一种智能电能表测量正负偏差的综合评价方法及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种智能电能表测量正负偏差的综合评价方法及其系统，该方法包括步骤：S1、选取智能电能表的6个负载点，功率因子分别为1.0、1.0、1.0、0.5L、0.5L、0.5L；而负载电流则依据直接接入型电能表或经互感器接入型电能而有所不同；S2、利用公式得出智能电能表的加权平均值误差，其中e1、e2、e3、e4、e5、e6表示各负载点的相对示值误差；S3、将该加权平均值误差与预设的计量误差评价区进行对比，判断智能电能表的计量是属于正差、负差或零差。本发明充分反映电能表在实际应用中误差的综合计量性能，也为智能电能表生产、电力、能源监测带来准确有益的电能计量数据。
【专利说明】一种智能电能表测量正负偏差的综合评价方法及其系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子式电能表计量【技术领域】，尤其涉及一种智能电能表测量正负偏差 的综合评价方法及其系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大，不同时间用电量不均 衡的现象也日益严重。为缓解我国日趋尖锐的电力供需矛盾，调节负荷曲线，改善用电量不 均衡的现象，全面实行峰、平、谷分时电价制度，"削峰填谷"，提高全国的用电效率，合理利 用电力资源，国内部分省市的电力部门已开始逐步推出了多费率电能表，对用户的用电量 分时计费，实行一户一表的居民用电区，实行峰谷电价，以提高电能利用率，提高居民的用 电质量。
[0003] 但电能表会由于负载电流的变化，当功率因数发生改变时，产生误差的变化。具体 的，当负载电流在额定电流的5%?30%的情况下，误差就会沿正反方向产生较大的变化， 其中当负载电流较小时，误差沿正方向产生变化；当负载电流和标定电流一致时，误差最 小；当负载电流为额定电流的50%?100%时，误差不是很明显；当负载电流由额定电流的 30 %逐渐加到100 %时，负载特性曲线则沿向正方向变化；当负载电流超过额定电流时，就 会产生较大负误差。此外，在功率因子为0. 5时，相较于功率因子为I. 0时，负载特性曲线 的正值更大。
[0004] 目前的电能表误差统计方法只计算当电能表的负载电流为额定电流，功率因子为 0.5时的误差，无法充分反映电能表在实际应用中误差的综合计量性能。而对于以区域作为 计算单位（如：一个居民小区内）的批量电能表的评价方法，目前更是还没有定义。
【发明内容】
[0005] 本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或 者可通过实践本发明而学习。
[0006] 为克服现有技术的问题，本发明提供一种智能电能表测量正负偏差的综合评价方 法及其系统，采用6个负载点的相对示值误差计算出智能电能表的加权平均值误差，更据 此判断该智能电能表的计量是属于正差、负差或零差，从而实现对电能表在不同的使用电 流下的计量性能进行综合评价。
[0007] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0008] 根据本发明的一个方面，提供一种智能电能表测量正负偏差的综合评价方法，其 特征在于，包括步骤：
[0009] S1、负载点选取单元，用于选取智能电能表的6个负载点，对于直接接入型电能 表，第一负载点的负载电流为〇.llb，功率因子为1.0 ;第二负载点的负载电流为Ib，功率 因子为1.0 ;第三负载点的负载电流为〇.5Imax，功率因子为1.0 ;第四负载点的负载电流为 0. 2Ib，功率因子为0. 5L;第五负载点的负载电流为Ib，功率因子为0. 5L;第六负载点的负载 电流为0. 5Imax，功率因子为0. 5L;对于经互感器接入型电能表，第一负载点电流为0. 05In， 功率因子为1. 〇 ;第二负载点电流为In，功率因子为1. 〇 ;第三负载点经电流为Imax，功率因 子为1.0 ;第四负载点电流为〇.IIn，功率因子为0.5L;第五负载点电流为In，功率因子为 0. 5L;第六负载点电流为Imax，功率因子为0. 5L;
[0010] S2、利用公式得出该智能电能表的加权平均值误差，其中 61表示该第一负载点的相对示值误差，^表示该第二负载点的相对示值误差，^表示该第 三负载点的相对示值误差，e4表示该第四负载点的相对示值误差，e5表示该第五负载点的 相对示值误差，〇6表示该第六负载点的相对示值误差；
[0011] S3、将该加权平均值误差γ与预设的计量误差评价区进行对比，判断该智能电能 表的计量是属于正差、负差或零差。
[0012] 根据本发明的一个实施例，在该步骤S3中，依据该智能电能表的误差最小分辨力 M或等级所对应的准确度K设定该计量误差评价区。
[0013] 根据本发明的一个实施例，该智能电能表的误差最小分辨力M=KXO. 1，其中K代 表该智能电能表等级所对应的准确度。
[0014] 根据本发明的一个实施例，该计量误差评价区分为零差区、正差区与负差区，以 该智能电能表的误差最小分辨力M或等级所对应的准确度K表示；当以该智能电能表 的误差最小分辨力M表示时，该零差区的数值范围为[-0. 2Μ，0. 2Μ]，该正差区的数值范 围为（0. 2Μ，10Μ]，该零负差区的数值范围为[-10Μ，-0. 2Μ);当以智能电能表的等级所对 应的准确度K表示时，该零差区的数值范围为[-0. 02Κ，0. 02Κ]，该正差区的数值范围为 (0. 02Κ，Κ]，该零负差区的数值范围为[-Κ，-0. 02Κ)。。
[0015] 根据本发明的一个实施例，还包括步骤S4,通过步骤Sl至S3获取多台智能电能表 的计量信息，并据此计算正差率、负差率或零差率。
[0016] 根据本发明的另一个方面，提供一种智能电能表测量正负偏差的综合评价系统， 其特征在于，包括：
[0017] 负载点选取单元，用于选取智能电能表的6个负载点，其中，对于直接接入型电 能表，第一负载点的负载电流为0.llb，功率因子为1. 0 ;第二负载点的负载电流为Ib，功率 因子为1.0 ;第三负载点的负载电流为〇.5Imax，功率因子为1.0 ;第四负载点的负载电流为 0. 2Ib，功率因子为0. 5L;第五负载点的负载电流为Ib，功率因子为0. 5L;第六负载点的负载 电流为0. 5Imax，功率因子为0. 5L;对于经互感器接入型电能表，第一负载点电流为0. 05In， 功率因子为1. 〇 ;第二负载点电流为In，功率因子为1. 〇 ;第三负载点经电流为Imax，功率因 子为1.0 ;第四负载点电流为〇.IIn，功率因子为0.5L;第五负载点电流为In，功率因子为 0. 5L;第六负载点电流为Imax，功率因子为0. 5L;
[0018] 加权平均值误差计算单元，用于利用公式7=￡1 + ~2 + ^+^4 + 3￡5 + @得出该智能电能 表的加权平均值误差，其中61表不该第一负载点的相对不值误差，62表不该第二负载点的 相对示值误差，e3表示该第三负载点的相对示值误差，e4表示该第四负载点的相对示值误 差，65表示该第五负载点的相对示值误差，e6表示该第六负载点的相对示值误差；
[0019] 判断单元，用于将该加权平均值误差γ与预设的计量误差评价区进行对比，判断 该智能电能表的计量是属于正差、负差或零差。
[0020] 根据本发明的一个实施例，还包括计量误差区设定单元，用于依据该智能电能表 的误差最小分辨力M或等级所对应的准确度K设定该计量误差评价区。
[0021] 根据本发明的一个实施例，该计量误差区设定单元，用于获取该智能电能表等级 所对应的准确度K，并据此计算该智能电能表的误差最小分辨力M= (ΚΧ0. 1)。
[0022] 根据本发明的一个实施例，该计量误差区设定单元还用于将该计量误差评价 区分为零差区、正差区与负差区，并以该智能电能表的误差最小分辨力M或等级所对 应的准确度K表示；当以该智能电能表的误差最小分辨力M表示时，该零差区的数值 范围为[-0. 2M，0. 2M]，该正差区的数值范围为（0. 2M，10M]，该零负差区的数值范围为 [-10M，-0. 2M);当以该智能电能表的等级所对应的准确度K表示时，该零差区的数值 范围为[_0.021(，0.021(]，该正差区的数值范围为（0.021(，1(]，该零负差区的数值范围为 [-K，-0· 02K)。
[0023] 根据本发明的一个实施例，还包括合格率计算单元，用于获取多台智能电能表的 计量信息，并据此计算正差率、负差率或零差率。
[0024] 本发明提供的智能电能表测量正负偏差的综合评价方法及其系统，根据居民用电 负荷随季节、昼夜、气温等环境条件变化，取多个负载点误差的算术平均值进行加权运算， 能更好体现居民用电情况，更准确反映智能表在不同适用领域的计量性能。
[0025] 通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内 容。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会 更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义 上的限制，在附图中：
[0027] 图1为本发明实施例的智能电能表测量正负偏差的综合评价方法的流程示意图。
[0028]图2为本发明实施例的智能电能表测量正负偏差的综合评价系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 如图1所示，本发明提供一种智能电能表测量正负偏差的综合评价方法，其特征 在于，包括步骤：
[0030] S1、负载点选取单元，用于选取智能电能表的6个负载点，对于直接接入型电能 表，第一负载点的负载电流为〇.llb，功率因子为1.0 ;第二负载点的负载电流为Ib，功率 因子为1.0 ;第三负载点的负载电流为〇.5Imax，功率因子为1.0 ;第四负载点的负载电流为 0. 2Ib，功率因子为0. 5L;第五负载点的负载电流为Ib，功率因子为0. 5L;第六负载点的负载 电流为0. 5Imax，功率因子为0. 5L;对于经互感器接入型电能表，第一负载点电流为0. 05In， 功率因子为1. 〇 ;第二负载点电流为In，功率因子为1. 〇 ;第三负载点经电流为Imax，功率因 子为1.0;第四负载点电流为〇.IIn，功率因子为0.5L;第五负载点电流为In，功率因子为 0. 5L;第六负载点电流为Imax，功率因子为0. 5L;
[0031] S2、利用公式+h+ +k+a得出该智能电能表的加权平均值误差，其中 61表示该第一负载点的相对示值误差，^表示该第二负载点的相对示值误差，^表示该第 三负载点的相对示值误差，e4表示该第四负载点的相对示值误差，e5表示该第五负载点的 相对示值误差，〇6表示该第六负载点的相对示值误差；
[0032] S3、将该加权平均值误差γ与预设的计量误差评价区进行对比，判断该智能电能 表的计量是属于正差、负差或零差。
[0033] 在步骤Sl中被选择的6个负载点的具体特征如下表1所示：
[0034]
【权利要求】
1. 一种智能电能表测量正负偏差的综合评价方法，其特征在于，包括步骤： S1、选取电能表的6个负载点，对于直接接入型智能电能表，第一负载点的负载电流 为〇.llb，功率因子为1.0 ;第二负载点的负载电流为Ib，功率因子为1.0 ;第三负载点的负 载电流为〇. 5Imax，功率因子为1. 0 ;第四负载点的负载电流为0. 2Ib，功率因子为0. 5L;第 五负载点的负载电流为Ib，功率因子为〇. 5L;第六负载点的负载电流为0. 5Imax，功率因子 为0. 5L;对于经互感器接入型电能表，第一负载点电流为0. 05In，功率因子为1. 0 ;第二负 载点电流为In，功率因子为1. 〇 ;第三负载点经电流为Imax，功率因子为1. 〇 ;第四负载点电 流为0.lln，功率因子为0. 5L;第五负载点电流为In，功率因子为0. 5L;第六负载点电流为 ，功率因子为〇. 5L;
1 表示所述第一负载点的相对示值误差，e2表示所述第二负载点的相对示值误差，e3表示所 述第三负载点的相对示值误差，e4表示所述第四负载点的相对示值误差，e5表示所述第五 负载点的相对示值误差，e6表示所述第六负载点的相对示值误差； S3、将所述加权平均值误差Y与预设的计量误差评价区进行对比，判断所述智能电能 表的计量是属于正差、负差或零差。
2. 根据权利要求1所述智能电能表测量正负偏差的综合评价方法，其特征在于，在所 述步骤S3中，依据所述智能电能表的误差最小分辨力M或等级所对应的准确度K设定所述 计量误差评价区。
3. 根据权利要求3所述智能电能表测量正负偏差的综合评价方法，其特征在于，所述 智能电能表的误差最小分辨力M=KX0. 1，其中K代表所述智能电能表的等级。
4. 根据权利要求3所述智能电能表测量正负偏差的综合评价方法，其特征在于，所述 计量误差评价区分为零差区、正差区与负差区，以所述智能电能表的误差最小分辨力M或 等级所对应的准确度K表示；当以所述智能电能表的误差最小分辨力M表示时，所述零差区 的数值范围为[_〇. 2M，0. 2M]，所述正差区的数值范围为（0. 2M，10M]，所述零负差区的数值 范围为[-10M，-0. 2M);当以所述智能电能表的等级所对应的准确度K表示时，所述零差区 的数值范围为[_〇.〇21(，0.021(]，所述正差区的数值范围为（0.021(，1(]，所述零负差区的数 值范围为[_K，-0.02K)。
5. 根据权利要求1所述智能电能表测量正负偏差的综合评价方法，其特征在于，还包 括步骤S4,通过步骤S1至S3获取多台智能电能表的计量信息，并据此计算正差率、负差率 或零差率。
6. -种智能电能表测量正负偏差的综合评价系统，其特征在于，包括： 负载点选取单元，用于选取智能电能表的6个负载点，对于直接接入型电能表，第一负 载点的负载电流为〇.llb，功率因子为1.0 ;第二负载点的负载电流为Ib，功率因子为1.0 ; 第三负载点的负载电流为〇. 5Imax，功率因子为1. 0 ;第四负载点的负载电流为0. 2Ib，功率 因子为0. 5L;第五负载点的负载电流为Ib，功率因子为0. 5L;第六负载点的负载电流为 0. 5Imax，功率因子为0. 5L;对于经互感器接入型电能表，第一负载点电流为0. 05In，功率因 子为1.0 ;第二负载点电流为In，功率因子为1.0 ;第三负载点经电流为Imax，功率因子为
1. 〇 ;第四负载点电流为〇.lln，功率因子为〇. 5L;第五负载点电流为In，功率因子为0. 5L; 第六负载点电流为Imax，功率因子为0. 5L;
能表的加权平均值误差，其中ei表示所述第一负载点的相对示值误差，^表示所述第二负 载点的相对示值误差，e3表示所述第三负载点的相对示值误差，^表示所述第四负载点的 相对示值误差，e5表示所述第五负载点的相对示值误差，^表示所述第六负载点的相对示 值误差； 判断单元，用于将所述加权平均值误差y与预设的计量误差评价区进行对比，判断所 述智能电能表的计量是属于正差、负差或零差。
7. 根据权利要求6所述智能电能表测量正负偏差的综合评价系统，其特征在于，还包 括计量误差区设定单元，用于依据所述智能电能表的误差最小分辨力M或等级所对应的准 确度K设定所述计量误差评价区。
8. 根据权利要求7所述智能电能表测量正负偏差的综合评价系统，其特征在于，所述 计量误差区设定单元，用获取的所述智能电能表等级所对应的准确度K，并据此计算所述智 能电能表的误差最小分辨力M=KX0. 1。
9. 根据权利要求7所述智能电能表测量正负偏差的综合评价系统，其特征在于，所述 计量误差区设定单元还用于将所述计量误差评价区分为零差区、正差区与负差区，并以所 述智能电能表的误差最小分辨力M或等级所对应的准确度K表示；当以所述智能电能表的 误差最小分辨力M表示时，所述零差区的数值范围为[_0.2M，0.2M]，所述正差区的数值范 围为（0. 2M，10M]，所述零负差区的数值范围为[-10M，-0. 2M);当以所述智能电能表的等级 所对应的准确度K表示时，所述零差区的数值范围为[-0. 02K，0. 02K]，所述正差区的数值 范围为（0. 02K，K]，所述零负差区的数值范围为[-K，-0. 02K)。
10. 根据权利要求6所述智能电能表测量正负偏差的综合评价系统，其特征在于，还包 括合格率计算单元，用于获取多台智能电能表的计量信息，并据此计算正差率、负差率或零 差率。
【文档编号】G01R35/04GK104483654SQ201510007339
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月7日 优先权日:2015年1月7日
【发明者】黄艳, 王焕宁, 吴晓昱, 赵志华, 吴锦铁, 鲍学军, 陈帅 申请人:北京市计量检测科学研究院