基于 ATT7022B 的实时分段三相电度表
Three-phase Ammeter of real-time subsection Based on ATT7022B
（江南大学）袁乙 屈百达
Yuan Yi Qu Baida
摘要：本文以实现在超低负荷和正常负荷两种情况都能精确计量为目标，提出了实时分段计量的电能表设
计方案。本设计从负荷信号检测端就采取了按负荷的额度进行分段的措施，通过切换控制，将检测到的不
同负荷额度信号，基于 ATT7022B 计量芯片的处理，进行不同量程的计算，进而进行多功能电表所要求的
输出处理。实验结果表明，该设计已实现了全量程的精度均衡和精确计量。
关键词：ATT7022B；AT89S52；负荷；实时分段；电能计量；SPI 读写
中图分类号:TP217 文献标识码:B
Abstract: To calculate super-low and normal burthen precisely, this text put forward a design project of real-time
subsection calculation. From the port of carry signal examination, this design adopts the step of subsection
according to the magnitude of the burthen, then through switch-controlling, calculates these signal of different
measurement base on the handling of IC ATT7022B, then handles exportation of multi-function ammeter’s
request. The result of experiment expresses that this design has realized precision-balance and precise calculation
of all measurement.
Keywords: ATT7022B; AT89S52; burthen; real-time subsection; power-calculation; SPI-RW;
引言
当前，电度表设计正朝着复费率、多功能和网络化的方向发展。复费率是就电表的计量
方式而言，它通常设置多个费率和时段，通过分时段价格措施来达到削峰平谷的效果，平衡
用电的时间分配，以缓和当前中国电力市场供求紧张的矛盾。当前的三相电表通常具有正、
反向有功和无功功率计量、频率、电流和功率因素测量等多种功能，部分电表还增加了复杂
的数据分析功能。
在电表的这些发展趋势，有关学者对此进行了研究，反过来又推动了这种趋势的发展。
陈建国等
[1]
基于 ATT7022 电能计量芯片，提出了在线宽量程电能测量仪的设计，并给出了实
现方案；陈涛等提出了基于
ATT7022A 电能计量芯片的电力监控终端设计方案
[2]
；王威提出
了
基于 ADE7758 和 MCU 的多相多功能电能测量电表设计方案
[3]
。这些文献从不同侧面折射出
电表的某些发展趋势。但还没有一种电度表产品同时具备复费率、多功能、网络化，也没有
涉及按负荷量额度的实时分段检测、计量。这使得目前的电力计量表并非本质的峰谷分段，
即实时峰、谷分段计量。对于高压，尤其是 10 kV ~35kV 输配电网的高精度计量问题，至今
还没有涉及分段计量。虽然有了一些如前所述的分段计量，但这种分段只是按固定的时间规
定峰段和谷段，并非本质的峰谷分段，即实时峰、谷分段计量。本文就是为了解决这样的问
题而提出的一种高精度 10kV~35kV 输配电网电力负荷计量方案。
其总体方案是：在检测端就采取高、低变比分别在负荷功率较低时和较高时运行的模式，
以实现全量程精度平衡，提高计量、显示精度；同时，根据负荷功率的大小分段且循环显示
有功能量、无功能量，按键显示瞬时有、无功功率、功率因数，按键显示谐波、负功率、断
相、停电等异常情况记录等。
1 多功能电能计量表总体设计要求
该多功能电能计量表(以下简称电表)能实现如下几条主要功能：
1． 不按键时，以10秒为周期循环显示：(1)负荷≤20%时的有功电能、无功电能；(2)负荷>20%
时的有功电能、无功电能。
2． 按“瞬时”键后，以4秒为周期循环显示：(1)负荷≤20%时的有功功率、无功功率、功率
因素；(2)负荷>20%时的有功功率、无功功率、功率因素。
3． 按“差量”键后，以15秒为周期循环显示：(1)负荷≤20%时上一次的有功电能、无功电
能及上次有功电能、无功电能值与当前有功电能、无功电能值之差；(2)负荷>20%时上一
次的有功电能、无功电能及上次有功电能、无功电能值与当前有功电能、无功电能值之
差；(3)总的有功电能、无功电能。
4． 按“异常”键后，以15秒为周期循环显示异常记录：(1)最后4次断电次第数及每次起止
时间；(2)最后4次反向有功功率次第数及每次起止时间；(3)最后4次失压相位号、次第数
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