CN114089263B - 适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法 - Google Patents
适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114089263B CN114089263B CN202111411510.4A CN202111411510A CN114089263B CN 114089263 B CN114089263 B CN 114089263B CN 202111411510 A CN202111411510 A CN 202111411510A CN 114089263 B CN114089263 B CN 114089263B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- channel
- harmonic
- current signal
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
- G01R35/04—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of instruments for measuring time integral of power or current
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Abstract
本发明公开了一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,包括:步骤1,读取电能表的计量芯片电流通道的电流信号,识别所述电流信号的直流谐波工况;步骤2,定位所述电流信号所在的当前电流信号段;步骤3,计算所述电流信号的补偿数据;步骤4,补偿所述电流信号的有功功率采样误差。通过该方法实现了新型电能表批量生产过程中自动补偿,免除设备改造、人工接线、手工调校、逐台修正等繁琐的步骤,解决了现有电流互感器自身采样偏差的缺陷,使现有的电流互感器可以满足新标准要求,电能表产品可免人工调校,大批量自动化生产,极大提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于电能计量技术领域,尤其涉及一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法。
背景技术
新一代智能电能表是电力物联网源网荷储智慧能源控制系统感知层的重要设备,围绕电动汽车及分布式能源控制系统、居民家庭用能控制系统、社区多能服务用能控制系统、商业楼宇用能控制系统、工业企业级园区用能控制系统五个CPS系统建设,实现电动汽车、分布式能源、居民家庭、社区、商业楼宇、工业企业及园区的用能的采集、控制全覆盖,全面提升智能化水平和边缘计算水平。
随着IR46国际建议的发布,引发了国内外标准组织对电能表产品标准和型式评价规范的修订。目前IEC已经针对IEC62052-11、IEC:2016、IEC62053-21和IEC62053-22进行了修订并发布了CD稿。IR46和IEC标准主要从计量要求、计量特性保护要求和性能要求提出了新的要求,具有一定的先进性。
国内电能表标准化组织对国际上标准的更新及时跟进,同时也在不断的修订完善国家电能表标准。WG05工作组从成立之后一直在负责R46转化为国家标准的编制工作,目前已经完成国家标准GB/T 17215.211-2020和GB/T 17215.321-2020升级。
随着分布式能源和工业企业级能效等应用的推广,传统电能表在直流和谐波分量下出现计量失准、偏差较大的情况,严重影响现场计量的准确和公平;新标准结合现场工况,更新了0.5L工况下的直流和谐波影响量指标,20版标准更是率先提出全电流范围下的误差限值:试验应在负载电流为10Itr~1.2 Imax、功率因数分别为1 和0.5 感性的条件下误差变化量小于3%。传统电能表及采样器件在0.5L直流和谐波工况下偏差较大,无法满足该新标准要求。
受此环境影响最为明显的是电流互感器,偶次谐波往往伴有直流分量,会对磁芯造成饱和,波形失真,影响较大。恰恰电能表上绝大部分都需要通过电流互感器作为电流信号的采样和分析。目前主流的电流互感器有以下2种:复合磁芯互感器、单磁芯互感器。由于其磁芯特性差异,其在各个方面上优缺点明显。
在新标准推出之前,复合磁芯互感器应用较广,该互感器基本性能指标较好,比差/角差绝对值很小,一般比差低于0.05%,角差低于10分,该指标完全能满足电能表设计及相关标准的检测。其在直流下比差变化量在1%,可以有效满足1.0工况下的抗直流分量要求;同时由于受温度影响不明显,其在自热和温升下的影响量比较小,满足现场复杂工况的应用,反响较好。但随着新标准要求0.5L下的抗直流和谐波性能,该互感器缺陷被严重暴露,由于其角差变化量超过300分,在现场出现误差15%以上的偏差。
单磁芯互感器抗直流分量影响较小,比差变化量低于0.5%,角差变化量低于30分,该特性可以全面解决新标准的直流和谐波影响;但由于其比差/角差绝对值较大,一般比差低于-1%,角差超过300分,且受温度影响敏感,在环境影响下出现较大的变化,无法满足电能表多种工况的长期应用。
由于两种采样器件的缺陷,现有的采用方案已无法满足新型电能表的设计要求。同时,直流分量的测试采用外挂平衡负载分流进行对比检测模式,不适用于大批量自动流水线生产,该瓶颈也极大的制约了电能表批量生产自动化及检测能力。
发明内容
发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法。
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,包括以下步骤:
步骤1,读取电能表的计量芯片电流通道的电流信号,识别所述电流信号的直流谐波工况;
步骤2,定位所述电流信号所在的当前电流信号段;
步骤3,计算所述电流信号的补偿数据;
步骤4,补偿所述电流信号的有功功率采样误差,从而修正直流谐波带来的信号偏差。
在一种实现方式中,所述步骤1包括:
步骤1.1,读取电能表的计量芯片电流通道的电流信号,转成BCD制;所述电流信号为电能表的电流互感器输出至计量芯片电流通道的电流信号,包括ABC三个通道的电流信号,与电能表所装位置的电网ABC通道的电流信号对应,每个通道的电流信号包括N个采样点,48 ≤N≤ 256;
步骤1.2,分别计算ABC通道的基波能量和2次谐波能量;
步骤1.3,分别计算ABC通道的2次谐波能量的占比,判断现场工况是否处于直流偶次谐波环境。
在一种实现方式中,所述步骤1.1中记转成BCD制的ABC三个通道的电流信号对应的BCD值分别为和/>,i表示采样点的索引值,0 ≤i≤N-1,BCD ai 、BCD bi 和BCD ci 均为二进制有符号整型数,范围为-32768~+32768;
所述步骤1.2中A通道的基次能量e a 和2次谐波能量e 2a 分别为:
,
B通道的基次能量e b 和2次谐波能量e 2b 分别为:
,
C通道的基次能量e c 和2次谐波能量e 2c 分别为:
。
在一种实现方式中,所述步骤1.3中ABC通道的2次谐波能量的占比di a 、di b 和di c 分别为:
,
记现场工况是否处于直流偶次谐波环境的判定阈值为Th,10% ≤Th ≤40%;在判定阈值Th的选择上,国家标准典型值为32%,用于验证、考评直流谐波下性能;本步骤中判定阈值Th可以取更小的值,进一步提高了识别范围,可以识别更小的直流环境,将判定阈值Th的下线设定为10%(实际上该环境下对主流的复合磁芯互感器已有影响),过高的谐波含量属于电能质量范畴,不适用于常规电网环境和电能表应用场景,故将判定阈值Th的上线设定40%。
当di a ≥Th时,判定现场工况的A通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿A通道的有功功率采样误差;当di a <Th时,无需补偿A通道的有功功率采样误差;
当di b ≥Th时,判定现场工况的B通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿B通道的有功功率采样误差;当di b <Th时,无需补偿B通道的有功功率采样误差;
当di c ≥Th时,判定现场工况的C通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿C通道的有功功率采样误差;当di c <Th时,无需补偿C通道的有功功率采样误差。
在一种实现方式中,所述步骤2包括:
步骤2.1,采用大数据分析,对不同电能表在功率因素为1.0L和0.5L下不同电流值及对应的直流谐波工况下误差值进行分相采样和统计,绘制点状图;
步骤2.2,根据点状图,绘制曲线,制定电流信号段分段点,确定电流信号段分段区间;
步骤2.3,通过步骤1工况识别中获取的参数针对步骤1.1中读取的计量芯片电流通道的电流信号,对照电流信号段分段点区间,获得所述电流信号所在的当前电流信号段。
在一种实现方式中,所述步骤2.1中不同电能表包括使用的电流互感器品牌不同和批次不同;不同电流值包括5A~70A范围内5A和每ΔI进行递增的电流值以及72A,ΔI表示递增区间,0<ΔI≤ 5A;20版国家标准设定电能表工作范围为5(60)A,其中直流谐波影响范围为基本电流~1.2Imax,其中基本电流为5A,Imax为60A,故采用全电流范围5~72A进行分段及补偿。基于主流复合磁芯互感器的性能分析,在5A的范围内,互感器直流谐波影响下比差不明显,角差仍呈线性特征,故选用5A作为最大的递增区间进行数据采样。更小的采样,颗粒度高对于数据精细化更有效。
绘制点状图时,横坐标代表电流范围,纵坐标代表采样点对应的直流谐波工况下误差值,点状图中的点表示不同电流值分别在ABC通道对应的直流谐波工况下误差值。
在一种实现方式中,所述步骤2.2中根据点状图,绘制曲线包括:
在1.0L下,通过分别对ABC通道中相邻点数据连线绘制ABC通道对应的电流-直流谐波工况下误差值曲线;
在0.5L下,通过分别对ABC通道中相邻点数据连线绘制ABC通道对应的电流-直流谐波工况下误差值曲线;
结合1.0L和0.5L下绘制的曲线,制定电流信号段分段点,包括10A、35A、50A、60A,从而确定电流信号段分段区间,包括第一分段区间5A~10A、第二分段区间10A~35A、第三分段区间35A~50A、第四分段区间50A~60A和第五分段区间60A~72A。本次选择4个点进行区间标段,结合上述复合磁芯互感器支流谐波下影响数据,区分较大偏差段,使补偿数据平滑,兼顾上下范围。过多的段点会造成补偿表数据较多,实际补偿过程会出现上下来回切换,补偿数据跳动异常。
在一种实现方式中,所述步骤3包括:
步骤3.1,根据步骤2.2确定的电流信号段分段区间,计算各分段区间补偿经验值;
步骤3.2,根据步骤2.3获得的计量芯片电流通道的电流信号所在的电流信号段,计算所述电流信号的补偿数据Pdc。
在一种实现方式中,所述步骤3.1包括:
计算各分段区间补偿经验值,采用双参数补偿,第一参数用于基础误差补偿,取值为电流信号段分段区间的直流谐波工况下误差值的平均值Pdc nor ;第二参数用于修正不同批次电流互感器的差异,取值为电流信号段分段区间中最大直流谐波工况下误差值与平均值Pdc nor 的差值,记为Pdc di ;
各分段区间补偿经验值=Pdc nor +Pdc di /2。
在一种实现方式中,所述步骤4中根据所述电流信号的补偿数据Pdc,计算所述电流信号的全波有功功率P fw 和基波有功功率P bw :
P fw =(Vi×Gi×Vv×Gv×Bp fw +Pdc) × cosθ
P bw =(Vi×Gi×Vv×Gv×Bp bw +Pdc) × cosθ
其中,
Vi和Vv:分别为计量芯片的电流通道的电流信号有效值和电压通道的电压信号有效值;所述电流通道的电流信号经过采样电阻转为电压信号,故电流通道的电流信号有效值单位为mV;
Gi和Gv:分别为计量芯片的电流通道和电压通道的增益;
Bp fw 和Bp bw :分别为全波有功功率带通滤波器系数和基波有功功率带通滤波器系数;
cosθ为有功功率的功率因素,θ为计量芯片的电流通道的电流信号和电压通道的电压信号之间的相位差。
根据上述公式计算获得所述电流信号的全波有功功率P fw 和基波有功功率P bw ,从而补偿所述电流信号的有功功率采样误差,修正直流和偶次谐波环境带来的信号偏差,使得计量芯片能正确识别和测量当前真实的电流工况。
有益效果:本发明提出了一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,通过对直流工况下互感器偏差特性的研究,使用多段定位技术和补偿算法,实现批量生产过程中自动补偿,免除设备改造、人工接线、手工调校、逐台修正等繁琐的步骤,解决了现有互感器自身采样偏差的缺陷,使现有的电流互感器可以满足新标准要求,电能表产品可免人工调校,大批量自动化生产,极大提高了生产效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本申请实施例提供的适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法的流程示意图。
图2为本申请实施例提供的适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法步骤2.2绘制的电流-直流谐波工况下误差值曲线图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明的实施例进行描述。
本申请提供的适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,可以应用于包含单磁芯互感器和复合磁芯互感器的电能表中,单磁芯具有更好的抗直流谐波的性能,本申请方法对其效果更明显,但其存在以下2个缺陷:1、价格高,单个差价近1倍;2、抗高低温环境影响性能差。因此采用主流和低成本的复合磁芯互感器,通过本申请补偿后该互感器可以满足新国标的要求。
本申请实施例公开了一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,包括以下步骤:
步骤1,读取电能表的计量芯片电流通道的电流信号,识别所述电流信号的直流谐波工况;
步骤1.1,读取电能表的计量芯片电流通道的电流信号,转成BCD制;所述电流信号为电能表的电流互感器输出至计量芯片电流通道的电流信号,包括ABC三个通道的电流信号,与电能表所装位置的电网ABC通道的电流信号对应,即电流互感器输出信号连至计量芯片电流通道,经过滤波、积分等算术处理,获取表征电流互感器输入的对应BCD值,该值等价于外部的输入信号(电能表所装位置的电网ABC通道的电流信号),用于内部能量计算和计量;ABC通道每个通道的电流信号包括N个采样点,48 ≤N≤ 256;记转成BCD制的ABC三个通道的电流信号对应的BCD值分别为和/>,i表示采样点的索引值,0 ≤i≤N-1,BCD ai 、BCD bi 和BCD ci 均为二进制有符号整型数,范围为-32768~+32768;
本实施例N取值为72,每个电流通道在一个周波内采样72个点数据,每5°可进行单点采样和分析,获得更准确的电流基次能量和2次谐波能量,同时能够更实时的侦测直流谐波工况是否发生;同时考虑主控芯片的算力和缓存空间,在保障计量、显示、通信等基本功能的前提下兼顾波形采样和计算能力。
步骤1.2,分别计算ABC通道的基波能量和2次谐波能量;
A通道的基次能量e a 和2次谐波能量e 2a 分别为:
B通道的基次能量e b 和2次谐波能量e 2b 分别为:
,
C通道的基次能量e c 和2次谐波能量e 2c 分别为:
。
步骤1.3,分别计算ABC通道的2次谐波能量的占比,判断现场工况是否处于直流偶次谐波环境。
ABC通道的2次谐波能量的占比di a 、di b 和di c 分别为:
记现场工况是否处于直流偶次谐波环境的判定阈值为Th,10% ≤Th ≤40%;本实施例中,Th = 10%。
当di a ≥Th时,判定现场工况的A通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿A通道的有功功率采样误差;当di a <Th时,无需补偿A通道的有功功率采样误差;
当di b ≥Th时,判定现场工况的B通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿B通道的有功功率采样误差;当di b <Th时,无需补偿B通道的有功功率采样误差;
当di c ≥Th时,判定现场工况的C通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿C通道的有功功率采样误差;当di c <Th时,无需补偿C通道的有功功率采样误差。
步骤2,定位所述电流信号所在的电流信号段;
步骤2.1,采用大数据分析,对不同电能表在功率因素为1.0L和0.5L下不同电流值及对应的直流谐波工况下误差值进行分相采样和统计,绘制点状图;
不同电能表包括使用的电流互感器品牌不同和批次不同;不同电流值包括5A~70A范围内5A和每ΔI进行递增的电流值以及72A,ΔI表示递增区间,0<ΔI≤ 5A;本实施例中,ΔI取值为5A。
本实施例中列举不同电能表(电流互感器不同)在0.5L下不同电流值及对应的直流谐波工况下误差值如下表所示:
绘制点状图时,横坐标代表电流范围,纵坐标代表采样点对应的直流谐波工况下误差值,点状图中的点表示不同电流值分别在ABC通道对应的直流谐波工况下误差值。
步骤2.2,根据点状图,绘制曲线,制定电流信号段分段点,确定电流信号段分段区间;
如图2所示,在1.0L下,通过分别对ABC通道中相邻点数据连线绘制ABC通道对应的电流-直流谐波工况下误差值曲线;在0.5L下,通过分别对ABC通道中相邻点数据连线绘制ABC通道对应的电流-直流谐波工况下误差值曲线;
结合1.0L和0.5L下绘制的曲线,制定电流信号段分段点,包括10A、35A、50A、60A,从而确定电流信号段分段区间,如上表最后一列所示,包括第一分段区间5A~10A、第二分段区间10A~35A、第三分段区间35A~50A、第四分段区间50A~60A和第五分段区间60A~72A。
步骤2.3,针对步骤1.1中读取的计量芯片电流通道的电流信号,对照电流信号段分段区间,获得所述电流信号所在的电流信号段。
步骤3,计算所述电流信号的补偿数据;
步骤3.1,根据步骤2.2确定的电流信号段分段区间,计算各分段区间补偿经验值;
计算各分段区间补偿经验值,采用双参数补偿,第一参数用于基础误差补偿,取值为电流信号段分段区间的直流谐波工况下误差值的平均值Pdc nor ;第二参数用于修正不同批次电流互感器的差异,取值为电流信号段分段区间中最大直流谐波工况下误差值与平均值Pdc nor 的差值,记为Pdc di ;
各分段区间补偿经验值=Pdc nor +Pdc di /2。
基于上表获得的个分段区间补偿经验值如下表所示:
步骤3.2,根据步骤2.3获得的计量芯片电流通道的电流信号所在的电流信号段,获得所述电流信号的补偿数据Pdc。
步骤4,补偿所述电流信号的有功功率采样误差,从而修正直流谐波带来的信号偏差。
根据所述电流信号的补偿数据Pdc,计算所述电流信号的全波有功功率P fw 和基波有功功率P bw ,从而补偿所述电流信号的有功功率采样误差:
P fw =(Vi×Gi×Vv×Gv×Bp fw +Pdc) × cosθ
P bw =(Vi×Gi×Vv×Gv×Bp bw +Pdc) × cosθ
其中,
Vi和Vv:分别为计量芯片的电流通道的电流信号有效值和电压通道的电压信号有效值;
Gi和Gv:分别为计量芯片的电流通道和电压通道的增益;
Bp fw 和Bp bw :分别为全波有功功率带通滤波器系数和基波有功功率带通滤波器系数;
cosθ为有功功率的功率因素,θ为计量芯片的电流通道的电流信号和电压通道的电压信号之间的相位差。
本实施例中,采用万高V9260型号的计量芯片,将所述电流信号所在的电流信号段的补偿数据Pdc写入电流寄存器,电流信号的全波有功功率P fw 写入全波有功功率平均值寄存器AAP(Average of active power)中,寄存器AAP的地址为0x0119;基波有功功率Pbw写入基波有功功率平均值寄存器ABP(Average of Basic active Power)中,寄存器ABP地址为0x011F。
例如,当计量芯片的电流和电压通道输入信号有效值Vi和Vv分别为0.875mV和36.7mV,计量芯片的电流和电压通道的增益Gi和Gv分别为32和4,全波有功功率带通滤波器系数和基波有功功率带通滤波器系数Bp fw 和Bp bw 分别为1.419×109和1.030×109,功率因素cosθ为1,则
全波有功功率P fw =0.000875×32×0.0367×4 ×1.419×109-18.8= 0x58FFBE
基波有功功率P bw =0.000875×32×0.0367×4 ×1.030×109-18.8=0x4099DD
规定电流互感器直流分量和谐波下的参数指标:电流互感器批次间直流分量下0.5L的最大偏差值不超过40′,等同于偏差值最大不超过±1%,默认补偿值可以有效纠正电流互感器直流谐波分量下的批次间个性差异;通过制定相应数据手册直流谐波分量下最大偏差值指标和加强来料检测进行指标控制,采用本申请提供的适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法可以实现新型电能表生产批量化默认补偿,无需人工搭建测试环境再手动单只补偿,可以极大提升新型电能表的可生产型和直通率。
本发明提供了一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,读取电能表的计量芯片电流通道的电流信号,识别所述电流信号的直流谐波工况;
步骤2,定位所述电流信号所在的电流信号段;
步骤3,计算所述电流信号的补偿数据;
步骤4,补偿所述电流信号的有功功率采样误差,从而修正直流谐波带来的信号偏差;
所述步骤2包括:
步骤2.1,采用大数据分析,对不同电能表在功率因素为1.0L和0.5L下不同电流值及对应的直流谐波工况下误差值进行分相采样和统计,绘制点状图;
步骤2.2,根据点状图,绘制曲线,制定电流信号段分段点,确定电流信号段分段区间;
步骤2.3,针对步骤1.1中读取的计量芯片电流通道的电流信号,对照电流信号段分段区间,获得所述电流信号所在的电流信号段;
所述步骤3包括:
步骤3.1,根据步骤2.2确定的电流信号段分段区间,计算各分段区间补偿经验值;步骤3.2,根据步骤2.3获得的计量芯片电流通道的电流信号所在的电流信号段,获得所述电流信号的补偿数据Pdc;
所述步骤3.1包括:
计算各分段区间补偿经验值,采用双参数补偿,第一参数用于基础误差补偿,取值为电流信号段分段区间的直流谐波工况下误差值的平均值Pdc nor ;第二参数用于修正不同批次电流互感器的差异,取值为电流信号段分段区间中最大直流谐波工况下误差值与平均值Pdc nor 的差值,记为Pdc di ;
各分段区间补偿经验值=Pdc nor +Pdc di /2。
2.根据权利要求1所述的一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,其特征在于,所述步骤1包括:
步骤1.1,读取电能表的计量芯片电流通道的电流信号,转成BCD制;所述电流信号表示为电能表的电流互感器输出至计量芯片电流通道的电流信号,包括ABC三个通道的电流信号,与电能表所装位置的电网ABC通道的电流信号对应,每个通道的电流信号包括N个采样点,48 ≤N≤ 256;
步骤1.2,分别计算ABC通道的基波能量和2次谐波能量;
步骤1.3,分别计算ABC通道的2次谐波能量的占比,判断现场工况是否处于直流偶次谐波环境。
3.根据权利要求2所述的一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,其特征在于,所述步骤1.1中记转成BCD制的ABC三个通道的电流信号对应的BCD值分别为和/>,i表示采样点的索引值,0≤i≤N-1,BCD ai 、BCD bi 和BCD ci 均为二进制有符号整型数,范围为-32768~+32768;
所述步骤1.2中A通道的基次能量e a 和2次谐波能量e 2a 分别为:
,
B通道的基次能量e b 和2次谐波能量e 2b 分别为:
,
C通道的基次能量e c 和2次谐波能量e 2c 分别为:
。
4.根据权利要求3所述的一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,其特征在于,所述步骤1.3中ABC通道的2次谐波能量的占比di a 、di b 和di c 分别为:
,
记现场工况是否处于直流偶次谐波环境的判定阈值为Th, 10% ≤ Th ≤40%;
当di a ≥ Th时,判定现场工况的A通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿A通道的有功功率采样误差;当di a < Th时,无需补偿A通道的有功功率采样误差;
当di b ≥ Th时,判定现场工况的B通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿B通道的有功功率采样误差;当di b < Th时,无需补偿B通道的有功功率采样误差;
当di c ≥ Th时,判定现场工况的C通道处于直流偶次谐波环境,执行后续步骤补偿C通道的有功功率采样误差;当di c < Th时,无需补偿C通道的有功功率采样误差。
5.根据权利要求4所述的一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,其特征在于,所述步骤2.1中不同电能表包括使用的电流互感器品牌不同和批次不同;不同电流值包括5A~70A范围内5A和每ΔI进行递增的电流值以及72A,ΔI表示递增区间,0< ΔI ≤ 5A;
绘制点状图时,横坐标代表电流范围,纵坐标代表采样点对应的直流谐波工况下误差值,点状图中的点表示不同电流值分别在ABC通道对应的直流谐波工况下误差值。
6.根据权利要求5所述的一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,其特征在于,所述步骤2.2中根据点状图,绘制曲线包括:
在1.0L下,通过分别对ABC通道中相邻点数据连线绘制ABC通道对应的电流-直流谐波工况下误差值曲线;
在0.5L下,通过分别对ABC通道中相邻点数据连线绘制ABC通道对应的电流-直流谐波工况下误差值曲线;
结合1.0L和0.5L下绘制的曲线,制定电流信号段分段点,包括10A、35A、50A、60A,从而确定电流信号段分段区间,包括第一分段区间[5A,10A]、第二分段区间(10A,35A]、第三分段区间(35A,50A]、第四分段区间(50A,60A]和第五分段区间(60A,72A]。
7.根据权利要求6所述的一种适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法,其特征在于,所述步骤4中根据所述电流信号的补偿数据Pdc,计算所述电流信号的全波有功功率P fw 和基波有功功率P bw ,从而补偿所述电流信号的有功功率采样误差:
P fw =(Vi×Gi×Vv ×Gv×Bp fw +Pdc)×cosθ
P bw =(Vi×Gi×Vv ×Gv×Bp bw +Pdc)×cosθ
其中,
Vi和Vv:分别为计量芯片的电流通道的电流信号有效值和电压通道的电压信号有效值;
Gi和Gv:分别为计量芯片的电流通道和电压通道的增益;
Bp fw 和Bp bw :分别为全波有功功率带通滤波器系数和基波有功功率带通滤波器系数;
cosθ为有功功率的功率因素,θ为计量芯片的电流通道的电流信号和电压通道的电压信号之间的相位差。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111411510.4A CN114089263B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111411510.4A CN114089263B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114089263A CN114089263A (zh) | 2022-02-25 |
CN114089263B true CN114089263B (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=80304431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111411510.4A Active CN114089263B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114089263B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4639846A (en) * | 1985-08-16 | 1987-01-27 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Method and compensating device for compensating current oscillations |
CN2063713U (zh) * | 1990-01-25 | 1990-10-10 | 刘海根 | 电力负荷控制器 |
CN202141757U (zh) * | 2011-04-28 | 2012-02-08 | 河北工业大学 | 一种周期性大电流的智能型测量仪表 |
JP2016058773A (ja) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及び無線通信装置 |
CN113009404A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-22 | 江阴长仪集团有限公司 | 一种直流偶次谐波误差校准的方法及电能表 |
CN113589216A (zh) * | 2021-07-10 | 2021-11-02 | 宁夏隆基宁光仪表股份有限公司 | 基于直流和偶次谐波的电能表误差补偿方法、设备和系统 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080167735A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-10 | Gerardo Escobar Valderrama | Repetitive controller to compensate for (61±1) harmonics |
EP2700061A4 (en) * | 2011-04-22 | 2014-11-19 | Expanergy Llc | SYSTEMS AND METHOD FOR ANALYZING ENERGY CONSUMPTION |
-
2021
- 2021-11-25 CN CN202111411510.4A patent/CN114089263B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4639846A (en) * | 1985-08-16 | 1987-01-27 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Method and compensating device for compensating current oscillations |
CN2063713U (zh) * | 1990-01-25 | 1990-10-10 | 刘海根 | 电力负荷控制器 |
CN202141757U (zh) * | 2011-04-28 | 2012-02-08 | 河北工业大学 | 一种周期性大电流的智能型测量仪表 |
JP2016058773A (ja) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及び無線通信装置 |
CN113009404A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-22 | 江阴长仪集团有限公司 | 一种直流偶次谐波误差校准的方法及电能表 |
CN113589216A (zh) * | 2021-07-10 | 2021-11-02 | 宁夏隆基宁光仪表股份有限公司 | 基于直流和偶次谐波的电能表误差补偿方法、设备和系统 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Direct power control of three-phase VSIs for the minimization of common-mode emissions in distributed generation systems;Maurizio Cirrincione;《Electric Power Systems Research》;第81卷(第4期);830-839 * |
分布式能源接入系统中的谐波电能表应用;周希平 等;《电测与仪表》;第52卷(第16期);49-53 * |
基于Pisarenko谐波分解的间谐波估算方法;王志群 等;《电网技术》;第28卷(第15期);72-77、82 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114089263A (zh) | 2022-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104808168B (zh) | 一种基于分段电流技术的电能表快速校验方法 | |
CN200965567Y (zh) | 高精度自动校表电路 | |
CN114089263B (zh) | 适用于大批量生产免人工修正的直流谐波自动补偿方法 | |
CN109709390B (zh) | 一种三相高精度谐波电能表 | |
CN110488092B (zh) | 一种对电能质量装置进行测量补偿的方法 | |
CN109284933B (zh) | 一种基于数理统计的电子式互感器状态评估系统及方法 | |
CN116345701A (zh) | 一种低压无功补偿智能监测控制系统 | |
CN108363001B (zh) | 一种低压断路器短路试验系统及其阻抗自适应校正方法 | |
CN102445608B (zh) | 一种电能质量监测装置及校准方法 | |
CN112630721A (zh) | 一种误差在线自修正方法及其电能表 | |
CN112345813A (zh) | 动态测量精度的动态补偿方法 | |
CN109030890A (zh) | 一种基于时间交替采样方法的数字积分器 | |
CN205049724U (zh) | 变压器铁芯接地电流在线监测设备的电流置空装置 | |
CN111896909A (zh) | 一种电能表误差修正方法及装置 | |
CN105242228B (zh) | 变压器铁芯接地电流在线监测设备的电流置空方法及装置 | |
CN115639400A (zh) | 一种高精度交流电能计量方法 | |
CN116125136A (zh) | 一种自适应智能电表及采样方法 | |
CN1066501A (zh) | 调节阀线位移特性微机检测装置 | |
CN217278703U (zh) | 一种电缆热老化箱温控系统 | |
CN203551762U (zh) | 电子式互感器及合并单元校验系统 | |
CN112285635B (zh) | 外接电流互感器的终端校正方法及系统 | |
CN113552529A (zh) | 一种基于智能电能表在线监测的自校准系统与方法 | |
Xian-chun et al. | Design of three-phase multi-purpose standard electric energy meter | |
CN112782575A (zh) | 断路器用电流测量装置及其维护校正方法、智能断路器 | |
CN110850353A (zh) | 一种互感器校验仪整检装置的校准方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |