一种多芯电能表的高精度快速校表方法技术

本发明专利技术提供了一种多芯电能表的高精度快速校表方法，涉及传感通信优化技术领域，解决了目前多芯电能表计量芯的校对方案无法解决小电流误差以及标准源抖动导致的校对效率差、精度不高的技术问题。该方法包括校表模块、计量芯、标准源；所述校表方法步骤为：对所述校表模块进行初始化设置；所述校表模块初始化所述标准源的输出，进行功率校准；所述校表模块修改所述标准源的输出，进行功率相位校准；所述校表模块修改所述标准源的输出，进行功率偏置校准；所述校表模块修改所述标准源的输出，进行电流偏置校准。本发明专利技术的校表方法由校表模块自动化完成；具备高效率、高精度的校准功能。

【技术实现步骤摘要】
一种多芯电能表的高精度快速校表方法
本专利技术涉及电力计量设备
，尤其涉及一种多芯电能表的高精度快速校表方法。
技术介绍
计量芯作为电量计量的单元，其精确度需要必须得到保证，但现实情况由于电表使用的元器件不能保证每个的精度都一摸一样，每个计量芯总有一定的差异，需要出厂前必须每个电表进行精度校准。多芯模组化电能表与一体化智能电表的区别，在于多芯模组化电能表采用多芯模组化设计，主要由计量芯、管理芯、扩展功能模组等组成。我国在下一代智能电表标准上采用基于IR46(InternationalRecommendation46，IR46)标准的双芯智能电表方案，核心解决的是计量功能与其他管理类功能的分离，支持非计量部分软件在线升级，且非计量部分的故障和升级不影响计量部分的准确性和稳定性。多芯电能表是对双芯智能电表的扩展。基于IR46的双芯智能电表标准方案，将电表功能分成计量芯和功能芯两个互不干扰的独立部分。计量芯部分完成的功能包括计量、电量数据存储、实时时钟(RealTimeClock，RTC)计时等，计量芯独立运行，法制认证，不允许软件升级。管理芯部分包括智能电卡接口、嵌入式安全控制模块(EmbeddedSecureAccessModule，ESAM)、显示、存储器、负控管理和对外通信等功能。由于计量芯部分和管理芯部分各自独立自成系统，在新的电表方案中，计量部分和管理部分都会各自需要一颗微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)主控芯片，两颗主控完成的功能和核心关键指标也会不同，这是实现基于IR46标准的双芯电表方案的关键。目前，普遍采用的校表方案为：程控标准源输出设定校准的误差点，计量芯接上标准源后通过脉冲信号反馈电量信息给标准源，由标准源计算误差，最后把通过软件把误差反写回计量芯，再由计量芯计算相关的增益系数等参数，实现计量芯的电量精度校准。具体步骤为：首先把需要校准的误差点数据写入计量芯；再由程控标准源输出设置好的误差点电量信息，由计量芯根据预先设置好的误差点数据和当前标准源输出的数据进行对比计算误差；最后计算出相关的增益系数等参数，实现计量芯的电量精度校准。该方案不足点为：误差值由标准源计算，计量芯的脉冲输出需要达到累计一定电量的时候才会输出，在小电流误差点测试的收效率就会比较低；误差点的数值开始就写入计量芯，最后误差也是由计量芯计算，对标准源的要求较高，即使精度再高的标准源也存在抖动的情况，所以还是会影响到最终校准的精度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于：针对目前多芯电能表计量芯的校对方案无法解决小电流误差以及标准源抖动导致校对效率差、精度不高的技术问题，提供了一种多芯电能表的高精度快速校表方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多芯电能表的高精度快速校表方法，用于对校表装置的校表模块、计量芯、标准源分别进行校准，包括以下步骤：S1、对所述校表模块进行初始化设置；S2、所述校表模块初始化所述标准源的输出，进行功率校准；S3、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行功率相位校准；S4、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行功率偏置校准；S5、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行电流偏置校准。进一步地，所述校表模块初始化参数包括所述标准源的额定电压Un、额定电流设Ib及误差点。进一步地，步骤S2包括以下步骤：S21、初始化所述标准源的输出为：额定电压U1＝100％Un，额定电流I1＝100％Ib，功率因数PF＝1.0；S22、读取所述标准源的输出电压U1、电流I1以及所述计量芯的输出电压U2、电流I2；S23、分别计算电压校准系数aU，电流校准系数aI，初始功率校准系数k0及初始功率误差值errp0；aU＝U1/U2(1)；aI＝I1/I2(2)；k0＝aUaI(3)；errp0＝(U2I2-U1I1)/U1I1(4)；S24、将所述电压校准系数aU，电流校准系数aI，初始功率校准系数k0及初始功率误差值errp0存入所述计量芯中。进一步地，步骤S3包括以下步骤：S31、修改所述标准源的输出为：U1＝100％Un、I1＝100％Ib、PF＝0.5；S32、读取所述标准源的输出电压U1、电流I1与所述计量芯输出的有功功率GP2、无功功率GQ2；S3-3、计算功率校准系数设为k及相位角差设为Δθ；S34、将所述功率校准系数、相位角差存入所述计量芯中。进一步地，步骤S4包括如下步骤：S41、修改所述标准源的输出为U1＝100％Un、I1＝5％Ib、PF＝1；S42、读取所述标准源的输出电压U1、电流I1与所述计量芯的有功功率GP2、无功功率GQ2；S43、计算标准有功功率GP1、标准无功功率GQ1、功率误差值errP1；GP1＝U1I1cosΔθ(7)；GQ1＝U1I1sinΔθ(8)；S44、将所述标准有功功率、标准无功功率存入所述计量芯中。进一步地，所述计量芯的功率偏置校准公式为：GP＝[(GP2-GP1)/GP1]×215(9)；GQ＝[(GQ2-GQ1)/GQ1]×215(10)；其中，GP为校准后的有功功率的实际值；GQ为校准后的无功功率的实际值。进一步地，步骤S5包括如下步骤：S51、修改所述标准源的输出为U1＝100％Un、I1＝0％Ib、PF＝1；S52、读取所述标准源的输出电压U1、电流I1与所述计量芯的输出电压U2、电流I2；S5-3、校正所述电压U2、电流I2。进一步地，校正公式为：U＝aUU1(11)；I＝aII2(12)；其中，U为校准后的实际电压值；I为校准后的实际电流值。本专利技术的另一方面，还提供了一种多芯电能表的高精度快速校表，用于实现上文所述的校表方法，包括校表模块、计量芯、标准源；其中，所述校表模块与所述计量芯、标准源通信连接；所述计量芯、标准源电性连接；所述计量芯设置在所述多芯电能表内；所述校表模块能够对所述标准源的输出进行控制，并实时读取其输出；同时，还能够实时读取所述计量芯输出的输出。进一步地，所述终端为计算机；所述校表模块能够通过所述计算机的通讯接口连接所述计量芯、标准源；所述校表模块为终端可读的存储介质，所述存储介质上存储有能够在所述终端上运行的程序，所述程序被执行时能够实所述校表方法的步骤。实施本专利技术上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效：(1)自动化。本校表方法在整个校准过程中由校表模块完全自动化实现；(2)效率高。一方面得益于自动化提升了效率，另一方面由校表模块直接操作设备更底层的数据能够实现更高效率的校准；(3)高精度。得益于校表校表模块对设备端的更底层操作和算法更灵活，能够实现更高精度的校准功能。附图说明...

【技术保护点】
1.一种多芯电能表的高精度快速校表方法，其特征在于，用于对校表装置的校表模块、计量芯、标准源分别进行校准；/n包括以下步骤：/nS1、对所述校表模块进行初始化设置；/nS2、所述校表模块初始化所述标准源的输出，进行功率校准；/nS3、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行功率相位校准；/nS4、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行功率偏置校准；/nS5、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行电流偏置校准。/n

【技术特征摘要】
20200330 CN 20201023905721.一种多芯电能表的高精度快速校表方法，其特征在于，用于对校表装置的校表模块、计量芯、标准源分别进行校准；
包括以下步骤：
S1、对所述校表模块进行初始化设置；
S2、所述校表模块初始化所述标准源的输出，进行功率校准；
S3、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行功率相位校准；
S4、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行功率偏置校准；
S5、所述校表模块修改所述标准源的输出，进行电流偏置校准。


2.根据权利要求1所述的校表方法，其特征在于，所述校表模块初始化参数包括所述标准源的额定电压Un、额定电流设Ib及误差点。


3.根据权利要求1所述的校表方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：
S21、初始化所述标准源的输出为：额定电压U1＝100％Un，额定电流I1＝100％Ib，功率因数PF1.0；
S22、读取所述标准源的输出电压U1、电流I1以及所述计量芯的输出电压U2、电流I2；
S23、分别计算电压校准系数aU，电流校准系数aI，初始功率校准系数k0及初始功率误差值errp0；
aU＝U1/U2(1)；
aI＝I1/I2(2)；
k0＝aUaI(3)；
errp0＝(U2I2-U1I1)/U1I1(4)；
S24、将所述电压校准系数aU，电流校准系数aI，初始功率校准系数k0及初始功率误差值errp0存入所述计量芯中。


4.根据权利要求1所述的校表方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
S31、修改所述标准源的输出为：U1＝100％Un、I1＝100％Ib、PF＝0.5；
S32、读取所述标准源的输出电压U1、电流I1与所述计量芯输出的有功功率GP2、无功功率GQ2；
S33、计算功率校准系数设为k及相位角差设为Δθ；






S34、将所述功率校准系数、相位角差存入所述计量芯中。


5.根据权利要求2所述的校表方法，其特征在于，所述步骤S4...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁肇森，黄卫明，黄旭均，王蕾，
申请(专利权)人：深圳友讯达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44