[发明专利]一种电力综合测试仪交流量采集和校准实现方法及系统

说明书

本发明公开了一种电力综合测试仪交流量采集和校准实现方法及系统，属于电力仪器仪表技术领域，包括：获取外部电压电流输入信号，并对外部电压电流输入信号进行预处理，得到小电压信号并作为AD采样模块的输入信号；按照设定的采样频率对AD采样模块的输入信号进行连续周波采样，并对采样点进行DFT计算，得到三相电压电流的幅值和相角；在校准模式下，将三相电压电流的幅值和相角与不同档位下三相电压电流的标准值进行计算，得到每个档位下的校准系数；根据当前档位的校准系数和实际输入值计算出当前电压电流采集实际值，并自动调节档位。本发明与传统测试仪器相比，解决了在宽量程范围下，采集精度无法提高的缺陷。

技术领域

本发明涉及电力仪器仪表技术领域，特别涉及一种电力综合测试仪交流量采集和校准实现方法及系统。

背景技术

随着电力工业的飞速发展，智能电网被逐渐运用于电力系统中解决电能使用的诸多问题。作为智能电网末端的监测单元，智能电力仪表主要用于采集电压、电流、频率、相位、功率和电能等电力基础信息，以提高电力资源的利用率。当前大规模集成电路的广泛应用，使得电力仪表已从简单的零部件发展到了集多种功能于一体的集成部件型式，电力行业对其丰富的功能性要求也赋予了电力仪表更多的职能，同时对电力仪表采集精度的要求也越来越高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术中的不足，解决现有技术中在宽量程范围下，采集精度无法提高的缺陷。

为实现以上目的，采用一种电力综合测试仪交流量采集和校准实现方法，包括如下步骤：

获取外部电压电流输入信号，并对外部电压电流输入信号进行预处理，得到小电压信号并作为AD采样模块的输入信号；

按照设定的采样频率对AD采样模块的输入信号进行连续周波采样，并对采样点进行DFT计算，得到三相电压电流的幅值和相角；

在校准模式下，将三相电压电流的幅值和相角与不同档位下三相电压电流的标准值进行计算，得到每个档位下的校准系数，该校准系数包括幅值校准系数和角度校准系数；

在采集模式下，根据当前档位下的校准系数和实际输入值，计算当前电压电流的实际采集值；

根据当前电压电流的实际采集值来调节AD采样模块的输入档位。

进一步地，所述获取外部电压电流输入信号，并对外部电压电流输入信号进行预处理，得到小电压信号并作为AD采样模块的输入信号，包括：

对所述外部电压电流输入信号进行PT和CT变比处理，得到小电压电流信号；

利用分压电阻和采样电阻分别对小电压电流信号进行处理，得到处理后的电压电流信号；

利用不同档位的调理电路和程控放大器对处理后的电压电流信号进行处理，将处理后的电压信号转换成对应区间范围的小电压信号；

将对应区间范围的小电压信号作为所述AD采样模块的输入信号。

进一步地，所述不同档位的调理电路和程控放大器的放大倍数对应关系为：

0VU≤3V量程下，采用200倍采样，AD输入电压上限值为3/101×200≈6V；

3VU≤30V量程下，采用20倍采样，AD输入电压上限值为30/101×20≈6V；

0VU≤3V量程下，采用2倍采样，AD输入电压上限值为450/101×2≈9V；

0AI≤1A量程下，采用200倍采样，AD输入电压上限值为1/4000×120×200≈6V；

1AI≤10A量程下，采用20倍采样，AD输入电压上限值为10/4000×120×20≈6V；