威勝DSSD331/DTSD341-9D原理及功能介紹

　　1 概述

　　1.1 標(biāo)準(zhǔn)

　　DL/T 614-1997 《多功能電能表》

　　GB/T 17883-1999《0.2S級和0.5S級靜止式交流有功電能表》

　　GB/T 17882-1999《2級和3級靜止式交流無功電能表》

　　DL/T 645-1997 《多功能電能表通信規(guī)約》(威勝公司對此協(xié)議有擴(kuò)展)

　　GB/T 15543-1995《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》

　　業(yè)務(wù)咨詢電話：0731-82052265

　　1.2 工作原理

　　DSSD331/DTSD341 -9D型0.2S級電能表采用當(dāng)今世界流行的高檔電能表設(shè)計(jì)方案：DSP+管理MCU，將DSP高速數(shù)字信號處理功能和高檔MCU完善的管理功能結(jié)合。其基本工作原理如下：16位A/D轉(zhuǎn)換器和DSP高速數(shù)據(jù)處理器對各相電流、電壓進(jìn)行采樣。通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算，由DSP部分完成對電參量測量、電能累計(jì)及電能計(jì)算等工作。計(jì)算數(shù)據(jù)通過高速通信接口與管理MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;管理部分采用一款16位MCU，主要完成顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、存儲、通信、電表功能選擇以及初始化數(shù)據(jù)設(shè)定等工作。

        2功能介紹

　　2.1分時(shí)計(jì)量電能(6費(fèi)率，四象限)

　　電表可以計(jì)量總及6個(gè)費(fèi)率的輸入/輸出有功、輸入/輸出無功及四象限無功電能，四象限定義詳見圖3所示。

　　其中： ①輸入無功電能=Ⅰ象限無功電能±Ⅳ象限無功電能;

　　②輸出無功電能=Ⅲ象限無功電能±Ⅱ象限無功電能;

　　當(dāng)方式字3的bit2=1時(shí) ①②式均取“-”號，默認(rèn)為“+”號;

　　有功準(zhǔn)確度等級為0.2S級，無功準(zhǔn)確度等級為1級, 無功1級是參照GB/T17215《1級和2級靜止式交流有功電能表》標(biāo)準(zhǔn)檢定而得到的。

　　年時(shí)區(qū)是指在一年當(dāng)中有若干個(gè)日期段，在每個(gè)不同的日期段中，對應(yīng)有不同的日時(shí)段表;而不同的日時(shí)段表，對應(yīng)有不同的費(fèi)率劃分。在普通的年時(shí)區(qū)之外還另外劃有兩類特殊的日期：周休日及公共節(jié)假日，它們可以選擇對應(yīng)的日時(shí)段表。日時(shí)段是指將一天分為若干個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段對應(yīng)一種費(fèi)率。

　　2.2測量電壓、電流、頻率及功率

　　電表能測量各相/各元件的電壓(顯示分辨率：0.01V)、電流(顯示分辨率：0.001A)，測量總及各相/各元件的有功功率、無功功率、功率因數(shù)及電網(wǎng)頻率。根據(jù)需要也可計(jì)算出三相三線制時(shí)各線對虛擬中點(diǎn)的電參量值。有功功率(W)及無功功率(var)的計(jì)算分辨率均為0.0001，顯示分辨率最大為0.0001。通過液晶顯示屏左下角的字符“P”及“+”“-”組合實(shí)時(shí)指示當(dāng)前總有功功率的方向;“Q”和“1～4”組合實(shí)時(shí)指示當(dāng)前總無功功率象限。頻率的顯示分辨率為0.001Hz.。

　　2.3計(jì)算最大需量

　　電表可以計(jì)量總及6個(gè)費(fèi)率的輸入/輸出有功、輸入/輸出無功及四象限無功最大需量及其發(fā)生時(shí)間。最大需量周期和滑差時(shí)間可按照DL/T 614-1997中的定義設(shè)置：需量周期可在5、10、15、30、60min中選擇，滑差(窗)式需量周期的滑差時(shí)間可在1、2、3、5min中選擇。需量周期應(yīng)為滑差(窗)時(shí)間的整數(shù)倍5~15倍。出廠設(shè)置為：最大需量周期為15分鐘，滑差時(shí)間為1分鐘。

　　2.4諧波分析

　　DSP對電流和電壓信號實(shí)時(shí)進(jìn)行256點(diǎn)FFT變換處理，可給出2~32次電壓、電流諧波分量的幅值、相位等測量值，諧波幅值精度為2%(2~21次諧波)，相位精度為±1～2度，所有的諧波信息可以通過液晶顯示屏顯示，也可通過通信口將相關(guān)的諧波數(shù)據(jù)讀出。諧波數(shù)據(jù)符合GB/T 14549-93《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》要求，這六類諧波數(shù)據(jù)：n次諧波電壓幅值、初始相位及其含有率、n次諧波電流幅值、初始相位及其含有率、電壓總諧波畸變率、電流總諧波畸變率等，詳見“4.液晶顯示說明”。另外諧波含有率還可以以柱狀圖的方式在液晶屏上直觀地顯示出來。

　　2.4外部PT、CT比差和角差的修正和補(bǔ)償

　　電表可以根據(jù)需要對外部PT、CT比差、角差進(jìn)行自動補(bǔ)償，從而降低整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)的綜合誤差。

　　電表對外部PT分14段、CT分14段進(jìn)行補(bǔ)償。

　　2.5十二個(gè)月歷史結(jié)算數(shù)據(jù)記錄

　　電表除給出當(dāng)前有、無功總及分時(shí)電能、最大需量及最大需量發(fā)生時(shí)間外，還給出了上1月到上12月的相應(yīng)歷史數(shù)據(jù)。這里的“月”是按“結(jié)算日時(shí)”劃分的。如果“結(jié)算日時(shí)”中的“日”是0日，則本電表默認(rèn)結(jié)算日時(shí)為該月的公歷月末的任一整點(diǎn)時(shí)刻;當(dāng)“日”大于28日，則認(rèn)為不結(jié)算。默認(rèn)的結(jié)算日時(shí)是每月的1日0時(shí)。

　　2.6負(fù)荷曲線記錄功能

　　電表可通過任意一個(gè)通信接口(兩個(gè)RS485接口或紅外接口)對“負(fù)荷曲線記錄模式”及“負(fù)荷曲線記錄起始時(shí)間”進(jìn)行設(shè)定，以選擇八類數(shù)據(jù)中的幾項(xiàng)或全部進(jìn)行同時(shí)或不同定時(shí)的記錄，以便用戶繪制負(fù)荷曲線進(jìn)行相應(yīng)分析。

　　曲線數(shù)據(jù)的存儲容量為4M字節(jié)，記錄這八類數(shù)據(jù)的最小時(shí)間間隔為1分鐘。八類數(shù)據(jù)的記錄與否可以設(shè)定，其記錄間隔也可以分別設(shè)定。當(dāng)電表時(shí)鐘走過“負(fù)荷記錄起始時(shí)間”，電表即按已設(shè)定的間隔記錄所設(shè)的類型的數(shù)據(jù)。一旦重新設(shè)定負(fù)荷曲線記錄的方式，電表會覆蓋原來的數(shù)據(jù)，按照新設(shè)定的規(guī)則重新記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

　　計(jì)算公式： T = 其中：T——負(fù)荷曲線記錄時(shí)間長度

　　M——FLASH容量(-9D表為4M)

　　L——索引表長度 (-9D表為16.5k)

　　Li——第i類數(shù)據(jù)總字節(jié)數(shù)

　　Ti——第i類數(shù)據(jù)設(shè)定時(shí)間間隔。

　　2.7 事件記錄

　　2.7.1 基本事件：

　　2.7.1.1 掉電

　　電表可記錄前1～前10次掉電事件發(fā)生時(shí)間(月日時(shí)分)，并記錄掉電開始時(shí)間、次數(shù)和累計(jì)時(shí)間。

　　2.7.1.2斷相

　　三相四線制時(shí)，在不掉電的情況下，如果某一相電壓低于ug而且持續(xù)時(shí)間在tu以上，且該相電流小于0.5%Ib±0.05%Ib，則認(rèn)為該相斷相;當(dāng)斷相電壓升高到ug以上并且持續(xù)時(shí)間在td以上時(shí)，認(rèn)為該相斷相恢復(fù)。三相三線制時(shí)如果A、C兩元件電壓之和小于1.2倍Un，則認(rèn)為是B相斷相。如果A、C兩元件電壓滿足|ua-uc|≥u0條件，而且ua >uc，并持續(xù)tu時(shí)間以上，且該元件電流小于0.5%Ib±0.05%Ib，則認(rèn)為C相斷相;反之，如果uc >ua，并持續(xù)tu以上，且該元件電流小于0.5%Ib±0.05%Ib，則認(rèn)為A相斷相。當(dāng)|ua-uc|小于u0并且持續(xù)時(shí)間在td以上時(shí)，認(rèn)為該相斷相恢復(fù)。斷相時(shí)記錄斷相發(fā)生的時(shí)間，斷相總次數(shù)和斷相累計(jì)時(shí)間，點(diǎn)亮事件指示燈。斷相狀態(tài)結(jié)束時(shí)，記錄結(jié)束時(shí)的時(shí)間并撤消報(bào)警狀態(tài)。

　　ug:: 斷相判斷電壓門檻值，可設(shè)置(25V~Un，Un=57V或100V)，默認(rèn)值為30V;

　　tu：斷相發(fā)生的持續(xù)時(shí)間，可設(shè)置(1分鐘~99分鐘)，默認(rèn)值為1分鐘;

　　td：斷相恢復(fù)的持續(xù)時(shí)間，可設(shè)置(1分鐘~99分鐘)，默認(rèn)值為1分鐘。

　　2.7.1.3 失壓

　　如果某相電壓低于78%Un±2V，而且該相電流大于0.5%Ib+0.05%Ib，并且持續(xù)時(shí)間大于te秒，則認(rèn)為該相失壓。失壓時(shí)記錄這相的失壓起始時(shí)間、當(dāng)時(shí)功率及累計(jì)時(shí)間,同時(shí)點(diǎn)亮事件指示燈。但在三相三線制時(shí)，如果A，C兩元件電壓均低于Uw時(shí)，則不判斷失壓。

　　當(dāng)此相電壓恢復(fù)至85%Un±2V后，并且持續(xù)時(shí)間大于tf秒，失壓計(jì)時(shí)停止，失壓狀態(tài)解除，電表將記錄這相的失壓結(jié)束時(shí)間、當(dāng)時(shí)功率，撤消報(bào)警狀態(tài)。

　　電表可記錄各相前一次至前十次的失壓事件，失壓總次數(shù)、失壓累計(jì)時(shí)間〔單位為分鐘〕。此外，電表還記錄了失壓期間的輸入和輸出有功電能，并可通過通信接口抄讀。

　　Un：失壓判斷電壓門檻值，可設(shè)置(20V~Un，Un=57V或100V)，默認(rèn)值為57V;

　　Uw：三相三線制不失壓上限門檻值，可設(shè)置(20V~Un，Un=57V或100V)，默認(rèn)值為57V;

　　te： 失壓發(fā)生的持續(xù)時(shí)間，可設(shè)置(1分鐘~99分鐘)，默認(rèn)值為1分鐘;

　　tf： 失壓恢復(fù)的持續(xù)時(shí)間，可設(shè)置(1分鐘~99分鐘)，默認(rèn)值為1分鐘。

　　2.7.1.4 無負(fù)荷

　　三相四線制時(shí)如果三相電流均低于I0，或且在三相三線制中A、C兩相電流均低于I0時(shí)，認(rèn)為是無負(fù)荷狀態(tài)而不應(yīng)作斷流處理。無負(fù)荷時(shí)點(diǎn)亮事件指示燈，并記錄無負(fù)荷開始和結(jié)束時(shí)間及累計(jì)時(shí)間。

　　I0：無負(fù)荷電流門檻值 ，可設(shè)置(20mA~99mA)，默認(rèn)值為30mA。

　　2.7.1.5 斷流(又稱失流)

　　有負(fù)荷情況下，當(dāng)某一相電流低于Ig，而且低于其他兩相電流的絕對平均值的Ri分之一并持續(xù)達(dá)ti時(shí)間以上，同時(shí)這兩相電流中有一相電流高于Ik時(shí)，認(rèn)為該相斷流。當(dāng)斷流相電流高于Ig，而且也高于其他兩相絕對平均值的Ri分之一并持續(xù)tj時(shí)間以上，則認(rèn)為該相斷流恢復(fù)。

　　斷流時(shí)應(yīng)記錄該相斷流發(fā)生的時(shí)間及當(dāng)時(shí)功率，點(diǎn)亮事件指示燈。斷流恢復(fù)時(shí)應(yīng)記錄恢復(fù)的具體時(shí)間及當(dāng)時(shí)功率，撤消報(bào)警狀態(tài)。此外，本表還記錄了斷流期間的輸入和輸出有功電能值，并可通過通訊口抄讀。

　　電表能統(tǒng)計(jì)發(fā)生斷流的次數(shù)以及斷流發(fā)生的累計(jì)時(shí)間。

　　Ig：斷流電流門檻值1，可設(shè)置(20mA~99mA)，默認(rèn)值為60mA;

　　Ik：斷流電流門檻值2，可設(shè)置(20mA~99mA)，默認(rèn)值為60mA;

　　Ri：斷流比例因子，可設(shè)置(2~50)，默認(rèn)值為8;

　　ti： 斷流發(fā)生的持續(xù)時(shí)間，可設(shè)置(1分鐘~99分鐘)，默認(rèn)值為1分鐘;

　　tj： 斷流恢復(fù)的持續(xù)時(shí)間，可設(shè)置(1分鐘~99分鐘)，默認(rèn)值為1分鐘。

　　2.7.1.6 電壓過壓事件記錄

　　當(dāng)任一相電壓大于125%Uh，且持續(xù)時(shí)間≥tover時(shí)，電表將判此相過壓;當(dāng)電壓小于或等于120%Uh并且其持續(xù)時(shí)間≥tover時(shí)將判過壓結(jié)束，并記錄該相前一次至前十次電壓過壓事件發(fā)生/結(jié)束時(shí)間(月日時(shí)分)及當(dāng)時(shí)該相電壓。

　　Uh：電壓過壓判別門檻值，可設(shè)置(20V~Un，Un=57V或100V)，默認(rèn)值為 57 V;

　　tover：電壓過壓持續(xù)時(shí)間，可設(shè)置(1分鐘~99分鐘)，默認(rèn)值為1分鐘。

　　2.7.1.7 電壓不平衡事件記錄*

　　當(dāng)三相電壓出現(xiàn)不平衡，且三相平均電壓不平衡度大于所設(shè)定的電壓不平衡度限額值時(shí)(可設(shè)置，默認(rèn)值是30%)，電表將記錄電壓不平衡事件起始時(shí)間及當(dāng)時(shí)不平衡度。當(dāng)不平衡度小于設(shè)定的限額值時(shí)，表明三相電壓不平衡狀態(tài)結(jié)束，電表將記錄電壓不平衡結(jié)束時(shí)間及當(dāng)時(shí)不平衡度。本電表可記錄各相前一次至前十次的電壓不平衡事件。