（国网山东省电力公司临邑县供电公司 山东临邑 251500）
摘要：我国社会经济的不断发展带动了科学技术的进步，这也为电力系统的发展和改革提供了动力。现阶段的变电站已经由传统的模拟信号形式转化成了数字信号形式，相应的变电站中电能计量装置也由传统的模拟形式过渡到现在的数字计量形式，但是这其中的改变所带来的量值传递问题，如果不能较好解决，将会影响数字化变电站中电能计量装置的检验和应用的推广。本文作者结合多年的工作经验，加上针对数字化变电站的研究，提出了相应的数字计量中的量值传递问题的解决措施，以实现对数字电能计量装置的误差校验，以供参考。
关键词：数字化变电站；电能计量装置；量值传递；检验技术；措施分析
前言
目前数字化模式的变电站是电力系统中电网升级的重要组成部分，也是当前智能电网的重要组成部分，当前阶段的变电站实行数字化模式后，变电站中的很多信号传输和数字量值传递都有了较大的变化，这其中电子式的互感器在数字化变电站中的应用改变了电能计量装置的结构。在数字化变电站中电能计量装置是实现智能控制的关键部分，本文在研究了数字化变电站中电能计量的相关技术后，分别介绍了数字化变电站中电能计量装置的主要组成部分及互感器和电能表的检验技术。
一、数字化变电站电能计量装置的组成
现阶段数字化的变电站当中电能计量装置的主要组成部分包括了电能表和互感器，互感器主要分为电流式互感器和电压式互感器，电能表主要是指数字式的智能化电能表[1]。
数字化的变电站电能计量装置在进行工作时，电子式的电压和电子式的电流互感器会将输电线路上的高压电，按照出厂时设定的比例关系将大电流和高电压转换为标准形式的数字信号，之后通过相应的传输介质，传输介质一般为光纤传输模式，将信息传递至智能化的电能表，智能化的电能表接受到相应的信号后进行必要的信号处理，然后进行储存信息。
另外数字化变电站中电能计量装置还包括了二次连接部分，其采用敏感性强和可靠性好的电子元件，通过合并器直接与数字化仪表和智能综合测量保护装置及计算机进行连接，实现了计算机完整采集电流、电压并进行数字化处理的全过程处理，进而完成对电网电气设备进行在线状态监测、控制和保护。
数字化变电站中电能计量装置具有体积小和重量轻以及造价低，结构简单并且易于实现控制等优点，解决了传统计量装置中高压互感器普遍存在体积大、重量重、造价高、运输与安装困难、频带窄、易饱和及电能表存在误差等问题。
二、数字化变电站中电能计量装置的检验意义
一是能够保证数字化变电站中电能计量装置和仪器的准确度，对变电站中电能计量装置进行检验可以及时有效的发现电能计量装置中存在的问题并且能够有效的掌握其运行的状态，将检验的结果进行相应的分析，能够对不规范的电能计量装置采取有效的技术措施，确保变电站中电能计量装置的性能处于最佳状态，就可以显著提高电能计量装置的准确度。
二是能够将数字化变电站中发现的电能计量故障进行及时的处理和检修，因变电站中的电能计量装置在其进行运行的过程中很容易就会受到外界及内部各种因素的影响，导致电能计量装置失准或者遭受破坏，进行电能计量装置的检验可以发现存在的问题，并及时的进行故障消缺，从而保证数字化变电站中电能计量的准确和可靠。
三是可以定期的获取数字化变电站中电能计量装置的性能信息，通过相位图还能了解电力负载的性质及相应的接线情况，进行检验能够获取电能计量装置的性能，并且能够制定相应的措施确保计量数据的准备可靠。
三、数字化变电站中电能计量装置的检验技术分析
1、电子式互感器的检验技术和方法
电子式互感器的检验技术和方法通常是采用传统的电磁式互感器作为标准器具，其二次输出经过模数转换，再与被试的电子式互感器的输出进行比较得到相应的比差和角差数据。影响电子式互感器检验精度的因素有标准器具和校验仪两部分。检定电子式电流互感器时的标准器具为标准电流互感器和标准取样电阻，等级可选0.02级和0.01级。校验仪包括模数转换单元和数据处理单元，设计的难点是模数转换单元和相应的时钟同步以及处理算法，在额定频率和被检电子式互感器被测量程范围内，标准器应比被检电子式互感器高两个准确度级别，其实际误差应不大于被检电子式互感器误差限值的20%。为达到检验现场的目的，校验仪的实际误差中比差应小于0.02％，角差应小于1′[2]。
另外校验仪的量值溯源与校验要在绝对值比较法下进行，因此会涉及到数字采样单元和误差计算单元两部分。检验装置的电能误差可以通过现有的电能标准进行验证。电子式互感器检验装置的测量对象为比差和角差，电子式互感器的比差溯源等效为有效值的检定，相应的角差溯源等效为相位的检定。
2、数字化电能表的检验技术和方法
数字化电能表的输入必须是符合采样值传输协议的数据帧，因此，检验装置就需要能够输出此数据帧，并能从合并单元接收数据帧。数字化电能表的检验装置可以输出虚拟的电压和电流采样值，这称为数字标准法，在实现上来说也相对较为简单。数字化电能表的量值溯源是通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果能够与法定的标准联系起来。因此在数字化电能表的检验技术中使用标准功率源为通用三相功率源，检验电能表为传统的0.01级标准电能表，两者组成0.01级的电能表检定装置，另外是标准电能表和数字抽样电能表的误差作为整体，由更高精度的模拟标准电能检定装置进行检定。校验装置的关键部分是模拟合并单元，将模拟信号采集后，按照IEC61850协议组成以太网帧，通过光纤网络或者双绞线网络发送给被检电能表。这种数字化变电站中电能表检验的量值传递模型结构较为复杂，开发难度大，但逻辑清晰，既能向上溯源更高精度的电能标准装置，又能向下检定数字化电能表。
检验时通过数字式电能表校验仪进行检测，主要检测内容为按照检定规程要求对潜动、启动、基本误差和标准偏差，以及24小时变差等检定项目实行全自动的检定；需要对电压、频率和谐波影响，以及逆相序影响、电压不平衡影响、采样频率影响、采样值数据丢失影响等影响量进行改变量试验；另外需要对正反向有功、正反向无功误差进行测试；还有需要对计时误差测试和需量示值误差检测。
3、数字化变电站中电能计量装置的量值溯源
电子式互感器检验系统和电能表的检验系统中的标准器具可以
参照相关的规范进行检定，且相应的校验仪可以采用比对的方式进行量值溯源，在5mV～100V量程范围内。从检定数据可知，即使频率偏离达到±1Hz时，校验仪在比差测量时引入的误差仍小于0.02%。
改变电子式的电压和电流互感器校验仪检定装置的角差设定值，就能够有效的检定校验仪的相位误差。另外也可以通过改变模拟被测通道的采样率，就能够检定校验仪在被检电子式互感器的不同采样率时的误差波动。
四、结束语
数字化变电站中电能计量装置的检验在现阶段电力系统的发展中起着非常重要的作用，只有对该技术不断地创新，才能够为供电企业的电力资源的经营和用电客户的电力使用提供更加准确的数据，使得电能的计量得到公平合理的落实，保障发供用电多方的经济利益。
参考文献：
[1]田仲平，凌玉华。数字化变电站电能计量[J]。数字技术与应用，2010(12)。
[2]林国营，周尚礼，孙卫明，等。数字化变电站电能计量装置检验技术[J]。电力动化学报，2011，23(3)。
论文作者:单淑芬,许翠英
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：电能论文; 变电站论文; 装置论文; 互感器论文; 电能表论文; 误差论文; 标准论文; 《电力设备》2017年第7期论文;