[实用新型]一种电能计量结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能计量结构。

背景技术

当前，智能电网建设已成为国家的基本发展战略，智能电网是具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的“统一坚强智能电网”。智能电网和传统电网相比，有很多不同的特征和优点，鼓励电力用户参与电力生产和进行选择性消费，最大限度兼容各类分布式发电和储能等。例如，在太阳能并网发电系统中，通过把太阳能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器，把电能送上电网。在有日照时，太阳能转化的电能经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上，或将太阳能转化为的电能经过并网逆变器直接为交流负载供电。

但是现有技术中的电能表只能计算用户的实际消费的电能，随着智能电网的普及，要求电能表必须做到能够精确计量用电户的实际消费电能，而且如果出现反向用电，不仅要给出负功指示，还要进行计量。

电网接入用电户的负载之间接有电能表，实现对用电户消费电能的计量。作为电能计算机构的电能计量芯片是电能表的核心部分，将接入电能表的采样电流和采样电压进行模数转换，输出能够代表实际消费电能的快速脉冲，用于对电能表的校验和供给电能表的微控制单元(MCU)等对用电户的实际消费电能进行计量。如图1电能计量值与输出快速脉冲的关系图所示。同时，电能计量芯片输出与快速脉冲成比例的慢速脉冲，用于直接驱动电能表的步进电机，以推动计度器对用电户的实际消费电能进行计量。如图2快速脉冲与慢速脉冲的比例关系图所示，该图中快速脉冲与慢速脉冲的比例为2N，N＝4。因为步进马达需要两个脉冲完成一次推动计度器，所以慢速脉冲需要给出慢速脉冲1和慢速脉冲2。需要注意的是，如果只出有慢速脉冲1未出慢速脉冲2并没完成一次推动计度器，即电能未进行计量，即产生窃电行为。

电能表的防窃电技术在电能表行业中的地位越来越重要，所以在电能计量芯片领域，相应地要求芯片具有防窃电检测和计量功能，对即时功率进行正负两个方向的电能计量并能给出即时功率反向信号，防止接入电能表的部分反接造成电能计量的错误，即窃电行为。所以具有防窃电检测和计量功能成为符合智能电网要求的电能计量芯片的基本功能。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，提供一种电能计量中正负电能计量的结构，能够在电能计量芯片内实现正负电能的精确计量，同时兼备防窃电的功能，以实现智能电网的需求。

本实用新型提供一种电能计量结构，包括：即时功率输入端，用于输入即时功率；

判断模块，所述判断模块与所述即时功率输入端相连接，用于接收所述即时功率，并对所输入的即时功率的正负进行判断，若判断所输入的即时功率为负功时，输出反向信号；

累计模块，所述累计模块分别与所述即时功率输入端和所述判断模块相连接，用于接收所述即时功率和所述反向信号，并根据所述反向信号对所接收的即时功率按照其正负方向进行累计计量，并将累计计量值作为电能计量值输出；

快速脉冲生成模块，所述快速脉冲生成模块分别与所述判断模块以及所述累计模块相连接，用于接收所述反向信号和所述电能计量值，并根据所述反向信号和电能计量值输出快速脉冲和负功指示；

慢速脉冲生成模块，慢速脉冲生成模块与所述快速脉冲生成模块相连接，用于接收所述快速脉冲和所述负功指示，并根据所述快速脉冲和所述负功指示生成两条成比例的慢速脉冲。

其中，所述负功指示用于提醒存在反向用电。

所述快速脉冲用于对电能表的校验和供给电能表的微控制单元(MCU)等对用电户的实际消费电能进行计量。

所述慢速脉冲用于直接驱动电能表的步进电机，以推动计度器对用电户的实际消费电能进行计量。因为步进马达需要两个脉冲完成一次推动计度器，所以需要两条慢速脉冲。

根据本实用新型所提供的电能计量结构，实现了电能计量中对正负电能的精确计量，以符合智能电网的需求，同时兼备防窃电的功能，大大降低智能电网中简单电能表的制造成本，算法简单，易于实现。

附图说明

图1是电能计量值与输出快速脉冲的关系图；

图2是快速脉冲与慢速脉冲的比例关系图；

图3是电能计量值、快速脉冲、反向信号和负功指示的关系图；

图4是实施例中所涉及的电能计量结构的示意图；

图5是快速脉冲与慢速脉冲的关系图之一；

图6是快速脉冲与慢速脉冲的关系图之一；

图7是快速脉冲与慢速脉冲的关系图之一；

图8是快速脉冲与慢速脉冲的关系图之一；

图9是快速脉冲与慢速脉冲的关系图之一；