專利名稱：數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能表校驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
在目前的數(shù)字化變電站中，傳統(tǒng)模式的電磁式互感器和數(shù)字化電子式互感器并存，電磁式互感器輸出的是模擬電壓、模擬電流信號(hào)，模擬電壓、模擬電流信號(hào)通過二次電纜傳輸至帶模擬的合并單元，由合并單元按照IEC6180-9-1/2標(biāo)準(zhǔn)將12路電壓、電流信息組合并輸出規(guī)范的采樣值以太網(wǎng)幀，數(shù)字電能表接收此采樣值以太網(wǎng)幀，直接進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算得到電流、電壓、有功、無功等電能量。電子式互感器將一次電流、電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，然后通過光纖將數(shù)字化的電流、電壓信息傳輸給合并單元，由合并單元按照IEC6180-9-1/2標(biāo)準(zhǔn)將12路電壓、電流信息組合并輸出規(guī)范的采樣值以太網(wǎng)幀，數(shù)字電能表接收此采樣值以太網(wǎng)幀，直接進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算得到電流、電壓、有功、無功等電能量。由于現(xiàn)在數(shù)字化變電站的數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)中整體結(jié)構(gòu)和數(shù)字電能表的工作原理及接口方式都發(fā)生了根本性的改變，傳統(tǒng)的校驗(yàn)設(shè)備接口和功能單一，根本無法對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)，尤其是數(shù)字電能表的校驗(yàn)問題，這已成為制約數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)推廣的一個(gè)瓶頸問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決傳統(tǒng)的電能表校驗(yàn)設(shè)備已無法對(duì)數(shù)字化變電站的數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)和數(shù)字電能表進(jìn)行校驗(yàn)的技術(shù)問題；提供一種數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，其不但能夠?qū)鹘y(tǒng)的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的合并單元和數(shù)字電能表系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，也能對(duì)純數(shù)字合并單元和數(shù)字電能表系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，滿足智能化數(shù)字化電站的需要。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:本實(shí)用新型包括三個(gè)電壓互感器、三個(gè)電流互感器、六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊、AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊、數(shù)字波形處理模塊、數(shù)字波形采集模塊、標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊、誤差計(jì)算模塊、鍵盤模塊、顯示模塊和可編程邏輯控制器，三個(gè)電壓互感器的輸入端分別接三相電壓輸入端，三個(gè)電流互感器的輸入端分別接三相電流輸入端，三個(gè)電壓互感器、三個(gè)電流互感器的輸出端分別和六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊的六個(gè)輸入端相連，六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊的輸入端相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊和數(shù)字波形處理模塊、數(shù)字波形采集模塊、標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊及誤差計(jì)算模塊依次相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊、誤差計(jì)算模塊分別和鍵盤模塊相連，顯示模塊和誤差計(jì)算模塊相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊經(jīng)可編程邏輯控制器和六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊的控制端相連，數(shù)字波形采集模塊連接有合并單元輸入接口，誤差計(jì)算模塊連接有被檢電能表脈沖輸入接口。通過鍵盤模塊對(duì)參數(shù)和工作狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，誤差計(jì)算模塊算出的誤差結(jié)果通過顯示模塊顯示。合并單元輸入接口用于連接合并單元，被檢電能表脈沖輸入接口用于連接被檢電能表。本實(shí)用新型既能實(shí)現(xiàn)帶模擬信號(hào)校驗(yàn)又能實(shí)現(xiàn)帶數(shù)字信號(hào)校驗(yàn)。帶模擬信號(hào)校驗(yàn)為:電磁式互感器輸出的模擬電壓、模擬電流信號(hào)分別接入三相電壓輸入端和三相電流輸入端，經(jīng)電壓互感器和電流互感器輸送給六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行AD采樣后，再傳輸給AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊處理，整理好的數(shù)據(jù)再輸送給數(shù)字波形處理模塊，數(shù)字波形處理模塊按照IEC6180-9-1/2標(biāo)準(zhǔn)將12路電壓、電流信息組合并輸出規(guī)范的采樣值以太網(wǎng)幀給數(shù)字波形采集模塊，數(shù)字波形采集模塊負(fù)責(zé)數(shù)字波形的接收和解包運(yùn)算，數(shù)字波形采集模塊再將處理后的數(shù)據(jù)傳送給標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊，標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊的主要功能是計(jì)算電能和產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖，產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖輸送給誤差計(jì)算模塊，而被檢電能表產(chǎn)生的電能脈沖也輸送給誤差計(jì)算模塊，誤差計(jì)算模塊對(duì)兩者進(jìn)行比對(duì)和計(jì)算，算出被檢電能表存在的電能計(jì)量誤差值，并送顯示模塊顯示。帶數(shù)字信號(hào)校驗(yàn)為:合并單元輸出的數(shù)字信號(hào)通過合并單元輸入接口輸送給數(shù)字波形采集模塊，數(shù)字波形采集模塊負(fù)責(zé)數(shù)字波形的接收和解包運(yùn)算，處理后的數(shù)據(jù)再傳送給標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊，由標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)電能并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖，標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖輸送給誤差計(jì)算模塊，而被檢電能表產(chǎn)生的電能脈沖也輸送給誤差計(jì)算模塊，誤差計(jì)算模塊對(duì)兩者進(jìn)行比對(duì)和計(jì)算，算出被檢電能表存在的電能計(jì)量誤差值，并送顯示模塊顯示。因此，本實(shí)用新型不但能夠?qū)鹘y(tǒng)的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的合并單元和數(shù)字電能表系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，也能對(duì)純數(shù)字合并單元和數(shù)字電能表系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，滿足智能化數(shù)字化電站的需要。作為優(yōu)選，所述的數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀包括人機(jī)界面工控板，所述的鍵盤模塊、顯示模塊分別和人機(jī)界面工控板相連，人機(jī)界面工控板再和所述的AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊、誤差計(jì)算模塊相連。采用模塊化結(jié)構(gòu)，安裝和維修都較方便。作為優(yōu)選，所述的AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊、數(shù)字波形處理模塊采用微處理器，所述的數(shù)字波形采集模塊采用可編程邏輯電路，所述的標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊采用數(shù)字信號(hào)處理器，所述的誤差計(jì)算模塊采用微控制器，所述的合并單元輸入接口為光纖接口。實(shí)現(xiàn)方便，結(jié)構(gòu)緊湊，性能可靠。作為優(yōu)選，所述的AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊通過SPI接口和所述的數(shù)字波形處理模塊相連，數(shù)字波形處理模塊通過RJ45接口和所述的數(shù)字波形采集模塊相連，數(shù)字波形采集模塊通過SPI接口和所述的標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊相連。作為優(yōu)選，所述的電流互感器為有源補(bǔ)償電流互感器。本實(shí)用新型的有益效果是:不但能夠?qū)鹘y(tǒng)的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的合并單元和數(shù)字電能表系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，也能對(duì)純數(shù)字合并單元和數(shù)字電能表系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，滿足智能化數(shù)字化電站的需要，有利于數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)的推廣。

圖1是本實(shí)用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。圖中1.電壓互感器，2.電流互感器，3.六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊，4.AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊，5.數(shù)字波形處理模塊，6.數(shù)字波形采集模塊，7.標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊，8.誤差計(jì)算模塊，9.鍵盤模塊，10.顯示模塊，11.可編程邏輯控制器，12.合并單元輸入接口，13.被檢電能表脈沖輸入接口，14.人機(jī)界面工控板,15.A相電壓輸入端，16.B相電壓輸入端，17.C相電壓輸入端，18.A相電流輸入端，19.B相電流輸入端，20.C相電流輸入端。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。[0013]實(shí)施例:本實(shí)施例的數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，如圖1所示，包括三個(gè)電壓互感器1、三個(gè)電流互感器2、六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊3、AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊4、數(shù)字波形處理模塊5、數(shù)字波形采集模塊6、標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊7、誤差計(jì)算模塊8、鍵盤模塊9、顯示模塊10、人機(jī)界面工控板14和可編程邏輯控制器11。AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊4和數(shù)字波形處理模塊5采用微處理器，數(shù)字波形采集模塊6采用可編程邏輯電路，標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊7采用數(shù)字信號(hào)處理器，誤差計(jì)算模塊8采用微控制器。三個(gè)電壓互感器I的輸入端分別和A相電壓輸入端15、B相電壓輸入端16、C相電壓輸入端17相連，三個(gè)電流互感器2的輸入端分別和A相電流輸入端18、B相電流輸入端19、C相電流輸入端20相連，三個(gè)電壓互感器1、三個(gè)電流互感器2的輸出端分別和六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊3的六個(gè)輸入端相連，六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊3的輸出端和AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊4的輸入端相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊4和數(shù)字波形處理模塊5、數(shù)字波形采集模塊6、標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊7及誤差計(jì)算模塊8依次相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊4又和可編程邏輯控制器11相連，可編程邏輯控制器11再和六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊3的控制端相連。本實(shí)施例中，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊4通過SPI接口和數(shù)字波形處理模塊5相連，數(shù)字波形處理模塊5通過RJ45接口和數(shù)字波形采集模塊6相連，數(shù)字波形采集模塊6通過SPI接口和標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊7相連。鍵盤模塊9、顯示模塊10分別和人機(jī)界面工控板14相連，人機(jī)界面工控板14再和AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊4、誤差計(jì)算模塊8相連。數(shù)字波形采集模塊6連接有合并單元輸入接口 12，該合并單元輸入接口為光纖接口，誤差計(jì)算模塊8連接有被檢電能表脈沖輸入接口 13。本實(shí)施例中，電流互感器2采用有源補(bǔ)償電流互感器。本實(shí)施例既能實(shí)現(xiàn)帶模擬信號(hào)校驗(yàn)又能實(shí)現(xiàn)帶數(shù)字信號(hào)校驗(yàn)。帶模擬信號(hào)校驗(yàn)為:電磁式互感器輸出的模擬電壓、模擬電流信號(hào)接入三相電壓輸入端和三相電流輸入端，經(jīng)高精度的電壓互感器和有源補(bǔ)償電流互感器送給六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行AD采樣后，由AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊進(jìn)行處理，再通過SPI通訊傳輸給數(shù)字波形處理模塊，數(shù)字波形處理模塊按照IEC6180-9-1/2標(biāo)準(zhǔn)將12路電壓、電流信息組合并輸出規(guī)范的采樣值以太網(wǎng)幀，通過RJ45接口傳輸給數(shù)字波形采集模塊，數(shù)字波形采集模塊負(fù)責(zé)數(shù)字波形的接收和解包運(yùn)算，數(shù)字波形采集模塊再通過SPI通訊將處理過的數(shù)據(jù)傳送給標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊，由標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊計(jì)算出電能并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖，產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖再輸送給誤差計(jì)算模塊；同時(shí)，被檢電能表產(chǎn)生的電能脈沖也輸送給誤差計(jì)算模塊，誤差計(jì)算模塊對(duì)兩者進(jìn)行比對(duì)和計(jì)算，算出被檢電能表存在的電能計(jì)量誤差值，并送顯示模塊顯示。帶數(shù)字信號(hào)校驗(yàn)為:合并單元輸出的數(shù)字信號(hào)通過光纖接口接入數(shù)字波形采集模塊，數(shù)字波形采集模塊負(fù)責(zé)數(shù)字波形的接收和解包運(yùn)算，數(shù)字波形采集模塊通過SPI通訊將處理后的數(shù)據(jù)傳送給標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊，由標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊計(jì)算出電能并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖，產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖再輸送給誤差計(jì)算模塊；同時(shí)，被檢電能表產(chǎn)生的電能脈沖也輸送給誤差計(jì)算模塊，誤差計(jì)算模塊對(duì)兩者進(jìn)行比對(duì)和計(jì)算，算出被檢電能表存在的電能計(jì)量誤差值，并送顯示模塊顯示。因此，本實(shí)用新型不但能夠?qū)鹘y(tǒng)的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的合并單元和數(shù)字電能表系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，也能對(duì)純數(shù)字合并單元和數(shù)字電能表系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，滿足智能化數(shù)字化電站的需要，有利于數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)的推廣。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，其特征在于包括三個(gè)電壓互感器(I)、三個(gè)電流互感器(2)、六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊(3)、AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊(4)、數(shù)字波形處理模塊(5)、數(shù)字波形采集模塊(6 )、標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊(7 )、誤差計(jì)算模塊(8 )、鍵盤模塊(9 )、顯示模塊(IO )和可編程邏輯控制器(11 )，三個(gè)電壓互感器(I)的輸入端分別接三相電壓輸入端，三個(gè)電流互感器(2)的輸入端分別接三相電流輸入端，三個(gè)電壓互感器(I)、三個(gè)電流互感器(2)的輸出端分別和六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊(3)的六個(gè)輸入端相連，六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊(3)的輸出端和AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊(4)的輸入端相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊(4)和數(shù)字波形處理模塊(5)、數(shù)字波形采集模塊(6)、標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊(7)及誤差計(jì)算模塊(8)依次相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊(4)、誤差計(jì)算模塊(8)分別和鍵盤模塊(9)相連，顯示模塊(10)和誤差計(jì)算模塊(8 )相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊(4 )經(jīng)可編程邏輯控制器(11)和六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊(3 )的控制端相連，數(shù)字波形采集模塊(6 )連接有合并單元輸入接口( 12 )，誤差計(jì)算模塊(8)連接有被檢電能表脈沖輸入接口( 13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，其特征在于包括人機(jī)界面工控板(14)，所述的鍵盤模塊(9)、顯示模塊(10)分別和人機(jī)界面工控板(14)相連，人機(jī)界面工控板(14)再和所述的AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊(4)、誤差計(jì)算模塊(8)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，其特征在于所述的AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊(4)、數(shù)字波形處理模塊(5)采用微處理器，所述的數(shù)字波形采集模塊(6)采用可編程邏輯電路，所述的標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊(7)采用數(shù)字信號(hào)處理器，所述的誤差計(jì)算模塊(8)采用微控制器，所述的合并單元輸入接口( 12)為光纖接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，其特征在于所述的AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊(4)通過SPI接口和所述的數(shù)字波形處理模塊(5)相連，數(shù)字波形處理模塊(5)通過RJ45接口和所述的數(shù)字波形采集模塊(6)相連，數(shù)字波形采集模塊(6)通過SPI接口和所述的標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊(7)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，其特征在于所述的電流互感器(2)為有源補(bǔ)償電流互感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，包括三個(gè)電壓互感器、三個(gè)電流互感器及依次相連的六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊、AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊、數(shù)字波形處理模塊、數(shù)字波形采集模塊、標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量模塊和誤差計(jì)算模塊，三相電壓輸入端經(jīng)電壓互感器、三相電流輸入端經(jīng)電流互感器分別和六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊和鍵盤模塊相連，誤差計(jì)算模塊和鍵盤模塊、顯示模塊相連，AD采樣數(shù)據(jù)整理模塊經(jīng)可編程邏輯控制器和六通道A/D轉(zhuǎn)換模塊的控制端相連，數(shù)字波形采集模塊連接有合并單元輸入接口，誤差計(jì)算模塊連接有被檢電能表脈沖輸入接口。本實(shí)用新型既能實(shí)現(xiàn)帶模擬信號(hào)校驗(yàn)又能實(shí)現(xiàn)帶數(shù)字信號(hào)校驗(yàn)，滿足智能化電站的需要。
文檔編號(hào)G01R35/04GK202975314SQ20122068045
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者陸鋒杰, 袁建香, 郭銀山 申請(qǐng)人:浙江涵普電力科技有限公司