数字电能计量及其电能表检测技术研究

数字电能计量及其电能表检测技术研究

李玉英 ,李荣敏

国网河南省电力公司南乐县供电公司    河南省濮阳市

摘要：电能计量利用计量装置对发电量、供电量、线损电量、用户用电量等进行检测，增强数据信息的检测精度。在数字化时代的到来下，数字电能计量的实现，搭载智能变电系统、智能电力网络等，对各类耗电形式实现数字化的表述及处理，且整个过程的可靠性操控特点，提高数据信息的标准程度，辅助管理人员对数据进行多元化操作，增强后期电力服务的精准性。为增强变电站的发展速率，则需在原有的发展框架之上，加设先进的技术工艺及理念，争取早日实现转型，全面推动我国电力企业的发展。该文主要针对数字电能计量及其电能表检测技术进行探讨。

关键词：数字电能；电能表

1 智能变电站概述

智能变电站搭载智能操控平台，利用数字化技术，将站内的各项数据信息进行数字化转变，增强内部数据信息传销效率。从运行模式来讲，智能系统的自调节功能，实现通信网络化、协议标准化、驱动自动化，且系统的集成操控功能，提高主系统与子系统的对接度，保证各类信息在传输与运算时，可搭载系统模型，建设出更为完整的数据服务体系，增强终端操控部件与系统的对接性能。

与传统变电站相比，智能变电站系统的多维度操控性能，利用多节点数据载体，真正实现对基层数据信息的一体化采集。例如：在一次设备与二次设备之间，通过数据交换值确定各类信息的状态量，保证数据在控制之间不会产生信息碰撞的问题。同时，在通信系统及其功能的实现下，可令基层控制载体取消通信连接部件，增强数据信息的传输及响应效率。依据系统多功能服务特征，可按照内部程序实现自动化解析，分析出不同运行状态下，数据信息存在的误差值，并针对既定的程序，自主优化出系统运行方案，降低工作量，提高任务获取及落实的精确性。在智能变电站系统的支撑下，传统电能计量以及电能表检测技术也实现更新，依据信号模型、容错处理、溯源技术、精密算法等，实现对各类信息的专业化处理及表述，增强数据处理范畴，且自动化运行及比对模式，增强数据信息的可变量效果，为电力网络智能化运行奠定坚实的基础[1]。

2 数字电能计量系统

数字电能计量利用数字互感器，对电能损耗量进行数字化表述，且在通信技术的支撑下，实现对电力检测的电磁抗干扰，光纤通信线路，增强数据传输性能及质量，保证信息传输的实效性。从智能变电站的宏观运行模式来讲，基于电子式互感器实现的数字信号采集，可保证在不同变量效果下数据信息传输的零误差，且降低数据传输中的饱和问题，增强系统数据检测及计量精度。图1为数字计量系统原理。数字电能计量装置在运行过程中，主要是通过二次转换器、交互传感器采集信息，并将信息转变为电流、电压可用的信号值，此类信号信息同步反馈到系统终端进行数据录入处理。待主系统接收到信息值时，按照当前操作环境对各类数据信息进行逻辑运算，且此类数据的表述形式可通过计算机设备完整可视化映射。其中，数字信号处理机构与中央集成系统的对接功能，可为各类数字信号搭载专用载体，即便是在大体量的数据传输下，也可通过高吞吐能力，实现数据荷载与传输。此外，内部多协议同步处理，可将合并单元内的数据进行自动匹配处理，保证电能数值在累积或重构运算时，完整数据续接处理，保证各类信息的交换性。

从硬件装置配备情况来讲，为满足复杂的数据交换程序，需要硬件支撑多配置驱动功能，其包含中央微处理器单元、按键、点阵液晶显示单元、存储器单元、通信接口、信号输出接口、数字信号处理单元、协议处理芯片、电源、线路、集成板、时钟以及按键等。

数字电能计量装置在功能实现期间，与电子电能表相比，大体功能相同，例如分时计量、分相计量等，只是在自主优化方面得到提升，但是此类智能操控系统则可与整个变电站智能系统相关联，按照基础运行参数之间的各部分进行数据协同处理，防止出现数据传输误差，且系统可按照主体驱动诉求，自主完成指令优化，此过程无需人员参与便可完成一系列的操作，最大限度地增强数据调控效率。

3 电能表检测技术的应用要点

3.1 技术应用前准备工作

利用电能表进行检测时，由于设备参数以及外界检测环境所造成的影响，必须针对此类技术应用进行前期准备工作。首先，深度查询出电能表的检测技术的实现原理，并针对使用过程中的注意事项进行分析，确保操作人员自身的专业技能，符合技术的应用基准，保证后期电能检测工作的精准性。其次，技术团队必须确保电能检测技术以及相关设备应用的可靠性，此时应组建相对应的操作团队，集中分析仪器设备以及相关技术在应用过程中存在的问题，并通过维修管理队伍及时解决技术应用中的问题。除此之外，应查证出整个电表检测系统中所存在的隐患故障，并做好预案处理，保证在问题出现时，可以第一时间予以解决，提高工作的持续性。最后，电表检测技术应用天气，应对整个区域进行清洁处理，防止技术检测产生误差[5]。

3.2 电能表检测技术应用原理

从电能表检测技术应用形式来讲，主要是针对电压以及电流变化进行测定，与原有的数据指标进行比对，分析出当前电能损耗参数。在数字化技术的支撑下，此类电能表的检测精度逐渐提升，可以作用于功率源实现模拟化与数字化的检测，其代表着信息技术与智能系统对于检测设备的一种框架支撑形式。在实际测量时，精准显示出被测量区域的各类指标参数，经由内部信息存储与传输模块，将信息同步反馈到主系统中，检测出误差值。但是在实际应用过程中应注意，电能表检测技术应用范畴应严格遵循内部最大极限值的设定，避免内部保护系统的运行而产生精度下降的现象。除此之外，工作人员须针对电能表装置进行定期检测与运维，因为此类设备在运行过程中属于持续性损耗，内部组件将随着工作时间以及工作频率的增加而呈现出精度下降的问题。此时，技术人员必须进行基准化检测，防止数字电能表在运行过程中的误差问题。

3.3 电能表功率检测

依据国家溯源的相关规定，量值的测量是一条具有规定不确定度的不间断的比较链，其可以将检测的结果与标准进行有效连接。基于数字化实现的电能表装置在对电力组件进行电压与电流分析时，是按照内部程序算法对各类数据进行逐一对比，对此过程中的数据信息是以实时状态来呈现的，故此整个数据源并不具备可追溯的功能。除此之外，在不同处理模式下，数字信号与模拟信号之间存在本质方面的不同，受限于功率值以及工作场景的变化，整个处理过程的动态性特征，如果作用于电能表上，极易产生数字表述不合格的现象。这就需要在实际检测期间针对不同模式设定出相对应的检测机制，例如：将数字功率源处理模式设定为静态检测，而将模拟功率源设定为动态检测，在结果呈现过程中可以按照不同的运行模式，增强数据检测的合理性与精确性[6]。

4 结语

综上所述，数字电能计量及其电能表检测技术的应用，是电力企业统计计量工作开展的基础所在。数字化、智能化的实现，增强系统应用效能，精密算法的支撑，强化各类数据传输功能，为用户提供精细化服务。期待在未来发展中，应进一步加强对电力设施的研发力度，稳固电力市场，为我国社会稳定发展奠定坚实基础。

参考文献

[1] 李伟华,尉怡青,刘涛,等.基于增强功能负控终端的电能表远程在线检测系统[J].电测与仪表,2018,55(5):104-109.

[2] 魏伟,李帆,李莉,等.非标准工况下数字化电能表运行性能分析与评估[J].科学技术与工程,2018,18(9):94-100.

[3] 李蕊,宋玮琼,丁宁,等.基于多种互感器的低压电能计量器具全性能检验技术[J].科学技术与工程,2018,18(16):205-210.

[4] 杨静,熊德智,王智,等.谐波与间谐波对电能计量误差影响研究[J].中国测试,2021,47(3):43-48.

[5] 刘天柱.基于时间同步的直流充电桩双芯电能表的研究与应用[D].南昌:南昌大学,2020.

[6] 方正武.射频信号及工频磁场对电能表电能影响的研究[D].北京:北京化工大学,2020.