智能电能表及其检定特点

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【摘要】随着智能电网的日益发展，作为智能终端的智能电能表使用越来越广泛，而智能电能表的检定是其生产出来之后投入现场应用的一个非常重要的环节。本文在介绍了智能电能表的基本原理和具有的功能及特点的基础上，将它的检定方法与一般的电子式电能表的检定方法进行了对比分析，总结了智能电能表检定的特点及方法。

【关键词】智能电能表；检定装置；检定；规程

1.引言

近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。智能电能表作为智能电网的一部分，也是当前电能计量和经济结算的主要工具，电能表的准确与否直接关系到国家与用户的经济利益，智能电能表是以最新的计算机应用技术、现代通信技术、测量技术为基础的进行数据采集、数据处理和管理的先进计量设备。

智能电能表在生产过程中，不可避免的出现不合格产品，同时用户在使用过程中，也可能出现不合格电能表。对电能表是否合格进行准确的评价是一个非常重要的方面，因此智能电能表的检定是其生产出来之后投入现场应用的一个非常重要的环节[1-2]。

2.智能电能表的原理

智能电能表是在电子式电能表的基础上，近年来开发面世的高科技产品，主要是由电子元器件构成。其工作原理是先通过对用户供电电压和电流的实时采样，再采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出，最后通过单片机进行处理、控制，把脉冲显示为用电量并输出。

智能表的构成原理如图1所示，由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能。重点扩展了信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能，这些功能都是围绕坚强智能电网建设而增加的，以满足电能计量、营销管理、客户服务的目的[2-3]。具体来说包含红外通讯、继电器控制、电压采样、电流采样、计量、芯片存储器及ESAM模块、时钟、LCD显示、按键输入、RS485通讯、载波/无线通讯、IC卡控制电路、电源、微处理器、锂电池等部件。

3.智能电能表具有的功能及特点

智能电能表可实现双向互动供电模式下的双向计量功能、可实现动态浮动电价下电价的快速响应，快速切换、电价实时结算等功能[3]。

（1）具备抄收智能燃气表、水表等多用途增值服务功能；

（2）智能电能表的双向计量功能，具备用于存储双向计量电度独立的存储区间；

（3）可对月度电能数据，当日整点数据及要求特定要求的数据进行快速冻结；

（4）用电异常事件记录功能；

（5）浮动电价（现阶段即将执行的阶梯电价）快速响应，快速切换，电价的双向实时结算功能；

（6）对双向的需量数据进行计算，最大需量数据的统计和保存；负荷曲线数据的保存和检索；

（7）具备抄收和存储智能燃气表，智能水表的功能，具备自动管理、自动抄收气表和水表的功能；

（8）具备对居民家居参数的采集，实现对智能家居电器的有序，合理化和最经济用电管理；

（9）就计量误差进行自我修复，自我矫正，确保计量精度在表计生命周期能满足计量精度要求。

智能电能表能够作为电力公司与用户户内网络进行通信的网关，使得用户可以近于实时地查看其用电信息和从电力公司接收电价信号。当系统处于紧急状态或需求侧响应并得到用户许可时，电能表可以中继电力公司对用户户内电器的负荷控制命令。

智能电能表不仅仅局限于终端用户，有的电力公司也计划在配电变压器和中压馈线上安装电能表。其中的一部分将与实时数据采集和控制系统相结合，以支持系统监测、故障响应和系统实时运行等功能。智能电能表的LCD显示如图2所示。

智能电能表集计量、数字信号处理、通信、计算机、微电子技术为一体，具有强有力通信保障能力、高度标准化、统一规范、全覆盖、全抄读等特点[3]。具体来说如下：

（1）实时了解用电信息。

（2）表计数据可本地、远程读取。

（3）充当智能网关角色，采集其他仪表：如气表、水表。

（4）可主动上报事件。

（5）表计能够进行主动、被动负荷控制。

（6）方便客户进行主动节能管理。

（7）可扩充本地、远程预付费支持。

（8）能源可通过表计向电网供电。

（9）支持正反向电能计量，所有用户支持正反向、分时段电能计量，太阳能结余电能直接上网，电力公司根据用户正反向电能计量情况予以结算。

（10）作为通信网关，可灵活配置多路通信口，数据网关，支持大容量数据存储。

（11）水、电、气消费的历史数据记录：30分钟的平均需量负荷曲线；日、月电能负荷曲线；气表、水表的日、月消费量负荷曲线；客户信息通知的历史记录。

（12）满足需求侧负荷控制管理的要求：内置主继电器，对家庭主回路用电进行远程拉合闸控制；第二回路继电器，用于控制锅炉、水泵等大用电设备，不影响居民主要用电。

（13）远程、本地预付费支持，发展新型便利的客户缴费方法，如网银充值、刮刮卡热线及短信充值等。

（14）提供信息转发服务，电力公司用电信息：停电通知；科学用电建议；电力资讯、动态；催费信息通知；客户欠费信息；限电信息通知；拉第二路继电器通知；限制用电容量通知。

（15）表计固件非计量部分可远程升级。

（16）具有用户信息系统，智能电能表、用户网关、用户各种设备、电器、小型发电装置连成以计算机、智能电表、通信线路、采集设备、控制器及信息技术为基础的用户侧网络，智能用电重要环节实现为用户提供定制服务的基本设备。

4.智能电能表的检定

电能表的检定是投入现场应用之前的一个重要环节。智能电能表是在电子式电能表的基础上发展而来的，因此一般的电子式电能表的检定与智能电能表的检定具有很多的相似之处，但是与一般的电子式电能表相比具有智能化的功能，因此检定同时具有一些特别之处[4-8]。

（1）对智能表循显项目和按键显示项目及数据显示格式做了统一的规定。

（2）智能表的全检验基本误差的误差限值（例如：单相智能电能表）按照最新JJG596中要求误差限的60%的要求进行验收。

（3）国网对智能表的电压接线和多功能端子进行了统一的规定，因此，检定装置的生产厂家将生产的智能表检定装置的表位脉冲接线统一用探针代替，在检定过程中，节省了智能表接线的时间。

（4）对智能表的误差的检定有了更高的要求：

1）抽样验收试验

5.结论

本文在介绍了智能电能表的基本原理和具有的功能及特点的基础上，将它的检定方法与一般的电子式电能表的检定方法进行了对比分析，总结了智能电能表检定的特点及方法。

参考文献

[1]李宝树.电磁测量技术[M].北京：中国电力出版社， 2007.

[2]国家电网公司人力资源部组编.电能计量[M].北京：中国电力出版社，2010.

[3]宗建华，闫华光，史树冬，于海波.智能电能表[M].北京：中国电力出版社，2010.

[4]Q/GDW 362-2009，1级三相费控电能表技术规范[S].

[5]Q/GDW 364-2009，单相智能电能表技术规范[S].

[6]Q/GDW 355-2009，单相智能电能表型式规范[S].

[7]深圳市科陆电子科技股份有限公司，CL3000D系列三相多功能电能表检验装置使用手册[S].

[8]JJG596-1999，电子式电能表检定规程[S].

[9]中国华北电力集团公司.电能计量工作标准[S].北京：中国电力出版社，2002.

[10]国家电网公司人力资源部组编.电能计量相关规程规范[S].北京：中国电力出版社，2010.

作者简介：啜斌（1984―），女，河北保定人，助理工程师，主要从事电能表检定及修校工作。