CN104155517A - 一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统 - Google Patents

一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104155517A
CN104155517A CN201410446281.3A CN201410446281A CN104155517A CN 104155517 A CN104155517 A CN 104155517A CN 201410446281 A CN201410446281 A CN 201410446281A CN 104155517 A CN104155517 A CN 104155517A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sampling
current
value
zero
active power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410446281.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104155517B (zh
Inventor
李少腾
肖涛
姚力
邹成伍
彭辉
宋艳杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Marketing Service Center of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201410446281.3A priority Critical patent/CN104155517B/zh
Publication of CN104155517A publication Critical patent/CN104155517A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104155517B publication Critical patent/CN104155517B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本申请公开了一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统，利用电子式互感器测得的一个周波的电压瞬时值和电流瞬时值，用过零检测算法计算得到本周波的当前频率，通过将当前频率、电压瞬时值和电流瞬时值代入非整周期采样误差的数学解析式计算得到有功功率的补偿值，从而依据该有功功率的补偿值和预先得到的本周波的有功功率，即可得到补偿后的有功功率，达到了减少计量误差的目的。可以看出，本发明通过采用计算有功功率的补偿值的技术手段，实现了对数字化电能表非整周期采样误差补偿，由于补偿过程，无需使采样频率和信号频率同步，因此也就无需使用频率同步装置，从而达到了在不增加数字化电能表硬件复杂度的同时减少计量误差的目的。

Description

一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统
技术领域
本发明涉及电能表技术领域，更具体的说，涉及一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统。
背景技术
数字化电能表对电量的计算需建立在对电压电流信号整周期采样的基础上，而整周期采样需要保证采样频率是信号频率的整数倍，由于采样频率为工频频率(50HZ)与采样点数的乘积，因此，只需保证信号频率为工频频率即可。
但是，由于电网负荷的变化以及发电机组速度有限等的限制，导致信号频率一般都高于或低于50HZ，使采样频率不再是信号频率的整数倍，二者不再同步，从而造成有功功率的计算误差，进而导致对有功电量的计量误差。
可以看出，采样为非整周期采样是造成计量误差的主要原因，目前为减少非整周期采样计量误差，常用的解决方法是用频率同步装置(如数字式锁相器等)来实现采样频率和信号频率的同步，以减少计量误差。但是，频率同步装置增加了数字化电能表的硬件复杂度，此外，由于数字化电能表是依据从电子式互感器提供的数字电压、电流信号计算电能，无法直接获取频率信息。因此，如何提供一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，以在不增加数字化电能表硬件复杂度的同时减少计量误差是本领域技术亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统，以解决因采用频率同步装置而导致的增加数字化电能表复杂度的问题。
一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，包括：
接收电子式互感器传输的一个周波的采样值，所述采样值为所述电子式互感器在工频频率和预设采样点数的条件下，对电网的电压信号、电流信号进行采样得到，且所述采样值包括各个采样点对应的电压瞬时值和电流瞬时值；
将所述采样值代入公式计算得到本周波的有功功率P，其中，N为采样点数，n为采样点，u(n)为采样点n对应的电压瞬时值，i(n)为采样点n对应的电流瞬时值；
对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f；
将所述当前频率f代入非整周期采样误差的数学解析式
计算得到有功功率补偿值ΔP，其中，fN＝50Hz，U为本周波电压有效值，I为本周波电流有效值，为电压信号初相角，为电流信号初相角，N为一个周期中的采样点数；
采用公式P′＝P+ΔP，将所述有功功率P和所述有功功率补偿值ΔP求和，得到补偿后的有功功率P′。
优选的，所述预设采样点数为256。
优选的，所述对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f的过程包括：
从所述采样值中，选取过零时刻t1附近两点的坐标A(x1，y1)和B(x2，y2)；
利用零点附近可线性化的原理，得到经过A、B两点的直线方程， y = y 2 - y 1 x 2 - x 1 ( x - x 1 ) + y 1 ;
另y＝0，得到过零时刻的值；
从所述采样值中，选取过零时刻t2附近两点的坐标C(x3，y3)和D(x4，y4)；
利用零点附近可线性化的原理，得到经过C、D两点的直线方程， y = y 4 - y 3 x 4 - x 3 ( x - x 3 ) + y 3 ;
另y＝0，得到过零时刻的值；
将过零时刻t1和t2代入公式得到本周波的当前频率f。
优选的，所述采样点n对应的电压瞬时值u(n)由下述公式确定：
其中，U为电压幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电压初相位。
优选的，所述采样点n对应的电流瞬时值i(n)由下述公式确定：
其中，I为电流幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电流初相位。
一种数字化电能表非整周期采样误差补偿系统，包括：
接收单元，用于接收电子式互感器传输的一个周波的采样值，所述采样值为所述电子式互感器在工频频率和预设采样点数的条件下，对电网的电压信号、电流信号进行采样得到，且所述采样值包括各个采样点对应的电压瞬时值和电流瞬时值；
有功功率获取单元，用于将所述采样值代入公式计算得到本周波的有功功率P，其中，N为采样点数，n为采样点，u(n)为采样点n对应的电压瞬时值，i(n)为采样点n对应的电流瞬时值；
频率获取单元，用于对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f；
有功功率补偿值获取单元，用于将所述当前频率f代入非整周期采样误差的数学解析式
计算得到有功功率补偿值ΔP其中，fN＝50Hz，U为本周波电压有效值，I为本周波电流有效值，为电压信号初相角，为电流信号初相角，N为一个周期中的采样点数；
补偿后有功功率获取单元，用于采用公式P′＝P+ΔP，将所述有功功率P和所述有功功率补偿值ΔP求和，得到补偿后的有功功率P′。
优选的，所述预设采样点数为256。
优选的，所述频率获取单元包括：
第一选取子单元，用于从所述采样值中，选取过零时刻t1附近两点的坐标A(x1，y1)和B(x2，y2)；
第一直线方程获取子单元，用于利用零点附近可线性化的原理，得到经过A、B两点的直线方程，
第一过零时刻获取子单元，用于另y＝0，得到过零时刻的值；
第二选取子单元，用于从所述采样值中，选取过零时刻t2附近两点的坐标C(x3，y3)和D(x4，y4)；
第二直线方程获取子单元，用于利用零点附近可线性化的原理，得到经过C、D两点的直线方程，
第二过零时刻获取子单元，另y＝0，得到过零时刻的值；
当前频率获取子单元，用于将过零时刻t1和t2代入公式得到本周波的当前频率f。
优选的，所述有功功率获取单元所用的公式中的采样点n对应的电压瞬时值u(n)由下述公式确定：
其中，U为电压幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电压初相位。
优选的，所述有功功率获取单元所用的公式中的采样点n对应的电流瞬时值i(n)由下述公式确定：
其中，I为电流幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电流初相位。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统，利用电子式互感器测得的一个周波的电压瞬时值和电流瞬时值，用过零检测算法计算得到本周波的当前频率，通过将当前频率、电压瞬时值和电流瞬时值代入非整周期采样误差的数学解析式计算得到有功功率的补偿值，从而依据该有功功率的补偿值和预先得到的本周波的有功功率，即可得到补偿后的有功功率，达到了减少计量误差的目的。可以看出，本发明通过采用计算有功功率的补偿值得技术手段，实现了对数字化电能表非整周期采样误差补偿，由于补偿过程中，无需使采样频率和信号频率同步，因此，也就无需使用频率同步装置，从而达到了在不增加数字化电能表硬件复杂度的同时减少计量误差的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法流程图；
图2为本发明实施例公开的一种智能变电站数字化电能计量系统的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的一种连续采样信号的波形图；
图4为本发明实施例公开的一种离散采样信号的波形图；
图5为本发明实施例公开的一种频率测量相对误差曲线图；
图6为本发明实施例公开的一种补偿后有功功率相对误差曲线图；
图7为本发明实施例公开的一种数字化电能表非整周期采样误差补偿系统的结构示意图；
图8为本发明实施例公开的一种频率获取单元的组成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统，以解决因采用频率同步装置而导致的增加数字化电能表复杂度的问题。
参见图1，本发明实施例公开的一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法流程图，包括步骤：
步骤S11、接收电子式互感器传输的一个周波的采样值；
所述采样值为所述电子式互感器在工频频率和预设采样点数的条件下，对电网的电压信号、电流信号进行采样得到，且所述采样值包括各个采样点对应的电压瞬时值和电流瞬时值。
其中，工频频率为50HZ。
预设采样点数依据实际需要而定，例如预设采样点数为256。
步骤S12、利用所述采样值计算得到本周波的有功功率P；
具体的，将所述采样值代入公式(1)，计算得到本周波的有功功率P，公式(1)具体如下：
P = 1 N Σ n = 0 N - 1 u ( n ) i ( n ) - - - ( 1 )
其中，N为采样点数，n为采样点，u(n)为采样点n对应的电压瞬时值，i(n)为采样点n对应的电流瞬时值。
步骤S13、对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f；
其中，过零检测法即通过检测信号周期中相邻零点位置来测量频率。
步骤S14、将所述当前频率f代入非整周期采样误差的数学解析式，计算得到有功功率补偿值ΔP；
其中，非整周期采样误差的数学解析式参见公式(2)：
其中，fN＝50Hz，U为本周波电压有效值，I为本周波电流有效值，为电压信号初相角，为电流信号初相角，N为一个周期中的采样点数。
步骤S15、采用公式P′＝P+ΔP，将所述有功功率P和所述有功功率补偿值ΔP求和，得到补偿后的有功功率P′。
需要说明的一点是，获得有功功率P的过程(即步骤S12)以及获得有功功率补偿值ΔP的过程(即步骤S13和步骤S14)是两个相互独立的过程，这两个过程的执行顺序并不局限于上述实施例公开的顺序，还可以先获得有功功率补偿值ΔP(即步骤S13和步骤S14)，后获得有功功率P(即步骤S12)，或是有功功率补偿值ΔP和有功功率P同时获取，本发明在此不做限定。
综上可以看出，本发明利用电子式互感器测得的一个周波的电压瞬时值和电流瞬时值，用过零检测算法计算得到本周波的当前频率，通过将当前频率、电压瞬时值和电流瞬时值代入非整周期采样误差的数学解析式计算得到有功功率的补偿值，从而依据该有功功率的补偿值和预先得到的本周波的有功功率，即可得到补偿后的有功功率，达到了减少非整周期采样导致的计量误差的目的。可以看出，本发明通过采用计算有功功率的补偿值得技术手段，实现了对数字化电能表非整周期采样误差补偿，由于补偿过程中，无需使采样频率和信号频率同步，因此，也就无需使用频率同步装置，从而达到了在不增加数字化电能表硬件复杂度的同时减少计量误差的目的。
需要说明的一点是，在图1公开的实施例中，采样点n对应的电压瞬时值u(n)由公式(3)确定：
其中，U为电压幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电压初相位。
采样点n对应的电流瞬时值i(n)由公式(4)确定：
其中，I为电流幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电流初相位。
为更清楚的说明数字化电能表对数据的获取过程，参见图2，本发明实施例公开的一种智能变电站数字化电能计量系统的结构示意图，包括：EVT(Electronic Voltage Transformer，电子式电压互感器)1、EVT3、ECT(ElectronicCurrent Transformer电子式电流互感器)2、ECT4、合并单元(Merging Unit，MU)5、光纤传输系统6、交换机7和数字化电能表8；
智能变电站数字化电能计量过程采用IEC61850标准规定的数字组帧格式以及通信协议，来实现信息的数字化采集、网络化通信和标准化共享。
具体的，EVT1和EVT3进行电压值采样，并将采集的电压值传输至MU5；ECT2和ECT4进行电流值采样，并将采集的电流值传输至MU5；MU5按照IEC61850标准规定的数字组帧格式对接收到的电压值和电流值进行组帧，并将组帧后的电压值和电流值经过光纤传输系统6和交换机7传输至数字化电能表8，最后由数字化电能表8实现电能计量。
较优的，本实施例中的EVT1和EVT3可以选用JD(X)6-35型的电子式电压互感器；ECT2和ECT4可以选用LB6-35(LAN6-35)型的电子式电流互感器；MU5可以选用MU2000型的合并单元；数字化电能表8可以选用EDP10A型数字化电能表。
需要说明的是，由于过零检测法是通过检测信号周期中相邻零点位置来测量频率，因此，当采样点为连续采样信号时，参见图3，本发明实施例公开的一种连续采样信号的波形图，只需测量出相邻的两个过零时刻t1和t2，就可以得到信号频率f，具体参见公式(5)：
f = 1 T = 1 2 × ( t 2 - t 1 ) - - - ( 5 )
其中，T为采样周期。
对于离散采样信号，采样值不一定刚好过零点，因此，可根据正弦信号零点附近可线性化的原理，利用零点相邻两点来计算信号的过零点位置。
从上述实施例可以看出，本发明得到的采样值包括若干个采样点，因此，本发明得到的是离散采样信号。
参见图4，本发明实施例公开的一种离散采样信号的波形图，对采样值利用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f的过程具体如下：
步骤S131、从采样值中，选取过零时刻t1附近两点的坐标A(x1，y1)和B(x2，y2)；
步骤S132、利用零点附近可线性化的原理，得到经过A、B两点的直线方程，参见公式(6)：
y = y 2 - y 1 x 2 - x 1 ( x - x 1 ) + y 1 - - - ( 6 ) ;
步骤S133、另y＝0，得到过零时刻的值；
步骤S134、从所述采样值中，选取过零时刻t2附近两点的坐标C(x3，y3)和D(x4，y4)(图4中未示出)；
步骤S135、利用零点附近可线性化的原理，得到经过C、D两点的直线方程，参见公式(7)：
y = y 4 - y 3 x 4 - x 3 ( x - x 3 ) + y 3 - - - ( 7 ) ;
步骤S136、另y＝0，得到过零时刻的值；
步骤S137、将过零时刻t1和t2代入公式(8)，得到本周波的当前频率f。公式(6)具体如下：
f = 1 2 × ( t 2 - t 1 ) - - - ( 8 ) .
用过零检测的方法计算信号的当前频率的相对误差如图5所示，由仿真结果可知，用过零检测法计算当前频率误差为10-6、10-7数量级。可见，用过零检测的方法计算得到本周波当前频率的过程简单、准确。
由计算得到的当前频率和非整周期采样误差的数学解析式(参加公式2)进行误差补偿，补偿后的有功功率相对误差曲线如图6所示，仿真结果表明，用本发明提供的补偿方法补偿后的电能的相对误差大幅度减小，几乎全部补偿了由非整周期采样引入的误差。
与上述方法实施例相对应，本发明还提供了一种数字化电能表非整周期采样误差补偿系统。
参加图7，本发明实施例公开的一种数字化电能表非整周期采样误差补偿系统的结构示意图，包括：
接收单元71，用于接收电子式互感器传输的一个周波的采样值；
所述采样值为所述电子式互感器在工频频率和预设采样点数的条件下，对电网的电压信号、电流信号进行采样得到，且所述采样值包括各个采样点对应的电压瞬时值和电流瞬时值；
其中，工频频率为50HZ。
预设采样点数依据实际需要而定，例如预设采样点数为256。
有功功率获取单元72，用于将所述采样值代入公式计算得到本周波的有功功率P，其中，N为采样点数，n为采样点，u(n)为采样点n对应的电压瞬时值，i(n)为采样点n对应的电流瞬时值；
频率获取单元73，用于对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f；
有功功率补偿值获取单元74，用于将所述当前频率f代入非整周期采样误差的数学解析式，计算得到有功功率补偿值ΔP；
其中，非整周期采样误差的数学解析式参加公式(2)。
补偿后有功功率获取单元75，用于采用公式P′＝P+ΔP，将所述有功功率P和所述有功功率补偿值ΔP求和，得到补偿后的有功功率P′。
综上可以看出，本发明利用电子式互感器测得的一个周波的电压瞬时值和电流瞬时值，用过零检测算法计算得到本周波的当前频率，通过将当前频率、电压瞬时值和电流瞬时值代入非整周期采样误差的数学解析式计算得到有功功率的补偿值，从而依据该有功功率的补偿值和预先得到的本周波的有功功率，即可得到补偿后的有功功率，达到了减少计量误差的目的。可以看出，本发明通过采用计算有功功率的补偿值得技术手段，实现了对数字化电能表非整周期采样误差补偿，由于补偿过程中，无需使采样频率和信号频率同步，因此，也就无需使用频率同步装置，从而达到了在不增加数字化电能表硬件复杂度的同时减少计量误差的目的。
需要说明的一点是，有功功率获取单元72所用的公式中的采样点n对应的电压瞬时值u(n)由公式(3)确定。
有功功率获取单元72所用的公式中的采样点n对应的电流瞬时值i(n)由公式(4)确定。
对于离散采样信号，采样值不一定刚好过零点，因此，可根据正弦信号零点附近可线性化的原理，利用零点相邻两点来计算信号的过零点位置。
从上述实施例可以看出，本发明得到的采样值包括若干个采样点，因此，本发明得到的是离散采样信号。
结合图4，参见图8本发明实施例公开的一种频率获取单元的组成结构示意图，包括：
第一选取子单元81，用于从所述采样值中，选取过零时刻t1附近两点的坐标A(x1，y1)和B(x2，y2)；
第一直线方程获取子单元82，用于利用零点附近可线性化的原理，得到经过A、B两点的直线方程，
第一过零时刻获取子单元83，用于另y＝0，得到过零时刻的值；
第二选取子单元84，用于从所述采样值中，选取过零时刻t2附近两点的坐标C(x3，y3)和D(x4，y4)；
第二直线方程获取子单元85，用于利用零点附近可线性化的原理，得到经过C、D两点的直线方程，
第二过零时刻获取子单元86，另y＝0，得到过零时刻的值；
当前频率获取子单元87，用于将过零时刻t1和t2代入公式得到本周波的当前频率f。
需要说明的是，装置实施例中，各组成部分的具体工作原理参见方法实施例，此处不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，其特征在于，包括：
接收电子式互感器传输的一个周波的采样值，所述采样值为所述电子式互感器在工频频率和预设采样点数的条件下，对电网的电压信号、电流信号进行采样得到，且所述采样值包括各个采样点对应的电压瞬时值和电流瞬时值；
将所述采样值代入公式计算得到本周波的有功功率P，其中，N为采样点数，n为采样点，u(n)为采样点n对应的电压瞬时值，i(n)为采样点n对应的电流瞬时值；
对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f；
将所述当前频率f代入非整周期采样误差的数学解析式
计算得到有功功率补偿值ΔP，其中，fN＝50Hz，U为本周波电压有效值，I为本周波电流有效值，为电压信号初相角，为电流信号初相角，N为一个周期中的采样点数；
采用公式P′＝P+ΔP，将所述有功功率P和所述有功功率补偿值ΔP求和，得到补偿后的有功功率P′。
2.根据权利要求1所述的数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，其特征在于，所述预设采样点数为256。
3.根据权利要求1所述的数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，其特征在于，所述对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f的过程包括：
从所述采样值中，选取过零时刻t1附近两点的坐标A(x1，y1)和B(x2，y2)；
利用零点附近可线性化的原理，得到经过A、B两点的直线方程， y = y 2 - y 1 x 2 - x 1 ( x - x 1 ) + y 1 ;
另y＝0，得到过零时刻的值；
从所述采样值中，选取过零时刻t2附近两点的坐标C(x3，y3)和D(x4，y4)；
利用零点附近可线性化的原理，得到经过C、D两点的直线方程， y = y 4 - y 3 x 4 - x 3 ( x - x 3 ) + y 3 ;
另y＝0，得到过零时刻的值；
将过零时刻t1和t2代入公式得到本周波的当前频率f。
4.根据权利要求1所述的数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，其特征在于，所述采样点n对应的电压瞬时值u(n)由下述公式确定：
其中，U为电压幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电压初相位。
5.根据权利要求1所述的数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，其特征在于，所述采样点n对应的电流瞬时值i(n)由下述公式确定：
其中，I为电流幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电流初相位。
6.一种数字化电能表非整周期采样误差补偿系统，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收电子式互感器传输的一个周波的采样值，所述采样值为所述电子式互感器在工频频率和预设采样点数的条件下，对电网的电压信号、电流信号进行采样得到，且所述采样值包括各个采样点对应的电压瞬时值和电流瞬时值；
有功功率获取单元，用于将所述采样值代入公式计算得到本周波的有功功率P，其中，N为采样点数，n为采样点，u(n)为采样点n对应的电压瞬时值，i(n)为采样点n对应的电流瞬时值；
频率获取单元，用于对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f；
有功功率补偿值获取单元，用于将所述当前频率f代入非整周期采样误差的数学解析式
计算得到有功功率补偿值ΔP其中，fN＝50Hz，U为本周波电压有效值，I为本周波电流有效值，为电压信号初相角，为电流信号初相角，N为一个周期中的采样点数；
补偿后有功功率获取单元，用于采用公式P′＝P+ΔP，将所述有功功率P和所述有功功率补偿值ΔP求和，得到补偿后的有功功率P′。
7.根据权利要求6所述的数字化电能表非整周期采样误差补偿系统，其特征在于，所述预设采样点数为256。
8.根据权利要求6所述的数字化电能表非整周期采样误差补偿系统，其特征在于，所述频率获取单元包括：
第一选取子单元，用于从所述采样值中，选取过零时刻t1附近两点的坐标A(x1，y1)和B(x2，y2)；
第一直线方程获取子单元，用于利用零点附近可线性化的原理，得到经过A、B两点的直线方程，
第一过零时刻获取子单元，用于另y＝0，得到过零时刻的值；
第二选取子单元，用于从所述采样值中，选取过零时刻t2附近两点的坐标C(x3，y3)和D(x4，y4)；
第二直线方程获取子单元，用于利用零点附近可线性化的原理，得到经过C、D两点的直线方程，
第二过零时刻获取子单元，另y＝0，得到过零时刻的值；
当前频率获取子单元，用于将过零时刻t1和t2代入公式得到本周波的当前频率f。
9.根据权利要求6所述的数字化电能表非整周期采样误差补偿系统，其特征在于，所述有功功率获取单元所用的公式中的采样点n对应的电压瞬时值u(n)由下述公式确定：
其中，U为电压幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电压初相位。
10.根据权利要求6所述的数字化电能表非整周期采样误差补偿系统，其特征在于，所述有功功率获取单元所用的公式中的采样点n对应的电流瞬时值i(n)由下述公式确定：
其中，I为电流幅值，TS为信号周期，Ts＝1/fs，为电流初相位。
CN201410446281.3A 2014-09-03 2014-09-03 一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统 Active CN104155517B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410446281.3A CN104155517B (zh) 2014-09-03 2014-09-03 一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410446281.3A CN104155517B (zh) 2014-09-03 2014-09-03 一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104155517A true CN104155517A (zh) 2014-11-19
CN104155517B CN104155517B (zh) 2017-03-08

Family

ID=51881070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410446281.3A Active CN104155517B (zh) 2014-09-03 2014-09-03 一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104155517B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105487034A (zh) * 2016-01-25 2016-04-13 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种0.05级电子式互感器校验方法及系统
CN106771578A (zh) * 2017-03-22 2017-05-31 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 电能表的电能信号的非整周期采样方法
CN107703342A (zh) * 2017-08-23 2018-02-16 安徽北斗易通信息技术有限公司 一种高精度暂态分析仪及其暂态算法
CN109959819A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 宁波三星医疗电气股份有限公司 一种智能表宽频率无功误差补偿算法及其智能表
CN113777400A (zh) * 2021-11-11 2021-12-10 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种标准电能表软件变频采样计量方法
CN115441452A (zh) * 2022-09-22 2022-12-06 费莱(浙江)科技有限公司 一种基于谐波分离检测的动态补偿方法及系统
CN116754830A (zh) * 2023-06-13 2023-09-15 武汉阿迪克电子股份有限公司 一种电能表的计量方法、装置及储存介质

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH614783A5 (en) * 1977-05-09 1979-12-14 Heliowatt Werke Method for compensating timing errors in analog/stochastic-value converters for a number of input signals
JP2002186167A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Chubu Electric Power Co Inc サンプリングデータ処理方法及び該処理方法を用いた継電器
CN201191306Y (zh) * 2008-04-25 2009-02-04 四川启明星蜀达电气有限公司 采用频率跟踪采样电路的高精度电能表
CN101483338A (zh) * 2009-01-19 2009-07-15 哈尔滨工业大学深圳研究生院 电力系统周期性波形同步采样数据压缩系统及方法
CN101738593A (zh) * 2009-12-07 2010-06-16 河南思达高科技股份有限公司 一种标准电能表及其采样信号的修正方法
CN201555893U (zh) * 2009-07-09 2010-08-18 沈阳博来德滋电子科技有限公司 分布式交流采样装置
CN101950012A (zh) * 2010-03-24 2011-01-19 北京北研兴电力仪表有限责任公司 交流电能表现场测试仪
CN102288807A (zh) * 2011-05-14 2011-12-21 苏州大学 一种测量电网电压闪变的方法
CN102879639A (zh) * 2012-09-13 2013-01-16 华中科技大学 一种电力系统中频率的实时测量方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH614783A5 (en) * 1977-05-09 1979-12-14 Heliowatt Werke Method for compensating timing errors in analog/stochastic-value converters for a number of input signals
JP2002186167A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Chubu Electric Power Co Inc サンプリングデータ処理方法及び該処理方法を用いた継電器
CN201191306Y (zh) * 2008-04-25 2009-02-04 四川启明星蜀达电气有限公司 采用频率跟踪采样电路的高精度电能表
CN101483338A (zh) * 2009-01-19 2009-07-15 哈尔滨工业大学深圳研究生院 电力系统周期性波形同步采样数据压缩系统及方法
CN201555893U (zh) * 2009-07-09 2010-08-18 沈阳博来德滋电子科技有限公司 分布式交流采样装置
CN101738593A (zh) * 2009-12-07 2010-06-16 河南思达高科技股份有限公司 一种标准电能表及其采样信号的修正方法
CN101950012A (zh) * 2010-03-24 2011-01-19 北京北研兴电力仪表有限责任公司 交流电能表现场测试仪
CN102288807A (zh) * 2011-05-14 2011-12-21 苏州大学 一种测量电网电压闪变的方法
CN102879639A (zh) * 2012-09-13 2013-01-16 华中科技大学 一种电力系统中频率的实时测量方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴静 等: "非整周期采样下电功率测量的误差分析", 《清华大学学报（自然科学版）》 *
解德英 等: "电网工频信号非整周期采样误差分析", 《电子测量与仪器学报》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105487034A (zh) * 2016-01-25 2016-04-13 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种0.05级电子式互感器校验方法及系统
CN106771578A (zh) * 2017-03-22 2017-05-31 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 电能表的电能信号的非整周期采样方法
CN107703342A (zh) * 2017-08-23 2018-02-16 安徽北斗易通信息技术有限公司 一种高精度暂态分析仪及其暂态算法
CN109959819A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 宁波三星医疗电气股份有限公司 一种智能表宽频率无功误差补偿算法及其智能表
CN109959819B (zh) * 2017-12-26 2021-08-31 宁波三星医疗电气股份有限公司 一种智能表宽频率无功误差补偿算法及其智能表
CN113777400A (zh) * 2021-11-11 2021-12-10 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种标准电能表软件变频采样计量方法
CN115441452A (zh) * 2022-09-22 2022-12-06 费莱(浙江)科技有限公司 一种基于谐波分离检测的动态补偿方法及系统
CN116754830A (zh) * 2023-06-13 2023-09-15 武汉阿迪克电子股份有限公司 一种电能表的计量方法、装置及储存介质
CN116754830B (zh) * 2023-06-13 2024-01-09 武汉阿迪克电子股份有限公司 一种电能表的计量方法、装置及储存介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN104155517B (zh) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104155517B (zh) 一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统
CN111707863B (zh) 用于学习包括电流互感器误差校正的电流互感器和功率测量设备的相误差的方法和设备
CN103543335B (zh) 一种同步相量测量方法
US7920976B2 (en) Averaging in an intelligent electronic device
CN103575980B (zh) 系统频率测量方法、同步相量测量方法及设备
MX2011012664A (es) Aparato y metodo de estimacion de fasores sincronizados en tiempos predeterminados referidos a estandar de tiempo comun en sistema electrico.
JP2013044752A (ja) 位相識別システム及び方法
US10527657B2 (en) Electrical quality measuring apparatus and electrical quality measuring method
CN105487034A (zh) 一种0.05级电子式互感器校验方法及系统
CN110244116A (zh) 直流瞬时功率的计量电路及其准同步计算方法
CN103605038A (zh) 一种电子式电流互感器的保护级误差检测校验系统
WO2020072570A1 (en) Electric power system pricing with energy packets
KR101100083B1 (ko) 계기용 변압변류기 및 전력량계의 오차 측정 시스템 및방법
CN105261202A (zh) 基于b样条插值小波突变点检测的传输延时测量方法
CN209342802U (zh) 直流瞬时功率的计量电路
CN105548947B (zh) 一种数字化电能表同步溯源方法及系统
CN105137186A (zh) 一种微机自动准同期装置的同期电压相位差测量法
CN103616580B (zh) 合并单元数据转换角差测试方法
CN107515332B (zh) 一种基于频谱分析和同步采样的直流电能计量装置及方法
CN110927452B (zh) 一种基于瞬时无功功率的相位差测量方法及装置
CN103389431A (zh) 一种智能变电站带负荷综合试验装置
CN104198808B (zh) 电能计量中丢帧误码延时误差计算的方法、装置及系统
CN112068061A (zh) 一种电子式互感器误差测量装置及方法
CN205506934U (zh) 一种冲击负荷电能计量系统
CN104569587B (zh) 智能变电站交流采样值相位误差的测量电路及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Shen Jianliang

Inventor after: Xiao Tao

Inventor after: Yao Li

Inventor after: Zou Chengwu

Inventor after: Peng Hui

Inventor after: Song Yanjie

Inventor before: Li Shaoteng

Inventor before: Xiao Tao

Inventor before: Yao Li

Inventor before: Zou Chengwu

Inventor before: Peng Hui

Inventor before: Song Yanjie

CB03 Change of inventor or designer information
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100031 No. 86 West Chang'an Avenue, Beijing, Xicheng District

Patentee after: STATE GRID CORPORATION OF CHINA

Patentee after: STATE GRID ZHEJIANG ELECTRIC POWER COMPANY LIMITED ELECTRIC POWER Research Institute

Address before: 100031 No. 86 West Chang'an Avenue, Beijing, Xicheng District

Patentee before: State Grid Corporation of China

Patentee before: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE OF STATE GRID ZHEJIANG ELECTRIC POWER Co.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220310

Address after: 100031 No. 86 West Chang'an Avenue, Beijing, Xicheng District

Patentee after: STATE GRID CORPORATION OF CHINA

Patentee after: Marketing service center of State Grid Zhejiang Electric Power Co.,Ltd.

Address before: 100031 No. 86 West Chang'an Avenue, Beijing, Xicheng District

Patentee before: STATE GRID CORPORATION OF CHINA

Patentee before: STATE GRID ZHEJIANG ELECTRIC POWER COMPANY LIMITED ELECTRIC POWER Research Institute

TR01 Transfer of patent right