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電能質量計算方式：
1. 瞬時有效值：
刷新時間1s。
(1) 分相電壓、電流、頻率的有效值
獲得電壓有效值的基本測量時間窗口應為10周波。
① 電壓計算公式：
相電壓有效值 ，式中的 是電壓離散采樣的序列值（ 為A、B、C相）。
② 電流計算公式：
相電流有效值 ，式中的 是電流離散采樣的序列值（ 為A、B、C相）。
③ 頻率計算：
測量電網基波頻率，每次取1s、3s或10s間隔內計到得整數周期與整數周期累計時間之比(和1s、3s或10s時鐘重疊的單個周期應丟棄)。測量時間間隔不能重疊，每1s、3s或10s間隔應在1s、3s或10s時鐘開始時計。
(2) 有功功率、無功功率、視在功率（分相及合相）
有功功率 ：功率在一個周期內的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，以字母P表示，單位瓦特(W)。
計算公式：
相平均有功功率記為 ，式中 和 分別是電壓電流離散采樣的序列值（ 為A、B、C相）。
多相電路中的有功功率：各單相電路中有功功率之和 。
相視在功率
單相電路的視在功率：電壓有效值與電流有效值的乘積，單位伏安(VA)或千伏安(kVA)。
多相電路中的視在功率：各單相電路中視在功率之和 。
相功率因數
電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S
計算公式：
多相電路中的功率因數：多相的有功功率與視在功率的比值。
無功功率 ：單相電路中任一頻率下正弦波的無功功率定義為電流和電壓均方根值和其相位角正弦的乘積，單位乏(Var)。（標準中的頻率指基波頻率）
計算公式：
多相電路中的無功功率：各單相電路中無功功率之和 。
(3) 電壓電流不平衡率(不平衡度)
不平衡度：指三相電力系統中三相不平衡的程度。用電壓、電流負序基波分量或零序基波分量與正序基波分量的方均根百分比表示。電壓、電流的負序不平衡度和零序不平衡度分別用 、 和 、 表示。
首先根據零序分量的計算公式 計算出零序分量，如果不含有零序分量，則按照不含零序分量的三相系統求電壓電流不平衡度。如果含有零序分量，則按照含有零序分量的三相系統求電壓電流不平衡度。含有零序分量要求出正序分量和負序分量，通過FFT求出工頻信號的幅值和相位，然后參照文中正序分量和負序分量的求法，求出正序分量和負序分量，再根據含有零序分量不平衡度的計算公式求出電壓和電流不平衡度。要求計算電壓不平衡合格率（計算公式標準中沒有給出）。
(4) 電壓電流相角
在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)就是功率因數角。功率因數角的余弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。
(5) 線電壓有效值
計算公式：
線電壓有效值 （ ， 為A、B、C相）（電流分量可仿照電壓算法求出）
(6) 頻率
測量電網基波頻率，每次取1s、3s或10s間隔內計到得整數周期與整數周期累計時間之比(和1s、3s或10s時鐘重疊的單個周期應丟棄)。
2. 能量
基本概念：
有功電能：有功功率對時間的累積稱為有功電能，單位是Wh或kWh。
無功電能（乏—小時）：
單相電路中無功電能定義的無功功率對時間的積分，單位kVar。
三相電路中無功電能各項無功電能的代數和。
視在電能：視在功率對時間的累積稱為視在電能，單位是kVAh。
基波電能：基波功率對時間的累積稱為基波電能，單位是kWh。
諧波電能：周期性交流量中基波電能以外的電能總和，單位是kWh。
正向有功：輸入有功一般也叫做正向有功，指電流從輸入端子到輸出端子的方向。
反向有功：輸出有功叫做反向有功，電流方向與正向相反。
輸入無功：輸入無功指電流滯后于電壓時，線路所具有的無功。
輸出無功：指電流超前于電壓時所具有的無功。
組合有功電能：對正向、反向有功電能進行加、減組合運算得出的有功電能，單位是kWh。
有功組合方式特征字（在電力行業標準DL/T 645-2007 多功能電表通信協議附錄C中有相關說明）：
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Bit7 |
Bit6 |
Bit5 |
Bit4 |
Bit3 |
Bit2 |
Bit1 |
Bit0 |
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保留 |
保留 |
保留 |
保留 |
反向有功 （0不減，1加） |
反向有功 （0不加，1加） |
正向有功 （0不減，1減） |
正向有功 （0不加，1加） |
此有功電能包括基波電能和諧波電能。
組合無功電能：對無功任意四象限電能進行加、減組合運算得出的無功電能，單位是kvarh。
包括：
組合無功1總電能；
組合無功2總電能。
無功組合方式1、2特征字：
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Bit7 |
Bit6 |
Bit5 |
Bit4 |
Bit3 |
Bit2 |
Bit1 |
Bit0 |
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四象限 （0不減，1減） |
四象限 （0不加，1加） |
三象限 （0不減，1減） |
三象限 （0不加，1加） |
二象限 （0不減，1減） |
二象限 （0不加，1加） |
一象限 （0不減，1減） |
一象限 （0不加，1加） |
四象限無功總電能
包括：
第一象限無功總電能；
第二象限無功總電能；
第三象限無功總電能；
第四象限無功總電能。
正反向視在總電能
正向視在總電能是與正向有功電能相對應的視在電能，即位于一、四象限；
反向視在總電能是與反向有功電能相對應的視在電能，即位于二、三象限。
（當前）關聯總電能
對于一個電路元件，當它的電壓和電流的參考方向選為一致時，通常稱為關聯參考方向。
諧波潮流方向與基波同向，關聯電能為基波電能減諧波電能；
諧波潮流方向與基波反向，關聯電能為基波電能加諧波電能。
諧波的潮流方向就是諧波的方向，諧波電壓和電流關聯參考方向，諧波潮流為正向，非關聯參考方向，諧波潮流為反向。
通過變壓器系數可以對變壓器的損耗進行計算，為實施變壓器損耗補償提供必要的依據。將離線計算所得的變壓器系數 、 、 、 12個參數輸入表計。在實際使用中，當表計實測回路電壓、電流并計算出 、 值時，就可計算出變壓器鐵損有、無功電能補償量和銅損有、無功電能補償量。
式中：
-- A、B、C三相元件；
-- 電導，S；對于某一種導體允許電流通過它的容易性的量度，電阻的倒數。
-- 電納，S；電納（符號B）是交流電（AC）流經電容或電感的簡稱。從某些方面來講，交流電中的電納相當于直流電（DC）中的電導，但是兩者有本質的不同。兩者發生變化時不會相互影響。電導和電納相結合就形成導納。
-- 電阻，Ω；
-- 電抗，Ω；類似于直流電路中電阻對電流的阻礙作用，在交流電路（如串聯RLC電路）中，電容及電感也會對電流起阻礙作用，稱作電抗，其計量單位也叫做歐姆。
-- 鐵損有功電能補償量，kWh；
-- 鐵損無功電能補償量，kvarh；
-- 銅損有功電能補償量，kWh；
-- 銅損無功電能補償量，kvarh；
從而得到銅損和鐵損有功總電能補償量，銅損和鐵損無功總電能補償量：
式中：
-- 鐵損有功總電能補償量，kWh；
-- 鐵損無功總電能補償量，kvarh；
-- 銅損有功總電能補償量，kWh；
-- 銅損無功總電能補償量，kvarh。
3. 需量
需量：在一段時間間隔內功率的平均最大值 (我國一般需量周期規定為15min)，現在由于電表的電子化，需量就是這個負荷(線路)出現的最大值。
無功需量：就是負荷出現的無功最大值。
有功需量：就是負荷出現的有功最大值。
需量時間：就是出現最大需量的時間。
最大需量：最大需量就是指在設定的測定周期內，若干個時間段內電能消耗最多的那個時間段，稱為全部時間段的最大需量。國家一般把15min內的平均功率叫需量。分別按滑差時間1、3、5、15min求得需量的最大值稱為最大需量。
滑差式需量：從任意時刻起，按小于需量周期的時間遞推測量需量的方法，所測得的需量。(遞推時間叫滑差時間)。如對于30min的需量計算周期，設定滑窗時間為5min，則它們的計算時間段為9:00-9:30,9:05-9:35, 9:10-9:40……
滑窗(差)時間：依次遞推來測量最大需量的小于需量周期的時間間隔。
區間式需量：從任意時刻起，按給定的需量周期遞推測量需量的方法，所測得的需量。(滑差時間為15min稱為區間式需量)。如對于30min的需量計算周期，它們的計算時間段為9:00-9:30,9:30-10:00……
組合無功需量：需量周期內參與組合運算的四象限無功平均功率的最大值，單位kvar。
4. 極值檢測
記錄以下數據的本月及上月的極小極大值，月底轉存，共保留12次歷史記錄，同時需要記錄極值的發生時間，有相位區別時要記錄發生相位，需要記錄極值的項目如下：
電壓、電流、有功、無功、視在功率、功率因數、電壓電流不平衡率、電壓/電流總畸變率、頻率。
5. 諧波
諧波的測量可以達到63次，且分別針對所有電壓電流輸入，要分相、分次地記錄幅值及相位，同時還要計算如下數據：次諧波電壓/電流的含有率、各次諧波有功無功功率、電壓/電流總畸變率、間諧波、偶次諧波總和、奇次諧波總和、諧波總和、電流波形因數K-factor、電壓波形因數Crest Factor。
基本定義：
基波(分量) ：
對周期性交流量進行付立葉級數分解，得到的頻率與工頻相同的分量。
諧波(分量)：
對周期性交流量進行付立葉級數分解，得到頻率為基波頻率大于1整數倍的分量。
間諧波：
介于各次諧波之間的分量即頻率為工頻非整數倍的分量稱為間諧波。
次諧波：
將低于工頻的間諧波稱為次諧波。
諧波次數(h)：
諧波頻率與基波頻率的整數比。
諧波含量(電壓或電流) ：
從周期性交流量中減去基波分量后所得的量。
諧波含有率 (HR)
周期性交流量中含有的第h次諧波分量的方均根值與基波分量的方均根值之比(用百分數表示)。
第h次諧波電壓含有率以HRUh表示，第h次諧波電流含有率以HRIh表示。
總諧波畸變率(THD)：
周期性交流量中的諧波含量的方均根值與其基波分量的方均根值之比(用百分數表示)。
電壓總諧波畸變率以THDu表示，電流總諧波畸變率以THDi 表示。
短時間諧波：
沖擊持續的時間不超過2s，且兩次沖擊之間的間隔時間不小于30s的電流所含有的諧波及其引起的諧波電壓。
諧波和間諧波的檢測方法均采用FFT算法。
GB/T 12325—2008標準5.2中說明獲得電壓有效值的基本測量窗口應為10周波。
諧波和間諧波的檢測方法均采用FFT算法。（考慮電壓有效值的基本測量窗口應為10周波，諧波測量的次數為63次，頻率分辨率為6.25Hz）
每個周波采樣1024點，取8個采樣周波，頻率分辨率為6.25Hz，每隔8個點取一個點，共1024點，對此1024點進行FFT變換，采樣頻率為51200Hz。FFT變換后看諧波和間諧波的頻譜成分。
如果原始信號的峰值為A，FFT的結果的每個點（除了第一個點直流分量之外）的模值就是A的N/2倍。而第一個點就是直流分量，它的模值就是直流分量的N倍。
第 次諧波電壓含有率 ：
式中： -- 第 次諧波電壓（方均根值）；
-- 基波電壓（方均根值）。
第 次諧波電流含有率 ：
式中： -- 第 次諧波電流（方均根值）；
-- 基波電流（方均根值）。
諧波電壓含量 ：
諧波電流含量 ：
電壓總諧波畸變率 ：
電流總諧波畸變率 ：
根據GB/T 14549-1993電能質量公用電網諧波標準D5.2，為了區別暫態現象和諧波，對負荷變化快的諧波，每次測量結果可為3s內所測值的平均值。推薦采用下式計算：
式中： -- 3s內第 次測得的 次諧波的方均根值；
-- 3s內取均勻間隔的測量次數， ≥6。10個周波計算一次方均根值（有效值），則3s內計算15次，m=15。
電流波形因數K-factor：
K = 有效值 / 平均值
有效值：交流電壓電流的方均根值。
平均值：實質上就是周期性電壓的直流分量
電壓波形因數CF（電壓波峰因數）：
CF= 峰值 / 有效值
峰值：周期性交變電壓u(t)在一個周期內偏離零電平的最大值稱為峰值。
幅值：u(t)在一個周期內偏離直流分量U0的最大值稱為幅值或振幅，幅值 = 有效值× 。
峰值 = 直流分量 + 幅值。
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