CN109001531B - 一种电能表电量的无电池式分时计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电能表电量的无电池式分时计量方法，通过在预设计量时间段内，获取电能表所计量电能在每秒的电能增量以及电能表的累积上电时间；将远程设备向电能表所发送的远程有效授时作为电能表的基准时间，记录电能表运行至远程有效授时时刻的当前累积上电时间，再处理得到各电能增量所对应的实际时刻，进一步结合电能表内的预设时段数据，得到电能表费率所对应的分时费率电能，电通过查找当前时刻所处于的费率，将当前费率对应的电能累积到原有分时费率电能上，最终得到当前实际时刻对应的电能。该方法实现了在电能表没有电池供电情况下，由电网给电能表稳定供电，不会出现电池欠压问题，更不会因电池欠压而导致电能分时费率计量紊乱。

Description

一种电能表电量的无电池式分时计量方法

技术领域

本发明涉及电能表电量计量领域，尤其涉及一种电能表电量的无电池式分时计量方法。

背景技术

目前，为发挥电价的调节作用，鼓励用电客户调整用电负荷，移峰填谷，合理使用电力资源，充分挖掘发、供、用电设备的潜力，对整体的电网也有宏观调控的作用，要求电能表需要具备分时计量功能。

为实现分时计量功能，必须确保电能表的时间基准准确。传统电能表采用内置电池方式保持电能表在无外界供电条件下的时钟。然而，由于受电能表运行环境等一系列因素影响，现场运行中的电能表存在较大比例的电池欠压现象，这将导致电能表分时电量计量紊乱，难以准确完成针对电量的分时计量工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种电能表电量的无电池式分时计量方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电能表电量的无电池式分时计量方法，用于远程设备和电能表所形成的系统，其特征在于，所述电能表电量的无电池式分时计量方法包括如下步骤：

步骤1，将所述电能表接入电网且在所述电网恢复供电时，启动该电能表的电量计量工作；

步骤2，针对所述电能表设置预设计量时间段，由所述电能表在所述预设计量时间段内获取其自身所计量电能在每秒的电能增量，并计算该电能表的累积上电时间；其中，所述预设计量时间段标记为T，所述电能表所计量电能在第n秒的电能增量标记为△E_n，所述电能表的累积上电时间标记为N，0≤n≤N≤T，n∈Z；

步骤3，所述远程设备向所述电能表发送远程有效授时，且所述电能表在接收到所述远程有效授时的时刻，该电能表以接收的所述远程有效授时作为自身的当前时刻，并记录该电能表运行至所述远程有效授时时刻的当前累积上电时间；其中，所述远程有效授时时刻标记为T₀，所述电能表运行至所述远程有效授时时刻的当前累积上电时间标记为M，M≤T；

步骤4，所述电能表根据所述远程有效授时以及步骤3中的所述当前累积上电时间，计算得到步骤2中所得各电能增量所对应的实际时刻；其中，所述电能增量△E_n对应的实际时刻标记为t_n；t_n＝T₀-(M-n)，0≤n≤N≤T；

步骤5，设置针对所述电能表的预设时段表数据，由所述电能表根据所述各电能增量、各电能增量所对应的实际时刻以及所述预设时段表数据，计算得到所述电能表的费率所对应的分时费率电能；

其中，设定所述电能表支持A个费率，第a个费率Rate_a共对应有

个时段，第a个费率Rate_a所对应的第p个时段的起始时刻为t_i，第a个费率Rate_a所对应的第p个时段的结束始时刻为t_j；1≤a≤A，

所述第a个费率Rate_a的第p个时段的累积电能标记为

所述第a个费率Rate_a所对应的分时费率电能为

其中，

为所述电能表在电网恢复供电前时所对应费率的累积费率电能；

在所述预设时段表数据中，将时刻0到时刻T₀分成K个时间区间；

步骤6，所述电能表在接收到所述远程有效授时后，该电能表根据当前时刻所对应的实际时刻以及所述预设时段表数据，查找当前实际时刻所处于的费率，并实时地将当前实际时刻所对应的电能增量累加到步骤5中所得分时费率电能上，以得到所述当前实际时刻所对应的电能。

可选择地，在所述电能表电量的无电池式分时计量方法中，所述远程设备为电力主站系统或手持终端。

进一步地，在所述电能表电量的无电池式分时计量方法中，在步骤3中，所述远程设备通过电力网络向所述电能表发送远程有效授时。

改进地，所述电能表电量的无电池式分时计量方法还包括：所述远程设备按照预设校正频率获取自身所处时区的标准时间，得到该远程设备的更新后标准时间，并将所述更新后标准时间发送给所述电能表，以由所述电能表依次执行步骤3至步骤6。

进一步地，所述电能表电量的无电池式分时计量方法还包括如下步骤a1～步骤a5：

步骤a1，预先设置针对所述电能表的预设电量计量规律统计时段，由电能表按照预设采样间隔获取该电能表在所述预设电量计量规律统计时段内所计量的多个电量，并将该步骤a1中获取的所述多个电量作为统计用电量样本；

步骤a2，所述电能表根据所述统计用电量样本，得到该电能表在所述预设电量计量规律统计时段内的电量波动指数，并将所得该波动指数作为电能表在所述预设电量计量规律统计时段内的电量计量标准波动指数；

步骤a3，所述电能表在启动计量工作后，所述电能表按照步骤a1中所述预设采样间隔获取该电能表在下一天的所述预设电量计量规律统计时段内所计量的多个电量，并将该步骤a3中获取的所述多个电量作为检测用电量样本；

步骤a4，所述电能表根据所述检测用电量样本，得到该电能表在所述预设电量计量规律统计时段内的电量波动指数，并将所得该波动指数作为电能表在该下一天的所述预设电量计量规律统计时段内的电量计量实时波动指数；

步骤a5，所述电能表判断所述电量计量实时波动指数与所述电量计量标准波动指数之间差值位于预设准许范围之外时，所述电能表向外发出电量计量异常提示；否则，所述电能表继续执行对电量计量实时波动指数的计算。

再进一步地，在所述电能表电量的无电池式分时计量方法中，所述电量计量标准波动指数的计算方法如下：

其中，σ₁表示所述电量计量标准波动指数，U表示所述统计用电量样本内的电量总个数，e_u表示所述统计用电量样本内的第u个电量，1≤u≤U；

所述电量计量实时波动指数的计算方法如下：

其中，σ₂表示所述电量计量实时波动指数，V表示所述检测用电量样本内的电量总个数，e'_v表示所述检测用电量样本内的第v个电量，1≤v≤V。

再进一步地，在所述电能表电量的无电池式分时计量方法中，所述预设电量计量规律统计时段为时刻00:00～23:59，所述预设采样间隔为15min。

可选择地，在所述电能表电量的无电池式分时计量方法中，所述电能表为单相电能表、两相电能表或者三相电能表。

进一步地，在所述电能表电量的无电池式分时计量方法中，所述预设计量时间段T设置为60min。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

首先，在电能表没有电池供电的情况下，本发明方法中的电能表可以由电网给其稳定的供电，不会出现目前电能表计量中所存在的电池欠压问题，进而更不会发生因电池欠压而导致的电能分时费率计量紊乱的异常问题；

其次，通过由远程设备向电能表发送远程有效授时，由电能表所接收的远程有效授时作为时间基准，进而以更新电能表的实际时刻值，得到电能表所得各电能增量对应的实际时刻，并由电能表计算得到其费率所对应的分时费率电能，避免了电能表因与有效授时存在时刻偏差而带来的费率计量不准确问题。

附图说明

图1为本发明实施例中电能表电量的无电池式分时计量方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中电能表电量的无电池式分时计量方法，用于远程设备和电能表所形成的系统，远程设备可以根据需要选用电力主站系统或手持终端；电能表也可以选择采用单相电能表、两相电能表或者三相电能表；本实施例中的远程设备采用电力主站系统，电能表为采用单相电能表。具体地，该电能表电量的无电池式分时计量方法包括如下步骤：

步骤1，将电能表接入电网且在电网恢复供电时，启动该电能表的电量计量工作；

步骤2，针对该电能表设置预设计量时间段，由电能表在该预设计量时间段内获取其自身所计量电能在每秒的电能增量，并计算该电能表的累积上电时间；其中，预设计量时间段标记为T，电能表所计量电能在第n秒的电能增量标记为△E_n，电能表的累积上电时间标记为N，0≤n≤N≤T，n∈Z；具体地，例如，这里的预设计量时间段T可以根据需要设置为60分钟；

步骤3，电力主站系统向电能表发送远程有效授时，且电能表在接收到该远程有效授时的时刻，该电能表以接收的该远程有效授时作为自身的当前时刻，并记录该电能表运行至该远程有效授时时刻的当前累积上电时间；其中，远程有效授时时刻标记为T₀，电能表运行至该远程有效授时时刻的当前累积上电时间标记为M，M≤T；在本实施例中，此处的电力主站系统通过电力网络向电能表发送远程有效授时；

步骤4，电能表根据远程有效授时T₀以及步骤3中的当前累积上电时间M，计算得到步骤2中所得各电能增量所对应的实际时刻；其中，电能增量△E_n对应的实际时刻标记为t_n；t_n＝T₀-(M-n)，0≤n≤N≤T；

步骤5，设置针对该电能表的预设时段表数据，由电能表根据各电能增量、各电能增量所对应的实际时刻以及预设时段表数据，计算得到该电能表的费率所对应的分时费率电能；

其中，设定本实施例中的电能表支持A个费率，第a个费率Rate_a共对应有

个时段，第a个费率Rate_a所对应的第p个时段的起始时刻为t_i，第a个费率Rate_a所对应的第p个时段的结束始时刻为t_j；1≤a≤A，

第a个费率Rate_a的第p个时段的累积电能标记为

即

第a个费率Rate_a所对应的分时费率电能为

即

其中，

为该电能表在电网恢复供电前时所对应费率的累积费率电能；也可以将

视为该电能表在电网恢复供电前的初始电能；

在上述的预设时段表数据中，将时刻0到时刻T₀分成K个时间区间；

即

步骤6，电能表在接收到远程有效授时T₀后，该电能表根据当前时刻所对应的实际时刻以及预设时段表数据，查找当前实际时刻所处于的费率，并实时地将当前实际时刻所对应的电能增量累加到步骤5中所得分时费率电能上，以得到当前实际时刻所对应的电能。

为了避免诸如电力主站系统这样的远程设备出现计时偏差，在本实施例中，还可以由电力主站系统按照预设校正频率获取自身所处时区的标准时间，得到该远程设备的更新后标准时间，并将该更新后标准时间发送给电能表，以由该电能表依次执行步骤3至步骤6。

当然，本实施例中电能表电量的无电池式分时计量方法也可以做出如下改进，即该无电池式分时计量方法还包括如下步骤a1～步骤a5：

步骤a1，预先设置针对该电能表的预设电量计量规律统计时段，由电能表按照预设采样间隔获取该电能表在该预设电量计量规律统计时段内所计量的多个电量，并将该步骤a1中获取的多个电量作为统计用电量样本；其中，根据需要，本实施例中的预设电量计量规律统计时段为时刻00:00～23:59，预设采样间隔为15min；

步骤a2，电能表根据统计用电量样本，得到该电能表在上述预设电量计量规律统计时段内的电量波动指数，并将所得该波动指数作为电能表在预设电量计量规律统计时段内的电量计量标准波动指数；其中，本实施例中电量计量标准波动指数的计算方法如下：

其中，σ₁表示电量计量标准波动指数，U表示统计用电量样本内的电量总个数，e_u表示统计用电量样本内的第u个电量，1≤u≤U；

步骤a3，电能表在启动计量工作后，该电能表按照步骤a1中预设采样间隔获取该电能表在下一天的预设电量计量规律统计时段内所计量的多个电量，并将该步骤a3中获取的多个电量作为检测用电量样本；

步骤a4，电能表根据检测用电量样本，得到该电能表在预设电量计量规律统计时段内的电量波动指数，并将所得该波动指数作为电能表在该下一天的预设电量计量规律统计时段内的电量计量实时波动指数；其中，本实施例中电量计量实时波动指数的计算方法如下：

其中，σ₂表示电量计量实时波动指数，V表示检测用电量样本内的电量总个数，e'_v表示检测用电量样本内的第v个电量，1≤v≤V；

步骤a5，电能表判断电量计量实时波动指数σ₂与电量计量标准波动指数σ₁之间差值位于预设准许范围之外时，该电能表向外发出电量计量异常提示；否则，表明该电能表对电量的当前计量正常，该电能表继续执行对电量计量实时波动指数的计算。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电能表电量的无电池式分时计量方法，用于远程设备和电能表所形成的系统，其特征在于，所述电能表电量的无电池式分时计量方法包括如下步骤：

步骤1，将所述电能表接入电网且在所述电网恢复供电时，启动该电能表的电量计量工作；

步骤2，针对所述电能表设置预设计量时间段，由所述电能表在所述预设计量时间段内获取其自身所计量电能在每秒的电能增量，并计算该电能表的累积上电时间；其中，所述预设计量时间段标记为T，所述电能表所计量电能在第n秒的电能增量标记为△E_n，所述电能表的累积上电时间标记为N，0≤n≤N≤T，n∈Z；

步骤3，所述远程设备向所述电能表发送远程有效授时，且所述电能表在接收到所述远程有效授时的时刻，该电能表以接收的所述远程有效授时作为自身的当前时刻，并记录该电能表运行至所述远程有效授时时刻的当前累积上电时间；其中，所述远程有效授时的时刻标记为T₀，所述电能表运行至所述远程有效授时时刻的当前累积上电时间标记为M，M≤T；

步骤4，所述电能表根据所述远程有效授时以及步骤3中的所述当前累积上电时间，计算得到步骤2中所得各电能增量所对应的实际时刻；其中，所述电能增量△E_n对应的实际时刻标记为t_n；t_n＝T₀-(M-n)，0≤n≤N≤T；

步骤5，设置针对所述电能表的预设时段表数据，由所述电能表根据所述各电能增量、各电能增量所对应的实际时刻以及所述预设时段表数据，计算得到所述电能表的费率所对应的分时费率电能；

其中，设定所述电能表支持A个费率，第a个费率Rate_a共对应有

个时段，第a个费率Rate_a所对应的第p个时段的起始时刻为t_i，第a个费率Rate_a所对应的第p个时段的结束始时刻为t_j；1≤a≤A，

所述第a个费率Rate_a的第p个时段的累积电能标记为

所述第a个费率Rate_a所对应的分时费率电能为

其中，

为所述电能表在电网恢复供电前时所对应费率的累积费率电能；

在所述预设时段表数据中，将时刻0到时刻T₀分成K个时间区间；

步骤6，所述电能表在接收到所述远程有效授时后，该电能表根据当前时刻所对应的实际时刻以及所述预设时段表数据，查找当前实际时刻所处于的费率，并实时地将当前实际时刻所对应的电能增量累加到步骤5中所得分时费率电能上，以得到所述当前实际时刻所对应的电能。

2.根据权利要求1所述电能表电量的无电池式分时计量方法，其特征在于，所述远程设备为电力主站系统或手持终端。

3.根据权利要求1所述电能表电量的无电池式分时计量方法，其特征在于，在步骤3中，所述远程设备通过电力网络向所述电能表发送远程有效授时。

4.根据权利要求1所述电能表电量的无电池式分时计量方法，其特征在于，还包括：所述远程设备按照预设校正频率获取自身所处时区的标准时间，得到该远程设备的更新后标准时间，并将所述更新后标准时间发送给所述电能表，以由所述电能表依次执行步骤3至步骤6。

5.根据权利要求4所述电能表电量的无电池式分时计量方法，其特征在于，还包括如下步骤a1～步骤a5：

步骤a1，预先设置针对所述电能表的预设电量计量规律统计时段，由电能表按照预设采样间隔获取该电能表在所述预设电量计量规律统计时段内所计量的多个电量，并将该步骤a1中获取的所述多个电量作为统计用电量样本；

步骤a2，所述电能表根据所述统计用电量样本，得到该电能表在所述预设电量计量规律统计时段内的电量波动指数，并将所得该波动指数作为电能表在所述预设电量计量规律统计时段内的电量计量标准波动指数；

步骤a3，所述电能表在启动计量工作后，所述电能表按照步骤a1中所述预设采样间隔获取该电能表在下一天的所述预设电量计量规律统计时段内所计量的多个电量，并将该步骤a3中获取的所述多个电量作为检测用电量样本；

步骤a4，所述电能表根据所述检测用电量样本，得到该电能表在所述预设电量计量规律统计时段内的电量波动指数，并将所得该波动指数作为电能表在该下一天的所述预设电量计量规律统计时段内的电量计量实时波动指数；

步骤a5，所述电能表判断所述电量计量实时波动指数与所述电量计量标准波动指数之间差值位于预设准许范围之外时，所述电能表向外发出电量计量异常提示；否则，所述电能表继续执行对电量计量实时波动指数的计算。

6.根据权利要求5项所述电能表电量的无电池式分时计量方法，其特征在于，所述电量计量标准波动指数的计算方法如下：

其中，σ₁表示所述电量计量标准波动指数，U表示所述统计用电量样本内的电量总个数，e_u表示所述统计用电量样本内的第u个电量，1≤u≤U；

所述电量计量实时波动指数的计算方法如下：

其中，σ₂表示所述电量计量实时波动指数，V表示所述检测用电量样本内的电量总个数，e'_v表示所述检测用电量样本内的第v个电量，1≤v≤V。

7.根据权利要求6所述电能表电量的无电池式分时计量方法，其特征在于，所述预设电量计量规律统计时段为时刻00:00～23:59，所述预设采样间隔为15min。

8.根据权利要求1～7任一项所述电能表电量的无电池式分时计量方法，其特征在于，所述电能表为单相电能表、两相电能表或者三相电能表。

9.根据权利要求1～7任一项所述电能表电量的无电池式分时计量方法，其特征在于，所述预设计量时间段T设置为60min。

Images