有效控制電能計(jì)量準(zhǔn)確性的相關(guān)策略探討

姚冰純

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局 廣東汕頭 515041

摘要：本文主要對(duì)影響電能計(jì)量準(zhǔn)確性的主要因素進(jìn)行了分析，并對(duì)有效控制電能計(jì)量準(zhǔn)確性的相關(guān)策略進(jìn)行了探討，以供同仁參考。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量；準(zhǔn)確性；影響因素；控制策略

一、前言

電能作為一種“非可見(jiàn)”的能源資源，統(tǒng)計(jì)其使用量的方式是通過(guò)電能表的計(jì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)使用額度的。利用電能計(jì)量表計(jì)量人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中使用電能的多少去進(jìn)行相應(yīng)的費(fèi)用收取是供電部門與用電客戶進(jìn)行結(jié)算的主要方式，但是在對(duì)用戶電能使用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)結(jié)算時(shí)，電能計(jì)量表產(chǎn)生的誤差不僅會(huì)影響到用戶的利益，同時(shí)也會(huì)從經(jīng)濟(jì)效益上對(duì)供電部門產(chǎn)生一定的損害。近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)以及人民生活水平的不斷提高，人均用電量與日俱增，再加上能源危機(jī)日益嚴(yán)重，這些都使得人們對(duì)電能計(jì)量的關(guān)注度越來(lái)越高。精確有效的電能計(jì)量結(jié)果不僅能幫助我們控制耗電量，提高電能利用率，還可使我們通過(guò)制定電能消耗定額的方式節(jié)約電力資源。本文主要對(duì)影響電能計(jì)量準(zhǔn)確性的主要因素進(jìn)行了分析，并對(duì)有效控制電能計(jì)量準(zhǔn)確性的相關(guān)策略進(jìn)行了探討，以供同仁參考。

二、目前影響電能計(jì)量準(zhǔn)確性的主要因素分析

（1）電流、電壓、溫度的變化。影響電能計(jì)量表在數(shù)據(jù)計(jì)量時(shí)準(zhǔn)確性的首要原因是電能表中電流、電壓以及溫度的變化。電能表中的電流與外界線路上的電流量存在差異，這會(huì)導(dǎo)致電能表所顯示的用電度數(shù)與用戶自身所消耗的用電度數(shù)完全不一樣，造成電能表計(jì)量誤差的存在。同理，由于電能表中的所加載電壓與外界線路上產(chǎn)生的電壓是不同的，所以造成了電壓表中轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪比例的改變，導(dǎo)致電能表計(jì)量上出現(xiàn)偏差，最終造成電能表計(jì)量上的誤差產(chǎn)生。除此之外，電能表內(nèi)溫度的變化也是主要影響因素之一，因?yàn)殡娔鼙韮?nèi)部是用一定溫度的，但是同時(shí)電能表內(nèi)部又有電流通過(guò)，這樣會(huì)造成電能表內(nèi)部溫度的改變，隨著溫度改變又會(huì)反作用于電能表中的電流與電壓，最后導(dǎo)致計(jì)量誤差的產(chǎn)生。

（2）諧波對(duì)電能計(jì)量的影響。諧波是指一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍。諧波的產(chǎn)生是由電力系統(tǒng)中的某些設(shè)備和負(fù)荷的非線性特性造成的，而諧波不僅會(huì)使電能質(zhì)量下降，還會(huì)影響計(jì)量?jī)x器、測(cè)量裝置以及繼電保護(hù)裝置等電氣設(shè)備。本文主要研究諧波對(duì)電能計(jì)量表造成的影響，按照電能計(jì)量表的工作原理可以將其分為感應(yīng)式計(jì)量表和電子式計(jì)量表2種。感應(yīng)式計(jì)量表是通過(guò)電壓回路和電流回路各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)力的作用來(lái)進(jìn)行電能計(jì)量的，這種計(jì)量表的工頻范圍很窄，容易造成計(jì)量誤差。對(duì)于線性用戶而言，感應(yīng)式計(jì)量表的計(jì)量結(jié)果不僅包括基波電能，而且還涉及部分諧波電能，給消費(fèi)者帶來(lái)一定量的經(jīng)濟(jì)損失；對(duì)于非線性用戶而言，用戶在消耗諧波的同時(shí)還會(huì)把剩余諧波輸送給電網(wǎng)，此時(shí)基波潮流方向與輸入電網(wǎng)的諧波潮流方向正好相反，因此會(huì)抵消用戶的實(shí)際使用量，降低電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。電子式計(jì)量表主要是通過(guò)模擬乘法器來(lái)計(jì)算電能的，具有寬頻帶響應(yīng)功能，而且相對(duì)于感應(yīng)式計(jì)量表而言，它能夠更為準(zhǔn)確地計(jì)量諧波電能和基波電能。

（3）電能表同一線路中電壓的不對(duì)等。電能表內(nèi)部同一線路中電壓的不對(duì)等是影響電能表計(jì)量精確度的次要原因。這里有兩種情況會(huì)導(dǎo)致誤差的存在：第一種是當(dāng)電能表內(nèi)的附件很多存在差異時(shí)，由于附件在同一線路上，同一個(gè)電壓與電流在通過(guò)時(shí)會(huì)使諸多不一樣的附件產(chǎn)生不均衡的影響，進(jìn)而使轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪產(chǎn)生改變而導(dǎo)致誤差的發(fā)生；第二種是當(dāng)電能表中的附件一樣時(shí)，同一個(gè)電壓與電流在通過(guò)時(shí)不會(huì)對(duì)一樣的附件產(chǎn)生不同影響，但是在電壓不對(duì)等時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪還是會(huì)發(fā)生改變，依舊影響計(jì)量的精確度。

（4）電能表設(shè)置位置的傾斜。電能表安裝時(shí)不注意固定導(dǎo)致電能表設(shè)置的傾斜也是電能表計(jì)量誤差存在的重要原因。電能表在正常工作的狀態(tài)下受到意外的震動(dòng)或者碰動(dòng)，導(dǎo)致電能表位置的傾斜而影響到計(jì)量表原本的正常運(yùn)作狀態(tài)，進(jìn)而影響電能表的計(jì)量。由于電能表內(nèi)部元件在安裝時(shí)不夠牢固，或電能表使用時(shí)間較長(zhǎng)，元件老化，因此在受到外界意外觸碰時(shí)容易脫落，這些都是影響計(jì)量準(zhǔn)確度的重要因素。此外，還有一個(gè)因素是電能表內(nèi)部設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)滑放置因電能表傾斜而隨之出現(xiàn)傾斜，導(dǎo)致增大了轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪在軸承中的位移，同時(shí)也增大了電能表計(jì)量誤差的范圍。因?yàn)殡娔鼙碛?jì)量所規(guī)定的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)量時(shí)能承受的最大誤差只有當(dāng)通過(guò)的電流小于40%標(biāo)定電流的時(shí)候，此時(shí)電能表因位置傾斜所造成的計(jì)量誤差完全在可忽略不計(jì)的范圍內(nèi)。所以在進(jìn)行電能表安裝時(shí)，應(yīng)該仔細(xì)的檢查轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪的擺放位置是否在電能表的中間位置，防止傾斜所造成的誤差存在。

三、有效控制電能計(jì)量準(zhǔn)確性的策略探討

（1）認(rèn)真檢查電能表的性能及運(yùn)行狀態(tài)。要想有效的控制電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性，首要的是注意在細(xì)節(jié)方面的考量與檢測(cè)。在對(duì)電能表進(jìn)行誤差修正時(shí)，應(yīng)該認(rèn)真檢查電能表的運(yùn)行狀況及其性能。直接觀察電能表的運(yùn)行狀態(tài)、對(duì)電能表進(jìn)行性能上的檢測(cè)試驗(yàn)、對(duì)性能的轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪進(jìn)行測(cè)驗(yàn)等都是檢查電能表能否正常工作的方法。

（2）提高檢測(cè)人員的專業(yè)素質(zhì)，增強(qiáng)他們的責(zé)任心。電能表檢測(cè)離不開(kāi)專業(yè)電力工作者的技術(shù)支持。有時(shí)電能表檢測(cè)不精確是由于檢測(cè)人員的粗心大意導(dǎo)致的。這就要求提高檢測(cè)人員的專業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)水平，增強(qiáng)他們的工作責(zé)任心，因?yàn)闄z測(cè)人員最重要的工作就是維護(hù)電能表的正常運(yùn)行。

（3）改進(jìn)計(jì)量裝置，減少諧波對(duì)電能計(jì)量的影響。針對(duì)諧波對(duì)電能計(jì)量的影響，具體可采取以下措施：1）對(duì)電能計(jì)量表進(jìn)行技術(shù)革新，使其不對(duì)諧波的功率做出任何反映，只反映基波的功率。例如通過(guò)高階低通濾波器對(duì)高次諧波進(jìn)行過(guò)濾，從而得到基波的有效功率。對(duì)于感應(yīng)式電能計(jì)量表而言，可以通過(guò)交流濾波器進(jìn)行濾波；而對(duì)于電子式電能計(jì)量表，則可通過(guò)低通濾波器幫助濾波。這種方法不僅操作簡(jiǎn)單，而且計(jì)量方式也比較合理，因此具有廣闊的應(yīng)用前景；2）可以通過(guò)區(qū)分基波與諧波的潮流方向，然后分別對(duì)諧波功率和基波功率進(jìn)行計(jì)量。例如將工頻基波電能表和寬頻帶功率電能表進(jìn)行合理搭配，不僅可對(duì)諧波和基波的潮流方向進(jìn)行有效測(cè)量，還能計(jì)量出諧波功率和基波功率。這種方法對(duì)成本要求較高，而且技術(shù)難度大，因此有待進(jìn)一步研究。

（4）降低電能計(jì)量裝置誤差，提高計(jì)量裝置選擇的精度?，F(xiàn)階段電能計(jì)量裝置使用的是精度為±0.5的電能表，如果將精度提高到±0.2%，每年就可以減少4O億×0.3-120萬(wàn)kW·h的用電量。目前，使用電子式互感器以及數(shù)字化計(jì)量裝置可有效解決傳統(tǒng)計(jì)量設(shè)備精度低的問(wèn)題。電子式互感器主要運(yùn)用電磁、光電轉(zhuǎn)換原理，包括傳感器、傳輸系統(tǒng)以及二次轉(zhuǎn)換器，具有模擬量輸出或者數(shù)字量輸出功能，能夠很好地適應(yīng)大電流以及高壓工作環(huán)境。此外，使用數(shù)字化計(jì)量裝置通過(guò)光學(xué)和電子學(xué)原理進(jìn)行電能計(jì)量，并且擁有獨(dú)立的工作電源，有效避免了由于存取電帶來(lái)的計(jì)量誤差，而且數(shù)字化計(jì)量裝置還具備通信數(shù)據(jù)分析功能，不會(huì)受到溫度、濕度以及磁場(chǎng)等外界因素的影響，對(duì)由于通信傳輸而導(dǎo)致遺漏的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行容錯(cuò)處理，最大限度地提升了計(jì)量結(jié)果的精確度和穩(wěn)定性。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，電能計(jì)量誤差及電能計(jì)費(fèi)管理問(wèn)題關(guān)系重大，電能在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，只有認(rèn)真的對(duì)電能計(jì)量誤差進(jìn)行分析，才能有效減少電能耗損，并且?guī)椭娏ζ髽I(yè)電能資源的消耗管理，以此來(lái)維護(hù)電力企業(yè)、電路用戶的權(quán)益。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉云方，電能計(jì)量的主要問(wèn)題及對(duì)策探析[J]，機(jī)電信息，2013（09）

[2]韓大偉，張偉，淺析電能計(jì)量中常見(jiàn)問(wèn)題[J]，中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（09）