本發(fā)明涉及電能表技術領域，具體而言，涉及一種電能表故障激勵測試裝置。

背景技術：

目前，電能表已廣泛地應用在供電企業(yè)和用戶中，電能表的質量直接關系到計量電能的準確性和電力市場交易中的公平原則。目前，為保證電能表安全穩(wěn)定地運行，電能表在安裝之前均經過供貨前全性能試驗抽檢試驗和供貨后的全檢驗收，測試試驗合格的產品才可投入使用。

但是，由于現(xiàn)有電能表使用環(huán)境復雜，電能表在使用過程中還是出現(xiàn)黑屏、通信失敗或計量錯誤等故障導致電能表數據采集的準確率降低，對用戶或供電企業(yè)造成了經濟損失，違背了電力市場交易中的公平原則。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提出了一種電能表故障激勵測試裝置，該裝置旨在解決電能表現(xiàn)場運行電能表出現(xiàn)故障率高的問題。

一個方面，本發(fā)明提出了一種電能表故障激勵測試裝置，該裝置包括：固定裝置、電源裝置、標準電能表、上位機和控制器；其中，所述上位機用于獲取測試人員輸入的預設運行信號；所述預設運行信號用于確定待測電能表運行環(huán)境和運行狀態(tài)；所述控制器與所述上位機電連接，用于接收所述預設運行信號并發(fā)射預設控制信號；所述預設控制信號用于控制所述電源裝置運行；所述電源裝置與所述控制器電連接，用于接收所述預設控制信號并發(fā)射預設驅動信號；所述預設驅動信號用于驅動待測電能表和所述標準電能表運行；所述標準電能表與所述電源裝置電連接，用于接收所述預設驅動信號并顯示標準電能值；所述固定裝置與所述電源裝置電連接，用于固定所述待測電能表并接收所述預設驅動信號；所述待測電能表顯示的待測電能值和所述標準電能值用于比較并計算所述待測電能表的電能誤差值。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，所述電能表故障激勵測試裝置還包括：誤差計算模塊；所述誤差計算模塊通過接口模塊分別與所述固定裝置和所述標準電能表電連接，用于接收所述待測電能值和所述標準電能值，比較計算所述電能誤差值并保存后，將所述電能誤差值發(fā)射給所述上位機；所述上位機還用于接收并顯示所述電能誤差值。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，所述電能表故障激勵測試裝置還包括：數據打印模塊；所述數據打印模塊與所述誤差計算模塊電連接，用于接收并根據需求打印所述電能誤差值。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，所述接口模塊包括：電力線載波通信單元和/或無線通信單元；其中，所述誤差計算模塊通過所述電力線載波通信單元或所述無線通信單元讀取所述待測電能值和所述標準電能值。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，所述電源裝置包括：第一電源模塊和第二電源模塊；所述第一電源模塊用于發(fā)射預設諧波更改所述待測電能表的運行環(huán)境；所述第二電源模塊與所述固定裝置和所述標準電能表電連接，用于驅動所述待測電能表和所述標準電能表運行。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，所述預設驅動信號包括電壓信號、電流信號和通信信號。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，所述固定裝置包括：支撐架和多個并列設置的接表座；其中，所述支撐架用于固定所述接表座；各所述接表座均與所述待測電能表和所述電源裝置電連接。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，各所述接表座均通過鱷魚夾與所述待測電能表的電壓端子相連接。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，所述支撐架的底部并列設置有多個可轉動輪子。

進一步地，上述電能表故障激勵測試裝置中，所述電能表故障激勵測試裝置還包括：報警器；其中，所述報警器連接于所述電源模塊和所述固定裝置之間，用于檢測所述待測電能表的接線。

本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置可以在電能表安裝前模擬電能表運行狀態(tài)對電能表再次進行抽檢，根據觀察待測電能表的顯示屏或比較待測電能值和標準電能值來確定待測電能表是否合格，測試合格的產品才可投入使用，因此該裝置可以對電能表進行進一步篩選，故該裝置提高了電能表的實驗室檢測能力，大大地降低了實際使用時電能表出現(xiàn)黑屏、通信失敗或計量錯誤等故障的可能性，減小了用戶或供電企業(yè)的經濟損失。另外，該裝置結構簡單，易于實現(xiàn)。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置的結構框圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置的又一結構框圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置的又一結構框圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置中電源裝置的結構框圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置中固定裝置的結構框圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

參見圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置的結構框圖。如圖所示，該裝置包括：固定裝置400、電源裝置300、標準電能表500、上位機100和控制器200；其中，

上位機100用于獲取測試人員輸入的預設運行信號，預設運行信號用于確定待測電能表運行環(huán)境和運行狀態(tài)。需要說明的是，預設運行信號需要根據實際情況確定，可以包括電壓信號、電流信號、通信信號、運行濕度信號、運行溫度信號和諧波信號，當然可以為其中一種或多種組合，預設運行信號還可以為規(guī)律性的試驗方案，其中，各個信號通常情況下默認為電能表的常規(guī)運行狀態(tài)，例如電壓信號默認為電能表的額定電壓，實驗室的運行溫度和運行濕度需要根據預設運行信號確定默認為常溫常濕，預設運行信號主要根據試驗項目確定，可以設置為頻繁通斷電、頻繁通信或環(huán)境因素測試等，本實施例對其不做任何限定。

具體地，上位機100可以設置有多個選擇按鈕和多個數據輸入界面，例如電壓選擇按鈕、電流選擇按鈕、頻率選擇按鈕、相位選擇按鈕、通斷電次數及間隔時間和通信的通斷次數及間隔時間。上位機100的電壓調節(jié)細度和電流調節(jié)細度均可以為10％、1％、0.1％和0.01％，頻率選擇按鈕的頻率調節(jié)范圍為45.00hz～60.00hz，頻率調節(jié)細度為10hz、1hz、0.1hz和0.01hz，相位輸出按鈕的相位選擇范圍為0～359.99，通過上位機100輸入的通斷電間隔時間至少為10ms，通過上位機100輸入的通信通斷間隔時間為50ms～1min，通斷電和通信的通斷次數至少為1次，而且頻繁通斷電和頻繁通信的試驗時間可以為按照通斷次數或總時間選擇。另外，上位機100還設置有“暫停”、“繼續(xù)”“取銷”和“重新開始”按鈕，用于暫?；蛑匦麻_始試驗的控制，上位機100還可以自動保存預設運行信號，用于防止突發(fā)停電恢復后默認按照上次試驗的預設值繼續(xù)試驗。

控制器200與上位機100電連接，用于接收預設運行信號并發(fā)射預設控制信號，預設控制信號用于控制電源裝置300的運行。具體實施時，控制器可以選擇單片機等處理器。預設控制信號根據上位機100獲取的預設運行信號確定，預設控制信號可以用來控制電源裝置300的運行狀態(tài)，例如控制電源裝置300的輸出電壓和輸出電流等。

電源裝置300與控制器200電連接，用于接收預設控制信號并發(fā)射預設驅動信號，預設驅動信號用于驅動待測電能表和標準電能表500運行。

具體實施時，電源裝置300根據接收的預設控制信號發(fā)射預設驅動信號，預設驅動信號主要用來驅動待測電能表和標準電能表500的運行狀態(tài)，包括待測電能表和標準電能表500運行的電壓信號、電流信號和通信信號。具體地，電壓信號和電流信號可以為間隔通斷電信號，即電壓信號或電流信號可以為方波形式的信號且低電壓或低電流為零，通信信號也可以為間隔通斷信號，如此便可以模擬測試待測電能表在頻繁通斷電或頻繁通信時計量電能值的準確率。電源裝置300的輸出電壓量程可以為57.7v、100v、220v和380v，電源裝置300的輸出電流量程可以為0.1a、0.25a、0.5a、1a、2.5a、5a、10a、20a、50a和100a，電源裝置300的輸出功率穩(wěn)定度為0.05，電源裝置300的電壓波形失真度和電流波形失真度均不大于0.5％。

標準電能表500與電源裝置300電連接，用于接收預設驅動信號并顯示標準電能值。具體地，標準電能表500按照預設驅動信號運行，標準電能表500顯示標準電能值，標準電能值用來和待測電能值比較計算待測電能表的電能誤差值。優(yōu)選地，該裝置可以設置有一個電源柜，其中，電源裝置300、標準電能表500、上位機100和控制器200均可以放置于電源柜內。

固定裝置400與電源裝置300電連接，用于固定待測電能表并接收預設驅動信號，待測電能表顯示的待測電能值和標準電能值用于比較并計算待測電能表的電能誤差值。

具體地，固定裝置400可以固定多個單向待測電能表或多個三相待測電能表且與單向待測電能表或三相待測電能表電連接，電源裝置300按照預設驅動信號驅動多個待測電能表運行，待測電能表可以顯示待測電能值，實驗人員可以通過觀察待測電能表的顯示屏或者比較標準電能值和待測電能值進而計算待測電能表的電能誤差值來確定待測電能表是否合格，待測電能表的合格標準可以根據實際情況確定，本實施例對其不做任何限定。

本實施例的電能表故障激勵測試原理為：根據電能表所需使用的環(huán)境和狀態(tài)，確定待測電能表預設運行信號，實驗人員通過上位機100設定預設運行信號，實驗室的環(huán)境達到預設運行信號，控制器200按照預設運行信號發(fā)射預設控制信號給電源裝置300，電源裝置300根據預設控制信號發(fā)射預設驅動信號給固定裝置400和標準電能表500，固定裝置400按照預設驅動信號驅動待測電能表運行并且顯示待測電能值，標準電能表500按照預設驅動信號運行顯示標準電能值。該裝置可以模擬電能表的六種典型運行狀態(tài)：高溫過電壓狀態(tài)、頻繁通信狀態(tài)、高溫高濕狀態(tài)、頻繁通斷電狀態(tài)、諧波環(huán)境狀態(tài)和過電流狀態(tài)，其中，諧波環(huán)境狀態(tài)為電能表工作環(huán)境中含有大量的諧波影響其運行，溫度、濕度和諧波影響的環(huán)境因素試驗主要通過調節(jié)實驗室的環(huán)境實現(xiàn)，過電流電壓、頻繁通斷電和頻繁通信可以通過控制器200按照預設運行信號發(fā)射預設控制信號給電源裝置300進而驅動待測電能表和標準電能表500按照試驗需要實現(xiàn)；實驗人員可以通過觀察待測電能表的顯示屏或者比較標準電能值和待測電能值進而計算待測電能表的電能誤差值來確定待測電能表是否合格進而對待測電能表進行抽檢測試。

本實施例中提供的電能表故障激勵測試裝置可以在電能表安裝前模擬電能表運行狀態(tài)對電能表再次進行抽檢，根據觀察待測電能表的顯示屏或比較待測電能值和標準電能值來確定待測電能表是否合格，測試合格的產品才可投入使用，因此該裝置可以對電能表進行進一步篩選，故該裝置提高了電能表的實驗室檢測能力，大大地降低了實際使用時電能表出現(xiàn)黑屏、通信失敗或計量錯誤等故障的可能性，提高了采集電能表數據的準確率，減小了用戶或供電企業(yè)的經濟損失，提高了電力市場交易中的公平原則。另外，該裝置結構簡單，易于實現(xiàn)。

參見圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置的又一結構框圖。在上述實施例中，如圖所示，該裝置還包括：誤差計算模塊700。誤差計算模塊700可以通過接口模塊600分別與待測電能表和標準電能表500電連接，用于接收待測電能值和標準電能值，比較并計算電能誤差值后，保存電能誤差值并將電能誤差值發(fā)射給上位機100，上位機100還用于接收并顯示電能誤差值。

具體地，誤差計算模塊700可以通過接口模塊600讀取多個待測電能表和標準電能表500的電能值后比較并計算待測電能表的能誤差值，同時，誤差計算模塊700可以保存多個電能表的電能誤差值，還可以將多個電能誤差值繪制成曲線保存并發(fā)射給上位機，上位機100可以根據需求顯示待測電能表的電能誤差值。其中，電能誤差值可以是一個待測電能表不同時刻的電能誤差值曲線或表格，也可以是多個待測電能表的電能誤差值曲線或表格本實施例對器不做任何限定。上位機100還可以切換地顯示電能誤差值、電能誤差值曲線或預設運行信號。其中，接口模塊600可以包括電力線載波通信單元和無線通信單元中的一種或兩種，當然，接口模塊600也可以配置多種電力線載波通信芯片和多種無線通信芯片，而且，電力線載波通信單元和無線通信單元可以共用一個可插拔的接口，該裝置可以通過電力線載波通信單元或無線通信單元定時讀取待測電能表和標準電能表500的電能值并記錄保存，還可以記錄任意時間段內電壓、電流、相位、頻率等信息通過表格形式保存。

可以看出，測試人員可以直接根據顯示的電能誤差值確定待測電能表的電能計量準確率，模擬測試結果一目了然無需計算，因此該裝置節(jié)省了實驗人員比較計算電能誤差值的時間進而減少了測試的時間，提高了測試的效率。

參見圖3，圖3為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置的又一結構框圖。在上述實施例中，如圖所示，該裝置還包括：數據打印模塊800；數據打印模塊800與誤差計算模塊700電連接，用于接收并根據需求打印電能誤差值。具體實施時，數據打印模塊800可以接收誤差計算模塊700發(fā)射的電能誤差值，數據打印模塊800根據需求打印一個或多個待測電能表的電能誤差值。

可以看出，測試人員可以直接通過數據打印模塊800打印的待測電能表的電能誤差值或電能誤差值曲線，確定待測電能表的電能計量準確率，而且打印的數據便于多人同時查看探討。

參見圖4，圖4為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置中電源裝置的結構框圖。如圖所示，進一步地，電源裝置300可以包括第一電源模塊310和第二電源模塊320。其中，第一電源模塊310可以用來發(fā)射預設諧波更改待測電能表的運行環(huán)境；第二電源模塊320與固定裝置400和標準電能表500電連接，用于驅動待測電能表和標準電能表500運行。具體實施時，當預設運行信號包括諧波信號時即試驗項目為模擬諧波環(huán)境狀態(tài)時，控制器200可以控制第一電源模塊310運行，第一電源模塊310可以發(fā)射預設諧波更改待測電能表的運行環(huán)境，進而模擬諧波環(huán)境狀態(tài)的運行環(huán)境。其中，預設諧波信號可以根據ir4標準的方波或頂尖波，預設諧波信號也可以為單次諧波或多次諧波的疊加，當然還可以為其他形式的波形，本實施例對其不做任何限定。

可以看出，電源裝置300不僅可以提供待測電能表和標準電能表500運行的動力，而且可以發(fā)射預設諧波使得待測電能表環(huán)境中含有電能表實際工作運行的諧波。因此，該裝置可以直接發(fā)射試驗所需諧波，降低了對測試實驗室的環(huán)境要求。

參見圖5，圖5為本發(fā)明實施例提供的電能表故障激勵測試裝置中固定裝置的結構框圖。在上述各實施例中，如圖所示，固定裝置400可以包括：支撐架410和多個并列設置的接表座420。其中，支撐架410用于固定接表座420；各接表座420均與待測電能表和電源裝置300電連接。具體地，為了可以測試三相電能表或單向電能表，接表座420的接表柱之間的間距可以調節(jié)。支撐架410可以設置有多個接線座，每個接表座都可以通過端子線與其中一個待測電能表電連接，進而將待測電能表的電壓脈沖、電流脈沖、電能值脈沖和rs485脈沖信號引出，通過插接在接線座精確快速地讀取待測電能表的電能值等信息。優(yōu)選地，支撐架410可以設置有48個接表座，為提高支撐架410的強度，支撐架410上可以設置有三層前后對稱的鋁合金架，每層鋁合金架前后兩側一共設置有16個接表座420。進一步優(yōu)選地，為便于該裝置可以進入含有落差不大于150mm長度不小于800mm緩沖坡的實驗室，支撐架410底部的四角可以并列設置有一個可轉動輪子430，當然，可轉動輪子430的數量和排列位置可以為其他排列方式，本實施例對其不做任何限定。

本實施例中，該裝置的固定裝置400可以將多個待測電能表直接放置于接表座上，連接簡單方便，更換待測電能表簡單方便減少了試驗時間，提高試驗的效率。

進一步地，各接表座420均通過鱷魚夾與待測電能表的電壓端子相連接。具體地，待測電能表的電流端子接入接表座420對應接線柱內通過螺釘緊固，在接表座420通過鱷魚夾與待測電能表的電壓端子電連接。本實施例中，待測電能表與接表座的連接方式簡單方便，進一步減少了更換待測電能表的時間，提高了試驗效率。

更進一步地，該裝置還可以包括報警器(圖中未示出)。其中，報警器連接于電源模塊300和固定裝置400之間，用于檢測待測電能表的接線。具體地，報警器對電源模塊300和固定裝置400之間的電壓和電流進行精確地測量，待測電能表接入接線表的接線錯誤時，電源模塊300和固定裝置400之間的電壓和電流會出現(xiàn)異常，報警器對此異常發(fā)出警報提醒實驗人員檢查各個待測電能表的接線。其中，報警器可以為蜂鳴器，當然也可以為本領域技術人員所熟知的其他警示器例如指示燈，本實施例對其不做任何限定。

可以看出，本實施例中報警器可以檢測待測電能表的接線是否有誤，接線出現(xiàn)錯誤時，報警器可以發(fā)出警報提醒實驗人員檢查維修各個待測電能表的接線。所以，該裝置可以防止實驗時待測電能表接線錯誤。

綜上所述，本實施例中提供的電能表故障激勵測試裝置可以在電能表安裝前模擬電能表運行狀態(tài)對電能表再次進行抽檢，根據觀察待測電能表或比較待測電能值和標準電能值，抽檢合格的產品才可投入使用，因此該裝置可以對電能表進行進一步篩選，所以該裝置提高了電能表的實驗室檢測能力，大大地降低了實際使用時電能表出現(xiàn)黑屏、通信失敗或計量錯誤等故障的可能性，減小了用戶或供電企業(yè)的經濟損失。另外，該裝置結構簡單，易于實現(xiàn)。

顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。