
本發(fā)明涉及一種電能表動態(tài)性能測試裝置,屬電能計量儀表測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):目前的電能表性能測試是以穩(wěn)態(tài)的正弦功率源信號作為測試信號,它能很好的反映電能表在穩(wěn)態(tài)條件下的計量準(zhǔn)確度。而實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中,負(fù)荷的多樣性和工況的差異性使得在穩(wěn)態(tài)環(huán)境下檢定合格的表計在特殊運(yùn)行環(huán)境下(如電氣化鐵路和電解工廠的大功率硅整流設(shè)備、煉鋼交直流電弧爐和電石爐、交流逆變器、大功率電力拖動設(shè)備以及電機(jī)變頻調(diào)速裝置等用電場合)未必能準(zhǔn)確計量。所以僅檢驗(yàn)表計的穩(wěn)態(tài)性不能真實(shí)反映表計的整體性能,還必須考查其在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境下擾動等因素對其準(zhǔn)確度的影響。電力系統(tǒng)的負(fù)荷狀況是多種多樣的,除穩(wěn)態(tài)負(fù)荷外,還存在大量的動態(tài)負(fù)荷,其中斜線性負(fù)荷和指數(shù)性負(fù)荷廣泛存在。表計在穩(wěn)態(tài)情況下檢定合格,只能說明該表計適于穩(wěn)態(tài)負(fù)荷,而在動態(tài)負(fù)荷下未必能準(zhǔn)確計量,因此動態(tài)負(fù)荷下電能計量的準(zhǔn)確性是電力供需雙方亟待解決的問題,尤其在斜線性負(fù)荷和指數(shù)性負(fù)荷下的電能表檢測目前還缺乏相應(yīng)檢測設(shè)備。公開號CN101907697A公開了一種電能表動態(tài)測試儀,其動態(tài)功率信號源單元是通過建模編程,輸出代表動態(tài)負(fù)荷各種特性的三相功率信號,作為電能計量裝置進(jìn)行動態(tài)性能測試的源信號。該專利未提出利用斜線功率源信號和指數(shù)功率源信號的方法來檢測斜線性負(fù)荷和指數(shù)性負(fù)荷下的電能表的準(zhǔn)確度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是,為解決目前現(xiàn)有技術(shù)僅對電能表作靜態(tài)檢測,不能真實(shí)反映其整體性能問題,本發(fā)明提供了一種電能表動態(tài)性能測試裝置,利用該裝置產(chǎn)生斜線功率源信號和指數(shù)功率源信號的方法來校驗(yàn)斜線性負(fù)荷和指數(shù)性負(fù)荷條件下電能表的準(zhǔn)確度。本發(fā)明一種電能表動態(tài)性能測試裝置包括工控機(jī)單元、動態(tài)功率信號源單元、標(biāo)準(zhǔn)表單元和被測表單元。工控機(jī)單元通過串口A經(jīng)過隔離連接動態(tài)功率信號單元;工控機(jī)單元通過串口B經(jīng)過隔離連接標(biāo)準(zhǔn)表單元;動態(tài)功率信號單元的功率放大器部分與標(biāo)準(zhǔn)表單元分別連接被測表單元的相應(yīng)端口。工控機(jī)單元,用于人機(jī)對話、向測試裝置的其他部分發(fā)出命令和傳輸數(shù)據(jù)。動態(tài)功率信號源單元,用于產(chǎn)生斜線功率源信號和指數(shù)功率源信號校驗(yàn)斜線性負(fù)荷和指數(shù)性負(fù)荷條件下電能表的準(zhǔn)確度;產(chǎn)生并輸出檢定電能表所需的幅值、頻率快速變化的各種電壓和電流的動態(tài)測試信號。標(biāo)準(zhǔn)表單元,用于實(shí)現(xiàn)0.05級基波電能表的準(zhǔn)確計量。動態(tài)功率信號源單元包括三相電壓源和三相電流源,每相電壓源都包括波形數(shù)據(jù)單元、DA轉(zhuǎn)換單元和電壓功放單元,每相電流源都包括波形數(shù)據(jù)單元、DA轉(zhuǎn)換單元和電流功放單元;DA轉(zhuǎn)換單元含DA轉(zhuǎn)換器和濾波器。在各相電壓源和各相電流源中,波形數(shù)據(jù)單元接收并存儲所述工控機(jī)單元送來的離散化波形數(shù)據(jù),并將其輸出給DA轉(zhuǎn)換單元,由DA轉(zhuǎn)換單元的DA轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成模擬信號,各相電壓源的模擬信號輸出送各自的電壓功放單元,各相電流源的模擬信號輸出送各自的電流功放單元,三相電壓源的電壓功放單元輸出三相電壓信號,三相電流源的電流功放單元輸出三相電流信號,三相電壓信號和三相電流信號同時送標(biāo)準(zhǔn)表和被測表表位。標(biāo)準(zhǔn)表單元包括輸入單元、AD轉(zhuǎn)換單元和運(yùn)算顯示單元。AD轉(zhuǎn)換單元含6個AD轉(zhuǎn)換器,輸入單元接收三相電壓信號和三相電流信號,將它們變換成適合AD采樣的小模擬信號送AD采樣并將采樣信號送運(yùn)算顯示單元,由運(yùn)算顯示單元計算得出測量的標(biāo)準(zhǔn)值并顯示或輸出該標(biāo)準(zhǔn)值;所述的被測表表位用于測量裝置工作時放置被測表。標(biāo)準(zhǔn)表單元是本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)0.05級基波電能計量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵,必須同時具有很高的采樣精度以及很高的計算速度;為此,標(biāo)準(zhǔn)表單元在前端輸入單元設(shè)計了帶電子補(bǔ)償?shù)膬x用互感器(精度較普通互感器提高1~2個數(shù)量級),采用了6個16位的高性能A/D。動態(tài)功率信號源單元根據(jù)檢定基波諧波電能表和產(chǎn)生幅值、頻率快速變化的動態(tài)測試信號的實(shí)際需要,在各相電壓源和各相電流源中,設(shè)計了以DSP為核心,每路均配置雙D/A(雙D/A分別為波形DA轉(zhuǎn)換器和調(diào)幅DA轉(zhuǎn)換器)接口、控制用MCU的新型動態(tài)功率信號源來實(shí)現(xiàn)斜線包絡(luò)和指數(shù)包...