用于宽频电能表计量运行误差的实时比对方法

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种用于宽频电能表计量运行误差的实时比对方法。该专利由国家电网公司、江苏省电力公司、江苏省电力公司电力科学研究院、福建亿榕信息技术有限公司申请，并于2017年8月8日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种用于宽频电能表计量运行误差的实时比对方法，属于电能计量技术领域。

发明背景

目前，国家电网公司投入实际运营的电能计量装置，基本上都是传统电磁式电流互感器、传统电磁式电压互感器加上配套传统电能表的技术方案，该方案技术成熟，性能稳定，维护简单，因而得到了广泛地应用。但是，随着电网系统日趋庞大，传输特性更加复杂，尤其是当前很多电能计量方案，只考虑工频范围内的能量传递，没有把谐波因素考虑在内，严重地影响了计量的精确性和公正性，因此，发明一种可以广泛评估现有电能表的计量特性的方法尤为必要。

目前，国内外对传统的电能表的计量准确度的检测，对于安装前的电能表基本上是通过单位时间内与标准计量装置的电能脉冲计量比对的方式进行；对于已投入现场运行的电能表的检测，一般不考虑传统电磁式互感器的电磁特性影响，即缺乏对计量二次入线的电能质量实时分析和比对，因此，校验的结果往往不甚理想，导致变电站的电能计量的准确性和可靠性降低。

发明内容

本发明的目的是克服对传统的电能计量装置的计量准确度的检测时，缺乏对计量二次入线的电能质量实时分析和比对，校验结果不理想，导致变电站的电能计量的准确性和可靠性降低的问题。本发明的用于宽频电能表计量运行误差的实时比对方法，适用于出厂前对电能表的校准、各科研机构在实验室内开展电能表计量准确度相关实验、对变电站等已安装投入的电能表进行现场实验和检测等多项工作，确保电能计量的准确性和可靠性，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于宽频电能表计量运行误差的实时比对方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤（1），将二次侧的电流、电压信号分别输出将待测的宽频电能表、标准的电能表进行同步采样，并输出待测的宽频电能表对应的第一电流、电压采样信号，标准的电能表对应的第二电流、电压采样信号；步骤（2），将两路待测的宽频电能表的电能脉冲分别输出第一电能脉冲计量单元、第二电能脉冲计量单元，并输出第一电能计量信号、第二电能计量信号；步骤（3），将第一电流、电压采样信号，第二电流、电压采样信号分别输入电能计量单元，通过电能计量单元对待测的宽频电能表、标准的电能表进行实时电能计算，并输出待测的宽频电能表对应的第三电能计量信号、标准的电能表对应的第四电能计量信号；步骤（4），将第一电能计量信号、第二电能计量信号、第三电能计量信号、第四电能计量信号分别输入电能比对单元，电能比对单元四路电能计量信号进行周期性的连续计算和比对，间隔时间为1分钟；步骤（5），将第一电流、电压采样信号，第二电流、电压采样信号分别输入谐波分析单元，通过谐波分析单元对两路电流、电压采样信号进行实时谐波分析。

前述的一种用于宽频电能表计量运行误差的实时比对方法，其特征在于：步骤（1）待测的宽频电能表、标准的电能表对二次侧的电流、电压信号采用高速高精度的模数转换芯片进行同步采样，模数转换芯片型号为AD7606，采样速度为12 .8KHz，采样位数为16位。

步骤（2）第一电能脉冲计量单元、第二电能脉冲计量单元输出第一电能计量信号、第二电能计量信号的方法通过采集电能脉冲，对单位时间内的电能脉冲计数得到对应的电能计量信号。

步骤（3），通过电能计量单元对待测的宽频电能表、标准的电能表进行实时电能计算，包括有功功率计算、无功功率计算。

步骤（4），电能比对单元四路电能计量信号进行周期性的连续计算和比对的方法为，1）电能计算单元实时进行各路电能计量信号的电能计算，并通过积分器对各路的电能值进行累计，在计时器的控制下，进行周期性的连续计算和比对；2）以第二电能计量信号为标准，通过电能计算单元对第一电能计量信号、第三电能计量信号、第四电能计量信号进行周期的有功电能比对；3）以第二电能计量信号为标准，对第一电能计量信号、第三电能计量信号、第四电能计量信号进行周期的无功电能比对。

步骤（5）通过谐波分析单元对两路电流、电压采样信号进行实时谐波分析的方法，包括1）对两路电流、电压采样信号进行快速傅里叶变换；2）在频域计算工频分量、谐波分量的幅值和相位。

前述的一种用于宽频电能表计量运行误差的实时比对方法，其特征在于：所述谐波分量的幅值和相位为21次谐波信号。

本发明的有益效果是：本发明的用于宽频电能表计量运行误差的实时比对方法，适用于出厂前对电能表的校准、各科研机构在实验室内开展电能表计量准确度相关实验、对变电站等已安装投入的电能表进行现场实验和检测等多项工作，确保电能计量的准确性和可靠性，具有良好的应用前景。