三相三线电能表交流磁场下防干扰电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种三相三线电能表交流磁场下防干扰电路及方法，属于电能计量技术领域。电能表的电流采样回路包含采样元件部分、信号转换及滤波电路部分和计量部分，采样元件部分包括A相采样元件和C相采样元件，信号转换及滤波电路部分包括A相信号转换及滤波电路和C相信号转换及滤波电路。信号转换及滤波电路部分还包括B相信号转换及滤波电路，B相信号转换及滤波电路的输入端悬空、输出端与所计量部分的B相输入端相连接。本发明专利技术通过B相信号转换及滤波电路来采集因交流磁场产生的感应电流，然后利用该感应电流计算出补偿值，从而消除交流磁场环境对功率计量造成的干扰，同时还具有简单、可靠，易于实现等优点。易于实现等优点。易于实现等优点。

【技术实现步骤摘要】
三相三线电能表交流磁场下防干扰电路及方法


[0001]本专利技术涉及电能计量
，具体涉及一种三相三线电能表交流磁场下防干扰的电路，还涉及一种防干扰的方法。

技术介绍

[0002]目前，国内电能表技术规范中都明确了电能表在0.5mt工频交流磁场环境中的工作要求。例如南方电网的《D级三相多功能电能表技术规范书》中“4.7.11外部影响量”部分对0.5mT工频磁场无负载工况要求：“电能表处于工作状态，电流线路无电流，将其放置在0.5mT工频磁场干扰中，在20倍潜动时间内电能表的测试输出不应产生多于一个的脉冲”。但是，高精度三相电能表电能信号的采样精度为毫伏级，微小的磁场波动也可能引入电能计量误差，且电能表现场交流磁场环境复杂，因此必须采取相应的防干扰措施。
[0003]针对三相三线电能表，公开号为CN111830297 A的中国专利技术专利申请公开了一种电能表0.5mT工频磁场下防干扰的方法，该方法依次执行以下步骤：1)上电初始化；2)对电能表的输出功率进行采样，如果功率大于第一预设值，进入步骤3)，否则进入步骤4)；执行常规的计量功能，回到步骤2)；4)将采样到的功率与第二预设值进行比较，如果连续采样到N次小于第二预设值，进入步骤5)；5)进入工频磁场判定流程，每秒采样电能表的电压电流功率数据，设定一个统计周期，每个统计周期结束后，进入步骤6)；6)根据上一个统计周期采样的功率，判断上一个统计周期的工磁场状态，如果判定处于工频磁场状态进入步骤7)；7)在确定上一个统计周期内、电能表处于工频磁场状态下，将当前而来的脉冲信号屏蔽。然而，上述按在实际应用工况中需要满足一定的磁场条件，在用户大功率用电情况下，无法避免交流磁场引入的电能计量误差。另一方面，现场用电环境磁场多变且复杂，以上判断条件容易出现状况误判，在用户小功率用电环境下若产生误判会将用户实际电能累计舍去，造成计量误差。同时，该方案仅针对0.5mt工频磁场，无法避免强交流磁场环境引入的误差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种三相三线电能表交流磁场下防干扰电路及方法，其目的是：应对不同交流磁场下的干扰，同时避免防干扰措施对计量精度产生影响。
[0005]本专利技术技术方案如下：三相三线电能表交流磁场下防干扰电路，所述三相三线电能表的电流采样回路包含采样元件部分、信号转换及滤波电路部分和计量部分，所述采样元件部分包括A相采样元件和C相采样元件，信号转换及滤波电路部分包括A相信号转换及滤波电路和C相信号转换及滤波电路；A相采样元件的输出端与A相信号转换及滤波电路的输入端相连接，A相信号转换及滤波电路的输出端与计量部分的A相输入端相连接；C相采样元件的输出端与C相信号转换及滤波电路的输入端相连接，C相信号转换及滤波电路的输出端与计量部分的C相输入端相连接，所述信号转换及滤波电路部分还包括B相信号转换及滤波电路，B相信号转换及滤波电路的输入端悬空、输出端与所计量部分的B相输入端相连接。
[0006]作为所述三相三线电能表交流磁场下防干扰电路的进一步改进：采样元件与信号转换及滤波电路之间以及信号转换及滤波电路与计量元件之间均通过双绞线进行连接。
[0007]作为所述三相三线电能表交流磁场下防干扰电路的进一步改进：B相信号转换及滤波电路位于A相信号转换及滤波电路和C相信号转换及滤波电路的中间。
[0008]作为所述三相三线电能表交流磁场下防干扰电路的进一步改进：B相信号转换及滤波电路与A相信号转换及滤波电路以及C相信号转换及滤波电路的布局布板结构完全相同。
[0009]本专利技术还提供了一种基于上述三相三线电能表交流磁场下防干扰电路的方法：计算功率时，通过电能表采集到的电压和电流计算出功率的初始计算值P0，然后根据计量部分B相输入端获取到的感应电流和电能表采集到的电压值来计算补偿功率P1，将P0与P1之和作为功率的最终计算值。
[0010]作为所述方法的进一步改进：补偿功率 ，其中为A相与B相之间的电压，为C相与B相之间的电压。
[0011]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术通过输入端悬空的B相信号转换及滤波电路来采集因交流磁场产生的感应电流，然后利用该感应电流计算出补偿值，从而消除交流磁场环境对功率计量造成的干扰；（2）本专利技术简单、可靠，易于实现，不会引入新的计量误差，稳定性好，可靠性高；（3）本专利技术采用双绞线进行连接，相对于如图2所示的传统方式，可以使连接线在交流磁场中的有效感应面积趋近于零，避免连接部分在磁场干扰作用下引入计量误差。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的电流采样回路的示意图；图2为现有的电流采样回路的示意图。
[0013]图中：1、采样元件部分；2、信号转换及滤波电路部分；3、计量部分；4、B相信号转换及滤波电路。
[0014]AI+、AI
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分别为A相电流采样信号（即A相电流）的正端和负端；CI+、CI
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分别为C相电流采样信号（即C相电流）的正端和负端；UAI+、UAI
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分别为A相电流采样信号及磁场在信号转换及滤波电路的A相部分产生的A相感应电流之和转换成的电压信号（用于表示的大小）的正端和负端；UBI+、UBI
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分别为B相采集到的感应电流信号（即的大小）的正端和负端；UCI+、UCI
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分别为C相电流采样信号及磁场在信号转换及滤波电路的C相部分产生的C相感应电流之和转换成的电压信号（用于表示的大小）的正端和负端。
具体实施方式
[0015]下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案：对于三相三线电能表而言，正常计量时只需要检测A相电流和C相电流，以及A相与B相之间的电压、C相与B相之间的电压。
[0016]如图2，传统的三相三线电能表的电流采样回路包含采样元件部分1、信号转换及滤波电路部分2和计量部分3。采样元件部分1包括A相采样元件和C相采样元件，信号转换及滤波电路部分2包括A相信号转换及滤波电路和C相信号转换及滤波电路。A相采样元件的输出端与A相信号转换及滤波电路的输入端相连接，A相信号转换及滤波电路的输出端与计量部分3的A相输入端相连接；C相采样元件的输出端与C相信号转换及滤波电路的输入端相连接，C相信号转换及滤波电路的输出端与计量部分3的C相输入端相连。
[0017]在无交流磁场影响下，电能计量公式为：。其中为A相与B相之间的电压，为C相与B相之间的电压，为A相电流，为C相电流。
[0018]但是，如果在交流磁场环境中，将引入A相与C相的感应电流，将A相的感应电流记为，C相的感应电流记为。因此，在交流磁场环境下三相三线电能表计量的功率值实际为：。
[0019]为解决上述问题，如图2，本实施例在所述信号转换及滤波电路部分2增加B相信号转换及滤波电路4，B相信号转换及滤波电路4的输入端悬空、输出端与所计量部分3的B相输入端相连接。
[0020]优选的，B相信号转换及滤波电路4位于A相信号转换及滤波电路和C相信号转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三相三线电能表交流磁场下防干扰电路，所述三相三线电能表的电流采样回路包含采样元件部分（1）、信号转换及滤波电路部分（2）和计量部分（3），所述采样元件部分（1）包括A相采样元件和C相采样元件，信号转换及滤波电路部分（2）包括A相信号转换及滤波电路和C相信号转换及滤波电路；A相采样元件的输出端与A相信号转换及滤波电路的输入端相连接，A相信号转换及滤波电路的输出端与计量部分（3）的A相输入端相连接；C相采样元件的输出端与C相信号转换及滤波电路的输入端相连接，C相信号转换及滤波电路的输出端与计量部分（3）的C相输入端相连接，其特征在于：所述信号转换及滤波电路部分（2）还包括B相信号转换及滤波电路（4），B相信号转换及滤波电路（4）的输入端悬空、输出端与所计量部分（3）的B相输入端相连接。2.如权利要求1所述的三相三线电能表交流磁场下防干扰电路，其特征在于：采样元件与信号转换及滤波电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨业旺，郝世凯，司加祯，卢志强，李静伟，张福强，陈斐，袁阔，董新超，杨运卿，
申请(专利权)人：烟台东方威思顿电气有限公司，
类型：发明
国别省市：