[發(fā)明專利]智能電能表瞬間電壓中斷下可靠性的自動(dòng)測試裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310631061.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN103616659A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐晴;紀(jì)峰;田正其;穆小星;鮑進(jìn);周超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(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;汪慶朋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種檢測智能電能表在瞬間電壓中斷情況下，智能電能表處理機(jī)制是否可靠的自動(dòng)測試方法，屬于智能電能表檢測技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

電壓中斷屬于一種電能質(zhì)量問題，當(dāng)電壓有效值降低到接近于零并持續(xù)一段時(shí)間時(shí)，稱為電壓中斷。對(duì)于電壓下降的幅度，IEC定義“接近于零”為“低于額定電壓的1%”，IEEE的定義為“低于10%”。三大國際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電壓中斷的類型根據(jù)持續(xù)時(shí)間定義對(duì)照如下表1所示：?

表1?電壓中斷類型持續(xù)時(shí)間定義

造成電壓中斷的原因可能是輸配電系統(tǒng)中發(fā)生故障、設(shè)備故障或控制失靈以及運(yùn)行人員誤操作等，一般來講，由系統(tǒng)故障造成的中斷持續(xù)時(shí)間由保護(hù)裝置是由保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間決定的，通常對(duì)于非永久性故障，瞬時(shí)重合閘將會(huì)使電壓中斷時(shí)間限定在工頻下的30個(gè)周期以內(nèi)。帶有延時(shí)的重合閘可能導(dǎo)致暫時(shí)的或短時(shí)的電壓中斷。由設(shè)備故障等造成的電壓中斷時(shí)間一般是無規(guī)律的。

對(duì)于作為計(jì)量器具的智能電能表來說，上電與掉電處理是極為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到所計(jì)量數(shù)據(jù)的保存與讀取是否正確。在電壓中斷（即掉電）發(fā)生時(shí)，智能電能表硬件應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)掉電信號(hào)傳送給本身的MCU，并利用電容或電池在一段時(shí)間內(nèi)保證本身硬件的正常運(yùn)行。MCU接收到掉電信號(hào)后，在智能電能表軟件中產(chǎn)生一個(gè)掉電中斷。智能電能表軟件接收到掉電中斷后，會(huì)停止其他正在處理的流程，進(jìn)入掉電處理流程，對(duì)MCU的各個(gè)端口進(jìn)行處理，并將需要保存的各類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)部存儲(chǔ)芯片中。掉電處理流程根據(jù)不同的表型與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大小，大約用時(shí)在十幾毫秒到三百毫秒之間。掉電流程執(zhí)行完成以后，智能電能表軟件進(jìn)入低功耗運(yùn)行模式。當(dāng)電壓恢復(fù)（即上電）時(shí)，智能電能表硬件會(huì)對(duì)本身的MCU產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，智能電能表軟件會(huì)重新恢復(fù)正常運(yùn)行并進(jìn)入上電處理流程，對(duì)相關(guān)硬件進(jìn)行自檢及初始化，對(duì)MCU各端口進(jìn)行初始化，讀取上次掉電時(shí)保存的各類數(shù)據(jù)等。?

由此可以看出，如果智能電能表在運(yùn)行中遇到IEEE?Std.1250-1995中所定義的瞬間電壓中斷（電壓中斷時(shí)間0.5個(gè)周波到30個(gè)周波，即10毫秒到600毫秒），智能電能表軟件很可能會(huì)遇到掉電處理流程沒有完成即又收到復(fù)位信號(hào)的情況，同時(shí)，在另一種相反情況下，智能電能表在運(yùn)行中遇到瞬間電壓恢復(fù)，智能電能表軟件很可能會(huì)遇到上電處理流程沒有完成即又收到掉電信號(hào)的情況，在這兩種情況下，如果智能電能表的處理機(jī)制不完善的話，就有可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)紊亂等故障現(xiàn)象，后果往往是難以預(yù)計(jì)的。?

這種故障的出現(xiàn)，與瞬間電壓中斷的時(shí)間、發(fā)生的頻率以及智能電能表的類型、內(nèi)部軟、硬件設(shè)計(jì)都有一定的關(guān)系，因此出現(xiàn)的概率很低。但考慮到目前掛網(wǎng)智能電能表的數(shù)量，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也有一定的數(shù)量。從現(xiàn)場故障分析情況來看，現(xiàn)場智能電能表出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，大多都是在停電前后發(fā)生的。目前沒有專門的自動(dòng)測試方法對(duì)這種情況進(jìn)行測試，通過一般的測試手段不但操作繁瑣，而且很難發(fā)現(xiàn)。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種在瞬間電壓中斷情況下，對(duì)多臺(tái)智能電能表進(jìn)行多次檢測，判斷智能電能表運(yùn)行機(jī)制是否可靠的自動(dòng)測試裝置方法，即智能電能表在瞬間電壓中斷情況下可靠性的自動(dòng)測試方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)上的缺陷。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：?

一種智能電能表瞬間電壓中斷下可靠性的自動(dòng)測試裝置，包括自動(dòng)測試控制器、可編程控制器、交流接觸器K和不少于兩臺(tái)被檢智能電能表；

自動(dòng)測試控制器通過通訊接口與可編程控制器連接，并通過RS485接口與被檢智能電能表連接，用于檢測并記錄被檢智能電能表的關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行數(shù)據(jù)；可編程控制器通過控制信號(hào)接口與交流接觸器連接，用于給被檢智能電能表上電；電壓回路相互并聯(lián)的被檢電能表與交流接觸器按串聯(lián)方式連接。作為優(yōu)先考慮，上述通訊接口為RS232或TCP/IP。

一種智能電能表瞬間電壓中斷下可靠性的自動(dòng)測試方法，包括自動(dòng)測試控制器、可編程控制器PLC、交流接觸器K和不少于兩臺(tái)被檢智能電能表。?

自動(dòng)測試控制器通過RS232或TCP/IP接口與可編程控制器PLC連接，通過RS485接口與被檢智能電能表連接；可編程控制器PLC通過控制信號(hào)接口與交流接觸器K連接；電壓回路相互并聯(lián)的被檢電能表與交流接觸器K按串聯(lián)方式連接；所述測試方法包括以下步驟：?

（1）對(duì)被檢智能電能表進(jìn)行初始檢定；自動(dòng)測試控制器通過控制可編程控制器接通交流接觸器，給被檢智能電能表上電，通過RS485檢測并記錄被檢智能電能表的關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行數(shù)據(jù)；