一种用于罗氏线圈式电能表的评估设备与方法与流程

本发明涉及罗氏线圈领域，尤其涉及一种用于罗氏线圈式电能表的评估设备与方法。

背景技术：

1、现有技术中，一种电能表需要外接罗氏线圈(即罗氏线圈式电能表)来完成电流和电能的计量。这种电能表本体内部不包含电流采样元件，因此其精度必须受到严格控制。罗氏线圈输出的是与一次电流成固定比例的电压信号，并且需要满足规定的精度等级要求。当罗氏线圈与电能表组合使用时，整体系统的精度也需符合规定的要求。在实际应用中，罗氏线圈与电能表并不是一一配对使用的，在电能表规格和罗氏线圈规格相同的情况下，不同的罗氏线圈可以搭配不同的电能表。

2、然而，现有的一些罗氏线圈可能存在精度不足的问题，这直接影响了电能表本体准确度的检定。此外，现有的电能表检定装置通常为电能表提供一次电流(通过隔离ct)和一次电压(通过隔离pt)，但这些装置无法生成与一次电流对应的二次电压型信号。由于“外接罗氏线圈电能表”的输入端口是设计为接收电压信号的，而现有检定装置无法提供这样的信号，这就导致了在检定过程中，电能表本体的准确度无法得到充分验证，从而影响了整个系统的精度。因此，现有的电能表检定装置不能完全满足“外接罗氏线圈电能表”的检定需求，特别是在确保高精度方面存在明显不足。

技术实现思路

1、为了对罗氏线圈式电能表实现精准的评估，本发明提出了一种用于罗氏线圈式电能表的评估设备，所述罗氏线圈式电能表通过外接罗氏线圈实现电能的计量，且其包括电流采样接口、电压采样接口与功率脉冲输出接口；所述评估设备包括：

2、包含电流输出端口、电压输出端口、功率脉冲输入接口的电能表检定装置，用于产生一次电流与一次电压，并分别通过电流输出端口与电压输出端口输出；所述电压输出端口与罗氏线圈式电能表的电压采样接口电连接；所述功率脉冲输入接口与罗氏线圈式电能表的功率脉冲输出接口电连接；

3、标准电流互感器，与电能表检定装置的电流输出端口串联，用于通过一次电流产生交变磁通，并基于交变磁通感应出二次电流；

4、同轴分流器，其输入端与标准电流互感器的输出连接，输出端与罗氏线圈式电能表的电流采样接口连接，用于将二次电流转换为电压信号并输入罗氏线圈式电能表；所述罗氏线圈式电能表用于根据同轴分流器输入的电压信号与电能表检定装置中电压输出端口输出的电压信号进行电能计量，并通过功率脉冲输出接口向电能表检定装置输出功率脉冲；

5、所述电能表检定装置还用于根据其产生的一次电流与一次电压生成标准脉冲，并计算单位时间窗口内产生的标准脉冲的数量与接收到的功率脉冲的数量的差值，得到误差值。

6、进一步地，所述标准电流互感器包括：一次侧与二次侧；其中：

7、所述一次侧与电能表检定装置的电流输出端口串联；所述一次侧用于通过一次电流产生交变磁通；所述二次侧在交变磁通的作用下，通过电磁感应产生二次电流。

8、进一步地，所述一次侧包括：一次线圈；

9、所述电能表检定装置的电流输出端口向一次线圈输出一次电流；所述一次线圈通过一次电流产生交变磁通。

10、进一步地，所述同轴分流器的输入端与输出端均包括正极端与负极端。

11、进一步地，所述二次侧包括：二次线圈，以及设置在二次线圈正极端的正极连接端子s1与设置在二次线圈负极端的负极连接端子s2；

12、所述二次线圈通过正极连接端子s1与同轴分流器输入端的正极端连接、通过负极连接端子s2与同轴分流器输入端的负极端连接；

13、所述同轴分流器输出端的正极端与罗氏线圈式电能表中电流采样接口的正极端连接，同轴分流器输出端的负极端与罗氏线圈式电能表中电流采样接口的正极端连接；

14、所述二次线圈基于一次线圈产生的交变磁通感应出二次电流并输入同轴分流器。

15、本发明实施例还提出了一种用于罗氏线圈式电能表的评估方法，所述罗氏线圈式电能表通过外接罗氏线圈实现电能的计量，且其包括电流采样接口、电压采样接口与功率脉冲输出接口；应用于评估设备，该设备包括：

16、包含电流输出端口、电压输出端口、功率脉冲输入接口的电能表检定装置；所述电压输出端口与罗氏线圈式电能表的电压采样接口电连接；所述功率脉冲输入接口与罗氏线圈式电能表的功率脉冲输出接口电连接；

17、标准电流互感器，与电能表检定装置的电流输出端口串联；

18、同轴分流器，其输入端与标准电流互感器的输出连接，输出端与罗氏线圈式电能表的电流采样接口连接；所述评估方法包括：

19、通过电能表检定装置产生一次电流与一次电压，并通过电流输出端口向标准电流互感器输出一次电流、通过电压输出端口向罗氏线圈式电能表的电压采样接口输出一次电压；

20、通过标准电流互感器利用一次电流产生交变磁通，基于交变磁通感应出二次电流，并输入同轴分流器；

21、通过同轴分流器将二次电流转换为电压信号并输入罗氏线圈式电能表；

22、通过罗氏线圈式电能表利用同轴分流器输入的电压信号与电能表检定装置中电压输出端口输出的电压信号进行电能计量，并通过功率脉冲输出接口向电能表检定装置输出功率脉冲；

23、通过电能表检定装置利用其产生的一次电流与一次电压生成标准脉冲，并计算单位时间窗口内产生的标准脉冲的数量与接收到的功率脉冲的数量的差值，得到误差值。

24、进一步地，所述评估方法还包括：

25、在罗氏线圈式电能表中将原罗氏线圈对应的变流比更新为对应标准电流互感器的变流比。

26、本发明实施例还提出了一种用于罗氏线圈式电能表的评估设备，所述罗氏线圈式电能表通过外接罗氏线圈实现电能的计量，且其包括电流采样接口、电压采样接口与功率脉冲输出接口；用于同时评估多个罗氏线圈式电能表，所述评估设备包括：

27、包含电流输出端口、电压输出端口、多个功率脉冲输入接口的电能表检定装置，用于产生一次电流与一次电压，并分别通过电流输出端口与电压输出端口输出；所述电压输出端口与各罗氏线圈式电能表的电压采样接口电连接；所述功率脉冲输入接口与罗氏线圈式电能表的功率脉冲输出接口一一对应连接；

28、与罗氏线圈式电能表一一对应的标准电流互感器，与电能表检定装置的电流输出端口串联，用于通过一次电流产生交变磁通，并基于交变磁通感应出二次电流；

29、与罗氏线圈式电能表一一对应的同轴分流器，其输入端与对应标准电流互感器的输出连接，输出端与对应罗氏线圈式电能表的电流采样接口连接，用于将二次电流转换为电压信号并输入对应的罗氏线圈式电能表；

30、所述罗氏线圈式电能表用于根据对应同轴分流器输入的电压信号与电能表检定装置中电压输出端口输出的电压信号进行电能计量，并通过对应的功率脉冲输出接口向电能表检定装置输出功率脉冲；

31、所述电能表检定装置还用于根据其产生的一次电流与一次电压生成标准脉冲，并针对每一罗氏线圈式电能表，计算单位时间窗口内产生的标准脉冲数量与接收到的该电能表发出的功率脉冲数量的差值，得到每一罗氏线圈式电能表对应的误差值。

32、与现有技术相比，本发明至少含有以下有益效果：

33、(1)本发明通过使用标准电流互感器和同轴分流器替换外接的罗氏线圈，可以生成高精度的电压信号，该信号能够准确反映一次电流的情况，这确保了电能表在接收电压信号时能够基于精确的数据进行计量；

34、(2)标准电流互感器具有高精度等级(例如0.01s级或更高)，保证了从一次电流到二次电流转换过程中的准确性，同轴分流器则进一步减少了相位移和交直流差，提高了电压信号的质量；

35、(3)传统的评估方法可能需要为每种不同型号或规格的罗氏线圈单独配备专门的校准装置或参数设置，而本发明通过标准电流互感器和同轴分流器生成通用的电压信号，简化了评估过程；这种方法减少了评估过程中的人工干预，提高了效率，降低了操作复杂性，同时也减少了因人为错误导致的误差；

36、(4)本发明中，电能表检定装置根据产生的一次电流与一次电压生成标准脉冲，并与电能表输出的实际功率脉冲进行对比，这种方法提供了一种直接且可靠的方式来评估电能表的精度；通过计算单位时间窗口内标准脉冲数量与实际功率脉冲数量的差值，可以得到误差值，从而直观地反映出了电能表的测量精度；

37、(5)电能表检定装置包含多个功率脉冲输入接口，每个接口与一个罗氏线圈式电能表的功率脉冲输出接口一一对应连接，这样设计使得系统可以同时接收来自多个电能表的功率脉冲信号。同时每个罗氏线圈式电能表都配备有对应的标准电流互感器和同轴分流器，这些组件确保了每个电能表都能独立地接收到精确的电压信号进行电能计量；

38、(6)传统的校准方法通常需要逐一校准每个电能表，这不仅耗时，而且效率低下。而本发明通过多通道设计，可以同时对多个电能表进行评估，大大提高了评估效率；

39、(7)电能表检定装置根据产生的一次电流和一次电压生成标准脉冲，这些标准脉冲作为参考值，用于与各电能表实际输出的功率脉冲进行对比。通过计算单位时间窗口内标准脉冲数量与实际功率脉冲数量的差值，可以得到每个电能表的误差值。这种方法确保了所有电能表在相同的条件下被评估，保证了评估结果的一致性和准确性；

40、(8)由于可以同时评估多个电能表，减少了所需的校准设备数量和操作人员的工作量。这不仅降低了硬件成本，还减少了人力成本；

41、(9)本发明评估设备的设计允许灵活地增加或减少被评估的电能表数量，只需调整相应的接口连接即可。这种灵活性使得系统可以根据实际需求进行扩展，适应不同规模的测试需求。