[实用新型]一种全失压测量装置及智能电表

说明书

技术领域

本实用新型属于电能计量领域，尤其涉及一种全失压测量装置及智能电表。 

背景技术

在电网实际运行过程中，由于人员操作失误、窃电、设备故障等原因会造成全失压状况。当发生全失压时，用电设备有可能仍然在用电，而电能表由于欠压或者没有电压不能准确计量。电网公司要求智能电表能够在全失压状况下对电量进行追补，追补的方法有计算方式和推算方式两种，计算方式优于推算方式。限于电池功耗、现有技术限制等因素，国家电网智能电表标准规定的计算方法为：记录最近10次全失压发生时刻、结束时刻及对应电流值，但是这种方法没有记录全失压发生后电池供电期间的电流值，据此追补电量存在很大的偏差。 

为了弥补这种偏差，业界已有企业标准要求停电后每60S提供一次全失压测量。单相智能电表采用的电池要求大于1.2Ah，在电能表寿命周期无需更换，断电后可维持电表正常运行时间累计不少于五年，一般要求电表在电池供电情况下整表功耗小于10uW。全失压测量的新需求对整表电池供电下的功耗提出了更高的要求。 

目前的单相智能电表如图1所示，包括： 

计量芯片，完成电能计量、电压电流有效值计算、功率计算等，在目前智能电表中一般采用专用计量芯片完成； 

实时时钟芯片：为智能电表提供实时时间信息； 

CPU芯片：智能电表的主控，负责对用电信息进行管理、存储和上传； 

存储芯片：对用电信息进行存储，一般采用EEPROM； 

供电系统：包含市电供电单元和电池供电单元，在有市电时由市电给电表供电；在没有市电时由电池对智能电表进行供电，用于保证时间信息不丢失、停电显示等。 

计量单元对于电流有效值计算的过程如下： 

1.ADC采样得到电流瞬时值，表达式为：I₁(t)＝I*cos(ωt)+I_os，其中Ios为ADC直流偏置，I*cos(ωt)为输入的瞬时电流值。 

2.高通滤波滤除直流偏置Ios，该滤波器稳定时间一般需要数百毫秒，经滤波后得到：I₂(t)＝I*cos(ωt) 

3.自乘后得到：

4.低通滤波器滤除I₃(t)中的交流成分，该滤波器的稳定时间需要数百毫秒，经滤波后得到：I4(t)=I*I2]]>

5.经过求平均以及开根号后得到电流有效值为：为了得到小于0.1%的误差，一般需要多个周期的平均，计算时间需要数百毫秒。 

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种全失压测量装置，旨在解决现有全失压测量装置在电池供电条件下功耗较高的问题。 

本实用新型实施例是这样实现的，一种全失压测量装置，包括： 

计量单元； 

与所述计量单元连接的全失压测量单元； 

与所述全失压测量单元连接的自动全失压控制单元； 

与所述自动全失压控制单元连接的CPU单元； 

分别与所述自动全失压控制单元和所述CPU单元连接的实时时钟单元； 

分别与所述自动全失压控制单元和所述CPU单元连接的实时时钟单元； 

以及 

为所述装置供电的供电系统。 

进一步地，所述全失压测量单元包括： 

电流采样模块； 

与所述电流采样模块连接的直流偏置校正电路； 

与所述直流偏置校正电路连接的电流计算模块。 

进一步地，所述供电系统包括市电供电单元和电池供电单元。 

本实用新型实施例还提供了一种智能电表，所述智能电表包括上述全失压测量装置。 

本实用新型实施例通过在现有技术上增加全失压测量单元和自动全失压控制单元，可以极大的降低全失压测量的功耗，提高整表寿命，降低能源浪费，并可提供更多次数的全失压测量，进而提高电量追补的准确度，维护合法用电的公平和公正。 

附图说明

图1是现有技术提供的现有单相智能电表结构图；