WO2003060540A1 - Electronic watthour meter, error adjusting method therefor and power computing circuit - Google Patents

Electronic watthour meter, error adjusting method therefor and power computing circuit Download PDF

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WO2003060540A1
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Keishu Kondo
Takashi Shindoi
Atsufumi Kuroda
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. by electricity meters

Abstract

The amplitude and phase balance can be adjusted by applying a rated power of a power-factor of 1.0 to an electronic watthour meter. By depressing an adjustment switch (272) to input a rated power of a power-factor of 1.0 to an electronic watthour meter (200), the variation in amplitude of each phase output from a current conversion circuit (223) and a voltage conversion circuit (224) is balance-adjusted, the phases are adjusted according to the values of the effective power and the reactive power, and adjusted fully according to the set rated value and the electric energy computation result. The adjusted values are stored in an EEPROM (273). At the metering time, the adjustment is made by using the adjusted value stored in the EEPROM (273) and the electric energy can be precisely determined.

Description

電子式電力量計およびその誤差調整方法並びに電力演算回路 Electronic watt-hour meter, error adjustment method thereof, and power calculation circuit
技術分野 Technical field
この発明は、 電流と電圧を A/D変換して電力量を計量する電子式電 力量計およびその誤差調整方法並びにディジタル値に変換された電流と 明  The present invention relates to an electronic watt-hour meter for measuring electric energy by A / D conversion of current and voltage, a method for adjusting an error thereof, and a method for converting a current into a digital value.
電圧から電力を演算する電力演算回路に関するものである。 The present invention relates to a power calculation circuit that calculates power from voltage.
田 背景技術  Field background technology
第 20図は、 特開平 1 1一 64402号公報に示された従来の電子式 電力量計を示す構成図であり、 マスターメータの出力との相対比較によ るマスターメータ法によって行われる誤差調整を主として説明するため のものである。  FIG. 20 is a block diagram showing a conventional electronic watt-hour meter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-64402, wherein an error adjustment performed by the master meter method by relative comparison with the output of the master meter is shown. This is mainly for explaining.
第 20図において、 1 は電子式電力量計、 2 1 は変流器、 2 2は変圧 器、 23は入力電流を入力電流に比例したディジタル値に A/D変換す る電流 A/D変換器、 24は入力電圧を入力電圧に比例したディジタル 値に変換する電圧 A/D変換器、 2 5は調整スタートスィッチ、 3 1 は バランス調整レジスタ 42の調整値を電圧 A/D変換器 24の A/D変 換値に乗ずるバランス調整乗算器、 32は電流 A/D変換器 23の各相 の電流に比例した出力と電圧 A/D変換器 24の各相の電圧に比例した 出力を各々掛ける電力乗算器、 33は加算器、 34はディジタル□—パ スフィルタ、 35は軽負荷調整レジス夕の調整値を加算する軽負荷調整 加算器、 36はアキュムレータ、 37はレジスタ、 38はマグニチュ一 ドコンパレータ、 39はマグニチュー ドコンパレータ 38からの出力パ ルスを加算するカウンタ、 40はカウンタ 39の積算結果である電力量 を表示する表示器である。 In Fig. 20, 1 is an electronic watt-hour meter, 2 is a current transformer, 2 is a transformer, and 23 is a current A / D converter that converts the input current into a digital value proportional to the input current. 24, a voltage A / D converter for converting the input voltage into a digital value proportional to the input voltage, 25 an adjustment start switch, 31 a balance adjustment register 42 which adjusts the adjustment value of the voltage A / D converter 24. A balance adjustment multiplier that multiplies the A / D conversion value.32 is an output proportional to the current of each phase of the current A / D converter 23 and an output proportional to the voltage of each phase of the voltage A / D converter 24. Power multiplier to multiply, 33 is an adder, 34 is a digital □ -pass filter, 35 is a light load adjustment register, a light load adjustment adder that adds the adjustment value of the evening, 36 is an accumulator, 37 is a register, 38 is a magnitude unit. The comparator 39 adds the output pulse from the magnitude comparator 38. And 40 is the electric energy that is the integration result of the counter 39 Is a display that displays.
4 1 は位相調整値を記憶する位相調整レジスタ (シフ トレジスタ) 、 42はバランス調整値を記憶す ¾バランス調整レジスタ、 43は軽負荷 補正値を記憶する軽負荷調整レジスタ、 44は定格基準値を記憶する定 格基準値レジスタである。  4 1 is the phase adjustment register (shift register) that stores the phase adjustment value, 42 is the balance adjustment value, and ¾ is the balance adjustment register, 43 is the light load adjustment register that stores the light load correction value, and 44 is the rated reference value. This is the rating reference value register to be stored.
45は調整値を演算する C P U、 46は C P U 45を含んで構成され る演算制御部、 47は試験電源装置 56を制御するための通信 IZF、 48は E P R〇M、 5 1 は電源切替装置、 5 2は制御 C P U、 5 3はタ イマ、 54は R OM、 5 5は通信 I/F、 5 6は電源切替装置 5 1 、 制 御 C P U 52、 タイマ 53、 R OM 54、 通信 I / F 5 5、 および調整 に用いる虚負荷試験電源 60で構成される試験電源装置である。  45 is a CPU for calculating the adjustment value, 46 is a calculation control unit including the CPU 45, 47 is a communication IZF for controlling the test power supply 56, 48 is an EPR〇M, 51 is a power switching device, 52 is a control CPU, 53 is a timer, 54 is a ROM, 55 is a communication I / F, 56 is a power switching device 51, a control CPU 52, a timer 53, a ROM 54, and a communication I / F. This is a test power supply device composed of 5 and 5, and an imaginary load test power supply 60 used for adjustment.
従来の電子式電力量計の調整は以下の方法で行われる。  Adjustment of a conventional electronic watt-hour meter is performed in the following manner.
( 1 ) まず、 E P R OM 48に予め記憶されている各調整初期値を位相 調整レジスタ 4 1 、 バランス調整レジスタ 42、 軽負荷調整レジスタ 4 3、 定格基準値レジスタ 44に設定する。  (1) First, each adjustment initial value stored in the EEPROM 48 in advance is set in the phase adjustment register 41, the balance adjustment register 42, the light load adjustment register 43, and the rated reference value register 44.
( 2 ) 次いで、 粗調整の定格負荷調整を行う。  (2) Next, perform the rated load adjustment of the coarse adjustment.
C P U 45が通信 I/F 47を介して試験電源装置 56を制御し、 全 相へ定格電圧、 定格電流、 力率 1 . 0の電力を印加する。 そのときの力 ゥン夕 39のカウント値 W0を ( 1 〉 で定格基準値レジスタ 44に設定 された定格定数パルス数値 WK (設定値) と対比し、 対比値 D =W0/ \^1 が 1 . 0を中心とした所定範囲内かどうかを判定する。 なお、 粗調 整であるので所定範囲は後述するフル調整時の所定範囲よりも広い値で ある。 対比値 Dが所定範囲外の場合は、 定格基準値レジスタ 44の設定 値 WKを対比値 Dが所定範囲内となるまで繰り返して変更する。 これを 定格負荷の粗調整と言う。  The CPU 45 controls the test power supply 56 via the communication I / F 47, and applies a rated voltage, a rated current, and a power factor of 1.0 to all phases. The count value W0 of the power supply 39 at that time is compared with the rated constant pulse value WK (set value) set in the rated reference value register 44 in (1), and the comparison value D = W0 / \ ^ 1 is 1 It is determined whether or not the value is within a predetermined range centered at 0. Since the coarse adjustment is performed, the predetermined range is a value wider than a predetermined range at the time of full adjustment described later. Repeatedly changes the set value WK of the rated reference value register 44 until the comparison value D falls within a predetermined range, which is called coarse adjustment of the rated load.
( 3 ) 次いで、 バランス調整を行う。 以下、 三相のうち一の相を各々 A相、 B相、 C相と言う。 (3) Next, balance adjustment is performed. Hereinafter, one of the three phases is referred to as phase A, phase B, and phase C, respectively.
まず B相のバランス調整を行う。 C P U 45が通信 I/F 47を介し て試験電源装置 56を制御し、 A相のみへ定格電圧、定格電流、力率 1 . 0の電力を印加し、 一定時間の電力を計量し、 一定時間内のカウンタ 3 9のカウン 卜値 W Aを記憶する。次に、 B相のみへ定格電圧、定格電流、 力率 1 . 0の電力を印加し、 一定時間の電力を計量し、 同様にカウン卜 値 WBを記憶する。 WA、 WBを対比し、 対比値 E=WB/WAが 1 . 0を中心とした所定範囲内かどうかを判定する。 対比値 Eが所定範囲外 の場合は、 バランス調整レジスタ 42に設定された B相のバランス調整 値を 1 . 0となる方向へ可変し、 所定範囲内となるまで繰り返す。  First, balance the phase B. The CPU 45 controls the test power supply 56 via the communication I / F 47, applies the rated voltage, the rated current, and the power factor of 1.0 to only the A phase, weighs the power for a certain time, and Stores the count value WA of the counter 39 in. Next, power of rated voltage, rated current and power factor of 1.0 is applied only to phase B, the power is measured for a certain period of time, and the count value WB is similarly stored. WA and WB are compared, and it is determined whether the comparison value E = WB / WA is within a predetermined range centered at 1.0. If the comparison value E is out of the predetermined range, the B-phase balance adjustment value set in the balance adjustment register 42 is changed in the direction of 1.0, and the process is repeated until the value falls within the predetermined range.
次に C相のバランス調整を行う。 C相のみへ定格電圧、 定格電流、 力 率 1 . 0の電力を印加し、 一定時間の電力を計量し、 同様にカウント値 WCを記憶する。 以降、 B相のバランス調整と同様の方法で、 C相のバ ランス調整を行う。  Next, balance the C phase. Apply the rated voltage, rated current, and power factor of 1.0 power to phase C only, measure the power for a certain period of time, and store the count value WC in the same way. After that, balance adjustment of phase C is performed in the same manner as balance adjustment of phase B.
( 3 ) 次いで、 フル調整を行う。  (3) Next, perform full adjustment.
C P U 4 5が通信 I/F 47を介して試験電源装置 56を制御し、 全 相へ定格電圧、 定格電流、 力率 1 . 0の電力を印加し、 一定時間の電力 を計量し、 一定時間内のカウンタ 39のカウント値 W0を記憶する。 力 ゥント値 W0と ( 1 ) で設定された定格定数パルス数値 WK (設定値) と対比し、 対比値 F =W0/WKが 1 . 0を中心とした所定範囲内かど うかを判定する。 対比値 Fが所定範囲外の場合は、 定格基準値レジスタ 44の設定値 W Kを対比値 Fが所定範囲内となるまで繰り返して変更す る定格負荷の粗調整を行う。  The CPU 45 controls the test power supply 56 via the communication I / F 47, applies the rated voltage, the rated current, and the power factor of 1.0 to all phases, weighs the power for a certain time, and measures the power for a certain time. The count value W0 of the counter 39 is stored. Compare the force value W0 with the rated constant pulse value WK (set value) set in (1) and determine whether the comparison value F = W0 / WK is within a predetermined range centered at 1.0. When the comparison value F is out of the predetermined range, the coarse adjustment of the rated load is performed by repeatedly changing the set value W K of the rating reference value register 44 until the comparison value F is within the predetermined range.
( 5 ) 次いで、 位相調整を行う。  (5) Next, the phase is adjusted.
まず、 A相の位相調整を行う。 C P U 45が通信 I/F 4.7を介して 試験電源装置 56を制御し、 A相のみへ定格電圧、 定格電流、 力率 0. 5の電力を印加し、 一定時間の電力を計量し、 一定時間内のカウンタ 3 9のカウント値 W Aを記憶する。 そして、 ( 1 ) で設定された力率定数 パルス値 W P Kとの対比を行い、 対比値 G = W P K /W Aが 1 . 0を中 心とした所定範囲内かどうかを判定する。 対比値 Gが、 所定範囲外の場 合は、 位相調整レジスタ 4 1 の A相の位相調整値を 1 . 0となる方向へ 可変し、 所定範囲内となるまで繰り返し、 そのときのシフ 卜段数を設定 する。 First, the phase of the A phase is adjusted. The CPU 45 controls the test power supply 56 via the communication I / F 4.7, and only for the A-phase, rated voltage, rated current, and power factor 0. The power of 5 is applied, the power is measured for a certain time, and the count value WA of the counter 39 within the certain time is stored. Then, a comparison is made with the power factor constant pulse value WPK set in (1), and it is determined whether or not the comparison value G = WPK / WA is within a predetermined range centered at 1.0. If the contrast value G is out of the predetermined range, the phase adjustment value of the A-phase of the phase adjustment register 41 is changed in the direction of 1.0, and the adjustment is repeated until the value falls within the predetermined range. Set.
次に B相の位相調整を行う。 B相のみへ定格電圧、定格電流、力率 0 . 5の電力を印加し、 一定時間の電力を計量し、 同様にカウント値 W Bを 記憶する。 以降、 A相の位相調整と同様の方法で、 B相の位相調整を行 ラ  Next, the phase of the B phase is adjusted. Apply the rated voltage, rated current, and power factor of 0.5 to phase B only, measure the power for a certain period of time, and store the count value W B in the same way. After that, adjust the phase of B phase in the same way as the phase adjustment of A phase.
次に C相の位相調整を行う。 C相のみへ定格電圧、定格電流、力率 0 . 5の電力を印加し、 一定時間の電力を計量し、 同様にカウント値 W Cを 記憶する。 以降、 A相の位相調整と同様の方法で、 C相の位相調整を行 う  Next, the phase of the C phase is adjusted. Apply power of rated voltage, rated current, and power factor 0.5 to phase C only, measure power for a certain period of time, and store count value W C in the same way. After that, adjust the phase of C phase in the same way as the phase adjustment of A phase.
以上のような電子式電力量計においては、 変流器 2 1 や変圧器 2 2等 の位相や振幅特性の差により、 電源線の電圧および電圧とは位相や振幅 の誤差が生じていた。 この誤差を無く し電力量を正確に'計量するため専 用のカスタムチップにより位相および振幅を調整しており、 汎用の外付 け A / D変換器が使えず汎用性に劣っていた。  In the electronic watt-hour meter as described above, a difference in the phase and amplitude characteristics of the current transformer 21 and the transformer 22 causes an error in the phase and the amplitude with respect to the voltage of the power supply line and the voltage. In order to eliminate this error and accurately measure the amount of power, the phase and amplitude were adjusted using a dedicated custom chip, and general-purpose external A / D converters could not be used, resulting in poor versatility.
また、 位相調整は電圧 A / D変換器 2 4のデータ取り込みタイミング を時間的に遅らせることによって、 即ち位相調整レジスタ 4 1 のシフ ト 段数により調整するので、 入力に対する出力の位相ずれの大きな変圧器 2 1 や変流器 2 2を用いると、 位相調整レジスタ 4 1 のシフ 卜段数が多 く必要となり、 即ちシフ トレジスタが多数必要となり、 シフ トレジスタ は H /W (ハー ドウェア) により構成されるため段数分だけチップ面積 が増大し、 回路が大きくなりかつ消費電力が増大するとともに、 タイミ ングを遅らせる時間が長くなるに伴って、 位相以外の周波数や振幅の真 値からの誤差が大きくなり測定精度が悪くなるという問題があった。 In addition, the phase adjustment is performed by delaying the data fetch timing of the voltage A / D converter 24 in time, that is, by adjusting the number of shift stages of the phase adjustment register 41. If 2 1 or current transformer 2 2 is used, the number of shift stages of the phase adjustment register 41 becomes large, that is, many shift registers are required, and the shift registers are composed of H / W (hardware). Chip area for the number of stages The problem is that the error from the true value of the frequency and amplitude other than the phase increases, and the measurement accuracy deteriorates as the time to delay the timing increases, and the circuit becomes larger and the power consumption increases. was there.
また、 シフ ト段数によって位相ずれを調整するので、 そのシフ ト段数 内に位相ずれが収まる変流器 2 1 や変圧器 2 2を用いる必要があり、 位 相ずれの個体差の少ない高精度の変流器 2 1 や変圧器 2 2が必要となつ ていた。  In addition, since the phase shift is adjusted by the number of shift stages, it is necessary to use a current transformer 21 or a transformer 22 in which the phase shift falls within the number of shift stages. Current transformers 21 and transformers 22 were required.
また、 シフ ト段数によって、 位相調整の分解能が左右されるため、 そ の分解能を高めるためには多くのシフ 卜段数、 またはサンプリング周波 数が高い A / D変換器を内蔵したカスタムチップが必要となっていた。 . また、 電子式電力量計の誤差調整においては、 まず全相へ定格電圧、 定格電流、 力率 1 . 0の電力を入力し、 フル調整の粗調整を行い、 次に バランス調整にて各相毎に定格電圧、 定格電流、 力率 1 . 0の電力を入 力し、 各相毎に順番にバランス調整を行い、 次に全相に定格電圧、 定格 電流、 力率 1 . 0の電力を入力してフル調整を行い、 最後に位相調整に て、 定格電圧、 定格電流、 力率 0 . 5の電力を入力し、 同様に各相毎に 順番に調整する必要があり、 調整に時間がかかっていた。 また、 調整さ れる電子式電力量計 1 の計器定数を極端に変更したい場合、 マグニチュ — ドコンパレータ 3 8のしきい値の初期値が一定であるため、 最初に行 う粗調整の時間がさらにかかることとなる。  Also, since the resolution of phase adjustment depends on the number of shift stages, increasing the resolution requires a large number of shift stages or a custom chip with a built-in A / D converter with a high sampling frequency. Had become. Also, in the error adjustment of the electronic watt-hour meter, first input the rated voltage, the rated current, and the power of the power factor of 1.0 to all phases, make the full adjustment coarse adjustment, and then adjust the balance Input the rated voltage, rated current, and power factor of 1.0 for each phase, adjust the balance in order for each phase, and then apply the rated voltage, rated current, and power factor of 1.0 to all phases. To perform full adjustment, and finally to phase adjustment, input the rated voltage, rated current, and power with a power factor of 0.5. Was hanging. Also, if you want to change the meter constant of the electronic watt-hour meter 1 to be adjusted extremely, the initial value of the threshold value of the magnitude comparator 38 is constant, so the time of the first coarse adjustment is further increased. This is the case.
また、 従来例において、 無効電力量の計量機能を追加した場合、 さら に定格電圧、 定格電流、 力率 0 . 0の電力を入力し、 誤差調整をする必 要があった。  In addition, in the conventional example, when a function of measuring the amount of reactive power was added, it was necessary to further input a rated voltage, a rated current, and a power factor of 0.0 to adjust the error.
また、 上記の調整方法ではバランス調整、 位相調整は、 出力としての 電力量が正しくなるように、 バランスずれの要因が電圧回路、 電流回路 のいずれであるかに拘らず、 擬似的に各相の電圧変換回路の出力に係数 を掛けてバランスを調整し、 位相ずれの要因が電圧回路、 電流回路のい ずれにかかわらず、 擬似的に各相の電圧変換回路の変換タイミングを遅 延させることで位相を調整していたため、 各相の電圧や電流を正確に計 測する機能を電子式電力量計に具備させることができなかった。 発明の開示 In the above adjustment method, the balance adjustment and the phase adjustment are performed in a pseudo manner for each phase regardless of whether the cause of the balance deviation is the voltage circuit or the current circuit so that the electric power as the output is correct. Coefficient for output of voltage conversion circuit To adjust the balance, and regardless of the cause of the phase shift, whether the voltage circuit or the current circuit, the phase was adjusted by artificially delaying the conversion timing of the voltage conversion circuit for each phase. The electronic watt-hour meter could not be equipped with a function to accurately measure the voltage and current of each phase. Disclosure of the invention
この発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、 電力ま たは電力量の計測精度が高く、 かつ変流器や変圧器の位相や振幅のずれ に広く対応できる電子式電力量計および電力演算回路を提供することを 目的とする。  The present invention has been made in order to solve such a problem. An electronic watt-hour meter which has high accuracy in measuring electric power or electric energy and can widely cope with phase and amplitude deviations of current transformers and transformers. And a power calculation circuit.
また、 誤差調整時間が短い電子式電力量計およびその誤差調整方法を 提供することを目的とする。  Another object of the present invention is to provide an electronic watt-hour meter having a short error adjustment time and an error adjustment method thereof.
この発明に係る電子式電力量計は、 変圧器で変圧された電圧をディジ タル値に A / D変換する電圧変換回路と、 変流器で変流された電流をデ イジタル値に Aノ D変換する電流変換回路と、 上記電圧変換回路の出力 を第 1の角度だけ位相変換する第 1の電圧位相変換部と、上記電圧変換 回路の出力を第 2の角度だけ位相変換する第 2の電圧位相変換部と、 上 記電流変換回路の出力を上記第 1の角度だけ位相変換する電流位相変換 部と、 上記第 1の電圧位相変換部と上記電流位相変換部の出力を積算し 有効電力を求める有効電力演算部と、 上記第 2の電圧位相変換部と上記 電流位相変換部の出力を積算し無効電力成分を含む無効含有電力を求め る無効含有電力演算部と、 上記変圧器および上記変流器の 1次側におけ る電流に対する電圧の位相差と A / D変換後の電流に対する電圧の位相 差との位相ずれ、 上記有効電力、 および上記無効含有電力に基づいて上 記有効電力の位相を補正するとともに、 上記変圧器および上記変流器の 1次側における電流および電圧と A / D変換後の電流および電圧のとの 振幅ずれを補正する振幅 ·位相補正部と、 この振幅■位相補正部の出力 を積算し、 電力量を計量する電力量計量部と、 上記電力量計量部で計量 された電力量を表示する電力量表示器とを備えたので、 電力量の計測精 度が高く、 かつ電圧変換器や電流変換器の位相や振幅のずれに広く対応 できる。 An electronic watt-hour meter according to the present invention includes a voltage conversion circuit that A / D converts a voltage transformed by a transformer into a digital value, and an A / D converter that converts a current transformed by a current transformer into a digital value. A current conversion circuit for converting; a first voltage phase conversion unit for phase-converting the output of the voltage conversion circuit by a first angle; and a second voltage for phase-converting the output of the voltage conversion circuit by a second angle. A phase converter, a current phase converter for phase-converting the output of the current converter by the first angle, an output of the first voltage phase converter and the output of the current phase converter are integrated, and the active power is calculated. An active power calculation unit for obtaining, a reactive power calculation unit for integrating outputs of the second voltage phase converter and the current phase converter to obtain reactive power including a reactive power component, the transformer and the transformer. Voltage phase difference with respect to current on the primary side of the current transformer And the phase difference of the active power based on the active power and the reactive power based on the phase difference of the voltage and the phase difference of the voltage with respect to the current after the A / D conversion. Between the current and voltage on the primary side and the current and voltage after A / D conversion Amplitude / phase corrector for correcting amplitude deviation, power output meter for integrating the output of the amplitude / phase corrector, and measuring power, and power for displaying the power measured by the power meter. Since it is equipped with an energy indicator, the accuracy of measuring the electric energy is high, and it can widely cope with the phase and amplitude deviations of the voltage converter and current converter.
また、 振幅■位相補正部は、 振幅ずれ、 位相ずれ、 有効電力演算部か ら出力された有効電力、 および無効含有電力演算部から出力された無効 ' 含有電力に基づいて有効電力の振幅および位相を補正するので、 演算の 効率がよい。  The amplitude / phase correction unit calculates the amplitude and phase of the active power based on the amplitude shift, the phase shift, the active power output from the active power calculation unit, and the reactive power output from the reactive power calculation unit. Is corrected, so the efficiency of the calculation is high.
また、 振幅■位相補正部は、 変圧器および変流器に調整用電源から既 知の振幅および位相の電圧と既知の振幅および位相の電流が入力された とき、 上記調整用電源の入力に基づいて有効電力演算部および無効含有 電力演算部により求められた調整用の有効電力および無効含有電力を求 めるとともに、 これら調整用の有効電力および無効含有電力と上記既知 の電圧、 上記既知の電流および第 2の角度により得られる理論上 有効 電力および無効含有電力とに基づし、て、 位相ずれおよび振幅ずれの補正 係数を求めるので、 変圧器および変流器からの出力を A / D変換する A ' / D変換器にマルチプレクサ型のものを使用でき、 かつ既知の振幅およ び位相の電圧と既知の振幅および位相の電流が 1種類のみでも位相ずれ および振幅ずれの補正係数を得ることができる。  In addition, the amplitude / phase correction unit, when a voltage of known amplitude and phase and a current of known amplitude and phase are input from the power supply for adjustment to the transformer and the current transformer, based on the input of the power supply for adjustment. The active power and reactive power for adjustment obtained by the active power calculator and the reactive power calculator are determined by using the active power and reactive power for adjustment, the known voltage, and the known current. Based on the theoretical active power and reactive power obtained from the second angle and the second angle, the phase shift and amplitude shift correction coefficients are calculated, so the output from the transformer and current transformer is A / D converted. Multiplexer type A '/ D converter can be used, and correction of phase shift and amplitude shift even with only one type of voltage of known amplitude and phase and current of known amplitude and phase It is possible to obtain a number.
また、 キ辰幅■位相補正部は、 調整用電源により、 各相に同じ電流の調 整用電流が入力されたとき、 一の電流変換回路から出力された出力値を 記憶するとともに、 他の電流変換回路から出力された出力値を上記一の 電流変換回路から出力された出力値で除した係数を記憶する基準電流記 憶部と、 上記調整用電源に.より、 各相に同じ電圧の調整用電圧が入力さ れたとき、一の電圧変換回路から出力された出力値を記憶するとともに、 他の電圧変換回路から出力された出力値を上記一の電圧変換回路から出 力された出力値で除した係数を記憶する基準電圧記憶部と、 電力量の計 量時に、 上記他の電流変換回路の出力に上記基準電流記憶部に記憶され た係数を乗じさせ、 上記他の電圧変換回路の出力に上記基準電圧記憶部 に記憶された係数を乗じさせ、 各相の出力をバランスさせるバランス調 整部とを備えたので、 高速にバランス調整させることができ、 計量時の 振幅 ·位相補正部への演算負荷が小さい。 When the same adjustment current is input to each phase by the adjustment power supply, the key width / phase correction unit stores the output value output from one current conversion circuit and stores the other output value. The reference current storage unit stores a coefficient obtained by dividing the output value output from the current conversion circuit by the output value output from the one current conversion circuit, and the same power supply for each phase is stored in the adjustment power supply. When the adjustment voltage is input, the output value output from one voltage conversion circuit is stored and A reference voltage storage unit for storing a coefficient obtained by dividing an output value output from the other voltage conversion circuit by an output value output from the one voltage conversion circuit; and The output of the circuit is multiplied by the coefficient stored in the reference current storage unit, the output of the other voltage conversion circuit is multiplied by the coefficient stored in the reference voltage storage unit, and a balance adjustment is performed to balance the output of each phase. The balance can be adjusted at high speed because of the adjustment unit, and the calculation load on the amplitude / phase correction unit during weighing is small.
また、 調整用電源より入力する調整用電流を記憶する調整用電流記憶 部と、 上記調整用電源により、 各相に同じ電流の調整用電流が入力され たとき、 一の電流変換回路から出力された出力値を記憶するとともに、 他の電流変換回路から出力された出力値を上記一の電流変換回路から出 力された出力値で除した係数を記憶する基準電流記憶部と、 電力量の計 量時に、 上記各相の電流変換回路から出力された出力値、 上記調整用電 流記憶部に記憶された調整用電流、 並びに、 上記基準電流記憶部に記憶 された一の電流変換回路から出力された出力値、 および上記各相の係数 に基づいて、 上記各相の電流を求める電流計測部とを備えたので、 電流 を正確に計測できる。  In addition, an adjustment current storage unit that stores an adjustment current input from the adjustment power supply, and an output of one current conversion circuit when the same adjustment current is input to each phase by the adjustment power supply. A reference current storage unit that stores the output value output from the other current conversion circuit and a coefficient obtained by dividing the output value output from the one current conversion circuit. The output value output from the current conversion circuit of each phase, the adjustment current stored in the adjustment current storage unit, and the output value from one current conversion circuit stored in the reference current storage unit. Since a current measuring unit is provided for calculating the current of each phase based on the output value obtained and the coefficient of each phase, the current can be accurately measured.
また、 係数記憶後における係数の微調整は、 電流計測部よりも下流側 の電流により、 調整するので、 微調整後も電流を正確に測定できる。 また、 調整用電源より入力する調整用電圧を記憶する調整用電圧記憶 部と、 上記調整用電源により、 各相に同じ電圧の調整用電圧が入力され たとき、 一の電圧変換回路から出力された出力値を記憶するとともに、 他の電圧変換回路から出力された出力値を上記一の電圧変換回路から出 力された出力値で除した係数を記憶する基準電圧記憶部と、 電力量の計 量時に、 上記各相の電圧変換回路から出力された出力値、 上記調整用電 圧記憶部に記憶された調整用電圧、 並びに、 上記基準電圧記憶部に記憶 された一の電圧変換回路から出力された出力値、 および上記各相の係数 に基づいて、上記各相の電圧を求める電圧計測部とを備えたものである。 また、 電力量計量部は、 振幅 ·位相補正部からの出力を時間積分し電 力量を演算し、 その電力量がしきい値に達する毎にパルスを出力するも のであって、 定格電流、 定格電圧、 相線式、 計量された電力量に対して 出力するパルス数を定めた計器定数、 および A / D変換のサンプリング 周波数を記憶する定格記憶部と、 上記定格記憶部から入力された定格電 流、 定格電圧、 相線式、.および計器定数から定格電力が入力されたとき 電力計量部が発生するパルスの理論上の周期を求め、 かつ定格電力が入 力されたときの振幅 ■位相補正部からの 1 サンプリングあたりの出力ビ ッ 卜数を検出し、 このビッ 卜数に上記定格記憶部から入力されたサンプ リング周波数と上記理論上の周期を乗じた値をしきい値として設定する フル調整値演算部とを備えたので、 電圧を正確に測定できる。 In addition, the fine adjustment of the coefficient after storing the coefficient is performed by the current downstream of the current measuring unit, so that the current can be accurately measured even after the fine adjustment. In addition, an adjustment voltage storage unit that stores an adjustment voltage input from the adjustment power supply, and when the same adjustment voltage is input to each phase by the adjustment power supply, the voltage is output from one voltage conversion circuit. A reference voltage storage unit that stores the output value output from the other voltage conversion circuit, and stores a coefficient obtained by dividing the output value output from the one voltage conversion circuit by the output value output from the one voltage conversion circuit. The output value output from the voltage conversion circuit of each phase, the adjustment voltage stored in the adjustment voltage storage unit, and the output value stored in the reference voltage storage unit And a voltage measurement unit for obtaining the voltage of each phase based on the output value output from the one voltage conversion circuit and the coefficient of each phase. In addition, the electric energy meter measures the electric energy by integrating the output from the amplitude / phase corrector with time, and outputs a pulse each time the electric energy reaches the threshold. A rated storage unit that stores the voltage, phase-wire system, an instrument constant that determines the number of pulses output for the measured electric energy, and a sampling frequency for A / D conversion, and a rated power input from the above rated storage unit. When the rated power is input from the current, the rated voltage, the phase-wire system, and the instrument constant, the theoretical period of the pulse generated by the power meter is calculated, and the amplitude when the rated power is input. Detects the number of output bits per sampling from the section and sets a threshold value obtained by multiplying the number of bits by the sampling frequency input from the rated storage section and the theoretical period above. Adjustment value performance Because a part, the voltage can be accurately measured.
また、 調整用電源は、 定格電圧、 定格電流、 力率 1 . 0の電力を出力 するので、 位相ずれおよび振幅ずれの調整効率がよい。  In addition, since the power supply for adjustment outputs power with a rated voltage, a rated current, and a power factor of 1.0, the adjustment efficiency of the phase shift and the amplitude shift is good.
また、 第 1の角度と第 2の角度の差は 9 0度であり、 かつ無効含有電 力は無効電力であるので、 演算の効率がよい。  In addition, the difference between the first angle and the second angle is 90 degrees, and the reactive power is reactive power, so that the calculation efficiency is high.
また、 変圧器で変圧された電圧をディジタル値に A / D変換する電圧 変換回路と、 変流器で変流された電流をディジタル値に A / D変換する 電流変換回路と、 上記電圧変換回路の出力を第 1の角度だけ位相変換す る電圧位相変換部と、 上記電流変換回路の出力を上記第 1の角度だけ位 相^換する第 1の電流位相変換部と、 上記電流変換回路の出力を'第 2の 角度だけ位相変換する第 2の電流位相変換部と、 上記電圧位相変換部と 上記第 1 の電流位相変換部の出力を積算し有効電力を求める有効電力演 算部と、 上記電圧位相変換部と上記第 2の電流位相変換部の出力を積算 し無効電力成分を含む無効含有電力を求める無効含有電力演算部と、 上 記変圧器および上記変流器の 1 次側における電流に対する電圧の位相差 と A / D変換後の電流に対する電圧の位相差との位相ずれ、 上記有効電 力、 および上記無効含有電力に基づいて上記有効電力の位相を補正する とともに、 上記変圧器および上記変流器の 1 次側における電流および電 圧と A / D変換後の電流および電圧のとの振幅ずれを補正する振幅 ·位 相補正部と、 この振幅 ·位相補正部の出力を積算し、 電力量を計量する 電力量計量部と、 上記電力量計量部で計量された電力量を表示する電力 量表示器とを備えたので、 電力量の計測精度が高く、 かつ電圧変換器や 電流変換器の位相や振幅のずれに広く対応できる。 A voltage conversion circuit for A / D converting the voltage transformed by the transformer into a digital value; a current conversion circuit for A / D converting the current transformed by the current transformer into a digital value; A voltage phase converter for phase-converting the output of the current converter by a first angle; a first current phase converter for phase-converting the output of the current converter by the first angle; A second current phase converter for phase-converting the output by a second angle; an active power calculator for integrating the outputs of the voltage phase converter and the first current phase converter to obtain active power; A reactive power calculator for integrating outputs of the voltage phase converter and the second current phase converter to obtain reactive power including a reactive power component; Based on the phase shift between the voltage phase difference between the current on the primary side of the transformer and the current transformer and the voltage phase difference on the current after A / D conversion, the active power, and the reactive power. Amplitude and phase correction to correct the phase of the active power and to correct the amplitude deviation between the current and voltage on the primary side of the transformer and the current transformer and the current and voltage after A / D conversion And a power meter for integrating the outputs of the amplitude and phase correction units and measuring the power, and a power indicator for displaying the power measured by the power meter. It has high measurement accuracy of electric energy and can widely cope with phase and amplitude deviations of voltage converters and current converters.
また、 この発明に係る電子式電力量計の誤差調整方法は、 変圧器で変 圧された電圧をディジタル値に A / D変換する電圧変換回路と、 変流器 で変流された電流をディジタル値に A / D変換する電流変換回路と、.上 記第 1の電圧位相変換部と上記電流位相変換部の出力を積算し有効電力 を求める有効電力演算部と、 上記電圧位相変換部の出力を 9 0度遅延さ せた出力と上記電流位相変換部の出力を積算し無効電力を求める無効電 力演算部と、 上記有効電力演算部の出力を積算した値がしきい値を超え たときパルスを出力する電力量計量部と、 上記電力量計量部で計量され た電力量を表示する電力量表示器とを備えた電子式電力量計の誤差調整 方法であって、 電子式電力量計に調整用電源を接続し、 この調整用電源 から定格電力かつ力率 1 . 0を全ての相に入力する定格電力入カステツ プと、 上^一の電圧変換回路から出力された電圧と他の電圧変換回路か ら出力された電圧の比を求め、 この比の逆数により計量時に各相電圧を バランスさせる係数として記憶するとともに、 上記一の電流変換回路か ら出力された電流と他の電流変換回路から出力された電流の比を求め、 この比の逆数により計量時に各相電流をバランスさせる係数として記憶 するバランス調整ステツプと、 上記有効電力演算部および上記無効電力 演算部から得られた有効電力および無効電力と上記調整用電源から出力 される有効電ガぉよび無効電力とから、 上記変圧器および上記変流器のThe error adjustment method of the electronic watt-hour meter according to the present invention includes a voltage conversion circuit for A / D converting a voltage converted by the transformer into a digital value, and a digital conversion of the current converted by the current transformer. A current conversion circuit for A / D conversion to a value; an active power calculation unit for integrating the outputs of the first voltage phase conversion unit and the current phase conversion unit to obtain active power; and an output of the voltage phase conversion unit The reactive power calculation unit that calculates the reactive power by integrating the output delayed by 90 degrees with the output of the current phase conversion unit, and when the integrated value of the output of the active power calculation unit exceeds the threshold A method for adjusting an error of an electronic watt-hour meter, comprising: a watt-hour meter that outputs a pulse; and a watt-hour indicator that displays the watt-hour measured by the watt-hour meter. Connected to the power supply for adjustment. The power input step of inputting 0 to all phases and the ratio of the voltage output from the above voltage converter to the voltage output from the other voltage converter are obtained. At the time of weighing, each phase voltage is stored as a coefficient for balancing, and the ratio of the current output from one current conversion circuit to the current output from the other current conversion circuit is obtained. A balance adjustment step for storing as a coefficient for balancing the phase current; the active power calculation unit and the reactive power From the active power and reactive power obtained from the arithmetic unit and the active power and reactive power output from the adjustment power source, the transformer and the current transformer
1次側における電流に対する電圧の位相差と A / D変換後の電流に対す る電圧の位相差との位相ずれを求め記憶する位相調整変換ステップと、 定格電流、 定格電圧、 相線式、 上記電力量計量部が計量された電力量に 対して出力するパルス数を定めた計器定数、 および A / D変換のサンプ リング周波数を入力する入力部と、 上記電力量演算部にしきい値を設定 するフル調整値演算部とを含むので、 誤差調整時間が短い。 A phase adjustment conversion step for calculating and storing a phase shift between a voltage phase difference with respect to the current on the primary side and a voltage phase difference with respect to the current after A / D conversion; and a rated current, a rated voltage, a phase wire type, and the above. Set the instrument constant that determines the number of pulses output by the power meter to the measured power, the input to input the sampling frequency of A / D conversion, and set the threshold to the power calculator. Error adjustment time is short because it includes a full adjustment value calculation unit.
また、 この発明に係る電力演算器は、 ディジタル変換された電圧を入 力する電圧入力部と、 ディジタル変換された電流を入力する電流入力部 と、 上記電圧入力部の出力を第 1の角度だけ位相変換する第 1の電圧位 相:変換部と、 上記電圧変換部の出力を第 2の角度だけ位相変換する第 2 の電圧位相変換部と、 上記電流変換部の出力を上記第 1の角度だけ位相 変換する電流位相変換部と、 上記第 1の電圧位相変換部と上記電流位相 変換部の出力を積算し有効電力を求める有効電力演算部と、 上記第 2の 電圧位相変換部と上記電流位相変換部.の出力を積算し無効電力成分を含 む無効含有電力を求める無効含有電力演算部と、 上記電流に対する上記 電圧の理論値と演算値の位相ずれ、 上記有効電力、 および上記無効含有 電力に基づいて上記有効電力の位相を補正する位相補正部とを備えたの で、 電力の計測精度が高く、 かつ電圧変換器や電流変換器の位相や振幅 のずれに広く対応できる。 図面の簡単な説明 第 1図はこの発明の実施の形態 1 に係る電子式電力量計の構成図であ 第 2図は第 1 図の振幅■位相補正器を示す構成図である。 In addition, the power calculator according to the present invention includes a voltage input unit for inputting a digitally converted voltage, a current input unit for inputting a digitally converted current, and an output of the voltage input unit for a first angle. A first voltage phase for phase conversion: a converter, a second voltage phase converter for phase-converting the output of the voltage converter by a second angle, and an output of the current converter for the first angle Current phase converter for phase conversion only; an active power calculator for integrating the outputs of the first voltage phase converter and the current phase converter to obtain active power; a second voltage phase converter and the current A reactive power calculator for integrating the output of the phase converter to obtain reactive power including a reactive power component, a phase shift between the theoretical value and the calculated value of the voltage with respect to the current, the active power, and the reactive content On the basis of power Than and a phase correcting unit for correcting active power phase, high power measurement accuracy, and can accommodate a wide phase and amplitude of the deviation of the voltage converter and the current converter. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing the amplitude / phase corrector of FIG.
第 3図は第 1 図の振幅■位相補正器の変更例を示す図である。  FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the amplitude / phase corrector of FIG.
第 4図は第 1図の振幅 ·位相補正器の変更例を示す図である。  FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the amplitude / phase corrector of FIG.
第 5図は第 1図の振幅■位相補正の概念を説明する図である。  FIG. 5 is a diagram for explaining the concept of amplitude / phase correction in FIG.
第 6図はこの発明の実施の形態 2に係る電子式電力量計の構成図であ 第 7図は第 6図の,自己補正器の動作を説明するフローチヤ一卜である, 第 8図は第 6図の振幅 ·位相補正の概念を説明する図である。  FIG. 6 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the self-correction device of FIG. 6, and FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the concept of amplitude / phase correction in FIG.
, 第 9図はこの発明の実施の形態 3に係る電子式電力量計の構成図であ る。 FIG. 9 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to Embodiment 3 of the present invention.
第 1 0図はこの発明の実施の形態 4に係る三相 4線式の電子式電力量 計の構成図である。  FIG. 10 is a configuration diagram of a three-phase four-wire electronic watt-hour meter according to Embodiment 4 of the present invention.
第 1 1図は第 1 0図の電子式電力量計の調整フローを示す図である。 第 1 2図は第 1 0図の電子式電力量計におけるバランス調整のフロー を示す図である。  FIG. 11 is a diagram showing an adjustment flow of the electronic watt-hour meter of FIG. FIG. 12 is a diagram showing a flow of balance adjustment in the electronic watt-hour meter of FIG.
第 1 3図は第 1 0図の電子式電力量計における位相調整のフローを示 す図である。  FIG. 13 is a diagram showing a flow of phase adjustment in the electronic watt-hour meter of FIG.
第 1 4図は第 1 0図の電子式電力量計におけるフル調整のフローを示 す図である。  FIG. 14 is a diagram showing a flow of a full adjustment in the electronic watt-hour meter of FIG.
第 1 5図は第 1 0図の電子式電力量計における位相調整中の有効電力 と無効電力の関係を表すべク トル図である。  FIG. 15 is a vector diagram showing the relationship between active power and reactive power during phase adjustment in the electronic wattmeter of FIG.
, 第 1 6図は第 1 0図の電子式電力量計における電力量計量中の有効電 力と無効電力の関係を表すべク トル図である。  Fig. 16 is a vector diagram showing the relationship between active power and reactive power during power metering in the electronic wattmeter of Fig. 10.
第 1 7図は第 1 0図の電子式電力量計におけるしきい値と電力量パル スとの関係を表す図である。  FIG. 17 is a diagram showing a relationship between a threshold value and an electric energy pulse in the electronic watt-hour meter of FIG.
第 1 8図は第 1 0図の電子式電力量計における電流の計測を説明する フローチャー トである。 FIG. 18 illustrates the measurement of current in the electronic watt-hour meter of FIG. It is a flowchart.
第 1 9図はこの発明の実施の形態 5に係る電子式電力量計の構成図で める。  FIG. 19 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to Embodiment 5 of the present invention.
第 2 0図は従来の電子式電力量計を示す構成図である。  FIG. 20 is a configuration diagram showing a conventional electronic watt-hour meter.
図面中の符号の説明 Description of reference numerals in the drawings
1 0 0は電子式電力量計、 1 0 2は電力演算回路、 1 1 0は A Z D変 換器、 1 1 2は A / D変換器、 1 2 0はヒルベル卜変換同相 A、 1 2 2 はヒルベルト変換器直交相、 1 2 4はヒルベルト変換同相 B、 1 2 6は 乗算器、 ' 1 2 8は乗算器、 1 3 0は振幅■位相補正値、 1 3 2は外部補 正部、 1 3 4は電力量計量器、 1 3 6は電力量パルス出力器、 1 3 8は 電力量表示器、 1 4 0は 2次元振幅'位相補正器、 1 5 0は自己補正器、 1 5 2は真値記憶部、 2 0 0は電子式電力量計、 2 2 1 は変流器、 2 2 2は変圧器、 2 2 3は電流変換回路、 2 2 4は電圧変換回路、 2 2 4は 実効値電流演算部、 2 2 5は実効値電圧演算部、 2 3 1 は電流バランス 調整演算部、 2 3 2は電圧バランス調整演算部、 2 3 4はバランス調整 値演算部、 2 4. 1 は有効電力乗算器、 2 4 2はヒルベルト変換器、 2 4 3は無効電力乗算器、 2 4 4は位相調整値演算部、 2 4 5はディジタル 口一パスフィルタ、 2 4 6はディジタル口一パスフィル夕、 2 4 7は加 算器、 2 4 8は加算器、 2 5 1 は有効電力量 Z周波数変換器、 2 5 2は 無効電力量/周波数変換器、 2 5 3はフル調整値演算部、 2 5 4は発振 回路、 2 5 5は演算制御部、 2 6 1 はカウンタ、 2 7 1 は表示器、 2 7 2は調整スィッチ、 2 7 3は E E P R O M、 2 8 1 は虚負荷電源、 2 9 0は V、 I計測部、 3 1 0はバランス微調整値演算部、 3 1 2は電流バ ランス微調整演算部、 3 1 4は電圧バランス微調整演算部 発明を実施するための最良の形態 実施の形態 1 . 100 is an electronic watt-hour meter, 102 is a power calculation circuit, 110 is an AZD converter, 112 is an A / D converter, and 120 is Hilbert transform in-phase A, 1 2 2 Is the quadrature of the Hilbert transformer, 1 2 4 is the Hilbert transform in-phase B, 1 2 6 is the multiplier, 1 2 8 is the multiplier, 1 3 0 is the amplitude / phase correction value, 1 3 2 is the external correction unit, 1 3 4 is a power meter, 1 3 6 is a power pulse output device, 1 3 8 is a power indicator, 1 4 0 is a two-dimensional amplitude / phase corrector, 1 5 0 is a self-corrector, 1 5 2 is a true value storage unit, 200 is an electronic watt-hour meter, 2 21 is a current transformer, 2 2 2 is a transformer, 2 2 3 is a current conversion circuit, 2 2 4 is a voltage conversion circuit, 2 2 4 is the RMS current calculation section, 2 25 is the RMS voltage calculation section, 2 3 1 is the current balance adjustment calculation section, 2 3 2 is the voltage balance adjustment calculation section, 2 3 4 is the balance adjustment value calculation section, 2 4 1 is the active power multiplier, 2 4 2 is the Hilbert transformer, 2 4 3 is the reactive power multiplier, 2 4 4 is a phase adjustment value calculation unit, 245 is a digital mouth-pass filter, 246 is a digital mouth-pass filter, 247 is an adder, 248 is an adder, and 251 is the active power. Z frequency converter, 25 2 is reactive power / frequency converter, 25 3 is full adjustment value calculation section, 25 4 is oscillation circuit, 255 is calculation control section, 26 1 is counter, 2 7 1 is a display, 2 7 2 is an adjustment switch, 2 7 3 is an EEPROM, 2 8 1 is an imaginary load power supply, 2 9 0 is a V and I measurement unit, 3 10 is a balance fine adjustment value calculation unit, 3 1 2 Is a current balance fine-adjustment calculation unit, and 314 is a voltage balance fine-adjustment calculation unit. Embodiment 1
以下、 この発明の実施の形態 1 について説明する。 第 1 図は、 この発 明の実施の形態 1 に係る電子式電力量計の構成図である。 第 2図は第 1 図の振幅 ■位相補正器を示す構成図である。 第 3図、 第 4図は第 1 図の 振幅 ·位相補正器の変更例を示す図である。 第 5図は第 1 図の振幅■位 相補正の概念を説明する図であり、 横軸を有効電力軸、 縦軸を無効電力 軸とし、 時計回り方向が電圧に対して電流が進んでいる方向である。 第 1 図において、 1 0 0は電子式電力量計、 1 0 2は電力演算回路、 1 1 0は図示しない変圧器からの電圧 Vを A / D変換する A / D変換器 (電圧変換回路) 、 1 1 2は図示しない変流器からの電流 Iを A / D変 換する A / D変換器 (電流変換回路) であり、 A Z D変換器 1 1 0、 1 1 2はシフ トレジスタによる位相調整機能を有していない凡用のものを 用いることができる。  Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing the amplitude 1 phase corrector of FIG. FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing modified examples of the amplitude / phase corrector of FIG. Fig. 5 is a diagram for explaining the concept of amplitude and phase correction in Fig. 1, where the horizontal axis is the active power axis, the vertical axis is the reactive power axis, and the current advances in the clockwise direction with respect to the voltage. Direction. In FIG. 1, 100 is an electronic watt-hour meter, 102 is a power calculation circuit, 110 is an A / D converter (A / D converter) for A / D converting a voltage V from a transformer (not shown). ), 112 is an A / D converter (current conversion circuit) for A / D conversion of current I from a current transformer (not shown), and AZD converters 110, 112 are phase shifters using shift registers. An ordinary one that does not have an adjustment function can be used.
1 2 0は電圧を同相 (第 1の角度) にヒルベルト変換するヒルベル卜 変換器同相 A (第 1 の電圧位相変換部) 、 1 2 2は電圧を同相に対して 直交 (第 2の角度) するようにヒルベルト変換する.ヒルベル卜変換器直 交相 (第 2の電圧位相変換部) 、 1 2 4は電流を同相にヒルベルト変換 するヒルベルト変換器同相 B (電流位相変換部) である。 ここで、 ヒル ベル卜変換とは、 位相を 9 0度遅らせる変換としてよく知られており、 これらディジタルオールパスフィルタについては、 「ディジタルフィル タの設計」 (式部 幹著 :東海大学出版会発行) などに記載がある。  12 0 is a Hilbert transformer in-phase A (first voltage phase converter) that performs Hilbert conversion of voltage to in-phase (first angle), and 122 is quadrature (second angle) with respect to in-phase. The Hilbert converter is in quadrature phase (the second voltage phase converter), and 124 is a Hilbert converter in-phase B (current phase converter) that converts the current into the in-phase Hilbert converter. Here, the Hilbert transform is well known as a transform that delays the phase by 90 degrees. For these digital all-pass filters, see “Design of Digital Filters” (Miki Shikibe, published by Tokai University Press). There is a description.
1 2 6はヒルベル卜変換同相 A 1 2 0とヒルベル卜変換同相 B 1 2 4 との出力を乗算し、 補正前有効電力 Xを出力する乗算器 (有効電力演算 部) 、 1 2 8はヒルベル卜変換直交相 1 2 2とヒルベル卜変換同相 B 1 2 4との出力を乗算し、 補正前無効電力 yを出力する乗算器 (無効含有 電力演算部) である。 1 3 0は有効電力 Xおよび無効電力 yを補正する振幅 ·位相補正器で あり、 詳細は後述する。 1 2 6 is a multiplier (active power calculation unit) for multiplying the output of the Hilbert transform in-phase A 120 and the output of the Hilbert transform in-phase B 124, and outputting an active power X before correction. A multiplier (reactive power calculator) that multiplies the output of the quadrature transform quadrature phase 122 and the output of the Hilbert transform quadrature phase B 124 and outputs the reactive power y before correction. Reference numeral 130 denotes an amplitude / phase corrector for correcting the active power X and the reactive power y, which will be described in detail later.
1 3 2は位相ずれを無くすように補正する位相係数 (外部位相補正値 とも言う) および振幅ずれを無くすように補正する振幅係数 (振幅外 部補正値とも言う) Aを外部から入力する外部補正部であり、 実施の形 態 1 では位相係数 øおよび振幅係数 Aは予め分っている。 ここで、 位相 ずれは、 図示しない変圧器や変流器等の位相や振幅特性により生じるも ので、 変圧器や変流器の 1次側の電圧と電流の位相差 Θと変圧器や変流 器の 2次側の電圧と電流の位相差 + との位相ずれである。 振幅 係数は、 変圧器や変流器の 1次側の振幅に対する変圧器や変流器の 2次 側の振幅の割合 (振幅ずれ) の逆数である。 実施の形態 1 では、 電流が 電圧に対して ø遅れ方向に位相がずれ、 振幅が 1 Z A倍であることが分 つている。  1 3 2 is a phase coefficient (also called an external phase correction value) that corrects to eliminate the phase shift and an amplitude coefficient (also called an amplitude outside correction value) that corrects to eliminate the amplitude shift. In Embodiment 1, the phase coefficient ø and the amplitude coefficient A are known in advance. Here, the phase shift is caused by the phase and amplitude characteristics of a not-shown transformer or current transformer, etc., so that the phase difference between the voltage and current on the primary side of the transformer or current transformer Θ and the transformer or current transformer This is the phase shift between the voltage and current phase difference + on the secondary side of the detector. The amplitude coefficient is the reciprocal of the ratio (amplitude shift) of the amplitude of the secondary side of the transformer or current transformer to the amplitude of the primary side of the transformer or current transformer. In the first embodiment, it is found that the current is out of phase in the direction of ø delay with respect to the voltage, and the amplitude is 1ZA times.
I 3 4は補正後有効電力 X ' および補正後無効電力 y ' を積算し電力 量を求める電力計量器、 1 3 6は電力計量器 1 3 4から入力した有効電 力量および/または無効電力量をそれらの大きさに応じた数のパルスを 出力する電力量パルス出力部、 1 3 8は電力計量器 1 3 4から入力した 有効電力量および/または無効電力量を表示する電力量表示部 (電力量 表不 ノ でめ 。  I 3 4 is a power meter that calculates the power by integrating the corrected active power X ′ and the corrected reactive power y ′, and 1 36 is the active power and / or reactive power input from the power meter 1 3 4 A power amount pulse output unit that outputs a number of pulses according to their magnitude, a power amount display unit that displays the active power amount and / or reactive power amount input from the power meter 1 The electric power table is not available.
第 2図において、 1 4 0は外部補正部 1 3 2から入力された位相外部 補正値 øと振幅外部補正値 Aにより、 補正前有効電力 Xおよび補正前無 効電力 yを補正し、 補正後有効電力 x ' および補正後無効電力 y ' を出 力する 2次元振幅■位相補正器である。  In FIG. 2, reference numeral 140 denotes a correction of the active power X before correction and the reactive power y before correction by the phase external correction value ø and the amplitude external correction value A input from the external correction section 1332, and after correction. This is a two-dimensional amplitude / phase corrector that outputs active power x 'and corrected reactive power y'.
次に、 電力量計量時の振幅と位相の補正動作について説明する。 第 5図を参照し、 外部補正部 1 3 2から入力された位相外部補正値 ø および振幅外部補正値 Aにより、 位相ずれを補正するには補正前有効電 力 xおよび補正前無効電力 yを ø時計回りに回転し、 振幅を A倍すれば よいこととなる。つまり、 2次元振幅 '位相補正器 1 40 (第 2図)は、 乗算器 1 26および乗算器 1 28から補正前有効電力 Xおよび補正前無 効電力 yを入力すると、 予め外部補正部 1 32から入力された位相外部 補正値 øおよび振幅外部補正値 Aを用いて式 1 により補正後有効電力Next, the operation of correcting the amplitude and the phase at the time of measuring the electric energy will be described. Referring to Fig. 5, to correct the phase shift based on the phase external correction value ø and the amplitude external correction value A input from the external correction The force x and the pre-correction reactive power y should be rotated clockwise by ø, and the amplitude should be multiplied by A. In other words, the two-dimensional amplitude ′ phase corrector 140 (FIG. 2) receives the active power X before correction and the reactive power y before correction from the multipliers 126 and 128 and outputs them to the external correction unit 1322 in advance. Active power after correction by Equation 1 using phase external correction value ø and amplitude external correction value A input from
X X
cos (- φ〉 -sin ( φ ) 、ヽ ヽ cos (-φ> -sin (φ), ヽ ヽ
sin(- φ) cos、- φ)ソい sin (-φ) cos, -φ)
Asm 、广 X v ヽ Asm, Guang X v ヽ
Acos ώ «I y J (式 1 ) 一 1 Acos φ * x+Asin · y ' Acos ώ «I y J (Equation 1) 1 1 Acos φ * x + Asin
、一 As in ψ · x+Acos · y  , One As in ψ x + Acosy
なお、 第 2図に示す振幅■位相補正器 1 30を、 第 3図または第 4図 に示すように、 2次元振幅 '位相補正器 1 40の前段または後段に、 口 —パスフィルタ 1 42、 1 44、 1 46、 1 48を設けるように構成し ても良い。 ローパスフィルタ 1 42、 1 44、 1 46、 1 48を設ける たので、 高調波成分を除去でき、 かつ、 電子式電力量計 1 00の電力計 量器 1 34から電源 1周期内にも出力される電力量に相当するパルスに よつて計量誤差を算出することでジヅ夕により生じる誤差を抑制できる ( 以上のように構成したので、 位相外部補正値 øは無限精度であり電力 量の測定精度が高い。  In addition, as shown in FIG. 3 or FIG. 4, the amplitude-phase corrector 130 shown in FIG. It may be configured to provide 144, 146, and 148. Since the low-pass filters 142, 144, 146, and 148 are provided, harmonic components can be removed, and the power is output from the power meter 134 of the electronic power meter 100 within one cycle of the power supply. By calculating the weighing error using a pulse corresponding to the amount of power, the error caused by jitter can be suppressed. (With the above configuration, the phase external correction value ø is infinitely accurate, and the Is high.
また、 位相ずれをシフ 卜レジスタによって時間をずらすことによって 補正するのではなく、有効電力(補正前有効電力 X )および無効電力(補 正前無効電力 y) を演算する乗算器 1 26、 1 28の出力に対して、 式 1 および第 5図に示すように 2次元的な変換によって補正するので、 A /D変換器 1 1 0、 1 1 2は汎用品を使用することができ、 また、 精度 や位相の調整 (補正) 範囲を広くするにつれシフ トレジスタの段数が増 えチップ (基板) の占有面積が大きくなるといった問題が無く、 また、 位相ずれに対するシフ トレジスタの段数の設定や調整が不要となるだけ でなく、 位相および/または振幅ずれ並びにそれらのばらつきの大きな 変流器や変圧器にも対応することができ、 さらにまた、 シフ トレジスタ を用いた時間ずらしのときは位相が大き なるにつれ誤差が大きくなり その補正時間も長くなるのに対し、 位相および/または振幅ずれの大き な変流器や変圧器を使用しても、 電力量の計量精度はシフ トレジスタを 用いた時間ずらしのときよりも高く、 その補正を短時間ですることがで きる。 Rather than correcting the phase shift by shifting the time using a shift register, multipliers 126 and 128 calculate the active power (active power before correction X) and reactive power (reactive power y before correction y). The output of is corrected by two-dimensional conversion as shown in Equation 1 and FIG. 5, so that the A / D converters 110 and 112 can use general-purpose products. accuracy There is no problem that the number of shift register stages increases as the range of phase adjustment (correction) increases, and the area occupied by the chip (substrate) increases, and there is no need to set or adjust the number of shift register stages for phase shift. Not only can it handle current transformers and transformers with large phase and / or amplitude shifts and their variations, but also, as the phase increases, the error increases as the phase shifts using shift registers. However, even if a current transformer or a transformer with a large phase and / or amplitude deviation is used, the measurement accuracy of the electric energy will be greater than when using a shift register to shift the time. And the correction can be done in a short time.
また、 ヒルベルト変換器同相 A 1 2 0、 ヒルベルト変換器直交相 1 2 2、 ヒルベルト変換器同相 B 1 2 4により第 1 の角度と第 2の角度の差. が 9 0度のヒルベルト変換としているので、 演算速度が速く、 かつ、 有 効電力および無効電力を同時に得ることができる。  The difference between the first angle and the second angle is Hilbert transform of 90 degrees by the Hilbert transformer in-phase A 120, the Hilbert transformer quadrature phase 122, and the Hilbert transformer in-phase B 124. Therefore, the calculation speed is high, and the active power and the reactive power can be obtained simultaneously.
なお、 上述した補正では、 位相外部補正値 øおよび振幅外部補正値 A を別々に与えていたが、 A c o s 0と A s i n øを外部補 E値として与 えれば、 振幅と位相を同時に補正でき、 演算効率が良い。  In the above-mentioned correction, the phase external correction value ø and the amplitude external correction value A are given separately.However, if A cos 0 and A sin ø are given as external correction E values, the amplitude and phase can be corrected simultaneously. , High calculation efficiency.
また、 ヒルベルト変換直交相 1 2 2により、 電圧を 9 0度位相変換す る例について説明したが、 電流を 9 0度位相変換するものであってもよ い。 実施の形態 2 .  Also, an example in which the voltage is phase-converted by 90 degrees by the Hilbert transform quadrature phase 122 has been described, but the phase conversion of the current by 90 degrees may be performed. Embodiment 2
以下、 この発明の実施の形態 2について説明する。 第 6図は、 この発 明の実施の形態 2に係る電子式電力量計の構成図である。 第 7図は第 6 図の自己補正器の動作を説明するフローチヤ—卜である。 第 8図は第 6 図の振幅 ■位相補正の概念を説明する図であり、 横軸を有効電力軸、 縦 軸を無効電力軸とし、 時計回,り方向が電圧に対して電流が進んでいる方 I口 jである。 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the self-correcting device of FIG. Fig. 8 is a diagram explaining the concept of amplitude ■ phase correction in Fig. 6, where the horizontal axis is the active power axis and the vertical axis is The axis is the reactive power axis, and the clockwise direction is the direction I where the current advances with respect to the voltage.
第 6図において、 1 5 0は位相係数および振幅係数等のパラメータを 保持する自己補正器、 1 5 2は真値記憶部であり、 図示しない調整用の 虚負荷電源 (調整用電源) により図示しない変圧器および変流器の 1次 側に注入する既知の振幅' '位相の電圧 V、 電流 Iを記憶する。 その他の 構成は実施の形態 1 と同様であるのでその説明を省略する。  In FIG. 6, 150 is a self-corrector that holds parameters such as a phase coefficient and an amplitude coefficient, and 152 is a true value storage unit, which is illustrated by an imaginary load power supply (adjustment power supply) (not shown). Remember the voltage V and current I of a known amplitude that is injected into the primary side of the transformer and current transformer that does not. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
次に動作について説明する。  Next, the operation will be described.
図示しない調整用の虚負荷電源により図示しない変圧器および変流器 の 1次側に既知の振幅'位相の電圧 V、電流 Iを注入する。この電圧 V、 電流 Iから得られた乗算器 1 2 6、 1 2 8の出力である補正前有効電力 Xおよび補正前無効電力 yは、 図示しない変圧器、 変流器、 アナログ回 路等によって振幅■位相とも歪んでいる。  A voltage V and a current I having a known amplitude and phase are injected into the primary side of a transformer and a current transformer (not shown) by an imaginary load power supply for adjustment (not shown). The active power before correction X and reactive power before correction, which are the outputs of the multipliers 126 and 128 obtained from the voltage V and the current I, are converted by transformers, current transformers, analog circuits, etc. (not shown). Both amplitude and phase are distorted.
他方、調整用の虚負荷電源により注入する既知の振幅'位相の電圧 V、 電流 Iは、 手動による入力、 または調整用の虚負荷電源との通信によつ て真値記憶部 1 5 2に記憶される。  On the other hand, the voltage V and current I of the known amplitude and phase injected by the imaginary load power supply for adjustment are stored in the true value storage unit 152 by manual input or communication with the imaginary load power supply for adjustment. It is memorized.
電子式電力量計 1 0 0は、 調整用の虚負荷電源による調整モー ドのと き、 補正前有効電力 X ' ' および補正前無効電力 y ' 5 を振幅 '位相補 正器 1 3 0による補正をしないパス 1 5 0 aにより自己補正器 1 5 0に 与える。 Electronic electricity meter 1 0 0 is due-out bets adjustment mode by imaginary load supply for adjustment, pre-correction active power X '' and the pre-correction reactive power y '5 to amplitude' phase auxiliary righteous 1 3 0 The signal is given to the self-corrector 150 by the pass 150a without correction.
第 7図を参照し、 自己補正器 1 5 0は、 真値記憶部 1 5 2から既知の 振幅■位相の電圧 V、 電流 Iを入力し ( S 1 0 ) 、 これらから有効電力 真値 (理論値) Xと無効電力真値 (理論値) Yを演算する ( S 1 2 ) 。 次いで、 パス 1 5 0 aから補正前有効電力 X ' ' および補正前無効電 力 y ' ' を入力し ( S 1 4 ) 、 有効電力真値 X、 無効電力真値 Y、 補正 前有効電力 X, 'および補正前無効電力 y ' 'により以下のようにして、 補正角 (位相係数) (//および振幅補正値 (振幅係数) Bを含む後述する ひと^を演算し、 パス 1 5 0 bにより自己補正値ひと 3を自己補正値と して振幅 .位相補正器 1 30に出力する ( S 1 6 ) 。 Referring to FIG. 7, the self-corrector 150 inputs the known amplitude / phase voltage V and current I from the true value storage section 152 (S10), and from these, the active power true value ( Calculate the theoretical value) X and the true reactive power value (theoretical value) Y (S12). Next, the active power before correction X ′ ′ and the reactive power before correction y ′ ′ are input from the path 150 a (S 14), and the true active power X, the true reactive power Y, and the active power before correction X , 'And reactive power before correction y''as follows: Compensation angle (Phase coefficient) (// and amplitude correction value (amplitude coefficient) B, which is described later, is calculated, and the self-correction value is set to 3 as the self-correction value by pass 150b. Is output to the container 130 (S16).
第 8図を用いて S 1 6における演算を説明する。  The operation in S16 will be described with reference to FIG.
有効電力真値 X、 無効電力真値 Y、 補正前有効電力 x ' 5 および補正 前無効電力 y ' ' 、 補正角 (/および振幅補正値 Bの関係は式 2で表され る。 一 βιπψ Active power true value X, reactive power true value Y, the pre-correction active power x '5 and pre-correction reactive power y'', the correction angle (/ and relationship of the amplitude correction value B express by the formula 2. One βιπψ
(式 2) (Equation 2)
Jン cosip J で、 式 2において'、 B c o s =ひ、 B s i n < = 5とすると、 ΧΊ r β a (式 3) と表される。 式 3からひと^を求めると、 x"X+y"YJ In cosip J, in equation 2, ', B cos = hi, B sin <= 5, then ΧΊ r β a (Equation 3). If we find the person ^ from Equation 3, we get x "X + y" Y
- x"Y-y"X  -x "Y-y" X
β = (式 4) x +y となる。 ひと/?は振幅補正値 Bと補正角 (//の両方を含んでいるため、 そ のまま補正値として使用することができる。  β = (Equation 4) x + y. Since person /? Includes both the amplitude correction value B and the correction angle (//, it can be used as it is as the correction value.
自己補正器 1 5 0により、 振幅補正値 Bと補正角^を知りたいときは 式 5により求めることができる。 X2+Y2 When it is desired to know the amplitude correction value B and the correction angle ^ using the self-corrector 150, they can be obtained by Expression 5. X 2 + Y 2
B =  B =
x +y (式 5) r x  x + y (Equation 5) r x
ψ= arctan Y-y"X  ψ = arctan Y-y "X
X+y Y J  X + y Y J
電子式電力量計 1 00は、 S 1 6後、 振幅 ·位相補正器 1 30が自己 補正値ひと/?を記憶すると、 調整モードを終了し、 通常の計測モードと なる。  When the amplitude / phase corrector 130 stores the self-correction value 1 /? After S16, the electronic wattmeter 100 ends the adjustment mode and returns to the normal measurement mode.
計測モー ドでは、 図示しない変圧器や変流器から電圧 V、 電流 Iが入 力されたとき、 補正前有効電力 x、 補正前無効電力 yに基づく式 6の補 正により、 補正後有効電力 x' 、 補正後無効電力 y' を得ることができ る o  In the measurement mode, when voltage V and current I are input from a transformer or current transformer (not shown), the corrected active power is corrected by correcting Equation 6 based on active power before correction x and reactive power y before correction. x 'and corrected reactive power y' can be obtained o
a 一 βヽ Γχa i β ヽ Γ 、,
ノ 、/3 α ン (式 6) 以上のように構成したので、 電圧 Vと電流 Iを取り込む AZD変換器 1 1 0、 1 ,1 2が同時サンプリングでない場合であっても、 A/D変換 器のサンプリングずれも含めて補正できるため、 A/D変換器 1 1 0、 1 1 2に換えて 1台のマルチプレクス型の A/D変換器を使用すること もできる。  No, / 3α (Equation 6) With the above configuration, A / D conversion can be performed even if the AZD converters 110, 1, and 12 that capture the voltage V and the current I are not simultaneous samples. Since it is possible to compensate for the sampling deviation of the A / D converter, a single multiplex A / D converter can be used instead of the A / D converters 110 and 112.
また、 入力された電圧を 90度位相変換し、 補正前有効電力と補正前 無効電力を演算するので、 従来のように力率 1 . 0と力率 0. 5等の複 数類の振幅■位相の電圧、 電流を用いる必要が無く、 調整用の虚負荷電 源は 1種類の既知の振幅■位相の電圧 V、 電流 Iを入力するのみでも、 自己補正値ひと^を得ることができ調整が容易かつ短時間でできる。 また、 自己補正値ひと^により補正前有効電力 x、 補正前無効電力 y を補正するので演算の効率がよい。  Also, since the input voltage is phase-converted by 90 degrees and the active power before correction and the reactive power before correction are calculated, there are several types of amplitudes such as power factor 1.0 and power factor 0.5 as before. There is no need to use the phase voltage and current, and the imaginary load power supply for adjustment can obtain a self-correction value by inputting only one type of known amplitude ■ phase voltage V and current I. Can be done easily and in a short time. In addition, since the active power before correction x and the reactive power before correction y are corrected by the self-correction value, the calculation efficiency is high.
なお、 自己補正値ひと 5により補正前有効電力 x、 補正前無効電力 y を補正する例について説明したが、 実施の形態 1 と同様に、 振幅補正値 Bと補正角 (//により補正前有効電力 X、 補正前無効電力 yを補正するも のであってもよい。 実施の形態 3. The active power before correction x and the reactive power before correction y Although the example of correcting the correction power has been described, the amplitude correction value B and the correction angle (the active power X before correction and the reactive power y before correction may be corrected using //) as in the first embodiment. Form 3.
以下、 実施の形態 3について説明する。 第 9図はこの発明の実施の形 態 3に係る電子式電力量計の構成図である。 実施の形態 3は実施の形態 1 と実施の形態 2を組み合わせたものである。 補正は、 まず自己補正器 1 50により実施の形態 2で説明したように補正値を算出し、 さらに微 調整を外部補正値により行うものである。  Hereinafter, Embodiment 3 will be described. FIG. 9 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to Embodiment 3 of the present invention. The third embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment. In the correction, the correction value is first calculated by the self-corrector 150 as described in the second embodiment, and the fine adjustment is performed by the external correction value.
補正前有効電力を x、 補正前無効電力 y、 自己補正器 1 5 0により求 まつた振幅補正値を B (倍)、補正角を!/、振幅の外部補正値を A (倍)、 角度の外部補正値を ø、 補正後有効電力 x ' 、 補正後無効電力 y ' とす ると、 計量時の補正は式 7により行う。 cos φ -sin Φ ( cos m 一 sin 、  X, active power before correction y, reactive power before correction y, B (times) amplitude correction value obtained by self-corrector 150, correction angle! /, External amplitude correction value A (times), angle If the external correction value of の is ø, the active power after correction x ', and the reactive power after correction y', the correction at the time of weighing is performed by Equation 7. cos φ -sin Φ (cos m one sin,
B B
^sin φ cos ώ J ειηψ οοβψ ΧΊ ^ sin φ cos ώ J ειηψ οοβψ Χ Ί
ン jン (式 7)  N j (Equation 7)
このとき、 式 7において演算を簡略化するため補正係数部分を予め演算 しておくと、 At this time, if the correction coefficient part is calculated in advance to simplify the calculation in Equation 7,
广^ X ヽ r a -β,ヽ 广 x (式 8)  广 ^ ヽ r a -β, ヽ 广 x (Equation 8)
a とできる。 ここで、  can be a. here,
a ~A · Bcos · cos¾r  a ~ ABcoscos¾r
(式 9 ) β,二 A · Bsin · είηψ  (Equation 9) β, two A · Bsin · είηψ
であ。。 In. .
以上のように構成したので、 自己補正と外部補正を同時に行うことが でき効率がよい。 . 実施の形態 4 . ' With the above configuration, self-correction and external correction can be performed simultaneously. It is efficient. Embodiment 4.
以下この発明の実施の形態 4について説明する。 第 1 0図はこの発明 の実施の形態 4に係る三相 4線式の電子式電力量計の構成図である。 第 1 1 図は第 1 0図の電子式電力量計の調整フローを示す図である。 第 1 2図は第 1 0図の電子式電力量計におけるバランス調整のフローを示す 図である。 第 1 3図は第 1 0図の電子式電力量計における位相調整のフ ローを示す図である。 第 1 4図は第 1 0図の電子式電力量計におけるフ ル調整のフローを示す図である。 第 1 5図は第 1 0図の電子式電力量計 における位相調整中の有効電力と無効電力の関係を表すべク トル図であ る。 第 1 6図は第 1 0図の電子式電力量計における電力量計量中の有効 電力と無効電力の関係を表すべク トル図である。 第 1 7図は第 1 0図の 電子式電力量計におけるしきい値と電力量パルスとの関係を表す図であ る。 第 1 8図は第 1 0図の電子式電力量計における電流の計測を説明す るフローチヤ一 卜である。  Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a configuration diagram of a three-phase four-wire electronic watt-hour meter according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing an adjustment flow of the electronic watt-hour meter in FIG. FIG. 12 is a diagram showing a flow of balance adjustment in the electronic watt-hour meter of FIG. FIG. 13 is a diagram showing a flow of phase adjustment in the electronic watt-hour meter of FIG. FIG. 14 is a diagram showing a flow of full adjustment in the electronic watt-hour meter of FIG. FIG. 15 is a vector diagram showing the relationship between active power and reactive power during phase adjustment in the electronic watt-hour meter of FIG. FIG. 16 is a vector diagram showing the relationship between the active power and the reactive power during the electric energy measurement in the electronic watt-hour meter of FIG. FIG. 17 is a diagram showing a relationship between a threshold value and a power amount pulse in the electronic watt-hour meter of FIG. FIG. 18 is a flowchart for explaining measurement of current in the electronic watt-hour meter of FIG.
第 1 0図において、 2 0 0は電子式電力量計、 2 2 1 は変流器、 2 2 2は変圧器、 2 2 3は入力電流を入力電流に比例したディジタル値に A / D変換する電流変換回路、 2 2 4は入力電圧を入力電圧に比例したデ ィジタル値に A / D変換する電圧変換回路、 2 2 5は電流変換回路 2 2 3の出力から各相の電流の実効値を求める実効値電流演算部、 2 2 6は 電圧変換回路 2 2 4の出力から各相の電圧の実効値を求める実効値電圧 演算部である。  In Fig. 10, 200 is an electronic watt-hour meter, 2 21 is a current transformer, 2 2 2 is a transformer, and 2 2 3 is A / D conversion of input current to a digital value proportional to the input current. 224 is a voltage conversion circuit that A / D converts the input voltage into a digital value proportional to the input voltage, 225 is the effective value of the current of each phase from the output of the current conversion circuit 223 Is an effective value current calculation unit that obtains the effective value of each phase voltage from the output of the voltage conversion circuit 224.
2 3 1 は電流バランス調整値を電流変換回路 2 2 3の出力に掛ける電 流バランス調整乗算器、 2 3 2は電圧バランス調整値を電圧変換回路 2 2 4の出力に掛ける電圧バランス調整乗算器、 2 3 4は A相電圧に対す る B相電圧、 C相電圧のバランス調整値、 および A相電流に対する B相 電流、 C相電流のバランス調整値を求めるバランス調整値演算部 (バラ ンス調整部) である。 2 3 1 is a current balance adjustment multiplier that multiplies the current balance adjustment value to the output of the current conversion circuit 2 2 3, and 2 3 2 is a voltage balance adjustment multiplier that multiplies the voltage balance adjustment value to the output of the voltage conversion circuit 2 2 4 , 2 3 4 are for the phase A voltage The balance adjustment value calculation unit (balance adjustment unit) calculates the B-phase voltage and C-phase voltage balance adjustment values and the B-phase and C-phase current balance adjustment values for the A-phase current.
2 4 ,1 は電流変換回路 2 2 3の各相の電流に比例した出力と電圧変換 回路 2 2 4の各相の電圧に比例した出力を各々掛けて、 その演算結果に 位相調整値演算部 2 4 4の出力である位相調整値を掛け有効電力を得る 有効電力乗算器 (有効電力演算部) である。  2 4 and 1 multiply the output proportional to the current of each phase of the current conversion circuit 2 23 by the output proportional to the voltage of each phase of the voltage conversion circuit 2 24, respectively, and multiply the calculation result by the phase adjustment value calculation unit. An active power multiplier (active power calculation unit) that obtains active power by multiplying the phase adjustment value that is the output of 244.
2 4 2は電流変換回路 2 2 3の各相の電流に比例した出力を入力し、 各相の電流位相を 9 0度遅延させるヒルベルト変換器である。 なお、 実 施の形態 4では説明の簡略化のため実施の形態 〜 3で説明したヒルべ ル卜変換同相およびヒルベル卜変換直交相に等価な構成として、 ヒルべ ル卜変換器 2 4 2のみを示している。 つまり、 第 1 0図において、 ヒル ベル卜変換器 2 4 2に代えて、 実施の形態 1 で説明したヒルベル卜直交 相、 電流変換回路 2 3 3の出力側で有効電力乗算器 2 4 1 の直前に実施 の形態 1 で説明したヒルベルト同相、 電圧変換回路 2 2 4の出力側の直 後に実施の形態 1 で説明したヒルベルト同相を設けたものは等価である ( 2 4 3はヒルベル卜変換器 2 4 2の出力である各相の 9 0度遅延した 電流に比例した出力と各相の電圧に比例した出力を掛けて、 その演算結 果に位相調整値演算部 2 4 4の出力である位相調整値を掛け無効電力を 得る無効電力乗算器である。 2 4 4は各相の電圧に対する各相の電流の 位相ずれを調整する位相調整値を求める位相調整値演算部、 2 4 5は有 効電力乗算器 2 4 1 の各相毎の出力の DC成分のみ通過させるディジタ ル口—パスフィルタ、 2 4 6は無効電力乗算器 2 4 3の各相毎の出力の DC 成分のみ通過させるディジタルローバスフィル夕、 2 4 7はディジ タル口一パスフィルタ 2 4 5の各相の出力を加算する加算器、 2 4 8は ディジタルローパスフィルタ 2 4 6の各相の出力を加算する加算器であ る。 なお、 電流変換回路 2 2 3の出力が第 1 の電流位相変換部、 ヒルべ ル卜変換器 2 4 2が第 2の電流位相変換部、 電圧変換回路 2 2 4の出力 が電圧位相変換部に相当する。 Reference numeral 2442 denotes a Hilbert transformer that inputs an output proportional to the current of each phase of the current conversion circuit 222 and delays the current phase of each phase by 90 degrees. In the fourth embodiment, for simplicity of description, only the Hilbert transformer 242 has a configuration equivalent to the Hilbert transform in-phase and the Hilbert transform quadrature described in the first to third embodiments. Is shown. That is, in FIG. 10, instead of the Hilbert converter 2 42, the output side of the Hilbert quadrature-phase current conversion circuit 2 33 described in the first embodiment uses the active power multiplier 2 41 It is equivalent that the Hilbert in-phase described in the first embodiment and the Hilbert in-phase described in the first embodiment immediately after the output side of the voltage conversion circuit 224 are provided (the 243 is a Hilbert converter). The output of the phase adjustment value calculator 2 4 4 is obtained by multiplying the output proportional to the 90-degree delayed current of each phase, which is the output of the phase 2, by the output proportional to the voltage of each phase. A reactive power multiplier that multiplies the phase adjustment value to obtain reactive power 2 4 4 is a phase adjustment value calculation unit that obtains a phase adjustment value that adjusts the phase shift of each phase current with respect to each phase voltage, and 2 4 5 is Digital port that passes only the DC component of the output of each phase of the active power multiplier 2 4 1 246 is a digital low-pass filter that passes only the DC component of the output of each phase of the reactive power multiplier 243, and 247 is the output of each phase of the digital aperture one-pass filter 245. The adder 248 is an adder for adding the output of each phase of the digital low-pass filter 246. You. The output of the current conversion circuit 223 is the first current phase conversion unit, the Hilbert converter 242 is the second current phase conversion unit, and the output of the voltage conversion circuit 224 is the voltage phase conversion unit. Is equivalent to
2 5 1 は加算器 2 4 7の出力を積算した有効電力量がフル調整値演算 部 2 5 3の出力するしきい値より大きくなった時にパルスを出力する有 効電力量/周波数変換器、 2 5 2は加算器 2 4 8の出力を積算した無効 電力量がフル調整値演算部 2 5 3の出力するしぎい値より大きくなつた 時にパルスを出力する無効電力量/周波数変換器、 2 5 3は有効電力量 /周波数変換器 2 5 1 と無効電力量/周波数変換器 2 5 2のしきい値を 求めるフル調整値演算部、 2 5 4は電流変換回路 2 2 3と電圧変換回路 2 2 4のサンプリング周波数と同一周期で発振する発振回路である。  25 1 is an active power / frequency converter that outputs a pulse when the active power obtained by integrating the output of the adder 2 47 becomes larger than the threshold value output by the full adjustment value calculator 2 53 2 52 2 is a reactive power / frequency converter that outputs a pulse when the reactive power obtained by integrating the output of the adder 2 48 becomes larger than the threshold value output by the full adjustment value calculator 2 53, 2 5 3 is a full-adjustment value calculator that calculates the threshold values of the active power / frequency converter 2 51 and the reactive power / frequency converter 2 52.2 5 4 is the current converter 2 2 3 and the voltage converter. This is an oscillation circuit that oscillates at the same cycle as the sampling frequency of 224.
2 5 5はバランス調整値演算部 2 3 4と位相調整値演算部 2 4 4とフ ル調整値演算部 2 5 3の制御を行う演算制御部、 2 6 1 は有効電力量/ 周波数変換器 2 5 1 と無効電力量/周波数変換器 2 5 2のパルスを計量 するカウンタ、 2 7 1 はカウンタ 2 6 1 の計量した有効電力量と無効電 力量の計量値と実効値電流演算部 2 2 5の計測した各相の実効値電流と 実効値電圧演算部 2 2 6の計測した各相の実効値電圧とを表示する表示 器、 2 7 2は調整スィッチ、 2 7 3は 日 0 1\/1、 2 7 4は電力量の 演算回路、 2 8 1 は調整に用いる虚負荷電源 (調整用電源) である。 2 9 0は電圧および電流を計測する V、 I計測部 (電流計測部、 電圧計測 部) 、 2 9 2は計測した電圧および電流を出力する端子である。  2 5 5 is a calculation control section that controls the balance adjustment value calculation section 2 3 4, phase adjustment value calculation section 2 4 4, and full adjustment value calculation section 2 5 3, 2 6 1 is an active power / frequency converter 2 5 1 and a counter that measures the pulses of the reactive power / frequency converter 2 52 2, 2 7 1 is the measured value of the active power and reactive power measured by the counter 26 1 and the RMS current calculator 2 2 A display that displays the measured rms current of each phase and the rms voltage calculator of each phase measured by 5, the rms voltage measured by each phase measured by 2 2 6, 2 7 2 is the adjustment switch, 2 7 3 is day 0 1 \ / 1, 274 is a calculation circuit of electric energy, and 281 is an imaginary load power supply (adjustment power supply) used for adjustment. 290 is a V and I measurement unit (current measurement unit and voltage measurement unit) that measures voltage and current, and 292 is a terminal that outputs the measured voltage and current.
次いで調整について説明する。  Next, the adjustment will be described.
電子式電力量計 2 0 0の計量精度を許容誤差範囲内にするための調整 手順は第 1 1 図のフローチヤ一小に示すよう以下となる。  The adjustment procedure for keeping the metering accuracy of the electronic watt-hour meter 200 within the allowable error range is as follows, as shown in the flow chart of FIG.
( ί ) 定格電力、 力率の印加 ( S 1 0 0 ) 、  (ί) Rated power, power factor application (S100),
( 2 ) 定格値の設定 (定格設定) ( S 2 0 0 ) 、 ( 3 ) 各相の電圧、 電流の振幅のばらつきの調整 (バランス調整) ( S 3 0 0 ) 、 (2) Setting of the rated value (Rating setting) (S200) (3) Adjustment of voltage and current amplitude variations of each phase (balance adjustment) (S300)
( 4 ) 各相毎の電圧、 電流の位相差の調整 (位相調整) ( S 4 0 0 ) 、 (4) Adjustment of the phase difference between voltage and current for each phase (phase adjustment) (S400),
( 5 ) 定格電力印加時の電力量/周波数変換のしきい値の調整 (フル調 整) ( S 5 0 0 ) (5) Adjustment of threshold value for power / frequency conversion when rated power is applied (full adjustment) (S500)
以下、 S 1 0 0〜S 5 0 0を詳細に説明する。  Hereinafter, S100 to S500 will be described in detail.
( 1 ) 定格電力、 力率の印加 ( S 1 0 0 )  (1) Application of rated power and power factor (S100)
調整対象の電子式電力量計 2 0 0に調整用の虚負荷電源 2 8 1 を接続 する。 虚負荷電源 2 8 1 は力率 1 . 0の定格電力を電子式電力量計 2 0 0に印加する。  Connect the imaginary load power supply 2 81 for adjustment to the electronic watt-hour meter 200 to be adjusted. The imaginary load power supply 281 applies a rated power with a power factor of 1.0 to the electronic watt-hour meter 200.
( 2 ) 定格設定 ( S 2 0 0 )  (2) Rating setting (S200)
実施の形態 4では、 定格値は、 相線式が三相 4線式、 定格電圧が 2 4 0 V、定格電流は 5 A、計器定数は 1 0 0 0 O pulse/ k W hとして、説 明する。 定格値は予め E E P R O M (計測記憶部) 2 7 3に登録してお <  In the fourth embodiment, the rated values are three-phase four-wire, three-phase four-wire, rated voltage of 240 V, rated current of 5 A, and instrument constant of 100 O pulse / kWh. I will tell. The rated value is registered in advance in EEPROM (measurement storage unit) 2 7 3 <
調整スィツチ 2 7 2の押下により調整が開始される。 E E P R O M 2 7 3に記憶されている電子式電力量計 2 0 0の定格値 (相線式、 定格電 圧、 定格電流、 計器定数) が読み出され、 演算制御部 2 5 5に設定され る。 演算制御部 2 5 5に設定された定格値から、 調整対象となる相を決 める。 すなわち、 三相 4線式の場合は、 バランス調整、 位相調整の対象 は、 A相、 B相、 C相の全てとなる。単相 3線式、三相 3線式の場合は、 A相、 C相となり、 単相 2線式の場合は A相のみとなる。  Adjustment is started by pressing the adjustment switch 272. The rated value (phase-wire type, rated voltage, rated current, and instrument constant) of the electronic watt-hour meter 200 stored in the EEPROM 273 is read and set in the arithmetic and control unit 255. . The phase to be adjusted is determined from the rated value set in the arithmetic and control unit 255. In other words, in the case of a three-phase four-wire system, the targets of balance adjustment and phase adjustment are all of A-phase, B-phase, and C-phase. In the case of single-phase three-wire system and three-phase three-wire system, it becomes A phase and C phase. In the case of single-phase two-wire system, it becomes only A phase.
( 3 ) バランス調整  (3) Balance adjustment
第 1 2図を参照してバランス調整を説明する。  The balance adjustment will be described with reference to FIG.
電流バランス調整は、 同一電流を A相〜 C相に入力した時に電流変換 回路 2 2 3の出力における、 A相電流に対する B相電流と A相電流に対 する C相電流との変流器 22 1 および電流変換回路 2 23の回路定数に 基づくばらつきを補正するものである。 電圧バランス調整は、 同一電圧 を A相〜 C相に入力した時に電圧変換回路 224にける、 A相電圧に対 する B相電圧と A相電圧に対する C相電圧との変圧器 222、 および電 圧変換回路 2 24の回路定数に基づくばらつきを補正するものである。 The current balance adjustment is performed when the same current is input to the A-phase to C-phase. This is to correct the variation based on the circuit constant of the current transformer 221 and the current conversion circuit 223 with the C-phase current. The voltage balance adjustment is performed by the transformer 222 for converting the B-phase voltage to the A-phase voltage and the C-phase voltage to the A-phase voltage in the voltage conversion circuit 224 when the same voltage is input to the A-phase to the C-phase, and the voltage. This is for correcting the variation based on the circuit constant of the conversion circuit 224.
S 200 (第 1 1 図) により調整スィツチ 272が押下されると、 電 子式電力量計 200は調整モ—ドとなり、 力率 1 . 0の定格電力が変流 器 22 1 、 変圧器 222の 1次側に印加され、 それらの 2次側から電流 変換回路 223、 電圧変換回路 224に出力される。 電流変換回路 22 4および電圧変換回路 223は入力されたアナログ信号を各 毎にディ ジタル信号に変換し出力する。  When the adjustment switch 272 is depressed by the S 200 (FIG. 11), the electronic watt-hour meter 200 is in the adjustment mode, and the rated power having a power factor of 1.0 is applied to the current transformer 221 and the transformer 222. Are applied to the primary side, and output from these secondary sides to the current conversion circuit 223 and the voltage conversion circuit 224. The current conversion circuit 224 and the voltage conversion circuit 223 each convert the input analog signal into a digital signal and output the digital signal.
実効値電流演算部 ( I 「 m s ) 225は、 電流変換回路 223からの 出力により、 A相実効値電流、 B相実効値電流、 C相実効値電流を演算 する ( S 302、 S 304、 S 306 ) 。  The RMS current calculation unit (I “ms”) 225 calculates the A-phase RMS current, B-phase RMS current, and C-phase RMS current based on the output from the current conversion circuit 223 (S302, S304, S 306).
同様に、 実効値電圧演算部 ( V r m s ) 22 6は、 電圧変換回路 22 4からの出力により、 A相実効値電圧、 B相実効値電圧、 C相実効値電 圧を演算する ( S 3 1 2、 S 3 1 4、 S 3 1 6 ) 。  Similarly, the RMS voltage calculator (V rms) 226 calculates the A-phase RMS voltage, the B-phase RMS voltage, and the C-phase RMS voltage based on the output from the voltage conversion circuit 224 (S 3 1 2, S 3 14, S 3 16).
バランス調整値演算部 234は、 実効値電流演算部 225から A相実 効値電流、 B相実効値電流、 C相実効値電流、 また、 実効値電圧演算部 226から A相実効値電圧、 B相実効値電圧、 C相実効値電圧を入力す る ( S 3 1 8 ) 。  The balance adjustment value calculation unit 234 receives the A-phase effective value current, B-phase RMS current, and C-phase RMS current from the RMS current calculation unit 225, and the A-phase RMS voltage and B from the RMS voltage calculation unit 226. Enter the phase RMS voltage and C-phase RMS voltage (S318).
バランス調整値演算部 234は、 B相電流バランス調整値を以下の計 算により求める ( S 320 ) 。  The balance adjustment value calculation unit 234 obtains the B-phase current balance adjustment value by the following calculation (S320).
「B相電流バランス調整値」 = 「B相実効値電流」 ÷ 「 A相実効値電流」 この B相電流バランス調整値を電流変換回路 223の B相の A/D変換 出力に乗算器 23 1で掛けることにより、 B相電流の回路定数のばらつ きが補正される。 "B-phase current balance adjustment value" = "B-phase rms current" ÷ "A-phase rms current" This B-phase current balance adjustment value is multiplied by the B-phase A / D conversion output of current conversion circuit 223. , The variation in the circuit constants of the B-phase current Is corrected.
C相の電流バランス調整値も同様の方法で求める ( S 3 22 ) 。  The C-phase current balance adjustment value is obtained in the same manner (S322).
バランス調整値演算部 234は、 B相電圧バランス調整値を以下の計 算により求める ( S 324 ) 。  The balance adjustment value calculation unit 234 obtains the B-phase voltage balance adjustment value by the following calculation (S324).
「B相電圧バランス調整値」 = 「B相実効値電圧」 ÷「 A相実効値電圧」 この B相電圧バランス整値を電圧変換回路 224の B相の A/D変換出 力に乗算器 232で掛けることにより、 B相電圧の回路定数のばらつき が補正される。  “B-phase voltage balance adjustment value” = “B-phase RMS voltage” ÷ “A-phase RMS voltage” This B-phase voltage balance adjustment value is multiplied by the A / D conversion output of B-phase of the voltage conversion circuit 224 to the multiplier 232 , The variation in the circuit constant of the B-phase voltage is corrected.
C相の電圧バランス調整値も同様の方法で求める ( S 3 26 ). 。  The C-phase voltage balance adjustment value is obtained in the same manner (S326).
S 3 20〜S 326により得られた各バランス調整値を E E P R OM 273に記憶する( S 328)。 S 328により、制御演算部 225は、 バランス調整を終了し、 位相調整へと移る。  The balance adjustment values obtained from S320 to S326 are stored in the EPROM 273 (S328). By S328, control arithmetic section 225 ends the balance adjustment and shifts to the phase adjustment.
( 4 ) 位相調整  (4) Phase adjustment
第 1 3図を参照して位相調整を説明する。  The phase adjustment will be described with reference to FIG.
位相調整は、 A相〜 C相の各相に同相の電圧、 電流を入力した時に電 流変換回路 223と電圧変換回路 224の出力において、 A相電圧に対. する A相電流、 B相電圧に対する B相電流、 C相電圧に対する C相電流 の位相差を補正するものである。 この位相差は変流器 22 1 、 変圧器 2 22、電流変換回路 223、および電圧変換回路 224によって生ずる。 位相調整の原理を以下に説明する ,  Phase adjustment is performed when the in-phase voltage and current are input to each of the A-phase to C-phase, and the A-phase current and B-phase voltage relative to the A-phase voltage are output at the outputs of the current conversion circuit 223 and the voltage conversion circuit 224. It corrects the phase difference between the B-phase current for C and the C-phase current for the C-phase voltage. This phase difference is generated by the current transformer 22 1, the transformer 222, the current conversion circuit 223, and the voltage conversion circuit 224. The principle of phase adjustment is explained below,
第 1 5図は、 位相調整前に定格電力、 力率 1 . 0の電力を電子式電力 '量計 200に印加した場合の加算器 247と加算器 248の各々の演算 結果である有効電力 W。と無効電力 V a r。の関係を表すべク トル図で ある。 変流器 22 1 、 変圧器 222、 電流変換回路 223、 電圧変換回 路 224により、 電流と電圧との間に位相差 (位相ずれ) が発生してい るため、 力率 1 . 0であるが、 無効電力が発生している。 W0と v a r。を座標上に取った場合を X。(W0, v a r。)とすると、 定格電力、 力率 1 . 0を入力したとき、 補正すべき角度は øであり、 角 度 øは、.0 = a r c t a n (v a r。÷W。) の計算で求まる。 Fig. 15 shows the active power W that is the calculation result of each of the adder 247 and the adder 248 when the power with the rated power and the power factor of 1.0 is applied to the electronic power meter 200 before the phase adjustment. . And reactive power Var. FIG. 4 is a vector diagram showing the relationship of FIG. Although a phase difference (phase shift) is generated between the current and the voltage by the current transformer 221, the transformer 222, the current conversion circuit 223, and the voltage conversion circuit 224, the power factor is 1.0. , Reactive power is occurring. W 0 and var. X on the coordinate. (W 0 , var.) When the rated power and power factor 1.0 are input, the angle to be corrected is ø, and the angle ø is calculated as 0.0 = arctan (var. ÷ W.). Is determined by
第 1 6図は、 電力量計量中の電子式電力量計 200の加算器 247と 加算器 248の各々の演算結果である有効電力と無効電力の関係を表す べク トル図である。位相調整前の有効電力 、無効電力 V a r,と位相 調整後の有効電力 W 2、無効電力 V a r 2との位相差が上記の角度 øとな る。 FIG. 16 is a vector diagram showing the relationship between the active power and the reactive power, which are the calculation results of the adders 247 and 248 of the electronic watt-hour meter 200 during the measurement of the electric energy. The phase difference between the active power before the phase adjustment, the reactive power V ar, and the active power W 2 after the phase adjustment and the reactive power V ar 2 is the above angle.
計量中は、 位相調整前の座標 X , (W1 5 v a r ) と位相調整にて求 めた角度 øから位相調整後の座標 X 2 (W2, V a r 2) を式 1 0で求め る During weighing, the coordinate X 2 (W 2 , V ar 2 ) after the phase adjustment is obtained from Equation 10 from the coordinate X, (W 15 var) before the phase adjustment and the angle ø obtained by the phase adjustment.
^W2 Γ cos φ sin φ fl ヽ  ^ W2 Γ cos φ sin φ fl ヽ
vjar2ノ し - sin φ cos φ J Var i J (式 1 0 ) したがって  vjar2 no-sin φ cos φ J Var i J (Equation 10)
W2 = W1 c o s 0 + v a r 1 s i n 0および W 2 = W 1 cos 0 + var 1 sin 0 and
v a r^:— V^ s i n 0 + v a「 2 c o s 0 var ^: — V ^ sin 0 + va “ 2 cos 0
を計算することで、 位相差が調整される。 By calculating, the phase difference is adjusted.
位相調整は、 第 1 3図に基づき以下の手順で行われる。  The phase adjustment is performed according to the following procedure based on FIG.
有効電力乗算器 24 1の出力はディジタルローパスフィルタ 245へ 入力され、 ディジタルローパスフィルタ 245から、 A相有効電力、 B 相有効電力、 C相有効電力が出力される。  The output of the active power multiplier 241 is input to the digital low-pass filter 245, and the digital low-pass filter 245 outputs the A-phase active power, the B-phase active power, and the C-phase active power.
無効電力乗算器 243の出力はディジタルローパスフィルタ 246へ 入力され、 ディジタル口一パスフィルタ 246から、 A相無効電力、 B 相無効電力、 C相無効電力が出力される。  The output of the reactive power multiplier 243 is input to the digital low-pass filter 246, and the digital single-pass filter 246 outputs the A-phase reactive power, the B-phase reactive power, and the C-phase reactive power.
位相調整値演算部 244は、 ディジタル口一パスフィルタ 245、 2 46から A相有効電力、 B相有効電力、 C相有効電力、 A相無効電力、 B相無効電力、 および C相無効電力を入力する ( S 402〜S 4 1 6 ) 位相調整値演算部 44では、 A相有効電力と A相無効電力とにより、 A相位相調整値を以下の計算で求める ( S 422 ) 。 The phase adjustment value calculator 244 converts the digital single-pass filters 245 and 246 from the A-phase active power, B-phase active power, C-phase active power, A-phase reactive power, Input the B-phase reactive power and the C-phase reactive power (S402-S416). The phase adjustment value calculator 44 calculates the A-phase adjustment value according to the A-phase active power and the A-phase reactive power as follows. It is obtained by calculation (S422).
「 A相位相調整値」 = a r c t a n ( 「A相有効電力」 ÷ 「A相無効電 力」 )  “A phase adjustment value” = a r c t a n (“A phase active power” ÷ “A phase invalid power”)
同様に、 B相および C相位相調整値を求める( S 424、 S 426 )。 この場合、 「 A相有効電力」 および 「 A相無効電力」 が、 「 B相有効電 力」 および 「B相無効電力」 、 或いは 「C相有効電力」 および 「C相無 効電力」 と変わるのみで上記 A相と同様の方法で求める。  Similarly, phase B and phase C phase adjustment values are obtained (S424, S426). In this case, "A phase active power" and "A phase reactive power" change to "B phase active power" and "B phase reactive power" or "C phase active power" and "C phase reactive power" Determined in the same way as above for A phase only.
S 422〜S 426により得られた位相調整値を E E P R OM 2 73 に記憶する ( S 430 ) 。 S 430により、 制御演算部 225は、 位相 調整が終了し、 フル調整へと移る。  The phase adjustment values obtained in S422 to S426 are stored in the EPROM 273 (S430). By S430, the control calculation unit 225 ends the phase adjustment, and shifts to the full adjustment.
( 5 ) フル調整  (5) Full adjustment
第 1 4図を参照してフル調整を説明する。  The full adjustment will be described with reference to FIG.
加算器 247の出力である有効電力の演算結果は、 有効電力量/周波 数変換器 25 1 に入力される。 有効電力量/周波数変換器 25 1 は、 入 力された値 (有効電力) を時間積分し、 積分結果がフル調整値演算部 2 53により設定されるしきい値を超えた場合に発振回路 254から入力 したパルスを出力することで有効電力量に比例したパルスをカウンタ 6 1 に出力する (第 1 7図参照) 。  The calculation result of the active power, which is the output of the adder 247, is input to the active power / frequency converter 251. The active power / frequency converter 251 integrates the input value (active power) with time, and when the integration result exceeds the threshold value set by the full adjustment value calculation unit 253, the oscillation circuit 254 By outputting the pulse input from, a pulse proportional to the active power is output to the counter 61 (see Fig. 17).
同様に、 無効電力量/周波数変換器 25 2は、 入力される無効電力の 演算結果を時間積分し、 積分結果がフル調整値演算部 2 53により設定 されるしきい値を超えた場合に発振回路 2 54から入力したパルスを出 力することで無効電力量に比例したパルスをカウン夕 6 1 に出力する (第 1 7図参照) 。  Similarly, the reactive power / frequency converter 252 performs time integration of the input reactive power calculation result, and oscillates when the integration result exceeds the threshold set by the full adjustment value calculation unit 253. By outputting the pulse input from the circuit 254, a pulse proportional to the reactive power is output to the counter 61 (see Fig. 17).
例えば、 電流変換回路 223および電圧変換回路 224に使用してい る A/Dコンバータのサンプリング周波数が 2 k H zの時、 電流変換回 路 223と電圧変換回路 2 24からのデータは、 0. 5 m sに 1 回更新 されるため、 有効電力量/周波数変換器 2 5 1 および無効電力量/周波 数変換器 2 52による電力量の演算 (しきい値チェック) は 0. 5 m s に 1回行われる。 したがって、 有効電力量/周波数変換器 25 1 の有効 電力量パルスおよび無効電力量/周波数変換器 2 52の無効電力量パル スは最高周波数は 2 k H zとなり、 発振回路 2 54は 2 k H zのパルス を有効電力量/周波数変換器 5 1 と無効電力量/周波数変換器 252に 出力する必要がある。 For example, it is used for the current conversion circuit 223 and the voltage conversion circuit 224. When the sampling frequency of the A / D converter is 2 kHz, the data from the current conversion circuit 223 and the voltage conversion circuit 224 are updated once every 0.5 ms. The energy calculation (threshold check) by the unit 25 1 and the reactive energy / frequency converter 252 is performed once every 0.5 ms. Therefore, the active power pulse of the active power / frequency converter 25 1 and the reactive power pulse of the reactive power / frequency converter 2 52 have a maximum frequency of 2 kHz, and the oscillation circuit 2 54 has a frequency of 2 kHz. It is necessary to output the pulse of z to the active power / frequency converter 51 and the reactive power / frequency converter 252.
フル調整においては、 虚負荷電源 28 1 から定格電力、 力率 1 . 0を 入力した時に、 有効電力量/周波数変換器 2 5 1 が出力する有効電力量 パルスの周波数が、計器定数と定格電力で決まる周波数となるしきい値、 および無効電力量/周波数変換器 2 5 2も同様に無効電力量パルスの周 波数が、 計器定数と定格電力で決まる周波数となるしきい値を求め、 使 用する。  In full adjustment, when the rated power and power factor 1.0 are input from the imaginary load power supply 28 1, the active power output from the active power / frequency converter 25 1 The pulse frequency is determined by the meter constant and the rated power. Similarly, for the reactive power / frequency converter 2 52 2, the threshold value at which the frequency of the reactive power pulse is determined by the instrument constant and the rated power is determined and used. I do.
演算制御部 2 5 5に設定された定格値から、 定格電力入力時に有効電 力量/周波数変換器 2 5 1 から出力される有効電力量パルスの周波数 (有効電力定格パルス周波数) と無効電力量/周波数変換器 252から 出力される無効電力量パルスの周波数 (無効電力定格パルス周波数) を 求める ( S 502 ) 。  From the rated value set in the arithmetic and control unit 255, the frequency of the active power / pulse (active power rated pulse frequency) and the reactive power / The frequency (reactive power rated pulse frequency) of the reactive power pulse output from the frequency converter 252 is determined (S502).
実施の形態 4においては、 定格電力、 力率 1 . 0入力時の有効電力量 パルスの周波数 (有効電力定格パルス周波数) は、 定格電力が 3 X 24 0 V X 5 A = 3. 6 kW h、 計器定数が 1 O O O O p u l s e/kWh であることから、 1 0000 x 3. 6 ÷3600 = 1 0 H zとなる。 同 様に、 定格電力、 力率 0. 0入力時の無効電力量パルスの周波数 (無効 電力定格パルス周波数) は、 定格電力が 3 X 2 40 V X 5 A = 3. 6 k v a r h、 計器定数が 1 O O O O p u l s e/k v a r hであることか ら、 1 0000 x 3. 6 +3600 = 1 0 H zとなる。 したがって、 有 効電力量パルス、 無効電力量パルス共に定格電力入力 (有効電力量は力 率 1 . 0、 無効電力量は力率 0. 0 ) 時は 1 00 m sに 1 パルス出力す ることになる。 In the fourth embodiment, the rated power and the active power amount when the power factor is 1.0 input The frequency of the pulse (active power rated pulse frequency) is such that the rated power is 3 X 240 VX 5 A = 3.6 kWh, Since the instrument constant is 1 OOOO pulse / kWh, it is 10000 x 3.6 ÷ 3600 = 10 Hz. Similarly, the frequency of the reactive power pulse when the rated power and power factor are 0.0 (reactive power rated pulse frequency) is 3 X 2 40 VX 5 A = 3.6 k varh, the instrument constant is 1 OOOO pulse / kvarh, so 10000 x 3.6 + 3600 = 10 Hz. Therefore, when both the active energy pulse and the reactive energy pulse are rated power inputs (active power is 1.0 power factor and reactive power is 0.0 power factor), one pulse is output every 100 ms. Become.
有効電力量パルスのしきい値を以下の方法で求める ( S 504 ) 。 有 効電力量/周波数変換器 25, 1 は、 加算器 247から入力された演算結 果を時間積分する。 例えば力率 1 . 0の定格電力を入力したときの 1サ ンプリングあたりの加算器 247からの出力 (ビヅ 卜数) が 0708 h で一定とすると、 1 00 m sでは 200回分の累積のため、 累積値 (ビ ヅ 卜数) は 5 7E40 hとなる。 したがって、 57 E40 hがしきい値と なり、 有効電力量 Z周波数変換器 5 1 での時間積分結果が 5 7E40 h を超える度に発振回路 254から入力されるパルスをカウンタ 26 1へ 出力する。  The threshold value of the active power pulse is obtained by the following method (S504). The active power / frequency converter 25, 1 integrates the operation result input from the adder 247 with time. For example, if the output (number of bits) from the adder 247 per sampling when the rated power with a power factor of 1.0 is input is 0708 h, 100 ms accumulates for 200 times. The cumulative value (number of bits) is 57E40h. Therefore, the threshold value is 57E40h, and a pulse input from the oscillation circuit 254 is output to the counter 261 every time the time integration result in the active power Z frequency converter 51 exceeds 57E40h.
無効電力量パルスのしきい値を以下の方法で求める ( S 506 ) 。 調 整中、 調整対象である電子式電力量計 200には、 定格電力、 力率 1 . 0が入力されているため、 無効電力は 0である。 しかし、 電流変換回路 223、 電圧変換回路 224からの出力は、 バランス調整、 位相調整さ れているため、 定格電力、 力率 0. 0入力時の加算器 248の無効電力 演算結果は、 加算器 247の有効電力演算結果と同値となり、 1サンプ リングあたり 0708hである。 したがって、 無効電力量のしきい値も 有効電力量のしきい値と同値の 5 7E40 hとなり、 無効電力量/周波 数変換器 5 2での時間積分結果が 57E40 hを超える度に発振回路 2 5 5から入力されるパルスをカウンタ 26 1へ出力する。  The threshold value of the reactive energy pulse is obtained by the following method (S506). During the adjustment, the reactive power is 0 because the rated power and the power factor of 1.0 are input to the electronic watt-hour meter 200 to be adjusted. However, since the outputs from the current conversion circuit 223 and the voltage conversion circuit 224 are subjected to balance adjustment and phase adjustment, the reactive power of the adder 248 when the rated power and the power factor are 0.0 is input. This is the same value as the active power calculation result of 247, which is 0708h per sampling. Therefore, the threshold value of the reactive energy also becomes 57E40 h, which is the same value as the threshold value of the active energy, and every time the time integration result of the reactive energy / frequency converter 52 exceeds 57E40 h, the oscillation circuit 2 5 The pulse input from 5 is output to the counter 261.
S 50 2〜S 506により得られたしきい値 (調整値) を E E P R 0 M 273に記憶する( S 508 )。 S 508により、フル調整を終了し、 電子式電力量計 200の計量精度を許容誤差範囲内にするための調整が 終了する。 The threshold value (adjustment value) obtained by S502 to S506 is stored in EEPR0M273 (S508). With S508, complete the full adjustment, The adjustment for adjusting the measurement accuracy of the electronic watt-hour meter 200 to within the allowable error range is completed.
次に、 電流および電流の計測について説明する。  Next, the current and the measurement of the current will be described.
第 1 8図を参照し、 上述の S 200 (第 1 1 図) において、 演算制御 部 25 5に設定された定格電流を、 V I計測部 2 90に入力し記憶する ( S 6 1 0 ) 。  Referring to FIG. 18, in S200 (FIG. 11) described above, the rated current set in operation control section 255 is input to VI measurement section 290 and stored (S610).
次いで、 バランス調整時に、 S 302 (第 1 2図) における A相実効 値電流を入力し記憶する ( S 6 1 2 ) 。  Next, at the time of balance adjustment, the A-phase effective value current in S302 (FIG. 12) is input and stored (S612).
次いで、 S 6 1 0と S 6 1 2により得られた A相の定格電流と A相の 実効値電流の大きさを対応させる ( S 6 1 4 ) 。 例えば、 定格電流が 5 A、実効値が 0960 hであれば、 0960 hのとき 5 Aと対応付ける。 電子式電力量計 200の電力量計量モー ドのとき、 電流変換回路 22 3からの出力は、 実効値電流演算部 225に入力される。 このとき、 A 相についてはそのままの電流 (出力) が、 他方 B相および C相について はバランス調整乗算器 23 1 によりバランス調整された電流が実効値電 流演算部 22 5に入力される。 実効値電流演算部 225で演算された、 実効値電流を V、 I計測部 2 90に入力する。  Next, the magnitude of the A-phase rated current and the magnitude of the A-phase RMS current obtained by S610 and S612 are made to correspond (S614). For example, if the rated current is 5 A and the effective value is 0960 h, it will be associated with 5 A at 0960 h. In the electric energy metering mode of the electronic watt-hour meter 200, the output from the current conversion circuit 223 is input to the effective value current calculator 225. At this time, the current (output) as it is for the A phase is input to the effective value current calculator 225 for the B phase and the C phase, while the current whose balance has been adjusted by the balance adjustment multiplier 231 is input to the effective value current calculator 225. The RMS current calculated by the RMS current calculation unit 225 is input to the V / I measurement unit 290.
実効値電流を入力した V、 I計測部 290は、 実効値電流である入力 電流と、 S 6 1 4で対応付けた定格電流と A相実効値電流により電流を 計測する ( S 6 1 6 ) 。 例えば、 入力電流が 0900 hであれば、 電流 = 09' 00 h ÷0960 h x 5 A = 4. 8 Aとなる。 この計測値を端子 2 92により出力し、 または表示器 27 1 に表示する。  The V / I measurement unit 290 that has input the rms current measures the current based on the input current that is the rms current, the rated current associated with S614, and the A-phase rms current (S616) . For example, if the input current is 0900 h, the current = 09 '00 h ÷ 0960 h x 5 A = 4.8 A. This measured value is output from terminal 292 or displayed on display 27 1.
なお、 電圧についても上述と同様にして計測することができる。 以上のように、 電子式電力量計の誤差調整方法は、 バランス調整、 位 相調整、 フル調整を、 虚負荷電源 28 1 から定格電力、 力率 1 . 0を入 力するのみで調整可能であるため、 調整時間が自動化かつ短縮され、 量 産性が向上する。 The voltage can be measured in the same manner as described above. As described above, the error adjustment method of the electronic watt-hour meter can be adjusted for balance adjustment, phase adjustment, and full adjustment only by inputting the rated power and power factor 1.0 from the imaginary load power supply 281. Because of this, the adjustment time is automated and shortened, Productivity is improved.
また、 定格電力入力時のパルス周波数である計器定数を大きく変更し ても短時間で調整が可能となる。  Even if the instrument constant, which is the pulse frequency at the time of inputting the rated power, is greatly changed, adjustment can be performed in a short time.
また、 従来例のように電子式電力量計と通信し、 通電制御、 位相の切 り替えを行う機能を持った試験電源装置が不用であり、 虚負荷電源 2 8 1 のみでよいため、 安価に試験システムが構成できる。  Also, there is no need for a test power supply unit that communicates with an electronic watt-hour meter and has the functions of controlling power supply and switching phases as in the conventional example. A test system can be configured.
また、 各相の電圧、 電流の計測結果から、 ばらつきの要因となってい る相の電圧信号、電流信号に対してバランス調整、位相調整を行うため、 各相の電圧や電流を正確に計測することができる。  Also, based on the measurement results of the voltage and current of each phase, voltage and current of each phase are accurately measured in order to balance and phase adjust the voltage and current signals of the phase that is causing the variation. be able to.
また、 従来のように電圧を時間的にずらさないので、 即ちシフ トレジ スタを用いないことにより、 実施の形態 1 と同様の効果がある。 また、 電流変換回路 2 2 3および電圧変換回路 2 2 4にマルチプレクサ型の A / D変換器を使用することができ、 電子式電力量計 2 0 0の入力部を小 型化できる。  Further, since the voltage is not shifted in time as in the related art, that is, the shift register is not used, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, a multiplexer-type A / D converter can be used for the current conversion circuit 222 and the voltage conversion circuit 222, and the input unit of the electronic watt-hour meter 200 can be miniaturized.
また、実施の形態 1 に比較し、高速にバランス調整させることができ、 計量時の有効電力乗算器 2 4 1 および無効電 演算部 2 4 3 (振幅 ■ 位 相補正部) への演算負荷が小さい  Compared with the first embodiment, the balance can be adjusted at a higher speed, and the calculation load on the active power multiplier 2 41 and the reactive power calculation unit 24 3 (amplitude ■ phase correction unit) during weighing is reduced. Small
なお、 ノ ランス調整演算部 2 3 4による S 3 0 2〜S 3 1 8 (第 1 1 図) の演算において、 A相を基準に電流および電圧のバランスを調整す る例について説明したが、 S 3 1 8で各相の実行値を入力したとき、 そ の大きさが中間の相を基準相として、 S 3 2 0〜S 3 2 8によるバラン ス調整値を求めるようにしてもよい。 この場合には、 電流バランス調整 演算部 2 3 1 および電圧バランス調整演算部 2 3 2を A相にも設けてお く必要があるが、 位相ずれが小さくなることが多く、 計測精度がよくな り、 また位相調整演算時間を短〈できる。  Note that, in the calculation of S302 to S318 (FIG. 11) by the noise adjustment calculation unit 234, an example in which the current and voltage balances are adjusted based on the A phase has been described. When the execution value of each phase is input in S3 18, the balance adjustment value by S3 20 to S3 28 may be obtained using the phase whose magnitude is intermediate as the reference phase. In this case, it is necessary to provide the current balance adjustment calculation unit 231 and the voltage balance adjustment calculation unit 232 also in the A phase, but the phase shift is often small and the measurement accuracy is poor. Also, the phase adjustment operation time can be shortened.
また、 虚負荷電源 2 8 1 から定格電力、 力率 1 . 0を入力する例につ いて説明したが、 所定の電力、 所定の力率を入力しても、 調整時間はや やかかるものの誤差調整はできる。 An example of inputting rated power and a power factor of 1.0 from the imaginary load power supply 28 1 As described above, even if a predetermined power and a predetermined power factor are input, the error can be adjusted although the adjustment time is slightly longer.
また、 上述の説明では力率 1 . 0で調整する例について説明したが、 高精度の調整の観点からは力率 0 . 5で調整することが好ましい。即ち、 力率 0 . 5で調整した場合、 位相変化による有効電力の変化割合が力率 1 . 0で調整する場合よりも大きく、 かつ無効電力が力率 1 . 0で調整 する場合よりも大きくなるため、 より高精度に位相調整をすることがで きるからである。 実施の形態 5 .  Further, in the above description, an example of adjustment at a power factor of 1.0 has been described, but from the viewpoint of high-precision adjustment, adjustment at a power factor of 0.5 is preferable. That is, when the power factor is adjusted at 0.5, the rate of change of the active power due to the phase change is larger than when the power factor is adjusted at 1.0, and the reactive power is larger than when adjusted at the power factor 1.0. Therefore, the phase can be adjusted with higher accuracy. Embodiment 5
以下、 この発明の実施の形態 5について説明する。 第 1 9図はこの発 明の実施の形態 5に係る電子式電力量計の構成図である。 第 1 9図にお いて、 3 1 0はバランス微調整部、 3 1 2は乗算器 2 4 3の下流に設け られた電流バランス微調値整演算部、 3 1 4は乗算器 2 4 1の下流に設 けられた電圧バランス微調整値演算部である。 その他の構成は実施の形 態 4と同様であるのでその説明を省略する。  Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 19 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 19, 310 is a fine balance adjustment section, 312 is a current balance fine adjustment section provided downstream of the multiplier 243, and 314 is a multiplier 24.1 It is a voltage balance fine adjustment value calculation unit provided downstream. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment, and a description thereof will be omitted.
バランス微調整部 3 1 0は、 S 1 0 0〜S 5 0 0 (第 1 1図) により 誤差調整を実行したのち、 例えばマスタ一メ一夕との微調整が必要なと きのみ使用されるものであって、 その構成はバランス調整値演算部 2 3 4と同様であり、 S 3 0 2〜S 3 2 8 (第 1 2図) の手順にしたがって B相と C相のバランス調整値を求める。 バランス調整値演算部 2 3 4と 異なるのは、 電力量の計量時にバランス調整値を電流バランス微調整演 算部 3 1 2および電圧バランス微調整演算き. |3 3 1 4に与えるように構成 されている点である。 なお、 バランスの微調整をするときには、 通常、 位相の微調整およびフルの微調整もするが、 これらは実施の形態 4と同 様に位相調整演算部 2 4 4およびフル調整演算部 2 5 3により調整する, 以上のように、 バランスの微調整は電力を演算する乗算器 2 4 1、 2 4 3の下流側で調整するので、 実効値電流演算部 2 2 5および実効値電 圧演算部 2 2 6による精度を保持することができ、 V、 I計測部 2 9 0 (第 1 0図にのみ図示) により、 微調整後においても、 電流および電圧 を正確に測定することができる。 The balance fine-adjustment unit 310 is used only when fine adjustment with the master memory is required after performing error adjustment according to S100 to S500 (Fig. 11). The configuration is the same as that of the balance adjustment value calculator 2 34, and the balance adjustment values of the B and C phases are calculated according to the procedure of S 302 to S 328 (FIG. 12). Ask. The difference from the balance adjustment value calculation unit 2 3 4 is that the balance adjustment value is applied to the current balance fine adjustment calculation unit 3 12 and the voltage balance fine adjustment calculation when measuring the amount of power. | 3 3 1 4 That is the point. It should be noted that when fine adjustment of the balance is performed, fine adjustment of the phase and fine adjustment of the full phase are usually performed. However, these are performed in the same manner as in the fourth embodiment. Adjust by, As described above, the fine adjustment of the balance is performed on the downstream side of the multipliers 241, 243 for calculating the electric power, so that the effective value current calculating section 2 25 and the effective value voltage calculating section 2 26 Accuracy can be maintained, and the V and I measuring sections 290 (shown only in FIG. 10) can accurately measure current and voltage even after fine adjustment.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . 変圧器で変圧された電圧をディジタル値に A Z D変換する電圧変換 回路と、 1. A voltage conversion circuit for AZD converting the voltage transformed by the transformer into a digital value,
変流器で変流された電流をディジタル値に A / D変換する電流変換回 路と、  A current conversion circuit for A / D converting the current transformed by the current transformer into a digital value,
上記電圧変換回路の出力を第 1の角度だけ位相変換する第 1の電圧位 相変換部と、  A first voltage phase conversion unit that converts the phase of the output of the voltage conversion circuit by a first angle;
上記電圧変換回路の出力を第 2の角度だけ位相変換する第 2の電圧位 相変換部と、  A second voltage phase converter for phase-converting the output of the voltage converter by a second angle;
上記電流変換回路の出力を上記第 1の角度だけ位相変換する電流位相 変換部と、  A current phase converter for phase-converting the output of the current converter circuit by the first angle;
上記第 1の電圧位相変換部と上記電流位相変換部の出力を積算し有効 電力を求める有効電力演算部と、  An active power calculator for integrating the outputs of the first voltage phase converter and the current phase converter to obtain active power;
上記第 2の電圧位相変換部と上記電流位相変換部の出力を積算し無効 電力成分を含む無効含有電力を求める無効含有電力演算部と、  A reactive power calculator that integrates outputs of the second voltage phase converter and the current phase converter to obtain reactive power including a reactive power component;
上記変圧器および上記変流器の 1次側における電流に対する電圧の位 相差と A / D変換後の電流'に対する電圧の位相差との位相ずれ、 上記有 効電力、 および上記無効含有電力に基づいて上記有効電力の位相を補正 するとともに、 上記変圧器および上記変流器の 1次側における電流およ び電圧と A / D変換後の電流および電圧のとの振幅ずれを補正する振 幅■位相補正部と、  Based on the phase difference between the voltage phase difference with respect to the current on the primary side of the transformer and the current transformer and the voltage phase difference with respect to the current after A / D conversion, the active power, and the reactive power. And the amplitude for correcting the amplitude deviation between the current and voltage on the primary side of the transformer and the current transformer and the current and voltage after A / D conversion. A phase correction unit;
この振幅 ·位相補正部の出力を積算し、 電力量を計量する電力量計量 部と、  An electric energy meter for integrating the output of the amplitude / phase corrector and measuring the electric energy;
上記電力量計量部で計量された電力量を表示する電力量表示器と を備えたことを特徴とする電子式電力量計。 An electric watt-hour meter, comprising: a watt-hour indicator for displaying the amount of power measured by the watt-hour meter.
2 . 振幅 ·位相補正部は、 振幅ずれ、 位相ずれ、 有効電力演算部から出 力された有効電力、 および無効含有電力演算部から出力された無効含有 電力に基づいて有効電力の振幅および位相を補正することを特徴とする 請求項 1記載の電子式電力量計。 2. The amplitude / phase correction unit calculates the amplitude and phase of the active power based on the amplitude shift, phase shift, active power output from the active power calculation unit, and reactive power output from the reactive power calculation unit. The electronic watt-hour meter according to claim 1, wherein the correction is performed.
3 . 振幅■位相補正部は、 3. The amplitude / phase correction unit
変圧器および変流器に調整用電源から既知の振幅および位相の電圧,と 既知の振幅および位相の電流が入力されたとき、  When a voltage of known amplitude and phase and a current of known amplitude and phase are input from the regulating power supply to the transformer and current transformer,
上記調整用電源の入力に基づいて有効電力演算部および無効含有電力 演算部により求められた調整用の有効電力および無効含有電力を求める とともに、  Based on the input of the power supply for adjustment, the active power calculating section and the reactive power calculating section obtain the adjusting active power and reactive power included in the calculation.
これら調整用の有効電力および無効含有電力と上記既知の電圧、 上記 既知の電流および第 2の角度により得られる理論上の有効電力および無 効含有電力とに基づいて、 位相ずれおよび振幅ずれの補正係数を求める ことを特徴とする請求項 1 または 2記載の電子式電力量計。  Correction of phase shift and amplitude shift based on these adjustment active power and reactive power, and the known voltage, the known current, and the theoretical active power and reactive power obtained from the second angle. 3. The electronic watt-hour meter according to claim 1, wherein a coefficient is obtained.
4 . 振幅■位相補正部は、 4. The amplitude / phase correction unit
調整用電源により、 各相に同じ電流の調整用電流が入力されたとき、 —の電流変換回路から出力された出力値を記憶するとともに、 他の電流 変換回路から出力された出力値を上記一の電流変換回路から出力された 出力値で除した係数を記憶する基準電流記憶部と、  When the same adjustment current is input to each phase by the adjustment power supply, the output value output from the current conversion circuit is stored and the output value output from the other A reference current storage unit for storing a coefficient divided by an output value output from the current conversion circuit of
上記調整用電源により、 各相に同じ電圧の調整用電圧が入力されたと き、 一の電圧変換回路から出力された出力値を記憶するとともに、 他の 電圧変換回路から出力された出力値を上記一の電圧変換回路から出力さ れた出力値で除した係数を記憶する基準電圧記憶部と、  When the same adjustment voltage is input to each phase by the adjustment power supply, the output value output from one voltage conversion circuit is stored and the output value output from another voltage conversion circuit A reference voltage storage unit for storing a coefficient divided by an output value output from one voltage conversion circuit;
電力量の計量時に、 上記他の電流変換回路の出力に上記基準電流記憶 部に記憶された係数を乗じさせ、 上記他の電圧変換回路の出力に上記基 準電圧記憶部に記憶された係数を乗じさせ、 各相の出力をバランスさせ るバランス調整部と At the time of measuring the electric energy, the output of the other current conversion circuit is multiplied by the coefficient stored in the reference current storage unit, and the coefficient stored in the reference voltage storage unit is output to the output of the other voltage conversion circuit. Multiply and balance the output of each phase Balance adjustment section
を備えたことを特徴とする請求項 1記載の電子式電力量計。 The electronic watt-hour meter according to claim 1, further comprising:
5 .調整用電源より入力する調整用電流を記憶する調整用電流記憶部と、 上記調整用電源により、 各相に同じ電流の調整用電流が入力されたと き、 一の電流変換回路から出力された出力値を記憶するとともに、 他の 電流変換回路から出力された出力値を上記一の電流変換回路から出力さ れた出力値で除した係数を記憶する基準電流記憶部と、 5. An adjustment current storage unit that stores the adjustment current input from the adjustment power supply, and when the same adjustment current is input to each phase by the adjustment power supply, the current is output from one current conversion circuit. A reference current storage unit that stores the output value obtained by dividing the output value output from the other current conversion circuit by the output value output from the one current conversion circuit,
電力量の計量時に、 上記各相の電流変換回路から出力された出力値、 上記調整用電流記憶部に記憶された調整用電流、 並びに、 上記基準電流 記憶部に記憶された一の電流変換回路から出力された出力値、 および上 記各相の係数に基づいて、 上記各相の電流を求める電流計測部と を備えたことを特徴とする請求項 1 または 4記載の電子式電力量計。  At the time of measuring the electric energy, the output value output from the current conversion circuit of each phase, the adjustment current stored in the adjustment current storage unit, and one current conversion circuit stored in the reference current storage unit 5. The electronic watt-hour meter according to claim 1, further comprising: a current measuring unit that obtains a current of each of the phases based on an output value output from the unit and a coefficient of each of the phases.
6 . 係数記憶後における係数の微調整は、 電流計測部よりも下流側の電 流により、 調整することを特徴とする請求項 5記載の電子式電力量計。 6. The electronic watt-hour meter according to claim 5, wherein the fine adjustment of the coefficient after storing the coefficient is adjusted by a current downstream of the current measuring unit.
7 .調整用電源より入力する調整用電圧を記憶する調整用電圧記憶部と、 上記調整用電源により、 各相に同じ電圧の調整用電圧が入力されたと き、 一の電圧変換回路から出力された出力値を記憶するとともに、 他の 電圧変換回路から出力された出力値を上記一の電圧変換回路から出力さ れた出力値で除した係数を記憶する基準電圧記憶部と、 ' 7.Adjustment voltage storage unit that stores the adjustment voltage input from the adjustment power supply, and when the same adjustment voltage is input to each phase by the adjustment power supply, the voltage is output from one voltage conversion circuit. A reference voltage storage unit that stores the output value obtained by dividing the output value output from the other voltage conversion circuit by the output value output from the one voltage conversion circuit,
電力量の計量時に、 上記各相の電圧変換回路から出力された出力値、 上記調整用電圧記憶部に記憶された調整用電圧、 並びに、 上記基準電圧 記憶部に記憶された一の電圧変換回路から出力された出力値、 および上 記各相の係数に基づいて、 上記各相の電圧を求める電圧計測部と を備えたことを特徴とする請求項 1、 4〜6のいずれか一項記載の電子 式電力量計。  At the time of measuring the electric energy, the output value output from the voltage conversion circuit of each phase, the adjustment voltage stored in the adjustment voltage storage unit, and one voltage conversion circuit stored in the reference voltage storage unit 7.A voltage measuring unit for obtaining a voltage of each phase based on an output value output from the controller and a coefficient of each phase described above. 7. The method according to claim 1, further comprising: Electronic watt-hour meter.
8 . 電力量計量部は、 振幅 ·位相補正部からの出力を時間積分し電力量 を演算し、 その電力量がしきい値に達する毎にパルスを出力するもので あって、 8. The electric energy measurement unit integrates the output from the amplitude and phase correction And outputs a pulse each time the power amount reaches a threshold value.
定格電流、 定格電圧、 相線式、 計量された電力量に対して出力するパ ルス数を定めた計器定数、 および A D変換のサンプリング周波数を記 憶する定格記憶部と、  A rated storage unit that stores a rated current, a rated voltage, a phase-wire system, an instrument constant that determines the number of pulses output for the measured electric energy, and an AD conversion sampling frequency;
上記定格記憶部から入力された定格電流、 定格電圧、 相線式、 および 計器定数から定格電力が入力されたとき電力計量部が発生するパルスの 理論上の周期を求め、 かつ定格電力が入力されたときの振幅 ·位相補正 部からの 1サンプリングあたりの出力ビッ ト数を検出し、 このビヅ 卜数 に上記定格記憶部から入力されたサンプリング周波数と上記理論上の周 期を乗じた値をしきい値として設定するフル調整値演算部と  The theoretical period of the pulse generated by the power meter when the rated power is input is calculated from the rated current, rated voltage, phase-wire system, and instrument constants input from the rated storage unit, and the rated power is input. The number of output bits per sampling from the amplitude / phase correction unit at the time of detection is detected, and a value obtained by multiplying the number of bits by the sampling frequency input from the rated storage unit and the theoretical period is obtained. A full adjustment value calculator that sets the threshold
を備えたことを特徴とする請求項 1記載の電子式電力量計。 The electronic watt-hour meter according to claim 1, further comprising:
9 . 調整用電源は、 定格電圧、 定格電流、 力率 1 . 0の電力を出力する ことを特徴とする請求項 1〜 8のいずれか一項記載の電子式電力量計。 9. The electronic wattmeter according to any one of claims 1 to 8, wherein the adjusting power supply outputs power having a rated voltage, a rated current, and a power factor of 1.0.
1 0 . 第 1の角度と第 2の角度の差は 9 0度であり、 かつ無効含有電力 は無効電力であることを特徴とする請求項 1〜 9のいずれか一項記載の 電子式電力量計。 10. The electronic power according to claim 1, wherein a difference between the first angle and the second angle is 90 degrees, and the reactive power is a reactive power. Meter.
1 1 . 変圧器で変圧された電圧をディジタル値に A / D変換する電圧変 換回路と、  1 1. A voltage conversion circuit that A / D converts the voltage transformed by the transformer into a digital value,
変流器で変流された電流をディジタル値に A / D変換する電流変換回 路と、  A current conversion circuit for A / D converting the current transformed by the current transformer into a digital value;
上記電圧変換回路の出力を第 1の角度だけ位相変換する電圧位相変換 部と、  A voltage phase converter for phase-converting the output of the voltage converter by a first angle;
上記電流変換回路の出力を上記第 1の角度だけ位相変換する第 1の電. 流位相変換部と、  A first current phase converter for phase-converting the output of the current converter circuit by the first angle;
上記電流変換回路の出力を第 2の角度だけ位相変換する第 2の電流位 相変換部と、 " A second current level for phase-converting the output of the current conversion circuit by a second angle Phase conversion section,
上記電圧位相変換部と上記第 1の電流位相変換部の出力を積算し有効 電力を求める有効電力演算部と、  An active power calculation unit that integrates outputs of the voltage phase conversion unit and the first current phase conversion unit to obtain active power;
上記電圧位相変換部と上記第 2の電流位相変換部の出力を積算し無効 電力成分を含む無効含有電力を求める無効含有電力演算部と、  A reactive power calculator that integrates outputs of the voltage phase converter and the second current phase converter to determine reactive power including a reactive power component;
上記変圧器および上記変流器の 1次側における電流に対する電圧の位 相差と A D変換後の電流に対する電圧の位相差との位相ずれ、 上記有 効電力、 および上記無効含有電力に基づいて上記有効電力の位相を補正 するとともに、 上記変圧器および上記変流器の 1次側における電流およ び電圧と A / D変換後の電流および電圧のとの振幅ずれを補正する振 幅■位相補正部と、  Based on the phase shift between the voltage phase difference with respect to the current on the primary side of the transformer and the current transformer and the voltage phase difference with respect to the current after AD conversion, the active power, and the reactive power, An amplitude / phase correction unit that corrects the power phase and corrects the amplitude deviation between the current and voltage on the primary side of the transformer and the current transformer and the current and voltage after A / D conversion. When,
この振幅■位相補正部の出力を積算し、 電力量を計量する電力量計量 部と、 ,  An electric energy measuring section for integrating the output of the amplitude / phase correcting section and measuring the electric energy;
上記電力量計量部で計量された電力量を表示する電力量表示器と を備えたことを特徴とする電子式電力量計。  An electric watt-hour meter, comprising: a watt-hour indicator for displaying the amount of power measured by the watt-hour meter.
1 2 . 変圧器で変圧された電圧を.ディジタル値に A Z D変換する電圧変 換回路と、 変流器で変流された電流をディジタル値に A / D変換する電 流変換回路と、 上記第 1の電圧位相変換部と上記電流位相変換部の出力 を積算し有効電力を求める有効電力演算部と、 上記電圧位相変換部の出 力を 9 0度遅延させた出力と上記電流位相変換部の出力を積算し無効電 力を求める無効電力演算部と、 上記有効電力演算部の出力を積算した値 がしきい値を超えたときパルスを出力する電力量計量部と、 上記電力量 計量部で計量された電力量を表示する電力量表示器とを備えた電子式電 力量計の誤差調整方法であって、  1 2. A voltage conversion circuit for AZD converting the voltage transformed by the transformer to a digital value, a current conversion circuit for A / D converting the current transformed by the current transformer to a digital value, (1) an active power calculation unit that integrates the outputs of the voltage phase converter and the current phase converter to obtain active power; (2) an output obtained by delaying the output of the voltage phase converter by 90 degrees and the current phase converter. A reactive power calculation unit that calculates the reactive power by integrating the output, a power meter that outputs a pulse when the integrated value of the output of the active power calculator exceeds a threshold, and a power meter that calculates the reactive power An error adjustment method for an electronic watt-hour meter having a watt-hour indicator for displaying the measured watt-hour,
電子式電力量計に調整用電源を接続し、 この調整用電源から定格電力 かつ力率 1 . 0を全ての相に入力する定格電力入力ステップと、 上記一の電圧変換回路から出力された電圧と他の電圧変換回路から出 力された電圧の比を求め、 この比の逆数により計量時に各相電圧をバラ ンスさせる係数として記憶するとともに、 上記一の電流変換回路から出 力された電流と他の電流変換回路から出力された電流の比を求め、 この 比の逆数により計量時に各相電流をバランスさせる係数として記憶する バランス調整ステップと、 A rated power input step of connecting a power supply for adjustment to the electronic watt-hour meter and inputting a rated power and a power factor of 1.0 to all phases from the power supply for adjustment; The ratio between the voltage output from the one voltage conversion circuit and the voltage output from the other voltage conversion circuit is determined, and the reciprocal of the ratio is stored as a coefficient for balancing each phase voltage at the time of measurement. A balance adjustment step of obtaining a ratio of the current output from the current conversion circuit to the current output from another current conversion circuit, and storing the ratio as a coefficient for balancing each phase current at the time of weighing by the reciprocal of the ratio;
上記有効電力演算部および上記無効電力演算部から得られた有効電力 および無効電力と上記調整用電源から出力される有効電力および無効電 力とから、 上記変圧器および上記変流器の 1 次側における電流に対する 電圧の位相差と A / D変換後の電流に対する電圧の位相差との位相ずれ を求め記憶する位相調整変換ステップと、  From the active power and the reactive power obtained from the active power calculating section and the reactive power calculating section and the active power and the reactive power output from the adjusting power source, the primary side of the transformer and the current transformer. A phase adjustment conversion step of obtaining and storing a phase shift between the phase difference of the voltage with respect to the current and the phase difference of the voltage with respect to the current after A / D conversion, and
定格電流、 定格電圧、 相線式、 上記電力量計量部が計量された電力量 に対して出力するパルス数を定めた計器定数、 および A / D変換のサン プリング周波数を入力する入力部と、  An input section for inputting a rated current, a rated voltage, a phase-wire system, an instrument constant for determining the number of pulses output by the power meter for the measured power, and a sampling frequency for A / D conversion;
上記電力量演算部にしきい値を設定するフル調整値演算部と を含むことを特徴とする電子式電力量計の誤差調整方法。  And a full adjustment value calculator for setting a threshold value in the power calculator.
1 3 . ディジタル変換された電圧を入力する電圧入力部と、  1 3. A voltage input section for inputting the digitally converted voltage,
ディジタル変換された電流を入力する電流入力部と、  A current input section for inputting the digitally converted current;
上記電圧入力部の出力を第 1の角度だけ位相変換する第 1の電圧位相 変換部と、  A first voltage phase converter that converts the phase of the output of the voltage input unit by a first angle;
上記電圧変換部の出力を第 2の角度だけ位相変換する第 2の電圧位相 変換部と、  A second voltage phase converter for phase-converting the output of the voltage converter by a second angle;
上記電流変換部の出力を上記第 1の角度だけ位相変換する電流位相変 換部と、  A current phase converter for phase-converting the output of the current converter by the first angle;
上記第 1の電圧位相変換部と上記電流位相変換部の出力を積算し有効 電力を求める有効電力演算部と、 上記第 2の電圧位相変換部と上記電流位相変換部の出力を積算し無効 電力成分を含む無効含有 カを求める無効含有電力演算部と、 An active power calculator for integrating the outputs of the first voltage phase converter and the current phase converter to obtain active power; A reactive power calculator that integrates outputs of the second voltage phase converter and the current phase converter to determine reactive power including a reactive power component;
上記電流に対する上記電圧の理論値と演算値の位相ずれ、 上記有効電 力、 および上記無効含有電力に基づいて上記有効電力の位相を補正する 位相補正部と '  A phase correction unit that corrects the phase of the active power based on the phase shift between the theoretical value and the calculated value of the voltage with respect to the current, the active power, and the reactive power.
'を備えたことを特徴とする電力演算回路。  ′.
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