[發(fā)明專利]一種基于模擬量檢測(cè)的數(shù)字化電能表量值溯源系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310224994.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN103336264A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許揚(yáng);孫健;楊志新;黃奇峰;王忠東;湯漢松;王磊;羅強(qiáng);黃洪濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R35/04
• 分類號(hào): G01R35/04
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種完備化和基于模擬量檢測(cè)的數(shù)字化電能表量值溯源系統(tǒng)及方法，用于智能變電站中數(shù)字化電能表的量值溯源或其他智能二次設(shè)備的電氣參量校準(zhǔn)，屬于智能電網(wǎng)儀器設(shè)備測(cè)試領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著智能化開關(guān)、電子式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟，IEC61850協(xié)議的應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用，變電站中所有信息的采集、傳輸和處理全數(shù)字化的智能變電站將成為電力系統(tǒng)中變電站自動(dòng)化建設(shè)的必然趨勢(shì)。

國(guó)家電網(wǎng)公司一系列智能變電站和數(shù)字化變電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定標(biāo)志著智能變電站的建設(shè)已由科研階段走向工程實(shí)踐階段。國(guó)家電網(wǎng)公司的Q/GDW439-2009《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》也已經(jīng)發(fā)布，其中電子式互感器、智能開關(guān)、智能電子設(shè)備、數(shù)字化的保護(hù)、數(shù)字化電能表得到大量應(yīng)用。

傳統(tǒng)的互感器其輸出為100V或及5A或1A，而電子式互感器數(shù)字信號(hào)輸出是遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的數(shù)字幀，數(shù)字化電能表或其它智能二次設(shè)備的輸入也為數(shù)字信號(hào)，因此傳統(tǒng)的電能表校驗(yàn)裝置或其它傳統(tǒng)測(cè)試裝置已經(jīng)無(wú)法對(duì)數(shù)字化電能表或其它智能二次設(shè)備的進(jìn)行規(guī)范準(zhǔn)確的測(cè)試，無(wú)法保證數(shù)字化電能表或其它智能二次設(shè)備的性能準(zhǔn)確可靠，從而影響了智能變電站整體建設(shè)和運(yùn)行安全性和可靠性。

目前對(duì)于數(shù)字化電能表國(guó)內(nèi)外還處于試用階段，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有制定和發(fā)布，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究單位也提出了多種數(shù)字化電能表量值溯源檢測(cè)方法，但均不完善也不規(guī)范，未能解決其溯源的根本問(wèn)題，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1）數(shù)字化電能表的計(jì)量量值不能向模擬量標(biāo)準(zhǔn)溯源；

2）數(shù)字化電能表的計(jì)量準(zhǔn)確性不能得到準(zhǔn)確量化；

3）數(shù)字化電能表的溯源檢測(cè)還沒(méi)有完整的一套系統(tǒng)進(jìn)行溯源檢測(cè)，且該整套系統(tǒng)的計(jì)量準(zhǔn)確性能還不能完備地進(jìn)行檢測(cè)量化和評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述數(shù)字化電能表量值溯源檢測(cè)存在的技術(shù)缺陷，進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，提出一種完備化和基于模擬量檢測(cè)的數(shù)字化電能表量值溯源系統(tǒng)及方法，克服了數(shù)字化電能表的數(shù)字量不易溯源的技術(shù)難題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于模擬量檢測(cè)的數(shù)字化電能表量值溯源系統(tǒng)，其特征在于：包括：模擬電能裝置、模擬標(biāo)準(zhǔn)電能表、模擬標(biāo)準(zhǔn)功率表、電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊、標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊、3個(gè)誤差計(jì)算模塊；

所述的電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊采樣所述模擬電能裝置的電壓、電流參量，并在時(shí)序邏輯控制下進(jìn)行IEC61850報(bào)文的發(fā)送，為數(shù)字化電能表的量值溯源檢測(cè)提供數(shù)字化的功率源；所述的標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊采樣所述的電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊發(fā)送的IEC61850報(bào)文內(nèi)容，采用標(biāo)準(zhǔn)算法計(jì)算實(shí)時(shí)功率，并實(shí)時(shí)生成電能量，進(jìn)行顯示和脈沖輸出。

由所述模擬電能裝置、模擬標(biāo)準(zhǔn)電能表和第二誤差計(jì)算模塊組成的標(biāo)準(zhǔn)電能表裝置，來(lái)檢測(cè)所述電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊和標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊組成的整體的誤差設(shè)為E1。

由所述模擬電能裝置、模擬標(biāo)準(zhǔn)功率表和第三誤差計(jì)算模塊組成的標(biāo)準(zhǔn)功率表裝置，來(lái)檢測(cè)所述電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊和標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊中標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算部分組成的整體的誤差設(shè)為E2。

由誤差E1減去誤差E2得到標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)算模塊的誤差E3，并將此誤差控制在一設(shè)定范圍內(nèi)。

用所述模擬電能裝置、電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊、標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊和第一誤差計(jì)算模塊，來(lái)檢測(cè)被檢的數(shù)字化電能表，得到數(shù)字化電能表的誤差。

首先完成該系統(tǒng)中電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊和標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊向模擬量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)即模擬標(biāo)準(zhǔn)電能表溯源，而后完成該系統(tǒng)中電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊向模擬量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)即模擬標(biāo)準(zhǔn)功率表溯源，從而得到標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊向模擬量系統(tǒng)溯源的結(jié)果，如該溯源結(jié)果滿足基本要求，即可把標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊作為標(biāo)準(zhǔn)，開展數(shù)字化電能表溯源檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電能表溯源檢測(cè)向模擬量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源的一整套完備過(guò)程。

一種基于模擬量檢測(cè)的數(shù)字化電能表量值溯源方法，其特征在于：包含以下步驟：

電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊采樣模擬電能裝置的電壓、電流參量，并在時(shí)序邏輯控制下進(jìn)行IEC61850報(bào)文的發(fā)送，為數(shù)字化電能表的量值溯源檢測(cè)提供數(shù)字化的功率源；標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)電能生成模塊采樣所述的電壓電流轉(zhuǎn)換報(bào)文模塊發(fā)送的IEC61850報(bào)文內(nèi)容，采用標(biāo)準(zhǔn)算法計(jì)算實(shí)時(shí)功率，并實(shí)時(shí)生成電能量；