电力计量互感器自动测试误差系统研究林玉浩

电力计量互感器自动测试误差系统研究林玉浩

林玉浩

国网冀北电力有限公司滦平县供电分公司河北承德068250

摘要：随着社会经济的不断发展和进步，人们对电能的需求普遍增加。为了保证电能的及时供应，有必要定期对电能进行结算。目前，随着电力需求的激增，电力系统不断完善，电力部门重新制定了电能计量装置的相关标准和规范。

关键词：电力计量；互感器；自动测试；误差系统

一、电力计量互感器自动测试误差系统硬件设计

图1为电力计量互感器自动测试误差系统硬件设计，传统的电能计量装置主要由电能表、计量用互感器、电能计量柜等构成，而本文的系统主要由智能电表、电能互感器及其远传编码器完成对电能数据的采集，再由调制解调器、主机进行数据处理、存储。

如图1所示，智能电表中使用的网卡芯片是由丹麦以利亚有限公司生产的JＲ5021型网卡芯片，该接口为USB接口，具有兼容性和稳定性。网卡芯片以3分钟作为一个处理周期，并将采集的电能累计值进行储存，以保证能够实时获得电量数据，进行数据采集。网卡芯片和单片机系统将采集到的数据进行预处理并将其储存。电力计量互感器将高电压、大电流转化成标准的低电压、小电流，保证系统安全，再将信号传递至远传编码器，编码外传电量数据脉冲，以防止电量数据在传输过程中丢失或损坏。通过外部接口传递至上级电力计量系统，进一步分析、统计、处理和存储数据。

电力计量互感器是由丹麦吉吉亚科技有限公司生产的FR112型电力计量互感器，此互感器精度较高，误差出现频率较低，使用寿命较长。

将电信号通过远传编码器进行编码外传后，由外部接口传递至主站，在主站中，调制解码器对数据进行解码，传递至主机。主机是主站数据处理子系统的核心，其中主要包括数据库服务器、数据备份设备和通讯工作站三个部分。在主机中进行数据库的管理和数据的进一步处理，工作内容如下:电量综合、电量判断、电量分类、电量计量和电量显示。数据备份装置中，以打印机、磁盘等方式转储电量，并对其备份，以保证主站故障或者通道故障时电量数据不会丢失。通讯工作站将处理后的数据传递至电力公司及用户通讯工具上。同时，主站处理后的数据会返回传递至智能电表，使用户可以实时查询到用电情况。数据采集系统还会接收到主站的召唤数据的命令，完成对智能电表的远程监控、远程诊断、数据召唤、参数下载等操作。当数据出现异常或电能使用不当时，报警系统将自动启动，这既保证了用电的安全，又能够保证电能计量的准确性。

二、电力计量互感器自动测试误差系统软件设计

如图2所示，电力计量传感器自动测试误差系统软件设计主要分为以下步骤:

(1)当系统未启动时，系统处于休眠状态，电力系统不能正常运行。当系统启动后，系统处于工作状态，智能电表接到采集命令，系统通过智能电表开始采集数据，并进行记录，将数据进行初步处理后，经由电力计量互感器进行误差测定，将结果与预期设定值进行比较。预期设定的报警值是指设定的额定电压值的80%到120%，电压过大或过小，都会影响电力计量互感器的精度，甚至会导致电力计量互感器被烧毁，因此，被测电压值要保证在额定值的80%到120%之间。当输出的数据超过预期设定的报警值时，报警系统将会驱动报警装置，发出报警信息，并且致停、断电以达到保护电力系统的效果。

(2)如果处理结果没有超过预期设定的报警值，系统则会将结果进行调制传递，防止数据失真。再将数据解调经由系统主站进行进一步处理，得到每家用户的具体用电电量情况，将所用电量情况分别传递至电力企业和用户客户端，使用户和电力企业可以实时对电量情况进行查询。

三、实验研究

为了检测本文建立的电力计量互感器自动测试误差系统实际的工作效果，设计了对比实验。

1、实验参数

实验参数如下表1:

2、实验过程

根据上述设定的参数进行实验，将传统的电力计量互感器测试误差系统和本文设定的电力计量互感器自动测试误差系统进行比较，分别记录系统测试过程中电压的波动情况以及系统检测精度实验，根据两个实验结果分析两种系统的工作效果。

3、实验结果与分析

得到的实验结果如下所示。

(1)系统电压的波动情况

如图3和图4所示，电力系统在电量传输过程中，电压值会存在一定的波动值。在传统电力计量互感器测试误差系统中，电压波动值大约在－5V到+5V范围内波动，而在本文电力计量互感器自动测试误差系统中，电压波动值大约在－2.5V到+2.5V范围内波动。与传统的系统相比，本文设定的电力计量互感器自动测试误差系统的使用，减小了电压波动范围，使电压值更加稳定，这样有利于保证整个系统的安全运行，并且减小输电设备的损耗，也保证了用户用电的安全，有利于保护电器的使用，减小了整个系统测量误差。

(2)系统检测精度实验结果

如图5所示，在测量过程中，系统测量精度在一定范围内会存在波动。在传统的电力计量互感器测试误差系统中，系统检测精度在0.90到0.92范围内波动，波动范围较大。而在本文电力计量互感器自动测试误差系统中，系统检测精度在0.98到0.99范围内波动，波动范围较小。与传统系统相比，本文设定的电力计量互感器自动测试误差系统的检测，提高了系统的检测精度，并且使系统测量精度波动值减小，这样使系统有效地减少了检测误差。

结束语

电力工业在整个经济发展过程中起着重要的作用。近年来，电力企业的技术装备得到了很大的发展，计量变压器行业也得到了迅速的发展。电力行业的稳步发展促进了电网总覆盖面积的增加，同时也大大增加了电力系统平台对整个电力系统进行测量和交换计算的难度。

参考文献：

［1］冯海清，于振．电力系统计量中互感器误差的现场测试技术探究［J］．工程建设与设计，2017，52(18):56－57．

［2］刘沙．电压互感器二次压降仿真测试［J］．机械工程与自动化，2017，12(3):195－196．