電能表動態誤差測量系統及測量不確定度評定

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作者簡介

周麗霞1,2，丁恆春1,2，袁瑞銘1,2，張春雪1,2，王學偉3

（1. 國網冀北電力有限公司電力科學研究院，北京 100045；2. 華北電力科學研究院有限責任公司，北京 100045；3. 北京化工大學，北京 100029）

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文章簡介

該文分析了動態激勵信號的數學模型和動態誤差計算方法，設計開發了基於幅移鍵控的電能表動態誤差測試裝置，並搭建了相應的測試系統，全面剖析了電能表動態誤差測量的不確定度來源，對測量結果的不確定度進行了系統的評定，對電能表製造企業發展電能表動態計量關鍵技術和國家建立電能表動態電能量值傳遞體系具有非常重要的意義。

圖1中，信號調理電路的主要功能是將三相正弦穩態電壓、電流信號轉換為與之同步的方波信號。

可編程邏輯控制器件以信號調理電路輸出的方波信號為時鐘，根據設置的電流正嚮導通或關斷（或反嚮導通）的周期個數，產生相應的動態負荷測試用激勵信號的控制信號。電力電子開關器件則根據可編程邏輯控制器件發出的控制信號，產生單、雙向動態負荷耗用的動態電能信號。單片機系統主要負責全局的控制，並採集標準電能表和被測電能表輸出的脈衝，進而計算被測電能表的動態誤差。該裝置能夠在一定程度上模擬單、雙向的動態負荷耗用的動態電能信號，並實現在這種動態情況下電能表的計量誤差測試。

系統的主控計算機通過RS-232C介面和相應的控制程序，向程式控制功率源發送控制命令，設定程式控制功率源的電壓、電流量程，控制程式控制功率源輸出正弦穩態的電壓、電流和功率。程式控制功率源輸出的正弦穩態三相定電壓、三相電流信號，分別被送至標準電能表和動態誤差測試裝置。標準電能表計量正弦穩態的功率和電能。動態誤差測試裝置則通過對輸入的正弦穩態三相電壓、三相電流的控制，產生動態變化的測試用三相電流以及雙向的動態功率激勵信號，並將它們送至被測電能表作為其輸入。動態誤差測試裝置通過測量標準電能表輸出的電能脈衝數以及被測電能表輸出的電能脈衝數，完成對被測電能表動態誤差的性能測試，進而評估被測電能表的電能計量誤差。

推薦理由

來源/電測與儀錶

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