基于分段電流技術(shù)的電能表快速校驗(yàn)方法

今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——一種基于分段電流技術(shù)的電能表快速校驗(yàn)方法。該專利由廣州市格寧電氣有限公司申請(qǐng)，并于2017年9月12日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及一種基于分段電流技術(shù)的電能表快速校驗(yàn)方法。

發(fā)明背景

電能表被廣泛應(yīng)用于各種等級(jí)電力電能計(jì)量，由于涉及各種企事業(yè)單位和居民用電交易結(jié)算，屬計(jì)量法明確規(guī)定的強(qiáng)制檢定項(xiàng)目，每年大量新裝和輪換電能表需要按照相關(guān)的國(guó)家檢定規(guī)程和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定。根據(jù)國(guó)家檢定規(guī)程JJG596-2012《電子式交流電能表》要求，電能表需要做起動(dòng)、潛動(dòng)試驗(yàn)并規(guī)定了相應(yīng)的試驗(yàn)方法和計(jì)算公式。由于常用安裝式的電子式電能表電能常數(shù)設(shè)計(jì)沿用原機(jī)電式電能表的常數(shù)，通常只有1000-4000脈沖/每千瓦時(shí)，規(guī)程規(guī)定的起動(dòng)、潛動(dòng)試驗(yàn)方法使得校驗(yàn)時(shí)間需要幾十分鐘以上，占總校驗(yàn)時(shí)間的80%-90%。起動(dòng)、潛動(dòng)試驗(yàn)?zāi)康氖菧p少計(jì)量爭(zhēng)議，本身涉及的電量很小，其誤差涉及電量更小，卻因此耗費(fèi)大量人力、物力和能源，顯然，如何提高校驗(yàn)效率，節(jié)約設(shè)備投資、節(jié)約場(chǎng)地、節(jié)約時(shí)間、節(jié)約人力和能源、成為電能計(jì)量工作者的一大迫切任務(wù)。

提高校驗(yàn)效率通?？梢圆捎脙煞N方法：（1）基于標(biāo)準(zhǔn)電能表和被試電能表內(nèi)部電量存儲(chǔ)器在一個(gè)時(shí)間段的電能增量比較的方法，用通訊讀取內(nèi)存的方式代替用校核脈沖比較的方式，如此簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)裝置，大大縮短了校驗(yàn)時(shí)間，通常該方法是現(xiàn)有脈沖比較方式所需時(shí)間的幾十分之一。原因很簡(jiǎn)單，電子式電能表由于技術(shù)的進(jìn)步其測(cè)量靈敏度很高，電能表內(nèi)部存儲(chǔ)器讀取的是瓦秒，而不是千瓦時(shí)，其分辨率提高了360萬(wàn)倍，該方法在許多國(guó)家特別是發(fā)展中國(guó)家大量使用。該方法在我國(guó)使用需具備兩個(gè)條件，1）修訂規(guī)程允許該方法的使用，2）電能表制造廠家開放瓦秒讀取的通訊協(xié)議。

（2）電能表校驗(yàn)所需時(shí)間與電能表標(biāo)定的電能常數(shù)成反比，即常數(shù)越大校驗(yàn)時(shí)間越短，如某型號(hào)電能表的電能常數(shù)為1600，起動(dòng)校驗(yàn)時(shí)間10分鐘，潛動(dòng)校驗(yàn)時(shí)間約為100分鐘，如果電能常數(shù)提高至16000，則起動(dòng)、潛動(dòng)時(shí)間將降為1分鐘和10分鐘。該方法已經(jīng)在許多國(guó)家逐步推廣使用，我國(guó)也有個(gè)別廠家適當(dāng)提高了電能常數(shù)。由于國(guó)家未出臺(tái)推薦更高電能常數(shù)的計(jì)量規(guī)程，提高電能常數(shù)方法仍未能在我國(guó)推廣。

針對(duì)以上類似的問題，本發(fā)明提出了在原有電能常數(shù)較低情況下，采用精確分段電流技術(shù)和誤差補(bǔ)償技術(shù)解決電能表起動(dòng)、潛動(dòng)快速校驗(yàn)的難題，所需時(shí)間小于原方法的十分之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于分段電流技術(shù)的電能表快速校驗(yàn)方法。

解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種基于分段電流技術(shù)的電能表快速校驗(yàn)方法，包括以下步驟：

步驟一，獲取受校驗(yàn)電能表的如下參數(shù)：額定電壓U、額定電流I、電能表常數(shù)C和誤差等級(jí)；

步驟二，設(shè)定起動(dòng)試驗(yàn)的預(yù)期校驗(yàn)時(shí)間T b ，并計(jì)算出時(shí)間比例系以開啟快速起動(dòng)試驗(yàn)過程，該快速起動(dòng)試驗(yàn)過程依次包括起動(dòng)試驗(yàn)預(yù)測(cè)量階段和起動(dòng)試驗(yàn)分段電流測(cè)試階段；

步驟三，進(jìn)入起動(dòng)試驗(yàn)預(yù)測(cè)量階段：控制受校驗(yàn)電能表工作在輸入電壓為U、輸入電流為5*Iq的大電流工況下，并實(shí)時(shí)檢測(cè)受校驗(yàn)電能表的脈沖輸出端口，從而得到中間結(jié)果Tx并計(jì)算出時(shí)間誤差，此時(shí)起動(dòng)試驗(yàn)預(yù)測(cè)量階段結(jié)束，其中，中間結(jié)果Tx為受校驗(yàn)電能表的脈沖輸出端口在起動(dòng)試驗(yàn)預(yù)測(cè)量階段中輸出第一個(gè)脈沖的時(shí)間；

步驟四，起動(dòng)試驗(yàn)預(yù)測(cè)量階段結(jié)束后進(jìn)入起動(dòng)試驗(yàn)分段電流測(cè)試階段：首先，進(jìn)入起動(dòng)試驗(yàn)第一分段電流測(cè)試階段，即：控制受校驗(yàn)電能表在輸入電壓為U、輸入電流為5*Iq的大電流工況下連續(xù)工作第一分段時(shí)間Ta=T0-0 .2*Tb；其次，在第一分段時(shí)間Ta結(jié)束后保持受校驗(yàn)電能表的輸入電壓為U，并控制受校驗(yàn)電能表的輸入電流由5*Iq下降到Iq；最后，在受校驗(yàn)電能表的輸入電流達(dá)到Iq時(shí)進(jìn)入起動(dòng)試驗(yàn)第二分段電流測(cè)試階段，即：控制受校驗(yàn)電能表保持工作在輸入電壓為U、輸入電流為Iq的穩(wěn)定工況下，并實(shí)時(shí)檢測(cè)受校驗(yàn)電能表的脈沖輸出端口，從而得到中間結(jié)果T2并計(jì)算出時(shí)間誤差，此時(shí)起動(dòng)試驗(yàn)分段電流測(cè)試階段結(jié)束，其中，中間結(jié)果T2為受校驗(yàn)電能表的脈沖輸出端口在起動(dòng)試驗(yàn)第二分段電流測(cè)試階段中輸出第一個(gè)脈沖的時(shí)間；

步驟五，依據(jù)能量平衡方程計(jì)算出補(bǔ)償參數(shù)。再計(jì)算出時(shí)間誤差Eb的修正值ΔEb=Eb+Et1和中間結(jié)果T2的修正值并據(jù)此得出受校驗(yàn)電能表的起動(dòng)試驗(yàn)檢定結(jié)果，即：如果ΔT2《1 .2*Tb，則判定受校驗(yàn)電能表合格，否則，判定受校驗(yàn)電能表不合格。

通過上述措施，能夠減小起動(dòng)試驗(yàn)所需的時(shí)間。為了在保證對(duì)電能表校驗(yàn)準(zhǔn)確性符合國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程要求的前提下盡量節(jié)約起動(dòng)試驗(yàn)所需的時(shí)間，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述起動(dòng)試驗(yàn)的預(yù)期校驗(yàn)時(shí)間Tb設(shè)定在10秒至120秒之間。

為了在保證對(duì)電能表校驗(yàn)準(zhǔn)確性符合國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程要求的前提下盡量節(jié)約潛動(dòng)試驗(yàn)所需的時(shí)間，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述潛動(dòng)試驗(yàn)的預(yù)期校驗(yàn)時(shí)間Tb′設(shè)定在10秒至120秒之間。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述潛動(dòng)試驗(yàn)的預(yù)期校驗(yàn)時(shí)間Tb′設(shè)定為60秒。作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述受校驗(yàn)電能表的工況控制和輸出脈沖檢測(cè)通過標(biāo)準(zhǔn)功率源實(shí)施。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明能夠在符合國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定的前提下，分別減少電能表的起動(dòng)試驗(yàn)和電能表的潛動(dòng)試驗(yàn)所需的時(shí)間，達(dá)到電能表快速校驗(yàn)的目的；經(jīng)試驗(yàn)，本發(fā)明的電能表快速校驗(yàn)方法相較于常規(guī)的電能表校驗(yàn)方法能夠縮短幾十倍的校驗(yàn)時(shí)間。