三相三線電能表交流磁場下防干擾電路及方法技術

本發明專利技術公開了一種三相三線電能表交流磁場下防干擾電路及方法，屬于電能計量技術領域。電能表的電流采樣回路包含采樣元件部分、信號轉換及濾波電路部分和計量部分，采樣元件部分包括A相采樣元件和C相采樣元件，信號轉換及濾波電路部分包括A相信號轉換及濾波電路和C相信號轉換及濾波電路。信號轉換及濾波電路部分還包括B相信號轉換及濾波電路，B相信號轉換及濾波電路的輸入端懸空、輸出端與所計量部分的B相輸入端相連接。本發明專利技術通過B相信號轉換及濾波電路來采集因交流磁場產生的感應電流，然后利用該感應電流計算出補償值，從而消除交流磁場環境對功率計量造成的干擾，同時還具有簡單、可靠，易于實現等優點。易于實現等優點。易于實現等優點。

【技術實現步驟摘要】
三相三線電能表交流磁場下防干擾電路及方法


[0001]本專利技術涉及電能計量
，具體涉及一種三相三線電能表交流磁場下防干擾的電路，還涉及一種防干擾的方法。

技術介紹

[0002]目前，國內電能表技術規范中都明確了電能表在0.5mt工頻交流磁場環境中的工作要求。例如南方電網的《D級三相多功能電能表技術規范書》中“4.7.11外部影響量”部分對0.5mT工頻磁場無負載工況要求：“電能表處于工作狀態，電流線路無電流，將其放置在0.5mT工頻磁場干擾中，在20倍潛動時間內電能表的測試輸出不應產生多于一個的脈沖”。但是，高精度三相電能表電能信號的采樣精度為毫伏級，微小的磁場波動也可能引入電能計量誤差，且電能表現場交流磁場環境復雜，因此必須采取相應的防干擾措施。
[0003]針對三相三線電能表，公開號為CN111830297 A的中國專利技術專利申請公開了一種電能表0.5mT工頻磁場下防干擾的方法，該方法依次執行以下步驟：1)上電初始化；2)對電能表的輸出功率進行采樣，如果功率大于第一預設值，進入步驟3)，否則進入步驟4)；執行常規的計量功能，回到步驟2)；4)將采樣到的功率與第二預設值進行比較，如果連續采樣到N次小于第二預設值，進入步驟5)；5)進入工頻磁場判定流程，每秒采樣電能表的電壓電流功率數據，設定一個統計周期，每個統計周期結束后，進入步驟6)；6)根據上一個統計周期采樣的功率，判斷上一個統計周期的工磁場狀態，如果判定處于工頻磁場狀態進入步驟7)；7)在確定上一個統計周期內、電能表處于工頻磁場狀態下，將當前而來的脈沖信號屏蔽。然而，上述按在實際應用工況中需要滿足一定的磁場條件，在用戶大功率用電情況下，無法避免交流磁場引入的電能計量誤差。另一方面，現場用電環境磁場多變且復雜，以上判斷條件容易出現狀況誤判，在用戶小功率用電環境下若產生誤判會將用戶實際電能累計舍去，造成計量誤差。同時，該方案僅針對0.5mt工頻磁場，無法避免強交流磁場環境引入的誤差。

技術實現思路

[0004]本專利技術提出了一種三相三線電能表交流磁場下防干擾電路及方法，其目的是：應對不同交流磁場下的干擾，同時避免防干擾措施對計量精度產生影響。
[0005]本專利技術技術方案如下：三相三線電能表交流磁場下防干擾電路，所述三相三線電能表的電流采樣回路包含采樣元件部分、信號轉換及濾波電路部分和計量部分，所述采樣元件部分包括A相采樣元件和C相采樣元件，信號轉換及濾波電路部分包括A相信號轉換及濾波電路和C相信號轉換及濾波電路；A相采樣元件的輸出端與A相信號轉換及濾波電路的輸入端相連接，A相信號轉換及濾波電路的輸出端與計量部分的A相輸入端相連接；C相采樣元件的輸出端與C相信號轉換及濾波電路的輸入端相連接，C相信號轉換及濾波電路的輸出端與計量部分的C相輸入端相連接，所述信號轉換及濾波電路部分還包括B相信號轉換及濾波電路，B相信號轉換及濾波電路的輸入端懸空、輸出端與所計量部分的B相輸入端相連接。
[0006]作為所述三相三線電能表交流磁場下防干擾電路的進一步改進：采樣元件與信號轉換及濾波電路之間以及信號轉換及濾波電路與計量元件之間均通過雙絞線進行連接。
[0007]作為所述三相三線電能表交流磁場下防干擾電路的進一步改進：B相信號轉換及濾波電路位于A相信號轉換及濾波電路和C相信號轉換及濾波電路的中間。
[0008]作為所述三相三線電能表交流磁場下防干擾電路的進一步改進：B相信號轉換及濾波電路與A相信號轉換及濾波電路以及C相信號轉換及濾波電路的布局布板結構完全相同。
[0009]本專利技術還提供了一種基于上述三相三線電能表交流磁場下防干擾電路的方法：計算功率時，通過電能表采集到的電壓和電流計算出功率的初始計算值P0，然后根據計量部分B相輸入端獲取到的感應電流和電能表采集到的電壓值來計算補償功率P1，將P0與P1之和作為功率的最終計算值。
[0010]作為所述方法的進一步改進：補償功率 ，其中為A相與B相之間的電壓，為C相與B相之間的電壓。
[0011]相對于現有技術，本專利技術具有以下有益效果：（1）本專利技術通過輸入端懸空的B相信號轉換及濾波電路來采集因交流磁場產生的感應電流，然后利用該感應電流計算出補償值，從而消除交流磁場環境對功率計量造成的干擾；（2）本專利技術簡單、可靠，易于實現，不會引入新的計量誤差，穩定性好，可靠性高；（3）本專利技術采用雙絞線進行連接，相對于如圖2所示的傳統方式，可以使連接線在交流磁場中的有效感應面積趨近于零，避免連接部分在磁場干擾作用下引入計量誤差。
附圖說明
[0012]圖1為本專利技術的電流采樣回路的示意圖；圖2為現有的電流采樣回路的示意圖。
[0013]圖中：1、采樣元件部分；2、信號轉換及濾波電路部分；3、計量部分；4、B相信號轉換及濾波電路。
[0014]AI+、AI
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分別為A相電流采樣信號（即A相電流）的正端和負端；CI+、CI
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分別為C相電流采樣信號（即C相電流）的正端和負端；UAI+、UAI
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分別為A相電流采樣信號及磁場在信號轉換及濾波電路的A相部分產生的A相感應電流之和轉換成的電壓信號（用于表示的大小）的正端和負端；UBI+、UBI
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分別為B相采集到的感應電流信號（即的大小）的正端和負端；UCI+、UCI
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分別為C相電流采樣信號及磁場在信號轉換及濾波電路的C相部分產生的C相感應電流之和轉換成的電壓信號（用于表示的大小）的正端和負端。
具體實施方式
[0015]下面結合附圖詳細說明本專利技術的技術方案：對于三相三線電能表而言，正常計量時只需要檢測A相電流和C相電流，以及A相與B相之間的電壓、C相與B相之間的電壓。
[0016]如圖2，傳統的三相三線電能表的電流采樣回路包含采樣元件部分1、信號轉換及濾波電路部分2和計量部分3。采樣元件部分1包括A相采樣元件和C相采樣元件，信號轉換及濾波電路部分2包括A相信號轉換及濾波電路和C相信號轉換及濾波電路。A相采樣元件的輸出端與A相信號轉換及濾波電路的輸入端相連接，A相信號轉換及濾波電路的輸出端與計量部分3的A相輸入端相連接；C相采樣元件的輸出端與C相信號轉換及濾波電路的輸入端相連接，C相信號轉換及濾波電路的輸出端與計量部分3的C相輸入端相連。
[0017]在無交流磁場影響下，電能計量公式為：。其中為A相與B相之間的電壓，為C相與B相之間的電壓，為A相電流，為C相電流。
[0018]但是，如果在交流磁場環境中，將引入A相與C相的感應電流，將A相的感應電流記為，C相的感應電流記為。因此，在交流磁場環境下三相三線電能表計量的功率值實際為：。
[0019]為解決上述問題，如圖2，本實施例在所述信號轉換及濾波電路部分2增加B相信號轉換及濾波電路4，B相信號轉換及濾波電路4的輸入端懸空、輸出端與所計量部分3的B相輸入端相連接。
[0020]優選的，B相信號轉換及濾波電路4位于A相信號轉換及濾波電路和C相信號轉本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.三相三線電能表交流磁場下防干擾電路，所述三相三線電能表的電流采樣回路包含采樣元件部分（1）、信號轉換及濾波電路部分（2）和計量部分（3），所述采樣元件部分（1）包括A相采樣元件和C相采樣元件，信號轉換及濾波電路部分（2）包括A相信號轉換及濾波電路和C相信號轉換及濾波電路；A相采樣元件的輸出端與A相信號轉換及濾波電路的輸入端相連接，A相信號轉換及濾波電路的輸出端與計量部分（3）的A相輸入端相連接；C相采樣元件的輸出端與C相信號轉換及濾波電路的輸入端相連接，C相信號轉換及濾波電路的輸出端與計量部分（3）的C相輸入端相連接，其特征在于：所述信號轉換及濾波電路部分（2）還包括B相信號轉換及濾波電路（4），B相信號轉換及濾波電路（4）的輸入端懸空、輸出端與所計量部分（3）的B相輸入端相連接。2.如權利要求1所述的三相三線電能表交流磁場下防干擾電路，其特征在于：采樣元件與信號轉換及濾波電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊業旺，郝世凱，司加禎，盧志強，李靜偉，張福強，陳斐，袁闊，董新超，楊運卿，
申請(專利權)人：煙臺東方威思頓電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：