关于“变频功率标准源”的疑问

Question

前两天在网上看到些新闻，湖南地区研发出了“变频功率标准源”，得到的评价相当高，有没有专业人士来简单的说明下这个东西，以及它的具体功能和应用？

Answer 1

产品简介
银河研发的天涛变频功率标准源是湖南银河电气有限公司联合国防科技大学在多年从事以变频电量的特性、应用与测量为主要研究对象的科研与实践探索中，融合当今世界最先进的测量与控制理论，顺应当前迫在眉睫的社会应用需求，以最前沿的技术和工艺手段研制而成的一种电学计量产品。
该产品的诞生及多项技术突破使在我国率先建立一整套较为完善的变频电量计量标准体系成为现实，在电学计量领域具有划时代的、里程碑式的重大历史意义。
该产品可全面覆盖0—10kV、0—500A、5—400Hz、相位角0---359.99。范围内的变频电量测量仪器/装置的校准、检定需求。
产品性能

输出频率范围宽，尤以低频能力出众，可在5~400Hz范围内输出标准正弦波；
输出电压、电流范围广，带载能力强。电压最高至10KV，电流最大至500A，可驱动阻感性或阻容性负载；
数字合成技术，输出频率精度高、稳定性好，步进0.01Hz，最低功率因素可调至0.05；
采用特制的高准确度宽带功率传感器为参考标准器，源输出准确度达到0.05级以上；
采用数字化波形发生及闭环控制技术、先进的软件算法及信号处理方式，源输出稳定性极高。
产品优势自主创新、世界首创

业内多年经验和技术积累及敏锐的市场洞察力使银河在电学计量领域的探索比别人起步更早，现阶段已经研制成功并投入应用的为第二代大功率变频电量标准源产品，拥有完全自主知识产权，填补国内、国际空白，处于世界领先地位。
目前已产品化的电量标准源类产品中，仅有美国FLUKE公司的6100A/B系列产品可应用于变频电量的校准，但其电压、电流输出范围窄（最大至1008V/80A）、低频能力不足（最低至16Hz）；国内的电量标准源类产品电压电流输出能力与国外产品相近，但输出频率范围仅局限于工频附近（40---85Hz）。
下表为目前国内外知名产品与银河变频标准源的技术指标比较：
序号 性能指标 相关技术参数
天涛变频功率标准源 国外权威产品 国内知名产品
1 输出频率范围 5-400.000Hz 16Hz-850Hz 40-85Hz
2 失真度 ≤0.5％ ≤0.5％ ≤0.5％
3 输出电压范围 0-10kV 0-1008V 0-1000V
4 输出电流范围 0-500A 0-80A 0-100A
5 电压电流功率准确度 0.05％FS 0.01%FS 0.05％FS
6 电压电流功率稳定度 0.01％FS/min 0.01%FS/h 0.01％FS/min
7 电压电流相位移动范围 0-359.99° 0-359.99° 0-359.99°
8 效率 ≥80% ≤70% ≤70%
从对比数据可以看出，银河变频功率标准源在波形品质、输出准确度和稳定度等指标上与国内知名产品相当，稍逊于国外权威产品，但是银河变频标准源在变频输出能力，尤其是低频输出、大电流和高电压输出能力上远远超越国内外所有产品，此项特点最为贴近当前大功率变频调速设备及变频电源测量仪器/装置的实际计量需要，适应新能源技术的发展特点，可以更逼真地再现变频电源的实际应用环境，从技术角度奠定了产品的超前优势。
立足应用，为当今变频测量的法制管理提供了技术保障，满足了现时最迫切的变频电量计量溯源产品的需求。

21世纪，人类文明持续健康发展首要首要解决的问题就是“能源危机”。
解决能源危机最直接的手段为：各种高效节能措施及新能源的广泛应用。
交流变频调速是集电力电子、自动控制、微电子学和电机学等技术之精华为一体的一项高新技术，自问世以来倍受瞩目。它以优异的调速性能、显著的节能效果和广泛的适用性被国内外公认为世界上最理想的电气节能传动方案。因其卓越的节能效果，交流变频调速在工业领域的应用越来越广泛，以变频电量为测量对象的高端电测仪器/装置的将处于高速成长期，同时，这类电测仪器/装置的计量问题就随之成为了必须面对且迫切需要解决的问题。
在各种新能源技术的运用推广及很多节能型重大装备的性能试验或计量过程中需要输出能力达到10000V/1000A甚至更大的变频电量功率源，且要求其输出频率、电流、电压、相位都能独立调节。但当前的交流功率源基本无法达到此要求，所以无法满足企业实际计量和新产品研发的需要。
变频电量本身所具有的如非正弦波输出、低频、低功率因素等特征尚存在很多计量难点，使得要准确测量它非常困难。除此之外，当前国内外变频电量的检定、校准手段还很不完备，高电压、大电流、大功率的变频电量更是处于量值溯源无源可依，检定、校准无标准/规程可依的尴尬境地，以致时常出现变频测量器具无处送检的情况。因此，如何完善计量溯源体系，如何规范变频电量测量设备的计量、校准和检测，如何保障量值传递的客观性、准确性和公正性等成为变频行业有序、持续、快速发展的关键。
现国家交流电量计量基、标准可覆盖的校准、检定范围如下表：
1国基证[2002]第053号100kHz以下交流电流国家基准10mA~100A(25Hz~100kHz)2国基证[2002]第054号1MHz以下交流电压国家基准装置0.5~1000V(10Hz~1MHz)3国基证[2002]第055号40Hz~1.5kHz交流功率国家基准装置0.05A~10A;7.5V~600V;40Hz~15000Hz4国基证[2002]第059号单相工频电能基准装置30V~240V; 0.25A~10A; 功率因数任意5(88)量标证字第162号数字功率表标准装置40Hz~10kHz; COSφ=0~1;(1.5~6000)W; (15~600)V; (0.1~10)A
目前，市场关于变频电量校准测试服务的呼声越来越高，各地计量部门实际校准测试的需求也日趋强烈，但国家尚未就变频电量计量校准等出台相关的国家标准、计量检定规程或校准规范。从上表数据可以看出，现有国家基、标准已不能适应迫在眉睫的能源计量仪表的校准和检定等法制计量工作需要。
银河变频功率标准源的适时诞生，从技术和满足实际应用的双层角度以扩展测量范围和提高计量精度、填补计量方法和计量装置空缺等技术手段彻底解决了上诉困扰。该产品位于变频电量测量仪器/装置量值溯源链的金字塔顶端，为扩大能源计量仪表的检定/校准覆盖范围，保证能源计量仪表有计量溯源的依据和途径，尽快建立新型能源计量仪表的计量标准、校准装置和技术规范，为当今变频测量的法制管理提供了技术保障，满足了现时最迫切的变频电量计量溯源产品的需求。
经济和社会效益

目前，银河正和湖南省计量检测研究院合作，将此项产品申请“国标、国规”的立项，建立变频电量的检测基准及成立国家首家变频电量计量站，使湖南走在中国乃至世界的变频电量测量的最前列，并以此为契机，成为中国能效评测的检验中心，让湖南的科技之光辐射全中国。
经济效益

由于变频行业的显著成长性，其相关产业也必将拥有广阔的市场空间。变频电量在新能源开发和节能减排等重要工作中占有举足轻重的作用，人们对所涉的变频电量计量的需求日益增长，设备和其测量参数范围也越来越多和广，因此对多参数、宽量程、高精度变频电量计量检测方法和设备需求越来越大，其经济效益必将呈快速增长趋势。
从目前我国企业的单位能耗来看，平均比国外先进水平高出40%。而作为主要工业节能的变频器在主要下游的装配率却低于5%。市场分析人士认为利用各种方式实现工业节能是有广大的市场空间。变频节能是工业节能中最为基础的运用，而变频控制可延伸市场容量更是高达10年7000亿以上。变频器通过对交流电动机(异步电机或同步电机)转速的调节，来提高电机传动系统运行效率，实现节能降耗。预计在十二五期间高中低压变频的年市场容量在300-400亿。
按照国家规定，所有大中型新能源企业、电机厂家、省计量院、科研院所都应配备此项产品。以此估算，此产品市场效益五年内至少在几亿元以上。
社会效益

该产品的研制成功，积极响应了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》及国务院发布的十大产业调整和振兴规划所提出的要求，在电学计量领域抢占了世界制高点，为完成银河电气“以科技报国为己任，为伟大祖国的繁荣昌盛，为民族品牌的振兴…..”这一企业使命又向前迈出了重要的一步。
该产品对提高变频电量计量准确度，加强电能源的管理和节能减排工作的开展有着重大的意义。同时它也是保障设备安全运行的需要、纠正行业无序状态、引导行业健康发展的需要、更是“两型社会”建设的需要。

Answer 2

你好，2012年8月12日，由湖南省科学技术厅组织召开了由湖南银河电气有限公司、湖南省计量检测研究院和国防科学技术大学共同研制的“变频功率标准源“科技成果鉴定会，该科技成果创国内外先河，其输出的电压、电流、相位、频率可在0-10kV、0-500A、0-360°、5-400Hz范围内任意调节设定，实现了量值范围的重大突破，基本满足了各类变频装置量值检测和校准的需求，是目前国内外输出电压最高、电流最大、频率范围最宽、呆在能力和抗电磁干扰能力最强的变频功率标准源。
该科技成果通过了国家质检总局刘卓慧总工程师、中国计量科学研究院张钟华院士等鉴定组专家的一致认可，解决了我国在节能减排等领域变频功率测量技术的瓶颈问题。