[发明专利]一种同时计量基波及谐波的电能计量装置及计量方法

权利要求书

1.一种同时计量基波及谐波的电能计量装置，包括箱体，其特征在于：所述箱体的内部包括电流互感器、电阻分压器、A/D转换器、锁相环、DSP处理器、比较器、ARM处理器及显示器，所述电流互感器的输入端接收电流信号，所述电流互感器的输出端电性连接A/D转换器和锁相环的输入端，所述电阻分压器的输入端接收电压信号，所述电阻分压器的输出端电性连接A/D转换器和锁相环的输入端；所述A/D转换器的输出端电性连接有DSP处理器和锁相环的输入端，所述DSP处理器的输出端电性连接比较器和ARM处理器的输入端，ARM处理器的输出端连接显示器。

2.根据权利要求1所述的一种同时计量基波及谐波的电能计量装置，其特征在于：所述A/D转换器的型号为TLC0831。

3.根据权利要求1所述的一种同时计量基波及谐波的电能计量装置 ，其特征在于：所述DSP处理器通过I/O接口与ARM处理器通信。

4.根据权利要求1所述的一种同时计量基波及谐波的电能计量装置，其特征在于：所述显示器水平方向显示1024个像素点，所述显示器垂直方向显示768个像素点。

5.根据权利要求1所述的一种同时计量基波及谐波的电能计量装置，其特征在于：所述ARM处理器的输入端电性连接有键盘，所述ARM处理器内有31个32位的通用储存器，且ARM处理器内有6个32位的状态储存器。

6.根据权利要求1所述的一种同时计量基波及谐波的电能计量装置的计量方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1，电流互感器将分布式能源并网时的强电流转化成能被A/D转换器输入的电流；电阻分压器将电网信号由大电压信号变为能被A/D转换器输入的电压信号；

步骤2，电流互感器、电阻分压器处理后的电网信号输入到A/D转换器和锁相环，锁相环将输出信号经过计数器进行分频，并与电网信号进行相位比较，当两个信号的相位差为零时，锁相环进入锁相状态，将倍频信号经过锁相环分频后来控制A/D转换器进行周期均匀采样；

步骤3，A/D 转换器将模拟信号变为数字信号，输出到DSP 处理器；

步骤4，DSP处理器5对A/D转换器输入的信号进行基于FFT变换，分别计量负载消耗的总电能和基波电能，然后DSP 处理器将总电能和基波电能输出到比较器；用于比较DSP 处理器输出的总电能和基波电能信号，得出用户消耗的谐波分量；

步骤5，比较器计算总电能和基波电能的差值得到谐波电能；

步骤6，I/O接口将DSP处理器输出的基波电能、总电能及比较器输出的谐波电能计量结果传送到ARM处理器；

步骤7，ARM处理器通过显示器显示基波电能、谐波电能及总电能，并通过键盘实现人机交互。