一种分布式电能计量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分布式电能计量系统，包括：计量电网用电负载与配变电终端之间电能的电能计量单元；对电能计量模块每一次计量前误差检测的误差检测单元；校正电能计量模块的计量结果的校正单元；所述电能计量单元、误差检测模块和计量校正模块实现电连接；本实用新型专利技术通过设置误差检测单元和校正单元，在计量前先对电能计量单元进行检测，并由校正单元在计量过程中对计量结果进行校正，以及时弥补计量误差，提高计量精度。提高计量精度。提高计量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电能计量系统


[0001]本技术涉及电能计量
，具体涉及一种分布式电能计量系统。

技术介绍

[0002]目前电网的发展已不仅限于通过变电站向用能用户输送电力，而已经在用户用能单位组成的用电网络中根据地理位置和实际生产需求设置了分散的发电设备，通过清洁能源或可再生能源的方式向电网馈送清洁电能。同时，用能用户在使用电能外还要使用到水、燃气、热量等多种资源和能源，客观上存在多样的计量需求，在常规的解决方案中分别采用水表、燃气表、热能表等多种计量装置，分别进行数据采集和计量计费，这些需要电表配合自身的电池结合人工抄表来实现，费时费力，电池也存在使用寿命的情况。数据采集过程中每个种类的计量装置采集的数据格式不统一，需要多个网络通道才能分别上传各种计量装置采集的数据，造成设备的重复投资，且数字化变电站的电能计量系统采用分布式合并单元采集信号，电流、电压合并单元和数字电能表彼此之间距离较远，所以传统的计量系统存在很大的计量误差。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是传统的计量系统数据采集过程中各种类的计量装置采集的数据格式不统一，不同的数据需要不同的采集装置，由于不同的采集装置间距离差异，导致很大的计量误差，本技术目的在于提供一种分布式电能计量系统，以解决上述技术问题。
[0004]本技术通过下述技术方案实现：
[0005]本方案提供一种分布式电能计量系统，包括：
[0006]计量电网用电负载与配变电终端之间电能的电能计量单元；
[0007]对电能计量模块每一次计量前误差检测的误差检测单元；
[0008]校正电能计量模块的计量结果的校正单元；
[0009]所述电能计量单元、误差检测模块和计量校正模块实现电连接。
[0010]电能计量单元计量电网用电负载与配变电终端之间的电能；误差检测模块在电能计量模块每一次计量前进行误差检测，计量校正模块基于误差检测模块的检测结果对电能计量模块的计量结果进行校正。
[0011]本方案工作原理：传统的计量系统进行数据采集后直接使用采集数据作为数据基础，由于变电站内各个设备间的距离不同和计量设备差异等原因，导致数据存在很大的计量误差；本方案提供的分布式电能计量系统，通过设置误差检测单元和校正单元，在计量前先对电能计量单元进行检测，并由校正单元在计量过程中对计量结果进行校正后再输出计量结果，以及时弥补计量误差，提高计量精度。
[0012]进一步优化方案为，所述电能计量单元包括电能采集装置和计算装置，所述电能采集装置连接配变电终端并对其进行电能信号采集，所述电能采集装置还与分布式电源终
端连接并对其进行电能信号采集；所述计算装置与电能采集装置连接将所有电能采集装置采集的电能信号进行加和计算。
[0013]计算装置实现的途径可以是通过加法器或相关的电路，将分布式电源终端采集的电能和配变电终端采集的电能进行加和即可。
[0014]进一步优化方案为，所述误差检测单元包括：同步源、误差分析仪和无线路由器，所述同步源包括同步电压源和同步电流源；
[0015]所述同步电压源和同步电流源之间通过GPS进行同步，无线路由器将同步源、误差分析仪、校正单元和电能计量单元组建成无线局域网。
[0016]误差检测单元采用两台同步源，两台同步源之间通过GPS进行同步，这样就可以保证电流电压之间的相差与设定值之间误差很小，大大减小了因为电流、电压合并单元和数字电能表彼此之间距离较远导致的误差。无线路由器将同步源、误差分析仪、校正单元和电能计量单元组建成无线局域网这样一来局域网内的各个设备之间就可以及时进行数据交互。
[0017]进一步优化方案为，所述同步电压源或同步电流源包括：波形发生器、AD 转换器、DA转换器、取样电路、功率放大电路、第一处理器和GPS模块；
[0018]所述取样电路取样同步源输出的电压信号和电流信号，AD转换器连接在取样电路之后，第一处理器连接AD转换器用于对电压信号和电流信号进行同步采样并输出至DA转换器，DA转换器连接功率放大电路，最后采样信号经功率放大电路与电能计量单元连接。
[0019]进一步优化方案为，所述同步电压源或同步电流源还包括双端口RAM和WIFI 模块。
[0020]进一步优化方案为，所述第一处理器采用Cortex
‑
M4处理器。
[0021]进一步优化方案为，所述取样电路包括：第一采样电路、第二采样电路和第二处理器；
[0022]所述第一采样电路的采集输入端用于采集同步电压源或同步电流源的电压或电流，所述第一采样电路的片选控制端与第二处理器的第一片选接口相连；所述第二采样电路的采集输入端用于采集同步电压源或同步电流源的电压或电流，所述第二采样电路的片选控制端与第二处理器的第二片选接口相连；所述第一采样电路的数据输出端和所述第二采样电路的数据输出端分别通过数据总线与所述处理器相连，第二处理器通过第一片选接口和第二片选接口分时控制所述第一采样电路或所述第二采样电路选通，分时接收相应的所述第一采样电路或所述第二采样电路通过数据总线传输的数据。
[0023]电压电流采样同步性差，造成后续处理相电压、线电压、相电流、线电流、功率因数、零序电压、零序电流、频率、谐波等结果的偏差较大，对装置运行的自动化有很大影响，性价比不理想，本方案的电压电流采样电路设有多个采样电路，且每个采样电路之间相同或相似，通过选通两个采样电路，从而可以分时接收不同采样电路上传的采样数据；从而不需要多个处理器分别接收不同采样电路，节省了硬件资源，避免设备投资重复。
[0024]进一步优化方案为，所述误差检测单元包括比较器，所述比较器的第一输入端与电能计量单元连接，比较器的第二输入端与第一处理器连接，比较器的输出端与校正单元连接。
[0025]进一步优化方案为，所述分布式电源终端包括光伏电池板或风力机。
[0026]进一步优化方案为，所述同步电压源支持3路交流电压同时输出，所述同步电流源支持3路交流电流同时输出。
[0027]同步电压源产生高精度的三相电压信号，与此同时同步电流源产生高精度的三相电流信号，电能计量单元根据电压信号和电流信号进行电能计算得到电能的测量值，同时两台同步源的第一处理器还将信号采样值发送给误差分析仪，误差分析仪根据两个信号采样值计算得到电能的标准值，然后比对电能的标准值和电能的测量值，根据比对结果对电能的测量值进行修正。
[0028]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0029]本方案提供一种分布式电能计量系统，通过设置误差检测单元和校正单元，在计量前先对电能计量单元进行检测，并由校正单元在计量过程中对计量结果进行校正，以及时弥补计量误差，提高计量精度。
附图说明
[0030]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式电能计量系统，其特征在于，包括：用于计量电网用电负载与配变电终端之间电能的电能计量单元；用于对电能计量模块每一次计量前误差检测的误差检测单元；用于校正电能计量模块的计量结果的校正单元；所述电能计量单元、误差检测模块和计量校正模块实现电连接。2.根据权利要求1所述的一种分布式电能计量系统，其特征在于，所述电能计量单元包括电能采集装置和计算装置，所述电能采集装置连接配变电终端，所述电能采集装置还与分布式电源终端连接；所述计算装置与电能采集装置连接。3.根据权利要求1所述的一种分布式电能计量系统，其特征在于，所述误差检测单元包括：同步源、误差分析仪和无线路由器，所述同步源包括同步电压源和同步电流源；所述同步电压源和同步电流源之间通过GPS进行同步，无线路由器将同步源、误差分析仪、校正单元和电能计量单元组建成无线局域网。4.根据权利要求3所述的一种分布式电能计量系统，其特征在于，所述同步电压源或同步电流源包括：波形发生器、AD转换器、DA转换器、取样电路、功率放大电路、第一处理器和GPS模块；所述取样电路取样同步源输出的电压信号和电流信号，AD转换器连接在取样电路之后，第一处理器连接AD转换器用于对电压信号和电流信号进行同步采样并输出至DA转换器，DA转换器连接功率放大电路，最后采样信号经功率放大电路与电能计量单元连接。5.根据权利要求4所述的一种分布式电能计量系统，其特征在于，所述同步电压源或同步电流源还包括双端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐恒，余兴祥，刘海洋，欧阳云翊，张小龙，叶鹏，何承刚，周婷，张博华，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司甘孜供电公司，
类型：新型
国别省市：