技术领域
[0001] 本实用新型涉及户用
光伏发电计量
电能表领域，特别是涉及一种双向计量电能表。
背景技术
[0002] 分布式光伏采用自发自用余电上网接入时，不仅需要对关口侧的上下网电量进行计量，还需要同时对发电侧的光伏发电量进行计量。目前，为了计量光伏发电侧的发电量及关口侧的上下网电量，一般是分别在关口侧(该表用于计量电
力用户从
电网取用的电量和光伏上网电量)及发电侧设置一电能表进行电量的计量。但是，采用两
块计量电表统计户用光伏项目的总体上下网电量及光伏发电量，不仅安装成本高，在使用中还需计量人员来回抄表，使用不便且不利于后续的维护、维修。实用新型内容
[0003] 本实用新型提供了一种双向计量电能表，用以同时查看关口侧的上下网电量及发电侧的光伏发电量，所述双向计量电能表包括：
[0005] 集成计量部件，与数据处理器电连通，用于将
电流及
电压的模拟
信号转换为脉冲信号并传送至数据处理器；
[0006] 关口侧测量部件，与集成计量部件电连通，用于采集关口侧的电流及电压的
模拟信号；
[0007] 发电侧测量部件，与集成计量部件电连通，用于采集发电侧的电流及电压的模拟信号；
[0008] 显示器，与数据处理器电连通，用于显示数据处理器提供的数据；
[0009] 通信部件，与数据处理器电连通，用于将数据处理器提供的数据发送至监控平台及移动设备；
[0010] 供能部件，与集成计量部件电连通，用于提供电能。
[0011] 具体实施中，所述双向计量电能表还包括
存储器，所述存储器与数据处理器电连通，用于存储数据处理器提供的电量及电费数据。
[0012] 具体实施中，所述存储器为SST23VF016B存储芯片。
[0013] 具体实施中，所述双向计量电能表还包括时钟
电路，所述时钟电路与数据处理器电连通，用于向数据处理器提供
时钟信号；
[0014] 所述数据处理器还用于根据时钟电路提供的时钟信号分时段计量电费。
[0015] 具体实施中，所述时钟电路为DS1339串行
实时时钟芯片。
[0016] 具体实施中，所述通信部件包括有线通信部件和无线通信部件。
[0017] 具体实施中，所述有线通信部件为RS485
接口；所述无线通信部件为GPRS通信部件、4G通信部件、WIFI通信部件或蓝牙通信部件的其中之一或任意组合。
[0018] 具体实施中，所述双向计量电能表还包括键入部件，所述键入部件与数据处理器电连通，用于接收键入信息并传输至数据处理器。
[0019] 具体实施中，所述数据处理器为STM32
单片机。
[0020] 具体实施中，所述集成计量部件为SA9105F芯片。
[0021] 具体实施中，所述双向计量电能表还包括脉冲输出
端子，所述脉冲输出端子与数据处理器电连通。
[0022] 本实用新型提供的双向计量电能表，包括数据处理器及与数据处理器电连通的集成计量部件、显示器、通信部件和供能部件，以及分别与集成计量部件电连通的关口侧测量部件和发电侧测量部件。该双向计量电能表采用一块计量表便可分别计量分布式光伏系统中电力用户关口侧和光伏发电侧的有功、无功电能及功率等各项电参数，其相当于集成了关口侧和发电侧的两个双向电能表；同时，该智能表还不存在控制回路，结构精妙，完全适用于光伏行业现有的分布式并网方案。
附图说明
[0023] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或
现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0024] 图1是根据本实用新型一个具体实施方式中双向计量电能表的结构示意图；
[0025] 图2是根据本实用新型一个具体实施方式中双向计量电能表的连接示意图。
具体实施方式
[0026] 为使本实用新型具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型具体实施方式做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性具体实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0027] 如图1所示，本实用新型提供了一种双向计量电能表，用以同时查看关口侧的上下网电量及发电侧的光伏发电量，所述双向计量电能表包括：
[0028] 数据处理器100；
[0029] 集成计量部件200，与数据处理器100电连通，用于将电流及电压的模拟信号转换为脉冲信号并传送至数据处理器100；
[0030] 关口侧测量部件210，与集成计量部件200电连通，用于采集关口侧的电流及电压的模拟信号；
[0031] 发电侧测量部件220，与集成计量部件200电连通，用于采集发电侧的电流及电压的模拟信号；
[0032] 显示器300，与数据处理器100电连通，用于显示数据处理器100提供的数据；
[0033] 通信部件400，与数据处理器100电连通，用于将数据处理器100提供的数据发送至监控平台及移动设备；
[0034] 供能部件500，与集成计量部件200电连通，用于提供电能。
[0035] 具体实施中，如图1所示，关口侧测量部件210可以包括分别与集成计量部件200电连通的关口侧电压测量部件和关口侧电流测量部件，发电侧测量部件220可以包括分别与集成计量部件200电连通的发电侧电压测量部件和发电侧电流测量部件。进一步，如图2所示，关口侧测量部件210需要与关口侧电路相连，发电侧测量部件220则需要与光伏发电侧电路相连。
[0036] 具体实施中，在数据处理器100将数据处理好之后，还可以对历史数据和当前数据进行存储，因而如图1所示，所述双向计量电能表还可以包括存储器110，所述存储器110与数据处理器100电连通，用于存储数据处理器100提供的电量及电费数据。
[0037] 进一步的，考虑到存储器110储存数据的准确性和及时性，该电能表的存储器110可以是SST25VF016B存储芯片。
[0038] 具体实施中，为了按照电网的费率时段分时计量，如图1所示，所述双向计量电能表还可以包括时钟电路600，所述时钟电路600与数据处理器100电连通，用于向数据处理器100提供时钟信号；所述数据处理器100还用于根据时钟电路600提供的时钟信号分时段计量电费。
[0039] 进一步的，时钟电路600的选用可以有多种实施方案。例如，由于数据处理器100不仅要满足特定时间对用电数据的存储还要读取或者
修改某一时间段的用电量，因而该电能表可以采用DS1339串行实时时钟芯片作为时钟电路600，提供秒、分、时、日、星期、月、年等信息，保证系统时间的准确性。
[0040] 具体实施中，通信部件400的选用可以有多种实施方案。例如，如图1所示，所述通信部件400可以包括有线通信部件410和无线通信部件420。
[0041] 具体实施中，有线通信部件410的选用可以有多种实施方案，例如，所述有线通信部件410可以为RS485接口，数据处理器100可以通过RS485接口将数据上传至后台监控平台等；无线通信部件420的选用同样可以有多种实施方案，例如，所述无线通信部件420可以为GPRS通信部件、4G通信部件、WIFI通信部件或蓝牙通信部件的其中之一或任意组合，从而有效的将电量、电费数据传输至移动式设备。
[0042] 具体实施中，为了便于计量人员查看选择查看关口侧或发电侧的电量、电费数据，如图1所示，所述双向计量电能表还可以包括键入部件700，所述键入部件700与数据处理器100电连通，用于接收键入信息并传输至数据处理器100。
[0043] 具体实施中，数据处理器100的选用可以有多种实施方案。例如，所述数据处理器100为STM32单片机。
申请人在研发中充分考虑了电能表的功能要求和开发设计成本、计量
精度要求等，因而选用了STM32F103VET6作为主芯片(即数据处理器100)，其
内核是32位CortexTM-M3，带有128kB的闪存式程序存储器和20Kb的SRAM，多达80个快速I/O接口，可以接入时钟、复位、电源等信息，2个12位
模数转换器，1us的转换时间(16通道)，具有双
采样和保持功能，多达9个
通信接口，完全可以满足该电能表所有的精度及功能需求。
[0044] 具体实施中，集成计量部件200的选用可以有多种实施方案，例如，所述集成计量部件200可以为SA9105F芯片。SA9105F芯片的内部集成了三相功率/电能测量所需的电压和电流检测、A/D转换器和功率计算功能，具有实现对正向、反向的有功功率测量。该芯片输出脉冲可以只是
能源的传送方向、其脉冲
频率正比于
能量消耗的大小，可以用作测量功率因素，其工作原理如下：
[0045] (1)首先将采样处理好的电压、电流的模拟信号以差分形式分别输入到SA9105F的电压、电流输入通道中；
[0046] (2)对电流、电压
输入信号分别进行A/D转换处；
[0047] (3)将处理的信号经过计算程序处理，得到瞬时的功率信号；
[0048] (4)将瞬时的功率信号通过一个截止频率很低的低通
滤波器，得到瞬时功率信号；
[0049] (5)将瞬时功率信号送到D/A转换模块，根据要求的瞬时功率信号做长时或短时的积分，得到平均能量或者功率的消耗信息，其输出的脉冲频率与能量的消耗大小成正比；
[0050] (6)将处理好的脉冲信号传送给数据处理器100，最终得到能量的消耗信息；
[0051] 具体实施中，如图1所示，所述双向计量电能表还可以包括脉冲输出端子800，所述脉冲输出端子800与数据处理器100电连通。
[0052] 具体实施中，显示器300的选用可以有多种实施方案。例如，所述显示器300可以为LED显示器。
[0053] 综上所述，本实用新型提供的双向计量电能表，包括数据处理器100及与数据处理器100电连通的集成计量部件200、显示器300、通信部件400和供能部件500，以及分别与集成计量部件200电连通的关口侧测量部件210和发电侧测量部件220。该双向计量电能表采用一块计量表便可分别计量分布式光伏系统中电力用户关口侧和光伏发电侧的有功、无功电能及功率等各项电参数，其相当于集成了关口侧和发电侧的两个双向电能表；同时，该智能表还不存在控制回路，结构精妙，完全适用于光伏行业现有的分布式并网方案。
[0054] 以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
