CN112285638B - 一种多通道电能表失准在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种多通道电能表失准在线监测装置，包括电量计量单元、电表读数单元、通道识别单元及误差判断单元。本发明在确定电量计量单元中用电量与电能表用电记录的配对关系后，由于电量计量单元的精度高于所有电能表，便可用高精度的电量计量单元读数评价电能表的计量准确率，可同时进行多个电能表的失准在线监测，可识别每一个不合格的电能表，避免更换合格电能表，有利于节约资源，降低人力和物流成本。

Description

一种多通道电能表失准在线监测装置

技术领域

本发明涉及电能表失准监测技术领域，尤其涉及一种多通道电能表失准在线监测装置。

背景技术

近年来我国经济高速发展，智能电能表普及率越来越高，电能表状态评价技术应用也越来越广泛。智能电能表状态评价技术分为批次寿命预估预警技术和在线计量状态评价技术。通常使用的是电能表批次寿命预估预警技术，电力企业将安装到现场的电能表按照生产批次、安装日期等进行登记，然后按照企业相关检定规定，一定周期进行抽样检测，如果检定电能表中不合格的电能表的比例达到预警线，就判定同一厂家同一批次的电能表存在问题，需要整个批次进行更换。这样做会导致该批次中，检验合格的电能表也会被更换掉，不利于节能环保且浪费社会资源；而且换表引发旧表拆卸处理，新表购置安装等工作产生巨大的人力和物流成本增加。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种多通道电能表失准在线监测装置，以解决传统电能表失准在线监测装置无法识别每一个不合格电能表的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种多通道电能表失准在线监测装置，包括电量计量单元、电表读数单元、通道识别单元及误差判断单元；

电量计量单元分别通过不同的配电线与每个电能表串联，用于采集流经每一根配电线的电信号并根据电信号计算用电量，电量计量单元的精度高于所有电能表；

电表读数单元分别通过不同的数据总线与每个电能表相连，用于利用缩位地址法并通过数据总线读取每个电能表的地址并根据每个电能表的地址获取每个电能表的用电记录；

通道识别单元分别与电量计量单元、电表读数单元相连，用于根据每个电能表的地址获取每个电能表的电量数据，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线；

误差判断单元分别与电量计量单元、电表读数单元、通道识别单元相连，用于根据每根配电线对应的用电量和用电记录计算每根配电线对应电能表的计量准确率。

可选的，通道识别单元中，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线，包括；

获取电信号中的电流瞬时值和电压瞬时值，根据电信号中的电流瞬时值和电压瞬时值计算每一根配电线对应负荷的有功功率P1，获取采样时刻t1~t2之间的有功功率序列ΔP1；

获取电量数据中的电流瞬时值和电压瞬时值，根据电量数据中的电流瞬时值和电压瞬时值计算每个电能表对应负荷的有功功率P2，获取采样时刻t1~t2之间的有功功率序列ΔP2；

根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线。

可选的，通道识别单元中，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线，还包括：

分别计算有功功率序列ΔP1及有功功率序列ΔP2中任意两个相邻功率点之间的功率增量，舍弃有功功率序列ΔP1及有功功率序列ΔP2中符合正态分布的所有功率增量对应的功率点。

可选的，通道识别单元中，根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线，包括：

根据公式dist(ΔP1，ΔP2)=

计算每一根配电线对应的ΔP1与所有电能表对应的ΔP2之间的差值，选择dist(ΔP1，ΔP2)最小的电能表的地址与当前配电线对应；其中dist(ΔP1，ΔP2)为ΔP1与ΔP2之间的距离，n为ΔP1和ΔP2中功率点的个数，i为ΔP1和ΔP2中功率点的序号。

可选的，通道识别单元中，根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线，包括：

将每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1中所有的功率点依次连接为第一功率曲线，将每个电能表对应的有功功率序列ΔP2中所有的功率点依次连接为第二功率曲线，计算每一根配电线对应的第一功率曲线与所有电能表对应的第二功率曲线的重合度，选择重合度最高的电能表的地址与当前配电线对应。

可选的，电量计量单元包括电流互感器、电压互感器、滤波电路、AD转换电路及控制器，电流互感器、电压互感器依次经滤波电路、AD转换电路连接控制器，控制器根据电流互感器、电压互感器输出的电信号计算用电量。

可选的，滤波电路包括共模电感L1、电感L2~L5、电容C1~C3及差分放大器U1；

电流互感器或电压互感器的输出端第一极经电容C1连接第二极，电流互感器或电压互感器的输出端第一极还依次经共模电感L1的第一绕组、电感L2、电感L3连接差分放大器U1的反相端，第二极还依次经共模电感L1的第二绕组、电感L4、电感L5连接差分放大器U1的同相端，电感L2与电感L3的公共端经电容C2接地，电感L4与电感L5的公共端经电容C3接地，差分放大器U1的输出端连接AD转换电路。

可选的，滤波电路还包括反相放大器U2~U3、运算放大器U4~U5、电阻R1~R4及电容C4~C7，反相放大器U2~U3、运算放大器U4~U5、电阻R1~R4及电容C4~C7接入差分放大器U1的输出端与AD转换电路之间；

差分放大器U1的输出端连接反相放大器U2的反相端，反相放大器U2的输出端连接反相放大器U3的反相端，反相放大器U3的同相端接地，反相放大器U3的输出端连接AD转换电路；

反相放大器U3的输出端还依次经电阻R1、电容C4接地，电阻R1与电容C4的公共端连接运算放大器U4的同相端，运算放大器U4的反相端经电阻R2接地，运算放大器U4的反相端还经电容C5连接运算放大器U4的输出端，运算放大器U4的输出端还依次经电阻R3、电容C6接地，电阻R3与电容C6的公共端连接运算放大器U5的同相端，运算放大器U5的反相端经电阻R4接地，运算放大器U5的反相端还经电容C7连接运算放大器U5的输出端，运算放大器U5的输出端还连接反相放大器U2的同相端。

本发明的多通道电能表失准在线监测装置相对于现有技术具有以下有益效果：

（1）在确定电量计量单元中用电量与电能表用电记录的配对关系后，由于电量计量单元的精度高于所有电能表，便可用高精度的电量计量单元读数评价电能表的计量准确率，可同时进行多个电能表的失准在线监测，可识别每一个不合格的电能表，避免更换合格电能表，有利于节约资源，降低人力和物流成本；

（2）根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线，无需人为设置对应关系，工作人员也无需清楚每一块电能表对应的配电线，易于实现电能表的失准检测；

（3）对比第一功率曲线及第二功率曲线相同时间段上任意相邻功率点的斜率，且在斜率变化大于预期时舍弃当前斜率，即舍弃了脉冲干扰引起的斜率变化，与从整体上计算有功功率序列的距离相比，功率曲线的重合度对比是从有功功率的变化趋势这一角度实现，脉冲干扰不会过多的影响功率曲线的重合度，提高了识别电能表与配电线对应关系的准确度；

（4）分别计算有功功率序列ΔP1及有功功率序列ΔP2中任意两个相邻功率点之间的功率增量，舍弃有功功率序列ΔP1及有功功率序列ΔP2中符合正态分布的所有功率增量对应的功率点，可在有功功率序列对比前消除测量噪声以及电器工作特性引起的功率纹波噪声干扰，进一步提高识别电能表与配电线对应关系的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明的多通道电能表失准在线监测装置的结构框图；

图2为本发明的有功功率序列的功率增量波形图；

图3为本发明的电量计量单元的结构框图；

图4为传统EMI滤波电路的电路图；

图5为本发明的滤波电路的电路图；

图6为本发明滤波电路与传统EMI滤波电路的***损耗波形图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例的多通道电能表失准在线监测装置包括电量计量单元、电表读数单元、通道识别单元及误差判断单元。电量计量单元分别通过不同的配电线与每个电能表串联，用于采集流经每一根配电线的电信号并根据电信号计算用电量，电量计量单元的精度高于所有电能表。电表读数单元分别通过不同的数据总线与每个电能表相连，用于利用缩位地址法并通过数据总线读取每个电能表的地址并根据每个电能表的地址获取每个电能表的用电记录。通道识别单元分别与电量计量单元、电表读数单元相连，用于根据每个电能表的地址获取每个电能表的电量数据，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线。误差判断单元分别与电量计量单元、电表读数单元、通道识别单元相连，用于根据每根配电线对应的用电量和用电记录计算每根配电线对应电能表的计量准确率。

本实施例中，每个电能表对应一个用户，每个电能表均具有唯一的地址，数据总线可为RS485总线，电表读数单元可通过RS485总线搜索到每个电能表的地址，这样便可根据每个电能表的地址读取每个电能表的用电记录，所谓用电记录即为用户的用电量，这样每个电能表的地址便与每个电能表的用电记录一一对应。电量计量单元分别通过不同的配电线与每个电能表串联，对于连接了同一根配电线的电量计量单元和电能表，由于同一根配电线对应的用户相同，电量计量单元在此配电线上计算得到的用电量与电能表的读数基本一致，仅存在精度的差别。假设装置同时连接了N个电能表，则会有N路配电线，电量计量单元会计算得到N个用电量并获取到N个用电记录。电量计量单元中的用电量与多路配电线之间可认为存在已知的一一对应关系，这样用电量与配电线之间存在已知的一一对应关系，电能表的地址与用电记录之间存在已知的一一对应关系，但配电线与电能表的地址之间对应关系未知。由于电量计量单元中具有多个用电量，对用电量与用电记录进行比较前需要知道用电量与用电记录的对应关系，本实施例通过通道识别单元确定每个电能表的地址对应的配电线。在确定电量计量单元中用电量与电能表用电记录的配对关系后，由于电量计量单元的精度高于所有电能表，便可用高精度的电量计量单元读数评价电能表的计量准确率，可同时进行多个电能表的失准在线监测，可识别每一个不合格的电能表，避免更换合格电能表，有利于节约资源，降低人力和物流成本。

本实施例中，通道识别单元用于确定每个电能表的地址对应的配电线，为实现此功能，传统的做法是将配电线对应的电能表地址经过RS485总线设置并保存到装置中，装置利用设置的地址通过通信接口协议读取电能表的用电记录，同该配电线对应的用电量进行对比计算。上述配对方式使得电能表一旦更换，就需要重新设置一次，且现场人员必须清楚每一块电能表对应的配电线，实现较为困难。

本实施例优选通道识别单元中，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线，包括：功率获取模块用于获取电信号中的电流瞬时值和电压瞬时值，根据电信号中的电流瞬时值和电压瞬时值计算每一根配电线对应负荷的有功功率P1，获取采样时刻t1~t2之间的有功功率序列ΔP1；获取电量数据中的电流瞬时值和电压瞬时值，根据电量数据中的电流瞬时值和电压瞬时值计算每个电能表对应负荷的有功功率P2，获取采样时刻t1~t2之间的有功功率序列ΔP2；根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线。

其中，电信号或电量数据可代表用户负荷特征，包括电流瞬时值、电压瞬时值、电流谐波、瞬时导纳波形、瞬时功率波形、特征值、电流的峰值和平均值、电流的均方根值、高频电磁干扰、电压-电流轨迹、总谐波失真、有功功率、相位，也可代表电量计量单元及电能表的特征，包括日冻结电量、状态字、时间、数据采集时间等。由于对于同一路配电线而言，具有对应关系的电量计量单元及电能表计算出的用户负荷特征或者电量计量单元及电能表的特征应当最接近甚至相同，这样便可以通过特征对比来识别配电线与电能表的对应关系。

对于用户负荷特征，有功功率代表了用户负荷的具体大小，由于任意两个用户负 荷基本不可能相同，从而同一时间段的有功功率不可能相同，但同一路配电线上同一时间 段的用电量和用电记录应当是最接近的，从而电量计量单元及电能表在同一时间段各自计 算得到的有功功率应当是最接近甚至相同的。本实施例中，通道识别单元根据每一根配电 线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地 址对应的配电线，具体而言是计算得到最接近有功功率序列ΔP1的有功功率序列ΔP2。原 则上可以仅通过采样单一时刻的一个功率点或数个时刻的多个功率点来对比，为了避免出 现某个或某几个时刻意外出现两个用户负荷有功功率相同而使识别错误的情形，本实施例 选择对比采样时刻t1~t2之间的有功功率序列，有功功率序列包括数量足够的功率点，即便 某个或某几个时刻意外出现两个用户负荷有功功率相同，从有功功率序列整体上看，同一 路配电线上同一时间段的用电量和用电记录依旧是最接近的。这样本实施例根据每一根配 电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线，无需人为设 置对应关系，工作人员也无需清楚每一块电能表对应的配电线，易于实现电能表的失准检 测。其中，有功功率ΔP=

，

为电压瞬时值，

为电流瞬时值，n为每个周 期的采样个数，j为采样点的序号。

具体点，通道识别单元中，根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线，包括：根据公式dist(ΔP1，ΔP2)=

计算每一根配电线对应的ΔP1与所有电能表对应的ΔP2之间的差值，选择dist(ΔP1，ΔP2)最小的电能表的地址与当前配电线对应；其中dist(ΔP1，ΔP2)为ΔP1与ΔP2之间的距离，n为ΔP1和ΔP2中功率点的个数，i为ΔP1和ΔP2中功率点的序号。其中，dist(ΔP1，ΔP2)最小，此时的ΔP2对应的电能表与ΔP1对应的配电线便可确认为对应关系。

本实施例可通过上述公式直接计算每一根配电线对应的ΔP1与所有电能表对应的ΔP2之间的差值，是从整体上计算有功功率序列的距离，其识别配电线与电能表对应关系的计算量最小，也最为直接，但由于装置中存在脉冲干扰，造成某个功率点很大，使得单个功率点影响了有功功率序列的整体距离，如假设配电线A对应的ΔP1（K1，K1，K1，K1），配电线A与电能表a对应，电能表a对应的ΔP2（K1，5K1，K1，K1），其中5K1为脉冲干扰。在不存在脉冲干扰时，电能表a对应的ΔP2应当是ΔP2（K1，K1，K1，K1），才会使得配电线A对应的ΔP1与电能表a对应的ΔP2距离最小为零，脉冲干扰5K1的出现大幅度的增加了ΔP1与ΔP2的距离，可能会造成配电线A对应的ΔP1与电能表a对应的ΔP2距离非最小，造成识别错误。

为避免上述偶发情形，本实施例优选通道识别单元中，根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线，包括：将每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1中所有的功率点依次连接为第一功率曲线，将每个电能表对应的有功功率序列ΔP2中所有的功率点依次连接为第二功率曲线，计算每一根配电线对应的第一功率曲线与所有电能表对应的第二功率曲线的重合度，选择重合度最高的电能表的地址与当前配电线对应。其中，重合度的计算是对比第一功率曲线及第二功率曲线相同时间段上任意相邻功率点的斜率，且在斜率变化大于预期时舍弃当前斜率，即舍弃了脉冲干扰引起的斜率变化，与从整体上计算有功功率序列的距离相比，功率曲线的重合度对比是从有功功率的变化趋势这一角度实现，脉冲干扰不会过多的影响功率曲线的重合度，提高了识别电能表与配电线对应关系的准确度。

本实施例中，影响有功功率的不仅是脉冲干扰，还存在由配电线上随机波动的电压、测量噪声以及电器工作特性等引起的功率纹波噪声，由于配电线上的功率纹波噪声同时存在于ΔP1和ΔP2，同一路配电线上功率纹波噪声对互相对应的ΔP1和ΔP2造成的影响相同，识别时可以相互抵消，无需进行滤波处理。如图2所示，本实施例在对测量噪声以及电器工作特性等引起的大量功率纹波噪声数据进行统计检验，表明纹波噪声的功率增量遵循正态分布，其均值近似为零。图2中的5个最高峰代表用户负荷的用电器发送投切事件，5个最高峰互相之间的次高峰则为功率谐波干扰，可以看出，5个最高峰互相之间的大量次高峰满足正态分布。从而本实施例优选通道识别单元中，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线，还包括：分别计算有功功率序列ΔP1及有功功率序列ΔP2中任意两个相邻功率点之间的功率增量，舍弃有功功率序列ΔP1及有功功率序列ΔP2中符合正态分布的所有功率增量对应的功率点。这样可在有功功率序列对比前消除测量噪声以及电器工作特性引起的功率纹波噪声干扰，进一步提高识别电能表与配电线对应关系的准确度。

如图3所示，本实施例的电量计量单元包括电流互感器、电压互感器、滤波电路、AD转换电路及控制器，电流互感器、电压互感器依次经滤波电路、AD转换电路连接控制器，控制器根据电流互感器、电压互感器输出的电信号计算用电量。其中，电流互感器、电压互感器分别用于采集流经配电线的电信号中的电流瞬时值和电压瞬时值，配电线的高信号必须先经过互感器的降压才能被后面的模块使用；滤波电路可起到双向抗干扰作用，一方面要滤除从信号线上引入的外部电磁干扰，另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰，以免影响其他电子设备的正常工作，滤波电路对差模、共模干扰都起到抑制作用。实际中电能表的硬件电路与本实施例的电量计量单元具有相似结构，每个部分的电路精度不高，为了实现电量计量单元的精度高于电能表，本实施例主要对滤波电路进行改进，以提高电量计量单元的精度。

如图4所示为传统的EMI滤波电路，插人损耗是评价EMI滤波电路的重要指标，EMI滤波电路对干扰的抑制能力也是靠***损耗来衡量的。***损耗的定义是没有接入EMI滤波电路时，从噪声源传递到负载时的功率与接入EMI滤波电路后噪声源传递到负载的功率之比。因此，***损耗越强，EMI滤波电路的滤波效果越好。本实施例经研究后提出一种滤波电路，如图5所示，包括共模电感L1、电感L2~L5、电容C1~C3及差分放大器U1。电流互感器或电压互感器的输出端第一极经电容C1连接第二极，电流互感器或电压互感器的输出端第一极还依次经共模电感L1的第一绕组、电感L2、电感L3连接差分放大器U1的反相端，第二极还依次经共模电感L1的第二绕组、电感L4、电感L5连接差分放大器U1的同相端，电感L2与电感L3的公共端经电容C2接地，电感L4与电感L5的公共端经电容C3接地，差分放大器U1的输出端连接AD转换电路。本实施例中，C1为差模噪声抑制电容，L1、C2及C3构成去除共模噪声回路，L1在同一个铁芯上绕两个匝数相等、方向相反的绕组，交流输入的往返电流在铁芯中产生的磁通方向相反，相互抵消，对于电源相线和地线间的共模噪声呈现高阻抗，对共模噪声有良好的抑制作用。L2、L3及C2构成一个T型网络，L4、L5及C3构成一个T型网络。对图4和图5的电路进行***损耗的仿真，结果如图6所示，图6中曲线“1”为图4电路的***损耗，曲线“2”为图5电路的***损耗。由图6可知，图5电路的***损耗要远远好于传统的EMI滤波电路，在频率高时更为明显，在谐振点后滤波性能更好。

本实施例中，差分放大器U1用于将EMI滤波后的差分信号转化为单端信号输出并进一步抑制电路中的共模干扰，差分放大器U1由运算放大器构成。当 运算放大器的输入信号为零时，输出也完全为零，这是理想运算放大器的状态。但实际的运算放大器由于元件、工艺等原因，一定会产生一些误差，输入为零时，输出端不为零，此时输出端出现的电压称为输出的偏置电压。偏置电压随温度、时间等一起变化的情况称为零点漂移，这是表现运算放大器特性的重要性质。本实施例中，如何抑制差分放大器U1引入的偏置和漂移是一个不可忽视的问题，从电流或电压互感器的输出端开始，到AD转换电路的输入端，运算放大器被使用在对信号的传输和处理环节，并且前一级运放产生的偏置电压和漂移会在下一级运放累积，以致影响电量计量单元的采集精度。由于运放的偏置电压随温度变化的速度非常缓慢，因此可根据此特点将其从有用信号中消除掉。为此，如图5所示，本实施例的滤波电路还包括反相放大器U2~U3、运算放大器U4~U5、电阻R1~R4及电容C4~C7，反相放大器U2~U3、运算放大器U4~U5、电阻R1~R4及电容C4~C7接入差分放大器U1的输出端与AD转换电路之间。差分放大器U1的输出端连接反相放大器U2的反相端，反相放大器U2的输出端连接反相放大器U3的反相端，反相放大器U3的同相端接地，反相放大器U3的输出端连接AD转换电路。反相放大器U3的输出端还依次经电阻R1、电容C4接地，电阻R1与电容C4的公共端连接运算放大器U4的同相端，运算放大器U4的反相端经电阻R2接地，运算放大器U4的反相端还经电容C5连接运算放大器U4的输出端，运算放大器U4的输出端还依次经电阻R3、电容C6接地，电阻R3与电容C6的公共端连接运算放大器U5的同相端，运算放大器U5的反相端经电阻R4接地，运算放大器U5的反相端还经电容C7连接运算放大器U5的输出端，运算放大器U5的输出端还连接反相放大器U2的同相端。

本实施例中，反相放大器U2和U3构成两级串联的反相器，因此输出信号与输入信号幅值和相位均一致，电阻R1~R2、电容C4~C5及运算放大器U4构成第一级积分电路，电阻R3~R4、电容C6~C6及运算放大器U5构成第二级积分电路，两级积分电路串联，其积分常数较大，可将信号中的直流分量分离出来，反馈到输入端，从而抑制原信号中的直流偏置电压。每一级积分电路的频域表达式为：

，采用两级积分电路串联的结构，则其传递函数表达式分母中含有

一项，具有更好的低频通过，高频截止的特性，可以更好地对低频温漂进行抑制，而减小对有用信号的衰减。电路中电容电阻值均按经验值选取，C4=C6=1μF，C5=C7=0.1μF，R1=R3=1MΩ，R2=R4=1.1MΩ，此时截止频率约为1Hz。电路对差分放大器U1的偏置电压及其温度漂移有较好的抑制，衰减效果明显，而在正常工作频率下，幅值和相位均没有受到影响，因此可消除因差分放大器U1输出电压失调或温漂所引入的直流量噪声。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多通道电能表失准在线监测装置，其特征在于，包括电量计量单元、电表读数单元、通道识别单元及误差判断单元；

电量计量单元分别通过不同的配电线与每个电能表串联，用于采集流经每一根配电线的电信号并根据电信号计算用电量，电量计量单元的精度高于所有电能表；

电表读数单元分别通过不同的数据总线与每个电能表相连，用于利用缩位地址法并通过数据总线读取每个电能表的地址并根据每个电能表的地址获取每个电能表的用电记录；

通道识别单元分别与电量计量单元、电表读数单元相连，用于根据每个电能表的地址获取每个电能表的电量数据，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线；

误差判断单元分别与电量计量单元、电表读数单元、通道识别单元相连，用于根据每根配电线对应的用电量和用电记录计算每根配电线对应电能表的计量准确率；

通道识别单元中，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线，包括；获取电信号中的电流瞬时值和电压瞬时值，根据电信号中的电流瞬时值和电压瞬时值计算每一根配电线对应负荷的有功功率P1，获取采样时刻t1~t2之间的有功功率序列ΔP1；获取电量数据中的电流瞬时值和电压瞬时值，根据电量数据中的电流瞬时值和电压瞬时值计算每个电能表对应负荷的有功功率P2，获取采样时刻t1~t2之间的有功功率序列ΔP2；根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线。

2.如权利要求1所述的多通道电能表失准在线监测装置，其特征在于，通道识别单元中，根据每一根配电线的电信号及每个电能表的电量数据确定每个电能表的地址对应的配电线，还包括：

分别计算有功功率序列ΔP1及有功功率序列ΔP2中任意两个相邻功率点之间的功率增量，舍弃有功功率序列ΔP1及有功功率序列ΔP2中符合正态分布的所有功率增量对应的功率点。

3.如权利要求1所述的多通道电能表失准在线监测装置，其特征在于，通道识别单元中，根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线，包括：

根据公式dist(ΔP1，ΔP2)=

计算每一根配电线对应的ΔP1与所有电能表对应的ΔP2之间的差值，选择dist(ΔP1，ΔP2)最小的电能表的地址与当前配电线对应；其中dist(ΔP1，ΔP2)为ΔP1与ΔP2之间的距离，n为ΔP1和ΔP2中功率点的个数，i为ΔP1和ΔP2中功率点的序号。

4.如权利要求1所述的多通道电能表失准在线监测装置，其特征在于，通道识别单元中，根据每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1和每个电能表对应的有功功率序列ΔP2确定每个电能表的地址对应的配电线，包括：

将每一根配电线对应的有功功率序列ΔP1中所有的功率点依次连接为第一功率曲线，将每个电能表对应的有功功率序列ΔP2中所有的功率点依次连接为第二功率曲线，计算每一根配电线对应的第一功率曲线与所有电能表对应的第二功率曲线的重合度，选择重合度最高的电能表的地址与当前配电线对应。

5.如权利要求1所述的多通道电能表失准在线监测装置，其特征在于，电量计量单元包括电流互感器、电压互感器、滤波电路、AD转换电路及控制器，电流互感器、电压互感器依次经滤波电路、AD转换电路连接控制器，控制器根据电流互感器、电压互感器输出的电信号计算用电量。

6.如权利要求5所述的多通道电能表失准在线监测装置，其特征在于，滤波电路包括共模电感L1、电感L2~L5、电容C1~C3及差分放大器U1；

电流互感器或电压互感器的输出端第一极经电容C1连接第二极，电流互感器或电压互感器的输出端第一极还依次经共模电感L1的第一绕组、电感L2、电感L3连接差分放大器U1的反相端，第二极还依次经共模电感L1的第二绕组、电感L4、电感L5连接差分放大器U1的同相端，电感L2与电感L3的公共端经电容C2接地，电感L4与电感L5的公共端经电容C3接地，差分放大器U1的输出端连接AD转换电路。

7.如权利要求6所述的多通道电能表失准在线监测装置，其特征在于，滤波电路还包括反相放大器U2~U3、运算放大器U4~U5、电阻R1~R4及电容C4~C7，反相放大器U2~U3、运算放大器U4~U5、电阻R1~R4及电容C4~C7接入差分放大器U1的输出端与AD转换电路之间；

差分放大器U1的输出端连接反相放大器U2的反相端，反相放大器U2的输出端连接反相放大器U3的反相端，反相放大器U3的同相端接地，反相放大器U3的输出端连接AD转换电路；

反相放大器U3的输出端还依次经电阻R1、电容C4接地，电阻R1与电容C4的公共端连接运算放大器U4的同相端，运算放大器U4的反相端经电阻R2接地，运算放大器U4的反相端还经电容C5连接运算放大器U4的输出端，运算放大器U4的输出端还依次经电阻R3、电容C6接地，电阻R3与电容C6的公共端连接运算放大器U5的同相端，运算放大器U5的反相端经电阻R4接地，运算放大器U5的反相端还经电容C7连接运算放大器U5的输出端，运算放大器U5的输出端还连接反相放大器U2的同相端。

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