【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电能测量，更具体地说，它涉及一种高精度电能测量系统。
技术介绍
1、随着社会的逐渐发展，电力系统的稳定运行变的越来越重要，而电能测量是电力系统中关键的控制和管理手段之一，通过对电能的准确测量和计算，可以保证电力系统的稳定运行；电能测量技术是通过测量电能的参数来确定电能的大小。
2、考虑到电能计量的准确性，市场上的电能表在适用范围上各不相同，且对谐波信号、非稳态畸变信号复杂信号条件下的电能计量不够成熟；现在，电路中谐波电压和电流成分不断增加，导致电压，电流波形发生较大的畸变，谐波影响电能表的准确计量，因此设计一种高精度电能测量系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高精度电能测量系统，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、第一方面，本申请实施例提供了一种高精度电能测量系统，包括相互连接的数据采集模块和电能计量芯片，数据采集模块用于采集待测电路中的电参量，并将电参量传输至电能计量芯片，电能计量芯片根据电参量计算在检测时间段内的电能数据，并将电能数据传输至数据采集模块，数据采集模块还用于将电能数据转化为数字信号并显示；
4、系统还包括处理模块和谐波模块，处理模块与电能计量芯片连接，并用于进行逻辑运算，以及获取、执行和下发电能采集指令；
5、谐波模块分别与数据采集模块和电能计量芯片连接，谐波模块基于fft算法电参量中的对电压信号、电流信号进行频
6、本专利技术的有益效果是：本方案中，各个不同模块构成的高精度测量系统，通过电能计量芯片可以准确的计量电能，大大降低误差，该芯片基于电能计量原理和集成电路技术结合，电能计算反响快，该电能测量系统的适用范围广，可以应用在学校、商业、工业等各种场所。
7、本方案中，通过谐波模块可以提高电能计量的准确性，避免电路中的谐波信号、非稳态畸变信号等复杂信号对电能的计量造成影响，在目前电路中谐波电压和谐波电流成分不断增加而导致电压、电流波形发生较大畸变的情况下，极大的降低了谐波对电能准确计量的影响。
8、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
9、进一步，上述系统还包括与数据采集模块连接的稳压保护模块，稳压保护模块，用于在电能测量时安装于待测电路中，还用于当待测电路的电压值超出或低于处理模块中预置的数值范围时，对待测电路的电压值进行调控。
10、采用上述进一步方案的有益效果是：在高精度测量系统中新增稳压保护模块，能够使待测电路中电压趋于在稳定范围内，电压保持稳定，进而能够避免电压时而高、时而低导致的电压影响电能测量，减小电压对电能准确测量的影响。
11、进一步，上述系统还包括与处理模块连接的存储模块，存储模块，用于按照时序对电参量，以及电参量对应的电能数据进行保存；还用于当自身存储空间低于预设内存时，按照保存时长进行内存清理。
12、采用上述进一步方案的有益效果是：在高精度测量电能系统中存储模块的设计自动清理功能，可以在存储模块的可用内存低于预设内存时，如低于2g时，将保存在存储模块中按时间最长的数据进行删除，从而实现新数据可存储，避免存储空间不够导致的数据存储异常。
13、进一步，上述系统还包括与存储模块连接的通信模块，通信模块用于将存储的数据传输至远程服务器。
14、采用上述进一步方案的有益效果是：该通信模块可以将采集到的数据传输到远程服务器上，而远程服务器，可以对接收到的数据进行分析和处理，从而生成相应的报表和分析结果。
15、进一步，上述数据采集模块包括电流互感器、电压互感器、ad转换器和显示屏。
16、采用上述进一步方案的有益效果是：电能计量芯片利用电流互感器和电压互感器采集的电流和电压进行电能的计算而生成电能数据，ad转换器将电能数据转换为数字信号，并通过显示屏进行显示。
17、进一步，上述处理模块包括控制器、运算器和寄存器。
18、采用上述进一步方案的有益效果是：运算器可以执行各种算术和逻辑运算操作，完成各种数据的加工处理；控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生各种操作控制信号，进行正确地建立数据通路，完成取指令和执行指令的控制；寄存器可以用来保存计算机程序的中间结果，为随后的指令快速提供操作数，避免把中间结果存入内存，再读取内存的操作。
19、进一步，上述电能计量芯片的型号具体为ade7953acpz。
20、采用上述进一步方案的有益效果是：该型号的带能计量芯片具有高精度的电能计量功能，可实现0.1％的误差。
21、进一步，上述数据采集模块还连接有功率分析仪，功率分析仪，用于根据数字信号获取功率因数。
22、采用上述进一步方案的有益效果是：功率因数作为用来衡量数据采集器对电能利用效率的一个指标，功率分析仪测量的功率因数可以显示数据采集模块在消耗电能时的效率，以及电气设备对电能的利用程度，以进行电气设备能效和能源管理的评估。
23、进一步，上述谐波模块还连接有谐波表。
24、采用上述进一步方案的有益效果是：实现交流谐波电压值的测量，提高电能的测量精度。
25、第二方面，本申请实施例提供了如第一方面中任一项的一种高精度电能测量系统在电能测量中的应用。
26、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下的有益效果：
27、在本申请中，利用各个不同模块构成的高精度测量系统；其中，电能计量芯片可以准确的计量电能，大大降低误差，该芯片基于电能计量原理和集成电路技术结合，电能计算反响快，该电能测量系统的适用范围广，可以应用在学校、商业、工业等各种场所；同时通过谐波模块可以提高电能计量的准确性，避免电路中的谐波信号、非稳态畸变信号等复杂信号对电能的计量造成影响，在目前电路中谐波电压和谐波电流成分不断增加而导致电压、电流波形发生较大畸变的情况下，极大的降低了谐波对电能准确计量的影响。
28、在本申请中，在高精度测量系统中新增稳压保护模块，能够使待测电路中电压趋于在稳定范围内，电压保持稳定，进而能够避免电压时而高、时而低导致的电压影响电能测量，减小电压对电能准确测量的影响；同时在高精度测量电能系统中存储模块的设计自动清理功能，可以在存储模块的可用内存低于预设内存时，如低于2g时，将保存在存储模块中按时间最长的数据进行删除，从而实现新数据可存储，避免存储空间不够导致的数据存储异常。
29、在本申请中，利用功率分析仪测量的功率因数可以显示数据采集模块在消耗电能时的效率，以及电气设备对电能的利用程度，以进行电气设备能效和能源管理的评估。
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1.一种高精度电能测量系统，其特征在于，包括相互连接的数据采集模块和电能计量芯片，所述数据采集模块用于采集待测电路中的电参量，并将所述电参量传输至所述电能计量芯片，所述电能计量芯片根据所述电参量计算在检测时间段内的电能数据，并将所述电能数据传输至数据采集模块，所述数据采集模块还用于将所述电能数据转化为数字信号并显示；
2.根据权利要求1所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述系统还包括与数据采集模块连接的稳压保护模块，所述稳压保护模块，用于在电能测量时安装于所述待测电路中，还用于当待测电路的电压值超出或低于处理模块中预置的数值范围时，对所述待测电路的电压值进行调控。
3.根据权利要求1所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述系统还包括与处理模块连接的存储模块，所述存储模块，用于按照时序对所述电参量，以及电参量对应的电能数据进行保存；还用于当自身存储空间低于预设内存时，按照保存时长进行内存清理。
4.根据权利要求1所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述系统还包括与存储模块连接的通信模块，所述通信模块用于将存储的数据传输至远程服
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述数据采集模块包括电流互感器、电压互感器、ad转换器和显示屏。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述处理模块包括控制器、运算器和寄存器。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述电能计量芯片的型号具体为ADE7953ACPZ。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述数据采集模块还连接有功率分析仪，所述功率分析仪，用于根据所述数字信号获取功率因数。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述谐波模块还连接有谐波表。
10.如权利要求1-9中任一项所述的一种高精度电能测量系统在电能测量中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高精度电能测量系统，其特征在于，包括相互连接的数据采集模块和电能计量芯片，所述数据采集模块用于采集待测电路中的电参量，并将所述电参量传输至所述电能计量芯片，所述电能计量芯片根据所述电参量计算在检测时间段内的电能数据，并将所述电能数据传输至数据采集模块，所述数据采集模块还用于将所述电能数据转化为数字信号并显示；
2.根据权利要求1所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述系统还包括与数据采集模块连接的稳压保护模块，所述稳压保护模块，用于在电能测量时安装于所述待测电路中，还用于当待测电路的电压值超出或低于处理模块中预置的数值范围时，对所述待测电路的电压值进行调控。
3.根据权利要求1所述的一种高精度电能测量系统，其特征在于，所述系统还包括与处理模块连接的存储模块，所述存储模块，用于按照时序对所述电参量，以及电参量对应的电能数据进行保存；还用于当自身存储空间低于预设内存时，按照保存时长进行内存清理。
4.根据权利要求1所述的一种高精度电能测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：何培东，刘丽娜，黎小军，张扬帆，沈文琪，涂娅欣，邓舒予，易黎，余敏，李锐超，何佳，程兴亮，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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