DE19816462A1

DE19816462A1 - Digital electricity meter

Info

Publication number: DE19816462A1
Application number: DE1998116462
Authority: DE
Inventors: Klaus Windsheimer; Georg Grimm; Andreas Mueller
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: DE19816462C2

Abstract

The electricity meter (1) has at least one phase accumulator(21) for providing energy values (E1) from a voltage signal (U1) and a current signal (I1) for each phase, coupled to a counter module (2) for incrementing the count value. The counter module has 2 registers (30a,30b) for energy values of opposite sign, each preceded by an accumulator (24a,24b) for providing sum values from energy values of equal sign, the difference in the sum values provided by the accumulators controlling a pulse counter for correcting the overall recorded energy value.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrizitätszähler mit mindestens einem Phasenakkumulator zur Bildung von Energie werten aus einem Spannungssignal und aus einem Stromsignal der entsprechenden Phase, und mit dem Phasenakkumulator nach geschaltet einem Zählermodul zur Bildung eines Zählwertes aus den Energiewerten und einem Impulsgenerator zur Erzeugung ei nes Anzeigeimpulses, wobei das Zählermodul ein erstes Ergeb nisregister für Energiewerte einer Richtung und ein zweites Ergebnisregister für Energiewerte der entgegengesetzten Rich tung aufweist.The invention relates to an electricity meter at least one phase accumulator for the formation of energy evaluate from a voltage signal and from a current signal the corresponding phase, and with the phase accumulator switched off a counter module to form a counter value the energy values and a pulse generator for generating egg nes display pulse, the counter module a first result Energy register for one direction and a second Result register for energy values of the opposite Rich tion.

Ein derartiger Elektrizitätszähler ist z. B. aus der DE 196 05 653 C1 bekannt. Er dient zur Nachbildung einer energieproportionalen Impuls folge für eine optische Zählwert signalisierung durch digitale Signalverarbeitung. Dazu werden Strom- und Spannungssignale phasenabhängig zu Leistungswerten multipliziert, die ihrerseits zu Energiewerten aufsummiert werden. Die Energiewerte werden richtungs- oder vorzeichenab hängig registriert, wobei ein erstes Ergebnisregister als Im portspeicher für einen Energiebezug und ein zweites Ergebnis register als Exportspeicher für eine Energielieferung vorge sehen sind. Ein Richtungsglied führt die jeweiligen Energie werte entsprechend ihrer Energierichtung dem jeweiligen Regi ster zu. Damit ist eine Energieerfassung in Abhängigkeit von der Energierichtung gegeben, wobei die Energieerfassung pha senselektiv für jede von z. B. drei Phasen erfolgt.Such an electricity meter is e.g. B. from the DE 196 05 653 C1 known. It serves to replicate one energy proportional impulse follow for an optical count signaling through digital signal processing. To do this Current and voltage signals phase-dependent to performance values multiplied, which in turn added up to energy values become. The energy values depend on the direction or sign pending registration, with a first result register as Im port storage for an energy supply and a second result Register as export storage for energy supply are seen. A directional element guides the respective energy values according to their energy direction to the respective regi to. This means that energy acquisition is dependent on given the energy direction, the energy acquisition pha selective for each of z. B. three phases.

Die Energiewerte werden außerdem einem Impulsgenerator zuge führt. Der Impulsgenerator erzeugt für eine vorgebbare Ener giemenge einen Signalimpuls, der an ein optisches Anzeigemit tel geführt werden kann. Der Impulsgenerator erhält außerdem einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitende Energiewerte und fügt diese einem über alle Phasen gebildeten Gesamtener giewert hinzu. Dabei werden diese Energiewerte entsprechend deren Energierichtung vom Gesamtenergiewert subtrahiert oder zu diesem addiert. Die Impulsfolge des vom Impulsgenerator erzeugten Signalimpulses ist dabei unabhängig vom Speicherin halt der richtungsabhängigen Ergebnisregister.The energy values are also fed to a pulse generator leads. The pulse generator generates for a specifiable energy amount of a signal pulse that is sent to an optical display tel can be performed. The pulse generator also receives energy values below a predeterminable threshold value and adds this to a total ten formed over all phases added value. In doing so, these energy values become corresponding whose energy direction is subtracted from the total energy value or added to this. The pulse train from the pulse generator generated signal pulse is independent of the Speicherin stop the directional result register.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektrizi tätszähler der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß jeder Impuls einer Impulsfolge mit dem entsprechenden Speicherinhalt des oder jedes Ergebnisregisters korreliert ist. Des weiteren soll ein besonders geeignetes Verfahren zum Betreiben eines derartigen Elektrizitätszählers angegeben werden.The invention has for its object a Elektrizi to further develop activity counters of the type mentioned at the beginning, that each pulse of a pulse train with the corresponding one Memory content of the or each result register correlated is. Furthermore, a particularly suitable method for Operation of such an electricity meter specified become.

Bezüglich des Elektrizitätszählers wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dazu ist ein Bilanzierglied vorgesehen, das aus den Ergebnis registern (Import- und Exportregister) zusätzlich vorgeschal teten Akkumulatoren (Import- und Exportakkumulator) den je weiligen Inhalt als Summenwert aus liest, wenn dieser eine vorgebbare Bilanzschwelle unterschreitet. Ein Anlaufglied liest einen aus der Differenz der Inhalte oder Summenwerte der beiden Akkumulatoren gebildeten Differenzwert ein und vergleicht diesen mit einer Anlaufschwelle. Bei Unterschrei ten dieser vorgebbaren Anlaufschwelle wird der Differenzwert dem Impulsgenerator zugeführt, der einem akkumulierten Ge samtenergiewert den Differenzwert hinzufügt. Dabei wird je nach Vorzeichen oder Richtung des Differenzwertes der Gesamt energiewert um den Betrag des Differenzwertes erhöht oder vermindert.With regard to the electricity meter, the task mentioned solved according to the invention by the features of claim 1. For this purpose, a balancing element is provided, which is based on the result registers (import and export registers) accumulators (import and export accumulators) each reads content as a sum value if this one falls below the predefinable balance sheet threshold. A starting link reads one from the difference in content or total values of the two accumulators formed difference value and compares this with a startup threshold. If there is a scream The difference value becomes the predefinable starting threshold fed to the pulse generator, which is an accumulated Ge total energy value adds the difference value. Each time according to the sign or direction of the difference value of the total energy value increased by the amount of the difference value or reduced.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist den Akkumulatoren ein von einem Richtungsglied gesteuertes erstes Schaltglied vorgeord net, das die Energiewerte richtungsabhängig dem jeweiligen Akkumulator zuführt. Des weiteren ist zweckmäßigerweise jedes Ergebnisregister mit dem diesem zugeordneten Akkumulator über ein vom Bilanzierglied gesteuertes zweites Schaltglied ver bunden, das bei Überschreiten der Bilanzschwelle den Inhalt des Akkumulators dem entsprechenden Ergebnisregister zuführt.In an advantageous embodiment, the accumulators are one of a directional element controlled first switching element vorgeord net that the energy values depend on the direction of the respective Accumulator feeds. Furthermore, each is expediently Result register with the accumulator assigned to it a second switching element controlled by the balancing element ver bound, the content when the balance threshold is exceeded feeds the accumulator to the corresponding result register.

Der Differenzwert wird dem Anlaufglied vorteilhafterweise über ein vom Bilanzierglied gesteuertes drittes Schaltglied zugeführt. Dabei steuert das Anlaufglied ein viertes Schalt glied, das bei Überschreiten der Anlaufschwelle den Diffe renzwert richtungsabhängig dem jeweiligen Ergebnisregister zuführt.The difference value is advantageously the starting element via a third switching element controlled by the balancing element fed. The starting element controls a fourth switching limb, the Diffe when the starting threshold is exceeded limit value depending on the direction of the respective result register feeds.

Während in einem mehrphasigen Energieversorgungsnetz zweck mäßigerweise eine der Anzahl der Phasen entsprechende Anzahl von Zählermodulen vorgesehen ist, wird zur Erzeugung der z. B. für eine Anzeige vorgesehenen Impulsfolge vorteilhafterweise ein allen Phasen gemeinsamer Impulsgenerator eingesetzt. Die ser aktiviert bei Überschreiten einer vorgebbaren Impuls schwelle einen Richtungsausgang sowie einen Pulsausgang und verringert den aktuellen Gesamtenergiewert um einen vorgege benen Pulswert. Dabei wird wiederum in Abhängigkeit von der Richtung des aktuellen Gesamtenergiewertes von diesem der Pulswert subtrahiert oder zu diesem addiert. Dadurch ist si chergestellt, daß der Impulsgenerator nur dann einen Impuls erzeugt, wenn einerseits ein bestimmter Gesamtenergiewert er reicht worden ist, und wenn andererseits ein entsprechender Registerinhalt vom Zählermodul erfaßt worden war.While in a multi-phase power grid moderately a number corresponding to the number of phases is provided by counter modules is used to generate the z. B. pulse sequence provided for a display advantageously a pulse generator common to all phases. The It activates when a specifiable impulse is exceeded threshold a directional output as well as a pulse output and reduces the current total energy value by a predetermined one heart rate. Again, depending on the Direction of the current total energy value of this the Pulse value subtracted or added to this. This makes it si made that the pulse generator only a pulse generated if, on the one hand, a certain total energy value has been sufficient, and if, on the other hand, a corresponding one Register contents had been recorded by the counter module.

Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfin dungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 6. Dabei werden zunächst je Phase aus einem Spannungssignal und aus einem Stromsignal gebildete Energiewerte richtungsabhängig aufsummiert. Unterschreiten die dabei innerhalb eines be stimmten Zeitintervalls gebildeten Summenwerte eine vorgeb bare Bilanzschwelle, so wird aus den Summenwerten beider Richtungen ein Differenzwert gebildet. Dieser Differenzwert wird - in Abhängigkeit dessen Richtung oder Vorzeichen - ei nem über alle Phasen gebildeten Gesamtenergiewert additiv bzw. subtraktiv hinzugefügt, wenn der Betrag des Differenz wertes eine vorgebbare Anlaufschwelle unterschreitet. Über schreitet der Gesamtenergiewert eine Pulsschwelle, so wird ein Impuls erzeugt.The task mentioned is invented with regard to the method appropriately solved by the features of claim 6 are initially made up of a voltage signal for each phase energy values formed in a current signal depending on the direction added up. Fall below within a be the total values formed a predetermined time interval bare balance threshold, the sum of both Directions formed a difference value. This difference value becomes - depending on its direction or sign - egg nem additive over all phases or added subtractively if the amount of the difference value falls below a predefinable starting threshold. About If the total energy value exceeds a pulse threshold, then an impulse is generated.

Überschreitet der Summenwert einer Richtung oder eines Vor zeichens die Bilanzschwelle, so wird dieser Summenwert regi striert und anschließend gelöscht. Analog wird bei Über schreiten der Ansprechschwelle der Differenzwert entsprechend seiner Richtung oder seines Vorzeichens registriert und an schließend gelöscht. Auch wird zweckmäßigerweise der Gesamt energiewert richtungsabhängig mit einer Pulsschwelle vergli chen. Bei Überschreiten der Pulsschwelle im Positiven oder im Negativen wird zweckmäßigerweise ein Richtungssignal erzeugt. Anschließend wird der Gesamtenergiewert um einen bestimmten Betrag in Form eines vorgegebenen Pulswertes verringert.Exceeds the total value of a direction or a forward the balance threshold, this total value is regi strated and then deleted. The same applies to About If the response threshold exceeds the difference value accordingly its direction or its sign and registered finally deleted. The total is also expedient Compare energy value with a pulse threshold depending on the direction chen. If the pulse threshold is exceeded in positive or in A negative direction signal is expediently generated. Then the total energy value is around a certain one Amount reduced in the form of a predetermined pulse value.

Die vorzugsweise mittels eines Algorithmus durchgeführte di gitale Signalverarbeitung erfolgt zweckmäßigerweise in unter schiedlichen Zeitintervallen. Dabei werden die Energiewerte während einer ersten Zeitspanne und die Summenwerte während einer zweiten Zeitspanne gebildet. Der Vergleich der Summen werte mit der Bilanzschwelle erfolgt nach Ablauf einer drit ten Zeitspanne. Dabei ist die zweite Zeitspanne länger als die erste Zeitspanne und kürzer als die dritte Zeitspanne. Bezüglich der entsprechenden Zeittakte ist somit der erste Zeittakt kleiner als der zweite Zeittakt und dieser wiederum kleiner als der dritte Zelttakt.The di. Preferably carried out by means of an algorithm gital signal processing expediently takes place in under different time intervals. Thereby the energy values during a first period of time and the total values during a second period of time. The comparison of the sums Values with the balance sheet threshold occur after a third time span. The second period is longer than the first period and shorter than the third period. The first is the corresponding time cycle Time cycle smaller than the second time cycle and this in turn less than the third tent measure.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehend insbeson dere darin, daß infolge der Durchführung einer Bilanzierung bei wechselnder Energierichtung und Energiebeträgen kleiner einer vorgebbaren Schwelle einerseits ein ständiges Wechseln der Energierichtungsanzeige verhindert ist. Andererseits ist ein Abgleich zwischen den digitalen Registerwerten oder Regi sterinhalten und den Impuls folgen erreicht, so daß die digi talen Energie- oder Registerinhalte stets den bereits ausge gebenen Energie-Impulsen entsprechen. Darüber hinaus ist si chergestellt, daß in den Ergebnisregistern lediglich positive Energiewerte dargestellt werden.The advantages achieved with the invention in particular another in that as a result of carrying out an accounting smaller with changing energy direction and energy amounts a predefinable threshold on the one hand a constant change the energy direction display is prevented. On the other hand a comparison between the digital register values or regi hold sterin and follow the impulse, so that the digi Talent energy or register contents always the already given energy impulses. In addition, si made sure that only positive Energy values are shown.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:An exemplary embodiment of the invention is described below a drawing explained in more detail. In it show:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Elektrizitätszählers mit einem Zählermodul und mit einem Impulsgenerator, und Fig. 1 is a block diagram of an electricity meter with a counter module and with a pulse generator, and

Fig. 2 ein Energie/Zeit-Diagramm der Impulserzeugung. Fig. 2 is an energy / time diagram of the pulse generation.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Elektrizitätszählers 1 mit einem Zählermodul 2 und mit einem Impulsgenerator 3. Dem Elektrizitätszähler 1 sind eingangsseitig analoge Signale für eine Spannung U und einen Strom I zugeführt. Die Signalerfas sung richtet sich in ihrem Umfang nach der Phasenzahl eines (nicht dargestellten) Verbrauchers. Vorliegend wird beispiel haft von einer dreiphasigen Signalerfassung für Strom und Spannung ausgegangen. Hierbei wird die jeweilige Signalverar beitung für nur eine Phase beschrieben, deren Spannungs- und Stromsignale mit U1 bzw. I1 bezeichnet sind. Die nachfolgende Beschreibung gilt dann sinngemäß für alle weiteren Phasen. Auch ist im Sinne der nachfolgenden Beschreibung eine einpha sige Ausführung des Elektrizitätszählers 1 möglich. Fig. 1 shows a block diagram of an electricity meter having a 1 meter module 2 and with a pulse generator 3. Analog signals for a voltage U and a current I are fed to the electricity meter 1 on the input side. The extent of the signal detection depends on the number of phases of a consumer (not shown). In the present example, a three-phase signal acquisition for current and voltage is assumed. The respective signal processing for only one phase is described, the voltage and current signals of which are designated U1 and I1. The following description applies accordingly to all other phases. Also in the sense of the following description, a single-phase version of the electricity meter 1 is possible.

Das Spannungssignal U1 und das Stromsignal I1 sind über ent sprechende Meßwandler oder sonstige Meßfühler, z. B. über ei nen Shunt, am Verbraucher, beispielsweise an einem Haushalts netz oder an einer Übergabestelle zwischen elektrischen Net zen, abgegriffen. Je nach Bedarf können die Meßwandler im Elektrizitätszähler 1 integriert oder außerhalb von diesem angeordnet sein.The voltage signal U1 and the current signal I1 are via corresponding transducers or other sensors, for. B. on egg nen shunt, on the consumer, for example on a household network or at a transfer point between electrical networks, tapped. Depending on requirements, the transducers can be integrated in the electricity meter 1 or arranged outside of it.

Das Zählermodul 2 des Elektrizitätszählers l umfaßt einen Phasenakkumulator 21, in dem eine Multiplikation des Span nungssignals U1 und des Stromsignals I1 sowie eine Aufsummie rung des Produkts aus Strom und Spannung erfolgt. Im Ergebnis wird ein Energiewert E1 erzeugt, der einerseits im Zählermo dul 2 selbst weiterverarbeitet und andererseits dem Impulsge nerator 3 zugeführt wird. Dem Impulsgenerator 3 werden außer dem entsprechende Energiewerte E2 und E3 der beiden anderen Phasen einer beispielsweise dreiphasigen Signalerfassung zu geführt. Hierzu weist der Impulsgenerator entsprechende Pha seneingänge IN1 bis IN3 auf. Die Erzeugung der Energie werte E1 bis E3 kann alternativ auch im Impulsgenerator 3 selbst erfolgen. Hierzu bildet der Impulsgenerator 3 dann in tern die Summe über das Produkt aus Spannung und Strom je Phase.The counter module 2 of the electricity meter 1 comprises a phase accumulator 21 , in which a multiplication of the voltage signal U1 and the current signal I1 and a summation of the product of current and voltage takes place. As a result, an energy value E1 is generated which on the one hand is further processed in the counter module 2 itself and on the other hand is supplied to the pulse generator 3 . In addition to the corresponding energy values E2 and E3, the pulse generator 3 is fed to the two other phases of, for example, three-phase signal detection. For this purpose, the pulse generator has corresponding phase inputs IN1 to IN3. The energy values E1 to E3 can alternatively also be generated in the pulse generator 3 itself. For this purpose, the pulse generator 3 then forms the sum of the product of voltage and current per phase.

Innerhalb des Zählermoduls 2 sind dem Phasenakkumulator 21 über ein von einem Richtungsglied 22 gesteuertes erstes Schaltglied 23 ein erster oder Importakkumulator 24a und ein zweiter oder Exportakkumulator 24b nachgeschaltet. Diesen wiederum ist ein Bilanzierglied 25 nachgeschaltet. Das Bilan zierglied 25 weist einen mit dem Importakkumulator 24a ver bundenen ersten Kanal 25a und einen mit dem Exportakkumulator verbundenen zweiten Kanal 25b auf. Die Kanäle 25a und 25b sind über jeweils ein zweites Schaltglied 26a bzw. 26b mit einem Vergleicher 25c des Bilanziergliedes 25 verbunden. Über diesen Vergleicher 25c ist das Bilanzierglied 25 ausgangssei tig mit einem dritten Schaltglied 27 verbunden, dem ein An laufglied 28 nachgeschaltet ist. Das Anlaufglied 28 weist wiederum einen ersten Kanal 28a und einen zweiten Kanal 28b auf. Über jeweils ein viertes Schaltglied 29a, 29b sind die entsprechenden Kanäle 28a, 28b des Anlaufgliedes 28 mit einem ersten Ergebnis- oder Importregister 30a bzw. mit einem zwei ten Ergebnis- oder Exportregister 30b verbunden. Das Anlauf glied 28 ist außerdem über eine Signalleitung 31 mit dem Im pulsgenerator 3 verbunden, wobei Zweige 31a und 31b der Si gnalleitung 31 an die Schaltglieder 29a bzw. 29b geführt sind.Within the counter module 2 , a first or import accumulator 24 a and a second or export accumulator 24 b are connected downstream of the phase accumulator 21 via a first switching element 23 controlled by a directional element 22 . This in turn is followed by a balancing member 25 . The Bilan ornamental member 25 has a ver with the import accumulator 24 a connected first channel 25 a and a connected to the export accumulator second channel 25 b. The channels 25 a and 25 b are each connected via a second switching element 26 a and 26 b to a comparator 25 c of the balancing element 25 . Via this comparator 25 c, the balancing member 25 is connected on the output side to a third switching element 27, which is connected to a running element 28 . The starting member 28 in turn has a first channel 28 a and a second channel 28 b. Via a fourth switching element 29 a, 29 b, the corresponding channels 28 a, 28 b of the starting element 28 are connected to a first result or import register 30 a or to a second result or export register 30 b. The start-up member 28 is also connected via a signal line 31 to the pulse generator 3 , branches 31 a and 31 b of the signal line 31 being passed to the switching elements 29 a and 29 b.

Beim Betrieb des Elektrizitätszählers arbeiten die Funktions blöcke der einzelnen Verarbeitungsstufen in unterschiedlichen Zeitintervallen oder Zeitspannen und somit mit verschiedenen Zeittakten t1 bis t3. So arbeiten der Phasenakkumulator 21 und der Impulsgenerator 3 mit einem ersten Zeittakt t1 und das Richtungsglied 22 sowie die Akkumulatoren 24a und 24b mit einem zweiten Zeittakt t2, während das Bilanzierglied 25 und das Anlaufglied 28 sowie die Ergebnisregister 30a und 30b mit einem dritten Zeittakt die jeweiligen Daten verarbeiten, wo bei t1 < t2 < t3 ist.When operating the electricity meter, the functional blocks of the individual processing stages work in different time intervals or time spans and thus with different time cycles t1 to t3. Thus, the phase accumulator 21 and the pulse generator 3 work with a first timing t1 and the directional element 22 and the accumulators 24 a and 24 b with a second timing t2, while the balancing element 25 and the starting element 28 and the result registers 30 a and 30 b with one third time cycle process the respective data, where at t1 <t2 <t3.

Die Multiplikation des Spannungssignals U1 mit dem Stromsi gnal I1 und die anschließende Aufsummierung der dadurch ge bildeten Leistungswerte im Phasenakkumulator 21 sowie die Zu führung der dabei gebildeten Energiewerte E1 zum Impulsgene rator 3 erfolgt nach Ablauf der Zeitspanne t1, z. B. im Zeit takt t1 = 500 µs. Nach dem vergleichsweise langen Zeit takt t2, z. B. im Zeittakt t2 = 20 ms, wird das Vorzeichen des Phasenakkumulators 21 ausgewertet und dessen Inhalt entspre chend dem Vorzeichen im Importakkumulator 24a oder im Export akkumulator 24b aufsummiert.The multiplication of the voltage signal U1 with the Stromsi signal I1 and the subsequent summation of the power values thereby formed in the phase accumulator 21 and the supply of the energy values E1 formed to the pulse generator 3 takes place after the period t1, z. B. in time t1 = 500 microseconds. After the comparatively long time t2, z. B. in time t2 = 20 ms, the sign of the phase accumulator 21 is evaluated and its content accordingly summed up the sign in the import accumulator 24 a or in the export accumulator 24 b.

Die Vorzeichenauswertung und damit die Richtungserkennung der entsprechenden Energiewerte E1 erfolgt mittels des Richtungs glieds 22, das das Schaltglied 23 entsprechend steuert. Ener giewerte E1 einer Richtung, nämlich die für bezogene Energie charakteristischen Energiewerte E1, werden in den Importakku mulator 24a geschrieben und dort aufsummiert, während Ener giewerte E1 der entgegengesetzten Richtung, nämlich die für gelieferte Energie charakteristischen Energiewerte E1, dem Exportakkumulator 24b zugeführt und dort aufsummiert werden. Anschließend, d. h. am Ende der Zeitspanne t2, wird der Pha senakkumulator 21 auf Null zurückgesetzt und somit dessen In halt gelöscht.The sign evaluation and thus the direction detection of the corresponding energy values E1 takes place by means of the direction element 22 , which controls the switching element 23 accordingly. Energy values E1 in one direction, namely the energy values E1 characteristic of the energy obtained, are written into the import accumulator 24 a and added up there, while energy values E1 of the opposite direction, namely the energy values E1 characteristic of the energy supplied, are fed to the export accumulator 24 b and be summed up there. Subsequently, ie at the end of the time period t2, the phase accumulator 21 is reset to zero and its content is thus deleted.

Nach Ablauf der dritten Zeitspanne t3, z. B. im Zeittakt t3 = 1s, werden die Inhalte des Importakkumulators 24a und des Ex portakkumulators 24b in Form von Summenwerten SI1 bzw. SE1 im Bilanzierglied 25 mit einer Bilanzschwelle BI verglichen. Dazu wird im Kanal 25a des Bilanziergliedes 25 der im Import akkumulator 24a gebildete Summenwert SI1 mit dieser Bilanz schwelle BI verglichen. Analog wird der im Exportakkumula tor 24b gebildete Summenwert SE1 im Kanal 25b des Bilanzier gliedes 25 mit der Bilanzschwelle BI verglichen. Ist der In halt des Importakkumulators 24a oder des Exportakkumula tors 24b größer als dieser Schwellwert und überschreitet so mit die Bilanzschwelle BI, so werden das jeweilige Schalt glied 26a, 26b vom Bilanzierglied 25 entsprechend angesteuert und der Summenwert SI1, SE1 in das jeweilige Ergebnisregi ster 30a bzw. 30b hineingeschrieben. Anschließend wird der entsprechende Akkumulator 24a und/oder 24b gelöscht und somit der Inhalt des Importakkumulators 24a bzw. des Exportakkumu lators 24b auf Null zurückgesetzt.After the third period t3, z. B. in time t3 = 1s, the contents of the import accumulator 24 a and the export accumulator 24 b are compared in the form of sum values SI1 and SE1 in the balancing member 25 with a balancing threshold BI. For this purpose, the total value SI1 formed in the import accumulator 24 a is compared in channel 25 a of the balancing member 25 with this balance threshold BI. Similarly, the sum value b formed in Exportakkumula tor 24 SE1 in the channel 25 b of the balancing member 25 with the balance threshold BI compared. If the content of the import accumulator 24 a or the export accumulator 24 b is greater than this threshold value and thus exceeds the balance threshold BI, then the respective switching element 26 a, 26 b are controlled accordingly by the balancing element 25 and the total value SI1, SE1 into that respective result registers 30 a and 30 b written into it. Then the corresponding accumulator 24 a and / or 24 b is deleted and thus the content of the import accumulator 24 a or the export accumulator 24 b is reset to zero.

Unterschreitet einer der Inhalte der Akkumulatoren 24a bzw. 24b die Bilanzschwelle BI, so wird im Bilanzierglied 25 aus der Differenz der Summenwerte SI1 und SE1 ein Differenz wert D1 gebildet (Wenn SI1, SE1 < BI, dann D1 = SI1-SE1) Ist der Differenzwert D1 kleiner Null, so wird der Inhalt des Exportakkumulators 25b und somit der Summenwert SE1 gleich dem negativen Betrag des Differenzwertes D1 gesetzt. Außerdem wird der Inhalt des Importakkumulators 24a und somit der Sum menwert SI1 gleich Null gesetzt (SE1 = - D1 und SI1 = 0, wenn D1 < 0). Analog werden der Differenzwert D1 dem Inhalt des Importakkumulators 24a und somit dem Summenwert SI gleichge setzt sowie der Inhalt des Exportakkumulators auf Null zu rückgesetzt, wenn die Differenz größer als Null ist (SI1 = D1 und SE1 = 0, wenn D1 < 0).If one of the contents of the accumulators 24 a or 24 b falls below the balance threshold BI, a difference value D1 is formed in the balancing member 25 from the difference between the sum values SI1 and SE1 (if SI1, SE1 <BI, then D1 = SI1-SE1) the difference value D1 is less than zero, then the contents of the Exportakkumulators 25 b, and thus the sum value SE1 equal to the negative magnitude of the difference value D1 set. In addition, the content of the import accumulator 24 a and thus the sum value SI1 is set to zero (SE1 = - D1 and SI1 = 0 if D1 <0). Similarly, the difference value D1 is the content of the import accumulator 24 a and thus the sum value SI equals and the content of the export accumulator is reset to zero if the difference is greater than zero (SI1 = D1 and SE1 = 0 if D1 <0).

In Abhängigkeit vom Ergebnis der Bilanzierung erfolgt an schließend ein Vergleich mit einer Anlaufschwelle SL (start load). Dazu wird im Anlaufglied 28 der Betrag des Differenz wertes DI1 mit dem vorgegebenen Wert der Anlaufstelle SL ver glichen. Überschreitet der Differenzwert D1 die Anlauf schwelle SL, so wird vorzeichen- oder richtungsabhängig der Differenzwert D1 in das jeweilige Ergebnisregister 30a oder 30b geschrieben. Dazu wird das Schaltglied 29a oder 29b vom jeweiligen Kanal 28a bzw. 28b entsprechend angesteuert.Depending on the result of the balancing, a comparison is then made with a start-up threshold SL (start load). For this purpose, the amount of the difference value DI1 ver with the predetermined value of the address SL adjusted during startup member 28th If the difference value D1 exceeds the startup threshold SL, the difference value D1 is written into the respective result register 30 a or 30 b depending on the sign or direction. For this purpose, the switching element 29 a or 29 b is controlled accordingly by the respective channel 28 a or 28 b.

Unterschreitet der Betrag des Differenzwertes D1 die Anlauf schwelle SL, so wird das Ergebnis nicht in die Ergebnisregi ster 30a, 30b weitergegeben, sondern über die Signalleitung 31 dem Impulsgenerator 3 zugeführt (Wenn |D1| < SL, dann setze En = En-|D1|). Dieser vermindert einen aus allen drei Pha sen gebildeten aktuellen Gesamtenergiewert En um den Betrag des Differenzwertes D1, wobei je nach Richtung oder Vorzei chen des Differenzwertes D1 dieser vom Gesamtenergiewert En subtrahiert oder zu diesem hinzuaddiert wird. Außerdem wird die Ausgabe eines Impulses vom Impulsgenerator 3 verhindert. Sind die Energiewerte E1, 2, 3 aller drei Phasen unterhalb der Anlaufschwelle SL, so wird dies an einer Anlaufanzeige 33 an gezeigt (set start_load).If the amount of the difference value D1 falls below the start-up threshold SL, the result is not passed on to the result register 30 a, 30 b, but is fed to the pulse generator 3 via the signal line 31 (If | D1 | <SL, then set En = En- | D1 |). This reduces a current total energy value En formed from all three phases by the amount of the difference value D1, which, depending on the direction or sign of the difference value D1, is subtracted from or added to the total energy value En. In addition, the output of a pulse from the pulse generator 3 is prevented. If the energy values E1, 2, 3 of all three phases are below the startup threshold SL, this is shown on a startup display 33 (set start_load).

Gleichzeitig, d. h. nach Ablauf der dritten Zeitspanne t3 wer den die Summenwerte SI1 und SE1 und damit die Inhalte der beiden Akkumulatoren 24a bzw. 24b auf Null gesetzt (SI1 = 0; SE1 = 0). Zu diesem Zeitpunkt werden auch die Inhalte der Er gebnisregister 30a und 30b zur weiteren Verarbeitung ausgege ben.At the same time, ie after the third period t3 to who the sum values SI1 and SE1, and thus the contents of the two accumulators 24 a and 24 b is set to zero (SI1 = 0; SE1 = 0). At this time, the contents of the result registers 30 a and 30 b are also output for further processing.

In Fig. 2 ist die richtungs- oder vorzeichenabhängige Aufsum mierung der Energiewerte E1 bis E3 zum Gesamtenergiewert En im Impulsgenerator 3 veranschaulicht. In dem dort gezeigten Gesamtenergie/Zeit-Diagramm ist der zeitliche Verlauf der Bildung eines Gesamtenergiewertes En für alle bei der Signal erfassung beteiligten Phasen dargestellt. Sobald die Gesamt energie En eine Pulsschwelle PS im Positiven oder im Falle der entgegengesetzten Richtung im Negativen erreicht hat, wird ein Pulsausgang OUT1 des Impulsgenerators 3 gesetzt. Gleichzeitig wird in Abhängigkeit von der Richtung der Gesamtenergie En und somit in Abhängigkeit vom Vorzeichen des entsprechenden Wertes ein Richtungsausgang OUT2 des Impulsge nerators 3 gesetzt. In Fig. 2, the direction or sign-dependent accumulation of the energy values E1 to E3 to the total energy value En in the pulse generator 3 is illustrated. The total energy / time diagram shown there shows the time course of the formation of a total energy value En for all phases involved in the signal acquisition. As soon as the total energy En has reached a pulse threshold PS in the positive or in the opposite direction in the negative, a pulse output OUT1 of the pulse generator 3 is set. At the same time, depending on the direction of the total energy En and thus depending on the sign of the corresponding value, a direction output OUT2 of the pulse generator 3 is set.

Ist somit der im Impulsgenerator 3 durch Akkumulation der Energiewerte E1 bis E3 und unter Berücksichtigung des Diffe renzwertes D1 gebildete Gesamtenergiewert En oder Inhalt des Impulsgenerators 3 größer der vorgebbaren Pulsschwelle PS, so wird einerseits ein die entsprechende Richtung des Gesamt energiewertes En charakterisierendes Richtungssignal (Richtungs-Flag) RS über den Ausgang OUT2 sowie ein Impuls IP über den Ausgang OUT1 ausgegeben. Anschließend wird - im Po sitiven - ein vorgegebener Pulswert PW vom entsprechenden Ge samtenergiewert En subtrahiert oder im Falle der entgegenge setzten Richtung, d. h. im Negativen, zu diesem addiert. Der Wert der Pulsschwelle PS sowie der Pulswert PW werden dem Im pulsgenerator über Eingänge IN4 bzw. IN5 zugeführt.If the total energy value En or the content of the pulse generator 3 formed in the pulse generator 3 by accumulation of the energy values E1 to E3 and taking into account the difference value D1 or the content of the pulse generator 3 is greater, then on the one hand a direction signal characterizing the corresponding direction of the total energy value En (directional Flag) RS via the output OUT2 and a pulse IP via the output OUT1. Then - in the positive - a predetermined pulse value PW is subtracted from the corresponding total energy value En or added to this in the case of the opposite direction, ie in the negative. The value of the pulse threshold PS and the pulse value PW are fed to the pulse generator via inputs IN4 and IN5.

Im Zeittakt t3 werden die Inhalte der Ergebnisregister 30a und 30b als richtungsabhängige Zählerwerte ZW ausgelesen. Da bei ist es besonders vorteilhaft, daß sowohl im Ergebnis- oder Importregister 30a als auch im Ergebnis- oder Exportre gister 30b stets lediglich positive Energiewerte E1 darge stellt werden, so daß auch die Zählerwerte ZW stets positiv sind. Durch die Anordnung und den Einsatz der beschriebenen Funktionsblöcke 21 bis 30 des Zählermoduls 2 des digitalen Elektrizitätszählers 1 und aufgrund dessen dargestellter Be triebsweise wird ein unnötiges und somit unerwünschtes Wech seln einer Energierichtungsanzeige in besonders vorteilhafter und einfacher Art und Weise sicher verhindert.In the clock cycle t3, the contents of the result registers 30 a and 30 b are read out as direction-dependent counter values ZW. Since it is particularly advantageous that both in the result or import register 30 a and in the result or export register 30 b only positive energy values E1 are always shown, so that the counter values ZW are always positive. Due to the arrangement and use of the described function blocks 21 to 30 of the counter module 2 of the digital electricity meter 1 and because of the operating mode shown, an unnecessary and thus undesirable change of an energy direction indicator is reliably prevented in a particularly advantageous and simple manner.

Claims

1. Electricity meter ( 1 ) with at least one phase accumulator ( 21 ) to form energy values (E1) from a voltage signal (U1) and from a current signal (I1) of the respective phase, and with the phase accumulator ( 21 ) downstream of a counter module ( 2 ) to form direction-dependent counter values (ZW) from the energy values (E1) and a pulse generator ( 3 ) for generating a pulse (IP), the counter module ( 2 ) having a first result register ( 30 a) for energy values (E1) one direction and a second result register ( 30 b) for energy values (E1) of the opposite direction, characterized in that each result register ( 30 a, 30 b) is preceded by an accumulator ( 24 a, 24 b) which falls below a balance threshold (BI) its sum formed from energy values (E1) in the same direction (SI1, SE1) feeds a balancing element ( 25 ) that the difference of the sum values (SI1, SEW1) of the two accumulators ( 24 a , 24 b) as a differential value (D1) feeds a starting element ( 28 ) which, when falling below a starting threshold (SL), supplies the differential value (D1) to the pulse generator ( 3 ), which adds the differential value (D1) to an accumulated total energy value (En).

2. Electricity meter according to claim 1, characterized by a directional element ( 22 ) controlled first switching element ( 23 ) which supplies the energy values (E1) in a direction-dependent manner to the respective accumulator gate ( 24 a, 24 b).

3. Electricity meter according to claim 1 or 2, characterized by a by the balancing member ( 25 ) controlled second switching element ( 26 a, 26 b), the sum (SI1, SE1) of the corresponding accumulator ( 24 ) when the balance threshold (BI) is exceeded a, 24 b) to the result register assigned to this ( 30 a, 30 b).

4. Electricity meter according to one of claims 1 to 3, characterized by a by the balancing member ( 25 ) controlled third switching element ( 27 ), which supplies the dif ferential value (D1) to the starting element ( 28 ), the starting element ( 28 ) being a fourth Switching element ( 29 a, 29 b) controls the difference value (D1) depending on the direction to the respective result register ( 30 a, 30 b) when the starting threshold (SL) is exceeded.

5. Electricity meter according to one of claims 1 to 4, characterized in that to form a total energy value (En) an all phases common pulse generator ( 3 ) is provided, the direction output (OUT2) and when exceeding egg ner predetermined pulse threshold (PS) activates a pulse output (OUT1) and reduces the total energy value (En) by one pulse value (PW).

6. Method of operating an electricity meter, at that from a voltage signal (U1) and from a current si gnal (I1) of each phase formed energy values (E1) direction summed up depending on the sums generated values (SI1, SE1) with a balance sheet threshold (BI) who which, when falling below the balance threshold (BI) on off the difference values (D1) formed with the sum values (SI1, SE1) a start-up threshold (SL) is compared, and with the help of a total energy value (En) formed over all phases if a predefinable pulse threshold (PS) is exceeded, an Im pulse (IP) is generated, with the start-up being undershot threshold (SL) the difference value (D1) the total energy value (s) is added.

7. The method according to claim 6, characterized in that over the balance threshold (BI) the total value (SI1, SE1) Directionally registered and then the totals value (SI1, SE1) is deleted.

8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that over the start-up threshold (SL) the differential value (D1) Directionally registered and then the totals value (SI1, SE1) is deleted.

9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that according to Erzeu the impulse (IP) of the total energy value (En) by one predetermined pulse value (PW) is reduced.

10. The method according to any one of claims 6 to 9, there characterized in that when exceeded ten the pulse threshold (PS) generates a direction signal (RS) becomes.

11. The method according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the energy values (E1) during a first period (t1) and the sum men values (SI1, SE1) during a second period (t2) ge are formed, and that the total values (SI1, SE1) after a third period (t3) with the balance sheet threshold (BI) Chen, where t1 <t2 <t3.

12. The method according to claim 11, characterized in that the first Time span (t1) a clock cycle of about 500µs and the second Time span (t2) a clock cycle of about 20ms as well as the third Time period (t3) corresponds to a time cycle of approximately 1s.