節(jié)能降耗的電力計量技術(shù)的應(yīng)用

于 鵬

(國網(wǎng)石嘴山供電公司，石嘴山 753000)

0 引 言

在實際的運行過程中，由于各種原因，電網(wǎng)中的電壓、電流等參數(shù)的不穩(wěn)定，導(dǎo)致了電費的支出存在著很大的誤差；同時，因為用電設(shè)備的老化，以及使用年限的長短等，使得用電量的變化較大，從而使其產(chǎn)生的電費的花費也隨之增大。所以，想要減少這種現(xiàn)象的發(fā)生，就要采取科學(xué)的手段來降低電力的能耗。

1 電力計量的理論

1.1 電力計量裝置的概念

在電力計量中，電力計量是指對電能的測量和計算，其主要功能是對用電設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督，并能夠及時的發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)的措施來降低能源消耗。供電計量的基本原理：在電力系統(tǒng)中，通常使用的電表有兩種，一種是電量表，另一種則為時間記錄。其中電流、電壓、功率等的數(shù)據(jù)都可以通過導(dǎo)線來傳輸，而這些信息的準(zhǔn)確度取決于線路的長度和空間的大小以及用電的數(shù)量等。因此在實際的工作當(dāng)中，需要根據(jù)不同的情況，選擇合適的方法將它們連接起來，從而實現(xiàn)對電能的有效管理[1]。同時，也要保證每個用戶的用電安全，這就要求嚴(yán)格的控制每一個環(huán)節(jié)，確保每一條線的質(zhì)量合格，并且還應(yīng)該實時的監(jiān)測整個電網(wǎng)的狀況，并做出合理的調(diào)整方案，以減少不必的損失；另外，還應(yīng)加強對輸電線的監(jiān)控與保護(hù)，防止由于斷路器的故障而導(dǎo)致的事故發(fā)生。

1.2 節(jié)能降耗的主要內(nèi)容

節(jié)能降耗主要包括以下幾個方面的內(nèi)容: (1)電能的合理配置。在進(jìn)行電力的計量工作的時候，需要對不同的用電設(shè)備的功率和電壓等參數(shù)的變化情況，都要充分的考慮進(jìn)去，同時，也要保證其能夠滿足供電的要求；(2)對電力的損耗，要盡可能的降低；(3)對電力的運行過程中的環(huán)境污染的影響最小[2]。例如:在使用風(fēng)能發(fā)電的時候，會產(chǎn)生大量的廢氣、廢水以及粉塵等，這些都會造成能源的浪費；在用電的過程中，如果不注意保護(hù)自然環(huán)境，就可能會出現(xiàn)電網(wǎng)的損壞問題，從而導(dǎo)致整個區(qū)域的生態(tài)環(huán)境遭到破壞。因此為了減少這種現(xiàn)象的發(fā)生可以采取一些措施來控制其的發(fā)展方向，比如說，采用低碳的技術(shù)來提高風(fēng)能的利用率，進(jìn)而實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)的增長等等?？偠灾?，通過各種手段的綜合運用，達(dá)到節(jié)能的目的是非常有效的方法之一。對于電力的節(jié)約來說，主要體現(xiàn)在加強對電力的管理和維護(hù)。

1.3 電力計量的要求

(1)計量裝置的精準(zhǔn)性。在進(jìn)行電力計量時，要保證其準(zhǔn)確度避免出現(xiàn)誤差，造成不必要的損失和浪費。

(2)計量設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟性。在對電力計量的過程中，需要對其的運行情況、故障狀況等進(jìn)行全面的檢測與分析，以確保其能夠正常的工作狀態(tài)。

(3)計量系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性。由于電力的生產(chǎn)是一個比較復(fù)雜的工程項目，因此在實際的測量中，必須考慮到安全因素，防止發(fā)生意外事故。

(4)操作人員的專業(yè)水平。對于供電企業(yè)而言，為了降低停電的概率及減少經(jīng)濟損失，相關(guān)工作人員的技能就顯得尤為重要。同時還需提高他們的責(zé)任感，讓每個人都參與其中。這樣可以有效的保障電能的質(zhì)量問題。

(5)計量的準(zhǔn)確性和及時性。通過對電力的使用情況的監(jiān)測與統(tǒng)計，來確定用電的具體時間，從而達(dá)到節(jié)能的目的；而實時的監(jiān)控則能使電網(wǎng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，進(jìn)而促進(jìn)社會的發(fā)展進(jìn)步。

1.4 電力計量的作用

首先，電力計量的工作能夠?qū)﹄娏ιa(chǎn)的過程進(jìn)行實時的控制和管理，從而提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。其次是對電力的消耗情況及時的掌握和分析，并根據(jù)實際的數(shù)據(jù)，制定出合理的措施來降低能源的損耗率，進(jìn)而減少了環(huán)境的污染程度。最后是通過計量的結(jié)果來對電力的運行狀態(tài)做出判斷，并采取相應(yīng)的對策，以保證電能的正常供應(yīng)，避免出現(xiàn)不必要的浪費現(xiàn)象[3]。在使用的時候可以有效的節(jié)約用電，并且還能實現(xiàn)節(jié)能的目的；同時還能促進(jìn)電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展，確保供電的質(zhì)量；此外，還能為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)；而且，在計量的過程中，也會發(fā)現(xiàn)一些問題，這就要求電力公司加強自身的建設(shè)以及完善，使其更好的為人們的生活水平的提升而努力?？傊?，為了達(dá)到節(jié)能的效果、改善居民的居住條件的目標(biāo)等，就需要我們從多方面入手，從多個方面入手積極探索出一條切實可行的途徑去解決這些難題，這樣才能使我國的社會得到進(jìn)一步的進(jìn)步與發(fā)展。

2 電力計量技術(shù)現(xiàn)狀分析

2.1 電力計量技術(shù)現(xiàn)狀

我國電力計量技術(shù)的發(fā)展起步較晚，在電力計量技術(shù)方面的應(yīng)用還處于探索階段，其主要的工作是對電力計量裝置的設(shè)計和安裝，其目的是為了保證供電的可靠性和安全性，并能夠有效的對電能的消耗進(jìn)行控制。在實際的應(yīng)用中，電力計量的方式有很多，其中最常見的有電表法、電表法以及電子式的測量方法等。

(1)電表法。這種方法的使用范圍比較廣，包括了用電量的記錄與計算，還有用電流的記錄與分析，同時還可以將數(shù)據(jù)的處理結(jié)果提供給用戶。但是由于其操作的繁瑣，所以并不被廣泛的采用；

(2)電子式的測溫儀。它具有較高的精度和穩(wěn)定性，并且能實現(xiàn)自動測溫，因此被人們普遍的接受；

(3)電子式的測溫儀。它通過傳感器來采集外界的溫度變化，并將這些信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后再傳輸?shù)接嬎銠C中，從而完成了對環(huán)境的監(jiān)測；

(4)自動化的測量設(shè)備。

2.2 電力計量技術(shù)存在的問題

在電力計量技術(shù)的應(yīng)用中，存在著一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一，計量單位的選擇不當(dāng)。在進(jìn)行電力計量的過程中，相關(guān)工作人員需要對電力的實際情況充分的了解和掌握，但是由于我國的電力市場發(fā)展的時間還不是很長，所以在很多的地區(qū)都沒有建立起比較完善的電網(wǎng)系統(tǒng)，因此就導(dǎo)致了不同的測量方式的差異較大，這就會影響到了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；第二，計量方法的不規(guī)范。目前大多數(shù)的計量工作都是采用的是電表和電度表來完成的；第三，計量裝置的不合理性。因為現(xiàn)在的電能質(zhì)量非常的高并且有很大的波動性，這也使得其對電量的準(zhǔn)確度產(chǎn)生了一定的誤差；第四，計量器具的不科學(xué)。

2.3 電力計量技術(shù)的原則

(1)經(jīng)濟性原則 在進(jìn)行電力計量的過程中，要充分考慮到電力的實際情況，對其的使用范圍和具體的計量方式都要做到明確，并且還要保證其的準(zhǔn)確性和可靠性。在對電能的計量工作中，需要選擇的測量方法是不同的；同時，還應(yīng)該根據(jù)供電的要求來確定所需的參數(shù)；另外，還應(yīng)注意到，如果是在用電的高峰期時，就必須采用電的計量裝置，這樣可以避免因為電量的不足而造成的能源浪費。

(2)效率性原則 對于電力的計量來說，最主要的就是要提高電網(wǎng)的運行水平，從而實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)；其次，還應(yīng)當(dāng)注重對電力的合理利用，減少不必要的損耗以及污染，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的；最后，也是最重要的一點便是，能夠有效的降低能耗，這也就意味著，我們所采取的措施也一定不能只停留在表面，而應(yīng)深入到生產(chǎn)的方方面面，比如:加強管理、完善制度、控制成本等。

2.4 電力計量技術(shù)的具體措施

(1)電力計量裝置的選擇 在電力計量中，通常采用的就是電表和電度的測量方法，而在實際的操作過程中，由于電力生產(chǎn)的特殊性，其計量的精度要求非常高，所以要根據(jù)不同的情況來進(jìn)行合理的選取和使用。

(2)供電計量的數(shù)據(jù)處理方式 對于電能的傳輸而言，其主要是通過電壓、電流等的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的；而對電量的輸送來說，則是利用電力電子的計算原理，將采集的信息輸入到計算機的運算系統(tǒng)，然后再由計算機對這些信息的變化狀況作出判斷，從而完成對電量的準(zhǔn)確控制。因此要想達(dá)到這一目的，就需要相關(guān)的技術(shù)人員不斷地提高自己的專業(yè)知識，并且還要加強自身的實踐能力。同時也要注意到，在進(jìn)行電力計量的時候必須嚴(yán)格的按照國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，來確定所采取的措施是否可行。此外，還應(yīng)該充分考慮到各種因素的影響，以及其他方面的問題后，再做出相應(yīng)的調(diào)整措施。

3 電力計量的方案設(shè)計

3.1 總體規(guī)劃

對于電力計量裝置的選擇和設(shè)計，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行分析，并結(jié)合國家的相關(guān)政策，制定出合理的方案來滿足節(jié)能的要求和電力的計量工作。

在對電力計量裝置的設(shè)計中，主要包括以下幾個方面:第一，在對電能的計量系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行確定時，要充分考慮到不同的地區(qū)、環(huán)境等因素，并將這些影響因素作為一個重要的參考依據(jù)，從而保證測量的準(zhǔn)確性；第二，在對電力計量設(shè)備的選型時，要確保其具有較高的可靠性與安全性，并且能夠準(zhǔn)確的反映出所測的電壓電流值，同時還可以通過調(diào)節(jié)電阻來實現(xiàn)這一目的。第三、為了更好的保障供電的質(zhì)量與安全，還應(yīng)將計量的數(shù)據(jù)信息錄入到計算機中，方便工作人員的使用；第四，為提高能源的利用率，還應(yīng)加強對電網(wǎng)的管理與維護(hù)，避免因人為的操作而造成的資源浪費。總之，節(jié)能是一項非常有意義的措施來控制的過程當(dāng)中，也是一種有效的手段來降低損耗的方法。

3.2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

電網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)是指供電系統(tǒng)中的各單元部分的組成和相互關(guān)系。其主要功能是將電能轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)和分配的需要用電量。在電力計量的過程中，要根據(jù)不同的對象來選擇相應(yīng)的計量單位，并要滿足計量的要求:

(1)在電力網(wǎng)的總?cè)萘恳欢ǖ那闆r下，采用電表的數(shù)量越多，那么其計量的準(zhǔn)確度越高，反之則越低。

(2)在電力網(wǎng)的總負(fù)荷量較大時，可以使用電表的時間就相對較短，但是當(dāng)用電的高峰期時，此時就會出現(xiàn)大量的用電，所以為了保證能夠及時的進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與分析，應(yīng)該選用能快速、精準(zhǔn)的完成對用戶的采集工作的設(shè)備；當(dāng)用電量比較小時，則應(yīng)當(dāng)選擇的日期較短的數(shù)字型的計量裝置。

(3)對于一些重要的電力設(shè)施，如變電站等，應(yīng)設(shè)置專門的測量點，并且要有獨立的工作人員負(fù)責(zé)，同時也可由專業(yè)的人員對這些設(shè)施的運行狀況定期的檢查與維護(hù)。

3.3 計量系統(tǒng)的參數(shù)確定

由于電力計量系統(tǒng)的參數(shù)選擇的原則是根據(jù)實際情況的不同而有所不同的，在進(jìn)行電力計量工作的時候，要依據(jù)電力生產(chǎn)的特點和要求來確定，這樣才能保證測量的準(zhǔn)確性和可靠性；在計量的過程中要注意到的就是數(shù)據(jù)的采集、處理、計算等，同時還要考慮到所使用的方法是否符合標(biāo)準(zhǔn)，如果采用了錯誤的方式則會導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。

在計量的過程中，需要對電力的消耗量以及所造成的能源損耗的大小等方面的信息來確定，并且還需結(jié)合具體的用電的需求量，從而對這些因素的影響程度作出合理的判斷；對于一些比較重要.的指標(biāo)還需通過相應(yīng)的措施加以控制，例如:溫度的高低、濕度的變化等等。為了使電能的傳輸能夠更加可靠，就必須要有一個良好的通信網(wǎng)絡(luò)，因此就可以利用RS232的原理實現(xiàn)對電壓的穩(wěn)定與準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換:將220V的交流電輸送到變電站，然后再經(jīng)過降壓后，將其轉(zhuǎn)化為直流電。

3.4 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是電力計量技術(shù)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其主要是對電力計量裝置中的電能表、電流表、電壓表等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過計算機軟件處理系統(tǒng)的自動分析，將這些信息傳送到電網(wǎng)管理部門。

在實際工作中，可以采用以下方式:(1)利用電子站儀，將電力計量的數(shù)據(jù)實時傳送到調(diào)度中心，實現(xiàn)對電量的統(tǒng)計和控制；(2)用電設(shè)備的自動化監(jiān)測，如用電的狀態(tài)和數(shù)量，并記錄相關(guān)的參數(shù)值，同時還可根據(jù)用戶的需求來調(diào)節(jié)或改變相應(yīng)的運行模式，以達(dá)到節(jié)能的目的；(3)在供電的過程中，還需要考慮到一些突發(fā)的因素影響，如線路故障，停電時間等，因此要做好應(yīng)急措施，保證能夠及時恢復(fù)正常的供電；(4)使用智能終端，使電力的計量更加精準(zhǔn)，提高了測量的準(zhǔn)確性與可靠性。此外，還能對電力能源的消耗情況做出合理的預(yù)測與評價，為節(jié)能降耗提供有效的依據(jù)與參考。

3.5 節(jié)能降耗經(jīng)濟性分析硬件組成

智能型電力計量裝置是指能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測的儀器設(shè)備，包括:計算機、通信網(wǎng)絡(luò)、自動控制等。其中主要的硬件組:成有:中央處理器、集中式數(shù)據(jù)采集與處理單元和現(xiàn)場總線。

(1)中央處理器 中央處理器的作用是對整個電網(wǎng)中的電能質(zhì)量做出最及時的反應(yīng)和管理，它可以將所收集的信息發(fā)送給調(diào)度中心，然后再由管理中心統(tǒng)一的分配給各個區(qū)域，并根據(jù)不同的情況來對負(fù)荷的變化作出相應(yīng)的調(diào)整措施。在供電的過程中，需要將用戶的用電需求通過中央處理器的指令發(fā)送到計量站，再由計量站的工作人員按照設(shè)定的程序來完成。

(2)分布式計算與分析單元 分布式的電力計量的核心部分就是發(fā)電廠，它利用了變電站的自動化技術(shù)，使其具有了遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能，以及綜合的控制系統(tǒng)；而對于變配電所來說，則采用的是分相的方式來設(shè)計，這樣就能使其在不影響電廠的正常工作的前提下，也不會造成過大的電量浪費。

4 結(jié)束語

在節(jié)能的電力計量的過程中，必須要將節(jié)能的措施落實到具體的操作當(dāng)中，只有如此，才會實現(xiàn)節(jié)約的目標(biāo)，以及促進(jìn)人們的生活質(zhì)量的提升等。除此之外，還應(yīng)該加強對智能型的技術(shù)應(yīng)用，使其更加的完善化，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的效果；最后，還應(yīng)重視對于綠色的電力計量方式的應(yīng)用水平，使其得到進(jìn)一步的強化與改善。