CN105446122A - 电能表时钟校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电能表时钟校准方法，包括召测目标电能表的时钟，得到目标电能表与GPS标准时钟数值的时钟偏差值；将目标电能表归类；主站对目标电能表的时钟进行粗略校准，使时钟偏差值在5分钟以内；对已经粗略校准后的目标电能表进行时钟校准，消除时钟偏差。本发明通过对目标电能表的时钟与GPS标准时钟对比获取时钟偏差值，并根据时钟偏差值和国网规范，采用分段校正的方法，将目标电能表的时钟偏差值校正到1分钟以内，再依据现有技术将目标电能表的时钟一次性校准。本发明通过分段校准的方法对目标电能表进行时钟校准，全过程自动化，无需人工干预，而且校准精度高，能够同时对主站下的所有电能表进行时钟校准，校准效率极高。

Description

电能表时钟校准方法

技术领域

本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种电能表时钟校准方法。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人民生活水平的极大提高，电能已经成为人们日常生活以及工厂、企业等单位不可或缺的能源之一。由于人们生活水平的提高和国家经济的发展，人们逐步开始追求更加舒适的日常生活和办公体验，工厂、企业等单位的生产力度也逐步加大，这些因素都导致了我国用电量的极大攀升。

我国虽然在发展火电建设的同时，极力的发展核电、水电和风电等清洁能源，但是发电厂建设的速度还是相对稍慢于用电负荷增加的速度，这种情况将导致在特殊时期，如炎热的夏季，或者寒冷的冬季等时期，我国依旧存在电力供应不足的情况，同时电力负荷消耗在一天中有存在一个峰-谷曲线，用电负荷在白天直到晚上8点左右，一直处于较高峰值，而在晚上10点至第二天7点左右，用电负荷处于较低水平。为了缓解电力供应不足的情况，极力保证居民生活用电，同时也不影响企业、单位等用电大户的生产用电，我国推出了分时段用电的计费策略，对于厂矿企业、大型用电单位等用户以及居民，通过用电高峰时高电价、用电低谷时低电价的价格杠杆措施，引导部分大型工矿用电企业错峰运行用电：不在或者少在白天或者用电高峰时期大量用电，并引导该类企业在晚上等用电低谷时用电，一来可以保证该类企业的生产，二来可以给该类企业一定的成本减少，三来也减少了电网“调峰填谷”的电网调度、调节的压力。

通过“错时错峰、差异电价”的用电调节的策略，电网部门逐步引导各类型用户分时、分段用电，保证用户的用电。但是，该类用电策略所带来的一个问题便是：用户电能计量表的时钟必须准确，一旦电能计量表时钟不准，则可能导致原本应为低电价的电量在实际中却采用的高电价进行收费。

但是，目前针对湖南电网部分变电站运行中的电能表时钟进行现场检查发现，目前电能表时钟偏差问题较为普遍，据初步估算：超过30％的电能表存在2～5min的时钟误差；8％～10％的电能表存在5～10min的时钟误差；约有5％的电能表存在30min以上的时钟误差。由于电能表时钟误差带来的计费误差，随着客户技术知识和法律意识的增强，与客户纠纷时有发生，严重的还要被电力客户投诉、媒体曝光，甚至法律诉讼。另外，部分公众对安装智能电能表后存在“电费增加”的质疑，客户和企业在认知信息上不对称造成的误解固然是主要原因，但电能表时钟误差带来的负面影响更不容忽视。

目前电能表的时钟校准，由于现有电能表的技术规范和电力系统的对时安全要求，当且仅当主站发送给目标电能表的标准时钟与目标电能表自身的时钟差值在5分钟之内(包含5分钟)，目标电能表才会接受时钟修正操作，仅允许每天自动修正时钟一次；一旦主站发送给目标电能表的标准时钟与目标电能表自身的时钟差值大于5分钟，则目标电能表不会执行对时命令并反馈校时失败信息给主站，主站将会报警，提醒进行人工时钟校对。此时需要人工将目标电能表取回，换上临时电能表，利用专用设备对目标电能表进行校准后，再将校准后的目标电能表替换临时电能表，以完成电能表的时钟校准。目前时钟校准的方法明显存在工作量大，校准效率极低，校准过程极其复杂等缺点，该方法完全无法适应现阶段的电能表时钟校准工作要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速纠正电能表时钟误差，无需人为进行干预，自动完成的电能表时钟校准方法。

本发明提供的这种电能表时钟校准方法，包括如下步骤：

S1.通讯主站召测该主站下待修正的目标电能表的时钟，获取目标电能表的时钟数值和GPS标准时钟数值的差值，得到目标电能表的时钟偏差值；

S2.根据步骤S1得到的目标电能表的时钟偏差值，将目标电能表根据以下特征进行归类：

Ⅰ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值为大于等于0分钟且小于1分钟；

Ⅱ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值大于等于1分钟且小于5分钟；

Ⅲ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值大于等于5分钟；

S3.针对步骤S2得到的目标电能表的归类，主站对目标电能表的时钟进行粗略校准：

1)若目标电能表为Ⅰ类待校准电能表，则主站对目标电能表不进行粗略校准；

2)若目标电能表为Ⅱ类待校准电能表，则主站对目标电能表直接进行一次粗略校准，将目标电能表的时钟偏差值校准为大于等于0分钟且小于1分钟；

3)若目标电能表为Ⅲ类待校准电能表，则采用如下步骤进行粗略校准：

步骤①.主站根据目标电能表的时钟偏差值N，采用如下算式计算校准次数M：

式中为向上取整运算，X为电能表每天校准的时钟，X≤5；

步骤②.主站根据GPS标准时钟，每一天均采用下式计算修正标准时间T一次，并将修正标准时间发送目标电能表，目标电能表将根据接收到的修正标准时间自动修正自身的时钟：

T＝T_sta±(M-1)*X

式中±号的取值为：若目标电能表的时钟比标准时钟大，则取+；若目标电能表的时钟比标准时钟大，则取-；

步骤③.重复步骤①和步骤②直至目标电能表的时钟偏差值N小于等于5分钟；

S4.针对步骤S3得到的已经粗略校准后的目标电能表，主站直接将目标电能表的时钟校准，消除时钟偏差。

所述的电能表时钟校准方法，还包括如下步骤：

S5.重复步骤S1～S4，完成主站范围内所有目标电能表的时钟校准。

所述的电能表时钟校准方法，还包括如下步骤：

S6.主站定期或不定期重复步骤S1～S5，保证主站范围内所有电能表的时钟为标准时钟。

步骤S3～S5所述的时钟校准，为在每日除开零点和整点的时刻附近进行校准。

步骤S1所述的召测该主站下待修正的目标电能表的时钟，为召测主站范围内的所有电能表的时钟。

本发明提供的这种电能表时钟校准方法，通过对目标电能表的时钟召测获取目标电能表的时间，再与GPS标准时钟对比获取时钟偏差值，并根据时钟偏差值和国网规范，采用分段校正的方法，将目标电能表与标准时钟的时钟偏差校正到5分钟以内，再依据现有技术将目标电能表的时钟一次性校准。本发明通过分段校准的方法对目标电能表进行时钟校准，全过程自动化，无需人工干预，而且校准精度高。此外，本发明能够同时对主站下的所有电能表进行时钟校准，校准效率极高。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的方法流程图：本发明提供的这种电能表时钟校准方法，包括如下步骤：

S1.通讯主站召测该主站下待修正的目标电能表的时钟，获取目标电能表的时钟数值和GPS标准时钟数值的差值，得到目标电能表的时钟偏差值；

所述目标电能表的时钟偏差值，主要来源于电能表的时钟基频(如晶振)的偏差：如设计为32768Hz的时钟基频实测为32767Hz，则误差为(32767-32768)/32768×3600×24＝-2.64秒/天；

S2.根据步骤S1得到的目标电能表的时钟偏差值，将目标电能表根据以下特征进行归类：

Ⅰ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值为大于等于0分钟且小于1分钟；

Ⅱ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值大于等于1分钟且小于5分钟；

Ⅲ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值大于等于5分钟；

S3.针对步骤S2得到的目标电能表的归类，主站对目标电能表的时钟进行粗略校准：

1)若目标电能表为Ⅰ类待校准电能表，则主站对目标电能表不进行粗略校准；

2)若目标电能表为Ⅱ类待校准电能表，则主站对目标电能表直接进行一次粗略校准，将目标电能表的时钟偏差值校准为大于等于0分钟且小于1分钟；

3)若目标电能表为Ⅲ类待校准电能表，则采用如下步骤进行粗略校准：

步骤①.主站根据目标电能表的时钟偏差值N，采用如下算式计算校准次数M：

式中为向上取整运算，X为电能表每天校准的时钟，X≤5；

步骤②.主站根据GPS标准时钟，每一天均采用下式计算修正标准时间T，并将修正标准时间发送目标电能表，目标电能表将根据接收到的修正标准时间自动修正自身的时钟：

T＝T_sta±(M-1)*X

式中±号的取值为：若目标电能表的时钟比标准时钟大，则取+；若目标电能表的时钟比标准时钟大，则取-；

步骤③.重复步骤①和步骤②直至目标电能表的时钟偏差值N小于等于5分钟；

由于现有电能表的技术规范和电力系统的安全对时要求，当且仅当主站发送给目标电能表的标准时钟与目标电能表自身的时钟差值在5分钟之内(包含5分钟)，目标电能表才会接受时钟修正操作，且每天只能修正时钟一次；一旦主站发送给目标电能表的标准时钟与目标电能表自身的时钟差值大于5分钟，则目标电能表不会执行对时命令并反馈校时失败信息给主站，主站将会报警，提醒进行人工时钟校对，而不会自动修正自身的时钟。

因此，本发明一旦发现目标电能表的时钟与标准时钟的差值大于5分钟，则利用电能表现有的技术特点，每天自动计算一个虚拟的修正标准时间T，该修正标准时间T与当天目标电能表自身时钟的差值保证在5分钟以内(包含5分钟)，并将该虚拟的修正标准时间T发送给目标电能表，直至目标电能表的时钟与标准时钟的差值在5分钟以内(包含5分钟)。同时，由于目标电能表每天都能够接收到主站发送的虚拟的修正标准时间，且该虚拟的修正标准时间与目标电能表自身的时钟差值都在5分钟以内(包含5分钟)，因此目标电能表每天都会将自身时钟往标准时钟调整5分钟，直至目标电能表的时钟与标准时钟的差值在5分钟以内(包含5分钟)。

S4.针对步骤S3得到的已经粗略校准后的目标电能表，主站直接将目标电能表的时钟校准，消除时钟偏差。

S5.重复步骤S1～S4，完成主站范围内所有目标电能表的时钟校准。

S6.主站定期或不定期重复步骤S1～S5，保证主站范围内所有电能表的时钟为标准时钟。

所述的时钟校准，为在每日除开零点和整点的时刻附近进行校准。

步骤S1所述的召测该主站下待修正的目标电能表的时钟，为召测主站范围内的所有电能表的时钟。

Claims (5)

1.一种电能表时钟校准方法，包括如下步骤：

S1.通讯主站召测该主站下待修正的目标电能表的时钟，获取目标电能表的时钟数值和GPS标准时钟数值T_sta的差值，得到目标电能表的时钟偏差值N；

S2.根据步骤S1得到的目标电能表的时钟偏差值，将目标电能表根据以下特征进行归类：

Ⅰ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值为大于等于0分钟且小于1分钟；

Ⅱ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值大于等于1分钟且小于5分钟；

Ⅲ类待校准电能表：目标电能表的时钟偏差值大于等于5分钟；

S3.针对步骤S2得到的目标电能表的归类，主站对目标电能表的时钟进行粗略校准：

1)若目标电能表为Ⅰ类待校准电能表，则主站对目标电能表不进行粗略校准；

2)若目标电能表为Ⅱ类待校准电能表，则主站对目标电能表直接进行一次粗略校准，将目标电能表的时钟偏差值校准为大于等于0分钟且小于1分钟；

3)若目标电能表为Ⅲ类待校准电能表，则采用如下步骤进行粗略校准：

步骤①.主站根据目标电能表的时钟偏差值N，采用如下算式计算校准次数M：

式中为向上取整运算，X为电能表每天校准的时钟，X≤5；

步骤②.主站根据GPS标准时钟，每一天均采用下式计算修正标准时间T一次，并将修正标准时间发送目标电能表，目标电能表将根据接收到的修正标准时间自动修正自身的时钟：

T＝T_sta±(M-1)*X

式中±号的取值为：若目标电能表的时钟比标准时钟大，则取+；若目标电能表的时钟比标准时钟大，则取-；

步骤③.重复步骤①和步骤②直至目标电能表的时钟偏差值N小于等于5分钟；

S4.针对步骤S3得到的已经粗略校准后的目标电能表，主站直接将目标电能表的时钟校准，消除时钟偏差。

2.根据权利要求1所述的电能表时钟校准方法，其特征在于还包括如下步骤：

S5.重复步骤S1～S4，完成主站范围内所有目标电能表的时钟校准。

3.根据权利要求2所述的电能表时钟校准方法，其特征在于还包括如下步骤：

S6.主站定期或不定期重复步骤S1～S5，保证主站范围内所有电能表的时钟为标准时钟。

4.根据权利要求12所述的电能表时钟校准方法，其特征在于步骤S3～S5所述的时钟校准，为在每日除开零点和整点的时刻进行校准。

5.根据权利要求1～4之一所述的电能表时钟校准方法，其特征在于步骤S1所述的召测该主站下待修正的目标电能表的时钟，为召测主站范围内的所有电能表的时钟。