一種相對介損及電容量檢測儀的校準系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種校準系統(tǒng)，用于對相對介損及電容量檢測儀進行校準，所述系統(tǒng)包括：檢測儀校準裝置，用于設置原始激勵信號的初始值并且根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號并且將所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號發(fā)送給相對介損及電容量檢測儀；以及相對介損及電容量檢測儀，用于接收所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號，根據(jù)所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號檢測介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量，將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準。
【專利說明】
一種相對介損及電容量檢測儀的校準系統(tǒng)及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及計量校準領域，并且更具體地，涉及一種相對介損及電容量檢測儀的校準系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]介質(zhì)損耗試驗一直以來都是電力系統(tǒng)絕緣預防性試驗中重要的內(nèi)容。通過介質(zhì)損耗試驗獲得介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的測量結(jié)果，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和同期數(shù)據(jù)判斷設備的絕緣狀況。介損及電容量檢測儀是基于絕對測量法或相對測量法來測量容性設備介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的設備。絕對測量法是根據(jù)同母線PT 二次電壓和被檢測設備電流計算被檢測設備的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。相對測量法是根據(jù)被檢測設備電流信號以及與被檢測設備并聯(lián)的其它電容型設備電流信號計算被檢測設備和參考設備的相對介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量比值。由于介損及電容量檢測儀屬于帶電檢測儀器，采用相對測量法首先可以避免PT角差的影響;其次可以克服環(huán)境溫濕度、電壓幅值頻率波動、負載容量變化引入的不確定因數(shù)。
[0003]因此在國家電網(wǎng)公司發(fā)布的生變電
[2010]212號文件《關于印發(fā)〈電力設備帶電檢測儀器配置原則(試行)> 的通知》中對各網(wǎng)省公司電科院、地市公司以及超高壓公司提出了配置容性設備相對介損及電容量檢測儀的要求。
[0004]目前電力系統(tǒng)中使用的容性設備相對介損及電容量檢測儀型號多種多樣，計量性能參差不齊。如果在實際使用中，測量結(jié)果不準確，可能導致對設備絕緣狀況的誤判，造成不必要的損失。因此對容性設備相對介損及電容量檢測儀進行校驗是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種校準方法，用于對相對介損及電容量檢測儀進行校準，所述方法包括:
根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號；
將所述原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號；
根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號；
根據(jù)所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號檢測介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量;以及將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準。
[0006]優(yōu)選地，其中在根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號之前還包括:設置原始激勵信號的初始值。
[0007]優(yōu)選地，還包括預先存儲所述標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。
[0008]優(yōu)選地，所述將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準包括:當所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值的絕對值小于閾值時，不對相對介損及電容量檢測儀進行校準。
[0009]優(yōu)選地，所述將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準包括:當所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值的絕對值大于閾值時，對相對介損及電容量檢測儀進行校準。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種校準裝置，用于對相對介損及電容量檢測儀進行校準，所述校準裝置包括:
上位機，用于設置原始激勵信號的初始值;以及
標準源單元，用于根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號，并且將所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號發(fā)送給相對介損及電容量檢測儀。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述標準源單元包括:
信號發(fā)生單元，使用直接數(shù)字式頻率合成器并且根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號；
信號調(diào)理單元，用于將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號；
精密電流源單元，根據(jù)基本正弦信號生成標準參考電流信號；以及精密電壓源單元，根據(jù)基本正弦信號生成標準參考電壓信號。
[0012]優(yōu)選地，其中對所述精密電流源單元和精密電壓源單元進行電氣隔離，以減少信號串擾。
[0013]優(yōu)選地，其中所述精密電流源單元為精密恒流源單元，以及所述精密電壓源單元為精密恒壓源單元。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種校準系統(tǒng)，用于對相對介損及電容量檢測儀進行校準，所述系統(tǒng)包括:
檢測儀校準裝置，用于設置原始激勵信號的初始值并且根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號并且將所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號發(fā)送給相對介損及電容量檢測儀；以及
相對介損及電容量檢測儀，用于接收所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號，根據(jù)所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號檢測介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量，將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準。
【附圖說明】
[0015]通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發(fā)明的示例性實施方式:
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的校準系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方式的標準源單元的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為根據(jù)本發(fā)明實施方式的標準源單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖4為為根據(jù)本發(fā)明實施方式的校準方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在參考附圖介紹本發(fā)明的示例性實施方式，然而，本發(fā)明可以用許多不同的形式來實施，并且不局限于此處描述的實施例，提供這些實施例是為了詳盡地且完全地公開本發(fā)明，并且向所屬技術領域的技術人員充分傳達本發(fā)明的范圍。對于表示在附圖中的示例性實施方式中的術語并不是對本發(fā)明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標記。
[0017]除非另有說明，此處使用的術語(包括科技術語)對所屬技術領域的技術人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術語，應當被理解為與其相關領域的語境具有一致的含義，而不應該被理解為理想化的或過于正式的意義。
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的校準系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，校準系統(tǒng)100用于對相對介損及電容量檢測儀進行校準。本發(fā)明實施方式的校準系統(tǒng)100計量性能比現(xiàn)有技術中的校準設備大幅提升并且測量結(jié)果準確，從而避免可能導致對設備絕緣狀況的誤判情況。優(yōu)選地，校準系統(tǒng)100包括檢測儀校準裝置1I和相對介損及電容量檢測儀102。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，檢測儀校準裝置101用于設置原始激勵信號的初始值并且根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號。檢測儀校準裝置101根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號并且將所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號發(fā)送給相對介損及電容量檢測儀。
[0020]優(yōu)選地，檢測儀校準裝置101包括上位機103和標準源單元104。優(yōu)選地，上位機用于設置原始激勵信號的初始值。通常地，上位機103提供為用戶提供接口(例如，觸摸屏)，以使得用戶可以通過接口來操作上位機103。優(yōu)選地，上位機103可以包括顯示屏幕以顯示原始激勵信號的初始值等信息。
[0021]優(yōu)選地，標準源單元104用于根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號。通常地，標準源單元104用于生成標準參考電壓信號和標準參考電流信號，以用于提供給相對介損及電容量檢測儀。首先，標準源單元104根據(jù)上位機所設置的初始值產(chǎn)生原始激勵信號;然后，標準源單元104將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號；最后，標準源單元104跟據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號。優(yōu)選地，標準源單元104可以將標準參考電壓信號和標準參考電流信號提供給相對介損及電容量檢測儀。如圖1所示，標準源單元104可以將一路標準參考電壓信號和兩路標準參考電流信號提供給相對介損及電容量檢測儀。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，相對介損及電容量檢測儀102接收所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號，并且根據(jù)所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號檢測介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。相對介損及電容量檢測儀102根據(jù)所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量比較來進行校準。優(yōu)選地，當相對介損及電容量檢測儀102使用時間過長或受到其他影響時，可能會導致靈敏度下降。這種靈敏度的下降會嚴重影響相對介損及電容量檢測儀102的測量結(jié)果不準確。如果在實際使用中，測量結(jié)果不準確，可能導致對設備絕緣狀況的誤判，造成不必要的損失。
[0023]優(yōu)選地，校準系統(tǒng)會預先存儲標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。通常地，標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量是相對介損及電容量檢測儀在接收到標準參考電壓信號和標準參考電流信號后，應當檢測到的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的理想值。然而，在實際測量中，相對介損及電容量檢測儀通常存在誤差。通常地，在合理范圍內(nèi)的誤差不會影響測量結(jié)果，而在合理范圍外的誤差會影響測量結(jié)果。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)選實施方式根據(jù)所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量比較來進行校準。通常，當所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值(例如，差值的絕對值)小于閾值時，不需要對相對介損及電容量檢測儀102進行校準。而，當所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值(例如，差值的絕對值)大于閾值時，對相對介損及電容量檢測儀102進行校準。為了確保校準后的相對介損及電容量檢測儀102的測量結(jié)果符合要求，通常會對校準后的相對介損及電容量檢測儀102重復校準過程，直到所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值小于閾值為止。
[0025]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方式的標準源單元的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，標準源單元200包括:信號發(fā)生單元201、信號調(diào)理單元202、精密電流源單元203-1和203-2以及精密電壓源單元204。優(yōu)選地，檢測儀校準裝置200用于設置原始激勵信號的初始值并且根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號并且將所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號發(fā)送給相對介損及電容量檢測儀。
[0026]優(yōu)選地，信號發(fā)生單元201，使用直接數(shù)字式頻率合成器并且根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號。優(yōu)選地，信號調(diào)理單元202，用于將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號。優(yōu)選地，精密電流源單元203-1和203-2，根據(jù)基本正弦信號生成標準參考電流信號。優(yōu)選地，精密電壓源單元，根據(jù)基本正弦信號生成標準參考電壓信號。
[0027]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施方式的標準源單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，標準源單元300包括:DDS(直接數(shù)字式頻率合成器)芯片301、信號調(diào)理電路302、信號放大電路303、壓控恒流源電路304以及電壓源模塊電路305。優(yōu)選地，標準源單元300用于設置原始激勵信號的初始值并且根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號并且將所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號發(fā)送給相對介損及電容量檢測儀。
[0028]優(yōu)選地，DDS(直接數(shù)字式頻率合成器)芯片201根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號。優(yōu)選地，信號調(diào)理電路202，用于將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號。優(yōu)選地，信號放大電路303用于對信號調(diào)理電路202輸出的信號進行放大。優(yōu)選地，壓控恒流源電路304，根據(jù)基本正弦信號生成標準參考電流信號。優(yōu)選地，電壓源模塊電路305，根據(jù)基本正弦信號生成標準參考電壓信號。
[0029]圖4為根據(jù)本發(fā)明實施方式的校準方法的流程圖。如圖4所示，方法400從步驟401處開始。本發(fā)明實施方式的校準方法400計量性能比現(xiàn)有技術中的校準設備大幅提升并且測量結(jié)果準確，從而避免可能導致對設備絕緣狀況的誤判情況。
[0030]優(yōu)選地，在步驟401，根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號。方法400利用上位機設置原始激勵信號的初始值。通常地，上位機提供為用戶提供接口(例如，觸摸屏)，以使得用戶可以通過接口來操作上位機。優(yōu)選地，上位機可以包括顯示屏幕以顯示原始激勵信號的初始值等信息。
[0031]優(yōu)選地，在根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號之前還包括:設置原始激勵信號的初始值。
[0032]優(yōu)選地，在步驟402，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號。優(yōu)選地，方法400根據(jù)初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號。
[0033]優(yōu)選地，在步驟403，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號。優(yōu)選地，方法400使用標準源單元根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號。優(yōu)選地，標準源單元可以將標準參考電壓信號和標準參考電流信號提供給相對介損及電容量檢測儀。優(yōu)選地，方法400可以將一路標準參考電壓信號和兩路標準參考電流信號提供給相對介損及電容量檢測儀。
[0034]優(yōu)選地，在步驟404，根據(jù)所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號檢測介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。
[0035]優(yōu)選地，在步驟405，將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準。優(yōu)選地，所述將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準包括:當所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值小于閾值時，不對相對介損及電容量檢測儀進行校準。優(yōu)選地，所述將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準包括:當所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值大于閾值時，對相對介損及電容量檢測儀進行校準。
[0036]為了確保校準后的相對介損及電容量檢測儀的測量結(jié)果符合要求，通常會對校準后的相對介損及電容量檢測儀重復校準過程，直到所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值小于閾值為止。
[0037]優(yōu)選地，所述方法400還包括預先存儲所述標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。
[0038]已經(jīng)通過參考少量實施方式描述了本發(fā)明。然而，本領域技術人員所公知的，正如附帶的專利權利要求所限定的，除了本發(fā)明以上公開的其他的實施例等同地落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0039]通常地，在權利要求中使用的所有術語都根據(jù)他們在技術領域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考“一個/所述/該[裝置、組件等]”都被開放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個實例，除非另外明確地說明。這里公開的任何方法的步驟都沒必要以公開的準確的順序運行，除非明確地說明。
【主權項】
1.一種校準方法，用于對相對介損及電容量檢測儀進行校準，所述方法包括: 根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號； 將所述原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號； 根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號； 根據(jù)所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號檢測介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量；以及 將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準。2.根據(jù)權利要求1所述的校準方法，其中在根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號之前還包括:設置原始激勵信號的初始值。3.根據(jù)權利要求1所述的校準方法，還包括預先存儲所述標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。4.根據(jù)權利要求1所述的校準方法，所述將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準包括:當所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值的絕對值小于閾值時，不對相對介損及電容量檢測儀進行校準。5.根據(jù)權利要求1所述的校準方法，所述將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準包括:當所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的差值的絕對值大于閾值時，對相對介損及電容量檢測儀進行校準。6.一種校準裝置，用于對相對介損及電容量檢測儀進行校準，所述校準裝置包括: 上位機，用于設置原始激勵信號的初始值；以及 標準源單元，用于根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號，并且將所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號發(fā)送給相對介損及電容量檢測儀。7.根據(jù)權利要求6所述的校準裝置，所述標準源單元包括: 信號發(fā)生單元，使用直接數(shù)字式頻率合成器并且根據(jù)原始激勵信號的初始值產(chǎn)生原始激勵信號； 信號調(diào)理單元，用于將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號； 精密電流源單元，根據(jù)基本正弦信號生成標準參考電流信號；以及 精密電壓源單元，根據(jù)基本正弦信號生成標準參考電壓信號。8.根據(jù)權利要求7所述的校準裝置，其中對所述精密電流源單元和精密電壓源單元進行電氣隔離，以減少信號串擾。9.根據(jù)權利要求7所述的校準裝置，其中所述精密電流源單元為精密恒流源單元，以及所述精密電壓源單元為精密恒壓源單元。10.一種校準系統(tǒng)，用于對相對介損及電容量檢測儀進行校準，所述系統(tǒng)包括: 檢測儀校準裝置，用于設置原始激勵信號的初始值并且根據(jù)所述初始值產(chǎn)生原始激勵信號，將原始激勵信號轉(zhuǎn)換為基本正弦信號，根據(jù)所述基本正弦信號確定標準參考電壓信號和標準參考電流信號并且將所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號發(fā)送給相對介損及電容量檢測儀；以及 相對介損及電容量檢測儀，用于接收所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號，根據(jù)所述標準參考電壓信號和標準參考電流信號檢測介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量，將所檢測的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量與標準的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量進行比較以進行校準。
【文檔編號】G01R35/00GK105974344SQ201610244210
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】劉方明, 張軍, 雷民, 盧欣, 陳彬, 王斯琪, 陳習文, 盧冰, 周瑋, 汪泉, 付濟良, 黃瑩, 王旭, 齊聰, 郭子娟, 匡義, 朱赤丹, 余雪芹
【申請人】中國電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學研究院