[發明專利]一種波動負荷下的電能精確計量方法及計量裝置

有效

• 申請號: 201510356053.1
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN104914304B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 吳章憲;劉笑菲
• 申請（專利權）人: 煙臺東方威思頓電氣有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙)37225
• 代理人: 梁翠榮

1.一種波動負荷下的電能精確計量方法，其特征在于按照以下步驟進行：

1）、電壓和電流模擬量經AD模數轉換芯片進行模數轉換，轉換后的電流信號接入移相濾波器進行角差補償，移相濾波器輸出的數字電流信號以及AD模數轉換芯片輸出的電壓數字信號一起接入瞬時功率計算器；

2）、瞬時功率計算器采用點積乘法器來進行運算，k時刻的瞬時功率p（k）與電壓u（k）、電流i（k）關系如下式：

；

3）、瞬時功率p（k）接入單周期時間窗積分器；單周期時間窗積分器經積分后輸出單周期平均功率P_s：

瞬時功率p（k）輸入后，累加器對p（k）進行累加，若累加的個數大于等于一個時間窗口T，則將累加器中的數值除以時間窗口T，如下式所示，積分器輸出更新后的平均功率P_s，并清空累加器；若累加的個數仍然小于一個時間窗口T，積分器保持輸出上一個時間窗口T的平均功率；

；

4）、單周期平均功率P_s分別接入到脈沖發送器和電能累計器，進行電能脈沖輸出與正反向有、無功電能的累加；

所述的脈沖發送器在接收到單周期平均功率后，將該單周期平均功率值乘以一個工頻周期的時間，相乘后的值若大于等于0，則累加入正向電能寄存器，相乘后的值若小于0，則累加入反向電能寄存器，當正向電能寄存器與反向電能寄存器其中任意一個大于一個脈沖常數C的電量閥值E時，脈沖發送器輸出一個脈沖，并且清零該寄存器；其中，脈沖常數C指一個千瓦時電量需要發送C個脈沖，則電量閥值E按下式進行計算：

；

所述的電能累計器在接收到單周期平均功率后，存入輸出緩存區中，緩存區寫入地址指針加1，電能累計器將單周期平均功率緩存區以及當前寫入指針地址輸出給后續單元處理。

2.如權利要求1所述的波動負荷下的電能精確計量方法，其特征在于：所述的時間窗口T為一個工頻周期時間內的最大瞬時功率個數，當電網頻率f變化時，時間窗口T根據AD模數轉換芯1采樣率f_s按下式進行實時調整：

。

3.如權利要求1所述的波動負荷下的電能精確計量方法，其特征在于：所述的AD模數轉換芯片的采樣率為16KHZ以上。

4.如權利要求1所述的波動負荷下的電能精確計量方法，其特征在于：所述的移相濾波器采用一階FIR濾波器。