[其他]智能化多功能電能計量儀

無效

• 申請號: 86100655
• 申請日: 1986-01-25
• 公開（公告）號: CN86100655A
• 公開（公告）日: 1987-02-11
• 發明（設計）人: 駱濟壽;蔡澤祥;劉巖泉
• 申請（專利權）人: 東北電力學院
• 主分類號: G01R21/06
• 分類號: G01R21/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種由微處理機實現的多功能電能計量裝置，特別是適用于電力系統中的電能分時計價收費。

現代電力系統迫切要求實現電能的科學管理，以改善電力系統的供電狀況，挖掘設備的能力，對電力系統的發展做出科學的規劃，因此合理地分配電力，取得最好的綜合經濟效益更是一個極需解決的問題。實行電能的分時計價收費，對電網負荷曲線進行合理調整，減少峰谷差值，提高負荷率、是通過經濟手段合理分配電能的有效措施。

目前已有的感應式電度表，僅能單一記錄累計電能，遠不能適應分時計電的需要。國內外近年來出現了具有兩級的感應式電度表，可參見美國專利US4465970“電能的多費率測量的方法和裝置”（Hethod????and????apparatus????for????multiple????rate????metering????of????electrical????energy）。其結構是分離式，它采用微處理機通過一個數據選擇器接受來自普通電度表的計數脈沖來計算一定時間區間內的電能，并具有每天不同時刻，每周不同日、每年不同季節的多價計電功能。但是結構復雜且造價也高。

目前，同類裝置多為分離式結構，結構復雜，可靠性差，精度不高，相應造價也高。

本發明的目的是提供一種全部由微處理機數字實現的多功能電度表，具有以下特點：

全部數字技術實現，不含有任何機械傳動部份，沒有模擬量的組合運算;

在正常情況下，用戶的能量消耗可進行一天分作五個時段，每個時段可分別處于高、中、低價格段的分時計電;

能夠顯示瞬時有功功率，瞬時無功功率;

具有用戶有功功率越限報警，并運用超負荷懲罰費率;

具有用戶無功功率越限監視，并運用懲罰費率;

所有輸出為直接數字顯示;

采用了隨機采樣及數據處理;

配有實時時鐘作為儀表的時鐘基準;

一天中五個時段的起止區間及各區間應處的價格段可由電業主管部門根據電網負荷變化情況進行調整;

用戶的有功限值也可由電業主管部門進行設置。

下面對本發明硬件、軟件原理及實現說明。

圖（一）為本發明的硬件框圖

圖（二）為本發明的軟件框圖

圖（三）為本發明的微最小系統板元件位置圖

圖（四）為本發明的數字顯示及開關控制板元件分布圖

本發明的電能計量儀是直接接至用戶的電流互感器CT，電壓互感器PT的二次側。

如圖（一）所示：

電壓、電流變送器和電阻網絡（1）將CT、PT二次側的輸出變換為一個在±5V之間變化的交流量。

模數轉換片ADC（2）將6路輸入V_a、i_a、V_b、i_b、V_c、i_c進行分時采樣。轉換成數字量，經光電耦合器（3）送至并行接口PIO₁（4），把ADC（2）的采樣值送至微處理機。采樣的定時由CTC₂（17）控制。

中央處理單元CPU（5）為本發明電能計量儀的數值處理部份，實現所有電能的計算，并控制、協調各部份的正常工作。

只讀存貯器EPROM₁（6）和EPROM₂（7）為4K容量，存貯所有的計算、管理和監控程序，以及數據表，掉電之后信息仍能保留。

存貯器RAM（8）為2K容量，存貯所有的暫存信息和中間變量。

并行接口PIO₂（9）用作輸入面板（把圖四中的集成電路芯片去掉即為面板圖）上的選擇開關（10）的信息，用戶可通過（10）自行選擇輸出各量的顯示方式（單個或循環顯示）。各量均通過6個7段顯示器（11）顯示。也可通過微型打印機（24）定時打印或人工按下召喚打印按鈕（25）隨時打印出各量的結果。

實時時鐘由4個7段顯示器（12），一片CTC₁（13）和軟件系統構成，它為本發明的電能計量儀的時間基準，現時時刻的“時”、“分”，由面板上的7段顯示器（12）顯示。

撥碼開關（14）的1～4位選擇一天分作五個時段的起始區間，以及各區間的價格段;5～8位選擇用戶的最大有功限量。撥碼開關（14）是由電業管理部門根據電網負荷變化情況進行設置的，用戶不能調整，因此沒有放在面板上。

對表按鈕（15）用作實時時鐘的前表較準。