供电系统及其用电信息测量方法与装置、存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种供电系统及其用电信息测量方法与装置、存储介质，其中，在供电系统的用电信息测量方法中，集支器安装于母线根部，各分支器安装于各个供电分支的开始处，二者用无线通信交互数据，集支器把各分支器的时钟与自己的时钟同步、采集第一用电参数并压缩后广播发送给各个分支器，分支器采集第二用电参数后根据第一用电参数和各自的第二用电参数计算对应一相电压线的用电信息，并把该信息发送给集支器，集支器根据该信息计算各分支线的用电信息，并反馈给配电主站，从而能够提高用电信息的测量值准确度和一致性、时标一致性，并且集支器和分支器安装于不同物理位置、采用无线通信交互，能够避免联接导线、提高设备的安装灵活度。灵活度。灵活度。

【技术实现步骤摘要】
供电系统及其用电信息测量方法与装置、存储介质


[0001]本专利技术涉及供电控制
，尤其涉及一种供电系统及其用电信息测量方法与装置、存储介质。

技术介绍

[0002]我国电网的低压供电系统采用三相四线制，三相电压分别指A相、B相和C相，四线分别指A相电压线、B相电压线、C相电压线和中线供电线路，低压供电系统的A相、B相、C相到中线的额定电压值分别为220伏，其频率值为50赫兹。低压配电变压器的初级输入为三相三线的10kV电压，输出为三相四线的220V电压，该输出包括三根电线，被称为母线，母线可以接出多个分支，每个分支连接有四根电线，并用于向一个用电单位进行供电，例如居民小区、工厂、医院等。用电信息测量指对供电线路上某个节点的电压、电流进行采集，并分析计算得到电压有效值、电流有效值、功率值等用电信息。
[0003]相关技术中，对于用电信息的测量方案有：第一，通过电压互感器和电流互感器采集电压信号和电流信号，再通过模数转换芯片和MCU进行采样和处理；第二，通过电压互感器和电流互感器采集电压信号和电流信号，再通过专用计量芯片和MCU进行计算和处理。
[0004]对于相关技术中的测量方案，在现场安装的时候，从电压和电流的电气采集点到测量设备的输入接线端子间，如果只是测量一个供电分支，就需要连接十根导线（4根电压线和6根电流线），导线的铺设路径较为复杂，从而导致后续的安装费用和维护费用也较高。并且，电压信号和电流信号引入到同一台测量装置的同一张电路板中，很容易导致电压互感器对电流互感器的干扰，并且在采集A相、B相、C相的电流时，各相的电流互感器之间的串扰、数字电路对模拟电路的干扰等，都将导致信号测量的精度降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种供电系统的用电信息测量方法，能够提高用电信息的测量值准确度、时标一致性、测量设备的安装灵活度，并且简化信息测量线路，降低用电信息测量过程中的安装费和维护费，极大提高用户体验。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0007]本专利技术的第三个目的在于提出一种供电系统。
[0008]本专利技术的第四个目的在于提出一种供电系统的用电信息测量装置。
[0009]为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种供电系统的用电信息测量方法，所述供电系统包括三相母线和至少一组三相分支线，所述三相母线与集支器连接，每组所述三相分支线中的每相电压线均设有一个分支器，所述集支器与所述分支器无线通信连接，所述方法包括：向每个所述分支器发送时钟同步指令，以使每个分支器的时钟与集支器的时钟同步；采集所述三相母线在预设个周波电压信号中的第一用电参数；在所述周波电压信号的数量为第一预设值时，将所述第一用电参数无线广播发送至每个分支器，以使每
个分支器根据第一用电参数和分支器所采集相应电压线的第二用电参数计算相应电压线的用电信息；获取每相所述电压线的用电信息；根据每相电压线的用电信息计算每组所述三相分支线的用电信息；将每组三相分支线的用电信息发送至配电主站。
[0010]本实施例中供电系统的用电信息测量方法首先将分支器与集支器进行时钟同步设置，然后通过集支器采集三相母线在预设个周波电压信号中的第一用电参数并在采集了第一预设值个周波电压信号的第一用电参数之后，将该第一用电参数无线广播发送给每个分支器，每个分支器根据该第一用电参数和自己所采集的第二用电参数计算出相应的电压线的用电信息，然后将该电压线的用电信息反馈给集支器，集支器根据每相电压线的用电信息能够计算出每组三相分支线的用电信息，进而可以反馈给配电主站三相母线上每个分支的用电信息，从而能够提高用电信息的测量值准确度和测量值一致性，以及时标一致性，并且集支器和分支器分别安装于不同物理位置，并采用无线通信交互数据，进而能够简化信息测量线路，降低用电信息测量过程中的安装费和维护费，极大提高用户体验。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，在向每个所述分支器发送时钟信息之前，所述方法还包括：获取每个所述分支器的通信地址。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述向每个所述分支器发送时钟同步指令，以使每个所述分支器的时钟与所述集支器的时钟同步，包括：所述集支器记录第一时钟值，并向所述分支器发送第一时钟同步帧，所述第一时钟同步帧包括所述分支器的通信地址；在所述分支器接收到所述第一时钟同步帧时，记录所述分支器的第一时钟值，并通过所述分支器向所述集支器发送应答数据帧；在所述集支器接收到所述应答数据帧时，记录所述集支器的第二时钟值，并向所述分支器发送确认数据帧，以及根据所述集支器的第一时钟值和所述集支器的第二时钟值计算第一差值；所述分支器接收到所述确认数据帧时，记录所述分支器的第二时钟值，并通过所述分支器并向所述集支器发送第二时钟同步帧，以及根据所述分支器的第一时钟值和所述分支器的第二时钟值计算第二差值，所述第二时钟同步帧包括所述第二差值；在所述集支器接收到所述第二时钟同步帧时，向所述分支器发送第三时钟同步帧，所述第三时钟同步帧包括所述第一差值和所述集支器的第二时钟值信息；在所述分支器接收到所述第三时钟同步帧时，记录所述分支器的第三时钟值；根据所述集支器的第二时钟值、所述第一差值、所述第二差值、所述分支器的第三时钟值、所述分支器的第二时钟值计算所述分支器的时钟同步值；根据所述时钟同步值对所述分支器进行时钟同步设置。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，根据以下公式计算所述第一差值，ta21=Ta2
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Ta1，其中，ta21表示所述第一差值，Ta2表示所述集支器的第二时钟值，Ta1表示所述集支器的第一时钟值。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，根据以下公式计算所述第二差值，tb21=Tb2
‑
Tb1，其中，tb21表示所述第二差值，Tb2表示所述分支器的第二时钟值，Tb1表示所述分支器的第一时钟值。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，根据以下公式计算所述分支器的时钟同步值，T=Ta2+（ta21+tb21）/4+（Tb3
‑
Tb2）
×
（1+（2ta21
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2tb21）/（3tb21
‑
ta21）），其中，T表示所述分支器的时钟同步值，Ta2表示所述集支器的第二时钟值，ta21表示所述第一差值，tb21表示所述第二差值，Tb3表示所述分支器的第三时钟值，Tb2表示所述分支器的第二时钟值。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，在根据所述时钟同步值对所述分支器进行时钟同步设置之后，所述方法还包括：根据所述第一差值和所述第二差值计算所述分支器的同步计时误差时钟值；根据所述同步计时误差时钟值对所述分支器进行同步校正，以使所述分支器与所述集支器同步计时。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述采集所述三相母线在预设个周波电压信号中的第一用电参数，包括：按照预设采样点数采集所述三相母本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，所述供电系统包括三相母线和至少一组三相分支线，所述三相母线与集支器连接，每组所述三相分支线中的每相电压线均设有一个分支器，所述集支器与所述分支器无线通信连接，所述方法包括：向每个所述分支器发送时钟同步指令，以使每个所述分支器的时钟与所述集支器的时钟同步；采集所述三相母线在预设个周波电压信号中的第一用电参数；在所述周波电压信号的数量为第一预设值时，将所述第一用电参数无线广播发送至每个所述分支器，以使每个所述分支器根据所述第一用电参数和所述分支器所采集相应电压线的第二用电参数计算相应电压线的用电信息；获取每相所述电压线的用电信息；根据每相所述电压线的用电信息计算每组所述三相分支线的用电信息；将每组所述三相分支线的用电信息发送至配电主站。2.根据权利要求1所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，在向每个所述分支器发送时钟信息之前，所述方法还包括：获取每个所述分支器的通信地址。3.根据权利要求2所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，所述向每个所述分支器发送时钟同步指令，以使每个所述分支器的时钟与所述集支器的时钟同步，包括：记录所述集支器的第一时钟值，并向所述分支器发送第一时钟同步帧，所述第一时钟同步帧包括所述分支器的通信地址；在所述分支器接收到所述第一时钟同步帧时，记录所述分支器的第一时钟值，并通过所述分支器向所述集支器发送应答数据帧；在所述集支器接收到所述应答数据帧时，记录所述集支器的第二时钟值，并向所述分支器发送确认数据帧，以及根据所述集支器的第一时钟值和所述集支器的第二时钟值计算第一差值；所述分支器接收到所述确认数据帧时，记录所述分支器的第二时钟值，并通过所述分支器并向所述集支器发送第二时钟同步帧，以及根据所述分支器的第一时钟值和所述分支器的第二时钟值计算第二差值，所述第二时钟同步帧包括所述第二差值；在所述集支器接收到所述第二时钟同步帧时，向所述分支器发送第三时钟同步帧，所述第三时钟同步帧包括所述第一差值和所述集支器的第二时钟值信息；在所述分支器接收到所述第三时钟同步帧时，记录所述分支器的第三时钟值；根据所述集支器的第二时钟值、所述第一差值、所述第二差值、所述分支器的第三时钟值、所述分支器的第二时钟值计算所述分支器的时钟同步值；根据所述时钟同步值对所述分支器进行时钟同步设置。4.根据权利要求3所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，根据以下公式计算所述第一差值，ta21=Ta2
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Ta1其中，ta21表示所述第一差值，Ta2表示所述集支器的第二时钟值，Ta1表示所述集支器的第一时钟值。5.根据权利要求3所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，根据以下公式计算所述第二差值，
tb21=Tb2
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Tb1其中，tb21表示所述第二差值，Tb2表示所述分支器的第二时钟值，Tb1表示所述分支器的第一时钟值。6.根据权利要求3所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，根据以下公式计算所述分支器的时钟同步值，T=Ta2+（ta21+tb21）/4+（Tb3
‑
Tb2）
×
（1+（2ta21
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2tb21）/（3tb21
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ta21））其中，T表示所述分支器的时钟同步值，Ta2表示所述集支器的第二时钟值，ta21表示所述第一差值，tb21表示所述第二差值，Tb3表示所述分支器的第三时钟值，Tb2表示所述分支器的第二时钟值。7.根据权利要求3
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6中任一项所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，在根据所述时钟同步值对所述分支器进行时钟同步设置之后，所述方法还包括：根据所述第一差值和所述第二差值计算所述分支器的同步计时误差时钟值；根据所述同步计时误差时钟值对所述分支器进行同步校正，以使所述分支器与所述集支器同步计时。8.根据权利要求1所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，所述采集所述三相母线在预设个周波电压信号中的第一用电参数，包括：按照预设采样点数采集所述三相母线中每相母线的电压采样值；对所述电压采样值进行排序压缩以确定所述三相母线的第一用电参数。9.根据权利要求8所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，所述对所述电压采样值进行排序压缩以确定所述三相母线的第一用电参数，包括：以所述三相母线中第一相母线的电压采样值为基准对第二相母线和第三相母线的电压采样值进行移相，以使所述第一相母线、所述第二相母线和所述第三相母线的电压采样值相位相同；将所述第一相母线、所述第二相母线和所述第三相母线的电压采样值中的负值进行取反；将每相母线中相差预设相位的电压采样值进行组合排序；将经过组合排序的所述电压采样值进行压缩以确定所述三相母线的第一用电参数。10.根据权利要求1所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，所述将所述第一用电参数发送至每个所述分支器，包括：每隔预设时间向每个所述分支器广播发送所述第一用电参数，并将按照发送顺序对所述第一用电参数进行递增标记序号；在所述第一用电参数的标记序号达到第二预设值时，重新对下一个所述第一用电参数进行标记。11.根据权利要求10所述的供电系统的用电信息测量方法，其特征在于，所述获取每相所述电压线的用电信息，包括：在所述第一用电参数的标记序号达到第二预设值时，获取每相所述电压线的用电信息，其中，所述电压线的用电信息包括所述分支器的通信地址、所述电压线的电流有效值、所述电压线的谐波值、所述电压线的有功率值、所述电压线的功率因数和所述电压线的电能量值。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有供电系统的用电信息测量程序，所述供电系统的用电信息测量程序被处理器执行时实现根据权利要求1
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11中任一项所述的供电系统的用电信息测量方法。13.一种供电系统，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的供电系统的用电信息测量程序，所述处理器执行所述供电系统的用电信息测量程序时，实现根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋国瑞，周颖，任振东，郑利斌，袁海璐，孙溪童，甄岩，李猛，李飞，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：