本发明涉及电能测量领域，尤其涉及一种电能计量方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术：
1、太阳能光伏发电等分布式能源得到了广泛应用，当发电量小于负荷耗能时，不足电量由电网提供，当发电量大于负荷耗能时，剩余的电能会反送给电网。这样分布式能源和电网之间的电能会有频繁的双向流动。而电力系统中的负载类型大部分属于感性负载，加上用电企业普遍广泛地使用电力电子设备，使电网功率因数较低。
2、目前行业内主要有包络模型，开关模型等双向计量的方式，都是在周波级别判断电流方向，对于现有的计量芯片是比较难处理，特别是正向电流和反向电流持续时间只有一个或者几个周波时，主要是因为这种电流的频率非常高，而电阻、电容、电感等元件对于高频信号的响应很差。另外，计量芯片的操作原理是利用电阻的欧姆定律对电压和电流进行测量，由于高频电流经常会出现反相现象，如果在设计计量芯片时考虑相位差的影响，这增加了设计的难度和成本。同时，高频电流还容易受到电磁干扰的影响，还导致测量误差。
3、传统功率因数的计算方法是在正弦对称条件下，通过有功功率与视在功率计算得到，而新能源并网情况下，电压、电流畸变和不对称性特征较明显，传统功率因数的计算方法得到的功率因数偏差较大并不适用，而不准确的功率因数，导致电能计量的误差大和电能资源的浪费。
技术实现思路
1、本发明提供了一种电能计量方法、装置、计算机设备及存储介质，实现有效计量电能，提高测量功率因数的准确性，避免电能计量的误差和电能资源浪费。
2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电能计量方法、装置、计算机设备及存储介质，包括：
3、获取电网的采样波形信号；其中，采样波形信号包括电压信号和电流信号；
4、将电压信号和电流信号进行逼近相位偏移分析，得到功率因数；
5、根据电压信号、电流信号和功率因数，计算瞬时功率，将瞬时功率进行周波平均处理，获得平均功率；
6、将平均功率进行潮流变换处理，获得累计电能量。
7、实施本发明实施例，获取电网的采样波形信号；其中，采样波形信号包括电压信号和电流信号；将电压信号和电流信号进行逼近相位偏移分析，得到功率因数；根据电压信号、电流信号和功率因数，计算瞬时功率，将瞬时功率进行周波平均处理，获得平均功率；将平均功率进行潮流变换处理，获得累计电能量。通过逼近相位偏移分析，准确得到功率因素，提高测量功率因数的准确性，基于准确的功率因素进行周波平均处理和潮流变换处理，进而准确得到累计电能，能够对在潮流快速变换，功率因数较低的用电环境下进行准确的电能计量，准确的低功率因数电能计量可以避免低功率因数引起的计量误差和能源浪费，提高用电效率，维护电网稳定和供应质量，也有利于能源管理和减排工作的开展。
8、作为优选方案，将电压信号和电流信号进行逼近相位偏移分析，得到功率因数，具体为：
9、选取电压信号的过零点距离最近的正值采样点和负值采样点，将正值采样点和负值采样点进行逐次逼近等分处理，确定过零点位置，直至满足位置等分次数条件；
10、基于过零点位置，对电流信号进行电流采样分析，确定点差位置；
11、根据过零点位置、点差位置和采样频率，计算功率因数。
12、作为优选方案，根据过零点位置、点差位置和采样频率，计算功率因数，具体为：
13、根据采样频率、过零点位置、点差位置和电压信号的频率，计算相位差值，公式为：
14、
15、其中，为相位差值，f为电压信号的频率，f0为采样频率，k1为点差位置，k为过零点位置；
16、将相位差值进行余弦处理，得到功率因数。
17、作为优选方案，将正值采样点和负值采样点进行逐次逼近等分处理，确定过零点位置，具体为：
18、获取正值采样点和负值采样点的中间位置，得到第一中间位置；
19、若第一中间位置对应的采样值大于0，则将负值采样点作为第二中间位置，将第一中间位置和第二中间位置进行位置二等分，得到当前的第一等分位置，并基于当前的第一等分位置进行过零点逼近判断处理，确定过零点位置；
20、若第一中间位置对应的采样值不大于0，则将正值采样点作为第三中间位置，将第一中间位置和第三中间位置进行位置二等分，得到当前的第二等分位置，并基于当前的第二等分位置进行过零点逼近判断处理，确定过零点位置。
21、作为优选方案，基于当前的第一等分位置进行过零点逼近判断处理，确定过零点位置，具体为：
22、获取当前的第一等分位置对应的采样值，得到第一采样值；
23、若第一采样值大于0，则将当前的第一等分位置作为第一中间位置，将当前的第一等分位置对应的负值位置作为第二中间位置，确定过零点位置在第一中间位置与第二中间位置之间，并将第一中间位置和第二中间位置进行位置二等分，得到当前的第一等分位置，并基于当前的第一等分位置进行过零点逼近判断处理，确定过零点位置；
24、若第一采样值不大于0，将当前的第一等分位置作为第一中间位置，将当前的第一等分位置对应的正值位置作为第三中间位置，确定过零点位置在第一中间位置与第三中间位置之间，并将第一中间位置和第三中间位置进行位置二等分，得到当前的第二等分位置，并基于当前的第二等分位置进行过零点逼近判断处理，确定过零点位置。
25、作为优选方案，基于当前的第二等分位置进行过零点逼近判断处理，确定过零点位置，具体为：
26、获取当前的第二等分位置对应的采样值，得到第二采样值；
27、若第二采样值大于0，则将当前的第二等分位置作为第一中间位置，将当前的第二等分位置对应的负值位置作为第二中间位置，确定过零点位置在第一中间位置与第二中间位置之间，并将第一中间位置和第二中间位置进行位置二等分，得到当前的第一等分位置，并基于当前的第一等分位置进行过零点逼近判断处理，确定过零点位置；
28、若第二采样值不大于0，将当前的第二等分位置作为第一中间位置，将当前的第二等分位置对应的正值位置作为第三中间位置，确定过零点位置在第一中间位置与第三中间位置之间，并将第一中间位置和第三中间位置进行位置二等分，得到当前的第二等分位置，并基于当前的第二等分位置进行过零点逼近判断处理，确定过零点位置。
29、作为优选方案，将平均功率进行潮流变换处理，获得累计电能量，具体为：
30、将平均功率进行正负值判断，若平均功率为正，则将平均功率进行正向脉冲的累加，得到第一累加功率；
31、若平均功率为负，则将平均功率进行负向脉冲的累加，得到第二累加功率；
32、当第一累加功率和第二累加功率中任一功率达到脉冲阈值时，输出cf脉冲，基于cf脉冲，输出有功功率脉冲，得到累计电能量。
33、为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供了一种电能计量装置，包括：信号采样单元、功率因数分析单元、周波平均处理单元和潮流变换处理单元；
34、其中，信号采样单元用于获取电网的采样波形信号；其中，采样波形信号包括电压信号和电流信号；
35、功率因数分析单元用于将电压信号和电流信号进行逼近相位偏移分析，得到功率因数；
36、周波平均处理单元用于根据电压信号、电流信号和功率因数，计算瞬时功率，将瞬时功率进行周波平均处理，获得平均功率；
37、潮流变换处理单元用于将平均功率进行潮流变换处理，获得累计电能量。
38、为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，存储器用于存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现电能计量方法。
39、为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现电能计量方法。
40、与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：
41、(1)利用采样波形信号的逼近相位偏移分析，得到准确的低功率因数，避免低功率因数引起的计量误差，拥有更加准确的用电数据，避免因计量误差导致的计费错误和不公平的结算。
42、(2)通过周波平均处理和潮流变换处理，获得准确的累计电能量，以帮助用户合理制定用电计划，优化用电方案，减少低功率因数引起的能源浪费问题，提高用电效率。
43、(3)对于供电公司，准确的低功率因数的电能计量可以帮助提高电网的供电质量和稳定性，减少低功率因数而引起的噪音和损耗问题。
44、(4)对于国家能源部门，准确的低功率因数的电能计量有助于了解能源消费情况和供需情况，推广能源管理理念，促进能源节约和减排。
45、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种电能计量方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电能计量方法，其特征在于，所述将所述电压信号和所述电流信号进行逼近相位偏移分析，得到功率因数，具体为：
3.如权利要求2所述的电能计量方法，其特征在于，所述根据所述过零点位置、所述点差位置和采样频率，计算所述功率因数，具体为：
4.如权利要求2所述的电能计量方法，其特征在于，所述将所述正值采样点和所述负值采样点进行逐次逼近等分处理，确定过零点位置，具体为：
5.如权利要求4所述的电能计量方法，其特征在于，所述基于所述当前的第一等分位置进行过零点逼近判断处理，确定所述过零点位置，具体为：
6.如权利要求4所述的电能计量方法，其特征在于，所述基于所述当前的第二等分位置进行过零点逼近判断处理，确定所述过零点位置，具体为：
7.如权利要求1所述的电能计量方法，其特征在于，所述将所述平均功率进行潮流变换处理，获得累计电能量，具体为：
8.一种电能计量装置，其特征在于，包括：信号采样单元、功率因数分析单元、周波平均处理单元和潮流变换处理单元；
9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的电能计量方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的电能计量方法。
