CN105652056B - 单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法，包括以下步骤：a、通过校表台获得电能表的初始误差值Err₀；b、计算初始功率偏置Poffset₀；c、区分电能表类型；d、实时读取电能表计量的当前电压U₁；e、计算当前电压U₁相对于参比电压U_n的改变系数m₁；f、计算新的功率偏置值Poffset₁；g、将Poffset₁写入计量芯片的功率偏置寄存器；d’、实时读取电能表计量的当前电压U₂；e’、计算当前电压U₂相对于参比电压U_n的改变系数m₂；f’、计算新的功率偏置值Poffset₂；g’、将Poffset₂写入计量芯片的功率偏置寄存器；本发明能够根据电网电压变化，实时改变功率偏置值，从而能够对电压改变引起的计量误差改变量进行补偿。

Description

单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法

技术领域

本发明涉及单相电能表自适应补偿方法技术领域，具体是指一种单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法。

背景技术

根据负荷开关的连接方式，单相电能表可分为内置表(负荷开关连接在单相电能表内部)和外置表(负荷开关连接在单相电能表外部)，目前，对内置表和外置表的校表过程普遍采用软件校表的方式，通常在【参比电压U_n、基本电流I_b、功率因数cosφ＝1.0】、【参比电压U_n、基本电流I_b、功率因数cosφ＝0.5L】和【参比电压U_n、5％倍基本电流I_b、功率因数cosφ＝1.0】三个点进行校正。由于校表方式的局限性，校表过程只在参比电压U_n下进行，而不考虑电压改变时对内置表和外置表计量误差的影响(即单相电能表的电压改变影响量)。然而，电网电压并非是稳定不变的，在用户负载较小时，电压改变时对电能表计量误差的影响(即单相电能表的电压改变影响量)可达到1％以上。

对于内置表，为了满足可靠性要求，内置表都设计有负荷开关状态检测电路，负荷开关状态检测电路的强电部分通常是跨接在负荷开关后端与零线之间的阻性电路(阻值约数百kΩ)上，负荷开关状态检测电路会产生分流作用，其分得的电流会流经电能表内部的电流采样器，该电流会被电能表计量，但该电流不流经用户负载，校表时也不能被测试台所计量，因而会引起电能表计量的误差，此误差会在校表阶段通过功率偏置被校准。然而校表过程通常在参比电压U_n下进行，当电网电压改变时，负荷开关状态检测电路分得的电流会发生改变，引起电能表计量的误差也会发生变化，故在参比电压U_n下补偿的功率偏置在此时反而会引起额外的误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够根据电网电压变化，实时改变功率偏置值，从而能够对电压改变引起的计量误差改变量进行补偿的单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法，包括以下步骤：

a、通过校表台获得电能表在参比电压U_n、5％倍基本电流I_b和功率因数cosφ＝1.0下的初始误差值Err₀；

b、计算初始功率偏置Poffset₀，计算公式为：

Poffset₀＝-P₀*Err₀*k

其中，P₀为电能表在参比电压U_n、5％倍基本电流I_b和功率因数cosφ＝1.0下的标准功率；k为对应电能表脉冲常数和计量芯片高频脉冲常数下的计算系数；

c、区分电能表类型，如电能表为内置表，则进入到步骤d，如电能表为外置表，则进入到步骤d’；

d、实时读取电能表计量的当前电压U₁；

e、计算当前电压U₁相对于参比电压U_n的改变系数m₁＝U₁/U_n；

f、计算新的功率偏置值Poffset₁＝m₁ ²*Poffset₀；

g、将Poffset₁写入计量芯片的功率偏置寄存器；

h、重复执行步骤d～g，实时更新功率偏置值；

d’、实时读取电能表计量的当前电压U₂；

e’、计算当前电压U₂相对于参比电压U_n的改变系数m₂＝U₂/U_n；

f’、计算新的功率偏置值Poffset₂＝m₂*Poffset₀；

g’、将Poffset₂写入计量芯片的功率偏置寄存器；

h’、重复执行步骤d’～g’，实时更新功率偏置值。

采用上述方法后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：当电网电压发生改变时，单相电能表内部的功率偏置值能够根据电网电压的变化进行实时更新，从而能够对电压改变引起的计量误差改变量进行补偿，极大地降低了电能表计量的误差，提高了电能表工作的可靠性。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本具体实施例中，本发明的单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法，包括以下步骤：

a、通过校表台获得电能表在参比电压U_n、5％倍基本电流I_b和功率因数cosφ＝1.0下的初始误差值Err₀；

b、计算初始功率偏置Poffset₀，计算公式为：

Poffset₀＝-P₀*Err₀*k

其中，P₀为电能表在参比电压U_n、5％倍基本电流I_b和功率因数cosφ＝1.0下的标准功率；k为对应电能表脉冲常数和计量芯片高频脉冲常数下的计算系数；

c、区分电能表类型，如电能表为内置表，则进入到步骤d，如电能表为外置表，则进入到步骤d’；

d、实时读取电能表计量的当前电压U₁；

e、计算当前电压U₁相对于参比电压U_n的改变系数m₁＝U₁/U_n；

f、计算新的功率偏置值Poffset₁＝m₁ ²*Poffset₀；

g、将Poffset₁写入计量芯片的功率偏置寄存器；

h、重复执行步骤d～g，实时更新功率偏置值；

d’、实时读取电能表计量的当前电压U₂；

e’、计算当前电压U₂相对于参比电压U_n的改变系数m₂＝U₂/U_n；

f’、计算新的功率偏置值Poffset₂＝m₂*Poffset₀；

g’、将Poffset₂写入计量芯片的功率偏置寄存器；

h’、重复执行步骤d’～g’，实时更新功率偏置值。

值得说明的是：对于内置表，其内部连接有负荷开关状态检测电路，由P＝U*I*cosφ得，功率与电压成正比，故电压改变为U₁时，P₁＝m₁*P₀，负荷开关状态检测电路的火线和零线之间部分等效为一个电阻，其分流大小与两端电压成正比。当电压改变为U₁时，电能表初始误差变为Err₁，则Err₁＝m₁*Err₀,计算新的功率偏置值，Poffset₁＝-m₁*P₀*m₁*Err₀*k＝m₁ ²*Poffset₀。而对于外置表，在生产及校表时，外置负荷开关状态检测电路并未投入工作，故在电压改变时不考虑其对初始计量误差的影响。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、通过校表台获得电能表在参比电压U_n、5％倍基本电流I_b和功率因数cosφ＝1.0下的初始误差值Err₀；

b、计算初始功率偏置Poffset₀，计算公式为：

Poffset₀＝-P₀*Err₀*k

其中，P₀为电能表在参比电压U_n、5％倍基本电流I_b和功率因数cosφ＝1.0下的标准功率；k为对应电能表脉冲常数和计量芯片高频脉冲常数下的计算系数；

c、区分电能表类型，如电能表为内置表，则进入到步骤d，如电能表为外置表，则进入到步骤d’；

d、实时读取电能表计量的当前电压U₁；

e、计算当前电压U₁相对于参比电压U_n的改变系数m₁＝U₁/U_n；

f、计算新的功率偏置值Poffset₁＝m₁ ²*Poffset₀；

g、将Poffset₁写入计量芯片的功率偏置寄存器；

h、重复执行步骤d～g，实时更新功率偏置值；

d’、实时读取电能表计量的当前电压U₂；

e’、计算当前电压U₂相对于参比电压U_n的改变系数m₂＝U₂/U_n；

f’、计算新的功率偏置值Poffset₂＝m₂*Poffset₀；

g’、将Poffset₂写入计量芯片的功率偏置寄存器；

h’、重复执行步骤d’～g’，实时更新功率偏置值。