[發(fā)明專利]數(shù)字化電能計量性能檢測與溯源方法及閉環(huán)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510567103.0
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN105242231B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 穆小星;徐晴;劉建;田正其;周超;祝宇楠
• 申請（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: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,許婉靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字化電能計量性能檢測與溯源方法及閉環(huán)系統(tǒng)，屬電能計量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電能器具檢驗是國家強制性檢定器具，對其計量管理有一套嚴(yán)密的計量管理體系。在計量技術(shù)管理中電能計量器具必須執(zhí)行向上到國家電能基準(zhǔn)的量值溯源，或者說國家電能基準(zhǔn)必須能夠向下傳遞到工作計量器具。

電能標(biāo)準(zhǔn)傳遞或工作器具溯源有其固定的層次管理體系，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備包括電能基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)表，相互組合成為一個標(biāo)準(zhǔn)傳遞關(guān)系圖。

目前傳統(tǒng)模擬式電能計量有其完整的計量溯源圖，級別間清晰、相互間嚴(yán)密成為一個完整的體系。

智能化變電站的問世催生了一種全新的數(shù)字化電能計量模式，數(shù)字化電能表隨之出現(xiàn)。由于電能的物理量、電能表的溯源標(biāo)準(zhǔn)都是基于模擬量領(lǐng)域，數(shù)字化電能計量器具無法與電能基準(zhǔn)進行比較。而數(shù)字化電能沒有、也不存在基準(zhǔn)，因此數(shù)字化電能計量如果向上溯源，其溯源鏈?zhǔn)侵袛嗟摹Ｈ欢瑪?shù)字化電能計量器具計量溯源在目前的計量管理制度下還必須進行。而目前，關(guān)于數(shù)字化電能表檢測方法、檢測技術(shù)、計量溯源問題一直在爭論不休，眾說紛紜，因此建立一套有機的、科學(xué)的數(shù)字化電能計量/溯源體系，迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

為彌補目前該領(lǐng)域技術(shù)空白，本發(fā)明對新型數(shù)字化電能計量提出了一套閉環(huán)化計量性能檢測與溯源系統(tǒng)及方法，可以對數(shù)字化電能表進行數(shù)字計量性能檢測及向上與模擬電能標(biāo)準(zhǔn)、基準(zhǔn)比較的溯源。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

數(shù)字化電能計量性能檢測與溯源閉環(huán)系統(tǒng)，包括數(shù)值報文信號分析儀，帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源，帶A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表，高精度模擬電能表和被檢工作數(shù)字化電能表，其中，

帶A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表是在數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)電能表中植入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表成為數(shù)字、模擬兩用的測量裝置；

帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源是在虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源中植入D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，使虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源成為數(shù)字、模擬兩用的測量裝置；

數(shù)值報文信號分析儀是一種可對報文數(shù)據(jù)正確性、發(fā)送報文數(shù)據(jù)時序均勻性與準(zhǔn)確性進行核驗、保證虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源準(zhǔn)確的檢測標(biāo)準(zhǔn)裝置；

高精度模擬電能表在數(shù)字計量性能檢測過程中，用于接收國家電能基準(zhǔn)傳遞的標(biāo)準(zhǔn)，對帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源或帶A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表進行模擬檢測/標(biāo)準(zhǔn)傳遞；在向上進行標(biāo)準(zhǔn)溯源過程中，用于向國家電能基準(zhǔn)溯源。

前述的帶A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表既可作為一個數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表檢測下級工作數(shù)字化電能表，又可通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器成為一種模擬標(biāo)準(zhǔn)電能表檢測下級高精度模擬電能表，同時還可向上溯源到上級電能基準(zhǔn)。

前述的帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源既可成為一個數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)功率源檢測下級工作數(shù)字化電能表，又可通過D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器成為一種模擬標(biāo)準(zhǔn)功率源檢測下級模擬電能表，同時還可向上溯源到上級電能基準(zhǔn)；所述虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源實質(zhì)為采樣值數(shù)據(jù)報文發(fā)生器，并按時序均勻地發(fā)送報文幀。

數(shù)字化電能計量性能檢測與溯源閉環(huán)系統(tǒng)進行數(shù)字化電能計量性能檢測與溯源的方法，其特征在于，

進行數(shù)字化電能計量性能檢測/標(biāo)準(zhǔn)傳遞的方法，包括以下步驟：

1-1)國家電能基準(zhǔn)對高精度模擬電能表進行標(biāo)準(zhǔn)傳遞；

1-2)高精度模擬電能表對帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源進行模擬檢測/標(biāo)準(zhǔn)傳遞；

1-3)數(shù)值報文信號分析儀對帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源進行數(shù)值、時基信號檢測/標(biāo)準(zhǔn)傳遞；

1-4)帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源對帶A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表進行模擬檢測/標(biāo)準(zhǔn)傳遞；

1-5)帶A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表對被檢工作數(shù)字化電能表進行實時數(shù)字信號條件下數(shù)字計量檢測/標(biāo)準(zhǔn)傳遞；

所述步驟1-2)中，高精度模擬電能表也可越級直接對帶A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表進行模擬檢測/標(biāo)準(zhǔn)傳遞，然后進行步驟1-5)；

所述步驟1-4)中，帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源也可越級直接對被檢工作數(shù)字化電能表進行虛擬數(shù)字信號條件下數(shù)字計量檢測；

所述數(shù)字化電能表向上進行標(biāo)準(zhǔn)溯源的方法，包括以下步驟：

2-1)被檢工作數(shù)字化電能表向帶A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)電能表申請實時數(shù)字信號計量校核或向帶D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源申請?zhí)摂M數(shù)字信號計量校核；