一种功率源的校准方法及装置的制作方法

专利名称：一种功率源的校准方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力设备领域，更具体地说，涉及一种功率源的校准方法及装置。
背景技术：
通常，在电力系统中，使用电能校表台体对电能表进行调校，而电能校表台体包括一个 用于提供调校电能表所需能量输出的功率源。如果该功率源的输出不准确，使用该电能校表 台体所调校的电能表自然不准。所以， 一般情况下功率源在工作时，需要保证较高的输出精 度。同时，因为在校表台体上的功率源，没有办法保证所有的输出点，总是长期工作在一个 稳定、满足要求的范围内，因此需要通过定期对功率进行校准来解决这个问题。现有技术中 ，每张电能校表台体的功率源都需要参考标准电能表测试的电参数，对每一个档位的幅度和 相位进行定期的人工校准，确保功率源的输出在要求的范围内。因此，每张台体的校准工作 都必须投入相当大的人力和物力来完成这项工作，不仅不方便、造成成本上升，而且由于人 工操作，可能会出现较大的误差出现。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不方便、成本高而且可能出现较大 误差的缺陷，提供一种方便、成本低而且误差可控制的功率源的校准方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种功率源的校准方法，包括取得所 述功率源的校准参数并控制所述功率源开始输出，还包括如下步骤
A) 取得该功率源处于稳定输出状态下的输出到标准电能表上的电参数，并与该 功率源的理论输出参数比较；
B) 判断是否需要对该功率源的设置进行调整，如否，返回步骤A)，如是，执行
下一步骤；
C)调整所述功率源的校准参数，保存该校准参数并返回步骤A)。 在本发明所述的校准方法中，所述步骤A)进一步包括如下步骤
Al)判断所述功率源是否处于稳定输出状态，如是，执行下一步骤，如否，重复本步骤；
A2)取出由所述功率源设置决定的输出电参数理论值，并与所述由标准电能表取 得的当前实际值比较。
在本发明所述的校准方法中，所述步骤A1)进一步包括如下步骤
All )依设定的时间间隔先后两次读取所述标准电能表上的电参数； A12)取得上述两次读取的电参数值的差，如其绝对值与标准电能表上的电参数 比值小于第一设定值，则判为所述功率源出于稳定状态，否则，判为所述功率源未处于稳定 状态，返回步骤All)。
在本发明所述的校准方法中，所述步骤B)进一步包括如下步骤
Bl )取得所述电参数理论值与所述由标准电能表取得的当前值的差值； B2)判断所述差值与所述输出电参数理论值的比值，同第二设定值的大小，如所 述差值的绝对值与所述输出电参数理论值的比值小于所述第二设定值，则返回步骤A);否 则，执行下一步骤。
在本发明所述的校准方法中，所述步骤C)进一步包括如下步骤
Cl)判断步骤B1)中所取得的差值是否大于零，如大于零执行步骤C2;否则执
行步骤C3);
C2)将所述校准参数增加一个第三设定值； C3)将所述校准参数减小一个第三设定值；
C4)将步骤C3)中得到的值作为当前校准参数保存并用于控制所述功率源输出。 在本发明所述的校准方法中，所述第三设定值取值范围包括所述校准参数的O. 011%-5% ;所述校准参数包括所述功率源输出波形的幅度校准参数和相位校准参数；所述第一、第二 和第三设定值均包括幅度设定值和相位设定值。
本发明还涉及一种实现上述功率源校准方法的装置，包括功率源及控制所述功率源的控 制模块，其特征在于，还包括标准电能表，所述标准电能表通过电压测试线及电流测试线连 接在所述功率源输出端口上并测出所述功率源输出的电参数；所述控制模块包括用于控制所 述功率源及控制模块动作的控制器、用于保存数据和程序的存储器以及通信接口，所述通信 接口与所述标准电能表连接，所述控制模块通过其通信接口取得所述标准电能表所测出的电 参数。
在本发明所述的装置中，所述控制模块进一步包括用于通过所述通信接口取得所述标准 电能表当前电参数的电参数取得单元、用于通过所述电参数取得单元两次取得的电参数之间的差值与电参数的比值、判断所述功率源输出稳定状态的稳定状态判断单元、通过所述稳定 状态下取得的电参数与当前设置下所述功率源的理论输出值之间的差值来判断是否需要对上 述校准参数做出调整的校准参数判断单元、用于对所述校准参数进行调整并以调整后的校准 参数取代当前校准参数的校准参数调整单元。
在本发明所述的装置中，所述控制模块还包括用于调整所述第三设定值的调整步长设置 单元、用于调整所述第一设定值的第一设定值调整单元以及用于设定所述第二设定值的第二 设定值调整单元；所述调整步长设定单元包括调整幅度步长设定单元及调整相位步长设定单 元；所述第二、第三设定值调整单元均分别包括幅度设定值调整单元和相位设定值调整单元
在本发明所述的装置中，所述通信接口包括RS485、 RS232或以太网接口；所述控制模块 还包括用于发送读取所述电参数指令并接收所述电参数、且与所述通信接口适配的通信单元 ，所诉通信单元连接在所述通信接口和所述控制器之间。
实施本发明的功率源的校准方法及装置，具有以下有益效果由于在开始校准所述功率 源时是在调出存储在存储器中的校准参数来控制功率源输出的基础上进行的，而控制模块自 动依据与功率源连接的标准电能表的送回的电参数自动依据设定步长进行调整，因此，该功 率源校准方法及装置方便、成本低且误差可控制。


图l是本发明一种功率源的校准方法及装置实施例中的方法流程图;
图2是所述实施例中装置的结构示意图3是所述实施例装置中控制模块的结构示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
如图1所示，在本发明一种功率源的校准方法及装置实施例中，该校准方法包括如下步
骤
步骤S11开始校准本步骤是校准该功率源的开始，可能在该功率源所在的电能校表台
开始工作时，也可以在该电能校表台工作一段时间后，但是，不管是在什么时候开始校准上 述功率源，在本步骤开始该功率源上连接有标准电能表，未接其他负载，而且该标准电能表 通过功率源的通信端口已经与该功率源的控制模块相连接。在本实施例中，本步骤是在该电能校表台开始工作时采取的。
步骤S12装载校准参数由于在该功率源上一次工作时将其采用的校准参数保存在控制 模块的存储器中，因此，在本步骤中，首先是调出该校准参数，使其对功率源的输出采取一 定得补偿，使得功率源输出的参数尽量接近理论值，也就是使得功率源的输出尽量准确。当 然，由于种种原因，当该功率源采用校准参数后，其输出值也不一定就准确，还是可能存在 一定得偏差。实际上，本实施例要解决的问题正是使得上述这种功率源输出的不准确得到控 制，使得其不需要人工介入就能被自动控制在可接受的范围内。
步骤S13控制模块通过通信接口读取电参数由本步骤开始，到步骤S16，是在判断功率
源是否处于一个稳定的输出状态。通常而言，电子产品均有一个热稳定性的问题，在设备刚 开始工作时，由于其产品或系统未达到热平衡，因此其工作状态通常是不稳定的，换句话说
，其输出的变化可能较大；而当其达到热平衡后，其输出值虽然也有波动，但其波动幅度较 小，可以由两次不同时间读取的电参数值之间的差值大小判断出电子产品处于上述哪个状态 。在本步骤中控制模块开始通过通信接口读取功率源输出到标准电能表上的电参数，该电参 数被读取后，需要保存在控制模块中，通常是存储在上述控制模块的工作寄存器或其存储器 的指定区域中；在本实施例中，该电能参数包括该功率源输出波形的幅度和相位两个参数； 在其他实施例中，也可以包括其他的电参数。
步骤S14经过预设时间后控制模块再次读取电参数本步骤是在控制模块读取并存储电 参数后，间隔预设的时间，再次读取功率源输出到标准电能表上的电参数。同样地，该参数 也存储在上述控制模块的工作寄存器或其存储器的指定区域中，但与上次读取的电参数值分 开存储，以方便之后的使用。
步骤S15取得上述两次电参数的差与标准电能表上值的比值在本步骤中，将上述步骤 S13、步骤S14取得的电参数相比较，取得其间的差值，并将该差值与上述标准电能表上读出 的值相比(即取得该差值在标准电能表读数的百分比)。在本实施例中，就是将已经保存的 、两次读取电参数所取得的电参数值，其分别包括的幅度值和相位值分别想减，分别取得其 差。
步骤S16判断上述比值是否大于第一预设值？判断步骤S16中的比值是否大于第一预设值 ，如是，说明两次读取的电参数之间的差距较大，功率源尚未进入稳定状态，需要返回步骤 S13重新读取电参数值；如否，说明两次读取的电参数之间的差距较小，功率源已进入稳定 状态，可以进行下一步动作。在本实施例中，由于电参数包括幅度参数和相位参数，因此实 际上需要分别判断，而第一预设值的大小是可调的，由控制模块设置该第一预设值并调节该第一预设值；在本实施例中，第一预设值包括幅度参数的第一预设值和相位参数的第一预设 值，且幅度参数的第一预设值与相位的第一预设值是相同的，在其他实施例中，上述幅度参 数的第一预设值与相位的第一预设值也可以是不相同的，而且分别由专门的机构来调节。
步骤S17取得当前电参数理论值与在后读取的电参数值的差与电参数理论值的比值当 上述差小于第一预设值时，就是功率源已经进入输出稳定的状态，也就是其已达到热平衡， 可以开始进行校准功率源。由于功率源在不同的设置时具有不同的理论上的输出值(或称标 称值)，在本步骤中，就是将上述当前电参数的数值(即在步骤S14中取得的电参数值或称 为在后取得的电参数值)与上述标称值比较，并取得其差值，再用该差值与上述理论值相比 ，即取得该差值在上述理论值中所占的百分比。在本实施例中，由于电参数包括幅度参数和 相位参数，因此，在本步骤中，取得的同样是幅度差值和相位差值。由于在本实施例中电参 数实际上包括幅度参数和相位参数，因此以后的描述实际上都包括幅度参数和相位参数，为 简便起见，之后不再赘述。
步骤S18判断上述比值是否大于第二预设值？在本步骤中，判断步骤S18中得到的比值的 绝对值是否大于第二预设值？如大于，说明在步骤S12中装载的校准参数由于某种原因，已 经不太合适，不能使功率源的输出位于可以接受的误差范围内，需要对其进行调整，因此， 要执行步骤S19;如小于，则认为功率源的输出误差仍在可以接受的误差范围内，不需要对 该校准参数进行调整，因此，返回步骤S13。上述第二设定值除其代表的含义及数值与上述 第一设定值有所不同外，其设置方式及种类与第一设定值相同。
步骤S19判断上述在后读取的电参数值是否大于理论值？本步骤是判断上述在后取得的 电参数值是否比上述标称值大？由于在步骤S18中已经判断上述二值的差别已经超出能够接 受的范围，需要对上述校准参数进行调整，但还不知道的是将其调整大还是将其调整小，因 此，在本步骤中，需要判断上述调整的方向，如果该电参数较上述标称值大，将执行步骤 S20;如果该电参数较上述标称值小，将执行步骤S21。
步骤S20将当前的校准参数按第三设定值减少在本步骤中，将当前的校准参数值(即 在步骤S12中装载的校准参数值)减少，其减少的值为第三设定值，即将步骤S12中取得的校 准参数值作为基础，在该基础上减少其数值，减少的数值为第三设定值，从而得到新的校准 参数值。上述第三预设值是事先设置的，其同样是可以通过控制模块调节的，除其代表的含 义及数值与上述第一设定值有所不同外，其设置方式及种类与第一设定值相同。在本实施例 中，第三预设值被设定为上述当前校准参数值的2%。
步骤S21将当前的校准参数按第三设定值增加在本步骤中，将当前的校准参数值(即在步骤S12中装载的校准参数值)增加，其增加的值为第三设定值，即将步骤S12中取得的校准参数值作为基础，在该基础上增加其数值，增加的数值为第三设定值，从而得到新的校准参数值。上述第三预设值是事先设置的，其同样是可以通过控制模块调节的，除其代表的含义及数值与上述第一设定值有所不同外，其设置方式及种类与第一设定值相同。在本实施例中，第三预设值被设定为上述当前校准参数值的2%。
步骤S22存储所得到的校准参数在本步骤中，存储上述步骤S20或步骤S21所得到的新的校准参数，并在存储该参数后返回步骤S12。
通过上述各步骤的实施，形成一个自动校准功率源的过程，使得其校准过程方便、成本低且其控制误差在可接受的范围内，同时，该误差可控制。
本实施例中还包括一个实现上述方法的装置，图2是实现上述方法的装置的结构示意图。如图2所述，该装置包括功率源l、控制模块2、标准电能表3、电压测量线4以及电流测量线5。其中，上述功率源1通过控制线与控制模块2连接，控制模块2通过通信接口与标准电能表3连接，同时，标准电能表还通过电压测量线4和电流测量线5分别与上述功率源的电压输出端和电流输出端连接。再图2中，控制模块2控制功率源1输出电流和电压，并加到标准电能表3的电压输出端和电流输出端；标准电能表接到该输出后，取得其电参数，并将通过通信接口发送到控制单元，并通过控制单元2来控制功率源的输出，从而达到自动检测的目的
图3是图2中控制结构的结构示意图，在图3中，电参数取得单元包括电参数取得单元21、稳定状态判断单元22、校准参数判断单元23、校准参数调整单元24、调整步长设置单元25、第一设定值调整单元26以及用于设定所述第二设定值的第二设定值调整单元27;其中，电参数取得单元21所用于通过所述通信接口取得所述标准电能表当前电参数；稳定状态判断单元22用于通过所述电参数取得单元21两次取得的电参数之间的差与标准电能表上所取得的电参数值的比值大小判断所述功率源输出稳定状态；校准参数判断单元23通过在其稳定状态下取得的电参数与当前设置下功率源的理论输出值之间的差与所述理论输出值之比值来判断是否需要对上述校准参数做出调整、校准参数调整单元24用于对所述校准参数进行调整并以调整后的校准参数取代当前校准参数。此外，调整步长设置单元25用于调整所述第三设定值，第一设定值调整单元26用于调整所述第一设定值，第二设定值调整单元27用于设定所述第二设定值；其中，调整步长设定单元25包括调整幅度步长设定单元及调整相位步长设定单元(图中未示出)；第二设定值调整单元26、第三设定值调整单元27均分别包括各自的幅度设定值调整单元和相位设定值调整单元(图中未示出)。此外，在本实施例中，上述控制模块2包括的通信端口为RS232接口，在该RS232接口与控制器1之间，设置有通信模块(图中未示出)，该通信模块用于在控制器l与通信端口之间完成信息转换。在其他实施例中，上述通信接口还可以包括其他格式的通信接口，例如，RS485或以太网接口，同样在控制器l与通信接口之间设置有与采用的通信接口相适配的通信单元，例如适于RS485或以太网接口。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种功率源的校准方法，包括取得所述功率源的校准参数并控制所述功率源开始输出，其特征在于，还包括如下步骤A)取得该功率源处于稳定输出状态下的输出到标准电能表上的电参数，并与该功率源的理论输出参数比较；B)判断是否需要对该功率源的设置进行调整，如否，返回步骤A)，如是，执行下一步骤；C)调整所述功率源的校准参数，保存该校准参数并返回步骤A)。
2.根据权利要求l所述的校准方法，其特征在于，所述步骤A)进一步包括如下步骤Al)判断所述功率源是否处于稳定输出状态，如是，执行下一步骤，如否，重复本步骤；A2)取出由所述功率源设置决定的输出电参数理论值，并与所述由标准电能表 取得的当前实际值比较。
3.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于，所述步骤A1)进一 步包括如下步骤All )依设定的时间间隔先后两次读取所述标准电能表上的电参数；A12)取得上述两次读取的电参数值的差，如其绝对值与标准电能表上的电参数 比值小于第一设定值，则判为所述功率源出于稳定状态，否则，判为所述功率源未处于稳定 状态，返回步骤All)。
4.根据权利要求3所述的校准方法，其特征在于，所述步骤B)进一 步包括如下步骤Bl )取得所述电参数理论值与所述由标准电能表取得的当前值的差值； B2)判断所述差值与所述输出电参数理论值的比值，同第二设定值的大小，如所 述差值的绝对值与所述输出电参数理论值的比值小于所述第二设定值，则返回步骤A);否则，执行下一步骤。
5 根据权利要求4所述的校准方法，其特征在于，所述步骤C)进一 步包括如下步骤Cl)判断步骤B1)中所取得的差值是否大于零，如大于零执行步骤C2;否则执行步骤C3);C2)将所述校准参数增加一个第三设定值； C3)将所述校准参数减小一个第三设定值；C4)将步骤C2)或C3)中得到的值作为当前校准参数保存并用于控制所述功率源输出。
6 根据权利要求5所述的校准方法，其特征在于，所述第三设定值取 值范围包括所述校准参数的O. 011%-5%;所述校准参数包括所述功率源输出波形的幅度校准 参数和相位校准参数；所述第一、第二和第三设定值均包括幅度设定值和相位设定值。
7 一种实现权利要求l所述功率源校准方法的装置，包括功率源及控 制所述功率源的控制模块，其特征在于，还包括标准电能表，所述标准电能表通过电压测试 线及电流测试线连接在所述功率源输出端口上并测出所述功率源输出的电参数；所述控制模 块包括用于控制所述功率源及控制模块动作的控制器、用于保存数据和程序的存储器以及通 信接口，所述通信接口与所述标准电能表连接，所述控制模块通过其通信接口取得所述标准 电能表所测出的电参数。
8 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块进一步包 括用于通过所述通信接口取得所述标准电能表当前电参数的电参数取得单元、用于通过所述 电参数取得单元两次取得的电参数之间的差值与电参数的比值、判断所述功率源输出稳定状 态的稳定状态判断单元、通过所述稳定状态下取得的电参数与当前设置下所述功率源的理论 输出值之间的差值来判断是否需要对上述校准参数做出调整的校准参数判断单元、用于对所 述校准参数进行调整并以调整后的校准参数取代当前校准参数的校准参数调整单元。
9 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括用 于调整所述第三设定值的调整步长设置单元、用于调整所述第一设定值的第一设定值调整单 元以及用于设定所述第二设定值的第二设定值调整单元；所述调整步长设定单元包括调整幅 度步长设定单元及调整相位步长设定单元；所述第二、第三设定值调整单元均分别包括幅度 设定值调整单元和相位设定值调整单元。
10 根据权利要求7-9任意一项所述的装置，其特征在于，所述通信 接口包括RS485、 RS232或以太网接口；所述控制模块还包括用于发送读取所述电参数指令并接收所述电参数、且与所述通信接口适配的通信单元，所诉通信单元连接在所述通信接口和 所述控制器之间。
全文摘要
本发明涉及一种功率源的校准方法，包括如下步骤A)取得该功率源处于稳定输出状态下的输出到标准电能表上的电参数，并与该功率源的理论输出参数比较；B)判断是否需要对该功率源的设置进行调整，如否，返回步骤A)，如是，执行下一步骤；C)调整所述功率源的校准参数，保存该校准参数并返回步骤A)。本发明还涉及一种实现上述校准方法的装置。实施本发明的功率源的校准方法及装置，具有以下有益效果该功率源校准方法及装置方便、成本低且误差长期可控制。
文档编号G01R35/00GK101634695SQ20091030321
公开日2010年1月27日 申请日期2009年6月12日 优先权日2009年6月12日
发明者勇 欧 申请人:深圳市科陆电子科技股份有限公司