[发明专利]指定频率的电功率计量方法

说明书

技术领域

本发明属于电功率计量技术领域，具体涉及一种用于计量直流成分的功率以及多个指定频率的交流成分的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的方法。 

背景技术

在工程中，经常需要计量电子电气设备与电路的直流功率以及指定频率交流成分的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，目前通常采用被测电压与电流之积在指定时间长度内进行积分运算的电功率计量方法，例如基于傅里叶变换的方法。采用这类方法计量电功率，只有在积分时间长度与被测信号的每个交流成分的周期之比都是正整数的条件下，才能实现精确计量，难以同时准确获得被测设备与电路的直流功率及各频点交流成分的功率参数。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能够直接应用于计算机系统中、软件编程实现简单、并具有较高的精度和较快的收敛速度的电功率计量方法。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种指定频率的电功率计量方法，以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据；设定交流分量个数N的值，设定各个交流分量的频率数值为依次递增且均不大于2π/T的正数ω₁、ω₂、…、ω_N，先计算增量数值，通过迭代直接获得直流电压u₀，直流电流i₀以及交流电压u₁、u₂、…、u_N，正交电压交流电流i₁、i₂、…、i_N和正交电流然后计算直流功率p₀以及交流成分的有功功率p₁、p₂、…、p_N，无功功率q₁、q₂、…、q_N，视在功率s₁、s₂、…、s_N和功率因数c₁、c₂、…、c_N。 

作为优选，针对每组电压采样数据u[s]和电流采样数据i[s]，按下 述第一处理方案和第二处理方案中的一种执行，连续的两组采样数据分别执行不同的处理方案；其中正数μ不大于2π/T； 

第一处理方案依次包括以下步骤 

S101：先利用式(1)获得直流电压增量h₀[2]、直流电流增量g₀[2]，再令下标n分别取值为1,2,…,N，循环执行式(2)，获得交流电压增量h_n[2]、正交电压增量交流电流增量g_n[2]和正交电流增量