簡論電能計量技術(shù)在數(shù)字化變電站的應(yīng)用

劉 婭

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簡論電能計量技術(shù)在數(shù)字化變電站的應(yīng)用

劉 婭

商丘市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)領(lǐng)域也在不斷更新，一系列的變化促進(jìn)著變電站的發(fā)展，逐步走向自動化和網(wǎng)絡(luò)化的新時代。電能計量技術(shù)在數(shù)字化變電站中扮演著重要角色。本文通過對數(shù)字化變電站中電能計量技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用要點(diǎn)設(shè)計進(jìn)行研究，提出可行性的分析，以便促進(jìn)電能計量技術(shù)在數(shù)字化變電站中的合理化應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電能計量；數(shù)字化；變電站

1概述

隨著我國科技的發(fā)展，人工智能化的技術(shù)也在不斷更新，計算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在電能計量技術(shù)的革新過程中起著不可替代的作用。數(shù)字電子、智能設(shè)備等現(xiàn)代化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到變電站的系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)變電站電能計量技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展，從而一定程度上促進(jìn)了電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過對數(shù)字化變電站中，電能計量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，希望能夠在一定程度上促進(jìn)數(shù)字化變電站的進(jìn)一步發(fā)展。

2數(shù)字化變電站與電能計量技術(shù)的概況

2.1數(shù)字化變電站的概念

所謂數(shù)字化變電站，即是在建立通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備的分層進(jìn)行構(gòu)建，一次設(shè)備包括智能化開關(guān)、電子式互感器等，二次設(shè)備的分層包括中間隔層、過程層和站控層等。通過對這些設(shè)備的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部智能裝置和電氣設(shè)備的信息共享，促進(jìn)新型變電站的形成。數(shù)字化變電站的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在自動化的運(yùn)行管理系統(tǒng)，并且一次設(shè)備的智能化和二次設(shè)備的信息網(wǎng)絡(luò)化也極大程度的促進(jìn)了變電站的數(shù)字化發(fā)展。數(shù)字化變電站的模式改變傳統(tǒng)的集中式，逐漸過渡到現(xiàn)代的分層式，數(shù)字化變電站的邏輯構(gòu)成主要有三方面，變電站層、過程層和間隔層，這三方面彼此之間存在著密切聯(lián)系。數(shù)字計量的回路主要運(yùn)用光纖來傳輸二次電流或電壓，以電子互感器作為傳輸通道。而間隔層和過程層在數(shù)字化變電站中被電能計量的回路所覆蓋，包括合并單元、數(shù)字式電能表以及通訊系統(tǒng)。數(shù)字化變電站過程層的設(shè)備起著重要的保持作用，促進(jìn)同一時段內(nèi)電子式電流和電壓互感器的同步有序。

2.2數(shù)字化變電站電能計量技術(shù)的特征

2.2.1數(shù)字化電能計量系統(tǒng)可以減少傳輸過程中的誤差

數(shù)字化電能計量中的電能表，主要接收數(shù)字流，這些數(shù)字流是通過光纖傳輸過來的，能夠在此過程中避免或一定程度上減少二次電流的傳輸損耗，以及隨之出現(xiàn)的計量系統(tǒng)誤差。數(shù)字化變電站當(dāng)中，所采用的都是嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)的電壓和電流的數(shù)字信號進(jìn)行傳輸，接收端只需對單元格電流、以及互感器和電壓信號進(jìn)行校驗合并，從而有效地避免了錯誤碼對電能計量的影響。

2.2.2數(shù)字化電能計量表具有較高的穩(wěn)定性

在數(shù)字化變電站中，電能計量表的傳輸是通過數(shù)字信號進(jìn)行的，并不需要對采樣電路進(jìn)行模擬，因此穩(wěn)定性相對較高。數(shù)字化電能計量表的有效運(yùn)用，一定程度上避免了傳統(tǒng)電能表容易出現(xiàn)的各項問題，不再容易受到溫度、電阻電容的變化以及電磁的干擾等方面的影響，從而在實(shí)際應(yīng)用中，精準(zhǔn)度大幅度提升。

3探討電能計量技術(shù)在數(shù)字化變電站中的可行性

3.1數(shù)字化變電站電能計量系統(tǒng)的可靠性分析

數(shù)字化變電站中的電能計量系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的計量系統(tǒng)，存在較大的不同，因此電能計量系統(tǒng)的可靠性所側(cè)重的方面也有所不同。數(shù)字化變電站電子式互感器是一個重要設(shè)備，在電能計量中占有重要地位，且與傳統(tǒng)互感器相比，更為復(fù)雜和有效，因而在數(shù)字化變電站中廣泛應(yīng)用。數(shù)字化變電站電能計量在考慮電子式互感器可靠性的同時，還應(yīng)考慮合并單元。電子式互感器中的合并單元集成安裝高壓一側(cè)，若出現(xiàn)故障時可能要進(jìn)行一次側(cè)定行維修，相對于維修故障的傳統(tǒng)電能表及二次回路更為復(fù)雜。目前電子式互感器使用時還需解決的問題是現(xiàn)場校驗以及電子式互感器的穩(wěn)定性和可靠性。數(shù)字化電能計量電子互感器運(yùn)用光纖進(jìn)行通訊過程中，通過光纖傳輸?shù)姆绞教娲硕位芈罚軌蚴闺娮踊ジ衅鞯木忍岣摺簯B(tài)性好、頻率響應(yīng)范圍寬等，并不會改變數(shù)字電流或電壓信號的傳輸，而且能夠?qū)崿F(xiàn)電氣的完全隔離，滿足了數(shù)字化變電站中電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的需求，與此同時還能有效消除安全事故中存在的隱患。

3.2分析數(shù)字換變電站中電能計量系統(tǒng)的檢定方法

傳統(tǒng)變電站中的計量系統(tǒng)檢定主要對互感器以及電能表進(jìn)行檢定，傳統(tǒng)的計量檢定主要包括實(shí)驗室和現(xiàn)場鑒定。在平常的循檢過程中一般采用的都是現(xiàn)場鑒定，現(xiàn)場校驗電能表時在確保電表線路正常運(yùn)行的情況下取二次側(cè)電流，并對電能表傳輸脈沖過程進(jìn)行測量。把出現(xiàn)故障的電能表拆解進(jìn)行實(shí)驗室檢定，根據(jù)校表臺標(biāo)準(zhǔn)源中恒定電流或電壓對電能表脈沖發(fā)送過程進(jìn)行檢測，可以得出電能表的精度。數(shù)字式電能表主要通過中央微處理器進(jìn)行表計顯示和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、交換以及人機(jī)交換等功能，決定了傳統(tǒng)電能表不能對智能化電表進(jìn)行誤差檢測，數(shù)字式電能表校驗主要是通過以太網(wǎng)的接口，接收被校電能表發(fā)送的脈沖信號，對其比較并保留原始數(shù)據(jù)。在數(shù)字化變電站電能計量系統(tǒng)中，檢定過程若單純的對電能表進(jìn)行檢定，難免會存在誤差，因而最佳的檢定方式是系統(tǒng)檢定方式，通過采樣并計算高壓信側(cè)的電信號，將其與脈沖信號進(jìn)行對比，脈沖信號是通過數(shù)字式電能表進(jìn)行傳輸?shù)摹Ρ戎竽茉谝欢ǔ潭壬咸岣呦到y(tǒng)的精準(zhǔn)度。因此在數(shù)字化變電站電能計量系統(tǒng)中，能否建立一套完善的檢定方法在一定呈上影響著數(shù)字化變電站電能計量技術(shù)的有效推廣和普遍運(yùn)用。

4電能計量技術(shù)在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用要點(diǎn)設(shè)計

4.1數(shù)字化變電站電能計量技術(shù)中電能表的應(yīng)用設(shè)計

數(shù)字化變電站中數(shù)字式電表與普通電表不同，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的采集過程。普通的電能表是直接取模擬量并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，最后再處理。而數(shù)字式電能表則是對電子式互感器所傳輸?shù)臄?shù)字信號進(jìn)行接收、解碼和采樣。電子式互感器通過以太網(wǎng)或光纖將采樣數(shù)據(jù)傳輸出去，所有二次設(shè)備進(jìn)行接收，若是采用光纖傳輸光信號時，要通過轉(zhuǎn)換器將光信號轉(zhuǎn)換成符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)流。

4.2數(shù)字化變電站電能計量技術(shù)應(yīng)用中提升計量人員技能

在推進(jìn)和應(yīng)用數(shù)字化電能計量技術(shù)的同時，還應(yīng)制定相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)，擬定檢定的章程。提升計量工作人員的技術(shù)和素質(zhì)，使之能夠熟悉數(shù)字化的電能計量的設(shè)備裝置與系統(tǒng)操作。結(jié)束語通過以上論述我們發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化變電站超越了傳統(tǒng)變電站的技術(shù)和思想，從而促進(jìn)了推廣和運(yùn)用。那么電腦建立系統(tǒng)也逐漸成為數(shù)字化變電站的重要組成部分在實(shí)際運(yùn)行中推進(jìn)了數(shù)字化變電站的生產(chǎn)和經(jīng)營，從而提升經(jīng)濟(jì)效益。若能夠?qū)?shù)字化變電站的應(yīng)用問題進(jìn)行有效解決，就能夠促進(jìn)電力行業(yè)的穩(wěn)定長足發(fā)展。

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