专利名称：一种电能表的校正方法、系统及电能表的制作方法
技术领域：
本发明属于电力领域，尤其涉及一种电能表的校正方法、系统及电能表。
背景技术：
电能表在生产过程中必需对有功电能精度或者无功电能精度进行校正，需要校正的误差包括增益误差和相位误差。目前通用的校正系统原理框图如图1(以三相电能表为例)所示包括标准源101、主控机102、三相电能表103和标准台104 ；其中标准源101 输出标准的交流电压电流信号，作为电能表校正系统的标准信号源；主控机102 作为整个校正系统的主控，负责管理标准源、电能表、标准台之间的数据传输；在校正时主控机有以下作用读取标准台给出的电能误差；根据电能误差将校正值写入电能表，完成电能表的校正；对标准源进行控制，控制标准源信号输出的幅度和相位；电能表103 作为被校正的对象，主要指三相电能表，该电能表的结构图如图2所示；标准台104 作为校正系统的标准台，依据标准源输入信号和电能表输出脉冲，给出电能表103的测量误差。在现有技术下，以三相四线电能表为例，大批量生产时校正的过程为1.需要标准源、电能表、主控机、标准台全部准备就绪；2.在额定电流输入下，输入电压电流相位差为0时(阻性负载)校正A相的有功
增益误差；3.在额定电流输入下，输入电压电流相位差为0时(阻性负载)校正B相的有功
增益误差；4.在额定电流输入下，输入电压电流相位差为0时(阻性负载)校正C相的有功
增益误差；5.在额定电流输入下，输入电压电流相位差不为0(感性或者容性负载)，比如为 30度，校正A相的相位误差和无功增益误差；6.在额定电流输入下，输入电压电流相位差不为0(感性或者容性负载)，比如为 30度，校正B相的相位误差和无功增益误差；7.在额定电流输入下，输入电压电流相位差不为0(感性或者容性负载)，比如为 30度，校正C相的的相位误差和无功增益误差；8.如果电表的等级要求高，还要在小电流输入下再次重复上述过程。9.如果电能表需要的参数比较多，比如图2中207所列参数，那么还需要分别对这些参数进行校正。上述过程的缺点是1.需要大量配备昂贵的设备，尤其是标准源和标准台；
2.需要分别对分相的有功电能和无功电能进行校正，校正步骤多，费时费力；3.由于电能脉冲输出频率与电能大小成正比，如果需要对小电流输入的精度进行校正，那么需要耗费的时间更长，一般在额定电流处的校正时间长达数分钟。4.如果多功能电能表需要的参数很多，那么还需要分别对这些参数进行校正。如图2 所示三相电能表的A相电路包括模数转换器ADC201、数字滤波器202、 相位校正203、功率增益校正204、功率积分205和有效值计算(包括电流和电压)206、有功乘法器209、无功乘法器210和其他参数计算207 ；其中ADC201 模数转换器，完成电压电流信号的模拟-数字转换；数字滤波器202 对模数转换后的数字信号进行滤波，滤除直流、低频、高频分量， 保留基波和谐波分量。相位校正203 对电压和电流通道的相位误差进行校正，通过对采样数据进行延时实现，可以在数字滤波器之前或者之后，校正的目的是减少电压与电流之间相位误差；功率增益校正204 对有功功率和无功功率分别进行增益校正，修正电能表的初始增益误差；功率积分205 对校正后的有功功率和无功功率进行积分，得到电能，并将电能量转换为与之成正比的脉冲频率输出；有效值计算206 完成电压和电流有效值的计算，作为三相电能表的参数。其他参数计算207 完成三相电能表可能需要的其他参数计算，包括基波电能、基波功率、基波有效值、视在电能、视在功率等。需要说明的是，三相电能表还包括B相电路和C相电路，该B相电路和C相电路与 A相电路完全一致，所以这里不再赘述。现有的三相电能表结构使得现有的增益校正方法在电压电流乘积之后完成，如果后面的参数模块越多，则需要的硬件资源和校正步骤越多，就A相举例，如果需要获知有功功率，无功功率、视在功率，电压有效值，电流有效值，则每个获知的参数之前都需要进行增益校正处理，所以该方法需要的硬件资源和校正步骤较多。

发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电能表的增益校正方法，旨在解决现有的技术方案需要的硬件资源和校正步骤较多的问题。本发明实施例是这样实现的，一种电能表的校正方法，所述方法包括对经过数字滤波后的电流和电压信号进行相位校正和增益校正；将完成相位校正和增益校正的电信号输入电能表的参数模块。本发明提供一种电能表，所述电能表包括数字滤波、校正模块和参数模块；其中，所述数字滤波与电流和电压信号连接，所述数字滤波通过校正模块与参数模块连接；所述校正模块包括相位校正和增益校正。本发明提供一种校正系统，所述校正系统包括主控机、标准源；该校正系统还包括电能表，所述参数模块包括电流有效值和电压有效值；其中
主控机，用于控制标准源向电能表输入电信号；电能表，用于通过电流角度模块和电压角度模块检测电流和电压的角度，并将该电流、电压的角度、电流有效值和电压有效值发送给主控机；主控机还用于读取电压、电流有效值以及电压、电流的角度，将有效值和角度与标准源输入的电信号对比，计算出误差；根据该误差得到校正值，将该校正值写入校正模块中的相位校正和增益校正内完成校正工作。在本发明实施例中，本发明提供的技术方案在将电信号输入参数模块之前就进行了增益校正，所以该技术方案中电能表后续的参数模块之前不用进行增益校正，使得该技术方案在后续的参数模块较多时，能够减少校正的步骤，并减少增益校正模块的数量，所以其具有硬件资源少的优点。


图1是现有技术提供的校正系统的结构图；图2是现有技术提供的电能表的结构图；图3为本发明提供的电能表的校正方法的流程图；图4为本发明提供的电能表的硬件结构图；图5为本发明提供的电能表的结构框图；图6为本发明提供的校正系统的结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供的一种电能表的校正方法，该方法如图3所示，该方法由电能表完成， 包括如下步骤S31、对经过数字滤波后的电流和电压信号进行相位校正和增益校正；S32、将完成相位校正和增益校正的电信号输入电能表的参数模块。需要说明的是，上述参数模块可以为有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值、电流有效值等。需要说明的是，实现S31的方法具体可以为测量输入电信号的有效值和角度，从而计算出增益误差和相位误差，完整相位校正和增益校正。上述电信号可以包括电流和/或电压信号，其具体的选择方法根据后面的参数模块确定，例如，后面的参数模块为功率相关的模块，则需要电流和电压信号，如后面的参数模块为电压有效值，则只需要电压信号，同理，如为电流有效值，则只需要电流信号。需要说明的是，上述相位校正和增益校正没有逻辑上的先后顺序关系，相位校正可以在增益校正之前，也可以在增益校正之后。本发明提供的方法在将电信号输入参数模块之前就进行了增益校正，所以该方法中电能表后续的参数模块之前不用进行增益校正，使得该方法在后续的参数模块较多时， 能够减少校正的步骤，并减少增益校正模块的数量，所以其具有硬件资源少的优点。
可选的，上述方法在S31之后还可以包括检测电流和电压信号的角度。本发明还提供一种电能表，该电能表具体的硬件结构如图4所示，该电流表的结构框图以图5所示，该电能表包括数字滤波41、校正模块52和参数模块53 ；其中，数字滤波41与电流和电压信号连接，数字滤波41通过校正模块52与参数模块53连接；另外该校正模块52包括相位校正521和增益校正522。需要说明的是，上述参数模块53可以包括有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值、电流有效值等。需要说明的是，上述电能表还包括电流角度模块M和电压角度模块55，该两个角度模块均与校正模块连接。本发明提供的电能表在将电信号输入参数模块之前就进行了增益校正，所以电能表后续的参数模块之前不用进行增益校正，使得后续的参数模块较多时，能够减少校正的步骤，并减少增益校正模块的数量，所以其具有硬件资源少的优点。本发明还提供一种校正系统，该校正系统如图6所示，包括主控机61、标准源62和电能表63 ；其中该电能表为上述电能表，且该电能表还包括电流角度模块和电压角度模块，该参数模块具体可以为电流有效值和电压有效值，其中，主控机61，用于控制标准源62向电能表63输入电信号；电能表63，用于通过该角度检测模块检测电流和电压的角度，并将该电流和电压的角度发送给主控机，将电流有效值和电压有效值发送给主控机61 ；主控机61还用于读取电压、电流有效值以及电压、电流的角度，将有效值和角度与标准源输入的电信号对比，计算出误差；根据该误差得到校正值，将该校正值写入校正模块中的相位校正和增益校正内完成校正工作。需要说明的是，上述写入校正模块中相位校正和增益校正内具体可以为写入该相位校正和增益校正内的校正寄存器内。需要说明的是，上述电能表可以为单相电能表，也可以为三相电能表，在为三相电能表时，每相电流和电压信号都要经过上述处理或都需要上述模块。例如当为三相电能表时，A、B、C三相均需要如图5所示的电能表结构。本发明提供的校正系统在进行电能表校正时，不需要标准台，所以其具有节省成本的作用，另外，由于该校正系统内的电能表所需的增益校正模块只有2个，所以参数模块为多个时，该校正系统具有进一步节省成本，减少校正步骤的优点。本发明提供的技术方案具有节省成本，减少校正步骤的优点。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电能表的校正方法，其特征在于，所述方法包括对经过数字滤波后的电流和电压信号进行相位校正和增益校正； 将完成相位校正和增益校正的电信号输入电能表的参数模块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在进行相位校正和增益校正之后还包括检测电流和电压信号的角度。
3.一种电能表，其特征在于，所述电能表包括数字滤波、校正模块和参数模块； 其中，所述数字滤波与电流和电压信号连接，所述数字滤波通过校正模块与参数模块连接；所述校正模块包括相位校正和增益校正。
4.根据权利要求3所述的电能表，其特征在于，所述电能表还包括电流角度模块和电压角度模块，该电流角度模块和电压角度模块均与所述校正模块连接。
5.一种校正系统，其特征在于，所述校正系统包括主控机、标准源；该校正系统还包括如权利要求4所述的电能表，所述参数模块包括电流有效值和电压有效值；其中主控机，用于控制标准源向电能表输入电信号；电能表，用于通过电流角度模块和电压角度模块检测电流和电压的角度，并将该电流、 电压的角度、电流有效值和电压有效值发送给主控机；主控机还用于读取电压、电流有效值以及电压、电流的角度，将有效值和角度与标准源输入的电信号对比，计算出误差；根据该误差得到校正值，将该校正值写入校正模块中的相位校正和增益校正内完成校正工作。
6.根据权利要求5所述的校正系统，其特征在于，所述电能表为单相电能表或多相电會邑^。
全文摘要
本发明适用于电力领域，提供了一种电能表的校正方法、系统及电能表，该方法包括对经过数字滤波后的电流和电压信号进行相位校正和增益校正；将完成相位校正和增益校正的电信号输入电能表的参数模块。本发明技术方案具有减少校正的步骤，硬件资源少的优点。
文档编号G01R35/04GK102230959SQ201110100689
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者刘凯, 苗书立 申请人:深圳市锐能微科技有限公司