【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电能计量溯源，更具体地说，它涉及一种动态直流溯源系统及溯源方法。
技术介绍
1、随着我国大力推进新型电力系统建设的推进，直流配用电在电网中的供电在工业与交通领域所占比重越来越大。如：新能源轨道交通、电动汽车、光伏系统，城市轨道交通系统等。目前，我国交流电能和直流电能计量技术相对成熟，但是在实际直流配用电场景中，直流信号电包含大量的随机纹波交流分量。而这些纹波分量的幅值、频率的强随机性包含大量的高频谐波，对会导致直流电能计量准确性带来挑战误差。与交流电能溯源体系相比，直流电能计量溯源体系尚未完善。
2、目前，尚无经认可的针对含非特定纹波的直流电能(动态直流)的溯源方法，尚未建立完整的直流电能计量溯源体系；现有国家标准下的直流电能表虽然达到0.01级，但均只考虑了稳态条件下的直流分量的精密计量。有的厂家制造的标准直流电能表，考虑了纹波电压或纹波电流的影响，但无法计量功率、电能，未考虑纹波功率的影响。此外，目前高等级的直流电能表检定装置采用分布式溯源方法，向上分别溯源至国家电压、电流、时间频率等基准、标准，电压、电流测量，接线繁琐，操作复杂，容易出现误操作，增加了检定校准时间，降低了工作效率，并且在分别溯源过程中可能引入更多的测量不确定分量，不利于直流电能量值传递与溯源。
3、因此，本申请提供一种动态直流溯源系统及溯源方法，解决上述问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种动态直流溯源系统及溯源方法，解决目前尚无针对动态直流电能的溯源方法，尚未
2、本申请首先提供一种动态直流溯源系统，包括：动态直流功率源，用于调制生成动态直流信号；被测动态直流电能表，用于测量动态直流信号得到第一测量结果；0.02级动态直流标准表，用于测量动态直流信号得到第二测量结果，并将第一测量结果和第二测量结果进行比较，得到被测动态直流电能表的测量溯源结果；0.01级溯源系统，用于根据已知的直流信号和动态交流信号生成动态直流信号，根据动态直流信号对0.02级动态直流标准表进行测量溯源，得到0.02级动态直流标准表的测量溯源结果。
3、采用上述技术方案，针对动态直流信号实际可分解为动态交流信号和直流信号的特点，将动态直流信号的溯源转变为单一交流、直流的分别溯源，结合现有成熟的直流电能溯源系统和交流电能溯源系统联合实现对动态直流信号的间接溯源，解决动态直流测量的溯源问题。
4、在一种可能的实施方式中，0.01级溯源系统包括：动态交流功率源，用于调制生成动态交流电压和动态交流电流，动态交流电压和动态交流电流为交流工频半周波的组合，且波形和相位一致；0.01级交流溯源系统，用于测量动态交流电压和动态交流电流；0.01级直流溯源系统，用于提供经测量的直流电压和直流电流；其中，动态交流电压和直流电压串联提供动态直流电压，动态交流电流和直流电流耦合提供动态直流电流，动态直流电压和动态直流电流为动态直流信号。
5、在一种可能的实施方式中，动态交流功率源包括：信号发生器、动态交流电压放大器、动态交流电流放大器；信号发生器与动态交流电压放大器连接，输出放大后的动态交流电压；信号发生器与动态交流电流放大器连接，输出放大后的动态交流电流。
6、在一种可能的实施方式中，信号发生器包括：嵌入式单片机、第一数字隔离器、第二数字隔离器、第一dac转换器和第二dac转换器；嵌入式单片机一方面生成动态交流电压波形拟合数据，动态交流电压波形拟合数据连接第一数字隔离器，第一数字隔离器连接第一dac转换器，第一dac转换器输出动态交流电压信号；嵌入式单片机另一方面生成动态交流电流波形拟合数据，动态交流电流波形拟合数据连接第二数字隔离器，第二数字隔离器连接第二dac转换器，第二dac转换器输出动态交流电流信号。
7、在一种可能的实施方式中，动态交流电压放大器包括：多个信号隔离器和多个电压放大器，多个信号隔离器的一端连接信号发生器，另一端连接对应的电压放大器，所有电压放大器串联堆叠，输出放大后的动态交流电压。
8、在一种可能的实施方式中，电压放大器采用同相比例放大电路。
9、在一种可能的实施方式中，动态交流电流放大器包括：误差放大器、驱动管、大功率三极管组和零磁通互感器取样电路，误差放大器的一端连接信号发生器，另一端连接驱动管，驱动管连接大功率三极管组，大功率三极管组的输出通过零磁通互感取样电路连接误差放大器，大功率三极管组输出放大后的动态交流电流。
10、在一种可能的实施方式中，0.02级动态直流标准表包括：精密电阻分压电路、零磁通互感器取样电路、同步采样adc、微处理器、脉冲输入输出单元和幅值/功率/电能计算及显示单元；电压输入连接精密电阻分压电路，精密电阻分压电路连接同步采样adc，电流输入连接零磁通互感器取样电路，零磁通互感器取样电路连接同步采样adc，同步采样adc连接微处理器，微处理器连接脉冲输入输出单元和幅值/功率/电能计算及显示单元。
11、在一种可能的实施方式中，零磁通互感器取样电路包括：互感器和穿过互感器且相互隔离的两个线圈，两个线圈分别引出直流电流输入端子和交流电流输入端子。
12、本申请还提供一种动态直流溯源方法，基于如上述的一种动态直流溯源系统执行，包括：通过0.01级溯源系统对0.02级动态直流标准表进行溯源：通过0.01级溯源系统发送动态直流电压和动态直流电流到0.02级动态直流标准表，根据0.01级溯源系统测量的直流电压、动态交流电压、直流电流和动态交流电流计算动态直流电压和动态直流电流的标准值，将动态直流电压和动态直流电流的标准值与0.02级动态直流标准表的测量结果进行比较，得到0.02级动态直流标准表的测量溯源结果；当0.02级动态直流标准表的测量误差在规定的误差范围内时，通过0.02级动态直流标准表对被测动态直流电能表进行溯源：通过动态直流功率源发送动态直流电压和动态直流电流到被测动态直流电能表和0.02级动态直流标准表，将被测动态直流电能表的测量结果与0.02级动态直流标准表的测量结果进行比较，得到被测动态直流电能表的测量溯源结果。
13、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
14、第一，动态直流溯源系统及溯源方法内置动态直流功率源和0.02级动态直流标准表，采用一体式设计，无需繁琐接线，操作简单，可以对0.05级动态直流电能表的计量准确度进行检测，可以实现动态直流信号发生及测量，填补现有动态直流溯源的空白；
15、第二，动态直流溯源系统及溯源方法依托现有的0.01级直流/交流溯源系统，从直流、交流、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动态直流溯源系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述0.01级溯源系统包括：
3.根据权利要求2所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述动态交流功率源包括：信号发生器、动态交流电压放大器、动态交流电流放大器；
4.根据权利要求3所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述信号发生器包括：嵌入式单片机、第一数字隔离器、第二数字隔离器、第一DAC转换器和第二DAC转换器；
5.根据权利要求3所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述动态交流电压放大器包括：多个信号隔离器和多个电压放大器，多个所述信号隔离器的一端连接所述信号发生器，另一端连接对应的电压放大器，所有电压放大器串联堆叠，输出放大后的动态交流电压。
6.根据权利要求5所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述电压放大器采用同相比例放大电路。
7.根据权利要求3所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述动态交流电流放大器包括：误差放大器、驱动管、大功率三极管组和零磁通互感器取样电路，所述误差
8.根据权利要求1所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述0.02级动态直流标准表包括：精密电阻分压电路、零磁通互感器取样电路、同步采样ADC、微处理器、脉冲输入输出单元和幅值/功率/电能计算及显示单元；
9.根据权利要求8所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述零磁通互感器取样电路包括：互感器和穿过互感器且相互隔离的两个线圈，两个线圈分别引出直流电流输入端子和交流电流输入端子。
10.一种动态直流溯源方法，其特征在于，基于如权利要求1-9任一所述的一种动态直流溯源系统执行，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种动态直流溯源系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述0.01级溯源系统包括：
3.根据权利要求2所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述动态交流功率源包括：信号发生器、动态交流电压放大器、动态交流电流放大器；
4.根据权利要求3所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述信号发生器包括：嵌入式单片机、第一数字隔离器、第二数字隔离器、第一dac转换器和第二dac转换器；
5.根据权利要求3所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述动态交流电压放大器包括：多个信号隔离器和多个电压放大器，多个所述信号隔离器的一端连接所述信号发生器，另一端连接对应的电压放大器，所有电压放大器串联堆叠，输出放大后的动态交流电压。
6.根据权利要求5所述的一种动态直流溯源系统，其特征在于，所述电压放大器采用同相比例放大电路。
7.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：何培东，黎小军，刘丽娜，王韬，沈文琪，邓舒予，刘晨，申杰，李方硕，屈鸣，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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