[发明专利]一种数字化电能计量设备综合测试系统及方法

权利要求书

1.一种数字化电能计量设备综合测试系统，其特征在于：包括：物理电路单元、模拟负载、被测计量设备单元、比对计量标准单元、数据传输网络、数据分析单元、同步对时单元；

所述物理电路单元用于构建变电站一次线路，模拟变电站特定主接线运行模式下产生的线路电压和电流，变电站低压侧的线路电压和电流供应给模拟负载，变电站高压侧的线路电压和电流供被测计量设备单元、比对计量标准单元采集；

所述模拟负载用于模拟实际电力负荷运行具有的电气特征，包括谐波特征、幅值特征、动态特征，以确定变电站低压侧的线路电压和电流具体参数；

所述被测计量设备单元表示被测试计量设备，包括可接入的已有计量设备和自行研发的计量设备，用于采集变电站一次线路的电压和电流经数据传输网络发送给数据分析单元；

所述比对计量标准单元表示测量准确度比被测计量设备单元至少高两个准确度等级的测量设备，由高精度电流传感器、电压传感器、数据采集器组成，用于采集变电站一次线路的电压和电流发送给数据分析单元；

所述数据传输网络表示以太网或高速自愈环等数据网络，用于连接各种设备，传输数字信息；

所述同步对时单元表示高精度秒脉冲源或IRIG-B码源，用于同步被测计量设备单元、比对计量标准单元的数据采集时间；

所述数据分析单元用于分析被测计量设备单元和比对计量标准单元的测量数据，计算测量误差和电能误差。

2.根据权利要求1所述的一种数字化电能计量设备综合测试系统，其特征在于：所述物理电路单元，包括线路、母线、开关、变压器、电源、负载，母线包括：母线1、母线2；线路包括：线路1、线路2；开关包括：开关1、开关2、开关4、开关5、开关6、开关7；变压器包括：三相变压器1、三相变压器2；电源包括：电源1、电源2；

负载包括：可调模拟负载1、可调模拟负载2；

比对计量标准单元，包括标准CT1、标准CT2、标准CT0、标准PT、数据采集器1、数据采集器3、数据采集器5；

被测计量设备单元，包括ECT1、ECT2、ECT0、PT1、PT2、数据采集器2、数据采集器4、数据采集器6、数据采集器7、数据采集器8、线路MU1、线路MU2、母线MU1、母线MU2、开关MU；

数据传输网络，包括高速自愈环网交换机、数字化电能表；

数据分析单元接收的数据源包括数据采集器1、数据采集器3、数据采集器5、高速自愈环网交换机、数字化电能表的输出数据，用于分析ECT1、ECT2、ECT0的测量误差，分析待验证电能计量系统的电能计量误差；

时钟同步单元发出IRIG-B码，通过各MU对对应的数据采集器进行采样同步；

所述母线1、母线2上分别连接有线路1、线路2；母线1与母线2通过线路3相连接；线路1一端连接有电源1，线路1另一端通过三相变压器1连接有可调模拟负载1；三相变压器1高压侧到线路1与母线1交叉点之间分别设置有开关1、标准PT、标准CT1、ECT1、开关2，标准PT、标准CT1输出端分别与数据采集器1相连接，数据采集器1输出端与数据分析单元相连接；ECT1输出端与数据采集器2相连接，数据采集器2与线路MU1相连接，线路MU1与高速自愈环网交换机相连接；线路1与母线1交叉点到电源1之间分别设置有开关3、标准CT2、ECT2、开关4，标准CT2输出端与数据采集器3，数据采集器3输出端与数据分析单元相连接；ECT2输出端与数据采集器4相连接，数据采集器4与线路MU2相连接，线路MU2与高速自愈环网交换机相连接；

母线1上设置有PT1，PT1输出端与数据采集器8相连接，数据采集器8与母线MU1，母线MU1与线路MU1相连接；

线路3上分别设置有开关5、标准CT0、ECT0，标准CT0输出端与数据采集器5相连接，数据采集器5与数据分析单元相连接；ECT0输出端与数据采集器6相连接，数据采集器6与开关MU相连接，开关MU与高速自愈环网交换机相连接；

线路2一端连接有电源2，线路2另一端通过三相变压器2连接有可调模拟负载2；三相变压器2高压侧到线路2与母线2交叉点之间设置有开关7；线路2与母线2交叉点到电源2之间设置有开关6；

母线2上设置有PT2，PT2输出端与数据采集器7相连接，数据采集器7与母线MU2，母线MU2与线路MU1相连接；

母线MU1和母线MU2的采样值送至线路MU1，在线路MU1中进行电压并列；线路MU1、线路MU2、开关MU的数据输出至高速自愈环网交换机；数字化电能表从高速自愈环网交换机取测量数据，所计算的仿真电能即为实际主变1高压侧计量点的电能量。