智能变电站电能计量模式分析

肖智君

（广东电网有限责任公司梅州供电局广东省梅州市梅江区514000）

摘要：随着数字化技术的快速发展和广泛应用，在电能计量领域，数字化计量已经成为了重要的电能计量手段，无论是在电能计量的准确性，还是在电能计量完善度上，都有突出的优点，特别是与传统的电能计量手段相比，数字化电能计量的优点更是相对突出。

关键词：智能变电站；电能计量

引言

智能变电站与传统变电站中电能计量系统之间存在较大差别，因此需要加强分析，确保数字化电能计量系统的稳定运行，并且为智能变电站的运行提供可靠的数据支持。

一、智能化变电站的电能计量技术概述

智能化变电站电能计量技术与传统计量方式存在很大差异，传统变电站在电能计量方面，电能表采样传感器主要采用高功率输出电流和电压互感器；而智能变电站电能计量技术主要采用电子式互感器，并采用数字化模拟方式，将采集到的电量信息通过光纤进行传输。和普通传感器相比，电子式传感器具有准确性高，运行速度快，传输范围广等特点，在供用电规模不断扩大的今天，极大的提高电能计量系统准确度、可靠度。另外，电子式传感器为变电站提供准确的电量资料，使系统的运行速率也得到提升，从而为智能化变电站的高效运行奠定了基础。

智能变电站电量计量的原理。在智能变电站运行中，电量计量是通过数据单元来完成的，该单元包含较多组成部分，如数据采集装置、数据处理装置、采样计数器等。由于传统电表的传感器具有数据映射功能，所以，可以将电子式传感器中的额定电压及额定电流进行转化，形成新的计量类型。

二、电能计量系统的构成

1、电子式互感器

电子式互感器是由连接二次转换器和传输系统构成的传感器构成的装置，其与二次设备接口连接方式有以下两种：（1）对输出的信号进行再次处理，将信号转化为低压模拟量。（2）输出端口与数字化接口中的二次设备相连。

2、合并单元

在合并单元中的远端模块的工作电源主要由激光电源和取能线圈两者共同提供，两者可以相互检查，并且互相可以作为对方的备用设备。激光电源能够系统的运行提供高能激光，取线圈在完成一次电能刺激后，整流滤波为系统提供直流电源，确保系统的稳定运行。

合并电源可以辅助CPU提供测量和保护等多方面功能，同时通过利用以太网或光纤为系统运行过程中的测量和监控提供数据支持。

3、数字化电能表

数字化电能计量系统中使用的新型仪表为数字化电能表，其在工作中的原理是与电子式互感器配合使用，整个通信环节通过光纤完成，在具体操作过程中，只要将数字化电表中的数据输入通道，并且与单元数据进行适当合并，并且可以正常输出和接受合并单元中的具体数据。

三、智能变电站电能计量策略

1、计量系统检定

在传统的变电站里，计量检定早已经发展成为了完整的体系。通常，变电站在日常的检定中采用现场检定的方法，即在变电站的工作现场采集信息，一般是从二次侧获取电表的脉冲信息，用以确定电表是否存在故障问题，前提是不破坏电表的接线。当怀疑电能表出现问题时，就可以进一步采用实验室检定方法确认。实验室中，校表台有稳定的电压和电流输出，将电表接到稳定点压上，能通过测量脉冲准确的获取电表精度。

而在新出现的数字化变电站里，电表能够直接将相关数据反馈出来，而不用工作人员去现场获取信息。但是在大多数情况下，是没必要对电表进行检定的，因为数字化的设备的误差来源大多和电子式互感器相关，这就需要我们进一步扩展思维，建立更完善的系统。

2、加强客户变电站电能计量的监督和审查工作

在客户变电站电能计量管理的过程中，由于管理人员责任不明，使得电能计量管理中出现问题却找不到相应的负责人，严重影响了客户变电站电能计量管理效率，对此，要明晰内部人员管理的职能和责任，并将其落实到个人身上，一旦变压器电能计量工作中出现问题，可以及时找到相应的负责人，而且，通过责任落实之后可以提高电能计量管理工作的效率。另外，要加强内部检查工作以及内部控制制度的执行力度，通过采用定期检查的方式来对内部控制制度进行客观、科学、系统的评价，及时发现不合理之处并进行改正，不断完善变电站电能计量的监督和审查力度。另外，还可以通过建立奖罚机制，对内部控制评价的结果要与奖罚制度建立有效的联系，对表现较好的人员要给予一定的鼓励奖励，而对于表现较差、工作中经常出现差错、缺乏责任心的工作人员给予相应的惩罚，为其他工作人员敲响警钟，这样不仅能约束电能计量检查人员的工作，同时可以激发工作人员的积极性，对提高客户变电站电能计量管理质量有着重大的作用。

3、提高计量装置选择的精度

现阶段电能计量装置使用的是精度为±0.5%的电能表，如果将精度提高到±0.2%，每年就可以减少40亿×0.3%=1200万kw•h的用电量。目前，使用电子式互感器以及数字化计量装置可有效解决传统计量设备精度低的问题。电子式互感器主要运用电磁、光电转换原理，包括传感器、传输系统以及二次转换器，具有模拟量输出或者数字量输出功能，能够很好地适应大电流以及高压工作环境。此外，使用数字化计量装置通过光学和电子学原理进行电能计量，并且拥有独立的工作电源，有效避免了由于存取电带来的计量误差，而且数字化计量装置还具备通信数据分析功能，不会受到温度、湿度以及磁场等外界因素的影响，对由于通信传输而导致遗漏的数据可以进行容错处理，最大限度地提升了计量结果的精确度和稳定性。

4、尽量避免谐波对电能计量构成的影响

在电能计量工作中，谐波问题不容小觑。谐波问题存在一定程度的复杂性，同时具备较多的构成因素。所以，需采取整体性的对策充分解决。一方面，对电能计量表进行技术革新，使设备不会对谐波工作产生任何反应，或只对基波的功率做出反应。另一方面，将基波和谐波的潮流动向分清，使用有效的方法计算两种功率，以此使混淆情况的发生实现有效避免。除此之外，要想使电能计量工作得到有效强化，选取计量组别多变比的电流互感器也显得极为重要。为了使继电保护动作的正确性得到有效保证，需适当加大电流互感器耐受短路电流的能力，同时电流互感器的变比准确性也应适当提高，以此保证最大电流流过时，变比误差≤10%。并且，设计人员可与厂家进行密切交流沟通，以用户报装负荷为依据，选择适合计量的CT变化。

5、制定对相关管理人员的培训计划，提高专业素质

客户变电站电能计量管理工作的开展，需要制定对相关管理人员的培训计划，努力提高工作人员的专业素质。相关管理人员的专业素质，在很大程度上决定了工作开展的质量。在管理工作的开展过程中，首先要让相关人员认识到掌握用户的用电信息的重要性，培养相关人员分析问题、解决问题的能力。其次，要督促相关人员提升自身的业务水平，为员工提供培训的平台与机会，让他们能够准确地掌握用户的档案信息，从而提高电能计量管理工作的开展质量。

结语

总之，正是由于电子式互感器以及光电电能表所具有的一系列优势，使得其在数字化变电站的计量装置中获得了很好的应用，其不仅测量精度更高，体积更小，而且具有更高的稳定性以及抗干扰能力。笔者相信，随着未来我国光电技术的进一步发展和成熟，数字化变电站的电能计量装置将会在电力系统中发挥出更大的作用。

参考文献：

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[2]刘永生，郭婷婷，陈中一等.浅谈用电客户电能计量装置的配置与管理[J].中国新通信，2016，（11）：37.