CN103713189A

CN103713189A - 一种功率潜动快速检测电路

Info

Publication number: CN103713189A
Application number: CN201310751545.1A
Authority: CN
Inventors: 韩明; 沈祥; 朱文俊
Original assignee: Shanghai Beiling Co Ltd
Current assignee: Shanghai Beiling Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2014-04-09

Abstract

本发明公开了一种功率潜动快速检测电路，包括：给出不同的时间模式控制信号以及与之对应的阈值模式控制信号的模式选择电路、计算积分量并输出的积分量计算电路、获取标准潜动阈值的标准潜动阈值获取电路、根据积分时间控制信号对积分量进行积分的积分电路、根据阈值模式控制信号计算出潜动阈值的潜动阈值计算电路、将积分结果与潜动阈值相减得到潜动判断结果的潜动比较电路。本发明实现对功率潜动的快速判断，大大缩短了潜动判断时间，提高了潜动检测的能力。

Description

一种功率潜动快速检测电路

技术领域

本发明涉及电能计量领域，尤其涉及一种功率潜动快速检测电路。

背景技术

现在的电网中，各种小功率设备不断增多，一方面会产生额外的干扰，另一方面需要对这些设备进行准确地计量，这给计量系统带来了很多麻烦，要在准确过滤干扰的同时计量这些设备的功率，就需要对潜动做出准确而快速的判断。当功率计算结果大于潜动阈值时，计量功率值；当功率计算结果小于潜动阈值时，功率计算结果被认为是干扰，不被计入功率结果。

在现有的潜动检测标准中，需要对功率积分几分钟，然后将积分结果与潜动阈值比较，得到潜动检测结果，在有些处理中，几分钟的判断时间太长，因此，如何更加快速地判断潜动结果，成为本申请人致力于解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于对功率潜动快速判断的电路，大大缩短了潜动判断时间，提高了潜动检测的能力。

实现上述目的的技术方案是：

一种功率潜动快速检测电路，检测功率潜动，包括模式选择电路、积分时间选择电路、积分量计算电路、标准潜动阈值获取电路、积分电路、潜动阈值计算电路和潜动比较电路，其中：

所述模式选择电路根据用户需要给出不同的时间模式控制信号以及与之对应的阈值模式控制信号；

所述积分时间选择电路根据时间模式控制信号产生用户需要的积分时间控制信号；

所述积分量计算电路计算需要进行潜动判断的积分量并输出；

所述标准潜动阈值获取电路获取预先设置的标准潜动阈值并输出；

所述积分电路根据积分时间控制信号对积分量进行积分并输出积分结果；

所述潜动阈值计算电路根据阈值模式控制信号，在标准潜动阈值的基础上计算出实际需要进行比较的潜动阈值；

所述潜动比较电路将积分结果与潜动阈值相减，结果用一个标志位表示，得到潜动判断结果。

在上述的功率潜动快速检测电路中，所述积分量包括有功功率和无功功率。

在上述的功率潜动快速检测电路中，所述标准潜动阈值获取电路获取的标准潜动阈值预先保存在一寄存器中。

本发明的有益效果是：针对情况：在电能计量系统中，为了排除干扰并且对功率进行准确计量，需要对计算所得的功率进行潜动检测，一般的潜动检测需要数分钟。本发明通过将功率积分值与潜动阈值的一半做比较，潜动阈值根据积分时间做出相应的处理，同时将积分时间缩短到几秒钟，大大缩短了潜动检测时间，使系统能够更加快速地做一些基于潜动判断的处理，计算功率更准确，也更方便其他与潜动检测结果相关的处理。

附图说明

图1是本发明的功率潜动快速检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，本发明的功率潜动快速检测电路，用于检测功率潜动，包括模式选择电路1、积分时间选择电路2、积分量计算电路3、标准潜动阈值获取电路4、积分电路5、潜动阈值计算电路6和潜动比较电路7，其中，

模式选择电路1，是用户根据实际需要给出相应的控制信号。在功率快速检测过程中，需要积分，然后进行阈值比较，积分时间不同，潜动阈值也不同，因此需要将潜动阈值与积分时间进行一致性设置。用户可以根据实际需要，设置不同的积分时间，积分时间越短，检测就越快，但是抗干扰能力就越弱，相反，积分时间越长，抗干扰能力就越强，但是检测就越慢。另外需要说明，检测结果的准确性与潜动阈值的设置关系很大，也就是电表的灵敏程度很大程度上取决于潜动阈值的设置，潜动阈值越小，灵敏程度就越高，但是较小的干扰就可能使计算结果大于潜动阈值，造成计量结果的不准确。抗干扰性也可以通过对输入信号加滤波器提高。模式选择电路1会根据用户的设置输出时间模式控制信号和阈值模式控制信号，这两个信号必须保持一致性，也即由阈值模式控制信号产生的阈值要与时间模式控制信号积分所得的积分值具有可比较性。

积分时间选择电路2相当于一个多路选择器。积分时间的长短由积分时间控制信号确定，积分时间选择电路2会根据时间模式控制信号产生积分时间控制信号，一般是在系统时钟的基础上分频产生一个类似于时钟的控制信号，这个信号可以由系统预先产生所有可能用到的时钟，然后根据时间模式控制信号选择某一个输出，也可以根据模式控制信号临时分频得到，本实施例采用前一种方式，即所有可能用到的时钟都已经产生，只需要根据时间模式控制信号选择其中一个输出。

积分量计算电路3用于计算积分量并输出。潜动检测包括有功功率检测和无功功率检测，因此需要计算有功功率和无功功率。有功功率的计算使用电压瞬时值与电流瞬时值相乘，然后再用低通滤波器滤除直流分量以外的部分，得到直流分量，该值就是有功功率。无功功率的计算比有功功率稍微复杂一些，在电压瞬时值与电流瞬时值相乘之前，先分别经过希尔伯特变换电路，将电压与电流移相九十度，其他的计算基本与有功功率计算一样。有功功率和无功功率的计算也是常见的基本电路，不是本发明的重点，在此只做上述说明。

标准潜动阈值获取电路4用于获取标准潜动阈值并输出。根据用户需求以及产品标准，用户自行设置的潜动值，在前述部分也阐述过潜动值设置的一些事项，标准值是用户通过实际测试设置的。一般来说，在电表使用之前，该值保存在特定寄存器中，在实际应用中该值一般保持不变，当然也可以根据需要重新设置。该部分电路就是将标准潜动值从特定寄存器中读取到临时寄存器中，以供后续电路使用。

积分电路5根据积分时间控制信号对积分量进行累加。在用户设定检测时间后，也就确定了积分时间，积分时间几乎占据了所有的检测时间。对于不同的检测时间，积分时钟是一样的，只是根据积分时间控制信号控制积分时间，在积分时间控制信号有效的时候开始积分，在下一个积分时间控制信号有效的时候将积分结果输出，并且将临时积分结果寄存器清零，开始下一个周期的累加。该积分电路5就是在累加电路的基础上添加了累加信号根据用户设定的控制信号，该信号相当于一个频率可变的时钟，根据用户的设定定时产生有效信号。

潜动阈值计算电路6在标准潜动阈值的基础上计算出实际潜动阈值。在模式选择电路1中也有过简单说明，潜动阈值要与积分值一致，因此就需要用户同时设置积分时间和潜动阈值，而潜动阈值是在标准阈值的基础上计算得到的。用户只需要一个控制信号，就可以在特定的电路中产生出积分时间控制信号和阈值控制信号，这样就保证了两者的一致性。在标准潜动阈值的基础上计算潜动阈值就是将标准潜动阈值放大或缩小，这取决于默认积分时间的设置，如果用户需要更短的检测时间，就需要更短的积分时间，标准潜动阈值就需要缩小，相反，标准潜动阈值就需要放大。放大或缩小标准潜动阈值通过将数据移位实现，左移数据放大，右移数据缩小，如果放大或缩小不是2的幂次方，就需要在移位之后相加或相减。

潜动比较电路7将积分结果与潜动阈值比较，给出最终结果。积分结果与潜动阈值的比较相对比较简单，两者相减就可以。需要说明的是，在整个电表系统中，其他部分也可能用到潜动阈值，因此在此比较的时候将潜动阈值缩小到原来的一半，也就是积分结果减去潜动阈值的一半。在本实施例中，数据都是采用补码的形式，因此只需要根据相减结果的最高位就可以判断，最高位为1表示积分结果小于潜动值，最高位为0表示积分结果不小于潜动值。比较结果的反馈也有两种方法，一种是直接输出以中断的形式，另一种是写入寄存器，用户需要该标志的时候查询相应的寄存器位就可以了，也可以两种方式同时使用。一般来说，中断方式在硬件处理上更快，写入寄存器方式软件控制更方便，在实际的使用中可以根据需要选择具体的实现方式。在本实施例中，是将比较结果标志位写入寄存器。

综上，本发明实现了电表计量系统中功率潜动的快速检测，在潜动标准检测中通常的检测时间需要数分钟，而本发明在原有检测系统的基础上加以改进，根据用户需求，可以设置不同的检测时间，并且检测时间只需要数秒钟，大大缩短了检测时间，从而提高了电表快速处理数据的能力，计量也会更加准确。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims

1.一种功率潜动快速检测电路，检测功率潜动，其特征在于，包括模式选择电路、积分时间选择电路、积分量计算电路、标准潜动阈值获取电路、积分电路、潜动阈值计算电路和潜动比较电路，其中：

2.根据权利要求1所述的功率潜动快速检测电路，其特征在于，所述积分量包括有功功率和无功功率。

3.根据权利要求1所述的功率潜动快速检测电路，其特征在于，所述标准潜动阈值获取电路获取的标准潜动阈值预先保存在一寄存器中。