数字电能表校验方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及数字电能计量技术领域，特别是设及一种数字电能表校验方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 数字化电能表适用于新型数字化变电站中数字化的计量场合。数字化电能表不仅 能实现电网参量的纯数字信号的接受，复合变电站通信规范标准，而且能避免传统电表中 模拟信号传输造成的损耗及带来的系统误差，从而很好地满足数字化变电站遵循规约协议 的数字化计量体系。相对于传统的模拟电能表而言，数字化电能表不包括模拟采样部分，其 计量误差主要取决于接受采样值报文能力和电参量计量等因素，计量准确度有很大程度提 升。
[0003] 传统的数字化电能表检验装置校验对数字电能表进行校验的过程为:A/D转换器 将采集到的电压信号和电流信号转换为数字信号，数字信号通过规约转换，转换为采样值 报文。电能表校验仪接收采样值报文后，对报文进行解析，采用能量积分法计算电量得出实 时电压电流量。同时，采样值报文通过二次电缆输入待测数字化电能表，产生相应的电能脉 冲，计数器累计数字脉冲量并计算出某段时间的电能，并输入给电能表校验仪。电能表校验 仪将接收到的实时电压电流量和累计数字脉冲量计算出的电能进行比较，得出数字化电能 表的电能测量误差，完成数字化电能表的准确度评估。
[0004] 传统的数字化电能表校验设备表校验仪结构复杂，校验过程中没有把标准数字表 和被测表放在完全对等的位置，二次电缆的传输与数字脉冲量的累计会造成较大的测量不 确定度，测量可靠性差，并且缺乏完整的数字计量值传递体系。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例中提供了一种数字电能表校验方法及装置，W解决现有技术中数字 电能表校验装置可靠性差，并且缺乏完整数字计量值传递体系的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
[0007] -种数字电能表校验方法，数字电能表校验方法包括W下步骤：
[000引分别输入信号源至待校验数字化电能表和标准数字化电能表；
[0009] 对待校验数字化电能表的输出数据进行信号调理，获取信号调理数据；
[0010] 分析标准数字化电能表输出数据与信号调理数据，获取待校验数字化电能表的误 差、溯源分析结果和不确定度。
[0011] 优选的，获取待校验数字化电能表误差方法为脉冲比较法。
[0012] 优选的，获取待校验数字化电能表不确定度包括A类不确定度、B类不确定度、合成 不确定度和扩展不确定度。
[0013] -种数字电能表校验装置，包括：
[0014] 信号源输入模块，信号源输入模块用于分别输入信号源至待校验数字化电能表和 标准数字化电能表；
[0015] 信号调理模块，信号调理模块用于对待校验数字化电能表的输出数据进行信号调 理，获取信号调理数据；
[0016] 数据分析模块，数据分析模块用于分析标准数字化电能表输出数据与信号调理数 据，获取待校验数字化电能表的误差、溯源分析结果和不确定度。
[0017] 优选的，信号输入模块输入数据遵循IEC61850-9协议采用的数据帖，并与W太网 连接。
[001引优选的，标准数字化电能表为0.05级。
[0019]优选的，待校验数字化电能表为0.2S级。
[0020] 由W上技术方案可见，本发明实施例提供的数字电能表校验方法及装置通过分析 标准数字化电能表输出数据与待检验数字化电能表信号调理数据，获取待校验数字化电能 表的误差、溯源分析结果和不确定度。本发明提供的数字电能表校验方法及装置可W把标 准数字表和被测表放在完全对等的位置，校验过程具有完整数字计量值传递体系，校验过 程中没有其他环节误差的引入。同时，本装置可W对变电站运行的电能表进行现场校验，提 高数字电能表校验装置的可靠性，从而确保电能计量的准确。
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而 言，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图获得其他的附图。
[0022] 图1为本发明实施例提供的一种数字电能表校验方法的流程示意图；
[0023] 图2为本发明实施例提供的一种数字电能表校验装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实 施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护 的范围。
[0025] 图1为本发明实施例提供的一种数字电能表校验方法的流程示意图，包括W下步 骤：
[0026] S101:分别输入信号源至待校验数字化电能表和标准数字化电能表；
[0027] S102:对待校验数字化电能表的输出数据进行信号调理，获取信号调理数据；
[0028] S103:分析标准数字化电能表输出数据与信号调理数据，获取待校验数字化电能 表的误差、溯源分析结果和不确定度；
[0029] S104:输出数据。
[0030] 其中，S101步骤中的信号源由数字信号发生单元输出，数字信号发生单元输出的 电压信号和电流信号经过调整，转化为符合IEC61850-9协议规定并且符合实际应用情况的 信号源。调整方式为:控制单元控制系统管理单元，按照内部协议使数字信号发生单元输出 符合IEC61850-9规约的电压、电流等计量数据，实现Ua、化、Uc、la、Ib、Ic的幅值和相位可调。
[0031] S102步骤中的信号调理部分包括对待校验数字化电能表的输出数据进行信号幅 度和信噪比的转换。经过信号调理后的数据符合国家计量技术规范JJF1059-1999的规定， 与标准电能表所输出的数据对等，可W与标准电能表输出数据进行进一步的分析与比较。 信号调理部分的信噪比设计目标为：
[0032] SNR = 20 X lg( 1/1.6 X 1〇-4/10)地
[003；3]其中，待测电能表的不确定度小于误差限的1/3,即1.6Χ10Λ噪声小于1/10。
[0034] S103步骤中对标准数字化电能表输出数据与信号调理数据的分析包括误差分析、 溯源分析与不确定度分析。
[0035]误差分析使用脉冲比较法比较待校验数字化电能表累计电能值与标准数字化电 能表累计电能值，具体公式为：
[0036]
[0037] 其中：丫为误差值，W为实测电能值，即标准数字化电能表累计电能值化Wh)，Wo为 算定电能值，即待校验数字化电能表累计电能值化Wh)。
[0038]待校验数字化电能表累计电能值Wo计算公式为：
[0041] no为算定脉冲数，N为待校验数字化电能表低频脉冲数，Co为标准数字化电能表脉 冲常数(PlAW·h)，CL为待校验数字化电能表脉冲常数(PlAW·h)。
[0042]溯源分析是指低精度的计量仪表通过与高精度的仪表进行比较W检定低精度的 仪表的过程。在计量领域，溯源性反映了测量结果或计量标准量值的一种特性，即任何测量 结果和计量标准的值，最终必须与国家的或国际的计量基准联系起来，才能确保计量单位 统一、量值准确可靠，才具有可比性、可重复性和可复现性。数字化电能表其实质为数据处 理或计算器，任何一个赋予了计量单位的计算设备应是一个计量器具，数字化电能计算器 赋予了 "kWh"单位后，就是一个电能计量器具，就存在一个"溯源"问题。按照溯源概念，数字 化电能表应具备与上级电能标准的可比性。数字化电能表溯源途径就是按比较链，向测量 的源头(计量基准)追溯。本实施例中，将待校验数字化电能表与标准数字化电能表比值向 上一级溯源，即向供电局计量器具溯源，得出溯源结果。
[0043]评价测量仪器质量和测量结果时，常采用测量不确定度来评价测量结果。本实施 例中待校验数字化电能表不确定度包括A类不确定度、B类不确定度、合成不确定度和扩展 不确定度。
[0044] A类标准不确定度使用多次测量值，运用贝塞尔公式法算出，评定的标示式为：
[004引n-1为自由度。
[0049] B类不确定度包括：
[0050]被测电能表化整间距引起的B类不确定度m，评定的标示式为：
[0化1 ]
[0052]其中，d为修约间距，ki为置信因子；
[0053]标准电能表示值误差引起的B类不确定度分量U2，评定的标示式为：
[0化4]
[0055]其中，丫 2为标准电能表最大允许误差，k2该误差所属分布的置信因子；
[0056] 标准电能表上级误差传递引入的B类不确定度分量U3,评定的标示式为：
[0化7]
[005引其中，Uup是由更高级的检定装置提供的标准电能表上级误差传递引入的不确定 度，k3为置信因子。
[0059]合成不确定度评定的标示式为：
[0060]输入量间不相关时，合成不确定度表示为：
[0061]
[0062]简单测量，测量模型为y=X时，合成不确定度表示为：
[0063]
[0