[发明专利]一种电能表检定装置输出多种谐波的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能表检定装置输出多种谐波的方法，属计量检测设备技术领域。

背景技术

目前电子技术飞速发展，大量的非线性用电设备如电弧炼钢炉、冲击负荷、电力电子调频、电力机车牵引、电力充电设备接入电网。这些负荷的接入将对电网产生很大的干扰，不仅会产生50Hz工频整数倍的干扰谐波，还会产生频率大于50Hz但非工频整数倍频率的间谐波（如79Hz，63Hz，111Hz等），也可能会产生频率小于20Hz但非工频整数倍频率的次谐波（如9Hz，13Hz，11Hz等），现有的电能表检定装置只能产生检定电能表所需的工频输出，也可产生或在工频输出的基础上叠加2-21次谐波输出，即现有的电能表检定装置只能产生或叠加的谐波均为工频的整数倍频，无法产生或在工频基础上叠加非工频频率整数倍的间谐波和次谐波。

目前电能表检定装置产生工频信号输出的原理为：将1个周期的正弦波波形离散成N个点，以3600点为例，每2个离散点间相差0.1°。将每个离散点号及其对应角度的正弦值一一对应存储在RAM中，离散点点号作为RAM的存储地址，其对应角度正弦值作为存储数值。比如第1点，地址为0001，其数值为Asin0.1;第k点地址为：000k,其数值为Asin0.1k。工作时CPU将存储在RAM中的数值按顺序送到D/A进行数模转换变成模拟信号，即离散点数值从RAM发送到D/A的节拍频率为:50×3600=180000Hz。模拟信号再经功率放大器输出即可供检定使用。具体工作流程如图１原电能表检定装置第一信号源工作示意图所示。

第一信号源包括CPU、第一存储器RAM、数模转换器D/A、第一数模转换器D/A（1）、第二数模转换器D/A（2）、驱动电路和电压频率转换器。如图1所示。输出或叠加工频整数倍频率谐波的方法同上，还是将1个工频周期的波形离散成3600个点。将每个离散点号及其对应的函数值一一对应存储在RAM中。实践需要找到一种电能表检定装置输出多种谐波的方法，实现电能表检定装置不仅可输出工频、可叠加工频整数倍谐波，也能输出间谐波、次谐波。用于对电能表的综合误差进行检测和评估，为研究间谐波、次谐波对电能计量的影响提供理论依据。

发明内容

本发明的目的是，为了解决电能表检定装置采用传统方法无法在工频输出的基础上叠加输出次谐波、间谐波的状况，即解决传统方法存在叠加次谐波、间谐波时，会因合成波形的包络周期大、周期不确定、可能是为非整数或无限循环小数等情况而无法实现的问题，本发明提出一种电能表检定装置输出多种谐波的方法。

本发明的技术方案是，本发明一种电能表检定装置输出多种谐波的方法，保留电能表检定装置原有能输出工频波形、可叠加工频整数倍谐波的部分称为第一信号源，另外再增加一个次谐波信号源电路，称为第二信号源，第二信号源只产生次谐波及间谐波。

本发明方法将第一信号源的输出与第二信号源的输出通过运算放大器搭建的加法器叠加合成；即可将第一将信号源的工频信号、工频整数倍谐波信号和第二信号源输出的次谐波信号、间谐波信号叠加合成一个波形信号；再将合成信号输出到功率放大器放大输出。

所述第二信号源包括主电路、调幅电路和调频电路。

所述主电路包括CPU、第二存储器RAM(2)、第三数模转换器D/A(3)。工作时，CPU将1个周期的次谐波或间谐波信号离散成3600点，每个间隔为0.1°；将每个离散点号及其对应角度的正弦值一一对应存储在第二存储器RAM（2）中，离散点号作为第二存储器RAM（2）的存储地址，其对应角度正弦值作为存储数值；CPU将存储在第二存储器RAM（2）中的数值按顺序送到第三数模转换器D/A（3）进行数模转换变成模拟信号；输出波形的初始相位角设置和调整也通过主电路实现；电能表检定装置需输出三相电压和三相电流共6相输出，A、B、C各相差120°，这6相都共用第三存储器RAM（3）中的数据，只是读取第二存储器RAM（2）中数据的起始地址不一。