[发明专利]一种电测量误差分布式比对系统及比对、来源分析方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种电测量误差分布式比对系统及比对、来源分析方法，属于电测量技术领域。

背景技术

在电测量领域，需要的对电压、电流、功率等电测量量进行计量，其电测量的计量准确度是电计量专业领域重点研究的方向之一。在电测量量计量系统实际运行过程中，由于高频信号、电磁干扰、温度等各种因素的干扰，计量系统存在一定的误差，分析出误差来源对于电测量的准确度确定非常重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于同步采集原理实现电测量误差分布式比对系统及比对、来源分析方法，可以对电测量误差进行比对，同时分析不同环境下的比对误差关系及环境对误差的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电测量误差分布式比对系统，其特征是，至少含有两台完全相同的比对装置，比对装置通过同步时钟网络或GPS进行时钟同步；每个对比装置中包括同步采集模块、电测量计算及比对算法模块、通信模块和环境监测模块；

由同步采集模块将采集到电参量数据发送至电测量计算及比对算法模块进行电测量参量的计算；将计算出的电参量打上时标，通过通信模块传输至其他比对装置或服务器上，同时通过通信模块接收其他比对装置传输过来的具有时标的电参量与其本身打上时标的电参量进行比对，将比对结果进行分析记录；

在通过同步时钟进行电参量计算及比对的同时，记录环境监测模块监测的当前采集电参量的环境参数，并将这些环境参数同电测量计算结果、电参量比对结果同时保存。

环境参数包括温度、湿度和电场强度，通过数据积累及数据统计，分析不同环境下的比对误差关系，用于分析环境对误差的影响。

同步采集模块采用AD采集芯片。

一种电测量误差分布式比对、来源分析方法，其特征是，包括以下步骤：

1）通过同步时钟网络或GPS对多个比对装置进行时钟同步；

2）将同步采集模块采集到电参量数据发送至电测量计算及比对算法模块，由该模块进行电测量参量的计算；

3）各比对装置完成各自电参量的计算后，对每个计算的电参量打上时标，将这些含有时标的电参量通过通信网络传输至其他比对装置或服务器上，同时通过通信网络接收其他比对装置传输过来的具有时标的电参量，对本比对装置与接收的比对装置的电参量进行比对，并将比对结果进行记录及显示；

4）在通过同步时钟进行电参量计算及比对的同时，记录环境监测模块监测的当前的环境参数，并将这些环境参数同电测量计算结果、电参量比对结果同时保存，通过保存积累的数据分析不同环境下的比对误差关系，分析环境对误差的影响。

电测量计算及比对算法模块计算的电测量参量包括：电压幅值、相位及21次谐波含量，电流幅值、相位及21次谐波含量，有功功率电参量。

采用FFT快速傅里叶变换的方法通过频域计算其幅值、相位及21次谐波的幅值，并对采集过程中出现的延时进行修正。

对有功功率的电参量计算采用时域法。

步骤3）中比对的内容包括：电压幅值、相位及谐波分量，电流幅值、相位及谐波分量，电能量，功率因数。

以本比对装置中的电参量为基准量，其他比对装置中的电参量为比对电参量，比对算法如下：

比差=（比对电参量-基准电参量）/基准电参量 * 100%。

本发明所达到的有益效果：

本发明提供了一种基于同步采集原理实现电测量误差分布式比对系统及比对、来源分析方法，可以对电测量误差进行比对，同时分析不同环境下的比对误差关系及环境对误差的影响，从而判断计量系统存在的误差，确定电测量的计量准确度。

附图说明

图1是电测量误差分布式比对系统示意图；

图2是幅值、相位计算流程图；

图3是有功功率的时域计算方法的计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的电测量误差分布式比对系统至少含有两台完全相同的比对装置，比对装置通过同步时钟网络(B码、PPS秒脉冲或IEEE1588)或GPS进行时钟同步，保障各比对装置能够同时采集及计算。每个对比装置中包括同步采集模块、电测量计算及比对算法模块、通信模块、环境监测模块、同步模块。