山東電網(wǎng)上網(wǎng)關(guān)口電能表狀態(tài)檢驗(yàn)分析

張曉東，鄭磊，楊劍，岳巍，霍艷霞，張仲耀，陳子鑒，王春暉

（1.國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，濟(jì)南250003；2.國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司，山東聊城252000）

山東電網(wǎng)上網(wǎng)關(guān)口電能表狀態(tài)檢驗(yàn)分析

張曉東1，鄭磊1，楊劍1，岳巍1，霍艷霞2，張仲耀1，陳子鑒1，王春暉1

（1.國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，濟(jì)南250003；2.國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司，山東聊城252000）

用于貿(mào)易結(jié)算的發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表結(jié)算電量較大，其能否安全穩(wěn)定運(yùn)行受到發(fā)供電企業(yè)和電力用戶的高度重視。通過分析近五年山東省發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)誤差數(shù)據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作現(xiàn)狀和面臨的突出問題，提出關(guān)口電能表實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)，并給出相應(yīng)的狀態(tài)變量及其計(jì)算方法。最后對(duì)關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)流程及策略進(jìn)行探討。

關(guān)口電能表；誤差分析；狀態(tài)檢驗(yàn)；狀態(tài)變量

0　引言

關(guān)口電能表一般是指發(fā)、供電企業(yè)之間或供電企業(yè)與電力用戶之間用于電量結(jié)算的電能表，有時(shí)也包括區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部用于經(jīng)濟(jì)考核作用的計(jì)費(fèi)電能表，它的一個(gè)重要特點(diǎn)是計(jì)量的電量比較大。關(guān)口電能表作為保證公平公正進(jìn)行電量交易的基礎(chǔ)，其能否安全穩(wěn)定運(yùn)行受到發(fā)供電企業(yè)和電力用戶的高度重視。為確保山東電網(wǎng)省級(jí)發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表準(zhǔn)確、可靠運(yùn)行，國網(wǎng)山東省電力公司每年都組織電力計(jì)量中心對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。

以山東省電力計(jì)量中心近五年的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，分析山東電網(wǎng)發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表誤差特性，評(píng)估關(guān)口電能表計(jì)量性能，結(jié)合誤差特性分析和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)當(dāng)前面臨的突出問題，提出關(guān)口電能表實(shí)行狀態(tài)檢驗(yàn)。在綜合考慮影響電能表計(jì)量性能的多種因素基礎(chǔ)上，給出相應(yīng)的狀態(tài)變量及其計(jì)算方法。最后對(duì)關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)流程及檢驗(yàn)策略進(jìn)行討論。

1　關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作現(xiàn)狀

為保證現(xiàn)場(chǎng)安裝的關(guān)口電能表可靠運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理異常問題，目前普遍采用的方法是定期對(duì)關(guān)口電能表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷條件下檢驗(yàn)［1-3］。按照文獻(xiàn)［4］的有關(guān)要求，I類關(guān)口電能表的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)每3個(gè)月進(jìn)行1次。目前山東省發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)每年分4次進(jìn)行，其中省電力計(jì)量中心負(fù)責(zé)1次，另外3次委托地市供電公司負(fù)責(zé)。

1.1現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)全省發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)所依據(jù)的主要規(guī)程為［4-5］：DL/T 448—2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》；JJF 1055—1997《交流電能表現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》。

1.2現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)使用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備

山東電網(wǎng)發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口計(jì)量點(diǎn)所安裝的電能表均為ZMQ202C型三相四線多功能電能表，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2 S級(jí)（有功誤差限為±0.2%）。電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備為AP2003型0.05級(jí)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)前對(duì)校驗(yàn)儀進(jìn)行全面的檢定和校準(zhǔn)，保證了普測(cè)所用標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確可靠。AP2003型電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀主要技術(shù)指標(biāo)如下。

電能測(cè)量準(zhǔn)確度：0.05級(jí)（實(shí)際誤差γ：-0.02%≤γ≤+0.02%）；

電壓測(cè)量范圍：0.1～400 V，全自動(dòng)量程切換；電流測(cè)量范圍：0.1～6 A，全自動(dòng)量程切換；工作環(huán)境：溫度-10～+45℃，相對(duì)濕度小于75% RH。

2　關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果分析

通過分析現(xiàn)場(chǎng)在運(yùn)行關(guān)口電能表負(fù)荷情況，對(duì)符合JJF 1055—1997現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)要求的電能表進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷條件下的檢驗(yàn)。2010—2014年，共校驗(yàn)關(guān)口表1 180只，檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示，誤差合格率100%。

表1　山東電網(wǎng)發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果

通過分析表1發(fā)現(xiàn)，山東電網(wǎng)發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表誤差分布都比較穩(wěn)定。為橫向?qū)Ρ壬綎|省發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表誤差分布情況，將2010—2014年現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)誤差分布直方圖，如圖1所示。

圖1　山東電網(wǎng)發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)誤差分布

從圖1可以看出，在考慮每年在運(yùn)行關(guān)口電能表數(shù)量不同的前提下，每年落在各誤差點(diǎn)的表計(jì)數(shù)量變動(dòng)不大，說明發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。

3　關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)

3.1狀態(tài)檢驗(yàn)的必要性和可行性

當(dāng)前關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)一年分4次進(jìn)行，耗費(fèi)大量的人力和物力，但有時(shí)無法及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)表計(jì)異常狀況，無法滿足實(shí)際需要。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)又具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，包括多次校驗(yàn)過程中，壓線螺絲的松開和緊固會(huì)對(duì)接線端子產(chǎn)生損傷，長(zhǎng)此以往可能會(huì)出現(xiàn)焊頭脫落散線，接頭變形接觸不良等問題，以及由于現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)過程中運(yùn)行設(shè)備不能停電，工作人員需要帶電作業(yè)，一旦發(fā)生電壓回路短路或接地和電流回路開路的情況，對(duì)人員和設(shè)備帶來較大的安全隱患。

另一方面，隨著制造水平的不斷提高，電子式電能表的計(jì)量誤差在輪換周期內(nèi)能基本保持穩(wěn)定，同時(shí)，電子式電能表可以通過遠(yuǎn)程抄表、在線監(jiān)測(cè)等手段，對(duì)表計(jì)性能進(jìn)行全面掌握，因此可以充分利用用電信息采集系統(tǒng)、計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)等相關(guān)計(jì)量信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，開展關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)。

3.2狀態(tài)變量選取

為充分考慮發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表個(gè)體可靠性、批次質(zhì)量控制水平以及計(jì)量對(duì)象信譽(yù)等因素對(duì)電能表計(jì)量性能的影響，現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)可以選取以下5個(gè)狀態(tài)量（以有功等級(jí)為0.2 S級(jí)關(guān)口電能表為例，現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)允許的工作誤差限絕對(duì)值為0.2%，相對(duì)誤差化整間距為0.02）。

1）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)評(píng)分S1。假設(shè)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)誤差化整值為γ%，則S1得分規(guī)則如下：

2）批次質(zhì)量控制評(píng)分S2。假設(shè)與被評(píng)分電能表同批次的電能表運(yùn)行故障率為σ，則

3）監(jiān)測(cè)異常評(píng)分S3。一個(gè)檢驗(yàn)周期內(nèi)，在用電信息采集系統(tǒng)中，被監(jiān)測(cè)關(guān)口電能表如果發(fā)生諸如電量異常、黑屏等異?，F(xiàn)象，S3=0，反之，S3=10。

4）計(jì)量用戶信譽(yù)評(píng)分S4。近一年內(nèi)計(jì)量用戶發(fā)生過經(jīng)查證屬實(shí)的竊電行為或其他影響計(jì)量公平性的事件，S4=0，反之，S4=20。

5）運(yùn)行時(shí)間評(píng)分S5。在關(guān)口計(jì)量點(diǎn)新裝電能表一年之內(nèi)，S5=10，以后每增加運(yùn)行一年扣2分，超過輪換周期時(shí)，S5=0。

3.3狀態(tài)檢驗(yàn)流程及策略

運(yùn)行中的關(guān)口電能表按照?qǐng)D2所示流程進(jìn)行狀態(tài)檢驗(yàn)，計(jì)算得到某一關(guān)口電能表的狀態(tài)評(píng)分S后，根據(jù)不同的狀態(tài)得分，關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)策略則按表2進(jìn)行。

圖2　關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)流程

表2　關(guān)口電能表狀態(tài)判定依據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)策略

4　結(jié)語

通過分析山東電網(wǎng)發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作現(xiàn)狀，指出現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作當(dāng)前面臨的突出問題。結(jié)合發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口電能表近五年現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)誤差數(shù)據(jù)分析，證明關(guān)口電能表實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)的可行性，并從關(guān)口電能表個(gè)體可靠性、批次質(zhì)量控制水平以及計(jì)量對(duì)象信譽(yù)等三個(gè)方面，提出了相應(yīng)的狀態(tài)變量及其計(jì)算方法。最后給出了合理的狀態(tài)檢驗(yàn)流程及現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)策略。

由于關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)是綜合多種變量，合理安排現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)頻率的全新動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)策略，其有效性仍沒有被充分證明。所以，建議在不涉及電量貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量點(diǎn)先期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)檢驗(yàn)試點(diǎn)工作，在證明其有效性之后，再將其推廣到重要計(jì)費(fèi)關(guān)口計(jì)量點(diǎn)。

［1］藍(lán)永林.交流電能計(jì)量［M］.北京：中國計(jì)量出版社，2011.

［2］杜蒙祥，毛幸遠(yuǎn).電能計(jì)量［M］.北京：中國水利水電出版社，2004.

［3］譚清，張軍，賈海菠，等.關(guān)口電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)方法分析［J］.內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2013，31（4）：7-12.

［4］DL/T 448—2000電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程［S］.

［5］JJF 1055—1997交流電能表現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范［S］.

［6］徐晴.江蘇省上網(wǎng)關(guān)口電能計(jì)量裝置狀態(tài)評(píng)估與分析［J］.江蘇電機(jī)工程，2007，26（2）：35-37.

［7］鄭可，侯興哲，張春暉，等.電子式多功能關(guān)口電能表性能評(píng)估初探［J］.電測(cè)與儀表，2010（1）：43-46.

State Inspection of Gateway Energy Meters in Shandong Power Grid

ZHANG Xiaodong1，ZHENG Lei1，YANG Jian1，YUE Wei1，HUO Yanxia2，ZHANG Zhongyao1，CHEN Zijian1，WANG Chunhui1
（1.State Grid Shandong Electric Power Research Institute，Jinan 250003，China；2.State Grid Liaocheng Power Supply Company，Liaocheng 252000，China）

Gateway energy meters for trade settlement are used to measure electric energy in huge quantity，so the safety and stabilization of gateway energy meters are paid high attentions both by power plants and power users.By means of analyzing the error data of gateway energy meters in past five years and the prominent problems of inspection on site，the state inspection of gateway energy meters is put forward，and state variables and their calculations are given.Also，the process and strategy of the state inspection are discussed.

gateway energy meter；error analysis；state inspection；state variable

TM933

B

1007－9904（2015）10－0051－03

2015-04-23

張曉東（1986），男，工程師，從事關(guān)口電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作；

鄭磊（1963），男，工程師，從事關(guān)口電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作；

楊劍（1980），男，工程師，從事電能計(jì)量裝置檢定管理工作。