CN105223416B - 一种提高智能电表计量精度的方法 - Google Patents
一种提高智能电表计量精度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105223416B CN105223416B CN201510593377.7A CN201510593377A CN105223416B CN 105223416 B CN105223416 B CN 105223416B CN 201510593377 A CN201510593377 A CN 201510593377A CN 105223416 B CN105223416 B CN 105223416B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- value
- gain
- intelligent electric
- electric meter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明涉及一种提高智能电表计量精度的方法。目的是提供一种提高智能电表计量精度的方法，计量量程宽，成本低。方案：将电表工作温度范围‑40℃—+70℃分成N1…Nm个区间，根据以下公式计算电压补偿增益值Ugain和电压补偿增益值Igain，并实时更新，Ugain＝Ugb±(Tx‑Tn)*U；Igain＝Igb±(Tx‑Tn)*I。本发明用于智能电表行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高智能电能表计量精度的方法，主要应用于智能电表行业。
背景技术
智能电能表作为计量电能的终端，电力公司以及电力用户不断的提出提高精度的需求，厂家试图通过不同的途径来实现，现在通常用的提高精度的方法有：选择动态范围更宽的计量芯片或者使用高精度AD，但是价格较贵。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种提高智能电表计量精度的方法，计量量程宽，成本低。
本发明所采用的技术方案是：一种提高智能电表计量精度的方法，包括：
将电表工作温度范围-40℃—+70℃分成N1…Nm个区间，根据以下公式计算电压补偿增益值Ugain和电压补偿增益值Igain，并实时更新，
Ugain＝Ugb±(Tx-Tn)*U；
Igain＝Igb±(Tx-Tn)*I；
式中：Ugain为温度补偿后的电压增益值；
Igain为温度补偿后的电流增益值；
Ugb为基准校表点电压增益值；
Igb为基准校表点电流增益值；
U为每个温度区间需要改变的电压增益增量，通过实验数据线性化处理后得到；
I为每个温度区间需要改变的电流增益增量，通过实验数据线性化处理后得到；
Tx为表内当前温度值；
Tn为基准校表点对应的温度值。
所述基准校表点电压增益值是在25℃时的电压增益值；基准校表点电流增益值是在25℃时的电流增益值；Tn取值为25℃。
所述的提高智能电表计量精度的方法，还包括：
利用电流互感器进行电流采样，并根据采样电流值动态调整电流通电通道增益PGA_GAIN的值，当采样电流值落在10mA-500mA区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择4；当采样电流值落在500mA-1A区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择2；当采样电流值落在1A-80A区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择1，使得电流采样有效值落在计量芯片电流通道的动态范围120uVrms-720mVrms之内。
所述电流互感器的负载电阻Rct须满足以下两个公式，
式中，PGA_GAIN为电流通电通道增益，Rct为电流互感器的负载电阻，Imin取值10mA，Imax取值80A，N为电流互感器的变比，取值3000。
所述电流互感器的负载电阻Rct小于或等于20欧姆。
所述的提高智能电表计量精度的方法，还包括：
在计量芯片单点校准时，对标定电流Ib点，功率因素为0.5L时的相位进行校准补偿，并通过公式X1＝X±X2分别计算出0.05Ib和0.5Imax两个点的相位补偿值；式中，X为Ib点互感器角差补偿值，X1为负载点补偿值，X2为分段校表点相对Ib点角差偏移值，通过在分段校表点校准得该值。
所述实验数据通过以下方法获得：
随机抽取5个样品，按照每5℃一个区间测试一个误差数据，记录当前电压增益改变值即得。
本发明的有益效果在于：采用本发明方法进行补偿后，在工作温度范围内(-40℃～+70℃)，电流量程在10mA-80A内，可以实现有功误差精度等级0.5S的要求，保证计量的精确性和公平性，保障用户利益。通过实验数据可以看出，本发明可以提高全温度范围不同负载点的误差精度，使其满足有功0.5S级精度标准。
附图说明
图1是本发明温度补偿前的测试数据图(横轴：温度，单位℃；纵轴：误差百分比％)。
图2是本发明温度补偿后的测试数据图(横轴：温度，单位℃；纵轴：误差百分比％)。
具体实施方式
本实施例一种提高智能电表计量精度的方法，包括：
将电表工作温度范围-40℃—+70℃分成N1…Nm个区间，根据以下公式计算电压补偿增益值Ugain和电压补偿增益值Igain，并实时更新，从而提高在不同温度点下电压、电流测量精度，根据P＝U*I知，功率精度也提高了，计量精度和功率精度是一致的。
Ugain＝Ugb±(Tx-Tn)*U；
Igain＝Igb±(Tx-Tn)*I；
式中：Ugain为温度补偿后的电压增益值；
Igain为温度补偿后的电流增益值；
Ugb为基准校表点电压增益值，本方案中该基准是在25℃时的电压增益值；
Igb为基准校表点电流增益值，本方案中该基准是在25℃时的电流增益值；
U为每个温度区间需要改变的电压增益增量，通过大量实验数据(随机抽取5个样品，按照每5℃一个区间测试一个误差数据，记录当前电压增益改变值得到)线性化处理后得到；
I为每个温度区间需要改变的电流增益增量，通过大量实验数据(随机抽取5个样品，按照每5℃一个区间测试一个误差数据，记录当前电压增益改变值得到)线性化处理后得到；
Tx为表内当前温度值；
Tn为基准校表点对应的温度值，即25℃。
由图1、图2可知，经过温度补偿后，误差百分比得到大幅降低，计量精度得到提高。
为了进一步提高计量精度，本实施例方法还包括：
利用电流互感器进行电流采样，并根据采样电流值动态调整电流通电通道增益PGA_GAIN的值，当采样电流值落在10mA-500mA区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择4；当采样电流值落在500mA-1A区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择2；当采样电流值落在1A-80A区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择1，使得电流采样有效值落在计量芯片电流通道的动态范围120uVrms-720mVrms之内。
所述电流互感器的负载电阻Rct需要根据实际量程范围进行选择，并满足以下两个公式，
式中，PGA_GAIN为电流通电通道增益，Rct为电流互感器的负载电阻，Imin取值10mA，Imax取值80A，N为电流互感器的变比，取值3000。
且Rct≤20Ω。
本例中，电流互感器技术参数如下表：
| 特征 | 参数 | 特征 | 参数 |
| 一次额定电流 | 1A | 二次额定电流 | 0.33mA |
| 一次最大电流 | 80A | 二次负载 | 20Ω |
| 精度等级 | 0.05 | 工作频率 | 50/60Hz |
电流互感器误差限值如下表：
| 额定电流百分数 | 2％ | 5％ | 20％ | 100％ | 200％ | 400％ | 800％ |
| 比值差(±％) | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| 相位差(±＇) | 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
由于互感器在不同负载点角差不同，而且芯片内部只能支持单点校准，为了提高计量精度，降低对互感器选型的要求，本例对电流互感器进行角差补偿，每补偿1分的角差，可以改善0.05％的误差。具体实施如下：
在计量芯片单点校准时，对标定电流Ib点，功率因素为0.5L时的相位进行校准补偿，假设在Ib点的误差值为Err0，根据Err0计算补偿值为X，计量芯片写入校准值X后，修正后0.5L Ib点误差小于0.05％；X的单位为分，表示角度大小；
通过公式X1＝X±X2分别计算出0.05Ib和0.5Imax两个点的相位补偿值，式中，X为Ib点互感器角差补偿值，X1为负载点(0.05Ib和0.5Imax两个点)补偿值，X2为分段校表点相对Ib点角差偏移值，通过在分段校表点校准得该值(校准方法同0.5L Ib点)。所谓分段校表，指的是除了在0.5L Ib点校准后，还在0.5L Imax和0.5L 0.05Ib点进行误差校准。
采用本实施例方法校准后不同负载点测试数据(常温，即25℃)，按照行业标准选取电流测试点，测试校准后数据，满足标准要求，即在10mA-80A的电流范围内计量误差符合0.5S精度等级要求。
正向误差 参比频率：50HZ电流：1(80)A参比电压：3X220/380V
反向误差 参比频率：50HZ电流：1(80)A参比电压：3X220/380V
Claims (6)
1.一种提高智能电表计量精度的方法，其特征在于包括：
将电表工作温度范围-40℃—+70℃分成N1…Nm个区间，根据以下公式计算电压补偿增益值Ugain和电流补偿增益值Igain，并实时更新，
Ugain＝Ugb±(Tx-Tn)*U；
Igain＝Igb±(Tx-Tn)*I；
式中：Ugain为温度补偿后的电压增益值；
Igain为温度补偿后的电流增益值；
Ugb为基准校表点电压增益值；
Igb为基准校表点电流增益值；
U为每个温度区间需要改变的电压增益增量，通过实验数据线性化处理后得到；
I为每个温度区间需要改变的电流增益增量，通过实验数据线性化处理后得到；
Tx为表内当前温度值；
Tn为基准校表点对应的温度值；
利用电流互感器进行电流采样，并根据采样电流值动态调整电流通电通道增益PGA_GAIN的值，使得电流采样有效值落在计量芯片电流通道的动态范围120uVrms-720mVrms之内；
所述电流互感器的负载电阻Rct须满足以下两个公式，
<mrow>
<mn>120</mn>
<mi>u</mi>
<mi>V</mi>
<mi>r</mi>
<mi>m</mi>
<mi>s</mi>
<mo><</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>G</mi>
<mi>A</mi>
<mo>_</mo>
<mi>G</mi>
<mi>A</mi>
<mi>I</mi>
<mi>N</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>R</mi>
<mi>c</mi>
<mi>t</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>Im</mi>
<mi> </mi>
<mi>i</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
<mi>N</mi>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>G</mi>
<mi>A</mi>
<mo>_</mo>
<mi>G</mi>
<mi>A</mi>
<mi>I</mi>
<mi>N</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>R</mi>
<mi>c</mi>
<mi>t</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>Im</mi>
<mi> </mi>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
<mi>N</mi>
</mfrac>
<mo><</mo>
<mn>720</mn>
<mi>m</mi>
<mi>V</mi>
<mi>r</mi>
<mi>m</mi>
<mi>s</mi>
<mo>;</mo>
</mrow>
式中，PGA_GAIN为电流通电通道增益，Rct为电流互感器的负载电阻，Imin取值10mA，Imax取值80A，N为电流互感器的变比，取值3000。
2.根据权利要求1所述的提高智能电表计量精度的方法，其特征在于：所述基准校表点电压增益值是在25℃时的电压增益值；基准校表点电流增益值是在25℃时的电流增益值；Tn取值为25℃。
3.根据权利要求1或2所述的提高智能电表计量精度的方法，其特征在于，根据采样电流值动态调整电流通电通道增益PGA_GAIN的值，具体为：
当采样电流值落在10mA-500mA区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择4；当采样电流值落在500mA-1A区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择2；当采样电流值落在1A-80A区间时，通道增益PGA_GAIN的值选择1，使得电流采样有效值落在计量芯片电流通道的动态范围120uVrms-720mVrms之内。
4.根据权利要求1或2所述的提高智能电表计量精度的方法，其特征在于：所述电流互感器的负载电阻Rct小于或等于20欧姆。
5.根据权利要求1或2所述的提高智能电表计量精度的方法，其特征在于还包括：
在计量芯片单点校准时，对标定电流Ib点，功率因素为0.5L时的相位进行校准补偿，并通过公式X1＝X±X2分别计算出0.05Ib和0.5Imax两个点的相位补偿值；式中，X为Ib点互感器角差补偿值，X1为负载点补偿值，X2为分段校表点相对Ib点角差偏移值，通过在分段校表点校准得该值。
6.根据权利要求1或2所述的提高智能电表计量精度的方法，其特征在于，所述实验数据通过以下方法获得：随机抽取5个样品，按照每5℃一个区间测试一个误差数据，记录当前电压增益改变值即得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510593377.7A CN105223416B (zh) | 2015-09-17 | 2015-09-17 | 一种提高智能电表计量精度的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510593377.7A CN105223416B (zh) | 2015-09-17 | 2015-09-17 | 一种提高智能电表计量精度的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105223416A CN105223416A (zh) | 2016-01-06 |
| CN105223416B true CN105223416B (zh) | 2018-05-15 |
Family
ID=54992482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510593377.7A Active CN105223416B (zh) | 2015-09-17 | 2015-09-17 | 一种提高智能电表计量精度的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105223416B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109959819B (zh) * | 2017-12-26 | 2021-08-31 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种智能表宽频率无功误差补偿算法及其智能表 |
| CN110912956B (zh) * | 2018-09-17 | 2022-06-14 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 电量信息的处理方法及装置 |
| CN110133348B (zh) * | 2019-05-08 | 2020-07-31 | 国电南瑞三能电力仪表(南京)有限公司 | 一种电能表自热误差的补偿方法、***及存储介质 |
| CN110927657B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-07-22 | 深圳供电局有限公司 | 电能表误差修正方法、装置和设备 |
| CN116754830B (zh) * | 2023-06-13 | 2024-01-09 | 武汉阿迪克电子股份有限公司 | 一种电能表的计量方法、装置及储存介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102981083A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-20 | 江苏中凌高科技有限公司 | 自校准电能质量监测装置 |
| CN103412202A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-11-27 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种电流分区间校准的方法 |
| CN103743933A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-23 | 江苏林洋电子股份有限公司 | 一种单相电能表对自热影响的补偿算法及单相电能表 |
| CN103885026A (zh) * | 2014-03-13 | 2014-06-25 | 威胜集团有限公司 | 电能表校表方法 |
| CN104849523A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-19 | 威胜集团有限公司 | 单相电能表的温度补偿方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101973411B1 (ko) * | 2013-10-14 | 2019-04-29 | 삼성전기주식회사 | 전자식 전력량계 및 이를 이용한 온도 보상방법 |
-
2015
- 2015-09-17 CN CN201510593377.7A patent/CN105223416B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102981083A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-20 | 江苏中凌高科技有限公司 | 自校准电能质量监测装置 |
| CN103412202A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-11-27 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种电流分区间校准的方法 |
| CN103743933A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-23 | 江苏林洋电子股份有限公司 | 一种单相电能表对自热影响的补偿算法及单相电能表 |
| CN103885026A (zh) * | 2014-03-13 | 2014-06-25 | 威胜集团有限公司 | 电能表校表方法 |
| CN104849523A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-19 | 威胜集团有限公司 | 单相电能表的温度补偿方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105223416A (zh) | 2016-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105223416B (zh) | 一种提高智能电表计量精度的方法 | |
| US7660682B2 (en) | System and method for compensating for potential and current transformers in energy meters | |
| CN103018704B (zh) | 一种仪用电压互感器的校正方法 | |
| CN108089141B (zh) | 一种基于分流器的电流测量装置的误差修正方法及装置 | |
| CN102818635B (zh) | 一种提高红外传感器标定精度的方法 | |
| US20160025797A1 (en) | Method and apparatus for testing a transformer | |
| CN106019207A (zh) | 一种电能计量校准方法 | |
| CN104793172A (zh) | 一种电能计量装置的温度分段校准及计量方法 | |
| CN103969614A (zh) | 一种数字万用表的校准方法 | |
| CN103197274B (zh) | 电流互感器的交流大电流校验***及方法 | |
| CN105452883A (zh) | 用于电力供应器单元的电力监测的非线性补偿的方法及设备 | |
| CN113341193B (zh) | 宽频交流分流器平衡式电桥测量装置及测量方法 | |
| Djokić et al. | A comparison of two current transformer calibration systems at NRC Canada | |
| CN107782938A (zh) | 电能表自热的误差补偿方法 | |
| CN107064644A (zh) | 导体交流电阻测量方法和*** | |
| CN103076492A (zh) | 一种基于互感器测量功率的角差修正方法 | |
| CN205157758U (zh) | 电子式自动调零装置 | |
| CN105372614A (zh) | 电子式自动调零方法及装置 | |
| KR101154449B1 (ko) | 전류변성기의 비오차와 위상오차의 평가방법 | |
| CN205725711U (zh) | 用于鼠笼式空芯电流互感器的高集成化数字积分器 | |
| CN116087861A (zh) | 一种用于补偿直流高压分压器检定校准误差的方法及装置 | |
| CN100432693C (zh) | 一种电流比例标准装置自校准的方法 | |
| CN208399668U (zh) | 一种0.1Hz频率下介质损耗校准*** | |
| CN206583975U (zh) | 导体交流电阻测量*** | |
| CN207799054U (zh) | 一种基于双级电压互感器叠加原理测量线路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |