一種電子式電能表的新型誤差調試方法

摘 要： 傳統的電子式電能表的誤差調試方法，是通過人工的去改變電壓網絡的分壓電阻來達到誤差調試目的。這種誤差調試方法效率低、誤差精度差、手動操作復雜且安全性差。在目前人力成本不斷提高的大環境下，這種調試方法顯然不能采取。以新型計量芯片為基礎，發明了一種新型的誤差調試方法——功率調試法。實驗結果表明，功率法調表效率高、精度高、沒有安全隱患，并且顛覆了電子式電能表的生產模式。

關鍵詞： 電子式電能表； 功率； 效率； 穩定度； 準確度

中圖分類號： TN60?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）21?0163?02

0 引 言

隨著經濟的不斷高速發展，中國企業的人力成本[1]不斷增加，在這種形式下，能否提高生產效率、降低生產成本[2]，成了很多中國企業能否繼續生存的關鍵。

電子式電能表生產企業也面臨同樣的問題。如何在傳統的生產工藝上提高生產效率、降低生產成本成了當務之急。傳統的電子式電能表的誤差調試原理是通過改變電壓回路的分壓網絡[3]來實現的，這種誤差調試方法效率低、精度差、操作復雜、勞動量大，而且還有安全隱患。針對電子式電能表的生產流程，誤差調試成了制約生產效率的瓶頸工序。運用精益生產的知識[4]，發明了功率調試法[5]，功率調試法效率高、精度高、沒有安全隱患，成功解決了誤差調試的瓶頸工序，并且成功地推廣至三相電子式電能表、集中器、負控以及具備計量功能的終端產品上面，并且顛覆了電子式電能表的生產模式。

1 誤差采集原理

傳統的電子式電能表的誤差采集方法就是在一定時間內的電能表的電量與標準表[6]的電量的對比。

[Err%=W電能表-W標準表W標準表×100%] （1）

這種誤差采集方式在小電流檔位時（5%[Ib]以下）誤差采集時間長，影響生產效率。對式（1）進行變換：[Err%=W電能表-W標準表W標準表×100%=0Tu電能表（t）i電能表（t）dt-0Tu標準表（t）i標準表（t）dt0Tu標準表（t）i標準表（t）dt×100%=TU電能表I電能表-TU標準表I標準表TU標準表I標準表×100%=TP電能表-TP標準表TP標準表×100%=P電能表-P標準表P標準表×100%] （2）

通過式（2）可以看出，誤差采集其實就是電能表功率有效值與標準表功率有效值的對比。

2 軟件實現方案

在確定了功率調試法的原理之后，下面介紹軟件的實現方案，以及數據處理[7]方法。

首先要確定電能表功率寄存器更新的頻率，按照目前的計量芯片的特性，功率寄存器的更新速率在500 ms以內，標準表的更新速率會更快，一般在200 ms以內。等到檢驗臺輸出穩定之后，連續讀取電能表功率有效值11次，每次讀取間隔周期為電能表寄存器更新周期，在讀取電能表功率有效值寄存器的同時，讀取標準表功率有效值。分別將電能表功率有效值和標準表功率有效值按照大小排序，去掉兩個最大值和兩個最小值，剩下的7個數據求平均得到電能表的平均功率有效值和標準表的平均功率有效值，按照式（2）得到電能表誤差。軟件流程圖如圖1所示。

3 檢驗臺輸出穩定度與準確度判定方法

在進行功率調試法之前，一定要等到檢驗臺輸出穩定之后，否則會讀到不穩定的功率值，造成誤差不準確。下面介紹通過后臺軟件對檢驗臺準確度與穩定度的判斷方法[8]。

3.1 輸出功率穩定度的判斷方法

連續接收3個標準表的功率有效值，每次間隔周期為標準表功率有效值的更新周期[9]，求這3個功率有效值的平均值，分別將3個功率有效值與功率有效值的平均值的差值同功率有效值的平均值進行比較，偏差[10]在±0.1%以內認為輸出穩定，如果在偏差0.1%以外，則認為輸出不穩；利用滑差法繼續接收功率有效值進行判斷，根據檢驗臺特性，如果在一定時間內達到穩定的要求，則進行功率誤差法，如果在一定時間內未達到穩定的要求，則軟件提示報警，由設備維修人員對臺體進行檢修。

3.2 輸出準確度的判斷方法

除了對比值以及判斷標準不同外，其他的都和穩定度的判斷方法一致。輸出穩定度的對比值為功率有效值的平均值，輸出準確度的對比值為功率有效值的標準值；輸出穩定度的偏差范圍是±0.3%。

軟件判斷穩定度和準確度的流程圖如圖2所示。

4 功率調試法效果及推廣價值

功率調試法首先運用在單項電子式電能表誤差調試工序上，比傳統的脈沖調試法效率高出70%，成功解決了調試瓶頸工序。對參數為220 V/50 Hz，5（60）A，1 200 imp/kW·h的電子電能表運用兩種調試法進行調試，結果見表1。

表1 兩種調試法的對比

[調試方法＼調試時間 /min＼功率調試法＼20＼脈沖調試法＼6＼]

功率調試法可在行業內進行推廣。

5 結 語

本文論述了功率調試法在電子式電能表生產中的實施，該方法設備投入小、效率高、沒有安全隱患。行業內可以參照此方法進行生產優化。

參考文獻

[1] 鄭曉明.人力資源管理導論[M].北京：機械工業出版社，2011.

[2] 姜上泉.生產成本管理細化量化與控制過程[M].北京：科學技術文獻出版社，2001.

[3] 王震宇.電路分析[M].北京：科學出版社，2010.

[4] 劉勝軍.精益生產方式：現場IE[M].深圳：海天出版社，2002.

[5] 全國交流電量計量技術委員會.JJG 596?1999中華人民共和國國家計量檢定規程電子式電能表檢定規程[S].北京：中國計量出版社，1999.

[6] 全國電工儀器儀表標準化技術委員會.GB/T 17215.701?2011 標準電能表[S].北京：中國計量出版社，2011.

[7] 吳石林，張玘.誤差分析與數據處理[M].北京：清華大學出版社，2010.

[8] 全國電磁計量技術委員會.JJG 597?2005交流電能表檢定裝置檢定規程國家[S].北京：高等教育出版社，2005.

[9] 張建華.數字電子技術[M].北京：機械工業出版社，1994.

[10] 陳家鼎，鄭忠國.概率與統計[M].北京：北京大學出版社，2007.