CN110907678A - 一种ir46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法。其包括在管理模组每个费率时段切换点或每日固定时间点、管理模组同步一次当前管理模组费率电能数据块及管理模组每个费率时段切换点时钟或每日固定时间点时钟至计量模组并保存。本发明能够对IR46多芯模组化智能电能表管理模组异常期间，对现场持续用电而缺失未计量的费率电能进行追补计量，从而保证现场运行的IR46多芯模组化智能电能表管理模组发生异常情况下，重新安装或更换新的管理模组后，异常管理模组缺失未计量的费率电能也可被追溯计量，保证电力供应商及电力用户各自的利益不受损失。
Description
技术领域
本发明涉及电能仪器仪表电能计量、多费率计量技术领域，具体地说，涉及一种IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法。
背景技术
IR46是国际法制计量组织(OIML)下属第12技术委员会TC12组织起草的一个技术标准文件，针对新设计生产的电能表提出通用建议，目前被组织内大部分成员国接受。IR46多芯模组化智能电能表是由计量模组、管理模组、通讯模组和扩展模组组成，实现电能计量、数据处理、实时监测、自动控制和信息交互等功能的电能表。费率电能计量放置于管理模组中，管理模组使用每秒同步计量模组基础电能量与上一秒同步计量模组基础电能量做差值得秒增量电能，并将秒增量电能累加至当前运行费率号对应费率电能量中，最终得到费率电能。IR46多芯模组化智能电能表***如图6所示。现场正常用电过程中IR46多芯模组化智能电能表管理模组发生被拔出、损坏、异常掉电及复位等工况时，IR46多芯模组化智能电能表处于异常工作状态，此时，计量模组基础电能仍正常计量，但管理模组处于非正常工作状态或被拔出状态，费率电能不再正常累加，当管理模组被重新***、恢复正常或被更换新的管理模块后，按照现有费率电能计量流程，管理模组非工作状态期间，计量模组所产生ΔE，将被增加至管理模组当前运行费率号对应费率电能中，而非累加至管理模组异常时间段内执行正常时区表、时段表、公共假日、周休日判断策略后所得各个费率电能中，导致电力供应商或电力用户各自的利益受损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，包括如下步骤：
S1、管理模组在T0时刻，主动推送当前管理模组费率电能数据块及T0 时间至计量模组并保存，T0时刻为管理模组每个费率时段切换点时钟或每日固定时间点时钟；
S2、管理模组实时监测自身运行状态，判断是否发生异常工况；
S3、若管理模组检测到自身异常或被拔出，则保存异常发生时间T1，若管理模组检测到自身异常或被拔出，则停止每秒同步计量模组电能、停止累加管理模组费率电能；
S4、当管理模组被重新***、恢复正常或被更换新的管理模块后，管理模组正常运行后首先同步最近一次保存至计量模组的费率电能数据块及T0时刻至管理模组；
S5、管理模组同步计量模组当前时钟Tn；
S6、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组重新恢复正常工作状态且判断到有效T1后，使用管理模组异常时间区间段内(T1至Tn) 正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S7、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组检测到自身被***且判断到有效T1时，使用管理模组异常时间区间段内(T1至Tn)正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S8、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组检测到自身被***且判断到无效T1时，使用管理模组异常时间区间段内(T0至Tn)正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S9、管理模组使用计算出的各个费率切换时间点，下发至计量模组，获取各个费率切换时间点分冻结电能量；
S10、管理模组获取到模组异常时间段内各个费率切换时间点电能量后，计算出每个费率执行时间段内增量Δe，并累加Δe至该费率电能中。
作为优选，所述S2中，异常工况包括被拔出、异常复位、异常掉电、异常损坏。
作为优选，所述S3中，保存异常管理模组被拔出发生时间T1后，增加 EEPROM存储当前时钟T1。
作为优选，所述S3中，保存管理模组在时间T1发生异常复位、异常损坏、异常掉电后，增加RAM缓存当前时钟T1。
作为优选，所述S6中，管理模组计算的公式为：ΔT＝Tn-T1。
作为优选，所述S7中，管理模组计算的公式为：ΔT＝Tn-T1。
作为优选，所述S8中，管理模组计算的公式为：ΔT＝Tn-T0。
作为优选，所述S9中，各个费率切换时间点精确至年月日时分。
作为优选，所述管理模组的运行状态检测方法为：将MVCC通过R221电阻后接入管理模组时钟信号接收端IO口进行监测，由计量模组发送给管理模组的掉电信号POWER-D状态，判断计量模组及管理模组各自运行状态。
作为优选，所述管理模组监测的接入电路的方法为：将计量模组时钟同步秒信号接入管理模组时钟信号接收端IO口进行监测，由计量模组发送给管理模组的掉电信号POWER-D状态，判断计量模组及管理模组各自运行状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果：该IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，主要用于对IR46多芯模组化智能电能表管理模组异常期间，对现场持续用电而缺失未计量的费率电能进行追补计量，从而保证现场运行的IR46多芯模组化智能电能表管理模组发生异常情况下，重新安装或更换新的管理模组后，异常管理模组缺失未计量的费率电能也可被追溯计量，保证电力供应商及电力用户各自的利益不受损失。
附图说明
图1为本发明的整体流程框图之一；
图2为本发明的整体流程框图之二；
图3为本发明的整体流程框图之三；
图4为本发明的计量模组MVCC检测口电路图；
图5为本发明的计量模组时钟信号检测口电路图；
图6为本发明的IR46多芯模组化智能电能表***框图；
图7为本发明的现有费率电能计量算法流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7所示，本发明提供一种技术方案：
现有费率电能计量算法流程如图7所示：
A、通过特定的通信接口，管理模组每秒同步计量模组基础电能量E_now，包含：正向有功、反向有功、Ⅰ/Ⅱ/III/Ⅳ象限无功总电能等；
B、管理模组使用同步计量模组基础电能量E_now与上一秒同步计量模组基础电能量E_last做差值得出ΔE；
C、若ΔE＞0，则计量模组基础电能量同步管理模组并将ΔE累加至当前运行费率号N对应费率电能量中；
D、若ΔE≤0，则不作电能同步及累加操作。
注1：E_last：上一秒计量模组基础电能量；
注2：E_now：当前秒计量模组基础电能量；
注3：ΔE：当前秒计量模组基础电能量与上一秒计量模组基础电能量差值；
注4：N：当前运行费率号，即执行时区表、时段表、公共假日、周休日判断策略后所得当前运行费率号。
举例说明：
现场正常用电过程中IR46多芯模组化智能电能表管理模组被拔出24小时后重新***，在管理模组被拔出24小时内计量模组新增正向有功总电能 1000Kwh。按照管理模组预设配置时段费率参数，正常情况下，管理模组被拔出的24小时内，费率电能应正常走字费率电能量分别为：
尖费率电能：200Kwh；
峰费率电能：200Kwh；
平费率电能：200Kwh；
谷费率电能：200Kwh；
按照当前执行费率电价：
尖费率电价：0.8800元；
峰费率电价：0.6800元；
平费率电价：0.4800元；
谷费率电价：0.2800元；
正常情况下，该电力用户在前24小时内所产生电费总额应为：200× (0.8800+0.6800+0.4800+0.6800)＝464元；
正常情况下，电力用户正常用电将被收取464元电费金额。
在异常情况下，若IR46多芯模组化智能电能表管理模组被拔出24小时后重新***，且当前运行费率号为尖费率，则费率电能应正常走字费率电能量分别为：
尖费率电能：1000Kwh；
峰费率电能：0Kwh；
平费率电能：0Kwh；
谷费率电能：0Kwh；
该电力用户在前24小时内所产生电费总额应为：1000×0.8800＝880元；
此种情况下，电力用户将收取880元电费金额，比正常应缴纳电费高出 416元钱，电力用户利益将严重受损。
异常情况下，若IR46多芯模组化智能电能表管理模组被拔出24小时后重新***，且当前运行费率号为谷费率，则费率电能应正常走字费率电能量分别为：
尖费率电能：0Kwh；
峰费率电能：0Kwh；
平费率电能：0Kwh；
谷费率电能：1000Kwh；
该电力用户在前24小时内所产生电费总额应为：1000×0.2800＝280元；
此种情况下，电力运行商将收取电力用户280元电费金额，比正常应收取电费低600元钱，电力运营商利益将严重受损。
本发明提供一种IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其方法包括如下步骤：
S1、管理模组在T0时刻，主动推送当前管理模组费率电能数据块及T0 时间至计量模组并保存，T0时刻为管理模组每个费率时段切换点时钟或每日固定时间点时钟；
S2、管理模组实时监测自身运行状态，判断是否发生被拔出、异常复位、异常掉电、异常损坏等异常工况；
S3、若管理模组检测到自身异常或被拔出，则保存异常发生时间T1，若管理模组检测到自身异常或被拔出，则停止每秒同步计量模组电能、停止累加管理模组费率电能；
此外，若管理模组检测到自身异常，则保存异常发生时间T1；为防止管理模组被异常拔出发生，此处需额外增加EEPROM存储当前时钟T1；若管理模组检测到自身被拔出，保存被拔出时钟T1,此后停止每秒同步计量模组电能、停止累加管理模组费率电能；
S4、当管理模组被重新***、恢复正常或被更换新的管理模块后，管理模组正常运行后首先同步最近一次保存至计量模组的费率电能数据块及T0时刻至管理模组；
S5、管理模组同步计量模组当前时钟Tn；当管理模组重新恢复正常工作状态且判断到有效T1后，管理模组计算，计算公式为：ΔT＝Tn-T1；
管理模组同步计量模组当前时钟Tn；管理模组检测到自身被***且判断到有效T1时，管理模组计算，计算公式为：ΔT＝Tn-T1；
管理模组同步计量模组当前时钟Tn；当管理模组检测到自身被***且判断到无有效T1时，管理模组计算，计算公式为：ΔT＝Tn-T0；
S6、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组重新恢复正常工作状态且判断到有效T1后，使用管理模组异常时间区间段内(T1至Tn) 正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S7、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组检测到自身被***且判断到有效T1时，使用管理模组异常时间区间段内(T1至Tn)正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S8、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组检测到自身被***且判断到无效T1时，使用管理模组异常时间区间段内(T0至Tn)正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S9、管理模组使用计算出的各个费率切换时间点，下发至计量模组，获取各个费率切换时间点分冻结电能量；
S10、管理模组获取到模组异常时间段内各个费率切换时间点电能量后，计算出每个费率执行时间段内增量Δe，并累加Δe至该费率电能中。
下表为IR46多芯模组化智能电能表计量模组与管理模组电气接口，其中包含MVCC为计量模组提供给管理模组的供电电源(5V±0.15，负载最大电流 150mA)。
计量模组与管理模组电气接口表
本实施例中，管理板运行状态监测方案为：
管理模组运行状态的检测方法如图4电路，将MVCC通过R221电阻后接入管理模组时钟信号接收端IO口(5V Check)进行监测，综合由计量模组发送给管理模组的掉电信号POWER-D(开漏方式，掉电为低电平)状态，判断计量模组及管理模组各自运行状态，其中MVCC通过R221与管理模组时钟信号接收端IO口相连，管理模组时钟信号接收端IO口通过R222接入GND端，管理模组时钟信号接收端IO口接入C235，并接入GND端，其中，R221为10KΩ，R222为10KΩ，C235为100nF，管理模组状态监测判断逻辑如下表所示：
管理模组状态监测判断逻辑表
其中，管理模组运行状态的检测方法如图5电路，将计量模组时钟同步秒信号(SECOND)接入管理模组时钟信号接收端IO口(MCU IO)进行监测，综合由计量模组发送给管理模组的掉电信号POWER-D(开漏方式，掉电为低电平)状态，判断计量模组及管理模组各自运行状态，
如下表所示：
管理模组状态监测判断逻辑表
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、管理模组在T0时刻，主动推送当前管理模组费率电能数据块及T0时间至计量模组并保存，T0时刻为管理模组每个费率时段切换点时钟或每日固定时间点时钟；
S2、管理模组实时监测自身运行状态，判断是否发生异常工况；
S3、若管理模组检测到自身异常或被拔出，则保存异常发生时间T1，若管理模组检测到自身异常或被拔出，则停止每秒同步计量模组电能、停止累加管理模组费率电能；
S4、当管理模组被重新***、恢复正常或被更换新的管理模块后，管理模组正常运行后首先同步最近一次保存至计量模组的费率电能数据块及T0时刻至管理模组；
S5、管理模组同步计量模组当前时钟Tn；
S6、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组重新恢复正常工作状态且判断到有效T1后，使用管理模组异常时间区间段内(T1至Tn)正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S7、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组检测到自身被***且判断到有效T1时，使用管理模组异常时间区间段内(T1至Tn)正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S8、管理模组计算管理模组异常时间区间段，当管理模组检测到自身被***且判断到无效T1时，使用管理模组异常时间区间段内(T0至Tn)正常时区表、时段表、公共假日、周休日执行逻辑，依次找出各个费率切换时间点：Tx、T(x+1)至T(x+n)；
S9、管理模组使用计算出的各个费率切换时间点，下发至计量模组，获取各个费率切换时间点分冻结电能量；
S10、管理模组获取到模组异常时间段内各个费率切换时间点电能量后，计算出每个费率执行时间段内增量Δe，并累加Δe至该费率电能中。
2.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述S2中，异常工况包括被拔出、异常复位、异常掉电、异常损坏。
3.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述S3中，保存异常管理模组被拔出发生时间T1后，增加EEPROM存储当前时钟T1。
4.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述S3中，保存管理模组在时间T1发生异常复位、异常损坏、异常掉电后，增加RAM缓存当前时钟T1。
5.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述S6中，管理模组计算的公式为：ΔT＝Tn-T1。
6.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述S7中，管理模组计算的公式为：ΔT＝Tn-T1。
7.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述S8中，管理模组计算的公式为：ΔT＝Tn-T0。
8.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述S9中，各个费率切换时间点精确至年月日时分。
9.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述管理模组的运行状态检测方法为：将MVCC通过R221电阻后接入管理模组时钟信号接收端IO口进行监测，由计量模组发送给管理模组的掉电信号POWER-D状态，判断计量模组及管理模组各自运行状态。
10.根据权利要求1所述的IR46多芯模组化智能电能表费率电能追补计量方法，其特征在于：所述管理模组监测的接入电路的方法为：将计量模组时钟同步秒信号接入管理模组时钟信号接收端IO口进行监测，由计量模组发送给管理模组的掉电信号POWER-D状态，判断计量模组及管理模组各自运行状态。
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| CN112946562A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-11 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 双芯智能电表的掉电保护方法、装置和双芯智能电表 |
| CN112946562B (zh) * | 2021-02-07 | 2023-02-24 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 双芯智能电表的掉电保护方法、装置和双芯智能电表 |
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