針對供電系統數字化變電站的電能計量研究

幸大鵬（國網內蒙古東部電力有限公司赤峰供電公司,內蒙古　赤峰　024000）

針對供電系統數字化變電站的電能計量研究

幸大鵬
（國網內蒙古東部電力有限公司赤峰供電公司,內蒙古赤峰024000）

摘要：近些年來，我國計算機技術不斷發展，變電站綜合自動化技術不斷發展，并已經步入了一個新的階段，但是傳統的電能表已經無法準確快捷的計算出電能的使用情款，首先本文闡述了數字化變電站的概況，其次分析數字化變電站用電能表的可行性，最后通過技術分析詳細介紹了數字化變電站用電能表的設計方法。

關鍵詞：數字化變電站；電能計量；研究

近些年來，隨著計算機的發展，其應用范圍逐漸擴大，隨著而來的是變電站的自動化技術趨向于完善，實現了向分層式的發展方向，數字化變電站在電能表的處理上進行的改進，取代了傳統的電能表，在數字化變電站中要通過技術對原有的變電表進行改造，多功能變電表與數字化變電站更加匹配，能夠更好的精確計量。

1　數字化變電站的概述

數字化變電站，是指通過對變電站內的電氣設備和裝置的改進，實現數字化通信，智能裝置之間在統一的數據模型和數據平臺上實現了的信息共享和互操作。數字化變電站具有成本低，運行速度快，信息全面，安裝方便，升級便捷的特點，受到了廣泛的歡迎，按照物理結構對數字化變電站進行劃分，分為智能化一次設備和網絡化二次設備，按照邏輯結構可以劃分為變電站層、間隔層和過程層，各層之間通過高速網絡進行有效的連接。

電子式互感器是數字化變電站的核心，IEC61850是數字化變電站的關鍵技術，在數字化變電站中的電子式互感器具有很多的優點，首先電子互感器沒有絕緣油，與傳統的互感器相比更加安全，沒有安全隱患，其次是沒有鐵芯，因此避免出現磁飽和的現象，最后，電子互感器測量帶寬、精度高、體積小、，這些優點會帶來巨大的變革，變電站的數字化進程需要對一次設備和二次裝置都進行改造，利用智能終端將對原有的非智能設備進行技術改造，使其變為智能設備，更加適合數字化變電站的發展。

2　數字化變電站用電能表的可行性

2.1計量可靠性分析

在可靠性的側重點上，數字化變電站的電能計量系統與傳統計量系統不同，經過長時間的研究和實踐得知，傳統變電站計量系統中功能電能表誤差較高，二次傳輸回路的故障次數多，互感器復雜，數字化變電站對于這些缺點進行了一定程度的改進，采用光纖傳輸，應用電子式互感器，但是電子式互感器與保護、測控設備的接口問題還需要進一步研究和探討，這也是制約數字化變電站發展的產關鍵因素之一。

研究人員在設計電子式互感器時，更加注重對其可靠性的考察，通過合并單元格的方式增強互感器的技術水平，將合并單元集成在電子式互感器中和高壓側，出現故障時只需一次側停電就可以進行維修，電子互感器通過光纖和以太網傳輸給二側，以太網建立在CSMA/CD機制上，是目前使用較多，占主導地位的居于網絡技術，以太網的發展受到了沖突的限制；光線數據傳輸是比較可靠的傳輸方式，可以避免受到電磁的干擾，但是其接頭中心不正，采用這種方式時需要數字化變電站對傳輸信號進行實時監控，通過檢驗來排除錯誤信息，這也在一定程度上限制了光線數據傳播的發展；電能表要重點監控通訊的質量，嚴格控制漏點次數，對于漏點率較高的地方要進行重點檢查。

2.2數字化變電站電能計量系統分析

傳統變電站的計量系統的檢定方法經過一段時間的發展，已經初步完善，互感器檢定和電能表檢定，在發展的過程中應用較為廣泛，傳統的計量檢定通過現場檢定和實驗室檢定方式進行檢定，通常情況下，采用的是現場檢定方法，通過對測電表發送的脈沖對電能表精度進行檢定；實驗室檢定中要對電能發送的脈沖進行詳細的分析和整理，經過對比來檢定電能表的精度。

數字化變電站電能表獲取數據資源的方式比較簡單，省去了很多的中間環節，可以直接從變電站得到所需資源，因此與傳統的電表相比對誤差的計算方法并不相同，在輸入準確的情況下，如果在計算的過程中沒有溢出，那么則認為數字化電表沒有誤差，因此對電表進行單純的檢定意義并不大，想要進一步擴大數字化變電站的應用范圍，最關鍵的是要建立一套成熟的數字化變電站計量系統；對變電站系統的檢定與其他的檢定方法相比，更加準確、快捷，可以迅速、及時的發現數字化變電站計量系統中存在的問題，但是這種方式也存在一定的弊端，例如與高壓電信號的提取相比，這種方法更加復雜，因此先關的工作人員也不斷研究，希望能夠通過采取一些折中的辦法進而解決問題，但是結果并不理想。

3　數字化變電站用電能表設計

設計數字化變電站電能表設時，要提高數據信息采集技術，數字化變電站是對電能表獲取資料，研究人員通過對電子式互感器傳輸的數字信號進行解碼、分析獲取所需資源，解碼芯片與DSP進行數據交換，通過以太網和光纖提供給各個二次設備，除了數據采集系統外，兩種電表的區別并不大，因此不能對傳統的電表全部廢棄，要通過相應的而技術改造來實現電表的繼承性發展。

4　總結

數字化變電站與傳統的變電站相比，具有跨越性的進步，是一種新生事物，但是其發展也受到一定的制約，一方面由于技術水平有限，因此電能計量技術沒有飛躍性的進步，另一方面，由于數字化變電站的發展時間短，因此很多相關的標準和制度還沒有建立，但是，經過時間的進步和技術的發展，電能計量系統也會不斷的完善和進步，這也會進一步推動數字化變電站的發展和應用。

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