[发明专利]一种减小电能脉冲跳动的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子式电能表领域，尤其涉及一种减小电能脉冲跳动的方法。

背景技术

近年来我国智能电网快速发展，电子式电能表的市场占有量不断扩大，已成为主流电能表实现形式。科技的飞速发展，则人类对于物质的要求也越来越高，从而对电能计量这个基本单元的精度要求也水涨船高，从最近业内开始推崇的“宽动态范围”、“动态负荷”等概念，即可窥见一斑。最终则使得厂商将更多的精力放在追求多功能以获取消费者的更多青睐，诸如谐波计量、防窃电等功能的电子式电能表，反而对电子式电能表的基本实现方式并未做更多的改进。目前的实现方式已成为一种电能计量的经典方式，如图1经典的电能计量框图所示。

首先来描述一下图1表示的基本的有功电能的计算原理。图中ua(t)和ia(t)表示电网上实际的电压、电流经传感器转换后的模拟取样电压，在经模数转换器ADC采样量化而得的数字信号u(t)和i(t)，波形上是以工频(中国为50Hz)为周期的正弦波。为获得电能，u(t)和i(t)信号相乘、低通滤波环节，得到瞬时数字功率流p(t)，在幅度上对应用户的电能消耗速率。从这里开始，一方面p(t)多点取平均后即得到有功功率，另一方面p(t)送往脉冲发生器去累积有功电能并发出脉冲。

这里的ku、ki对应着信号传输路径上的增益，计算功率：

为简化起见，记k＝ku*ki/2，滤波并平均后得：

有功功率

从以上公式可以看出，电能是对瞬时功率在时间上的积分，在量化计算中，以采样率(或更快)的速度不断均匀累加，来计量在一段时间内消耗的电能。电能输出通常以电能校正脉冲CF(Calibrate Frequency)来表征，CF与标准单位千瓦时(也叫做“度”)的关系，由表常数EC(Electric meter Constant)来描述，EC的物理意义为该电能表每消耗1千瓦时(1kWh)电能所对应的脉冲数。它们之间的关系由下面的公式表达，m表示在某一段时间内测量的脉冲计数值(准确的讲，可能含有小数部分)。

E=∫t1t2p(t)dt=Σp(t)Δt=m*CF=(m/EC)]]>度

从上述说明中可以看出，电能计量的关键点就在脉冲发生器这个环节，基本原理就是通过累加溢出实现的，对于送入的数据源，直观来看，主要有两种选择。其一，直接用瞬时功率p(t)去做累加，缺点在于：使用小电流负载时，电能表容易发生精度跳动；其二，对p(t)进行一段时间(如1秒钟)的缓冲，用缓冲的平均值去驱动脉冲发生器发出脉冲，缺点在于：对于负载的切换会产生滞后，甚至在某些复杂应用场合会存在丢失脉冲的可能。很显然，这两种主流方法都存在一定的缺陷。

发明内容

本发明实施例的目的是：提供一种减小电能脉冲跳动的方法，在不改动电子式电能表硬件的前提下，使得电子式电能表的读数更加精准。

本发明实施例提供的一种减小电能脉冲跳动的方法，包括如下步骤：

根据驱动脉冲的功率源设定四个状态：Pinst状态、Pwr状态、Pavg状态和Pnow状态；

根据不同的条件从某一状态跳转至另一状态，或者保留在当前状态下，以状态对应的功率源去驱动脉冲发生器，累加电能计量脉冲值。

可选的，所述Pinst表示瞬时功率；所述Pwr为所述Pinst的M点的平均；所述Pavg为Pwr的N点平均；所述Pnow为当下触发脉冲的功率源。

可选的，根据不同的条件从某一状态跳转至或者保留在对应的状态具体情况如下：