一种计量部分与管理部分独立的电能表及其校验方法技术

本发明专利技术涉及一种计量部分与管理部分独立的电能表，包括计量控制模块和管理控制模块，所述计量控制模块，用于采集并计算电能数据，并将采集、计算后的电能数据发送给所述管理控制模块；所述管理控制模块，用于实现费率控制，并根据所述费率与接收到的所述电能数据计算出计费数据。本发明专利技术解决了现有技术中智能电能表管理功能需要不断提升，以及管理部分与计量部分相互影响的问题，克服现有通过更换电能表的方式来满足客户对电能表功能变更需求，解决了电能表更新成本大且升级过程繁琐的缺陷，同时增加了电能表的运行稳定性，计量部分数据的可靠性及可追溯性。

Metering part and management part independent electric energy meter and its calibration method

The invention relates to a part of the measure and management of independent power meter, including metering control module and management module, the metering control module is used for collecting and calculating electric energy data, and the collection and calculation of the electric energy data is transmitted to the control module; the control module for implementation of rate control, and according to the rate and the received power data to calculate the billing data. The invention solves the smart meter management functions need to constantly improve, and part of the management and measurement of component interaction, to overcome the existing by replacing the power meter to meet the customers on the electric energy meter function changing requirements, solve the electricity meter update cost and upgrade the defects of tedious procedures. At the same time, increase the operation stability of electric energy meter, and the reliability of measurement traceability data.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用电服务领域，具体涉及一种计量部分与管理部分独立的电能表及其校验方法。
技术介绍
电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。根据IR46标准要求，即国际法制计量组织发布的国际建议，作为计量器具的电能表如果在结构、程序上有变动，应重新进行型式评价，这就意味电能表程序不能任意进行在线远程升级。现有智能电能表的设计方案是将用于计量、存储、时钟、显示、计费、费控、通信、事件记录、远程升级等功能设计为一个整体，一旦后续功能需要变更，将必须重新置换电能表，造成极大的浪费。同时，将计量与管理部分内容整合为一体设计的电能表在管理部分软件或者硬件遭遇漏洞时会直接影响计量部分的准确性，导致电量无法追溯，容易引发电力纠纷。随着国家用电市场放开，未来电能计费方法存在多样化，不确定性的特点，使得管理部门固化要求与用户功能需求不断变化之间矛盾不断加深，因此，需要一款能够满足现状需要的电能表。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术，以便提供一种克服上述问题或至少部分地解决上述问题的一种计量部分与管理部分独立的电能表。根据本专利技术的一个方面，提供一种计量部分与管理部分独立的电能表，包括计量控制模块和管理控制模块，其特征在于：所述计量控制模块，用于采集并计算电能数据，并将采集、计算后的电能数据发送给所述管理控制模块；所述管理控制模块，用于实现费率控制，并根据所述费率与接收到的所述电能数据计算出计费数据。进一步的，所述电能数据包括正向有功电能、反向有功电能以及基础电能冻结时间，每个冻结点不大于5min，存储深度不少于1年。进一步的，所述计量控制模块进一步包括：计量MCU，用于控制所述计量控制模块中其他功能单元，并通过所述数据通信单元进行信息交互；采集计算单元，用于采集电能数据并对其进行计算，使用计量芯片直接采集电压与电流数据并根据采集到的电压、电流数据计算出电能；数据通信单元，用于将所述电能数据发送给所述管理控制模块，或用于所述电能数据的追溯及校核。进一步的，所述计量控制模块还包括时钟单元，用于为所述计量控制模块中带时标的电量存储提供时间基准，同时当所述管理控制模块的计时标准采用分段计时收费时，根据所述时钟单元切换不同时段的计费标准，所述管理控制模块根据所述计量控制模块的当前时间处理并存储费率和电能。进一步的，所述时钟单元采用可更换的时钟电池或超级电容进行供电。进一步的，所述计量控制模块还包括计量存储单元，用于实时存储所述采集计算单元产生的电能数据与所述时钟单元提供的时间所生成的带时标的电量。进一步的，所述管理控制模块进一步包括：费率计算单元，用于控制所述费率并根据所述接收到的电能数据计算出计费数据；以及当所述费率计算单元收到远程通信单元发来的更新操作请求时进行数据更新，对所述数据更新操作结束后，利用所述电能数据对所述计费数据进行校核；所述远程通信单元，用于实现所述管理控制模块与上下行通信终端和所述计量控制模块进行信息交互，以及当所述电能表功能需求变更时，接收所述通信终端发来的电能表数据更新操作，并发给所述管理MCU进行程序更新操作。进一步的，所述管理控制模块还包括计费存储单元，用于存储费率电能、电能表事件记录以及基础冻结数据。进一步的，所述管理控制模块还包括人机交互单元，用于进行数据或操作的液晶显示和/或语音提示。进一步的，所述计量控制模块与所述管理控制模块为各自独立的可插拔模块，二者通过可插拔通讯接口连接。进一步的，所述电能表还包括下述部件的一种或多种：插卡区，用于用户将购电卡插入插卡区；模块通信接口，用于抄读电能表电能、实时参数、事件记录以及冻结数据，实现设置电能表参数以及远程升级；加/解密模块，用于电能表通讯信息的加密或解密；跳闸灯，用于指示用户当前状态，当用户欠费时，继电器跳闸，继而跳闸指示灯点亮。根据本专利技术的另一方面，还提供一种智能电能表的检验方法，所述方法包括：读取如权利要求1‐12任一权利要求所述的电能表计量控制模块单位时间内的基础冻结电能Wi计算被测电能表用电量误差γi；其中，Wi为被测电能表的计量控制模块Tmin时间内单位时间ΔT的基础冻结电能，i＝1,2,3…(T‐1)，ΔW0为Tmin时间内标准表电能值单位时间ΔT内平均值，γ0为标准表已定系统误差；根据γi确定被测电能表基础冻结电能是否符合检验要求，当γi不超过预定误差，则被测电能表基础冻结电能符合检验要求，读取上述实施例中智能电能表的管理控制模块的费率电能；计算费率电能与基础冻结电能差值δ，δ＝(WT′-W0′)-(WT-W0)其中，WT′、W0′分别对应T时刻和起始时刻管理控制模块费率电能示值，WT、W0分别对应T时刻和起始时刻计量控制模块基础冻结电能示值；根据δ确定被测电能表费率电能是否符合检验要求，当δ不超过b×10-α，则被测电能表费率电能符合检验要求，其中，b为计度器倍率，α为计度器小数位数；根据费率电能和电能表当前运行费率时段表与阶梯表，计算出所述计费数据。本专利技术解决了现有技术中智能电能表管理功能需要不断提升，以及管理部分与计量部分相互影响的问题，克服现有通过更换电能表的方式来满足客户对电能表功能变更需求，解决了电能表更新成本大且升级过程繁琐的缺陷，同时增加了电能表的运行稳定性，计量部分数据的可靠性及可追溯性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种计量部分与管理部分独立的电能表的原理示意图。具体实施方式为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。根据本专利技术的一个方面，如图1所示，提供一种计量部分与管理部分独立的电能表，包括计量控制模块10和管理控制模块20，其中：计量控制模块10，用于采集并计算电能数据，并将采集、计算后的电能数据发送给管理控制模块20。比如，计量控制模块10可采用HT6019系列单片机。计量控制模块10提供的基础电能数据包括正向有功电能、反向有功电能以及基础电能冻结时间，每个冻结点不大于5min，存储深度不少于1年。具体的，计量控制模块10进一步包括：计量MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)15，用于控制计量控制模块中其他功能单元，并通过数据通信单元进行信息交互。采集计算单元11，用于采集电能数据并对其进行计算。采集计算单元11用计量芯片直接采集电压与电流数据并根据采集到的电压、电流数据计算出电能，计量芯片可采用ATT7026三相电能计量芯片。数据通信单元16，用于将电能数据发送给管理控制模块20，或用于电能数据的追溯及校核。进一步的，数据通信单元16还可以用于远程终端或通信终端通过其进行实时抄读采集计算单元11的电能数据，以方便远程终端或通信终端的核验或监督，当监管部门检验电能表或当用户对电能表所述计费数据有争议时，根据电能数据对管理控制模块20的计费数据进行校验，比如，可以抄读基础电能冻结数据，方便计量管理部门的监管以及对管理控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计量部分与管理部分独立的电能表，包括计量控制模块和管理控制模块，其特征在于：所述计量控制模块，用于采集并计算电能数据，并将采集、计算后的电能数据发送给所述管理控制模块；所述管理控制模块，用于实现费率控制，并根据所述费率与接收到的所述电能数据计算出计费数据。

【技术特征摘要】
1.一种计量部分与管理部分独立的电能表，包括计量控制模块和管理控制模块，其特征在于：所述计量控制模块，用于采集并计算电能数据，并将采集、计算后的电能数据发送给所述管理控制模块；所述管理控制模块，用于实现费率控制，并根据所述费率与接收到的所述电能数据计算出计费数据。2.根据权利要求1所述的一种计量部分与管理部分独立的电能表，其特征在于，所述电能数据包括正向有功电能、反向有功电能以及基础电能冻结时间，每个冻结点不大于5min，存储深度不少于1年。3.根据权利要求1所述的一种计量部分与管理部分独立的电能表，其特征在于，所述计量控制模块进一步包括：计量MCU，用于控制所述计量控制模块中其他功能单元，并通过所述数据通信单元进行信息交互；采集计算单元，用于采集电能数据并对其进行计算，使用计量芯片直接采集电压与电流数据并根据采集到的电压、电流数据计算出电能；数据通信单元，用于将所述电能数据发送给所述管理控制模块，或用于所述电能数据的追溯及校核。4.根据权利要求3所述的一种计量部分与管理部分独立的电能表，其特征在于：所述计量控制模块还包括时钟单元，用于为所述计量控制模块中带时标的电量存储提供时间基准，同时当所述管理控制模块的计时标准采用分段计时收费时，根据所述时钟单元切换不同时段的计费标准，所述管理控制模块根据所述计量控制模块的当前时间处理并存储费率和电能。5.根据权利要求4所述的一种计量部分与管理部分独立的电能表，其特征在于：所述时钟单元采用可更换的时钟电池或超级电容进行供电。6.根据权利要求4所述的一种计量部分与管理部分独立的电能表，其特征在于：所述计量控制模块还包括计量存储单元，用于实时存储所述采集计算单元产生的电能数据与所述时钟单元提供的时间所生成的带时标的电量。7.根据权利要求1所述的一种计量部分与管理部分独立的电能表，其特征在于，所述管理控制模块进一步包括：管理MCU，用于控制管理控制模块中其他功能单元，并同通信单元进行数据交互；费率计算单元，用于控制所述费率并根据所述接收到的电能数据计算出计费数据；以及当所述费率计算单元收到远程通信单元发来的更新操作请求时进行数据更新，对所述数据更新操作结束后，利用所述电能数据对所述计费数据进行校核；所述远程通信单元，用于实现所述管理控制模块与上下行通信终端和所述计量控制模块进行信息交互，以及当所述电能表功能需求变...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜波，姜洪浪，王爽，王晓东，段晓萌，赵婷，罗冉冉，左嘉，姬云涛，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11