CN106645937B - 电量计量管理系统及电量计量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电量计量管理系统及电量计量方法，以用于计量发用电系统的发用电量。所述电量计量管理系统包括：处理单元，用于对发用电量数据进行统计处理，所述处理单元包括控制器；计量模块，用于计量发电设备和/或用电设备的发用电量，所述计量模块连接所述处理单元，以向所述处理单元传输电量计量数据；上位机，所述上位机与所述处理单元进行通讯，以接收所述处理单元统计处理后的发用电量数据。本发明的电量计量管理系统通过处理单元对各个计量模块的计量数据进行统计处理，能够及时判断出计量模块的功能异常或通讯异常等，并可采取对应的措施，以避免例如因计量模块数据被清零或者计量模块损坏而导致的数据统计不准确的问题。
Description
技术领域
本发明涉及发用电系统(尤其是光伏发用电系统)的发用电管理技术领域，具体涉及一种电量计量管理系统及电量计量方法。
背景技术
随着人们绿色环保意识的增强、以及绿色节能建筑的推广，光伏空调系统在市场上的需求量逐渐增大。在对光伏发用电量进行一体化管理时，现有技术中的发用电统计分析都是根据电表进行计量的。但是，对于大型的空调系统，其往往有多个电表进行统计，而工程现场经常会出现电表损坏、电表数据清零等情况，这会导致发用电数据统计不准确，因而无法保证呈现给客户的数据的准确性。
上述问题不仅限于出现在光伏空调系统乃至光伏发用电系统中，在其它类型的发用电系统(如风电系统)中也同样存在。
因此，提供一种新的电量计量管理系统及新的电量计量方法在当前有着迫切的需求。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种电量计量管理系统及电量计量方法，其能够解决仅依靠电表进行统计时存在的统计数据不准确的问题。
上述目的通过以下技术方案实现：
根据本发明的第一方面，一种电量计量管理系统，用于计量发用电系统的发用电量，所述发用电系统包括发电设备和用电设备，其中，所述电量计量管理系统包括：
处理单元，用于对发用电量数据进行统计处理，所述处理单元包括控制器；
计量模块，用于计量发电设备和/或用电设备的发用电量，所述计量模块连接所述处理单元，以向所述处理单元传输电量计量数据，所述计量模块包括直流计量模块和交流计量模块，分别用于计量发电设备的发电量和电网供电量；
上位机，所述上位机与所述处理单元进行通讯，以接收所述处理单元统计处理后的发用电量数据；
其中，在对单个所述直流计量模块的电量计量数据统计时，若所述直流计量模块的通讯正常，则读取所述直流计量模块当前计量的发电量，并计算所述直流计量模块计量的总发电量；若所述直流计量模块的通讯不正常，记录所述直流计量模块此前计量的总发电量，并作为所述直流计量模块计量的总发电量；和/或，
在对单个所述交流计量模块的电量计量数据统计时，若所述交流计量模块的通讯正常，则读取所述交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并计算所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；若所述交流计量模块的通讯不正常，记录所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量和总反向有功电量，并分别作为所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量。
优选地，所述控制器为DDC控制器。
优选地，所述控制器具有Modbus TCP/IP通讯口，以用于与所述上位机进行通讯；和/或，所述控制器具有Modbus RTU通讯口，以用于连接所述计量模块；和/或，所述控制器还具有内部协议通讯接口，以用于连接手操器。
优选地，所述处理单元还包括通讯扩展模块，所述通讯扩展模块具有通讯接口，以用于对接第三方设备。
优选地，所述发用电系统为光伏发用电系统。
优选地，所述光伏发用电系统为光伏空调系统。
根据本发明的第二方面，一种电量计量方法，利用前面所述的电量计量管理系统进行计量，其包括步骤：
S10、处理单元读取计量模块的电量计量数据；
S20、处理单元对读取到的发用电量数据进行统计处理；
S30、处理单元将统计处理后的发用电量数据上传至上位机。
优选地，步骤S20中，处理单元所进行的统计处理包括：对单个直流计量模块的电量计量数据进行统计处理、对单个处理单元的总发电量进行统计处理、对发用电系统的总发电量进行统计处理、对单个交流计量模块的电量计量数据进行统计处理、对单个交流计量模块计量的总供电量进行统计处理、对单个处理单元的总供电量进行统计处理、对发用电系统的总供电量进行统计处理、对发用电系统的总耗电量进行统计处理、对电网当日供电量进行统计处理、对电网当月供电量进行统计处理、对电网当年供电量进行统计处理、对发用电系统当日发电量进行统计处理、对发用电系统当月发电量进行统计处理、对发用电系统当年发电量进行统计处理、对发用电系统当日耗电量进行统计处理、对发用电系统当月耗电量进行统计处理、和/或对发用电系统当年耗电量进行统计处理。
优选地，当所述计量模块包括直流计量模块时，步骤S20中，对于单个直流计量模块的电量计量数据的统计处理过程包括：
判断所述直流计量模块的通讯是否正常，若正常，则读取所述直流计量模块当前计量的发电量，并计算所述直流计量模块计量的总发电量；否则，记录所述直流计量模块此前计量的总发电量，并作为所述直流计量模块计量的总发电量；
和/或，
当所述计量模块包括交流计量模块时，步骤S20中，对于单个交流计量模块的电量计量数据的统计处理过程包括：
判断所述交流计量模块的通讯是否正常，若正常，则读取所述交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并计算所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；否则，记录所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量和总反向有功电量，并分别作为所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量。
优选地，在所述直流计量模块的通讯正常的情况下，按下式进行计算：
所述直流计量模块计量的总发电量＝所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值，其中，所述计量偏差值的初始值为0。
优选地，在所述直流计量模块的通讯正常的情况下：
在所述直流计量模块的上线时间≥t秒时，读取所述直流计量模块当前计量的发电量，并计算所述直流计量模块计量的总发电量；
在所述直流计量模块的上线时间＜t秒时，不更新所述直流计量模块计量的总发电量；
其中，t为预设值。
优选地，所述计量偏差值的确定方式为：
若所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值≥所述直流计量模块此前计量的总发电量，则所述计量偏差值保持不变；
若所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值＜所述直流计量模块此前计量的总发电量，则所述计量偏差值＝所述直流计量模块此前计量的总发电量。
优选地，在所述交流计量模块的通讯正常的情况下，按下式进行计算：
所述交流计量模块计量的总正向有功电量＝所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值，其中，所述正向有功偏差值的初始值为0；
所述交流计量模块计量的总反向有功电量＝所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值，其中，所述反向有功偏差值的初始值为0。
优选地，在所述交流计量模块的通讯正常的情况下：
在所述交流计量模块的上线时间≥t秒时，读取所述交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并计算所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；
在所述交流计量模块的上线时间＜t秒时，不更新所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；
其中，t为预设值。
优选地，所述正向有功偏差值的确定方式为：
若所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值≥所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量，则所述正向有功偏差值保持不变；
若所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值＜所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量，则所述正向有功偏差值＝所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量；
和/或，
所述反向有功偏差值的确定方式为：
若所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值≥所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量，则所述反向有功偏差值保持不变；
若所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值＜所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量，则所述反向有功偏差值＝所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量。
优选地，将与单个处理单元相连的所有直流计量模块计量的总发电量之和记为所述单个处理单元的总发电量，将所有处理单元的总发电量之和记为发用电系统的总发电量；和/或，
将与单个处理单元相连的所有交流计量模块计量的总供电量之和记为所述单个处理单元的总供电量，将所有处理单元的总供电量之和记为发用电系统的总供电量，其中，交流计量模块计量的总供电量＝交流计量模块计量的总正向有功电量-交流计量模块计量的总反向有功电量。
优选地，步骤S20中，
处理单元根据公式E_Dd＝E_Dd1﹣E_Dd0计算电网当日供电量E_Dd，其中，E_Dd0为当日零点的电网总供电量，E_Dd1为当前电网总供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Dm＝E_Dm1﹣E_Dm0计算电网当月供电量E_Dm，其中，E_Dm0为当月1日零点的电网总供电量，E_Dm1为当前电网总供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Dy＝E_Dy1﹣E_Dy0计算电网当年供电量E_Dy，其中，E_Dy0为当年1月1日零点的电网总供电量，E_Dy1为当前电网总供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Gd＝E_Gd1﹣E_Gd0计算发用电系统当日发电量E_Gd，其中，E_Gd0为当日零点的发用电系统总发电量，E_Gd1为当前的发用电系统总发电量；和/或，
处理单元根据公式E_Gm＝E_Gm1﹣E_Gm0计算发用电系统当月发电量E_Gm，其中，E_Gm0为当月1日零点的发用电系统总发电量，E_Gm1为当前的发用电系统总发电量；和/或，
处理单元根据公式E_Gy＝E_Gy1﹣E_Gy0计算发用电系统当年发电量E_Gy，其中，E_Gy0为当年1月1日零点的发用电系统总发电量，E_Gy1为当前的发用电系统总发电量。
优选地，在计算电网当日供电量E_Dd时，若处理单元在当天零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dd0赋值为：E_Dd0＝E_Dd1；和/或，
在计算电网当月供电量E_Dm时，若处理单元在当月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dm0赋值为：E_Dm0＝E_Dm1；和/或，
在计算电网当年供电量E_Dy时，若处理单元在当年1月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dy0赋值为：E_Dy0＝E_Dy1和/或，
在计算发用电系统当日发电量E_Gd时，若处理单元在当天零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gd0赋值为：E_Gd0＝E_Gd1；和/或，
在计算发用电系统当月发电量E_Gm时，若处理单元在当月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gm0赋值为：E_Gm0＝E_Gm1；和/或，
在计算发用电系统当年发电量E_Gy时，若处理单元在当年1月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gy0赋值为：E_Gy0＝E_Gy1。
优选地，步骤S20中，
处理单元根据公式E_Ld＝E_Gd+E_Dd计算发用电系统当日耗电量E_Ld，其中，E_Gd为发用电系统当日发电量，E_Dd为电网当日供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Lm＝E_Gm+E_Dm计算发用电系统当月耗电量E_Lm，其中，E_Gm为发用电系统当月发电量，E_Dm为电网当月供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Ly＝E_Gy+E_Dy计算发用电系统当年耗电量E_Ly，其中，E_Gy为发用电系统当年发电量，E_Dy为电网当年供电量。
优选地，当所述处理单元对接有第三方设备时，步骤S30中，处理单元还将统计处理后的发用电量数据传输至所述第三方设备。
本发明的电量计量管理系统及电量计量方法通过处理单元对各个计量模块的计量数据进行统计处理，能够及时判断出计量模块的功能异常或通讯异常等，并可采取对应的措施，以避免例如因计量模块数据被清零或者计量模块损坏而导致的数据统计不准确的问题。本发明的电量计量管理系统及电量计量方法相比于现有技术中仅依靠电表进行统计数据的情况，能够明显提高数据统计的准确性。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的电量计量管理系统及电量计量方法的优选实施方式进行描述。图中：
图1为本发明的一种优选实施方式的电量计量管理系统的原理示意图；
图2为图1中的处理单元的示意图；
图3为本发明的电量计量方法的流程图。
具体实施方式
本发明针对光伏空调系统的发用电量统计的实际需求，提供了一种电量计量管理系统及电量计量方法，该系统和方法可以用于光伏空调系统，也可以用于其他光伏设备组成的发用电系统。更一般地，本发明的电量计量管理系统及电量计量方法可以用于任何类型的发用电系统，即，只要系统中具有发电装置和用电装置即可，发电装置的类型和用电装置的类型均不限。
首先参见图1，本发明的第一方面提供了一种电量计量管理系统，用于计量发用电系统的发用电量，所述发用电系统包括发电设备和用电设备，其包括：
处理单元300，用于对发用电系统的发用电量数据进行统计处理，所述处理单元300包括控制器310(参见图2)；
计量模块400、500，用于计量发电设备和/或用电设备的发用电量，所述计量模块400、500连接所述处理单元300，以向所述处理单元300传输电量计量数据；
上位机100，所述上位机100与所述处理单元300进行通讯，以接收所述处理单元300统计处理后的发用电量数据。
其中，计量模块可以采用现有技术中的电表，也可以采用其他具有电量计量功能的装置。图示的实施方式中，计量模块包括直流计量模块400和交流计量模块500，可分别用于计量发电设备的发电量和电网供电量，即，分别用于进行设备的发电统计和设备的并网电量统计。
本发明的电量计量管理系统可通过处理单元300的控制器310对各个计量模块的计量数据进行统计处理，能够及时判断出计量模块的功能异常或通讯异常等，并可采取对应的措施，以避免例如因计量模块数据被清零或者计量模块损坏而导致的数据统计不准确的问题。由于处理单元300具有运算和记忆功能，使得本发明的电量计量管理系统相比于现有技术中仅依靠电表进行统计数据的情况，能够明显提高数据统计的准确性。
优选地，如图2所示，所述控制器310可以为DDC控制器。DDC控制器可以独立工作，具有运算功能，能够对各计量模块计量的发用电量数据进行统计计算。
优选地，如图1和图2所示，所述控制器310具有Modbus TCP/IP通讯口，以用于与所述上位机100进行通讯，例如用于连接上位机100中的光伏空调发用电一体化软件，以将计算后的数据传输给上位机100。所述控制器310还具有Modbus RTU通讯口，以用于连接所述计量模块，读取所述计量模块的计量数据。当然，控制器310也可以通过其他的通讯口连接各计量模块或上位机100。
优选地，所述控制器310还可具有内部协议通讯接口，以用于连接例如手操器(未示出)等，手操器可以用于按用户喜好更改计量模块的地址及其他相关设置参数等。
优选地，如图2所示，所述处理单元300还包括通讯扩展模块320，所述通讯扩展模块320具有通讯接口，例如第一通讯接口和第二通讯接口，以用于对接第三方设备600。通讯扩展模块320的通讯接口所采用的通讯协议可以为国际上标准的通讯协议。
优选地，所述计量模块包括直流计量模块400和交流计量模块500。如图1所示，每个处理单元300都可以下挂多个计量模块。一般地，一个处理单元300可以下挂一个或多个交流计量模块500和多个直流计量模块400，或者，一个处理单元300也可以仅下挂多个直流计量模块400，而无交流计量模块500，具体可根据相应的发用电系统的组成结构确定。
优选地，本发明的电量计量管理系统还包括交换机200，所述上位机100通过所述交换机200与多个处理单元300进行通讯。例如，如图2所示，系统中包括多个处理单元300，分别为处理单元1、处理单元2、……处理单元n，每个处理单元300均下挂有直流计量模块400和交流计量模块500。
通过交换机200，可以方便地连接多联机发用电一体化系统，方便多联机系统的扩展。
优选地，本发明中所述发用电系统为光伏发用电系统，即发电设备中的发电装置为光伏发电装置，更优选为光伏空调系统。
本发明的优选实施方式的电量计量管理系统在具体工作过程中，每个处理单元300均拥有自己独立的默认地址，也可以通过手操器进行设置；每个处理单元300可通过Modbus RTU通讯口最多连接计量模块共32个；每个计量模块均有自己独立的地址，有设备ID号；处理单元300上电后，系统程序会自动扫描下挂的计量模块设备，一周期扫描完成，可自动识别在线的计量模块的数量，通过扫描设备ID号可自动识别出直流计量模块的数量及交流计量模块的数量；处理单元300进行发用电统计处理后将数据上传至上位机100。
在上述工作的基础上，本发明的第二方面提供了一种电量计量方法，其利用本发明前面所提供的电量计量管理系统进行计量，如图3所示，该方法包括步骤：
S10、处理单元读取计量模块的电量计量数据；
S20、处理单元对读取到的发用电量数据进行统计处理；
S30、处理单元将统计处理后的发用电量数据上传至上位机。
优选地，当所述处理单元对接有第三方设备时，步骤S30中，处理单元还将统计处理后的发用电量数据传输至所述第三方设备。
本发明的电量计量方法主要通过处理单元对各个计量模块的计量数据进行统计处理，能够及时判断出计量模块的功能异常或通讯异常等，并可采取对应的措施，以避免例如因计量模块数据被清零或者计量模块损坏而导致的数据统计不准确的问题。
其中，步骤S20中，处理单元所进行的统计处理包括：对单个直流计量模块的电量计量数据进行统计处理、对单个处理单元的总发电量进行统计处理、对发用电系统的总发电量进行统计处理、对单个交流计量模块的电量计量数据进行统计处理、对单个交流计量模块计量的总供电量进行统计处理、对单个处理单元的总供电量进行统计处理、对发用电系统的总供电量进行统计处理、对发用电系统的总耗电量进行统计处理、对电网当日供电量进行统计处理、对电网当月供电量进行统计处理、对电网当年供电量进行统计处理、对发用电系统当日发电量进行统计处理、对发用电系统当月发电量进行统计处理、对发用电系统当年发电量进行统计处理、对发用电系统当日耗电量进行统计处理、对发用电系统当月耗电量进行统计处理、和/或对发用电系统当年耗电量进行统计处理。以下分别描述对这些数据的统计处理过程。
1.对单个直流计量模块的电量计量数据进行统计处理
当所述计量模块包括直流计量模块时，并且当处理单元在线时，步骤S20中，对于单个直流计量模块的电量计量数据的统计处理过程包括：
判断所述直流计量模块的通讯是否正常，若正常，则读取所述直流计量模块当前计量的发电量，并计算所述直流计量模块计量的总发电量；否则，记录所述直流计量模块此前计量的总发电量，并作为所述直流计量模块计量的总发电量。
也即，只有在直流计量模块通讯正常的情况下，才读取直流计量模块当前计量的发电量，并用来计算(即更新)该直流计量模块计量的总发电量。这里，直流计量模块当前计量的发电量是指该直流计量模块传来的发电量数据，而直流计量模块计量的总发电量则是指处理单元(或者是上位机)中存储的该直流计量模块所累计计量的发电量。
一般情况下，在直流计量模块因掉电或损坏而导致数据清零后，在重新上线或者更换后，计量的发电量累加到清零之前所存储的该直流计量模块的总发电量上，可得到该直流计量模块当前的总发电量，即完成更新。
优选地，步骤S20中，在所述直流计量模块的通讯正常的情况下，按下式进行计算：
所述直流计量模块计量的总发电量＝所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值，其中，所述计量偏差值的初始值为0。
也即，本发明的方法中，设置了直流计量模块的计量偏差值这一变量，以用来计算直流计量模块计量的总发电量。该计量偏差值可根据具体的条件进行赋值，以应对不同工况的影响。
优选地，考虑到直流计量模块在上线初期可能存在初始化等短暂的过程，该过程中传递的计量数据可能不准确或不真实，因此，在所述直流计量模块的通讯正常的情况下：
在所述直流计量模块的上线时间≥t秒时，读取所述直流计量模块当前计量的发电量，并计算所述直流计量模块计量的总发电量；
在所述直流计量模块的上线时间＜t秒时，不更新所述直流计量模块计量的总发电量；
其中，t为预设值，可根据系统参数确定。
也即，在直流计量模块上线后的最初t秒内，处理单元可以暂时不更新该直流计量模块计量的总发电量，而在上线超过t秒之后，再读取该直流计量模块的计量数据，计算直流计量模块计量的总发电量。
优选地，所述计量偏差值的确定方式为：
若所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值≥所述直流计量模块此前计量的总发电量，则所述计量偏差值保持不变；
若所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值＜所述直流计量模块此前计量的总发电量，则所述计量偏差值＝所述直流计量模块此前计量的总发电量。
也即，当处理单元读取到直流计量模块当前计量的发电量后，首先计算该当前计量的发电量与之前存储的计量偏差值之和，并与之前存储的该直流计量模块计量的总发电量进行比较，如果当前计量的发电量与计量偏差值之和大于或等于之前的总发电量，可以认为在直流计量模块上线之前并未丢失(或仅少量丢失)发电量数据，因此可以不更新该计量偏差值；而如果当前计量的发电量与计量偏差值之和小于之前的总发电量，则表明发电量数据存在丢失，因此应为该计量偏差值进行重新赋值，即采用之前存储的该直流计量模块计量的总发电量作为新的计量偏差值。
当处理单元不在线时，由于处理单元具有掉电记忆功能，可记忆掉电之前相应的直流计量模块的计量偏差值、直流计量模块计量的总发电量等数据，以供处理单元重新上线时使用。在处理单元不在线的时段内，上位机电脑中存储的相应的直流计量模块的计量偏差值、直流计量模块计量的总发电量等保持不变。
2.对单个处理单元的总发电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，将与单个处理单元相连的(即该处理单元下挂的)所有直流计量模块计量的总发电量之和记为所述单个处理单元的总发电量。
3.对发用电系统的总发电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，将系统中所有处理单元的总发电量之和记为系统总发电量。
4.对单个交流计量模块的电量计量数据进行统计处理
当所述计量模块包括交流计量模块时，并且当处理单元在线时，步骤S20中，对于单个交流计量模块的电量计量数据的统计处理过程包括：
判断所述交流计量模块的通讯是否正常，若正常，则读取所述交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并计算所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；否则，记录所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量和总反向有功电量，并分别作为所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量。
本发明中，默认流向电网侧的有功电能为反向有功电能，流向设备(或机组)侧的有功电能为正向有功电能。
由于交流计量模块计量的是发用电系统与电网之间的电能流动情况，因此，应分别记录正向有功电量和反向有功电量。
与对单个直流计量模块的电量计量数据进行统计时类似地，只有在交流计量模块通讯正常的情况下，才读取交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并用来计算(即更新)该交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量。
优选地，在所述交流计量模块的通讯正常的情况下，按下式进行计算：
所述交流计量模块计量的总正向有功电量＝所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值，其中，所述正向有功偏差值的初始值为0；
所述交流计量模块计量的总反向有功电量＝所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值，其中，所述反向有功偏差值的初始值为0。
也即，本发明的方法中，分别设置了交流计量模块的正向有功偏差值和反向有功偏差值这两个变量，以分别用来计算交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量。该正向有功偏差值和反向有功偏差值可根据具体的条件进行赋值，以应对不同工况的影响。
优选地，考虑到交流计量模块在上线初期可能存在初始化等短暂的过程，该过程中传递的计量数据可能不准确或不真实，因此，在所述交流计量模块的通讯正常的情况下：
在所述交流计量模块的上线时间≥t秒时，读取所述交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并计算所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；
在所述交流计量模块的上线时间＜t秒时，不更新所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；
其中，t为预设值，可根据系统参数确定。
也即，在交流计量模块上线后的最初t秒内，处理单元可以暂时不更新该交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量，而在上线超过t秒之后，再读取该交流计量模块的计量数据，计算交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量。
优选地，所述正向有功偏差值的确定方式为：
若所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值≥所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量，则所述正向有功偏差值保持不变；
若所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值＜所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量，则所述正向有功偏差值＝所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量。
类似地，所述反向有功偏差值的确定方式为：
若所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值≥所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量，则所述反向有功偏差值保持不变；
若所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值＜所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量，则所述反向有功偏差值＝所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量。
也即，当处理单元读取到交流计量模块当前计量的正向有功电量后，首先计算该当前计量的正向有功电量与之前存储的正向有功偏差值之和，并与之前存储的该交流计量模块计量的总正向有功电量进行比较，如果当前计量的正向有功电量与正向有功偏差值之和大于或等于之前的总正向有功电量，可以认为在交流计量模块上线之前并未丢失(或仅少量丢失)正向有功电量数据，因此可以不更新该正向有功偏差值；而如果当前计量的正向有功电量与正向有功偏差值之和小于之前的总正向有功电量，则表明正向有功电量数据存在丢失，因此应为该正向有功偏差值进行重新赋值，即采用之前存储的该交流计量模块计量的总正向有功电量作为新的正向有功偏差值。
反向有功偏差值的确定原则与此类似，不再赘述。
当处理单元不在线时，由于处理单元具有掉电记忆功能，可记忆掉电之前相应的交流计量模块的正向有功偏差值和反向有功偏差值、交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量等数据，以供处理单元重新上线时使用。在处理单元不在线的时段内，上位机电脑中存储的相应的交流计量模块的正向有功偏差值和反向有功偏差值、交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量等保持不变。
5.对单个交流计量模块计量的总供电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，单个交流计量模块计量的总供电量＝该交流计量模块计量的总正向有功电量-该交流计量模块计量的总反向有功电量。
6.对单个处理单元的总供电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，将与单个处理单元相连的(即该处理单元下挂的)的所有交流计量模块计量的总供电量之和记为所述单个处理单元的总供电量。
7.对发用电系统的总供电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，将系统中所有处理单元的总供电量之和记为系统总供电量。
8.对发用电系统的总耗电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，将发用电系统的总发电量与发用电系统的总供电量之和记为发用电系统的总耗电量。
9.对电网当日供电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Dd＝E_Dd1﹣E_Dd0计算电网当日供电量E_Dd，其中，E_Dd0为当日零点的电网总供电量，E_Dd1为当前电网总供电量。
优选地，若处理单元在当天零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dd0赋值为：E_Dd0＝E_Dd1。
若处理单元整日不在线，则E_Dd为0。
10.对电网当月供电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Dm＝E_Dm1﹣E_Dm0计算电网当月供电量E_Dm，其中，E_Dm0为当月1日零点的电网总供电量，E_Dm1为当前电网总供电量。
优选地，若处理单元在当月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dm0赋值为：E_Dm0＝E_Dm1。
若处理单元整月不在线，则E_Dm为0。
11.对电网当年供电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Dy＝E_Dy1﹣E_Dy0计算电网当年供电量E_Dy，其中，E_Dy0为当年1月1日零点的电网总供电量，E_Dy1为当前电网总供电量。
优选地，若处理单元在当年1月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dy0赋值为：E_Dy0＝E_Dy1。
若处理单元整年不在线，则E_Dy为0。
12.对发用电系统当日发电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Gd＝E_Gd1﹣E_Gd0计算发用电系统当日发电量E_Gd，其中，E_Gd0为当日零点的发用电系统总发电量，E_Gd1为当前的发用电系统总发电量。
优选地，若处理单元在当天零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gd0赋值为：E_Gd0＝E_Gd1。
若处理单元整日不在线，则E_Gd为0。
13.对发用电系统当月发电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Gm＝E_Gm1﹣E_Gm0计算发用电系统当月发电量E_Gm，其中，E_Gm0为当月1日零点的发用电系统总发电量，E_Gm1为当前的发用电系统总发电量。
优选地，若处理单元在当月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gm0赋值为：E_Gm0＝E_Gm1。
若处理单元整月不在线，则E_Gm为0。
14.对发用电系统当年发电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Gy＝E_Gy1﹣E_Gy0计算发用电系统当年发电量E_Gy，其中，E_Gy0为当年1月1日零点的发用电系统总发电量，E_Gy1为当前的发用电系统总发电量。
优选地，若处理单元在当年1月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gy0赋值为：E_Gy0＝E_Gy1。
若处理单元整年不在线，则E_Gy为0。
15.对发用电系统当日耗电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Ld＝E_Gd+E_Dd计算发用电系统当日的耗电量E_Ld，其中，E_Gd为发用电系统当日发电量，E_Dd为电网当日供电量，相应的具体值例如在前面的统计处理过程中获得。
16.对发用电系统当月耗电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Lm＝E_Gm+E_Dm计算发用电系统当月的耗电量E_Lm，其中，E_Gm为发用电系统当月发电量，E_Dm为电网当月供电量，相应的具体值例如在前面的统计处理过程中获得。
17.对发用电系统当年耗电量进行统计处理
优选地，步骤S20中，处理单元根据公式E_Ly＝E_Gy+E_Dy计算发用电系统当年的耗电量E_Ly，其中，E_Gy为发用电系统当年发电量，E_Dy为电网当年供电量，相应的具体值例如在前面的统计处理过程中获得。
当本发明的电量计量管理系统在用于光伏空调系统时，因一个处理单元最多可下挂32个直流计量模块，最大可计算32台空调系统的发电量，如处理单元下挂交流计量模块1个，则最多可下挂直流计量模块31个，则最大可计算31台空调系统的发电量；如系统继续增加空调，可依次类推增加处理单元来实现系统的发用电量统计。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (20)
1.一种电量计量管理系统，用于计量发用电系统的发用电量，所述发用电系统包括发电设备和用电设备，其特征在于，所述电量计量管理系统包括：
处理单元，用于对发用电量数据进行统计处理，所述处理单元包括控制器；
计量模块，用于计量发电设备和/或用电设备的发用电量，所述计量模块连接所述处理单元，以向所述处理单元传输电量计量数据，所述计量模块包括直流计量模块和交流计量模块，分别用于计量发电设备的发电量和电网供电量；
上位机，所述上位机与所述处理单元进行通讯，以接收所述处理单元统计处理后的发用电量数据；
其中，在对单个所述直流计量模块的电量计量数据统计时，若所述直流计量模块的通讯正常，则读取所述直流计量模块当前计量的发电量，并计算所述直流计量模块计量的总发电量；若所述直流计量模块的通讯不正常，记录所述直流计量模块此前计量的总发电量，并作为所述直流计量模块计量的总发电量；和/或，
在对单个所述交流计量模块的电量计量数据统计时，若所述交流计量模块的通讯正常，则读取所述交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并计算所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；若所述交流计量模块的通讯不正常，记录所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量和总反向有功电量，并分别作为所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量。
2.根据权利要求1所述的电量计量管理系统，其特征在于，所述控制器为DDC控制器。
3.根据权利要求1所述的电量计量管理系统，其特征在于，所述控制器具有ModbusTCP/IP通讯口，以用于与所述上位机进行通讯；和/或，所述控制器具有Modbus RTU通讯口，以用于连接所述计量模块；和/或，所述控制器还具有内部协议通讯接口，以用于连接手操器。
4.根据权利要求1所述的电量计量管理系统，其特征在于，所述处理单元还包括通讯扩展模块，所述通讯扩展模块具有通讯接口，以用于对接第三方设备。
5.根据权利要求1-4之一所述的电量计量管理系统，其特征在于，所述发用电系统为光伏发用电系统。
6.根据权利要求5所述的电量计量管理系统，其特征在于，所述光伏发用电系统为光伏空调系统。
7.一种电量计量方法，利用权利要求1-6之一所述的电量计量管理系统进行计量，其特征在于，包括步骤：
S10、处理单元读取计量模块的电量计量数据；
S20、处理单元对读取到的发用电量数据进行统计处理；
S30、处理单元将统计处理后的发用电量数据上传至上位机。
8.根据权利要求7所述的电量计量方法，其特征在于，步骤S20中，处理单元所进行的统计处理包括：对单个直流计量模块的电量计量数据进行统计处理、对单个处理单元的总发电量进行统计处理、对发用电系统的总发电量进行统计处理、对单个交流计量模块的电量计量数据进行统计处理、对单个交流计量模块计量的总供电量进行统计处理、对单个处理单元的总供电量进行统计处理、对发用电系统的总供电量进行统计处理、对发用电系统的总耗电量进行统计处理、对电网当日供电量进行统计处理、对电网当月供电量进行统计处理、对电网当年供电量进行统计处理、对发用电系统当日发电量进行统计处理、对发用电系统当月发电量进行统计处理、对发用电系统当年发电量进行统计处理、对发用电系统当日耗电量进行统计处理、对发用电系统当月耗电量进行统计处理、和/或对发用电系统当年耗电量进行统计处理。
9.根据权利要求8所述的电量计量方法，其特征在于，当所述计量模块包括直流计量模块时，步骤S20中，对于单个直流计量模块的电量计量数据的统计处理过程包括：
判断所述直流计量模块的通讯是否正常，若正常，则读取所述直流计量模块当前计量的发电量，并计算所述直流计量模块计量的总发电量；否则，记录所述直流计量模块此前计量的总发电量，并作为所述直流计量模块计量的总发电量；
和/或，
当所述计量模块包括交流计量模块时，步骤S20中，对于单个交流计量模块的电量计量数据的统计处理过程包括：
判断所述交流计量模块的通讯是否正常，若正常，则读取所述交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并计算所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；否则，记录所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量和总反向有功电量，并分别作为所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量。
10.根据权利要求9所述的电量计量方法，其特征在于，在所述直流计量模块的通讯正常的情况下，按下式进行计算：
所述直流计量模块计量的总发电量＝所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值，其中，所述计量偏差值的初始值为0。
11.根据权利要求9所述的电量计量方法，其特征在于，在所述直流计量模块的通讯正常的情况下：
在所述直流计量模块的上线时间≥t秒时，读取所述直流计量模块当前计量的发电量，并计算所述直流计量模块计量的总发电量；
在所述直流计量模块的上线时间＜t秒时，不更新所述直流计量模块计量的总发电量；
其中，t为预设值。
12.根据权利要求10所述的电量计量方法，其特征在于，所述计量偏差值的确定方式为：
若所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值≥所述直流计量模块此前计量的总发电量，则所述计量偏差值保持不变；
若所述直流计量模块当前计量的发电量+所述直流计量模块的计量偏差值＜所述直流计量模块此前计量的总发电量，则所述计量偏差值＝所述直流计量模块此前计量的总发电量。
13.根据权利要求9所述的电量计量方法，其特征在于，在所述交流计量模块的通讯正常的情况下，按下式进行计算：
所述交流计量模块计量的总正向有功电量＝所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值，其中，所述正向有功偏差值的初始值为0；
所述交流计量模块计量的总反向有功电量＝所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值，其中，所述反向有功偏差值的初始值为0。
14.根据权利要求9所述的电量计量方法，其特征在于，在所述交流计量模块的通讯正常的情况下：
在所述交流计量模块的上线时间≥t秒时，读取所述交流计量模块当前计量的正向有功电量和反向有功电量，并计算所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；
在所述交流计量模块的上线时间＜t秒时，不更新所述交流计量模块计量的总正向有功电量和总反向有功电量；
其中，t为预设值。
15.根据权利要求13所述的电量计量方法，其特征在于，
所述正向有功偏差值的确定方式为：
若所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值≥所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量，则所述正向有功偏差值保持不变；
若所述交流计量模块当前计量的正向有功电量+所述交流计量模块的正向有功偏差值＜所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量，则所述正向有功偏差值＝所述交流计量模块此前计量的总正向有功电量；
和/或，
所述反向有功偏差值的确定方式为：
若所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值≥所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量，则所述反向有功偏差值保持不变；
若所述交流计量模块当前计量的反向有功电量+所述交流计量模块的反向有功偏差值＜所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量，则所述反向有功偏差值＝所述交流计量模块此前计量的总反向有功电量。
16.根据权利要求8所述的电量计量方法，其特征在于，将与单个处理单元相连的所有直流计量模块计量的总发电量之和记为所述单个处理单元的总发电量，将所有处理单元的总发电量之和记为发用电系统的总发电量；和/或，
将与单个处理单元相连的所有交流计量模块计量的总供电量之和记为所述单个处理单元的总供电量，将所有处理单元的总供电量之和记为发用电系统的总供电量，其中，交流计量模块计量的总供电量＝交流计量模块计量的总正向有功电量-交流计量模块计量的总反向有功电量。
17.根据权利要求8所述的电量计量方法，其特征在于，步骤S20中，
处理单元根据公式E_Dd＝E_Dd1﹣E_Dd0计算电网当日供电量E_Dd，其中，E_Dd0为当日零点的电网总供电量，E_Dd1为当前电网总供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Dm＝E_Dm1﹣E_Dm0计算电网当月供电量E_Dm，其中，E_Dm0为当月1日零点的电网总供电量，E_Dm1为当前电网总供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Dy＝E_Dy1﹣E_Dy0计算电网当年供电量E_Dy，其中，E_Dy0为当年1月1日零点的电网总供电量，E_Dy1为当前电网总供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Gd＝E_Gd1﹣E_Gd0计算发用电系统当日发电量E_Gd，其中，E_Gd0为当日零点的发用电系统总发电量，E_Gd1为当前的发用电系统总发电量；和/或，
处理单元根据公式E_Gm＝E_Gm1﹣E_Gm0计算发用电系统当月发电量E_Gm，其中，E_Gm0为当月1日零点的发用电系统总发电量，E_Gm1为当前的发用电系统总发电量；和/或，
处理单元根据公式E_Gy＝E_Gy1﹣E_Gy0计算发用电系统当年发电量E_Gy，其中，E_Gy0为当年1月1日零点的发用电系统总发电量，E_Gy1为当前的发用电系统总发电量。
18.根据权利要求17所述的电量计量方法，其特征在于，
在计算电网当日供电量E_Dd时，若处理单元在当天零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dd0赋值为：E_Dd0＝E_Dd1；和/或，
在计算电网当月供电量E_Dm时，若处理单元在当月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dm0赋值为：E_Dm0＝E_Dm1；和/或，
在计算电网当年供电量E_Dy时，若处理单元在当年1月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Dy0赋值为：E_Dy0＝E_Dy1和/或，
在计算发用电系统当日发电量E_Gd时，若处理单元在当天零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gd0赋值为：E_Gd0＝E_Gd1；和/或，
在计算发用电系统当月发电量E_Gm时，若处理单元在当月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gm0赋值为：E_Gm0＝E_Gm1；和/或，
在计算发用电系统当年发电量E_Gy时，若处理单元在当年1月1日零点时刻不在线，则在处理单元上线时刻重新给E_Gy0赋值为：E_Gy0＝E_Gy1。
19.根据权利要求8所述的电量计量方法，其特征在于，步骤S20中，
处理单元根据公式E_Ld＝E_Gd+E_Dd计算发用电系统当日耗电量E_Ld，其中，E_Gd为发用电系统当日发电量，E_Dd为电网当日供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Lm＝E_Gm+E_Dm计算发用电系统当月耗电量E_Lm，其中，E_Gm为发用电系统当月发电量，E_Dm为电网当月供电量；和/或，
处理单元根据公式E_Ly＝E_Gy+E_Dy计算发用电系统当年耗电量E_Ly，其中，E_Gy为发用电系统当年发电量，E_Dy为电网当年供电量。
20.根据权利要求7所述的电量计量方法，其特征在于，当所述处理单元对接有第三方设备时，步骤S30中，处理单元还将统计处理后的发用电量数据传输至所述第三方设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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