解析基于高压电能表的计量装置在线校验技术
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【摘 要】电能表的计量装置是由两大部分组成的，包括高压电能表和低压校验终端。高压电能表主要是安装在高压侧，对高压电量信息进行直接的采集，并且对电能量作出计算；低压校验终端对计量装置中需要校验的电能误差数据进行采集、对比、显示、存储和通信。在我国的电网发展过程中，高压电能表的计量装置在线校验技术随着社会的发展和科学技术的进步，校验水平得到了进一步的提高，在电网中发挥了重要的作用。
【关键词】高压电能表；计量装置；在线检验；技术
随着社会经济的进步和科学技术的发展，我国的电网智能化建设进程逐渐加快，促进了我国电网的发展。高压电能表计量装置是电能计费的重要仪器，在电网的发展过程中发挥了重要的作用。实施高压电能表的计量装置在线校验技术，可以在高压电能的使用过程中实现对使用电能的有效计量，提高电网的经济效益和社会效益，不仅提高了我国电网发展过程中的电能计量水平，还促进了社会经济的发展。
1 电能计量的准确度控制
我国传统的高压电能计量表装置是3个部分组成的，主要是电压互感器、低压电能表和电流互感器。在高压电能计量表的实际运行过程中，计量装置会受到互感器二次符合和二次压降等因素的影响，造成破坏，导致电能计量的精准失去稳定。目前，国内外对电能计量的准确度控制，主要是通过3种不同的方法，包括人工对测试点进行增加的管理手段，利用“低压在线监测”，应用高精度互感器实现对电能计量系统的校验等。
1.1 人工对测试点进行增加
在电能计量表装置的在线校验过程中，利用人工对计量的测试点进行增加，可以提高电能计量的测试水平和测试的精准度。应用人工对测试点进行增加的方法，需要技术人员先对电能计量运行过程中的实际负荷峰谷状态进行有效的记录，然后根据电能计量点的实际运行状况实现对测试点的确定。增加了测试点之后，可以在对电能计量的角差和比差测试之前，对电能计量装置中的互感器的实际二次负载进行测试。然后利用负载性实现对实际负载的模拟，最后对角差和比差进行测试。同时进行对电能计量表的校验和二次压降测量，并且对高压电能计量表中的电压、功率因素和电流都的运行参数值进行实时的记录。在完成这些之后，可以利用电能计量的公式对电量的综合误差进行推算。这种方法的弊端是测试的工作量比较大，一些人为的因素也会对测试结果造成影响。
1.2 低压在线监测
低压在线监测系统属于目前我国电能计量中比较常用的一种方法，监测系统包括电压互感器、电能表和二次回路、电流互感器和电流互感器的二次回路，主要是利用无线通信的方式，实现对电能计量的数据传输和远程控制。低压在线监测系统对电能表误差方法的测试，主要是应用比较普遍的标准表比较法；对互感器的二次回路始端和末端的电压表差值进行测试，实现对电压互感器中二次回路压降的校验；通过对二次电流的测量，实现对电压互感器实际二次负荷的在线监测。这些不同的方法，可以实现对电能计量装置中不同组成的测试。但是，低压在线监测方法的接线比较复杂，不能实现对电压和电流互感器的误差变化监测。
1.3 高精度互感校验
高精度互感校验方法，主要是利用具有较高精度的互感器实现对电能计量装置的校验。因为高精度互感校验的电流互感器主要是应用2个双级电流互感器串联的方式。因为双极电流互感器可以达到0.001级的精度，所以高精度互感器的电流采样误差相对于其它的校验方法比较小。而且，高精度互感电压采样也可以达到0.005级，加上转换电路的误差和信号处理的误差，对电能测量的综合误差值不会超过0.03%。因此，这种在线校验方法的精准度最高，可以实现对所有传统的高压电能计量装置的在线校验。但是，这种方法的弊端就是成本很高，不利于在我国配电网中的推广。
2 电能计量的在线校验系统
随着社会经济的不断发展，人们对电能计量的要求越来越高。在科学技术的进步下，电能计量表的更新换代逐渐加快，正在向智能化发展。电能计量装置的在线校验和监测，在我国电网的建设和发展过程中，也发挥了重要的作用。新的社会经济环境中，电能计量装置的在线校验系统已经形成，主要包括高压电能表和低压校验端。高压电能表主要是在高压侧实现对高压电量信息的直接采集和电能计量；低压校验终端对电能计量系统的误差数据进行读取，实现对误差数据的计算、显示、存储和通信。
在电能计量装置的在线校验系统中，最主要的就是低压校验终端，是实现对电能计量校验的有效装置。低压校验终端的重要作用，主要体现在对高压电能表有功和无功电量、瞬时电压和电流等数据的显示上；对被校验的电压和电能计量装置中电能脉冲或者数据的读取；对被校验的高压电能表和电能计量装置之间的误差进行计算，实现对计量装置中整体误差的计算；对不同负荷点中的整体电能计量误差进行记录；根据预先设定好的电能计量测试方案，对不同时间中高压电能计量装置的误差曲线进行记录等。实施对电能计量装置的在线校验，需要制定有效的低压校验终端方案。低压校验终端方案主要是通过在电能计量装置中采集脉冲，获取脉冲的输出累计值和标准电能计量表中的输出脉冲累计值，然后根据这两种不同的脉冲累计值，实现对不同电能值的推算，并且利用电能的计算公式，实现对电能表基本误差的的推算。电能的计算公式如下：
其中，w0是标准表的累计电能值，一般被我们当做实际的电能值；w1是被校验的电能表累计的电能值。
电能计量装置的在线校验过程中，最重要的一项问题就是对脉冲数的采集和对电能误差进行测算。对电路的逻辑功能进行合理的控制和改进，需要利用有效的科学技术实现对脉冲数的采集和累加，可以实现终端显示通信功能和脉冲数的准确采集功能的独立性，减少了这2种功能之间的相互干扰，保证它们的正常运行。某工业用户在生产过程中安装了电能计量装置在线校验系统，发挥了有效的作用。根据该工业用户的10kv计量点的长期用电记录分析结果可知，电能的平均功率因素是0.76。根据统计分析得出的结果，可以明显的看出该工业用户的每月的生产时间是28天，总的工作天数就是231天。在这个过程中，该工业用户每天的工作时间是9个小时，根据计算可以得出电能计量装置在线校验系统的总的运行时间是2079个小时。在挂网的期间，该工业用户的电能计量点的总共有功电量是155.82MW？h，平均工作负荷电流5.7A。在对电压互感器的二次压降进行测量的时候，实际的测量值是0。利用误差公式，可知该工业用户有10kv的平均电压，平均的工作电流是5A，平均功率因素是0.76，代入计算公式，可以计算出该工业用户的电能计量装置的电能表误差是-0.05%、二次压降的误差是0、互感器的合成误差是0.25%。根据这些数据，可以推算出电能计量表装置的综合误差是0.20%.
3 总结
我国的电网建设正在实现智能化的发展，电能计量表装置在线校验系统是电网智能化发展的一种良好体现。全面了解电能计量装置在线校验系统的结构和特点，保证电能计量装置在线校验系统的正常运行，才能发挥电能计量装置在线校验技术的有效作用，实现对电能误差的准确测量。
参考文献：
[1]干习武.高压电能表计量在线校验技术[J].科技与生活，2011（24）.