[发明专利]一种有功功率和无功功率的误差补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有功功率和无功功率的误差补偿方法，属于交流电路参数测量技术领域。

背景技术

分压电路、电流互感器的比例误差和电流互感器的移相误差是功率和电能测量的主要误差，直接影响到测量结果的准确度。因此，在功率测量和电能计量中必须对这些系统误差进行补偿，才能保证测量的准确度。依据炬力集成电路设计有限公司设计的高精度多功能三相电能专用计量芯片ATT7022A、ATT7022B的用户手册，已有的有功和无功的误差补偿方法如图1所示。相位校正设置在电流采样经过高通滤波去除直流成分之后，通过滤波调整电流瞬时相位。随后，校正相位后的电流和只经过高通滤波的电压信号相乘得到瞬时有功；和经过高通滤波、90度移相滤波的电压信号相乘得到瞬时无功。瞬时有功和瞬时无功分别乘以比例校正系数，再经过平均计算，最终输出有功功率和无功功率测量结果。该方法的相位校正和比例校正均对瞬时值进行处理，但瞬时值是包含较大波动的变化量，并会达到0。在定点数运算中，乘法运算结果需要数据截断，而接近0的数据乘法截断的相对误差会远远大于和远离0的数据乘法截断。该现象会造成已有方法相位校正参数或比例校正参数的低位数据的变化引起不平滑的功率补偿调整量。由此，已有方法在校准过程中相位校正参数或比例校正参数难以准确计算和设置，此外，该方法还缺乏对共模噪声所引起的偏移误差的补偿。

发明内容

本发明的目的是提供一种有功功率和无功功率的误差补偿方法，以解决目前有功功率和无功功率误差补偿方法在较准过程中相位校正参数或比例校正参数难以准确计算和设置以及缺乏对共模噪声所引起的偏移误差的补偿问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种有功功率和无功功率的误差补偿方法，该误差补偿方法的步骤如下：

1）根据测量到的有功功率和无功功率，计算其相应的平均有功功率P_I和平均无功功率Q_I；

2）将计算出的平均有功功率P_I和无功功率Q_I分别减去有功偏移误差设置值B_P和无功偏移误差设置值B_Q以相应得到偏置校正后的有功功率P_B和无功功率Q_B；

3）将偏置校正后的有功功率P_B和无功功率Q_B都乘以比例误差调整系数K分别得到比差校正后的有功功率P_K和无功功率Q_K；

4）将比差校正后的有功功率和无功功率分别进行角度误差补偿计算，以得到最终补偿后的有功功率P和无功功率Q。

所述的步骤4）中的角度误差补偿计算的公式为：

其中，为角度误差调整系数。

所述的步骤1）中是通过具有相同计算延时的计算和多个采样点的平均来获得具有相同计算延时的平均有功功率和平均无功功率。

所述的有功偏移误差设置值B_P、无功偏移误差设置值B_Q、比例误差调整系数K和角度误差调整系数通过N次校准处理获得，N为正整数，每次校准处理的计算公式为：