摘要:随着经济的快速发展和科技的不断进步,电力生产在人们的生产、生活中的重要性日益突出。本文重点回顾了电能计量装置的发展历程,并对电能计量装置的发展趋势进行了展望,力求最大限度的搞好电能计量工作,降低损耗,创造更大的经济效益。
关键字:电能计量;发展
1 前言
电能计量是通过电流互感器、电压互感器及其二次回路,将大电流、大电压降至适用于二次回路的低电流、低电压,联合电能表按照规定的接线方式进行组合,从而构成在线的电能计量系统来实现的。电能计量系统由硬件与软件两部分 组成,硬件是指电能计量装置,主要包括电流互感器、电压互感器、电能表等;软件是指电能计量技术。随着智能电网建设、智能变电站技术的发展,传统的电能计量系统正在向智能方向发展。
2 传统电能计量系统
传统电能计量系统是现阶段主要的电能计量系统,由电磁式电流互感器、电磁式电压互感器以及电子式电能表组成,它们之间由电缆连接,进行模拟量的传递。在传统电能计量系统中,电磁式电流互感器与电磁式电压互感器输出的是模 拟的电压电流信号,通过电缆,将模拟量传送至电子式电能表,电能表通过 A /D 转换,将模拟量转化为数字量,计算出电能值。
在传统电能计量系统中,一般情况下,电流互感器与电压互感器的准确度等级均为0.2级,电能表的准确度等级为0.2级,加上电缆传输误差约为0.1%,则整个传统计量系统的基本误差约为0.7% 。
在现阶段,传统电能计量系统的检测已经十分成熟,对电磁式电流互感器、电磁式电压互感器的比值误差与相位误差的检测,均有相关的检 定规程,采用比较法进行测量;对电子式电能表,利用标准表法,对其进行实验室检定及现场测试。 同时,对互感器与电能表的检测,均能进行溯源。
3 智能化电能计量系统
随着数字化变电站技术的高速发展,基于IEC61850 标准构建的智能化变电站已成为变电建设的趋势。它的信息采集、传输处理和输出过程将全部实现数字化,基本特征为设备智能化、 通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。智能变电站技术的推广,促使原有的传统电能计量系统发生变革。由于传播数据从模拟量转变为数字量,在此基础上,出现了电子式电流互感器、电子式电压互感器,将大电流、大电压直接转换为数字量,通过合并单元与光纤,将数字量传送至数字化电能表中,直接计算出电能值。
在数字化电能计量系统中,电子式互感器、 合并单元与数字化电能表通过光纤进行连接,与传统电能计量系统中的电缆不同,由于其传送的是数字量,不会产生电缆传输误差。一般情况下,电子式电流互感器与电压互感器的准确度等级均 为 0.2 级,合并单元、光纤传输以及数字化电能 表没有误差,因此整个数字化计量系统的基本误 差约为 0.4%,比传统的电能计量系统误差下降0.3%。
在现阶段,对智能化电能计量系统的检测有两种方法,一种是将组成数字化计量系统的电子式互感器与数字化电能表分别检测,再将误差作为计量系统的整体误差;另一种是将整个智能化计量系统作为一个整体,进行统一的计量检测。
4电能计量系统发展趋势
电能计量系统未来预计将会向着智能化、自动化、多功能化、系统化、模件化、多参数、环保型、高可靠性等方向发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着社会需求从电能向服务方向的转变,电能计量也正由单一的电能计量向数字化、标准化、网络化和智能化发展,从而满足日益增长的多元化与多样化需求。随着网络大数据在电网中的应用,电能计量系统与电力公司其他系统如营销 MIS 系统、客户服务系统等关联也更加密切,将电能计量系统与其他系统构成一个信息网络,从而达到信息资源共享、拓展服务范围等目的更是今后 电网的发展方向,因此,智能化是电能计量系统的发展趋势。
智能电能计量系统是一个全新的系统,是智能电网中的重要 组成部分,将为实现智能电网的自动化、信息化、互动化和智能化提供强有力的测量、控制支撑。依据强大的数字化信息网络以及智能分析指挥系统,它可以进一步加强自我防护能力保障系统信息的安全 。
与传统互感器相比,电子式互感器绝缘性能 优良,体积小,重量轻,造价低。同时,由于其不含铁心,消除了磁饱和、铁磁谐振等问题,从 而保证电子式互感器高效、稳定运行。在传统电能计量系统中,互感器二次侧的开路短路十分危险,而电子式互感器,由于其高压边与低压边是通过光纤进行连接的,不存在电磁干扰,解决了二次侧开路短路的问题。与传统电能表相比,数字电能表更是取消了 A /D 转换环节,通过光纤传输的数字化信号,直接进行电能计量,同时读取数字帧中的相关信息,完成信息的网络化共享与传输。随着技术的发展与算法的完善,最终能达到 计量的零误差。数字化电能计量系统中,光纤代 替原有的电缆,从而消除了二次压降带来的消耗与误差。
智能电能量计量系统集成了电能计量、现代数字通信、电力营销、计算机系统及电力负荷管理各方面的信息采集与分析技术,由 信息分析处理中心、高速 通信网络、智能互感器以及智能电能表等 部分组成。通过光纤专网、低压电力载波等通 信载体进行系统主站和现场终端之间的数据通信,主要功能包括采集数据、监测电能质量、 用电异常信息报警、管理负荷监控、远程抄表。 系统架构包括应用分析层、数据处理层以及前置机通讯层,为了便于后续的系统维护 最大程度地加强各层之间的独立性降低功能模块的祸合程度。
智能电能计量系统依赖于庞大的数据网络需要从各个计量节点提取信息,据此制定或者改进管理策略促进各发电厂、变电站、输电线路以及配变台区之间的密切合作从而为用户提供更加良好的用户服务。通过信息网络用户可以了解到最新的用电信息,并对生活工作中的用户方案加以及时调整管理方也可以根据用户的建议和需求适当调整供电管理策略从真正意义上实现发电、供 电、用电三方的良好配合,促进电网运行的安全、稳定。利用计算机实现对计量器具购置计划、校验计划、出入库信息、资产状态跟踪、标准设备管理和数据信息存储等所有信息的自动化、智能化管理 。
4结语
随着智能电网技术的高速发展,IEC61850 标 准体系的颁布与执行,传统的变电站已逐渐向智能化变电站进行过渡。它的信息采集、传输处理与输出过程也将全面实现智能化,其基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化以及运行管理自动化等。智能变电技术的推广,引发了电能计量的变革,本文简要介绍了电能计量系统的发展,并对其发展趋势进行了分析。因此,电能计量系统的智能化发展,是计量设备智能化的需求,是电能计量系统发展的必然趋势。
参考文献:
[1]王文华.傅晓平.沈孝贤.传统电能表与数字化电能表的对比分析 [J].浙江电力,2011(5):15-18.
[2]舒均.浅谈电子式互感器及其应用[J].机电工程技术,2013,42(2):65-67.
[4]杨慧霞.郭伟.邓迎君.几种电子式互感器校验方式的研究和比较.电力系统保护与控制,2009,37(22):99-101.
[5] 刘宪明.探讨电能计量系统技术发展及建议[J].广西电力,2012,35(2):58-61.
论文作者:胡晓宁,谢克锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签:电能论文; 系统论文; 互感器论文; 电压互感器论文; 电能表论文; 误差论文; 智能论文; 《电力设备》2017年第26期论文;