便于非固定式测量被测导线中的原始电流，工具侧无线通信模块的无线通信方式可以减少信号线缆，兼顾电流计量的准确度、使用范围和使用便利性，通过接收电流测量指令，发送与衍生电流相关的瞬间电流数据，进而实现与上位机或其它电流测量工具的配合使用。2.标记点识别电路的输出端与控制器的中断引脚电连接，可以降低电流测量工具的测量时差，获得更多的对应于原始电流的衍生电流的采样数据，进而可以提高电能的计量准确度。3.控制器与工具侧无线通信模块的全能引脚连接，可以精准的实现发送一个理论截取区间内的对应于原始电流的衍生电流的数据。4.电池应理解为广义的电池，包括可充电电池、一次性电池，电池仓指可以安装电池的容腔。这样，电池流量工具可与完全实现与其它设备的无线连接。5.本专利技术电流测量工具与上位机通过无线通信连接实现配合，构成完整的电能测量系统，其中，无线通信连接替换现有的信号电缆，降低了线缆数量，使电能测量系统能够兼顾计量准确度、使用范围和使用便利性。6.在无线通信过程的指令延迟会造成电能测量的实际截取区间不等同于理论截取区间，从而造成误差。本专利技术方法通过测量第n次采样衍生电流的瞬时电流及其对应的相位角，可以降低计量电能时的误差。7.一般的，交流电有一相电、三相电之分。在测量三相电的电流时，三套电流测量工具的同步尤为重要。在上位机指令电流测量工具开始测量原始电流，电流测量工具获得原始电流或衍生电流的瞬时电流及相位角后再发送至上位机。由上位机处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流测量工具，包括非接触式电流感测器、电流采样电路、控制器，其特征在于，还包括标记点识别电路和工具侧无线通信模块；所述非接触式电流感测器用于输出与被测导线中的原始电流相关的衍生电流；所述电流采样电路用于输出所述衍生电流对应的第一信号；所述标记点识别电路用于识别所述衍生电流的理论截取区间的首标记点和尾标记点，所述理论截取区间对应于所述衍生电流的1个周期内的第一信号；所述工具侧无线通信模块用于接收电流测量指令及发送对应于所述原始电流或衍生电流的所述理论截取区间内的第二信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流测量工具，包括非接触式电流感测器、电流采样电路、控制器，其特征在于，还包括标记点识别电路和工具侧无线通信模块；所述非接触式电流感测器用于输出与被测导线中的原始电流相关的衍生电流；所述电流采样电路用于输出所述衍生电流对应的第一信号；所述标记点识别电路用于识别所述衍生电流的理论截取区间的首标记点和尾标记点，所述理论截取区间对应于所述衍生电流的1个周期内的第一信号；所述工具侧无线通信模块用于接收电流测量指令及发送对应于所述原始电流或衍生电流的所述理论截取区间内的第二信号。


2.如权利要求1所述的电流测量工具，其特征在于，所述非接触式电流感测器为开合式精密互感器。


3.如权利要求1所述的电流测量工具，其特征在于，所述标记点识别电路为过零检测电路。


4.如权利要求1所述的电流测量工具，其特征在于，还包括用于为所述非接触式电流感测器、电流采样电路、标记点识别电路、控制器和工具侧无线通信模块供电的电池，或者，还包括用于安装电池的电池仓，所述电池用于为所述非接触式电流感测器、电流采样电路、标记点识别电路、控制器和工具侧无线通信模块供电。


5.一种电能测量系统，所述电能测量系统用于测量M相用电设备的功率，M≥1，包括上位机，其特征在于，还包括如权利要求1-4中任一项所述的电流测量工具，所述电流测量工具与所述上位机无线通信连接，所述电流测量工具有至少M套，该些套所述电流测量工具与一套所述上位机无线通信连接。


6.如权利要求5所述的电能测量系统，其特征在于，所述上位机为带有上位机侧无线通信模块的现场校验仪。


7.一种电能测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取被测导线中的原始电流对应的衍生电流；
识别所述衍生电流的首标记点，记时t1时刻；
从t2时刻开始，每隔时长t3采样所述衍生电...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯慧娟，郅擎宇，赵睿，王雍，赵岩，田闽哲，赵洁，彭小平，丁涛，朱惠娣，李梦溪，周鹏，陈豪然，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国网河南省电力公司，郑州万特电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41