本發(fā)明涉及數(shù)字化電能表計(jì)量精度測(cè)試領(lǐng)域，具體地，涉及一種數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，架構(gòu)在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的智能變電站大量建設(shè)，基于光纖以太網(wǎng)的數(shù)字化電能表也在智能變電站中得到大量應(yīng)用。有別于傳統(tǒng)電能表，數(shù)字化電能表沒(méi)有模擬量采樣部分，而是直接通過(guò)光纖以太網(wǎng)接收合并單元傳入的IEC61850-SMV數(shù)字化采樣值報(bào)文，因此，傳統(tǒng)的電能表測(cè)試裝置也無(wú)法應(yīng)用于數(shù)字化電能表，必須采用數(shù)字化電能表專用的測(cè)試臺(tái)體。

而大量電力電子工業(yè)負(fù)載的應(yīng)用，使得電網(wǎng)負(fù)荷逐漸呈現(xiàn)隨時(shí)間動(dòng)態(tài)波動(dòng)，甚至沖擊性的特點(diǎn)。由于數(shù)字化電能表專用測(cè)試臺(tái)體只能測(cè)量數(shù)字化電能表在穩(wěn)態(tài)負(fù)荷下的計(jì)量精度，其在非線性負(fù)荷下的計(jì)量精度無(wú)法測(cè)量，使得智能變電站關(guān)口的計(jì)量精度受動(dòng)態(tài)、沖擊性負(fù)荷的影響越來(lái)越大。因此，需要有專用的裝置，來(lái)對(duì)數(shù)字化電能表在非線性負(fù)荷下的計(jì)量精度進(jìn)行測(cè)量。

目前公布的相關(guān)電能表非線性負(fù)荷下計(jì)量精度的測(cè)量裝置主要包括：

1、采用可編程單元與可控硅控制電路，生成三相動(dòng)態(tài)功率輸送給電能表，同時(shí)比對(duì)電能表輸出的有功脈沖誤差(申請(qǐng)?zhí)枺?01310659769.X，公開(kāi)號(hào)：103630871A，公開(kāi)日：2014.03.12，申請(qǐng)國(guó)：中國(guó))。這種測(cè)量裝置自身不生成電壓電流信號(hào)，而是通過(guò)可控硅按照編程邏輯，改變外部功率源輸入的電壓與電流信號(hào)形狀，來(lái)達(dá)到輸出非線性負(fù)荷的目的，同時(shí)接受電能表輸入的有功電能脈沖，進(jìn)行計(jì)量精度判定。

2、通過(guò)動(dòng)態(tài)功率信號(hào)源單元，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)制的功率源信號(hào)輸入被測(cè)電能表，進(jìn)行電能表非線性負(fù)荷測(cè)試(申請(qǐng)?zhí)枺?01410613009.X，公開(kāi)號(hào)：104345294A，公開(kāi)日：2015-2-11，申請(qǐng)國(guó)：中國(guó))。這種裝置是在設(shè)備內(nèi)部集成一個(gè)斜線功率源和指數(shù)功率源單元，直接輸出調(diào)制好的電壓與電流波動(dòng)信號(hào)，同時(shí)接受被測(cè)電能表返回的電能脈沖，進(jìn)行有功電能精度判定。

上述裝置主要針對(duì)傳統(tǒng)模擬量輸入的電能表進(jìn)行非線性負(fù)荷計(jì)量性能評(píng)測(cè)，而無(wú)法應(yīng)用于需要數(shù)字化報(bào)文輸入的數(shù)字化電能表。目前仍然未有能夠獨(dú)立測(cè)試數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置，用以測(cè)量數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置，包括非線性負(fù)荷生成單元和計(jì)量精度測(cè)量單元，其中：非線性負(fù)荷生成單元與被測(cè)數(shù)字化電能表和計(jì)量精度測(cè)量單元連接；計(jì)量精度測(cè)量單元與被測(cè)數(shù)字化電能表連接；非線性負(fù)荷生成單元用于：生成用于被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量的電流數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)和理論功率，向被測(cè)數(shù)字化電能表輸出電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)，向計(jì)量精度測(cè)量單元輸出理論功率；計(jì)量精度測(cè)量單元用于：接收被測(cè)數(shù)字化電能表根據(jù)電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)輸出的被測(cè)有功電能脈沖，接收非線性負(fù)荷生成單元輸出的理論功率，根據(jù)理論功率和被測(cè)有功電能脈沖，輸出被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。

在其中一種實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還包括：與非線性負(fù)荷生成單元連接的第一控制單元，用于接收非線性負(fù)荷模型選擇指令，向非線性負(fù)荷生成單元輸出非線性負(fù)荷模型選擇指令；非線性負(fù)荷生成單元包括：通信接口，用于接收第一控制單元輸出的非線性負(fù)荷模型選擇指令；定時(shí)器，用于在通信接口接收非線性負(fù)荷模型選擇指令后，啟動(dòng)定時(shí)器；第二控制單元，用于在啟動(dòng)定時(shí)器后，根據(jù)非線性負(fù)荷模型選擇指令，從多個(gè)非線性負(fù)荷模型函數(shù)中選擇調(diào)用一個(gè)非線性負(fù)荷模型函數(shù)，生成用于數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量的電流數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)和理論功率。

在其中一種實(shí)施例中，多個(gè)非線性負(fù)荷模型函數(shù)包括：

第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)Y₁，Y₁＝[U_a1,U_b1,U_c1,I_a1,I_b1,I_c1]；

其中，u_a1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電壓，u_b1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電壓，u_c1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電壓，i_a1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電流，i_b1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電流，i_c1第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電流，a為第一幅值參數(shù)，b為第二幅值參數(shù)，f為波形頻率，M為波形的頻率比例，U_rms為相電壓有效值，I_rms為相電流有效值，t為時(shí)間；

以及，第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)Y₂，Y₂＝[U_a2,U_b2,U_c2,I_a2,I_b2,I_c2]；

其中，u_a2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電壓，u_b2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電壓，u_c2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電壓，i_a2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電流，i_b2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電流，i_c2第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電流，a_n為二進(jìn)制序列，g(t-nT)為幅值增益，T為函數(shù)周期，n為周期數(shù)，N為非負(fù)整數(shù)集；

當(dāng)調(diào)用第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)時(shí)，電流數(shù)字信號(hào)包括：第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電流、第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電流和第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電流；電壓數(shù)字信號(hào)包括：第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電壓、第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電壓和第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電壓；當(dāng)調(diào)用第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)時(shí)，電流數(shù)字信號(hào)包括：第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電流、第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電流和第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電流；電壓數(shù)字信號(hào)包括：第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電壓、第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電壓和第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電壓。

在其中一種實(shí)施例中，計(jì)量精度測(cè)量單元包括：信號(hào)發(fā)生器，用于根據(jù)理論功率，輸出平均功率為理論功率的標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)；與信號(hào)發(fā)生器連接的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)，輸出標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖；分別與被測(cè)數(shù)字化電能表、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表連接的脈沖比對(duì)器，用于根據(jù)被測(cè)有功電能脈沖和標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖，輸出被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。

在其中一種實(shí)施例中，通過(guò)如下公式得到被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度：其中，E為被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度，M為一函數(shù)周期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖數(shù)，N為一函數(shù)周期內(nèi)的被測(cè)有功電能脈沖數(shù)，C_b為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)，C_m為被測(cè)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)，R為比例函數(shù)。

在其中一種實(shí)施例中，通過(guò)如下公式得到比例函數(shù)R：當(dāng)非線性負(fù)荷生成單元調(diào)用第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)時(shí)，比例函數(shù)R＝1；當(dāng)非線性負(fù)荷生成單元調(diào)用第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)時(shí)，比例函數(shù)R＝L/S，其中，L為a_n中二進(jìn)制數(shù)的總數(shù)，S為a_n中二進(jìn)制數(shù)為1的總數(shù)。

在其中一種實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還包括：分別與非線性負(fù)荷生成單元和被測(cè)數(shù)字化電能表連接的組包單元，用于將電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)組包生成報(bào)文，把報(bào)文發(fā)送至被測(cè)數(shù)字化電能表。

在其中一種實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還包括：與第一控制單元連接的觸摸屏液晶顯示器，用于供用戶輸入非線性負(fù)荷模型選擇指令，第一幅值參數(shù)、第二幅值參數(shù)、波形頻率、波形的頻率比例、相電壓有效值、相電流有效值、二進(jìn)制序列、幅值增益、函數(shù)周期、周期數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)和被測(cè)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)；觸摸屏液晶顯示器還用于：顯示被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度

本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置，非線性負(fù)荷生成單元向被測(cè)數(shù)字化電能表輸出電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)，向計(jì)量精度測(cè)量單元輸出理論功率；計(jì)量精度測(cè)量單元接收被測(cè)數(shù)字化電能表根據(jù)電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)輸出的被測(cè)有功電能脈沖，接收非線性負(fù)荷生成單元輸出的理論功率，根據(jù)理論功率和被測(cè)有功電能脈沖，輸出被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化電能表在非線性負(fù)荷下的計(jì)量精度的測(cè)量。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中計(jì)量精度測(cè)量單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置其中一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

鑒于目前仍然未有能夠獨(dú)立測(cè)試數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置，本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置，非線性負(fù)荷生成單元向被測(cè)數(shù)字化電能表輸出電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)，向計(jì)量精度測(cè)量單元輸出理論功率；計(jì)量精度測(cè)量單元接收被測(cè)數(shù)字化電能表根據(jù)電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)輸出的被測(cè)有功電能脈沖，接收非線性負(fù)荷生成單元輸出的理論功率，根據(jù)理論功率和被測(cè)有功電能脈沖，輸出被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化電能表在非線性負(fù)荷下的計(jì)量精度的測(cè)量。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置，包括非線性負(fù)荷生成單元和計(jì)量精度測(cè)量單元，其中：非線性負(fù)荷生成單元與被測(cè)數(shù)字化電能表和計(jì)量精度測(cè)量單元連接；計(jì)量精度測(cè)量單元與被測(cè)數(shù)字化電能表連接；非線性負(fù)荷生成單元用于：生成用于被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量的電流數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)和理論功率，向被測(cè)數(shù)字化電能表輸出電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)，向計(jì)量精度測(cè)量單元輸出理論功率；計(jì)量精度測(cè)量單元用于：接收被測(cè)數(shù)字化電能表根據(jù)電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)輸出的被測(cè)有功電能脈沖，接收非線性負(fù)荷生成單元輸出的理論功率，根據(jù)理論功率和被測(cè)有功電能脈沖，輸出被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。

實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還可以包括：與非線性負(fù)荷生成單元連接的第一控制單元，用于接收非線性負(fù)荷模型選擇指令，向非線性負(fù)荷生成單元輸出非線性負(fù)荷模型選擇指令；非線性負(fù)荷生成單元包括：通信接口，用于接收第一控制單元輸出的非線性負(fù)荷模型選擇指令；定時(shí)器，用于在通信接口接收非線性負(fù)荷模型選擇指令后，啟動(dòng)定時(shí)器；第二控制單元，用于在啟動(dòng)定時(shí)器后，根據(jù)非線性負(fù)荷模型選擇指令，從多個(gè)非線性負(fù)荷模型函數(shù)中選擇調(diào)用一個(gè)非線性負(fù)荷模型函數(shù)，生成用于數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量的電流數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)和理論功率。

具體實(shí)施時(shí)，非線性負(fù)荷生成單元的通信接口接收第一控制單元輸出的非線性負(fù)荷模型選擇指令，定時(shí)器在通信接口接收非線性負(fù)荷模型選擇指令后，啟動(dòng)定時(shí)器。非線性負(fù)荷模型的第二控制單元在啟動(dòng)定時(shí)器后，從多個(gè)非線性負(fù)荷模型函數(shù)中選擇調(diào)用一個(gè)非線性負(fù)荷模型函數(shù)，生成對(duì)應(yīng)該非線性負(fù)荷模型函數(shù)的理論功率。同時(shí)，定時(shí)器按照中斷頻率進(jìn)行中斷，產(chǎn)生多個(gè)中斷后的時(shí)間t，將其輸入到該非線性負(fù)荷模型函數(shù)中，生成每一時(shí)間對(duì)應(yīng)的三相電流數(shù)字信號(hào)和三相電壓數(shù)字信號(hào)。被測(cè)數(shù)字化電能表根據(jù)每一時(shí)間對(duì)應(yīng)的三相電流數(shù)字信號(hào)和三相電壓數(shù)字信號(hào)，輸出被測(cè)有功電能脈沖；計(jì)量精度測(cè)量單元根據(jù)理論功率和被測(cè)有功電能脈沖，輸出被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。

實(shí)施例中，多個(gè)非線性負(fù)荷模型函數(shù)可以包括：第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)Y₁，Y₁＝[U_a1,U_b1,U_c1,I_a1,I_b1,I_c1]；

其中，u_a1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電壓，u_b1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電壓，u_c1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電壓，i_a1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電流，i_b1為第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電流，i_c1第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電流，a為第一幅值參數(shù)，b為第二幅值參數(shù)，f為波形頻率，M為波形的頻率比例，U_rms為相電壓有效值，I_rms為相電流有效值，t為時(shí)間；

以及，第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)Y₂，Y₂＝[U_a2,U_b2,U_c2,I_a2,I_b2,I_c2]；

其中，u_a2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電壓，u_b2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電壓，u_c2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電壓，i_a2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電流，i_b2為第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電流，i_c2第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電流，a_n為二進(jìn)制序列，g(t-nT)為幅值增益，T為函數(shù)周期，n為周期數(shù)，N為非負(fù)整數(shù)集；

當(dāng)調(diào)用第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)時(shí)，電流數(shù)字信號(hào)可以包括：第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電流、第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電流和第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電流；電壓數(shù)字信號(hào)可以包括：第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電壓、第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電壓和第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電壓；

當(dāng)調(diào)用第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)時(shí)，電流數(shù)字信號(hào)可以包括：第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電流、第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電流和第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電流；電壓數(shù)字信號(hào)可以包括：第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的A相電壓、第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的B相電壓和第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)的C相電壓。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中計(jì)量精度測(cè)量單元的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，計(jì)量精度測(cè)量單元可以包括：信號(hào)發(fā)生器，用于根據(jù)理論功率，輸出平均功率為理論功率的標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)；與信號(hào)發(fā)生器連接的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)，輸出標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖；分別與被測(cè)數(shù)字化電能表、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表連接的脈沖比對(duì)器，用于根據(jù)被測(cè)有功電能脈沖和標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖，輸出被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。

具體實(shí)施時(shí)，信號(hào)發(fā)生器在接收到非線性負(fù)荷生成單元輸出的理論功率后，依據(jù)理論功率生成三相標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)和三相標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)，其平均功率與理論功率相等；標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表根據(jù)三相標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)和三相標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)，輸出標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖；脈沖比對(duì)器接收被測(cè)有功電能脈沖和標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖得到一函數(shù)周期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖數(shù)，根據(jù)被測(cè)有功電能脈沖得到一函數(shù)周期內(nèi)的被測(cè)有功電能脈沖數(shù)，通過(guò)如下公式得到被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度：

其中，E為被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度，M為一函數(shù)周期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖數(shù)，N為一函數(shù)周期內(nèi)的被測(cè)有功電能脈沖數(shù)，C_b為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)，C_m為被測(cè)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)，R為比例函數(shù)。

實(shí)施例中，可以通過(guò)如下公式得到比例函數(shù)R：當(dāng)非線性負(fù)荷生成單元調(diào)用第一非線性負(fù)荷模型函數(shù)時(shí)，比例函數(shù)R＝1；當(dāng)非線性負(fù)荷生成單元調(diào)用第二非線性負(fù)荷模型函數(shù)時(shí)，比例函數(shù)R＝L/S，其中，L為a_n中二進(jìn)制數(shù)的總數(shù)，S為a_n中二進(jìn)制數(shù)為1的總數(shù)。

實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還可以包括：分別與非線性負(fù)荷生成單元和被測(cè)數(shù)字化電能表連接的組包單元，用于將電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)組包生成報(bào)文，將報(bào)文發(fā)送至被測(cè)數(shù)字化電能表。

具體實(shí)施時(shí)，組包單元可以為SMV(Sampled Measured Value)組包單元，依據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)9-1/9-2協(xié)議，對(duì)輸入組包單元的電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)組包生成符合標(biāo)準(zhǔn)要求的網(wǎng)絡(luò)交采值報(bào)文，并調(diào)用網(wǎng)絡(luò)物理層協(xié)議將該報(bào)文發(fā)送至被測(cè)數(shù)字化電能表。其中，SMV報(bào)文的采樣頻率與定時(shí)器中斷頻率相等，均可以采用4KHz的頻率。

實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還可以包括：與第一控制單元連接的觸摸屏液晶顯示器，用于供用戶輸入非線性負(fù)荷模型選擇指令，第一幅值參數(shù)、第二幅值參數(shù)、波形頻率、波形的頻率比例、相電壓有效值、相電流有效值、二進(jìn)制序列、幅值增益、函數(shù)周期、周期數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)和被測(cè)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)；觸摸屏液晶顯示器還用于：顯示被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置其中一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，非線性負(fù)荷生成單元和組包單元可以采用數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，信號(hào)發(fā)生器、第一控制單元和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表可以采用中央處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，脈沖比對(duì)器可以采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，數(shù)字信號(hào)處理器可以采用32位400MHz的數(shù)字信號(hào)處理器，中央處理器可以包括200MHz的ARM9處理器。

實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理器可以通過(guò)SPI總線與中央處理器連接，中央處理器可以通過(guò)并行總線分別與觸摸屏液晶顯示器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列單元連接，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列單元可以通過(guò)IO接口與被測(cè)數(shù)字化電能表連接。

實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還可以包括：與數(shù)字信號(hào)處理器連接的以太網(wǎng)控制器；分別與以太網(wǎng)控制器連接的多個(gè)光纖接口、多個(gè)RJ45接口和多個(gè)單模光纖接口的其中一個(gè)或任意組合，用于將電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)輸出至被測(cè)數(shù)字化電能表。其中，光纖接口可以為10/100BASE-FX光纖接口，單模光纖接口可以為FT3協(xié)議單模光纖接口。

具體實(shí)施時(shí)，用戶通過(guò)觸摸屏液晶顯示器輸入非線性負(fù)荷模型選擇指令，第一幅值參數(shù)、第二幅值參數(shù)、波形頻率、波形的頻率比例、相電壓有效值、相電流有效值、二進(jìn)制序列、幅值增益、函數(shù)周期、周期數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)和被測(cè)數(shù)字化電能表的脈沖常數(shù)，觸摸屏液晶顯示器將用戶輸入的上述數(shù)據(jù)傳輸至中央處理器。中央處理器中的第一控制單元向數(shù)字信號(hào)處理器輸出非線性負(fù)荷模型選擇指令。數(shù)字信號(hào)處理器中的非線性負(fù)荷生成單元，生成用于被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量的電流數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)和理論功率，向組包單元輸出電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)，向中央處理器輸出理論功率。組包單元生成報(bào)文，并調(diào)用以太網(wǎng)控制器的驅(qū)動(dòng)，通過(guò)多個(gè)光纖接口、多個(gè)RJ45接口和多個(gè)單模光纖接口的其中一個(gè)或任意組合，并行輸出報(bào)文至被測(cè)數(shù)字化電能表。中央處理器中的信號(hào)發(fā)生器根據(jù)理論功率輸出標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)；中央處理器內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化電能表，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)輸出標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖至現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列單元?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列單元接收標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖，還接收被測(cè)數(shù)字化電能表根據(jù)電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)輸出的被測(cè)有功電能脈沖；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列單元內(nèi)置的脈沖比對(duì)器，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖和被測(cè)有功電能脈沖計(jì)算被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度，并將其返回至中央處理器，中央處理器將被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度返回至觸摸屏液晶顯示器進(jìn)行顯示。

實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還可以包括：通過(guò)并行總線與中央處理器連接的Nand flash存儲(chǔ)器和/或鐵電存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)電流數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)、理論功率、被測(cè)有功電能脈沖、標(biāo)準(zhǔn)電流數(shù)字信號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)字信號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)有功電能脈沖和數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。

實(shí)施例中，數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置還可以包括：通過(guò)串行總線與中央處理器連接的擴(kuò)展通訊單元，用于傳輸數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度。擴(kuò)展通訊單元可以包括：RS485接口，RS232接口和RJ485接口的其中之一或任意組合。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度測(cè)量裝置，非線性負(fù)荷生成單元向被測(cè)數(shù)字化電能表輸出電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)，向計(jì)量精度測(cè)量單元輸出理論功率；計(jì)量精度測(cè)量單元接收被測(cè)數(shù)字化電能表根據(jù)電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)輸出的被測(cè)有功電能脈沖，接收非線性負(fù)荷生成單元輸出的理論功率，根據(jù)理論功率和被測(cè)有功電能脈沖，輸出被測(cè)數(shù)字化電能表的非線性負(fù)荷計(jì)量精度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化電能表在非線性負(fù)荷下的計(jì)量精度的測(cè)量。本發(fā)明還可以通過(guò)多路接口，傳輸電流數(shù)字信號(hào)和電壓數(shù)字信號(hào)至被測(cè)數(shù)字化電能表，可同時(shí)對(duì)多臺(tái)不同接口類型的數(shù)字化電能表進(jìn)行測(cè)量，提高了測(cè)量效率。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。