智能電能表標(biāo)準(zhǔn)化與檢測(cè)方法及具體措施研究

鄭斌（國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司恩施供電公司，湖北恩施 445000）

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智能電能表標(biāo)準(zhǔn)化與檢測(cè)方法及具體措施研究

鄭斌
（國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司恩施供電公司，湖北恩施 445000）

【摘要】近年來，隨著我國(guó)電力體制改革進(jìn)程的不斷加快，推動(dòng)了智能電網(wǎng)的發(fā)展速度，智能電能表作為智能電網(wǎng)的重要組成部分之一，其也獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步，與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)逐步完善，各類檢測(cè)方法也隨之涌現(xiàn)，這為智能電能表性能的提升及推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。鑒于此，本文首先簡(jiǎn)要闡述了智能電能表的標(biāo)準(zhǔn)化，在此基礎(chǔ)上對(duì)智能電能表的檢測(cè)方法及措施進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】智能電能表 標(biāo)準(zhǔn) 檢測(cè)方法

1 智能電能表的標(biāo)準(zhǔn)化

智能電能表是以先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)為支撐，形成以智能芯片為核心，集電能量計(jì)量、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、信息交互等功能于一體的電能表。隨著我國(guó)電力事業(yè)的快速發(fā)展，智能電能表得到了大范圍推廣與應(yīng)用，為了適應(yīng)電力改革的需要，智能電能表由原來的預(yù)付費(fèi)電能表發(fā)展為多種類型的電能表，能夠滿足階梯電價(jià)、分時(shí)、費(fèi)控、在線管理等多種需求。在國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)的電力用戶用電信息采集系統(tǒng)中，智能電能表作為自動(dòng)抄表技術(shù)的基礎(chǔ)裝置，已經(jīng)成為信息采集系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵所在。信息采集系統(tǒng)是中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的第一步，將智能電能表應(yīng)用其中，能夠發(fā)揮智能電能表在促進(jìn)電網(wǎng)信息互動(dòng)中的作用，成為信息傳遞的良好媒介。由于智能電能表的準(zhǔn)確計(jì)量和穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)乎到電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，所以為了有效驗(yàn)證智能電能表的性能優(yōu)劣，國(guó)家電網(wǎng)公司編制了一系列關(guān)于智能電能表的相關(guān)技術(shù)規(guī)范。這些技術(shù)規(guī)范符合智能電網(wǎng)的建設(shè)要求，能夠滿足公司生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理對(duì)智能電能表的使用需求，技術(shù)規(guī)范主要涉及智能電能表型號(hào)、功能、技術(shù)、安全費(fèi)控等方面，對(duì)強(qiáng)化我國(guó)智能電能表的標(biāo)準(zhǔn)化制造和質(zhì)量監(jiān)督有著重要意義，其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2 智能電能表的檢測(cè)方法及措施

智能電能表的檢測(cè)主要是對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，具體包括以下內(nèi)容準(zhǔn)確度、一致性、電磁兼容以及費(fèi)控功能等。下面對(duì)重點(diǎn)對(duì)檢測(cè)試驗(yàn)中的具體措施進(jìn)行論述。

2.1 智能電表的準(zhǔn)確度檢測(cè)

與傳統(tǒng)的電子式電能表相比，智能電表在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上新增了剩余電能量遞減準(zhǔn)確度的概念，因此，在對(duì)智能電表進(jìn)行性能檢測(cè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行準(zhǔn)確度試驗(yàn)，準(zhǔn)確度試驗(yàn)檢測(cè)的合格標(biāo)準(zhǔn)為：智能電表累計(jì)用電能量增加數(shù)與計(jì)算剩余電能量減少數(shù)的差不大于計(jì)度器的一個(gè)最小分辨率值的計(jì)量單位。

2.1.1 基本誤差檢測(cè)

具體的試驗(yàn)方法如下：在參比條件下，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)表法對(duì)智能電表進(jìn)行有功和無功基本誤差的測(cè)試。當(dāng)智能電表具備正反向電量功能時(shí)，需要對(duì)正反向誤差進(jìn)行檢測(cè)，所有的誤差數(shù)據(jù)均應(yīng)當(dāng)在允許誤差限值的60%以內(nèi)，單相表的誤差限值為1.0級(jí)的60%驗(yàn)收。

2.1.2 剩余電能量遞減準(zhǔn)確度檢測(cè)

智能電表運(yùn)行至0.01kWh結(jié)算單位時(shí)，剩余金額正確扣減；能夠在一個(gè)階梯電價(jià)區(qū)間完成該項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)，也可與電價(jià)切換試驗(yàn)合并進(jìn)行；可根據(jù)實(shí)際剩余金額遞減值與累計(jì)電能計(jì)算的遞減值差進(jìn)行考核，兩者的差值應(yīng)小于等于剩余金額的一個(gè)最小分辨率；如果智能電表內(nèi)存貯的剩余金額為4位小數(shù)，抄讀及顯示為2位小數(shù)，當(dāng)前電價(jià)為4位小數(shù)，應(yīng)當(dāng)采用累計(jì)電量增加數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，需要注意的是累計(jì)電量增加數(shù)必須是100kWh的整數(shù)倍。

2.1.3 智能電表常數(shù)試驗(yàn)檢測(cè)

智能電表的測(cè)試輸出與計(jì)度顯示指示間的關(guān)系應(yīng)當(dāng)與銘牌標(biāo)志相一致，在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)時(shí)，智能電表的輸出脈沖累計(jì)計(jì)數(shù)n與計(jì)度顯示累計(jì)值E應(yīng)當(dāng)滿足如下要求：

該項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)需要在基本誤差試驗(yàn)完成后進(jìn)行，試驗(yàn)方法可以選擇計(jì)讀脈沖法、標(biāo)準(zhǔn)表法或是走字試驗(yàn)法，詳情參見JJG596標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.4 環(huán)境溫度對(duì)誤差的影響試驗(yàn)

依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行GB/T15284-2002規(guī)范的規(guī)定要求，環(huán)境溫度對(duì)日計(jì)時(shí)誤差的影響不得超過0.1s/（d·℃）。為了便于試驗(yàn)檢測(cè)，可將之改為在工作溫度范圍內(nèi)，即-25℃-60℃內(nèi)，在交流電源或直流電池供電的前提下，時(shí)鐘準(zhǔn)確度≤1.0s/d。該項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)的方法有以下兩種：一種是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘法，另一種是秒脈沖測(cè)試法。

（1）標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘法檢測(cè)。在進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)前，先記錄下智能電表當(dāng)前顯示的時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，計(jì)算得到時(shí)間差，然后將智能電表放入到高低溫箱當(dāng)中，確保其處于交直流供電的條件下，進(jìn)行溫度變化試驗(yàn)，變化范圍從25-60℃；試驗(yàn)完畢后，將智能電表恢復(fù)至參比溫度下，再次對(duì)其當(dāng)前顯示的時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行記錄，并計(jì)算出時(shí)間差。試驗(yàn)前后兩個(gè)時(shí)間差的差值應(yīng)當(dāng)不超過試驗(yàn)天數(shù)（單位：秒），試驗(yàn)前后的比對(duì)時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在同一時(shí)刻，這樣能夠保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。（2）秒脈沖測(cè)試法。在進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)前，先對(duì)智能電表的秒脈沖誤差進(jìn)行測(cè)試，并確保其符合要求，隨后將智能電表放入到高低溫箱內(nèi)，確保其處于交直流供電的條件下，進(jìn)行溫度變化試驗(yàn)，變化范圍控制在25-60℃之間，在不同溫度點(diǎn)測(cè)試智能電表的秒脈沖誤差，均應(yīng)當(dāng)符合規(guī)定要求。

2.2 智能電表一致性檢測(cè)

（1）誤差變差試驗(yàn)。試驗(yàn)方法如下：對(duì)智能電能表加載參比電壓和基本電流，加載時(shí)間持續(xù)30min；在參比電壓、功率因素為1.0和0. 5L的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行第一次測(cè)試；保持上述試驗(yàn)條件不變，間隔5min后進(jìn)行第二次測(cè)試；比較智能電能表同一測(cè)試點(diǎn)上的兩次測(cè)試結(jié)果，要求兩者之差的絕對(duì)值在0.2%的范圍內(nèi)。（2）誤差一致性試驗(yàn)。試驗(yàn)方法如下：在測(cè)試中使用同一臺(tái)多表位檢定裝置，對(duì)智能電能表采取分批同時(shí)測(cè)試的方式；對(duì)智能電能表加載參比電壓和基本電流，加載時(shí)間持續(xù)30min，在此之后進(jìn)行電能表的誤差檢測(cè)；在參比電壓、Ib（In）、10% Ib（In）、功率因素為1.0和0.5L時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。要求電能表檢測(cè)結(jié)果與測(cè)試點(diǎn)平均值的最大差值必須在規(guī)定限值范圍內(nèi)，即在Ib（In）、10% Ib（In）的檢測(cè)負(fù)載點(diǎn)下，其最大差值的絕對(duì)值不能超過0.3%和0.4%；對(duì)每批智能電能表先計(jì)算最大誤差值、最小誤差值以及兩者之間的差值，若差值在規(guī)定限值內(nèi)，則認(rèn)定該批智能電能表合格；若差值超出規(guī)定限值，則要計(jì)算其平均值，根據(jù)平均值判斷該批智能電能表是否合格。

2.3 智能電能表的電磁兼容性檢測(cè)

智能電能表中應(yīng)用了多種電子元器件，受內(nèi)外部因素的影響這些電子元器件面臨著靜電放電、浪涌、電快速脈沖群、無線電干擾抑制、輻射電磁場(chǎng)等干擾源，影響電能表的穩(wěn)定運(yùn)行和準(zhǔn)確計(jì)量。所以，要在滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)環(huán)境下，對(duì)電能表的電磁兼容性進(jìn)行檢測(cè)，具體檢測(cè)內(nèi)容包括以下方面：對(duì)電能表在高頻電磁場(chǎng)下的抗擾度進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)電能表在靜電放電條件下的抗擾度進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)電能表在射頻場(chǎng)感應(yīng)傳導(dǎo)作用下的抗擾度進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)電能表在衰減震蕩波下的抗擾度進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)電能表抑制無線電干擾的能力進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)電能表進(jìn)行浪涌試驗(yàn)；對(duì)電轉(zhuǎn)瞬變?yōu)槊}沖群的速度進(jìn)行試驗(yàn)。

表1　智能電能表的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.4 智能電能表的費(fèi)控功能檢測(cè)

智能電能表的費(fèi)控功能分為本地費(fèi)控和遠(yuǎn)程費(fèi)控兩種方式，其功能檢測(cè)方法為：

（1）本地費(fèi)控功能檢測(cè)。本地費(fèi)用功能檢測(cè)可通過CPU卡、射頻卡等實(shí)體介質(zhì)實(shí)現(xiàn)，能夠檢驗(yàn)出電能表的剩余電量、跳閘情況等。功能檢測(cè)方法如下：在電能表內(nèi)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，包括倍率、電價(jià)、透支限制額、報(bào)警金額等，以便于檢驗(yàn)電能表剩余電量、跳閘、報(bào)警等功能。費(fèi)控功能檢測(cè)對(duì)剩余電量遞減的準(zhǔn)確度有著較高要求，即累計(jì)用電能量增加數(shù)與計(jì)算剩余電能量減少數(shù)之差不能超過計(jì)度器的最小分辨率值。（2）遠(yuǎn)程費(fèi)控功能檢測(cè)。遠(yuǎn)程費(fèi)控功能檢測(cè)實(shí)現(xiàn)路徑為公網(wǎng)等遠(yuǎn)程售電系統(tǒng)，以及載波等虛擬介質(zhì)，其檢測(cè)方法如下：遠(yuǎn)程費(fèi)控檢測(cè)平臺(tái)向電能表下發(fā)拉閘命令，在通過密碼驗(yàn)證和安全認(rèn)證的前提下，電能表執(zhí)行該命令，并顯示“拉閘”的相應(yīng)信息；遠(yuǎn)程費(fèi)控檢測(cè)平臺(tái)向電能表下發(fā)合閘命令，電能表執(zhí)行該命令，并消除“拉閘”的相應(yīng)顯示信息，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)；在檢測(cè)命令的發(fā)送時(shí)效時(shí)，要預(yù)先設(shè)置電能表執(zhí)行命令的有效時(shí)間，通常設(shè)定為1min，當(dāng)檢測(cè)平臺(tái)發(fā)送命令后，記錄好發(fā)送時(shí)間，查看電能表能夠在1min之內(nèi)執(zhí)行帶有時(shí)標(biāo)的命令，若執(zhí)行命令的時(shí)間超過1min，則判斷為電能表執(zhí)行命令的時(shí)效性較差。

3 結(jié)語

綜上所述，本文在簡(jiǎn)要闡述智能電能表標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，對(duì)智能電能表的檢測(cè)方法及具體措施進(jìn)行了論述。由于智能電能表的檢測(cè)項(xiàng)目較多，限于篇幅，文章僅從從準(zhǔn)確度、一致性、電磁兼容以及費(fèi)控功能四個(gè)方面進(jìn)行了研究。隨著智能電能表的大范圍普及應(yīng)用，其性能穩(wěn)定與否關(guān)系重大，為此必須了解并掌握智能電能表的檢測(cè)要點(diǎn)，這對(duì)于確保其可靠運(yùn)行至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)：

［1］曾世杰，録曾世，金學(xué)明.關(guān)于對(duì)智能電能表卡座接觸電阻檢測(cè)方法的研究［J］.電氣應(yīng)，2013（11）：41-43.

［2］嚴(yán)洪莉.智能電能表的功能及檢測(cè)方法研究［J］.黑龍江科技信息，2014（10）：102-103.

［3］王惠民.智能電能表電磁兼容測(cè)試及抑制技術(shù)的研究［D］.濟(jì)南大學(xué)，2014.朱凌，劉振波，馮守超.智能電能表的標(biāo)準(zhǔn)、政策和發(fā)展［J］.東北電力技術(shù)，2012（2）：82-83.

［4］吳曉光.基于智能電能表技術(shù)特點(diǎn)的監(jiān)督管理創(chuàng)新［J］.科技創(chuàng)業(yè)月刊，2011（5）：67-69.

［5］劉經(jīng)昊.智能電能表智能倉儲(chǔ)和自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用分析［J］.科技與企業(yè)，2013（9）：111-112.

作者簡(jiǎn)介：鄭斌（1971—），男，湖北宣恩人，工程師，研究方向：智能電表。