CN107861851B - 基于电能表掉电数据存储的仿真方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于电能表掉电数据存储的仿真方法及系统。该基于电能表掉电数据存储的仿真方法包括：根据预设的电容容量、预设的负载电流和预设的电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形；输出仿真波形至电能表，接收并存储电能表反馈的掉电数据，掉电数据由电能表生成；判断掉电数据是否完整；若掉电数据不完整，增加掉电时间，可以有效评估电能表存储的掉电数据是否完善。

Description

基于电能表掉电数据存储的仿真方法及系统

技术领域

本发明涉及仿真领域，具体地，涉及一种基于电能表掉电数据存储的仿真方法及系统。

背景技术

电能表电池故障频发，而电能表在掉电后需要存储掉电数据就完全依靠电能表中电容，但电能表在设计时可能存在以下问题：

1、考虑低成本，使用低价不知名电容，无法来确保足够的时间来存储掉电数据。

2、未留足裕量，由于很多电能表使用电解电容误差在20％，部分电能表的使用环境恶劣，影响电容寿命，使电容老化失效(低于正常容量的80％)，对电能表掉电存储数据的时间大打折扣。

3、超级电容降额使用，部分电能表设计电路中使用了超级电容，为了使超级电容寿命符合双85设计，进行了降压、降充电电流的限制方法，导致电容充电电流小，充电时间过长，未能在短时间内保存足够的电量，电容尚未充满电就下电了，没有足够的时间来保存数据。

4、如今电能表中都加入了FLASH来存储负荷记录等大量数据，而FLASH在Program/Erase操作中电流高达25mA，页擦除去时间高达200mS(例：MX25L3206E)。

现有技术只能进行简单的上下电测试，无法做到精确模拟电容的充放控制，也无法模拟在操作FLASH中意外断电导致的电表程序问题。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种基于电能表掉电数据存储的仿真方法及系统，以有效评估电能表存储的掉电数据是否完善。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于电能表掉电数据存储的仿真方法，包括：

根据预设的电容容量、预设的负载电流和预设的电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形；

输出仿真波形至电能表，接收并存储电能表反馈的掉电数据，掉电数据由电能表生成；

判断掉电数据是否完整；

若掉电数据不完整，增加掉电时间。

在其中一种实施例中，还包括：

若掉电数据完整，判断电容容量是否满足预设的电容容量设计范围；

若不满足预设的电容容量设计范围，输出仿真失败的报警信号。

在其中一种实施例中，根据预设的电容容量、预设的负载电流和预设的电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形之前，还包括：

设置电容容量、负载电流、电压幅值、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、最小电压和保持时间。

在其中一种实施例中，根据预设的电容容量和预设的负载电流计算掉电时间并生成仿真波形，具体包括：

根据电容容量、负载电流和电压幅值计算掉电时间和上电时间；

根据上电时间、掉电时间、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、电压幅值、最小电压和保持时间生成仿真波形。

在其中一种实施例中，通过如下公式计算掉电时间：

其中，T为掉电时间，U为预设的电压幅值，C为电容容量，I为负载电流。

本发明还提供一种基于电能表掉电数据存储的仿真系统，包括：

仿真模块，用于根据预设的电容容量、预设的负载电流和预设的电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形；

存储模块，用于输出仿真波形至电能表，接收并存储电能表反馈的掉电数据，掉电数据由电能表生成；

掉电数据判断模块，用于判断掉电数据是否完整；

调整模块，用于增加掉电时间。

在其中一种实施例中，还包括：

电容容量判断模块，用于判断电容容量是否满足预设的电容容量设计范围；

报警模块，用于输出仿真失败的报警信号。

在其中一种实施例中，还包括：

设置模块，用于设置电容容量、负载电流、电压幅值、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、最小电压和保持时间。

在其中一种实施例中，仿真模块具体用于：

根据电容容量、负载电流和电压幅值计算掉电时间和上电时间；

根据上电时间、掉电时间、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、电压幅值、最小电压和保持时间生成仿真波形。

在其中一种实施例中，通过如下公式计算掉电时间：

其中，T为掉电时间，U为预设的电压幅值，C为电容容量，I为负载电流。

本发明的基于电能表掉电数据存储的仿真方法及系统根据预设的电容容量、负载电流和电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形，再输出仿真波形至电能表，存储电能表生成的掉电数据，然后判断掉电数据是否完整；若掉电数据不完整，增加掉电时间，可以有效评估电能表存储的掉电数据是否完善。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中基于电能表掉电数据存储的仿真方法的流程图；

图2是本发明实施例中基于电能表掉电数据存储的仿真装置的结构框图；

图3是本发明实施例中处理器的电路图；

图4是本发明实施例中数字模拟转换电路的电路图；

图5是本发明实施例中功率放大电路的电路图；

图6是本发明实施例中实时钟模块的电路图；

图7是本发明实施例中基于电能表掉电数据存储的仿真系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

鉴于现有技术无法做到精确模拟电容的充放控制，也无法模拟在操作FLASH中意外断电导致的电表程序问题，本发明实施例提供一种基于电能表掉电数据存储的仿真方法，以有效评估电能表存储的掉电数据是否完善。以下结合附图对本发明进行详细说明。

图1是本发明实施例中基于电能表掉电数据存储的仿真方法的流程图，如图1所示，基于电能表掉电数据存储的仿真方法可以包括：

S101：根据预设的电容容量、预设的负载电流和预设的电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形；

S102：输出仿真波形至电能表，接收并存储电能表反馈的掉电数据，掉电数据由电能表生成；

S103：判断掉电数据是否完整；

S104：若掉电数据不完整，增加掉电时间。

图1所示的基于电能表掉电数据存储的仿真方法的执行主体可以为上位机，用于设置仿真参数，将预设的仿真参数下发到测试板上以自动模拟电能表在上电情况下的电容充电，在下电(掉电)情况下的电容放电，读取掉电数据来判断电能表的电容是否满足设计要求。

一实施例中，若掉电数据完整，则判断电容容量是否满足预设的电容容量设计范围，若不满足预设的电容容量设计范围，输出仿真失败的报警信号，此次仿真失败。

生成仿真波形之前需要提前在上位机中预设仿真参数。表1是三路控制位置OUT10V、OUT7V和OUT3V6的仿真参数表。如表1所示，仿真参数可以包括：电容容量、负载电流、电压幅值(即最大电压)、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、最小电压、上升时间、下降时间和保持时间。

表1仿真参数表

寄存器地址	数据位数	控制位置定义名称	控制位置	数据解释
					1	16	wave_datum_10V_7V		基准(校准电压)
2	16	wave_datum_3V6		基准(校准电压)
					3	16	wave mode		输出波形模式
4	16	WAVE_OUT10V.wave_choose	OUT10V	输出波形选择
					5	16	WAVE_OUT10V.cyc_num	OUT10V	循环输出次数
6	16	WAVE_OUT10V.cyc_in terval	OUT10V	循环输出间隔时间
					7	16	WAVE_OUT10V.volt	OUT10V	电压幅值
8	16	WAVE_0UT10V.volt_min	OUT10V	最小电压
					9	16	WAVE_OUT10V.rise_time	OUT10V	上升时间
10	16	WAVE_OUT10V.hold_time	OUT10V	保持时间
					11	16	WAVE_OUT10V.fall_time	OUT10V	下降时间
12	16	WAVE_OUT10V.cap	OUT10V	电容容量
					13	16	WAVE_OUT10V.load_I	OUT10V	负载电流
14	16	WAVE_OUT7V.wave_choose	OUT7V	输出波形选择
					15	16	WAVE_OUT7V.cyc_num	OUT7V	循环输出次数
16	16	WAVE_OUT7V.cyc_interval	OUT7V	循环输出间隔
					17	16	WAVE_OUT7V.volt	OUT7V	电压幅值
18	16	WAVE_OUT7V.volt_min	OUT7V	最小电压
					19	16	WAVE_OUT7V.rise_time	OUT7V	上升时间
20	16	WAVE_OUT7V.hold_time	OUT7V	保持时间
					21	16	WAVE_OUT7V.fall_time	OUT7V	下降时间
22	16	WAVE_OUT7V.cap	OUT7V	电容容量
					23	16	WAVE_OUT7V.load_I	OUT7V	负载电流
24	16	WAVE_OUT3V6.w ave_choose	OUT3V6	输出波形选择
					25	16	WAVE_OUT3V6.cyc_num	OUT3V6	循环输出次数
26	16	WAVE_OUT3V6.cyc_in terval	OUT3V6	循环输出间隔
					27	16	WAVE_OUT3V6.volt	OUT3V6	电压幅值
28	16	WAVE_OUT3V6.volt_min	OUT3V6	最小电压
					29	16	WAVE_OUT3V6.rise_time	OUT3V6	上升时间
30	16	WAVE_OUT3V6.hold_time	OUT3V6	保持时间
					31	16	WAVE_OUT3V6.fall_time	OUT3V6	下降时间
32	16	WAVE_OUT3V6.cap	OUT3V6	电容容量
					33	16	WAVE_OUT3V6.load_I	OUT3V6	负载电流

其中，表1中数据地址1的控制位置定义名称wave_datum_10V_7V为OUT10V和OUT7V的校准输出电压(单位：mv)。数据地址2的控制位置定义名称wave_datum_3v6为OUT3V6的校准输出电压(单位：mv)。

具体实施时，在输出波形模式的16位地址写入仿真参数便能改变三路控制位置的输出模式，地址Bit15……Bit12控制OUT10V的输出模式，Bit11…Bit8控制OUT7V的输出模式，Bit7……Bit4控制OUT3V6的输出模式。当仿真参数为0x00时，输出模式为无限循环，无限次循环输出仿真波形：仿真波形的最大电压为volt(电压幅值)，最小电压为volt min(最小电压)；当仿真参数为0x01时，输出模式为有限次循环，可以通过“循环输出次数”设置仿真参数；当仿真参数为0x02时，输出模式为高电平保持，电压保持在高电平volt(电压幅值)；当仿真参数为0x03时，输出模式为输出停止，仿真波形掉电；当仿真参数为0x04时，输出模式为输出骤停，仿真波形的电压降至0。

表2仿真参数说明表

表2是仿真参数说明表，如表1和表2所示，每个定义名称均对应三个数据地址和三个控制位置，每个控制位置对应一个仿真波形。表1中的控制位置定义名称包括控制位置和表2中的定义名称。例如，控制位置OUT10V的循环输出次数对应的数据地址为5，在表2中的定义名称为cyc_num，在表1中的控制位置定义名称为WAVE_OUT10V.cyc_num。

具体实施时，还可以根据电容容量、负载电流和电压幅值计算出仿真参数中的掉电时间(即表1中的下降时间)和上电时间(即表1中的上升时间)，公式如下：

其中，T为掉电时间，也是上电时间，U为预设的电压幅值，C为电容容量，I为负载电流。

若掉电数据不完整，则说明掉电时间过短，上位机无法及时存储电能表生成的掉电数据，此时需要增加掉电时间。由上述公式可以看出，可以通过增大电压幅值、增大电容容量、减小负载电流等方式来增加掉电时间，也可以按照仿真参数表直接在上位机上预设掉电时间(下降时间)。

本发明还可以通过基于电能表掉电数据存储的仿真装置来接收上位机预设的仿真参数，输出仿真波形至电能表。

图2是本发明实施例中基于电能表掉电数据存储的仿真装置的结构框图。图3是本发明实施例中处理器的电路图；图4是本发明实施例中数字模拟转换电路的电路图；图5是本发明实施例中功率放大电路的电路图；如图2至图5所示，电能表掉电数据存储的仿真装置可以包括：

处理器、数字模拟转换电路和功率放大电路。

处理器用于接收预设的仿真参数输出电压数字信号；接收并存储电能表反馈的掉电数据，掉电数据由电能表输出。如图2所示，处理器可以采用STM32F103VBT6型单片机,电能表输出掉电数据至处理器。

与处理器连接的数字模拟转换电路用于将电压数字信号转换为电压模拟信号；如图4所示，电压模拟信号的输出范围为0至3.6V。在其中一种实施例中，数字模拟转换电路包括：第一电阻、第一电容、稳压器件、第二电阻、第三电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、数字模拟转换电路、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；

第一电阻的第一端连接电源和第一电容的第一端，第一电阻的第二端连接稳压器件的第一端、第二电阻的第一端、第二电容的第一端、第三电容的第一端、第四电容的第一端、第五电容的第一端和数字模拟转换电路的第三端；

第一电容的第一端连接电源，第一电容的第二端连接稳压器件的第三端、第三电阻的第二端、接地端、第二电容的第二端、第三电容的第二端、第四电容的第二端、第五电容的第二端和数字模拟转换电路的第二端；

稳压器件的第一端连接第二电阻的第一端、第二电容的第一端、第三电容的第一端、第四电容的第一端、第五电容的第一端和数字模拟转换电路的第三端，稳压器件的第二端连接第二电阻的第二端和第三电阻的第一端，稳压器件的第三端连接第三电阻的第二端、接地端、第二电容的第二端、第三电容的第二端、第四电容的第二端、第五电容的第二端和数字模拟转换电路的第二端；

第二电阻的第一端连接第二电容的第一端、第三电容的第一端、第四电容的第一端、第五电容的第一端和数字模拟转换电路的第三端，第二电阻的第二端连接第三电阻的第一端；

第三电阻的第二端连接接地端、第二电容的第二端、第三电容的第二端、第四电容的第二端、第五电容的第二端和数字模拟转换电路的第二端；

第二电容的第一端连接第三电容的第一端、第四电容的第一端、第五电容的第一端和数字模拟转换电路的第三端，第二电容的第二端连接接地端、第三电容的第二端、第四电容的第二端、第五电容的第二端和数字模拟转换电路的第二端；

第三电容的第一端连接第四电容的第一端、第五电容的第一端和数字模拟转换电路的第三端，第三电容的第二端连接接地端、第四电容的第二端、第五电容的第二端和数字模拟转换电路的第二端；

第四电容的第一端连接第五电容的第一端和数字模拟转换电路的第三端，第四电容的第二端连接接地端、第五电容的第二端和数字模拟转换电路的第二端；

第五电容的第一端连接数字模拟转换电路的第三端，第五电容的第二端连接接地端和数字模拟转换电路的第二端；

第四电阻的第一端连接处理器的DA-SYNC端口，第四电阻的第二端连接数字模拟转换电路的第四端；

第五电阻的第一端连接处理器的DA-CLK端口，第五电阻的第二端连接数字模拟转换电路的第五端；

第六电阻的第一端连接处理器的DA-DIN端口，第六电阻的第二端连接数字模拟转换电路的第六端；

第七电阻的第一端连接数字模拟转换电路的第一端，第七电阻的第二端连接功率放大电路的功率运算放大器的正输入端；

数字模拟转换电路的第二端连接接地端。

如图4所示，第一电阻为R509，第一电容为C293，稳压器件为tl431(U35)，第二电阻为R227、第三电阻为R228、第二电容为C37、第三电容为C291、第四电容为C363、第五电容为C289、数字模拟转换电路为AD5320(U36)、第四电阻为R231、第五电阻为R230、第六电阻为R229、第七电阻为R226。

与数字模拟转换电路连接的功率放大电路用于放大电压模拟信号，输出电压仿真波形至电能表。如图5所示，功率放大电路可以将来自数字模拟转换电路的电压模拟信号进行跟随，增加输出电流能力，同时后级限压保护电能表。

在其中一种实施例中，功率放大电路包括：功率运算放大器、第八电阻、肖特基二极管、第九电阻、三极管、第十电阻、场效应管和第十一电阻；

功率运算放大器的正输入端连接数字模拟转换电路的第七电阻，功率运算放大器的负输入端连接功率运算放大器的输出端形成一公共节点；

第八电阻的第一端连接公共节点，第八电阻的第二端连接第九电阻的第一端和肖特基二极管的负端；

肖特基二极管的正端连接接地端，肖特基二极管的负端连接第九电阻的第一端；

第九电阻的第二端连接三极管的基极；

三极管的集电极连接公共节点、第十电阻的第一端和场效应管的源极，三极管的发射极连接第十电阻的第二端、场效应管的栅极和第十一电阻的第一端；

第十电阻的第一端连接场效应管的源极，第十电阻的第二端连接场效应管的栅极和第十一电阻的第一端；

场效应管的栅极连接第十一电阻的第一端，场效应管的漏极连接电能表；

第十一电阻的第二端连接接地端。

如图5所示，功率运算放大器为TCA0372(U61B)、第八电阻为R631、肖特基二极管为D5、第九电阻为R630、三极管为HE8550G(Q13)、第十电阻为R628、场效应管为AO3415(Q14)、第十一电阻为R629。

图6是本发明实施例中实时钟模块的电路图。如图6所示，基于电能表掉电数据存储的仿真装置还包括：与处理器连接的实时钟模块，用于提供基准实时钟。

在其中一种实施例中，实时钟模块包括：第六电容、第七电容和晶振；

第六电容的第一端连接接地端和第七电容，第六电容的第二端连接晶振的第一端和处理器的XI端口；

第七电容的第一端连接接地端，第七电容的第二端连接晶振的第二端和处理器的XO端口；

晶振的第一端连接处理器的XI端口，晶振的第二端连接处理器的XO端口。

如图6所示，第六电容为C104、第七电容为C107、晶振为X5。

一实施例中，基于电能表掉电数据存储的仿真装置还包括：与处理器连接的存储装置，用于存储预设参数。

本发明的具体步骤如下：

1、预设仿真参数。仿真参数包括：电容容量、负载电流、电压幅值、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、最小电压、上升时间、下降时间和保持时间。其中，根据电容容量、负载电流和电压幅值可以计算出仿真参数中的上升时间和下降时间。

2、上位机将仿真参数下发到基于电能表掉电数据存储的仿真装置。

3、上述仿真装置中的处理器接收仿真参数，根据预设的仿真参数输出电压数字信号；数字模拟转换电路将电压数字信号转换为电压模拟信号；功率放大电路放大电压模拟信号输出电压仿真波形至电能表，以自动模拟电能表在上电情况下的电容充电，在下电情况下的电容放电。仿真装置中的处理器还可以接收并存储电能表反馈的掉电数据，掉电数据由电能表输出。

4、上位机存储电能表生成的掉电数据，判断掉电数据是否完整。若掉电数据不完整，更改预设的仿真参数以增加掉电时间。例如，通过增大电压幅值、增大电容容量、减小负载电流等方式增加掉电时间，也可以按照仿真参数表直接在上位机上预设掉电时间(下降时间)。若掉电数据完整，则根据预设的电容容量设计范围判断电容容量是否符合电能表的设计要求，若不符合设计要求，则输出仿真失败的报警信号，此次仿真失败。

综上，本发明的基于电能表掉电数据存储的仿真方法根据预设的电容容量、负载电流和电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形，再输出仿真波形至电能表，存储电能表生成的掉电数据，然后判断掉电数据是否完整；若掉电数据不完整，增加掉电时间，可以有效评估电能表存储的掉电数据是否完善。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种基于电能表掉电数据存储的仿真系统，由于该系统解决问题的原理与基于电能表掉电数据存储的仿真方法相似，因此该系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图7是本发明实施例中基于电能表掉电数据存储的仿真系统的结构框图。如图7所示，电能表掉电数据存储的仿真系统包括：

仿真模块，用于根据预设的电容容量、预设的负载电流和预设的电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形；

存储模块，用于输出仿真波形至电能表，接收并存储电能表反馈的掉电数据，掉电数据由电能表生成；

掉电数据判断模块，用于判断掉电数据是否完整；

调整模块，用于增加掉电时间。

在其中一种实施例中，还包括：

电容容量判断模块，用于判断电容容量是否满足预设的电容容量设计范围；

报警模块，用于输出仿真失败的报警信号。

在其中一种实施例中，还包括：

设置模块，用于设置电容容量、负载电流、电压幅值、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、最小电压和保持时间。

在其中一种实施例中，仿真模块具体用于：

根据电容容量、负载电流和电压幅值计算掉电时间和上电时间；

根据上电时间、掉电时间、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、电压幅值、最小电压和保持时间生成仿真波形。

在其中一种实施例中，通过如下公式计算掉电时间：

其中，T为掉电时间，U为预设的电压幅值，C为电容容量，I为负载电流。

综上，本发明的基于电能表掉电数据存储的仿真方法根据预设的电容容量、负载电流和电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形，再输出仿真波形至电能表，存储电能表生成的掉电数据，然后判断掉电数据是否完整；若掉电数据不完整，增加掉电时间，可以有效评估电能表存储的掉电数据是否完善。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于电能表掉电数据存储的仿真方法，其特征在于，包括：

根据预设的电容容量、预设的负载电流和预设的电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形；

输出所述仿真波形至电能表，接收并存储所述电能表反馈的掉电数据，所述掉电数据由所述电能表生成；

判断所述掉电数据是否完整；

若所述掉电数据不完整，增加掉电时间；

所述基于电能表掉电数据存储的仿真方法还包括：

若所述掉电数据完整，判断电容容量是否满足预设的电容容量设计范围；

若不满足预设的电容容量设计范围，输出仿真失败的报警信号；

所述根据预设的电容容量和预设的负载电流计算掉电时间并生成仿真波形，包括：

设置电容容量、负载电流、电压幅值、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、最小电压和保持时间；

根据所述电容容量、所述负载电流和所述电压幅值计算所述掉电时间和上电时间；

根据所述上电时间、所述掉电时间、所述校准电压、所述输出波形模式、所述输出波形选择、所述循环输出次数、所述循环输出间隔时间、所述电压幅值、所述最小电压和所述保持时间生成所述仿真波形。

2.根据权利要求1所述的基于电能表掉电数据存储的仿真方法，其特征在于，通过如下公式计算所述掉电时间：

其中，T为掉电时间，U为预设的电压幅值，C为电容容量，I为负载电流。

3.一种基于电能表掉电数据存储的仿真系统，其特征在于，包括：

仿真模块，用于根据预设的电容容量、预设的负载电流和预设的电压幅值计算掉电时间并生成仿真波形；

存储模块，用于输出所述仿真波形至电能表，接收并存储所述电能表反馈的掉电数据，所述掉电数据由所述电能表生成；

掉电数据判断模块，用于判断所述掉电数据是否完整；

调整模块，用于增加掉电时间；

所述基于电能表掉电数据存储的仿真系统还包括：

电容容量判断模块，用于判断电容容量是否满足预设的电容容量设计范围；

报警模块，用于输出仿真失败的报警信号；

所述仿真模块具体用于：

设置电容容量、负载电流、电压幅值、校准电压、输出波形模式、输出波形选择、循环输出次数、循环输出间隔时间、最小电压和保持时间；

根据所述电容容量、所述负载电流和所述电压幅值计算所述掉电时间和上电时间；

根据所述上电时间、所述掉电时间、所述校准电压、所述输出波形模式、所述输出波形选择、所述循环输出次数、所述循环输出间隔时间、所述电压幅值、所述最小电压和所述保持时间生成所述仿真波形。

4.根据权利要求3所述的基于电能表掉电数据存储的仿真系统，其特征在于，通过如下公式计算所述掉电时间：

其中，T为掉电时间，U为预设的电压幅值，C为电容容量，I为负载电流。