一种用于电能计量装置的数字化校准系统及校准方法与流程

本发明涉及电力行业的校准，具体为一种用于电能计量装置的数字化校准系统及校准方法。

背景技术：

1、随着电力行业的不断创新和发展，目前智能化电能表逐渐成为主流；而电能计量意义重大，电能计量的准确性事关各项电力技术经济指标的正确计算以及电力结算的准确性、公正性。

2、随着社会的不断进步发展，对于电力系统的数据要求也越来越高，基于目前电力系统的海量数据为决策提供依据是目前一个重要的研究方向；因此如何高效透明的反应电力运行情况，实现自动化校准，减少人工干预等问题仍然需要解决。

技术实现思路

1、本发明在于提供一种用于电能计量装置的数字化校准系统及校准方法，其目的是为了解决上述背景技术中所提出的问题。

2、为解决上述问题，提供一种用于电能计量装置的数字化校准系统及校准方法，

3、该数字化校准系统，包括以下组件：

4、校准模块，所述校准模块包括信号发生器、电压传感器、电流传感器、第一微控制器；

5、测量模块，所述测量模块包括电压互感器、电流互感器和adc芯片；

6、计算模块，所述计算模块包括第二微控制器和第一存储单元，用于从测量模块接收测量值，并使用算法来计算校准误差；

7、内存模块，所述内存模块包括第二存储单元，用于存储校准数据；

8、通讯模块，所述通讯模块分别将校准模块、测量模块与计算模块连接。

9、其中，信号发生器产生一个已知的脉冲信号，用于确定仪表测量中的误差。

10、其中，adc芯片将测量模块获取的测量值转化为数字信号输出到计算模块。

11、基于上述的用于电能计量装置的数字化校准系统，其校准方法包括以下步骤：

12、s1连接校准模块：校准模块通过通信接口rs-232连接到电能计量装置，通信接口允许校准模块将校准信号传输到电能计量装置，并从电能计量装置接收测量值；

13、s2生成校准信号：校准模块生成一个校准信号，该校准信号被注入电能计量装置；所述校准信号是一个已知的信号，用于确定电能计量装置测量中的误差；

14、s3测量电压和电流输入：测量模块测量电能计量装置的电压和电流输入，并将检测数据发送到计算模块；

15、s4计算校准误差：计算模块根据测量模块的测量值和已知的校准信号计算校准误差，计算模块使用算法来确定电能计量装置测量中的误差；

16、s5确定校正系数：计算模块根据校准误差确定校正系数，校正系数是一个标量值，用于调整电能计量装置的测量值，以匹配已知的校准信号；

17、s6应用校正系数：校正系数应用于电能计量装置的测量，以调整输出，使用调整后的测量来计算电能消耗；

18、s7存储校准数据：校准数据，包括校正系数，存储在内存模块中，以供将来校准；

19、s8自动化流程：定期重复校准过程，以确保电能计量装置随着时间的推移保持准确。

20、进一步说明，s4中计算模块采用神经网络进行训练数据，将实际测量值与预测测量值作为输入-输出数据集，经过训练后用于对新的输入数据进行预测。

21、进一步说明，所述神经网络采用mse函数，mse函数用于表示预测测量输出和实际输出之间的差异。

22、进一步说明，mse函数的计算公式如下：

23、mse = (1/n) * σ(y_pred - y_true)^2

24、其中：mse：均方误差；n：样本数量，用于计算mse的样本数量；y_pred：模型的预测值，y_true：真实值。

25、进一步说明，s5中，校准系数=（实际输出/预测输出）。

26、具有以下有益效果：

27、1、本发明可以减少人工干预，该系统可以使校准过程自动化，减少人工干预的需求并提高效率；

28、2、本发明可以提高透明度：该系统可以提高校准过程的透明度和信任度。

29、本发明可以节省成本：该系统可以降低电能计量装置的手动校准、维护和维修相关的成本。

技术特征：

1.一种用于电能计量装置的数字化校准系统，其特征在于，包括以下组件：

2.根据权利要求1所述的一种用于电能计量装置的数字化校准系统，其特征在于，所述信号发生器产生一个已知的脉冲信号，用于确定仪表测量中的误差。

3.根据权利要求1所述的一种用于电能计量装置的数字化校准系统，其特征在于，所述adc芯片将测量模块获取的测量值转化为数字信号输出到计算模块。

4.根据权利要求1所述的一种用于电能计量装置的数字化校准系统，其特征在于，其校准方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种用于电能计量装置的数字化校准系统的校准方法，其特征在于，s4中计算模块采用神经网络进行训练数据，将实际测量值与预测测量值作为输入-输出数据集，经过训练后用于对新的输入数据进行预测。

6.根据权利要求5所述的一种用于电能计量装置的数字化校准系统的校准方法，其特征在于，所述神经网络采用mse函数，mse函数用于表示预测测量输出和实际输出之间的差异。

7. 根据权利要求6所述的一种用于电能计量装置的数字化校准系统及校准方法，其特征在于，mse函数的计算公式如下：

8.根据权利要求4所述的一种用于电能计量装置的数字化校准系统及校准方法，其特征在于，s5中，校准系数=（实际输出/预测输出）。

技术总结
本发明公开了一种用于电能计量装置的数字化校准系统及校准方法，包括以下组件：校准模块，所述校准模块包括信号发生器、电压传感器、电流传感器、第一微控制器；测量模块，所述测量模块包括电压互感器、电流互感器和ADC芯片；计算模块，所述计算模块包括第二微控制器和第一存储单元，用于从测量模块接收测量值，并使用算法来计算校准误差；内存模块，所述内存模块包括第二存储单元，用于存储校准数据；通讯模块，所述通讯模块分别将校准模块、测量模块与计算模块连接。该系统可以使校准过程自动化，减少人工干预的需求并提高效率；可以提高校准过程的透明度和信任度；可以降低电能计量装置的手动校准、维护和维修相关的成本。

技术研发人员：李海,荣博,丁淑洁,王伟,薛翠,蔡培培,史会,于红芹,张景宇
受保护的技术使用者：山东计保电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25