[发明专利]一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电能表技术领域，更具体的说，涉及一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统。

背景技术

数字化电能表对电量的计算需建立在对电压电流信号整周期采样的基础上，而整周期采样需要保证采样频率是信号频率的整数倍，由于采样频率为工频频率(50H_Z)与采样点数的乘积，因此，只需保证信号频率为工频频率即可。

但是，由于电网负荷的变化以及发电机组速度有限等的限制，导致信号频率一般都高于或低于50H_Z，使采样频率不再是信号频率的整数倍，二者不再同步，从而造成有功功率的计算误差，进而导致对有功电量的计量误差。

可以看出，采样为非整周期采样是造成计量误差的主要原因，目前为减少非整周期采样计量误差，常用的解决方法是用频率同步装置(如数字式锁相器等)来实现采样频率和信号频率的同步，以减少计量误差。但是，频率同步装置增加了数字化电能表的硬件复杂度，此外，由于数字化电能表是依据从电子式互感器提供的数字电压、电流信号计算电能，无法直接获取频率信息。因此，如何提供一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，以在不增加数字化电能表硬件复杂度的同时减少计量误差是本领域技术亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统，以解决因采用频率同步装置而导致的增加数字化电能表复杂度的问题。

一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法，包括：

接收电子式互感器传输的一个周波的采样值，所述采样值为所述电子式互感器在工频频率和预设采样点数的条件下，对电网的电压信号、电流信号进行采样得到，且所述采样值包括各个采样点对应的电压瞬时值和电流瞬时值；

将所述采样值代入公式计算得到本周波的有功功率P，其中，N为采样点数，n为采样点，u(n)为采样点n对应的电压瞬时值，i(n)为采样点n对应的电流瞬时值；

对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f；

将所述当前频率f代入非整周期采样误差的数学解析式

计算得到有功功率补偿值ΔP，其中，f_N＝50Hz，U为本周波电压有效值，I为本周波电流有效值，为电压信号初相角，为电流信号初相角，N为一个周期中的采样点数；

采用公式P′＝P+ΔP，将所述有功功率P和所述有功功率补偿值ΔP求和，得到补偿后的有功功率P′。

优选的，所述预设采样点数为256。

优选的，所述对所述采样值用过零检测算法计算得到本周波的当前频率f的过程包括：

从所述采样值中，选取过零时刻t1附近两点的坐标A(x1，y1)和B(x2，y2)；

利用零点附近可线性化的原理，得到经过A、B两点的直线方程，y=y2-y1x2-x1(x-x1)+y1;]]>

另y＝0，得到过零时刻的值；

从所述采样值中，选取过零时刻t2附近两点的坐标C(x3，y3)和D(x4，y4)；