一种实时双向电能独立计量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种实时双向电能独立计量系统，包括电压测量模块、电流测量模块、电能计量芯片、双向电能计数器电路、计量处理器以及通信模块，电能计量芯片在输出功率脉冲的同时输出功率方向指示，双向电能计数器电路能够识别功率方向指示并对正反向功率脉冲分别进行计数，计量处理器实时独立地获取并累积正反向电能，并将定时直接读取电能计量芯片输出的反向功率与接收到的主站参考值比较，发现异常情况时会及时报警。本发明专利技术能够实时独立计量用户与电网之间的正向、反向电能及正反向总电能的累积，同时可以通过对反向功率的监测，发现异常，及时提醒相关人员进行疑似骗取国家新能源发电补贴事件的监察。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种实时双向电能独立计量系统，包括电压测量模块、电流测量模块、电能计量芯片、双向电能计数器电路、计量处理器以及通信模块，电能计量芯片在输出功率脉冲的同时输出功率方向指示，双向电能计数器电路能够识别功率方向指示并对正反向功率脉冲分别进行计数，计量处理器实时独立地获取并累积正反向电能，并将定时直接读取电能计量芯片输出的反向功率与接收到的主站参考值比较，发现异常情况时会及时报警。本专利技术能够实时独立计量用户与电网之间的正向、反向电能及正反向总电能的累积，同时可以通过对反向功率的监测，发现异常，及时提醒相关人员进行疑似骗取国家新能源发电补贴事件的监察。【专利说明】-种实时双向电能独立计量系统
本专利技术属于电能计量
，具体讲涉及一种实时双向电能独立计量系统。
技术介绍
可再生能源分布式发电技术是近年来智能电网
中最具有应用前景的技 术创新成果之一，被认为是解决目前能源危机，环境困局的有效途径。采用可再生能源分布 式发电与传统的电网供电相结合的供电模式得到了普遍的认可和推广。需要指出的是，在 可再生能源分布式发电与电网供电相结合的供电模式中，电能在电网与用户之间的流动并 不是单向的。用户既可能通过电网向其补充供电，又可能给电网反馈电能，反馈的电能还可 W得到国家的新能源发电补贴。该就需要一种能够实现双向电能实时独立计量的计量系统 及方法。 传统的电能计量系统仅仅能够实现电能从电网流向用户的单方向计量，而目前已 公开的智能电能计量技术方案中，计量芯片通常只采用脉冲输出，电能累积只有一个计数 器，累积的电能可W是正向、反向或者正反向的代数和，无法独立地计量正向、反向电能。如 国内已公开的专利技术专利CN 102200544A提出了一种可实现双向计量的智能电表的总电量 累加方法，能够实现正反向总电量的累加和各种费率下正反向总电量的累加，但无法实现 正反向电能的独立计量，在售用电资费结算时，也就无法对用户反馈上网的电量进行结算 和补贴。不能满足可再生能源分布式发电技术的发展与实用推广的需要。再如国内已公开 的专利技术专利CN 103364631A提出了一种高压用户光伏发电电能计量系统及其方法，其提到 了所使用的电能计量表为双向电能计量表，但是并没有给出双向电能计量表的专利技术方案W 及【具体实施方式】，该些都显然不能满足可再生能源分布式发电技术的进一步发展与实用推 广的需要。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种位于配置有分布式新 能源发电设施的用户与电网之间，能够实时独立计量用户与电网之间的正向、反向电能及 正反向总电能的累积，同时可W通过对反向功率的监测，发现异常，及时提醒相关人员进行 疑似骗取国家新能源发电补贴事件的监察的实时双向电能独立计量的系统。 本专利技术的目的是采用如下技术方案实现的： 一种实时双向电能独立计量系统，其特征在于，包括电压测量模块、电流测量模块、电 能计量芯片、双向电能计数器电路、电能计量处理器和通信模块； 所述电压测量模块通过电压互感器将电网电压转化为低电压信号，再经过抗混叠低通 滤波器，提供给电能计量芯片的电压通道，用W进行功率计量； 所述电流测量模块通过电流互感器及串联采样电阻将电网与用户之间的电流转化为 低电压信号，再经过抗混叠低通滤波器，提供给电能计量芯片的电流通道，用W进行功率计 量； 所述电能计量芯片是双向电能功率计量芯片，在输出电能脉冲的同时，输出电能功率 方向标志位； 所述双向电能计数器电路由两个独立的正向及反向电能计数器组成，两个独立的正向 及反向计数器均通过逻辑电路由计量芯片输出的功率方向标志位使能； 所述电能计量处理器，读取电能计数器的进位脉冲输出，完成正、反向电能的换算及累 积，在需要精确实时计量正、反向电量时，直接读取双向电能计数器的当前计数数值，同时 对计数器清零，经电能换算后，分别与前一次电能累积值相加，得到精确的正反向电能，同 时计算得到正反向电能的代数和W及绝对值和； 所述通信模块用于将电能计量处理器采集处理的电能电量信息传送至主站W及接收 主站下达的指令和反向功率参考值。 进一步的，所述低通滤波器的截止频率小于或等于电能计量芯片电流通道AD采 样频率的一半。 进一步的，所述电能计量芯片中，输出0-1高低电平功率方向标志位，其中之一代 表电网向用户供电的正向电能，另外一个则用于代表用户向电网反馈的反向电能，同时实 时计量并输出所测正向或反向功率的瞬时值。 进一步的，当电能计量芯片输出的功率方向标志位表示正向功率时，正向电能计 数器工作，计数电能计量芯片输出的电能脉冲；当电能计量芯片输出的功率方向标志位表 示反向功率时，反向电能计数器工作，计数电能计量芯片输出的电能脉冲。 进一步的，每隔一段时间，电能计量处理器将读取一次电能计量芯片输出的功率 方向标志位，当电能计量芯片正输出反向的功率脉冲时，电能计量处理器将读取电能计量 芯片所计量的反向功率瞬时值，并将该值与接收到的主站下达的反向功率参考值比较，若 其大于参考值，则通过通信模块向主站发出报警提示。 进一步的，所述电能计量处理器读取电能计数器的进位脉冲的时间间隔为5-60 砂。 进一步的，所述通信模块接收主站下发的反向功率参考值的时间间隔为5-30分 钟。 进一步的，所述通信模块的传输模块及通道采用光纤、GPRS、电力载波、RS 485。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果为： 本专利技术可W实现电网与用户之间实时双向电能的独立计量，在含有新能源分布式发电 的智能电网应用中，在计量电网供给用户的电能的同时，计量用户向电网反馈的电能，解决 了现有技术只能计量电网到用户的正向电能或者反向电能或者正向反向的电能总量代数 和的问题； 在含有新能源分布式发电的智能电网中，本专利技术为用单一设备同时完成用户用电资费 结算，国家新能源发电上网补贴结算，提供了可靠，便捷，并不明显增加现有电能计量设备 投资成本的技术解决方案； 本专利技术在完成实时双向电能独立计量的同时，可W有效减少或避免利用不正当手段骗 取国家新能源发电补贴的事件发生。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术应用结构图； 图2是本专利技术内部结构原理图； 图3是本专利技术电能计量计数器电路的原理图。 【具体实施方式】 下面结合附图W及实施方式对本专利技术进行进一步的描述： 如图1所示，本专利技术提供一种实时双向电能独立计量系统，连接于电网和用户之间，用 户侧不仅配置有常规的用电负荷，还配置有分布式新能源发电装置； 如图2所示，本专利技术具体包括电压测量模块1、电流测量模块2、电能计量芯片3、双向电 能计数器电路4、计量处理器5、通信模块6。其中， 电压测量模块1通过其内的电压互感器将电网与用户之间连接处的电压转化为低电 压信号，电压互感器二次侧输出电压峰峰值应满足计量芯片电压通道的输入限制及测量精 度需要，该信号经过抗混叠低通滤波器，提供给电能计量芯片的电压通道，优选的，低通滤 波器的截止频率应小于或等于电能计量芯片电压通道AD采样频率的一半； 电流测量模块2通过电流互感器及串联采样电阻将电网与用户之间的电流转化为低 电压信号，该电压信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时双向电能独立计量系统，其特征在于，包括电压测量模块、电流测量模块、电能计量芯片、双向电能计数器电路、计量处理器和通信模块；所述电压测量模块通过电压互感器将电网电压转化为低电压信号，再经过抗混叠低通滤波器，提供给电能计量芯片的电压通道，用以进行功率计量；所述电流测量模块通过电流互感器及串联采样电阻将电网与用户之间的电流转化为低电压信号，再经过抗混叠低通滤波器，提供给电能计量芯片的电流通道，用以进行功率计量；所述电能计量芯片是双向电能功率计量芯片，在输出电能脉冲的同时，输出电能功率方向标志位；所述双向电能计数器电路由两个独立的正向及反向电能计数器组成，两个独立的正向及反向计数器均通过逻辑电路由计量芯片输出的功率方向标志位使能；所述电能计量处理器，读取电能计数器的进位脉冲输出，完成正、反向电能的换算及累积，在需要精确实时计量正、反向电量时，直接读取双向电能计数器的当前计数数值，同时对计数器清零，经电能换算后，分别与前一次电能累积值相加，得到精确的正反向电能，同时计算得到正反向电能的代数和以及绝对值和；所述通信模块用于将计量处理器采集处理的电能电量信息传送至主站以及接收主站下达的指令和反向功率参考值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，郭晓斌，许爱东，雷金勇，黄焘，彭勇刚，蔡宏达，史哲，胡辉勇，韦巍，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：广东;44