一種光學互感器電能計量驗證平臺的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種電能計量技術(shù)領域，特別是一種光學互感器電能計量驗證平臺O
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的電能計量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，使用的互感器均為基于電磁感應原理的模擬傳感器，即采用電磁式互感器，如圖1所示的結(jié)構(gòu)采用電磁式電流互感器和電磁式電壓互感器，從待測線路設備感應出與一次電流和電壓成比例的小電流、小電壓，進入模擬電能計量裝置進行運算，計算出電能值。其缺點是:隨著電壓等級的提高，在電能計量使用過程中容易出現(xiàn)二次開路危險、易受電磁干擾影響、磁飽和帶來較大誤差、動態(tài)范圍小等安全問題。
[0003]光學互感器能解決以上問題，光學互感器一次側(cè)通常采用無源工作方式，與二次側(cè)形成光學隔離，故有效避免了有源互感器存在的電磁干擾的問題；而且安全性好，徹底避免了傳統(tǒng)互感器存在的二次開路、油氣爆炸等危險；無論模擬互感器還是光學互感器，在變電站計量應用中均要求誤差不超過0.2 %，在目前的工程應用中光學電流互感器和光學電壓互感器已經(jīng)都達到了 0.2%的精度要求，在理論上完全滿足電能計量對互感器的要求，但目前還沒有在實際運行中驗證。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對傳統(tǒng)的電磁式互感器在電能計量使用過程中容易出現(xiàn)二次開路危險、易受電磁干擾影響而光學互感器在電能計量使用中缺乏驗證的問題，提供一種光學互感器電能計量驗證平臺，能夠驗證光學互感器是否能夠應用于電能計量，且驗證精度高，為光學互感器在電能計量的實施應用提供了保證。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種光學互感器電能計量驗證平臺，其特征在于，包括采集功率源輸出的電壓信息的標準電壓互感器、采集功率源輸出的電流信息的標準電流互感器以及采集功率源輸出信息的待測的光學互感器，還包括模擬電能計量裝置、AD轉(zhuǎn)換裝置、第一合并單元、第一數(shù)字化電能計量裝置、第二合并單元、第二數(shù)字化電能計量裝置和上位機，所述標準電壓互感器和標準電流互感器的輸出端均連接模擬電能計量裝置和AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述第一合并單元的輸入端與AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端相連，所述第一合并單元的輸出端連接第一數(shù)字化電能計量裝置，所述光學互感器以及AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端均連接第二合并單元的輸入端，所述第二合并單元的輸出端連接第二數(shù)字化電能計量裝置，所述模擬電能計量裝置、第一數(shù)字化電能計量裝置和第二數(shù)字化電能計量裝置均與上位機相連。
[0007]所述光學互感器為采集功率源輸出的電流信息的光學電流互感器，所述AD轉(zhuǎn)換裝置包括第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置，所述標準電流互感器的輸出端連接第一 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，標準電壓互感器的輸出端連接第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端均連接第一合并單元的輸入端，所述第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端還連接第二合并單元的輸入端。
[0008]所述光學互感器為采集功率源輸出的電壓信息的光學電壓互感器，所述AD轉(zhuǎn)換裝置包括第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置，所述標準電流互感器的輸出端連接第一 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，標準電壓互感器的輸出端連接第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端均連接第一合并單元的輸入端，所述第一 AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出端還連接第二合并單元的輸入端。
[0009]還包括采集功率源輸出的電壓信息的待測的光學電壓互感器，以及依次與光學電壓互感器連接的第三合并單元和第三數(shù)字化電能計量裝置，所述光學電流互感器的輸出端還連接第三合并單元的輸入端，所述第三數(shù)字化電能計量裝置與上位機相連。
[0010]還包括采集功率源輸出的電流信息的待測的光學電流互感器，以及依次與光學電流互感器連接的第四合并單元和第四數(shù)字化電能計量裝置，所述光學電壓互感器的輸出端還連接第四合并單元的輸入端，所述第四數(shù)字化電能計量裝置與上位機相連。
[0011]還包括GPS時鐘模塊，所述第一合并單元和第二合并單元均連接GPS時鐘模塊以接收GPS時鐘模塊發(fā)出的秒脈沖信號或B碼信號。
[0012]還包括GPS時鐘模塊，所述第一合并單元、第二合并單元和第三合并單元均連接GPS時鐘模塊以接收GPS時鐘模塊發(fā)出的秒脈沖信號或B碼信號。
[0013]還包括GPS時鐘模塊，所述第一合并單元、第二合并單元和第四合并單元均連接GPS時鐘模塊以接收GPS時鐘模塊發(fā)出的秒脈沖信號或B碼信號。
[0014]本實用新型的技術(shù)效果如下:
[0015]本實用新型提供的光學互感器電能計量驗證平臺，設置標準電壓互感器、標準電流互感器以及待測的光學互感器，還設置模擬電能計量裝置、AD轉(zhuǎn)換裝置、第一合并單元、第一數(shù)字化電能計量裝置、第二合并單元、第二數(shù)字化電能計量裝置和上位機，標準電壓互感器和標準電流互感器分別采集功率源輸出的電壓信號和電流信號并輸出模擬小電壓信號和模擬小電流信號至模擬電能計量裝置，模擬電能計量裝置顯示電能值；同時模擬小電壓信號和小電流信號均通過AD轉(zhuǎn)換裝置進行AD轉(zhuǎn)換從而分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓值和數(shù)字電流值進入第一合并單元，第一合并單元將數(shù)字電壓值和數(shù)字電流值進行組幀并按照標準協(xié)議發(fā)送到第一數(shù)字化電能計量裝置，第一數(shù)字化電能計量裝置顯示電能值；待測的光學互感器采集功率源的輸出信息并輸出數(shù)字值送入第二合并單元，第二合并單元將該數(shù)字值以及AD轉(zhuǎn)換裝置輸出的與光學互感器輸出的數(shù)字值相配的數(shù)字電壓值或數(shù)字電流值進行組幀，并按照標準協(xié)議發(fā)送到第二數(shù)字化電能計量裝置，第二數(shù)字化電能計量裝置顯示電能值，最終上位機分別接收模擬電能計量裝置、第一數(shù)字化電能計量裝置和第二數(shù)字化電能計量裝置的三個電能值，由上位機進行實時比較，通過誤差計算判斷待測的光學互感器輸出的計量數(shù)據(jù)用于電能計量是否可行。該平臺利用了公認的標準電壓互感器和標準電流互感器的模擬輸出結(jié)果和數(shù)字輸出結(jié)果并配合待測的光學互感器的數(shù)字化的電能計量輸出結(jié)果進行比對，比對的每個值均包括電流值和電壓值，如果光學互感器的電能計量輸出結(jié)果與標準互感器電能計量結(jié)果之間的誤差小于目前模擬電能計量的誤差，則可驗證光學互感器完全可應用于電能計量，通過設置本實用新型的驗證平臺，驗證光學互感器是否能夠應用于電能計量，避免了傳統(tǒng)的電磁式互感器在電能計量使用過程中容易出現(xiàn)二次開路危險、易受電磁干擾影響的安全問題，還解決了目前光學互感器在電能計量使用中缺乏驗證的問題，并且結(jié)構(gòu)簡單，應用靈活，驗證精度高，為光學互感器在電能計量的實施應用提供了保證。
[0016]AD轉(zhuǎn)換裝置也可以是一個包含對模擬小電壓信號和模擬小電流信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的裝置，也可以采用第一 AD轉(zhuǎn)換裝置和第二 AD轉(zhuǎn)換裝置來替代，第一 AD轉(zhuǎn)換裝置進行模擬小電流信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換從而得到數(shù)字電流值，第二 AD轉(zhuǎn)換裝置進行模擬小電壓信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換從而得到數(shù)字電壓值。在待測的光學互感器為光學電流互感器時，光學電流互感器采集功率源輸出的電流信息后輸出數(shù)字電流值進入第二合并單元，同時第二 AD轉(zhuǎn)換裝置得到的數(shù)字電壓值也進入第二合并單元，第二合并單元將數(shù)字電流值和數(shù)字電壓值進行組幀，并按照標準協(xié)議發(fā)送到第二數(shù)字化電能計量裝置，上位機通過誤差計算判斷該光學電流互感器輸出的計量數(shù)據(jù)用于電能計量是否可行。
[0017]通過本實用新型的驗證平臺在該光學電流互感器電能計量驗證以后，可以進一步進行光學電壓互感器的電能計量驗證，光學電流互感器可以作為光學電壓互感器電能計量的基礎。設置與光學電壓互感器連接的第三合并單元和第三數(shù)字化電能計量裝置，待測的光學電壓互感器采集功率源輸出的電壓信息后輸出數(shù)字電壓值進入第三合并單元，已經(jīng)驗證后的光學電流互感器輸出的數(shù)字電流值可以輸入至第三合并單元，第三合并單元將數(shù)字電壓值和數(shù)字電流值進行組幀，并按照標準協(xié)議發(fā)送到第三數(shù)字化電能計量裝置，上位機接收模擬電能計量裝置以及第一、第二和第三數(shù)字化電能計量裝置的四個電能值，由上位機進行實時比較，通過誤差計算判斷待測的光學電壓互感器輸出的計量數(shù)據(jù)用于電能計量是否可行。
[0018]同理，本實用新型