直流数字电表

直流电网的不断扩张、直流微电网的集成和用于电动汽车的直流充电站的激增-在为了计费目的而需要精确测量直流能量的地方-所有这些都推动了对直流电表的需求。一旦电表读数成为计费的基础，消费者就会关注直流电表的可靠性和精度。确保正确检验、计量和认证使用的直流电表变成可信任的（例如符合性检查 E-VDE-AR-E2418-3-100）

图1说明了在充电时，直流充电站在电网和电动汽车之间的连接及充电能量流动。

图2显示了直流微电网和直流电表用于能源生产者和消耗者

像LMG600系列功率分析仪这样的精密功率测量仪器可用于制造商的一致性预测试。它可作为电表认证的溯源标准，并且它是验证直流电表功能的首选工具当怀疑时。

图1：直流充电站

图2：直流微电网

LMG600系统提供高精度的直流功率和能量测量。它可以直接捕获数字直流电表的脉冲输出，并通过内置的脚本编辑器在任意定义的脉冲间隔内计算其测得的能量。使用强大的自定义菜单功能，可以以有意义的方式显示脉冲的评估与LMG600直接测量的能量之间的比较。在其他功率分析仪难以应对的地方，LMG600独特的时间功能可确保脉冲和测量周期保持完美同步。

为了确保比较有效，电表和LMG600覆盖的时间间隔必须相同。这是传统功率分析仪经常难以应对的，导致测试工程师需要引入关于能量随着时间流逝的不可靠假设。精确测量被猜测所取代，从而影响了电表认证的完整性。

待测能量由精密电源产生，同时并行接入电表和参考仪器（此处为LMG600），此外，直流电表的脉冲输出将接到功率分析仪的外部周期输入接口，使分析仪可以同步它的测量周期用于电压、电流、功率、能量等。由于外部周期输入采样率超过5MHz，因此可以可靠而精确地捕获脉冲。图3显示了LMG641功率分析仪基本测量设置。

图3：使用LMG641进行测量设置

一旦脉冲间隔与功率分析仪的测量周期同步，就可记录其长度。结合使用的高度稳定和精确的直流电源，可以轻松验证时间间隔的准确性，从而验证能量的计数。

LMG600系列提供自定义图形用户界面的可能性，因此它可以模仿特定的应用程式。该自定义菜单可从内置脚本编辑器中获取数值（两者都可应要求免费提供），该数值允许来自不同的测量输入的计算值，且常常是一般功率分析仪不具备的。通过两者结合，可以显示所有与应用相关的参数，并且仅显示这些参数，如：

50. LMG600测得的能量
50. 直流电表根据脉冲测量的能量
50. 每个脉冲间隔的持续时间
50. LMG600和直流电表的绝对误差和相对误差

在大多数直流电表的验证和认证测试中，通过一定数量的脉冲来测量能量，作为一次测量。用户可以在自定义界面上设置所需的脉冲的数量。

例子：

50. 直流电表，每kWh的输出1200个脉冲
50. 施加100V/100A
50. 在五个脉冲间隔内测试
50. 脉冲间隔300ms

自定义界面有触摸按钮“开始Start”来开始捕捉来自直流电表的脉冲，来开始能量测量，并在5个脉冲间隔后自动停止。LMG600会在每个时间间隔显示并同时记录读数和感兴趣的脚本变量。图4显示了脉冲的捕捉过程

图4：捕获的直流电表的脉冲间隔

一旦达到设定的脉冲数量，脚本还将计算LMG600和直流电表测量的能量之间的偏差，并将其显示在自定义界面。该过程可以重复多次，以验证可重复性。然后可以将数据以CSV、Ocave和/或Matlab格式导出。图5和图6显示自定义界面和专门的脚本。图7显示并行记录的数据。

图5：LMG600自定义菜单和专门脚本

图6：LMG600内置脚本

图7：感兴趣参数的数据记录

LMG600系列功率分析仪为验证/计量直流电表提供一体化的测量解决方案。被测设备直接连接到参考仪器，并且测量一次完成。无需将来自不同设备的数据拼接在一起，没有不一致的风险，没有数据间隙，无需人工校对文件，也不会受到来自其他设备的额外错误影响。结果将以有意义和简洁的方式立即显示，并且可以轻松地以各种方便的格式（例如CSV, Matlab或TDMS）导出结果

上述测量过程使用LMG600的内置自定义菜单/脚本编辑器，并运行在仪器上。为了在远程控制的测试台中复制相同的功能，我们可以应要求提供合适的Python脚本，通过千兆以太网口与LMG600交互。它带有易于使用且文档齐全的Python类，包括打开和关闭通讯接口、写入、读取等功能。