[发明专利]电能表计量电路的仿真方法及装置

权利要求书

1.一种电能表计量电路的仿真方法，其特征在于，包括：

获取电能表的原理图与A/D转换电路的参数；

根据所述参数在Simulink软件中建立A/D转换电路的数字电路模型；

根据所述电能表的原理图，在Saber软件中建立模拟电路模型；

使用所述Saber软件中的SaberCosim模块对Simulink软件中的所述数字电路模型与Saber软件中所述模拟电路模型进行数据连接，所述数字电路模型与模拟电路模型共同组成联合仿真模型；

运行所述Saber软件对所述联合仿真模型进行联合仿真，并计算所述电能表计量电路的仿真结果。

2.根据权利要求1所述的电能表计量电路的仿真方法，其特征在于，获取电能表的A/D转换电路的参数，并根据所述参数在Simulink软件中建立A/D转换电路的数字电路模型的步骤包括：

获取所述电能表的A/D转换电路的标准电压、寄存器位数以及数据更新频率；

根据所述标准电压、寄存器位数以及数据更新频率，使用MATLAB语言构造A/D转换电路的数字电路模型，并设置所述数字电路模型的电压放大倍数、火线电流放大倍数、零线电流放大倍数。

3.根据权利要求1所述的电能表计量电路的仿真方法，其特征在于，所述根据所述电能表的原理图，在Saber软件中建立模拟电路模型的步骤包括：

设置正弦电压源、正弦电流源；

通过搭建电阻串联分压网络与无源滤波电路，建立电网电压采样电路并采集电网电压采样信号；

通过搭建电阻串联分压网络并将锰铜片设置成理想电阻，建立火线电流采样电路并采集火线电流采样信号；

通过选择并设定Current Sensor模块，搭建相应的电阻串联分压网络，建立零线电流采样电路并采集零线电流采样信号；

根据所述电能表的原理图连接所述电网电压采样电路、火线电流采样电路以及零线电流采样电路、正弦电压源以及正弦电流源，建立所述模拟电路模型。

4.根据权利要求3所述的电能表计量电路的仿真方法，其特征在于，所述运行所述Saber软件对所述联合仿真模型进行联合仿真包括：

将所述电网电压采样信号、火线电流采样信号与零线电流采样信号发送给所述Simulink软件中的所述数字电路模型；

将电压有效值、电流有效值、有功功率以及无功功率的计算公式离散化，得到离散化后的电压有效值、电流有效值、有功功率以及无功功率的计算公式；

将所述电网电压采样信号、火线电流采样信号与零线电流采样信号分别代入所述离散化后的电压有效值、电流有效值、有功功率以及无功功率的计算公式，计算电压有效值、电流有效值、有功功率以及无功功率，并将结果发送给所述Saber软件中的所述模拟电路模型；

设置所述Simulink软件与Saber软件的仿真步长，对所述联合仿真模型进行联合仿真。

5.根据权利要求4所述的电能表计量电路的仿真方法，其特征在于，所述离散化后的电压有效值、电流有效值、有功功率以及无功功率的计算公式为：

式中：P为有功功率；Q为无功功率；I_RMS为电流有效值；U_RMS为电压有效值；u(t)为瞬时电压；i(t)为瞬时电流；u(k)为瞬时电压采样值；i(k)为瞬时电流采样值；T为电压电流信号周期；N为一个基波周期内的采样次数；Δt为采样时间间隔。