基于智能電表的配電網(wǎng)電能計量方法研究

和振國

[摘? ? 要]文章以基于智能電表的配電網(wǎng)電能計量方法為重點進行研究，分析基于智能電表的配電網(wǎng)電能計量工作意義，從互感器配置不合理、計量用互感器不能保證專用繞組、互感器二次負荷偏小、PT二次壓降幾個方面的影響深入說明和探討影響基于智能電表的配電網(wǎng)電能計量準確性，闡述提高配電網(wǎng)電能計量準確性的途徑，以進一步強化配電網(wǎng)電能計量效率與質(zhì)量，旨在為相關研究提供參考資料。

[關鍵詞]智能電表;配電網(wǎng);電能計量;有效方法

[中圖分類號]TM933.4 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）07–0–02

Research on Electric Energy Metering Method of?Distribution Network Based on Smart Meter

He Zhen-guo

[Abstract]Mainly focus on the research on the energy measurement method of distribution network based on smart meters， analyze the significance of the power measurement of the distribution network of smart meters， from the phenomenon of unreasonable configuration of transformers， measurement transformers cannot guarantee special windings， mutual inductances In-depth explanation and discussion of the influence of the secondary load of the PT on the small secondary load and the secondary voltage drop of the PT. The smart meter's power metering method for the distribution network is discussed， and the way to improve the accuracy of the smart meter's power metering in the power distribution network is described to further strengthen the smart meter. The power metering efficiency and quality of the distribution network is intended to provide reference materials for related research.

[Keywords]smart meter; distribution network; electric energy measurement; effective method

電能計量是電網(wǎng)公司工作的主要部分，然而由于多種因素造成的電能計量誤差，影響著電力單位與電力客戶之間的電費核算的公平和效率，不利于建立電力單位的良好形象。在智能電表運用條件下，要想為客戶提供科學準確的電能量計量，電力企業(yè)要研究電能計量裝置存在的誤差現(xiàn)象，妥善處理電能計量問題，促使智能電表背景下的配電網(wǎng)電能計量方法足夠準確與規(guī)范。

1 基于智能電表的配電網(wǎng)電能計量工作意義

智能電表是由電子元器件組成的，其工作原理是，電能計量芯片對被測交流電壓和電流信息進行數(shù)字化處理，轉變?yōu)槊}沖頻率信號發(fā)送到微處理器內(nèi)，對脈沖信號進行分時累加，得到最終的總電量信息，保存在信息存儲器內(nèi)。微處理器具備顯示功能與信息交換功能，借助電腦聯(lián)網(wǎng)能夠遠程控制。電力企業(yè)人員可以進行遠程抄表與遠程送電，提高付費與預付費的處理效率。在我國電力行業(yè)迅速發(fā)展過程中，發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)的電能結算工作尤為重要，關口電能計量裝置的準確率是備受關注的焦點，能否保證關口電能計量裝置運行高效，關系著發(fā)電企業(yè)與電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟效益，并且供電企業(yè)與用戶要進行電能結算，所以增強配電網(wǎng)電能計量準確程度有著深遠意義。電力企業(yè)在電能銷售過程中，和用戶進行電量交易活動，不只是歸屬于經(jīng)濟領域的問題，還包含技術層面的問題。

2 基于智能電表的配電網(wǎng)電能計量方法的影響因素

電能計量裝置包含電能計量表計、二次接線與互感器三個部分，所以電能計量裝置存在的計量誤差是受這三個部分的影響，總體相關誤差稱為電能計量裝置的綜合誤差。為此需要處理互感器配置不合理、計量用互感器不能保證專用繞組、互感器實際二次負荷偏小、PT二次壓降等方面的問題。

2.1 互感器配置不合理

（1）在電能計量裝置技術管理無法達到標準時，電流互感器要嚴格遵守0.2 S級電流互感器的誤差檢測標準，若電流互感器誤差檢測達到0.2 S級誤差條件，準確度等級可被記作“同0.2 S級”。

（2）對檢測結果沒有達到0.2 S級誤差的電流互感器，若計量點是結算點位置，同時線路月平均負荷相對小一些，可以尋找適當機會對互感器進行更換，其他情況下若可以達到0.2 S級誤差標準可不更換互感器。

（3）嚴格挑選互感器配置，以免產(chǎn)生電流互感器等級達不到標準的現(xiàn)象。

2.2 計量用互感器不能保證專用繞組

（1）若檢測與遠動等一系列設備和計量工具共用相同的繞組，要及時更換互感器，安裝專用的計量繞組完成電壓回路計量處理，由此最大化地降低二次回路電流的大小計量誤差，減小PT二次壓降。此外，為控制計量裝置現(xiàn)場環(huán)境對其他回路造成的影響，可在PT落地電端子箱位置上增加空氣開關。

（2）對于新擴建的工程，應該在設計環(huán)節(jié)中選擇計量專用的電流繞組與電壓繞組。

2.3 互感器二次負荷偏小

（1）互感器二次負荷偏小的影響因素是設計環(huán)節(jié)與訂貨環(huán)節(jié)選取的互感器額度負荷量過大，本質(zhì)上二次負荷大于4 VA的互感器少之又少。所以在工程設計環(huán)節(jié)，相關人員要避免選擇額定容量過大的互感器。

（2）因為互感器二次負荷偏小，使得互感器不能確保準確度的問題出現(xiàn)，所以在電量結算時可進一步改造互感器的二次負荷，更換對應的互感器，降低額定二次負荷量等。

2.4 PT二次壓降的影響

PT二次降壓主要影響因素是，PT二次回路導線比較長，截面積相對較小;二次回路涉及的設備比較多，造成電流數(shù)值增加，造成二次壓降提升;長時間運行的電阻數(shù)值增大，引起二次壓降提高的結果;互感器二次回路涉及多點接地的現(xiàn)象，因為各個接地點實際電位是不同的，引出電能表側中性點電位呈現(xiàn)偏移狀態(tài)，提高了二次壓降。所以在電能計量過程中，要及時檢測誤差出現(xiàn)的影響因素，明確二次壓降減小的有效方式。除此之外，電能表無法計量的因素比較多，可采取幾種方式解決問題。

（1）記錄停走電表信息，把月當作基礎單位，將月初和月末作為起點與終點，若電表整月均不能運行，要構建歷史月記錄。

（2）檢驗以月為單位停走的電表，把1號到當前日記作跨度形停走電表;再次對比當月停走電表和任意歷史月記錄，如果當月停走電表被納入在歷史月記錄體系內(nèi)，要記作正常現(xiàn)象。若當月停走電表沒有和歷史月記錄產(chǎn)生關聯(lián)，被記作當月停走，減少研究結果的記錄信息，便于時效性運用。

（3）若一塊電表一直沒有運作，也不存在讀數(shù)的信息，那么可以對這塊電表進行單獨顯示。

3 提高基于智能電表的配電網(wǎng)電能計量準確性的途徑

3.1 強化質(zhì)量監(jiān)督與計量檢測

關注市場監(jiān)管力度的提高。我國作為電能表生產(chǎn)大國，生產(chǎn)的電能表質(zhì)量存在差異性。為了更好地增強電能表性能，使得計量結果更為準確，對應單位要強化市場監(jiān)管，控制產(chǎn)品質(zhì)量，對產(chǎn)品進行出廠檢驗，避免沒有達到標準條件的計量裝置流入市場。并且由于電能表在運輸期間管理不全面會造成電能表計量性能改變的情況，安裝使用之前要經(jīng)過計量單位進行合格檢測，確保計量足夠準確與可靠。計量檢測工作者應該具備較高的職業(yè)道德與專業(yè)技能，增強配電網(wǎng)電能計量的檢測效率。

3.2 關注電能表規(guī)范安裝

在安裝智能電表過程中，要全方位思考影響計量準確性的相關因素，確保電能表計量狀態(tài)，確保現(xiàn)場磁場強度低與背光的條件，控制環(huán)境對電能表精準度帶來的影響，保證電能表接線足夠牢固。在安裝智能電表之后，電池情況是影響電能表計量準確性的因素，所以要挑選質(zhì)量好的電池品牌，首選運用鋰電池。加強智能電表的日常巡查，對于顯示剩余電量較少，或者欠壓的電池要及時進行更換，不斷提高智能電表的計量精準度。

3.3 排除電池與人為因素、環(huán)境因素的干擾

對于電能表的具體運行，電池可確保對多個組件持續(xù)供電。若電池狀態(tài)無法滿足標準要求，會降低儀表輸出電壓。若電能表長時間在潮濕狀態(tài)下運行，或者長期不停止地運行，電池會出現(xiàn)氧化情況，阻礙電池正負兩極的正常銜接，影響對組件的供電，并且造成電能表功能喪失。若配電體系內(nèi)電力傳輸小于對應標準，那么電池內(nèi)的輸出電量會有所提高，此種狀態(tài)引起電能表無法正常運作，難以確保電能計量信息的精準性。

關于人為干擾因素，電能表在運用期間會由于人為接線不恰當或者接線不穩(wěn)固造成電流過大或電路板短路的現(xiàn)象，這樣電能表不能順利運行，影響電能表計量準確性。

針對環(huán)境影響因素，智能電表是一種精密化儀表，內(nèi)部包含諸多功能模塊，不管是環(huán)境的干濕度、空氣質(zhì)量還是磁場變化，均是影響智能電表的運行因素，所以要及時排除環(huán)境因素對智能電表電能計量帶來的干擾。

3.4 運用低負荷電能表完成計量工作

在配電網(wǎng)電能計量工作中，需要通過電能表實時計量用戶的用電情況，優(yōu)先選擇負荷變化較小的電能表，不只是控制好計量誤差，還可充分統(tǒng)計損耗掉的電能，綜合評估電力損耗量。與此同時，保證智能電表的合理配置，結合用電的具體需求采購對應的電能表，確保電能表和互感器的規(guī)格可以在功能層面達到統(tǒng)一標準，完善計量設備的配置，保證電能表計量工作順利進行。除此之外，若電能表計量負荷功率大于0或者小于0時，可判斷計量表處于功能失效狀態(tài)，如果負荷功率等于0，可表明計量信息是精準的。

4 結束語

綜上所述，基于智能電表的配電網(wǎng)電能計量方法研究課題的開展具備十分重要的意義與現(xiàn)實價值，影響智能電表的配電網(wǎng)電能計量準確性的因素比較多，相關人員要從多個維度上統(tǒng)計與研究電能計量裝置誤差，采取針對性的處理方案，真正降低電能計量裝置綜合誤差。考慮互感器配置不合理現(xiàn)象、計量用互感器不能保證專用繞組、互感器二次負荷偏小、PT二次壓降的影響等多個維度，在具體的工作實踐中善于總結和發(fā)現(xiàn)，全方位分析配電網(wǎng)電能計量有效方法，保證智能電表可高效運行，為電力企業(yè)與用戶的電能計量提供充分的技術條件支撐。

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