背景技术 随着我国智能电网的发展，数字化变电站和智 能变电站将是未来变电站建 带有时标符合 IEC60044-7/8或 IEC61850-9-2规约的数字离散信号， 在电能质 量数据的测量方法和方式上有别于传统的测试 手段，目前国内市场已出现测量 数字信号的电能质量测量装置。 由于目前没有成熟的 "数字化电能质量标准 源"， 无法直接对基于数字信号的电能质量测量装置 准确度进行检定， 因此需 要研究一种检定方法，建立基于数字信号的电 能质量测量装置准确度的检定系 统。传统的电能质量测量装置准确度检定方法 是将模拟信号标准源与被检测装 置相连， 读取标准源的设置值和被检测装置的测量值， 并计算测量误差， 按照 DL/T 1028-2006《电能质量测试分析仪检定规程》要求 对被检测装置的测量准 确度进行判定。

发明内容

为了解决无法直接对基于数字信号的电能质量 测量装置准确度进行检定 的问题， 本发明提供一种基于数字信号的电能质量测量 装置准确度检定系统。

实现上述目的的技术解决方案如下：

基于数字信号的电能质量测量装置准确度检定 系统，包括模拟信号标准源 和被检测装置， 所述模拟信号标准源包括功率标准源和三相继 电保护分析仪， 其中功率标准源作为谐波电压、 谐波电流、 电压闪变的标准源； 三相继电保护 分析仪作为三相电压不平衡度的标准源； 还包括信号转换装置， 所述信号转换 装置包括隔离放大器、霍尔传感器组成的信号 处理单元， 16位模 /数转换单元， 基于 PowerPC+FPGA+VxWorks构架的中央处理单元和光纤接� ��单元； 隔离放 大器、霍尔传感器组成的信号处理单元的输入 端与模拟信号标准源连接，输出 端与 16位模 /数转换单元的输入端连接； 16位模 /数转换单元的输出端与基于 PowerPC+FPGA+VxWorks 构架的中央处理单元的输入端连接； 基于 PowerPC+FPGA+VxWorks构架的中央处理单元的输出端� ��光纤接口单元的输 入端连接； 光纤接口单元的输出端与被检测装置的输入端 连接。

优选的， 在本实施例中， 所述的模拟信号标准源为满足相关国家标准精 度 要求的谐波、 电压闪变、 三相电压不平衡度指标发生仪器， 所述信号转换装置 为满座国家标准精度要求或经过认证的仪器。

附图说明 图 1为本发明原理框图。

具体实施方式 下面结合图 1 , 通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例：

参见图 1 , 基于数字信号的电能质量测量装置准确度检定 系统， 包括模拟 信号标准源和被检测装置，所述模拟信号标准 源包括功率标准源和三相继电保 护分析仪， 其中功率标准源作为谐波电压、 谐波电流、 电压闪变的标准源； 三 相继电保护分析仪作为三相不平衡度的标准源 ； 其特征在于： 还包括信号转换 装置， 所述信号转换装置包括隔离放大器、 霍尔传感器组成的信号处理单元， 16位模 /数转换单元， 基于 PowerPC+FPGA+VxWorks构架的中央处理单元和 光纤接口单元； 隔离放大器、霍尔传感器组成的信号处理单元 的输入端与模拟 信号标准源连接， 输出端与 16位模 /数转换单元的输入端连接； 16位模 /数转 换单元的输出端与基于 PowerPC+FPGA+VxWorks构架的中央处理单元的输入 端连接； 基于 PowerPC+FPGA+VxWorks构架的中央处理单元的输出端� ��光纤 接口单元的输入端连接； 光纤接口单元的输出端与被检测装置的输入端 连接。

所述的模拟信号标准源为满足相关国家标准精 度要求的谐波、 电压闪变、 三相电压不平衡度指标发生仪器，所述信号转 换装置为满座国家标准精度要求 或经过认证的仪器。

信号转换装置的主要技术指标： 输入量程为电流 0— 120A, 电压 0.05V— 180V (相电压）； 采样率为 80点 /周波及以上（可调）； 电压电流波形的采样精 度优于 ± 0.3%; 支持 IEC60044-8、 IEC61850-9-1 , IEC61850-9-2及 GOOSE光 数字报文输出； 具备 100Mbps光纤以太网收发口和光串口输出等。 被检测装置： 基于数字信号的电能质量测量装置。各种厂家 的装置信号和 规格不同， 主要用于数字化变电站或智能变电站环境下的 电能质量测试。

该系统用于检定基于数字信号的电能质量测量 装置的谐波电压、 谐波电 流、 间谐波、 谐波功率、 电压闪变和三相电压不平衡度指标。 根据 DL/T 1028-2006《电能质量测试分析仪检定规程》， 设置标准源输出， 将标准源输出 端口连接至信号转换装置的模拟输入接口，转 换成现在数字化变电站或智能变 电站常用的满足 IEC61850-9-2或 IEC60044-7/8规约的数字信号， 通过光纤接 口输出， 接入被检测的基于数字信号的电能质量测量装 置的光纤接口进行测 试， 并判断被检测装置的测量准确度。

工作原理如下：

1、 谐波（间谐波） 测量准确度检定

设置谐波标准源输出基波和谐波（间谐波） 含有率并进行测量， 按照以下 误差公式计算谐波（间谐波）测量误差，并根 据标准要求进行测量准确度判定。

HRU ' - HRU,

U _h ≥YMJ _N ,H S% x l00%

HRU

U _h < 1%U _N ,U _h 误差 δ% = \HRU _ HRU

HRI _hs - HR

≥3%I _N ，I _h 误差 δ% x l00%

HRI

< 3%/ _w , / _¾ 误差 % = - HRI

其中^和 为谐波（间谐波） 电压和电流值， 和 ^为基波电压和基波 电流值， ^和^ 为标准源设置输出的谐波（间谐波） 电压含有率和电流 含有率标准值， ^和^" 为被检测装置测量的谐波（间谐波） 电压含有率 和电流含有率测量值。 2、 谐波功率测量准确度检定

设置谐波标准源输出相应的谐波电压和谐波电 流含有率并进行测量，按照 以下误差公式计算谐波功率测量误差， 并根据标准要求进行测量准确度判定。

△ Ph=Phx-Phs

其中 A Ph为被检仪器第 h次谐波功率测量误差， Phx为被检仪器第 h次谐 波功率测量值， Phs为第 h次谐波功率标准值。

3、 电压闪变测量准确度检定 设置电压闪变标准源的电压和调制方波的参数 ，使标准源输出的短时间闪 变 Pst值为 1并进行测量， 按照以下误差公式计算闪变测量误差， 并根据标准 要求进行测量准确度判定。

其中 为短时间闪变标准值， ^为被检装置短时间闪变的测量值， r为 被检装置短时间闪变的相对误差。

4、 三相电压不平衡度测量准确度检定

设置三相电压不平衡度标准源的电压、 电流幅值和相角，输出额定的三相 电压或三相电流不平衡度并进行测量，按照以 下误差公式计算三项不平衡度测 量误差， 并根据标准要求进行测量准确度判定。

其中 ^Δ£ "和^为三相电压、 电流不平衡度误差， 和 为三相电压、 电 流不平衡度标准值； 和 为 被检装置三相电压、 电流不平衡度的测量值。