怎样补偿电能表非整周期采样误差

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统。该专利由国家电网公司申请，并于2017年3月8日获得授权公告。

内容说明

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。

发明背景

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（50HZ）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50HZ，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。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统，利用电子式互感器测得的一个周波的电压瞬时值和电流瞬时值，用过零检测算法计算得到本周波的当前频率，通过将当前频率、电压瞬时值和电流瞬时值代入非整周期采样误差的数学解析式计算得到有功功率的补偿值，从而依据该有功功率的补偿值和预先得到的本周波的有功功率，即可得到补偿后的有功功率，达到了减少计量误差的目的。可以看出，本发明通过采用计算有功功率的补偿值得技术手段，实现了对数字化电能表非整周期采样误差补偿，由于补偿过程中，无需使采样频率和信号频率同步，因此，也就无需使用频率同步装置，从而达到了在不增加数字化电能表硬件复杂度的同时减少计量误差的目的。