[發(fā)明專(zhuān)利]基于瞬時(shí)功率的電能表電能計(jì)量方法、裝置及儲(chǔ)存介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011166109.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112444671A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾春山;閆垚峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市科陸精密儀器有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R22/10
• 分類(lèi)號(hào): G01R22/10;G01R21/133;G01R21/06;G01R21/127
• 代理公司: 深圳國(guó)新南方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44374
• 代理人: 周雷

本發(fā)明涉及一種基于瞬時(shí)功率的電能表電能計(jì)量方法，其包括如下步驟：讀取采樣點(diǎn)的電壓采樣值，讀取采樣點(diǎn)的的電流采樣值，將所述電壓采樣值與所述電流采樣值通過(guò)瞬時(shí)功率公式計(jì)算得到采樣點(diǎn)實(shí)時(shí)的瞬時(shí)功率；將瞬時(shí)功率運(yùn)用脈沖頻率計(jì)算公式轉(zhuǎn)換成瞬時(shí)電能脈沖信號(hào)輸出，所述瞬時(shí)電能脈沖信號(hào)輸出至PWM計(jì)數(shù)器內(nèi)，使得PWM計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)更新計(jì)數(shù)值。本發(fā)明能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)采用平均功率法計(jì)量電能的方法，通過(guò)瞬時(shí)功率計(jì)量電能并輸出脈沖，實(shí)時(shí)電能表電量數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新，其響應(yīng)速度快，可達(dá)到微秒us級(jí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于瞬時(shí)功率的電能表電能計(jì)量方法。

背景技術(shù)

對(duì)電能的準(zhǔn)確計(jì)量是電力企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理以及電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)公司開(kāi)展電能公平貿(mào)易的基礎(chǔ)保障。目前的電能計(jì)量裝置主要采用平均功率法進(jìn)行電能的計(jì)量，其電量數(shù)據(jù)更新速度慢，并且當(dāng)前時(shí)刻的計(jì)量功率是上一個(gè)積分周期的平均功率，不能實(shí)時(shí)跟蹤當(dāng)前信號(hào)的變化，按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，最少有60ms的滯后。因此，現(xiàn)有的電能計(jì)量裝置存在如下缺陷：采用傳統(tǒng)平均功率法計(jì)量電能的方法會(huì)出現(xiàn)較大的電能誤差，與實(shí)際的工況不符，導(dǎo)致多計(jì)或少計(jì)的問(wèn)題，且響應(yīng)速度慢，無(wú)法達(dá)到微秒us級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于瞬時(shí)功率的電能表電能計(jì)量方法，以解決傳統(tǒng)電能計(jì)量裝置電量數(shù)據(jù)更新速度、響應(yīng)速度慢，電能計(jì)量準(zhǔn)確率低的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于瞬時(shí)功率的電能表電能計(jì)量方法，其包括如下步驟：

S1、讀取采樣點(diǎn)的電壓采樣值；

S2、讀取采樣點(diǎn)的的電流采樣值；

S3、將所述電壓采樣值與所述電流采樣值通過(guò)瞬時(shí)功率公式計(jì)算得到瞬時(shí)功率；

S4、將所述瞬時(shí)功率運(yùn)用脈沖頻率計(jì)算公式轉(zhuǎn)換成瞬時(shí)電能脈沖信號(hào)輸出；

S5、所述瞬時(shí)電能脈沖信號(hào)輸出至PWM計(jì)數(shù)器內(nèi)，使得PWM計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)更新計(jì)數(shù)值。

優(yōu)選地，在S3中，所述瞬時(shí)功率公式為p＝u×i，其中：u表示當(dāng)前采樣點(diǎn)讀取的電壓采樣值；i表示當(dāng)前采樣點(diǎn)讀取的電流采樣值，通過(guò)瞬時(shí)功率公式將電壓采樣值u與電流采樣值i相乘得到當(dāng)前的瞬時(shí)功率p。

優(yōu)選地，在S3中，還包括對(duì)所述電壓采樣值、電流采樣值進(jìn)行校準(zhǔn)；將電壓采樣值與電壓校準(zhǔn)系數(shù)相乘得到校準(zhǔn)后的電壓采樣值，以及將電流采樣值與電壓校準(zhǔn)系數(shù)相乘得到校準(zhǔn)后的電流采樣值，校準(zhǔn)后的電壓采樣值、電流采樣值相乘，得到當(dāng)前采樣點(diǎn)的瞬時(shí)功率。

優(yōu)選地，在S3中，還包括對(duì)所述瞬時(shí)功率進(jìn)行相位補(bǔ)償。

優(yōu)選地，在S4中,所述脈沖頻率計(jì)算公式為f＝(p×c)÷3600000，其中：p為當(dāng)前的瞬時(shí)功率，c為脈沖常數(shù)；在脈沖頻率計(jì)算中，自動(dòng)調(diào)用脈沖常數(shù)c并利用脈沖頻率計(jì)算公式轉(zhuǎn)換成瞬時(shí)電能脈沖信號(hào)輸出至PWM計(jì)數(shù)器內(nèi)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電能表電能計(jì)量裝置，其包括讀取模塊，功率計(jì)算模塊、相位補(bǔ)償模塊、脈沖頻率模塊以及PWM計(jì)數(shù)器；所述讀取模塊用于周期性讀取所述采樣點(diǎn)的電壓采樣值和電流采樣值，所述功率計(jì)算模塊根據(jù)所述讀取模塊讀取到的電壓采樣值與電流采樣值、通過(guò)瞬時(shí)功率公式計(jì)算得到該采樣點(diǎn)的瞬時(shí)功率，所述脈脈沖頻率模塊運(yùn)用脈沖頻率計(jì)算公式將瞬時(shí)功率轉(zhuǎn)換成瞬時(shí)電能脈沖信號(hào)并輸出至所述PWM計(jì)數(shù)器。

優(yōu)選地，所述功率計(jì)算模塊還包括對(duì)所述電壓采樣值、電流采樣值進(jìn)行校準(zhǔn)；將電壓采樣值與電壓校準(zhǔn)系數(shù)相乘得到校準(zhǔn)后的電壓采樣值，以及將電流采樣值與電壓校準(zhǔn)系數(shù)相乘得到校準(zhǔn)后的電流采樣值，校準(zhǔn)后的電壓采樣值、電流采樣值相乘，得當(dāng)前采樣點(diǎn)的瞬時(shí)功率。

優(yōu)選地，其還包括相位補(bǔ)償模塊，所述相位補(bǔ)償模塊用于對(duì)瞬時(shí)功率進(jìn)行相位補(bǔ)償。