專利名稱：一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)電力測(cè)量?jī)x表領(lǐng)域，尤其涉及一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電能表及監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
供電可靠率和受電端電壓合格率(以下簡(jiǎn)稱“供電兩率”)反映供電企業(yè)的供電服務(wù)質(zhì)量重要指標(biāo)，是電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)供電企業(yè)供電質(zhì)量實(shí)施監(jiān)管的主要內(nèi)容之一。在廣大農(nóng)村地區(qū)，供電可靠性與電壓合格率較低也是供電服務(wù)質(zhì)量投訴的熱點(diǎn)。影響供電可靠性的因素較多，供電可靠率的統(tǒng)計(jì)方法也較復(fù)雜。供電可靠率包括RS - URS - 2,RS - 3三類統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，但目前行業(yè)內(nèi)并沒(méi)有形成規(guī)范統(tǒng)一的供電可靠率自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、記錄專用儀器裝置，主要依靠人工收集相關(guān)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，人工錄入供電可靠性管理信息系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。電壓監(jiān)測(cè)儀是具有對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)緩慢變化所引起的電壓偏差進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)功能的裝置。業(yè)內(nèi)一般采用電壓監(jiān)測(cè)儀來(lái)實(shí)現(xiàn)受電端電壓合格率的記錄、統(tǒng)計(jì)。根據(jù)《供電監(jiān)管辦法》(電監(jiān)會(huì)27號(hào)令)的有關(guān)要求，供電企業(yè)在規(guī)定的位置安裝電壓監(jiān)測(cè)儀，并由電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)供電企業(yè)設(shè)置電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的情況實(shí)施監(jiān)管。目前，供電企業(yè)廣泛應(yīng)用的電壓監(jiān)測(cè)儀一般都帶有通信接口，能實(shí)現(xiàn)電壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳功能，將數(shù)據(jù)自動(dòng)定時(shí)上報(bào)到電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主站進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理。由于供電可靠率和受電端電壓合格率數(shù)據(jù)均由供電企業(yè)安裝專用記錄裝置和提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果受主觀影響較大，難以真實(shí)、客觀地反映出供電“兩率”真實(shí)性。另外，實(shí)現(xiàn)供電“兩率”的統(tǒng)計(jì)均需要投入專用設(shè)備、系統(tǒng)和組織專人進(jìn)行維護(hù)，占用了較大的資金和人力資源。因此，結(jié)合現(xiàn)有條件，提出一種能同時(shí)提供供電可靠率和受電端電壓合格率的記錄統(tǒng)計(jì)裝置是很有實(shí)用意義的。電表是用來(lái)測(cè)量電路中消耗電能的儀表，其安裝位置在供電企業(yè)與電力用戶的產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)之間，該位置是測(cè)量供電可靠率與電壓合格率的天然最佳地點(diǎn)。目前，采用數(shù)字化采集和通信技術(shù)的智能電表已成為主流電能計(jì)量裝置，并建立形成了電力用戶用電信息采集系統(tǒng)，這就為在智能電表實(shí)現(xiàn)供電“兩率”連續(xù)監(jiān)測(cè)和采集統(tǒng)計(jì)功能提供了充分的基礎(chǔ)條件。專利號(hào)為CN200920065662.1提供的《具備電壓監(jiān)測(cè)功能的電表》，在現(xiàn)有電表傳統(tǒng)功能基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電壓監(jiān)測(cè)功能擴(kuò)充，是實(shí)現(xiàn)受電端電壓合格率統(tǒng)計(jì)的有效方法。但根據(jù)其公開(kāi)的技術(shù)資料，還存在以下幾方面缺點(diǎn):(1)沒(méi)有提供供電可靠率記錄統(tǒng)計(jì)功能。(2)其電壓合格率統(tǒng)計(jì)方法不符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有供電可靠率和受電端電壓合格率的電表，并在技術(shù)上滿足以下需求滿足《電壓監(jiān)測(cè)儀使用技術(shù)條件》的要求；又能夠同時(shí)提供監(jiān)測(cè)點(diǎn)的供電可靠率和受電端電壓合格率兩種類型的數(shù)據(jù)；并且滿足《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)》的有關(guān)接入條件的要求。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電表，包括電壓傳感器和電流傳感器，其通過(guò)信號(hào)調(diào)整電路與采樣電路相連；采樣電路與DSP相連；MCU同時(shí)與DSP、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、電源模塊、本地I/O模塊、遠(yuǎn)程通信模塊和硬件時(shí)鐘相連。其中，電壓傳感器、電流傳感器負(fù)責(zé)將強(qiáng)電壓、電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼妷?、電流模擬信號(hào)；采樣電路負(fù)責(zé)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器負(fù)責(zé)儲(chǔ)存電表的各種參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)；DSP負(fù)責(zé)對(duì)電壓、電流數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，形成電壓、電流、功率、電量等數(shù)據(jù)；MCU是智能電表各實(shí)現(xiàn)計(jì)量、供電“兩率”統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)通信等各項(xiàng)功能核心協(xié)調(diào)元件；遠(yuǎn)程通信模塊負(fù)責(zé)相關(guān)參數(shù)、數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。優(yōu)選的，所述電源模塊包括整流充電電路和可充電電池，為智能電表提供運(yùn)行電源和后備電源。優(yōu)選的，所述本地i/o模塊為輸入、輸出的外部設(shè)備，包括按鍵、顯示屏；遠(yuǎn)程通信模塊連接主站系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述硬件時(shí)鐘是帶有溫度補(bǔ)償和電池的計(jì)時(shí)模塊，用于智能電表的獨(dú)立精確計(jì)時(shí)，并確保智能電表在斷電時(shí)仍能準(zhǔn)確走時(shí)，以確保供電“兩率”時(shí)間統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。本實(shí)用新型還提供一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電表實(shí)現(xiàn)對(duì)供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)的方法，包括以下步驟:A、數(shù)據(jù)預(yù)處理:電壓互感器和電流互感器監(jiān)測(cè)電力用戶供電線路的實(shí)時(shí)電壓、電流信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)調(diào)整電路和采樣電路轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)電壓、電流數(shù)字信號(hào)，輸出到DSP進(jìn)行運(yùn)算處理；B、DSP數(shù)據(jù)處理:DSP將實(shí) 時(shí)電壓、電流數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，形成電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)、電量數(shù)據(jù)，其中電壓數(shù)據(jù)包括電壓有效值、單位時(shí)間電壓平均值；C、MCU數(shù)據(jù)分析:MCU讀取DSP生成的電壓數(shù)值，根據(jù)其電壓值所在區(qū)間按電壓越上限、合格、越下限、失壓四種類型進(jìn)行比較和分類計(jì)時(shí)累加，進(jìn)行供電可靠率分析和電壓合格率分析，并將數(shù)據(jù)和分析結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；D、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提交:MCU定時(shí)將數(shù)據(jù)和分析結(jié)果輸出到本地I/O模塊中的本地顯示模塊上，主要通過(guò)顯示屏顯示，并定時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程通信模塊上傳到主站系統(tǒng)；E、“兩率”數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):主站通過(guò)用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)接收和儲(chǔ)存各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的供電可靠率和電壓合格率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并自動(dòng)根據(jù)預(yù)設(shè)的程序按統(tǒng)計(jì)口徑抽取監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到平均供電可靠率和平均電壓合格率。優(yōu)選的，所述MCU對(duì)供電可靠率分析的具體方法是:MCU讀取DSP所提供的當(dāng)前電壓平均值與預(yù)設(shè)的失壓電壓參數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)智能電表輸入的電壓平均值〈失壓電壓時(shí)，或智能電表由正常帶電狀態(tài)變?yōu)橥耆щ姞顟B(tài)時(shí)，智能電表依靠后備電源繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，MCU將當(dāng)前的失壓日期和時(shí)間寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，記為DT_DN1 ;當(dāng)輸入的電壓平均值〉失壓電壓，或智能電表由完全失電狀態(tài)變?yōu)檎щ姞顟B(tài)時(shí)，MCU將當(dāng)前復(fù)電日期和時(shí)間寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，記為DT_UP1，并將停電次數(shù)計(jì)數(shù)器加I。當(dāng)發(fā)生第2、3。。。η次停復(fù)電時(shí)，按上述方法類推進(jìn)行記錄。單戶停電累計(jì)時(shí)間=(DT_UP1 - DT_DN1) + (DT_UP2 一 DT_DN2)+…(DT_UPn - DT_DNn);分別以日、月、年為統(tǒng)計(jì)周期，當(dāng)智能電表的硬件時(shí)鐘完成一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期走時(shí)后，MCU自動(dòng)啟動(dòng)計(jì)算程序，計(jì)算出相應(yīng)前一周期的單戶供電可靠率。在一個(gè)統(tǒng)
計(jì)周期內(nèi)，單戶供電可靠率計(jì)算公式是:
權(quán)利要求1.一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電表，其特征在于，包括電壓傳感器和電流傳感器，其通過(guò)信號(hào)調(diào)整電路與采樣電路相連；采樣電路與DSP相連；MCU同時(shí)與DSP、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、電源模塊、本地I/O模塊、遠(yuǎn)程通信模塊和硬件時(shí)鐘相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電表，其特征在于，所述電源模塊包括整流充電電路和可充電電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電表，其特征在于，所述本地I/o模塊為輸入、輸出的外部設(shè)備，包括按鍵、顯示屏；遠(yuǎn)程通信模塊連接王站系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電表，其特征在于，所述硬件時(shí)鐘是帶有溫度補(bǔ)償和電池的計(jì)時(shí)模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能的智能電表及監(jiān)測(cè)方法，智能電表包括電壓傳感器和電流傳感器，其通過(guò)信號(hào)調(diào)整電路與采樣電路相連；采樣電路與DSP相連；MCU同時(shí)與DSP、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、電源模塊、本地I/O模塊、遠(yuǎn)程通信模塊和硬件時(shí)鐘相連。本實(shí)用新型所述智能電表將所采集的交流電壓數(shù)據(jù)不僅用于電能計(jì)量統(tǒng)計(jì)使用，通過(guò)對(duì)電壓數(shù)值大小所處越上限、合格、越下限、失壓等不同范圍的分類計(jì)時(shí)累加，將電壓數(shù)據(jù)也用于供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)使用，使智能電表具有供電可靠率和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能，擴(kuò)充了智能電表的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)G01R19/25GK203069670SQ201320083949
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者王成楷, 王金澤 申請(qǐng)人:王金澤