CN112230178A - 一种电能表需量计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电能表需量计量方法，所述方法包括以下模块或步骤：预处理需量计量所需的变量、参变量；处理需量重新计量规则；当前需量周期内的需量计量；最大需量读写和当前需量更新；需量周期信号输出。本发明提供的需量计量方法模块化设计程度高、易于配置裁剪或扩展、计量精度特别是小功率下的计量精度准确。

Description

一种电能表需量计量方法

技术领域

本发明涉及电能表领域，特别涉及一种电能表需量计量的方法。

背景技术

需量是指一段周期时间内的平均功率，能够衡量用电用户在一段时间内对电量的需求情况。最大需量是指在一段时间内(通常是1个月)的产生的需量的最大值。随着节能减排要求和电网发展越来越智能化，供电公司对于用户用电负载的管理越来越精细化，对于需量的计量十分必要。准确的需量计量对需量控制管理提供了数据基准，有利于供电公司对供电线路管理和用电用户对用电负荷优化调整。

目前的技术对经互感器接入的小电流电能表的需量计量精度不够。且需量计量的影响因素随着电网智能化的发展也越来越多。对于需量计量的功能配置要求也越来越灵活。现存的技术往往功能固定，对于功能的扩展配置不够灵活。

发明内容

本发明基于目前技术现状，提供了一种需量计量更加准确、功能配置更加灵活的电能表需量计量方法。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：一种电能表需量计量方法，其特征在于：包括以下步骤：

预处理需量计量所需的变量、参变量；

处理需量重新计量规则；

当前需量周期内的需量计量；

最大需量读写和当前需量更新；

需量周期信号输出。

预处理需量计量所需的变量、参变量包括如下步骤：

按每秒间隔，获取电能表内高精度实时功率，并根据实时功率的正负，判断当前功率的方向；

按每秒间隔，获取电能表内当前费率号，费率号超限，则使用默认费率号；

按每秒间隔，获取电能表内当前需量周期、滑差时间参数，并对参数进行单位归一化处理；

按每秒间隔，获取电能表内当前日期时间。

需量重新计量规则包括：

电能表重新上电、电能表校时、电能表需量参数变更、电能表时段投切、电能表功率方向变化、电能表需量清零、电能表需量结算等；

各需量重新计算使能由各模块提供对应的使能标志，通过检查各规则标志，判断是否重新计量需量，如果需要重新计量，则重置需量计量，如果不需要重新计量则跳过。

当前需量周期内的需量计量方法包括如下步骤：

计算一个需量周期包含M个滑差窗口；

对每秒获取的功率进行累加，累加到一个滑差时间后保存当前滑差窗口的累加功率，并进入下一个滑差窗口，继续累加，依次类推；

达到一个完整需量周期后，分别计算每个滑差窗口的平均功率和剩余功率；

分别累加各个滑差窗口的平均功率和剩余功率的平均值，得到一个需量周期内总的功率S1，从而得到一个需量周期内的需量S2＝S1/M；

对需量S2进行四舍五入处理，得到当前周期内的需量D，四舍五入的方式满足公式D＝(S2+5)/10。

最大需量和当前需量更新的方式包括：

当前周期内的需量根据功率方向，和对应的最大需量进行比较，如果比最大需量更大，则更新对应的正向或反向最大需量和发生的日期时间，并将最大需量及发生日期时间实时存储到FLASH中；

当前周期内的需量，根据功率方向，更新对应的当前需量到RAM中。

需量周期信号输出的方式包括：

在达到一个完整的需量周期后，每个滑差时间输出一个80±16ms的方波脉冲。

本发明提供的一种电能表需量计量方法，按时间周期间隔，每秒执行一次。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电能表需量计量方法的功能框图。

图2是本发明实施例提供的一种电能表需量计量方法的流程图。

图3是本发明实施例提供的预处理需量变量的流程图。

图4是本发明实施例需量计量的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。以下实施例仅用于更清晰地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种电能表需量计量方法，包括如下软件模块，各软件模块靠秒任务驱动，即每秒间隔执行一次：

模块(1)、预处理模块；

模块(2)、重新计量判断处理模块；

模块(3)、需量计量模块；

模块(4)、当前需量模块；

模块(5)、最大需量模块；

模块(6)、需量信号输出模块。

如图2所示，一种电能表需量计量方法，包括如下步骤：

步骤(1)、预处理任务，包括对需量计量所需的实时功率、费率号、日期时间、需量周期和滑差时间等变量或参变量的处理；

步骤(2)、重新计量任务，包括对需量重新计量规则的判断执行；

步骤(3)、需量计量任务，实现当前一个需量周期内的需量计量；

步骤(4)、当前需量和最大需量任务，更新输出当前需量数值和最大需量数值；

步骤(5)、需量信号输出任务，经过一个需量周期后，在每个滑差时间时刻输出80±16ms的脉冲。

如图3A所示，一种电能表需量计量方法，其特征在于，实时功率预处理方法包括如下步骤：

步骤(1)、获取当前高精度实时功率，高精度实时功率是指分辨力比计量的需量分辨力多1位小数位的实时功率；

步骤(2)、根据当前高精度实时功率的正反，更新参与需量计算的功率方向和数值；如果高精度功率为正，则功率方向为正向，功率数值为高精度实时功率值；如果高精度功率为负，则功率方向为反向，功率数值为高精度实时功率的绝对值；

步骤(3)、判断当前得到的功率方向和上1次的功率方向是否相同，如果相同，则延时时间变量delay加1，否则delay清0；

步骤(4)、判断delay是否达到规定的判定延时(一般为2s)，如果已达到，则说明发生了功率反向，更新功率的方向，下次使用；并通知从新计算模块，准备需量重新计算；

步骤(5)、更新此次参与计算的功率大小。

如图3B所示，一种电能表需量计量方法，其特征在于，参变量预处理方法包括如下步骤：

步骤(1)、获取电能表内的系统时钟、当前费率号、组合无功1和组合无功2模式字、需量周期和滑差时间等参变量；

步骤(2)、判断当前费率号是否满足要求(通常为1-4，可以根据不同的需求灵活配置)，如果不满足则强制将费率号更新为1；

步骤(3)、判断当前需量周期是否满足要求(通常为1-60，可以根据不同的需求灵活配置)，如果不满足则使需量周期等于15；

步骤(4)、判断当前滑差时间是否满足要求(通常为1-5，可以根据不同的需求灵活配置)，如果不满足则更新滑差时间为1；

步骤(5)、根据需量周期和滑差时间计算用户需量计量的每个滑差窗口的长度L和每个需量周期包含多少个滑差窗口Num；其中：

L＝滑差时间×60；

Num＝需量周期/滑差时间。

如图4所示，一种电能表需量计量方法，其特征在于，需量计量包括如下步骤：

步骤(1)、取当前参与需量计量的功率数值；

步骤(2)、每个需量计量用的计数器Timer递增，将步骤(1)中的功率累加到每个滑差窗口的总功率Sum中；

步骤(3)、按需更新滑差窗口的Timer和Sum；

步骤(3-1)、当前需量的Timer是否大于等于滑差窗口长度L；如果是则继续，否则结束；

步骤(3-2)、将Sum存储于RAM中当前滑差窗口总功率中；

步骤(3-3)、并将Timer和Sum清零，同时将滑差窗口的位置Pos转移到下一个滑差窗口；

步骤(3-4)、判断Pos是否大于等于滑差窗口个数Num，如果是，则将Pos归零；

步骤(3-5)、判断需量计量是否已经达到了一个需量周期，如果不是则滑差窗口个数Slide累加；

步骤(4)、按需输出当前周期内的需量；

步骤(4-1)、判断Slide大于等于Num，并且Timer等于0，如果是则继续，否则返回FALSE；

步骤(4-2)、累加每个滑差窗口的平均功率到需量周期内的总功率S中；

步骤(4-3)、累加每个滑差窗口的剩余功率；

步骤(4-4)、将累加的剩余功率求平均以后累加到需量周期内的总功率S中。

步骤(4-5)、计算需量D＝(S+5)/10；

步骤(4-6)、返回TRUE；

步骤(5)、当前周期内需量是否有更新，如果有则置1，否则置0；

步骤(6)、准备进行下一个需量计量，跳转到步骤(1)，依次循环，直到所有的需量都计量完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改善、改进或润色，这些改善、改进后润色也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电能表需量计量方法，其特征在于，所述方法包括以下模块或步骤：

预处理需量计量所需的变量、参变量；

处理需量重新计量规则；

当前需量周期内的需量计量；

最大需量读写和当前需量更新；

需量周期信号输出。

2.根据权利要求1所述的电能表需量计量方法，其特征在于，预处理需量计量所需的变量、参变量包括以下步骤：

按每秒间隔，获取电能表内高精度实时功率，并根据实时功率的正负，判断当前功率的方向；

按每秒间隔，获取电能表内当前费率号，费率号超限，则使用默认费率号；

按每秒间隔，获取电能表内当前需量周期、滑差时间参数，并对参数进行单位归一化处理；

按每秒间隔，获取电能表内当前日期时间。

3.根据权利要求1所述的电能表需量计量方法，其特征在于，需量重新计量规则包括：

电能表重新上电、电能表校时、电能表需量参数变更、电能表时段投切、电能表功率方向变化、电能表需量清零、电能表需量结算等；

检查各规则标志，判断是否重新计量需量，如果需要重新计量，则重置需量计量，如果不需要重新计量则跳过。

4.根据权利要求1所述的电能表需量计量方法，其特征在于，当前需量周期内的需量计量方法包括如下步骤：

计算一个需量周期包含M个滑差窗口；

对每秒获取的功率进行累加，累加到一个滑差时间后保存当前滑差窗口的累加功率，并进入下一个滑差窗口，继续累加，依次类推；

达到一个完整需量周期后，分别计算每个滑差窗口的平均功率和剩余功率；

分别累加各个滑差窗口的平均功率和剩余功率的平均值，得到一个需量周期内总的功率S1，从而得到一个需量周期内的需量S2＝S1/M；

对需量S2进行四舍五入处理，得到当前周期内的需量D，四舍五入的方式满足公式D＝(S2+5)/10。

5.根据权利要求1所述的电能表需量计量方法，其特征在于，最大需量和当前需量更新的方式包括：

当前周期内的需量根据功率方向，和对应的最大需量进行比较，如果比最大需量更大，则更新对应的正向或反向最大需量和发生的日期时间，并将最大需量及发生日期时间实时存储到FLASH中；

当前周期内的需量，根据功率方向，更新对应的当前需量到RAM中。

6.根据权利要求1所述的电能表需量计量方法，其特征在于，需量周期信号输出的方式包括：

在达到一个完整的需量周期后，每个滑差时间输出一个80±16ms的方波脉冲。

本发明提供的一种电能表需量计量方法，按时间周期间隔，每秒执行一次。

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