合并单元与数字化电能表是数字化变电站广泛使用的设备,其计量性能的准确性与可靠性是数字化电能计量系统平稳持续发展的重要保障,标准功率源是校验合并单元以及数字化电能表的核心设备,保证其性能可靠,功能完备是全面检测合并单元以及数字化电能表的前提基础。适用于数字化电能计量装置检测的标准功率源又分为三相程控功率源与标准数字功率源,分别用于校验合并单元以及数字表。目前传统的三相程控功率源在输出信号为互感器二次侧的5%以下时,产生的误差超限,且无实负荷输出功能,同时可叠加谐波含量与谐波次数有限,导致模拟量输入式合并单元的一些检测项目无法开展。而现阶段标准数字功率源技术尚不成熟,无统一标准,只能输出单一的SV报文,不能依照标准对数字化电能表的异常通信状态进行检测,此外,标准数字功率源输出的报文离散度不够精确,难以满足基本准确度的要求。对此,本文参考《模拟量输入式合并单元》以及《交流电测量设备特殊要求第三部分:数字化电能表》中的相关检测项目,对传统的三相程控功率源以及标准数字功率源从算法和硬件设计两方面进行改进:1、在算法上,针对传统DDS原理因相位截断产生系统误差的问题提出了一种改进DDS算法,针对传统PID控制算法中存在的温度影响,粗大误差累积,收敛速度慢的问题,提出了一种改进“PIDT”控制算法。此外,为了保证标准数字功率源可以有效的模拟通信异常,设计了2种随机序列生成算法,通过串口命令相互切换,保证标准数字功率源输出异常报文的随机特性。2、在硬件设计上,优化了三相程控功率源的信号生成模块以及采集反馈模块,采用高品质功率运放替代传统的升流器以及环形变压器,保证三相程控功率源可以输出任意波形,采用光口以太网芯片替代传统的网转光芯片,将输出接口配置为RMII类型,减小了报文离散度的时间偏差。对所研制标准功率源源的功能进行试验验证,试验结果表明,三相程控功率源的精度可达0.05级,实负荷功能正常,可以动态的复现互感器二次侧的波形,同时可以模拟合并单元的暂态分量。标准数字功率源输出可控,时间离散度不超过40ns,异常序列的自相关性较低且概率可控,满足合并单元以及数字表校验项目的设计需求