孟伟维 毕怀森 李王敏 马艳 武蕾
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摘要：电能计量是电力企业市场营销经营管理重要环节。电能计量装置的正常工作、准确计量直接关系到电费结算，具有重要意义。受各方面因素影响，计量故障或差错时有发生。计量故障及差错发生若不能及时发现、处理很容易使电能计量事件扩大，给电费结算电量退补带来困难。甚至部分故障若得不到及时处理可能引起人身及设备事故，危及电网的安全运行。当前对电能计量的可靠性、准确性要求进一步提高，因此对计量故障及差错的快速发现及处理具有实际的意义。基于计量自动化系统变电站电能计量监测及时发现变电站计量装置故障及差错。
关键词：变电站；电能计量；准确度；原因分析；解决措施
1导言
电量计量关系到各个变电站的经济效益和社会效益，其计量准确度对变电站损耗计算有着很大意义。
2 智能变电站计量系统组成
智能变电站通常采用电子式互感器进行采样，采样信息通过合并单元以网络方式接入变电站自动化系统，从而实现变电站安全控制功能和计量功能。在计量系统中，一次侧的电压、电流采样值，通过合并单元将多路采样值合并后经数字传输网络传送给数字化电能表，电能表接收采样值，实现计量。计量系统组成如图 1 所示。
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图1 计量系统示意图
3电能表的影响
感应式电能表的误差虽然可以通过计量人员校验来达到较高的准确度，但负载电流较低时误差依旧会较大，加之其自身功耗也不可调。随着全电子多功能电能表的应用推广，在变电站中使用感应式电能表的比例正在逐渐缩小。在变电站感应式电能表主要有以下应用方式：（1）计量正反有功和无功，这类电能表主要用在无人值守的变电站、关口和一些重要线路损耗的计量点来实现双向潮流供电；（2）计量有功和无功，这种方式不能明确电量的流动方向，在少数一般内部线损计量点应用。总言而之，在实际运行中，此表由于用量大、功耗大，使得母线电压互感器二次负载较大，引起计量装置二次回路压降增加和电压互感器误差变大，从而影响计量装置准确度，电量计量不准。多功能全电子电能表与感应式电能表相比，准确度更高（0.2、0.5级）；还实现对双向有功、四象限无功记录等功能，还可依据需求，设置相应功能，其可以提供感应式电能表无法比拟的准确的数据和脉冲信号。使用多功能全电子电能表在提高表计自身的准确度。尤其是负载电流较低时，因为用表数量减少很大程度的降低了整个二次回路的负载，也就提高了互感器和整个计量装置的准确度。变电站中的电能表一般安装在高压开关柜上，电能表在实际运行中其外部环境温度也变化较大，季节温差可达50℃左右。选型时还要考虑温度误差也会引起电能表误差的变化。
4智能化变电站二次侧电能计量系统的现场检测系统及其检测方法
4.1现场检测系统
由于电流、电压合并单元和数字电能表分散在不同的地方，本文计划并完成一种感应检测系统。设计了一套基于PMU检测设备的同步仿真控制系统。如图2所示，感应检测系统由多个感应检测装置和控制中心组成。控制中心通过无线方式下达指令，控制不同位置的检测设备及时将三相电源信号与合并单元进行通信，完成智能变电站电能计量系统现场测试;检测系统输出电流、电压、功率和电能的精度高。输出通信信号与GPS秒脉冲同步误差小于1。.jpg)
图2 综合检测系统
4.2现场检测方法
二次功率测量系统的现场检测方法如下(见图3):(1)建立检测系统。通过无线通信方式，由两个感应检测设备和控制中心场感应检测系统组成，控制中心作为测试系统的服务器，两套连接到控制中心的感应测试设备，建立信息通道和控制中心;(2)制定现场检查计划，包括检测发射力矩、检测和采集单元以及数字电能表的参数、检测内容和其他信息;(3)无线网络后，控制中心将测试计划发送给感应测试设备;(4)在UTC时间规范中，共同确保满足要求的电压和电流信号频率、功率因数、电能量计量现场试验的准确性。试验内容包括:潜伏试验、起动试验、持续试验、平衡负荷下，不同功率因数、不同的电流值的误差实验;在不平衡负载下，不同功率因数和不同电流值的正有功、正无功功率和反向无功功率误差试验;(5)控制中心可根据两种感应检测装置的功率值和数字电能表的功率脉冲，检测出误差并获得检测结果。
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图3 智能变电站二次侧电能计量系统现场检测方法
5结语
计量自化系统采集存储了大量数据为在线监测电能计量装置提供了可能。基于计量自动化系统监测变电站计量装置，能及时发现大多数故障及差错。加强计量自动化系统的运行维护，提高各项档案的正确性和完整率，提高数据采集的完整率和及时率；加强现场电能计量装置的运行维护管理，减少故障发生率；完善计量自动化系统的故障自动报警功能，减少人力投入。
参考文献
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论文作者:孟伟维,毕怀森,李王敏,马艳,武蕾
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/14
标签：变电站论文; 电能论文; 准确度论文; 电能表论文; 误差论文; 装置论文; 控制中心论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;