[发明专利]一种冲击负荷电能表

说明书

本发明提供了一种冲击负荷电能表，包括：依次连接的采样电路单元和高速AD采样单元，采样电路单元包括电流采样电路和电压采样电路，电流采样电路前端和零磁通互感器连接，高速AD采样单元包括高精度采样芯片。本发明通过在采样电路单元的电流采样电路前端采用零磁通互感器采集电流，仅用单段校表即可满足整个动态范围内的计量精度要求，从而在冲击负荷发生时，不存在因切换校表参数不及时而导致的计量误差，能保证很好的角差与比差，从而准确采样；同时，在采样电路单元后端的高速AD采样单元采用高精度采样芯片，能应对快速变化的冲击负荷，并且在小电流和大电流点，不需要切换增益，不会导致电量丢失，对冲击负荷准确计量。

技术领域

本发明涉及电能计量领域，尤其涉及一种冲击负荷电能表。

背景技术

随着工业的快速发展和技术的不断革新，各类新能源如光能、风能、潮汐能等并网技术推广，各类非线性、冲击性和不对称性负荷大量投入使用，如电气化轨道交通、分布式电源、可控硅整流器、电弧炉、轧钢机、电力机车等。

此类非线性动态负荷的用电负载电流随时间动态变化，甚至短时巨幅波动，可能会引起频率偏差、电压波动、电压闪变、电压不平衡、谐波畸变和直流注入等问题，对智能表的电气性能和稳定性造成很大隐患，引起电能计量出现误差，使电能表不能公正合理计费的现象，从而为国家带来经济损失。

例如，某轧钢厂在正常生产中，利用现场校验装置进行误差校验时，其误差可以达到-12.45％。而在设备停产时，校验电能表误差仅为+0.28％。而此轧钢厂的每月用电量约为200万度电，直接经济损失约为2000000*1.1*12.73％＝280060元。

因为，目前的智能电表对于冲击负荷的计量具有误差及较大，不能公正合理计费的问题，为国家带来经济损失。

发明内容

为了解决目前的智能电表对于冲击负荷的计量具有误差及较大，不能公正合理计费的问题，本发明提供了一种冲击负荷电能表，包括：依次连接的采样电路单元和高速AD采样单元，采样电路单元包括电流采样电路和电压采样电路，电流采样电路前端和零磁通互感器连接，高速AD采样单元包括高精度采样芯片。

优选地，电流采样电路串接第一抗混叠电路，第一抗混叠电路设于零磁通互感器后端。

优选地，电流采样电路和电压采样电路的输出端分别串接二极管保护电路。

优选地，电压采样电路采用多个分压电阻对电压进行采样，分压电阻精度大于1％，温度系数为8～12ppm。

优选地，电压采样电路串接第二抗混叠电路，第二抗混叠电路设于多个分压电阻后端。

优选地，高速AD采样单元采用高精度采样芯片；高精度采样芯片的精度为24位，有效位数大于20位，采样率大于320点/每周波。

优选地，本冲击负荷电能表还包括DSP数字信号处理器，用于对高速AD采样电路采样和处理的信号进行数字信号处理；DSP数字信号处理器与高速AD采样单元连接。

优选地，本冲击负荷电能表还包括CPU中央处理器，用于控制冲击负荷电能表的运行和显示；CPU中央处理器与DSP数字信号处理器连接。

优选地，本冲击负荷电能表还包括电源管理单元；电源管理单元用于对高速AD采样单元、DSP数字信号处理器和CPU中央处理器供电。

本发明提供了一种冲击负荷电能表，通过在采样电路单元的电流采样电路前端采用零磁通互感器采集电流，仅用单段校表即可满足整个动态范围内的计量精度要求，从而在负荷波动时，不存在因切换校表参数不及时而导致的计量误差，当冲击负荷发生时，能保证很好的角差与比差，能在冲击负荷下准确采样；同时，在采样电路单元后端的高速AD采样单元采用高精度采样芯片，能应对快速变化的冲击负荷，并且在小电流和大电流点，不需要切换增益，不会导致电量丢失，对冲击负荷准确计量。