【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能电表检测，尤其涉及一种三相电能表掉零线检测方法。
技术介绍
1、电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。零线是变压器二次侧中性点引出的线路，与相线构成回路对用电设备进行供电。
2、在低压三相四线系统中，如果零线断线，或者人为地将零线拔掉以实施窃电，则会由于三相负载的不平衡，而导致各相的电压不相等。具体有：负载大的相，电压偏低；负载小的相，电压偏高。相电压过高可导致用电设备的烧毁，相电压过低可导致设备不能正常运转。
3、有资料显示，目前，电力公司要检测零线是否断线或者判定是否存在人为的拔掉零线，均是通过人工到现场去，用测试设备检测零线电流，或者，测试相电压的方式来判定。这种的检测方式，费时费力，效率低下，实有必要进行改进。
4、中国专利文献cn106291089a公开了一种“智能电能表掉零线检测方法”。先将电能表进行上电初始化，并判断掉零线标志是否置起，若无置起，则开辟a、b、c三相的电压缓存，每相开辟三个，用于存储每秒的电压值，然后电能表上电正常运行，每秒检测掉零线事件，判断掉零线状态标识，如果当前处于掉零线状态，则判断掉零线事件的结束；如果当前处于非掉零线状态，则判断掉零线事件的开始。上述技术方案无法针对不同工作场合进行掉零线检测的适应性改进。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决原有的技术方案无法针对不同工作场合进行掉零线检测的适应性改进的技术问题，提供一种三相电能表掉零线检测方法，
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括以下步骤：
3、s1根据检测精度要求，进行软件算法合成法和硬件取样电阻法改造；
4、s2获取三相电压有效值ua、ub和uc，以及三相电压频率fua、fub和fuc；
5、s3进行频率检测信号一次判断，检测是否存在有效波形；若否，则返回步骤s2进行下一循环的波形采样；
6、s4若存在，则进行三相电压频率二次判断，判断ua、ub和uc是否都大于阈值ul；若否，则返回步骤s2进行下一循环的波形采样；
7、s5若ua、ub和uc都大于阈值ul，计算fua、fu及fuc之和与频率检测信号的频率值fu0的倍数关系m；计算fu0与fua、fub、fuc的倍数关系，m = fu0 / (fua+fub+fuc)。
8、 s6进行三次判断，若0.9<m<1.1，则进行掉零信号输出，否则返回步骤s1进行下一循环的波形采样。
9、作为优选，所述的步骤s2软件算法合成法获取波形信息具体包括：以每周波n点的采样率，采集三相电压波形值并记入采样波形数组uai[0…n-1]、ubi[0…n-1]和uci[0…n-1]；根据采样波形数组uai[0…n-1]、ubi[0…n-1]和uci[0…n-1]，计算出对应的三相电压有效值ua、ub和uc及三相电压频率fua、fub和fuc。
10、作为优选，所述的定义u0为三相电压矢量和，计算u0i=uai+ubi+uci，记入采样波形数组u0i[0…n-1]，根据采样波形数组u0i[0…n-1]计算出对应的电压有效值u0及电压频率fu0。
11、作为优选，所述的步骤s3软件算法合成法进行频率检测信号一次判断具体包括：设定电能表准确测量的u0最小电压信号为ul，判断u0是否大于ul，如果大于则进行步骤s4，若否，则返回步骤s2进行下一循环的波形采样。
12、作为优选，所述的步骤s2硬件取样电阻法获取波形信息具体包括：按a、b和c分相计量芯片的数据更新周期，分别读取三相电压有效值ua、ub和uc以及三相电压频率fua、fub和fuc。
13、作为优选，所述的步骤s3硬件取样电阻法进行频率检测信号一次判断具体包括：判断频率检测信号f0-out上是否检测有有效波形，如果有波形信号则进行步骤s4，否则返回步骤s2，等待下一次数据更新。有效波形是指连续的、频率介于45hz～165hz之间的方波信号。
14、 作为优选，所述的软件算法合成法采样数据的计算周期数为m，每个计算周期需要的采样点数n=m*n。为方便后续计算，n通常选用每周波64 /128/256/512点，采样点数取决于电表的设计精度、mcu的计算能力等，m通常为电网频率周期的整数倍，最小可以是1，最大不超过0.5秒。
15、作为优选，当ua、ub、uc三相电压平衡且零线正常接入时，，则uai+ubi+uci=0，即u0i=0，此时u0幅值为0，没有频率值。
16、作为优选，当ua、ub、uc三相电压不平衡且零线正常接入时，，u0i序列为正弦波，u0幅值为，频率值与相电压ua、ub、uc相同。
17、作为优选，所述的当零线un不接入时，三相电矢量关系不再成立，此时三相电能表内的agnd由输入电压经由电阻分压网络、压敏电阻及电源回路动态平衡决定，当ua、ub和uc同时存在时，u0i序列得到的波形为输入电压信号3倍频的交流波形。
18、本专利技术的有益效果是：通过不平衡电压信号的频率进行掉零线判断，该方式的判据稳定可靠，并且能够分别使用软件算法合成法和硬件取样电阻法实现，也可以同时应用两种方法进行双重检测，增加可靠性；软件算法合成法无任何额外附加电路，具有更高的检测灵敏度，更适合于高检测精度要求场合；硬件取样电阻法只需增加一颗取样电阻rn1，电路简单可靠且成本低，更适合低检测精度要求场合。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，所述步骤S2软件算法合成法获取波形信息具体包括：以每周波N点的采样率，采集三相电压波形值并记入采样波形数组UAi[0…n-1]、UBi[0…n-1]和UCi[0…n-1]；根据采样波形数组UAi[0…n-1]、UBi[0…n-1]和UCi[0…n-1]，计算出对应的三相电压有效值UA、UB和UC及三相电压频率fUA、fUB和fUC。
3.根据权利要求2所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，定义U0为三相电压矢量和，计算U0i=UAi+UBi+UCi，记入采样波形数组U0i[0…n-1]，根据采样波形数组U0i[0…n-1] 计算出对应的电压有效值U0及电压频率fU0。
4.根据权利要求3所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，所述步骤S3软件算法合成法进行频率检测信号一次判断具体包括：设定电能表准确测量的U0最小电压信号为UL，判断U0是否大于UL，如果大于则进行步骤S4，若否，则返回步骤S2进行下一循环的波
5.根据权利要求1所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，所述步骤S2硬件取样电阻法获取波形信息具体包括：按A、B和C分相计量芯片的数据更新周期，分别读取三相电压有效值UA、UB和UC以及三相电压频率fUA、fUB和fUC。
6.根据权利要求5所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，所述步骤S3硬件取样电阻法进行频率检测信号一次判断具体包括：判断频率检测信号F0-OUT上是否检测有有效波形，如果有波形信号则进行步骤S4，否则返回步骤S2，等待下一次数据更新。
7.根据权利要求2或3或4所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，所述软件算法合成法采样数据的计算周期数为M，每个计算周期需要的采样点数n=M*N。
8.根据权利要求2或3或4所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，当UA、UB和UC三相电压平衡且零线正常接入时，，则UAi+UBi+UCi=0，即U0i=0，此时U0幅值为0，没有频率值。
9.根据权利要求2或3或4所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，当UA、UB和UC三相电压不平衡且零线正常接入时，，U0i序列为正弦波，U0幅值为，频率值与相电压UA、UB和UC相同。
10.根据权利要求2或3或4所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，当零线UN不接入时，三相电矢量关系不再成立，此时三相电能表内的AGND由输入电压经由电阻分压网络、压敏电阻及电源回路动态平衡决定，当UA、UB和UC同时存在时，U0i序列得到的波形为输入电压信号3倍频的交流波形。
...【技术特征摘要】
1.一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，所述步骤s2软件算法合成法获取波形信息具体包括：以每周波n点的采样率，采集三相电压波形值并记入采样波形数组uai[0…n-1]、ubi[0…n-1]和uci[0…n-1]；根据采样波形数组uai[0…n-1]、ubi[0…n-1]和uci[0…n-1]，计算出对应的三相电压有效值ua、ub和uc及三相电压频率fua、fub和fuc。
3.根据权利要求2所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，定义u0为三相电压矢量和，计算u0i=uai+ubi+uci，记入采样波形数组u0i[0…n-1]，根据采样波形数组u0i[0…n-1] 计算出对应的电压有效值u0及电压频率fu0。
4.根据权利要求3所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，所述步骤s3软件算法合成法进行频率检测信号一次判断具体包括：设定电能表准确测量的u0最小电压信号为ul，判断u0是否大于ul，如果大于则进行步骤s4，若否，则返回步骤s2进行下一循环的波形采样。
5.根据权利要求1所述的一种三相电能表掉零线检测方法，其特征在于，所述步骤s2硬件取样电阻法获取波形信息具体包括：按a、b和c分相计量芯片的数据更新周期，分别读取三相电压有效值ua、u...
【专利技术属性】
技术研发人员：甄荣国，钱少波，郭明伟，刘青华，蔡鹏飞，陈杰，
申请(专利权)人：浙江瑞银电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。