CN109557496A - 一种电能表的校表方法 - Google Patents

Abstract

一种电能表的校表方法，对电能表计量芯片使用功率源进行供电，初始化电能表计量芯片计量参数，读取待校准的电能表的电流、有功功率和无功功率，分别读取N次结果取平均值，将得到的平均值分别作为电流偏置、有功功率偏置和无功功率偏置存放在对应的校表寄存器中；改变功率源进行供电，计算电压增益Z_U、电流增益Z_I、功率增益K和角差Δθ，并存放在对应的寄存器中进行校准。与现有技术相比，本发明的优点在于：与传统自动校表方案相比，本发明的校表方法减小了升源次数，将初始化参数和偏置值一起进行校准；电压、电流、功率增益、相位合并一起校验，只需升源两次即可完成电能表的校准，缩短了校表时间，提高了校表效率。

Description

一种电能表的校表方法

技术领域

本发明涉及电能表技术领域，尤其是涉及一种电能表的校表方法。

背景技术

电能表在出厂前均需要对比标准电能表进行校正，以使出厂后的电能表能够满足相应计量精度的要求，由于电能表的计量精度取决于计量芯片寄存器中存储的电压计量参数、电流计量参数和功率计量参数，因此，电能表校正就包括电压计量参数、电流计量参数和功率计量参数的校正，具体为电压增益、电流增益、功率增益、功率偏置和相位的校准。在传统的自动校表方案中，需要升源四次，初始化与偏置分两步进行校准，电压、电流、功率增益与相位分两步校准，传统的校表中大量时间浪费在等待上，校表耗时长，效率低。

有专利号为ZL201410610158.0(公开号为CN104297717A)的中国发明专利公开了一种电能表校正方法、***及电能表，在完成电能表计量芯片的初始化操作后；获取电能表计量得到的电压和电流有效值，并根据电能表和标准表台计量得到的电压和电流有效值间的差值，计算、且向电能表计量芯片的寄存器中写入电压和电流计量参数的校正值；之后，获取电能表在标准表台的电表常数下计量得到的功率值，并根据电能表和标准表台计量得到的功率值间的差值，计算、且向电能表计量芯片的寄存器中写入功率计量参数的校正值，该发明可以同时进行三相计量参数的校正，而无需通过切相分次进行校正，但该发明中根据电能表和标准表台计量得到的电压和电流有效值间的差值，进行计算电压和电流计量参数的校正值，需要经过多次测量才能得到准确的校正值，需要消耗大量时间。

另一专利号为ZL200610062976.7(公开号为CN101153900B)的中国发明专利公开了一种电能表的校准方法及***，被校电能表初始化完成后，校准控制台根据校准步骤控制功率源的输出，读取标准电能表根据所述功率源的输出产生的校准参量，向被校电能表发送校准命令帧，所述校准命令帧携带有所述校准参量和校准步骤标识，所述校准步骤依次为功率增益校准、相位校准和电压、电流校准；该发明中校准控制台向被校电能表发送校准参量，被校电能表根据校准控制台提供的校准参量计算误差补偿系数，并根据该误差补偿系数对自身进行校准，提高了电能表校准的可靠性和精确度；但该发明中的基础校准、功率增益校准、相位校准和电压、电流校准分为四步校准，校表时间长，功率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种校表耗时短、效率高的电能表校表方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电能表的校表方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)、对待校准的电能表计量芯片进行基本参数设置；

步骤(2)、芯片基础参数设置完成后，对电能表计量芯片使用功率源进行供电，初始化电能表计量芯片计量参数，读取待校准的电能表的电流、有功功率和无功功率，分别读取N次结果取平均值，将得到的平均值分别作为电流偏置、有功功率偏置和无功功率偏置存放在对应的校表寄存器中；N为自然数；

步骤(3)、改变步骤(2)中功率源进行供电，读取待校准的电能表的电压值U₂、电流值I₂、有功功率值P₂和无功功率值Q₂，并与相同条件下的标准电能表的电压值U₁、电流值I₁、有功功率值P₁和无功功率值Q₁进行比较，计算电压增益Z_U、电流增益Z_I、功率增益K和角差Δθ，并分别将得到的电压增益Z_U、电流增益Z_I、功率增益K和角差Δθ存放在对应的寄存器中完成校准。

具体的，步骤(2)中初始化计量参数条件为：潜动门限、功率偏置、电流偏置设置为0，电压增益、电流增益、功率增益校正设置为默认值。

进一步的，步骤(2)中使用的功率源的输出为：PF＝1.0，U＝U_n，I＝0

其中PF为功率因数，U为电压，U_n为电能表额定电压，I为电流。

进一步的，步骤(3)中的使用的功率源的输出为：PF＝0.5L，U＝U_n，I＝I_b

其中I_b为电能表额定电流，L为感性负载。

具体的，步骤(3)中的电压增益Z_U的计算公式为：

具体的，步骤(3)中的电流增益Z_I的计算公式为：

具体的，步骤(3)中功率增益K的校正计算公式为：

其中K₁为已知的待校准的电能表的原始上位增益；K为待校准的电能表校正后的功率增益。

具体的，角差的校正计算公式为：

其中Δθ₁为已知的待校准的电能表的原始角差；Δθ为待校准的电能表校正后的角差。

与现有技术相比，本发明的优点在于：与传统自动校表方案相比，本发明的校表方法减少了升源次数，将初始化参数和偏置值一起进行校准；电压、电流、功率增益、相位合并一起校验，只需升源两次即可完成电能表的校准，缩短了校表时间，提高了校表效率。

附图说明

图1为本发明实施例中校表流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，一种电能表的校表方法包括以下步骤：

步骤(1)、对待校准的电能表计量芯片进行基本参数设置；本实施例中对模式配置、通道增益、EMU单元、高频脉冲、失压阀值、启动阀值进行参数设置；

步骤(2)、芯片基础参数设置完成后，对电能表计量芯片使用功率源进行供电，功率源的输出为：PF＝1.0，U＝U_n，I＝0。其中PF为功率因数，U为电压，U_n为电能表额定电压，I为电流，并初始化电能表计量芯片计量参数，将潜动门限、功率偏置、电流偏置设置为0，电压增益、电流增益、功率增益校正设置为默认值；本实施例中根据经验设置默认值；读取待校准的电能表的电流、有功功率和无功功率，分别读取N次结果取平均值，将得到的平均值分别作为电流偏置、有功功率偏置和无功功率偏置存放在对应的校表寄存器中；N为自然数；本实施例中N＝10；

步骤(3)、改变步骤(2)中功率源进行供电，功率源的输出为：PF＝0.5L，U＝U_n， I＝I_b其中I_b为电能表额定电流，L为感性负载；读取待校准的电能表的电压值U₂、电流值I₂、有功功率值P₂和无功功率值Q₂，并与相同条件下的标准电能表的电压值U₁、电流值I₁、有功功率值P₁和无功功率值Q₁进行比较，计算电压增益Z_U、电流增益Z_I、功率增益K和角差Δθ，电压增益Z_U的计算公式为：

电流增益Z_I的计算公式为：

功率增益K的校正计算公式为：

其中K₁为已知的待校准的电能表的原始上位增益；K为待校准的电能表校正后的功率增益；

角差的校正计算公式为：

其中Δθ₁为已知的待校准的电能表的原始角差；Δθ为待校准的电能表校正后的角差；

分别将得到的电压增益Z_U、电流增益Z_I、功率增益K和角差Δθ存放在对应的寄存器中完成校准。

本实施例中使用单相智能电表进行实验，传统校表方案中需要升源4次，分为如下步骤：

步骤a、功率源的输出为：PF＝1.0，U＝U_n，I＝0时进行初始化电能表计量芯片计量参数；

步骤b、功率源的输出为：PF＝1.0，U＝U_n，I＝I_b时进行电压增益、电流增益和功率增益的校准；

步骤c、功率源的输出为：PF＝1.0，U＝U_n，I＝0时进行电流偏置、有功功率偏置和无功功率偏置的校准；

步骤d、功率源的输出为：PF＝0.5L，U＝U_n，I＝I_b时进行角差的校准。

下表给出了本实施例中方案与传统校准方案相比，传统校表方案中需要升源4次，而本校表方案只需升源2次，因此升源时间缩短了50％的时长。

使用本实施例中的方案和传统校表方案分别对同一单相智能电表进行校表，耗时时间如下表中所示，本校表方案效率提升了46.9％。

Claims (8)

1.一种电能表的校表方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)、对待校准的电能表计量芯片进行基本参数设置；

步骤(2)、芯片基础参数设置完成后，对电能表计量芯片使用功率源进行供电，初始化电能表计量芯片计量参数，读取待校准的电能表的电流、有功功率和无功功率，分别读取N次结果取平均值，将得到的平均值分别作为电流偏置、有功功率偏置和无功功率偏置存放在对应的校表寄存器中；N为自然数；

步骤(3)、改变步骤(2)中功率源进行供电，读取待校准的电能表的电压值U₂、电流值I₂、有功功率值P₂和无功功率值Q₂，并与相同条件下的标准电能表的电压值U₁、电流值I₁、有功功率值P₁和无功功率值Q₁进行比较，计算电压增益Z_U、电流增益Z_I、功率增益K和角差Δθ，并分别将得到的电压增益Z_U、电流增益Z_I、功率增益K和角差Δθ存放在对应的寄存器中完成校准。

2.根据权利要求1所述的电能表的校表方法，其特征在于：步骤(2)中初始化计量参数条件为：潜动门限、功率偏置、电流偏置设置为0，电压增益、电流增益、功率增益校正设置为默认值。

3.根据权利要求1所述的电能表的校表方法，其特征在于：步骤(2)中使用的功率源的输出为：PF＝1.0，U＝U_n，I＝0

其中PF为功率因数，U为电压，U_n为电能表额定电压，I为电流。

4.根据权利要求1所述的电能表的校表方法，其特征在于：步骤(3)中的使用的功率源的输出为：PF＝0.5L，U＝U_n，I＝I_b

其中I_b为电能表额定电流，L为感性负载。

5.根据权利要求1所述的电能表的校表方法，其特征在于：步骤(3)中的电压增益Z_U的计算公式为：

6.根据权利要求1所述的电能表的校表方法，其特征在于：步骤(3)中的电流增益Z_I的计算公式为：

7.根据权利要求1所述的电能表的校表方法，其特征在于：步骤(3)中功率增益K的校正计算公式为：

其中K₁为已知的待校准的电能表的原始上位增益；K为待校准的电能表校正后的功率增益。

8.根据权利要求7所述的电能表的校表方法，其特征在于：角差的校正计算公式为：

其中Δθ₁为已知的待校准的电能表的原始角差；Δθ为待校准的电能表校正后的角差。