电能脉冲的软件产生方法.pdfVIP

第26卷第9期 电力自动化设备 v01．26No．9 2006年9月 ElectricP()werAutomation Equipment sept．2006@ 电能脉冲的软件产生方法 毛晓波，李志辉，张震 (郑州大学电气工程学院，河南郑州450002) 摘要：标准电能脉冲是电子式电能表的重要输出信号，目前多采用电压／频率变换、硬件分频、 复杂可编程逻辑器件(CPLD)／现场可编程门阵列器件(FPGA)或专用芯片实现，增加了电路成 本及复杂度。提出一种用软件产生标准高低电能脉冲的实用方法．不断累计采样计算所得的瞬 时功率值．定时与规定的极限值比较。每达到极限值即输出一个电能脉冲。给出了设计原理、软 件流程及一个应用89C 51单片机产生标准高低电能脉冲的应用实例。实践证明．利用该方法产 生的电能脉冲准确、可靠，并能节约系统资源。可应用于0．1级和0．05级多功能标准电能表中。 关键词：电能脉冲：校验；交流采样 782 中图分类号：TN 文献标识码：A 的不断累加就是电能值．当达到一个电能脉冲所代 O引言 表的电能量时。就输出一个脉冲。设要产生的标准 脉冲频率为厂H，存放Pi累加值的单元为∑P，程序每 标准高低电能脉冲是电子式电能表重要的输出 间隔时间疋(=1／厂H)从测量单元读取一次当前功率 信号[¨。目前．新型的电子式电能表[2]大都采用交流 值只，累加入∑P中，并将累加后的值与规定的极限 采样的方法，对被测的电压、电流信号进行整周期等 值Pm比较，若累加值小于Pm，不输出脉冲；反之，则 间隔均匀同步采样．经模／数转换电路将其转换成 由CPU的I／0口输出一个正脉冲．同时从累加值单 数字量．再将1个或多个周期内Ⅳ个对应的数字电 元∑P中减掉一个Pm，将剩余部分(∑尸一Pm)，即超出 压信号配i与数字电流信号ii相乘，累加并求平均即 Pm的溢出量作为下一次的累加初值。重复此过程。 得功率值，其有功和无功功率的基本算法如下[3‘s]： 如图l所示(设只0)。显然，瞬时功率只愈大，则 Ⅳ ^， 1 1 P=吉乏u，iJ，Q2寺乏“Ji(，+_lv／4) 累加值达到Pm所需时间愈短，输出脉冲频率愈高， 』』2l 』V』2l 即脉冲频率与功率(或电能)成正比。 式中i…Ⅳ川为滞后Mi900的电流值。 ∑P 将求得的功率数字量转换成与之成正比的脉冲 Pm 信号，即进行有功／频率(或无功／频率)变换就可 得到有功(或无功)电能脉冲。最后再用计度器累 0 脉冲 积电能。 电能脉冲产生电路有多种实现方法．如可以使用 D 电压／频率(或电流／频率)变换电路或硬件分频电