[发明专利]电能计量检定方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，更具体地说，涉及一种电能计量仿真方法、装置和系统。

背景技术

目前，电能的计量是通过电能表测定负载消耗电能进行，对于电能表的计量准确性需利用标准电能计量装置检定。

标准的电能计量装置是由功率源、标准电能表、误差采集器和分析软件组成，其测试方法为比较法，即将虚拟功率源输出的功率，采集的标准电能表和被测电能表累积的电能值进行比较，通过计算得到计量误差后进行电能计量的进一步分析。

然而，利用该种电能计量装置检定电能表的方式至少存在如下问题：由于标准电能计量装置的计量原理和算法不同，测试的分析结果不同而造成对电能表检定的通用度低，且上述计量方式难于对非正弦的无功电能计量，另外由于实际应用的电能表均测定实际负荷，故针对虚拟功率检定方式不能保证电能表在实际应用环境下的计量准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电能计量仿真方法、装置和系统，以实现提高对电能表检定的通用度及电能表在实际应用环境下计量准确性。

一种电能计量仿真方法，包括：

将采集到的实际负荷和/或虚拟负荷的电压和电流参量输入至dSPACE系统中进行模数转换，得到转换数据，所述dSPACE系统嵌入矩阵实验室MATLAB平台；

将所述转换数据发送至所述MATLAB平台并调用电能计量算法模型库进行电能计量仿真及分析。

本实施方式将采集到的实际的负荷及虚拟负荷的电参量，经过dSPACE系统的参量计算处理及所述MATALAB平台的算法调用及软件扩展功能，实现了实际负荷电参量采集和处理及非正弦无功计量的算法优化，可对不同原理和算法的电能表计量准确性仿真及分析，从而为根据实际负荷情况选择合理的计量原理提供了技术依据，保证了对电能计量检定通用度，及电能表在实际应用环境下的测试准确性。

优选地，当采集到的负荷为实际负荷时，利用传感器采集到的实际负荷的电压和电流参量经过调理电路的隔离处理，转换为与所述dSPACE系统匹配的电信号。

传感器采集实际负荷的电压、电流参数并将其转换为隔离的适合dSPACE处理的电信号。所述调理电路实现阻抗匹配、信号放大与滤波功能。

优选地，当采集到的负荷为虚拟负荷时，调用标准源模型库中的指定标准源，由所述MATALAB平台利用所述指定标准源计算得到的电压和电流参量输入至所述dSPACE中产生标准源信号。

所述标准源模型库中提供典型谐波源信号，或从现场录波数据形成的标准源信号，模拟输出实际电网电压、电流信号等。

优选地，在所述MATALAB平台下通过图形用户界面GUI构建可视化界面，显示电能计量仿真及分析的结果，并调用所述电能计量算法模型库的算法及所述标准源模型库中的指定标准源。

所述MATALAB平台实现对所述dSPACE系统的控制以模拟电能表，基于所述平台的可视化界面显示电能计量结果，并具有调用电能计量算法模型库的算法及所述标准源模型库中的指定标准源，从而使得所述MATALAB平台可进行电能计量仿真及分析。

一种电能计量仿真装置，包括：dSPACE系统、矩阵实验室MATALAB平台和电能计量算法模型库，其中：

将采集到的实际负荷和/或虚拟负荷的电压和电流参量输入至dSPACE系统中进行模数转换，得到转换数据，所述dSPACE系统嵌入矩阵实验室MATLAB平台；

矩阵实验室MATALAB平台将接收到的转换数据结合调用的电能计量算法模型库指定算法模型进行电能计量仿真及分析。

优选地，当所述负荷为实际负荷时，所述装置还包括：信号采集前端设备，包括：采集实际负荷电压和电流参量的传感器，及将该参量经隔离处理转换为与所述dSPACE系统匹配的电信号的调理电路。

优选地，当采集到的负荷为虚拟负荷时，还包括：标准源模型库，所述标准模型库调用所述标准源模型库中的指定标准源，由所述MATALAB平台利用所述指定标准源计算得到的电压和电流参量输入至所述dSPACE系统中产生标准源信号。

上述实施方式中的装置与方法对应，构建了基于dSPACE平台及MATALAB系统的仿真装置，拥有高速的计算能力及易于调试和扩展的软件环境，保证了实际负荷的电参量采集、非正弦无功计量分析，实现了电能计量检定的通用度，及电能表在实际应用环境下的测试准确性。