一种智能电表的计量误差监测系统及其监测方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力设备领域，具体涉及一种智能电表的计量误差监测系统及其监测方法、装置。该计量误差监测系统与被测电表安装在同一个用电负荷节点，用于对被测电表的计量误差进行检测和校正；计量误差监测系统包括：通讯模块、标准信号生成模块、脉冲信号获取模块、数据处理模块、存储模块，以及判定模块。通讯模块用于与被测电表建立双向通讯连接。标准信号生成模块用于生成用电负荷节点在计量过程的标准脉冲信号。脉冲信号获取模块用于获取被测电表在计量过程生成的测量脉冲信号。数据处理模块计算信号误差值、误差特征值，以及绘制误差特征曲线。判定模块用于判定被测电表是否合格。本发明专利技术解决了现有电能表无法实现误差在线检测和校准的问题。测和校准的问题。测和校准的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电表的计量误差监测系统及其监测方法、装置


[0001]本专利技术属于电力设备领域，具体涉及一种智能电表的计量误差监测系统及其监测方法、装置。

技术介绍

[0002]电能表是客户用电的计量终端，是智能电网数据采集环节不可或缺的重要组成部分。现有的电力网络中普遍采用“一户一表、管电到户”的供电方式，因此用电网络的规模非常庞大，这不仅需要提高线路运行的稳定性，还需要提高计量设备的精度以及线路维护和故障排除的效率。
[0003]计量结果的准确性直接影响到电能交易的公平性，因此对电能表的计量误差进行检测核查和校正非常必要。电能表的校准过程需要准确获取电能表的计量误差，并将误差值写入到电能表的误差寄存器中，作为电能表自动校正的偏移值。这种传统的校准方法通常在电能表出厂前完成；而在电能表正常使用过程中，通常无法进行误差检测和校准。目前为了对使用中的电能表进行误差核验，有部分厂家实行的方法是在停电状态下比对被测智能电表的计量数据的误差；这种方法虽然能够准确得出智能电表的计量误差，但需要投入大量人力物力，且耗时较长，严重影响电网的正常运行。此外，现有的误差检测方法中，标准数据和测量数据往往无法实现完全同步，这也给误差检测的准确性带来挑战。

技术实现思路

[0004]为了解决现有电能表无法实现误差在线检测和校准的问题，本专利技术提供一种智能电表的计量误差监测系统及其监测方法、装置。
[0005]本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种智能电表的计量误差监测系统，该计量误差监测系统与被测电表安装在同一个用电负荷节点，用于对被测电表的计量误差进行检测和校正；计量误差监测系统包括：通讯模块、标准信号生成模块、脉冲信号获取模块、数据处理模块、存储模块，以及判定模块。
[0007]通讯模块用于与被测电表建立双向通讯连接。
[0008]标准信号生成模块用于根据自身的标准时钟生成用电负荷节点在计量过程的脉冲信号，定义该脉冲信号为标准脉冲信号。
[0009]脉冲信号获取模块用于获取被测电表在计量过程生成的脉冲信号，定义该脉冲信号为测量脉冲信号。
[0010]数据处理模块用于：(1)获取标准脉冲信号和测量脉冲信号，并按照生成时刻对各个脉冲信号进行排序，进而生成相应的标准脉冲信号序列表和测量脉冲信号序列表。(2)将标准脉冲信号序列表和测量脉冲序列表中对应时刻的脉冲信号的脉冲时长作差得到信号误差值；并将信号误差值发送到被测电表作为被测电表的修正信号。(3)计算每个时刻的信号误差值的绝对值与上一时刻的标准脉冲信号的脉冲时长的比值，记为误差特征值。(4)根据误差特征值绘制误差特征曲线。
[0011]存储模块用于存储标准脉冲信号、测量脉冲信号、数据处理模块计算过程的中间值和处理结果。
[0012]判定模块用于获取数据处理模块的处理结果，然后判定在一个预设周期内被测电表的计量结果对应的误差特征曲线是否收敛：是则判定被测电表的计量误差合格；否则判定被测电表的计量误差不合格。
[0013]作为本专利技术进一步的改进，各个时刻的信号误差值r
i
的计算公式如下：
[0014]r
i
＝t
i
‑
t
i
′
；
[0015]上式中，t
i
表示当前时刻下测量脉冲信号的信号时长，t
i
′
表示当前时刻下标准脉冲信号的信号时长；其中，i表示对应的时刻标记。
[0016]作为本专利技术进一步的改进，各个时刻的误差特征值ξ
i
的计算公式如下：
[0017][0018]上式中，t
i
′
‑1表示上一时刻对应的标准脉冲信号的信号时长。
[0019]作为本专利技术进一步的改进，计量误差监测系统与被测电表通信连接，脉冲信号获取模块获取被测电表的时钟控制单元在各个时刻发送的计量脉冲信号；数据处理模块将计算出的各个时刻的信号误差值和误差特征值发送到被测电表。
[0020]作为本专利技术进一步的改进，标准信号生成模块为一个校准后的测量模块，标准信号生成模块中的生成每个标准脉冲信号作为被测电表生成的测量脉冲信号的基准信号；被测电表在接收到数据处理模块计算出的每个时刻的信号误差值之后，以信号误差值作为偏移值对被测电表的时钟信号进行校准。
[0021]作为本专利技术进一步的改进，被测电表在获取各个时刻的信号误差值和误差特征值后，判断当前时刻的误差特征值ξ
i
与上一时刻的误差特征值ξ
i
‑1的关系，并根据二者的关系作出如下判断：
[0022](1)当ξ
i
≤ξ
i
‑1时，以当前时刻的信号误差值r
i
作为被测电表进行时钟校准的偏移值；
[0023](2)当ξ
i
＞ξ
i
‑1时，以上一时刻的信号误差值r
i
‑1作为被测电表进行时钟校准的偏移值。
[0024]作为本专利技术进一步的改进，数据处理模块在计算出各个时刻对应的信号误差值时，首先判断当前时刻的信号误差值的绝对值|r
i
|是否大于预设的误差阈值r0，是则将信号误差值r
i
发送到被测电表作为被测电表的修正信号，由被测电表以修正信号的值作为误差修正的偏移值对自身进行误差校正；否则不发送修正信号，被测电表在当前时刻的的误差修正的偏移值为0。
[0025]作为本专利技术进一步的改进，计量误差监测系统还包括一个输出模块，输出模块包括指示灯，和/或扬声器，和/或显示组件；输出模块用于通过图像显示、语音播放、指示灯亮灭中的一种或任意多种方式输出判定模块的判定结果。
[0026]一种智能电表的计量误差监测方法，前述智能电表的计量误差监测系统采用该计量误差监测方法对被测电表进行计量误差检测和校正，并在校正周期结束后输出被测电表的检测结论；该计量误差监测方法包括如下步骤：
[0027]S1：在一个检测周期内，获取被测电表计量某个用电负荷节点时的产生的脉冲信号，定义该脉冲信号为测量脉冲信号。
[0028]S2：在一个检测周期内，获取一个标准计量模块计量相应用电负荷节点时产生的脉冲信号，定义该脉冲信号为标准脉冲信号。
[0029]S3：生成测量脉冲信号和标准脉冲信号构成的脉冲序列，分别为测量脉冲信号序列和标准脉冲信号序列。
[0030]S4：计算当前时刻下被测电表的信号误差值r
i
，计算公式如下：
[0031]r
i
＝t
i
‑
t
′
i
[0032]上式中，t
i
表示当前时刻下测量脉冲信号的信号时长，t
′
i
表示当前时刻下标准脉冲信号的信号时长；其中，i表示对应的时刻标记。
[0033]S5：计算各个时刻下被测电表的误差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能电表的计量误差监测系统，其特征在于，所述计量误差监测系统与被测电表安装在同一个用电负荷节点，用于对被测电表的计量误差进行检测和校正；所述计量误差监测系统包括：通讯模块，其用于与被测电表建立双向通讯连接；标准信号生成模块，其用于根据自身的标准时钟生成用电负荷节点在计量过程的脉冲信号，定义该脉冲信号为标准脉冲信号；脉冲信号获取模块，其用于获取被测电表在计量过程生成的脉冲信号，定义该脉冲信号为测量脉冲信号；数据处理模块，其用于：(1)获取所述标准脉冲信号和测量脉冲信号，并按照生成时刻对各个脉冲信号进行排序，进而生成一个标准脉冲信号序列表和一个测量脉冲信号序列表；(2)将所述标准脉冲信号序列表和所述测量脉冲序列表中对应时刻的脉冲信号的脉冲时长作差得到信号误差值；并将所述信号误差值发送到被测电表作为所述被测电表的修正信号；(3)计算每个时刻的信号误差值的绝对值与上一时刻的标准脉冲信号的脉冲时长的比值，记为误差特征值；(4)根据所述误差特征值绘制误差特征曲线；存储模块，其用于存储所述标准脉冲信号、测量脉冲信号、所述数据处理模块计算过程的中间值和处理结果；以及判定模块，其用于获取所述数据处理模块的处理结果，然后判定在一个预设周期内被测电表的计量结果对应的误差特征曲线是否收敛：是则判定所述被测电表的计量误差合格；否则判定所述被测电表的计量误差不合格。2.如权利要求1所述的智能电表的计量误差监测系统，其特征在于：各个时刻的信号误差值r
i
的计算公式如下：r
i
＝t
i
‑
t
′
i
；上式中，t
i
表示当前时刻下测量脉冲信号的信号时长，t
′
i
表示当前时刻下标准脉冲信号的信号时长；其中，i表示对应的时刻标记。3.如权利要求2所述的智能电表的计量误差监测系统，其特征在于：各个时刻的误差特征值ξ
i
的计算公式如下：上式中，t
′
i
‑1表示上一时刻对应的标准脉冲信号的信号时长。4.如权利要求1所述的智能电表的计量误差监测系统，其特征在于：所述计量误差监测系统与被测电表通信连接，脉冲信号获取模块获取被测电表的时钟控制单元在各个时刻发送的计量脉冲信号；所述数据处理模块将计算出的各个时刻的信号误差值和误差特征值发送到被测电表。5.如权利要求1所述的智能电表的计量误差监测系统，其特征在于：标准信号生成模块为一个校准后的测量模块，所述标准信号生成模块中的生成每个标准脉冲信号作为被测电表生成的测量脉冲信号的基准信号；被测电表在接收到所述数据处理模块计算出的每个时刻的信号误差值之后，以所述信号误差值作为偏移值对被测电表的时钟信号进行校准。6.如权利要求5所述的智能电表的计量误差监测系统，其特征在于：被测电表在获取各
个时刻的信号误差值和误差特征值后，判断当前时刻的误差特征值ξ
i
与上一时刻的误差特征值ξ
i
‑1的关系，并根据二者的关系作出如下判断：(1)当ξ
i
≤ξ
i
‑1时，确定当前时刻的信号误差值r
i
作为被测电表进行时钟校准的偏移值；(2)当ξ
i
＞ξ
i
‑1时，确定上一时刻的信号误差值r
i
‑1作为被测电表...

【专利技术属性】
技术研发人员：左勇，范君，赖志强，刘毅，张赢，朱若兰，许金宇，于添灏，李琦，吴戈，
申请(专利权)人：安徽南瑞中天电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：