一种电能表现场校验非标条件下修正方法技术

本发明专利技术公开了一种电能表现场校验非标条件下修正方法，包括选取多个功率因数以及负载点；通过功率因数以及负载点的插值数据处理得到离散误差；通过所述离散误差建立二维非线性影响量标准数据曲面，通过所述二维非线性影响量标准数据曲面在任意负载和功率因数下对比参考标准值进行溯源误差修正。本发明专利技术采用建立非标准条件下参考标准值阵列的方式通过所述标准数据曲面可以在任一电流和功率因数下修正测量误差，实现对使用中的智能电表进行快速准确现场校验和有效计量性能评估。

【技术实现步骤摘要】
一种电能表现场校验非标条件下修正方法
本专利技术涉及误差修正领域，具体地说，是涉及一种电能表现场校验非标条件下修正方法。
技术介绍
电能表现场校验仪的使用场地主要在电能表使用现场，实际电流、功率因数和环境温度与实验室相比变化很大。在现场检测环境中，这些条件并不是恒定的，而且电流会随着用户使用设备的不同而改变。在电能表使用现场有可能存在大型用电设备，与小型用电设备的电流差距较大，不同的设备功率因数和电流也不尽相同。电能表现场校验过程中在不同负载下误差是非线性的，因此对电能表在不同电流和功率因数下的计量准确定有严格的要求。对于在使用中的智能电表，现场校验一般是携带标准表到现场，将标准表接入接近被检表所在的电网中，在相同或相近的负载条件下，比较被检表和标准表在相同时间内的电能读数，从而得到被检表的误差。当在标准表接入电网时，标准表的电流回路将串联在负载电路中，电网的各种干扰会对测量有较大影响。而且也无法对各种负载情况进行对比测量。依据现在的计量检定规程，智能电表有多个不同的标准测量点，但是在现场测试时间，存在大量的非标准条件，目前对非标条件下的测量数据很难评价智能电能表整体的正负偏差。此外，现场校验仪作为检测设备也同样需要在不同电流、功率因数下对误差进行修正，否则其测量结果的准确性会受到很大程度的影响。因此需要一种能有效解决上述问题的一种电能表现场校验非标条件下修正方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电能表现场校验非标条件下修正方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种电能表现场校验非标条件下修正方法,包括以下步骤：A选取多个功率因数以及负载点；B通过功率因数以及负载点的插值数据处理得到离散误差；C通过所述离散误差建立二维非线性影响量标准数据曲面；D通过所述二维非线性影响量标准数据曲面在任意负载和功率因数下对比参考标准值进行溯源误差修正。进一步地，所述插值数据处理的方法包括a对所述功率因数以及负载点通过切比雪夫节点处理数据；B对处理后的数据进行重心拉格朗日插值处理。进一步地，所述切比雪夫节点处理数据的公式包括：进一步地，所述重心拉格朗日插值的公式包括：进一步地，采用Multi-Quadric法逼近以得到光滑插值曲面。进一步地，所述Multi-Quadric法的计算公式如下；f(x)＝∑iaig(x-xj2)与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术具有非线性影响量标准数据曲面修正功能的高精度、高可靠性的直流供电智能电表现场校验装置有效保证检测数据测量的真实性、准确性和可靠性，在不影响用户系统电源、不为用户增加用电负荷的情况下，对大量使用的智能电表进行计量及性能评估。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2为本专利技术的切比雪夫节点处理数据图；图3为本专利技术的9×9个误差点图；图4为本专利技术的负载插值后的9×20个误差点示意图；图5为本专利技术的功率因数差值后得到20×20个点示意图；图6为本专利技术的光滑差值曲面示意图；图7为本专利技术的对比验证示意图；具体实施方式下面根据实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的方式包括但不仅限于以下实施例。如图1所示，在本实施例子中，在实验室中，对恒温智能电表现场校验标准装置进行检测，根据实际使用环境选取m个主要的不同功率因数、n个负载点，多次检测得到m×n个离散误差。首先使用切比雪夫(公式1)节点处理数据[6]，在变化率高的节点处，会得到较为密集的节点，同时可减少边缘误差，如图2所示。在合适的地方自由选择基点。基点间距选取的方式对于插值误差有很大的影响，切比雪夫插值是一种特定最优的点间距选取方式。切比雪夫插值的动机是在插值区间上，提高对插值误差的最大值的控制。然后对数据进行重心拉格朗日插值(公式2)处理，该方法对原始数据的边界和分布情况要求不高，适用于处理分散的数据以逼近不规则连续曲面，有益于数值实现，逼近效果较好，十分适用于处理电能表现场校验的误差数据,处理后得到多个离散点。重心拉格朗日插值在代入x值计算的时候不必计算多项式。结合切比雪夫节点进行插值的话，可以很好地模拟给定的函数，使得插值点个数趋于无穷时，最大偏差趋于零。同时，重心拉格朗日插值结合切比雪夫节点进行插值可以达到极佳的数值稳定性。第一型拉格朗日插值是向后稳定的，而第二型拉格朗日插值是向前稳定的，并且勒贝格常数很小。最后采用Multi-Quadric(多重二次)法逼近以得到光滑插值曲面(公式3)。MQ插值法不用求解线性方程组，没有求解稳定性问题，且运算速度较快。f(x)=∑iajg(x-xj2)从而建立了负载及功率因数与电能误差的二维非线性影响量标准数据曲面。在实施例子中，在实验中选取9个主要的不同功率因数、9个负载点，得到的81个离散误差如图3所示。然后把电流插值后，得到9×20个误差点，如图4所示。再将功率因数插值后得到20×20个点，共计400个误差点。如图5所示，最后使用Multi-Quadric方法处理数据，得到光滑的二维非线性影响量标准数据曲面。如图6所示，在最后的光滑的误差曲面中，任意负载和功率因数下，均可在曲面中找到参考标准值进行溯源。同时智能电表现场校验标准装置的恒温系统可保持恒定温度，这样便同时完成了环境温度和不同现场电流、功率因数的复杂现场情况下的量值溯源。验证结果如图7所示现场校验仪比对结果，A为国外现场效验仪的校验修正准确度B为自主研发的现场校验装置的的校验修正准确度；A为标准值，具备非标条件下参考标准值阵列误差修正功能的现场校验装置与传统现场校验仪相比，具有较大准确度优势。在不同的负载条件下，修正后的测量不确定度可达0.013％(k＝2)，计量性能指标优于修正前的U＝0.015％(k＝2)。上述实施例仅为本专利技术的优选实施方式之一，不应当用于限制本专利技术的保护范围，但凡在本专利技术的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本专利技术一致的，均应当包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能表现场校验非标条件下修正方法,其特征在于，包括以下步骤：/nA选取多个功率因数以及负载点；/nB通过功率因数以及负载点的插值数据处理得到离散误差；/nC通过所述离散误差建立二维非线性影响量标准数据曲面；/nD通过所述二维非线性影响量标准数据曲面在任意负载和功率因数下对比参考标准值进行溯源误差修正。/n

【技术特征摘要】
1.一种电能表现场校验非标条件下修正方法,其特征在于，包括以下步骤：
A选取多个功率因数以及负载点；
B通过功率因数以及负载点的插值数据处理得到离散误差；
C通过所述离散误差建立二维非线性影响量标准数据曲面；
D通过所述二维非线性影响量标准数据曲面在任意负载和功率因数下对比参考标准值进行溯源误差修正。


2.如权利要求1所述的电能表现场校验非标条件下修正方法，其特征在于，所述插值数据处理的方法包括
a对所述功率因数以及负载点通过切比雪夫节点处理数据；
B对处理后的数据进行重心拉格朗日插值处理。


3.如权利要求2所述的电能表现场校验非标条件下修正方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王焕宁，檀恒宇，赵志华，黄艳，刘园，鲍学军，盖旭刚，
申请(专利权)人：北京市计量检测科学研究院北京市能源计量监测中心，
类型：发明
国别省市：北京;11