[发明专利]一种适应于特殊运行工况的智能电能表测试方法

权利要求书

1.一种适应于特殊运行工况的智能电能表测试方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1：将被测表与标准校准器的电压线路并联，电流线路串联；

步骤2：信号发生器的电压输出端口与被测表对应电压端口连接，电流输出端口与被测表对应电流端口连接；

步骤3：构建能反映电能表特殊运行工况的测试信号波形；

步骤4：信号发生器按照被测表的规格和型号设置参数，由信号发生器输出能反映频率波动和幅值波动的测试信号；信号发生器输出电压测试信号，根据模拟的负载特性，设置功率因数θ，输出电流测试信号；

步骤5：在足够长的时间间隔Δt内，根据标准校准器所计电能E₁和被测表所计电能E₂，得到相对误差

步骤6：设频率波动最大允许误差为v_base，频率波动影响下允许的最大误差改变为v_f，幅值波动影响下允许的最大误差改变为v_I，得到特殊工况下，被测表误差限

步骤7：判断γ是否不大于v；若是，则被测表满足要求；若否，则被测表不满足要求。

2.根据权利要求1所述的一种适应于特殊运行工况的智能电能表测试方法，其特征在于，构建能反映电能表特殊运行工况的测试信号波形的方法如下：

步骤1：测试信号反映频率的往返波动且具有周期性，设其函数表达式为f(t)，周期为T；在一个周期内的波形由n个周波构成，其中n为不小于2的正整数；第i(1≤i≤n)个周波的函数表达式为f_i(t)，其频率为f_i，周期为Ti＝1/f_i；满足公式(1):

0.98f_nom≤f_i≤1.02f_nom(1)

公式(1)中，f_nom为参比频率；

在0≤t≤T_n，即在一个周期内f(t)的表达式如公式(2)所示：

f(t)=f1(t)0≤t≤T1......fi(t)Ti-1≤t≤Ti-1+Ti......fn(t)Tn-1≤t≤Tn-1+Tn---(2)]]>

构建的测试波形在一个周波内，频率将依次为f₁，f₂，...，f_n-1，f_n，构成了频率波动的测试信号；

步骤2：为构成频率波动测试信号，各相电压测试信号的第i个周波f_i(t)的函数表达式分别为：

uai(t)=2M sin(2πt/Ti)---(3)]]>

ubi(t)=2M sin(2πt/Ti-2π/3)---(4)]]>

uci(t)=2M sin(2πt/Ti+2π/3)---(5)]]>

其中，u_ai(t)、u_bi(t)、u_ci(t)分别为a相、b相和c相电压测试信号；M为各电压测试信号各周波幅值的有效值；

步骤3：设功率因数为θ，则各相电流测试信号的第i个周波f_i(t)的函数表达式分别为：

iai(t)=2Nisin(2πt/Ti+θ)---(6)]]>

ibi(t)=2Nisin(2πt/Ti-2π/3+θ)---(7)]]>

ici(t)=2Nisin(2πt/Ti+2π/3+θ)---(8)]]>

其中，i_ai(t)、i_bi(t)、i_ci(t)分别为a相、b相和c相电流测试信号；N_i为电流测试信号第i个周波幅值的有效值；

为反映线路中信号频率波动和幅值波动同时存在的情况，各相电流测试信号的有效值N的表达式如公式(9)所示：

N_i＝q_iN (9)

其中，q_i为幅值变化系数，N为幅值参比值；

步骤4：在f_i(t)的一个周期T_i上以等时间间隔T_i/m依次取m个点，第j个点的值为f_i(jT_i/m)；对构成各电压和电流测试信号的n个周波依次进行取值，对每个电压和电流测试信号而言，共计有n×m个值；

步骤5：按照时间间隔T_i/m依次提取步骤4所述的n×m个值，形成数字信号；

步骤6：将数字信号进行DA转换得到模拟信号；

步骤7：对得到的模拟信号进行滤波；

步骤8：放大滤波后的信号，得到测试所需的各相电压和各相电流信号。