基于智能電網(wǎng)下數(shù)字電能表的檢定問題初探

王琪

摘 要：隨著我國經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，對于生態(tài)環(huán)境和節(jié)能減排的要求也在不斷提升，這對電力部門而言是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。我國在經(jīng)濟發(fā)展過程中，生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的不協(xié)調(diào)問題日益凸顯，智能電網(wǎng)下數(shù)字電能表檢定問題的研究勢在必行。本文通過分析智能電網(wǎng)背景下數(shù)字電能表在檢定中存在的相位不對稱導致的誤判問題，目的為提升我國供電的安全性和可靠性。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電能表；數(shù)字系統(tǒng)

當前，在我國智能電網(wǎng)概念普及化發(fā)展的背景下，對于電網(wǎng)實時運行信息的收集和監(jiān)控工作的重要性日益明顯，基于智能電網(wǎng)概念下的數(shù)字電能表設(shè)計應(yīng)運而生，其設(shè)計主要包括三大部分，電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電能表終端系統(tǒng)以及電力信息服務(wù)系統(tǒng)。其中電能表終端系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置有射頻識別設(shè)備芯片，這一技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，對于數(shù)字電能表的檢定意義重大：其數(shù)據(jù)傳輸速度快、識別目標精準、檢定問題準確，能夠有效提升數(shù)字電能表檢定的效率和安全性，保障智能電網(wǎng)的有序運行[1]。本文首先從智能電網(wǎng)下數(shù)字電能表的系統(tǒng)設(shè)計入手，進而分析在數(shù)字電能表檢定中發(fā)生的相位不對稱導致誤判的問題，推動數(shù)字電能表檢定向著科學化的方向發(fā)展，使其能夠適應(yīng)不同而智能電網(wǎng)背景。

1 基于智能電網(wǎng)下數(shù)字電能表的系統(tǒng)設(shè)計概述

智能電網(wǎng)背景下的數(shù)字電能表設(shè)計，主要由電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電能表終端系統(tǒng)以及電力信息服務(wù)系統(tǒng)3個系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)之間相互連接相互溝通，其中電能表終端系統(tǒng)起著核心作用，通過對于用戶信息的收集和整理分析，進而通過數(shù)字電能表對于用電的相關(guān)數(shù)據(jù)進行傳遞和更新，通過3個系統(tǒng)的整合分析，能夠?qū)τ谖覈娋W(wǎng)運行發(fā)展的狀態(tài)進行實時監(jiān)控，一旦發(fā)生電網(wǎng)故障能夠?qū)崿F(xiàn)精確的定位和準確的應(yīng)對處理，有利于提升我國電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，保障人民群眾的基本生活。因此，智能電網(wǎng)數(shù)字背景下的數(shù)字電能表檢定也應(yīng)當從這些重點的環(huán)節(jié)入手，下文將主要針對其中的數(shù)字電能表的檢定中相位不對稱導致誤判問題進行探討。

2 數(shù)字電能表的檢定中相位不對稱導致誤判問題

傳統(tǒng)的數(shù)字電能表檢定，主要是通過走訪的方式進行，在人工抄表以及預(yù)付費的過程當中進行，但隨著我國科學技術(shù)的不斷提升，這兩種方式也存在著重要的檢定弊端，其難以滿足智能化的電網(wǎng)技術(shù)的最新要求[2]。傳統(tǒng)的人工檢定過程，通常很難對于設(shè)備運行進行實時的監(jiān)控分析，對于數(shù)據(jù)的采集和分析也容易出現(xiàn)紕漏，出錯率比較高，問題隱蔽性比較強；而預(yù)付費卡的方式也容易導致檢定干擾項比較多，代碼的保密性差，容易受到簡單的復(fù)制，導致用戶權(quán)益受損，電網(wǎng)公司的利益也可能受到損害。

數(shù)字電能表的檢定，其主要原理在于分析輸出電壓和電流的變動波形，并對其進行數(shù)據(jù)分析，這一裝置只需要進行220V電源的檢測，方便進行三相電壓電流檢測，同時還能夠發(fā)出高次諧波，電能表能夠方便的實現(xiàn)測量，數(shù)字電能表的功能多樣性、高精準度都是傳統(tǒng)電能表難以比擬的，但同時，也正是由于其數(shù)字合成的特點，也會導致電能表在檢定過程當中，出現(xiàn)輸出的三相電壓的相位不對稱的問題，進而導致檢定過程中發(fā)生數(shù)字電能表誤判的問題。

2.1 相位不對稱導致誤判原因分析

在檢定試驗過程中，工作室選取了兩塊跨相式三相四線功能性的數(shù)字電能表，兩塊電能表的基本誤差趨向于一致，但是兩塊電能表在檢定的過程中都出現(xiàn)了檢定不合格的問題，實驗室起初判定是檢定裝置存在問題，因此又采取現(xiàn)場電能表檢測的手段，對接在實驗室的檢定裝置當中，對兩塊數(shù)字電能表進行檢測，檢測結(jié)果與初次檢測結(jié)果相似，也判斷檢定不合格的結(jié)論。

兩塊數(shù)字電能表存在基本一致的基本誤差，而送往其他單位進行復(fù)檢，結(jié)果是兩塊電能表性能均顯示正常，這就基本可以判斷鑒定過程中存在問題：首先，可以確定不是標準表當中存在問題，這是由于其他單位進行復(fù)檢的電能表換成本單位標準電能表進行取代檢測，得到的檢定結(jié)果是一樣的；其次從檢定裝置的檢測表數(shù)據(jù)來看，電壓電流等數(shù)據(jù)均正常，因此故障的判斷和查找成為一個難題。

2.2 故障的判斷與查找

在相位表得到控制的背景下，應(yīng)當利用電能表檢測得到的相關(guān)跨相參數(shù)，檢測三相輸出的電壓是否對稱。從三個檢定裝置上能夠得知，電壓均為220V，設(shè)定后相位表均為900，這就說明此時三相電壓的有效值是相同的，和同相的電流電壓相比，功率因數(shù)相符。在此背景下，能夠利用電能表現(xiàn)場的檢測儀判斷故障的位置是否對稱：3個相位對稱，相位差為零，但是電壓從380V變成到397.6V，在運行后相位差也向前移動了5度左右，進而找到了故障的原因，相位不對稱導致檢定過程中的誤判。

2.3 故障的后續(xù)處理

數(shù)字電能表的檢測裝置，相位不對稱導致誤判，在進行故障的檢測過程中往往都采取上述方式進行判斷和查找，而故障的后續(xù)處理也至關(guān)重要。在數(shù)字檢定裝置存在故障的背景下，需要對于有功和無功的電能表進行檢定，這一過程之中均不采取跨相的原理。在進行跨相后續(xù)處理中，需要輸出正弦波數(shù)據(jù)合成，合成處理的過程中要注意，保障正弦波起點位置的正確性，進而保障相位的對稱。

3 小結(jié)

綜上所述，基于智能電網(wǎng)下數(shù)字電能表的檢定，需要不斷提升設(shè)計檢測技術(shù)，提升信息傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性，提升對于故障的反應(yīng)速度，精準發(fā)現(xiàn)數(shù)字電能表存在問題的基礎(chǔ)上進行有效反饋，切實提升智能電網(wǎng)的管理質(zhì)量。本文根據(jù)當前數(shù)字電能表系統(tǒng)的設(shè)計原理，富有針對性地提出智能電網(wǎng)背景下數(shù)字電能表檢定問題的策略，使數(shù)字電能表更好地為我國電網(wǎng)事業(yè)服務(wù)，使其更好地滿足人民群眾的生產(chǎn)生活需求。

參考文獻

[1]于煥江.基于單片機的數(shù)字電能表設(shè)計[J].電子世界，2016，（12）：156.

[2]羅慧，郭予紅，諶艷琳，等.數(shù)字電能表校驗儀在智能化變電站中的拓展應(yīng)用[J].科學家，2016，（4）：105-106.