(国网山西省电力公司运城供电公司 山西运城 044000)
摘要：电能计量的准确性，关系到电力企业众多指标的考核，如母线平衡率、线损率的考核。更加牵涉到用户与供电企业以及供电企业之间的经济利益。而电能表的时钟准确性，直接影响到电能表对各种时段电量的正确计量。本文介绍了如何通过在电能表授时、守时环节的把控，以及后续对电能表的远程对时，来提高变电站运行电能表的时钟准确性，从而保证电能计量的准确、可靠。
关键词：变电站运行电能表；时钟准确性；GPS；远程对时
目前，专变用户、一般工商业用户、居民用户、公变考核计量点的运行电能表已纳入用电信息采集系统覆盖范围，用电信息采集系统能对电能表的时钟异常进行报警，并具备远程对时功能。但是，在变电站内运行的电费结算关口以及内部考核用电能表时钟一直未能有效进行管控。根据用户和我们现场校验人员的反映，部分电能表确实存在时钟偏差较大的问题。而电能表的时钟准确性，直接影响到电能表对各种时段电量的正确计量。因此提高变电站运行电能表的时钟准确性成为我们的当务之急。
1．项目开展的必要性和可行性
1.1必要性
将变电站轮换回来的电能表进行抽样检测（样本数为10），发现各个年份安装的各厂家的复费率电能表的时钟准确性也各不相同。根据国家技术监督局颁布的JJG596-2012《电子式交流电能表检定规程》的规定，电能表内部时钟日计时误差不超过5分钟。那么一年下来的时间偏差应不超过0.5×365（天）＝182.5秒，折算到分约为182.5/60≈3.04分。
过去由于首次对电能表表设定时间时，所用的时间基准是编程器的时间。虽然经常与广播电台对时，但是仍然有小于5分钟的时间偏差。笔者抽样检测的10块表中仍有3块不符合要求，合格率为70％。
1.2可行性
调查发现，产生电能表时间偏差的原因主要有3点：1）授时不够准确：我们在使用编程器初次给电能表设定时间时，所用的授时系统准确度不高。2）守时存在误差：由于电能表内部的时钟晶振准确度不够高，造成表计在走时过程中存在偏差。3）运行电能表时钟缺少现场管控手段：目前没有一套系统能有效的对变电站运行电能表时钟异常进行告警及远程对时。
我们的目标是：1）将电能表初次授时的时间偏差控制在5秒之内。2）通过对复费率表日计时误差检测，严格把关，杜绝误差超出规程范围的电能表投入使用，保证投入运行电能表符合要求。3）建立一套远程对时系统，能够实现定期对变电站运行电能表进行远程对时。
可行性分析：1）随着GPS（全球卫星定位系统）民用的普及，首次授时的时间偏差完全可以控制在5秒种之内。2）浙江省技术监督局检测院已经能够对电能表进行多功能测试，以金华供电公司的人员、环境条件，也完全能够对电能表进行多功能测试。3）用电信息采集系统能对低压用户的电能表时钟异常进行报警，并具备远程对时功能。依托目前金华电网的通信资源，也能够实现对变电站运行电能表进行远程对时。
2.项目设计思路
项目主要分三个主体：
2.1 GPS网络对时系统
接收GPS（全球卫星定位系统）的标准时钟信号，将标准时钟传送给服务器。服务器通过现有局域网将标准时钟传递给各个电能表校验装置的计算机。
2.2 电能表校验装置的改造
1）RS485通讯接口改造：电能表校验装置计算机通过RS485接口与电能表通讯，将计算机的标准时钟写入电能表。同时可以对电能表进行时段设置、电量及需量示值的清零等操作。软件设计RS485口批量自动设置代替原掌机通过红外通讯逐只设置，提高工作效率。2）多功能测试改造：装置具备日计时误差测试的能力。校验软件设计多功能测试的同时、批量、连续性和自动化。
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3.系统功能
3.1 GPS网络对时系统：实现GPS对实验室局域网内各校验装置的微机进行对时，对时频率达到每分钟一次。
3.2校验装置软件通过RS485口多表位批量自动设置代替原掌机通过红外通讯逐只设置，提高工作效率。实现：1）电能表标准时钟、时期写入。2）电能表时段设置。3）电能表电量及需量示值的清零操作。
3.3 实现电能表日计时误差测试
4.项目安装及改造情况
4.1引进高等级的时间基准
1）安装GPS卫星钟，并将卫星钟接入局域网。2）在每台电能表校验装置的电脑中安装对时软件，每隔1分钟自动和GPS卫星钟对时一次。并通过电能表校验软件将电脑中的系统标准时间电直接写入能表。
4.2电能表校验装置增加对时和日计时误差测试功能
日计时误差测试时重复测量10次，每次测量时间1min，取10次测量结果的平均值。
4.3建立变电站电能表时钟异常告警及校对系统
硬件依托现有变电站已建成的电能量采集系统，在金华供电公司计量室设立主站，通讯方式采用电话拨号+数据网。软件系统根据设置的采集周期（目前设置为每天）依次对各变电站的电能表时钟与电能量采集终端的偏差值进行采集。偏差值大于阀值（目前设置为180秒）的，系统红字报警并发送广播校时命令，对电能表进行广播校时。广播校时后仍超过阀值的，工作人员赴变电站进行现场处理。例如时间偏差超过300秒，广播校时无权限校时。
5.项目意义
5.1 经济分析
我们在开展项目之前的状况调查时发现，表计的时钟普遍偏慢，偏差最大的一块慢了26分钟。这对于售电方来说，非常的不利。
如我们对市局电费结算的关口表平均偏慢10分钟，则峰时段整体后移，8：00～8：10的峰电量变为谷电量，22：00～22：10的谷电量变为峰电量。那么粗略估算当天由于表计时钟偏慢而少计的峰电量为 =21441.67kWh，因为全天电量的总和是不变的，所以实际上这部分电量是由峰电量转变为谷电量了。由于峰谷电的差价，少计的电费保守估计为21441.67×0.2=4288.33元。如此种状况持续一年，电费损失约为4288.33×365＝1565241.67元。由此可见，提高电能表时钟准确性，纠正的电量和电费也是非常巨大的。
5.2社会影响
电能表准确性的提高，保证了电费结算的公平、公正。供电企业对用户的诚信度也随之提高，维护了“国家电网”品牌在人民群众中的形象。
参考文献：
[1]JJG 597 -- 2012 《电子式电能表检定规程》
[2]JJG 307 -- 2006 《机电式交流电能表检定规程》
[3]DL/T 1489-2015 《三相智能电能表型式规范》
[4]GB/T 11150-2001 《电能表检验装置》
[5]DL/T 1485-2015 《三相智能电能表技术规范》
[6]DL/T 1487-2015 《单相智能电能表技术规范》
论文作者:刘小杰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
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