具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”、等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明(Unlessotherwise indicated)。

SPWM(Sinusoidal PWM)：一种比较成熟的、使用较广泛的PWM法合成技术；SPWM是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出，从而达到模拟市电输出的目的，给电能表供电。

SPWM生成如图3a所示的数字信号波形，并通过低通滤波器生成如图3b所示的数字信号波形，需要说明的是，图3a和图3b均只是为了说明经过SPWM处理的波形的形状变化，因此并未提供具体坐标轴。

电能质量包括电压中断、频率偏差、电压下跌、电压上升、瞬时脉冲、电压波动与闪变、电压切痕、谐波、间谐波、过电压、欠电压、缓升缓降等等。

人工电源网络：又称电源阻抗稳定网络，是重要的电磁兼容测试设备，主要用于测量被测开关电源沿电源线向电网发射的连续骚扰电压。人工电源网络在射频范围内向被测开关电源提供一个稳定的阻抗，并将被测开关电源与电网上的高频干扰隔离开，然后将干扰电压耦合到接收机上。

实施例

参见图1，为一种用于电能表测试的电网异常模拟测试系统的结构框图。

如图1所示，本申请提供的一种用于电能表测试的电网异常模拟测试系统，具体包括：

第一SPWM发生器、第二SPWM发生器、升流变压器、可编程衰减器、载波抄读设备、人工电源网络、频谱分析仪、标准电能表和被测电能表以及PC机及软件，各个器件之间相互连接配合，模拟并分析电能质量干扰信号对所述被测电能表的影响；

其中，所述标准电能表用于计量输入到所述标准电能表中的附带电能质量信息的电压或电流信号；所述被测电能表用于计量输入到所述被测电能表中的附带电能质量信息的电压或电流信号，并与所述标准电能表的计量数据进行比较；所述PC机及软件用于设定参数以及分析所述被测电能表与所述标准电能表的计量准确度和通信性能。

采用上述技术方案，两台SPWM发生器与升流变压器组合，可以输出各种带有电能质量信息的电压、电流信号供给被测电能表和标准电能表，用户也可以将现场录制的波形通过SPWM发生器还原，避免在现场查找问题不便；PC机及软件可以实现对被测电能表的所有测试和评估的整合，并且能够完成现场波形的录制与播放。

如图1所示，在本实施例中，所述第一SPWM发生器的一端连接所述标准电能表，另一端连接所述PC机及软件，所述第一SPWM发生器与所述第二SPWM发生器电连接，所述第二SPWM发生器的一端连接所述所述升流变压器的一端，另一端连接所述PC机及软件，所述升流变压器的另一端分别连接所述标准电能表和所述被测电能表，所述频谱分析仪的一端连接所述PC机及软件，所述频谱分析仪的另一端连接所述人工电源网络，所述人工电源网络分别连接所述标准电能表和所述被测电能表，所述可编程衰减器分别连接所述第一SPWM发生器、所述升流变压器、所述标准电能表、所述被测电能表、所述载波抄读设备以及所述PC机及软件，所述载波抄读设备、所述被测电能表和所述标准电能表也均与所述PC机及软件电连接，具体的连接关系如图1所示，图1中的电压L代表火线电压，电压N代表零线电压，电压及电流的输入输出见图1中的文字标注。

在上述实施方式的基础上，进一步地，所述第一SPWM发生器用于将600V的直流电压信号转换为附带电能质量信息的电压信号，模拟电压信号对所述被测电能表的影响。

在上述实施方式的基础上，进一步地，所述第二SPWM发生器用于将600V的直流电压信号转换为附带电能质量信息的电压信号，所述升流变压器与所述第二SPWM发生器电连接，用于将所述附带电能质量信息的电压信号转换为附带电能质量信息的电流信号，模拟电流信号对所述被测电能表的影响。

需要特别说明的是，在本实施例中，如图1所示，第一SPWM发生器即图1中的SPWM发生器(电压)，第二SPWM发生器即图1中的SPWM发生器(电流)，如图1中所示，两者相位同步。

在本实施例中，比对被测电能表与标准电能表计量的电能可以评估被测电能表在干扰下的计量准确度。采用三组实验数据说明如下表1：

表1：计量准确度测量

如图2a以及图2b所示，在本实施例中，所述第一SPWM发生器和所述第二SPWM发生器均包括电压部分、电流部分以及MCU，所述MCU分别连接所述电压部分和电流部分，用于控制所述电压部分和所述电流部分之间的相位同步或者相位偏移控制。

进一步地，如图2a所示，SPWM发生器的电压部分主要包括MOS管驱动电路(U1、U2)，驱动H桥电路(Q1、Q2、Q3、Q4)，低通滤波器(L1、C6)，MCU控制MOS管驱动电路、驱动H桥电路将600V直流电压通过SPWM技术合成SPWM电压信号，并经过低通滤波器将SPWM电压信号转换为附带电能质量信息的正弦波电压信号；如图2b所示，SPWM发生器的电流部分主要包括MOS管驱动电路(U3、U4)，驱动H桥电路(Q5、Q6、Q7、Q8)，低通滤波器(L2，C17)以及变流升压器T1，MCU控制MOS管驱动电路、驱动H桥电路将600V直流电压通过SPWM技术合成SPWM电压信号，并经过低通滤波器将SPWM电压信号转换为附带电能质量信息的正弦波电压信号，在通过升流变压器T1将正弦波电压信号转换为几十安培的电流信号，中的SPWM发生器电路原理图的其他辅助元器件在此不做过多赘述，本领域技术人员可结合本申请的技术方案结合本领域的公知常识得出，对本申请的保护范围并不构成限定。

在上述实施方式的基础上，进一步地，所述可编程衰减器与所述载波抄读设备电连接，用于评估所述被测电能表在所述电能质量干扰信号下的通信性能。

上述技术方案中，可编程衰减器用于衰减载波信号，获取小信号。

在本实施例中，对被测电能表的通信性能测试结果如下表2所示：

表2：通信干扰测试

在上述实施方式的基础上，进一步地，所述可编程衰减器与升压变压器电连接，用于根据PC机及软件中设定的衰减倍数对附带电能质量信息的电流信号进行衰减。

在本实施例中，设定的衰减倍数的具体数值需要根据具体的应用环境以及厂家提供的衰减器由小到大开始调，然后进行干扰测试。

在本实施例中，进一步地，所述人工电源网络与所述可编程衰减器电连接，用于获取电网上的信号所述载波抄读设备与所述可编程衰减器电连接，用于抄读数据。

在本实施例中，进一步地，所述频谱分析仪与所述人工电源网络电连接，用于分析所述电网上的信号并确定噪声及电力线载波信号的强度及频谱特性。

在本实施例中，进一步地，所述电网上的信号频率范围为9kHz-30MHz。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。