电能质量在线监测装置远程校准功能的标准源有哪些？

电能质量在线监测装置远程校准需使用符合国际 / 国内计量标准、精度等级高于被校准装置 1-2 个数量级的标准源。以下是针对不同校准参数的核心标准源类型、典型型号及技术要点：

一、稳态参数校准标准源（电压、电流、谐波、频率）

1. 高精度交流标准源（核心设备）

技术要求：支持宽量程电压 / 电流输出（如 0-1000V/0-100A）、2-50 次谐波叠加（谐波幅值精度≤±0.1%），总谐波失真度（THD）≤0.01%。

典型型号：

Fluke 6100A/6105A（美国）：0.01 级精度，电压输出 0-1008V，电流 0-21A（可选 50A/80A 大电流模块），支持 100 次谐波合成，相位精度 0.003°。

应用场景：校准 A 级装置（如电网关口、新能源场站）的电压 / 电流有效值、谐波含量（如 5 次谐波幅值误差≤±0.05%）。

Chroma 61500（中国台湾）：0.02 级精度，电压 0-1000V，电流 0-100A，支持 2-40 次谐波，适配工业级校准（如 S 级装置、中小型实验室）。

中国电科院 DBC-III（国内）：符合 GB/T 19862 标准，支持 2-50 次谐波，专为电网行业设计，适用于关口装置校准。

2. 多功能功率标准源

技术要求：可模拟非正弦波形（如畸变电压 / 电流），支持有功 / 无功功率、功率因数校准，相位调节范围 ±180°。

典型型号：

Fluke 6100B（美国）：0.01 级精度，支持暂降 / 暂升（幅值 0-140%、持续时间 1ms-1 分钟）、调制谐波（频率 0.008-30Hz），适用于复杂电能质量信号模拟。

应用场景：校准装置的功率因数（误差≤±0.0001）、三相不平衡度（负序误差≤±0.02%）。

二、暂态参数校准标准源（暂降、暂升、脉冲）

1. 暂态信号发生器

技术要求：支持快速响应（上升沿≤1μs）、精准控制暂态幅值 / 持续时间（误差≤±1ms），输出符合 IEC 61000-4-11 标准的暂态波形。

典型型号：

Fluke 6100B（美国）：可模拟电压暂降（如 380V→304V、持续 200ms），同步精度≤1μs，用于验证装置的暂降幅值误差（A 级≤±0.2%）和持续时间误差（A 级≤20ms）。

Tektronix AFG31000（美国）：采样率 1GS/s，支持自定义 μs 级脉冲（如雷击模拟），适用于高频暂态校准。

江阴和源 HYS-III（国内）：符合 GB/T 30137 标准，支持暂降 / 暂升 / 中断，适配国内监测装置，如工业车间、新能源场站的暂态校准。

2. 任意波形发生器

技术要求：支持用户自定义暂态波形（如三角波、方波），相位调节精度≤0.1°，用于复杂暂态事件模拟。

典型型号：

Keysight 33522B（美国）：输出频率 10mHz-80MHz，支持多通道同步，可生成包含相位跳变的暂态信号，用于验证装置的暂态相位误差（A 级≤±1°）。

三、特殊参数校准标准源（闪变、直流分量）

1. 闪变标准源

技术要求：输出符合 IEC 61000-4-15 的闪变信号（Pst 精度 ±2%），支持调制频率 0.5-35Hz，用于校准装置的闪变测量误差（A 级≤±5%）。

典型型号：

B&K 2145（丹麦）：集成闪变分析功能，可直接输出标准闪变信号（如 Pst=1.0），适用于实验室高精度校准（如照明设备相关监测装置）。

2. 直流标准源

技术要求：输出稳定直流电压 / 电流（纹波≤1%），精度 0.01 级，用于校准新能源场站装置的直流分量（如逆变器故障泄漏电流）。

典型型号：

深圳航智高精度程控直流标准源（国内）：电压范围 0mV-1100V，电流 0μA-55A，支持交直流同时输出，适用于光伏 / 储能装置的直流参数校准。

四、国内主流标准源（符合电网行业标准）

1. 中国电科院 DBC-III

特点：支持 2-50 次谐波、三相不平衡模拟，符合 GB/T 19862-2016 标准，内置电网典型故障波形库（如单相接地、两相短路），适配国家电网校准需求。

应用场景：电网关口、省级计量中心的高精度校准。

2. SXBZY-X 三相谐波标准源

特点：0.05 级精度，支持 2-60 次谐波、间谐波（1.1-20.0 次）、闪变信号（Pst 计算），可输出调制频率 0.0001-40Hz 的波形，适用于工业级装置校准。

五、选型与使用要点

精度匹配原则：标准源精度需比被校准装置高 1-2 个等级（如校准 A 级装置需 0.01 级标准源），并持有 CNAS/CMA 认证的校准证书（有效期内）。

示例：校准电压误差≤±0.1% 的 A 级装置，需选用 0.01 级标准源（如 Fluke 6100A），其电压精度 ±0.01% 可满足要求。

功能覆盖原则：根据校准参数选择复合型标准源（如 Fluke 6100B 同时支持稳态 + 暂态），避免单点校准导致的量程偏差。

同步与通信：标准源需支持 GPS / 北斗双模对时（同步误差≤1μs）、IEEE 1588 协议，确保远程校准中信号输出与装置采样的时间一致性。

合规性验证：校准后需通过现场便携式标准源（如 Fluke 5522A）抽点比对，确保远程校准结果与实验室校准一致（偏差≤装置精度限值的 80%）。

六、2025 年新型标准源技术趋势

多相系统集成：如 Fluke 6135A/50A（三相系统，主辅机均带 50A 大电流模块），支持同时校准多相装置，提升效率。

智能化与自动化：内置 AI 算法，自动识别装置型号并生成校准方案，支持远程固件升级，适应新国标（如 GB/T 32507-2024）需求国家标准全文公开系统。

轻量化设计：如 Chroma 61800（体积缩小 30%），支持电池供电，便于现场移动校准。

通过选择上述标准源并遵循 “精度溯源→同步控制→数据校验” 的全流程规范，可确保远程校准精度达到实验室水平，满足 A 级 / S 级装置的误差限值要求。

审核编辑 黄宇