一种三通阵列结构的电能表及其测量系统和方法与流程

技术特征：
1.一种三通阵列结构的电能表，其特征在于，在一个传统电能表表体内增加一套三通阵列结构组成的误差自校验电路构成了一个用户自家可校验误差的电能表。2.根据权利要求1所述的三通阵列结构的电能表，其特征在于，包括1个本用户计费用的本户电能表和1个三通阵列结构的电能计量模块，其中，三通阵列结构的电能计量模块中存在电能关系结构，所述电能关系结构构成了一个符合电能守恒关系的电能系统，所述电能系统所对应的电能计量模块中，1个总表和2个分表的管线上分别设置有总表计量模块、本户电能表串接的电能计量模块和与相邻用户电能表串接的电能计量模块，在任一管线上串接误差参考标准装置的方式或者指定误差参考标准装置的方式来完成所述总表计量模块、本户电能表串接的电能计量模块和与相邻用户电能表串接的电能计量模块计量误差的计算，具体的：利用电能系统的电能守恒关系建立数学模型，通过所述三通阵列结构的电能计量模块和误差参考标准装置所检测的电能数据，计算所述三通阵列结构的电能表的电能测量系统管线上分别设置有的总表计量模块、本户电能表串接的电能计量模块和与相邻用户电能表串接的电能计量模块的一个或者多个计量模块的电能测量误差，利用计算得到的误差补偿新测量得到的电能数据，持续迭代计算总表计量模块、本用户电能表串接的电能计量模块和相邻用户电能表串接的电能计量模块的测量误差；利用所述的三通阵列结构的电能表中本户电能表串接的电能计量模块的电能数据，和本户计费用本户电能表的电能数据，计算得到所述的本用户计费用的本户电能表的误差。3.根据权利要求1所述的三通阵列结构的电能表，其特征在于，所述三通阵列结构的电能表为交流电能表，或者为直流电能表。4.根据权利要求2所述的三通阵列结构的电能表，其特征在于，所述三通阵列结构的电能表表体或表壳上安装或预留有相邻用户电能表线路接入的接线端子，便于相邻用户电能表的线路接入。5.根据权利要求4所述的三通阵列结构的电能表，其特征在于，三通阵列结构的电能表的接线端子在本用户表表体内部连接本户电能表的1个电能计量模块，与所述的接线端子连接的相邻用户电能表线路上的电能计量模块互为串接关系，测量的是同一条线路上的电能量，通过读取和计算分析同一条线路上本户电能表表体内的相邻用户计量模块和相邻用户电能表上的电能数据及其误差，实现电能数据的量值传递。6.一种由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统，其特征在于，将多个如权利要求1-5任一所述的三通阵列结构的电能表两两连接为互相可做量值比较和传递的关系，包括：至少有2个相邻的三通阵列结构的电能表相互连接，其中，在第1个三通阵列结构的电能表中的与相邻用户电能表串接的电能计量模块，与第2个三通阵列结构的电能表的计费用电能表和与其串接的电能计量模块构成串接关系，从而将所述的2个相邻的三通阵列结构的电能表构成串接关系并通过相关电能数据计算实现它们之间电能量值的传递。7.根据权利要求6所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统，其特征在于，将待检测电能表误差的用电系统中的各相邻用户通过多级三通阵列结构的电能表完成串接实现电能数据量值传递，具体为：上一级三通阵列结构的电能表中与相邻用户电能表串接的电能计量模块，与下一级的三通阵列结构的电能表中的本用户计费用相邻用户电能表串接的电能计量模块所检测的
用户线路相同；所述下一级的三通阵列结构的电能表中与相邻用户电能表串接的电能计量模块，与下下一级的三通阵列结构的电能表中的本用户计费用相邻用户电能表串接的电能计量模块所检测的用户线路相同；依次类推，通过相邻两级的三通阵列结构的电能表中的电能计量模块存在检测同一用户线路的设定，实现电能数据串接；从而在任意一级的三通阵列结构的电能表中电能计量模块的计量误差计算后，将相应计量补偿后的数据作为相邻下一级的三通阵列结构的电能表中计算各电能计量模块的计量误差的已知数据。8.根据权利要求6所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统，其特征在于，所述电能测量系统包括n个三通阵列结构的电能表，其中，各个三通阵列结构的电能表两两相互独立；所述电能测量系统还包括一误差参考标准装置，所述误差参考标准装置串接在所述n个三通阵列结构的电能表的任一三通阵列结构的电能表的任一管线支路上。9.根据权利要求6所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统，其特征在于，所述电能测量系统还包括误差参考标准装置，所述误差参考标准装置串联在三通阵列结构的电能表的任一支路上；当所述误差参考标准装置设置在最后一级三通阵列的支路上时，通过从下层级往上层级递进计算的方式，传递参考误差值，以对电能测量系统进行校准，得到无误差数据或等误差数据；当所述误差参考标准装置设置在最上一级三通阵列的支路上时，通过从上层级往下层级递进计算的方式，传递参考误差值，以对电能测量系统进行校准，得到无误差数据或等误差数据；当所述误差参考标准装置设置在中间级三通阵列的支路上时，通过从中间级往上层级递进计算的方式，以及通过中间级往下层级递进计算的方式，传递参考误差值，以对电能测量系统进行校准，得到无误差数据或等误差数据。10.根据权利要求6所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统，其特征在于，所述电能测量系统包括微处理器和数据传输模块，所述微处理器与各个电能计量模块连接，所述数据传输模块与所述微处理器相连，用于三通阵列结构的电能表的误差边缘计算，和/或，用于向云服务器发送从各个电能计量模块中采集到的电能数据。11.一种由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统的测量方法，其特征在于，由三通阵列结构的电能表构成的电能系统包括：至少两级三通阵列结构的电能表，其中，每一级三通阵列包括一个总表计量模块、与本户电能表串接的电能计量模块和与相邻用户电能表串接的电能计量模块，一个总表计量模块、与本户电能表串接的电能计量模块和与相邻用户电能表串接的电能计量模块构成相对电能守恒关系；其中，针对相邻两级三通阵列结构的电能表，在上一级三通阵列结构的电能表中与相邻用户电能表串接的电能计量模块，为下一级三通阵列结构的电能表与相邻用户电能表串接的电能计量模块，从而将现有的电能测量系统内的各相邻用户通过多级三通阵列结构的电能表完成串接和电能数据量值传递；所述误差校验方法包括：
在所述电能测量系统中指定或者建立一个误差参考标准装置并赋予其参考误差值；采集所述电能测量系统中所有三通阵列结构的电能表的电能计量模块的原始测量数据，以及所述误差参考标准装置的原始测量数据；针对所述误差参考标准装置所在的三通阵列，利用相对电能守恒关系建立的数学模型，计算得到所述误差参考标准装置所在的三通阵列中的总表计量模块、本户电能表串接的电能计量模块和与相邻用户电能表串接的电能计量模块的参照测量误差值；获取与已经计算得到参照测量误差值的三通阵列结构的电能表存在上一级或者下一级关系的三通阵列结构的电能表，利用相对电能守恒关系，计算得到相应上一级或者下一级三通阵列中的总表计量模块、本户电能表串接的电能计量模块和与相邻用户电能表串接的电能计量模块的参照测量误差值；通过一次或者多次所述上一级或者下一级计算出三通阵列结构的电能表中电能计量模块的参照测量误差值过程，从而得到所述电能测量系统中全部三通阵列结构的电能表中电能计量模块的参照测量误差值，根据每一三通阵列结构的电能表中电能计量模块的参照测量误差值对原始测量数据进行补偿，得到等误差数据或无误差数据。12.根据权利要求11所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统的测量方法，其特征在于，所述根据每一三通阵列结构的电能表中电能计量模块的参照测量误差值对原始测量数据进行补偿，得到等误差数据或无误差数据，包括：利用参照测量误差值补偿对应的原始测量数据，得到各电能计量模块相对于误差参考标准装置的参考误差值的等误差数据；其中，在误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间存在
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x偏差时，利用
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x偏差补偿对应的各电能计量模块的等误差数据，得到无误差数据；或者，直接根据误差参考标准装置的真实误差值，计算得到对应各三通阵列结构的电能表的无误差数据。13.根据权利要求12所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统的测量方法，其特征在于，获取误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间的
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x偏差，具体为：取下被选定作为误差参考标准装置的电能计量模块，测量被取下的电能计量模块的真实误差值；被取下的电能计量模块的真实误差值减去被选定的电能计量模块的参考误差值，得到
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x偏差。14.根据权利要求12所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统的测量方法，其特征在于，确定误差参考标准装置和被赋予的参考误差数值，具体为：在电能测量系统的任意一个三通阵列结构的电能表的任一管线支路上，串联一已知真实误差值的第一电能计量模块单元；在电能测量系统运行过程中，分别读取第一电能计量模块单元的电能数据和被选定的支路上的电能计量模块的电能数据，计算出被选定的支路上的电能计量模块的真实误差值；被选定的支路上的电能计量模块作为误差参考标准装置，并且，使用计算得到的被选定的支路上的电能计量模块的真实误差值，计算得到电能测量系统中每一相连的电能计量模块的真实误差值。
15.根据权利要求12所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统的测量方法，其特征在于，所述误差参照标准装置的参考误差值，包括：在电能测量系统中，任选取电能计量模块作为误差参照标准装置后，为所述误差参照标准装置的测量误差配以预设的参考误差值，其中，所述误差参照标准装置的预设的参考误差值与真实误差值的差值，等于
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x偏差。16.根据权利要求12所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统的测量方法，其特征在于，所述三通阵列构成的电能系统的测量方法还包括：在采集到电能计量模块的原始测量数据后，确定各原始测量数据的相似情况；若存在至少两组原始测量数据的相似度大于预设的相似度阈值，则采用分级计算的方式，级联计算各个电能计量模块的测量误差，以对原始测量数据进行校验；若各组原始测量数据的相似度均小于预设的相似度阈值，则将位于最后一级三通阵列中的分表电能计量模块，与位于最上一级三通阵列中的总表计量模块，利用相对电能守恒关系，得到相应电能计量模块的测量误差，以对原始测量数据进行校验。17.根据权利要求11所述的由三通阵列结构的电能表构成的电能测量系统的测量方法，其特征在于，在完成电能测量系统中三通阵列的布局，以及在完成所述电能测量系统线路上分别设置有的电能计量模块电能测量误差计算后，用三通阵列中误差修订后的计量数据来完成相应管线上电能系统中的电能计量模块的误差的持续迭代地计算。

技术总结
本发明公开了一种三通阵列结构的电能表及其测量系统和方法。在一个传统电能表表体内增加一套三通阵列结构组成的误差自校验电路构成了一个用户自家可校验误差的电能表。本发明通过最小的线路改动，将三通阵列结构引入到现有的电能测量系统中，通过三通阵列结构的电能表可以将规模较大的电能测量系统划分为若干规模较小的三通阵列结构，每个三通阵列结构均满足相对能量守恒定律，分别计算每个三通阵列结构中的电能计量模块的误差，减弱用户使用电能的习惯相似造成电能数据计算面临的多重共线性影响，提高计算的效率以及计算的精度。提高计算的效率以及计算的精度。提高计算的效率以及计算的精度。


技术研发人员：侯飞 侯铁信 金鹏 汪毅 钟晓清 郑华 刘春华 段愿 朱政
受保护的技术使用者：武汉国测数据技术有限公司
技术研发日：2020.09.08
技术公布日：2022/3/7