智能電能表計量準確性的影響因素及改進對策

康鳳琴

摘要：隨著智能電網時代的到來，越來越多的智能設備應用于國家電網系統當中，其中智能電能表就替代了傳統電表，提高了電能計量數據反饋的時效性與準確性。但由于環境因素、安裝技術、材料質量等因素影響，導致了部門智能電能表的計量安全性與可靠性出現下降，直接影響到智能電能表的應用社會價值。為此，技術人員需對其出現的問題進行及時解決，保證智能電能表的計量準確性。

關鍵詞：智能電能表;計量準確性;影響因素;改進對策

前言

為推動我國智能電能表的安裝普及，并有效提高智能電能表的計量真實性與可靠性，需對影響計量數據變化的因素進行深入研究分析，基于具體的影響因素提出對應改進對策，保證智能電能表應用的安全性、可靠性與準確性。本文就智能電能表計量準確性的影響因素及改進對策研究分析。

1智能電能表

智能電能表的核心工作部件為智能芯片，該類電能表可以實現，電功率計量、計時、計費、通信數據、用電管理等多種功能，有效提升了用戶與電力企業之間的業務來往。下圖1是典型的單相智能電能表硬件設計框架圖，通過對其框架圖分析可知，該智能電能表主要包含了計量系統與單片機控制系統。

2影響因素

基于工作溫度對智能電能表計量數據準確性影響變化進行分析論述，首先構建電能表的電熱耦合仿真系統，在該系統構建過程中，分析到電能表的PCB板的元器件較多且結構非常復雜，為了避免元器件對該次實驗的結果造成影響，為此重新構建仿真模型。

2.1軟件技術

通過Altium Designer軟件技術，對智能電能表PCB的元器件參數導入，并構建相關3D模型。通過計算機系統的模型轉配簡化，最終，可以得到關于溫度變化的計量數據仿真模型。

2.2研究對象

本次研究采用的智能電能表為單相智能電能表，該電能表的負荷開關為電磁繼電器保持性開關。該繼電器的負載工作電流為90A，而電壓為250V。該智能電能表的線圈額定電壓為直流9V，對應的電阻參數為50Ω。

當智能電能表正常工作時，銜鐵通過永磁提供觸動力，確保線圈可以保持在吸合的狀態下，此時電能表處于正常工作，繼電器線圈不發熱。

2.3實驗搭建

在實驗搭建時，將智能電能表的繼電器負載電流控制在5A，同時將智能電能表放入溫度箱內，以對電能表的溫度進行一定控制。為保證溫度監測的質量與準確，需利用熱點偶測量電表進行溫度測量。

2.4實驗數據

通過對電能表的溫度進行實測，并與仿真數據結果進行對比，則可以很好地校正仿真模型，提高仿真模型處理的可靠性。在不同的環境溫度下，智能電能表的變壓器關鍵元器件處的仿真結果，以及具體實驗測試的工作溫度數據，如下表1所示。

3影響分析

通過對表1的仿真數據與實驗測試數據進行分析可知，通過仿真模型得到的數據信息，基本與實驗測試數據沒有發生較大差異。在高溫時差別稍大，此時的PTC仿真誤差值達到-5.17%。通過剖析實驗設備可知，在高溫工作環境下，設備的損耗稍微變小，此時的發熱量也降低，熱負荷也降低，而對應其他位置的溫度則有一定的下降。但是，仿真模型并沒有直接改變電能表的變壓器，因此，理論上仿真數據，應當比實測設備的溫度要高出一定值。

在實驗測試工作開展時，筆者基于智能電能表計量系統，分別對分壓式電阻與計量芯片進行實驗，以測試其工作計量數據在不同溫度下的工作狀態變化。筆者首先搭建了計量芯片的電能表溫度測試電路，以獲得其參考電壓，隨著工作溫度的變化產生的數據變化，并繪制出智能芯片的溫度特性曲線。

4改進對策

通過開展溫度補償技術方案，以減小由于工作溫度變化，造成的計量誤差。該技術應用后，高溫下的電能表計量誤差值直接縮小一半，充分說明溫度補償技術改進對策的可行性與適用性。

結束語

上文就工作溫度變化下，智能電能表計量誤差的變化進行研究。通過實驗開展與仿真工作開展，論證了溫度的具體影響變化，并提出了溫度補償技術方案，以提高計量數據的準確性。

參考文獻

[1]袁瑞銘，呂言國，李文文，等.基于溫度補償的電能表全溫度范圍計量精度優化方法[J].中國測試，2019（6）：125-130.

[2]李國慧.電能計量芯片ADE7880在智能電表中的應用[J].電子制作，2019（3）：136-137.

[3]韓春玲.基于大數據的智能電能表關鍵組件技術的研究綜述[J].電氣應用，2019（4）：56-63.

[4]林春郁.智能電能表計量準確性的影響因素及改進對策[J].技術與市場，2019，26（6）：151.

國網江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司