本发明涉及电力运输领域，尤其涉及一种提高电能测量准确度的方法和系统。
背景技术：
电能测量技术基于对电压、电流幅值及相位的准确测量。目前的幅值测量一般采用对2n+1个过零点(n个整数周期)之间的采样数据求均方根，因此过零点的准确判断是求幅值的关键。目前幅值计算方法可应用于一般场合，由于幅值计算的准确度依赖于对过零点判断是否准确，因此一旦被测信号干扰比较严重，信号就可能在过零点附近来回跳动，从而出现多个过零点，这就会造成过零点判断错误，从而导致幅值计算不准，甚至无法计算的情况。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种提高电能测量准确度的方法和系统。
本发明采用的技术方案一方面为一种提高电能测量准确度的方法，包括步骤：采集待测的电流信号和电压信号并通过ad转换成数字信号序列，标记所述数字信号序列为第一信号；基于fir滤波处理所述第一信号，标记处理后的第一信号为第二信号；确定所述第二信号的过零点的序列号，基于所述序列号计算所述第一信号的均方根；基于转换系数和所述均方根获取电压幅值u和电流幅值i，对第一信号进行fft变换以获取次谐波的模并推导出相应的通道相位θ，基于功率公式p＝ui*cosθ获取当前通道的有功功率。
优选地，基于所述序列号计算所述第一信号的均方根的步骤包括：确定所述第二信号的第一过零点的序列号，标记其为第一序列号；确定所述第二信号的第二过零点的序列号，标记其为第二序列号；计算所述第一信号在第一序列号和第二序列号之间的序列的均方根。
本发明采用的技术方案另一方面为一种提高电能测量准确度的系统，包括：采集模块，用于采集待测的电流信号和电压信号并通过ad转换成数字信号序列，标记所述数字信号序列为第一信号；滤波模块，用于基于fir滤波处理所述第一信号，标记处理后的第一信号为第二信号；计算模块，用于确定所述第二信号的过零点的序列号，基于所述序列号计算所述第一信号的均方根；所述计算模块还用于基于转换系数和所述均方根获取电压幅值u和电流幅值i，对第一信号进行fft变换以获取次谐波的模并推导出相应的通道相位θ，基于功率公式p＝ui*cosθ获取当前通道的有功功率。
优选地，基于所述序列号计算所述第一信号的均方根的步骤包括：确定所述第二信号的第一过零点的序列号，标记其为第一序列号；确定所述第二信号的第二过零点的序列号，标记其为第二序列号；计算所述第一信号在第一序列号和第二序列号之间的序列的均方根。
本发明的有益效果为对数字信号进行滤波处理以获取合适的信号周期，基于信号周期处理原始的数字信号以获取电压、电流幅度，根据功率计算公式处理电压、电流幅度以获取有功功率。
附图说明
图1所示为基于本发明实施例的一种提高电能测量准确度的方法的示意图；
图2所示为基于本发明实施例的电能测量流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行说明。
基于发明的实施例，如图1所示一种提高电能测量准确度的方法，包括步骤：采集待测的电流信号和电压信号并通过ad转换成数字信号序列，标记所述数字信号序列为第一信号；基于fir滤波处理所述第一信号，标记处理后的第一信号为第二信号；确定所述第二信号的过零点的序列号，基于所述序列号计算所述第一信号的均方根；基于转换系数和所述均方根获取电压幅值u和电流幅值i，对第一信号进行fft变换以获取次谐波的模并推导出相应的通道相位θ，基于功率公式p＝ui*cosθ获取当前通道的有功功率。
基于所述序列号计算所述第一信号的均方根的步骤包括：确定所述第二信号的第一过零点的序列号，标记其为第一序列号；确定所述第二信号的第二过零点的序列号，标记其为第二序列号；计算所述第一信号在第一序列号和第二序列号之间的序列的均方根。
基于发明的实施例，一种提高电能测量准确度的系统，包括：采集模块，用于采集待测的电流信号和电压信号并通过ad转换成数字信号序列，标记所述数字信号序列为第一信号；滤波模块，用于基于fir滤波处理所述第一信号，标记处理后的第一信号为第二信号；计算模块，用于确定所述第二信号的过零点的序列号，基于所述序列号计算所述第一信号的均方根；所述计算模块还用于基于转换系数和所述均方根获取电压幅值u和电流幅值i，对第一信号进行fft变换以获取次谐波的模并推导出相应的通道相位θ，基于功率公式p＝ui*cosθ获取当前通道的有功功率。
基于所述序列号计算所述第一信号的均方根的步骤包括：确定所述第二信号的第一过零点的序列号，标记其为第一序列号；确定所述第二信号的第二过零点的序列号，标记其为第二序列号；计算所述第一信号在第一序列号和第二序列号之间的序列的均方根。
针对实施例具体说明，首先对待测的电压、电流进行采样、放大和ad转换以输出数字信号序列；通过fir滤波器处理该数字信号序列(即第二信号)以增加过零点的稳定性(降低基于过零点的均方差计算的误差)；通过过零点判断确定第二信号上过零点的位置(即序列号)，将这些过零点的序列号代入第一信号，确定一个数据的区间，计算这个数据区间内的数据的均方根，然后用均方根乘与转换系数(ad转换过程相关的转换参数，用于还原数字信号序列)可以得到电压幅值u和电流幅值i；通过fft变换处理第一信号可以得到各次谐波的模，并推导出相应通道相位θ；由有功功率计算公式：p＝ui*cosθ可以得到当前通道有功功率，功率在时间上的积分就是电能，用公式描述即w＝pt。
如图2所示的电能测量流程图，第一步，针对电流电压的ad采样；第二步，获取原始数据序列queue[](即数字信号序列，后述原始序列)；第三步，对原始序列进行fir滤波；第四步，生成新的数据序列newqueue[]；第五步，寻找第一个过零点，记录其序列号no1(任选一个，然后依顺序找下一个，即第n个过零点)；第六步，寻找第n个过零点，记录其序列号no2；第七步，计算queue[no1]到queue[no2]的均方根；第八步，使用均方根乘与当前通道转换系数得到当前的通道幅值。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。