CN108226590A - 一种结算电能表掉电数据的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结算电能表掉电数据的方法及系统。本发明通过在电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件，掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；再在电能表上电时，根据电网事件标志文件结算掉电数据。减少掉电数据写入存储器的次数，降低掉电数据的存储时间，则电能表的硬件可采用更小的超级电容用于存储掉电数据，不仅节省了电能表的硬件成本，而且提高了电能表的掉电数据的安全可靠性。

Description

一种结算电能表掉电数据的方法及系统
技术领域
本发明涉及电能表领域，尤其是一种结算电能表掉电数据的方法及系统。
背景技术
EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead－OnlyMemory)：电可擦可编程只读存储器，一种掉电后数据不丢失的存储芯片。EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已存储的信息，然后进行重新编程。
掉电：电能表三相电压处于临界电压之下，不能正常计量的运行状态。
电网事件记录：实时监测当前电网用电情况，并记录任何发生的异常情况，三相表电网事件记录包括失压、欠压、过压、断相、失流、过流、断流、有功功率反向、过载、功率因数超下限、需量超限、电压逆相序、电流逆相序、电压不平衡、电流不平衡、全失压、总功率因数超下限、潮流反向、掉电、恒定磁场干扰、负荷开关误动作、电流严重不平衡等。
当三相电能表掉电时，为保证三相智能电能表数据的正确性，需要结算掉电时刻数据，这些需保存在EEPROM的数据包括：电量数据、冻结数据、其它状态标志数据和事件记录数据；三相电能表和EEPROM通讯采用软件模拟的方式，电量数据有当前电量及电量脉冲尾数约400Bytes，分2次写入EEPROM；冻结数据只需要保存掉电时间，约6Bytes；上电后会根据掉电时间进行补结算，其它状态标志数据约100Bytes；而事件记录数据需要在掉电时对正在进行的事件逐一进行结算，三相电能表有失压、失流、断流、断相、逆相序等超过40种分相事件，掉电时每种事件记录需要记录累计时间、结束时间、结束时刻总、分相正、反有无功电量等数据，单次分相事件需记录数据长度约80Bytes，写EEPROM的次数可达3次以上，电能表掉电时刻可同时发生超过10个分相事件记录，需要存储上10次事件数据，一次掉电写EEPROM的次数可达40次以上，写EEPROM数据的次数多，三相智能电能表保存掉电数据时间较长，可达1S以上。当抄表电池欠压时，依靠超级电容进行掉电数据存储，采用的1F超级电容，硬件成本高，对超级电容性能依赖性强，数据存储可靠性降低。
电能表掉电数据的安全性对智能电表的正常运行和电能表数据的可靠、准确性非常重要，如果掉电数据存储时间长，操作EEPROM的次数多，对超级电容的性能依赖性更强，硬件成本更高，影响电能表掉电数据的安全性与准确性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结算电能表掉电数据的方法及系统，用于提高电能表掉电数据的安全性。
本发明所采用的技术方案是：一种结算电能表掉电数据的方法，包括以下步骤：
电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件，所述掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；
电能表上电时，根据所述电网事件标志文件结算掉电数据。
进一步地，所述掉电时刻的掉电数据包括电网事件的状态标志、电网事件的结束时间、电量数据和电网事件的累计时间，所述电量数据用于结算掉电时刻的电量。
进一步地，所述电量数据包括电能表的正向有功总电能和/或电能表的反向有功总电能和/或电能表的正向无功总电能和/或电能表的反向无功总电能和/或电能表的各相正向有功总电能和/或电能表的各相反向有功总电能。
进一步地，所述掉电时刻的掉电数据还包括分相事件特殊数据。
进一步地，所述分相事件特殊数据包括安时数和/或正向有功最大需量及其发生时间和/或反向有功最大需量及其发生时间和/或正向无功最大需量及其发生时间和/或反向无功最大需量及其发生时间。
本发明所采用的另一技术方案是：一种结算电能表掉电数据的系统，包括
掉电数据保存单元，用于电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件，所述掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；
结算单元，用于电能表上电时，根据所述电网事件标志文件结算掉电数据。
进一步地，所述掉电时刻的掉电数据包括电网事件的状态标志、电网事件的结束时间、电量数据和电网事件的累计时间，所述电量数据用于结算掉电时刻的电量。
进一步地，所述电量数据包括电能表的正向有功总电能和/或电能表的反向有功总电能和/或电能表的正向无功总电能和/或电能表的反向无功总电能和/或电能表的各相正向有功总电能和/或电能表的各相反向有功总电能。
进一步地，所述掉电时刻的掉电数据还包括分相事件特殊数据。
进一步地，所述分相事件特殊数据包括安时数和/或正向有功最大需量及其发生时间和/或反向有功最大需量及其发生时间和/或正向无功最大需量及其发生时间和/或反向无功最大需量及其发生时间。
本发明的有益效果是：
本发明一种结算电能表掉电数据的方法及系统，通过在电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件，掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；再在电能表上电时，根据电网事件标志文件结算掉电数据。减少掉电数据写入存储器的次数，降低掉电数据的存储时间，则电能表的硬件可采用更小的超级电容用于存储掉电数据，不仅节省了电能表的硬件成本，而且提高了电能表的掉电数据的安全可靠性。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
一种结算电能表掉电数据的方法，包括以下步骤：
当检测到电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件中，掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；
当检测到电能表上电时，根据电网事件标志文件结算掉电数据。
本发明的方法，在掉电时，只保存电网事件状态标志文件的数据，数据量少，减少掉电数据写入存储器的次数，减少掉电时存储数据所需的时间，则电能表的硬件可采用更小的超级电容用于掉电时存储数据，掉电时，一次性写入电网事件状态标志文件的数据约390Bytes，掉电时保存数据所需的总时间约40ms左右，硬件可采用0.22F的超级电容，硬件成本降低，当无抄表电池(用于掉电时为电能表供电)时，电能表的电路中的电解电容都可满足数据存储要求，对超级电容的依赖性降低，掉电数据的安全性、可靠性提高。上电后再根据读出的数据逐一结算电网事件记录，实现与掉电时结算电网事件同样的功能。
具体地，掉电时刻的掉电数据包括电网事件的状态标志、电网事件的结束时间、电量数据、分相事件特殊数据和电网事件的累计时间。电量数据用于结算掉电时刻的电量，电量数据包括电能表的正向有功总电能和/或电能表的反向有功总电能和/或电能表的正向无功总电能和/或电能表的反向无功总电能和/或电能表的各相正向有功总电能和/或电能表的各相反向有功总电能。电网事件的状态标志为事件发生或事件未发生，可以使用不同的标志代表这两种状态标志。分相事件特殊数据包括安时数和/或正向有功最大需量及其发生时间和/或反向有功最大需量及其发生时间和/或正向无功最大需量及其发生时间和/或反向无功最大需量及其发生时间。电网事件状态标志文件结构为：
typedef struct
{
Event＿BitsField＿Type Event＿BitsField＿Bak；
//掉电前的全局变量－－32字节，存储电网事件的状态标志，上电通过事件状态标志可判定哪些分相事件需要结算
Event＿Public＿Type Event＿Public＿Bak；
//掉电前的全局变量－－184字节，存储分相事件特殊数据，如：安时数(安时数为期间安时数，即电网事件发生到结束期间，总的安时数；以三相电能表为例，期间安时数包括事件期间总安时数、A相期间总安时数、B相期间总安时数、C相期间总安时数)、正向有功最大需量及其发生时间、反向有功最大需量及其发生时间、正向无功最大需量及其发生时间、反向无功最大需量及其发生时间等，上电可结算事件特殊数据
EventTMark＿Type PowerDownTime；
//掉电时刻－－8字节，掉电时间就是电网事件的结束时间，上电后可用此时间结算电网事件结束时间
EventEnergy＿Type Energy＿TABC[4]；
//掉电前电量数据，大小为64字节，电量数据包括电能表的正、反向有功总电能、电能表的各相正向有功总电能(本实施例中，电能表为三相电能表，则为A、B、C相的正向有功总电能)、电能表的各相反向有功总电能(本实施例中，电能表为三相电能表，则为A、B、C相的反向有功总电能)、组合无功1总电量(即电能表的正向无功总电能)、组合无功2总电量(即电能表的反向无功总电能)，上电可依此电量数据结算结束时刻电量
Event＿Private＿Type Event＿Private＿Bak；
//掉电前的全局变量－－100字节存储正在发生的电网事件的累计时间，可用此数据结算电网事件的累计时间，
}EventPwrDwnSceneFile＿Type；
掉电时，一次性写入上述全部数据，写EEPROM时间约40mS左右，上电后可一次性读出电网时间标志文件的数据，再根据读出的数据逐一结算电网事件的结束时间、累计时间、电量数据、事件特殊数据，实现与掉电时结算电网事件同样的功能。
一种结算电能表掉电数据的系统，包括
掉电数据保存单元，用于电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件，掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；
结算单元，用于电能表上电时，根据电网事件标志文件结算掉电数据。
本发明通过在电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件，掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；再在电能表上电时，根据电网事件标志文件结算掉电数据。减少掉电数据写入存储器的次数，降低掉电数据的存储时间，则电能表的硬件可采用更小的超级电容用于存储掉电数据，不仅节省了电能表的硬件成本，而且提高了电能表的掉电数据的安全可靠性。
具体地，掉电时刻的掉电数据包括电网事件的状态标志、电网事件的结束时间、电量数据、分相事件特殊数据和电网事件的累计时间。电量数据用于结算掉电时刻的电量，电量数据包括电能表的正向有功总电能和/或电能表的反向有功总电能和/或电能表的正向无功总电能和/或电能表的反向无功总电能和/或电能表的各相正向有功总电能和/或电能表的各相反向有功总电能。电网事件的状态标志为事件发生或事件未发生，可以使用不同的标志代表这两种状态标志。分相事件特殊数据包括安时数和/或正向有功最大需量及其发生时间和/或反向有功最大需量及其发生时间和/或正向无功最大需量及其发生时间和/或反向无功最大需量及其发生时间。电网事件状态标志文件结构参考上述文字，不再赘述。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种结算电能表掉电数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：
电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件，所述掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；
电能表上电时，根据所述电网事件标志文件结算掉电数据。
2.根据权利要求1所述的结算电能表掉电数据的方法，其特征在于，所述掉电时刻的掉电数据包括电网事件的状态标志、电网事件的结束时间、电量数据和电网事件的累计时间，所述电量数据用于结算掉电时刻的电量。
3.根据权利要求2所述的结算电能表掉电数据的方法，其特征在于，所述电量数据包括电能表的正向有功总电能和/或电能表的反向有功总电能和/或电能表的正向无功总电能和/或电能表的反向无功总电能和/或电能表的各相正向有功总电能和/或电能表的各相反向有功总电能。
4.根据权利要求1至3任一项所述的结算电能表掉电数据的方法，其特征在于，所述掉电时刻的掉电数据还包括分相事件特殊数据。
5.根据权利要求4所述的结算电能表掉电数据的方法，其特征在于，所述分相事件特殊数据包括安时数和/或正向有功最大需量及其发生时间和/或反向有功最大需量及其发生时间和/或正向无功最大需量及其发生时间和/或反向无功最大需量及其发生时间。
6.一种结算电能表掉电数据的系统，其特征在于，包括
掉电数据保存单元，用于电能表掉电时，将掉电时刻的掉电数据保存至电网事件标志文件，所述掉电数据用于结算掉电时刻的电网事件；
结算单元，用于电能表上电时，根据所述电网事件标志文件结算掉电数据。
7.根据权利要求6所述的结算电能表掉电数据的系统，其特征在于，
所述掉电时刻的掉电数据包括电网事件的状态标志、电网事件的结束时间、电量数据和电网事件的累计时间，所述电量数据用于结算掉电时刻的电量。
8.根据权利要求7所述的结算电能表掉电数据的系统，其特征在于，所述电量数据包括电能表的正向有功总电能和/或电能表的反向有功总电能和/或电能表的正向无功总电能和/或电能表的反向无功总电能和/或电能表的各相正向有功总电能和/或电能表的各相反向有功总电能。
9.根据权利要求6至8任一项所述的结算电能表掉电数据的系统，其特征在于，所述掉电时刻的掉电数据还包括分相事件特殊数据。
10.根据权利要求9所述的结算电能表掉电数据的系统，其特征在于，所述分相事件特殊数据包括安时数和/或正向有功最大需量及其发生时间和/或反向有功最大需量及其发生时间和/或正向无功最大需量及其发生时间和/或反向无功最大需量及其发生时间。
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