[发明专利]一种电能表及有功电能测量方法

说明书

本申请公开了一种电能表及有功电能测量方法，该电能表包括：信号采集单元，用于获取动态负荷中的电压信号和电流信号；乘法器，用于得到瞬时功率信号；低通滤波器的输入端与乘法器相连，低通滤波器的输出端与启动计量控制单元、有功功率累加单元相连，低通滤波器用于对瞬时功率信号进行滤波，得到瞬时有功功率信号；启动计量控制单元，用于判断瞬时有功功率信号是否满足预设条件，如果满足发送启动信号；有功功率累加单元，用于基于接收的启动信号，得到有功电能。本发明的电能表解决了动态负荷场景下采用传统的有功电能测量方法而导致部分时间段电能值丢失的问题。

技术领域

本申请属于电能计量技术领域，更具体地，涉及一种电能表及有功电能测量方法。

背景技术

大波动性、强随机性的复杂动态负荷大量接入电网(如电弧炉、高铁机车等)，导致电能表在动态负荷下计量性能常出现显著超差。动态负荷指的是从电网中周期性或随机性取用快速变化功率的用电负荷，或光伏或风电新能源输出端的快速变化供电负荷。

为了防止电能表发生潜动，通常会设置启动功率阈值，只有当瞬时有功功率大于启动功率阈值时，才启动电能计量。离散电压信号与离散电流信号相乘，得到瞬时功率信号；瞬时功率信号通过低通滤波器得到瞬时有功功率信号。传统的有功电能测量方法是在低通滤波器输入端进行启动功率阈值判断，这种方法会丢失部分时间段电能值，且在快速通断的动态负荷测试信号下，计量误差不容忽视。

因此，期待发明一种电能表及有功电能测量方法，能够有效解决电能表在进行有功电能测量时，因采用传统的有功电能测量方法而导致部分时间段电能值丢失的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电能表及有功电能测量方法，主要目的在于解决电能表在进行有功电能测量时，因采用传统的有功电能测量方法而导致部分时间段电能值丢失的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种电能表，所述电能表包括信号采集单元、乘法器、低通滤波器、启动计量控制单元和有功功率累加单元；

所述信号采集单元，用于获取动态负荷中的电压信号和电流信号；

所述乘法器，用于将所述电压信号和所述电流信号相乘，得到瞬时功率信号；

所述低通滤波器的输入端与所述乘法器相连，所述低通滤波器的输出端与所述启动计量控制单元、所述有功功率累加单元相连，所述低通滤波器用于对所述瞬时功率信号进行滤波，得到瞬时有功功率信号，并将所述瞬时有功功率信号传输至所述启动计量控制单元、所述有功功率累加单元；

所述启动计量控制单元与所述低通滤波器、所述有功功率累加单元相连，用于接收所述低通滤波器传输的所述瞬时有功功率信号，以及判断所述瞬时有功功率信号是否满足预设条件，如果满足则向所述有功功率累加单元发送启动信号；

所述有功功率累加单元，用于接收所述低通滤波器传输的所述瞬时有功功率信号，接收所述启动计量控制单元发送启动信号，并基于所述启动信号，在累加时间内对所述瞬时有功功率信号进行累加，得到有功电能。

可选地，所述信号采集单元包括电压采集模块和电流采集模块，其中，所述电压采集模块用于获取所述动态负荷中的电压信号，所述电流采集模块用于获取所述动态负荷中的电流信号。

本发明还提供一种有功电能测量方法，包括：

获取动态负荷中的电压信号u(n)和电流信号i(n)，并将所述电压信号 u(n)和所述电流信号i(n)相乘，得到瞬时功率信号p(n)；

对所述瞬时功率信号p(n)进行滤波，得到瞬时有功功率信号p₀(n)；

判断所述瞬时有功功率信号p₀(n)是否满足预设条件，如果满足则在累加时间内对所述瞬时有功功率信号p₀(n)进行累加，得到有功电能。