CN105894396B - 电能计量装置的计量数据存储方法 - Google Patents

电能计量装置的计量数据存储方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电能计量装置的计量数据存储方法，包括采用三类存储器进行数据存储的步骤；将计量数据根据数据操作频率进行分类的步骤；根据数据与电能核算的相关度、操作频率以及存储器的特性的相关性，采用层次分析法对数据进行建模而得到数据的存储介质的步骤。本发明采用三种存储器进行存储，兼顾了数据的安全性和电能表的成本；采用层次分析法对数据的存储介质进行判断，能够对电能计量数据进行高效、可靠的存储；采用数据仲裁机制在计量数据发生错误时保证电能计量数据的客观性和准确性；本发明方法能够保证计量数据安全和稳定，使得对电能计量数据的监测、管理、保存、使用更加准确、快速、有效，确保准确性、公正性和客观性。

Description

电能计量装置的计量数据存储方法
技术领域
本发明具体涉及一种电能计量装置的计量数据存储方法。
背景技术
电力系统中关口是指厂网之间、区域性电网之间电力设备资产和经营管理范围的分界处。关口电能计量装置是衡量关口分界处电能量的流向及其大小的装置，它记录的电能量作为技术经济指标统计、核算的基础数据，是保证电力市场能否正常运行的关键。随着电网商业化运营发展的需要和相关技术要求的不断提高，电网中关口计量装置之准确性越来越受到人们的重视，把准关口电能量计量这杆“秤”，对供电企业而言尤为重要。
电能计量装置，比如关口计量装置包括关口电能表、电压互感器、电流互感器和二次回路等。而关口电能表是指安装运行在发电企业上网、跨区联络线、省网联络线及省内下网等关口电能计量装置中的电能表，用于贸易结算和内部经济指标的考核，在整个电网的电能计量中承担着重要责任。
电能计量装置作为电力系统最重要的计量装置之一，尤其是关口计量装置等核心、重要计量节点的计量装置，其计量的准确性对于电力系统的影响极其重大。此外，由于关口结算具有电能倍率大、记录的数据种类多、数据量大的特点，因此用于结算的电能数据稳定性要求非常高。通常要求电量数据掉电不能丢失，连续运行10年数据不出错。而通常要求记录数据的类型：电能量、需量、事件记录、负荷曲线等数据。尤其负荷曲线，数据量大，通常都是以兆为单位。鉴于此，设计一种可靠性高、存储速率快的电能计量数据存储系统，具有很重要的意义。
然而，目前已有的数据存储方法都存在各种各样的问题，均不适用于电能计量装置，特别是像关口计量装置这样的重要计量装置。公开号CN104979912A中国发明公布了一种光伏发电系统的监控方法与系统，方法包括数据分类采集、分类存储、提供服务以及分类应用，确保了太阳能光伏发电系统的完全可靠和稳定运行，方便远程异地维护、多人协同实现二次组态开发。其中分类存储按照实时、周期性和事件三个不同的类型在存储区进行存储。但是上述技术方案主要采用分类存储的方法，该技术不适用于电能计量装置的海量数据的存储，而且电能计量装置对于数据的频繁操作也让该技术无法适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够保证计量装置数据安全和稳定、尤其是在特殊情况下能够保证计量数据安全和稳定的电能计量装置的计量数据存储方法。
本发明提供的这种电能计量装置的计量数据存储方法，包括如下步骤：
采用读写速度快且次数无限制、存储容量大的第一存储器、存储容量大、读速度快而写速度慢的第二存储器和存储容量小但运行极其稳定的第三存储器为存储介质分别进行数据存储的步骤；
将电能计量装置的数据根据数据的操作频率进行分类的步骤；
根据数据与电能核算的相关度、数据的操作频率以及存储器的存储特性的相关性，采用层次分析法对数据进行建模而得到数据的存储介质的步骤。
所述的第三存储器包括两块互为备用的存储器。
所述的电能计量装置的计量数据存储方法，还包括如下数据仲裁步骤：
S1. 发现两块第三存储器存储的数据同时出现错误，开启仲裁机制；
S2. 读取上一结算日的能量数据E1、时间T1、和上一次掉电事件T2；
S3. 读取从T1到T2时间段的负荷曲线中的需量数据，采用电能计算公式计算电能量并累加；
S4. 用步骤S3得到的累加电能量与步骤S2得到的E1求和，与两块第三存储器中的数据分别相减并求绝对值，得到差额数据ΔE1和ΔE2；
S5. 根据ΔE1和ΔE2的大小，采用如下规则完成数据的仲裁：
A. 若ΔE1>ΔE2，则裁定第二块第三存储器的数据有效；
B. 若ΔE1＜ΔE2，则裁定第一块第三存储器的数据有效。
所述的数据仲裁步骤，还包括如下步骤：
S6. 将判定为数据有效的第三存储器的数据回写到判定为数据无效的第三存储器中，保证两块第三存储器中的数据均为有效数据；
S7. 记录本次事件为异常事件。
所述的电能计算公式为E=P*T，式中E为电能量，P为功率，T为时间。
所述的第一存储器为SDRAM易失性数据存储器；第二存储器为Flash存储器；第三存储器为铁电存储器。
所述的将电能计量装置的数据根据数据的操作频率进行分类，具体分为三类，包括每秒操作一次的数据、每秒~每分钟操作一次的数据和超过每分钟操作一次的数据。
所述的采用层次分析法对数据进行建模而得到数据的存储介质的步骤，具体为数据与电能核算的相关度的加权系数为70%、数据与数据操作频率的加权系数为10%、数据与存储器的存储特性的加权系数为20%，并以上述加权系数采用层次分析法对数据建模从而得到数据的存储介质。
本发明根据电能计量数据的特性，采用三种不同类型的存储器进行数据存储，既考虑了数据的安全性也兼顾了电能表的成本；本发明还提出了采用层次分析法对数据的存储介质进行判断的方法，能够对电能计量数据进行高效、可靠的存储；最后，本发明还提供了一种数据仲裁机制，该机制能够在电能计量数据发生错误时保证电能计量数据的客观性和准确性；本发明方法能够保证计量装置数据安全和稳定、尤其是在特殊情况下能够保证计量数据安全和稳定，使得对电能计量数据的监测、管理、保存、使用更加准确、快速、有效，从而确保电能计量的准确性、公正性和客观性。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的数据存储示意图。
图3为本发明的层次分析法的流程示意图。
图4为本发明的数据仲裁流程示意图。
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计量装置的计量数据存储方法，包括如下步骤：
采用读写速度快且次数无限制、存储容量大的第一存储器、存储容量大、读速度快而写速度慢的第二存储器和存储容量小但运行极其稳定的第三存储器为存储介质分别进行数据存储的步骤；所述的第一存储器为SDRAM易失性数据存储器；第二存储器为Flash存储器；第三存储器为铁电存储器。
将电能计量装置的数据根据数据的操作频率进行分类的步骤；具体分为三类，包括每秒操作一次的数据、每秒~每分钟操作一次的数据和超过每分钟操作一次的数据。
根据数据与电能核算的相关度、数据的操作频率以及存储器的存储特性，采用层次分析法对数据进行建模而得到数据的存储介质的步骤，具体为数据与电能核算的相关度的加权系数为70%、数据与数据操作频率的加权系数为10%、数据与存储器的存储特性的加权系数为20%，并以上述加权系数采用层次分析法对数据建模从而得到数据的存储介质。
如图2所示为本发明的数据存储示意图：如图可知存储在铁电存储器1和铁电存储器2中的数据是相同的，铁电存储器1和铁电存储器2互为备用；铁电存储器中存储的数据包括结算电量数据（每秒~每分钟刷新事件）、计量考核参数（特级修改权限，通信刷新）和实时运行参数（每秒刷新的事件）；Flash存储器中存储的数据包括历史电量数据（超过每分钟操作一次的数据，即长时间刷新事件），负荷曲线和应用程序；而在SDRAM存储器中存储器的数据包括电能数据、运行参数、负荷记录寄存器和应用程序。
如图3所示为本发明的层次分析法的流程示意图：在层次分析法中，输入数据包括电能结算数据、运行参数、历史数据、负荷曲线和瞬时数据，依据各个数据与电能核算的相关度、数据的操作频率以及存储器的存储特性的相关性，采用层次分析法进行建模并运算，最终得到各个数据的存储位置。具体的，输入数据与电能核算的相关度、数据的操作频率以及存储器的加权系数分别为70%、10%和20%，最终即可得到存储分类结果。
如图4所示为本发明的数据仲裁流程示意图，具体包括如下步骤：
S1. 发现两块第三存储器存储的数据同时出现错误，开启仲裁机制；
S2. 读取上一结算日的能量数据E1、时间T1、和上一次掉电事件T2；
S3. 读取从T1到T2时间段的负荷曲线中的需量数据，采用电能计算公式E=P*T计算电能量并累加，式中E为电能量，P为功率，T为时间；
S4. 用步骤S3得到的累加电能量与步骤S2得到的E1求和，与两块第三存储器中的数据分别相减并求绝对值，得到差额数据ΔE1和ΔE2；
S5. 根据ΔE1和ΔE2的大小，采用如下规则完成数据的仲裁：
A. 若ΔE1>ΔE2，则裁定第二块第三存储器的数据有效；
B. 若ΔE1＜ΔE2，则裁定第一块第三存储器的数据有效。
S6. 将判定为数据有效的第三存储器的数据回写到判定为数据无效的第三存储器中，保证两块第三存储器中的数据均为有效数据；
S7. 记录本次事件为异常事件，数据仲裁结束。
具体运行时，系统优选从铁电1中读取数据，通过判断数据的CRC16校验码来实现数据的自动检错。若铁电1数据错误，则优选从铁电2读取相关数据，当铁电2数据正确，则SDRAM中优选采用铁电2数据，同时将正确数据回写至铁电1进行保存。而当两个铁电数据同时出现错误，则表明电能计量装置出现严重错误，电表记录此次存储系统异常事件；同时根据上述的仲裁算法对两块铁电存储器的数据进行数据仲裁。

Claims (6)

1.一种电能计量装置的计量数据存储方法，包括如下步骤：
采用读写速度快且次数无限制、存储容量大的第一存储器，存储容量大、读速度快而写速度慢的第二存储器和存储容量小但运行极其稳定的第三存储器为存储介质分别进行数据存储的步骤；
将电能计量装置的数据根据数据的操作频率进行分类的步骤；
根据数据与电能核算的相关度、数据的操作频率以及存储器的存储特性的相关性，采用层次分析法对数据进行建模而得到数据的存储介质的步骤；
所述的第三存储器包括两块互为备用的存储器；且还包括如下数据仲裁步骤：
S1.发现两块第三存储器存储的数据同时出现错误，开启仲裁机制；
S2.读取上一结算日的能量数据E1、时间T1、和上一次掉电事件T2；
S3.读取从T1到T2时间段的负荷曲线中的需量数据，采用电能计算公式计算电能量并累加；
S4.用步骤S3得到的累加电能量与步骤S2得到的E1求和，与两块第三存储器中的数据分别相减并求绝对值，得到差额数据ΔE1和ΔE2；
S5.根据ΔE1和ΔE2的大小，采用如下规则完成数据的仲裁：
A.若ΔE1>ΔE2，则裁定第二块第三存储器的数据有效；
B.若ΔE1＜ΔE2，则裁定第一块第三存储器的数据有效。
2.根据权利要求1所述的电能计量装置的计量数据存储方法，其特征在于所述的数据仲裁步骤，还包括如下步骤：
S6.将判定为数据有效的第三存储器的数据回写到判定为数据无效的第三存储器中，保证两块第三存储器中的数据均为有效数据；
S7.记录本次事件为异常事件。
3.根据权利要求2所述的电能计量装置的计量数据存储方法，其特征在于所述的电能计算公式为E＝P*T，式中E为电能量，P为功率，T为时间。
4.根据权利要求1～3之一所述的电能计量装置的计量数据存储方法，其特征在于所述的第一存储器为SDRAM易失性数据存储器；第二存储器为Flash存储器；第三存储器为铁电存储器。
5.根据权利要求1～3之一所述的电能计量装置的计量数据存储方法，其特征在于所述的将电能计量装置的数据根据数据的操作频率进行分类，具体为分为三类，包括每秒操作一次的数据、每秒～每分钟操作一次的数据和超过每分钟操作一次的数据。
6.根据权利要求1～3之一所述的电能计量装置的计量数据存储方法，其特征在于所述的采用层次分析法对数据进行建模而得到数据的存储介质的步骤，具体为数据与电能核算的相关度的加权系数为70％、数据与数据操作频率的加权系数为10％、数据与存储器的存储特性的加权系数为20％，并以上述加权系数采用层次分析法对数据建模从而得到数据的存储介质。
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