本公開涉及電能計量，具體而言，涉及一種電能計量方法、裝置及相關(guān)產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的不斷發(fā)展和電力系統(tǒng)的日益復(fù)雜，各種新型用電設(shè)備不斷涌現(xiàn)，用電環(huán)境也變得越來越復(fù)雜多樣。為保證現(xiàn)代電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效利用，研究出一套完備的電能計量方案至關(guān)重要。

2、現(xiàn)有的電能計量方式主要有全波電能計量方式和基波電能計量方式。這些電能方法的計量維度都比較單一，難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的需求。因此，亟需解決這一技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述情況，本公開實施例提供了一種電能計量方法、裝置及相關(guān)產(chǎn)品，旨在解決上述問題或者至少部分地解決上述問題。

2、第一方面，本公開實施例提供了一種電能計量方法，所述方法包括：

3、獲取預(yù)設(shè)數(shù)量周波內(nèi)的電壓采樣數(shù)據(jù)和電流采樣數(shù)據(jù)，所述電壓采樣數(shù)據(jù)和所述電流采樣數(shù)據(jù)是通過對待計量目標(biāo)的電壓信號、電流信號進(jìn)行同步采樣得到的；

4、利用預(yù)設(shè)信號分解算法，對所述電壓采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分解，得到電壓頻率分量；以及對所述電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分解，得到電流頻率分量；其中，所述電壓頻率分量和所述電流頻率分量中包括以下至少一種波：基波、諧波、間諧波；

5、針對所述電壓頻率分量中任一目標(biāo)分量，計算所述目標(biāo)分量，以及與所述目標(biāo)分量頻率相同的電流頻率分量之間的點積和，得到所述目標(biāo)分量對應(yīng)的波所產(chǎn)生的目標(biāo)電能；

6、根據(jù)各所述目標(biāo)電能，生成電能計量結(jié)果，所述電能計量結(jié)果中包括以下至少一種：基波總電能、諧波總電能、間諧波總電能；

7、以單周波為計量周期，計算所述電壓采樣數(shù)據(jù)與所述電流采樣數(shù)據(jù)之間的點積和，得到預(yù)設(shè)數(shù)量個單周波電能；

8、對所述預(yù)設(shè)數(shù)量個單周波電能進(jìn)行分類，得到正向電能集合和負(fù)向電能集合；

9、將所述正向電能集合和負(fù)向電能集合中各元素相加，得到總?cè)娔?；將所述電能計量結(jié)果、所述總?cè)娔?，作為最終電能計量結(jié)果。

10、第二方面，本公開實施例還提供了一種電能計量裝置，所述裝置包括：

11、獲取模塊，用于獲取預(yù)設(shè)數(shù)量周波內(nèi)的電壓采樣數(shù)據(jù)和電流采樣數(shù)據(jù)，所述電壓采樣數(shù)據(jù)和所述電流采樣數(shù)據(jù)是通過對待計量目標(biāo)的電壓信號、電流信號進(jìn)行同步采樣得到的；

12、分解模塊，用于利用預(yù)設(shè)信號分解算法，對所述電壓采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分解，得到電壓頻率分量；以及對所述電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分解，得到電流頻率分量；其中，所述電壓頻率分量和所述電流頻率分量中包括以下至少一種波：基波、諧波、間諧波；

13、第一計量模塊，用于針對所述電壓頻率分量中任一目標(biāo)分量，計算所述目標(biāo)分量，以及與所述目標(biāo)分量頻率相同的電流頻率分量之間的點積和，得到所述目標(biāo)分量對應(yīng)的波所產(chǎn)生的目標(biāo)電能；根據(jù)各所述目標(biāo)電能，生成電能計量結(jié)果，所述電能計量結(jié)果中包括以下至少一種：基波總電能、諧波總電能、間諧波總電能；

14、第二計量模塊，用于以單周波為計量周期，計算所述電壓采樣數(shù)據(jù)與所述電流采樣數(shù)據(jù)之間的點積和，得到預(yù)設(shè)數(shù)量個單周波電能；

15、分類模塊，用于對所述預(yù)設(shè)數(shù)量個單周波電能進(jìn)行分類，得到正向電能集合和負(fù)向電能集合；

16、第三計量模塊，將所述正向電能集合和負(fù)向電能集合中各元素相加，得到總?cè)娔?；將所述電能計量結(jié)果、所述總?cè)娔埽鳛樽罱K電能計量結(jié)果。

17、第三方面，本公開實施例還提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器；以及被安排成存儲計算機可執(zhí)行指令的存儲器，可執(zhí)行指令在被執(zhí)行時使處理器執(zhí)行上述電能計量方法的步驟。

18、第四方面，本公開實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機可讀存儲介質(zhì)存儲一個或多個程序，一個或多個程序當(dāng)被包括多個應(yīng)用程序的電子設(shè)備執(zhí)行時，使得電子設(shè)備執(zhí)行上述電能計量方法的步驟。

19、第五方面，本公開可選實現(xiàn)方式還提供一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品承載有程序代碼，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行如第一方面所述的電能計量方法的步驟。

20、借由上述技術(shù)方案，本公開實施例提供的電能計量方法、裝置及相關(guān)產(chǎn)品，該方法提出了一套完備的電能計量方案，可以從時域和頻域兩個維度分別進(jìn)行電能計量。具體的，針對頻域維度，利用信號分解算法處理電壓與電流采樣數(shù)據(jù)，可以分別提取到電壓采樣數(shù)據(jù)和電流采樣數(shù)據(jù)中的頻率分量；再計算頻率相同的電壓頻率分量和電流頻率分量間的點積和，從而可以確定各頻率波對應(yīng)的電能，對這些電能進(jìn)行分類匯總，從而得到基波總電能、諧波總電能、間諧波總電能中至少一種獨立電能。針對時域維度，考慮到在電力系統(tǒng)的實際運行過程中，常常會出現(xiàn)一系列極具挑戰(zhàn)的動態(tài)場景，比如負(fù)荷電流快速改變、潮流方向頻繁變換以及低功率因數(shù)等。在這些場景下，傳統(tǒng)的長周波電能計量方式往往難以捕捉到每一個瞬間的變化，從而導(dǎo)致在累加電能時會按照錯誤的方向進(jìn)行累計，進(jìn)而影響最終總電能的準(zhǔn)確性。因此，本實施例以單周波為計量周期來計量電能，單周波的時間極短，因此能夠在每一個單周波時間內(nèi)就對電壓和電流信號進(jìn)行及時的電能計算和方向判斷。一旦電能的方向發(fā)生改變，在下一個單周波的計量中就可以迅速做出響應(yīng)，因此極大地避免了由于電能方向的錯誤導(dǎo)致的電能累計錯誤問題，從而確保在電力系統(tǒng)處于動態(tài)場景時，也能計算出較準(zhǔn)確的總電能。通過將兩者結(jié)合，可以同時兼顧瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)情況下電能的準(zhǔn)確計量，相互彌補單一算法可能存在的誤差，從而大大提高電能計算的準(zhǔn)確性；可以適應(yīng)各種復(fù)雜的用電環(huán)境和不同類型的用電設(shè)備，使電能計算方案具有更廣泛的適用性；可以全面了解電能在時間和頻率兩個關(guān)鍵維度上的表現(xiàn)。從而對電能質(zhì)量進(jìn)行綜合評估，為改善電能質(zhì)量提供詳細(xì)的依據(jù)和方向。

21、上述說明僅是本公開技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本公開的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本公開的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本公開的具體實施方式。

技術(shù)特征：

1.一種電能計量方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用預(yù)設(shè)信號分解算法，對所述電壓采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分解，得到電壓頻率分量；以及對所述電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分解，得到電流頻率分量，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)頻率計算公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述電壓頻率分量和所述電流頻率分量中包括至少一種諧波和至少一種間諧波，所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)信號分解算法包括：快速傅里葉變換算法、小波變換算法或希爾伯特變換算法。

6.一種電能計量裝置，其特征在于，所述裝置包括：

7.一種電子設(shè)備，包括：

8.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲一個或多個程序，其特征在于，所述一個或多個程序當(dāng)被包括多個應(yīng)用程序的電子設(shè)備執(zhí)行時，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1-5任一所述方法的步驟。

9.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機程序產(chǎn)品承載有程序代碼，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行如權(quán)利要求1至5任意一項所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及電能計量技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種電能計量方法、裝置及相關(guān)產(chǎn)品；其方法包括：獲取多周波內(nèi)的電壓、電流采樣數(shù)據(jù)；利用預(yù)設(shè)信號分解算法對電壓、電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分解得到電壓、電流頻率分量；針對電壓頻率分量中任一目標(biāo)分量，計算其與目標(biāo)分量頻率相同的電流頻率分量之間的點積和，得到目標(biāo)電能；根據(jù)各目標(biāo)電能生成電能計量結(jié)果；以單周波為計量周期計算電壓、電流采樣數(shù)據(jù)之間的點積和，得到各個單周波電能；分類后得到正向、負(fù)向電能集合；將集合中各元素相加得到總?cè)娔堋１竟_提出了一套完備的電能計量方案，可以從時域和頻域兩個維度進(jìn)行電能計量，為改善電能質(zhì)量提供詳細(xì)的依據(jù)和方向。

技術(shù)研發(fā)人員：胡濤,馬建,溫和,郭闖,李敏,李冀,仝霞,劉玲,解進(jìn)軍,陳克緒,董宇,李雪誠
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)江西省電力有限公司供電服務(wù)管理中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26