[发明专利]一种电能计量中防潜动的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能计量中防潜动的方法，属于电能计量技术领域。

背景技术

电能计量中的GB/T17215标准中对潜动的定义是：当施加电压而电流线路无电流时，仪表的测试输出不应产生多于一个的脉冲。通俗的讲，用户在没有用电的时候，电表不应走字。用户没有用电，就是在电压通道上加上电压，电流线路不加电流，在这种情况下不应有脉冲输出。虽然在电流线路没有加信号，但是会存在些噪声，如果不做些特殊处理的话，长期累计，就一定会有脉冲送出。这样就会给用户造成没有用电，但是电表却在走字的现象。所以必须有一种办法和逻辑来防止这样情况发生即防潜动逻辑设计。

能量判别方式：目前绝大部分的芯片的防潜动逻辑设计都是通过能量的判断实现的，是基于定时复零电路实现的，即对于某个型号的表，出脉冲最长的时间应该是多少，如果超出这个时间，不出脉冲，那能量寄存器中保存的能量值应该清零，否则如果再不清零，早晚会输出脉冲。以上的防潜动设计是通过能量的方式进行判断的，通过能量的判断在大多数情况上没有问题的，但是在某些实际的应用中，可能会存在问题。因为功率除了与电压、电流有效值有关，还与电压、电流的交角有关。在实际的应用中，如用户的负载是一个容性负载或者感性负载，此时电压、电流有效值比较大，但是他们之间的交角处于90°附近，这样有功能量很小，所以有可能出一个脉冲的时间会大于防潜动时间。如果按照上述的防潜动逻辑，在上面的这个应用中，他的能量将被忽略，这是不允许的，所以以上的防潜动逻辑设计有局限性。

电流判别方式：这种判别方式是通过判断电流的大小来确定当前的能量数据是有效能量还是噪声能量，这种判断方式可有效消除用能量判断方式引入的问题。但是对电流的测量有比较高的要求，要求能测量0.1％额定电流(以下简称Ib)左右的电流大小，而在实际应用中，为了保证计量的精度，模数转换器和数字信号处理的工作范围通常在5％Ib-600％Ib，在电流大小在0.1％Ib时无论模数转换器还是数字信号处理引入的噪声都会影响到Ib电流的检测。

发明内容

本发明的目的是提出一种电能计量中防潜动的方法，为使数字信号处理截断产生的噪声不影响电流大小的检测，对输入的信号做增益放大和抗饱和的预处理，之后再通过窄带带通滤波提高数字信号的信噪比，经过自相关相乘、低通滤波和回差判决，最终得到防潜动需要的判据。

本发明提出的电表计量中防潜动的方法，包括以下步骤：

(1)从电网输入的电流信号中选择用于潜动判断的电流信号，将该电流信号转换为数字信号；

(2)对上述数字信号进行增益放大；

(3)对上述增益放大后的数字信号中的超出电能计量系统计量范围的信号进行饱和处理；

(4)对饱和处理后的数字信号进行带通滤波，以通过与50赫兹相对应的数字信号；

(5)对带通滤波后的数字信号进行自相关相乘，并进行低通滤波，滤除与高于50赫兹相对应数字信号，开平方根，得到用于潜动判断的电流信号的有效值；

(6)对上述有效值进行回差判断，当有效值大于设定的上限门限值时则输出启动信号，电能计量系统进行电能计量，当有效值小于设定的下限门限值时，则输出潜动信号，电能计量系统停止电能计量。

本发明提出的电表计量中防潜动的方法，其优点是采用电流作为潜动的判断依据，避免了采用有功功率作为判断依据的局限性，通过带通滤波提高了用于潜动判断依据的电流的信噪比，从而提高了潜动判断的可靠性和准确性。

附图说明

图1是本发明方法的原理框图。

具体实施方式

本发明提出的电表计量中防潜动的方法，其流程框图如图1所示，首先从电网输入的电流信号中选择用于潜动判断的电流信号，将该电流信号转换为数字信号；对上述数字信号进行增益放大；对上述增益放大后的数字信号中的超出电能计量系统计量范围的信号进行饱和处理；对饱和处理后的数字信号进行带通滤波，以通过与50赫兹相对应的数字信号；对带通滤波后的数字信号进行自相关相乘，并进行低通滤波，滤除与高于50赫兹相对应数字信号，开平方根，得到用于潜动判断的电流信号的有效值；对上述有效值进行回差判断，当有效值大于设定的上限门限值时则输出启动信号，电能计量系统进行电能计量，当有效值小于设定的下限门限值时，则输出潜动信号，电能计量系统停止电能计量。

以下详细介绍本发明方法：