[发明专利]基于FIR数字滤波的电能表相位校准方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电力计量领域，具体涉及一种基于FIR数字滤波的电能表相位校准方法。

【背景技术】

如图1所示，我们知道，输入电能表中的电流、电压都会存在相位差θ(即θ为电网电流、电压自身夹角)，依据电流、电压、功率计算公式(1)得功率P₀：

P₀＝K_V*V_in*K_I*I*COS(θ)——公式(1)，K_I、K_V为电流、电压的量化系数。

为了采集准确的电流、电压信号，电能表在对电流、电压信号进行采集之前会设置一对电流、电压进行预处理的抗混叠滤波电路，但在抗混叠滤波电路中，由于电流互感器CT及线路上电感、电容的存在，导致经过抗混叠滤波电路的相位差θ又产生一个变化量φ(如图1所示)，即经过抗混叠滤波电路后计算功率的公式(2)为：

P₁＝K_V*V_out*K_I*I*COS(θ+φ)——公式(2)，K_I、K_V为电流、电压的量化系数。

因此，可得测量误差计算公式(3)：

E(M)=P0-P1P0=COS(θ)-COS(θ+φ)COS(θ)]]>——公式(3)。

为了保证电表在感容性系统中计量的精准度，电表生产厂家在电表出厂前必须对其进行相应的校准。

传统的相位校正方法多采用电阻、电容模拟方式进行校准，但由于电阻电容的离散性、热不稳定性、长期运行可靠性、以及对相位校正精准度和大批量生产效率的的要求不断提高，传统的模拟校正相位的方法已经不能满足目前的需求。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种基于FIR数字滤波的电能表相位校准方法，既能节约硬件成本、提高校表效率，又能提高校表精度、进一步保证电表长时间运行的稳定性和可靠性。

上述技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于FIR数字滤波的电能表相位校准方法，其特征在于，在电压采样回路的输出端连接一一阶FIR滤波器，该一阶FIR滤波器为：

y[n]＝x[n]+β*x[n-1]，其中，x是输入电压，y是经过一阶FIR滤波器后的输出电压，n是采样序列，β是延迟增益；

延迟增益β由公式(101)、公式(102)和公式(103)计算所得：

D=β(β+cosw)1+β2+2βcosw]]>——公式(101)，

D＝φ/w——公式(102)，