CN114371439A - 一种应用于智能电能表的现场校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电能计量技术领域，具体涉及一种应用于智能电能表的现场校验方法，具体包含以下内容：现场安装额定电压和额定电流与被检表一致的，精度等级较高的电能表作为标准表；读取标准表及被检表数据；累计电量计算；相对误差计算；数据分析判断被检表是否稳定。本发明方法将标准表置于被检现场，通过获取智能电能表的485通道监测被检表及标准表的数据，计算累计电量和相对误差，根据相对误差判断被检表是否在现场稳定运行，无需使用大型电能表检定装置，通过简单的数据读取及计算即可判断被检表的运行情况。

Description

一种应用于智能电能表的现场校验方法

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，尤其涉及一种检验投入现场使用的智能电能表的方法，判断投入使用的智能电能表电能计量功能是否稳定。

背景技术

智能电表是智能电网，特别是智能配电网中，数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。

智能电表作为一种被大量使用的计量设备，在为用户安装使用前必须要经过严格的出厂校检，以确保计量的准确性和可靠性。目前市面上，电能表校检装置还是比较广泛的，但这种装置一般体型较大，且校检方式以脉冲法为主，主要应用于工厂车间配合电表生产使用，而应用于现场的电表，尤其是对已经安装的电表，如果想要进行校检则有较大的不便性和难操作性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于智能电能表的现场校检方法。只需通过被检表的485通道读取数据项进行分析即可，简单易用，便于操作。

为实现上述目的，本发明提出了一种应用于智能电能表的现场校验方法，包含以下内容：

在被检表的使用现场安装标准表，标准表额定电压和额定电流与被检表一致，且标准表精度等级x范围为1+y≤x≤5+y，y为被检表精度等级；

读取标准表及被检表数据；

累计电量计算；

相对误差计算；

数据分析判断被检表是否稳定。

进一步的，所述读取标准表及被检表数据包含以下内容：

根据监测需求确定检测数据读取时间间隔t，目前市面上的智能电表的电量计量精度即电量最小计量单位有两种，一种是低精度的0.01kWh；另一种是高精度的0.0001kWh，所以此方法可根据针对电表的类型来确定时间间隔t，但必须确保时间间隔要大于最小的计量精度；开启DMA直接存储器访问控制器读取时间间隔前、后标准表与被检表数据，同时启动两个DMA控制器，分别读取时间间隔前、后标准表与被检表的有功电量或无功电量数据，有功电量为P1₀、P2₀、P1’、P2’，无功电量为Q1₀、Q2₀、Q1’、Q2’，以确保读取的被检表与标准表数据同步，其中P1₀为读取的标准表有功电量，即时间间隔前标准表数据；P2₀为距离读取P1₀的时间间隔t读取的标准表有功电量，即时间间隔后标准表数据；P1’为读取的被检表有功电量，即时间间隔前被检表数据；P2’为距离读取P1’的时间间隔t读取的被检表有功电量，即时间间隔后被检表数据；Q1₀为读取的标准表无功电量，即时间间隔前标准表数据；Q2₀为距离读取Q1₀的时间间隔t读取的标准表无功电量，即时间间隔后标准表数据；Q1’为读取的被检表无功电量，即时间间隔前被检表数据；Q2’为距离读取Q1’的时间间隔t读取的被检表无功电量，即时间间隔后被检表数据。

进一步的，所述读取标准表与被检表数据包含以下内容：

若开启DMA控制器读取时间间隔前、后标准表与被检表数据为首次读取标准表及被检表数据，则需再一次通过DMA控制器读取时间间隔前、后标准表与被检表的有功电量或无功电量数据，有功电量为P3₀、P4₀、P3’、P4’，无功电量为Q3₀、Q4₀、Q3’、Q4’，此时，P3₀为再一次读取的标准表有功电量，即时间间隔前标准表数据；P4₀为距离读取P3₀的时间间隔t读取的标准表有功电量，即时间间隔后标准表数据；P3’为再一次读取的被检表有功电量，即时间间隔前被检表数据；P4’为距离读取P3’的时间间隔t读取的被检表有功电量，即时间间隔后被检表数据；Q3₀为再一次读取的标准表无功电量，即时间间隔前标准表数据；Q4₀为距离读取Q3₀的时间间隔t读取的标准表无功电量，即时间间隔后标准表数据；Q3’为再一次读取的被检表无功电量，即时间间隔前被检表数据；Q4’为距离读取Q3’的时间间隔t读取的被检表无功电量，即时间间隔后被检表数据；

若开启DMA控制器读取时间间隔前、后标准表与被检表数据不是首次读取标准表及被检表数据，则将前一次DMA控制器读取的时间间隔前、后标准表及被检表的有功电量或无功电量数据作为初始数据，有功电量为P3₀、P4₀、P3’、P4’，无功电量为Q3₀、Q4₀、Q3’、Q4’，此时P3₀为前一次读取的标准表有功电量，即时间间隔前标准表数据；P4₀为距离读取P3₀的时间间隔t读取的标准表有功电量，即时间间隔后标准表数据；P3’为前一次读取的被检表有功电量，即时间间隔前被检表数据；P4’为距离读取P3’的时间间隔t读取的被检表有功电量，即时间间隔后被检表数据；Q3₀为前一次读取的标准表无功电量，即时间间隔前标准表数据；Q4₀为距离读取Q3₀的时间间隔t读取的标准表无功电量，即时间间隔后标准表数据；Q3’为前一次读取的被检表无功电量，即时间间隔前被检表数据；Q4’为距离读取Q3’的时间间隔t读取的被检表无功电量，即时间间隔后被检表数据。

进一步的，所述确定检测数据读取时间间隔的公式为

或

其中：

P’表示有功电量的最小计量单位；

Q’表示无功电量的最小计量单位；

U表示当前电表的电压；

I表示当前电表的电流；

表示电压电流之间的夹角。

进一步的，所述相对误差是根据累计电量进行计算，计算公式为

其中：

标准表有功电量累计电量为：W₀＝(P2₀+P4₀-P1₀-P3₀)/2

被检表有功电量累计电量为：W’＝(P2’+P4’-P1’-P3’)/2

标准表无功电量累计电量为：W₀＝(Q2₀+Q4₀-Q1₀-Q3₀)/2

被检表无功电量累计电量为：W’＝(Q2’+Q4’-Q1’-Q3’)/2

W’表示被检测智能电表累积电量；

Wo表示标准表累积电量。

进一步的，所述数据分析包含以下内容：

根据计算得到的相对误差n，进行数据分析，若所得误差小于被检测电表的精度等级，则说明该电表能够较为精准的完成计量工作，反之则说明该表已经失去能够正常使用的前提，此时就需要对该表计进行重新校准或更换。

本发明有益效果：将标准表置于被检现场，通过智能电能表的485通道监测被检表及标准表数据，计算累计电量和相对误差，根据相对误差判断被检表是否在现场稳定运行，本发明无需使用大型电能表检定装置，通过简单的数据读取及计算即可判断被检表的运行情况，操作简便快捷，大大缩短工作时间。同时通过安装与被检表额定电压和额定电流一致的精度等级较高的电能表，能够提高最终分析结果，提高结果准确性。

附图说明

图1为本发明应用于智能电能表的现场校验方法的具体流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明一种应用于智能电能表的现场校验方法，包含以下内容：

在被检表的使用现场安装标准表，标准表额定电压和额定电流与被检表一致，且标准表精度等级x范围为1+y≤x≤5+y，y为被检表精度等级；

读取标准表及被检表数据；

累计电量计算；

相对误差计算；

数据分析判断被检表是否稳定。

进一步的，所述读取标准表及被检表数据包含以下内容：

根据监测需求确定检测数据读取时间间隔t，根据监测需求确定检测数据读取时间间隔t，目前市面上的智能电表的电量计量精度有两种，一种是低精度的0.01kWh；另一种是高精度的0.0001kWh，此方法可根据针对电表的类型来确定时间间隔t，但必须确保时间间隔要大于最小的计量精度；

同时启动两个DMA控制器，分别读取时间间隔前后标准表与被检表数据，以确保读取的被检表与标准表数据同步。

进一步的，所述读取标准表与被检表数据包含以下内容：

若为首次读取标准表及被检表数据，则需再一次通过DMA控制器读取标准表与被检表的数据；

若不是首次读取标准表及被检表数据，则将前一次DMA控制器读取的标准表及被检表数据作为初始数据。

进一步的，所述数据可以为有功电量或无功电量。

进一步的，所述确定检测数据读取时间间隔的公式为

或

其中：

P’表示有功电量的最小计量单位；

Q’表示无功电量的最小计量单位；

U表示当前电表的电压；

I表示当前电表的电流；

表示电压电流之间的夹角。

进一步的，所述相对误差是根据累计电量进行计算，计算公式为n＝

其中：

W’表示被检表累积电量；

Wo表示标准表累积电量。

进一步的，所述数据分析包含以下内容：

根据计算得到的相对误差n，进行数据分析，若所得误差小于被检测电表的精度等级，则说明该电表能够较为精准的完成计量工作，反之则说明该表已经失去能够正常使用的前提，此时就需要对该表计进行重新校准或更换。

如图1所示，本发明具体工作流程如下：

步骤1：选取额定电压、额定电流需要与被检表一致的标准表，且标准表精度等级高于被检表1-5个等级中的任意一个等级的标准表，即被检表精度等级若为1级，则标准表等级为2-6级中的任意一个等级即可；将选取的标准表安装在被检表的使用现场；

步骤2：根据检测需求选取合适的时间间隔，计算公式为

或

步骤3：开启两路DMA控制器，同时分别读取时间间隔前后标准表和被检表的有功电量或无功电量数据，为P1₀、P2₀、P1’、P2’或Q1₀、Q2₀、Q1’、Q2’；

步骤4：判断本次数据读取是否为首次读取，若是，则返回步骤3再次进行有功电量或无功电量数据，为P3₀、P4₀、P3’、P4’或Q3₀、Q4₀、Q3’、Q4’，若不是，则将前一次读取的数据作为本次校验的初始数据P3₀、P4₀、P3’、P4’或Q3₀、Q4₀、Q3’、Q4’；

步骤5：根据读取的有功电量或无功电量数据，计算标准表和被检表的累计电量，若本次计算为首次累计电量计算，则需返回步骤3再次读取时间间隔前后标准表和被检表的有功电量或无功电量数据，进行累计电量计算；

标准表有功电量累计电量为：W₀＝(P2₀+P4₀-P1₀-P3₀)/2

被检表有功电量累计电量为：W’＝(P2’+P4’-P1’-P3’)/2

标准表无功电量累计电量为：W₀＝(Q2₀+Q4₀-Q1₀-Q3₀)/2

被检表无功电量累计电量为：W’＝(Q2’+Q4’-Q1’-Q3’)/2；

步骤6：根据计算得到的累计电量进行相对误差计算，公式为

步骤7：根据计算得到的相对误差，进行数据分析，若所得相对误差n小于被检测电表的精度等级，即n＜被检表精度等级，则说明被检表能够较为精准的完成计量工作，反之，即相对误差n＞被检表精度等级，则说明该表已经失去能够正常使用的前提，此时就需要对该表计进行重新校准或更换。

上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种应用于智能电能表的现场校验方法，其特征在于，包含以下内容：

在被检表的使用现场安装标准表，标准表额定电压和额定电流与被检表一致，且标准表精度等级x范围为1+y≤x≤5+y，y为被检表精度等级；

读取标准表及被检表数据；

累计电量计算；

相对误差计算；

数据分析判断被检表是否稳定。

2.根据权利要求1所述的一种应用于智能电能表的现场校验方法，其他特征在于，所述读取标准表及被检表数据包含以下内容：

根据监测需求确定检测数据读取时间间隔t；

开启DMA控制器读取标准表与被检表数据。

3.根据权利要求2所述的一种应用于智能电能表的现场校验方法，其特征在于，所述读取标准表与被检表数据包含以下内容：

若开启DMA控制器读取标准表与被检表数据为首次读取的标准表及被检表数据，则需再一次通过DMA控制器读取标准表与被检表数据；

若开启DMA控制器读取标准表与被检表数据不是首次读取的标准表及被检表数据，则将前一次DMA控制器读取的标准表及被检表数据作为初始数据。

4.根据权利要求2所述的一种应用于智能电能表的现场校验方法，其特征在于，所述标准表与被检表数据为标准表与被检表的有功电量或无功电量。

5.根据权利要求2所述的一种应用于智能电能表的现场校验方法，其特征在于，所述确定检测数据读取时间间隔t的公式为

或

其中，P’表示有功电量的最小计量单位，Q’表示无功电量的最小计量单位，U表示当前电表的电压，I表示当前电表的电流，

表示电压电流之间的夹角。

6.根据权利要求2所述的一种应用于智能电能表的现场校验方法，其特征在于，开启DMA控制器读取标准表与被检表数据需要同时启动两个DMA控制器，分别读取标准表与被检表数据，以确保读取的被检表与标准表数据同步。

7.根据权利要求1所述的一种应用于智能电能表的现场校验方法，其特征在于，所述相对误差n根据累计电量进行计算，计算公式为

其中，W’表示被检测智能电表累积电量，Wo表示标准表累积电量。

8.根据权利要求1所述的一种应用于智能电能表的现场校验方法，其特征在于，所述数据分析包含以下内容：

根据计算得到的相对误差n，进行数据分析，若所得相对误差n≤被检表精度等级y，则说明该电表能够精准的完成计量工作，反之，若所得相对误差n＞被检表精度等级y，则说明该表已经失去能够正常使用的前提，此时需要对被检表进行重新校准或更换。

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