专利名称：数字式电能表的误差传递方法
技术领域：
本发明公开的数字式电能表的误差传递方法，属于电能表误差计量技术领域，具体涉及一种数字式电能表的误差传递方法的技术内容。
二.
背景技术：
为适应电力系统数字化发展的需要，基于IEC61850等通信协议的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平、公正。因此，发明一种新的数字式电能表的误差量值传递方法是极为迫切和必要的。
三.
发明内容
本发明的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数字式电能表的误差传递方法。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。本发明的数字式电能表的误差传递方法技术方案如下这种数字式电能表的误差传递方法，采用数字式电能表的误差传递系统完成或实现，也即采用数字式电能表的误差传递装置的标准电能表和被传递的数字式电能表完成或实现，所述的数字式电能表的误差传递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、传统的电能脉冲误差比较器、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信息的数字流输出接口的标准电能表三部分组成，技术特点在于所述的标准电能表由微机或微电脑及其软件系统管理控制的信号采集模块、Α/D转换模块、接口电路组成，其中信号采集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，信号采集模块输出与A/D转换模块的输入联接，Α/D转换模块的输出与微机或微电脑联接，采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号采集模块采集、A/D转换模块转换并经过微机或微电脑计算、处理完成对电能信息的计量，微机或微电脑带有接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲，还输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。可见，由于微机或微电脑通过接口电路输出的数据流是在模数转换后端完成的，因而数据流中所包含的三相电压和电流等信息与标准电能表用于脉冲输出计算所用的三相电压和电流信息是完全相同的。通常，脉冲输出部分误差非常小，可忽略不计，则标准电能表的电能脉冲输出精度与其数字流中所包含的三相电压和电流的精度是相等的。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，其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的，三相交流电源如是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标准电能表即可。所述的传统的电能脉冲比较器，该电能脉冲比较器的信号是数字脉冲的。所述的特定通信标准规约包括但不限于如下1.1EC61850-9-1 ；2.1EC61850-9-2 ；3. SERC0SIII ;4. MODBUS/TCP ；5. MODBUS ;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。所述的信号采集模块如是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转换模块型号如是1.AD1674 ；2.ADS7813 ;3.AD7663等。所述的微机或微电脑如是1.单片机型号如 80C51、LPC2458 等；2. DSP :型号 如 TMS320C32、TMS320C6712 等；3. FPGA :型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等；所述的被传递的数字式电能表具体结构如是1.满足IEC61850-9-1通信规约的数字电能表、2.满足IEC61850-9-2通信规约的数字电能表、3.满足SERC0SIII通信规约的数字电能表、4.满足M0DBUS/TCP通信规约的数字电能表等。所述的符合特定通信标准规约的、包含电压和电流信息的数字流的含义如前已指出的，都不再重述。本发明的数字式电能表的误差传递方法的技术方案优点有1.本发明的技术方案数字式电能表的误差传递方法，比较完整地提供一种可纳入国家现行电能计量误差传递体系中的数字式电能表的误差传递方法。这对于我国尽快实现或普及电能计量数字化作了铺垫、准备和贡献；2.本发明的数字式电能表的误差传递方法的技术方案，在我国尽快实现或普及电能计量数字化的需求下数字化电能计量系统应运而生，该数字化电能计量系统是我国电能计量数字化领域的自主创新成果，为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；3.本发明的数字式电能表的误差传递方法的技术方案设计理念完臻、设计理论严谨、设备结构合理、操作方便、简单实用。本发明的数字式电能表的误差传递方法值得采用和推广。
四.
本发明的说明书附图共有3幅图1为数字式电能表的误差传递装置结构示意图；图2为标准电能表结构方框图；图3为数字式电能表的误差传递方法采用的误差传递系统结构示意图。在各图中采用了统一标号，即同一物件在各图中用同一标号。在各图中1.数字式电能表的误差传递装置；2.三相的电能表检定电源；3.模数式标准电能表；4.电能脉冲误差比较器；5.信号采集模块；6. Α/D转换模块；7.微机或微电脑；8.被传递的数字式电能表。
五.
具体实施例方式本发明的数字式电能表的误差传递方法非限定实施例如下实施例一.数字式电能表的误差传递方法
该例的数字式电能表的误差传递方法采用数字式电能表的误差传递装置I完成或实现，即采用数字式电能表的误差传递装置I的标准电能表3和被传递的数字式电能表8去完成或实现，也即采用数字式电能表的误差传 递系统去完成或实现。该例的数字式电能表的误差传递系统具体结构由图1 图3联合示出，图3所示的是该例数字式电能表的误差传递系统结构示意图，如图3中所示的，该例的数字式电能表误差传递系统由数字式电能表的误差传递装置I与被传递的数字式电能表8组成，上述两者构成一个数字式电能表的误差向下传递系统。该例的数字式电能表的误差传递装置I由图1示出，该传递装置I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2、传统的电能脉冲误差比较器4、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信息的数字流输出接口的标准电能表3三部分及系统软件，或还有壳体组成。该例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2，其输出三相交流电压和三相交流电流的信号是模拟量的，该三相交流电源2如是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。该例传统的电能脉冲比较器4的信号是数字脉冲的。该例的特定通信标准规约包括但不限于如下1.1EC61850-9-1 ；2.1EC61850-9-2 ；3. SERC0SI11 ；4. MODBUS/TCP ；5. MODBUS ;等等。该例的包含电压和电流信息的标准数字流是指符合特定通信标准规约的、又包含电压和电流信息的数字信息流。该例的被检定数字式电能表8如是满足IEC61850-9-1通信规约的数字电能表等。该例的数字式电能表的误差传递方法根据电能表检定电源2输出的三相交流电压和三相交流电流信号计量标准电能表3的电能，根据标准电能表3输出的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流计量被传递的数字式电能表8的电能，并将各自计量的电能脉冲输入电能脉冲误差比较器4中，对输入的两电能脉冲比较，得出被传递的数字电能表8电能计量误差，实现对被传递数字式电能表8的误差向下传递。所述采用的数字式电能表的误差传递装置I的标准电能表3通过其接口电路输入电能表检定电源2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、输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流和与之精度完全相等的电能脉冲，并通过其数字接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流给被传递的数字电能表8，同时通过其脉冲接口电路输出电能脉冲给电能脉冲误差比较器4，所述采用的被传递的数字式电能表8接收到标准电能表3输来的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流经过自身计算、处理、输出被检定电能脉冲到电能脉冲误差比较器4，经过电能脉冲误差比较器4对两电能脉冲比较，得出数字式电能表的误差传递装置I的标准电能表3所计量的电能和被传递的数字式电能表8所计量的电能之差值，得出被传递的数字式电能表8的误差量值，实现或完成数字式电能表的误差传递装置I的标准电能表3对被传递的数字式电能表8的误差量值向下传递。图2所示的是标准电能表3结构方框图，该例的标准电能表3由微机或微电脑7及其软件系统管理控制的信号采集模块5、A/D转换模块6、接口电路、仪器壳体与面板等组成。其中信号采集模块5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，信号采集模块5输出与Α/D转换模块6的输入联接，Α/D转换模块6的输出与微机或微电脑7联接，采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号采集模块5采集、Α/D转换模块6转换并经过微机或微电脑7计算、处理完成对电能信息的计量，微机或微电脑7带有接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲，还输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流。微机或微电脑7带有电能脉冲接口电路并从该接口电路输出与输入功率严格成正比的电能脉冲，还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电压和电流信息的数字流。可见，由于通过接口输出的数字流是在模数转换后端完成的，因而数字流中所包含的三相电压和电流等信息与标准电能表3用于脉冲输出计算用的三相电压和电流信息是完全相同的。通常，脉冲输出部分误差非常小，可忽略不计，则标准电能表3的脉冲输出精度与其标准数据流中所包含的三相电压和电流的精度是相等的。该例的信号采集模块5如是电阻分压器或电流分流器等。该例的Α/D转换模块6型号如是AD1674等。该例的微机或微电脑7如是单片机型号如80C51、LPC2458等。该数字式电能表的误差传递方法是采用数字式电能表的误差传递装置I及标准电能表3去完成或实现对被传递的数字式电能表8的误差校准或向下传递。实施例二.数字式电能表的误差传递方法该例的该数字式电能表的误差传递方法采用数字式电能表的误差传递系统完成 或实现，该例的数字式电能表的误差传递系统具体结构由图1 图3联合示出。该例的数字式电能表的误差传递方法与实施例一的数字式电能表的误差传递方法不同点有1.该例的电能表检定电源2如是功率较小的三相交流电源，只要该电源的输出功率可带动标准电能表即可。2.该例的被传递的数字式电能表8如是满足IEC61850-9-2通信规约的数字电能表等。3.该例的信号采集模块5如是仪用电压互感器、或仪用电流互感器等。4.该例的A/D转换模块6型号如是ADS7813等。5.该例的微机或微电脑7如是DSP :型号如TMS320C32、TMS320C6712等。该例的符合特定通信标准规约的内容以及包含电压和电流信息的数字流的含义如前已指出的，不再重述。该例的数字式电能表的误差传递方法其余未述的，全同于实施例一中所述的,不再重述。实施例三.数字式电能表的误差传递方法该例的数字式电能表的误差传递方法采用数字式电能表的误差传递系统完成或实现，该例的数字式电能表的误差传递系统具体结构由图1 图3联合示出。该例的数字式电能表的误差传递方法与实施例一、实施例二的数字式电能表的误差传递方法不同点有1.该例的被传递的数字式电能表8如是满足SERC0SIII通信规约的数字电能表等。2.该例的信号采集模块5如是电阻分压器、或仪用电流互感器等。3.该例的Α/D转换模块6型号如是AD7663等。4.该例的微机或微电脑7如是FPGA :型号如XC3S250E、AGL250FGG144I等。该例的数字式电能表的误差传递方法其余未述的，全同于实施例一、实施例二中所述的，不再重述。实施例四.数字式电能表的误差传递方法该例的数字式电能表的误差传递方法采用数字式电能表的误差传递系统完成或实现，该例的数字式电能表的误差传递系统具体结构由图1 图3联合示出。该例的数字式电能表的误差传递方法与实施例一 实施例三的数字式电能表的误差传递方法不同点有1.该例的被传递的数字式电能表8如是满足M0DBUS/TCP通信规约的数字电能表等。该例的数字式电能表的误差传递方法其余未述的，全同于实施例一 实施例三中所述的，不再重述。
权利要求
1.一种数字式电能表的误差传递方法，采用数字式电能表的误差传递装置完成或实现，即采用数字式电能表的误差传递装置的标准电能表和被传递的数字式电能表完成或实现，所述的数字式电能表的误差传递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、传统的电能脉冲误差比较器、标准电能表三部分组成，特征在于所述的标准电能表由微机或微电脑及其软件系统管理控制的信号采集模块、A/D转换模块、接口电路组成，其中信号采集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，信号采集模块输出与A/D转换模块的输入联接，A/D转换模块的输出与微机或微电脑联接，采集的三相交流电压和三相交流电流信号经过信号采集模块采集、A/D转换模块转换并经过微机或微电脑计算、处理完成对电能信息的计量，微机或微电脑通过其接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流和与之精度完全相等的电能脉冲，通过其接口电路输出电能脉冲给电能脉冲误差比较器，同时通过其接口电路输出符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流给被传递的数字式电能表，所述的被传递的数字式电能表接收到标准电能表输来的符合特定通信标准规约的包含电压和电流信息的数字流经过自身计算、处理、输出被传递电能脉冲到电能脉冲误差比较器，经过电能脉冲误差比较器对两电能脉冲比较，得出数字式电能表的误差传递装置的标准电能表所计量的电能和被传递的数字式电能表所计量的电能之差值，得出被传递的数字式电能表误差值，实现或完成数字式电能表的误差传递装置的标准电能表对被传递的数字式电能表的误差向下传递。
全文摘要
本发明公开的数字式电能表的误差传递方法属于数字电能表误差计量领域，其传递装置由三相交流电检定电源、电能脉冲误差比较器、标准电能表组成；标准电能表由微机或微电脑及其软件系统管理控制的信号采集模块、A/D转换块、接口电路等组成；由传递装置与被传递的数字式电能表组成误差向下传递系统以完成或实现数字式电能表的误差传递方法；本发明的数字式电能表的误差传递方法的技术方案，设计理念完臻、设计理论严谨、设备结构合理、操作方便、简单实用，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、建立数字化电能计量的新体系作了开拓和贡献，值得采用和推广。
文档编号G01R35/04GK103018707SQ20121052814
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者刘忠琛, 杨秋生, 赵海森, 刘玲, 任爱仙 申请人:山西省电力公司晋中供电分公司