三相电能表的校表方法及装置与流程

本发明涉及电能计量领域，具体而言，涉及一种三相电能表的校表方法及装置。

背景技术：

近年来，在智能电网改造的大环境下，三相电能表作为智能电网不可缺少的设备，需求量大，在传统三相电能表的生产中，三相电能表校表普遍采用脉冲校表法，脉冲校表法需要分别在A、B、C相电流情况下读取台体误差来进行校表，并且切换电流后台体需要稳定一段时间，同时出一个误差时间比较长，因此传统的校表方式耗时比较长。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种三相电能表的校表方法及系统，以改善现有技术校表时间较长的问题。

本发明实施例提供的一种三相电能表的校表方法，所述方法包括：

分别对三相电能表的A相、B相、C相的有效电压和A相、B相、C相的有效电流进行校正，并将A相、B相、C相的有效电压的校准数据和A相、B相、C相的有效电流的校准数据均配置到所述三相电能表；

获取校表台的有功平均功率和无功平均功率，以及获取所述三相电能表的有功平均功率和无功平均功率；

依据所述校表台的有功平均功率和无功平均功率，以及三相电能表的有功平均功率和无功平均功率，计算所述三相电能表的感性基准点校准数据和阻性基准点校准数据，并将所述感性基准点校准数据、所述阻性基准点校准数据配置至所述三相电能表。

优选的，所述方法还包括：依据公式

及公式

得到感性基准点校准数据PA_PHSM，当λ≥0，则PA_PHSM＝λ×2¹⁵，当λ<0，则PA_PHSM＝λ×2¹⁵+2¹⁶，其中，Err₁表示功率误差，PF表示三相电能表的功率因数，PFreal表示校表台的功率因数，Pr表示校表台的有功平均功率，Qr表示校表台的无功平均功率，P为三相电能表的有功平均功率，Q为三相电能表的无功平均功率。

优选的，所述方法还包括：依据公式

及公式Gain＝-Err₂/(1+Err₂)

得到阻性基准点校准数据GPA，当Gain≥0，则GPA＝INT[Gain×2¹⁵]；当Gain<0，则GPA＝INT[2¹⁶+Gain×2¹⁵]，其中，S表示三相电能表的视在电能，Sreal为校表台的视在电能，Err₂表示电能误差，Gain为中间变量。

优选的，所述方法还包括：对所述三相电能表进行感性大电流校准并得到感性大电流校准数据并配置至所述三相电能表。

优选的，所述方法还包括：对所述三相电能表进行感性小电流校准并得到感性小电流校准数据并配置至所述三相电能表。

本发明还提供一种三相电能表的校表装置，包括：

有效值校正模块，用于分别对三相电能表的A相、B相、C相的有效电压和A相、B相、C相的有效电流进行校正；

功率获取模块，用于获取校表台的有功平均功率和无功平均功率，以及获取所述三相电能表的有功平均功率和无功平均功率；

基准点数据获取模块，用于依据所述校表台的有功平均功率和无功平均功率，以及三相电能表的有功平均功率和无功平均功率，计算所述三相电能表的感性基准点校准数据和阻性基准点校准数据；

数据配置模块，用于将所述三相电能表的A相、B相、C相的有效电压的校准数据和A相、B相、C相的有效电流的校准数据、所述感性基准点校准数据以及所述阻性基准点校准数据配置至所述三相电能表。

优选的，所述基准点数据获取模块还用于依据公式

及公式

得到感性基准点校准数据PA_PHSM，当λ≥0，则PA_PHSM＝λ×2¹⁵，当λ<0，则PA_PHSM＝λ×2¹⁵+2¹⁶，其中，Err₁表示功率误差，PF表示三相电能表的功率因数，PFreal表示校表台的功率因数，Pr表示校表台的有功平均功率，Qr表示校表台的无功平均功率，P为三相电能表的有功平均功率，Q为三相电能表的无功平均功率。

优选的，所述基准点数据获取模块还用于依据公式

及公式Gain＝-Err₂/(1+Err₂)

得到阻性基准点校准数据GPA，当Gain≥0，则GPA＝INT[Gain×2¹⁵]；当Gain<0，则GPA＝INT[2¹⁶+Gain×2¹⁵]，其中，S表示三相电能表的视在电能，Sreal为校表台的视在电能，Err₂表示电能误差，Gain为中间变量。

优选的，还包括：感性大电流校准模块，用于对所述三相电能表进行感性大电流校准并得到感性大电流校准数据，所述数据配置模块还用于将所述感性大电流校准数据配置至所述三相电能表。

优选的，还包括：感性小电流校准模块，用于对所述三相电能表进行感性小电流校准并得到感性小电流校准数据，所述数据配置模块还用于将所述感性大电流校准数据配置至所述三相电能表。

与现有技术相比，本发明的三相电能表的校表方法及装置，无需对A相、B相、C相分别校表，在A相、B相、C相的电流和电压同时接通时，可以同时完成校表。通过读取功率来校表，可以解决传统脉冲校表方式耗时较长的问题。并且无需通过校阻性校表点，直接通过三相电能表的有功功率、无功功率和校表台的有功功率、无功功率来计算，因此校表时间更少。本发明实施例在每个校表点，A相、B相、C相同时校表，只需要发送一条命令，可以缩短时间，还可减少发生错误的概率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来 讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的三相电能表的校表系统的方框图。

图2为本发明较佳实施例提供的上位机的方框示意图。

图3为本发明较佳实施例提供的三相电能表的校表装置的功能模块示意图。

图4为本发明较佳实施例提供的三相电能表的校表方法的流程图。

主要元件符号说明

三相电能表的校表系统10；

上位机100；存储器101；存储控制器102；处理器103；外设接口104；显示单元105；输入输出单元106；

校表台200；三相电能表300；电流电压电源400；

三相电能表的校表装置500；有效值校正模块501；功率获取模块502；基准点数据获取模块503；数据配置模块504；感性大电流校准模块505；感性小电流校准模块506。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本 发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，是本发明较佳实施例提供的三相电能表的校表系统10的方框图。所述三相电能表的校表系统10包括上位机100、校表台200、三相电能表300、电流电压电源400，所述校表台200和三相电能表300均与所述上位机100电连接，所述电流电压电源400为所述上位机提供高精度的电流、电压。

请参考图2，是本发明较佳实施例提供的上位机100的方框示意图。所述上位机100可以是计算机、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等。所述上位机100包括三相电能表的校表装置500、存储器101、存储控制器102、处理器103、外设接口104、显示单元105、输入输出单元106。

所述存储器101、存储控制器102、处理器103、外设接口104、显示单元105、输入输出单元106各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述三相电能表的校表装置500包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器101中或固化在所述上位机100的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。 所述处理器103用于执行存储器101中存储的可执行模块，例如所述三相电能表的校表装置500包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，存储器101可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器101用于存储程序，所述处理器103在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的服务器所执行的方法可以应用于处理器103中，或者由处理器103实现。

处理器103可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器103可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器103也可以是任何常规的处理器103等。

所述外设接口104将各种输入/输出装置耦合至处理器103以及存储器101。在一些实施例中，外设接口104，处理器103以及存储控制器102可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现，所述校表台200和所述三相电能表300通过所述外设接口104与上位机100连接。

显示单元105在所述上位机100与用户之间提供一个交互界面(例如 用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元105可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器103进行计算和处理。

输入输出单元106用于提供给用户输入数据实现用户与所述上位机100的交互。所述输入输出单元106可以是，但不限于，鼠标和键盘等，所述键盘可以是虚拟键盘。

请参考图3，是本发明较佳实施例提供的三相电能表300的校表装置500的功能模块示意图。所述校表装置包括有效值校正模块501、功率获取模块502、基准点数据获取模块503以及数据配置模块504。

所述有效值校正模块501，用于分别对三相电能表300的A相、B相、C相的有效电压和A相、B相、C相的有效电流进行校正。

具体的，校表台200设置功率因数cosΦ＝0.5L，UA＝UB＝UC＝Un，IA＝IB＝IC＝In，上位机100分别读取三相电能表300的A相、B相、C相的电压U1A、U1B、U1C、以及分别读取三相电能表300的A相、B相、C相的电流I1A、I1B、I1C；上位机100分别读取校表台200的A相、B相、C相的电压U2A、U2B、U2C以及分别读取校表台200的A相、B相、C相的电流I2A、I2B、I2C。分别计算各相的电压和电流的误差，并配置到三相电能表300中。

以A相电压为例，利用公式Gain＝(U2A/U1A)-1；计算A相电压的误差GSIB。如果Gain≥0，则GSIB＝INT[Gain×2^15]；如果Gain<0， 则GSIB＝INT[216+Gain×2¹⁵]。

其中，功率因数cosΦ＝0.5L，表示A相、B相、C相三相之间的角度夹角为60度；UA表示A相电压，UB表示B相电压，UC表示C相电压，Un表示额定电压，IA表示A相电流，IB表示B相电流，IC表示C相电流，In表示额定电流，Gain为一中间变量。

所述功率获取模块502，用于获取校表台200的有功平均功率和无功平均功率，以及获取所述三相电能表300的有功平均功率和无功平均功率。

具体的，获取校表台200有功功率Preal和无功功率Qreal，待校表台200稳定后，一段时间内读一次或多次台体有功功率和无功功率，例如可以一秒读一次，读取N次，N为任一正整数。计算出校表台200的有功平均功率Pr和无功平均功率Qr。读取所述三相电能表300的有功平均功率P和无功平均功率Q。

所述基准点数据获取模块503，用于依据所述校表台200的有功平均功率和无功平均功率，以及三相电能表300的有功平均功率和无功平均功率，计算所述三相电能表300的感性基准点校准数据和阻性基准点校准数据。

感性基准点校准数据PA_PHSM，可以通过公式

及公式计算得到；

当λ≥0，则PA_PHSM＝λ×2¹⁵，当λ<0，则PA_PHSM＝λ×2¹⁵+2¹⁶，其中，Err₁表示功率误差，PF表示三相电能表300的功率因数，PFreal表示校表台200的功率因数。

阻性基准点校准数据GPA，可以通过公式

及公式Gain＝-Err/(1+Err)计算得到，当Gain≥0，则GPA＝INT[Gain×2¹⁵]；当Gain<0，则GPA＝INT[2¹⁶+Gain×2¹⁵]，其中，S表示三相电能表300的视在电能，Sreal为校表台200的视在电能，Err₂表示电能误差，Gain为一中间变量。

所述三相电能表300的校表装置500还可以包括感性大电流校准模块505和感性小电流校准模块506。所述感性大电流校准模块505，用于对所述三相电能表300进行感性大电流校准并得到感性大电流校准数据；所述感性小电流校准模块506，用于对所述三相电能表300进行感性小电流校准并得到感性小电流校准数据。

所述感性大电流校准数据和所述感性小电流校准数据的计算方法，与所述感性基准点校准数据的计算方法相同，其功率设置为不同。

以感性大电流校准数据的计算方法为例，校表台200保持功率因数 UA＝UB＝UC＝Un，IA＝IB＝IC＝Imax，其中Imax为三相电能表300的最大电流。在此功率因数下，获取校表台200的有功平均功率Pr’和无功平均功率Qr’，以及获取所述三相电能表300的有功平均功率P’和无功平均功率Q’。依据公式

及公式计算得到感性大电流校准数据PA_PHSM’；当λ≥0，则PA_PHSM’＝λ×2¹⁵，当λ<0，则PA_PHSM’＝λ×2¹⁵+2¹⁶，其中，Err₃表示功率误差，PF表示三相电能表300的功率因数，PFreal表示校表台200的功率因数。

在校表过程中，还存在阻性大电流校正和阻性小电流校正，由于阻性 大电流和阻性小电流的误差较小，因此通过长期统计设置一个固定补偿数值，减少校正时间。

数据配置模块504，用于将所述三相电能表的A相、B相、C相的有效电压的校准数据和A相、B相、C相的有效电流的校准数据、所述感性基准点校准数据、所述阻性基准点校准数据配置至所述三相电能表300，还用于将感性大电流校准数据和感性小电流校准数据配置到三相电能表300中。

需要提到的是，所述有效值校正模块501将三相电能表300的A相、B相、C相的有效电压和A相、B相、C相的有效电流进行校正后，所述数据配置模块504将所述三相电能表的A相、B相、C相的有效电压的校准数据和A相、B相、C相的有效电流的校准数据配置到所述三相电能表300中。此时，功率获取模块502可以获取三相电能表300准确的的有功平均功率和无功平均功率。

在基准点数据获取模块503计算出所述三相电能表300的感性基准点校准数据和阻性基准点校准数据后，所述数据配置模块504将感性基准点校准数据和阻性基准点校准数据配置至所述三相电能表300中。

在所述感性大电流校准模块505和感性小电流校准模块506分别计算出感性大电流校准数据和感性小电流校准数据后，所述数据配置模块504分别将所述感性大电流校准数据和感性小电流校准数据配置至所述三相电能表300中。

所述三相电能表300的校表装置500还可以包括校表配置参数设置模块，所述校表配置参数设置模块用于对三相电能表300进行参数配置，所述参数可以包括高频常数、起动电流和起动功率。

请参考图4，是本发明较佳实施例提供的三相电能表300的校表方法 的流程图。所述三相电能表300的校表方法包括以下步骤：

步骤S101，设置校表配置参数。所述参数可以包括高频常数、起动电流和起动功率。

本发明实施例中，步骤S101可以由校表配置参数设置模块执行。

步骤S102，进行电流、电压有效值校表，并配置到三相电能表。分别对三相电能表300的A相、B相、C相的有效电压和A相、B相、C相的有效电流进行校正，并将A相、B相、C相的有效电压的校准数据和A相、B相、C相的有效电流的校准数据均配置到所述三相电能表。

具体的，校表台200设置功率因数cosΦ＝0.5L，UA＝UB＝UC＝Un，IA＝IB＝IC＝In，上位机100分别读取三相电能表300的A相、B相、C相的电压U1A、U1B、U1C、以及分别读取三相电能表300的A相、B相、C相的电流I1A、I1B、I1C；上位机100分别读取校表台200的A相、B相、C相的电压U2A、U2B、U2C以及分别读取校表台200的A相、B相、C相的电流I2A、I2B、I2C。分别计算各相的电压和电流的误差，并配置到三相电能表300中。

本发明实施例中，步骤S102可以由有效值校正模块501和数据配置模块504共同执行。

步骤S103：计算感性基准点校准数据和阻性基准点校准数据，并配置到三相电能表。首先获取校表台200和三相电能表300的有功平均功率和无功平均功率。具体的，设置功率因数cosΦ＝0.5L，UA＝UB＝UC＝Un，IA＝IB＝IC＝In，获取校表台200有功功率Preal和无功功率Qreal，待校表台200稳定后，一段时间读一次台体有功功率和无功功率，读多次，例如可以一秒读一次，读取N次，N为任一正整数。计算出校表台200的有 功平均功率Pr和无功平均功率Qr。读取所述三相电能表300的有功平均功率P和无功平均功率Q。其中，表台200与三相电能表300的有功平均功率和无功平均功率可以由功率获取模块502得到。其次，依据所述校表台200的有功平均功率和无功平均功率，以及三相电能表300的有功平均功率和无功平均功率，计算所述三相电能表300的感性基准点校准数据和阻性基准点校准数据。再将感性基准点校准数据和阻性基准点校准数据配置至所述三相电能表300中。

本发明实施例中，步骤S103可以由功率获取模块502、基准点数据获取模块503和数据配置模块504共同执行。

步骤S104，计算感性大电流校准数据，并配置到三相电能表。对所述三相电能表300进行感性大电流校准并得到感性大电流校准数据，再将所述感性大电流校准数据配置到所述三相电能表300中。

首先，计算获取校表台200的有功平均功率和无功平均功率以及三相电能表300的有功平均功率和无功平均功率。具体的，校表台200保持功率因数UA＝UB＝UC＝Un，IA＝IB＝IC＝Imax，其中Imax为三相电能表300的最大电流。在此功率因数下，获取校表台200的有功平均功率Pr’和无功平均功率Qr’，以及获取所述三相电能表300的有功平均功率P’和无功平均功率Q’。

其次，依据公式及公式计算得到感性大电流校准数据PA_PHSM’；当λ≥0，则PA_PHSM’＝λ×2¹⁵，当λ<0，则PA_PHSM’＝λ×2¹⁵+2¹⁶，其中，Err₃表示功率误差，PF表示三相电能表300的功率因数，PFreal表示校表台200的功率因数。再将感性大电流校准数据配置到所述三相电能表300。

本发明实施例中，步骤S104可以由功率获取模块502、感性大电流校准模块505和数据配置模块504共同执行。

步骤S105，计算感性小电流校准数据，并配置到三相电能表。对所述三相电能表300进行感性小电流校准并得到感性小电流校准数据，再将所述感性小电流校准数据配置到所述三相电能表300中。

计算所述感性小电流校准数据和计算感性大电流校准数据的方式相当，只需改变校表台200保持功率因数，在此不再赘述。本发明实施例中，步骤S105可以由功率获取模块502、感性小电流校准模块506和数据配置模块504共同执行。

综上所述，本发明实施例提供一种三相电能表的校表方法及装置，无需对A相、B相、C相分别校表，在A相、B相、C相的电流和电压同时接通时，可以同时完成校表。通过读取功率来校表，可以解决传统脉冲校表方式耗时较长的问题。并且无需通过校阻性校表点，直接通过三相电能表的有功功率、无功功率和校表台的有功功率、无功功率来计算，因此校表时间更少。本发明实施例在每个校表点，A相、B相、C相同时校表，只需要发送一条命令，可以缩短时间，还可减少发生错误的概率。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方 框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。