【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電能計量溯源，更具體地說，它涉及一種動態直流溯源系統及溯源方法。
技術介紹
1、隨著我國大力推進新型電力系統建設的推進，直流配用電在電網中的供電在工業與交通領域所占比重越來越大。如：新能源軌道交通、電動汽車、光伏系統，城市軌道交通系統等。目前，我國交流電能和直流電能計量技術相對成熟，但是在實際直流配用電場景中，直流信號電包含大量的隨機紋波交流分量。而這些紋波分量的幅值、頻率的強隨機性包含大量的高頻諧波，對會導致直流電能計量準確性帶來挑戰誤差。與交流電能溯源體系相比，直流電能計量溯源體系尚未完善。
2、目前，尚無經認可的針對含非特定紋波的直流電能(動態直流)的溯源方法，尚未建立完整的直流電能計量溯源體系；現有國家標準下的直流電能表雖然達到0.01級，但均只考慮了穩態條件下的直流分量的精密計量。有的廠家制造的標準直流電能表，考慮了紋波電壓或紋波電流的影響，但無法計量功率、電能，未考慮紋波功率的影響。此外，目前高等級的直流電能表檢定裝置采用分布式溯源方法，向上分別溯源至國家電壓、電流、時間頻率等基準、標準，電壓、電流測量，接線繁瑣，操作復雜，容易出現誤操作，增加了檢定校準時間，降低了工作效率，并且在分別溯源過程中可能引入更多的測量不確定分量，不利于直流電能量值傳遞與溯源。
3、因此，本申請提供一種動態直流溯源系統及溯源方法，解決上述問題。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種動態直流溯源系統及溯源方法，解決目前尚無針對動態直流電能的溯源方法，尚未
2、本申請首先提供一種動態直流溯源系統，包括：動態直流功率源，用于調制生成動態直流信號；被測動態直流電能表，用于測量動態直流信號得到第一測量結果；0.02級動態直流標準表，用于測量動態直流信號得到第二測量結果，并將第一測量結果和第二測量結果進行比較，得到被測動態直流電能表的測量溯源結果；0.01級溯源系統，用于根據已知的直流信號和動態交流信號生成動態直流信號，根據動態直流信號對0.02級動態直流標準表進行測量溯源，得到0.02級動態直流標準表的測量溯源結果。
3、采用上述技術方案，針對動態直流信號實際可分解為動態交流信號和直流信號的特點，將動態直流信號的溯源轉變為單一交流、直流的分別溯源，結合現有成熟的直流電能溯源系統和交流電能溯源系統聯合實現對動態直流信號的間接溯源，解決動態直流測量的溯源問題。
4、在一種可能的實施方式中，0.01級溯源系統包括：動態交流功率源，用于調制生成動態交流電壓和動態交流電流，動態交流電壓和動態交流電流為交流工頻半周波的組合，且波形和相位一致；0.01級交流溯源系統，用于測量動態交流電壓和動態交流電流；0.01級直流溯源系統，用于提供經測量的直流電壓和直流電流；其中，動態交流電壓和直流電壓串聯提供動態直流電壓，動態交流電流和直流電流耦合提供動態直流電流，動態直流電壓和動態直流電流為動態直流信號。
5、在一種可能的實施方式中，動態交流功率源包括：信號發生器、動態交流電壓放大器、動態交流電流放大器；信號發生器與動態交流電壓放大器連接，輸出放大后的動態交流電壓；信號發生器與動態交流電流放大器連接，輸出放大后的動態交流電流。
6、在一種可能的實施方式中，信號發生器包括：嵌入式單片機、第一數字隔離器、第二數字隔離器、第一dac轉換器和第二dac轉換器；嵌入式單片機一方面生成動態交流電壓波形擬合數據，動態交流電壓波形擬合數據連接第一數字隔離器，第一數字隔離器連接第一dac轉換器，第一dac轉換器輸出動態交流電壓信號；嵌入式單片機另一方面生成動態交流電流波形擬合數據，動態交流電流波形擬合數據連接第二數字隔離器，第二數字隔離器連接第二dac轉換器，第二dac轉換器輸出動態交流電流信號。
7、在一種可能的實施方式中，動態交流電壓放大器包括：多個信號隔離器和多個電壓放大器，多個信號隔離器的一端連接信號發生器，另一端連接對應的電壓放大器，所有電壓放大器串聯堆疊，輸出放大后的動態交流電壓。
8、在一種可能的實施方式中，電壓放大器采用同相比例放大電路。
9、在一種可能的實施方式中，動態交流電流放大器包括：誤差放大器、驅動管、大功率三極管組和零磁通互感器取樣電路，誤差放大器的一端連接信號發生器，另一端連接驅動管，驅動管連接大功率三極管組，大功率三極管組的輸出通過零磁通互感取樣電路連接誤差放大器，大功率三極管組輸出放大后的動態交流電流。
10、在一種可能的實施方式中，0.02級動態直流標準表包括：精密電阻分壓電路、零磁通互感器取樣電路、同步采樣adc、微處理器、脈沖輸入輸出單元和幅值/功率/電能計算及顯示單元；電壓輸入連接精密電阻分壓電路，精密電阻分壓電路連接同步采樣adc，電流輸入連接零磁通互感器取樣電路，零磁通互感器取樣電路連接同步采樣adc，同步采樣adc連接微處理器，微處理器連接脈沖輸入輸出單元和幅值/功率/電能計算及顯示單元。
11、在一種可能的實施方式中，零磁通互感器取樣電路包括：互感器和穿過互感器且相互隔離的兩個線圈，兩個線圈分別引出直流電流輸入端子和交流電流輸入端子。
12、本申請還提供一種動態直流溯源方法，基于如上述的一種動態直流溯源系統執行，包括：通過0.01級溯源系統對0.02級動態直流標準表進行溯源：通過0.01級溯源系統發送動態直流電壓和動態直流電流到0.02級動態直流標準表，根據0.01級溯源系統測量的直流電壓、動態交流電壓、直流電流和動態交流電流計算動態直流電壓和動態直流電流的標準值，將動態直流電壓和動態直流電流的標準值與0.02級動態直流標準表的測量結果進行比較，得到0.02級動態直流標準表的測量溯源結果；當0.02級動態直流標準表的測量誤差在規定的誤差范圍內時，通過0.02級動態直流標準表對被測動態直流電能表進行溯源：通過動態直流功率源發送動態直流電壓和動態直流電流到被測動態直流電能表和0.02級動態直流標準表，將被測動態直流電能表的測量結果與0.02級動態直流標準表的測量結果進行比較，得到被測動態直流電能表的測量溯源結果。
13、與現有技術相比，本申請具有以下有益效果：
14、第一，動態直流溯源系統及溯源方法內置動態直流功率源和0.02級動態直流標準表，采用一體式設計，無需繁瑣接線，操作簡單，可以對0.05級動態直流電能表的計量準確度進行檢測，可以實現動態直流信號發生及測量，填補現有動態直流溯源的空白；
15、第二，動態直流溯源系統及溯源方法依托現有的0.01級直流/交流溯源系統，從直流、交流、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種動態直流溯源系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述0.01級溯源系統包括：
3.根據權利要求2所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述動態交流功率源包括：信號發生器、動態交流電壓放大器、動態交流電流放大器；
4.根據權利要求3所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述信號發生器包括：嵌入式單片機、第一數字隔離器、第二數字隔離器、第一DAC轉換器和第二DAC轉換器；
5.根據權利要求3所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述動態交流電壓放大器包括：多個信號隔離器和多個電壓放大器，多個所述信號隔離器的一端連接所述信號發生器，另一端連接對應的電壓放大器，所有電壓放大器串聯堆疊，輸出放大后的動態交流電壓。
6.根據權利要求5所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述電壓放大器采用同相比例放大電路。
7.根據權利要求3所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述動態交流電流放大器包括：誤差放大器、驅動管、大功率三極管組和零磁通互感器取樣電路，所述誤差
8.根據權利要求1所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述0.02級動態直流標準表包括：精密電阻分壓電路、零磁通互感器取樣電路、同步采樣ADC、微處理器、脈沖輸入輸出單元和幅值/功率/電能計算及顯示單元；
9.根據權利要求8所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述零磁通互感器取樣電路包括：互感器和穿過互感器且相互隔離的兩個線圈，兩個線圈分別引出直流電流輸入端子和交流電流輸入端子。
10.一種動態直流溯源方法，其特征在于，基于如權利要求1-9任一所述的一種動態直流溯源系統執行，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種動態直流溯源系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述0.01級溯源系統包括：
3.根據權利要求2所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述動態交流功率源包括：信號發生器、動態交流電壓放大器、動態交流電流放大器；
4.根據權利要求3所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述信號發生器包括：嵌入式單片機、第一數字隔離器、第二數字隔離器、第一dac轉換器和第二dac轉換器；
5.根據權利要求3所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述動態交流電壓放大器包括：多個信號隔離器和多個電壓放大器，多個所述信號隔離器的一端連接所述信號發生器，另一端連接對應的電壓放大器，所有電壓放大器串聯堆疊，輸出放大后的動態交流電壓。
6.根據權利要求5所述的一種動態直流溯源系統，其特征在于，所述電壓放大器采用同相比例放大電路。
7.根據權利要求3所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何培東，黎小軍，劉麗娜，王韜，沈文琪，鄧舒予，劉晨，申杰，李方碩，屈鳴，
申請(專利權)人：國網四川省電力公司營銷服務中心，
類型：發明
國別省市：
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