一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统及方法，属于电能表检测技术领域。现有技术没有阐述动态仿真电源的具体结构以及如何生成所需的电压，导致检测用的电压无法准确生成，进而影响智能电能表的准确检测。本发明专利技术的一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统，包括数据处理平台、MCU主控单元、电抗器控制单元、信息采集单元、程控电抗器、程控负载箱。本发明专利技术设置程控电抗器与程控负载箱并联输出系统，能够分别生成独立控制的用于电能表检测的输出信号，并且可单独亦可组合输出检测电能表所需的测量信号，方案详尽、实用，切实可行。同时本发明专利技术设置信息采集单元，形成了检测闭环，有效提高输出信号的准确性。有效提高输出信号的准确性。有效提高输出信号的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统及方法，属于电能表检测


技术介绍

[0002]为了保障智能电表功能的正常使用，需要对智能电表进行全面的检测，以往最常用的检表方式为虚负荷测试方法，检测系统分别输出电压、电流供表，改变电压、电流和功因来模拟电能表的各种使用情况。但实际使用过程中，情况更复杂，尤其像智能电表欠费跳闸功能，及内部相关继电器耐久性方面，模拟状况不佳，无法模拟真实情况，检测不完善。
[0003]中国专利(公开(公告)号：CN103983942A)提供一种虚实负荷可切换的智能电能表检定装置及其方法，所述装置包括可编程的交流电压源、可编程交流电子负载、单相/三相多功能走字台和控制器；所述可编程的交流电压源为动态仿真电源；所述编程交流电子负载为RLC交流电子负载；所述动态仿真电源、单相/三相多功能走字台、RLC交流电子负载和控制计算机依次连接；所述控制计算机与动态仿真电源、单相/三相多功能走字台和RLC交流电子负载连接。所述方法包括虚负荷状态和实负荷状态的检定方法。电能表检定装置虚实负荷可切换，实负荷状态下检定电能表更符合其实际实用状况，使检定结果更加可靠。
[0004]上述方案通过动态仿真电源输出所需的电压，但没有阐述动态仿真电源的具体结构以及如何生成所需的输入信号，导致检测用的输入信号无法准确生成，进而影响智能电能表的准确检测。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种设有程控电抗器与程控负载箱的并联输出系统，能够分别生成独立控制的用于电能表检测的输出信号，并且可单独亦可组合输出检测电能表所需的测量信号，可根据实际情况灵活运用；同时设置信息采集单元，并能够根据信息采集单元测量的实时输入信号数据，反馈调节程控电抗器与程控负载箱的输出信号，形成了检测闭环，有效提高输出信号的准确性，方案详尽、实用，切实可行的实负荷阻抗输出式电能表检测系统及方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统，
[0008]包括数据处理平台、MCU主控单元、电抗器控制单元、信息采集单元、程控电抗器、程控负载箱；
[0009]所述数据处理平台设有操作界面，并能对采集的数据信息进行处理；
[0010]所述MCU主控单元设有处理器，用于实现与数据处理平台的报文交互，从而实现MCU主控单元对下属设备的控制；
[0011]所述电抗器控制单元设有上下电控制区、感抗调节区，用于控制程控电抗器的上下电及改变无功补偿；
[0012]所述信息采集单元设有一体式电压电流采集模块，用于采集程控电抗器以及程控负载箱实际输入到被检电能表的输入信号；
[0013]所述程控电抗器为单相程控可调电抗器，能够无极平滑调节感性无功电流，且稳定性和线性度优；
[0014]所述程控负载箱，用于输出预定的负载，其与程控电抗器并联或串联；
[0015]所述数据处理平台根据收到的操作指令，转换成相应的控制指令，并把控制指令传输给MCU控制单元；
[0016]所述MCU控制单元收到控制指令后向电抗器控制单元、程控负载箱发送命令；
[0017]所述电抗器控制单元控制程控电抗器配合程控负载箱，对被检电能表输出所需的检测用的输入信号；
[0018]所述信息采集单元对程控电抗器以及程控负载箱实际输入到被检电能表的输入信号进行采集，并把采集的输入信号上传至数据处理平台；
[0019]所述数据处理平台根据收到输入信号，对比理论需求值，得到误差，根据误差值进行更有效的调节无功补偿的深度，实现实负荷阻抗并联输出式电能表的准确检测。
[0020]本专利技术经过不断探索以及试验，设置程控电抗器与程控负载箱并联输出系统，能够分别生成独立控制的用于电能表检测的输出信号，并且可单独亦可组合输出检测电能表所需的测量信号，本领域技术人员可根据实际情况灵活运用。
[0021]本专利技术能够准确生成所需要的检测用的输入信号，方案详尽、实用，切实可行，满足智能电能表的检测需求。
[0022]同时本专利技术设置信息采集单元，并能够根据信息采集单元测量的实时输入信号数据，反馈调节程控电抗器与程控负载箱的输出信号，形成了检测闭环，有效提高输出信号的准确性。
[0023]进一步，本专利技术能够实现实负荷程控负载的介入、脱离，同时可以实时读取电能表所处测试环境下的电压、电流、功率和功因等基本数据信息；负载阻抗能提供电流输出，进而能够充分检测被检电能表继电器性能。
[0024]更进一步，利用本专利技术的检测系统，能够模拟电能表的真实使用情况，可针对电能表内部的跳闸继电器进行耐久性测试，方案实用，适用范围广，利用推广使用。
[0025]作为优选技术措施：
[0026]所述MCU主控单元采用了32位ARM核心的STM32F1xx系列处理器，外设丰富，稳定性好，配备232转485模块；
[0027]所述输入信号包括当前的输入电压、电流、功因、有功功率、无功功率、视在功率。
[0028]作为优选技术措施：
[0029]所述程控电抗器包括用于产生感抗的绕组、能够改变绕组匝数的电抗器传动机；
[0030]程控电抗器通过电抗器传动机带动程控电抗器内部绕组产生相对角位移，达到改变及合成绕组的有效匝数，使感抗发生变化，调节无功补偿的深度。
[0031]作为优选技术措施：
[0032]所述程控电抗器的感性无功电流由电抗器传动机的三相电压连接相序决定，正接增大，换相减小，并通过一组继电器控制两个交流接触器来实现；
[0033]程控电抗器设有行程开关，以实现当程控电抗器输出到最大或最小值时自动停
止；
[0034]程控电抗器利用继电器的通断，实现程控电抗器工作状态和电抗器传动机的运行控制。
[0035]作为优选技术措施：
[0036]所述程控负载箱为25KW程控可调负载箱，其包括8U标准机柜，其调节分辨率为0.1A，具有0
‑
100A调节范围；其负载采用新型功耗组件，功率密度高，无红热现象，电热元件均符合UL安全规格。
[0037]作为优选技术措施：
[0038]还包括状态指示单元、交流程控源、通断继电器、继电器K2、动合型继电器K3、转换型继电器K4、正转接触器KM1、反转接触器KM2；
[0039]所述状态指示单元设有指示灯，用于将程控电抗器和负载箱的运行状态呈现出来，便于观察控制和调节；
[0040]所述交流程控源，用于对检测系统进行供电，其为三相四线供电，其电压输出端设有UH回路，所述UH回路用于与被检电能表L端电流回路串联；
[0041]所述程控负载箱和程控电抗器的电压输入端分别与交流程控源的电压输出端并联；
[0042]通断继电器的通断实现检测系统的上下电；
[0043]继电器K2的通断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统，其特征在于，包括数据处理平台、MCU主控单元、电抗器控制单元、信息采集单元、程控电抗器、程控负载箱；所述数据处理平台设有操作界面，并能对采集的数据信息进行处理；所述MCU主控单元设有处理器，用于实现与数据处理平台的报文交互，从而实现MCU主控单元对下属设备的控制；所述电抗器控制单元设有上下电控制区、感抗调节区，用于控制程控电抗器的上下电及改变无功补偿；所述信息采集单元设有一体式电压电流采集模块，用于采集程控电抗器以及程控负载箱实际输入到被检电能表的输入信号；所述程控电抗器为单相程控可调电抗器，能够无极平滑调节感性无功电流；所述程控负载箱，用于输出预定的负载，其与程控电抗器并联或串联；所述数据处理平台根据收到的操作指令，转换成相应的控制指令，并把控制指令传输给MCU控制单元；所述MCU控制单元收到控制指令后向电抗器控制单元、程控负载箱发送命令；所述电抗器控制单元控制程控电抗器配合程控负载箱，对被检电能表输出所需的检测用的输入信号；所述信息采集单元对程控电抗器以及程控负载箱实际输入到被检电能表的输入信号进行采集，并把采集的输入信号上传至数据处理平台；所述数据处理平台根据收到输入信号，对比理论需求值，得到误差，根据误差值进行更有效的调节无功补偿的深度，实现实负荷阻抗并联输出式电能表的准确检测。2.如权利要求1所述的一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统，其特征在于，所述MCU主控单元采用了32位ARM核心的STM32F1xx系列处理器，外设丰富，稳定性好，配备232转485模块；所述输入信号包括当前的输入电压、电流、功因、有功功率、无功功率、视在功率。3.如权利要求1所述的一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统，其特征在于，所述程控电抗器包括用于产生感抗的绕组、能够改变绕组匝数的电抗器传动机；程控电抗器通过电抗器传动机带动程控电抗器内部绕组产生相对角位移，达到改变及合成绕组的有效匝数，使感抗发生变化，调节无功补偿的深度。4.如权利要求3所述的一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统，其特征在于，所述程控电抗器的感性无功电流由电抗器传动机的三相电压连接相序决定，正接增大，换相减小，并通过一组继电器控制两个交流接触器来实现；程控电抗器设有行程开关，以实现当程控电抗器输出到最大或最小值时自动停止；程控电抗器利用继电器的通断，实现程控电抗器工作状态和电抗器传动机的运行控制。5.如权利要求1所述的一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统，其特征在于，所述程控负载箱为25KW程控可调负载箱，其包括8U标准机柜，其调节分辨率为0.1A，具有0
‑
100A调节范围。6.如权利要求1
‑
5任一所述的一种实负荷阻抗输出式电能表检测系统，其特征在于，
还包括状态指示单元、交流程控源、通断继电器、继电器K2、动合型继电器K3、转换型继电器K4、正转接触器KM1、反转接触器KM2；所述状态指示单元设有指示灯，用于将程控电抗器和负载箱的运行状态呈现出来；所述交流程控源，用于对检测系统进行供电，其为三相四线供电，其电压输出端设有UH回路，所述UH回路用于与被检电能表L端电流回路串联；所述程控负载箱和程控电抗器的电压输入端分别与交流程控源的电压输出端并联；通断继电器的通断实现检测系统的上下电；继电器K2的通断实现程控电抗器的介入与否；动合型继电器K3的通断实现正转接触器KM1或反转接触器KM2的线圈上下电；动合型继电器K3常开触点分别接转换型继电器K4的中间动触点和三相四线供电的U回路；转换型继电器K4实现正转接触器KM1或反转...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩圆勋，郑荐中，陈婧，姚元其，干晓明，许寅，
申请(专利权)人：浙江涵普电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：