专利名称：归一化多处理器电功率计量方法
技术领域：
本发明属于电功率计量技术领域，具体涉及ー种用于计量直流功率以及多个频率未知的交流成分的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的方法。
背景技术：
在工程中，经常需要计量电子电气设备与电路的直流功率以及各个频率未知的交流成分的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，为此，现有技术中提出了几种的电功率计量方法，虽获得较好效果，但还存在ー些不足，例如采用单处理器的电功率计量方法，受处理器运算速度限制，数据处理时间和采样周期长，交流分量个数受限，实时计量性能难以提高；
基于电压电流乘积和傅里叶变换的电功率计量方法，不适用于计量频率未知条件下的直流功率和交流分量的功率參数；基于微分方程形式的针对连续时间信号的电功率计量方法，不能直接应用于计算机系统中；采用无限冲激响应(IIR)算法的电功率计量方法，每次迭代的运行时间可能不相等，难以确定定时采样周期的数值。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够直接应用于计算机系统中、软件编程实现简单、并具有较高的精度和较快的收敛速度的电功率计量方法。为了实现上述目的，本发明提供了一种归ー化多处理器电功率计量方法，采用ー个主处理器与N个从处理器执行；其中，主处理器以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样与量化，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据，并利用迭代方法计算直流功率Po ;在N个从处理器中，设定正整数K的值，设定NX 2K个频率的数值为依次递增且均不大于2 /T的正数Pn、012、…、P1(2K)、& 21>…、PN(2K),利用迭代方法获得NXK个估计频率《 n、《 12、…co1K、co21、…、coffi，计算NXK个有功功率pn、p12、…、Pik、P21、…、Pm，NXK 个无功功率 Q11、Q12、…、q1K、q21、…、％k，NXK 个视在功率 SmS12' …、SlK、S21、…、s置和N X K个功率因数C11、c12、…、c1K、c21、…、c置。作为优选，针对每组电压采样数据u[s]和电流采样数据i [s]，均从下述第一处理方案和第二处理方案中选择ー种执行，连续两组采样数据分别执行不同的处理方案；其中
0< U〈2 /T, 0〈 Y〈106,正数e不大于量化误差，从处理器序号n依次取值1，2, , N ；第一处理方案依次包括以下步骤SlOl :主处理器利用式(I)获得直流电压增量hQ[2]和直流电流增量gQ[2]的值，并把ん[2]和g(l[2]的值发送到全部从处理器；
权利要求
1.一种归一化多处理器电功率计量方法，其特征在于，采用一个主处理器与N个从处理器执行；其中，主处理器以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样与量化，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据，并利用迭代方法计算直流功率Ptl ;在N个从处理器中，设定正整数K的值，设定NX 2K个频率的数值为依次递增且均不大于2ji/T的正数Pn、012、…、P1(2K)、021、…、PN(2K)，利用迭代方法获得NXK个估计频率^ 11 > ^ 12 > …^ 1K"> *^*21、…、O NK,计 NXK 功功 Pll、P12、...、PlK、P21、…、PnK, NXK个无功功率Qi1、Qi2、…、Qik、、…、Qnkj NXK个视在功率S11、S12、…、s1K、S2^>…、Snk和NXK 个功率因数 Cu、c12、…、c1K> c21、…、Cnkq
2.根据权利要求1所述的归一化多处理器电功率计量方法，其特征在于，针对每组电压采样数据U[s]和电流采样数据i [S]，均从下述第一处理方案和第二处理方案中选择一种执行，连续两组采样数据分别执行不同的处理方案；其中O < 1!〈231/1'，0〈￥〈106，正数e不大于量化误差，从处理器序号n依次取值1，2, , N ； 第一处理方案依次包括以下步骤 SlOl:主处理器利用式⑴获得直流电压增量Iitl[2]和直流电流增量g(l[2]的值，并把h0 [2]和g(l[2]的值发送到全部从处理器；
3.根据权利要求2所述的归一化多处理器电功率计量方法，其特征在于，具体包括以下步骤 S1:参数设定 主处理器设定采样周期T、正数y、从处理器个数N的值， 每个从处理器均设定采样周期T、正数Y和e、正整数K，第n个从处理器还设定3nl、.3 n2>…、^ n(2K)为2K个依次递增的频率值； 52:变量初始化 主处理器设定直流电压Utl、直流电流Itl、直流电压增量Iltl [ I ]、直流电流增量g(l [ I ]以及中间变量
全文摘要
本发明公开了一种归一化多处理器电功率计量方法，主处理器以T秒为采样周期，定时对被测电压和被测电流进行同时采样与量化，得到同一个时刻的电压采样数据和电流采样数据，计算直流功率p0；在N个从处理器中，设定正整数K的值，设定N×2K个频率的数值为依次递增且均不大于2π/T的正数，利用迭代方法获得估计频率ω11、ω12、…ω1K、ω21、…、ωNK，计算有功功率p11、p12、…、p1K、p21、…、pNK，无功功率q11、q12、…、q1K、q21、…、qNK，视在功率s11、s12、…、s1K、s21、…、sNK和功率因数c11、c12、…、c1K、c21、…、cNK。由于采用迭代方法计量电功率，能够直接应用于计算机系统中、并具有较高的精度和较快的收敛速度。
文档编号G01R21/06GK103018547SQ20121050487
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者储昭碧, 毕锐, 冯小英 申请人:合肥工业大学