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基于C2000内置12位ADC的电能计量方案

时间:11-17 来源:3721RD 点击:

2.3 地址及相应功能介绍

考虑到代码将来的改动或扩展,地址不具体定义。使用枚举变量让编译器自动生成。用户可以include的这个变量定义,使用枚举地址设置和获取数据。

int32_t get_parameter(int address)函数地址枚举变量定义如下

获取实时数据结构

enum get_parameter_table
{
AFE_BASE_A = 0x0000,
AFE_GET_ACTIVE_POWER,
AFE_GET_REACTIVE_POWER,
AFE_GET_APPARENT_POWER,
AFE_GET_ACTIVE_ENERGY,
AFE_GET_REACTIVE_ENERGY,
AFE_GET_VRMS,
AFE_GET_IRMS,
AFE_GET_POWER_FACTOR,
AFE_GET_FREQUENCY,

AFE_GET_ENERGY_MODE,
AFE_GET_STARTUP_I,
AFE_GET_PULSE_CONST,
AFE_GET_POWER_GAINA0,
AFE_GET_PHASEOFFSET_A0,
AFE_GET_VGAINA,
AFE_GET_IGAINA,
AFE_GET_IOFFSETA,
};

以下对每个地址进行解析:

AFE_GET_ACTIVE_POWER
描述:有功功率
单位:10mW

AFE_GET_REACTIVE_POWER
描述:无功功率
单位:10mVar

AFE_GET_APPARENT_POWER
描述:视在功率
单位:10mVA

AFE_GET_VRMS
描述:电压有效值
单位:10mV

AFE_GET_IRMS
描述:电流有效值
单位:1mA

AFE_GET_POWER_FACTOR
描述:功率因数
单位:0.0001

AFE_GET_ACTIVE_ENERGY
描述:两回路中较大有功电能脉冲数
单位:依赖脉冲常数

AFE_GET_REACTIVE_ENERGY
描述:两回路中较大无功电能脉冲数
单位:依赖脉冲常数

AFE_GET_FREQUENCY
描述:系统频率
单位:0.01Hz

AFE_GET_POWER_GAINA0
描述:功率增益

AFE_GET_PHASEOFFSET_A0
描述:电压电流角差补偿

AFE_GET_VGAINA
描述:电压增益

AFE_GET_IGAINA
描述:电流增益

AFE_GET_IOFFSETA
描述:电流偏置
单位:1mA

AFE_GET_POFFSETA
描述:功率偏置
单位:10mW

AFE_GET_ENERGY_MODE
描述:能量累计模式
单位:0绝对值累计1正能量累计

ZHCA501–Jan2013
描述:启动电流
单位:1mA

AFE_SET_PULSE_CONST
描述:脉冲常数

获取实时数据结构
enum set_parameter_table
{
AFE_SET_BASE = 0x00,
AFE_SET_POWER_GAINA0,
AFE_SET_PHASEOFFSET_A0,
AFE_SET_VGAINA,

AFE_SET_STARTUP_I,
AFE_SET_FREQUENCY,
AFE_SET_SAMPLES_10S,

AFE_SET_IGAINA,
AFE_SET_IOFFSETA,
AFE_SET_POFFSETA,
AFE_SET_ENERGY_MODE,

AFE_SET_PULSE_CONST,
AFE_SET_CAL_INIT,
};

AFE_SET_POWER_GAINA0
描述:功率增益

AFE_SET_PHASEOFFSET_A0
描述:电压电流角差补偿

AFE_SET_VGAINA
描述:电压增益

AFE_SET_STARTUP_I
描述:启动电流
单位:1mA

AFE_SET_IGAINA
描述:电流增益

AFE_SET_IOFFSETA
描述:电流偏置
单位:1mA

AFE_SET_POFFSETA
描述:功率偏置
单位:10mW

AFE_SET_PULSE_CONST
描述:脉冲常数

AFE_SET_CAL_INIT
描述:校表初始化

AFE_SET_CAL_END
描述:校表结束

AFE_SET_SAVE_FUNC
描述:用户设置校表数据保存函数

3 校表介绍

3.1 校表寄存器

校表寄存器在火线零线等同对待。

功率增益寄存器

电压电流角差补偿寄存器

有功偏置寄存器

电流增益寄存器

电流偏置寄存器

电压增益寄存器

3.2 校表方法

本计量库提供了专门的接口对计量参数进行校准。校表软件在pc端运行,通过串口通讯,进行参数设置。具体操作可参考示例代码。

3.2.1 功率增益及偏置校准

功率增益校准可以进行单点和两点校准。当单点校准时,功率偏置默认为0。当两点校准时,功率偏置为功率相对0点的截距。校表可以通过脉冲也可以通过多次读取功率值求平均进行。两点校表公式如下:(最好取100%Ib 和5%Ib两点)

功率增益校验公式:

EH和EL为大电流和小电流时功率的误差。(如100%Ib和5%Ib两点功率的误差)NH2L为大电流和小电流的比差。(如NH2L=100%Ib/5%Ib=20)

功率偏置校验公式:

PGEN是在小电流时的标准功率值。

无功的增益和偏置类似于有功,可参考有功校准。以下是一个单点校表的例子,说明如何编写校表软件:

1. EH =0.5%

2. 原始的P1_GAINn=10000

3. 新的P1_GAINn+1=10000/(1+0.5%)=9950

3.2.2 电压电流角差校准

电压电流的角度补偿使用的是软件同步。

角差补偿使用下面公式

fM是电网频率。如果fM=50Hz,fm=256×4096=1MHz,每个步长是0.017°,当功率增益和偏置都校准完毕后,才对角差进行校准。步骤如下:

1. 在100%Ib点,设置功率因数为0.5L。

2. 获取当前脉

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