CN103941211A - 一种新型模拟输入合并单元自动校验方法 - Google Patents
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Abstract
一种新型模拟输入合并单元自动校验方法，该方法采用带过零同步时钟输出的三相程控电压电流标准源、误差计算单元和控制显示单元对模拟输入合并单元自动完成计量误差检定。本发明通过设置控制显示单元控制标准源输出满足一定要求的电压电流值及同步时钟信号，使被测合并单元检测通道外的其他信号输入端置空，误差计算单元通过分析计算标准采样值及被测采样值得到被测合并单元的通道号配置及前接互感器变比配置信息，实现被测合并单元通道配置及其前接互感器变比的自动检测。本发明有效解决了模拟输入合并单元检测效率低、劳动强度大、设备携带不方便等问题，具有方法简洁、实用、可靠性高等优点。本发明适用智能变电站模拟输入合并单元检测。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种新型模拟输入合并单元误差自动校验方法，属电力电能计量装置检测技术领域。
背景技术
智能变电站电能计量装置普遍采用了数字化电能计量装置，数字化电能计量装置有多种配置模式，其中传统电压电流互感器+模拟输入合并单元+数字式电能表模式获得了国网公司推广应用，模拟输入合并单元成为智能变电站电能计量装置中重要的新型计量设备，它的主要计量功能是同步采集三相电压电流值，按规定格式打包发送给数字电能表，因此需要和其他电能计量设备一样，对其计量特性开展检定工作。
目前，模拟输入合并单元误差检测需要的设备包括：电压电流模拟信号源、电压电流采样标准、同步时钟模块、合并单元误差检测仪等，现有的检测设备相互独立，数量多、接线复杂，设备携带不方便；检测时，只能对各采样通道及各测试点单独检定，检定前将合并单元的通道配置、前接互感器变比等相关信息人工输入误差检测仪，检定时按照规程要求逐通道逐点检定，检定完后人工记录检定结果，每台合并单元需要检测的计量通道有3路电压和3路电流，每路电压通道需要检测80%、100%、120%额定电压点，每路电流通道需要检测1%（对于S级）、5%、20%、100%、120%额定电流点，这样对于每台合并单元需要进行24次误差测试，工作效率低、设备调节繁琐。
发明内容
本发明的目的是，为提高智能变电站模拟输入合并单元现场检测效率、解决现场检测时设备繁多、接线复杂、操作复杂等一系列问题，本发明专利提供了一种新型模拟输入合并单元自动校验方法。
本发明的技术方案是，本发明一种新型模拟输入合并单元误差自动校验方法是采用带过零同步时钟输出的三相程控电压电流标准源（以下简称标准源）、误差计算单元和控制显示单元对模拟输入合并单元自动完成计量误差检定。
所述标准源的电压、电流输出端分别与被测合并单元的电压、电流输入端连接；所述标准源的过零同步时钟输出端接至被测合并单元及所述误差计算单元的同步时钟输入端；所述标准源的采样基准值输出端接至所述误差计算单元的标准信号输入端，被测合并单元的采样值输出端接所述误差计算单元的被测信号输入端；所述误差计算单元的测试输出端接所述控制显示单元的测试数据输入端；所述控制显示单元的参数设置输出端接所述标准源的参数设置输入端。
所述标准源的主要功能是提供测试用高准确度（0.02级）、高稳定性的三相模拟电压、电流，提供同步对时时钟信号（精度为0.2us），提供带时标的三相模拟电压、电流信号标准采样值信号（0.02级），对时时钟信号可通过设置与所述标准输出的任意相电压或电流信号过零点同步，所述标准源的输出电压、电流信号可以通过参数设置输入端口由控制显示单元进行调节，可叠加符合检定规程要求的谐波信号。
所述误差计算单元完成被测合并单元输入的采样值数据与采用标准值数据的误差计算及被测合并单元通道号配置、前接互感器变比配置信息的分析计算，并将计算结果送至控制显示单元。
本发明方法通过设置控制显示单元控制所述标准源输出满足一定要求的电压电流值及同步时钟信号，使被测合并单元检测通道外的其他信号输入端置空，所述误差计算单元通过分析计算标准采样值及被测采样值得到被测合并单元的通道号配置及前接互感器变比配置信息，实现所述被测合并单元通道配置及其前接互感器变比的自动检测。
根据合并单元测试规范的要求在所述控制显示单元上配置合并单元测试方案，配置内容包括需要完成的测试项目以及误差测试点、是否叠加谐波以及叠加谐波的大小和频率、测试结果误差要求等信息，由所述控制显示单元根据配置的测试方案控制标准信号源和误差计算单元，自动逐项逐点完成合并单元的测试，并从所述的误差计算单元获取误差结果，测试完成后，所述控制显示单元自动存储测试数据，并且可自动打印测试报告。
所述标准源、误差计算单元、控制显示单元集成为一体，只引出与所述被测合并单元连接的端口。所述控制显示单元部件为触控显示屏。
本发明的有益效果是，提出了一种新型模拟输入合并单元自动校验方法，有效解决了模拟输入合并单元检测效率低、劳动强度大、设备携带不方便等问题，具有方法简洁、科学、精确、实用、可靠性高、操作性强等优点。
本发明适用于智能变电站模拟输入合并单元检测技术领域。
附图说明
图1是模拟输入合并单元自动检测方法原理框图；
图2带过零同步时钟输出的三相程控电压、电流标准源原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。
图1为本发明实施例提供的一种新型模拟输入合并单元自动校验方法的原理框图，由图1可知，所述方法的具体实施方式如下。
带过零同步时钟输出的三相程控电压、电流标准源（以下简称标准源）实现方案：
所述标准源原理框图如图2所示，包含1个DDS信号发生器、6个数模转换器、3个高速高精度的V/V功放和3个电压型交直流双环反馈电路构成3相电压放大电路，3个高速高精度的V/I功放和3个电流型交直流双环反馈电路构成3相电流放大电路，采用交直流双环反馈电路，既可以有效抑制功放的直流失调电压又能保证交流信号在负载侧实现深度负反馈，以实现输出波形失真度小于0.02%、准确度优于±0.02%RG、稳定度优于±0.01%RG/1min的性能指标。
当设置对时时钟信号与某相信号过零点同步时，DDS信号发生器输出对应该相过零点数字信号至数模转换器的同时，输出对时脉冲信号至时钟单元，时钟单元接受对时脉冲的对时，输出过零同步对时时钟信号，为了满足不同通信规约的要求，时钟单元可输出IRIG-B码、IEEE1588、1PPS等格式的对时信号，有光信号及电信号。
本实施例通道配置及前接互感器变比自动检测方法：
通过控制显示单元控制所述标准源每次仅仅输出一相额定幅值的模拟信号，其他相模拟信号幅值为0，误差计算单元判断各通道被测采样值的幅值，较大者即为对应标准源；
（1）控制显示单元控制所述标准源输出额定幅值的A相电压，对时时钟信号与A相电压过零点同步，其他相电压电流输出幅值为0；
（2）误差计算单元从被测合并单元得到被测采样值，幅值最大的通道即为A相电压采样通道；
（3）由于不知道前接互感器变比信息，将前接互感器变比默认设置为1，这样标准采样值为互感器额定二次值，被测合并单元输出的被测采样值接近额定一次值，规程规定互感器的额定一次值只有固定的几种，因此最接近被测采样值的额定一次值即为互感器的额定一次值，进而可以得出前接互感器的额定一次值，将额定一次值除额定二次值，即可得到前接互感器的额定变比。
（4）控制所述标准源依次单独输出的B、C相电压及A、B、C相电流，重复上述3个步骤，即可自动检测得到被测合并单元的通道配置信息及前接互感器的额定变比信息。
自动测试步骤：
（1）控制显示单元完成测试方法的人机交互功能，用户根据合并单元测试规范要求在控制显示单元中配置合并单元测试方案，配置内容包括需要测试的采样通道以及误差测试点、是否叠加谐波以及叠加谐波的大小和频率、测试结果误差限值、前接互感器二次额定值等信息；
（2）控制显示单元启动通道号及前接互感器变比自动检测过程，得到被测合并单元通道号配置信息及前接互感器变比。
（3）根据配置方案设定的电压电流测试点，被测合并单元要求测试的采样通道同步开展测试，每次测试时，控制显示单元根据测试点控制所述标准源输出测试信号，误差计算单元完成所有测试通道误差计算后，置位测试状态变量（表明测试结束），测试状态变量与测试结果一起发送至控制显示单元，控制显示单元保存测试结果，并启动下一测试点测试。每次测试开始时控制显示单元复位误差计算单元测试状态变量（表明测试未结束）。
（4）测试结束后，控制显示单元将测试数据根据填入事先编制好的报告模板，自动形成测试报告，连接打印机至控制显示单元可打印检测报告，也可将测试报告发送至外部存储器。
（5）对于误差超差的检测试验，重复进行测试，重复进行测试的次数可设置。
本实施例对发明的原理及实现方法进行了阐述，使本领域一般技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员而言是显而易见的，本发明所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现，综上所述，本说明书不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种新型模拟输入合并单元自动校验方法，其特征是，所述方法采用带过零同步时钟输出的三相程控电压电流标准源（以下简称标准源）、误差计算单元和控制显示单元对模拟输入合并单元自动完成计量误差检定；
所述标准源的电压、电流输出端分别与被测合并单元的电压、电流输入端连接；所述标准源的过零同步时钟输出端接至被测合并单元及所述误差计算单元的同步时钟输入端；所述标准源的采样基准值输出端接至所述误差计算单元的标准信号输入端，被测合并单元的采样值输出端接所述误差计算单元的被测信号输入端；所述误差计算单元的测试输出端接所述控制显示单元的测试数据输入端；所述控制显示单元的参数设置输出端接所述标准源的参数设置输入端。
2.根据权利要求1所述的一种模拟输入合并单元自动校验方法，其特征是，所述标准源提供测试用0.02级、高稳定性的三相模拟电压、电流；提供精度为0.2us的同步对时时钟信号；提供带时标的三相模拟电压、电流信号0.02级标准采样值信号；对时时钟信号可通过设置与所述标准输出的任意相电压或电流信号过零点同步，所述标准源的输出电压、电流信号可以通过参数设置输入端口由控制显示单元进行调节，可叠加符合检定规程要求的谐波信号。
3.根据权利要求1所述的一种模拟输入合并单元自动校验方法，其特征是，所述误差计算单元完成被测合并单元输入的采样值数据与采用标准值数据的误差计算及被测合并单元通道号配置、前接互感器变比配置信息的分析计算，并将计算结果送至控制显示单元。
4.根据权利要求1所述的一种模拟输入合并单元自动校验方法，其特征是，所述方法通过设置控制显示单元控制所述标准源输出满足一定要求的电压电流值及同步时钟信号，使被测合并单元检测通道外的其他信号输入端置空，所述误差计算单元通过分析计算标准采样值及被测采样值得到被测合并单元的通道号配置及前接互感器变比配置信息，实现所述被测合并单元通道号及其前接互感器变比的自动检测。
5.根据权利要求1所述的一种模拟输入合并单元自动校验方法，其特征是，所述方法根据合并单元测试规范的要求在所述控制显示单元上配置合并单元测试方案，配置内容包括需要完成的测试项目以及误差测试点、是否叠加谐波以及叠加谐波的大小和频率、测试结果误差要求的信息，由所述控制显示单元根据配置的测试方案控制标准信号源和误差计算单元，自动逐项逐点完成合并单元的测试，并从所述的误差计算单元获取误差结果，测试完成后，所述控制显示单元自动存储测试数据，并且可自动打印测试报告。
6.根据权利要求1所述的一种模拟输入合并单元自动校验方法，其特征是，所述标准源、误差计算单元、控制显示单元集成为一体，只引出与被测合并单元连接的端口；所述控制显示单元部件为触控显示屏。
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