[发明专利]一种基于CT采样的电能表计量误差在线监测电路及方法

权利要求书

1.一种基于CT采样的电能表计量误差在线监测电路，其特征在于：由三个电流互感器、交流电流源、三个可编程增益放大器、三个模数转换器、三个低通滤波器1、三个低通滤波器2、三个高通滤波器及误差监测模块构成，

所述的电流互感器用于相电流采样，三个电流互感器分别穿过3条相线，并且共同穿过一条测试信号发生电路的电缆，其二次侧串联一定值电阻，用于将互感器二次电流转换为电压；

所述的交流电流源用于提供误差在线监测所需的参考电流信号，与一个定值电阻串联形成回路，该回路为电流互感器中所述的信号发生电路，该回路中连接交流电流源与定值电阻的电缆穿过三个电流互感器，另有一路数字信号输出连接于误差检测模块的相应输入端；

所述的可编程增益放大器用于修正系统造成的信号衰减，该三个可编程增益放大器分别布置在三个相电流采集电路中，并分别并联于三个电流互感器二次侧串接的定值电阻两端；

所述的模数转换器用于将分流采样得到的模拟电流信号转换为数字信号，该三个模数转换器分别布置在三个相电流采集电路中，三个模数转换器的各输入端均连接于相应可编程增益放大器的输出端，三个模数转换器的各输出端连接于相应低通滤波器的输入端，三个模数转换器均配有参考电压源；

所述的低通滤波器1用于过滤高频噪音信号，该三个低通滤波器1分别布置在三个相电流采集电路中，其各自的输入端连接于相应模数转换器的输出端，其各自的输出端分两路，一路连接于低通滤波器2的输入端用于电能计量，另一路连接于高通滤波器的输入端用于误差监测；

所述的低通滤波器2用于提取实际电流测量信号，该三个低通滤波器分别布置在三个相电流采集电路中，并分别连接于低通滤波器1与计量模块之间；

所述的高通滤波器用于提取误差在线监测测试信号，该三个高通滤波器分别布置在三个相电流采集电路中，并分别连接于低通滤波器1与误差检测模块之间；

所述的误差监测模块，用于比较参考信号与测试信号，以生成误差在线监测告警信号，其两路输入端分别连接于交流电流源的数字信号输出端以及模数转换器的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种基于CT采样的电能表计量误差在线监测电路，其特征在于：所述交流电流源的频率小于低通滤波器1的截止频率且大于高通滤波器的截止频率，以便通过滤波器分离测试信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于CT采样的电能表计量误差在线监测电路，其特征在于：所述的低通滤波器1的截止频率应高于并尽量接近所述交流电流源的频率。

4.根据权利要求1所述的一种基于CT采样的电能表计量误差在线监测电路，其特征在于：所述的低通滤波器2的截止频率应高于被测三相电流的频率，并且低于所述交流电流源的频率。

5.根据权利要求1所述的一种基于CT采样的电能表计量误差在线监测电路，其特征在于：所述的高通滤波器的截止频率应高于被测三相电流的频率，并且低于所述交流电流源的频率。

6.一种根据权利要求1所述的基于CT采样的电能表计量误差在线监测方法，其特征在于：包括如下方法：

步骤一：交流电流源启动使得测试信号发生回路产生测试电流，三个电流互感器穿过测试回路的电缆使其二次回路分别产生感应电流，并与计量相电流采集相叠加，经定值电阻最终形成三个叠加了测试电流的监测叠加信号；

步骤二：将叠加信号输入可编程增益放大器，根据电流互感器二次回路定值电阻的阻值放大预设倍数，使其在数值上与二次回路的电流相等，以满足正常电能计量的需要；

步骤三：将放大后的叠加信号输入模数转换器转换为数字信号；

步骤四：将叠加信号输入低通滤波器1，去除高频噪声信号；

步骤五：将去除噪声后的叠加信号输入高通滤波器，去除相电流采集信号，提取出测试回路的感应电流；

步骤六：将测试回路的三个感应电流分别输入到误差监测模块，在该模块中，根据电流互感器的变比将三个感应电流信号放大相应倍数，并分别与参考电流信号作差，取三个差值中绝对值最大者为误差判据；

步骤七：在误差监测模块中，判断误差判据是否大于预设值，如果是则输出误差大告警信号，否则延迟预设的时间后继续进行步骤六。