便攜式數字化電能表校驗裝置設計研究

隋爭

摘 要：數字電能表的工作原理和接口方式有時會發生改變，為了更好的解決傳統的校驗裝置和技術上的缺陷，研制出便捷式數字化電能表的校驗裝置的設計改變了傳統電能表的缺陷。校驗是一項難度系數很高的技術，要依據數字電能表的特點進行有效的誤差校驗工作。本文通過對便攜式數字化電能表的概述，便攜式數字化電能表系統實現方案，便攜式數字電能表系統性能和試驗數據分析進行了簡單的論述。

關鍵詞：便攜式;數字電能表;校驗裝置;設計研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.100

伴隨著科技數字化信息時代的不斷發展，傳統的電能表已經不能滿足社會發展的需求，便捷式數字化電能表作為智能電網電能計量系統的重要組成部分，一定要具有精準的計量數據，保證電網電能計量的穩定性和可靠性。這就需要在進行數字電能表的校驗的時候，采用標準規約轉換器作為傳輸的協議，數據化電能表的工作原理和接口的方法與以往的電能表不同，不能使用傳統方式的校驗裝置。

1 便攜式數字化電能表的概述

1.1 數字電能表

數字電能表是用于數字便能站中，進行計量電能的一種新型的儀表，使用的是數字信號處理器和中央微處理系統結構，可以將數字信號處理器的高速度處理數據的功能與中央微處理器的豐富的管理技術有效的結合在一起。數字電能表可以進行分時段的計量用電能的數據，統計的數字數值比較大，可以容納近一年的相關數據值。在出現突發事件時，可以自動存管內部信息。

1.2 系統工作原理

數字化電能表與電子式的電能表相比，數字化電能表使用的是電子式互感器和IEC的采樣通信技術，計量的過程是一樣的，在進行校表的時候，要參照相關的原理制定標準測量法進行校表實驗。

2 便攜式數字化電能表系統實現方案

便捷式的數值化電能表相同在實現具體的方案的時候，需要做到以下兩點，一點是系統裝置的結構，另一種是系統的功能簡介。具體的方案如下：

2.1 裝置系統結構

依據數值電能表運轉的特點，校驗的基本原理，有效的結合數值電能表的相關結構，校驗和更改軟件、硬件、設計等，實現便捷式數字化電能表的實際校驗。校驗系統包括：CPU處理器、驗測脈沖信號接受器、采樣值保告文件收發、工作的電源、通信、顯示器、按鍵操作等部分組成。

2.2 系統功能

校驗系統的功能包括：電能計量、電能校驗、通信、顯示操作流程等。校驗系統的工作流程包括：將系統通電使用，首先，進入初始化狀態，中斷寄存器、定時寄存器的設置，中斷運行任務優先級與系統的自檢功能等;其次，系統進入各項任務的運行過程中，完成校驗儀的采樣數值收發功能，電能的計量工作，校驗電能表工作，界面的顯示功能，按鍵的控制工作等。

系統電能的計量要根據IEC的數字化信號作為計量的基礎，就是將電能的計量公式：E=∫Pdt=∫UIdt運用離散化的原理進行分析，得到新的數字信號電能計算公式：。系統的校驗功能要運用PTOS的信號量機制驗證，校驗是隨著系統啟動開始工作的，有相應的控制量狀態決定;在通過按鍵開始校驗界面功能的時候，得到變量狀態改變進入到脈沖階段，阻斷了響應中的電能計量活動;在接收的脈沖數字達到校驗時輸入的脈沖數字時，終止電能計量，得出計量的精度，表示校驗的任務完成了;為了更好的提升校驗的精準度，降低誤差帶來的影響，在每次進行校驗的時候，可以累計幾次的檢測結果，取其中的平均數值，作為校驗的最終結果。同時，相同在進行電能表的計量數值的時候，還要對幅值、頻率、相序等相關的信息進行有效的檢測工作。合理的運用在現場采取的校驗數值，校驗儀對電壓、電流的顯示信息可以直接進行電子互感器的檢測。

在檢測的過程中，按鍵設置是被禁止使用的，顯示界面要處于校驗的狀態，使得相同能夠更好的實現可視化與交互化的功能;相同在進行啟動以后，在校驗儀還沒有顯示出采集數值報告的時候，會自動的通過程序的設置向外發送模擬形式的采樣數值報告。

3 便攜式數字電能表系統性能和試驗數據分析

在系統性能中，系統脈沖的響應對整個系統性能的影響非常的重要，可以對測電能的功率造成一定的誤差。從數值化電能表校驗裝置設計的原理看，校驗儀具有很高的精準度，參照相關的電子檢查設備負載點，有效的對數值化電能表進行精準度的校驗工作。

在進行完軟件和硬件的設計以后，要經過實驗進行有效的驗證活動。首先，運用傳統的電子式的電能表校驗儀的電源裝置發送模擬電壓、電流信號等，并采集校驗得到的數據，進行單元合并的數值校驗實驗，根據得到的數據報告，直接進行校驗儀的采樣數值報告和校驗實驗的結果，兩次結果相同，就說明校驗成功。

校驗的結果在進行文字報告檢查的時候，模擬的報告是由相同程序通過標準的波形數值信號產生的，是不會出現檢測的誤差的。校驗儀和檢測的表實驗的是相同的數值化采集數值的計量方法，所以不會出現計算的誤差，在正常的情況下，誤差值是很小的，或是沒有。沒有誤差，并不是說數值電能表的計量實質準確，而是說校驗儀測試的結果與電能表的計量精準度一樣。因此說，數字化電能表的現場校驗裝置能達到快捷、方便的目的，校驗的結果非常的精準，達到了設計的使用要求。

4 結束語

綜上所述，便捷式數字化電能表的校驗裝置設計的研究需要通過實驗得到精準的結果。隨著數字化電能表的廣泛應用，在現場進行校驗的工作就顯得越來越重要了。數字化電能表在現場進行校驗的裝置既能快速的完成數字化電能表的精準數值的校驗，又具有攜帶方便，操作簡單等特點，在進行日常的維護和檢查的工作中，發揮出非常重要的作用，是社會經濟發展的必然產物。

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