威胜DSSD331/DTSD341-9D原理及功能介绍

　　1 概述

　　1.1 标准

　　DL/T 614-1997 《多功能电能表》

　　GB/T 17883-1999《0.2S级和0.5S级静止式交流有功电能表》

　　GB/T 17882-1999《2级和3级静止式交流无功电能表》

　　DL/T 645-1997 《多功能电能表通信规约》(威胜公司对此协议有扩展)

　　GB/T 15543-1995《电能质量 三相电压允许不平衡度》

　　业务咨询电话：0731-82052265

　　1.2 工作原理

　　DSSD331/DTSD341 -9D型0.2S级电能表采用当今世界流行的高档电能表设计方案：DSP+管理MCU，将DSP高速数字信号处理功能和高档MCU完善的管理功能结合。其基本工作原理如下：16位A/D转换器和DSP高速数据处理器对各相电流、电压进行采样。通过相应的数学计算，由DSP部分完成对电参量测量、电能累计及电能计算等工作。计算数据通过高速通信接口与管理MCU进行数据交换;管理部分采用一款16位MCU，主要完成显示、数据统计、存储、通信、电表功能选择以及初始化数据设定等工作。

        2功能介绍

　　2.1分时计量电能(6费率，四象限)

　　电表可以计量总及6个费率的输入/输出有功、输入/输出无功及四象限无功电能，四象限定义详见图3所示。

　　其中： ①输入无功电能=Ⅰ象限无功电能±Ⅳ象限无功电能;

　　②输出无功电能=Ⅲ象限无功电能±Ⅱ象限无功电能;

　　当方式字3的bit2=1时 ①②式均取“-”号，默认为“+”号;

　　有功准确度等级为0.2S级，无功准确度等级为1级, 无功1级是参照GB/T17215《1级和2级静止式交流有功电能表》标准检定而得到的。

　　年时区是指在一年当中有若干个日期段，在每个不同的日期段中，对应有不同的日时段表;而不同的日时段表，对应有不同的费率划分。在普通的年时区之外还另外划有两类特殊的日期：周休日及公共节假日，它们可以选择对应的日时段表。日时段是指将一天分为若干个时段，每个时段对应一种费率。

　　2.2测量电压、电流、频率及功率

　　电表能测量各相/各元件的电压(显示分辨率：0.01V)、电流(显示分辨率：0.001A)，测量总及各相/各元件的有功功率、无功功率、功率因数及电网频率。根据需要也可计算出三相三线制时各线对虚拟中点的电参量值。有功功率(W)及无功功率(var)的计算分辨率均为0.0001，显示分辨率最大为0.0001。通过液晶显示屏左下角的字符“P”及“+”“-”组合实时指示当前总有功功率的方向;“Q”和“1～4”组合实时指示当前总无功功率象限。频率的显示分辨率为0.001Hz.。

　　2.3计算最大需量

　　电表可以计量总及6个费率的输入/输出有功、输入/输出无功及四象限无功最大需量及其发生时间。最大需量周期和滑差时间可按照DL/T 614-1997中的定义设置：需量周期可在5、10、15、30、60min中选择，滑差(窗)式需量周期的滑差时间可在1、2、3、5min中选择。需量周期应为滑差(窗)时间的整数倍5~15倍。出厂设置为：最大需量周期为15分钟，滑差时间为1分钟。

　　2.4谐波分析

　　DSP对电流和电压信号实时进行256点FFT变换处理，可给出2~32次电压、电流谐波分量的幅值、相位等测量值，谐波幅值精度为2%(2~21次谐波)，相位精度为±1～2度，所有的谐波信息可以通过液晶显示屏显示，也可通过通信口将相关的谐波数据读出。谐波数据符合GB/T 14549-93《电能质量 公用电网谐波》要求，这六类谐波数据：n次谐波电压幅值、初始相位及其含有率、n次谐波电流幅值、初始相位及其含有率、电压总谐波畸变率、电流总谐波畸变率等，详见“4.液晶显示说明”。另外谐波含有率还可以以柱状图的方式在液晶屏上直观地显示出来。

　　2.4外部PT、CT比差和角差的修正和补偿

　　电表可以根据需要对外部PT、CT比差、角差进行自动补偿，从而降低整个计量系统的综合误差。

　　电表对外部PT分14段、CT分14段进行补偿。

　　2.5十二个月历史结算数据记录

　　电表除给出当前有、无功总及分时电能、最大需量及最大需量发生时间外，还给出了上1月到上12月的相应历史数据。这里的“月”是按“结算日时”划分的。如果“结算日时”中的“日”是0日，则本电表默认结算日时为该月的公历月末的任一整点时刻;当“日”大于28日，则认为不结算。默认的结算日时是每月的1日0时。

　　2.6负荷曲线记录功能

　　电表可通过任意一个通信接口(两个RS485接口或红外接口)对“负荷曲线记录模式”及“负荷曲线记录起始时间”进行设定，以选择八类数据中的几项或全部进行同时或不同定时的记录，以便用户绘制负荷曲线进行相应分析。

　　曲线数据的存储容量为4M字节，记录这八类数据的最小时间间隔为1分钟。八类数据的记录与否可以设定，其记录间隔也可以分别设定。当电表时钟走过“负荷记录起始时间”，电表即按已设定的间隔记录所设的类型的数据。一旦重新设定负荷曲线记录的方式，电表会覆盖原来的数据，按照新设定的规则重新记录相应的数据。

　　计算公式： T = 其中：T——负荷曲线记录时间长度

　　M——FLASH容量(-9D表为4M)

　　L——索引表长度 (-9D表为16.5k)

　　Li——第i类数据总字节数

　　Ti——第i类数据设定时间间隔。

　　2.7 事件记录

　　2.7.1 基本事件：

　　2.7.1.1 掉电

　　电表可记录前1～前10次掉电事件发生时间(月日时分)，并记录掉电开始时间、次数和累计时间。

　　2.7.1.2断相

　　三相四线制时，在不掉电的情况下，如果某一相电压低于ug而且持续时间在tu以上，且该相电流小于0.5%Ib±0.05%Ib，则认为该相断相;当断相电压升高到ug以上并且持续时间在td以上时，认为该相断相恢复。三相三线制时如果A、C两元件电压之和小于1.2倍Un，则认为是B相断相。如果A、C两元件电压满足|ua-uc|≥u0条件，而且ua >uc，并持续tu时间以上，且该元件电流小于0.5%Ib±0.05%Ib，则认为C相断相;反之，如果uc >ua，并持续tu以上，且该元件电流小于0.5%Ib±0.05%Ib，则认为A相断相。当|ua-uc|小于u0并且持续时间在td以上时，认为该相断相恢复。断相时记录断相发生的时间，断相总次数和断相累计时间，点亮事件指示灯。断相状态结束时，记录结束时的时间并撤消报警状态。

　　ug:: 断相判断电压门槛值，可设置(25V~Un，Un=57V或100V)，默认值为30V;

　　tu：断相发生的持续时间，可设置(1分钟~99分钟)，默认值为1分钟;

　　td：断相恢复的持续时间，可设置(1分钟~99分钟)，默认值为1分钟。

　　2.7.1.3 失压

　　如果某相电压低于78%Un±2V，而且该相电流大于0.5%Ib+0.05%Ib，并且持续时间大于te秒，则认为该相失压。失压时记录这相的失压起始时间、当时功率及累计时间,同时点亮事件指示灯。但在三相三线制时，如果A，C两元件电压均低于Uw时，则不判断失压。

　　当此相电压恢复至85%Un±2V后，并且持续时间大于tf秒，失压计时停止，失压状态解除，电表将记录这相的失压结束时间、当时功率，撤消报警状态。

　　电表可记录各相前一次至前十次的失压事件，失压总次数、失压累计时间〔单位为分钟〕。此外，电表还记录了失压期间的输入和输出有功电能，并可通过通信接口抄读。

　　Un：失压判断电压门槛值，可设置(20V~Un，Un=57V或100V)，默认值为57V;

　　Uw：三相三线制不失压上限门槛值，可设置(20V~Un，Un=57V或100V)，默认值为57V;

　　te： 失压发生的持续时间，可设置(1分钟~99分钟)，默认值为1分钟;

　　tf： 失压恢复的持续时间，可设置(1分钟~99分钟)，默认值为1分钟。

　　2.7.1.4 无负荷

　　三相四线制时如果三相电流均低于I0，或且在三相三线制中A、C两相电流均低于I0时，认为是无负荷状态而不应作断流处理。无负荷时点亮事件指示灯，并记录无负荷开始和结束时间及累计时间。

　　I0：无负荷电流门槛值 ，可设置(20mA~99mA)，默认值为30mA。

　　2.7.1.5 断流(又称失流)

　　有负荷情况下，当某一相电流低于Ig，而且低于其他两相电流的绝对平均值的Ri分之一并持续达ti时间以上，同时这两相电流中有一相电流高于Ik时，认为该相断流。当断流相电流高于Ig，而且也高于其他两相绝对平均值的Ri分之一并持续tj时间以上，则认为该相断流恢复。

　　断流时应记录该相断流发生的时间及当时功率，点亮事件指示灯。断流恢复时应记录恢复的具体时间及当时功率，撤消报警状态。此外，本表还记录了断流期间的输入和输出有功电能值，并可通过通讯口抄读。

　　电表能统计发生断流的次数以及断流发生的累计时间。

　　Ig：断流电流门槛值1，可设置(20mA~99mA)，默认值为60mA;

　　Ik：断流电流门槛值2，可设置(20mA~99mA)，默认值为60mA;

　　Ri：断流比例因子，可设置(2~50)，默认值为8;

　　ti： 断流发生的持续时间，可设置(1分钟~99分钟)，默认值为1分钟;

　　tj： 断流恢复的持续时间，可设置(1分钟~99分钟)，默认值为1分钟。

　　2.7.1.6 电压过压事件记录

　　当任一相电压大于125%Uh，且持续时间≥tover时，电表将判此相过压;当电压小于或等于120%Uh并且其持续时间≥tover时将判过压结束，并记录该相前一次至前十次电压过压事件发生/结束时间(月日时分)及当时该相电压。

　　Uh：电压过压判别门槛值，可设置(20V~Un，Un=57V或100V)，默认值为 57 V;

　　tover：电压过压持续时间，可设置(1分钟~99分钟)，默认值为1分钟。

　　2.7.1.7 电压不平衡事件记录*

　　当三相电压出现不平衡，且三相平均电压不平衡度大于所设定的电压不平衡度限额值时(可设置，默认值是30%)，电表将记录电压不平衡事件起始时间及当时不平衡度。当不平衡度小于设定的限额值时，表明三相电压不平衡状态结束，电表将记录电压不平衡结束时间及当时不平衡度。本电表可记录各相前一次至前十次的电压不平衡事件。