一种防窃电智能电表及窃电检测和计量方法与流程

本发明涉及测量装置，尤其涉及一种防窃电智能电表及窃电检测和计量方法。

背景技术：

1、不同于老式电表的机械结构，智能电表采用脉冲方式进行电能计量，不仅有效防范了机械元件老化造成的电能计量损失，还可以准确记录客户用电情况，回传至售电系统实现远程抄表，大大节约了人力同时避免人工抄表引入错误。同时智能表支持多种计费模式，如峰谷分时计费、阶梯电价、先缴费后用电等，为电网智能调控运行提供支撑。对于新式智能电子式智能表，由于计量原理不同，一些传统的针对机械电表的窃电方法如反接入户进出线使电表反转、使用强磁干扰等方法已自动失效，然而，仍存在其他方法可实施窃电，如欠压法、欠流法、移相法等，其中大部分情况下智能表仍在继续运作，可以通过分析实时电路数据来进行窃电检测，准确率较高。然而目前存在的一种特殊的断零窃电法，发生窃电后由于电表处于失压状态不能正常工作，导致电表无法测量回路数据和对电能进行有效计量，造成供电单位的电能损失。

2、针对断零线窃电，是使用电表外置电池计量。使用外置电池计量方案是在电表发生失压后，继续对电流回路的电流进行检测，由于外置电池容量有限，连续测量回路电流非常耗电，导致频繁更换电池，因此只能按照固定间隔对电流进行采样，利用电流采样值判断是否发生断零窃电，无法在发生窃电的第一时间进行检测，这样就在时间精度和电池功耗之间产生了矛盾：若提高时间精度需要减小采样间隔，这样必然增加电池功耗，降低电池寿命，反之若需要降低电池功耗，则需加大采样间隔，带来计量精度的下降。这种缺陷导致使用外置电池计量方案很难发挥实用价值。降低了窃电电能计量的精确度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防窃电智能电表及窃电检测和计量方法，旨在解决现有的窃电电能计量的精确度低的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种防窃电智能电表，包括控制芯片、计量芯片、主回路电流采样单元、次回路电流采样单元、电压采样单元和主回路电流感应元件，所述主回路电流采样单元、所述次回路电流采样单元和所述电压采样单元分别与所述计量芯片连接，所述控制芯片与所述计量芯片连接，所述主回路电流感应元件与所述控制芯片连接；

3、所述主回路电流采样单元，用于对主回路电流进行采样，得到主回路电参数；

4、所述次回路电流采样单元，用于对次回路电流进行采样，得到次回路电参数；

5、所述电压采样单元，用于对交流电压进行分压采样，得到电压电参数；

6、所述计量芯片，基于所述主回路电参数、所述次回路电参数和所述电压电参数对电能量进行计量，得到计量结果；并基于当前功率进行电能量累加，对所述计量结果进行更新；

7、所述控制芯片，基于所述计量结果判断是否发生断零窃电，若发生断零窃电，则控制所述主回路电流感应元件工作；并将电流值和额定电压进行乘积，得到当前功率，并将所述当前功率保存到所述计量芯片中。

8、所述主回路电流感应元件，用于测量主回路的电流值。

9、其中，所述控制芯片采用单片机；

10、所述计量芯片采用adc-dsp芯片；

11、所述主回路电流采样单元和所述次回路电流采样单元均采用锰铜分流器和电流互感器中的任意一种；

12、所述电压采样单元采用电阻分压网络；

13、所述主回路电流感应元件采用霍尔电流传感器。

14、第二方面，本发明提供了一种防窃电智能电表的窃电检测和计量方法，包括以下步骤：

15、主回路电流采样单元对主回路电流进行采样，得到主回路电参数；

16、次回路电流采样单元对次回路电流进行采样，得到次回路电参数；

17、电压采样单元对交流电压进行分压采样，得到电压电参数；

18、计量芯片基于所述主回路电参数、所述次回路电参数和所述电压电参数对电能量进行计量，得到计量结果；

19、控制芯片基于所述计量结果判断是否发生断零窃电，若发生断零窃电，则控制所述主回路电流感应元件工作；

20、所述主回路电流感应元件测量主回路的电流值；

21、所述控制芯片将所述电流值和额定电压进行乘积，得到当前功率。

22、其中，在步骤所述控制芯片将所述电流值和额定电压进行乘积，得到当前功率之后，所述方法还包括：

23、所述控制芯片将所述当前功率保存到所述计量芯片中；

24、所述计量芯片基于当前功率进行电能量累加，对所述计量结果进行更新。

25、其中，在步骤所述计量芯片基于当前功率进行电能量累加，对所述计量结果进行更新之后，所述方法还包括：

26、在断零窃电持续期间，所述主回路电流感应元件每间隔预设时间段测量主回路的瞬时电流，更新所述计量芯片中的所述主回路电参数。

27、其中，在步骤在断零窃电持续期间，所述主回路电流感应元件每间隔预设时间段测量主回路的瞬时电流值，更新所述计量芯片中的所述主回路电参数之后，所述方法还包括：

28、在断零窃电结束后，所述主回路电流感应元件停止测量主回路的电流值。

29、其中，所述计量芯片基于当前功率进行电能量累加，对所述计量结果进行更新，包括：

30、所述计量芯片基于当前功率利用低功耗常数功率计量功能进行电能量累加，对所述计量结果进行更新。

31、本发明的一种防窃电智能电表，通过所述主回路电流采样单元对主回路电流进行采样，得到主回路电参数；所述次回路电流采样单元对次回路电流进行采样，得到次回路电参数；所述电压采样单元对交流电压进行分压采样，得到电压电参数；所述计量芯片基于所述主回路电参数、所述次回路电参数和所述电压电参数对电能量进行计量，得到计量结果；所述控制芯片基于所述计量结果判断是否发生断零窃电，若发生断零窃电，则控制所述主回路电流感应元件工作；所述主回路电流感应元件测量主回路的电流值；所述控制芯片将所述电流值和额定电压进行乘积，得到当前功率。本发明通过在智能电表电流回路中添加主回路电流感应元件，实现低功耗条件下掉零线窃电电能的精确计量，解决了现有的窃电电能计量的精确度低的问题。

技术特征：

1.一种防窃电智能电表，其特征在于，包括控制芯片、计量芯片、主回路电流采样单元、次回路电流采样单元、电压采样单元和主回路电流感应元件，所述主回路电流采样单元、所述次回路电流采样单元和所述电压采样单元分别与所述计量芯片连接，所述控制芯片与所述计量芯片连接，所述主回路电流感应元件与所述控制芯片连接；

2.如权利要求1所述的防窃电智能电表，其特征在于，

3.一种防窃电智能电表的窃电检测和计量方法，应用于权利要求2所述的防窃电智能电表，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的防窃电智能电表的窃电检测和计量方法，其特征在于，在步骤所述控制芯片将所述电流值和额定电压进行乘积，得到当前功率之后，所述方法还包括：

5.如权利要求4所述的防窃电智能电表的窃电检测和计量方法，其特征在于，在步骤所述计量芯片基于当前功率进行电能量累加，对所述计量结果进行更新之后，所述方法还包括：

6.如权利要求5所述的防窃电智能电表的窃电检测和计量方法，其特征在于，在步骤在断零窃电持续期间，所述主回路电流感应元件每间隔预设时间段测量主回路的瞬时电流值，更新所述计量芯片中的所述主回路电参数之后，所述方法还包括：

7.如权利要求6所述的防窃电智能电表的窃电检测和计量方法，其特征在于，所述计量芯片基于当前功率进行电能量累加，对所述计量结果进行更新，包括：

技术总结
本发明涉及测量装置技术领域，具体涉及一种防窃电智能电表及窃电检测和计量方法，包括控制芯片、计量芯片、主回路电流采样单元、次回路电流采样单元、电压采样单元和主回路电流感应元件，主回路电流采样单元对主回路电流进行采样，得到主回路电参数；次回路电流采样单元对次回路电流进行采样，得到次回路电参数；电压采样单元对交流电压进行分压采样，得到电压电参数；计量芯片基于上述参数对电能量进行计量，得到计量结果；控制芯片基于计量结果判断是否发生断零窃电，若发生断零窃电，则控制主回路电流感应元件工作；主回路电流感应元件测量主回路的电流值；控制芯片将电流值和额定电压进行乘积，得到当前功率。

技术研发人员：郭靖,王永红,李建强,李文丹,余转丽
受保护的技术使用者：浙江万胜智能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14