CN116754830B - 一种电能表的计量方法、装置及储存介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种电能表的电量计量方法，将各采样点进行区分分片，可以有效的通过各采样点的计量误差间接区别不同的用电计量环境，这样对相同各环境下的采样点进行均值补偿。本发明通过利用误差的变化规律将采样的单位时间划分为若干补偿区间片段，这样使得每个补偿区间片段计量的环境都为一致，理论上改区间的误差都应相同，因此，对该补偿区间片段进行统一补偿，补偿的方式为补偿区间片段计量误差的均值，这种分不同环境下分类补偿的方式，可以尽量的实现分类补偿，从而减少因补偿造成的误差影响，进一步减少误差影响，提高计量的准确性。

Description

一种电能表的计量方法、装置及储存介质
技术领域
本发明涉及电量计量的技术领域，更具体地说是涉及一种电能表的计量方法、装置及储存介质。
背景技术
传统的智能电能计量装置在完成误差的校验之后，实际上是将计量误差视为一个固定不变的静态值进行补偿，但实际上电能计量误差值是根据使用环境随时动态变化的，因此采用这种固定补偿的方式得到的计量值往往存在较大的误差。
如中国发明专利申请号201410446281.3公开了一种数字化电能表非整周期采样误差补偿方法及系统，其中利用电子式互感器测得的一个周波的电压瞬时值和电流瞬时值，用过零检测算法计算得到本周波的当前频率，通过将当前频率、电压瞬时值和电流瞬时值代入非整周期采样误差的数学解析式计算得到有功功率的补偿值，从而依据该有功功率的补偿值和预先得到的本周波的有功功率，即可得到补偿后的有功功率，达到了减少计量误差的目的。
虽然上述专利可以实现计算实时预设的采样点的计量误差ΔP，但是由于采样电路的误差和用电环境时刻都在发生变化，可能连续多个采样点在各种用电计量环境相同的情况下采样点计算的导致计量误差ΔP都不相同，若是实时补偿的计算，实际误差可能会更大。因此，需要尽可能的减少由此带来的误差影响。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种一种电量的计量方法、装置及储存介质，将各采样点进行区分分片，可以有效的通过各采样点的计量误差间接区别不同的用电计量环境，这样对相同各环境下的采样点进行均值补偿，可以有效减少相同环境下实时补偿增加误差的目的。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电能表的电量计量方法，包括以下步骤：
S1，将测得单位时间T内的N个采样点的计量数据，进行预处理得到计量误差e；
S2，将若干采样点的计量误差e1,e2,e3……ei，按照一定的时间区间进行划分归类；
S3，根据计量误差可允许的误差范围（-e0，+ e0），将误差范围分为若干个等级区间；
S4，根据相邻的三个采样点i-1，i，i+1之间的计量误差差值是否处于相同等级区间，若是则划分为一个补偿区间片段；若否，将采样点i继续划分为补偿区间片段的边界；
S5，计算每一段补偿区间片段计量误差的均值ē，视ē为该段补偿区间片段计量误差不变，对该段时间区间的各补偿区间片段采样电量进行补偿计算得到实际电量。
作为本方案的优选，步骤S2中若ei超出允许的误差范围，则ei采用ei+1和ei-1的均值替代。
作为本方案的优选，步骤S4中对补偿计算时，先将采样电量值、补偿值以及补偿区间片段序号一一对应储存至储存单元，再将储存单元的采样电量值、补偿值先后分别传输至处理单元计算实际电量值，并将实际电量值与补偿区间片段序号也一一对应储存。
作为本方案的优选，根据每个补偿区间片段序号对应的采样电量值和补偿值进行匹配补偿，若丢失补偿区间片段序号下的某项采样电量值或补偿值，则采用前一补偿区间片段序号和后一补偿区间片段序号下的采样电量值或补偿值的均值进行替代补偿。
作为本方案的优选，还包括：
S6，将补偿区间片段序号和采样电量值、补偿区间片段序号和补偿值的数据、以及补偿区间片段序号和实际电量值，分不同时段传输至服务终端。
作为本方案的优选，根据每个补偿区间片段序号对应的实际电量值，若服务终端丢失补偿区间片段序号下的实际电量值，则重新利用丢失补偿区间片段序号下的某项采样电量值和补偿值进行计算获取实际电量值。
作为本方案的优选，服务终端可以发出指令对误差范围的等级区间进行修改。
本发明还提出一种电能表的电量计量装置，至少包括：
采样模块，获取采样点的采样数据并进行预处理得到计量误差，
储存单元，用于储存各补偿区间片段序号下采样电量值、补偿值、及实际电量值以及相关数据；
数据收发单元，接收信号并分时段分别传输补偿区间片段序号和采样电量值、补偿区间片段序号和补偿值的数据、以及补偿区间片段序号和实际电量值，
处理模块，用于对数据的处理计算和逻辑运算。
本发明还提出一种计算机储存介质，其上储存有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法。
本发明产生的有益效果为：
（1）由于用电计量环境的变化是对计量误差产生变化的主要因素，本发明通过利用误差的变化规律将采样的单位时间划分为若干补偿区间片段，这样使得每个补偿区间片段计量的环境都为一致，理论上该区间的误差都应相同，因此，对该补偿区间片段进行统一补偿，补偿的方式为补偿区间片段计量误差的均值，这种分不同环境下分类补偿的方式，可以尽量的实现分类补偿，从而减少因补偿造成的误差影响，进一步减少误差影响，提高计量的准确性。
（2）通过采用划分补偿区间片段，将各补偿区间片段序号分别与采样电量值、补偿值以及实际电量值分别匹配对应，并且分不同时段传输，保证在网络传输中丢失某项数据的基础上，还能根据获取准确的实际电量值。
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，下面将对实施例或现有技术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为本发明方法的流程图。
实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明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。
如图1所示一种电能表的电量计量方法，包括以下步骤：
S1，将测得单位时间T内的N个采样点的计量数据，进行预处理得到计量误差e。
S2，将若干采样点的计量误差e1,e2,e3……ei，按照一定的时间区间进行划分归类。
其中，预设采样点数和时间区间范围依据实际需要而定，可以根据实际情况进行设定或修改。
S3，根据计量误差可允许的误差范围（-e0，+ e0），将误差范围分为若干个等级区间；这里，服务终端可以发出指令对误差范围的等级区间进行修改，也可以预设为某一固定的等级区间，具体根据实际的需求来设定。
S4，根据相邻的三个采样点i-1，i，i+1之间的计量误差差值是否处于相同等级区间，若是则划分为一个补偿区间片段；若否，将采样点i继续划分为补偿区间片段的边界；
如：计量误差ei-1与ei之间的差值为△ei-1，计量误差ei+1与ei之间的差值为△ei，若△ei-1和△ei处于不同的等级区间，则将采样点i继续划分为补偿区间片段的边界。
其中，若ei超出允许的误差范围，那么证明该计算的误差超出范围不符合误差设计的规范，则ei采用ei+1和ei-1的均值替代。由于本方案中，利用利用误差的变化规律将采样的单位时间划分为若干补偿区间片段，这样使得每个补偿区间片段计量的环境都为一致，理论上该区间的误差都应相同。
当其中的ei超出允许的误差范围，而ei+1和ei-1都处于范围之内时，一般情况下ei是处于ei+1和ei-1都之间的，这主要是由于误差影响因素变化是都是成线性变化的，因此造成的误差也必然呈一定的线性变化趋势。因此，这里利用ei采用ei+1和ei-1的均值替代，ei+1和ei-1的均值更接近实际的误差，必然可以有效解决ei超出允许的误差范围进行直接补偿时带来的巨大误差，提高计量的准确性。
作为本方案的一种实施方式，步骤S4中对补偿计算时，先将采样电量值、补偿值以及补偿区间片段序号一一对应储存至储存单元，再将储存单元的采样电量值、补偿值先后分别传输至处理单元计算实际电量值，并将实际电量值与补偿区间片段序号也一一对应储存。
根据每个补偿区间片段序号对应的采样电量值和补偿值进行匹配补偿，若丢失补偿区间片段序号下的某项采样电量值或补偿值，则采用前一补偿区间片段序号和后一补偿区间片段序号下的采样电量值或补偿值的均值进行替代补偿。这样即使某项数据因为各种故障发生丢失和错误，都可以通过相邻前后的两项数据进行估算，尽量减少因此造成的误差增大的问题。
S5，计算每一段补偿区间片段计量误差的均值ē，视ē为该段补偿区间片段计量误差不变，对该段时间区间的各补偿区间片段采样电量进行补偿计算得到实际电量。
经过上述分片段处理，每个补偿区间片段计量的环境都为一致，理论上该区间的误差都应相同，但是实际上每个采样点的计算出来的误差都可能不同。因此，对该补偿区间片段进行统一补偿，补偿的方式为补偿区间片段计量误差的均值，这种分不同环境下分类补偿的方式，可以尽量的实现分类补偿，从而减少因补偿造成的误差影响，进一步减少误差影响，提高计量的准确性。
S6，将补偿区间片段序号和采样电量值、补偿区间片段序号和补偿值的数据、以及补偿区间片段序号和实际电量值，分不同时段传输至服务终端。
作为本实施例的优选实施方式，根据每个补偿区间片段序号对应的实际电量值，若服务终端丢失补偿区间片段序号下的实际电量值，则重新利用丢失补偿区间片段序号下的某项采样电量值和补偿值进行计算获取实际电量值，这样电能表和服务端的数据可以实现完整的契合，不会因为电能表数据传输或者数据传输过程中丢失一部分数据造成不匹配，影响用户的正常计量计费。
本实施例中，通过采用划分补偿区间片段，将各补偿区间片段序号分别与采样电量值、补偿值以及实际电量值分别匹配对应，并且分不同时段传输，保证在网络传输中丢失某项数据的基础上，还能根据获取准确的实际电量值。
本发明还提供了一种电能表的电量计量装置，至少包括：
采样模块，获取采样点的采样数据并进行预处理得到计量误差，
储存单元，用于储存各补偿区间片段序号下采样电量值、补偿值以及实际电量值；
数据收发单元，接收信号并分时段分别传输补偿区间片段序号和采样电量值、补偿区间片段序号和补偿值的数据、以及补偿区间片段序号和实际电量值，
处理模块，用于对数据的处理计算和逻辑运算。
本发明还提供了一种计算机储存介质，其上储存有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法。
本发明可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可读储存介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种电能表的电量计量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将测得单位时间T内的N个采样点的计量数据，进行预处理得到计量误差e；
S2，将若干采样点的计量误差e1,e2,e3……ei，按照一定的时间区间进行划分归类；
S3，根据计量误差可允许的误差范围（-e0，+ e0），将误差范围分为若干个等级区间；
S4，根据相邻的三个采样点i-1，i，i+1之间的计量误差差值是否处于相同等级区间，若是则划分为一个补偿区间片段；若否，将采样点i继续划分为补偿区间片段的边界；
S5，计算每一段补偿区间片段计量误差的均值ē，视ē为该段补偿区间片段计量误差不变，对该段时间区间的各补偿区间片段采样电量进行补偿计算得到实际电量。
2.如权利要求1所述的一种电能表的电量计量方法，其特征在于，步骤S2中若ei超出允许的误差范围，则ei采用ei+1和ei-1的均值替代。
3.如权利要求1所述的一种电能表的电量计量方法，其特征在于，步骤S5中对补偿计算时，先将采样电量值、补偿值以及补偿区间片段序号一一对应储存至储存单元，再将储存单元的采样电量值、补偿值先后分别传输至处理单元计算实际电量值，并将实际电量值与补偿区间片段序号也一一对应储存。
4.如权利要求3所述的一种电能表的电量计量方法，其特征在于，根据每个补偿区间片段序号对应的采样电量值和补偿值进行匹配补偿，若丢失补偿区间片段序号下的某项采样电量值或补偿值，则采用前一补偿区间片段序号和后一补偿区间片段序号下的采样电量值或补偿值的均值进行替代补偿。
5.如权利要求3或4所述的一种电能表的电量计量方法，其特征在于，还包括：
S6，将补偿区间片段序号和采样电量值、补偿区间片段序号和补偿值的数据、以及补偿区间片段序号和实际电量值，分不同时段传输至服务终端。
6.如权利要求5所述的一种电能表的电量计量方法，其特征在于，根据每个补偿区间片段序号对应的实际电量值，若服务终端丢失补偿区间片段序号下的实际电量值，则重新利用丢失补偿区间片段序号下的某项采样电量值和补偿值进行计算获取实际电量值。
7.如权利要求1所述的一种电能表的电量计量方法，其特征在于，服务终端可以发出指令对误差范围的等级区间进行修改。
8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的一种电能表的电量计量方法的电量计量装置，其特征在于，至少包括：
采样模块，获取采样点的采样数据并进行预处理得到计量误差，
储存单元，用于储存各补偿区间片段序号下采样电量值、补偿值、及实际电量值以及相关数据；
数据收发单元，接收信号并分时段分别传输补偿区间片段序号和采样电量值、补偿区间片段序号和补偿值的数据、以及补偿区间片段序号和实际电量值，
处理模块，用于对数据的处理计算和逻辑运算。
9.一种计算机储存介质，其上储存有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
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