一种超功率因数电量的计量方法与流程

本发明涉及电表计量技术领域，具体涉及一种超功率因数电量的计量方法。

背景技术

现有的电量计量方法是计算一段时间内的“有功能量”或“无功能量”，将有功能量和无功能量分开，无法全面准确地反应用户当前的电量使用情况，并且没有对功率因素进行检测，无法对用户超出标定的功率因数的用电量进行特殊收费。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种综合有功能量和无功能量、以及对功率因素进行检测的超功率因数电量的计量方法。

本发明的技术解决方案是：一种超功率因数电量的计量方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)预先设置容感性时间区间、标定的容性功率因数pfset_cap、标定的感性功率因数pfset_ind、计算周期、以及计时模式；

(2)获取当前的一个计算周期内所处的各段容感性时间区间内参与计算的标定的容性功率因数pfset_cap或标定的感性功率因数pfset_ind；

(3)根据步骤(2)的获取结果，计算各段容感性时间区间内相应的实际的容性功率因数pf_cap或实际的感性功率因素pf_ind；

(4)判断各段容感性时间区间内的实际的容/感性功率因数是否均小于标定的容/感性功率因数，若是，则进入下一步，若否，则本次不计入计算；

(5)计算各段容感性时间区间内的标定的功率因数内的正常电量增量ufer，ufer的计算公式如下：

其中：pfset为标定的容性功率因数pfset_cap或标定的感性功率因数pfset_ind；

kwh为一段容感性时间区间内的有功能量增量；

kvarh为一段容感性时间区间内的感性无功能量增量或容性无功能量增量；

将当前的一个计算周期内的各段容感性时间区间内的ufer进行累加，得到一个计算周期内的ufer。

采用上述方法后，本发明具有以下优点：

本发明超功率因数电量的计量方法通过检测实际的容、感性功率因素，只有在实际的容、感性功率因数均小于标定的容、感性功率因数的情况下，才计算当前计算周期内标定的功率因数内的正常电量增量，将各计算周期内标定的功率因数内的正常电量不断累加，就可转换得到超出标定的功率因数的特殊电量；也就是说一旦对实际的容、感性功率因数进行检测，就可计算得到各计算周期内标定的功率因数内的正常电量增量ufer并对其进行计算累加，从而可以获得对应的超出标定的功率因数的特殊电量，这样就可对该超出部分的特殊电量进行特殊收费；此外在电量的计量中也同时考虑了有功能量和无功能量，从而能全面准确地反应用户的电量使用情况。

作为优选，所述步骤(2)中各段容感性时间区间内参与计算的标定的容性功率因数pfset_cap或标定的感性功率因数pfset_ind的获取规则如下：

a、若当前的一个计算周期完全处于容性时间区间内或者感性时间区间内，则根据时间区间的容/感性特性在当前的整个计算周期内取标定的容性功率因数pfset_cap或者标定的感性功率因数pfset_ind；

b、若当前的一个计算周期完全处于容感性混合时间区间内，则判断标定的容性功率因数pfset_cap是否等于标定的感性功率因数pfset_ind？

b1:若是，则比较实际的容性功率因数pf_cap与实际的感性功率因素pf_ind，取值较小者所对应的标定的功率因数；

b2:若否，则比较实际的容性功率因数的比率pf_cap/pfset_cap与实际的感性功率因数的比率pf_ind/pfset_ind，取值大值所对应的标定的功率因数；

c、若当前的一个计算周期中的一半处于容感性混合时间区间内，而另一半处于容性时间区间内或感性时间区间内，则判断标定的容性功率因数pfset_cap是否等于标定的感性功率因数pfset_ind？

若是，则在容感性混合时间区间的那一半计算周期内根据规则b的b1获取所对应的标定的功率因数，而在另一半计算周期内则根据时间区间的容/感性特性取标定的容性功率因数pfset_cap或标定的感性功率因数pfset_ind；若否，则本次不计入计算；

d、若当前一个计算周期中的一半位于感性时间区间内，另一半位于容性时间区间内，感性时间区间与容性时间区间首尾相接，则判断标定的容性功率因数pfset_cap是否等于标定的感性功率因数pfset_ind？

若是，则感性时间区间内的那一半计算周期内取标定的感性功率因数pfset_ind，容性时间区间内的另一半计算周期内取标定的容性功率因数pfset_cap；若否，则本次不计入计算。

以上设置可在当前的一个计算周期内的各段容感性时间区间内，都能获得合理准确的参与计算的功率因数和无功能量增量，从而使得最终计算得到的超出标定的功率因数的特殊电量的计算结果较为准确。

作为优选，所述步骤(3)中各段容感性时间区间内的实际的容性功率因数pf_cap或实际的感性功率因素pf_ind的计算公式如下：

其中：kwh为一段容感性时间区间内的有功能量增量；

kvarh为一段容感性时间区间内的容性无功能量增量；

其中：kwh为一段容感性时间区间内的有功能量增量；

kvarh为一段容感性时间区间内的感性无功能量增量。

该设置可准确获得实际的容性功率因数pf_cap或实际的感性功率因素pf_ind，且运算较为简单。

作为优选，所述计算周期设置为60min。该设置方便设置计算周期，且便于运算。

作为优选，所述计时模式包括半点计时和整点计时。该设置方便设置计算周期，且便于运算。

附图说明：

图1为本发明实施例1中当前的一个计算周期所处的各段容感性时间区间的示意图；

图2为本发明实施例2中当前的一个计算周期所处的各段容感性时间区间的示意图；

图3为本发明实施例3中当前的一个计算周期所处的各段容感性时间区间的示意图；

图4为本发明实施例4中当前的一个计算周期所处的各段容感性时间区间的示意图；

具体实施方式

下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：

一种超功率因数电量的计量方法，它包括以下步骤：

(1)预先设置容感性时间区间、标定的容性功率因数pfset_cap、标定的感性功率因数pfset_ind、计算周期、以及计时模式；标定的容性功率因数pfset_cap和标定的感性功率因数pfset_ind的取值范围为[0,1]，本实施例中两者均设置为0.92，计算周期设置为60min，假如计时模式为半点计时，比如1:30～2:30，假如计时模式为整点计时，比如1:00～2:00；

(2)获取当前的一个计算周期内所处的各段容感性时间区间内参与计算的标定的容性功率因数pfset_cap或标定的感性功率因数pfset_ind；

本实施例中当前的一个计算周期内所处的各段容感性时间区间如图1所示，由于当前的整个计算周期完全处于容性时间区间内，即当前的一个计算周期内只具有一段容性时间区间，则整个计算周期内pfset取标定的容性功率因数pfset_cap；

(3)根据步骤(2)的获取结果，计算各段容感性时间区间内相应的实际的容性功率因数pf_cap或实际的感性功率因素pf_ind；由于步骤(2)获取到的是标定的容性功率因数pfset_cap，因此计算当前的一个计算周期内的实际的容性功率因数pf_cap；

(4)判断各段容感性时间区间内的实际的容/感性功率因数是否均小于标定的容/感性功率因数，若是，则进入下一步，若否，则本次不计入计算；

各段容感性时间区间内的实际的容性功率因数pf_cap和实际的感性功率因素pf_ind的计算公式如下：

其中：kwh为一段容感性时间区间内的有功能量增量；

kvarh为一段容感性时间区间内的容性无功能量增量；

其中：kwh为一段容感性时间区间内的有功能量增量；

kvarh为一段容感性时间区间内的感性无功能量增量；

由于本实施例中整个计算周期均处于容性时间区间，因此只需判断当前的一个计算周期内的实际的容性功率因数pf_cap是否小于标定的容性功率因数pfset_cap；且该当前的一个计算周期内的实际的容性功率因数的计算公式中：kwh为一个计算周期内的有功能量增量；kvarh为一个计算周期内的容性无功能量增量；假设得到的实际的容性功率因数pf_cap小于标定的容性功率因数pfset_cap，则进入下一步；

(5)计算各段容感性时间区间内的标定的功率因数内的正常电量增量ufer，ufer的计算公式如下：

其中：pfset为标定的容性功率因数pfset_cap或标定的感性功率因数pfset_ind；

kwh为一段容感性时间区间内的有功能量增量；

kvarh为一段容感性时间区间内的感性无功能量增量或容性无功能量增量；

将当前一个计算周期内的各段容感性时间区间内的ufer进行累加，得到一个计算周期内的ufer；

本实施例中，由于当前的一个计算周期内只具有一段容性时间区间，因此在根据上述公式计算ufer时，整个计算周期pfset取标定的容性功率因数pfset_cap；kwh为一个计算周期内的有功能量增量；kvarh为一个计算周期内的容性无功能量增量。

实施例2：

本实施例中当前的一个计算周期所处的各段容感性时间区间如图2所示，由于当前的一个计算周期完全处于容感性混合时间内，即当前的一个计算周期内只具有一段容感性时间区间，则步骤(2)中需判断标定的容性功率因数pfset_cap是否等于标定的感性功率因数pfset_ind？

b1:若是，则比较实际的容性功率因数pf_cap与实际的感性功率因素pf_ind，取值较小者所对应的标定的功率因数和无功能量增量，假如pf_ind<pf_cap，则取标定的感性功率因数；

b2:若否，则比较实际的容性功率因数的比率pf_cap/pfset_cap与实际的感性功率因数的比率pf_ind/pfset_ind，取值大值所对应的标定的功率因数和无功能量增量，假如pf_cap/pfset_cap>pf_ind/pfset_ind,则取标定的容性功率因数pfset_cap；

假设步骤(2)中获取的是标定的感性功率因数pfset_ind，则步骤(3)计算当前的一个计算周期内的实际的感性功率因素pf_ind，假设步骤(4)中判断出当前的一个计算周期内实际的感性功率因素pf_ind小于标定的感性功率因数pfset_ind，则进入步骤(5)计算ufer，

其中：pfset为标定的感性功率因数pfset_ind；

kwh为一个计算周期内的有功能量增量；

kvarh为一个计算周期内的感性无功能量增量。

实施例3：

本实施例中当前的一个计算周期所处的各段容感性时间区间如图3所示，当前的一个计算周期中的一半处于容感性混合时间内，另一半处于容性时间区间内，即当前的一个计算周期内具有两段容感性时间区间，则步骤(2)中需判断标定的容性功率因数pfset_cap是否等于标定的感性功率因数pfset_ind？

若是，则在容感性混合时间内根据实施例2的b1获取所对应的标定的功率因数,而在另一半计算周期内则采用标定的容性功率因数pfset_cap；若否，则本次不计入计算；

假设步骤(2)中在容感性混合时间内获取的是标定的感性功率因数pfset_ind，而在容性时间区间则采用标定的容性功率因数pfset_cap，这样步骤(3)中也相应地需要获得容感性混合时间内的实际的感性功率因素pf_ind和容性时间区间内的实际的容性功率因数

pf_cap，假设步骤(4)中判断出在容感性混合时间内实际的感性功率因素pf_ind小于标定的感性功率因数pfset_ind，且在容性时间区间内实际的容性功率因数pf_cap也小于标定的容性功率因数pfset_cap，因此进入步骤(5)计算ufer，由于本实施例中，当前的一个计算周期内具有两段容感性时间区间，则ufre的计算也分成两部分，分别包括容感性混合时间内的半个计算周期的标定的功率因数内的正常电量增量ufre1、以及容性时间区间内的另半个计算周期的正常电量增量ufre2，ufre＝ufre1+ufre2，其中ufre1和ufre2的计算公式如下：

其中：pfset为标定的感性功率因数pfset_ind；

kwh为容感性混合时间内的半个计算周期的有功能量增量；

kvarh为容感性混合时间内的半个计算周期的感性无功能量增量；

其中：pfset为标定的容性功率因数pfset_cap；

kwh为容性时间区间内的另半个计算周期的有功能量增量；

kvarh为容性时间区间内的另半个计算周期的容性无功能量增量。

实施例4：

本实施例中当前的一个计算周期所处的各段容感性时间区间如图4所示，当前计算周期的一半位于感性时间区间内，另一半位于容性时间区间内，感性时间区间与容性时间区间首尾相接，即当前的一个计算周期内具有两段容感性时间区间，则步骤(2)中需判断标定的容性功率因数pfset_cap是否等于标定的感性功率因数pfset_ind？

若是，则感性时间区间内的那一半计算周期内取标定的感性功率因数pfset_ind，容性时间区间内的另一半计算周期内取标定的容性功率因数pfset_cap；若否，则本次不计入计算；

步骤(3)中在感性时间区间内的那一半计算周期内获取实际的感性功率因素pf_ind，而在容性时间区间内的另一半计算周期内获取实际的容性功率因数pf_cap，假设步骤(4)判断出在感性时间区间内的那一半计算周期内，实际的感性功率因素pf_ind小于标定的感性功率因数pfset_ind，且在容性时间区间内的另一半计算周期内，实际的容性功率因数pf_cap也小于标定的容性功率因数pfset_cap，则进入步骤(5)计算ufer，由于本实施例中，当前的一个计算周期内具有两段容感性时间区间，则ufre的计算也分成两部分，分别包括感性时间区间内的那一半计算周期内的标定的功率因数内的正常电量增量ufre1、以及容性时间区间内的另一半计算周期内的正常电量增量ufre2，ufre＝ufre1+ufre2，其中ufre1和ufre2的计算公式如下：

其中：pfset为标定的感性功率因数pfset_ind；

kwh为感性时间区间内的那一半计算周期内的有功能量增量；

kvarh为感性时间区间内的那一半计算周期内的感性无功能量增量；

其中：pfset为标定的容性功率因数pfset_cap；

kwh为容性时间区间内的另一半计算周期内的有功能量增量；

kvarh为容性时间区间内的另一半计算周期内的容性无功能量增量。