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摘要：针对目前智能变电站电能计量装置的运行方式，就现有的技术情况介绍了电子式互感器、合并单元以及数字式电能表的现场校验方法。并结合实际现场校验经验，对不同校验方法对电子式互感器误差测量的影响，以及电子式互感器误差不稳定和电子式电流互感器极性问题进行了分析，同时就数字式电能表实负荷检定存在的问题进行阐述，并对存在的问题提出相应解决方法和现场校验过程中需要注意的事项。
关键词：智能变电站；电子式互感器；合并单元；数字式电能表；现场校验
0 引言
智能电网成为当今电力行业关注的热点，也是未来电网的发展方向，智能变电站的建设与普及将是智能电网发展的重中之重。智能变电站采用基于IEC61850标准的数字计量体系实现电能计量，与传统变电站相比，引入了新的设备，采用了不同的数据传输方式[1]。
1 智能变电站概述
IEC61850标准的应用，将智能变电站的自动化系统分为过程层、间隔层和变电站层。过程层是一次高压设备与二次设备的结合面，主要实现一次设备模拟量采样值的报文和状态参数等信息的传输；间隔层将实时信息进行汇总，实现相应的控制和保护等功能；变电站层不断刷新记录实时数据，根据该数据完成对整个变电站的控制[2]。具体构成如下图所示，本文主要介绍过层中涉及到的计量装置的现场校验。
2 电子式互感器现场校验
计量装置采用纯数字化设备，过程中没有模拟量数值误差的引入，因此在试验过程中可以将电子式互感器与合并单元看做一个整体进行校验，不仅可以提高工作效率，而且还可以保证整体数据的准确可靠[3]。
电子式互感器的校验原理与传统互感器相同，都需要使用传统设备对标准互感器和被试互感器进行加压和升流，然后通过比较同一测量点下标准互感器和被试互感器的二次电压电流值计算其误差。只是由于各个设备的工作原理不同，从而使用不同的设备进行试验。本文中，所提及的电子式互感器校验仪均为星龙厂家XL-807型号校验仪。
2.1 电子式电流互感器现场校验
电子式互感器校验仪直接采集标准电流互感器的二次电流值和被试电子式互感器合并单元的输出值，在校验仪内部完成数据的处理与显示，校验原理如图所示：
出现该种现象的主要原因为，即使电子式互感器内部采用高精度A/D转换芯片，但是转换过程中模拟电路的噪声和A/D转换器的量化误差同样会引入误差，从而导致测量数据的波动；并且互感器内部存在大量的电子元件，试验现场存在高电压和大电流会对其产生干扰，存在不稳定因素。
4.2 电子式互感器不同校验方法比较
与传统互感器的校验相比较，电子式互感器的最大区别在于所有信号均为数字量，同时在系统中引入A/D转换模块，因此就涉及到时钟信号同步与否的问题，对应的试验方法为同步脉冲方法和固定延时方法[5]。
下面以变比为1200A/5A的电子式电流互感器的校验为例，分别观察同一测量点不同试验方法比差和角差的变化，测量结果如下图所示：
通过现场试验比较，两种试验方法比差测试结果几乎一致，角差测量结果相差较大。由于固定延时方法依赖于数据传输绝对延时测量的准确性，比较容易受到网络和通讯的影响。因此为了保证试验的准确性，建议电子式互感器误差校验时尽量采用同步脉冲方法。
4.3电子式电流互感器极性问题
电子式电流互感器采用电子式设备，导致内部结构不清晰，很难明显区分设备的极性端与非极性端，容易导致极性错误现象出现。
若按照正常试验接线方式，试验出现如下图所示现象，可以判断电流互感器极性出现错误。通常情况，判断极性错误可从以下两个方面确认：1、电子式互感器校验仪显示极性反；2、由于极性反，导致被测值与标准值角度相差180度，所以计算出的相位差偏差很大，到达几千至一万分。
图8 电子式电流互感器极性错误试验结果
发现极性错误之后，首先要查看电流互感器一次侧接线是否正确，如果一次侧接线正确，则需查看对应合并单元内部参数配置是否正确，问题改正后需要再次试验核查是否正确。
4.4 数字式电能表实负荷检定问题
在设备投运使用之前，现场校验通常利用数字式电能表自身的光纤接口进行虚拟检定。但是，一旦设备投入使用，其自身的光纤接口需要与合并单元或者交换机相连，进行数据传输和电能计量，无法与数字式电能表校验仪进行连接，导致无法完成电能表的实负荷检定。
针对该问题，通常有如下两种方法解决：(1)出台相应规程规范，要求设备厂家在生产制造时，为电能表的实负荷检定预留备用光纤接口；(2)变电站调试时，在站内二次设备网络通信交换机上，为对应的数字式电能表配置相应的镜像端口，便于现场进行实负荷检定。
5 结论
智能变电站采用的设备与传统变电站相比区别很大，不同的设备对应不同的校验方法。本文介绍了电子式互感器、合并单元和数字化电能表的现场校验方法，并根据实际现场经验，分析目前电子式互感器和数字式电能表现场校验中的存在的问题，并根据经验提出相应办法，以供借鉴。
参考文献
[1]唐毅，江波，李红斌，陈贤顺.数字电能计量系统检定方法综述[J].电工技术学报，2013(28)：372-377.
[2]陈轶玮.数字化变电站实用化研究[D].浙江大学，2007.
[3]方婵畅.电子式互感器数字量输出校验系统[D].华中科技大学，2011.
[4]程与舒，潘永超，赵园，蔚晓明.智能变电站量测系统现场检定技术的研究[J].电测与仪表，2013(5)：77-80.
[5]胡浩亮，李前，卢树峰，杨世海，李鹤.电子式互感器误差的两种校验方法对比[J].高电压技术，2011(12):3022-3027.
作者简介
李雨田（1989—），男，硕士，助理工程师，在国网吉林省电力科学研究院计量中心从事电能计量装置现场校验工作。
论文作者:李雨田1,杨建荣2,宋洪武1,刘婧一3,孙岑4
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/12
标签：互感器论文; 变电站论文; 电子论文; 极性论文; 现场论文; 设备论文; 误差论文; 《电力设备》2018年第13期论文;