一种适用于新能源计量设备的校准方法及装置与流程

本发明涉及计量设备，特别是涉及一种适用于新能源计量设备的校准方法及装置。

背景技术：

1、随着新能源技术的兴起和广泛推广，电动车充电、分布式光伏发电等应用场景已经对计量设备提出了更高的要求。新能源计量设备应具备宽量程、双向计量、谐波计量等新的功能特性，新的功能需求也对新能源计量设备的校准方法提出了更高的要求。所有计量设备在出场时均会进行校准，校准可以调整计量设备内部的计量系数，通过计量系数来屏蔽不同硬件之间的差异，是每个计量设备均可达到设计的计量精度。

2、目前对计量设备的校准主要是通过台体对被校准的计量设备施加制定工况的电压、电流、相角，在等待一段时间待工况稳定后通过校表台体的上位机软件读取计量设备的电压、电流、功率、相角数据，再读取台体上标准表的电压、电流、功率、相角数据，通过比对两者之间的差异得到误差并转换为比例关系，再设置给计量设备内部保存，完成校表。由于新能源并网后导致电网环境更加复杂，谐波、低功率因数、潮流变化等因素会对电能表的计量精度产生影响，因此传统的电能表校准技术已经无法满足高比例新能源接入情况下的电能表校验要求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种适用于新能源计量设备的校准方法及装置，可以提高测量新能源的特性参数的准确度，提高新能源计量设备的校准精度，满足实际需求。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于新能源计量设备的校准方法，包括：

3、根据待校准电能表的规格和校准要求，设置校准设备的测量范围和准确度；

4、根据待校准电能表的特征参数列表，确定待校准的特征参数和所述特征参数对应的准确度要求；

5、根据所述特征参数，通过所述校准设备对所述待校准电能表进行校准测量，并采集校准设备的输出值和待校准电能表的输出值；其中，所述校准测量包括基波校准、谐波校准和高低温校准；

6、对所述校准设备的输出值和所述待校准电能表的输出值进行分析，计算输出误差值；

7、根据所述输出误差值，对所述待校准电能表进行调整，以使所述校准设备和所述待校准电能表的输出误差值符合所述特征参数对应的准确度要求。

8、进一步地，所述基波校准，具体为：

9、连接所述校准设备和所述待校准电能表；其中，所述校准设备和所述待校准电能表的电压路并联，所述校准设备和所述待校准电能表的电流路串联；

10、控制所述校准设备下发额定电压工况，并利用所述校准设备的上位机依次对所述待校准电能表下发开始校准命令和校准offset命令，以使所述待校准电能表计算在接收到开始校准命令和校准offset命令时间段中校准参数的平均值，并将所述平均值确定为校准参数offset值；

11、分别计算所述待校准电能表的基波增益校准系数和基波相角校准系数；

12、根据所述特征参数，在所述待校准电能表读取第一读数；

13、根据所述校准参数offset值、所述基波增益校准系数和所述基波相角校准系数，修正所述第一读数，确定待校准电能表的输出值。

14、进一步地，所述分别计算所述待校准电能表的基波增益校准系数和基波相角校准系数，具体为：

15、通过所述校准设备向所述待校准电能表下发额定工况，以使所述待校准电能表通过上位机获取校准参数的大小，并在待校准电能表内计算校准参数的大小；

16、将在上位机获取的校准参数和在待校准电能表内计算的校准参数进行比例运算，得出校准参数的基波增益校准系数。

17、进一步地，所述分别计算所述待校准电能表的基波增益校准系数和基波相角校准系数，具体为：

18、通过所述校准设备向所述待校准电能表下发预设角度的工况，以使所述待校准电能表计算待校准电能表和校准设备的相角差，并从待校准电能表的芯片相角寄存器中获取相角信息；

19、根据计算得出的待校准电能表和校准设备的相角差，以及在芯片相角寄存器中获取的相角信息，计算基波相角校准系数。

20、进一步地，所述分别计算所述待校准电能表的基波增益校准系数和基波相角校准系数，还包括：

21、获取待校准电能表的产品规格书，并根据预设的线性度标准，判断出待校准电能表中线性度差的电流段；

22、对所述待校准电能表中线性度差的电流段进行分段处理，在原基波增益校准系数和原基波相角校准系数的基础上进行补偿处理，得到更改后的基波增益校准系数和基波相角校准系数。

23、进一步地，所述谐波校准，具体为：

24、控制所述校准设备下发若干次谐波工况，以使所述待校准电能表计算在接收到若干次谐波工况的时间段中校准参数的平均值；

25、将所述在接收到若干次谐波工况的时间段中校准参数的平均值和校准设备下发的标准工况进行比较，获取谐波误差值；

26、根据所述谐波误差值进行补偿，计算谐波增益校准系数和谐波相角校准系数；

27、根据所述特征参数，在所述待校准电能表读取第二读数；

28、根据所述谐波增益校准系数和所述谐波相角校准系数，修正所述第二读数，确定待校准电能表的输出值。

29、进一步地，所述高低温校准，具体为：

30、采集待校准电能表在若干种温度环境下的输出数据；

31、根据所述若干种温度环境，形成温度变化关系表；

32、根据所述温度变化关系表和所述待校准电能表在若干种温度环境下的输出数据，拟合对应的温度曲线，并计算高低温校准系数；

33、根据所述特征参数，在所述待校准电能表读取第三读数；

34、根据所述高低温校准系数，修正所述第三读数，确定待校准电能表的输出值。

35、本发明提供了一种适用于新能源计量设备的校准方法，根据待校准电能表的规格和校准要求，确定设置校准设备的测量范围和准确度；根据待校准电能表的特征参数列表，确定待校准的特征参数和特征参数对应的准确度要求；根据特征参数，通过校准设备对待校准电能表进行基波校准、谐波校准和高低温校准，并采集校准设备的输出值和待校准电能表的输出值，并对采集到的输出值进行误差分析，计算得出输出误差值；根据输出误差值对待校准电能表进行调整，使待校准电能表符合特征参数对应的准确度要求。本发明可以确保电能表在广泛的应用场景中能够准确测量新能源的特性参数，提高了测量新能源的特性参数的准确度，提高新能源计量设备的校准精度，满足实际需求。

36、相应的，本发明提供了一种适用于新能源计量设备的校准装置，包括：设置模块、参数确定模块、校准测量模块、分析模块和调整模块；

37、所述设置模块用于根据待校准电能表的规格和校准要求，设置校准设备的测量范围和准确度；

38、所述参数确定模块用于根据待校准电能表的特征参数列表，确定待校准的特征参数和所述特征参数对应的准确度要求；

39、所述校准测量模块用于根据所述特征参数，通过所述校准设备对所述待校准电能表进行校准测量，并采集校准设备的输出值和待校准电能表的输出值；其中，所述校准测量包括基波校准、谐波校准和高低温校准；

40、所述分析模块用于对所述校准设备的输出值和所述待校准电能表的输出值进行分析，计算输出误差值；

41、所述调整模块用于根据所述输出误差值，对所述待校准电能表进行调整，以使所述校准设备和所述待校准电能表的输出误差值符合所述特征参数对应的准确度要求。

42、进一步地，所述校准测量模块，包括：连接单元、第一控制单元、第一计算单元、第一读取单元和第一修正单元；

43、所述连接单元用于连接所述校准设备和所述待校准电能表；其中，所述校准设备和所述待校准电能表的电压路并联，所述校准设备和所述待校准电能表的电流路串联；

44、所述第一控制单元用于控制所述校准设备下发额定电压工况，并利用所述校准设备的上位机依次对所述待校准电能表下发开始校准命令和校准offset命令，以使所述待校准电能表计算在接收到开始校准命令和校准offset命令时间段中校准参数的平均值，并将所述平均值确定为校准参数offset值；

45、所述第一计算单元用于分别计算所述待校准电能表的基波增益校准系数和基波相角校准系数；

46、所述第一读取单元用于根据所述特征参数，在所述待校准电能表读取第一读数；

47、所述第一修正单元用于根据所述校准参数offset值、所述基波增益校准系数和所述基波相角校准系数，修正所述第一读数，确定待校准电能表的输出值。

48、进一步地，所述校准测量模块，包括：第二控制单元、比较单元、第二计算单元、第二读取单元和第二修正单元；

49、所述第二控制单元用于控制所述校准设备下发若干次谐波工况，以使所述待校准电能表计算在接收到若干次谐波工况的时间段中校准参数的平均值；

50、所述比较单元用于将所述在接收到若干次谐波工况的时间段中校准参数的平均值和校准设备下发的标准工况进行比较，获取谐波误差值；

51、所述第二计算单元用于根据所述谐波误差值进行补偿，计算谐波增益校准系数和谐波相角校准系数；

52、所述第二读取单元用于根据所述特征参数，在所述待校准电能表读取第二读数；

53、所述第二修正单元用于根据所述谐波增益校准系数和所述谐波相角校准系数，修正所述第二读数，确定待校准电能表的输出值。

54、本发明提供了一种适用于新能源计量设备的校准装置，以模块间的有机结合为基础，根据待校准电能表的规格和校准要求，确定设置校准设备的测量范围和准确度；根据待校准电能表的特征参数列表，确定待校准的特征参数和特征参数对应的准确度要求；根据特征参数，通过校准设备对待校准电能表进行基波校准、谐波校准和高低温校准，并采集校准设备的输出值和待校准电能表的输出值，并对采集到的输出值进行误差分析，计算得出输出误差值；根据输出误差值对待校准电能表进行调整，使待校准电能表符合特征参数对应的准确度要求。本发明可以确保电能表在广泛的应用场景中能够准确测量新能源的特性参数，提高了测量新能源的特性参数的准确度，提高新能源计量设备的校准精度，满足实际需求。