本發(fā)明涉及電能表計量技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及電能表的電能信號的非整周期采樣方法。
背景技術(shù):
目前隨著非線性負(fù)荷(太陽能,風(fēng)能并網(wǎng)以及整流器、變頻調(diào)速裝置、電弧爐、軋鋼機、電力機車以及熒光燈為代表的電力電子裝置)越來越多地應(yīng)用于電力系統(tǒng),使電網(wǎng)中電壓、電流波形往往偏離正弦波形,使傳統(tǒng)的基于穩(wěn)態(tài)正弦功理論的計量方式難以滿足這種帶有諧波的畸變負(fù)荷條件下準(zhǔn)確計量的要求。
這一方面反映出現(xiàn)有電能表在設(shè)計上存在局限性,另一方面也體現(xiàn)了現(xiàn)有電能表檢測手段及溯源體系的不足。如在電能表的現(xiàn)場檢定工作中發(fā)現(xiàn),當(dāng)負(fù)荷波動比較大時,大部分現(xiàn)場用電能表在與標(biāo)準(zhǔn)電能表的走字比對試驗中,誤差波動比較明顯,并且波動規(guī)律不統(tǒng)一,甚至出現(xiàn)誤差超差。這是因為傳統(tǒng)電能表的測試條件一般要求穩(wěn)態(tài)功率源,波動負(fù)載下的計量精度往往得不到考核,而實際運行狀況下的負(fù)荷常常不是穩(wěn)態(tài)的,因此,能夠準(zhǔn)確測量電能表的基波、諧波和全波電能是準(zhǔn)確計量電能的基本前提, 而由于輸入信號和采樣信號的頻率很難達(dá)到一致,傳統(tǒng)的采樣方法及采樣裝置已無法滿足要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的采樣技術(shù)無法滿足準(zhǔn)確測量基波、諧波及全部電能的缺陷,提供一種電能表的電能信號的非整周期采樣方法,具體為:
一種電能表的電能信號的非整周期采樣方法,包括如下步驟:
采用輸入信號對電能信號進行采樣;
分別測量輸入信號的頻率和電能信號的頻率;
根據(jù)輸入信號的頻率和電能信號的頻率計算補償量值;
用補償量值對電能信號的頻率進行補償。
上述電能表的電能信號的非整周期采樣方法,其中,根據(jù)輸入信號的頻率和電能信號的頻率計算補償量值的方法為:輸入信號的頻率與電能信號的頻率作差運算,得到的值為補償量值。
上述電能表的電能信號的非整周期采樣方法,其中,用補償量值對電能信號的頻率進行補償?shù)姆椒椋簩㈦娔苄盘柕念l率加上補償量值,即得到補償后的電能信號的頻率。
上述電能表的電能信號的非整周期采樣方法,其中,所述采用輸入信號對電能信號進行采樣之前,還包括:所述輸入信號經(jīng)過電壓分壓器分壓。
上述電能表的電能信號的非整周期采樣方法,其中,所述采用輸入信號對電能表的電能信號進行采樣之前,還包括:將經(jīng)過電壓分壓器分壓后的所述輸入信號變換為模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以識別的小信號。
上述任意一項所述的電能表的電能信號的非整周期采樣方法,其中,所述方法中,輸入信號的頻率與所述電能信號的頻率不同。
本發(fā)明技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:通過計算不補償量提高計算精度,從而無需電能信號的頻率與輸入信號的頻率一致,有效完成了電能信號的頻率與輸入信號的頻率不一致情況下對電能信號的采樣,誤差小,采樣方法及系統(tǒng)適用范圍廣,為準(zhǔn)確測量電能表的諧波提供一個可靠的前提條件。輸入信號對電能信號進行采樣前,首先經(jīng)過電壓分壓器和電流互感器,有效保障了采集電能信號的輸入信號的電壓穩(wěn)定且能夠被模數(shù)轉(zhuǎn)換器所識別,提高了電能表的電能信號的非正周期采樣的正確率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例:
本實施例提供一種電能表的電能信號的非整周期采樣方法,如圖1所示,包括如下步驟:
步驟S1,采用輸入信號對電能信號進行采樣,其中,電能信號可以是電壓信號也可以是電流信息,根據(jù)需求而進行設(shè)定。
步驟S2,分別測量輸入信號的頻率和電能信號的頻率,測量頻率可以采用直接測量法、測周期法、等精度測頻和基于符合電路的游標(biāo)發(fā)等精度測量,本實施例優(yōu)選采用直接測量法測量輸入信號的頻率P1和電能信號的頻率P2。
步驟S3,根據(jù)輸入信號的頻率和電能信號的頻率計算補償量值。
步驟S4,采用補償量值對電能信號的頻率進行補償。
本實施例提供的電能表的電能信號的非整周期采樣方法,有效完成了電能信號的頻率與輸入信號的頻率不一致情況下對電能信號的采樣,誤差小,采樣方法及系統(tǒng)適用范圍廣,為準(zhǔn)確測量電能表的諧波提供一個可靠的前提條件。
作為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例,步驟S3中,根據(jù)輸入信號的頻率和電能信號的頻率計算補償量值的方法為:輸入信號的頻率與電能信號的頻率作差運算,得到的值為補償量值,即補償量值P0=P1-P2。
作為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例,步驟S4中,采用補償量值對電能信號的頻率進行補償?shù)姆椒椋簩㈦娔苄盘柕念l率加上補償量值,即得到補償后的電能信號的頻率,也就是執(zhí)行算法P2′=P2+P0。
作為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例,在采用輸入信號對電壓信號進行采樣前,還包括:將輸入信號經(jīng)過電壓分壓器分壓,以穩(wěn)定輸入信號的電壓,其中,電壓分壓器可以是電阻分壓器。
在此基礎(chǔ)上,進一步的,在采用輸入信號對電能表的電能信號進行采樣之前,還包括:將經(jīng)過點壓分壓器后的輸入信號變換為模式轉(zhuǎn)換器可以識別的小信號,如此,輸入信號便可以對電能表的電能信號進行采樣。
本實施例中,將輸入信號首先經(jīng)過電壓分壓器和電流互感器,有效保障了采集電能信號的輸入信號的電壓穩(wěn)定且能夠被模數(shù)轉(zhuǎn)換器所識別,提高了電能表的電能信號的非正周期采樣的正確率。
上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。