摘要：智能电表是民用产品，是家家户户必不可少，其计量的精度和运行的稳定性是至关重要的，据国家电网公司反馈某供应商某供货批次的智能电能表运行中发生计量严重失准，这是一个很严重的问题。本文深度分析了关于智能电表计量失准的原因及防范措施。
关键词：电能表；计量失准；防范措施
引言
近年来，随着智能电网的快速发展和建设，智能电表作为AMI高级测量体系重要的组成部分。智能电表的发展对我国智能电网实现信息化、自动化、规范化、多元化起到重要的支撑作用；同时智能芯片的发展为智能电表提供了巨大的发展契机。与传统相比不仅节省了大量的人力物力并大大提高了工作效率。使电网自动化成为可能，实现电网的统一管理与自动检测计量，但是由于各种原因引起的电能表失准问题是智能电能表存在的最大风险。本文深入分析了智能电能表计量失准的原因，并从技术角度提出防范措施。
1、故障原因分析
正确的校表参数才能保证电能表的准确计量，校表参数存储在电能表的存储器中。计量芯片的校表参数加载过程：上电后计量芯片复位，校表寄存器初始化为默认值，CPU从存储器中读取正确的校表参数，将其写入计量芯片，此时计量芯片才能准确计量，若以上过程中出现错误则不能达到准确计量的效果。软件设计中数据读写没有容错处理或参数存储没有多重备份，容易引起参数读取错误，造成计量芯片工作于非正确的配置参数模式下，引起计量失准。
2、技术防范措施
计量的准确性直接关系到整个电能表的运行效果。基于多年丰富的设计经验，对相关的故障处理经验丰富，措施成效显著，并且坚持多管齐下的管理模式，从研发设计流程防患于未然。
a、参数存储机制：现在的电能表参数一般采取多重备份的存储机制，并且参数存储时是带校验和的。智能电能表计量部分的参数应采用了多重分散备份的机制，每个参数带有单独的CRC校验，有效避免了电表运行过程中由于各种干扰对电表参数产生的影响。如图1所示。
图1 存储结构示意图
b、参数读写机制：电表上电后首先要做的就是对各类参数进行初始化，即从存储芯片中将参数读取出来。计量部分的参数是在校表过程中写入存储芯片的，在校表过程中，电表通过校表程序对计量芯片的各个增益寄存器的增益值进行计算，并将计算所得结果写入存储芯片。存储时，各个寄存器增益值作为单个参数存储，每个参数带有单独的CRC校验。计量芯片内部有一个参数校验和寄存器，作为检验芯片的计量寄存器值是否发生改变的判断依据，校表成功后，将此校验和寄存器的值也单独作为一个参数存储在存储芯片中。
电表正常上电时，将存储的计量参数从存储芯片中读出，检查CRC校验是否正确，如果正确则写入计量芯片对应的寄存器，否则从下一个备份区读取相应的参数。所有寄存器增益值都写入计量芯片后，从计量芯片的参数校验和寄存器中读取参数校验和，然后跟存储芯片中存储的参数校验和做比较，如果正确则说明计量参数初始化成功，否则重新进行初始化。如图2所示。
图2
c、参数校验机制：电表在运行过程中，每秒对计量参数进行检查一次。若运行过程中发现计量芯片的校验寄存器值发生改变，即计量芯片的参数出现错误。则对计量芯片重新进行初始化，保证计量芯片始终工作在正确的配置参数模式下。
3、产品测试
模拟电表现场运行的恶劣环境，通过电压跌落及中断试验，反复验证电表运行的稳定性，确认软硬件配合的完善性。将电能表连接到电压跌落及中断发生器，电压线路和辅助线路通以参比电压，电流线路无电流。按图3条件试验：
图3
当试验恢复时，电能表的计量特性没有降低。
4.结论
随着我国电网改造的逐步完成和坚强智能电网建设的深入，嵌入式智能电表将会以其高可靠性、低误差、高性价比等特点得到广泛的应用。电能表的准确计量是智能电能表的核心功能，在产品设计之初就要从软件设计方面充分考虑其稳定性。并在后续的产品测试及应用过程中积极发现缺陷并改正，才能确保计量准确。
参考文献：
[1]宗建华、卢兴远、周宗发等 . 智能电能表功能规范 . Q/GDW 345-2009
[2]宗建华、杜新纲、宋雨虹等 . 单相智能电能表技术规范 . Q/GDW 364-2009
[3]深圳市锐能微科技有限公司 . 单相多功能防窃电专用计量芯片用户手册.VER1.1. 2014
论文作者:郭红梅,李伟,白明,李义真
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：参数论文; 芯片论文; 电表论文; 智能论文; 电能表论文; 寄存器论文; 电网论文; 《电力设备》2018年第31期论文;