基于瞬时功率的电能表电能计量方法、装置及储存介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于瞬时功率的电能表电能计量方法，其包括如下步骤：读取采样点的电压采样值，读取采样点的的电流采样值，将所述电压采样值与所述电流采样值通过瞬时功率公式计算得到采样点实时的瞬时功率；将瞬时功率运用脉冲频率计算公式转换成瞬时电能脉冲信号输出，所述瞬时电能脉冲信号输出至PWM计数器内，使得PWM计数器实时更新计数值。本发明专利技术能够代替传统采用平均功率法计量电能的方法，通过瞬时功率计量电能并输出脉冲，实时电能表电量数据的动态更新，其响应速度快，可达到微秒us级。us级。us级。

【技术实现步骤摘要】
基于瞬时功率的电能表电能计量方法、装置及储存介质


[0001]本专利技术涉及电测量
，特别是涉及一种基于瞬时功率的电能表电能计量方法。

技术介绍

[0002]对电能的准确计量是电力企业生产、经营、管理以及电网经济、稳定运行的重要环节，是电网公司开展电能公平贸易的基础保障。目前的电能计量装置主要采用平均功率法进行电能的计量，其电量数据更新速度慢，并且当前时刻的计量功率是上一个积分周期的平均功率，不能实时跟踪当前信号的变化，按照现在的标准，最少有60ms的滞后。因此，现有的电能计量装置存在如下缺陷：采用传统平均功率法计量电能的方法会出现较大的电能误差，与实际的工况不符，导致多计或少计的问题，且响应速度慢，无法达到微秒us级。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于瞬时功率的电能表电能计量方法，以解决传统电能计量装置电量数据更新速度、响应速度慢，电能计量准确率低的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于瞬时功率的电能表电能计量方法，其包括如下步骤：
[0005]S1、读取采样点的电压采样值；
[0006]S2、读取采样点的的电流采样值；
[0007]S3、将所述电压采样值与所述电流采样值通过瞬时功率公式计算得到瞬时功率；
[0008]S4、将所述瞬时功率运用脉冲频率计算公式转换成瞬时电能脉冲信号输出；
[0009]S5、所述瞬时电能脉冲信号输出至PWM计数器内，使得PWM计数器实时更新计数值。
[0010]优选地，在S3中，所述瞬时功率公式为p＝u
×
i，其中：u表示当前采样点读取的电压采样值；i表示当前采样点读取的电流采样值，通过瞬时功率公式将电压采样值u与电流采样值i相乘得到当前的瞬时功率p。
[0011]优选地，在S3中，还包括对所述电压采样值、电流采样值进行校准；将电压采样值与电压校准系数相乘得到校准后的电压采样值，以及将电流采样值与电压校准系数相乘得到校准后的电流采样值，校准后的电压采样值、电流采样值相乘，得到当前采样点的瞬时功率。
[0012]优选地，在S3中，还包括对所述瞬时功率进行相位补偿。
[0013]优选地，在S4中,所述脉冲频率计算公式为f＝(p
×
c)
÷
3600000，其中：p为当前的瞬时功率，c为脉冲常数；在脉冲频率计算中，自动调用脉冲常数c并利用脉冲频率计算公式转换成瞬时电能脉冲信号输出至PWM计数器内。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电能表电能计量装置，其包括读取模块，功率计算模块、相位补偿模块、脉冲频率模块以及PWM计数器；所述读取模块用于周期性读取所述采样点的电压采样值和电流采样值，所述功率计算模块根据所述读取模块读取到的
电压采样值与电流采样值、通过瞬时功率公式计算得到该采样点的瞬时功率，所述脉脉冲频率模块运用脉冲频率计算公式将瞬时功率转换成瞬时电能脉冲信号并输出至所述PWM计数器。
[0015]优选地，所述功率计算模块还包括对所述电压采样值、电流采样值进行校准；将电压采样值与电压校准系数相乘得到校准后的电压采样值，以及将电流采样值与电压校准系数相乘得到校准后的电流采样值，校准后的电压采样值、电流采样值相乘，得当前采样点的瞬时功率。
[0016]优选地，其还包括相位补偿模块，所述相位补偿模块用于对瞬时功率进行相位补偿。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种储存介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述瞬时功率的电能计量方法的步骤。
[0018]有益效果是：本专利技术能够代替传统采用平均功率法计量电能的方法，通过瞬时功率计量电能并输出脉冲，实时电能表电量数据的动态更新，其响应速度快，可达到微秒us级；同时，还可对得到的瞬时功率进行校准和相位补偿以提高检测的准确性。
附图说明
[0019]图1所示为基于本专利技术实施例的电能表电能计量流程图。
具体实施方式
[0020]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0021]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0023]现有电能表在进行电量计算时，主要采用秒平均功率进行计算，但在电能表刚加负载时往往还没有采集到秒平均功率，因此电能表在首次采集到秒平均功率前是无法计量电能的，这就导致电能表加负载初期电量更新较慢。并且当前时刻的计量功率是上一个积分周期的平均功率，不能实时跟踪当前信号的变化，按照现在的标准，最少有60ms的滞后。本专利技术主要通过瞬时功率计量电能并输出脉冲，实时电能表电量数据的动态更新。
[0024]如图1所示，为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术实施例提供了一种电能表电能计，包括：
[0025]S1、读取采样点的电压采样值；
[0026]S2、读取采样点的电流采样值；
[0027]S3、将所述电压采样值与所述电流采样值通过瞬时功率公式计算得到瞬时功率；
[0028]具体地，对采样点的电压信号和电流信号进行模数转换，得到对应的数字化结果的电压采样值u和电流采样值i；将电压采样值u和电流采样值i相乘得到瞬时功率p。其中，瞬时功率公式为p＝u
×
i，其中：u表示当前采样点读取的电压采样值；i表示当前采样点读取的电流采样值，通过瞬时功率公式将电压采样值u与电流采样值i相乘得到当前的瞬时功率p，上述步骤计算获得瞬时功率可
[0029]以作为电能计量的数据基础。
[0030]在本实施例中，为了提高检测的准确性，需要校准功率测量值的误差。在S3中，还包括对电压采样值、电流采样值进行校准；更详尽地，将电压采样值与电压校准系数相乘得到校准后的电压采样值，以及将电流采样值与电压校准系数相乘得到校准后的电流采样值，校准后的电压采样值、电流采样值相乘，得当前采样点的瞬时功率p。针对上述内容举例说明，例如：电压采样值＝12V，电流采样值＝10A，电压校准系数＝0.98，电流校准系数＝1.05，其中，通过标准设备校准，得到上面的电压校准系数、电流校准系数，即p＝10*12*1.05*0.98＝123.48(W)；通过校准功率测量值误差能够提高测量结果的精确度，使得到瞬时功率最大限度的接近理想采样瞬时功率。
[0031]在S3中，还包括对得到的瞬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于瞬时功率的电能表电能计量方法，其特征在于：其计量方法包括如下步骤：S1、读取采样点的电压采样值；S2、读取采样点的电流采样值；S3、将所述电压采样值与所述电流采样值通过预设瞬时功率公式计算得到采样点实时的瞬时功率；S4、将所述瞬时功率运用预设脉冲频率计算公式转换成瞬时电能脉冲信号输出；S5、所述瞬时电能脉冲信号输出至PWM计数器内，使得PWM计数器实时更新计数值。2.根据权利要求1所述的基于瞬时功率的动态电能计量方法，其特征在于：在S3中，所述瞬时功率公式为p＝u
×
i，其中：u表示当前采样点读取的电压采样值；i表示当前采样点读取的电流采样值，通过瞬时功率公式将电压采样值u与电流采样值i相乘得到瞬时功率p。3.根据权利要求2所述的基于瞬时功率的电能表电能计量方法，其特征在于：在S3中，还包括对所述电压采样值、电流采样值进行校准；将电压采样值与电压校准系数相乘得到校准后的电压采样值，以及将电流采样值与电压校准系数相乘得到校准后的电流采样值，校准后的电压采样值、电流采样值相乘，得到当前采样点的瞬时功率。4.根据权利要求2所述的基于瞬时功率的电能表电能计量方法，其特征在于：在S3中，还包括对所述瞬时功率进行相位补偿。5.根据权利要求1所述的基于瞬时功率的电能表电能计量方法，其特征在于：在S4中,所述脉冲频率计算公式为f＝(p...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾春山，闫垚峰，
申请(专利权)人：深圳市科陆精密仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：