[發明專利]一種電力綜合測試儀交流量采集和校準實現方法及系統

在審

• 申請號: 202011434801.0
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112415457A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 朱小麗;王網;陳力萍;張繼鋒;秦明輝;戴景峰
• 申請（專利權）人: 科大智能電氣技術有限公司;科大智能科技股份有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01R15/09;G01R15/12
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 閆客

本發明公開了一種電力綜合測試儀交流量采集和校準實現方法及系統，屬于電力儀器儀表技術領域，包括：獲取外部電壓電流輸入信號，并對外部電壓電流輸入信號進行預處理，得到小電壓信號并作為AD采樣模塊的輸入信號；按照設定的采樣頻率對AD采樣模塊的輸入信號進行連續周波采樣，并對采樣點進行DFT計算，得到三相電壓電流的幅值和相角；在校準模式下，將三相電壓電流的幅值和相角與不同檔位下三相電壓電流的標準值進行計算，得到每個檔位下的校準系數；根據當前檔位的校準系數和實際輸入值計算出當前電壓電流采集實際值，并自動調節檔位。本發明與傳統測試儀器相比，解決了在寬量程范圍下，采集精度無法提高的缺陷。

技術領域

本發明涉及電力儀器儀表技術領域，特別涉及一種電力綜合測試儀交流量采集和校準實現方法及系統。

背景技術

隨著電力工業的飛速發展，智能電網被逐漸運用于電力系統中解決電能使用的諸多問題。作為智能電網末端的監測單元，智能電力儀表主要用于采集電壓、電流、頻率、相位、功率和電能等電力基礎信息，以提高電力資源的利用率。當前大規模集成電路的廣泛應用，使得電力儀表已從簡單的零部件發展到了集多種功能于一體的集成部件型式，電力行業對其豐富的功能性要求也賦予了電力儀表更多的職能，同時對電力儀表采集精度的要求也越來越高。

發明內容

本發明的目的在于克服上述背景技術中的不足，解決現有技術中在寬量程范圍下，采集精度無法提高的缺陷。

為實現以上目的，采用一種電力綜合測試儀交流量采集和校準實現方法，包括如下步驟：

獲取外部電壓電流輸入信號，并對外部電壓電流輸入信號進行預處理，得到小電壓信號并作為AD采樣模塊的輸入信號；

按照設定的采樣頻率對AD采樣模塊的輸入信號進行連續周波采樣，并對采樣點進行DFT計算，得到三相電壓電流的幅值和相角；

在校準模式下，將三相電壓電流的幅值和相角與不同檔位下三相電壓電流的標準值進行計算，得到每個檔位下的校準系數，該校準系數包括幅值校準系數和角度校準系數；

在采集模式下，根據當前檔位下的校準系數和實際輸入值，計算當前電壓電流的實際采集值；

根據當前電壓電流的實際采集值來調節AD采樣模塊的輸入檔位。

進一步地，所述獲取外部電壓電流輸入信號，并對外部電壓電流輸入信號進行預處理，得到小電壓信號并作為AD采樣模塊的輸入信號，包括：

對所述外部電壓電流輸入信號進行PT和CT變比處理，得到小電壓電流信號；

利用分壓電阻和采樣電阻分別對小電壓電流信號進行處理，得到處理后的電壓電流信號；

利用不同檔位的調理電路和程控放大器對處理后的電壓電流信號進行處理，將處理后的電壓信號轉換成對應區間范圍的小電壓信號；

將對應區間范圍的小電壓信號作為所述AD采樣模塊的輸入信號。

進一步地，所述不同檔位的調理電路和程控放大器的放大倍數對應關系為：

0VU≤3V量程下，采用200倍采樣，AD輸入電壓上限值為3/101×200≈6V；

3VU≤30V量程下，采用20倍采樣，AD輸入電壓上限值為30/101×20≈6V；

0VU≤3V量程下，采用2倍采樣，AD輸入電壓上限值為450/101×2≈9V；

0AI≤1A量程下，采用200倍采樣，AD輸入電壓上限值為1/4000×120×200≈6V；

1AI≤10A量程下，采用20倍采樣，AD輸入電壓上限值為10/4000×120×20≈6V；