[发明专利]一种具有供电可靠率和电压合格率监测功能的智能电表及监测方法

权利要求书

1.一种具有供电可靠率和电压合格率监测功能的智能电表，其特征在于，包括电压传感器和电流传感器，其通过信号调整电路与采样电路相连；采样电路与DSP相连；MCU同时与DSP、数据存储器、电源模块、本地I/O模块、远程通信模块和硬件时钟相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有供电可靠率和电压合格率监测功能的智能电表，其特征在于，所述电源模块包括整流充电电路和可充电电池。

3.根据权利要求1所述的一种具有供电可靠率和电压合格率监测功能的智能电表，其特征在于，所述本地I/O模块为输入、输出的外部设备，包括按键、显示屏；远程通信模块连接主站系统。

4.根据权利要求1所述的一种具有供电可靠率和电压合格率监测功能的智能电表，其特征在于，所述硬件时钟是带有温度补偿和电池的计时模块。

5.一种使用权利要求1所述的具有供电可靠率和电压合格率监测功能的智能电表实现对供电可靠率和电压合格率监测的方法，包括以下步骤：

A、数据预处理：电压互感器和电流互感器监测电力用户供电线路的实时电压、电流信号，并通过信号调整电路和采样电路转换为实时电压、电流数字信号，输出到DSP进行运算处理；

B、DSP数据处理：DSP将实时电压、电流数字信号进行处理，形成电压数据、电流数据、功率数据、电量数据，其中电压数据包括电压有效值、单位时间电压平均值；

C、MCU数据分析：MCU读取DSP生成的电压数值，根据其电压值所在区间按电压越上限、合格、越下限、失压四种类型进行比较和分类计时累加，进行供电可靠率分析和电压合格率分析，并将数据和分析结果输出到数据存储器；

D、统计数据提交：MCU定时将数据和分析结果输出到本地I/O模块，通过显示屏显示，并定时通过远程通信模块上传到主站系统；

E、“两率”数据统计：主站通过用电信息采集系统数据通信网接收和储存各监测点的供电可靠率和电压合格率的统计数据，并自动根据预设的程序按统计口径抽取监测点进行统计，得到平均供电可靠率和平均电压合格率。

6.根据权利要求6所述的一种对供电可靠率和电压合格率监测的方法，其特征在于，

所述MCU对供电可靠率分析的具体方法是：MCU读取DSP所提供的当前电压平均值与预设的失压电压参数进行比较，当智能电表输入的电压平均值<失压电压时，或智能电表由正常带电状态变为完全失电状态时，智能电表依靠后备电源继续运行一段时间，MCU将当前的失压日期和时间写入数据存储器,记为DT_DN1；当输入的电压平均值>失压电压,或智能电表由完全失电状态变为正常带电状态时，MCU将当前复电日期和时间写入数据存储器，记为DT_UP1，并将停电次数计数器加1。当发生第2、3。。。n次停复电时，按上述方法类推进行记录。单户停电累计时间＝（DT_UP1-DT_DN1）+（DT_UP2-DT_DN2）+…（DT_UPn-DT_DNn）；分别以日、月、年为统计周期，当智能电表的硬件时钟完成一个统计周期走时后，MCU自动启动计算程序，计算出相应前一周期的单户供电可靠率。在一个统计周期内，单户供电可靠率计算公式是：

所述MCU对电压合格率分析的具体方法是：MCU读取DSP所提供的当前电压平均值与预设的越上限电压、越下限电压、失压电压整定值进行比较与时间累计，分别计算出电压越上限时长T1、越下限时长T2、失压时长T3，再根据下述公式计算一个统计周期时长T内单户电压合格时长Tn＝T－(T1+T2+T3)。当智能电表的硬件时钟完成一个统计周期走时后，MCU自动启动计算程序，计算出相应前一周期的单户电压合格率。在一个统计周期内，单户电压合格率公式是：

7.根据权利要求6所述的一种对供电可靠率和电压合格率监测的方法，其特征在于，在步骤E中，所述主站系统得到平均供电可靠率和平均电压合格率的具体方法是：采用加权平均统计方法计算区域平均供电可靠率和区域平均电压合格率，在一个统计周期内，同一电压等级、同一供电区域用户的平均供电可靠率等于多个监测点的停电时间之和除以监测点统计期间时间之和，即

在一个统计周期内，同一电压等级、同一供电区域电力用户的平均电压合格率等于多个监测点的电压合格时间之和除以监测点运行统计时间之和，即