[發明專利]一種用于電能表測試的電網異常模擬測試系統

在審

• 申請號: 202011390952.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112526442A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳葉;曹敏;韓彤;洪志湖;朱夢夢;李博;唐標;王恩;程富勇;蔣婷婷;魏齡;劉斯揚;翟少磊;劉光界
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04;H04B3/46;H04B3/487
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供一種用于電能表測試的電網異常模擬測試系統，包括第一SPWM發生器、第二SPWM發生器、升流變壓器、可編程衰減器、載波抄讀設備、人工電源網絡、頻譜分析儀、標準電能表、被測電能表和PC機及軟件，各個器件之間相互連接配合，模擬并分析電能質量干擾信號對所述被測電能表的影響；標準電能表用于計量輸入到標準電能表中的附帶電能質量信息的電壓或電流信號；被測電能表用于計量輸入到被測電能表中的附帶電能質量信息的電壓或電流信號，并與標準電能表的計量數據進行比較；PC機及軟件用于設定參數以及分析被測電能表與標準電能表的計量準確度和通信性能。本申請可在實驗室測試被測電能表的性能，操作更加方便，成本更低。

技術領域

本申請涉及電力系統穩定性分析技術領域，尤其涉及一種用于電能表測試的電網異常模擬測試系統。

背景技術

電能表計量是電網經濟核算的依據，計量精度直接關系到電力系統供需雙方的經濟效益和社會效益。電能表是電能計量的核心部分和基礎量具，其計量準確度直接關系到電能計量的精度。

隨著我國工業的高速發展，低壓電力線路中會夾雜著各種波形，這些波形會對電能計量類產品的真實性以及準確性造成一定程度的不良影響。

現有技術中，存在三種評估電能質量對電能表影響的方式：第一種是將電能表安裝到存在電能表質量問題的現場，此種方法能夠獲取電能表在實際現場的表現，但是評估時間較長，一般情況只能評估很少幾種電能質量問題帶來的風險，評估不全面。第二種是采用可編程交流電源進行電能質量問題信號，此種方法可以利用現有設備，但是只能模擬電壓信號，不能模擬電流信號，也不能評估對電力線載波通信的影響。第三種是采用DA生成包含電能質量問題的信號，經過功率放大器放大，再經過變壓器升壓輸出電壓，此種方法可以記錄波形，也可以生成任意波，但是設計較為復雜，并且只能模擬電壓信號，不能模擬電流信號，也不能評估對電力線載波通信的影響。

發明內容

本申請提供了一種用于電能表測試的電網異常模擬測試系統，以解決現有技術中存在的模擬電能質量問題的類型有限、評估不全面以及不能評估對電力線載波通信的問題。

本申請提供一種用于電能表測試的電網異常模擬測試系統，具體包括：

第一SPWM發生器、第二SPWM發生器、升流變壓器、可編程衰減器、載波抄讀設備、人工電源網絡、頻譜分析儀、標準電能表和被測電能表以及PC機及軟件，各個器件之間相互連接配合，模擬并分析電能質量干擾信號對所述被測電能表的影響；

其中，所述標準電能表用于計量輸入到所述標準電能表中的附帶電能質量信息的電壓或電流信號；所述被測電能表用于計量輸入到所述被測電能表中的附帶電能質量信息的電壓或電流信號，并與所述標準電能表的計量數據進行比較；所述PC機及軟件用于設定參數以及分析所述被測電能表與所述標準電能表的計量準確度和通信性能。

采用上述技術方案，兩臺SPWM發生器與升流變壓器組合，可以輸出各種帶有電能質量信息的電壓、電流信號供給被測電能表和標準電能表，用戶也可以將現場錄制的波形通過SPWM發生器還原，避免在現場查找問題不便；PC機及軟件可以實現對被測電能表的所有測試和評估的整合，并且能夠完成現場波形的錄制與播放。

在本申請的較佳實施例中，所述第一SPWM發生器用于將600V的直流電壓信號轉換為附帶電能質量信息的電壓信號，模擬電壓信號對所述被測電能表的影響。

在本申請的較佳實施例中，所述第二SPWM發生器用于將600V的直流電壓信號轉換為附帶電能質量信息的電壓信號，所述升流變壓器與所述第二SPWM發生器電連接，用于將所述附帶電能質量信息的電壓信號轉換為附帶電能質量信息的電流信號，模擬電流信號對所述被測電能表的影響。

在本申請的較佳實施例中，所述第一SPWM發生器和所述第二SPWM發生器均包括電壓部分、電流部分以及MCU，所述MCU分別連接所述電壓部分和電流部分，用于控制所述電壓部分和所述電流部分之間的相位同步或者相位偏移控制。