全数字式电能表的误差检定装置与系统及误差传递系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术的全数字式电能表的误差检定装置与系统及误差传递系统属数字电能表误差计量技术领域，包括误差检定装置、检定系统、传递系统三个技术方案，检定装置由三相检定电源、电能误差比较器、模数式标准电能表组成；检定系统由检定装置与被检定全数字式电能表组成；误差传递系统包括误差向下传递与向上溯源；特点在于：模数式标准电能表中设置有电源及误差信息的存储机构，只在向上溯源时使用检定电源，向下传递或检定时使用存储机构的电源及误差信息进行检定，毋需使用笨重的检定电源，既省时省力省电，又有更高的检定精度；本实用新型专利技术的技术方案设计理念先进、设备结构合理、操作简便实用，是数字化电能计量领域的自主创新成果，为提升我国电能计量的准确程度、现代化水平作了开拓和贡献，值得采用和推广。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术公开的全数字式电能表的误差检定装置与系统及误差传递系统属数字电能表误差计量
，具体涉及全数字式电能表的误差检定装置、全数字式电能表的误差检定系统及全数字式电能表的误差传递系统三方面的
技术实现思路
。二.
技术介绍
为适应电力系统数字化发展的需要，基于IEC61850等通信协议的全数字化电力系统得到了越来越多的应用。与此相应的全数字化电能计量系统也应运而生。全数字化电能计量系统的核心是全数字化的电能表。这种电能表与传统机械式或电子式电能表的最大不同点是其测量输入信号不再是传统的模拟电压和模拟电流，而是全数字化的数据流。由于这种新型数字化电能表内部没有模数转换误差，因而提高了电能计量精度。但是，我国目前的电能计量误差的量值传递体系仍然是基于传统的模拟系统的，尚无成熟的全数字化的电能表检定标准和误差传递体系。而由于电能计量的准确与否，直接关系到发、供、用电三方的经济利益和社会公正，因而国家相关计量法规明确规定，各种电能表均属于强制检定的计量器具，必须纳入国家现行电能计量误差传递体系中。因此，专利技术一种可纳入国家现行电能计量误差传递体系中的全数字式电能表的误差量值传递方法及检定装置是极为迫切和必要的。专利技术专利“数字式电能表的误差量值检定装置及误差量值传递方法”(专利号201010259309.4)和技术专利“数字式电能表的误差量值检定装置及误差量值传递系统”(专利号201020500189.8)虽然解决了上述问题，但在对全数字电能表进行检定时，仍然需要使用笨重耗电的电能表检定电源进行校验，既费时费力费电，又因经过传统的电能表检定电源和A/D采样环节，会由于向上溯源和向下检定的不同时性而产生附加误差。而本技术“全数字式电能表的误差检定装置与系统及误差传递系统”的创新点在于:在模数式标准电能表中设置有完全数字化的电源信息及误差信息存储机构，只需在向上溯源时使用电能表检定电源，当检定全数字式电能表时则只需使用模数式标准电能表中设置的全数字化的电源信息及误差存储信息对被检的全数字式电能表进行检定，就完全不再需要使用笨重耗电的电能表检定电源进行校验了，这样既省时省力省电，又在使用同样的模数式标准电能表的条件下，实现了更高的检定精度。三.
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于:向社会提供可纳入国家现行电能计量误差传递体系中的全数字式电能表的误差检定装置与系统及误差传递系统。这对于提升我国电能计量的准确程度与现代化水平，对于我国的数字化电能计量的创新研究和普及化推进，对发、供、用电三方的电能供求带来的经济利益和社会公平、公正， 都具有重要意义。本技术的技术方案包括全数字式电能表的误差检定装置、全数字式电能表的误差检定系统、及全数字式电能表的误差传递系统三方面的技术方案。本技术的全数字式电能表的误差检定装置的技术方案如下:这种全数字式电能表的误差检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器、模数式标准电能表三部分组成。所述传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源可以是但不限于:1.传统的可输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源；2.可输出三相交流电压和三相交流电流的功率较小的三相交流电源，只要该电源的输出功率可带动模数式标准电能表即可。所述传统的脉冲型电能误差比较器，该脉冲型电能误差比较器的信号是数字脉冲的。所述的新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器是指:这种电能误差比较器可以输入并比较符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流。所述的符合各种高层标准数字通信规约包括但不限于:1.1EC61850-8-1 ；2.1EC61850MMS ；3.DL/T645 ；4.MODBUS/TCP ；5.MODBUS ;等等。所述的包含功率/电能信息的数字流是指符合各种高层标准数字通信规约又包含功率/电能信息的数字流。技术特点在于:所述的模数式标准电能表由信号调理模块、A/D转换模块、电源及误差信息存储模块、信号处理模块、电能信息输出模块、数字通信模块、接口电路等组成，其中信号调理模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流la、lb、Ic的输入接口电路，信号调理模块输出与A/D转换模块的输入联接，A/D转换模块的输出与信号处理模块的输入联接，A/D转换模块的输出还与电源及误差信息存储模块的输入联接，电源及误差信息存储模块和信号处理模块联通，电源及误差信息存储模块还带有电能误差值输入接口电路，信号处理模块也带有电能误差值输入接口电路，信号处理模块的输出联接电能信息输出模块的输入，电能信息输出模块输出与信号处理模块所计量的功率/电能严格成正比的电能脉冲或符合各种高层标准数字通信规约包含信号处理模块所计量的功率/电能信息的数字流，信号处理模块的输出还联接数字通信模块的输入，数字通信模块带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含与信号处理模块所计量的功率/电能完全等价的电压和电流数字量信息的数字流。所述的特定标准通信规约包括但不限于:1.1EC61850-9-1 ；2.MODBUS ；3.1EC61850-9-2 ；4.1EC61850-9-2LE ；5.M0DBUS/TCP ；6.SERC0SI11 ;等等。所述的包含电压和电流信息的数字流是指:符合特定通信标准规约的、又包含电压和电流的数字信息流。向上进行误差溯源时，采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块调理、A/D转换模块转换、信号处理模块计算、处理完成对功率/电能信息的计量，A/D转换模块输出的原始数字量和从电能误差值输入接口输入的电能误差值还有序组帧存储在电源及误差信息存储模块中，待向下进行误差检定时采用；向下进行误差检定时，信号处理模块重新读出存储于电源及误差信息存储模块中有序组帧的原始电压和电流数字量信息，对其重新进行计算、处理，完成对功率/电能信息的计量，同时，信号处理模块将存储在电源及误差信息存储模块中的误差值与从其电能误差值输入接口电路输入的当前误差值带符号相减，完成检定。所述的信号调理模块如是:1.电阻分压器，电流分流器；2.仪用电压互感器，仪用电流互感器；3.电阻分压器，仪用电流互感器等。所述的A/D转换模块如是:1.AD1674 ；2.ADS7813 ；3.AD7663等。所述的电源及误差信息存储模块如是:1.K9NCG08U5M-P ；2.1S42S16320B ；3.W25X32VSFIG ；4.ST93CS66ML6013TR ;或选择单独设计，也可与CPU等的存储器共用，只要其可长期保存数据即可。所述的信号处理模块如是:1.单片机，如 80C51，LPC2458 等;2.DSP，如 TMS320C32，TMS320C6712 等；3.FPGA,如XC3S250E，AGL250FGG144I等。所述的数字通信模块如是:1.光以太网模块；2.DM9161EP ；3.SN75176等。所述的电能脉冲输出模块型号如是:1.EPM7064 ；2.CD4046 ；3.LPC932本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全数字式电能表的误差检定装置，由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器、模数式标准电能表三部分组成，特征在于：所述的模数式标准电能表由信号调理模块、A/D转换模块、电源及误差信息存储模块、信号处理模块、电能信息输出模块、数字通信模块、接口电路组成，其中信号调理模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流Ia、Ib、Ic的输入接口电路，信号调理模块输出与A/D转换模块的输入联接，A/D转换模块的输出与信号处理模块的输入联接，A/D转换模块的输出还与电源及误差信息存储模块的输入联接，电源及误差信息存储模块和信号处理模块联通，电源及误差信息存储模块还带有电能误差值输入接口电路，信号处理模块也带有电能误差值输入接口电路，信号处理模块的输出联接电能信息输出模块的输入，电能信息输出模块输出与信号处理模块所计量的功率/电能严格成正比的电能脉冲或符合各种高层标准数字通信规约包含信号处理模块所计量的功率/电能信息的数字流，信号处理模块的输出还联接数字通信模块的输入，数字通信模块带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含与信号处理模块所计量的功率/电能完全等价的电压和电流数字量信息的数字流，向上进行误差溯源时，采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块调理、A/D转换模块转换、信号处理模块计算、处理完成对功率/电能信息的计量，A/D转换模块输出的原始数字量和从电能误差值输入接口输入的电能误差值还有序组帧存储在电源及误差信息存储模块中，待向下进行误差检定时采用；向下进行误差检定时，信号处理模块重新读出存储于电源及误差信息存储模块中有序组帧的原始电压和电流数字量信息，对其重新进行计算、处理，完成对功率/电能信息的计量，同时，信号处理模块将存储在电源及误差信息存储模块中的误差值与从其电能误差值输入接口电路输入的当前误差值带符号相减，完成检定。...

【技术特征摘要】
1.一种全数字式电能表的误差检定装置，由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器、模数式标准电能表三部分组成，特征在于:所述的模数式标准电能表由信号调理模块、A/D转换模块、电源及误差信息存储模块、信号处理模块、电能信息输出模块、数字通信模块、接口电路组成，其中信号调理模块带有三相交流电压Ua、Ub、Uc和三相交流电流la、lb、Ic的输入接口电路，信号调理模块输出与A/D转换模块的输入联接，A/D转换模块的输出与信号处理模块的输入联接，A/D转换模块的输出还与电源及误差信息存储模块的输入联接，电源及误差信息存储模块和信号处理模块联通，电源及误差信息存储模块还带有电能误差值输入接口电路，信号处理模块也带有电能误差值输入接口电路，信号处理模块的输出联接电能信息输出模块的输入，电能信息输出模块输出与信号处理模块所计量的功率/电能严格成正比的电能脉冲或符合各种高层标准数字通信规约包含信号处理模块所计量的功率/电能信息的数字流，信号处理模块的输出还联接数字通信模块的输入，数字通信模块带有数字接口电路并从该接口电路输出符合特定通信标准规约的包含与信号处理模块所计量的功率/电能完全等价的电压和电流数字量信息的数字流，向上进行误差溯源时，采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号调理模块调理、A/D转换模块转换、信号处理模块计算、处理完成对功率/电能信息的计量，A/D转换模块输出的原始数字量和从电能误差值输入接口输入的电能误差值还有序组帧存储在电源及误差信息存储模块中，待向下进行误差检定时采用；向下进行误差检定时，信号处理模块重新读出存储于电源及误差信息存储模块中有序组帧的原始电压和电流数字量信息，对其重新进行计算、处理，完成对功率/电能信息的计量，同时，信号处理模块将存储在电源及误差信息存储模块中的误差值与从其电能误差值输入接口电路输入的当前误差值带符号相减，完成检定。2.根据权利要求1所述的全数字式电能表的误差检定装置构成的全数字式电能表误差检定系统，特征在于:所述的该全数字式电能表误差检定系统由全数字式电能表的误差检定装置与被检定全数字式电能表组成；所述的全数字式电能表的误差检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源，传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器，既带传统三相交流电压和三相交流电流输入接口、又带有符合特定通信标准规约的包含电压和电流数字量信息的数字流输入和输出接口、还带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输出接口、还带有电源及误差信息存储模块的模数式标准电能表三部分组成，该模数式标准电能表的信号处理模块重新读出其向上溯源时存储于电源及误差信息存储模块中有序组帧的原始电压和电流数字量信息，对其重新进行计算、处理，完成对功率/电能信息的计量，并通过其电能信息输出模块输出与所计量的功率/电能严格成正比的电能脉冲或符合各种高层标准数字通信规约包含所计量的功率/电能信息的数字流给传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器；同时通过其数字通信模块输出符合特定通信标准规约的包含与所计量的功率/电能完全等价的电压和电流数字量信息的数字流给被检定全数字式电能表， 该被检定全数字式电能表通过其接口电路输入模数式标准电能表输出的符合特定通信标准规约的包含电压和电流数字量信息的数字流，经过其自身计算、处理，输出与所计量的功率/电能成正比的电能脉冲或符合各种高层标准数字通信规约包含所计量的功率/电能信息的数字流给传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器，经过传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器对两电能信息比较，得出全数字式电能表的误差检定装置的模数式标准电能表所计量的电能和被检定全数字式电能表所计量的电能之差值，同时模数式标准电能表的信号处理模块将存储在电源及误差信息存储模块中的向上溯源时的误差值与从电能误差值输入接口电路输入的由传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器输出的当前误差值带符号相减，即可得出被检定全数字电能表与向上溯源时更高等级的常规标准电能表之间的误差，实现对被检定全数字式电能表的误差检定。3.—种全数字式电能表的误差传递系统，特征在于:该全数字式电能表的误差传递系统采用常规电能表的误差检定装置完成或实现，即所述的全数字式电能表的误差传递系统由常规电能表的误差检定装置和被检定模数式标准电能表组成，其中所述的常规电能表的误差检定装置由传统的输出三相交流电压和三相交流电流的电能表检定电源、传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器、更高准确度等级的常规标准电能表三部分组成，所述采用的常规电能表的误差检定装置的更高准确度等级的常规标准电能表通过其接口电路输入电能表检定电源输出的三相交流电压和三相交流电流信号经过自身计算、处理，输出与所计量的功率/电能严格成正比的电能脉冲或符合各种高层标准数字通信规约包含所计量的功率/电能信息的数字流给传统的脉冲型电能误差比较器和/或新型的带有符合各种高层标准数字通信规约包含功率/电能信息的数字流输入接口的电能误差比较器；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江，
申请(专利权)人：陈江，
类型：实用新型
国别省市：