一种电能表直流计量方法技术

本发明专利技术涉及一种电能表直流计量方法，包括如下步骤：S1.初始化运算所需的变量；S2.获取一个采样时刻点的电压、电流采样值数据(U,I)；S3.对(U,I)分别进行低通滤波；S4.对(U,I)进行消去直流偏置；S5.进行累加计算；S6.对累加次数进行判断，如counter>＝COUNTER_TH(其中COUNTER_TH为预设的累加次数门限值)，则进行电压、电流、功率值的计算，否则则跳转到S2步骤继续执行。其中，进行电压、电流、功率值的计算公式为：V_mean＝V_sum/counter*V_factor；I_mean＝I_sum/counter*I_factor；P＝P_sum/counter*P_factor。其中V_mean为计算输出的电压值，I_mean为计算输出的电流值，P为计算输出的功率值，V_factor,I_factor,P_factor可通过校准方法获得。本发明专利技术的特征在于，该方法为随着采样进行实时进行，具有节省计算时间的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种电能表直流计量方法
本专利技术涉及智能电能表、电能计量领域，尤其涉及一种直流电能计量方法。
技术介绍
当前，太阳能发电、电动汽车等的应用越来越广泛，在太阳能发电站，光电池组发电输出是直流电；在给电动汽车充电时，也多采用直流供电，因此，在这些供电充电的场合需要运用直流电能表对输出的电能量进行计量。现有的直流电能表实现方式多为，电压电流采样电路通过将输入的高电压大电流转换为小信号后输入到电能计量芯片的电压电流采样通道。计量芯片内部包含有可编程运算放大器PGA、A/D转换器、数字乘法器、数字低通滤波器、数字高通滤波器、数字积分器、频率转换器和通讯接口等功能模块。由专门的计量芯片负责实现计量功能，电表的其他功能由另一颗MCU芯片来实现，此种方式成本较高，占用面积较大。如今芯片技术飞速发展，对于以前需要专门硬件实现的数字滤波，积分等功能，也可以在通用MCU上通过软件来实现，如果MCU具有较为准确的ADC或搭配合适的ADC，即可以较低的硬件成本，实现直流计量功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于数字电能表的实现简便、运算量小且计量准确的直流电能计量方法。其特征在于可在直流电能计量装置上运行，所述直流电能计量装置应具备：电压采样电路、电流采样电路、数据采集模块数据计算模块。所述数据采集模块其实现方式可以为模数转换电路，所述数据计算模块其实现方式可以为微处理器芯片，所述数据采集模块和数据计算模块其实现方式也可以为将二者功能集成在一起的处理器芯片。本专利技术包括如下步骤：>S1.初始化运算所需的变量V_sum＝0，I_sum＝0，P_sum＝0，Counter＝0；S2.获取一个采样时刻点的电压、电流采样值数据(U,I)；S3.对(U,I)分别进行低通滤波；S4.对(U,I)进行消去直流偏置；S5.进行累加计算；S6.对累加次数进行判断，如counter>＝COUNTER_TH(其中COUNTER_TH为预设的累加次数门限值)，则进行电压、电流、功率值的计算，否则则跳转到S2步骤继续执行。S7.进行电压、电流、功率值的计算：V_mean＝V_sum/counter*V_factor；I_mean＝I_sum/counter*I_factor；P＝P_sum/counter*P_factor。其中V_mean为计算输出的电压值，I_mean为计算输出的电流值，P为计算输出的功率值，V_factor,I_factor,P_factor可通过校准方法获得。本专利技术的特征在于，该方法为随着采样进行实时进行，对比一次性获取大量采样点再统一进行计算的方式，具有充分利用时间，节省计算时间的特点。本专利技术所述步骤3中的低通滤波方法，其特征在于数字低通滤波器可选用IIR、FIR等方式实现，幅频特性可根据直流电能计量装置的参数需求来进行确定。附图说明图1为本专利技术运行平台示意图。图2为本专利技术方法的流程图。具体实施方式以下通过具体事例和附图对本专利技术进行详细的说明。如图1所示为本专利技术运行平台示意图，本专利技术面向的运行平台为直流电能计量装置上，所述直流电能计量装置应具备：电压采样电路、电流采样电路、数据采集模块数据计算模块。所述数据采集模块其实现方式可以为模数转换芯片，典型参数为：两路24位∑-△ADC，所述数据计算模块其实现方式可以为微处理器芯片，典型参数为32Mhz主频，32kRAM，256kROM。所述电压采样电路为电阻分压电路，电流采样电路未锰铜采样电路。系统采样率5000Hz,每个采样间隔为200us，所述算法部署在由采样数值获取成功触发的中断中，随着采样的进行，实时进行数据计算。如图2所示，为中断中部署的算法的执行过程：S1.初始化运算所需的变量V_sum＝0，I_sum＝0，P_sum＝0，Counter＝0；S2.获取一个采样时刻点的电压、电流采样值数据(U,I)；S3.对(U,I)分别进行低通滤波；S4.对(U,I)进行消去直流偏置；S5.进行累加计算；S6.对累加次数进行判断，如counter>＝COUNTER_TH(其中COUNTER_TH为预设的累加次数门限值，COUNTER_TH的典型值可针对采样率进行调整，本具体实施中采用5000)，则进行电压、电流、功率值的计算，否则则跳转到S2步骤继续执行。S7.进行电压、电流、功率值的计算：V_mean＝V_sum/counter*V_factor；I_mean＝I_sum/counter*I_factor；P＝P_sum/counter*P_factor。其中V_mean为计算输出的电压值，I_mean为计算输出的电流值，P为计算输出的功率值，V_factor,I_factor,P_factor可通过校准方法获得。采用该算法的直流表，具有较强的抗干扰能力，校准后具有较高的精度，误差可满足0.5S的要求。以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能表直流计量方法，其特征在于可在直流电能计量装置上运行，所述直流电能计量装置应具备：电压采样电路、电流采样电路、数据采集模块数据计算模块。所述数据采集模块其实现方式可以为模数转换电路，所述数据计算模块其实现方式可以为微处理器芯片，所述数据采集模块和数据计算模块其实现方式也可以为将二者功能集成在一起的处理器芯片。/n

【技术特征摘要】
1.一种电能表直流计量方法，其特征在于可在直流电能计量装置上运行，所述直流电能计量装置应具备：电压采样电路、电流采样电路、数据采集模块数据计算模块。所述数据采集模块其实现方式可以为模数转换电路，所述数据计算模块其实现方式可以为微处理器芯片，所述数据采集模块和数据计算模块其实现方式也可以为将二者功能集成在一起的处理器芯片。


2.根据权利要求1所述的一种电能表直流计量方法，其特征在于包括如下步骤：
S1.初始化运算所需的变量V_sum＝0，I_sum＝0，P_sum＝0，Counter＝0；
S2.获取一个采样时刻点的电压、电流采样值数据(U,I)；
S3.对(U,I)分别进行低通滤波；
S4.对(U,I)进行消去直流偏置；
S5.进行累加计算；
S6.对累加次数进行判断，如counter>＝COUNTER_TH(其中COUNTER_TH为预设的累加次数门限值)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁瑞朋，韩斌，焦再强，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37