今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種用于寬頻電能表計(jì)量運(yùn)行誤差的實(shí)時(shí)比對方法。該專利由國家電網(wǎng)公司、江蘇省電力公司、江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、福建億榕信息技術(shù)有限公司申請，并于2017年8月8日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及一種用于寬頻電能表計(jì)量運(yùn)行誤差的實(shí)時(shí)比對方法，屬于電能計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)明背景

目前，國家電網(wǎng)公司投入實(shí)際運(yùn)營的電能計(jì)量裝置，基本上都是傳統(tǒng)電磁式電流互感器、傳統(tǒng)電磁式電壓互感器加上配套傳統(tǒng)電能表的技術(shù)方案，該方案技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，維護(hù)簡單，因而得到了廣泛地應(yīng)用。但是，隨著電網(wǎng)系統(tǒng)日趨龐大，傳輸特性更加復(fù)雜，尤其是當(dāng)前很多電能計(jì)量方案，只考慮工頻范圍內(nèi)的能量傳遞，沒有把諧波因素考慮在內(nèi)，嚴(yán)重地影響了計(jì)量的精確性和公正性，因此，發(fā)明一種可以廣泛評估現(xiàn)有電能表的計(jì)量特性的方法尤為必要。

目前，國內(nèi)外對傳統(tǒng)的電能表的計(jì)量準(zhǔn)確度的檢測，對于安裝前的電能表基本上是通過單位時(shí)間內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量裝置的電能脈沖計(jì)量比對的方式進(jìn)行；對于已投入現(xiàn)場運(yùn)行的電能表的檢測，一般不考慮傳統(tǒng)電磁式互感器的電磁特性影響，即缺乏對計(jì)量二次入線的電能質(zhì)量實(shí)時(shí)分析和比對，因此，校驗(yàn)的結(jié)果往往不甚理想，導(dǎo)致變電站的電能計(jì)量的準(zhǔn)確性和可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服對傳統(tǒng)的電能計(jì)量裝置的計(jì)量準(zhǔn)確度的檢測時(shí)，缺乏對計(jì)量二次入線的電能質(zhì)量實(shí)時(shí)分析和比對，校驗(yàn)結(jié)果不理想，導(dǎo)致變電站的電能計(jì)量的準(zhǔn)確性和可靠性降低的問題。本發(fā)明的用于寬頻電能表計(jì)量運(yùn)行誤差的實(shí)時(shí)比對方法，適用于出廠前對電能表的校準(zhǔn)、各科研機(jī)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展電能表計(jì)量準(zhǔn)確度相關(guān)實(shí)驗(yàn)、對變電站等已安裝投入的電能表進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和檢測等多項(xiàng)工作，確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性和可靠性，具有良好的應(yīng)用前景。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于寬頻電能表計(jì)量運(yùn)行誤差的實(shí)時(shí)比對方法，其特征在于：包括以下步驟，步驟（1），將二次側(cè)的電流、電壓信號分別輸出將待測的寬頻電能表、標(biāo)準(zhǔn)的電能表進(jìn)行同步采樣，并輸出待測的寬頻電能表對應(yīng)的第一電流、電壓采樣信號，標(biāo)準(zhǔn)的電能表對應(yīng)的第二電流、電壓采樣信號；步驟（2），將兩路待測的寬頻電能表的電能脈沖分別輸出第一電能脈沖計(jì)量單元、第二電能脈沖計(jì)量單元，并輸出第一電能計(jì)量信號、第二電能計(jì)量信號；步驟（3），將第一電流、電壓采樣信號，第二電流、電壓采樣信號分別輸入電能計(jì)量單元，通過電能計(jì)量單元對待測的寬頻電能表、標(biāo)準(zhǔn)的電能表進(jìn)行實(shí)時(shí)電能計(jì)算，并輸出待測的寬頻電能表對應(yīng)的第三電能計(jì)量信號、標(biāo)準(zhǔn)的電能表對應(yīng)的第四電能計(jì)量信號；步驟（4），將第一電能計(jì)量信號、第二電能計(jì)量信號、第三電能計(jì)量信號、第四電能計(jì)量信號分別輸入電能比對單元，電能比對單元四路電能計(jì)量信號進(jìn)行周期性的連續(xù)計(jì)算和比對，間隔時(shí)間為1分鐘；步驟（5），將第一電流、電壓采樣信號，第二電流、電壓采樣信號分別輸入諧波分析單元，通過諧波分析單元對兩路電流、電壓采樣信號進(jìn)行實(shí)時(shí)諧波分析。

前述的一種用于寬頻電能表計(jì)量運(yùn)行誤差的實(shí)時(shí)比對方法，其特征在于：步驟（1）待測的寬頻電能表、標(biāo)準(zhǔn)的電能表對二次側(cè)的電流、電壓信號采用高速高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行同步采樣，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片型號為AD7606，采樣速度為12 .8KHz，采樣位數(shù)為16位。

步驟（2）第一電能脈沖計(jì)量單元、第二電能脈沖計(jì)量單元輸出第一電能計(jì)量信號、第二電能計(jì)量信號的方法通過采集電能脈沖，對單位時(shí)間內(nèi)的電能脈沖計(jì)數(shù)得到對應(yīng)的電能計(jì)量信號。

步驟（3），通過電能計(jì)量單元對待測的寬頻電能表、標(biāo)準(zhǔn)的電能表進(jìn)行實(shí)時(shí)電能計(jì)算，包括有功功率計(jì)算、無功功率計(jì)算。

步驟（4），電能比對單元四路電能計(jì)量信號進(jìn)行周期性的連續(xù)計(jì)算和比對的方法為，1）電能計(jì)算單元實(shí)時(shí)進(jìn)行各路電能計(jì)量信號的電能計(jì)算，并通過積分器對各路的電能值進(jìn)行累計(jì)，在計(jì)時(shí)器的控制下，進(jìn)行周期性的連續(xù)計(jì)算和比對；2）以第二電能計(jì)量信號為標(biāo)準(zhǔn)，通過電能計(jì)算單元對第一電能計(jì)量信號、第三電能計(jì)量信號、第四電能計(jì)量信號進(jìn)行周期的有功電能比對；3）以第二電能計(jì)量信號為標(biāo)準(zhǔn)，對第一電能計(jì)量信號、第三電能計(jì)量信號、第四電能計(jì)量信號進(jìn)行周期的無功電能比對。

步驟（5）通過諧波分析單元對兩路電流、電壓采樣信號進(jìn)行實(shí)時(shí)諧波分析的方法，包括1）對兩路電流、電壓采樣信號進(jìn)行快速傅里葉變換；2）在頻域計(jì)算工頻分量、諧波分量的幅值和相位。

前述的一種用于寬頻電能表計(jì)量運(yùn)行誤差的實(shí)時(shí)比對方法，其特征在于：所述諧波分量的幅值和相位為21次諧波信號。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的用于寬頻電能表計(jì)量運(yùn)行誤差的實(shí)時(shí)比對方法，適用于出廠前對電能表的校準(zhǔn)、各科研機(jī)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展電能表計(jì)量準(zhǔn)確度相關(guān)實(shí)驗(yàn)、對變電站等已安裝投入的電能表進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和檢測等多項(xiàng)工作，確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性和可靠性，具有良好的應(yīng)用前景。