摘要：工业的蓬勃发展，居民各种智能用电设备的增加，使电网的各种新型用电设备、非线性用电负荷不断涌现。在这种背景下，电力系统受到了严峻的考验。其中一个比较突出的挑战就是电能计量的准确性和电能计费问题。电能计量和计费的科学性、精准性和合理性对电厂和电力用户的经济效益有着直接的影响。这直接促使电力行业要大力提高电能计量、电能计费的精确性和合理性。
关键词：电能计量；误差；电能计费；问题思考
1 电能计量误差的主要来源探讨
1.1 互感器导致的误差
互感器是电能计量系统的重要原件，互感器的品质和工作情况直接关系到电能计量结果精确程度。通过对大规模统计数据的分析，技术人员发现，互感器精确度等级的过低是导致互感器出现误差的主要原因。我国互感器检定规程中对电能表互感器的准确度等级作出了明确规定，其中，安装在Ⅰ类和Ⅱ类电能表上的互感器其准确度等级要大于或等于0.2级。互感器精确度的提高是个逐步发展的过程，我国现有的变电站和电厂部分建设时间较早，其使用的互感器准确度等级仅有0.5级，远远不能达到现行检定规程的要求。另外，根据我国1997年版的电压互感器国家标准中的有关规定，功率因数在0.8至1.0的范围内，并且在额定负载的25%到100%之间，互感器产生的误差应符合相应的准确度等级。也就是说，只有当互感器的负荷处于额定负荷的25%到100%这个范围区间内是，互感器的准确度等级才能发挥作用。当互感器负荷超出这个范围，低于额定负荷的25%或高于额度负荷时，互感器精确度等级将失效，其工作误差将超过精度等级对应的误差范围。我国互感器检定规程对于用于贸易计算的Ⅰ类与Ⅱ类电能计量装置的二次绕组的设置也进行了明确规定，要求互感器专用的二次绕组配置要以对应的计量点为依据。一次电流流经互感器一次绕组时，会在二次绕组上产生感应电势，同时消耗励磁安并导致绕组铁心磁通。励磁安的减少是导致互感器工作产生误差的主要原因。所以为避免互感器误差，需要设置专用的二次回路，并不能与测量、保护同回路。
1.2 二次回路导致的误差
电阻设备广泛存在于电能计量系统中，仅就电能表和电压互感器间的电路而言，就存在导熔断器、电阻抗、空气开关、继电器触点等多个电阻元件；当电流通过时，这些电阻元件的存在会使得二次电压压降、角度等参数出现波动，由此导致互感器误差增大。我国互感器计量规程中对二次回路电压降也有着明确规定，Ⅰ类和Ⅱ类用于经济计算的电能计量设备电压互感器二次回路电压降，不能超过额定电压的千分之二。但实际情况却是真正符合计量规程要求的电能计量设备在同类产品中所占比例较低，还不到五分之四。缺乏对电压互感器二次压降的足够重视，是导致电压互感器合格率低下的重要原因。
1.3 电能表导致的误差
电能表导致的误差一是由于其自身产品设计生产方面的缺陷所导致的。电能表自身误差一般有两种表现形式，走表偏快或走表偏慢。电能表走表速度偏快的情况如下：根据我国有关规定，电能表所用钢材应为五类磁钢。这种钢材性能稳定，失磁情况轻微，能够很好的将电能表计量误差控制在一个较为固定的范围内。但部分电能表生产企业过于追求经济效益，为了降低生产成本，违反规定，在应该使用五类磁钢的场合使用稀土磁钢等价格较低的钢材作为替代品，这种做法，固然降低了生产费用，却是以严重损害电能计量设备安全稳定性为代价的。不按要求正常使用五类磁钢，设备投入使用后由于磁钢失磁严重，电能表阻尼力矩不断降低，电能表走表速度加快，从而导致计量值和实际值间误差越来越大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电能表走表速度偏低的原因有很多，其中感应式电表作为转动机械设备，随着使用时间的延长，轴承润滑效果不断下降，机械磨损程度加剧，导致转动轴杆同心度误差随着运行应力释放越来越大，机械摩擦严重，电表走表速度下降，负载越低，误差越大。二是由于不正确安装使用电能表导致误差产生。比如电能表接线错误、非常规接线以及没有遵循使用规范使用电能表等都会导致电能表计量误差。如果是接线错误导致失压、断流，其产生的误差会非常大，如果是使用不当或非常规接线，其产生的误差较小，经常别忽略，但如果考虑到倍数的影响，则也是不能轻视的。
2 电能计费问题探讨
从上面分析可知，总的有功功率应该是基波有功功率和谐波有功功率的代数和。但目前对谐波有功电能如何收费并没有统一的标准，因此不同的电表对有功电能的计量将会不同，不同电表对电能的计量存在较大的差别。在家庭电路中，普遍采用的电能表主要有两种，分别是感应式电能表和电子式电能表。感应式电能表由于其工作原理及构造决定了电压、电流只有在理想状态下才具有很好的工作性能，由于其电气性能的非线性，当有谐波时，感应式电能表所计量的电能不是基波产生的有功电量，也不是基波与各次谐波单独作用时产生的电能量的和。电子式电能表由于计算电能的方法各种各样，因此种类繁多，其中很大一部分也是笼统的算出一个总的有功电能，因此这些都不能很好地反映用户的实际用电情况。比较理想的方法是将基波产生的有功电能和谐波产生的有功电能分开计量，对这两种不同的有功电能可以采用不同的收费标准。
此外，线性负荷用户和非线性负荷用户也要有所区分。在非线性负荷用户的电路中，这种电路会把部分基波功率转换为谐波功率，因此电表中计量的有功功率小于其实际消耗的有功功率，并且它又给电网注入了谐波，对电网造成了污染，收费时应考虑这方面，对其收取额外的电费。在线性负荷用户的电路中，由于这种电路会和非线性负荷用户的电路处于同一个电网，当电网中存在由非线性负荷用户电路产生的谐波时，线性负荷用户将被迫吸收谐波功率。这样，在计量线性负荷用户的用电量时，将会多算，因此现有的收费标准是不尽合理的。并且线性负荷用户是有利于电网的，他们不但多缴纳了电费，并且用电设备由于谐波的存在受到了不同程度的损害，因此他们应该得到补偿。
3 电能计量误差与电能计费
电量计费作为我国电力经济效益提升的主要环节，具有非常重要的作用。电力经济管理实践中，电量计费主要包括基波有功功率计量、谐波有功功率计量。然而，当前国内电量计费，缺乏统一收费标准。电量计费过程中采用的主要设备是电表，其计量功能非常重要。对于供电系统而言，当前主要采用的是感应式、电子式电能表，其工作原理、结构存在着较大的差异性。对感应式电能表有较大的影响，限制了感应电能表发挥良好的工作性能。比如，感应式电能表应用实践中，应当确保电压、电流处于正常状态。若电力系统中的非线性电气性能可能会导致谐波问题的产生，此时电能计量总和会出现一定的误差。确保电能计量的准确性、真实性，需用科学合理的计量方法，选择合适的电能表种类记录用户实际的用电情况，进行统计和计量。在进行电量计费的过程中，应该选择合理的计费方法，保证电力企业的经济效益，保护用户的用电权益。
结语
总而言之，能计量误差及电能计费管理问题关系重大，电能在整个电力系统运行过程中，只有认真的对电能计量误差进行分析，才能有效减少电能耗损，并且帮助电力企业电能资源的消耗管理，以此来维护电力企业、电路用户的权益。
参考文献
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[3]韩大伟，张伟.浅析电能计量中常见问题[J].中国新技术新产品，2013（09）.
论文作者:刘冰,路平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/1
标签：电能论文; 误差论文; 互感器论文; 电能表论文; 谐波论文; 负荷论文; 基波论文; 《电力设备》2017年第18期论文;