一种简便的电能表自主自动校表方法

徐振伟 郎干勇 李 香 扬州万泰电子科技有限公司

一种简便的电能表自主自动校表方法

徐振伟 郎干勇 李 香 扬州万泰电子科技有限公司

现有电能表软件校表系统需要上位机、电能表、校表台、标准电能表之间相互配合，校表台包括标准表和标准功率源，标准表的价格比较昂贵，这使得电能表生产成本比较高，而且现有技术软件所用算法复杂，且操作繁琐，每校准一个电能表需要设置一次参数，须耗费大量的时间，效率不高。本文提出了一种简便的自主自动校表方法，电能表实行自主调校，脱离了校表台，只需一个标准功率源即可完成校表相关操作，不仅精简了校表步骤，降低了校表成本，而且产品合格率大为提高。

电能表;软件校表;自主自动

引言

校表工序是电子式电能表生产过程中的一项重要的工序，直接影响了电子表的出厂检验的合格率，也影响了电子表在线时间。

传统的人工校表方式，需用电烙铁、螺丝刀等工具对电能表进行人工校准，这些工具的使用会对仪表产生碰伤，而且这种校表方式调整精度低，生产重复性差，不利于生产自动化，而且大量人为因素会对产品质量造成影响，不能保证产品的稳定性和可靠性。现有的软件校表系统需要上位机、电能表、校表台、标准电能表之间相互配合，校表台包括标准表和功率源，标准表的价格比较昂贵，这使得电能表生产成本比较高，而且现有技术软件所用算法复杂，且操作繁琐，每校准一个电能表需要设置一次参数，须耗费大量的时间，效率不高。

自主自动校表方法已成为电能表校验的研究方向之一[1-2]。本文提出了一种简便的自主自动校表方法，精度高，生产重复性好，有利于生产自动化，减少了大量人为因素对产品质量的影响，保证了产品和质量的稳定性及可靠性；电能表实行自主调校，脱离了校表台，只需要一个功率源即可完成校表相关操作，精简了校表步骤，降低了成本，且产品的合格率大为提高。

1.电能表校表步骤

本文以深圳市锐能微科技有限公司生产的RN8209单相计量芯片为例说明电能表自主自动校表方法。电能表自主自动校表方法步骤如图1所示。

图1 电能表自主自动校表方法步骤

1.1 通道调零调整

电能表外接一个标准功率源，设置功率源的参数为电压Un ＝220V，电流I＝0A。待功率源上电稳定后，向待校电能表发送调零命令。电能表的MCU接收命令，电能表中计量芯片RN8209读取A、B通道电流有效值32次，取平均得到均值，将得到的均值写入电流通道有效值寄存器，根据该值调整通道电流有效值。计量芯片RN8209读取有效功率32次并取平均，将该平均值平方运算后中间2字节取补，将得到的值写入有功功率offset校正寄存器，根据该值调整通道有功功率值。

1.2 通道增益校正

电能表外接一个标准功率源，设置所述功率源的参数为电压Un＝220V，电流I＝Ib，相位调至1.0。待功率源稳定后，向电能表发送通道增益校正命令，电能表MCU 接收命令，按顺序分别执行功率校正、电流校正、电压校正。

功率校正。计量芯片RN8209 读取当前功率值Pt，根据公式Px=Pt/λ=（320000000×Pt）/（K×Xh）得到当前实际功率Px，其中，算录数λ＝232×K×Xh/3222000000，K为电能表脉冲常数，Xh为寄存器HFCONST中的值。将所述当前实际功率Px与标准功率Un×Ib比较，根据公式Err=（Un×Ib-Px）/（Un×Ib）×100%计算出误差值Err。根据误差值Err计算出功率增益校正值GPQA(B)，若误差值小于等于零，GPQA(B)=INT（Err/HErr×215），否则，GPQA(B)=INT（216-（Err/（1+ Err））×215）。将功率增益校正值写入所述电能表计量芯片RN8209中通道A，B的功率增益校正寄存器中。

电流校正。计量芯片RN8209 读取电流有效值It，计算当前真实电流值Ix，公式为Ix=It/（Ris×λPGA×1.25×223），其中Ris是锰铜电阻阻值，λPGA是通道的增益系数。在电流互感器取样的情况下，Ix要乘上互感器的变比才能得到真实电流值。由于公式中锰铜片电阻值与所用锰铜片电阻的真实值之间存在误差，所以必须引入有效值系数Kia=It/Ib进行修正，其中Ib为当前标准电流值，实际电流值的计算公式为Ix=It/Kia。

电压校正。方法与电流校正相同，引入有效值系数Kiu=Ut/Un，计算公式为Ux= Ut/ Kiu。

1.3 相位校正

设置所述功率源的参数为电压Un＝220V，电流I＝Ib，相位调至0.5。根据公式θ=arcsin（-Err/30.5）计算相位补偿值θ。如果θ＞0，通道A、B相位校正值的计算公式为PHSA(B)=INT（θ/0.02），否则，PHSA(B)=INT（28+θ/0.02）。将得到的PHSA(B) 写入A、B通道相位校正寄存器。

至此，电能表校表操作步骤全部完成。

2. 结束语

针对现有电能表软件校表存在的不足，本文提出了一种电能表自主自动校表方法。实践证明，采用本文提出的电能表自主自动校表方法，不仅校表效率高，而且降低了校表成本，提高了电能表可靠性。

[1]袁辉，尧冬梅，张朝军。数字电能表的校验方法研究。中国测试,38(6):20-22,2012。

[2]隋争。便携式数字化电能表校验装置设计研究。山东工业技术,(21):109-109，2015。