电子式电能表无功电能的测量方法,电子式电能表性能特点

【导读】无功电能的测量方法有很多，在不含谐波的情况下，目前的测量方法均可以正确计量无功电能，但是在谐波情况下会产生计量误差。 1.电磁型跨相90℃无功电能计算

无功电能的测量方法有很多，在不含谐波的情况下，目前的测量方法均可以正确计量无功电能，但是在谐波情况下会产生计量误差。
1.电磁型跨相90℃无功电能计算法
可以通过改变有功电能表内部的接线方式实现跨相90°无功电能的测量。但是，利用三元件跨相法测量无功电能在三相完全不对称情况下会产生附加误差；在电压或电流波形畸变时会产生附加误差。
2.电子型移相90°无功电能计算法
对电压或电流基波移相90°后进行积分运算，可以得到无功功率，进而得到无功电能。将三个这样的无功电能测量单元按三相四线有功计量相同的方式接线，就可以测量三相四线 电路的无功电能；将两个这样的无功电能测量单元按三相三线有功计量和相同的方式接线，就可以测量三相三线电路的无功电能。
但是，这种测量方法在电压或电流波形畸变时会产生附加误差。
3.功率三角形无功电能计算法
在电能表中，被测的电压和电流采样后可以计算出视在功率和有功功率，然后根据功率三角形，即可得到无功功率，进而得到无功电能值。但是，在电压或电流波形畸变时会产生附加误差。

IEC推荐这种算法。
4.真无功电能计算法
根据IEEE对无功功率的定义，无功功率为每次谐波分M无功功率的总和。因此，为了计算出无功功率或无功电能，必须先进行谐波分析，数据处理器DSP的计算能力强，要求处理速度很高，实现的成本较高。
小提示：IEC与IEEE：IEC为国际电工委员会；IEEE为美国电气及电子工程学会。

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电子式电能表的基本组成部分

电子式电能表诞生在20世纪40年代，经过多年的发展，目前的电子式电能表不管是精度上，性能上，还是生产工艺及价格上都有很大幅度的提升。电子式电能表作为一款常用的仪器，出现在人们的视线之中自然是多的，今天重点是介绍它们的组成： 电子式电能表是指以模拟乘法器或数字乘法器等形式为核心器件，应用微电子技术，A/D转换技术和脉冲数字技术作为工作基础，将被测电能量变成脉冲量或数字量，并直接显示电能的电能表。电子式电能表通常由电能测量部分、工作电源部分、计数显示部分、中央处理部分，输出及通信部分、外壳及接线端子部分等组成（以下重点介绍其中部分） 1.电能测量部分 电能测量部分包括输入级、乘法器和转换器。电能测量部分接收被测交流电压、电流信号，将其运算后得到相乘的电功率信号，电子式电能表的精度和稳定性的主要性能就由此部分决定。 2.工作电源部分 工作电源部分是将输入的电压降压、整流、滤波、稳定后得直流低电压，供给电能表内各个环节的电路。 电子式电能表工作电源常用的三种实现方式是：工频电源，即变压器降压电源；阻容电源，即电阻和电容降压电源；开关电源。 3.计数显示部分 计数显示部分将电能量及其它信息记录并显示出来。 (1)计数器：用来存储内容的装置称为计数器，其作用是记录脉冲数，累计电能，完成积分运算。 (2)显示器：用来显示存储内容的装置称为显示器。显示器的作用是利用电子器件显示 电能表所测量电能量和其它电参数。 4.中央处理部分 中央处理部分接受部分输出的电功率信号，计算出各种所需的电量，如有功电量、复费率电量、*大需量等，并且具有管理、时钟、数据存储器等部件。 中央处理部分一般由单片微型计算机或嵌入式计算机构成其核心。 单片机由中央处理器、随机存储器，只读存储器，I/O接口电路，定吋器/计数器以及串行通信接口等功能部件组成。一般构成单片机的集成电路为超大规模集成电路。

5.主要组成部分及作用 (1)计量芯片，可将输入的电压和电流按比例转换成脉冲信号输出。 (2)锰铜片分流器，用于将电流信号转换为电压信号。 (3)电流匹配电路，用于调整相位误差。 (4)脉冲计度器，累计并显示测量芯片发出的电能脉冲。 (5)电阻分压网络，将被测电压分压，成为测量芯片能处理的低电压。 (6)电容降压稳压电路，为电能表电路提供工作电压。 (7)脉冲指示，提供电能表的脉冲指示信号。 (8)光电耦合脉冲输出电路，提供一个脉冲输出触点，供外部测试检定使用。 (9)晶振电路，提供给测量芯片内部数字电路部分使用。 (10)外壳和接线端子盒，供接线和保护内部电路使用。