本發(fā)明涉及由電表進(jìn)行的測量的調(diào)整以便于考慮電表的部件的特性的精度不足，所述電表的部件被用于進(jìn)行電壓和電流測量，所述電壓和電流測量用來確定由電表監(jiān)測的電氣設(shè)施的耗電量。

背景技術(shù)：

1、為了確定電氣設(shè)施的耗電量，電表使用電氣設(shè)施的輸入處的交流電壓和電流測量的樣本來進(jìn)行功率計(jì)算。借助于電子部件來進(jìn)行交流電壓和電流的測量：通常借助于分壓器電橋來進(jìn)行電壓測量；在單相中，通常借助于測量分流器來進(jìn)行電流測量；在多相(例如三相)中，通常借助于環(huán)面(torus)來進(jìn)行電流測量。

2、圖1示意性說明了在單相電表中的相線p和中性線n之間的用于獲得交流電壓和電流測量的樣本的布置。

3、借助于中性線n和地之間的電阻器r1和r2來實(shí)現(xiàn)分壓器電橋。放置在電阻器r1和r2的連接點(diǎn)處的模數(shù)轉(zhuǎn)換器c2使得獲得電壓測量樣本成為可能。

4、由校準(zhǔn)電阻器r3實(shí)現(xiàn)的分流器被放置在相線p上。相線p在這里被接地。耦合到模數(shù)轉(zhuǎn)換器c1的電流測量鏈cmc使得獲得電流測量樣本成為可能。

5、電表包括控制器ctrl，所述控制器ctrl被配置成根據(jù)使用獲得的交流電壓和電流測量的樣本進(jìn)行的功率計(jì)算來確定耗電量，正如在下面與圖3有關(guān)地描述的那樣。

6、圖2示意性說明了在多相(例如三相)電表中的相線p和中性線n之間的用于獲得交流電壓和電流測量的樣本的布置。中性線n在這里被接地。

7、借助于所討論的相線p和地之間的電阻器r1和r2來實(shí)現(xiàn)分壓器電橋。放置在電阻器r1和r2的連接點(diǎn)處的模數(shù)轉(zhuǎn)換器c2使得獲得電壓測量樣本成為可能。

8、環(huán)面t被放置在相p上，與電阻器r4并聯(lián)。耦合到模數(shù)轉(zhuǎn)換器c1的電流測量鏈cmc使得獲得電流測量樣本成為可能。

9、圖2中的布置針對每個(gè)相都是重復(fù)的，然而控制器ctrl在這里為各個(gè)相所共有?？刂破鱟trl因此被配置成根據(jù)使用針對相中的每個(gè)相獲得的交流電壓和電流測量的樣本進(jìn)行的功率計(jì)算來確定耗電量。

10、分流器、環(huán)面和電阻器的實(shí)際特性特定于每個(gè)電表。舉例來說，分流器的精度給出為±5％，并且電阻器的精度給出為±1％，以及環(huán)面可使電流信號的相位偏移幾度。然后通常會(huì)調(diào)整功率計(jì)算的結(jié)果以補(bǔ)償用于進(jìn)行交流電壓和電流測量的電子部件的特性的有效精度的差異。

11、因此，如在圖3上所說明的那樣，控制器ctrl根據(jù)獲得的電壓測量u和電流測量i的樣本來進(jìn)行例如有功功率計(jì)算p和無功功率計(jì)算q。通過借助于矩陣計(jì)算mat調(diào)整功率p和q來補(bǔ)償由于用于多相(例如三相)中的每個(gè)相的環(huán)面導(dǎo)致的或者由于單相中的分流器導(dǎo)致的相移和增益，以便于獲得校正的有功功率pm和校正的無功功率qm。矩陣計(jì)算mat分別包括預(yù)定義的相位補(bǔ)償和預(yù)定義的幅度補(bǔ)償k。

12、已知功率計(jì)算是合并了電壓和電流樣本相乘的倍數(shù)的總和的復(fù)雜計(jì)算，這些功率計(jì)算中的相位補(bǔ)償和幅度補(bǔ)償k會(huì)導(dǎo)致剩余精度不足。這種剩余精度不足在多相(例如三相)中全都是更大，因?yàn)樘貏e是與環(huán)面有關(guān)的相移從一個(gè)相到另一個(gè)相是不同的。

13、因此，希望克服現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在這里提出了一種用于確定電氣設(shè)施的耗電量的方法，由至少一個(gè)相來給所述電氣設(shè)施供電并且由電表來監(jiān)測所述電氣設(shè)施，通過電表的控制器來實(shí)現(xiàn)所述方法，并且所述方法包括：針對每個(gè)相來獲得電壓測量的樣本和電流測量的樣本；將幅度調(diào)整ku和相位調(diào)整應(yīng)用于電壓測量樣本以獲得調(diào)整的電壓樣本；將幅度調(diào)整ki和相位調(diào)整應(yīng)用于電流測量樣本以獲得調(diào)整的電流樣本；根據(jù)調(diào)整的電流樣本進(jìn)行至少一個(gè)功率計(jì)算；以及根據(jù)所述至少一個(gè)功率計(jì)算來確定耗電量。另外，為了獲得調(diào)整的電流樣本，所述方法此外包括：將補(bǔ)充調(diào)整k′i應(yīng)用于電流測量樣本以補(bǔ)償電壓測量樣本相對于電流測量樣本的擴(kuò)展。

2、因此，通過將幅度和相位調(diào)整應(yīng)用于測量樣本而不是應(yīng)用于所述至少一個(gè)功率計(jì)算，獲得了更好的計(jì)量精度。另外，補(bǔ)償了電壓測量樣本相對于電流測量樣本的擴(kuò)展，這提高了精度。

3、根據(jù)特定實(shí)施例，通過插值來應(yīng)用相位調(diào)整其中在根據(jù)采樣周期te的相應(yīng)時(shí)刻tn-1＝(n-1)×te和tn＝n×te的兩個(gè)連續(xù)電壓測量樣本un-1和un之間，插值在虛擬采樣時(shí)刻tn-1+r＝(n-1+r)×te提供樣本un-1+r，其中r使得并且通過插值來應(yīng)用相位調(diào)整其中在相應(yīng)時(shí)刻tn-1＝(n-1)×te和tn＝n×te的兩個(gè)連續(xù)電流測量樣本in-1和in之間，插值在虛擬采樣時(shí)刻tn-1+r’＝(n-1+r’)×te提供樣本in-1+r’，其中r′使得

4、根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，插值是線性的，其中線性插值提供插值的電壓樣本un-1+r和插值的電流樣本in-1+r’，使得：

5、un-1+r＝(1+ku)×(r×un+(1-r)×un-1)并且

6、in-1+r′＝(1+ki)×(r′×in+(i-r’)×in-1)+k’i×un-1+r

7、根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，以三相給由電表監(jiān)測的電氣設(shè)施供電。因此，對測量樣本的幅度和相位的調(diào)整比它通過對所述至少一個(gè)功率計(jì)算的幅度和相位的調(diào)整將會(huì)是的甚至更精確(因?yàn)樘貏e是由用于進(jìn)行電流測量的相上所使用的環(huán)面引入的截然不同的相移)。

8、根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，所述至少一個(gè)功率計(jì)算是有功功率和/或無功功率和/或視在功率計(jì)算。

9、在這里還提出了一種包括程序代碼指令的計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼指令在所述指令被智能儀表處理器執(zhí)行時(shí)致使所述方法的實(shí)現(xiàn)。

10、在這里還提出了一種存儲(chǔ)這樣的程序代碼指令的信息存儲(chǔ)介質(zhì)。

11、在這里還提出了一種電表控制器，所述電表控制器被配置成確定電氣設(shè)施的耗電量，由至少一個(gè)相來給所述電氣設(shè)施供電并且由電表來監(jiān)測所述電氣設(shè)施，所述控制器包括電子電路，所述電子電路被配置用于：針對每個(gè)相來獲得電壓測量的樣本和電流測量的樣本；將幅度調(diào)整ku和相位調(diào)整應(yīng)用于電壓測量樣本以獲得調(diào)整的電壓樣本；將幅度調(diào)整ki和相位調(diào)整應(yīng)用于電流測量樣本以獲得調(diào)整的電流樣本；根據(jù)調(diào)整的電壓和電流樣本來進(jìn)行至少一個(gè)功率計(jì)算；以及根據(jù)所述至少一個(gè)功率計(jì)算來確定耗電量。另外，為了獲得調(diào)整的電流樣本，所述方法此外包括：將補(bǔ)充調(diào)整k’i應(yīng)用于電流測量樣本以補(bǔ)償電壓測量樣本相對于電流測量樣本的擴(kuò)展。

12、在這里還提出了一種配備有上述控制器的電表。

技術(shù)特征：

1.一種用于確定電氣設(shè)施的耗電量的方法，由至少一個(gè)相來給所述電氣設(shè)施供電并且由電表來監(jiān)測所述電氣設(shè)施，通過所述電表的控制器(500)來實(shí)現(xiàn)所述方法，并且所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過插值來應(yīng)用所述相位調(diào)整δφ，其中，在根據(jù)采樣周期te的相應(yīng)時(shí)刻tn-1＝(n-1)×te和tn＝n×te的兩個(gè)連續(xù)電壓測量樣本un-1和un之間，所述插值在虛擬采樣時(shí)刻tn-1+r＝(n-1+r)×te提供樣本un-1+r，其中r使得并且

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述插值是線性的，其中，所述線性插值提供插值的電壓樣本un-1+r和插值的電流樣本in-1+r，使得：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以三相給由所述電表監(jiān)測的所述電氣設(shè)施供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一個(gè)功率計(jì)算是有功功率和/或無功功率和/或視在功率計(jì)算。

6.一種信息存儲(chǔ)介質(zhì)，所述信息存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)程序代碼指令，所述程序代碼指令在所述指令被電表控制器(500)的處理器讀取和執(zhí)行時(shí)致使根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的方法的實(shí)現(xiàn)。

7.一種電表控制器(500)，被配置成確定電氣設(shè)施的耗電量，由至少一個(gè)相來給所述電氣設(shè)施供電并且由所述電表來監(jiān)測所述電氣設(shè)施，所述控制器(500)包括電子電路，所述電子電路被配置用于：

8.一種電表，包括根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器(500)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的主題是“用于確定電氣設(shè)施的耗電量的方法”。為了確定由至少一個(gè)相供電的并且由電表監(jiān)測的電氣設(shè)施的耗電量，通過電表的控制器實(shí)現(xiàn)的方法包括：針對每個(gè)相來獲得(601，603)電壓測量的樣本和電流測量的樣本；將幅度調(diào)整K<subgt;U</subgt;和相位調(diào)整Δφ應(yīng)用(602)于電壓測量樣本以獲得調(diào)整的電壓樣本；將幅度調(diào)整K<subgt;I</subgt;和相位調(diào)整Δφ’應(yīng)用(604)于電流測量樣本以獲得調(diào)整的電流樣本；根據(jù)調(diào)整的電壓樣本和調(diào)整的電流樣本來進(jìn)行(605)至少一個(gè)功率計(jì)算；以及根據(jù)所述至少一個(gè)功率計(jì)算來確定(606)耗電量。

技術(shù)研發(fā)人員：H·特布勒,L·勒巴伊,C·瑪格特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：薩基姆卡姆能源及電信股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19