創(chuàng)意無(wú)極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——一種三相智能電表非線性負(fù)載精確計(jì)量分析設(shè)計(jì)方法。該專利由江蘇省電力公司揚(yáng)州供電公司、國(guó)家電網(wǎng)公司、江蘇省電力公司、揚(yáng)州萬(wàn)泰電子科技有限公司申請(qǐng)，并于2017年8月8日獲得授權(quán)公告。

　　內(nèi)容說(shuō)明

　　本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)計(jì)量領(lǐng)域，尤其涉及一種三相智能電表非線性負(fù)載精確計(jì)量分析設(shè)計(jì)方法。

　　發(fā)明背景

　　隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的快步發(fā)展，智能電能表已大量安裝。對(duì)于單相智能電表而言，主要應(yīng)用于居民用電計(jì)量，目前產(chǎn)品絕大多數(shù)為2.0級(jí)，有些要求較高的為1級(jí)，也即相對(duì)誤差為2%或1%。而對(duì)于三相智能電表而言，主要應(yīng)用于工業(yè)用電計(jì)量，目前產(chǎn)品絕大多數(shù)為1級(jí)和0.5S級(jí)，有些要求較高的為0.2S級(jí)，也即相對(duì)誤差為1%、0.5%或0.2%。同時(shí)，由于應(yīng)用于工業(yè)或農(nóng)業(yè)排灌等非線性負(fù)載場(chǎng)合，因此對(duì)相位誤差的要求也較高。因此，如何提高非線性負(fù)載時(shí)計(jì)量精度是智能電表設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提供了一種提高計(jì)量芯片性能和提高非線性負(fù)載計(jì)量精度的三相智能電表非線性負(fù)載精確計(jì)量分析設(shè)計(jì)方法。

　　圖為本發(fā)明的流程圖

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是：包括以下步驟:S1:參數(shù)設(shè)定，使得電壓采樣回路和電流采樣回路處于計(jì)量芯片差分放大線性區(qū)；調(diào)整電壓取樣電路參數(shù)，使在120%Un的峰值在計(jì)量芯片的最大差動(dòng)輸入電壓范圍的60%-80%之內(nèi)，選擇電壓取樣電阻；調(diào)整電流取樣電路參數(shù)，使Imax的峰值在計(jì)量芯片的最大差分電壓范圍的40%-60%之內(nèi)，選擇電流取樣電阻；S2:確定相位誤差產(chǎn)生的影響因素，包括電壓回路產(chǎn)生的相移和電流回路產(chǎn)生的合成相移；S3:計(jì)算電壓回路產(chǎn)生的相移；按照步驟S1中選擇的電壓取樣電阻，選擇電容，然后，依次計(jì)算電容容抗、阻抗和電壓回路的分壓比，從而得出電壓回路產(chǎn)生的相移；S4:計(jì)算電流回路產(chǎn)生的合成相移；確定電流回路產(chǎn)生的合成相移的影響因素，包括電流互感器產(chǎn)生的相移、電流回路濾波電容產(chǎn)生的相移及放大采樣、乘法運(yùn)算產(chǎn)生的相移，通過(guò)三個(gè)相移相加得出合成相移；S41：計(jì)算電流互感器產(chǎn)生的相移；根據(jù)電流互感器的精度等級(jí)和額定電流的不同進(jìn)行選??；S42：計(jì)算電流回路濾波電容產(chǎn)生的相移；依次計(jì)算電容容抗和電流回路的分壓比，從而得出電流回路產(chǎn)生的相移；S43：計(jì)算放大采樣、乘法運(yùn)算產(chǎn)生的相移；在計(jì)量芯片的三對(duì)電流采樣端，分別設(shè)置高通濾波器和相位校正網(wǎng)絡(luò)；S5:計(jì)算綜合相位誤差；通過(guò)將步驟S3中的電壓回路產(chǎn)生的相移和步驟S4中的電流回路產(chǎn)生的合成相移相加得出；S6:校正選擇；通過(guò)S5中的綜合相位誤差，結(jié)合計(jì)量芯片的相位校正的寄存器，選擇相應(yīng)的電流互感器進(jìn)行校正。

　　步驟S1和步驟S2之間還包括有功電能表對(duì)計(jì)量誤差的判斷步驟和無(wú)功電能表對(duì)計(jì)量誤差的判斷步驟。

　　本發(fā)明從三個(gè)方面對(duì)提高計(jì)量芯片的計(jì)量精度作分析判斷，即：一、對(duì)計(jì)量芯片差分放大部分存在的非線性進(jìn)行了分析；二、從理論上對(duì)非線性負(fù)載時(shí)計(jì)量精度偏低的原因進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析；三、對(duì)電能表存在相位誤差的原因進(jìn)行了分析。

　　其中，尤其涉及對(duì)計(jì)量芯片的放大采樣環(huán)節(jié)產(chǎn)生相位誤差作分析，通過(guò)分析相位誤差產(chǎn)生的原因首先包含輸入回路產(chǎn)生的誤差，也就是說(shuō)是由于電壓輸入回路和電流輸入回路之間的相移不同造成的。因此，要提高電能表的相位誤差性能，必須盡可能地將輸入回路產(chǎn)生的相位誤差降到最小，從而提高計(jì)量精度。

　　如需進(jìn)一步了解，請(qǐng)下載該專利完整說(shuō)明書。

　　相關(guān)資料下載：[發(fā)明授權(quán)]一種三相智能電表非線性負(fù)載精確計(jì)量分析設(shè)計(jì)方法.pdf