一種獲取功率有效值的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及功率有效值測(cè)量領(lǐng)域，提供了一種獲取功率有效值方法和系統(tǒng)。通過(guò)配置電壓互感器和電流互感器的采樣頻率；由電壓互感器得到第一組電壓數(shù)值；由電流互感器根據(jù)采樣頻率得到第一組電流數(shù)值，對(duì)第一組電壓數(shù)值和第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第一組數(shù)據(jù)表；電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和采樣頻率得到第二組電流數(shù)值，對(duì)第一組電壓數(shù)值和第二組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第二組數(shù)據(jù)表；從第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效值，并從第二組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值；解決了通過(guò)基波功率和諧波功率的累加計(jì)算的誤差問(wèn)題，不僅提高了測(cè)量有功功率有效值的精度還使得計(jì)算過(guò)程變得簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】
一種獲取功率有效值的方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及功率有效值測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種獲取功率有效值的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有有功功率和無(wú)功功率測(cè)量方法是基于FIR數(shù)字濾波器進(jìn)行的，現(xiàn)有的有功功 率和無(wú)功功率測(cè)量方法主要包括：1、采樣實(shí)時(shí)電壓;2、采集實(shí)時(shí)火線電流數(shù)據(jù);3、提供瞬時(shí) 主頻率及當(dāng)前采樣頻率;4、運(yùn)用FIR數(shù)字濾波器算法來(lái)進(jìn)行無(wú)功功率計(jì)算時(shí)電壓與電流信 號(hào)的相位校正。其中FIR數(shù)字濾波器的參數(shù)被預(yù)先做成數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表，實(shí)際校正可通過(guò)查表來(lái) 獲取相關(guān)參數(shù);最后計(jì)算得到有功功率值和無(wú)功功率值。
[0003] 但是，現(xiàn)有的功率測(cè)量方法通常是先采用根均方的方法(均方和再開(kāi)平方根），先 測(cè)量出單項(xiàng)電壓、電流的幅值，采用FFT測(cè)量出相位，再測(cè)量功率有效值。但是，該測(cè)量方法 在電壓采樣和電流采樣的前端實(shí)加多次10%_20%諧波干擾信號(hào)，需要累計(jì)基波功率和各 次諧波功率，其中測(cè)量每次諧波功率的過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，容易產(chǎn)生計(jì)算誤差，進(jìn)而導(dǎo)致得出的 功率相對(duì)誤差較大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種獲取功率有效值的方法和系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中 在測(cè)量功率有效值的過(guò)程中，計(jì)算步驟過(guò)多、過(guò)于復(fù)制和繁瑣，容易出錯(cuò)或產(chǎn)生較大誤差的 問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種獲取功率有效值的方法，所述方法包括：
[0006] 根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息配置電壓互感器和電流互感器的采樣頻 率；
[0007] 電壓互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第一組電壓 數(shù)值；
[0008] 電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第一組電流 數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第一組數(shù)據(jù)表；
[0009] 電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得 到第二組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第二組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第二組 數(shù)據(jù)表；
[0010] 從所述第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效值，并從所述第二組 數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值；
[0011] 其中所述預(yù)設(shè)移相值為-
[0012] 進(jìn)一步的，所述電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣， 得到第一組電流數(shù)值的步驟具體包括：
[0013] 根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣點(diǎn)；
[0014] 所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采集得到所述第一組電流 數(shù)值。
[0015] 進(jìn)一步的，所述電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn) 行交流采樣，得到第二組電流數(shù)值的步驟具體包括：
[0016] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)移相值對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行移相；
[0017] 根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣點(diǎn)；
[0018] 所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采集得到所述第二組電流 數(shù)值。
[0019] 進(jìn)一步的，所述從所述第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效值的 步驟具體包括：
[0020] 從所述第一組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組電壓數(shù)值和所有第 一組電流數(shù)值；
[0021] 對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第一組電流數(shù)值以及所述比例系數(shù)求積，以得 到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積；
[0022]對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第一數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的有功功率有效 值。
[0023] 進(jìn)一步的，所述從所述第二組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值的 步驟具體包括：
[0024] 從所述第二組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組電壓數(shù)值和所有第 二組電流數(shù)值；
[0025] 對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第二組電流數(shù)值以及所述比例系數(shù)求積，以得 到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積；
[0026] 對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第二數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的有功功率有效 值。
[0027] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種獲取功率有效值的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0028] 第一采樣頻率生成模塊，用于根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息配置電壓互 感器和電流互感器的采樣頻率；
[0029] 采樣模塊，用于電壓互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣， 得到第一組電壓數(shù)值；
[0030] 第一采樣處理模塊，用于電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交 流采樣，得到第一組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序并 生成第一組數(shù)據(jù)表；
[0031] 第二采樣處理模塊，用于電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè) 電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第二組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第二組電流數(shù) 值進(jìn)行排序并生成第二組數(shù)據(jù)表；
[0032] 有效值生成模塊，用于從所述第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有 效值，并從所述第二組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值；
[0033]其中所述預(yù)設(shè)移相值為-
[0034] 進(jìn)一步的，所述第一采樣處理模塊包括：
[0035] 第一定位單元，用于根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè) 米樣點(diǎn)；
[0036] 第一電流采集單元，用于所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采 集得到所述第一組電流數(shù)值。
[0037]進(jìn)一步的，所述第二采樣處理模塊包括：
[0038]移相單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)移相值對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行移相；
[0039] 第二定位單元，用于根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè) 米樣點(diǎn)；
[0040] 第二電流采集單元，用于所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采 集得到所述第二組電流數(shù)值。
[0041 ]進(jìn)一步的，所述有效值生成模塊包括：
[0042] 第一獲取單元，用于從所述第一組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組 電壓數(shù)值和所有第一組電流數(shù)值；
[0043] 第一運(yùn)算單元，用于對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第一組電流數(shù)值以及所述 比例系數(shù)求積，以得到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積；
[0044] 第二運(yùn)算單元，用于對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第一數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì) 應(yīng)的有功功率有效值。
[0045] 進(jìn)一步的，所述有效值生成模塊還包括：
[0046] 第二獲取單元，用于從所述第二組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組 電壓數(shù)值和所有第二組電流數(shù)值；
[0047]第三運(yùn)算單元，用于對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第二組電流數(shù)值以及所述 比例系數(shù)求積，以得到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積；
[0048] 第四運(yùn)算單元，用于對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第二數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì) 應(yīng)的有功功率有效值。
[0049] 本發(fā)明的獲取功率有效值的方法和系統(tǒng)，根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息 配置電壓互感器和電流互感器的采樣頻率;通過(guò)電壓互感器得到第一組電壓數(shù)值；電流互 感器根據(jù)采樣頻率對(duì)待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第一組電流數(shù)值，對(duì)第一組電壓數(shù)值 和第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第一組數(shù)據(jù)表;電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和采樣頻率 對(duì)待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第二組電流數(shù)值，對(duì)第一組電壓數(shù)值和第二組電流數(shù)值 進(jìn)行排序并生成第二組數(shù)據(jù)表;從第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效 值，并從第二組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值;解決了通過(guò)基波功率和 諧波功率的累加計(jì)算的誤差問(wèn)題，不僅提高了測(cè)量功率有效值的精度還使得計(jì)算過(guò)程變得 簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0050] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的獲取功率有效值的方法流程圖示意圖；
[0051] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中待測(cè)信號(hào)的波形圖；
[0052]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中待測(cè)信號(hào)移相后的波形圖；
[0053]圖4是本發(fā)明實(shí)施例2提供的獲取功率有效值的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0055] 以下結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述：
[0056] 實(shí)施例1:
[0057] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例1提供的獲取功率有效值的方法流程示意圖，為了便于說(shuō) 明，僅示出與本實(shí)施例相關(guān)的部分。如圖1所示，獲取功率有效值的方法包括：
[0058] 步驟S100:根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息配置電壓互感器和電流互感器 的米樣頻率；
[0059] 步驟S200:電壓互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到 第一組電壓數(shù)值；
[0060] 步驟S300:電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到 第一組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第一組數(shù) 據(jù)表；
[0061] 步驟S400:電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交 流采樣，得到第二組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第二組電流數(shù)值進(jìn)行排序并 生成第二組數(shù)據(jù)表；
[0062] 步驟S500:從所述第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效值，并從 所述第二組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值
[0063] 在步驟S100中，配電線路中待測(cè)電信號(hào)為周期信息信號(hào)，可通過(guò)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行信 號(hào)采樣，進(jìn)而得到關(guān)于該待測(cè)電信號(hào)的周期信息。
[0064]在本發(fā)明實(shí)施例中，采樣頻率為交流采樣頻率，與配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期 信息有關(guān)，具體的，電壓互感器和電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交 流米樣。
[0065] 在步驟S200中，電壓互感器和電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn) 行交流采樣，其中，交流采樣用于描述采樣頻率，即交流采樣指采樣頻率為被測(cè)配電線路中 信號(hào)頻率最高頻率的兩倍或兩倍以上的采樣頻率。
[0066]在本實(shí)施例中，根據(jù)采樣頻率可定義每個(gè)電壓數(shù)值和每個(gè)電流數(shù)值對(duì)應(yīng)采集時(shí) 間，目的時(shí)間段為每個(gè)電壓數(shù)值和每個(gè)電流數(shù)值對(duì)應(yīng)采集時(shí)間的集合。選取目的時(shí)間段后 根據(jù)采樣頻率可確定采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0067]進(jìn)一步的，步驟S100具體包括：
[0068]步驟S101:獲取配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息；
[0069] 步驟S102:根據(jù)所述配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息得到所述配電線路中待測(cè) 電信號(hào)的頻率信息；
[0070] 步驟S103:根據(jù)所述配電線路中待測(cè)電信號(hào)的頻率信息配置電壓互感器和電流互 感器的采樣頻率和比例系數(shù)。
[0071] 在步驟S101中，獲取配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息可以根據(jù)配電線路的具體 應(yīng)用場(chǎng)景而定。在實(shí)際應(yīng)用中，待測(cè)電信號(hào)的周期信息若不變則只需獲取一次待測(cè)電信號(hào) 的周期信息，若待測(cè)電信號(hào)的周期信息在特定條件下發(fā)生變化，根據(jù)采集需求，可重新獲取 待測(cè)電信號(hào)的周期信息。例如，實(shí)時(shí)獲取配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息或設(shè)定獲取周 期信息，獲取配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息。
[0072] 在步驟S102中，根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息得到配電線路中待測(cè)電信 號(hào)的頻率信息。具體地，同一個(gè)配電線路中的同一個(gè)待測(cè)電信號(hào)的周期信息與頻率信息有 關(guān)，通過(guò)該待測(cè)電信號(hào)的周期信息得到頻率信息后進(jìn)入步驟S103。
[0073] 在步驟S103中，根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的頻率信息配置電壓互感器和電流互 感器的采樣頻率和比例系數(shù)，其中，配置電壓互感器和電流互感器的采樣頻率與配電線路 中待測(cè)電信號(hào)的頻率信息有關(guān)，具體的，采樣頻率可以為被測(cè)配電線路中信號(hào)頻率最高頻 率的兩倍或兩倍以上的采樣頻率。
[0074]在本實(shí)施例中，通過(guò)獲取配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息，進(jìn)而得到配電線路 中待測(cè)電信號(hào)的頻率信息，通過(guò)該配電線路中待測(cè)電信號(hào)的頻率信息進(jìn)一步對(duì)電壓互感器 和電流互感器的采樣頻率和比例系數(shù)進(jìn)行配置，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓互感器和電流互感器對(duì)配電 線路中待測(cè)電信號(hào)的交流采樣，同時(shí)針對(duì)電壓互感器和電流互感器的采樣點(diǎn)所得到的電壓 數(shù)值和電流數(shù)值，通過(guò)比例系數(shù)的形式進(jìn)行誤差規(guī)避，提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性。
[0075]進(jìn)一步的，步驟S200具體包括：
[0076]步驟S201:根據(jù)所述采樣頻率在所述待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣點(diǎn)；
[0077]步驟S202:所述電壓互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電壓數(shù)值進(jìn)行采集得到所述第 一組電壓數(shù)值。
[0078]在步驟S201中，多個(gè)采樣點(diǎn)是根據(jù)采樣頻率在待測(cè)電信號(hào)的波形上定位的點(diǎn)，例 如，根據(jù)采樣頻率可以設(shè)置采樣點(diǎn)320-6400點(diǎn)/秒，即在一秒內(nèi)進(jìn)行320-6400個(gè)采樣操作。 [0079]在步驟S202中，電壓互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電壓數(shù)值進(jìn)行采集，得到第一 組電壓數(shù)值，其中，相鄰的兩個(gè)電壓數(shù)值之間的間隔時(shí)間相同，相鄰的兩個(gè)電流數(shù)值之間的 間隔時(shí)間相同，根據(jù)采樣頻率對(duì)每個(gè)電壓數(shù)值和每個(gè)電流數(shù)值進(jìn)行時(shí)間標(biāo)記。對(duì)多個(gè)電壓 數(shù)值進(jìn)行排序并生成數(shù)據(jù)表。所獲得的每個(gè)采樣點(diǎn)的電壓數(shù)值可以使用內(nèi)存轉(zhuǎn)換、串口、光 纖以太網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，各個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)值可以形成一個(gè)系列數(shù)值，電壓的采樣點(diǎn)形成一 個(gè)數(shù)組并且都可以組成通信包進(jìn)行傳送傳輸。
[0080] 步驟S300具體包括：
[0081]步驟S301:根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣點(diǎn)； [0082]步驟S302:所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采集得到所述第 一組電流數(shù)值；
[0083]步驟S303:根據(jù)所述預(yù)設(shè)移相值對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行移相；
[0084]步驟S304:根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣點(diǎn)； [0085]步驟S305:所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采集得到所述第 二組電流數(shù)值。
[0086]在本實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)移相值為-
[0087]需要說(shuō)明的是，在步驟S303中，根據(jù)所述預(yù)設(shè)移相值對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行移相 后改變的是采集位置，并沒(méi)有改變采樣頻率，根據(jù)采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形 上定位多個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)的采集時(shí)間與步驟S201中的采樣點(diǎn)采集時(shí)間相同，即得到 的第一組電壓數(shù)值、第一組電流數(shù)值以及第二組電流數(shù)值都是基于同一個(gè)采樣頻率。對(duì)于 待測(cè)電信號(hào)的波形來(lái)說(shuō)，采集的第一組電壓數(shù)值、第一組電流數(shù)值之間存在相位相同，第一
組電壓數(shù)值與第二組電流數(shù)值之間相位差為-
[0088] 步驟S400具體包括：
[0089]步驟S401:從所述第一組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組電壓數(shù)值 和所有第一組電流數(shù)值；
[0090] 步驟S402:對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第一組電流數(shù)值以及所述比例系數(shù) 求積，以得到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積；
[0091] 步驟S403:對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第一數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的有功 功率有效值。
[0092] 步驟S500具體包括：
[0093]步驟S501:從所述第二組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組電壓數(shù)值 和所有第二組電流數(shù)值；
[0094]步驟S502:對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第二組電流數(shù)值以及所述比例系數(shù) 求積，以得到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積；
[0095]步驟S503:對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第二數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的有功 功率有效值。
[0096]在本實(shí)施例中，比例系數(shù)為一固定值，可通過(guò)電壓互感器和/或電流互感器的具體 規(guī)格進(jìn)行查表獲得。
[0097]在步驟S402中第一數(shù)值積=第一組電壓數(shù)值*第一組電流數(shù)值*比例系數(shù)。圖2示 出了本發(fā)明實(shí)施例1中待測(cè)信號(hào)的波形圖，具體的，一條配電線路中的待測(cè)電信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓 互感器和電流互感器進(jìn)行采樣，獲得電壓Ua和電流la的數(shù)組，可用于計(jì)算有功功率有效值； 其方法是根據(jù)采樣頻率可設(shè)置(320-6400點(diǎn)/秒），可獲得根據(jù)一個(gè)時(shí)間周期T;通過(guò)在一個(gè) 周期T內(nèi)單個(gè)電壓采樣點(diǎn)的電壓數(shù)值與該采樣點(diǎn)的電流數(shù)值進(jìn)行相乘，并乘于比例系數(shù)，SP 獲得每一個(gè)點(diǎn)的數(shù)值V;累加一個(gè)時(shí)間周期T的數(shù)值(V1 + . .. .+Vn)，即可計(jì)算出該待測(cè)電信 號(hào)的單個(gè)周期內(nèi)的有功功率有效值。
[0098]在步驟S502中第二數(shù)值積=第一組電壓數(shù)值*第二組電流數(shù)值*比例系數(shù)。圖3示 出了本發(fā)明實(shí)施例1中待測(cè)信號(hào)移相后的波形圖具體的，用于計(jì)算無(wú)功功率有效值的方法 是根據(jù)采樣頻率可設(shè)置(320-6400點(diǎn)/秒），可獲得根據(jù)一個(gè)時(shí)間周期T;通過(guò)電流采樣點(diǎn)向 左移相90度，再將在一個(gè)周期T內(nèi)的每一個(gè)電壓米樣點(diǎn)數(shù)據(jù)值與左移后時(shí)標(biāo)對(duì)應(yīng)的電流米 樣點(diǎn)數(shù)據(jù)值進(jìn)行相乘，并乘于測(cè)量PT/CT的比例系數(shù)，即獲得每一個(gè)點(diǎn)的數(shù)值V;累加一個(gè)時(shí) 間周期T的數(shù)值(V1+. . . .+Vn)，即可計(jì)算出該相(如A相)的無(wú)功功率有效值。
[0099] 實(shí)施例2:
[0100]圖4是本發(fā)明實(shí)施例2提供的獲取功率有效值的系統(tǒng)框圖，為了便于說(shuō)明，僅示出 與本實(shí)施例相關(guān)的部分。如圖4所示，獲取功率有效值的系統(tǒng)100包括：
[0101] 第一采樣頻率生成模塊10,用于根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息配置電壓 互感器和電流互感器的采樣頻率；
[0102] 采樣模塊20,用于電壓互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采 樣，得到第一組電壓數(shù)值；
[0103] 第一采樣處理模塊30,用于電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行 交流采樣，得到第一組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序 并生成第一組數(shù)據(jù)表；
[0104] 第二采樣處理模塊40,用于電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和所述采樣頻率對(duì)所述待 測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第二組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第二組電流 數(shù)值進(jìn)行排序并生成第二組數(shù)據(jù)表；
[0105] 有效值生成模塊50,用于從所述第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率 有效值，并從所述第二組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值；
[0106] 其中所述預(yù)設(shè)移相值為
[0107] 進(jìn)一步的，第一采樣頻率生成模塊10包括：
[0108] 周期信息單元11:用于獲取配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息；
[0109] 頻率信息生成單元12:用于根據(jù)所述配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息得到所述 配電線路中待測(cè)電信號(hào)的頻率信息；
[0110] 采樣頻率和比例系數(shù)生成單元13,用于根據(jù)所述配電線路中待測(cè)電信號(hào)的頻率信 息配置電壓互感器和電流互感器的采樣頻率和比例系數(shù)。
[0111] 采樣模塊20包括：
[0112] 第一定位單元21，用于根據(jù)所述采樣頻率在所述待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采 樣點(diǎn)；
[0113]第一采樣單元22,用于所述電壓互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電壓數(shù)值進(jìn)行采集 得到所述第一組電壓數(shù)值。
[0114] 第一采樣處理模塊30具體包括：
[0115] 第二定位單元31，用于根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多 個(gè)采樣點(diǎn)；
[0116] 第一電流采集單元32,用于所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行 采集得到所述第一組電流數(shù)值。
[0117] 第二采樣處理模塊40包括：
[0118] 移相單元41，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)移相值對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行移相；
[0119]第三定位單元42,用于根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多 個(gè)采樣點(diǎn)；
[0120]第二電流采集單元43,用于所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行 采集得到所述第二組電流數(shù)值。
[0121] 有效值生成模塊50包括：
[0122] 第一獲取單元51，用于從所述第一組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一 組電壓數(shù)值和所有第一組電流數(shù)值；
[0123] 第一運(yùn)算單元52,用于對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第一組電流數(shù)值以及所 述比例系數(shù)求積，以得到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積；
[0124] 第二運(yùn)算單元53，用于對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第一數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出 對(duì)應(yīng)的有功功率有效值。
[0125] 有效值生成模塊50還包括：
[0126] 第二獲取單元54,用于從所述第二組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一 組電壓數(shù)值和所有第二組電流數(shù)值；
[0127] 第三運(yùn)算單元55,用于對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第二組電流數(shù)值以及所 述比例系數(shù)求積，以得到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積；
[0128] 第四運(yùn)算單元56,用于對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第二數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出 對(duì)應(yīng)的有功功率有效值。
[0129] 本發(fā)明的獲取功率有效值的方法和系統(tǒng)，根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息 配置電壓互感器和電流互感器的采樣頻率;通過(guò)電壓互感器得到第一組電壓數(shù)值；電流互 感器根據(jù)采樣頻率對(duì)待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第一組電流數(shù)值，對(duì)第一組電壓數(shù)值 和第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第一組數(shù)據(jù)表;電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和采樣頻率 對(duì)待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第二組電流數(shù)值，對(duì)第一組電壓數(shù)值和第二組電流數(shù)值 進(jìn)行排序并生成第二組數(shù)據(jù)表;從第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效 值，并從第二組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值;解決了通過(guò)基波功率和 諧波功率的累加計(jì)算的誤差問(wèn)題，不僅提高了測(cè)量有功功率有效值的精度還使得計(jì)算過(guò)程 變得簡(jiǎn)單。
[0130] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所 述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤(pán)、光盤(pán)等。
[0131] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種獲取功率有效值的方法，其特征在于，所述方法包括： 根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息配置電壓互感器和電流互感器的采樣頻率； 電壓互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第一組電壓數(shù) 值； 電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第一組電流數(shù) 值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第一組數(shù)據(jù)表； 電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第 二組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第二組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成第二組數(shù)據(jù) 表； 從所述第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效值，并從所述第二組數(shù)據(jù) 表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值；2. 如權(quán)利要求1所述的獲取功率有效值的方法，其特征在于，所述電流互感器根據(jù)所述 采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第一組電流數(shù)值的步驟具體包括： 根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣點(diǎn)； 所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采集得到所述第一組電流數(shù)值。3. 如權(quán)利要求1所述的獲取功率有效值的方法，其特征在于，所述電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè) 移相值和所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第二組電流數(shù)值的步驟具體 包括： 根據(jù)所述預(yù)設(shè)移相值對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行移相； 根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣點(diǎn)； 所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采集得到所述第二組電流數(shù)值。4. 如權(quán)利要求1所述的獲取功率有效值的方法，其特征在于，所述從所述第一組數(shù)據(jù)表 中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效值的步驟具體包括： 從所述第一組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組電壓數(shù)值和所有第一組 電流數(shù)值； 對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第一組電流數(shù)值以及所述比例系數(shù)求積，以得到單 個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積； 對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第一數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的有功功率有效值。5. 如權(quán)利要求1所述的獲取功率有效值的方法，其特征在于，所述從所述第二組數(shù)據(jù)表 中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值的步驟具體包括： 從所述第二組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組電壓數(shù)值和所有第二組 電流數(shù)值； 對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第二組電流數(shù)值以及所述比例系數(shù)求積，以得到單 個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積； 對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第二數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的有功功率有效值。6. -種獲取功率有效值的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 第一采樣頻率生成模塊，用于根據(jù)配電線路中待測(cè)電信號(hào)的周期信息配置電壓互感器 和電流互感器的采樣頻率； 采樣模塊，用于電壓互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到 第一組電壓數(shù)值； 第一采樣處理模塊，用于電流互感器根據(jù)所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行交流采 樣，得到第一組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第一組電流數(shù)值進(jìn)行排序并生成 第一組數(shù)據(jù)表； 第二采樣處理模塊，用于電流互感器根據(jù)預(yù)設(shè)移相值和所述采樣頻率對(duì)所述待測(cè)電信 號(hào)進(jìn)行交流采樣，得到第二組電流數(shù)值，對(duì)所述第一組電壓數(shù)值和所述第二組電流數(shù)值進(jìn) 行排序并生成第二組數(shù)據(jù)表； 有效值生成模塊，用于從所述第一組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的有功功率有效 值，并從所述第二組數(shù)據(jù)表中輸出對(duì)應(yīng)目的時(shí)間段的無(wú)功功率有效值；7. 如權(quán)利要求6所述的獲取功率有效值的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一采樣處理模塊包 括： 第一定位單元，用于根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣 占 . 第一電流采集單元，用于所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采集得 到所述第一組電流數(shù)值。8. 如權(quán)利要求6所述的獲取功率有效值的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二采樣處理模塊包 括： 移相單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)移相值對(duì)所述待測(cè)電信號(hào)進(jìn)行移相； 第二定位單元，用于根據(jù)所述采樣頻率在移相后的待測(cè)電信號(hào)的波形上定位多個(gè)采樣 占 . 第二電流采集單元，用于所述電流互感器對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值進(jìn)行采集得 到所述第二組電流數(shù)值。9. 如權(quán)利要求6所述的獲取功率有效值的系統(tǒng)，其特征在于，所述有效值生成模塊包 括： 第一獲取單元，用于從所述第一組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組電壓 數(shù)值和所有第一組電流數(shù)值； 第一運(yùn)算單元，用于對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第一組電流數(shù)值以及所述比例 系數(shù)求積，以得到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積； 第二運(yùn)算單元，用于對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第一數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的 有功功率有效值。10. 如權(quán)利要求6所述的獲取功率有效值的系統(tǒng)，其特征在于，所述有效值生成模塊還 包括： 第二獲取單元，用于從所述第二組數(shù)據(jù)表中獲取所述目的時(shí)間段內(nèi)的所有第一組電壓 數(shù)值和所有第二組電流數(shù)值； 第三運(yùn)算單元，用于對(duì)單個(gè)采樣點(diǎn)的第一組電壓數(shù)值、第二組電流數(shù)值以及所述比例 系數(shù)求積，以得到單個(gè)采樣點(diǎn)的第一數(shù)值積； 第四運(yùn)算單元，用于對(duì)所述目的時(shí)間內(nèi)的所有第二數(shù)值積進(jìn)行求和，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的 有功功率有效值。
【文檔編號(hào)】G01R21/06GK105929224SQ201610242915
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】唐義鋒, 詹道平, 趙軍平, 周啟華, 吳非
【申請(qǐng)人】深圳深寶電器儀表有限公司