電能量計量系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種電能量計量系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括：電能量計量單元、電能量數(shù)據(jù)采集單元、電能量數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)處理主站單元，所述電能量計量單元包括至少兩個電能表，用于對相同計量點的電能量進行計量；所述電能量數(shù)據(jù)采集單元包括至少兩個采集器，每個采集器與所述至少兩個電能表分別相連，用于讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù)；所述電能量數(shù)據(jù)傳輸單元包括至少兩條傳輸通道，所述至少兩條傳輸通道分別與所述采集器相連，用于為所述電能量數(shù)據(jù)提供通信鏈路；所述數(shù)據(jù)處理主站單元與所述至少兩條傳輸通道相連，用于接收所述電能量數(shù)據(jù)，并對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠地獲取完整的電能量數(shù)據(jù)。
【專利說明】
電能量計量系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明實施例涉及電能量數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種電能量計量系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電能量計量是配電領(lǐng)域的重要組成部分。隨著電力市場化的深入發(fā)展，電力公司不斷地提升自己的管理和技術(shù)水平，電能量數(shù)據(jù)作為支持市場決策的重要依據(jù)，在電力市場應(yīng)用過程中的作用越來越重要。因此，如何快速且穩(wěn)定地得到完整的電能量數(shù)據(jù)顯得尤為重要。
[0003]電能量計量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電能量數(shù)據(jù)的自動采集、計算統(tǒng)計、深入分析和預(yù)測，為電力公司的決策、生產(chǎn)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。但是現(xiàn)有技術(shù)中的電能量計量系統(tǒng)普遍存在穩(wěn)定性差的缺陷，致使系統(tǒng)主站不能穩(wěn)定地采集電能量數(shù)據(jù)，造成電能量數(shù)據(jù)缺失，不能正常地開展電能量業(yè)務(wù)，造成非常大的影響。
[0004]因此，有必要對現(xiàn)有的電能量計量系統(tǒng)進行改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種電能量計量系統(tǒng)及方法，以穩(wěn)定可靠地獲取完整的電能量數(shù)據(jù)。
[0006]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種電能量計量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0007]電能量計量單元、電能量數(shù)據(jù)采集單元、電能量數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)處理主站單元，其中:
[0008]所述電能量計量單元包括至少兩個電能表，用于對相同計量點的電能量進行計量；
[0009]所述電能量數(shù)據(jù)采集單元包括至少兩個采集器，每個采集器與所述至少兩個電能表分別相連，用于讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù)；
[0010]所述電能量數(shù)據(jù)傳輸單元包括至少兩條傳輸通道，所述至少兩條傳輸通道分別與所述采集器相連，用于為所述電能量數(shù)據(jù)提供通信鏈路；
[0011]所述數(shù)據(jù)處理主站單元與所述至少兩條傳輸通道相連，用于接收所述電能量數(shù)據(jù)，并對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理。
[0012]優(yōu)選的，所述電能表為具有雙RS-485通訊串口的電能表。
[0013]示例性地，所述至少兩個采集器中的其中一個采集器與所述電能表的第一個RS-485 通訊串口相連，用于通過所述電能表的第一個 RS-485 通訊串口讀取所述電能表的電能量數(shù)據(jù)，所述至少兩個采集器中剩余的采集器與所述電能表的第二個RS-485通訊串口相連，用于通過所述電能表的第二個RS-485通訊串口讀取所述電能表的電能量數(shù)據(jù)。
[0014]進一步地，所述至少兩條傳輸通道包括:
[0015]MSTP(Mult1-Service Transfer Platform，多業(yè)務(wù)傳送平臺)通道和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道。
[0016]第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種電能量計量方法，由上述電能量計量系統(tǒng)執(zhí)行，該方法包括:
[0017]通過至少兩個電能表對同一個計量點的電能量進行實時計量；
[0018]通過至少兩個采集器按照設(shè)定頻率讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù)；
[0019]將所述電能量數(shù)據(jù)通過至少兩條傳輸通道發(fā)送給數(shù)據(jù)處理主站單元，以供數(shù)據(jù)處理主站單元對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理。
[0020]進一步地，所述將所述電能量數(shù)據(jù)通過至少兩條傳輸通道發(fā)送給數(shù)據(jù)處理主站單元，包括:
[0021]選擇主傳輸通道進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸；
[0022]判斷傳輸是否成功，若是，則通過主傳輸通道對當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)進行傳輸，當(dāng)當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸完成后，結(jié)束當(dāng)前周期的通信，等待下一周期的通信；
[0023]否則，判斷傳輸失敗的次數(shù)是否超過設(shè)定閾值，若是則選擇副傳輸通道進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸，否則繼續(xù)選擇主傳輸通道進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸;其中所述主傳輸通道為電能量數(shù)據(jù)傳輸單元中所述至少兩條傳輸通道中的其中一條，所述副傳輸通道為電能量數(shù)據(jù)傳輸單元中所述至少兩條傳輸通道中的其中一條。
[0024]本發(fā)明實施例提供的一種電能量計量系統(tǒng)，通過在每一個計量點配置至少兩個電能表，保證了當(dāng)其中一個電能表出現(xiàn)故障時，還可以利用另一個電能表對計量點的電能量進行計量;通過配置至少兩個采集器，且每個采集器與所述至少兩個電能表分別相連，保證了當(dāng)其中一個采集器出現(xiàn)故障時，還可以利用另一個采集器讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù);通過配置至少兩條傳輸通道，且所述至少兩條傳輸通道分別與所述采集器相連，保證了采集器中的電能量數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定可靠地傳送給數(shù)據(jù)處理主站單元，以供數(shù)據(jù)處理主站單元對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種電能量計量系統(tǒng)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實施例二提供的一種電能量計量方法流程圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種數(shù)據(jù)通信方法流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0029]在更加詳細(xì)地討論示例性實施例之前應(yīng)當(dāng)提到的是，一些示例性實施例被描述成作為流程圖描繪的處理或方法。雖然流程圖將各項步驟描述成順序的處理，但是其中的許多步驟可以被并行地、并發(fā)地或者同時實施。此外，各項步驟的順序可以被重新安排。當(dāng)其步驟完成時所述處理可以被終止，但是還可以具有未包括在附圖中的附加步驟。所述處理可以對應(yīng)于方法、函數(shù)、規(guī)程、子例程、子程序等等。
[0030]實施例一
[0031]圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種電能量計量系統(tǒng)示意圖，本實施例可適用于對計量點的電能量進行計量并發(fā)送給主站服務(wù)器進行電能量處理的情況，參見圖1，所述系統(tǒng)具體包括如下:
[0032]電能量計量單元110、電能量數(shù)據(jù)采集單元120、電能量數(shù)據(jù)傳輸單元130和數(shù)據(jù)處理主站單元140，其中:
[0033]電能量計量單元110包括至少兩個電能表，本實施例中以兩個電能表為例進行說明，分別記為主電能表111和副電能表112，主電能表111和副電能表112都用于對同一個計量點的電能量進行計量，當(dāng)主電能表111出現(xiàn)故障時，副電能表112還能正常工作，不會影響對計量點的電能量的計量。
[0034]電能量數(shù)據(jù)采集單元120包括至少兩個采集器，本實施例中以兩個采集器為例進行說明，分別記為主采集器121和副采集器122，主采集器121與主電能表111和副電能表112分別相連，副采集器122與主電能表111和副電能表112分別相連，用于讀取主電能表111和副電能表112中的電能量數(shù)據(jù)。當(dāng)主采集器121出現(xiàn)故障時，可以通過副采集器122完成對主電能表111和副電能表112中的電能量的讀取。
[0035]通過在同一計量點配置至少兩個電能量表和至少兩個采集器，就不會因為其中一個電能量表或者采集器出現(xiàn)故障時，影響數(shù)據(jù)處理主站單元140獲取電能量數(shù)據(jù)并對電能量數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理和管理。
[0036]電能量數(shù)據(jù)傳輸單元130包括至少兩條傳輸通道，本實施例中以兩條傳輸通道為例進行說明，分別記為主傳輸通道131和副傳輸通道132，主傳輸通道131與主采集器121和副采集器122分別相連，副傳輸通道132與主采集器121和副采集器122分別相連，用于為所述電能量數(shù)據(jù)提供通信鏈路。通過配置至少兩條傳輸通道為電能量數(shù)據(jù)的采集提供了冗余通道，確保了數(shù)據(jù)的正常采集。
[0037]數(shù)據(jù)處理主站單元140與主傳輸通道131和副傳輸通道132分別相連，用于接收所述電能量數(shù)據(jù)，并對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理。
[0038]典型地，數(shù)據(jù)處理主站單元140通常包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通信服務(wù)器、網(wǎng)站服務(wù)器等硬件設(shè)備。主要實現(xiàn)電能量數(shù)據(jù)采集、電能量計算、事件告警等功能;其中:
[0039]電能量數(shù)據(jù)采集主要通過與主采集器121、副采集器122進行通信，完成電能表數(shù)據(jù)的采集；
[0040]電能量計算主要是自動計算電能表電能量;根據(jù)電能表電能量關(guān)系，分地區(qū)、分電壓等級、電廠上網(wǎng)、購電等分類統(tǒng)計電能量。
[0041]事件告警主要為對電能量突變、采集器時間超長、主副電能表電量、主副采集器電能量突變等異常信息進行告警。
[0042]優(yōu)選的，主電能表111和副電能表112可以為具有雙RS-485通訊串口的電能表，所述雙RS-485通訊串口可以分別記為主串口和副串口。
[0043]對應(yīng)地，主采集器121分別與主電能表111的主串口和副電能表112的主串口相連，用于通過電能表111的主串口和副電能表112的主串口讀取主電能表111和副電能表112的電能量數(shù)據(jù);副采集器122分別與主電能表111的副串口和副電能表112的副串口相連，用于通過電能表111的副串口和副電能表112的副串口讀取主電能表111和副電能表112的電能量數(shù)據(jù)。
[0044]需要說明的是:同一計量點有主電能表111和副電能表112，主電能表111有兩個數(shù)據(jù)可以用，分別為主串口的數(shù)據(jù)和副串口的數(shù)據(jù)，同樣的道理，副電能表112有兩個數(shù)據(jù)可以用，分別為主串口的數(shù)據(jù)和副串口的數(shù)據(jù)。因此，主采集器121采集的電能量數(shù)據(jù)分別為主電能表111的主串口的數(shù)據(jù)Dl，副電能表112的主串口數(shù)據(jù)D2;副采集器122采集的電能量數(shù)據(jù)分別為主電能表111的副串口數(shù)據(jù)D3，副電能表112的副串口數(shù)據(jù)D4。因此，一共有四個電能量數(shù)據(jù)可以用，正常情況下，數(shù)據(jù)處理主站單元140使用主電能表111的主串口的數(shù)據(jù)Dl進行結(jié)算，當(dāng)主電能表111的主串口的數(shù)據(jù)Dl出現(xiàn)問題時，可以按照主電能表111的副串口數(shù)據(jù)D3、副電能表112的主串口數(shù)據(jù)D2、副電能表112的副串口數(shù)據(jù)D4的順序進行數(shù)據(jù)替換，通過這樣的方式使得電能量數(shù)據(jù)的完整性得到進一步保證，使得電能量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更可靠，對于電能量報表以及結(jié)算等業(yè)務(wù)提供了更可靠的數(shù)據(jù)支持。
[0045]優(yōu)選的，主傳輸通道131可以為多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP通道，副傳輸通道132可以為調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道。當(dāng)然主傳輸通道131也可以為調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道，副傳輸通道132可以為多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP通道，并不對其進行限定。
[0046]本實施例提供的一種電能量計量系統(tǒng)，通過在每一個計量點配置至少兩個電能表，保證了當(dāng)其中一個電能表出現(xiàn)故障時，還可以利用另一個電能表對計量點的電能量進行計量;通過配置至少兩個采集器，且每個采集器與所述至少兩個電能表分別相連，保證了當(dāng)其中一個采集器出現(xiàn)故障時，還可以利用另一個采集器讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù);通過配置至少兩條傳輸通道，且所述至少兩條傳輸通道分別與所述采集器相連，保證了采集器中的電能量數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定可靠地傳送給數(shù)據(jù)處理主站單元，以供數(shù)據(jù)處理主站單元對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理。
[0047]實施例二
[0048]圖2為本發(fā)明實施例二提供的一種電能量計量方法流程圖，本實施例的方法由上述實施例提供的電能量計量系統(tǒng)執(zhí)行，參見圖2所示，所述方法具體包括:
[0049]210、通過至少兩個電能表對同一個計量點的電能量進行實時計量。
[0050]其中，所述電能表可以是圖1中的主電能表111和副電能表112。
[0051]220、通過至少兩個采集器按照設(shè)定頻率讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù)。
[0052]所述采集器可以是圖1中的主采集器121和副采集器122。
[0053]230、將所述電能量數(shù)據(jù)通過至少兩條傳輸通道發(fā)送給數(shù)據(jù)處理主站單元140，以供數(shù)據(jù)處理主站單元140對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理。
[0054]所述至少兩條傳輸通道可以是圖1中的主傳輸通道131和副傳輸通道132。
[0055]示例性地，所述將所述電能量數(shù)據(jù)通過至少兩條傳輸通道發(fā)送給數(shù)據(jù)處理主站單元140，可以包括:
[0056]選擇主傳輸通道131進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸；
[0057]判斷傳輸是否成功，若是，則通過主傳輸通道131對當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)進行傳輸，當(dāng)當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸完成后，結(jié)束當(dāng)前周期的通信，等待下一周期的通信；
[0058]否則，判斷傳輸失敗的次數(shù)是否超過設(shè)定閾值，若是則選擇副傳輸通道132進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸，否則繼續(xù)選擇主傳輸通道131進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸。
[0059]具體的，可以參見圖3所示的主傳輸通道131和副傳輸通道132采用的通信方法流程圖:當(dāng)通信開始后，優(yōu)先選擇主傳輸通道131進行數(shù)據(jù)傳輸，并判斷主傳輸通道131是否通信成功，若是則設(shè)置主傳輸通道131通信正常標(biāo)志并開始進行數(shù)據(jù)傳輸，直到當(dāng)前周期的數(shù)據(jù)傳輸完成后結(jié)束通信，等待下一周期的通信指令;否則判斷通信失敗次數(shù)是否超過閾值，若是則設(shè)置主傳輸通道131通信異常標(biāo)志并選擇副傳輸通道132進行數(shù)據(jù)傳輸，選擇副傳輸通道132進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程與選擇主傳輸通道131進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程相似，具體可以參見圖3所示。
[0060]本實施例提供的一種電能量計量方法，通過至少兩個電能表對每一個計量點進行電能量計量，保證了當(dāng)其中一個電能表出現(xiàn)故障時，還可以利用另一個電能表對計量點的電能量進行計量;通過至少兩個采集器按照設(shè)定頻率讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù)，保證了當(dāng)其中一個采集器出現(xiàn)故障時，還可以利用另一個采集器讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù);通過至少兩條傳輸通道將所述電能量數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理主站單元，以供數(shù)據(jù)處理主站單元對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理，保證了采集器中的電能量數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定可靠地傳送給數(shù)據(jù)處理主站單元。
[0061]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項】
1.一種電能量計量系統(tǒng)，其特征在于，包括:電能量計量單元、電能量數(shù)據(jù)采集單元、電能量數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)處理主站單元，其中: 所述電能量計量單元包括至少兩個電能表，用于對相同計量點的電能量進行計量； 所述電能量數(shù)據(jù)采集單元包括至少兩個采集器，每個采集器與所述至少兩個電能表分別相連，用于讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù)； 所述電能量數(shù)據(jù)傳輸單元包括至少兩條傳輸通道，所述至少兩條傳輸通道分別與所述采集器相連，用于為所述電能量數(shù)據(jù)提供通信鏈路； 所述數(shù)據(jù)處理主站單元與所述至少兩條傳輸通道相連，用于接收所述電能量數(shù)據(jù)，并對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電能表為具有雙RS-485通訊串口的電能表。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述至少兩個采集器中的其中一個采集器與所述電能表的第一個RS-485通訊串口相連，用于通過所述電能表的第一個RS-485通訊串口讀取所述電能表的電能量數(shù)據(jù)，所述至少兩個采集器中剩余的采集器與所述電能表的第二個RS-485通訊串口相連，用于通過所述電能表的第二個RS-485通訊串口讀取所述電能表的電能量數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩條傳輸通道包括: 多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP通道和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道。5.—種電能量計量方法，采用權(quán)利要求1-4任一所述的電能量計量系統(tǒng)執(zhí)行，其特征在于，包括: 通過至少兩個電能表對同一個計量點的電能量進行實時計量； 通過至少兩個采集器按照設(shè)定頻率讀取所述電能表中的電能量數(shù)據(jù)； 將所述電能量數(shù)據(jù)通過至少兩條傳輸通道發(fā)送給數(shù)據(jù)處理主站單元，以供數(shù)據(jù)處理主站單元對所述電能量數(shù)據(jù)進行處理。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述將所述電能量數(shù)據(jù)通過至少兩條傳輸通道發(fā)送給數(shù)據(jù)處理主站單元，包括: 選擇主傳輸通道進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸； 判斷傳輸是否成功，若是，則通過主傳輸通道對當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)進行傳輸，當(dāng)當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸完成后，結(jié)束當(dāng)前周期的通信，等待下一周期的通信； 否則，判斷傳輸失敗的次數(shù)是否超過設(shè)定閾值，若是則選擇副傳輸通道進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸，否則繼續(xù)選擇主傳輸通道進行當(dāng)前周期的電能量數(shù)據(jù)傳輸;其中所述主傳輸通道為電能量數(shù)據(jù)傳輸單元中所述至少兩條傳輸通道中的其中一條，所述副傳輸通道為電能量數(shù)據(jù)傳輸單元中所述至少兩條傳輸通道中的其中一條。
【文檔編號】G01R22/00GK106018947SQ201610479750
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】陳岳, 林克靈, 張勝, 蔡延雷, 王旭峰, 閻帥, 楊鳳欣
【申請人】中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心, 北京煜邦電力技術(shù)股份有限公司