归一化自适应电功率计量方法技术

本发明专利技术公开了一种归一化自适应电功率计量方法，以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样和量化，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据；设定交流分量个数N的值，利用处理器计算增量数值，先通过迭代方法获得估计频率ω1、ω2、…、ωN，直流电压u0，交流电压u1、u2、…、uN，正交电压...、直流电流i0，交流电流i1、i2、…、iN和正交电流...、然后计算直流功率p0，有功功率p1、p2、…、pN，无功功率q1、q2、…、qN，视在功率s1、s2、…、sN和功率因数c1、c2、…、cN。由于采用迭代方法计量电功率，能够直接应用于计算机系统中、软件编程实现简单、并具有较高的精度和较快的收敛速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电功率计量
，具体涉及一种用于计量直流成分的功率以及多个频率值未知的交流成分的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的方法。
技术介绍
在工程中，经常需要计量电子电气设备与电路的直流功率以及频率数值未知交流成分的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，目前通常用被测电压与电流之积在指定时间长度内进行积分运算的电功率计量方法。采用这类方法计量电功率，只有在积分时间长度与被测信号的每个交流成分的周期之比都是正整数的条件下，才能实现精确计量，无法准确获知频率未知交流分量的功率参数及直流功率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够直接应用于计算机系统中、软件编程实现简单、并具有较高的精度和较快的收敛速度的电功率计量方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种，以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样和量化，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据；设定交流分量个数N的值，利用处理器计算增量数值，先通过迭代方法获得估计频率…、ωΝ，直流电压U。,交流电压U^U2'…、uN,正交电压…、 ,也、 Un，直流电流‘交流电流ipi2、…、iN和正交电流..·、叾石4n，然后计算直流功率Ptl、有功功率Ρι、Ρ2、…、PN，无功功率qi、q2、…、qN，视在功率s2、…、sN和功率因数Cp c2、…、cN0作为优选，针对每组电压采样数据u和电流采样数据i ，按下述第一处理方案和第二处理方案中的一种执行，连续的两组采样数据分别执行不同的处理方案；其中， β β2>…、β2Η、β2Ν依次递增且均不大于2ji/T，0 < μ <2 3ι/Τ，0〈 γ〈106，正数ε不大于量化误差；第一处理方案依次包括以下步骤SlOl :利用式⑴获得直流电压增量％、直流电流增量g(l，令下标η分别取值为1，2，···，N，循环执行式(2)，获得交流电压增量hn、正交电压增量 P]估计频率增量wn 、交流电流增量gn和正交电流增量;权利要求1.一种，其特征在于，以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样和量化，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据；设定交流分量个数N的值，利用处理器计算增量数值，先通过迭代方法获得估计频率ωι、ω2、…、ωΝ，直流电压U。,交流电压U^U2'…、uN,正交电压...、δ, -M2 · Ν，直流电流iQ,交流电流I1^ i2>…、iN和正交电流..·> ,七λ χ，然后计算直流功率P。，有功功率P1^ P2>…、ρΝ，无功功率士、 、…、qN，视在功率Sp s2、…、sN和功率因数(^、c2、…、cN。2.根据权利要求I所述的，其特征在于，针对每组电压采样数据u 和电流采样数据i ，按下述第一处理方案和第二处理方案中的一种执行，连续的两组采样数据分别执行不同的处理方案；其中，βρ β2、…、β2Ν-!> β2Ν依次递增且均不大于2ji/Τ，O < μ〈2 3 /Τ，0〈 γ〈106，正数ε不大于量化误差； 第一处理方案依次包括以下步骤 5101:利用式(I)获得直流电压增量&、直流电流增量g(l，令下标η分别取值为1，2，…，N，循环执行式(2)，获得交流电压增量hn 、正交电压增量、估计频率增量wn、交流电流增量gn和正交电流增量;3.根据权利要求2所述的，其特征在于，具体包括以下步骤 51:设定参数T、N、βρ β2、…、β2Ν_!, β 2Ν> μ > Y > ε的值，设定直流电压U。，交流电压UpUy…、uN,正交电压…、<7,也，估计频率ω2、…、ωΝ，直流电流i。，交流电流ii> i2、…、iN和正交电流…彳4的初值; 52:设定标志字的初值为执行第一处理方案；设定直流电压增量hjl]、直流电流增量gjl]的初值，令下标η分别取值为1，2，…，N，设定交流电压增量hn、正交电压增量、估计频率增量wn、交流电流增量gn、正交电流增量#J1]的初值； 53:获得所述电压采样数据u和电流采样数据i ，依据标志字的值执行第一处理方案或者第二处理方案，然后修改标志字的值为执行另外一种处理方案； 54:返回步骤S3循环执行，直至迭代完成。4.根据权利要求3所述的，其特征在于，将步骤S2替换为设定标志字的初值为执行第二处理方案；设定直流电压增量hjl] AciDhhtlD]和直流电流增量go 、go 、g(l 的初值，令下标η分别取值为1，2，···，N，设定交流电压增量hn、hn、hn，正交电压增量& Λ ，估计频率增量 wn、wn、wn，交流电流增量gn、gn、gn和正交电流增量,g 的初值。全文摘要本专利技术公开了一种，以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样和量化，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据；设定交流分量个数N的值，利用处理器计算增量数值，先通过迭代方法获得估计频率ω1、ω2、…、ωN，直流电压u0，交流电压u1、u2、…、uN，正交电压...、直流电流i0，交流电流i1、i2、…、iN和正交电流...、然后计算直流功率p0，有功功率p1、p2、…、pN，无功功率q1、q2、…、qN，视在功率s1、s2、…、sN和功率因数c1、c2、…、cN。由于采用迭代方法计量电功率，能够直接应用于计算机系统中、软件编程实现简单、并具有较高的精度和较快的收敛速度。文档编号G01R21/06GK102981045SQ20121050639公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日专利技术者储昭碧, 冯小英, 杜少武 申请人:合肥工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种归一化自适应电功率计量方法，其特征在于，以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样和量化，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据；设定交流分量个数N的值，利用处理器计算增量数值，先通过迭代方法获得估计频率ω1、ω2、…、ωN，直流电压u0，交流电压u1、u2、…、uN，正交电压...、直流电流i0，交流电流i1、i2、…、iN和正交电流...、然后计算直流功率p0，有功功率p1、p2、…、pN，无功功率q1、q2、…、qN，视在功率s1、s2、…、sN和功率因数c1、c2、…、cN。FDA00002506158900011.jpg,FDA00002506158900012.jpg,FDA00002506158900013.jpg,FDA00002506158900014.jpg,FDA00002506158900015.jpg,FDA00002506158900016.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：储昭碧，冯小英，杜少武，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：