一种三相智能电表的快速校准方法及三相智能电表与流程

本发明涉及电表校准领域，特别是涉及一种三相智能电表的快速校准方法及三相智能电表。

背景技术：

祖国大建设，需要大批电力设备或电力设备改造，就需要大批的三相智能电表作为监测电力设备和计费功能，传统的校准电表方式已不能适应祖国经济快速发展的高节凑。

传统的电表校准需要平衡三相电压和三相电流，不仅操作复杂、运算复杂，而且费时费力。此外，传统的电表校准需要通过与计算机进行连接，以控制校准的过程，或是通过按键控制校准的过程或是电压回路通过电烙铁焊接短接电阻进行分相校准，无法实现电表自身的自动化校准，且校准耗时长。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种三相智能电表的快速校准方法及三相智能电表。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种三相智能电表的校准方法，包括：

将三相智能电表的三相电压输入端并联后与标准单相电压信号源连接；

将三相智能电表的三相电流输入端串联后与标准单相电流信号源连接；

三相智能电表内置芯片模块响应于检测控制指令，执行自校准程序：测量三相电压输入端输入的电压以及三相电流输入端输入的电流，并根据测量值和标准值对三相智能电表进行校准，所述测量值包括电压测量值、电流测量值、有功功率测量值、无功功率测量值、视在功率测量值、功率因数测量值、有功电度测量值、无功电度测量值等，所述标准值包括标准电压值和标准电流值。

可选的，在校准完成后，将校准参数存储于校准寄存器和铁电存储器中。

可选的，所述三相智能电表包括短接片，所述三相智能电表内置芯片模块具有第一指令检测端口和第二指令检测端口，所述短接片被配置为：当所述短接片插入所述三相智能电表时，所述短接片将所述第一指令检测端口和所述第二指令检测端口短路；芯片模块检测到短路信号后开始执行所述自校准程序。

可选的，所述自校准程序还包括：自动改变电流增益以模拟改变标准电流信号源的电流大小。

可选的，所述芯片模块包括计量芯片和中央处理单元，所述计量芯片与所述中央处理单元通信连接，所述计量芯片用于执行三相电压输入端的电压测量工作以及三相电流输入端的电流测量工作，所述中央处理单元用于根据测量值和标准值对三相智能电表进行电参数校准，并计算出有功功率测量值、无功功率测量值、视在功率测量值、功率因数测量值、有功电度测量值、无功电度测量值等。

可选的，所述计量芯片与所述中央处理单元通过spi接口连接。

可选的，所述中央处理单元还用于检测插入短接片后的短接信号。

可选的，所述中央处理单元还用于将校准参数存储于校准寄存器和铁电存储器中。

可选的，所述中央处理单元在完成校准后进行电能清零和通信参数的自动配置。

本发明还提供了一种采用本发明提供的校准方法进行校准的三相智能电表，所述三相智能电表包括芯片模块和短接片，所述芯片模块内置有自校准程序，所述自校准程序包括自动改变芯片模块增益以模拟改变标准信号源的电流大小，所述芯片模块还设置有第一指令检测端口和第二指令检测端口，所述短接片被配置为：当所述短接片插入所述三相智能电表时，所述短接片将所述第一指令检测端口和所述第二指令检测端口短接；所述芯片模块检测到短路信号后开始执行三相智能电表的自校准程序。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的三相智能电表的快速校准方法通过将三相智能电表的三相电压输入端并联后与标准单相电压信号源连接，将三相智能电表的三相电流输入端串联后与标准单相电流信号源连接，即采用标准单相电压和标准单相电流信号进行电表的校准，使三相电流和三相电压信号源完全一致，避免了传统电表校准中对三相电流信号以及三相电压信号的平衡，因而实现了对电表的快速校准。

另外，本发明提供的三相智能电表内置自校准程序，通过短接片实现自校准程序的触发，实现了电表的自动校准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的三相智能电表校准方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中的接线图；

图3为本发明实施例中芯片模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明的目的是提供一种三相智能电表的快速校准方法及三相智能电表。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，为了实现上述目的，本实施例提供了一种三相智能电表的校准方法，该方法包括以下步骤：

步骤101：将三相智能电表的三相电压输入端并联后与标准单相电压信号源连接，参见图2。

步骤102：将三相智能电表的三相电流输入端串联后与标准单相电流信号源连接，参见图2。

步骤103：三相智能电表内置芯片模块响应于检测控制指令，执行自校准程序，自校准程序主要包括三部分，测量三相电压输入端输入的电压以及三相电流输入端输入的电流；自动改变芯片模块增益以模拟改变标准信号源的电流大小(无需对标准信号源的电流大小进行调整，减少了工时)；根据测量值和标准值对三相智能电表进行校准。其中，测量值包括电压测量值、电流测量值有功功率测量值、无功功率测量值、视在功率测量值、功率因数测量值、有功电度测量值、无功电度测量值等，所述标准值包括标准电压值和标准电流值。

本实施例中，接入电表的标准信号源为单相电流信号和单相电压信号，保证了三相电流信号和三相电压信号的一致性，避免了接入三相电流电压信号的繁琐和耗时，同时，校准的准确度也满足要求，能够通过万分之一准确度三相电能标准校验台的测试，具体的校准误差表1和表2所示。

表1基于三相平衡负载的校准误差

表2基于三相不平衡负载的校准误差

作为本实施例的一种实施方式，在校准完成后，将校准参数存储于校准寄存器和铁电存储器中，以便掉电自动调用。

作为本实施例的一种实施方式，所述三相智能电表包括短接片，所述三相智能电表内置芯片模块具有第一指令检测端口和第二指令检测端口，所述短接片被配置为：当所述短接片插入所述三相智能电表时，所述短接片将所述第一指令检测端口和所述第二指令检测端口短路；芯片模块检测到短路信号后开始执行所述自校准程序，实现了电表的自动校准，无需计算机或按键控制。

作为本实施例的一种实施方式，芯片模块中还存储有增益调整程序，通过调整电流信号增益的大小来改变电表的电流规格，相较于传统电表通过改变电流互感器的负载电阻大小来实现电表电流规格的改变，本发明操作更加简便。

自动校准的过程大致如下：

采用插拨式接线端子接线或端子夹具和单相信号源校准三相智能电表，三相电流信号采用串联接线方式，三相电压信号采用并联接线方式，这样确保三相电流和三相电压信号源完全一致，使用“短接片”给中央处理单元发送指令，简单方便，不需要连接计算机与计算机实现串行通讯；中央处理单元接收到有“短接片”插入线路板时，自动在2秒内根据标准值和测量值计算好三相电流、三相电压、三相有功功率、三相无功功率、三相视在功率、三相相角、三相有功电度、三相无功电度、起动电流、脉冲常数等电表校准参数，电表内嵌入式软件通过改变计量芯片的增益自动模拟改变标准信号源的大小实现校准自动比对，自动校准完后自动写入校准寄存器并保存在铁电存储器中以便掉电自动调用，并且自动电能清零和设置通讯参数，省去电能清零和通讯参数设置等环节。

作为本实施例的一种实施方式，参见图3，所述芯片模块包括计量芯片和中央处理单元，所述计量模块与所述中央处理单元通信连接，在实际的应用中，计量模块与所述中央处理单元可以通过spi接口连接。所述计量芯片用于执行三相电压输入端的电压测量工作以及三相电流输入端的电流测量工作，并对有功功率测量、无功功率测量、视在功率测量、功率因数测量、有功电度测量、无功电度进行测量，所述中央处理单元执行以下操作：检测插入所述短接片后的短接信号；根据测量值和标准值对三相智能电表进行校准；及将校准参数存储于校准寄存器和铁电存储器中；完成校准后进行电能清零和通信参数的自动配置。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种采用本发明提供的校准方法进行校准的三相智能电表，该三相智能电表包括芯片模块和短接片，所述芯片模块内置有自校准程序，所述自校准程序包括自动改变芯片模块增益以模拟改变标准信号源的电流大小，所述芯片模块还设置有第一指令检测端口和第二指令检测端口，所述短接片被配置为：当所述短接片插入所述三相智能电表时，所述短接片将所述第一指令检测端口和所述第二指令检测端口短接；所述芯片模块检测到短路信号后开始执行三相智能电表的自校准程序。

与现有的电表校准相比，本发明具有以下优势：

1、由于电表内集成有自校准程序，因此无需与计算机连接，无需通过计算机实现校准或者按键操作输入校表系数校准。

2、由于接入电表三相电流输入端以及电压输入端的标准信号源为单相电流信号和单相电压信号，保证了三相电流信号和三相电压信号的一致性，也避免接入三相电流电压信号的繁琐和耗时。

3、无需切换标准信号源校验台电流大小，电表内嵌入式软件通过改变计量芯片的电流信号增益自动模拟改变标准电流信号源，减少接线和切换标准信号源的工时。

4、不同电流规格采用统一电流校准，统一电流互感器倍率，统一电流互感器负载电阻，如需改变电表电流规格仅需简单按键操作设置即可。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，包括单相电表的快速校准。