CN107589391B - 一种检测电能计量装置整体误差的方法、装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电能计量领域，提供了一种检测电能计量装置整体误差的方法、装置和***，方法包括：在待测***中给电能计量装置赋予一个预设的整体误差值并作为误差标准器，待测***中的各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上传给电能数据计算***；电能数据计算***根据获取的电能数据计算得到除误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的初值；根据误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值。本发明实现了电能计量装置整体误差的计算，克服了现有技术中必须停电逐一检测才能现场得到电能计量装置的误差值问题。
Description
技术领域
本发明属于电能计量领域，尤其涉及一种检测电能计量装置整体误差的方法、装置和***。
背景技术
对于在用的电能计量装置，判定计量误差是否超差，是一件很困难的事情。主要是因为：一、电能计量装置通常是由电流互感器、电压互感器和电能表三个组件共同构成。它的装置误差是由三个组件的计量准确度推算出一个综合误差。综合误差的有使用缺陷：它不但是无法直接测量得到的。更严重的是电能计量装置的真实整体误差有可能大于它的综合误差而不容易测得。二、电流互感器和电压互感器误差的现场校验必须停电进行，给用户造成不便并由此造成供电方损失。三、电能计量装置三个组件的误差现场校验耗费工时，由于在中国已经安装的电能计量装置数以亿台计，以各供电公司人力物力不可能按照规定完成全部计量装置误差的现场校验工作。
现在，智能电表的远程自动抄表技术已经成熟，正在全球普及开来。如果能够摆脱依赖使用外部标准仪器，仅对集群电能表读取电能数据并进行计算分析，计算出每一台电能计量装置的整体误差，则可以正确判断电能计量装置的真实误差、降低在用电能表的运行和维护成本，保护电能供给者和消费者双方的合法利益。
在计量学报2011年9月第5期的论文《智能电表集群的自主式误差算法》中，就提到如何仅对电能表集群读取数据库进行分析和挖掘，提取出每一台电能表的相对误差的方法。然而，该论文的方法是基于假设的应用环境下得出的分析结论，它仅仅讨论了低压电能表的平均误差问题，不能应用到现实电能计量装置的整体误差自校验中。这种笼统地将电能表的统计数值进行计算只能得出电能表的平均误差值，平均误差值在技术上和实际应用的价值上都没有任何意义，这种方法甚至可能导致对该电能表的优劣给出误判。事实上，仅仅校测电能表计量误差是没有实用意义的，因为决定电能计量是否准确的不是电能表的误差而是电能计量装置的整体误差。
发明内容
本发明实施例的目的在解决现有技术中整体误差不能检测，必须对各电能计量装置进行停电处理才能现场检测计量装置的电流互感器和电压互感器误差，以及在用计量装置数量太大无法依法依规检测的问题。并提高整体误差检测数值的可用性和准确度。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种检测电能计量装置整体误差的方法，待测***中包括多个电能计量装置，各计量装置用于对待测***中的电能输入和电能输出进行计量，其特征在于，所述待测***为非能耗***，具体的：
在待测***中给至少一个电能计量装置赋予一个预设的整体误差值并作为误差标准器，所述待测***中的各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上传给电能数据计算***；其中，所述上传给电能数据计算***的电能数据中包括作为误差标准器的电能计量装置所采集的；
电能数据计算***根据获取的电能数据计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的初值；
根据所述误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合所述预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值。
优选的，所述待测***为非能耗***具体包括：
流经所述待测***中进线电能计量装置的电能总和等于流经所述待测***中出线电能计量装置电能总和。
优选的，所述整体误差的终值是电能计量装置运行状态下的真实误差，具体包括：
由电能计量芯片及其电路、电流互感器和电压互感器三者自身计量准确度造成的误差总和，还包括由其他影响因素造成的误差总和；
其中，其他影响因素造成的误差总和包括：三者所处的电磁环境对自身影响所造成的误差，以及由三者相互间干扰造成的误差。
优选的，所述待测***中的各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上传给电能数据计算***之后，所述方法还包括：
所述的电能数据计算***接收来自各电能计量装置的电能及相关电流数据，根据所述电流数据确定并分类到所述电能数据所属的负荷电流分段；
将根据负荷电流分段分类处理过的电能数据储存，以便用于后续电能计量装置的整体误差的初值的计算。
优选的，所述根据所述误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合所述预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值，具体包括：
通过检测所述误差标准器的整体误差的终值，计算所述的误差标准器的整体误差的终值和所述的误差标准器所对应的预设的整体误差值之间的差值；
计算各电能计量装置的整体误差的初值与所述差值的距离，得到各个电能计量装置的整体误差的终值。
优选的，所述电能数据计算***根据获取的电能数据计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的初值，具体包括
根据所述待测***中进线电能计量装置和出线电能计量装置记录的电能数据满足电能守恒原则，将指定时间内由所述进线电能计量装置记录的电能数据和由所述出线电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流分段下的误差值变量，构造能量平衡方程式，读N次待测***的电能数据可以形成N个方程并构成方程组，其中N为自然数；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值变量；
所述误差计算器获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流分段中电能数据；
并将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值变量的系数，使用误差标准器的已知误差，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值。
优选的，所述方法还包括：
设置所述待测试***中各电能计量装置按照指定时间和负荷电流分段，测量并记录各自的电能数据，根据负荷电流分段分类区别、储存并上报给电能数据计算***；或者，
设置所述待测试***中各电能计量装置按照指定时间，测量并记录各自的电能数据和电流数据，上报给电能数据计算***。
第二方面，本发明还提供了一种检测电能计量装置整体误差的装置，所述装置包括数据收发单元、存储单元和处理模块的结构，具体包括：
所述数据收发单元，用于接收待测***中各电能计量装置上传的电能数据；
所述存储单元，用于存储各电能计量装置的电能数据；
所述处理模块，用于分析各电能计量装置上传的电能数据，确定该电能数据所属的负荷电流分段，并依据电能计量装置标识或误差标准器标识，负荷电流分段和电能数据的三者对应关系，将所述电能数据存储到所述存储单元中；所述处理模块还用于根据所述电能数据计算各电能计量装置的整体误差。
优选的，所述处理器还用于：
根据所述待测***中进线电能计量装置和出线电能计量装置记录的电能数据满足电能守恒原则，将指定时间内由所述进线电能计量装置记录的电能数据和由所述出线电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流分段下的误差值变量，构造能量平衡方程式，读N次待测***的电能数据可以形成N个方程并构成方程组，其中N为自然数；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值变量；
所述误差计算器获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流分段中电能数据；
并将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值变量的系数，使用误差标准器的已知误差，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值。
第三方面，本发明还提供了一种检测电能计量装置整体误差的***，待测***中包括多个电能计量装置，各计量装置用于对待测***中的电能输入和电能输出进行计量；在待测***中给至少一个电能计量装置赋予一个预设的整体误差值并作为误差标准器；各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上报给电能数据计算***计算各电能计量装置的误差；
其中，所述的待测***是一个非耗能***，流经所述待测***中进线电能计量装置的电能总和等于流经所述待测***中出线电能计量装置电能总和；
在所述待测***中，各电能计量装置按照预设方式，测量各自所在线路的电能数据并上报给电能数据计算***进行数据处理和整体误差的终值计算；
其中，所述电能数据计算***进行数据处理和整体误差的终值计算，具体包括：
电能数据计算***根据获取的电能数据计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的初值；
根据所述误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合所述预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值。
本发明提供的一种检测电能计量装置整体误差的方法和装置的有益效果包括：实现了电能计量装置整体误差的自校验，克服了现有技术中整体误差不能检测，必须停电才能现场检测计量装置的电流互感器和电压互感器误差，以及在用计量装置数量太大无法依法依规检测的问题。并且，在优选方案中考虑到电能计量装置误差与其负荷大小有一定关系，针对计量装置所在线路的负荷不同提取了满足条件的电能数据，根据负荷大小分段计算了计量装置的整体误差值。提高了整体误差检测数值的可信度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种检测电能计量装置整体误差的方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种由电能计量装置构成的待测***结构图；
图3是本发明实施例提供的一种针对电能数据预处理的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种电能数据存储关系结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种电能数据存储关系结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种电能数据存储关系结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种检测电能计量装置整体误差计算流程示意图；
图8是本发明实施例提供的一种针对电能数据预处理的流程示意图；
图9是本发明实施例提供的一种检测电能计量装置整体误差的装置的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种电能计量装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
在本发明各实施例中，出现的例如电能计量装置A和电能计量装置B，这里字母A、B仅仅是为了描述方便，并不对其功能造成特殊限定。在本发明实施例中，所述电能计量装置A可以是所述待测***中任意一个电能计量装置。
实施例1：
本发明实施例提供了一种检测电能计量装置整体误差的方法，待测***中包括多个电能计量装置，各计量装置用于对待测***中的电能输入和电能输出进行计量所述待测***为非能耗***，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
在步骤201中，在待测***中给至少一个电能计量装置赋予一个预设的整体误差值并作为误差标准器，所述待测***中的各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上传给电能数据计算***。
其中，所述上传给电能数据计算***的电能数据中包括作为误差标准器的电能计量装置所采集的。
优选的，所述电能计量装置可以采用以下结构实现，包括电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器；其中，所述电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器进行了屏蔽处理，以将电磁干扰影响降到预设阈值内。所述预设阈值保证其电磁干扰对于计量误差的影响足够的小，例如：阈值为万分之一。所述的电能计量芯片及其电路可以是一块用于电能计量的电子电路板，还可以是一个电能表，同理，电流互感器也可以是通过电流传感器实现，电压互感器可以是电压传感器实现的。除此以外，所述电能计量装置也可以采用普通的具有数据上报功能的数字电表，其中，本发明实施例所提出的优选的电能计量装置的结构能够一定程度上简化用于计算各电能计量装置的能量等式的复杂度，因为，该优选的电能级联该装置能够通过自身的电磁屏蔽特性，简化一些能量等式中的干扰因子变量参数。
其中，所述整体误差具体包括：由电能计量芯片及其电路、电流互感器和电压互感器三者自身计量准确度造成的误差，还包括由影响因子造成的误差；其中，影响因子造成的误差包括：三者所处的环境影响所造成的误差，以及三者相互间干扰造成的误差。从理论讲，电能计量装置的整体误差是一个包涵了所有已知和未知的影响因素的影响之后的真实的、整个电能计量装置的全部误差的数值。整体误差在现有技术中只能实测，不能从电能表和传感器误差推算得出，而本发明则提供了一种推算的方法。
在步骤202中，电能数据计算***根据获取的电能数据计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的初值
其中，所述各电能计量装置包括进线电能计量装置和出线电能计量装置，电能通过所述进线电能计量装置计量，并传递给所述出线电能计量装置计量，由所述进线电能计量装置计量的流入电能总量和由所述出线电能计量装置计量的流出电能的总量相等。例如，图2所示M0即为进线电能计量装置，而M1,M2,…,Mn-1则为出线电能计量装置，其中，MX为在步骤201中赋予一个预设的整体误差值并作为误差标准器的电能计量装置，后续在没有特殊说明的情况下，所描述的“各电能计量装置”均包含所述作为误差标准器的电能计量装置在内。所述电能数据包括电流数据值，电压数据值，和/或由所述电流数据值和电压数据值计算得到的能量值。
在步骤203中，根据所述误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合所述预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值。
其中，根据所述待测***中进线电能计量装置和出线电能计量装置记录的电能数据满足电能守恒原则，将指定时间内由所述进线电能计量装置记录的电能数据和由所述出线电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流段下的误差值变量，构造能量平衡方程式，读N次待测***的电能数据可以形成N个方程并构成方程组；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流段下的误差值变量。
本发明实施例实现了电能计量装置整体误差的计算，克服了现有技术需要专门设置测试环境，配备特定测试仪器所造成的校验效率的低下。并且，克服了现有技术中计算出电能表平均误差结果无法使用到工业误差值评估中的问题，提高了整体误差计算的准确度。
在本实施例中，所述给至少一个电能计量装置赋予一个预设的整体误差值并作为误差标准器，具体包括：
如图2所示，可以选择Mx(出线电能计量装置计量)作为赋予一个预设的整体误差值的电能计量装置，作为误差标准器。其中，预设的整体误差值是凭借经验选择和设定的，它的取值大小是在诸多测试实验过程中统计出来的，与各电能计量装置的整体误差的终值相差不会太大。除此以外，还可以选择M0(进线电能计量装置)作为赋予一个预设的整体误差值的电能计量装置，作为误差标准器。上述方式均可以用于完成本发明实施例所述的方法。
结合本发明实施例，所述待测***中的各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上传给电能数据计算***，可以按照预设方式进行上传，所述预设的方式具体包括：设置所述待测试***中各电能计量装置按照指定时间间隔，记录各自的电能数据，并上报给电能数据计算***；或者，设置所述待测试***中各电能计量装置按照指定时间间隔，记录各自的电能数据，并在接收到数据上报请求消息后，上报给电能数据计算***。
在本发明实施例中，涉及有指定时间和周期的参数，其参数值的设定可以由工作人员设定。本实施例给出一种优选地参数值方案，具体的：所述指定时间具体为30天；所述时间间隔具体为30分钟。
结合本发明实施例，优选地，在执行所述电能数据计算***获取存储的指定时间内所述待测***中各电能计量装置的电能数据之前，还包括：
接收误差值分析指令；所述误差值分析指令由操作人员发送，或者，有操作人员预先设定，周期性的触发所述误差值分析指令，以便所述电能数据计算***计算得到的所需的误差值。
实施例2：
在实施例1中阐述了，如何根据接入至少一个已知整体误差值的误差标准器，进一步结合待测***中各电能计量装置按照预设方式记录并上传的电能数据，计算各电能计量装置整体误差的方法。为了进一步让本领域技术人员能够理解，如何根据接收的电能数据计算各电能计量装置的整体误差，本实施例提供了根据负荷电流分段预处理的方法，如图3所示，包括：
在步骤301中，所述电能数据计算***接收电能计量装置A发送的电能数据，根据所述电能数据进行分筛，确定所述电能数据所属的负荷电流分段。
其中，在第一种方式中，所述电能数据所处的负荷电流分段，可以是由所述电能计量装置A在记录自身的电能数据时便完成标定。并在发送所述电能数据给电能数据计算***时，同时在发送的消息中携带电能数据的负荷电流分段信息。
还有一种方式，所述电能计量装置A发送的消息中不携带负荷电流分段信息，即电能计量装置A仅发送电能数据给电能数据计算***，而由电能数据计算***根据相应的电能计量装置，分析其上传的电能数据所处的负荷电流分段。
在步骤302中，将所述电能数据存储到由电能计量装置A标识的，对应于所述负荷电流分段的存储区。
其中，在电能数据计算***中的对应的电能计量装置、负荷电流分段以及相应电能数据的存储方式如图4所示，其中，每个负荷电流分段中存储的电能数据又各自保存有其记录时间的相关信息(图4中将电能数据作为整块来描绘，并没有画出电能数据与时间的对应关系)。图5给出了具体在负荷电流分段1中，结合上报时间和电能数据存储的格式方式。在本实施例中还给出了一种表格形式存储数据的实例，如图6所示。本发明实施例2中给出的图4、图5和图6所示的数据结构关系，仅仅是一种举例，本发明实施例的保护范围还包括涉及所述负荷电流分段、记录时间和电能数据的其他形式的存储方式。
实施例3：
在实施例3中，给出了电能数据计算***如何根据负荷电流分段与电能数据之间的关系，存储由电能计量装置上传的电能数据，接下来实施例4将着重针对实施例1中所述电能数据计算***根据接收的电能数据计算各电能计量装置的整体误差的初值，给予具体的实现方式。如图7所示，包括以下执行步骤：
在步骤401中，由所述待测***中进线电能计量装置和出线电能计量装置记录的电能数据符合电能守恒原则，将指定时间内由所述进线电能计量装置记录的电能数据和由所述出线电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流分段下的误差值变量，构造能量平衡方程组；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值变量。其中，作为误差标准器的电能计量装置的误差值采用实施例1中预设的整体误差值，并做为已知量参与方程的求解。
如图2所示***，假设测量时段Ti内流过第i个电能计量装置的电能读数为Wij(i＝1,2,…,n-1为电能计量装置序号；j＝1,2,…,m为第j负荷电流分段)，xij为第i个电能计量装置在第j个电流段的整体误差，则根据能量守恒定律有下式成立：
其中，xxj是已知误差的误差标准器在第j电流段的误差，是一个已知的常数。
在步骤402中，所述电能数据计算***获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流分段中电能数据Wij。待测***的电能计量装置每测试一次电能数据，就得到一个批次的数据组，代入式(1)就可以形成一个方程，当批次数等于k*m时，方程组的方程个数就等于电能计量装置分段后的整体误差个数，方程组会有唯一解。各个电能计量装置的每一电流段的整体误差数据就都可以测得。而电能数据计算***在存储所述数据时，可以参考如图5所示的方式，因此，可以获取在指定的指定时间内各电能计量装置在相应负荷电流分段中存储的电能数据，并且该电能符合公式(1)所述的能量守恒。
在步骤403中，将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值变量的系数，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值(即实施例1中描述的各电能计量装置的整体误差的初值)。
结合本发明实施例，假设在本实施例中负荷电流分段包括1、2和3个等级，即m＝3，则误差值xij也将表现为三个值：
其中，xi,1为Mi在第1负荷电流分段下的误差值变量；xi,2和xi,3分别为Mi在第2负荷电流分段和第3负荷电流分段下的误差值变量。由于，各电能计量装置在同一时间上传的电能数据，可能包括上述3个负荷电流分段中的一个或者多个。之所以会产生这种情况跟各电能计量装置记录自身的电能数据频率和各电能计量装置上报电能数据给电能数据计算***的频率有关，例如：各电能计量装置记录电能数据频率为每10分钟一次，而其上报电能数据的频率为每30分钟一次，则电能数据计算***在接收到一个电能计量装置一次上传的电能数据时，所述电能数据包含了3次记录的电能数值，而所述3次记录的电能数值很可能就对应着不止一个负荷电流分段。
因此，电能数据计算***在将存储的电能数据应用到公式1)和2)之前还需要做一轮塞选。所述塞选具体包括，分析当前根据各电能计量装置上报，并存储的电能数据中包含的记录次数p；确定由各电能计量装置误差值变量所构成的方程组的变量个数n，将所述记录次数为p等分成3*n组参数值，其中每组参数值包含p/(3*n)次记录值；将各组中p/(3*n)次记录值对应其所归属的负荷电流分段完成累加，并将累加完的参数值代入方程组中，得到如下方程组
根据所述塞选出的电能数据构建k组参数值，其中每组参数值包含对应三个负荷电流分段的参数值，例如[(z0,1,1,z0,2,1,z0,3,1),(z0,1,2,z0,2,2,z0,3,2),…,(z0,2,k-1,z0,2,k-1,z0,3,k-1)]为属于k组参数值中的一组。代入1阶k维方程组后，如下：
其中，z0,1,1、z0,2,1和z0,3,1分别电能计量表M1的电能上传的电能数据中，每p/(3*n)次记录的能量数据中，处于第1负荷电流分段中的电能数据的累加和、处于第2负荷电流分段中的电能数据的累加和，以及在第3负荷电流分段中的电能数据的累加和。
在实施例1中提到了，误差标准器的个数可以是多个，在涉及测试***中引入多个误差标准器的情况，在具体计算过程中可以减少采集数据的获取，提高计算效率。其连接方式通常是在多条测量线路中各串联进一个误差标准器，其原理在此不一一赘述。
在具体计算过程中，通过直接带入电能数据的方式不一定能够解出方程中的各未知数，此时可以采用线性回归的方式进行计算和求解。具体采用上述公式直接带入参数值求解还是依据上述公式，利用线性回归的方式进行计算依据实际环境中所采用的电能计量装置屏蔽干扰能力大小，以及***中线路环境的优劣所决定。
实施例4：
实施例3给出了由电能数据计算***获取各电能计量装置在相应负荷电流分段中存储的电能数据，并完成累加后代入公式1)、2)计算各能量计量装置在各负荷电流分段上的误差值的方式，然而，在具体实现过程中，该累加过程可以在各电能计量装置自身完成，也可以通过电能数据计算***在接收到数据时便预先完成。如图8所示，本实施例将结合具体的电器特性，来阐述如何完成所述累加过程，在本实施例中，用于判断负荷电流分段的是电能计量装置记录的电流值。
在步骤501中，设置寄存器Mi(i＝1,2,3)，用于对3个负荷电流分段的电能量的累加值进行存储；Ai(i＝1,2,3)，其中A1＝(1-10％)In，A2＝(10-30％)In，A3＝(30-120％)In，其中In为电能计量装置工作的额定值。把一个测量时间段Ti分为若干个采样时间间隔△ti。
在步骤502中，在每个时间间隔△ti结束时，同时记录电流有效值Iji和电能表数据△Wji。
在步骤503中，判断电流Iji所属的Ai的区间，将电能数据Wji与对应寄存器Mi的值做累加运算，并存入对应的寄存器Mi。
在步骤504中，Ti结束时，在各寄存器内得到累加的数据Wji，可以得到第j个电能计量装置在Ti器件的电能数据
对应地，第j条线路上流过的电能可表达为
其中xji为第j个电能计量装置在第i负荷电流分段下的整体误差。
在步骤505中，用公式
可以计算有n个电能计量装置的***的电能计量误差，而需要做的则是完成3*n组数据的采集。
本实施例作为实施例3中用于计算参数组的替代方案，更为高效。但是，由于本实施例中需要对接收到的电能数据即时的进行累加过程。因此，需要电能数据计算***对各电能计量装置的记录电能数据的周期、上报电能数据的周期和自身计算整体误差值的周期有比较清楚的界定，从而才能有效的区分哪些电能数据可以累加作为一组参数，哪些数据可以累加作为另一组参数(例如：实施例3中所描述的一组划分为p/(3*n)次记录值)。
实施例5：
本发明实施例5提供了一种检测电能计量装置整体误差的装置，如图7所示，所述装置包括数据收发单元10、存储单元11和处理模块12，具体的：
所述数据收发单元10，用于接收待测***中各电能计量装置上传的电能数据。
所述存储单元11，用于存储各电能计量装置的电能数据。在具体实现过程中，所述存储单元11除了存储各电能计量装置的电能数据外，还会配套的存储相应电能数据所对应的电能计量装置的标识信息和电流值等，以便完成计算时的定位寻址。
所述处理单元12，用于分析各电能计量装置上传的电能数据，确定该电能数据所属的负荷电流分段，并依据电能计量装置标识或误差标准器标识，负荷电流分段和电能数据的三者对应关系，将所述电能数据存储到所述存储单元11中；所述处理模块12还用于根据所述电能数据计算各电能计量装置的整体误差。
为了进一步阐述本实施例中处理单元12如何根据所述电能数据计算各电能计量装置的整体误差的初值，结合本实施例提供了一种可实现方式，其中，所述处理单元12还用于，
根据所述待测***中进线电能计量装置和出线电能计量装置记录的电能数据满足电能守恒原则，将指定时间内由所述进线电能计量装置记录的电能数据和由所述出线电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流分段下的误差值变量，构造能量平衡方程式，读N次待测***的电能数据可以形成N个方程并构成方程组，其中N为自然数；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值变量；所述误差计算器获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流分段中电能数据；并将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值变量的系数，使用误差标准器的已知误差，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值。其中，整体误差初值的计算过程可以参考实施例3中所述内容，在此不再赘述。
本发明实施例实现了电能计量装置误差的自校验，克服了现有技术需要专门设置测试环境，配备特定测试仪器所造成的校验效率的地下。并且，针对电能计量装置其误差在不同的负荷电流分段具有一定的差异性，基于所述负荷电流分段提取满足计算条件的电能数据，提高了最后误差值计算的精确度。
本实施所提出的一种检测电能计量装置整体误差的装置还用于实现实施例1至实施3所述的方法，出于申请文件说明书要求精简的考虑，在此不一一赘述。
实施例6：
实施例5给出了如何通过处理单元12、数据收发单元10和存储装置11来实现本发明实施例1中所述的方法。为了进一步的站在实体产品的角度阐述本发明所要保护的另一个装置，即具有已知整体误差的电能计量装置，接下来，在本实施例6中将给出基于具体产品结构的该装置实施例。如图10所示，包括电流传感器、电压传感器、计量芯片、微控制器、红外通讯模块、RS485通信模块、工作电源、存储器和液晶显示屏。
所述电流传感器和电压传感器，用于将高于所述电能计量装置的电流和电压，转换为能够被所述计量电路板及其电路记录的电流和电压。所述计量电路板及其电路用于接收所述电流传感器和电压传感器传递过来的电流和电压信号，并将其转化为能够被微控制器处理的电流数据和电压数据。
微控制器，用于连接所述计量电路板及其电路，从所述计量电路板及其电路中获取其负责监控的电路中的电流值和电压值，并计算得到电能数据。所述微控制器还连接红外通讯模块、无线收发模块和RS485通信模块，所述红外通讯模块用于和终端设备完成消息收发，用于向微控制器传递该终端设备的数据采集指令或者向所述终端设备发送数据。所述无线收发模块，用于向待测网络中的电能数据计算***发送电能数据；所述RS485通信模块，用于所述电能计量装置完成软件升级或者错误检测。所述存储单元，用于存储所述由计量芯片采集到的电流值和电压值，还能存储对应的电能数据、负荷电流分段相关信息等等。所述液晶显示器，用于呈现当前的用电情况，以及该电能计量装置的工作状态等等。
本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种检测电能计量装置整体误差的方法，待测***中包括多个电能计量装置，各计量装置用于对待测***中的电能输入和电能输出进行计量，其特征在于，所述待测***为非能耗***，具体的：
在待测***中给至少一个电能计量装置赋予一个预设的整体误差值并作为误差标准器，所述待测***中的各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上传给电能数据计算***；其中，所述上传给电能数据计算***的电能数据中包括作为误差标准器的电能计量装置所采集的；其中，预设的整体误差值是凭借经验选择和设定的，它的取值大小是在测试实验过程中统计出来的；
电能数据计算***根据获取的电能数据计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的初值；
根据所述误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合所述预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值；
其中，所述根据所述误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合所述预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值，具体包括：
通过检测所述误差标准器的整体误差的终值，计算所述的误差标准器的整体误差的终值和所述的误差标准器所对应的预设的整体误差值之间的差值；
计算各电能计量装置的整体误差的初值与所述差值的距离，得到各个电能计量装置的整体误差的终值。
2.根据权利要求1所述的检测电能计量装置整体误差的方法，其特征在于，所述待测***为非能耗***具体包括：
流经所述待测***中进线电能计量装置的电能总和等于流经所述待测***中出线电能计量装置电能总和。
3.根据权利要求1所述的检测电能计量装置整体误差的方法，其特征在于，所述整体误差的终值是电能计量装置运行状态下的真实误差，具体包括：
由电能计量芯片及其电路、电流互感器和电压互感器三者自身计量准确度造成的误差总和，还包括由其他影响因素造成的误差总和；
其中，其他影响因素造成的误差总和包括：三者所处的电磁环境对自身影响所造成的误差，以及由三者相互间干扰造成的误差。
4.根据权利要求1所述的检测电能计量装置整体误差的方法，其特征在于，所述待测***中的各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上传给电能数据计算***之后，所述方法还包括：
所述的电能数据计算***接收来自各电能计量装置的电能及相关电流数据，根据所述电流数据确定并分类到所述电能数据所属的负荷电流分段；
将根据负荷电流分段分类处理过的电能数据储存，以便用于后续电能计量装置的整体误差的初值的计算。
5.根据权利要求4所述的检测电能计量装置整体误差的方法，其特征在于，所述电能数据计算***根据获取的电能数据计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的初值，具体包括：
根据所述待测***中进线电能计量装置和出线电能计量装置记录的电能数据满足电能守恒原则，将指定时间内由所述进线电能计量装置记录的电能数据和由所述出线电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流分段下的误差值变量，构造能量平衡方程式，读N次待测***的电能数据可以形成N个方程并构成方程组，其中N为自然数；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值变量；
所述误差计算器获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流分段中电能数据；
并将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值变量的系数，使用误差标准器的已知误差，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷电流分段中的误差值。
6.根据权利要求1所述的检测电能计量装置整体误差的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置所述待测试***中各电能计量装置按照指定时间和负荷电流分段，测量并记录各自的电能数据，根据负荷电流分段分类区别、储存并上报给电能数据计算***；或者，
设置所述待测试***中各电能计量装置按照指定时间，测量并记录各自的电能数据和电流数据，上报给电能数据计算***。
7.一种检测电能计量装置整体误差的***，其特征在于，待测***中包括多个电能计量装置，各计量装置用于对待测***中的电能输入和电能输出进行计量；在待测***中给至少一个电能计量装置赋予一个预设的整体误差值并作为误差标准器；其中，预设的整体误差值是凭借经验选择和设定的，它的取值大小是在测试实验过程中统计出来的；各电能计量装置测量所在线路的电能数据并上报给电能数据计算***计算各电能计量装置的误差；
其中，所述的待测***是一个非耗能***，流经所述待测***中进线电能计量装置的电能总和等于流经所述待测***中出线电能计量装置电能总和；
在所述待测***中，各电能计量装置按照预设方式，测量各自所在线路的电能数据并上报给电能数据计算***进行数据处理和整体误差的终值计算；
其中，所述电能数据计算***进行数据处理和整体误差的终值计算，具体包括：
电能数据计算***根据获取的电能数据计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的初值；
根据所述误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合所述预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值；
其中，所述根据所述误差标准器获取其自身的整体误差的终值，并结合所述预设的整体误差值和各电能计量装置的整体误差的初值，计算得到除所述误差标准器之外的各个电能计量装置的整体误差的终值，具体包括：
通过检测所述误差标准器的整体误差的终值，计算所述的误差标准器的整体误差的终值和所述的误差标准器所对应的预设的整体误差值之间的差值；
计算各电能计量装置的整体误差的初值与所述差值的距离，得到各个电能计量装置的整体误差的终值。
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