[实用新型]一种实时双向电能独立计量系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电能计量技术领域，具体讲涉及一种实时双向电能独立计量系统。

背景技术

可再生能源分布式发电技术是近年来智能电网技术领域中最具有应用前景的技术创新成果之一，被认为是解决目前能源危机，环境困局的有效途径。采用可再生能源分布式发电与传统的电网供电相结合的供电模式得到了普遍的认可和推广。需要指出的是，在可再生能源分布式发电与电网供电相结合的供电模式中，电能在电网与用户之间的流动并不是单向的。用户既可能通过电网向其补充供电，又可能给电网反馈电能，反馈的电能还可以得到国家的新能源发电补贴。这就需要一种能够实现双向电能实时独立计量的计量系统及方法。

传统的电能计量系统仅仅能够实现电能从电网流向用户的单方向计量，而目前已公开的智能电能计量技术方案中，计量芯片通常只采用脉冲输出，电能累积只有一个计数器，累积的电能可以是正向、反向或者正反向的代数和，无法独立地计量正向、反向电能。如国内已公开的发明专利 CN 102200544A提出了一种可实现双向计量的智能电表的总电量累加方法，能够实现正反向总电量的累加和各种费率下正反向总电量的累加，但无法实现正反向电能的独立计量，在售用电资费结算时，也就无法对用户反馈上网的电量进行结算和补贴。不能满足可再生能源分布式发电技术的发展与实用推广的需要。再如国内已公开的发明专利CN 103364631A 提出了一种高压用户光伏发电电能计量系统及其方法，其提到了所使用的电能计量表为双向电能计量表，但是并没有给出双向电能计量表的发明方案以及具体实施方式，这些都显然不能满足可再生能源分布式发电技术的进一步发展与实用推广的需要。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种位于配置有分布式新能源发电设施的用户与电网之间，能够实时独立计量用户与电网之间的正向、反向电能及正反向总电能的累积，同时可以通过对反向功率的监测，发现异常，及时提醒相关人员进行疑似骗取国家新能源发电补贴事件的监察的实时双向电能独立计量的系统。

本实用新型的目的是采用如下技术方案实现的：

一种实时双向电能独立计量系统，其特征在于，包括电压测量模块、电流测量模块、电能计量芯片、双向电能计数器电路、电能计量处理器和通信模块；

所述电压测量模块通过电压互感器将电网电压转化为低电压信号，再经过抗混叠低通滤波器，提供给电能计量芯片的电压通道，用以进行功率计量；

所述电流测量模块通过电流互感器及串联采样电阻将电网与用户之间的电流转化为低电压信号，再经过抗混叠低通滤波器，提供给电能计量芯片的电流通道，用以进行功率计量；

所述电能计量芯片是双向电能功率计量芯片，在输出电能脉冲的同时，输出电能功率方向标志位；

所述双向电能计数器电路由两个独立的正向及反向电能计数器组成，两个独立的正向及反向计数器均通过逻辑电路由计量芯片输出的功率方向标志位使能；

所述电能计量处理器，读取电能计数器的进位脉冲输出，完成正、反向电能的换算及累积，在需要精确实时计量正、反向电量时，直接读取双向电能计数器的当前计数数值，同时对计数器清零，经电能换算后，分别与前一次电能累积值相加，得到精确的正反向电能，同时计算得到正反向电能的代数和以及绝对值和；

所述通信模块用于将电能计量处理器采集处理的电能电量信息传送至主站以及接收主站下达的指令和反向功率参考值。

进一步的，所述低通滤波器的截止频率小于或等于电能计量芯片电流通道AD采样频率的一半。

进一步的，所述电能计量芯片中，输出0-1高低电平功率方向标志位，其中之一代表电网向用户供电的正向电能，另外一个则用于代表用户向电网反馈的反向电能，同时实时计量并输出所测正向或反向功率的瞬时值。

进一步的，当电能计量芯片输出的功率方向标志位表示正向功率时，正向电能计数器工作，计数电能计量芯片输出的电能脉冲；当电能计量芯片输出的功率方向标志位表示反向功率时，反向电能计数器工作，计数电能计量芯片输出的电能脉冲。

进一步的，每隔一段时间，电能计量处理器将读取一次电能计量芯片输出的功率方向标志位，当电能计量芯片正输出反向的功率脉冲时，电能计量处理器将读取电能计量芯片所计量的反向功率瞬时值，并将该值与接收到的主站下达的反向功率参考值比较，若其大于参考值，则通过通信模块向主站发出报警提示。

进一步的，所述电能计量处理器读取电能计数器的进位脉冲的时间间隔为5-60秒。