本发明专利技术实施例公开了一种电能计量仿真方法、装置和系统，本发明专利技术实施例在嵌入了MATLAB平台的dSPACE系统中转换及处理，根据功率理论编制计量算法形成计量算法模型库，可对不同原理和算法的电能表计量准确性进行仿真及分析，克服了现有技术中不同原理的标准表对检定结果产生影响导致的局限性；并且将采集到的实际负荷和/或虚拟负荷的电压、电流参量利用dSPACE系统的参量计算处理及所述MATALAB平台的算法调用及软件扩展功能，实现了实际负荷电参量采集和处理及非正弦无功计量的算法优化，提高了电能表在实际应用环境下的计量准确性。
Electric energy metering verification method, device and system
The embodiment of the invention discloses an electric energy metering device and system simulation method, the embodiment of the invention, conversion and processing in dSPACE system embedded in the MATLAB platform, according to the theory of compiling power measurement algorithm formation measurement algorithm of different model base, the principle and algorithm of electric metering accuracy of simulation and analysis. To overcome the existing technologies of different principle standard table generation limitations caused on the test results; and capture the actual load and / or virtual load voltage and current parameters by using dSPACE system parameter calculation processing and the MATALAB platform and software algorithm called extended function, realizes the actual load of electrical parameters the acquisition and processing and non sinusoidal reactive power measurement algorithm, improve the electric energy metering accuracy in the actual application environment.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电能计量
，更具体地说，涉及一种电能计量仿真方法、装置和系统。
技术介绍
目前，电能的计量是通过电能表测定负载消耗电能进行，对于电能表的计量准确性需利用标准电能计量装置检定。标准的电能计量装置是由功率源、标准电能表、误差采集器和分析软件组成，其测试方法为比较法，即将虚拟功率源输出的功率，采集的标准电能表和被测电能表累积的电能值进行比较，通过计算得到计量误差后进行电能计量的进一步分析。然而，利用该种电能计量装置检定电能表的方式至少存在如下问题由于标准电能计量装置的计 量原理和算法不同，测试的分析结果不同而造成对电能表检定的通用度低，且上述计量方式难于对非正弦的无功电能计量，另外由于实际应用的电能表均测定实际负荷，故针对虚拟功率检定方式不能保证电能表在实际应用环境下的计量准确性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种电能计量仿真方法、装置和系统，以实现提高对电能表检定的通用度及电能表在实际应用环境下计量准确性。一种电能计量仿真方法，包括将采集到的实际负荷和/或虚拟负荷的电压和电流参量输入至dSPACE系统中进行模数转换，得到转换数据，所述dSPACE系统嵌入矩阵实验室MATLAB平台；将所述转换数据发送至所述MATLAB平台并调用电能计量算法模型库进行电能计量仿真及分析。本实施方式将采集到的实际的负荷及虚拟负荷的电参量，经过dSPACE系统的参量计算处理及所述MATALAB平台的算法调用及软件扩展功能，实现了实际负荷电参量采集和处理及非正弦无功计量的算法优化，可对不同原理和算法的电能表计量准确性仿真及分析，从而为根据实际负荷情况选择合理的计量原理提供了技术依据，保证了对电能计量检定通用度，及电能表在实际应用环境下的测试准确性。优选地，当采集到的负荷为实际负荷时，利用传感器采集到的实际负荷的电压和电流参量经过调理电路的隔离处理，转换为与所述dSPACE系统匹配的电信号。传感器采集实际负荷的电压、电流参数并将其转换为隔离的适合dSPACE处理的电信号。所述调理电路实现阻抗匹配、信号放大与滤波功能。优选地，当采集到的负荷为虚拟负荷时，调用标准源模型库中的指定标准源，由所述MATALAB平台利用所述指定标准源计算得到的电压和电流参量输入至所述dSPACE中产生标准源信号。所述标准源模型库中提供典型谐波源信号，或从现场录波数据形成的标准源信号，模拟输出实际电网电压、电流信号等。优选地，在所述MATALAB平台下通过图形用户界面⑶I构建可视化界面，显示电能计量仿真及分析的结果，并调用所述电能计量算法模型库的算法及所述标准源模型库中的指定标准源。所述MATALAB平台实现对所述dSPACE系统的控制以模拟电能表，基于所述平台的可视化界面显示电能计量结果，并具有调用电能计量算法模型库的算法及所述标准源模型库中的指定标准源，从而使得所述MATALAB平台可进行电能计量仿真及分析。一种电能计量仿真装置，包括dSPACE系统、矩阵实验室MATALAB平台和电能计量算法模型库，其中将采集到的实际负荷和/或虚拟负荷的电压和电流参量输入至dSPACE系统中进行模数转换，得到转换数据，所述dSPACE系统嵌入矩阵实验室MATLAB平台；矩阵实验室MATALAB平台将接收到的转换数据结合调用的电能计量算法模型库指定算法模型进行电能计量仿真及分析。优选地，当所述负荷为实际负荷时，所述装置还包括信号采集前端设备，包括 采集实际负荷电压和电流参量的传感器，及将该参量经隔离处理转换为与所述dSPACE系统匹配的电信号的调理电路。优选地，当采集到的负荷为虚拟负荷时，还包括标准源模型库，所述标准模型库调用所述标准源模型库中的指定标准源，由所述MATALAB平台利用所述指定标准源计算得到的电压和电流参量输入至所述dSPACE系统中产生标准源信号。上述实施方式中的装置与方法对应，构建了基于dSPACE平台及MATALAB系统的仿真装置，拥有高速的计算能力及易于调试和扩展的软件环境，保证了实际负荷的电参量采集、非正弦无功计量分析，实现了电能计量检定的通用度，及电能表在实际应用环境下的测试准确性。优选地，所述装置还包括电能计量可视化界面，该界面在所述MATALAB平台下通过图形用户界面GUI构建，用于显示电能计量仿真结果，并调用所述电能计量算法模型库的算法及所述标准源模型库中的指定标准源进行电能计量仿真及分析。优选地，所述装置还包括与所述dSPACE系统相接的GPS时钟模块，该模块输出时钟信号校准所述dSPACE系统内部时钟。本实施例中所述GPS时钟模块提高了计时精度，实现对电压、电流信号以及三相电压、电流信号的同步采样，也可提供多个被检电能表的时间基准。一种电能计量仿真系统，包括实际负荷和/或虚拟负荷、电能计量检定装置、处理器、接口电路和被检电能表，其中所述电能计量仿真装置包括dSPACE系统、矩阵实验室MATALAB平台和电能计量算法模型库， 其中将采集到的实际负荷和/或虚拟负荷的电压和电流参量输入至dSPACE系统中进行模数转换，得到转换数据，所述dSPACE系统嵌入矩阵实验室MATLAB平台；矩阵实验室MATALAB平台将接收到的转换数据结合调用的电能计量算法模型库指定算法模型进行电能计量仿真及分析。所述处理器与所述dSPACE系统通讯，所述实际负荷通过所述接口电路分别与所述被检电能表与所述dSPACE系统连接。所述系统与上述方法、装置分别对应，该系统整合了处理器，处理器可为计算机终端，所述被检电能表可通过所述接口电路连接多个，同时与所述系统配合进行仿真。优选地，所述电能计量仿真装置还包括信号采集前端设备，当所述负荷为实际负荷时，所述信号采集前端设备包括采集实际负荷电压和电流参量的传感器，及将该参量经隔离处理转换为与所述dSPACE系统匹配的电信号的调理电路。优选地，所述电能计量仿真装置还包括标准源模型库，当采集到的负荷为虚拟负荷时，所述标准源模型库调用所述标准源模型库中的指定标准源，由所述MATALAB平台利用所述指定标准源计算得到的电压和电流参量输入至所述dSPACE系统中产生标准源信号。 从上述的技术方案可以看出，本专利技术实施例在嵌入了 MATLAB平台的dSPACE系统中转换及处理，根据功率理论编制计量算法形成计量算法模型库，可对不同原理和算法的电能表计量准确性进行仿真及分析，克服了现有技术中不同原理的标准表对检定结果产生影响导致的局限性；并且将采集到的实际负荷和/或虚拟负荷的电压、电流参量利用 dSPACE系统的参量计算处理及所述MATALAB平台的算法调用及软件扩展功能，实现了实际负荷电参量采集和处理及非正弦无功计量的算法优化，提高了电能表在实际应用环境下的计量准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种电能计量仿真方法流程图；图2为本专利技术又一实施例公开的一种电能计量仿真方法流程图；图3为本专利技术又一实施例公开的一种电能计量仿真方法流程图；图4为本专利技术实施例公本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电能计量仿真方法，其特征在于，包括：将采集到的实际负荷和／或虚拟负荷的电压和电流参量输入至ｄＳＰＡＣＥ系统中进行模数转换，得到转换数据，所述ｄＳＰＡＣＥ系统嵌入矩阵实验室ＭＡＴＬＡＢ平台；将所述转换数据发送至所述ＭＡＴＬＡＢ平台并调用电能计量算法模型库进行电能计量仿真及分析。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李胜芳，胡晓锐，侯兴哲，付志红，
申请(专利权)人：重庆电力科学试验研究院，
类型：发明
国别省市：85
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