本节将简要介绍用于计算电压、电流、功率和电能的公式。如前文所述，电压和电流样本以 7812.5Hz 的采样率采集。在大约 10 或 12 个周期帧中采集的所有样本都将保留下来，用于计算每个相位的电压和电流 RMS 值。

RMS、过压偏差和欠压偏差值通过以下公式计算得出：

其中

• ph = 计算过程中的 V-I 映射 [即 V-I_A (= 1)、V-I_B (= 2) 和 V-I_C (= 3)]
• V_ph(n) = 在采样时刻 n 获取的电压样本
• V_offset,ph = 偏移量，用于消减电压转换器中加性高斯白噪声的影响。此项以 mV 为单位。
• V_Nom = 设计定义的标称电压
• I_ph(n) = 在采样时刻 n 获取的每个电流样本
• I_offset,ph = 偏移量，用于消减电流转换器中加性高斯白噪声的影响。此项以 µA 为单位。
• Sample count = 当前帧内的样本数
• K_v,ph = 电压的比例因数
• K_i,ph = 电流的比例因数

可计算一帧有功和无功电能样本的功率和电能。这些样本经过相位校正并传递到前台进程，前台进程使用样本数量（样本计数）通过以下公式计算相位有功功率和无功功率：

其中

• V_90,ph(n) = 在采样时刻“n”获取的电压样本（相移 90°）
• K_ACT,ph = 有功功率的比例因数
• K_REACT,ph = 无功功率的比例因子
• P_{ACT_offset,ph} = 偏移量，用于从其他电流中消减串扰对有功功率测量的影响
• P_{REACT_offset,ph} = 偏移量，用于从其他电流中消减串扰对无功功率测量的影响

对于无功电能，使用 90° 相移方法的原因有两个：

1. 这种方法可以准确测量很小电流的无功功率。
2. 这种方法符合 IEC 和 ANSI 标准规定的测量方法。

计算出的市电频率用于计算 90 度相移的电压样本。由于市电频率会发生变化，首先要准确测量市电频率以相应地对电压样本进行相移。

为了获得精确的 90° 相移，需要在两个样本之间使用插值。对于这两个样本，应使用在最近电压样本之前略大于和略小于 90 度的电压样本。此应用的相移实现由整数部分和小数部分组成。整数部分是通过提供 N 个样本的延迟来实现的。小数部分由一个单抽头 FIR 滤波器实现。在测试软件中，一个查找表提供用于创建分数延迟的滤波器系数。

使用计算出的功率，可通过以下公式计算电能：

计算出的电能随后累积到缓冲区中。这些缓冲区存储自系统复位以来消耗的电能总量。这些电能不同于用来积累电能以输出电能脉冲的工作变量。有三组缓冲区可供使用：每个 V-I 映射有一组。在每组缓冲区内将累积以下电能：

1. 有功输入电能（有功功率 ≥ 0 时的有功电能）
2. 有功输出电能（有功功率 < 0 时的有功电能）
3. 基波有功输入电能（基波有功功率 ≥ 0 时的基波有功电能）
4. 基波有功输出电能（基波有功功率 < 0 时的基波有功电能）
5. 无功正交 I 电能（无功功率 ≥ 0 且有功功率 ≥ 0 时的无功电能；电感性负载）
6. 无功正交 II 电能（无功功率 ≥ 0 且有功功率 < 0 时的无功电能；电容式发生器）
7. 无功正交 III 电能（无功功率 < 0 且有功功率 < 0 时的无功电能；电感式发生器）
8. 无功正交 IV 电能（无功功率 < 0 且有功功率 ≥ 0 时的无功电能；电容性负载）
9. 视在输入电能（有功功率 ≥ 0 时的视在电能）
10. 视在输出电能（有功功率 < 0 时的视在电能）

后台进程还根据每个市电周期的样本数计算频率。然后，前台进程使用方程式 14 将这种每个市电周期的样本数转换为赫兹频率：

计算出有功功率和视在功率后，需要计算功率因数的绝对值。在系统功率因数的内部表示中，正功率因数对应于电容性负载，而负功率因数对应于电感性负载。功率因数内部表示的符号取决于电流是超前还是滞后电压，而这是在后台进程中决定的。因此，可使用方程式 15 计算功率因数的内部表示：