論電能計量裝置與智能電能表在計量管理中的運用

劉正明 色珍 白瑪次仁 張明

（國網(wǎng)西藏電力有限公司營銷服務(wù)中心，西藏拉薩 850000）

0.引言

整個電力行業(yè)發(fā)展的電力資源都是屬于我國現(xiàn)目前階段實施現(xiàn)代化建設(shè)不可或缺的能源之一，而我國電網(wǎng)企業(yè)的建設(shè)規(guī)模也在新時期下日益壯大，電能產(chǎn)品與其他行業(yè)領(lǐng)域具有一定專業(yè)性、技術(shù)性的產(chǎn)品都是依靠在發(fā)電的同時進(jìn)行的。供電、用電等部分共同構(gòu)成了多方環(huán)環(huán)相扣、缺一不可的電力服務(wù)體系。為了得到進(jìn)一步確保穩(wěn)定的電力行業(yè)儀表的控制能力。精確計算用戶電量。從而既體現(xiàn)出動力裝置的運轉(zhuǎn)效力，保證智能電能表用戶滿意度有所提升。

1.計量管理對電能計量裝置的具體運用

1.1 電能計量裝置的含義及其功能

為了保證電費的精確循環(huán)，電網(wǎng)計量設(shè)備是一種用來衡量使用者利用電量的工具，從而保證電網(wǎng)的正常、安全、準(zhǔn)確，增強(qiáng)對其的有效管理，確保功率的精確度，防止功率損失和消耗，保證電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，對于供電企業(yè)通過電力系統(tǒng)實現(xiàn)對用戶所需要的電能供應(yīng)，確保電力計量設(shè)備的正常、安全、有效運作具有十分重要的作用。

電能作為一種電力產(chǎn)品，它的生產(chǎn)過程不同于其他產(chǎn)品，它是在一個缺少任何環(huán)節(jié)系統(tǒng)都無法實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn)的整體系統(tǒng)—發(fā)電、供電、用電的系統(tǒng)中形成的。這個環(huán)節(jié)包括了生產(chǎn)、銷售、以及效益的實現(xiàn)，所以需要有一個計量工具在這個系統(tǒng)中有效地測量所消耗的電能，從而對所消耗的電能進(jìn)行測算。

1.2 關(guān)于電能計量裝置特性的討論

電能計量裝置主要用于測量和記錄用米發(fā)電、供電量、線損情況的計量器具，其中包括：有功電能表、無功電能表、復(fù)費率電能表等。計量互感器最大的需要量表，再進(jìn)行二次連接導(dǎo)線是針對于整體裝置。下面采用三相三線進(jìn)行，無功等電能表沒接入地緣系：其系統(tǒng)接線模式與側(cè)接線之間的關(guān)系，且接入中性點絕緣系統(tǒng)電壓互感器。

1.3 對電能計量裝置進(jìn)行日常檢測的方法和造成故障的成因

日常檢測電能計量裝置的方法：

（1）電壓測試。有關(guān)檢測人員可以先檢測電力計量裝置的電壓等內(nèi)容，也可以先檢測斷路器的位置，如電力計量裝置出現(xiàn)異常。當(dāng)電壓突變量不符合規(guī)定的范圍時，就可以斷定是電壓異常所導(dǎo)致的問題，這是由于電壓的異常而造成的。這個時候就需要工作人員能夠及時地修正，這樣才能保證電測裝置能夠一直正常地運轉(zhuǎn)下去。其次，在沒有電力計量裝置相關(guān)信息的斷路器中，對斷路器進(jìn)行一定的調(diào)整時，也有可能出現(xiàn)斷路器安裝位置對電壓產(chǎn)生影響的情況。

（2）電流檢測。若電流超出或達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則需要工作人員進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)電力計量裝置出現(xiàn)異常時，相應(yīng)的電流也會產(chǎn)生變化。電流檢測能讓相關(guān)工作人員及時發(fā)現(xiàn)電力計量裝置可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，以便更好地了解電力計量裝置的運行情況。同時，電力企業(yè)要找相關(guān)專業(yè)人士進(jìn)行檢修，因為電力計量裝置內(nèi)部的元件比較復(fù)雜，這樣才能保證電力計量裝置出現(xiàn)的各種異常情況能夠得到及時的檢修，從而保證穩(wěn)定的使用。

電力計量器故障的成因。一方面，由于我國在電力計量裝置方面的研發(fā)力度仍然不足，導(dǎo)致電力計量裝置在應(yīng)對各種環(huán)境時都顯得力不從心。在運輸和使用過程中，很有可能受到環(huán)境的影響，導(dǎo)致電力計量裝置內(nèi)部的部分零部件出現(xiàn)故障，無法正常工作，從而使電力計量裝置獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受到影響；另一方面，電力計量裝置出現(xiàn)問題的重要原因也是相關(guān)工作人員對電力計量裝置操作失誤所致。有的員工因為經(jīng)驗少，操作失誤的可能性非常大，都會造成嚴(yán)重后果。整個電力系統(tǒng)是由多個電力裝置組成的，而電力系統(tǒng)中的電力設(shè)施在工作過程中會形成電力諧波，電力計量裝置在它的干擾下無法精確計量，出現(xiàn)了不正確的計量數(shù)據(jù)。

2.電能計量裝置的相關(guān)配置

2.1 電能表的配置

針對相同的關(guān)口計量點，應(yīng)當(dāng)裝有兩只型號、規(guī)格、等級同樣的電子型多功能電能表，其中一只電能表是作為主表，則另一只電能表是代表副表。在變電站內(nèi)部所安裝的電能表，即使已經(jīng)對其停止供電，仍然可以繼續(xù)輔助完成后期對其進(jìn)行抄表和通信的功能。關(guān)口的計量點也要裝有正向、反向和四象限無功的計量功能。

2.2 電流互感器的配置

關(guān)于電流互感器，應(yīng)將一次電流作為其額定值60A左右，最少不應(yīng)低于30A，以保證正常運轉(zhuǎn)時的電流，以提高計量的準(zhǔn)確度。而且盡量避免分別用于繼電保護(hù)和電能計量的電流互感器同時使用，否則一定會造成電流互感器選擇變比過大，從而使電能計量準(zhǔn)確度降低的現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 電壓互感器的配置

電壓互感器應(yīng)按照相關(guān)需求選擇，相容性電磁電壓互感器更適合于10K的電壓互感器。二次電壓互感器應(yīng)具有獨立的繞組計量功能。按實際需求，應(yīng)使用四個二次繞組，包括計量繞組、測量繞組、保護(hù)繞組和剩余繞組[1]。

2.4 互感器二次回路的配置

銅質(zhì)單芯絕緣線在連接電流、電壓互感器二次同路中得到的 L導(dǎo)線，如果采用的連接導(dǎo)線為多股導(dǎo)線時，需要在連接前對連接頭進(jìn)行焊接處理，才能確保后期對正常使用。在確定連接導(dǎo)線截面的大小時，首先要確定電流互感器是處于干凈回路的環(huán)節(jié)，對負(fù)荷確定的計算，應(yīng)保證一次回路導(dǎo)線截面積大于4.0mm2，并根據(jù)機(jī)械的可靠性和允許的電壓降計算，確定互感器出線端子至接電能表前接線盒間的連導(dǎo)線截面，最后應(yīng)保證不超過4mm2的非現(xiàn)場計量，且不低于25mm2的現(xiàn)場計量。

3.電能計量裝置中常見的問題

在一般情況下，電力管理通常采用人工排查的方式進(jìn)行，因此出現(xiàn)電力數(shù)值偏差等因個人問題導(dǎo)致的問題在所難免。而電能計量裝置，一方面可以有效減少人工核算所耗費的時間和人力成本，從而降低企業(yè)生產(chǎn)成本：一方面可以準(zhǔn)確、實時地獲取電力數(shù)據(jù)，以便隨時分析問題所在；另一方面提高預(yù)警能力，防范電力風(fēng)險。

但在實際操作過程中，盡管電能計量裝置有多種優(yōu)越性，但由于每個區(qū)域存在不可避免的差異性，導(dǎo)致電能計量裝置無法滿足所有類型問題的分析，因此大部分仍采用人工現(xiàn)場勘測的工作方式，因為每個區(qū)域的供電系統(tǒng)與供電方式不同。尤其是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，在技術(shù)條件不夠充足的情況下，只能采取人工查勘的辦法。這說明電能計量裝置在管理上有地域上的局限性[2]。

在一些問題中，由于常年累積的保養(yǎng)工作而引起的職業(yè)倦怠，導(dǎo)致保養(yǎng)問題出現(xiàn)了問題，所以會影響到電量測量的準(zhǔn)確性，從而影響到整個用電系統(tǒng)的穩(wěn)固度，從而使電量風(fēng)險的機(jī)制顯著增加。另外，在引入新的電控制設(shè)備之后，必須充分利用現(xiàn)有的電控要求，保證新購置的設(shè)備可以實現(xiàn)信息共享，保證城市的正常電力供電的同時，也提高了電控技術(shù)的發(fā)展。

4.針對電能計量裝置存在的常見問題提出的改善措施

首先，電力企業(yè)要對下屬企業(yè)或本企業(yè)的電力供應(yīng)體系進(jìn)行自我檢查，發(fā)現(xiàn)問題需要及時整改的是否符合國家規(guī)定的電力供應(yīng)體系，使城市電力供應(yīng)達(dá)到正常水平。如此，才能讓城市經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展，才能促進(jìn)中國城鎮(zhèn)化的穩(wěn)步發(fā)展，否則，帶有投機(jī)性質(zhì)的不恰當(dāng)之舉，一定會招致法律的責(zé)難。

其次，在企業(yè)自身的支持創(chuàng)新發(fā)展的前提下，將信息化網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代通訊等全部融入到電能計量設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計中，運用中國高速發(fā)展的信息化技術(shù)，并根據(jù)目前的電力管理中急需解決的難點問題，一方面滿足企業(yè)所覆蓋的電力基礎(chǔ)業(yè)務(wù)；另一方面提高電能計量裝置的科技含量。

再次，在員工的個人方面，還要積極參與到技術(shù)培訓(xùn)中，提高員工的個人質(zhì)量和個人技能水平，豐富他們對電能計量設(shè)備的最新認(rèn)識，從而推動電能計量人員的業(yè)務(wù)水平的提升，這是我們在我們在電能計量人員的業(yè)務(wù)水平上。首先，電力企業(yè)通過不斷開發(fā)應(yīng)用新的電能計量控制軟件，進(jìn)而提升電能信息整合能力，需要在高端技術(shù)人才引進(jìn)上加大投入。并將該軟件應(yīng)用到各個管理層級，實行多層級分層管理的方法，從而提高處理電力問題的效率，使電力問題的處理效率得到有效的改善，

最后，需要在公司內(nèi)部建立電能計量管理考核體系，主要是通過定期考核員產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，一方面用于分析基層員工存在的不足，從而有針對性地開展技能培訓(xùn)工作，將基層員工的個人能力與電力設(shè)備相銜接；另一方面，為我國城鎮(zhèn)化建設(shè)更好地輸送“新鮮血液”，有利于提升電力企業(yè)整體供電工作質(zhì)量。

5.計量管理對智能電能表裝置對運用

5.1 智能電能表的基本概述

智能電能表是一種基于信息處理、信息通訊等功能的現(xiàn)代化電子電能表格，它既具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)管理分析能力，又具備更高的數(shù)據(jù)安全性功能，因而在城鎮(zhèn)居民小區(qū)、寫字樓等人口利用電能地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，提高了用戶個人信息的隱私性，預(yù)防了被竊電、偷電等情況的再度發(fā)生，從電力行業(yè)長遠(yuǎn)的發(fā)展角度來看，杜絕電表信息的泄漏情況將會極大地提高智能電能表的應(yīng)用，從而優(yōu)化電能表計量管理能力[3]。

但這一技術(shù)最主要的被消費者認(rèn)可的原因在于它給用電用戶帶來了極大的便利，用戶只需通過IC購電卡就可以在線上與供電企業(yè)產(chǎn)生直接的業(yè)務(wù)關(guān)系，方便信息的輸出，給人們的生活提供較大的便利，并且伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，還可以通過支付寶或者微信支付電費，相比之前傳統(tǒng)的支付形式，它在技術(shù)層面上實現(xiàn)了質(zhì)的飛越。

5.2 智能電能表的特點及其工作原理

智能電能表的特點。智能電能表相對于傳統(tǒng)電能表具有顯著的優(yōu)勢，其顯著的功能體現(xiàn)在基于電子集成電路設(shè)計，通過計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和軟件控制等應(yīng)用，可以提高智能電能表的性能和操作水平，如遠(yuǎn)程通信、計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等。智能電能表的特點具體表現(xiàn)在以下幾個方面：一是功耗方面，智能電能表的功耗只比傳統(tǒng)電能表要?。欢窃诰_度上，只可能有較小的誤差，因為科技融入了智能電能表，可以達(dá)到較精確的計量效果；三是具有電量統(tǒng)計與記錄、儲存與偵測等多種功能；四是便捷性，通過智能電能表的應(yīng)用，在方便隨時查看電量、電費的同時，也可以更加及時地發(fā)現(xiàn)、處理繳費或故障問題。

智能電能表的工作原理。由電子元件組合而成的智能型電能表，需先電壓電流采樣，再選定電能表IC應(yīng)用，再處理所采電流電壓，并將所采訊號轉(zhuǎn)換為與電能成正比的脈沖，再以單片機(jī)控制處理。電量最終顯示出來了。它可以對信息進(jìn)行有效的存儲和處理，同時還可以實現(xiàn)檢測和自動控制等目的，可以讓電力企業(yè)的盈利目標(biāo)通過智能電能表的應(yīng)用得到有效的成果，同時也可以保證充分滿足客戶的需求，幫助電力用戶對電力數(shù)據(jù)信息有一個全面的了解。與傳統(tǒng)電能表相比，在不斷提高的科技水平下產(chǎn)生的智能電能表具有差異化的工作原理，在應(yīng)用這種新型電能表時，能夠在分析處理數(shù)字信號的情況下實現(xiàn)實際使用電能的有效獲取后，將表內(nèi)測量單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號方面的數(shù)字信號。智能電能表的構(gòu)成單元主要有測量和數(shù)據(jù)處理等，其功能主要體現(xiàn)在統(tǒng)計電量、記錄電量、存儲信息、檢測等多個方面，同時這類電能表不僅具有基本的計量功能，還具有充分的需量測量和費控功能，警報等功能，因此在計量管理中智能電能表的應(yīng)用優(yōu)勢非常顯著。

5.3 計量管理中具有智能化電能的特點

在大部分城市居民的日常生活中，如果遇到用電欠費的情況，大多都是直接將任意金額的電費充值到自己持有的IC購電卡中，然后到自己單元樓的電表處，通過到小區(qū)指定的購電處進(jìn)行刷卡激活的方式進(jìn)行。利用智能電能表預(yù)付費管理技術(shù)就是這個原理。實際上，用戶在充值時，除了需要用戶自己到表處激活外，通過電網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)將相應(yīng)的充值金額發(fā)放到自己的表計上。從這方面來說，這讓用戶在計量管理上有了一定的自主空間，也就反過來提升了用戶的用電服務(wù)體驗。這表明，這項技術(shù)在提升供電服務(wù)質(zhì)量水平的同時，并不僅僅從用戶自身出發(fā)。并且通過用戶自主管理支付費用，企業(yè)的管理費用也得到了直接的降低。

微功率無線通訊技術(shù)實際上在手機(jī)通訊、電視信號等方面早已有應(yīng)用，而在近幾年的電能表控制技術(shù)中，應(yīng)用該技術(shù)對智能電能表是一項更大的革新。該技術(shù)主要采用無線電的方式實現(xiàn)雙方信息的快速傳遞，并應(yīng)用于智能電能表的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)運器和采集器等設(shè)備上，通過將用戶電表數(shù)據(jù)與電網(wǎng)數(shù)據(jù)連接在一起，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不受時間和距離的影響，實現(xiàn)信息的快速傳輸，如智能電能表此外，智能電能表還裝載了低壓電力載波通信技術(shù)和RS-485總線技術(shù)，根據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平和現(xiàn)狀而確定。由此可見，智能電能表是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)物，所以在電能計量管理方面，一方面滿足了當(dāng)代消費者的需求，同時也是另一個創(chuàng)新性的發(fā)展。

6.結(jié)語

為了確保更好地發(fā)展電能計量裝置和智能電能表，在計量管理過程中需要積極應(yīng)用電能計量裝置和智能電能表，確保電能計量準(zhǔn)確無誤。在這個過程中，需要充分且深入地了解其相關(guān)的工作原理，即電能計量裝置和智能電能表的概念和共同具備的特征等，并且還需要針對性地完成對電能表有效地處理信號的電壓和電流等內(nèi)容的熟悉。認(rèn)真做好反竊電工作和現(xiàn)場監(jiān)控工作，使計量電能管理工作取得了較大成效。