Elektriciteitsmeters zijn heel gebruikelijk, maar heeft u zich ooit afgevraagd hoe de "standaarduitrusting" die wordt gebruikt om deze meters te kalibreren, zelf wordt getest? Hoe kan, vooral in de context van de wijdverbreide adoptie van megawatt-ultra-snellaadstations voor nieuwe energievoertuigen, een volledige-vermogenskalibratie van een elektriciteitsmeter worden uitgevoerd wanneer deze in slechts één uur 1000 kilowatt-uur elektriciteit zou verbruiken?
Worden elektriciteitsmeters altijd getest onder werkelijke belastingsomstandigheden? Op het gebied van elektriciteitsmeting maken we op slimme wijze gebruik van de 'virtuele belasting'-technologie om dit probleem op te lossen.
Worden alle elektriciteitsmeterverificaties uitgevoerd met een "echte" belasting?
Conclusie: Niet noodzakelijk. Hoewel het in principe aansturen van de elektriciteitsmeter met een echte belasting de meest eenvoudige testmethode is, is in de praktijk, vooral in scenario's met hoge spanning, hoge stroomsterkte of hoge precisie-eisen, de "gesimuleerde belastingsmethode" de reguliere aanpak.
Voor de bovengenoemde UBS elektronische megawatt-snel-energiemeter voor het laadstation (1000 V/1000 A), als echte- belastingstests worden uitgevoerd:
• Stroom:P=U*I=1000V * 1000A=1.000.000W=1MW
• Energieverbruik:Eén uur lang op volle belasting draaien zou inderdaad 1000 kilowatt-uur elektriciteit verbruiken en een enorm koelsysteem vereisen.
Dit is uiterst oneconomisch en moeilijk te implementeren bij laboratorium- of veldkalibratie. Daarom is voor zowel AC- als DC-energiemeters de 'fantoombelastingtestmethode' (ook bekend als de 'standaardmetermethode' of 'stroombronmethode') de kerntechniek voor kalibratie met hoog-vermogen.
Testen van echte belasting versus gesimuleerde belastingtesten: wat zijn de verschillen?
De twee methoden zijn te vergelijken met "iets wegen":
• Echte belastingstest:Dit komt overeen met het plaatsen van een standaardgewicht met een bekende massa (een echte fysieke belasting) op de weegschaal (elektriciteitsmeter) om te zien of de weegschaal nauwkeurig is.
• Virtuele belastingstest:Dit komt overeen met het simuleren van een "vals" belastingsignaal via een circuit, waarbij de elektriciteitsmeter wordt geïnformeerd dat "momenteel elektriciteit wordt verbruikt", maar in werkelijkheid wordt er niet zoveel elektriciteit daadwerkelijk verbruikt.
Verificatiemethode voor echte belasting
Deze methode gebruikt feitelijke fysieke componenten (zoals weerstanden, inductoren en condensatoren) als belasting:
• Principe:Een standaard energiemeter en de te testen meter zijn in serie geschakeld in hetzelfde werkelijke belastingscircuit, waardoor ze onder dezelfde spanning en stroom kunnen werken. Het verschil in hun metingen wordt vervolgens vergeleken.
• Toepassingsscenario's:Wordt voornamelijk gebruikt voor eenvoudige verificatie ter plaatse-, het testen van oudere inductie-energiemeters, of in kleine laboratoria zonder zeer-precieze programmeerbare voedingen.
Verificatiemethode voor virtuele belasting
Dit is de gangbare methode voor de verificatie van moderne energiemeters, vooral voor elektronische energiemeters en DC-energiemeters:
• Principe:Een programmeerbare stroombron wordt gebruikt om onafhankelijk spanning en stroom te leveren. Het spanningscircuit en het stroomcircuit zijn fysiek gescheiden (het spanningscircuit heeft een zeer lage stroom en het stroomcircuit heeft een zeer lage spanning). Nauwkeurige elektronische circuits simuleren verschillende bedrijfsomstandigheden die nodig zijn voor de normale werking van de energiemeter (zoals verschillende vermogensfactoren en verschillende stroomverhoudingen).
• Toepassingsscenario's:Bijna alle laboratorium-volledige-prestatieverificatie, fabrieksinspectie en hoge-precisie op- kalibratie op locatie.
Vergelijking van de twee testmethoden
| Vergelijkingsdimensie | Werkelijke belasting kalibratiemethode | Kalibratiemethode voor virtuele belasting |
|---|---|---|
| Energieverbruik | Extreem hoog. Vereist het omzetten van elektrische energie in warmte en mechanische energie, die energie- verbruikt en ernstige warmteontwikkeling veroorzaakt. | Extreem laag. Verbruikt slechts een klein beetje stroom van de apparatuur zelf, is energie-besparend en milieuvriendelijk. |
| Apparatuurvolume | Omvangrijk en zwaar. Grote stromen vereisen enorme laadkasten (vergelijkbaar met gigantische elektrische ovens). | Compact en lichtgewicht. Hoofdzakelijk samengesteld uit elektronische componenten, gemakkelijk draagbaar te maken. |
| Nauwkeurigheid testen | Relatief laag. Sterk beïnvloed door veroudering van de belastingscomponenten en temperatuurschommelingen, moeilijk aan te passen. | Extreem hoog. Kan een nauwkeurigheid van 0,05% of hoger bereiken met een goede lineariteit. |
| Bereikdekking | Beperkt. Moeilijk om kleine stromen (bijvoorbeeld aanloopstroom) of extreme overbelastingen nauwkeurig te simuleren. | Volledig bereik. Kan gemakkelijk het hele bereik bestrijken, van startstroom (0,4% Ib) tot maximale stroom. |
| Veiligheid | Relatief laag. Er bestaan hoge stroomwarmteontwikkeling en kortsluitingsrisico's-, met potentiële veiligheidsrisico's. | Relatief hoog. Het stuurcircuit en het stroomcircuit zijn geïsoleerd, met volledige beveiligingsmechanismen. |
1.Waarom biedt de virtuele laadmethode een hogere nauwkeurigheid?
Bij de echte belastingsmethode zal, als de huidige spoel weerstand heeft, een spanningsval optreden, waardoor een verandering in de spanning over de spanningsspoel ontstaat, waardoor "extra fouten" worden geïntroduceerd. Bij de virtuele belastingsmethode zijn het spanningscircuit en het stroomcircuit onafhankelijk en interfereren ze niet met elkaar, dus er is geen dergelijke extra fout en de meetresultaten liggen dichter bij de theoretische werkelijke waarde.
2. Waarom kan de virtuele laadmethode het vermogen op megawatt--niveau meten?
Het apparaat voor virtuele belastingkalibratie (standaardbron) maakt intern gebruik van hoog-transistors of IGBT-modules om gelijkstroom om te zetten in de vereiste wisselstroomgolfvorm, of om directe gelijkstroomprecisieregeling uit te voeren. In tegenstelling tot de echte belastingsmethode hoeft er geen 1 MW aan elektrische energie als warmte te worden afgevoerd; in plaats daarvan kan het via gesloten-lusregeling de elektrische kenmerken van 1 MW simuleren met slechts een kleine hoeveelheid energie.
Samenvatting
Laten we terugkeren naar de oorspronkelijke vraag: worden elektriciteitsmeters altijd getest onder werkelijke belastingsomstandigheden?
Nee. Behalve specifieke, vereenvoudigde controles of testen ter plaatse- van oudere meters, maakt moderne elektriciteitsmeting (vooral voor hoog-spanning, hoge- gelijkstroomsnelladers) bijna 100% gebruik van de gesimuleerde belastingtestmethode.
Hoewel de feitelijke laadmethode "realistisch" is, is deze geleidelijk uitgefaseerd of wordt deze alleen als aanvullende methode gebruikt vanwege beperkingen in energieverbruik, omvang en nauwkeurigheid.
De gesimuleerde laadmethode maakt gebruik van geavanceerde elektronische technologie om 'kleine apparatuur te realiseren die grote ladingen kan verwerken', waardoor de nauwkeurigheid van nationale metrologische normen wordt gewaarborgd en tegelijkertijd het energieverbruikprobleem wordt opgelost bij het testen van snellaadstations op megawatt-niveau.
De volgende keer dat u die kleine elektriciteitsmeter op een laadstation ziet, bedenk dan dat daarachter een ' 극한-druktest' ligt die alle bedrijfsomstandigheden omvat, gesimuleerd door high- elektronische apparatuur.
