CN109709390A - 一种三相高精度谐波电能表 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三相高精度谐波电能表，包括依次相连的频率测量模块、采样控制模块、幅值与相位计算模块、谐波相位补偿模块、谐波电能累计模块。本发明的有益效果是：1.采用硬件测频与软件测频相结合的方式，并借助于软硬件滤波措施消除高次谐波对测频的干扰，从源头上确保整周期采样；2.M2采样控制模块采用PWM+DMA自动控制的方式，采样过程无需CPU干预，确保高采样率下数据处理效率及可靠性；3.M3幅值与相位计算模块采用素因子与子组算法，降低频率波动和谐波幅值波动带来的影响，并提升一致性；4.M4谐波相位补偿模块对每个谐波功率相角进行精确补偿，实现高精度谐波功率测量，从而实现高精度谐波电能累计。

Description

一种三相高精度谐波电能表

技术领域

本发明涉及电网电能计量领域，尤其涉及一种三相高精度谐波电能表。

背景技术

能源互联网、智能电网的建设，在解决能源问题、降低碳排放、提升电网可靠性与自动化水平的同时，因其大量使用电力电子技术、非线性负载，也使得电网的谐波污染越来越严重。谐波污染给电网设备造成危害的同时，也给电能计量及需量测量精度带来影响，影响计量的公正性，带来经济利益纠纷。其主要原因是当前计费用电能表基本都采用全波算法，对于非线性负载用户不仅向电网输出谐波、反而还少缴电费，线性用户受谐波污染时，不仅承受谐波带来的危害，还要多缴电费。

为解决上述问题，国内外研究提出了谐波电能单独计量的技术方案，并研制了相关产品。但从目前研究及产品应用情况来看，谐波计量精度及在各种影响下的一致性还需提升，重点需要解决如下技术问题：

1)频率跟踪精度需要进一步提升。进行DFT计算的一个重要前提是确保采样值按当前频率进行整周期、等间隔采样，如果频率跟踪不准确，造成非整周期采样，将导致频谱泄露，严重影响谐波计量精度；尤其在谐波畸变严重的情况下，采用普通的过零点检测方法已经无法满足要求，需要进一步改进其方法；

2)由于传感转换回路特性及相邻回路之间的高频串扰，造成硬件采样回路在不同频率下的相位特性不一样。实测表明，电流互感器在不同频率下的响应延迟是不一样的，不同谐波次数的相位存在差异；同时，三相回路之间也存在电容、电感效应，形成零序、负序分量，造成谐波相位计算出现偏差。为此，需要对各次谐波相位进行分次补偿，并解决零序、负序分量对相位的影响问题。

发明内容

本发明提供了一种三相高精度谐波电能表，包括依次相连的频率测量模块、采样控制模块、幅值与相位计算模块、谐波相位补偿模块、谐波电能累计模块；

频率测量模块：实时跟踪并测量当前电网频率f_samp，输出给采样控制模块使用；

采样控制模块：根据频率测量结果进行分频，控制AD按整周期、等间隔采样；

幅值与相位计算模块：对AD采样结果数据进行傅里叶计算，获取各次谐波的幅值与相位；

谐波相位补偿模块：根据传感转换回路特性，对谐波相位进行补偿；

谐波电能累计模块：综合幅值相位计算模块、谐波相位补偿模块的计算后，累计计算各次谐波电能。

作为本发明的进一步改进，在所述频率测量模块中，同时进行硬件与软件测频，并根据硬件与软件测频结果的可信度自适应选择合适的测频结果，包括如下步骤：

S11.初始状态下，取f_samp＝f_n，其中f_n为电网额定频率；

S12.按照当前f_samp控制AD采样，连续采样满所需周波后，分别进行硬件与软件测频计算；

S13.硬件测频信号通过硬件比较器将AB线电压转换为方波而获得，其中在正弦信号过零点进行方波的翻转；为避免谐波畸变造成多余过零点从而引起多余过零点，AB线电压信号在进入硬件比较器之前先进行低通过滤；

采用硬件IO中断连续捕获硬件测频信号上升沿，记录相邻上升沿时间差Δt_i；连续记录满所需周波后，剔除最大最小值，采用均值计算方法计算硬件测频频率f_hard：

上述公式中，N为所需周波捕获到的硬件测频信号IO中断次数；

若连续记录未满所需周波，那么继续执行步骤S13；

S14.软件测频通过对所需周波AD采样值进行分析获得；

S15.综合对比分析硬件软件测频结果，自适应仲裁选择合适的采样频率进行下一周期采样控制；

S16.将S15步骤的分析结果传递给采样控制模块，并跳转到S12步骤，进行下一轮频率测量处理流程。

作为本发明的进一步改进，所述S14步骤中软件测频具体方法为，提取所需周波BC、CA线电压AD采样值，按如下步骤进行分析计算：

①通过数字低通滤波器对AD采样值进行数字信号处理；

②对滤波后的AD采样值进行线性拟合，依次获取拟合信号上升沿越零点时刻t_si；

③计算相邻上升边沿越零点时间差Δt_si，剔除最大最小值，采用均值计算方法计算软件测频频率f_soft：

上述公式中，N为所需周波捕获到的上升边沿越零点次数。

作为本发明的进一步改进，在所述频率测量模块中，所述S15步骤具体逻辑包括：

1)如AB线电压大于设定电压值，且f_hard频率值在[f_n-10Hz，f_n+10Hz] 范围之内，则取f_samp＝f_hard；

2)不满足上述第1条，且BC、CA线电压任一大于另一设定电压值，且该线电压f_soft频率值在[f_n-10Hz，f_n+10Hz]范围之类，则取f_samp＝f_soft；

上述1、2条均不满足，取f_samp＝f_n。

作为本发明的进一步改进，在所述采样控制模块中采用PWM+DMA 结合的方式，具体方法如下：

A.上电初始化期间，配置DMA与AD采样完成中断关联，每完成一次采样后由DMA自动读取当前AD采样值；

B.当f_samp更新后，根据最新的电网频率更新PWM脉冲周期，通过PWM自动控制AD采样，确保按最新频率控制采样；

C.通过DMA自动读取AD采样结果的方式，当连续采样满所需周波后，发信号给CPU，由幅值与相位计算模块进行后续计算；当连续采样没有满所需周波，继续执行步骤C。

作为本发明的进一步改进，在所述幅值相位计算模块中采用如下方法来实现在谐波波动的情况下确保计量的准确性及一致性，具体如下：

a.采用素因子算法对所需周波采样数据进行DFT计算，得到等效的f_n/10 频率下三相电压电流基波、各次谐波的幅值与相位；

b.采用IEC61000-4-7标准子组算法对上述等效f_n/10频率下幅值与相位进行组合，得到额定f_n频率下三相电压电流基波、各次谐波的幅值与相位。

作为本发明的进一步改进，在所述谐波相位补偿模块中，在谐波电能表出厂前，采用自动化校准仪器对谐波电能表进行校准，具体步骤如下： S41.计算基准零序补偿次数N₀，取((N_max/2)/3)*3，其中N_max为最高谐波分析次数，相关运算均为整型计算；进一步计算得到正序补偿次数N₁为N₀+1，负序补偿次数N₂为N₀+2；

S42.分别施加N₀、N₁、N₂次三相谐波电压、电流；

S43.等待谐波电能表谐波相位稳定，分别读取N₀、N₁、N₂次三相谐波电压、电流相位差，将该相位差减去实际加量的相位差，并除以对应谐波次数，即获得三相正、负、零序补偿系数；

S44.将上述补偿系数写入到谐波电能表，固化保存到非易失性存储器中。

作为本发明的进一步改进，在所述谐波相位补偿模块中，在谐波电能表运行期间，采用如下自适应算法进行相位补偿：

S45.基于幅值与相位计算模块计算得到的三相电压各次谐波幅值与相位，计算得到各次谐波电压的正序分量U_k1、负序分量U_k2、零序分量U_k0，其中 k为谐波次数；基于此进一步计算得到各次谐波序分量的含量Δ_k1、Δ_k2、Δ_k0： S46.计算各次谐波相角补偿量，进一步计算得到各次谐波补偿后的谐波功率相位φ_Ak、φ_Bk、φ_Ck。

作为本发明的进一步改进，所述谐波电能累计模块包括计算各次谐波频率、计算所需周波实际采样时间、累计计算谐波电能。

作为本发明的进一步改进，该谐波电能表还包括显示模块、通信模块、记录存储模块。

本发明的有益效果是：1.采用硬件测频与软件测频相结合的方式，并借助于软硬件滤波措施消除高次谐波对测频的干扰，从源头上确保整周期采样；2.M2采样控制模块采用PWM+DMA自动控制的方式，采样过程无需CPU 干预，确保高采样率下数据处理效率及可靠性；3.M3幅值与相位计算模块采用素因子与子组算法，降低频率波动和谐波幅值波动带来的影响，并提升一致性；4.M4谐波相位补偿模块对每个谐波功率相角进行精确补偿，实现高精度谐波功率测量，从而实现高精度谐波电能累计。

附图说明

图1是本发明的三相高精度谐波电能表的模块工作流程图；

图2是本发明的硬件测频原理工作流程图；

图3为本发明的谐波相位补偿流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种三相高精度谐波电能表，包括依次相连的M1频率测量模块、M2采样控制模块、M3幅值与相位计算模块、 M4谐波相位补偿模块、M5谐波电能累计模块；

M1频率测量模块：实时跟踪并测量当前电网频率f_samp，输出给采样控制模块使用；本模块由硬件、软件功能组合完成，而且能够同时进行硬件与软件测频，并根据硬件与软件测频结果的可信度自适应选择合适的测频结果。 M2采样控制模块：根据频率测量结果进行分频，控制AD按整周期、等间隔采样；本实施案例中最高谐波计量次数为63次，采样率采用512点/ 周波，确保高次谐波精度。由于采样率高，如果仍由CPU采样中断控制AD 采样，将对整个系统带来极大的资源消耗；同时，由于优先级控制等因素也导致中断响应时间具备不确定性，也影响中断控制精度。

M3幅值与相位计算模块：对AD采样结果数据进行傅里叶计算，获取各次谐波的幅值与相位；

M4谐波相位补偿模块：根据传感转换回路特性，对谐波相位进行补偿； M5谐波电能累计模块：综合幅值相位计算模块、谐波相位补偿模块的计算后，累计计算各次谐波电能。

其中AD表示模数转换器。

如图2所示，在所述M1频率测量模块中，同时进行硬件与软件测频，并根据硬件与软件测频结果的可信度自适应选择合适的测频结果，包括如下步骤：

S11.初始状态下，取f_samp＝f_n，其中f_n为电网额定频率50Hz或60Hz；

S12.按照当前f_samp控制AD采样，连续采样满所需周波(10个周波)后，分别进行硬件与软件测频计算；

S13.硬件测频信号通过硬件比较器将AB线电压转换为方波而获得，其中在正弦信号过零点进行方波的翻转；为避免谐波畸变造成多余过零点从而引起多余过零点，AB线电压信号在进入硬件比较器之前先进行低通过滤，滤波截止频率为100Hz；

采用硬件IO中断连续捕获硬件测频信号上升沿，记录相邻上升沿时间差Δt_i；

其中硬件测频原理及流程如图2所示，包括硬件与软件两个部分。具体为上述方波信号采用硬件IO方式输出给CPU，并在CPU中配置为中断触发。这样，软件部分由中断程序捕获硬件测频信号上升沿，通过内部计数器记录中断发生时刻，并计算得到相邻上升沿时间差Δt_i。连续记录满所需周波(10周波)后，剔除最大最小值，采用均值计算方法计算硬件测频频率f_hard：

上述公式中，N为上所需周波(10个周波)捕获到的硬件测频信号IO中断次数；若连续记录未满所需周波，那么继续执行步骤S13；

S14.软件测频通过对上所需周波(10周波)AD采样值进行分析获得；

S15.综合对比分析硬件软件测频结果，自适应仲裁选择合适的采样频率进行下一周期采样控制；

S16.将S15步骤的分析结果传递给采样控制模块，并跳转到S12步骤，进行下一轮频率测量处理流程。

软件测频与硬件测频相互独立，需要等到M2采样控制模块连续采样10周波后才开始计算。软件测频通过对上10周波AD采样值进行分析获得，所述S14步骤中软件测频具体方法为，提取所需周波(上10周波)BC、CA 线电压AD采样值，按如下步骤进行分析计算：

①通过数字低通滤波器对AD采样值进行数字信号处理，滤波截止频率为100Hz；

②对滤波后的AD采样值进行线性拟合，依次获取拟合信号上升沿越零点时刻t_si；

③计算相邻上升边沿越零点时间差Δt_si，剔除最大最小值，采用均值计算方法计算软件测频频率f_soft：

上述公式中，N为所需周波(上10周波)捕获到的上升边沿越零点次数。

当同时完成一次硬件与软件测频后，综合对比分析硬件软件测频结果，自适应仲裁选择合适的采样频率进行下一周期采样控制，在所述M1频率测量模块中，所述S15步骤具体逻辑包括：

1)如AB线电压大于设定电压值(30V)，且f_hard频率值在[f_n-10Hz， f_n+10Hz]范围之内，则取f_samp＝f_hard；

2)不满足上述第1条，且BC、CA线电压任一大于另一设定电压值(10V)，且该线电压f_soft频率值在[f_n-10Hz，f_n+10Hz]范围之类，则取 f_samp＝f_soft；

3)上述1、2条均不满足，取f_samp＝f_n。

需要说明的是，谐波电能表在上电初始状态下，由于没有频率数据，先取f_samp＝f_n，其中f_n为电网额定频率50Hz或60Hz。本次频率测量完成后，将结果更新给M2采样控制模块，按最新频率进行采样控制。

在所述M2采样控制模块中采用PWM+DMA结合的方式，其中PWM 表示脉宽调制，DMA表示直接内存存取，具体方法如下：

A.上电初始化期间，配置DMA与AD采样完成中断关联，每完成一次采样后由DMA自动读取当前AD采样值；

B.当f_samp更新后，根据最新的电网频率更新PWM脉冲周期，通过PWM自动控制AD采样，确保按最新频率控制采样；

C.通过DMA自动读取AD采样结果的方式，当连续采样满所需周波(10周波)后，发信号给CPU，由幅值与相位计算模块进行后续计算；当连续采样没有满所需周波，继续执行步骤C。

在所述M3幅值相位计算模块中采用如下方法来实现在谐波波动的情况下确保计量的准确性及一致性，具体如下：

a.采用素因子算法对所需周波(10周波共5120点)采样数据进行DFT计算，得到等效的f_n/10频率下三相电压电流基波、各次谐波的幅值与相位；

b.采用IEC61000-4-7标准子组算法对上述等效f_n/10频率下幅值与相位进行组合，得到额定f_n频率下三相电压电流基波、各次谐波的幅值与相位。

为方便下一步描述，上述三相电压电流各次谐波幅值记为U_Ak、U_Bk、 U_Ck、I_Ak、I_Bk、I_Ck，各次相位记为φ_UAk、φ_UBk、φ_UCk、φ_IAk、φ_IBk、φ_ICk，其中 k为谐波次数。

M4谐波相位补偿模块主要解决的问题是，由于传感转换回路特性及相邻回路之间的高频串扰，导致实际进入到AD的信号已经发生了微弱的畸变；要达到更高的谐波计量精度，必需对该部分畸变内容进行补偿。

为此，设计了一个自动校准工具，如图3所示，在所述M4谐波相位补偿模块中，在谐波电能表出厂前，采用自动化校准仪器对谐波电能表进行校准，具体步骤如下：

S41.根据输入的最高谐波次数，计算基准零序补偿次数N₀，取 ((N_max/2)/3)*3，其中N_max为最高谐波分析次数，相关运算均为整型计算、并舍弃余数；进一步计算得到正序补偿次数N₁为N₀+1，负序补偿次数N₂为 N₀+2；本实施案例中最高谐波次数为63次，则N₀为30，N₁为31，N₂为 32；

S42.分别施加N₀、N₁、N₂次三相谐波电压、电流，其中谐波含量为10％，电压电流谐波相位差60度；

S43.等待谐波电能表谐波相位稳定，分别读取N₀、N₁、N₂次三相谐波电压、电流相位差，将该相位差减去实际加量的相位差，并除以对应谐波次数，即获得三相正、负、零序补偿系数；

S44.将上述补偿系数写入到谐波电能表，固化保存到非易失性存储器中。

为方便下一步描述，A相正、负、零序补偿系数分别记为FA₁、FA₂、FA₀， B相正、负、零序补偿系数分别记为FB₁、FB₂、FB₀，C相正、负、零序补偿系数分别记为FC₁、FC₂、FC₀。

其中，本案例中施加到谐波电能表的谐波源为FLUKE 6135A，该谐波源具备足够的精度，确保校准的准确性。

如图3所示，在所述M4谐波相位补偿模块中，在谐波电能表运行期间，采用如下自适应算法进行相位补偿：

S45.基于M3幅值与相位计算模块计算得到的三相电压各次谐波幅值与相位，计算得到各次谐波电压的正序分量U_k1、负序分量U_k2、零序分量U_k0，其中k为谐波次数；基于此进一步计算得到各次谐波序分量的含量Δ_k1、Δ_k2、Δ_k0：

Σ_k＝U_k1+U_k2+U_k0

Δ_k1＝U_k1/Σ_k

Δ_k2＝U_k2/Σ_k

Δ_k0＝U_k0/Σ_k

S46.计算各次谐波相角补偿量，进一步计算得到各次谐波补偿后的谐波功率相位φ_Ak、φ_Bk、φ_Ck：

λ_Ak＝Δ_k1FA₁+Δ_k2FA₂+Δ_k0FA₀

λ_Bk＝Δ_k1FB₁+Δ_k2FB₂+Δ_k0FB₀

λ_Ck＝Δ_k1FC₁+Δ_k2FC₂+Δ_k0FC₀

φ_Ak＝φ_UAk-φ_IAk+kλ_Akf_samp/f_n

φ_Bk＝φ_UBk-φ_IBk+kλ_Bkf_samp/f_n

φ_Ck＝φ_UCk-φ_ICk+kλ_Ckf_samp/f_n

所述M5谐波电能累计模块，完成上述M3幅值与相位模块计算、M4谐波相位补偿模块计算后，再进行常规的幅值系数补偿，即可计算各次谐波功率，并进行累计得到各次谐波电能。谐波功率计算公式为：

P_Ak＝U_AkI_Akcos(φ_Ak)

P_Bk＝U_BkI_Bkcos(φ_Bk)

P_Ck＝U_CkI_Ck cos(φ_Ck)

P_k＝P_Ak+P_Bk+P_Ck

上述功率累计上10周波实际采样时间，即可得到谐波上10周波谐波电能。其中上10周波实际时间为：

谐波电能累计计算公式为：

E_Ak＝∑P_AKΔt_samp

E_Bk＝∑P_BKΔt_samp

E_Ck＝∑P_CKΔt_samp

E_k＝E_Ak+E_Bk+E_Ck

本发明提供的一种三相高精度谐波电能表，其目标是在现有技术基础上全方位提升谐波计量精度，重点解决频率跟踪精度、硬件采样回路在不同谐波次数下的相位差异等问题。

本明有益效果：1.采用硬件测频与软件测频相结合的方式，并借助于软硬件滤波措施消除高次谐波对测频的干扰，从源头上确保整周期采样； 2.M2采样控制模块采用PWM+DMA自动控制的方式，采样过程无需CPU干预，确保高采样率下数据处理效率及可靠性；3.M3幅值与相位计算模块采用素因子与子组算法，降低频率波动和谐波幅值波动带来的影响，并提升一致性；4.M4谐波相位补偿模块对每个谐波功率相角进行精确补偿，实现高精度谐波功率测量，从而实现高精度谐波电能累计。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三相高精度谐波电能表，其特征在于，包括依次相连的频率测量模块、采样控制模块、幅值与相位计算模块、谐波相位补偿模块、谐波电能累计模块；

频率测量模块：实时跟踪并测量当前电网频率f_samp，输出给采样控制模块使用；

采样控制模块：根据频率测量结果进行分频，控制AD按整周期、等间隔采样；

幅值与相位计算模块：对AD采样结果数据进行傅里叶计算，获取各次谐波的幅值与相位；

谐波相位补偿模块：根据传感转换回路特性，对谐波相位进行补偿；

谐波电能累计模块：综合幅值相位计算模块、谐波相位补偿模块的计算后，累计计算各次谐波电能。

2.根据权利要求1所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，在所述频率测量模块中，同时进行硬件与软件测频，并根据硬件与软件测频结果的可信度自适应选择合适的测频结果，包括如下步骤：

S11.初始状态下，取f_samp＝f_n，其中f_n为电网额定频率；

S12.按照当前f_samp控制AD采样，连续采样满所需周波后，分别进行硬件与软件测频计算；

S13.硬件测频信号通过硬件比较器将AB线电压转换为方波而获得，其中在正弦信号过零点进行方波的翻转；为避免谐波畸变造成多余过零点从而引起多余过零点，AB线电压信号在进入硬件比较器之前先进行低通过滤；

采用硬件IO中断连续捕获硬件测频信号上升沿，记录相邻上升沿时间差Δt_i；连续记录满所需周波后，剔除最大最小值，采用均值计算方法计算硬件测频频率f_hard：

上述公式中，N为所需周波捕获到的硬件测频信号IO中断次数；

若连续记录未满所需周波，那么继续执行步骤S13；

S14.软件测频通过对所需周波AD采样值进行分析获得；

S15.综合对比分析硬件软件测频结果，自适应仲裁选择合适的采样频率进行下一周期采样控制；

S16.将S15步骤的分析结果传递给采样控制模块，并跳转到S12步骤，进行下一轮频率测量处理流程。

3.根据权利要求2所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，所述S14步骤中软件测频具体方法为，提取所需周波BC、CA线电压AD采样值，按如下步骤进行分析计算：

①通过数字低通滤波器对AD采样值进行数字信号处理；

②对滤波后的AD采样值进行线性拟合，依次获取拟合信号上升沿越零点时刻t_si；

③计算相邻上升边沿越零点时间差Δt_si，剔除最大最小值，采用均值计算方法计算软件测频频率f_soft：

上述公式中，N为所需周波捕获到的上升边沿越零点次数。

4.根据权利要求3所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，在所述频率测量模块中，所述S15步骤具体逻辑包括：

1)如AB线电压大于设定电压值，且f_hard频率值在[f_n-10Hz，f_n+10Hz]范围之内，则取f_samp＝f_hard；

2)不满足上述第1条，且BC、CA线电压任一大于另一设定电压值，且该线电压f_soft频率值在[f_n-10Hz，f_n+10Hz]范围之类，则取f_samp＝f_soft；

3)上述1、2条均不满足，取f_samp＝f_n。

5.根据权利要求1所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，在所述采样控制模块中采用PWM+DMA结合的方式，具体方法如下：

A.上电初始化期间，配置DMA与AD采样完成中断关联，每完成一次采样后由DMA自动读取当前AD采样值；

B.当f_samp更新后，根据最新的电网频率更新PWM脉冲周期，通过PWM自动控制AD采样，确保按最新频率控制采样；

C.通过DMA自动读取AD采样结果的方式，当连续采样满所需周波后，发信号给CPU，由幅值与相位计算模块进行后续计算；当连续采样没有满所需周波，继续执行步骤C。

6.根据权利要求1所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，在所述幅值相位计算模块中采用如下方法来实现在谐波波动的情况下确保计量的准确性及一致性，具体如下：

a.采用素因子算法对所需周波采样数据进行DFT计算，得到等效的f_n/10频率下三相电压电流基波、各次谐波的幅值与相位；

b.采用IEC61000-4-7标准子组算法对上述等效f_n/10频率下幅值与相位进行组合，得到额定f_n频率下三相电压电流基波、各次谐波的幅值与相位。

7.根据权利要求1所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，在所述谐波相位补偿模块中，在谐波电能表出厂前，采用自动化校准仪器对谐波电能表进行校准，具体步骤如下：

S41.计算基准零序补偿次数N₀，取((N_max/2)/3)*3，其中N_max为最高谐波分析次数，相关运算均为整型计算；进一步计算得到正序补偿次数N₁为N₀+1，负序补偿次数N₂为N₀+2；

S42.分别施加N₀、N₁、N₂次三相谐波电压、电流；

S43.等待谐波电能表谐波相位稳定，分别读取N₀、N₁、N₂次三相谐波电压、电流相位差，将该相位差减去实际加量的相位差，并除以对应谐波次数，即获得三相正、负、零序补偿系数；

S44.将上述补偿系数写入到谐波电能表，固化保存到非易失性存储器中。

8.根据权利要求7所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，在所述谐波相位补偿模块中，在谐波电能表运行期间，采用如下自适应算法进行相位补偿：

S45.基于幅值与相位计算模块计算得到的三相电压各次谐波幅值与相位，计算得到各次谐波电压的正序分量U_k1、负序分量U_k2、零序分量U_k0，其中k为谐波次数；基于此进一步计算得到各次谐波序分量的含量Δ_k1、Δ_k2、Δ_k0：

S46.计算各次谐波相角补偿量，进一步计算得到各次谐波补偿后的谐波功率相位φ_Ak、φ_Bk、φ_Ck。

9.根据权利要求1所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，所述谐波电能累计模块包括计算各次谐波频率、计算所需周波实际采样时间、累计计算谐波电能。

10.根据权利要求1所述的三相高精度谐波电能表，其特征在于，该谐波电能表还包括显示模块、通信模块、记录存储模块。