列车用带相位自动校准功能的能量计算系统和方法技术方案

本发明专利技术提出一种列车用的能量计算系统和计算方法，能量计算系统用于计算交流电网电能，包括能量计，能量计包括处理器芯片，处理器芯片包括电网参数计算单元包括频率计算模块，具体包括：相位校准单元：用于根据标准电压信号和标准电流信号生成相位校准信号；锁相输出单元：根据电网电压信号、电网电流信号和相位校准信号生成电网频率信号。能量计算方法如下：电流互感器和电压互感器采集的信号传递至积分计算单元；积分计算单元的输出传递至坐标变换单元，锁相输出单元输出值反馈至坐标变换单元，q轴电流输出值PI校准器，PI校准器的输出传递至锁相输出单元，用以对锁相输出单元的输出信息进行相位补偿；锁相输出单元计算输出频率。

【技术实现步骤摘要】
列车用带相位自动校准功能的能量计算系统和方法
本专利技术涉及列车运行能量计算
，尤其涉及一种列车用带相位自动校准功能的能量计算系统和方法。
技术介绍
高速列车运行过程中，通过受电弓从25kV、50Hz交流电网获取牵引电能或回馈制动电能，单相交流电压和电流分别通过电压和电流互感器转化为能量计可读取的低压信号，能量计通过对输入信号进行分析，得到电压、电流有效值，有功、无功功率，功率因数，频率，牵引、再生能耗，总能耗，谐波(3、5、7、9次)有效值等。现有技术中电网设备应用的能量计包括专用电能芯片和处理器芯片(通常可采用DSP芯片)，其中专用电能芯片专用于能量分析的计算，计算结果将反馈到处理器芯片，作为生成控制数据的参考。这种能量计算系统结构复杂，且往往校准不便。
技术实现思路
本专利技术针对上述能量计存在的计算结构复杂，及校准问题，提供一种列车用带相位自动校准功能的能量计算系统。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种列车用带相位自动校准功能的能量计算系统，包括：一种列车用带相位自动校准功能的能量计算系统，用于计算交流电网电能，包括能量计，能量计连接电网电压互感器和电网电流互感器，用于获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车用带相位自动校准功能的能量计算系统，用于计算交流电网电能，包括能量计，能量计连接电网电压互感器和电网电流互感器，用于获取电网电压和电网电流，所述能量计包括处理器芯片，其特征在于：所述处理器芯片包括：电网参数计算单元：用于获取电网电流值和电网电压值并计算列车交流电网的电网参数；所述电网参数计算单元进一步包括频率计算模块，包括：相位校准单元：用于根据标准电压信号和标准电流信号生成相位校准信号；锁相输出单元：根据电网电压信号、电网电流信号和相位校准信号生成电网频率信号。

【技术特征摘要】
1.一种列车用带相位自动校准功能的能量计算系统，用于计算交流电网电能，包括能量计，能量计连接电网电压互感器和电网电流互感器，用于获取电网电压和电网电流，所述能量计包括处理器芯片，其特征在于：所述处理器芯片包括：电网参数计算单元：用于获取电网电流值和电网电压值并计算列车交流电网的电网参数；所述电网参数计算单元进一步包括频率计算模块，包括：相位校准单元：用于根据标准电压信号和标准电流信号生成相位校准信号；锁相输出单元：根据电网电压信号、电网电流信号和相位校准信号生成电网频率信号。2.如权利要求1所述的列车用带相位自动校准功能的能量计算系统，其特征在于：所述频率计算模块进一步包括：积分计算单元：用于获取电压互感器采集的电压进行积分计算；坐标变换单元：获取积分计算单元计算获得的正交数据和锁相输出单元输出的数据，并进行坐标变换，获取变换后的电压d轴和q轴分量；所述锁相输出单元获取坐标变换单元输出的变换信号，对信号进行PI锁相控制，并输出频率信号。3.如权利要求2所述的列车用带相位自动校准功能的能量计算系统，其特征在于：所述相位校准单元包括PI校准器，获取坐标变换单元输出的电流信号并进行PI控制输出。4.如权利要求1或3所述的列车用带相位自动校准功能的能量计算系...

【专利技术属性】
技术研发人员：林显琦，杨东军，张利军，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37