智能化變電站的電能計量技術分析

羅嘉川

（國網四川省電力公司德陽供電公司，四川 德陽 618000）

智能變電站采用智能化一次及二次設備，都具備網絡化功能，能夠實現變電站各設備之間信息共享，從而實現了變電站供電自動化、信息化及智能化。目前，隨著人們的用電需求不斷增加，電網供電量也相應提高，智能變電站的投入使用，極大提高了供電效率，滿足了人們的用電需求，為了適應智能變電站的發展，作為變電站重要組成部分的電能計量系統，也需要數字化、通信網絡標準化，以適應智能化變電站發展需要.。

1 智能化變電站的電能計量技術概述

智能化變電站電能計量技術與傳統計量方式存在很大差異，傳統變電站在電能計量方面，電能表采樣傳感器主要采用高功率輸出電流和電壓互感器；而智能變電站電能計量技術主要采用電子式互感器，并采用數字化模擬方式，將采集到的電量信息通過光纖進行傳輸。和普通傳感器相比，電子式傳感器具有準確性高，運行速度快，傳輸范圍廣等特點，在供用電規模不斷擴大的今天，極大的提高電能計量系統準確度、可靠度。另外，電子式傳感器為變電站提供準確的電量資料，使系統的運行速率也得到提升，從而為智能化變電站的高效運行奠定了基礎。

智能變電站電量計量的原理。在智能變電站運行中，電量計量是通過數據單元來完成的，該單元包含較多組成部分，如數據采集裝置、數據處理裝置、采樣計數器等。由于傳統電表的傳感器具有數據映射功能，所以，可以將電子式傳感器中的額定電壓及額定電流進行轉化，形成新的計量類型。

2 智能化變電站的電能計量技術的應用

2.1 電子式傳感器在電能計量中的應用

隨著供電量不斷增加，配送電設備不斷更新，配送電新技術不斷推廣，傳統的傳感器已經無法滿足現階段智能變電站計量系統技術需求了，需要改進。電子傳感器能夠應用通訊信號，將電子信號轉化成數字信號，從而提高了供電效率。此外，它還具有電壓及電流傳感器，能夠準確的接受用電信息，并且結構簡單，覆蓋范圍廣泛，在智能變電站中發揮著重要作用。另外，電子式傳感器很夠抵抗其它信號干擾，對采集到的信息通過光纖材料傳輸，能有效降低電流或電壓信號在傳輸中出現誤差，從而提高了供電穩定性。電子式傳感器由于具有這些優點，在供電規模不斷擴大的情況下，被廣泛應用到智能變電站供電運行中。

2.2 智能電能表在電能計量中的應用

和傳統電能計量表不同之處在于，智能電能表能夠支持兩種信號，如IEC 61850-9-1 和 IEC61850-9-2，在二者的基礎上，再結合變電站運行方式，對電量計信息做及時調整，從而達到高效率供電目的。智能電表所采用的信息傳輸材料是光纖，極大提高了信息傳輸的準確性，這也是智能電表優于普通電表的指標之一。另外，智能變電站中之所以安裝智能電表，在很大程度上出于其優越的性能，如它能夠對各種類型的電能準確計算，如，分時正反向電能、四象限無功電能、功率、電網頻率等組合運行參數。還能夠對流失的電量自動記錄，并儲存在相應設備上。此外，該設備在接入端使用了數字接口，使搜集到的信息自動轉換，并通過光纖傳輸，避免了用電信息在傳輸過程中受到屏蔽，進而影響供電穩定性。另外，智能電能表的優越之處還在于能夠充分利用其它一些外在裝置，如數據處理裝置、數據分析裝置等，所以應用范圍相當廣泛。但需要指出的是，在這些外在裝置安裝時，需要按照相關規定，使智能計量表按照規范化流程運行，才能實現智能變電站的計量系統穩定運行。

2.3 合并單元在電能計量中的應用

在智能變電站中，除了智能電表和電子式傳感器，還有合并單元，這三者缺一不可，在智能變電站中發揮著非常重要的作用。智能變電站之所以使用合并單元，是由于在該單元是變電站不可缺少的組成部分，能夠對電氣量進行有效合并，并對其中的數字信息進行初步處理，同時采用一定格式，傳送給電量計量設備。該設備對接受到的信息作進一步細處理，再給予保存，該處理結果的準確與否，直接關系到變電站供電運行穩定性及安全性。合并單元采集用電信息的主要方式有兩種，其一，利用IEC60044-8通訊技術，同時應用內插法及同步法將不同單元給予合并，再實施用電信息采集，從而得到需要的電流或者電壓信息。其二，利用IEC61850-9-1通訊技術，該技術能夠采用同步法，獲取用電信息，進行一定處理，傳送給智能表。由此可知，合并單元在用電信息采集中，對所需要的用電信息進行獲取，不僅提高了供電效率，也提高了供電穩定性，對于滿足變配電設備安全、平穩運行具有重要意義。

3 智能化變電站的電能計量糾錯設計

首先，電子式傳感器的糾錯設計。由于電子式傳感器是智能變電站的重要組成部分，所以應加大監測力度，提高計量準確性。目前，對該裝置的糾錯方式為，將測量數據和絕對值相比較，得到檢測誤差，從而實現糾錯效果。具體方式為，以傳統的傳感器作為標準器具，供電數據在二次傳輸中實現自動轉換，形成標準通道，并和合并單元處理的數據相比較，得到電子式傳感器的運行誤差，從而實現了糾錯效果。在實際操作中，標準傳感器發送信號，由校驗儀器接受，再傳送給合并單元，合并單元安裝在電子式傳感器中，之后再通過光纖傳輸，將信號分析處理，從而完成誤差檢查。其次，智能電表糾錯。智能電表通過光纖和電子式傳感器連接，并在物理層面上連接到以太網上。所以，智能電表在檢測時，通常和標準電表連接在一起，連接材料為光纖，當電量數據同時傳輸給這兩個裝置之后，分別計算，然后將智能電表中的信號和標準電表的相比較，從而完成誤差檢測，實現了智能表校驗目的。

結語

智能變電站通過一次設備和二次設備，實現了站內部不同設備之間的信息數據共享，從而提高了供電效率及運行安全及穩定。目前，我國供電量大幅度增加，對變電站電能計量技術提出新的要求。

[1]徐先勇.智能變電站電能計量模式分析[J].湖南電力，2013（S1）：25-26.

[2]溫振杰.數字化變電站中電能計量及校驗技術分析[J].電子制作，2013，21（22）：49.