本發(fā)明涉及智能電能表，特別涉及一種電能表測量方法、測量模塊及智能電能表。

背景技術(shù)：

1、電網(wǎng)通常指的是電力系統(tǒng)中的輸電和配電網(wǎng)絡(luò)，用于將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能傳輸?shù)接脩艏彝?、工業(yè)和商業(yè)設(shè)施中。電網(wǎng)包括了各種輸電線路、變電站以及配電設(shè)備，其主要功能是實現(xiàn)電能的高效傳輸和分配。由于電網(wǎng)一般設(shè)置在偏遠(yuǎn)的戶外，所以在日常使用時需要為電網(wǎng)配置一個相應(yīng)的電能表。但是由于目前的電能表功能有限，工作人員只能大體了解電網(wǎng)的淺度工作過程，對電流電壓進(jìn)行測量后需要其他儀器的配合來深入分析電網(wǎng)的具體工作詳情。雖然達(dá)到了一定的監(jiān)督作業(yè)，但是具有嚴(yán)重的滯后性，如何能短時間內(nèi)確定電網(wǎng)更深入工作詳情成為了一個亟待解決的問題。

2、因此，本發(fā)明提供了一種電能表測量方法、測量模塊及智能電能表。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明一種電能表測量方法、測量模塊及智能電能表，通過在電能表中設(shè)置了集成電路和外圍電路，將電流電壓量轉(zhuǎn)換成與有功功率成比例的脈沖，不僅實現(xiàn)電能計量，還能實時測量電網(wǎng)的電壓、電流、功率及功率因數(shù)等數(shù)據(jù)。

2、本發(fā)明提供了一種電能表測量方法，包括：

3、步驟1：采集被測電網(wǎng)的電流和電壓經(jīng)過集成電路的集成脈沖信號和經(jīng)過外圍電路的外圍脈沖信號；

4、步驟2：分析所述集成脈沖信號和所述外圍脈沖信號對所述被測電網(wǎng)進(jìn)行電能計量，以及得到所述被測電網(wǎng)的基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)，并顯示計量結(jié)果和所述基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)；

5、步驟3：根據(jù)所述集成脈沖信號和所述外圍脈沖信號對所述被測電網(wǎng)進(jìn)行事件追溯，得到所述被測電網(wǎng)在一個時間周期內(nèi)發(fā)生的若干個電網(wǎng)事件；

6、步驟4：根據(jù)所述計量結(jié)果、所述基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)和若干個所述電網(wǎng)事件確定所述被測電網(wǎng)在不同時間周期對應(yīng)的工作效率，并進(jìn)行顯示。

7、在一種可實施的方式中，

8、所述步驟1，包括：

9、步驟11：將電能表接入所述被測電網(wǎng)中，獲取所述被測電網(wǎng)的測量電流和測量電壓，根據(jù)所述測量電流建立等效電流，根據(jù)所述測量電壓建立等效電壓，并將所述等效電流和等效電壓分別添加到所述集成電路和所述外圍電路中；

10、步驟12：獲取所述集成電路生成的第一電路響應(yīng)信息，根據(jù)所述第一電路響應(yīng)信息建立所述集成電路的若干個響應(yīng)時鐘信號，獲取所述外圍電路生成的第二電路響應(yīng)信息，根據(jù)所述第二電路響應(yīng)信息建立所述外圍電路的響應(yīng)穩(wěn)定信號；

11、步驟13：分別監(jiān)測所述響應(yīng)時鐘信號對應(yīng)的信號頻率，建立信號頻率變化特征并確定所述等效電流和所述等效電壓在所述集成電路中的電流交變速率和電壓交變速率，利用所述電流交變速率和所述電壓交變速率確定每一所述響應(yīng)時鐘信號對應(yīng)的信號上升沿，根據(jù)不同上升沿之間的邏輯關(guān)系將所述響應(yīng)時鐘信號進(jìn)行重組，生成集成脈沖信號；

12、步驟14：基于所述等效電流和等效電壓確定所述被測電網(wǎng)的有功功率，基于所述有功功率確定所述響應(yīng)穩(wěn)定信號的占空比閾值，利用所述占空比閾值將所述響應(yīng)穩(wěn)定信號的脈寬調(diào)制到與所述占空比閾值一致，生成閾值響應(yīng)穩(wěn)定信號，基于所述占空比閾值確定所述閾值響應(yīng)穩(wěn)定信號的若干個高電平持續(xù)時長，基于所述高電平持續(xù)時長對應(yīng)的子穩(wěn)定信號建立所述被測電網(wǎng)的外圍脈沖信號。

13、在一種可實施的方式中，

14、所述步驟2，包括：

15、步驟21：分別對所述集成脈沖信號和外圍脈沖信號進(jìn)行順序采樣得到所述集成脈沖信號的若干個集成脈沖值和所述外圍脈沖信號的若干個外圍脈沖值，基于采樣順序分別對所述集成脈沖值和所述外圍脈沖值進(jìn)行時序排序建立所述被測電網(wǎng)的集成波形和外圍波形；

16、步驟22：分別利用每一預(yù)設(shè)規(guī)則波形遍歷所述集成波形和外圍波形，得到所述集成波形中每一集成波形段對應(yīng)的第一契合規(guī)則波形以及所述外圍波形中每一外圍波形段對應(yīng)的第二契合規(guī)則波形；

17、步驟23：基于每一所述預(yù)設(shè)規(guī)則波形對應(yīng)的單位耗能量分析每一所述第一契合規(guī)則波形對應(yīng)的第一總耗能量和每一所述第二契合規(guī)則波形對應(yīng)的第二總耗能量，建立所述集成波形對應(yīng)的集成耗能量和所述外圍波形的外圍耗能量；

18、步驟24：根據(jù)所述集成耗能量和所述外圍耗能量對所述被測電網(wǎng)進(jìn)行電能計量，基于所述集成脈沖消耗對應(yīng)的集成波形變化特征得到所述被測電網(wǎng)的電流信息，基于所述外圍脈沖消耗對應(yīng)的外圍波形變化特征得到所述被測電網(wǎng)的電流信息，根據(jù)所述電流信息和電壓信息對所述被測電網(wǎng)進(jìn)行功率分析，得到所述被測電網(wǎng)的功率因數(shù)，將電能計量結(jié)果、所述電流信息、所述電壓信息和所述功率因數(shù)進(jìn)行顯示。

19、在一種可實施的方式中，

20、根據(jù)所述集成耗能量和所述外圍耗能量對所述被測電網(wǎng)進(jìn)行電能計量的過程，包括：

21、獲取所述集成耗能量和所述外圍耗能量之間的能量差；

22、當(dāng)所述集成耗能量大于所述外圍耗能量時，對所述集成脈沖信號的集成信號數(shù)量進(jìn)行計數(shù)，分析單位時間內(nèi)集成信號的對應(yīng)的第一數(shù)量，生成所述被測電網(wǎng)進(jìn)行電能計量；

23、當(dāng)所述集成耗能量小于等于所述外圍耗能量時，對所述外圍脈沖信號的外圍信號數(shù)量進(jìn)行計數(shù)，分析單位時間內(nèi)外圍信號的對應(yīng)的二數(shù)量，生成所述被測電網(wǎng)進(jìn)行電能計量。

24、在一種可實施的方式中，

25、所述步驟3，包括：

26、步驟31：解析所述集成脈沖信號，得到所述集成脈沖信號中每一集成子脈沖信號對應(yīng)的第一信號類型，解析所述外圍脈沖信號，得到所述外圍脈沖信號中每一外圍子脈沖信號對應(yīng)的第二信號類型；

27、步驟32：根據(jù)所述第一信號類型對所述被測電網(wǎng)的工作事件進(jìn)行追溯，得到每一所述工作事件對應(yīng)的第一事件信息，根據(jù)所述第二信號類型對所述被測電網(wǎng)的故障事件進(jìn)行追溯，得到每一所述故障事件對應(yīng)的第二事件信息；

28、步驟33：統(tǒng)計一個事件周期內(nèi)對應(yīng)的若干個目標(biāo)工作事件和若干個目標(biāo)故障事件，結(jié)合對應(yīng)的目標(biāo)第一事件信息和目標(biāo)第二事件信息確定所述被測電網(wǎng)在一個時間周期內(nèi)發(fā)生的若干個電網(wǎng)事件。

29、在一種可實施的方式中，

30、所述步驟4，包括：

31、步驟41：根據(jù)所述計量結(jié)果分析所述被測電網(wǎng)在每一個時間周期內(nèi)對應(yīng)的電網(wǎng)耗能量；

32、步驟42：根據(jù)所述基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)分析所述被測電網(wǎng)在每一個時間周期內(nèi)對應(yīng)的有效功率；

33、步驟43：分析每一所述電網(wǎng)事件對應(yīng)的事件類型和事件時刻，建立所述被測電網(wǎng)在每一事件周期內(nèi)對應(yīng)的事件影響因子；

34、步驟44：基于同一時間周期對應(yīng)的所述電網(wǎng)耗能量、有效功率和事件影響因子確定所述被測電網(wǎng)在該時間周期內(nèi)對應(yīng)的工作效率，并進(jìn)行顯示。

35、本發(fā)明提供了一種電能表測量模塊，包括：

36、脈沖分析單元，用于采集被測電網(wǎng)的電流和電壓經(jīng)過集成電路的集成脈沖信號和經(jīng)過外圍電路的外圍脈沖信號；

37、計能測量單元，用于分析所述集成脈沖信號和所述外圍脈沖信號對所述被測電網(wǎng)進(jìn)行電能計量，以及得到所述被測電網(wǎng)的基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)，并顯示計量結(jié)果和所述基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)；

38、事件追溯單元，用于根據(jù)所述集成脈沖信號和所述外圍脈沖信號對所述被測電網(wǎng)進(jìn)行事件追溯，得到所述被測電網(wǎng)在一個時間周期內(nèi)發(fā)生的若干個電網(wǎng)事件；

39、效率分析單元，用于根據(jù)所述計量結(jié)果、所述基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)和若干個所述電網(wǎng)事件確定所述被測電網(wǎng)在不同時間周期對應(yīng)的工作效率，并進(jìn)行顯示。

40、在一種可實施的方式中，

41、還包括：

42、遠(yuǎn)程傳輸單元，用于將所述被測電網(wǎng)的計量結(jié)果和基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ㄟh(yuǎn)程管理終端進(jìn)行顯示。

43、在一種可實施的方式中，

44、包括：

45、電路分析子單元，用于將電能表接入所述被測電網(wǎng)中，獲取所述被測電網(wǎng)的測量電流和測量電壓，根據(jù)所述測量電流建立等效電流，根據(jù)所述測量電壓建立等效電壓，并將所述等效電流和等效電壓分別添加到所述集成電路和所述外圍電路中；

46、響應(yīng)執(zhí)行子單元，用于獲取所述集成電路生成的第一電路響應(yīng)信息，根據(jù)所述第一電路響應(yīng)信息建立所述集成電路的若干個響應(yīng)時鐘信號，獲取所述外圍電路生成的第二電路響應(yīng)信息，根據(jù)所述第二電路響應(yīng)信息建立所述外圍電路的響應(yīng)穩(wěn)定信號；

47、信號處理子單元，用于分別監(jiān)測所述響應(yīng)時鐘信號對應(yīng)的信號頻率，建立信號頻率變化特征并確定所述等效電流和所述等效電壓在所述集成電路中的電流交變速率和電壓交變速率，利用所述電流交變速率和所述電壓交變速率確定每一所述響應(yīng)時鐘信號對應(yīng)的信號上升沿，根據(jù)不同上升沿之間的邏輯關(guān)系將所述響應(yīng)時鐘信號進(jìn)行重組，生成集成脈沖信號；

48、信號生成子單元，用于基于所述等效電流和等效電壓確定所述被測電網(wǎng)的有功功率，基于所述有功功率確定所述響應(yīng)穩(wěn)定信號的占空比閾值，利用所述占空比閾值將所述響應(yīng)穩(wěn)定信號的脈寬調(diào)制到與所述占空比閾值一致，生成閾值響應(yīng)穩(wěn)定信號，基于所述占空比閾值確定所述閾值響應(yīng)穩(wěn)定信號的若干個高電平持續(xù)時長，基于所述高電平持續(xù)時長對應(yīng)的子穩(wěn)定信號建立所述被測電網(wǎng)的外圍脈沖信號。

49、本發(fā)明提供了一種智能電能表，包括：電能表測量模塊和電能測量單元組成；

50、其中，所述電能測量單元中包括集成電路和外圍電路；

51、還包括：

52、信息顯示模塊，用于顯示所述電能表測量模塊的測量信息；

53、分段存儲模塊，用于基于單位時間段對所述被測電網(wǎng)的測量信息進(jìn)行分段，得到每一單位時間段對應(yīng)的測量信息段，分別對每一所述測量信息段建立時間標(biāo)簽并分別進(jìn)行存儲。

54、上述技術(shù)方案的可實現(xiàn)的有益效果為：為了提高電網(wǎng)的監(jiān)督效率，將采集到的被測電網(wǎng)的電流和電壓施加到電能表的集成電路和外圍電路中，得到兩個脈沖信號，分別記作集成脈沖信號和外圍脈沖信號，進(jìn)而根據(jù)這兩個脈沖信號對被測電網(wǎng)進(jìn)行電能計量和分析其相應(yīng)的基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)，為了便于工作人員了解被測電網(wǎng)的工作情況，將計量結(jié)果和基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，為了進(jìn)一步深入分析被測電網(wǎng)的信息，根據(jù)集成脈沖信號和外圍脈沖信號對被測電網(wǎng)進(jìn)行事件追溯，確定被測電網(wǎng)在一小時內(nèi)產(chǎn)生的所有電網(wǎng)事件，進(jìn)一步結(jié)合已知的計量結(jié)果和基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)來分析被測電網(wǎng)在不同時間周期內(nèi)的工作效率，通過這樣的手段不僅可以監(jiān)測被測電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還可以深度分析被測電網(wǎng)在工作過程中生成的事件和其在一段時間內(nèi)的工作效率，打破了監(jiān)測壁壘，可以對被測電網(wǎng)進(jìn)行獨立分析，減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌O(shè)備的時間以及減少了數(shù)據(jù)丟失率，提高了監(jiān)測效率和監(jiān)測準(zhǔn)確性。

55、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

56、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。