一种电能质量分析仪自动校准方法的研究.doc

一种电能质量分析仪自动校准方法的研究DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.15.044 0 引言 电能质量主要包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量等。电能质量分析仪可以检测电能的电压、电流等参数。电能质量分析仪的校准，关系到电能质量的量值可靠，对电力系统有着重要的意义。 1 自动校准的构成和软件实现 自动校准系统主要包括一台标准源、被校电能质量分析仪和测试软件。其中软件部分主要包括三个部分：针对性的控制程序、计算机和服务器。 2 应用领域和技术原理 本项目采用SOA核心技术实现了电能质量分析仪的远程自动校准。SOA（service-oriented architecture）面向服务的体系结构，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。在本项目服务器端与客户端之间，包括登录、校准项目列表、请求某一校准项目、校准文件、校准数据、监控图像、结束校准、校准结果、确认校准结束、标准器、待检器具信息、原始记录、校准证书及退出等消息都是基于SOA系统进行交互的。 3 性能指标 交流电压（1V1000V，16Hz850Hz） ±0.02%输出值 交流电流（0.01A20A，16Hz850Hz） ±0.02%输出值 交流功率（1V1000V，0.01A20A，PF=1，16Hz850Hz）±0.03%输出值 电压谐波幅值（2次50次） ±0.05%输出值 电流谐波幅值（2次50次） ±0.05%输出值 闪变Pst ±0.25%输出值 4 国内外同类技术比较 目前国内应用自动校准技术实现对电能质量分析仪进行校准的科研项目部分只是实现了对标准器具的控制并没有完全实现对标准器具和被检设备完全自动控制，包括数据及结果自动分析，报告自动生成和上传。在部分实现了完全自动校准的研究项目如科技查新报告中山东的“一种电能质量分析仪全自动检定、校准装置”和安徽的“基于数字信号的电能质量测量装置准确度检定系统”两个科研课题虽然实现了对标准器具和被校设备自动控制但是可扩展性差，便捷性和实用性不高。本项目实现了电能质量分析仪的远程自动校准并采用SOA核心技术实现了远程校准，功能全面且经济实惠。 5 成果的创造性、先进性 项目采用面向服务架构（SOA）技术，研制了电能质量分析仪自动校准系统，开发了自动校准软件，将电能质量分析仪的校准时间缩短至人工校准时间的1/5，极大地提高了校准效率。 6 校准结果验证 在广东省计量科学研究院对本方法进行了现场测试。测试样机：日本横河WT3000型电能质量分析仪；测试项目：电能质量分析仪示值误差。现场测试结果如表1。 结论：所测各点的示值误差小于测试样机的最大允许误差。重复性结果小于测量不确定度评定中采用的重复性数据。 7 作用意义 实现电能质量分析仪的自动校准，提高了工作的效率。用自动校准替代原始的校准方法，在人工完成仪器设备连接点击校准程序开始后整个校准过程自动完成，校准程序将自动输出、读取数据、生成校准原始记录。减少由于人工操作带来的各种误差。基于SOA的电能质量分析仪自动校准系统的校准过程严格按照程序执行，在程序编制完成后对特定的某一被校仪器其校准过程唯一化。对比普通的校准过程可大大减少人为操作失误带来的各类误差。 8 结束语 目前，国内电能质量分析仪自动校准处于萌芽状态并且发展缓慢，绝大部分计量检定机构仍旧采用传统校准方式。本自动系统构成简单，成本低廉，基于SOA技术开发，扩展性强，可以推广到任何具有此类校准需求的计量检定机构，大大提高校准效率，避免重复、简单的体力活动，减少工作量，保障校准数据准确可靠。本项目在未来的研究方向分为两个阶段：1、把校准数据库与证书管理系统结合使用，自动出具校准证书并能计算各校准点的测量不确定度再利用其良好的扩展性将自动校准系统推广到其它类型仪器；2、结合图像的识别技术，实现对无通讯接口的电能质量分析仪的自动校准。