CN106154207A - 电能表误差快速校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能表误差快速校准方法，包括如下步骤：把电能表挂在校表台上，利用校表台给电能表加额定电压和额定电流；计算机向电能表发送读取电能表功率的命令，计算机读取校表台功率P_t和电能表功率P_b；计算机利用公式计算电能表误差err％；计算机利用误差err％计算电能增益A′，计算机将A′发送给电能表，A′替换电能表中的电能增益A。本发明具有校表效率高、校表精度高，降低了制造成本的特点。

Description

电能表误差快速校准方法

技术领域

本发明涉及电能表校准技术领域，尤其是涉及一种校表效率高、校表精度高的电能表误差快速校准方法。

背景技术

当前电表厂家高精度电能表的校准方式一般采用误差校准方式，即等待电能表出脉冲后读取校表台误差，算出补偿量后写入电能表的方式。该校准方法存在校准时间长，生产效率低的缺点。

对于精度要求低的电能表，通常采用功率校准方式，即读取电能表功率和校表台功率，算出补偿量后写入电能表的方式。该校准方法存在电能表功率的跳差导致校准后的电能表误差大的缺点。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的电能表校表方法校表效率低，校表后的电能表误差大的不足，提供了一种校表效率高、校表精度高的电能表误差快速校准方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电能表误差快速校准方法，包括如下步骤：

(1-1)把电能表挂在校表台上，利用校表台给电能表加额定电压和额定电流；

(1-2)计算机向电能表发送读取电能表功率的命令，计算机读取校表台功率P_t和电能表功率P_b；

(1-3)计算机利用公式计算电能表误差err％；

(1-4)计算机利用误差err％计算电能增益A′，计算机将A′发送给电能表，A′替换电能表中的电能增益A。

电能增益是电能表的功率放大倍数，功率放大倍数与电能表的误差大小相关，如果电能增益不准确，将会增加电能表的误差。

对于精度要求低的电能表，通常采用功率校准方式，即读取电能表功率和校表台功率，算出补偿量后写入电能表的方式。该校准方法存在电能表功率的跳差导致校准后的电能表误差大的缺点。

尽管有很多厂家通过多次读取电能表功率后取平均值的方法来获得稳定功率，但此方法只是在精度和生产效率上寻找平衡，并不能根本上解决问题。

本发明可用于多款计量芯片模块，如Atmel全部计量芯片如ATM90E32AS和ATM90E36；全部ADE计量芯片如ADE7858、ADE7878、ADE9078；全部炬泉计量芯片ATT7022E、ATT7026E、ATT7038。并基本适用于市场上的所有单相、三相计量芯片。

因此，本发明具有校表效率高、校表精度高，降低了制造成本；可推广性强，适用范围广的特点。

作为优选，电能表包括ADE7858计量芯片、ADE7878计量芯片或ADE9078计量芯片；步骤(1-4)中采用下述步骤计算电能增益A′：

计算机读取ADE7858计量芯片、ADE7878计量芯片或ADE9078计量芯片的电能增益A，利用公式A′＝(2²³+A)×(1-err％)-2²³计算电能增益A′；

若A′＞0则A′保持不变；

若A′＜0则利用公式A″＝0x0f000000+Complementary(A)计算A″，使A′＝A″，Complementary为取补码运算符，0x表示0f000000为16进制数值。

作为上述方案的替代方案，电能表包括ATM90E32AS计量芯片或ATM90E36计量芯片；步骤(1-4)中采用下述步骤计算电能增益A′：

计算机读取ATM90E32AS计量芯片或ATM90E36计量芯片的电能增益A，利用公式计算电能增益A′；Complementary为取补码运算符。

作为优选，电能表包括主处理器芯片和计量芯片；步骤(1-2)包括如下步骤：

计算机向电能表发送读取电能表功率的命令，电能表的主处理器芯片关中断；

电能表的主处理器芯片以F0频率采样计量芯片功率；

连续采样N个点，其中，F1为电网频率，M为大于0的整数；当不能整除时，将的结果4舍5入成整数；

计算N个点的功率值的平均值，得到电能表功率P_t；电能表的主处理器芯片开中断。

校表电压电流表达式如下：

$i\left(t\right)=\sqrt{2}\×\mathrm{Irms}\×\sin \left(\mathrm{wt}\right)$

$v\left(t\right)=\sqrt{2}\×\mathrm{Vrms}\×\sin \left(\mathrm{wt}\right)$

功率的表达式如下：

p(t)＝i(t)×v(t)＝2×Irms×Vrms×sin²(wt)

＝Irms×Vrms-Irms×Vrms×cos(2wt)

由于计量芯片通过一个低通滤波器提取直流成分，从最后得到的p(t)波形图中可以看出，计量芯片最后提出的功率是一个有含微小纹波的直流分量，而这个纹波是导致功率校准方式校准表计精度低的直接原因，如解决了这个问题就能实现高精度功率校准方式校准表计。

电网频率是F1，一个纹波的周期是秒，采样点数N是连续M个纹波周期的点，包含了有含微小纹波的直流分量，因此确保了电能表功率P_t的精确性，进一步保证了校表精度。

作为优选，F0为1KHz至2KHz。

作为优选，校表台的型号为NZ2031C。

因此，本发明具有如下有益效果：校表效率高、校表精度高，降低了制造成本；可推广性强，适用范围广。

附图说明

图1是本发明的实施例1的一种流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

如图1所示的实施例是一种电能表误差快速校准方法，包括如下步骤：

步骤100，电能表上电

把电能表挂在型号为NZ2031C的校表台上，利用校表台给电能表加额定电压和额定电流；

步骤200，读取校表台功率和电能表功率

计算机向电能表发送读取电能表功率的命令，计算机读取校表台功率P_t和电能表功率P_b；

计算机向电能表发送读取电能表功率的命令，电能表的主处理器芯片关中断；

电能表的主处理器芯片以F0频率采样计量芯片功率；

连续采样N个点，其中，F1为电网频率，M为大于0的整数；当不能整除时，将的结果4舍5入成整数；

计算N个点的功率值的平均值，得到电能表功率P_t；电能表的主处理器芯片开中断。

例如：电网频率F1为50Hz，计量模块的采样频率F0为1000Hz，连续读取M＝10个周波，那么

步骤300，计算电能表误差

计算机利用公式计算电能表误差err％；

步骤400，利用电能表误差计算电能表增益，并更新电能表增益

计算机利用误差err％计算电能增益A′，电能表包括ADE7858计量芯片；

计算机读取ADE7858计量芯片的电能增益A，利用公式

A′＝(2²³+A)×(1-err％)-2²³计算电能增益A′；

若A′＞0则A′保持不变；

若A′＜0则利用公式A″＝0x0f000000+Complementary(A)计算A″，使A′＝A″，Complementary为取补码运算符，0x表示0f000000为16进制数值。

计算机将A′发送给电能表，A′替换电能表中的电能增益A。

实施例2

实施例2中包括实施例1的所有步骤部分，实施例2的电能表包括ATM90E32AS计量芯片；实施例1的步骤400的电能增益A′计算步骤由下述步骤替换：

计算机读取ATM90E32AS计量芯片的电能增益A，利用公式

计算电能增益A′；Complementary为取补码运算符。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种电能表误差快速校准方法，其特征是，包括如下步骤：

(1-1)把电能表挂在校表台上，利用校表台给电能表加额定电压和额定电流；

(1-2)计算机向电能表发送读取电能表功率的命令，计算机读取校表台功率P_t和电能表功率P_b；

(1-3)计算机利用公式计算电能表误差err％；

(1-4)计算机利用误差err％计算电能增益A′，计算机将A′发送给电能表，A′替换电能表中的电能增益A。

2.根据权利要求1所述的电能表误差快速校准方法，电能表包括ADE7858计量芯片、ADE7878计量芯片或ADE9078计量芯片；其特征是，步骤(1-4)中采用下述步骤计算电能增益A′：

计算机读取ADE7858计量芯片、ADE7878计量芯片或ADE9078计量芯片的电能增益A，利用公式A′＝(2²³+A)×(1-err％)-2²³计算电能增益A′；

若A′＞0则A′保持不变；

若A′＜0则利用公式A″＝0x0f000000+Complementary(A)计算A″，使A′＝A″，Complementary为取补码运算符，0x表示0f000000为16进制数值。

3.根据权利要求1所述的电能表误差快速校准方法，电能表包括ATM90E32AS计量芯片或ATM90E36计量芯片；其特征是，步骤(1-4)中采用下述步骤计算电能增益A′：

计算机读取ATM90E32AS计量芯片或ATM90E36计量芯片的电能增益A，利用公式计算电能增益A′；

Complementary为取补码运算符。

4.根据权利要求1所述的电能表误差快速校准方法，电能表包括主处理器芯片和计量芯片；其特征是，步骤(1-2)包括如下步骤：

计算机向电能表发送读取电能表功率的命令，电能表的主处理器芯片关中断；

电能表的主处理器芯片以F0频率采样计量芯片功率；

连续采样N个点，其中，F1为电网频率，M为大于0的整数；当不能整除时，将的结果4舍5入成整数；

计算N个点的功率值的平均值，得到电能表功率P_t；电能表的主处理器芯片开中断。

5.根据权利要求4所述的电能表误差快速校准方法，其特征是，F0为1KHz至2KHz。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电能表误差快速校准方法，其特征是，校表台的型号为NZ2031C。