[发明专利]一种三相智能电表非线性负载精确计量分析设计方法

权利要求书

1.一种三相智能电表非线性负载精确计量分析设计方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1:参数设定，使得电压取样电路和电流取样电路处于计量芯片差分放大线性区；

调整电压取样电路参数，使在120％Un的峰值在计量芯片的最大差动输入电压范围的60％-80％之内，选择电压取样电阻；

调整电流取样电路参数，使Imax的峰值在计量芯片的最大差动输入电压范围的40％-60％之内，选择电流取样电阻；

S2:确定相位误差产生的影响因素，包括电压回路产生的相移和电流回路产生的合成相移；

S3:计算电压回路产生的相移；按照步骤S1中选择的电压取样电阻，选择电容，然后，依次计算电容容抗、阻抗和电压回路的分压比，从而得出电压回路产生的相移；

S4:计算电流回路产生的合成相移；确定电流回路产生的合成相移的影响因素，包括电流互感器产生的相移、电流回路滤波电容产生的相移及放大采样、乘法运算产生的相移，通过三个相移相加得出合成相移；

S41：确定电流互感器产生的相移；根据电流互感器的精度等级和额定电流的不同进行确定；

S42：计算电流取样电路滤波电容产生的相移；依次计算电容容抗和电流取样电路的分压比，从而得出电流取样电路滤波电容产生的相移；

S43：确定放大采样、乘法运算产生的相移；在计量芯片的三对电流采样端，分别设置高通滤波器和相位校正网络；

S5:计算综合相位误差；通过将步骤S3中的电压回路产生的相移和步骤S4中的电流回路产生的合成相移相加得出；

S6:校正选择；通过步骤S5中的综合相位误差，结合计量芯片的相位校正的寄存器，选择相应的电流互感器进行校正。

2.根据权利要求1所述的一种三相智能电表非线性负载精确计量分析设计方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2之间还包括有功电能表对计量误差的判断步骤和无功电能表对计量误差的判断步骤。

3.根据权利要求2所述的一种三相智能电表非线性负载精确计量分析设计方法，其特征在于，有功电能表对计量误差的判断步骤为；

设定无相位误差时的有功功率表示为：则有相位误差时的有功功率可表示为：因此计量误差为：

设因此上式为：

其中，P0为无相位误差时的有功功率，P为有相位误差时的有功功率，U为电网电压，I为电网电流，为电压电流相位差，为相位误差，为有功因素，α为计量误差，符号→为趋近于；

在式(2)中，当时，即功率因数接近1时，α→0，即小功率因数时，相位误差对测量准确度影响小；

在式(2)中，当时，即功率因数接近0时，α→∞，即大功率因数时，相位误差对测量准确度影响大。

4.根据权利要求2所述的一种三相智能电表非线性负载精确计量分析设计方法，其特征在于，无功电能表对计量误差的判断步骤为；

设定无相位误差时的无功功率表示为：则当有相位误差时无功功率可表示为：因此计量误差为：

设因此上式为：

其中，Q0为无相位误差时的无功功率，Q为有相位误差时的无功功率，U为电网电压，I为电网电流，为电压电流相位差，为相位误差，为无功因素，β为计量误差，符号→为趋近于；

在式(3)中，当时，即功率因数接近1时，β→∞，因此，相位误差对测量准确度影响大；

在式(3)中，当时，即功率因数接近0时，因此，相位误差对测量准确度影响小。