快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊，本發(fā)明通過(guò)對(duì)批量電能表基本誤差試驗(yàn)的試驗(yàn)前等待時(shí)間以及試驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行壓縮，有效提高了批量電能表檢定效率。并且該方法可應(yīng)用于各類(lèi)人工以及自動(dòng)化電能計(jì)量裝置的檢定系統(tǒng)，有利于進(jìn)一步完善智能電能表檢定方案和滿足供電單位用表需求，提升了計(jì)量檢定裝置檢定管理水平。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電能計(jì)量領(lǐng)域領(lǐng)域，尤其是一種快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝 置脈沖對(duì)齊控制模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 電能表是一種測(cè)量額定電壓下，所通過(guò)的時(shí)變功率對(duì)時(shí)間積分的計(jì)量器具。
[0003] 基本誤差試驗(yàn)為電能表的準(zhǔn)確度試驗(yàn)。通常采用比較法進(jìn)行電能表的準(zhǔn)確度試 驗(yàn)，即由功率源向標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表輸送相同功率，由誤差計(jì)算器接收標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表的輸 出脈沖并計(jì)算被檢表的相對(duì)誤差。標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表都標(biāo)稱(chēng)有脈沖常數(shù)(每通過(guò)lkWh電能輸 出的脈沖數(shù)），測(cè)量時(shí)認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖常數(shù)心是真實(shí)值，而被檢表的脈沖常數(shù)1是名義值。 Ks遠(yuǎn)大于Km。同一塊電能表1是定值，因此負(fù)載功率越大脈沖頻率越高，脈沖間隔TP越小。
[0004] 電能表基本誤差試驗(yàn)方法是:試驗(yàn)確定被檢表Ν(通常Ν〈10)個(gè)脈沖間隔的時(shí)間內(nèi)， 標(biāo)準(zhǔn)表所發(fā)出的脈沖數(shù)Μ。
計(jì)算被檢表的相對(duì)誤差。測(cè) 量時(shí)間的長(zhǎng)度為等待被檢表發(fā)出第一個(gè)脈沖的時(shí)間Τ與Ν個(gè)脈沖間隔時(shí)間ΝΤΡ之和。理論分 析表明，由于被檢表第一個(gè)脈沖出現(xiàn)的時(shí)間具有隨機(jī)性，當(dāng)同一批次被檢表數(shù)量超過(guò)30時(shí)， 等待時(shí)間Τ超過(guò)0.9ΤΡ的概率高達(dá)0.96。
[0005] 隨著國(guó)網(wǎng)公司低壓集抄工程的開(kāi)展，大批量換裝智能表，進(jìn)而導(dǎo)致智能表檢定工 作量劇增。為了完成檢定任務(wù)，應(yīng)對(duì)智能表的大量需求，本發(fā)明提出了快速批量電能表基本 誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊，通過(guò)減少電能表準(zhǔn)確度試驗(yàn)的時(shí)間，提高電能表檢 測(cè)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)合理、使用方便、安全 可靠、提高效率的快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊，其特征在于：
[0009] 交流電源的輸出端連接電源控制器，電源控制器的輸出端連接被檢電能表向被檢 電能表供電，被檢電能表連接有一脈沖信號(hào)捕捉模塊，該脈沖信號(hào)捕捉模塊的輸出/輸出端 口連接中央控制器，將捕捉到的脈沖信號(hào)輸送給中央控制器，并且，中央控制器發(fā)送信號(hào)控 制脈沖信號(hào)捕捉模塊的工作；
[0010] 中央控制器的一個(gè)輸出端連接電源控制器，調(diào)控電源控制器的工作；
[0011] 被檢電能表還同時(shí)連接電壓采樣模塊以及電流采樣模塊，電流采樣模塊和電壓采 樣模塊的輸出端均連接到一乘和電路的輸入端將電流采樣結(jié)果和電壓采樣結(jié)果傳輸給乘 和電路，該乘和電路的輸出端連接參比電路的輸入端，參比電路的輸出端連接中央控制器；
[0012] 中央控制器的一個(gè)輸出/輸出端口連接高速高精度計(jì)時(shí)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)互通；
[0013] 中央控制器的一個(gè)輸入端連接標(biāo)準(zhǔn)源表；
[0014] 批量電能表基本誤差試驗(yàn)方案：
[0015] 脈沖間隔時(shí)間Tq，電源控制器先通入一定時(shí)間Ti大電流，通過(guò)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)時(shí) 目標(biāo)；
[0016] 然后在定值電壓U下，切換為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電流IQ，通過(guò)時(shí)間T2,達(dá)到剩余部分電能消耗 Ε2 ；
[0017] 電能表基本誤差試驗(yàn)檢定時(shí)間的長(zhǎng)度為等待被檢表發(fā)出第一個(gè)脈沖的時(shí)間TjlJ 第N個(gè)脈沖的間隔時(shí)間N*Tq之和。
[0018] 而且，具體步驟為：
[0019] ⑴通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)表上安裝計(jì)數(shù)器；
[0020] ⑵批量電能表起動(dòng)試驗(yàn)檢定，計(jì)算在一定值電壓U下，使用較大電流Im通過(guò)時(shí)間 T1，達(dá)到目標(biāo)電能消耗E1時(shí)，得到標(biāo)準(zhǔn)表在電能E1值中所輸出的脈沖數(shù)約Ks 1;
[0021] ⑶批量電能表潛動(dòng)試驗(yàn)檢定，在一定值電壓U下，使用較大電流Im通過(guò)被檢表和標(biāo) 準(zhǔn)表；
[0022] ⑷批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到達(dá)脈沖數(shù)Ksl時(shí)，在一定值電壓 U下，切換為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電流IQ，直到被檢表發(fā)出脈沖；
[0023] (5)檢定結(jié)束:進(jìn)行檢定結(jié)果判斷，判斷為"是"則試驗(yàn)結(jié)束;判斷結(jié)果為"否"則試驗(yàn) 未結(jié)束，則重復(fù)步驟⑴至步驟⑷直至檢定結(jié)束。
[0024] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
[0025] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)批量電能表基本誤差試驗(yàn)的試驗(yàn)前等待時(shí)間以及試驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行壓 縮，有效提高了批量電能表檢定效率。并且該方法可應(yīng)用于各類(lèi)人工以及自動(dòng)化電能計(jì)量 裝置的檢定系統(tǒng)，有利于進(jìn)一步完善智能電能表檢定方案和滿足供電單位用表需求，提升 了計(jì)量檢定裝置檢定管理水平。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1為縮短脈沖間隔標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間TQ的原理框圖；
[0027]圖2為電能表準(zhǔn)確度試驗(yàn)控制原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性 的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0029] -種快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊，該控制模塊縮短 脈沖間隔標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間1^的原理框圖如圖1所示，
[0030] 交流電源的輸出端連接電源控制器，電源控制的輸出端連接被檢電能表向被檢電 能表供電，被檢電能表連接有一脈沖信號(hào)捕捉模塊，該脈沖信號(hào)捕捉模塊的輸出/輸出端口 連接中央控制器，將捕捉到的脈沖信號(hào)輸送給中央控制器，并且，中央控制器發(fā)送信號(hào)控制 脈沖信號(hào)捕捉模塊的工作；
[0031] 中央控制器的一個(gè)輸出端連接電源控制器，調(diào)控電源控制器的工作；
[0032]被檢電能表還同時(shí)連接電壓采樣模塊以及電流采樣模塊，電流采樣模塊和電壓采 樣模塊的輸出端均連接到一乘和電路的輸入端將電流采樣結(jié)果和電壓采樣結(jié)果傳輸給乘 和電路，該乘和電路的輸出端連接參比電路的輸入端，參比電路的輸出端連接中央控制器；
[0033] 中央控制器的一個(gè)輸出/輸出端口連接高速高精度計(jì)時(shí)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)互通；
[0034] 中央控制器的一個(gè)輸入端連接標(biāo)準(zhǔn)源表。
[0035]批量電能表基本誤差試驗(yàn)方案：
[0036] 先通大電流以縮短被檢表的脈沖間隔時(shí)間Tq，即先通入一定時(shí)間Ti大電流，通過(guò)計(jì) 數(shù)器實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)時(shí)目標(biāo);然后在定值電壓U下，切換為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電流I Q，通過(guò)時(shí)間T2,達(dá)到剩 余部分電能消耗Ε2;電能表基本誤差試驗(yàn)檢定時(shí)間的長(zhǎng)度為等待被檢表發(fā)出第一個(gè)脈沖的 時(shí)間T q到第Ν個(gè)脈沖的間隔時(shí)間N*Tq之和；
[0037] 而對(duì)于檢定試驗(yàn)等待時(shí)間，理論分析表明，由于被檢表第一個(gè)脈沖出現(xiàn)的時(shí)間具 有隨機(jī)性，當(dāng)同一批次被檢表數(shù)量超過(guò)30時(shí)，等待時(shí)間T超過(guò)0.9T q的概率高達(dá)0.96，同樣可 以通過(guò)先通大電流以縮短被檢表的脈沖間隔時(shí)間的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)縮短。
[0038] 具體步驟為：
[0039]⑴通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)表上安裝計(jì)數(shù)器；
[0040] ⑵批量電能表起動(dòng)試驗(yàn)檢定，計(jì)算在一定值電壓U下，使用較大電流Im通過(guò)時(shí)間 T1，達(dá)到目標(biāo)電能消耗E1時(shí)，得到標(biāo)準(zhǔn)表在電能E1值中所輸出的脈沖數(shù)約Ks 1;
[0041] ⑶批量電能表潛動(dòng)試驗(yàn)檢定，在一定值電壓U下，使用較大電流Im通過(guò)被檢表和標(biāo) 準(zhǔn)表；
[0042] ⑷批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到達(dá)脈沖數(shù)Ksl時(shí)，在一定值電壓 U下，切換為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電流IQ，直到被檢表發(fā)出脈沖；
[0043] (5)檢定結(jié)束:進(jìn)行檢定結(jié)果判斷，判斷為"是"則試驗(yàn)結(jié)束;判斷結(jié)果為"否"則試驗(yàn) 未結(jié)束，則重復(fù)步驟⑴至步驟⑷直至檢定結(jié)束。
[0044] 基本原理
[0045] 電能表的準(zhǔn)確度試驗(yàn)通常采用比較法進(jìn)行電能表的準(zhǔn)確度試驗(yàn)，即由功率源向標(biāo) 準(zhǔn)表和被檢表輸送相同功率，由誤差計(jì)算器接收標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表的輸出脈沖并計(jì)算被檢表 的相對(duì)誤差。標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表都標(biāo)稱(chēng)有脈沖常數(shù)(每通過(guò)lkWh電能輸出的脈沖數(shù)），測(cè)量時(shí) 認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖常數(shù)1是真實(shí)值，而被檢表的脈沖常數(shù)1是名義值。K s遠(yuǎn)大于Km。同一類(lèi) 型電能表Km基本相等，因此負(fù)載功率越大脈沖頻率越高，脈沖間隔時(shí)間越小。
[0046] 由于被檢表第一個(gè)脈沖出現(xiàn)的時(shí)間具有隨機(jī)性，當(dāng)同一批次被檢表數(shù)量超過(guò)30 時(shí)，記等待時(shí)間為T(mén)w。則理論分析表明，Tw超過(guò)0.9的概率高達(dá)0.96。即一般T w> 0.9。
[0047] 被檢表兩個(gè)相鄰脈沖之間消耗的電能為一個(gè)定值，記為E。設(shè)想在一定值電壓U下， 使用較大電流Im通過(guò)時(shí)間!^，達(dá)到目標(biāo)電能消耗Ei;之后在定值電壓U下，切換為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電 流Iq，通過(guò)時(shí)間T2,達(dá)到剩余部分電能消耗E2。并記在定值電壓U下，達(dá)到電能E值，所需通過(guò) 脈沖間隔標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為T(mén) Q。
[0048] 則有e = Ei+E2 = U · L · Ti+U · IQ · Τ2，Τρ = Τι+Τ2。
[0049 ] 其中，EjP 1?是自變量，通過(guò)這兩個(gè)值可求出h，E#P I q是自變量，通過(guò)這兩個(gè)值可 求出T2。進(jìn)而可得到脈沖間隔時(shí)間。當(dāng)Im>IQ時(shí)，則有Tp<Tq，從而達(dá)到減小脈沖間隔標(biāo)準(zhǔn)時(shí) 間T Q的目標(biāo)。進(jìn)而通過(guò)控制IQ值，可實(shí)現(xiàn)!^ < IV。
[0050]例如使 Im=20IQ，Ei = 0.9E，E2 = 0.1E。
[0051 ]則可通過(guò)Ei = U · Im · Ti，E = Ei+E2 = U · Im · Ti+U · Iq · T2及Τρ = Τι+Τ2，
[0052] 推算得Τι~0·45 · T2,~1.45*T2〈〈Tq~10*T2，Ti<IV。
[0053] 由于Ks遠(yuǎn)大于Km，則可知標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖間隔遠(yuǎn)小于TQ。通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)表上安裝計(jì)數(shù) 器，得到標(biāo)準(zhǔn)表在電能E1值中所輸出的脈沖數(shù)約K sl。通過(guò)使用較大電流通過(guò)前部分能量，當(dāng) 計(jì)數(shù)器記到脈沖約數(shù)1(81時(shí)，切換被檢表通過(guò)電流，達(dá)到計(jì)數(shù)目的。
[0054]盡管為說(shuō)明目的公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理 解:在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范 圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊，其特征在于： 交流電源的輸出端連接電源控制器，電源控制器的輸出端連接被檢電能表向被檢電能 表供電，被檢電能表連接有一脈沖信號(hào)捕捉模塊，該脈沖信號(hào)捕捉模塊的輸出/輸出端口連 接中央控制器，將捕捉到的脈沖信號(hào)輸送給中央控制器，并且，中央控制器發(fā)送信號(hào)控制脈 沖信號(hào)捕捉模塊的工作； 中央控制器的一個(gè)輸出端連接電源控制器，調(diào)控電源控制器的工作； 被檢電能表還同時(shí)連接電壓采樣模塊以及電流采樣模塊，電流采樣模塊和電壓采樣模 塊的輸出端均連接到一乘和電路的輸入端將電流采樣結(jié)果和電壓采樣結(jié)果傳輸給乘和電 路，該乘和電路的輸出端連接參比電路的輸入端，參比電路的輸出端連接中央控制器； 中央控制器的一個(gè)輸出/輸出端口連接高速高精度計(jì)時(shí)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)互通； 中央控制器的一個(gè)輸入端連接標(biāo)準(zhǔn)源表； 批量電能表基本誤差試驗(yàn)方案： 脈沖間隔時(shí)間Tq，電源控制器先通入一定時(shí)間Ti大電流，通過(guò)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)時(shí)目 標(biāo)； 然后在定值電壓U下，切換為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電流IQ，通過(guò)時(shí)間T2,達(dá)到剩余部分電能消耗e2; 電能表基本誤差試驗(yàn)檢定時(shí)間的長(zhǎng)度為等待被檢表發(fā)出第一個(gè)脈沖的時(shí)間Tq到第N個(gè) 脈沖的間隔時(shí)間N*T q之和。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定裝置脈沖對(duì)齊控制模塊， 其特征在于:具體步驟為： ⑴通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)表上安裝計(jì)數(shù)器； ⑵批量電能表起動(dòng)試驗(yàn)檢定，計(jì)算在一定值電壓U下，使用較大電流Im通過(guò)時(shí)間T1，達(dá) 到目標(biāo)電能消耗E1時(shí)，得到標(biāo)準(zhǔn)表在電能E1值中所輸出的脈沖數(shù)約Ksl; (3)批量電能表潛動(dòng)試驗(yàn)檢定，在一定值電壓U下，使用較大電流Im通過(guò)被檢表和標(biāo)準(zhǔn) 表； ⑷批量電能表基本誤差試驗(yàn)檢定，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到達(dá)脈沖數(shù)Ksl時(shí)，在一定值電壓U下， 切換為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電流Iq，直到被檢表發(fā)出脈沖； (5)檢定結(jié)束:進(jìn)行檢定結(jié)果判斷，判斷為"是"則試驗(yàn)結(jié)束;判斷結(jié)果為"否"則試驗(yàn)未結(jié) 束，則重復(fù)步驟⑴至步驟⑷直至檢定結(jié)束。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK106093830SQ201610365303
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】李野, 曹?chē)?guó)瑞, 何黎菲, 顧強(qiáng), 季浩, 解巖, 董得龍, 劉裕德, 于學(xué)均, 朱逸群, 滕永興, 郭景濤, 張蒙, 張一蒙
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)天津市電力公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司