[发明专利]电能表动态性能测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能计量装置的性能测试仪。

背景技术

电能计量装置在出厂之前需要通过性能测试，惯常的方法是使用正弦稳态的功率信号源提供测试信号，这样的测试结果能很好的反映电能表在稳态条件下的计量准确度。然而在一些冲击性负荷，如炼钢电弧炉、轧钢机、电力牵引机车等用电场合，稳态性能相当的表计，在同一计量点、同一时间段内的计量结果相差却较大，远远超过了稳态误差限的范围。这说明仅仅检验表计的稳态性能尚不能完善的反映表计的整体性能。

电网中的冲击性负荷一般都是耗电大户，较少的计量准确度变化即关系到巨大的经济效益，实现冲击性负荷条件下的准确电能计量是电力供需双方都亟待解决的问题。因此对于动态负荷的电能计量而言，表计的动态性能检测是相当重要，但目前还没有这种检测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电能表动态性能测试仪，以检验电能表在动态负荷条件下电能计量的准确度。

本发明提供的这种电能表动态性能测试仪，包括动态功率信号源单元、误差处理单元、主控电脑，其中：

动态功率信号源单元包括动态负荷模型单元、DA转换单元及功率放大器单元，动态负荷模型单元用于体现负荷动态特性的各种电压、电流模型，该动态负荷模型单元的建立由主控电脑利用Matlab、Pspice软件完成，并将模型数据存储在主控电脑的硬盘内；DA转换单元将硬盘内的模型数据还原成模拟电压小信号，并通过屏蔽线接入到功率放大单元的入口，主控电脑通过USB口控制DA转换单元的运行、停止，模型数据的输出也通过USB口进行，通过编程设置转换率的大小；功率放大单元包括三相电压功率放大器以及三相电流功率放大器，将模拟电压小信号分别放大为同形的三相电压及三相电流波形，电压波形的地线与电流波形的地线彼此隔离，共同构成一个虚功率源作为电能计量装置的测试用信号源；

误差处理单元包括电能表脉冲采集单元及误差计算单元，主控电脑通过USB口控制电能表脉冲采集单元的运行、停止，通过编程设置采样率的大小；误差计算单元计算采集到的能量脉冲的周期，根据电表的脉冲常数推算出该脉冲周期对应的能量或者功率值，并与模型能量或功率的理论值进行比对，从而计算得到被试表计在动态负荷条件下的计量误差。

 本发明测试仪能产生需要的各种波形的源信号，无论是正弦的还是非正弦的，无论是稳态的还是动态的。特别是它能产生瞬时变化的信号，信号的幅值、相位、频率都可以通过编程即时调整，而传统的稳态性能测试仪只能产生稳态正弦信号供测试用。这种动态性能测试仪能分别输出3路电压信号和3路电流信号，各路电压信号之间、各路电流信号之间以及电压与电流信号之间相互独立，可以分别进行编程控制，具有很好的灵活性。本发明测试仪能对电能表的动态性能进行检测，使电能表的各种性能得到完整的测试和体现，改变了现有技术中只能检测电能表的稳态性能而无法检测动态性能的状况，从而能有效促进电能表硬件方案和软件算法的改进，实现对耗电大户的冲击性负荷耗能的准确计量，更进一步体现计量的科学、公平、合理原则。

附图说明

图1为本发明使用时的结构示意框图。

图2是本发明的详细结构框图。

图3为DA转换单元的控制程序流程图。

图4为误差处理单元控制程序流程图。

具体实施方式

如附图1所示，本发明电能表动态性能测试仪主要由动态功率信号源单元、误差处理单元以及主控电脑组成，其中动态功率信号源单元可通过建模编程，输出代表动态负荷各种特性的三相功率信号，作为被测计量装置进行动态性能测试的源信号；误差处理单元将被测试品输出的代表点能量或电功率的脉冲进行收集，并于模型能量或功率的理论值进行比对，从而得到动态负荷条件下被测试品的计量误差；主控电脑控制各单元之间的协调运行。

本发明的具体结构可以从图2看出，在动态功率信号源单元、误差处理单元以及主控电脑中主控电脑一般采用便携式笔记本电脑比较方便，通过主控电脑的USB口实现对其它单元的运行控制。