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可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:5983431閱讀:276來源:國知局
專利名稱:可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及ー種可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng),涉及的是ー種智能變電站數(shù)字化電度表校驗過程中的模擬量同步溯源。屬于電カ系統(tǒng)智能變電站儀器設(shè)備校驗與檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
目前,智能變電站以及數(shù)字化變電站的發(fā)展已經(jīng)進入到大面積工程應用階段,隨著電子式互感器、合并單元以及智能単元的大量應用,數(shù)字量輸入電能表也已開始在電カ系統(tǒng)大面積應用。江蘇凌創(chuàng)電氣、湖南威勝、南京新寧光電等公司均有數(shù)字量輸入電能表產(chǎn)品推出,數(shù)字量輸入電能表也逐漸進入計量體系,數(shù)字量輸入的電能表目前都是采用數(shù)字量直接接入采用理論計算得出實際的電能量來進行貿(mào)易結(jié)算。但由于目前的常規(guī)變電站計量溯源體系是依賴模擬量溯源體系,所以其計量準確度是依賴傳統(tǒng)的校表臺來實現(xiàn),而數(shù) 字量輸入的電能表是采用的數(shù)字化采樣系統(tǒng),其本質(zhì)是與模擬量采集系統(tǒng)是無關(guān)的所以目前的數(shù)字化計量系統(tǒng)還不能依賴傳統(tǒng)校驗體系來進行計量溯源。目前數(shù)字化的標準源在計量范疇是缺失的,所以這成了目前數(shù)字化計量在溯源過程中的問題還無從解決,這成了制約智能變電站和數(shù)字化變電站發(fā)展的最大障礙。而現(xiàn)在所有的數(shù)字化計量都是采用數(shù)字量比對方法,虛負載校驗或?qū)嵷撦d校驗,其本質(zhì)都是利用數(shù)字化標準源來對被試數(shù)字量輸入電能表來進行校驗,但其是不滿足我們數(shù)字化計量體系的溯源要求的。所以從目前現(xiàn)狀來看,迫切需要一種校驗系統(tǒng)來對數(shù)字量輸入電能表來進行校驗,并同時可以按照模擬的溯源體系來進行溯源,滿足我們傳統(tǒng)的校表體系對于計量的要求也可解決數(shù)字化的計量問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決智能變電站以及數(shù)字化變電站對于數(shù)字量輸入電能表校驗溯源的迫切要求,并針對目前現(xiàn)有智能設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀,開發(fā)出ー套可同步支持模擬量溯源的數(shù)字化電度表校驗系統(tǒng),以滿足電カ系統(tǒng)用戶對于智能變電站數(shù)字量輸入電能表的校驗需求。本實用新型是采取以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的ー種可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng),其特征在干包括同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀及其后臺配置系統(tǒng),所述同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀與傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺相連,用于將傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺的模擬量輸出轉(zhuǎn)換成滿足智能變電站或數(shù)字化變電站需要的數(shù)字量信號,實時計算模擬量的電度并傳送給傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺;所述后臺配置系統(tǒng)與同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀相連,用于配置同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀,按照被試數(shù)字化電度表的模型得出數(shù)字化電度表檢驗儀采樣速率以及傳輸報文格式,按照被試數(shù)字化電度表的脈沖常數(shù)配置同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀的作為被試品的脈沖常數(shù),所述同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀與數(shù)字量輸入電能表相連,數(shù)字量輸入電能表與傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺相連。前述的可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng),其特征在于所述同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀與后臺配置系統(tǒng)通過以太網(wǎng)進行行通信。本實用新型所達到的有益效果本實用新型的系統(tǒng)可以很好的做到數(shù)字化電度表的模擬量溯源體系,在現(xiàn)階段解決沒有數(shù)字化標準源的情況下的數(shù)字量輸入電能表計量的同步溯源問題,為智能變電站和數(shù)字化變電站的大面積推廣提供完善的技術(shù)支撐。

圖I本實用新型可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型的技術(shù)解決方案如附圖I所示,本發(fā)明的技術(shù)解決方案為利用傳統(tǒng)校表臺的模擬量溯源原理,采用高精度AD的模數(shù)轉(zhuǎn)換,將傳統(tǒng)校表臺的模擬量輸出轉(zhuǎn)換成滿足智能變電站或數(shù)字化變電站需要的數(shù)字量信號,從而對數(shù)字量輸入電能表來進行模擬量溯源校驗,但由于這種轉(zhuǎn)換存在多級誤差的可能性,所以在校驗過程中必須消除由于AD轉(zhuǎn)換以及內(nèi)部電流、電壓轉(zhuǎn)換過程中造成的誤差累積進入數(shù)字量輸入電能表的校驗誤差,所以必須同步將這種采集系統(tǒng)所造成的誤差送給傳統(tǒng)模擬量校表臺。校表臺校驗數(shù)字量輸入電能表所產(chǎn)生的誤差Ec是校驗儀本身在模數(shù)過程中所造成的誤差Ea和數(shù)字量輸入電能表本身的誤差Eb的總和,所以我們必須在同等條件下同步測出校驗儀本身在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中的誤差。那么數(shù)字量輸入電能表的誤差Eb=Ec_Ea。要實現(xiàn)這種校驗,必須保證綜合誤差Ec與數(shù)字量輸入電能表校驗儀本身的誤差Ea是在同一時刻的校驗結(jié)果。從而實現(xiàn)數(shù)字量輸入電能表的模擬量溯源。傳統(tǒng)校表臺通過脈沖接收,同時計算出數(shù)字量輸入電能表校驗儀的誤差,以及數(shù)字量輸入電能表校驗儀與數(shù)字量輸入電能表的綜合誤差。后臺配置系統(tǒng)用來配置數(shù)字量輸入電能表校驗儀,按照被試數(shù)字量輸入電能表的模型來得出數(shù)字量輸入電能表檢驗儀采樣速率以及傳輸報文格式,按照被試數(shù)字量輸入電能表的脈沖常數(shù)來配置數(shù)字量輸入電能表校驗儀作為被試品的脈沖常數(shù)。數(shù)字量輸入電能表校驗儀實時計算模擬量的電能并傳送給傳統(tǒng)的校表臺,來確定當前的模擬量轉(zhuǎn)換誤差,同時根據(jù)被試合并単元的采樣速率自動調(diào)節(jié)采樣速率來進行采集,做到與數(shù)字量發(fā)送數(shù)據(jù)的一致性;并支持多種計量測試方式,可以作為被試品來進行測試,也可以作為試驗裝置來直接測試被試數(shù)字量輸入電能表。本實用新型主要包括兩個部分同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀及其后臺配置系統(tǒng)。同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀的作用是傳統(tǒng)校表臺的模擬量輸出轉(zhuǎn)換成滿足智能變電站或數(shù)字化變電站需要的數(shù)字量信號,并實時計算模擬量的電能并傳送給傳統(tǒng)的校表臺;后臺配置系統(tǒng)是配置數(shù)字量輸入電能表校驗儀,按照被試數(shù)字量輸入電能表的模型來得出數(shù)字量輸入電能表檢驗儀采樣速率以及傳輸報文格式,按照被試數(shù)字量輸入電能表的脈沖常數(shù)來配置數(shù)字量輸入電能表校驗儀的作為被試品的脈沖常數(shù)。[0016]本實用新型針對數(shù)字量輸入電能表校驗或檢測過程是系統(tǒng)通過高精度的AD采集,將采集后的數(shù)據(jù)通過光纖以太網(wǎng)按照EC61850-9協(xié)議發(fā)給被試數(shù)字量輸入電能表,并同步將模擬量計算出電能然后通過脈沖送給傳統(tǒng)式模擬量校驗儀來進行電能校驗。實施例I同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀的處理CPU采用摩托羅拉新一代POWERPC MPC8247,使裝置的穩(wěn)定性和運算速度得到可靠保證,光發(fā)送器件采用Agilent (安捷倫)公司的光發(fā)器件,AD芯片采用美國美信公司的MAXIMl 1046,變采樣速率控制芯片采用XILEX公司的FPGA芯片來實現(xiàn),與被試電度表接ロ采用ST,光纖波長采用1310nm。配置參數(shù)通過后臺配置系統(tǒng)導入,來實現(xiàn)校驗儀的變采樣速率采集以及報文發(fā)送,后臺系統(tǒng)與校驗儀之間通過以太網(wǎng)相連。數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng)是通過高精度的AD采集,將采集后的數(shù)據(jù)通過光纖以太網(wǎng)按照IEC61850-9協(xié)議同步發(fā)給被試電能表,并同步將模擬量計算出電能然后通過脈沖送給傳統(tǒng)式模擬量校驗臺來進行電能校驗。 為了適應智能變電站以及數(shù)字化變電站快速發(fā)展,針對智能變電站以及數(shù)字化變電站計量的特點,按照IEC 61850協(xié)議并考慮到計量體系的模擬量溯源的原理,為了滿足各個廠家數(shù)字量輸入電能表以及傳統(tǒng)校表裝置對于計量校驗的要求,所以本系統(tǒng)具有以下技術(shù)特征I、具有高精度的AD采集系統(tǒng)。采用高精度的AD芯片來實現(xiàn)模擬量的采集;2、可以導入被測數(shù)字量輸入電能表的模型文件,按照IEC 61850的協(xié)議格式來發(fā)送報文;3、實時計算模擬量的電能,以脈沖的方式送給傳統(tǒng)的校表臺,來確定當前的模擬
量轉(zhuǎn)換誤差;4、自動調(diào)節(jié)采樣速率,根據(jù)被試合并單元的采樣速率來進行采集,做到與數(shù)字量發(fā)送數(shù)據(jù)的一致性,以防止由于模擬量采樣過程中的頻率混疊而造成數(shù)字化電度表在校驗過程中的測試誤差;5、可支持多種計量測試方式,可以作為被試品來進行測試,也可以作為試驗裝置來直接測試被試數(shù)字量輸入電能表;除上述實施例外,凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案,均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng),其特征在于包括同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀及其后臺配置系統(tǒng),所述同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀與傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺相連,用于將傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺的模擬量輸出轉(zhuǎn)換成滿足智能變電站或數(shù)字化變電站需要的數(shù)字量信號,實時計算模擬量的電能并傳送給傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺;所述后臺配置系統(tǒng)與同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀相連,用于配置同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀,按照被試數(shù)字量輸入電能表的模型得出數(shù)字量輸入電能表檢驗儀采樣速率以及傳輸報文格式,按照被試數(shù)字量輸入電能表的脈沖常數(shù)配置同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀的作為被試品的脈沖常數(shù),所述同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀與數(shù)字量輸入電能表相連,數(shù)字量輸入電能表與傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng),其特征在于所述同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀與后臺配置系統(tǒng)通過以太網(wǎng)進行通ィ目。
專利摘要本實用新型公開了一種可同步支持模擬量溯源的數(shù)字量輸入電能表校驗系統(tǒng),包括同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀及其后臺配置系統(tǒng),所述同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀與傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺相連,用于將傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺的模擬量輸出轉(zhuǎn)換成滿足智能變電站或數(shù)字化變電站需要的數(shù)字量信號,實時計算模擬量的電能并傳送給傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺;所述后臺配置系統(tǒng)與同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀相連,所述同步模擬量溯源數(shù)字量輸入電能表校驗儀與數(shù)字量輸入電能表相連,數(shù)字量輸入電能表與傳統(tǒng)模擬量電能表校驗臺相連。本實用新型可以解決沒有數(shù)字化標準源的情況下的數(shù)字量輸入電能表計量的同步溯源問題。
文檔編號G01R35/04GK202600133SQ20122027668
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者孫健, 伍雪峰, 王忠東, 袁宇波, 湯漢松 申請人:江蘇省電力公司電力科學研究院, 江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司
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