[發明專利]一種電能表用負荷開關過零操作測試系統及方法

有效

• 申請號: 201611086429.2
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106526474B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 李文文;袁瑞銘;丁恒春;都正周;梁慧敏;魯觀娜;張蓬鶴;徐占河;劉影;巨漢基;鐘侃;薛陽;于昊;姜振宇;呂言國;劉巖;張保亮
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司電力科學研究院;華北電力科學研究院有限責任公司;中國電力科學研究院;哈爾濱工業大學;河南許繼儀表有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;湯在彥

1.一種電能表用負荷開關過零操作測試系統，其特征在于，包括數據處理器電路、交流電壓過零檢測電路、MCU芯片電路、實負載發生電路、脈沖信號發生電路；所述數據處理器電路分別與MCU芯片電路、實負載發生電路和脈沖信號發生電路連接；所述交流電壓過零檢測電路與所述MCU芯片電路連接；所述實負載發生電路和脈沖信號發生電路還分別連接電能表用負荷開關；

所述實負載發生電路，用于向電能表用負荷開關發出測試用負載電壓和測試用負載電流，并調整電能表用負荷開關的負載功率因數；

所述數據處理器電路，用于根據電能表用負荷開關的電磁機構的動作信息，預先確定電能表用負荷開關分斷觸動時長和電能表用負荷開關閉合觸動時長；所述交流電壓過零檢測電路與所述MCU芯片電路，用于確定電能表用負荷開關的交流電壓過零時刻；

所述數據處理器電路，用于獲取電能表用負荷開關的負載功率因數；根據所述交流電壓過零時刻和所述負載功率因數確定電能表用負荷開關的交流電流過零時刻；根據電能表用負荷開關的觸點狀態、電能表用負荷開關分斷觸動時長和電能表用負荷開關閉合觸動時長確定控制分斷脈沖輸出延遲時長以及控制閉合脈沖輸出延遲時長；在電能表用負荷開關觸點處于斷開狀態時，根據所述交流電壓過零時刻和控制閉合脈沖輸出延遲時長確定控制閉合脈沖輸出時刻，并在控制閉合脈沖輸出時刻向脈沖信號發生電路發送控制閉合命令；或者，在電能表用負荷開關觸點處于閉合狀態時，根據所述交流電流過零時刻和控制分斷脈沖輸出延遲時長確定控制分斷脈沖輸出時刻，并在控制分斷脈沖輸出時刻向脈沖信號發生電路發送控制分斷命令；

所述脈沖信號發生電路，用于在接收到控制閉合命令時，向電能表用負荷開關發送閉合脈沖信號，以控制電能表用負荷開關觸點閉合；或者，在接收到控制分斷命令時，向電能表用負荷開關發送分斷脈沖信號，以控制電能表用負荷開關觸點分斷；

根據電能表用負荷開關的電磁機構的動作信息，預先確定電能表用負荷開關分斷觸動時長和電能表用負荷開關閉合觸動時長，包括：

在電能表用負荷開關的電磁機構中的銜鐵未動作時，獲取電能表用負荷開關線圈的線圈電流實時波形；

根據線圈電流實時波形獲取電能表用負荷開關線圈在多個時間點的線圈電流；

根據公式：

進行非線性參數辨識擬合得到電能表用負荷開關線圈的穩態電流I_s和電磁時間常數τ；其中，i為所述線圈電流；t為所述時間點；

監測電能表用負荷開關線圈的線圈電流實時波形；

接收MCU芯片電路發出的分斷脈沖，并確定分斷脈沖的發出時刻；

在接收到MCU芯片電路發出的分斷脈沖后，在線圈電流實時波形中若一t_n時刻對應的線圈電流i_n偏離根據公式獲取的線圈電流i_n′達到一預設電流偏差，且t_n-1時刻對應的線圈電流i_n-1偏離根據公式獲取的線圈電流i_n-1′未達到所述預設電流偏差，則將t_n時刻與分斷脈沖的發出時刻的時長確定為電能表用負荷開關分斷觸動時長t_分斷；

或者接收MCU芯片電路發出的閉合脈沖，并確定閉合脈沖的發出時刻；

在接收到MCU芯片電路發出的閉合脈沖后，在線圈電流實時波形中若一t_n時刻對應的線圈電流i_n偏離根據公式獲取的線圈電流i_n′達到一預設電流偏差，且t_n-1時刻對應的線圈電流i_n-1偏離根據公式獲取的線圈電流i_n-1′未達到所述預設電流偏差，則將t_n時刻與閉合脈沖的發出時刻的時長確定為電能表用負荷開關閉合觸動時長t_閉合。

2.根據權利要求1所述的電能表用負荷開關過零操作測試系統，其特征在于，還包括：動作機構驅動電源、電壓示波器和電流示波器；所述動作機構驅動電源分別與所述交流電壓過零檢測電路和脈沖信號發生電路連接，以進行供電；所述電壓示波器和電流示波器均與數據處理器電路和電能表用負荷開關連接；所述電壓示波器用于監測電能表用負荷開關的負載電壓實時波形；所述電流示波器用于監測電能表用負荷開關的負載電流實時波形和線圈電流實時波形。