【正文】 脈沖計(jì)算被檢電能表的電能誤差. 第 11 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司實(shí)負(fù)荷檢定原理 RS232 O Ete串華北工控機(jī) 口t r640*480顯示 鍵盤 液 晶以太網(wǎng)信號(hào) netDSP板串口/USB 接口 以太網(wǎng)信號(hào) （ （BF531） i)Et AD 轉(zhuǎn)換 rne 3U3I tPoutM2送給 COM3000 做量傳 脈沖輸出， 用于校驗(yàn)自身精度 M2 電能脈沖信號(hào)(M1) 原理介紹 圖 32 數(shù)字電能表實(shí)負(fù)荷檢定原理圖 在現(xiàn)場(chǎng)光 電互感器的合并單元( 必需具 備兩個(gè)光纖接口)，根據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際測(cè)量值通過(guò) IEC6185091 協(xié)議同時(shí)發(fā)給數(shù)字電能表和數(shù)字電能表校驗(yàn)儀。 虛擬檢定原理 第 12 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司以太網(wǎng)信號(hào) RS232 O Ete串華北工控機(jī) 口t r640*480顯示 鍵盤 液 晶以太網(wǎng)信號(hào) netDSP板串口/USB 接口 以太網(wǎng)信號(hào) （ （BF531） i)Etere 3U3I tPoutM2M2 脈沖輸出， 用于校驗(yàn)自身精度 送給 COM3000 做量傳 電能脈沖信號(hào)(M1) 圖 33 數(shù)字電能表虛擬檢定原理圖 原理介紹 不需要XL803標(biāo)準(zhǔn)源 也不需要實(shí)負(fù)荷， 通過(guò)數(shù)字模擬光 盤事先產(chǎn)生的IEC6185091 協(xié)議的數(shù)字信號(hào)，把這個(gè)數(shù)字信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)送給網(wǎng)絡(luò)電能表，網(wǎng)絡(luò)電能表計(jì)算產(chǎn)生電能脈 沖 M1，網(wǎng)絡(luò) 電能表校驗(yàn)儀根據(jù)這個(gè)數(shù) 字信號(hào)計(jì)算電能產(chǎn)生脈沖 M2，對(duì)比 M2 和 M1 計(jì)算實(shí)際 的電能誤差。 并和同數(shù)字交流采樣校驗(yàn)儀算出來(lái)的 U、I、P、Q、COS。 光電互感器檢驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成 1).電壓校驗(yàn)原理圖 第 15 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司RS232 O Ete串華北工控機(jī) 口r640*480顯示 鍵盤 液 晶netDSP板串口/USB 接口 （ （BF531） )Etern3U3I OtPoutM2模擬電壓 原理介紹 圖 36 光電互感器電壓校驗(yàn)儀原理圖 被檢驗(yàn)光電 PT，接受校驗(yàn)儀送過(guò)來(lái)的同步信號(hào)，并在同步信號(hào)的控制下，把光電轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量通過(guò)以太網(wǎng)傳給校驗(yàn)儀，校驗(yàn)同時(shí)通過(guò) AD 采集 標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量和被檢 PT 通過(guò)以太網(wǎng)傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)字信號(hào)使用 FFT 計(jì)算出比差和角差第 16 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司2).電流校驗(yàn)原理圖 RS232 O Ete串華北工控機(jī) 口t r640*480顯示 鍵盤 液 晶netDSP板串口/USB 接口 （ （BF531） )Eterne 3U3I OtPoutM2模擬電壓 原理介紹 圖 37 光電互感器電流壓校驗(yàn)儀原理圖 電 流校驗(yàn)和電壓 校驗(yàn)的原理是一 樣的，唯一不同 的是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)取 電流標(biāo)準(zhǔn)互感器的信號(hào)而已。 軟件： 數(shù)字電能表校驗(yàn)管理軟件； 數(shù)字交流采樣校驗(yàn)管理軟件； 第 17 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試軟件軟件； 光電互感器校驗(yàn)軟件軟件； 其他軟件； 技術(shù)路線1 ）為 提高產(chǎn)品 的測(cè)量長(zhǎng)期穩(wěn)定 性，要使用穩(wěn)定 性更好的材料以 及優(yōu)良的制造工 藝 ， 為此 ， 電壓 分 壓器 采 用 1ppm 的 金 屬氧 化 膜電 阻 分 壓， 同 時(shí)使 用 PGA205 放大器跟隨，以減小分布電容造成的相移，電流使用零磁通互感器，相關(guān)的電容均使用溫度性能更好的 CBB 電容，布線各個(gè)高壓回路相互隔離并保證有足夠的距離，降低串?dāng)_ ，PCB 對(duì)于輸入信號(hào)采用差分并行走線，減小共模干擾，以及通道串?dāng)_。盡量使用焊接技術(shù)(因?yàn)槲覀冸娏餍?、振?dòng)小焊接反而比壓接可靠)。 n 防塵防潮 第 18 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司n n PCB 最后均要防塵防潮處理 冗余設(shè)計(jì) 無(wú)論對(duì)于 PCB 布線還是間距，以及熱設(shè)計(jì)，耐壓設(shè)計(jì)，要留于充分的余量，對(duì)于一些關(guān)鍵地方使用雙重硬件作為冗余 數(shù)據(jù)可靠性 塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)全部使用 CRC16 校驗(yàn)。對(duì)于 Flash 數(shù)據(jù)的寫入進(jìn)行校驗(yàn)，并記錄擦寫時(shí)間，為 Flash 的健康狀態(tài)做初步檢測(cè)。 4) 算法驗(yàn)證 大部分的算法我們通過(guò) Matlab 來(lái)驗(yàn)證后，再在 blackf in 平臺(tái)上運(yùn)行，可以節(jié)約反復(fù)調(diào)試的時(shí)間 5) 測(cè)試驗(yàn)證 利用廣東電力工業(yè)局研究院的設(shè)備，和技術(shù)支持用戶技術(shù)的最終驗(yàn)證，以及通過(guò)他們的驗(yàn)收 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 2pw =Tx(t )M MAjmw t mx(t ) = C e e2MAmX (w) = 2p d (w mw )e11) 使用 可編程時(shí)鐘芯片和高性能的同步采樣 AD 實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步算法 設(shè)信號(hào) 的周期為 T0，最高諧波次數(shù)為 M，則基波的角頻率為 0展成復(fù)數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)： =m= M 2，把推導(dǎo)得到：使用 p( t)采樣后 ，即周期信號(hào)的頻譜為δ函數(shù)。x(nTS)w(nTS t0)e jw nTS1T165。M229。 w1W (Dw)=Sn= 165。減小頻譜泄漏的方法是采用旁瓣弱的窗函數(shù)。 所以要提高測(cè)量準(zhǔn)確度則必須是 1 也就是 由于我們測(cè)量的是 50Hz 左右的工頻信號(hào) T0=50Hz，但是這個(gè) T0 會(huì)在 45 ~ 55Hz范圍內(nèi)波動(dòng)，所以要滿足 T0 = nTs,就必須是 Ts 在 T0/n 的 90% ~ 110% 之內(nèi)變化， 要實(shí)現(xiàn)這個(gè)變化我們使用可編程時(shí)鐘芯片 CY22393 其中 Fpll 可以在通過(guò)一個(gè) 8 bit 分頻器再分頻 。 第 20 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司2） 數(shù)字 量溯源 功能 模擬世界 AD 采集卡 標(biāo)準(zhǔn)電能表 24Bit 或以上 ulMeterData IO 采集卡 IEC6185091(16Bit)uiMeterData 脈沖輸出時(shí)標(biāo) M2_Ti mer 被檢網(wǎng)絡(luò)電能表(Meter) M1 M2 數(shù)字信號(hào)目前沒(méi)有更高一級(jí)的基準(zhǔn)，而模擬信號(hào)確有高到 %的基準(zhǔn)，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的量傳就必須要設(shè)法把它和模擬的基準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)，這就需要高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換，本項(xiàng)目利用 6 個(gè)同步 24Bit 的高精度 AD，以及使用零磁通電流互感器和 1ppm 的電阻分壓器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬世界的精確數(shù)字化，后通過(guò)數(shù)字電能表計(jì)算電能表脈沖再和模擬的標(biāo)準(zhǔn)電能表做比對(duì)實(shí)現(xiàn)量傳功能。 第 21 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司4） 統(tǒng)一的硬件平臺(tái) 盡管數(shù)字化校驗(yàn)設(shè)備不一樣的，我們通過(guò)了軟件配置，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)硬件平臺(tái)兼容 4 個(gè)產(chǎn)品，這個(gè)大大減低了設(shè)計(jì)難度和工作量，同時(shí)又利于降低生產(chǎn)成本，提高裝置的可靠性。 項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： GB191 —1990 包裝儲(chǔ)運(yùn)指示標(biāo)志 GB4793—1984 電子測(cè)量?jī)x器安全要求 GB6592—1986 電子測(cè)量?jī)x器誤差的一般規(guī)定 GB6593—1986 電子測(cè)量?jī)x器檢驗(yàn)規(guī)定—1986 電子測(cè)量?jī)x器環(huán)境試驗(yàn)總綱 —1986 電子測(cè)量?jī)x器溫度試驗(yàn) —1986 電子測(cè)量?jī)x器濕度試驗(yàn) —1986 電子測(cè)量?jī)x器振動(dòng)試驗(yàn) —1986 電子測(cè)量?jī)x器沖擊試驗(yàn) —1986 電子測(cè)量?jī)x器運(yùn)輸試驗(yàn) I EC6185091 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) DL/T 624 1997 繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件 DL/T – 2006 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第 22 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司4 項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo) 項(xiàng)目在技術(shù)進(jìn)步、工藝創(chuàng)新方面可實(shí)現(xiàn)的預(yù)期成果 本項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)外均屬于開(kāi)拓性、先進(jìn)性的項(xiàng)目、暫時(shí)國(guó)內(nèi)外均無(wú)相關(guān)的成套產(chǎn)品和總體解決方案，本項(xiàng)目為數(shù)字量的量值傳遞提出新方法，建立新標(biāo)準(zhǔn)，有望獲取深圳市的科技進(jìn)步獎(jiǎng)，其預(yù)期實(shí)現(xiàn)如下功能 數(shù)字電能表校驗(yàn) n n n n n n n n n n n 量傳功能參數(shù)設(shè)定 電能誤差檢定 附加誤差檢定 有效值檢定功率檢定 其他檢定 諧波檢定 標(biāo)準(zhǔn)偏差值測(cè)試(S 值) 打印數(shù)據(jù)表格和報(bào)表 實(shí)負(fù)荷檢定 n 靜態(tài)測(cè)試 數(shù)字繼電保護(hù)校驗(yàn) n n n n n n n n n n 故障轉(zhuǎn)換測(cè)試 重合閘測(cè)試 毫秒計(jì)時(shí) 諧波測(cè)試 差動(dòng)測(cè)試 同期測(cè)試 系統(tǒng)振蕩測(cè)試 精工電流測(cè)試 低周減載測(cè)試 反時(shí)限測(cè)試 第 23 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司 數(shù)字交流采樣校驗(yàn) n n n n n n n 基本參數(shù)設(shè)定 遙測(cè)試驗(yàn)、遙信試驗(yàn)、 遙控試驗(yàn)、 同期試驗(yàn)、 期間核查、 報(bào)表管理、 光電互感器校驗(yàn) n n n n 比差檢定 角差檢定、 報(bào)表管理 測(cè)試波形顯示 項(xiàng)目形成的產(chǎn)業(yè)前景，培養(yǎng)的技術(shù)人才 項(xiàng)目主要應(yīng)用于供電領(lǐng)域。在今后的 10 年內(nèi)每個(gè)市縣供電局均應(yīng)該配置全套的數(shù)字測(cè)試儀多套。 項(xiàng)目對(duì)解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題的預(yù)期貢獻(xiàn)本 公司的產(chǎn)品出 來(lái)后對(duì)推進(jìn)數(shù)字 化變電站的建設(shè) 具有重要意義 ，目前數(shù)字化變電站還缺乏權(quán)威的檢驗(yàn)工具，同時(shí)能夠促進(jìn)電力二次設(shè)備廠家，不斷提高完善自己的產(chǎn)品 第 24 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司 二年期內(nèi)的可考核技術(shù)指標(biāo)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。在未來(lái)兩年內(nèi)和廣東電力工業(yè)局一起制定廣東省 數(shù)字電能表檢定規(guī)程，預(yù)計(jì)兩年內(nèi)公司需新增員工 10 人左右 ，投入到本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和服務(wù)中去。5. 頻率測(cè)量 頻率測(cè)量范圍： 45Hz～65Hz 頻率測(cè)量分辨率： 頻率測(cè)量準(zhǔn)確度： 6. 功率因數(shù)測(cè)量 功率因數(shù)測(cè)量范圍： ～0～+ 功率因數(shù)測(cè)量分辨率： 功率因數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度： 7. 電能測(cè)量 有功電能測(cè)量準(zhǔn)確度： %RD (~2In) PF≥ 無(wú)功電能測(cè)量準(zhǔn)確度： %RD (~2In) PF≥第 25 頁(yè) XL800 系列可行性分析報(bào)告 深圳市星龍科技有限公司n n 時(shí)間特性 脈沖測(cè)量延時(shí) 脈沖輸出延時(shí) 輸出相應(yīng)時(shí)間 環(huán)境條件 l 工作溫度：0℃~40℃； l 相對(duì)濕度：≤85% ； l 存儲(chǔ)溫度： 30℃～60℃。預(yù)計(jì) 一年半完全可以收回投