威勝DSSD331/DTSD341-9D原理及功能介紹

　　1 概述

　　1.1 標準

　　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約》(威勝公司對此協議有擴展)

　　GB/T 15543-1995《電能質量 三相電壓允許不平衡度》

　　業務咨詢電話：0731-82052265

　　1.2 工作原理

　　DSSD331/DTSD341 -9D型0.2S級電能表采用當今世界流行的高檔電能表設計方案：DSP+管理MCU，將DSP高速數字信號處理功能和高檔MCU完善的管理功能結合。其基本工作原理如下：16位A/D轉換器和DSP高速數據處理器對各相電流、電壓進行采樣。通過相應的數學計算，由DSP部分完成對電參量測量、電能累計及電能計算等工作。計算數據通過高速通信接口與管理MCU進行數據交換;管理部分采用一款16位MCU，主要完成顯示、數據統計、存儲、通信、電表功能選擇以及初始化數據設定等工作。

        2功能介紹

　　2.1分時計量電能(6費率，四象限)

　　電表可以計量總及6個費率的輸入/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;

　　當方式字3的bit2=1時 ①②式均取“-”號，默認為“+”號;

　　有功準確度等級為0.2S級，無功準確度等級為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》標準檢定而得到的。

　　年時區是指在一年當中有若干個日期段，在每個不同的日期段中，對應有不同的日時段表;而不同的日時段表，對應有不同的費率劃分。在普通的年時區之外還另外劃有兩類特殊的日期：周休日及公共節假日，它們可以選擇對應的日時段表。日時段是指將一天分為若干個時段，每個時段對應一種費率。

　　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、功率因數及電網頻率。根據需要也可計算出三相三線制時各線對虛擬中點的電參量值。有功功率(W)及無功功率(var)的計算分辨率均為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“+”“-”組合實時指示當前總有功功率的方向;“Q”和“1～4”組合實時指示當前總無功功率象限。頻率的顯示分辨率為0.001Hz.。

　　2.3計算最大需量

　　電表可以計量總及6個費率的輸入/輸出有功、輸入/輸出無功及四象限無功最大需量及其發生時間。最大需量周期和滑差時間可按照DL/T 614-1997中的定義設置：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間可在1、2、3、5min中選擇。需量周期應為滑差(窗)時間的整數倍5~15倍。出廠設置為：最大需量周期為15分鐘，滑差時間為1分鐘。

　　2.4諧波分析

　　DSP對電流和電壓信號實時進行256點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的諧波數據讀出。諧波數據符合GB/T 14549-93《電能質量 公用電網諧波》要求，這六類諧波數據：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償

　　電表可以根據需要對外部PT、CT比差、角差進行自動補償，從而降低整個計量系統的綜合誤差。

　　電表對外部PT分14段、CT分14段進行補償。

　　2.5十二個月歷史結算數據記錄

　　電表除給出當前有、無功總及分時電能、最大需量及最大需量發生時間外，還給出了上1月到上12月的相應歷史數據。這里的“月”是按“結算日時”劃分的。如果“結算日時”中的“日”是0日，則本電表默認結算日時為該月的公歷月末的任一整點時刻;當“日”大于28日，則認為不結算。默認的結算日時是每月的1日0時。

　　2.6負荷曲線記錄功能

　　電表可通過任意一個通信接口(兩個RS485接口或紅外接口)對“負荷曲線記錄模式”及“負荷曲線記錄起始時間”進行設定，以選擇八類數據中的幾項或全部進行同時或不同定時的記錄，以便用戶繪制負荷曲線進行相應分析。

　　曲線數據的存儲容量為4M字節，記錄這八類數據的最小時間間隔為1分鐘。八類數據的記錄與否可以設定，其記錄間隔也可以分別設定。當電表時鐘走過“負荷記錄起始時間”，電表即按已設定的間隔記錄所設的類型的數據。一旦重新設定負荷曲線記錄的方式，電表會覆蓋原來的數據，按照新設定的規則重新記錄相應的數據。

　　計算公式： T = 其中：T——負荷曲線記錄時間長度

　　M——FLASH容量(-9D表為4M)

　　L——索引表長度 (-9D表為16.5k)

　　Li——第i類數據總字節數

　　Ti——第i類數據設定時間間隔。

　　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次掉電事件發生時間(月日時分)，并記錄掉電開始時間、次數和累計時間。

　　2.7.1.2斷相

　　三相四線制時，在不掉電的情況下，如果某一相電壓低于ug而且持續時間在tu以上，且該相電流小于0.5%Ib±0.05%Ib，則認為該相斷相;當斷相電壓升高到ug以上并且持續時間在td以上時，認為該相斷相恢復。三相三線制時如果A、C兩元件電壓之和小于1.2倍Un，則認為是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tu時間以上，且該元件電流小于0.5%Ib±0.05%Ib，則認為C相斷相;反之，如果uc >ua，并持續tu以上，且該元件電流小于0.5%Ib±0.05%Ib，則認為A相斷相。當|ua-uc|小于u0并且持續時間在td以上時，認為該相斷相恢復。斷相時記錄斷相發生的時間，斷相總次數和斷相累計時間，點亮事件指示燈。斷相狀態結束時，記錄結束時的時間并撤消報警狀態。

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

　　tu：斷相發生的持續時間，可設置(1分鐘~99分鐘)，默認值為1分鐘;

　　td：斷相恢復的持續時間，可設置(1分鐘~99分鐘)，默認值為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，并且持續時間大于te秒，則認為該相失壓。失壓時記錄這相的失壓起始時間、當時功率及累計時間,同時點亮事件指示燈。但在三相三線制時，如果A，C兩元件電壓均低于Uw時，則不判斷失壓。

　　當此相電壓恢復至85%Un±2V后，并且持續時間大于tf秒，失壓計時停止，失壓狀態解除，電表將記錄這相的失壓結束時間、當時功率，撤消報警狀態。

　　電表可記錄各相前一次至前十次的失壓事件，失壓總次數、失壓累計時間〔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，可設置(20V~Un，Un=57V或100V)，默認值為57V;

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

　　te： 失壓發生的持續時間，可設置(1分鐘~99分鐘)，默認值為1分鐘;

　　tf： 失壓恢復的持續時間，可設置(1分鐘~99分鐘)，默認值為1分鐘。

　　2.7.1.4 無負荷

　　三相四線制時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，認為是無負荷狀態而不應作斷流處理。無負荷時點亮事件指示燈，并記錄無負荷開始和結束時間及累計時間。

　　I0：無負荷電流門檻值 ，可設置(20mA~99mA)，默認值為30mA。

　　2.7.1.5 斷流(又稱失流)

　　有負荷情況下，當某一相電流低于Ig，而且低于其他兩相電流的絕對平均值的Ri分之一并持續達ti時間以上，同時這兩相電流中有一相電流高于Ik時，認為該相斷流。當斷流相電流高于Ig，而且也高于其他兩相絕對平均值的Ri分之一并持續tj時間以上，則認為該相斷流恢復。

　　斷流時應記錄該相斷流發生的時間及當時功率，點亮事件指示燈。斷流恢復時應記錄恢復的具體時間及當時功率，撤消報警狀態。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。

　　電表能統計發生斷流的次數以及斷流發生的累計時間。

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

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

　　Ri：斷流比例因子，可設置(2~50)，默認值為8;

　　ti： 斷流發生的持續時間，可設置(1分鐘~99分鐘)，默認值為1分鐘;

　　tj： 斷流恢復的持續時間，可設置(1分鐘~99分鐘)，默認值為1分鐘。

　　2.7.1.6 電壓過壓事件記錄

　　當任一相電壓大于125%Uh，且持續時間≥tover時，電表將判此相過壓;當電壓小于或等于120%Uh并且其持續時間≥tover時將判過壓結束，并記錄該相前一次至前十次電壓過壓事件發生/結束時間(月日時分)及當時該相電壓。

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

　　tover：電壓過壓持續時間，可設置(1分鐘~99分鐘)，默認值為1分鐘。

　　2.7.1.7 電壓不平衡事件記錄*

　　當三相電壓出現不平衡，且三相平均電壓不平衡度大于所設定的電壓不平衡度限額值時(可設置，默認值是30%)，電表將記錄電壓不平衡事件起始時間及當時不平衡度。當不平衡度小于設定的限額值時，表明三相電壓不平衡狀態結束，電表將記錄電壓不平衡結束時間及當時不平衡度。本電表可記錄各相前一次至前十次的電壓不平衡事件。