[发明专利]一种免二次校准的交流电压、电流复用采集方法及系统

权利要求书

1.一种免二次校准的交流电压、电流复用采集方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：

信号采集电路中采用二次电流一致的电压、电流互感器且I/V变换电路采样电阻一致，将大电压、电流信号转换为幅值相同的小电压信号；判断是否需要校准，如果需要则对配电终端提供相位为0、幅值额定且只含基波的电压或电流信号，进行幅值校准和相位校准；所述幅值校准的具体操作如下：

使用标准信号源给配电终端施加只含基波的额定电压或电流信号，配电终端处理器芯片实时判断是否采集到整周波的128个数据，采集到整周波数据后对数据进行128点FFT快速傅里叶变换，然后直接提取FFT后的基波模值作为采集通道的幅值校准系数；

将额定范围内的电压、电流信号值映射到0-1的范围内，并根据信号类型乘以对应的满码值换算得到原始信号值，完成电压、电流的信号采集。

2.根据权利要求1所述的一种免二次校准的交流电压、电流复用采集方法，其特征在于，所述电压、电流互感器为0.05级电流型。

3.根据权利要求1所述的一种免二次校准的交流电压、电流复用采集方法，其特征在于，所述相位校准的具体操作如下：

采用零度校准法，校准时使用标准信号源给配电终端每个采集通道施加相位为0且只含基波的额定电压或电流信号，配电终端处理器芯片采集到整周波128个数据后对数据进行FFT变换，然后以任一通道为基准通道，取其余通道的向量除以该基准通道向量得到夹角向量值，取该夹角向量共轭的单位向量作为相位校准系数。

4.根据权利要求3所述的一种免二次校准的交流电压、电流复用采集方法，其特征在于，假设基准通道向量为a+bj，其余某通道向量为a′+b′j，所述夹角向量计算公式为：

所述夹角向量对应的单位向量为：

所述夹角向量共轭的单位向量为：

5.根据权利要求3所述的一种免二次校准的交流电压、电流复用采集方法，其特征在于，所述将额定范围内的电压、电流信号值映射到0-1的范围内具体操作如下：

处理器芯片实时对采集数据进行滑动窗口FFT快速傅里叶变换；

FFT变换后取基波向量及各次谐波向量分别与相位校准系数作向量积，得到基波以及各次谐波相位校正后的向量；

取基波及各次谐波相位校正后向量的复数值，各复数的实部、虚部分别除以幅值校准系数，得到最终校准后基波及各次谐波的向量；

将校准后基波及各次谐波的向量模值平方求和，最后开平方，得到0-1范围的数值。

6.一种免二次校准的交流电压、电流复用采集系统，其特征在于，所述系统包括：

采集通道电路模块，用于对所采集大电压、电流信号统一转换为幅值相同的小电压信号，采用的电压、电流互感器二次电流一致且I/V变换电路中采样电阻值一致；

校准模块，用于判断是否需要校准，如果需要则对配电终端提供相位为0、幅值额定且只含基波的电压或电流信号，进行幅值校准和相位校准；所述幅值校准的具体操作如下：

使用标准信号源给配电终端施加只含基波的额定电压或电流信号，配电终端处理器芯片实时判断是否采集到整周波的128个数据，采集到整周波数据后对数据进行128点FFT快速傅里叶变换，然后直接提取FFT后的基波模值作为采集通道的幅值校准系数；

信号计算模块，用于将额定范围内的电压、电流信号值映射到0-1的范围内，并根据信号类型乘以对应的满码值换算得到原始信号值，完成电压、电流的信号采集。

7.根据权利要求6所述的一种免二次校准的交流电压、电流复用采集系统，其特征在于，所述电压、电流互感器为0.05级电流型。