一种厂站电能表自动校时系统的制作方法

本发明涉及电能表校正，具体为一种厂站电能表自动校时系统。

背景技术：

1、电能表作为电力系统中的关键计量设备，其准确性直接影响到电费结算的公正性、能源分配的合理性以及系统运行的稳定性，然而，由于制造过程中的误差、长期使用导致的磨损、环境因素如温度、湿度变化等的影响，电能表的测量精度可能会逐渐降低，出现误差。

2、根据公开号为cn118534405a公开了一种电能表的校正方法，涉及电能表校正技术领域，包括获取所有电能表的历史安装维护记录，计算获得偏差相关系数；获取每个维护周期的日偏差量，计算获得电能表实时校正周期；获取没有维护记录电能表的新表使用时间和新表总测量电量，结合偏差相关系数，计算获得新表实时误差率；抽取电网系统中已自动校正的电能表进行标准表误差分析，计算后获得自动校正评估指数，依据自动校正评估指数对当前随机检验周期电能表的自动校验准确度做出判断，并选择不同的校正预警处理策略。

3、部分现有的校时系统在使用的时候，由于在校时的时候硬件和软件的影响会，如果不进行相应的误差消除，在后续的校时操作的时候，会对整体的校时精准度造成影响。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种厂站电能表自动校时系统，解决了减小硬件和软件的误差影响，提高整体校时误差的精准度的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种厂站电能表自动校时系统，包括：

3、校正信息获取单元，用于对电能表校时中的时间信息和电表协议进行获取，并将获取的时间信息和电表协议传输到协议识别判断单元；

4、协议识别判断单元，用于对校正信息获取单元传输的电表协议进行识别和判断，通过对电表协议的兼容性进行判断生成判断协议判断结果，且协议判断结果包括兼容性结果和非兼容性结果，同时将兼容性结果传输到校正误差分析单元，将非兼容性结果传输到协议综合选取单元；

5、协议综合选取单元，用于对非兼容性结果对应的电表协议进行分析，并计算电表协议对应的综合值，同时根据综合值和设备需求选取标准电表协议，接着将标准电表协议传输到校正误差分析单元；

6、校正误差分析单元，用于根据标准电表协议对校正记录进行分析，并结合硬件误差和软件误差进行影响计算，针对硬件误差通过分析温度的影响来确定对应的影响因子，针对软件误差通过卡尔曼滤波算法计算时钟漂移补偿，并结合硬件误差和软件误差进行校时分析生成校时信息，同时将校时信息传输到校时信息输出单元。

7、校时信息输出单元，用于将生成的校时信息显示给对应的操作人员。

8、作为本发明的进一步方案：所述协议识别判断单元对电表协议进行判断生成协议判断结果的具体方式为：

9、获取两组电表协议，并对电表协议中的消息头和消息尾进行标识和判断，若两个协议都使用相同的消息头来标识消息的开始，并以消息尾来标识消息的结束，则表示二者存在兼容性，同时生成兼容性结果，反之如果存在消息头或消息尾之中任一项不同，则表明不具有兼容性，并生成非兼容性结果。

10、作为本发明的进一步方案：所述协议综合选取单元对兼容性结果对应的电表协议进行分析，并选取标准电表协议的方式为：

11、对所有的电表协议进行获取，同时进行标号记作i，且i=1、2、…、j，其中j表示电表协议的数量，接着获取电表协议i对应的传输速率vi和传输延时si，并将获取的传输速率vi和传输延时si代入公式计算得到电表协议i对应的综合值wi，同时按照计算得到的综合值wi从大到小对电表协议i进行排序，接着获取设备需求，并结合设备需求选取综合值wi最大对应的电表协议，并生成标准协议信息。

12、作为本发明的进一步方案：所述校正误差分析单元对硬件误差通过分析温度的影响来确定对应的影响因子的具体方式为：

13、获取多次校正记录同时进行标号记作n，且n=1、2、…、m，其中m表示校正记录的数量，并获取校正记录n对应的晶体振荡器的实时温度记作gn，同时获取晶体振荡器正常工作下对应的温度记作gz，接着根据正常温度gz对校正记录中的实时温度gn进行识别分类；

14、将实时温度gn高于正常温度gz的情况对应的校正记录分类为高温校正记录，反之分类为低温校正记录，同时分别对高温校正记录和低温校正记录对应的影响变化因子进行计算。

15、作为本发明的进一步方案：所述校正误差分析单元对高温校正记录和低温校正记录进行分别分析的具体方式为：

16、对高温校正记录影响变化因子的计算为：将高温校正记录按照对应的实时温度从低到高排序，同时获取不同实时温度对应的校正误差，接着建立温度与校正误差的关系图，并根据关系图获取高温情况下对应的高温影响变化因子；

17、对低温校正记录影响变化因子的计算为：将所有的低温校正记录按照对应的实时温度从低到高排序，并同理高温校正记录的分析方式得到对应的低温影响变化因子。

18、作为本发明的进一步方案：所述校正误差分析单元对软件误差通过卡尔曼滤波算法计算时钟漂移补偿的具体方式：

19、在时钟补偿的情境中，将时钟的偏移量和时钟的漂移率作为状态向量的元素，设状态向量，其中表示时钟的偏移量（与标准时间的差值），表示时钟的漂移率，根据时钟的物理特性建立状态转移方程；

20、在离散时间下，时钟的偏移量在下一个时刻k+1是当前时刻k的偏移量加上漂移率乘以时间间隔，则状态转移方程可以表示为，其中，是过程噪声，用于描述模型的不确定性；

21、设测量值为，测量值通常是通过与标准时钟源进行比较得到的时钟偏差的观测值，测量方程是将测量值与状态向量联系起来，表示为，其中，是测量噪声，反映了测量过程中的不确定性；

22、接着对初始状态进行估计，在估计的时候需要对时钟的偏移量和漂移率进行初始估计，且在系统开始运行时的初始测量进行确定；

23、同时对初始协方差矩阵进行估计，估计初始状态的协方差矩阵，当初始估计不确定时，设置最大的协方差值，当初始估计确定时，则设置最小的协方差值，并利用卡尔曼滤波算法进行迭代计算。

24、作为本发明的进一步方案：所述校正误差分析单元利用卡尔曼滤波算法进行迭代计算的具体方式为：

25、针对预测阶段：根据状态转移方程计算状态的预测值，同时计算预测协方差矩阵，其中q是过程噪声协方差矩阵，具体反映了过程噪声的强度；

26、针对更新阶段：计算卡尔曼增益，其中r是测量噪声协方差矩阵，接着根据测量值更新状态估计，最后更新协方差矩阵，其中i表示单位矩阵，同时公式中的是对卡尔曼增益和测量矩阵的乘积进行修正；

27、针对时钟补偿阶段：根据每一次迭代得到的时钟偏移量的最优估计对时钟进行补偿，且补偿方式为通过调整时钟的时间，对应的补偿量为；

28、将硬件误差影响因子与软件误差影响进行求和计算得到综合误差影响值，同时以综合误差影响值为标准进行校时处理，并生成校时信息。

29、本发明提供了一种厂站电能表自动校时系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

30、本发明通过对设备的电表协议兼容性进行分析，判断兼容性结果，针对非兼容性结果的情况，则对不同的电表协议进行分析，并基于对应的传输速率和延时来选取标准电表协议，其次分别从硬件误差和软件误差两方面进行分析，根据分析的结果来进行相应的误差计算，并以得到的误差计算结果为标准进行校时，通过对硬件误差和软件误差两方面的影响分析，提高整体校时的精准度。