[发明专利]一种谐波条件下的电能计算方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及电能表技术领域，特别涉及一种谐波条件下的电能计算方法及系统。

背景技术

随着技术的发展，人们对电能计算的要求越来越高。

现有的电力系统电能计算一般采用FFT算法或者小波变换，但是在暂态信号存在下，FFT算法不能够正确分析信号，而小波变换虽然可以分析和检测暂态信号，但是对信号非线性特性的描述却存在局限性。

因此，如何有效的计算畸变信号存在下的电能是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种谐波条件下的电能计算方法及系统，解决了现有技术中不能正确分析畸变信号，准确计算畸变信号存在下的电能的问题。

其具体方案如下：

一种谐波条件下的电能计算方法，该方法包括：

对电压数据和电流数据分别进行采样，得到电压采样数据和电流采样数据；

利用形态小波变换对所述电压采样数据和所述电流采样数据分别进行处理，得到基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量；

计算所述基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量对应的电能。

上述的方法，优选地，所述利用形态小波变换对所述电压采样数据和所述电流采样数据分别进行处理，得到基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量，包括：

利用形态小波分解算法对所述电压采样数据和所述电流采样数据分别进行分解，得到各自的分解系数；

利用形态小波重构算法对所述各自的分解系数进行重构处理，得到所述基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量；

其中，所述利用形态小波变换对所述电压采样数据和所述电流采样数据分别进行分解为按照预设分解层数，将所述电压采样数据和所述电流采样数据分别分解到各个频段，得到各个频段的分解系数。

上述的方法，优选地，还包括：

按照预设公式计算所述基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量对应电能的费用；

其中所述预设公式为：

F＝C·E₁+C·E_1s+C·E_s1+K·C·|E_ss|

C是一度电电费；K为惩罚性收费系数，E₁为基波电能；E_1s为基波电压信号与负荷的畸变电流信号作用产生的电能；E_s1是畸变电压信号、基波电流信号作用产生的电能；E_ss为畸变电压信号、畸变电流信号作用产生的电能。

一种谐波条件下的电能计算系统，该系统包括：

采样单元，用于对电压数据和电流数据分别进行采样，得到电压采样数据和电流采样数据；

形态小波变换处理单元，用于利用形态小波变换对所述电压采样数据和所述电流采样数据分别进行处理，得到基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量；

电能计算单元，用于计算所述基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量对应的电能。

上述的系统，优选地，所述利用形态小波变换单元，包括：

形态小波分解单元，用于利用形态小波分解算法对所述电压采样数据和所述电流采样数据分别进行分解，得到各自的分解系数；

形态小波重构单元，用于利用形态小波重构算法对所述各自的分解系数进行重构处理，得到所述基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量；

其中，所述形态小波分解单元具体用于按照预设分解层数，将所述电压采样数据和所述电流采样数据分别分解到各个频段，得到各个频段的分解系数。

上述的系统，优选地，还包括：

电费计算单元，用于按照预设公式计算所述基波电压分量、畸变电压分量、基波电流分量和畸变电流分量对应电能的费用；

其中所述预设公式为：

F＝C·E₁+C·E_1s+C·E_s1+K·C·|E_ss|

C是一度电电费；K为惩罚性收费系数，E₁为基波电能；E_1s为基波电压信号与负荷的畸变电流信号作用产生的电能；E_s1是畸变电压信号、基波电流信号作用产生的电能；E_ss为畸变电压信号、畸变电流信号作用产生的电能。