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摘要：在我国科学技术不断发展的推动下，我国的变电站也逐渐朝着智能化的方向发展，在智能变电站中，数字化电能计量系统逐渐取代了传统的数字化电能计量系统。在数字化电能计量系统中，无论是数字化电能表还是电子式互感器的工作原理都发生了巨大的改变。本文主要阐述了智能变电站中的数字化电能计量系统的构成、特点和计量精度，并简单介绍了数字化电能计量系统的检定技术。
关键词：智能变电站；数字化；电能计量系统
0.引言
随着人们生活水平的不断提高，人们对电能的需求量越来越大，电网的发展也面临着新的挑战，智能变电站由此得到发展。智能变电站是通过智能化一次设备和网络化二次设备分层构建在通信规范的基础上建立起来的，大大提高了整个变电站的智能化水平，可以实现智能电气设备之间的相互操作和信息共享。
1.数字化电能计量系统概述
1.1数字化电能计量系统的构成
数字化电能计量系统主要是由数字化电能表、电子式互感器和合并单元等构成，整个系统的电能计量功能主要是通过数字化电能表来实现的，电能量的采集主要是通过站控层设备来实现的，可以收集到各种电能量的有关数据，并且将收集到的电能量有关数据报送到后台主站中。在智能变电站中，整个网络结构主要可以分成三层，分别为过程层、间隔层和站控层。过程层的设备主要包括电子式电压互感器合并单元和电子式电流互感器合并单元等，在间隔层中，主要的设备为数字化电能表，是实现电能计量功能的最主要设备。在计量系统的站控层中，包含的设备主要有电能量采集终端和计量主站。在智能变电站中，整个变电站的通信标准为IEC61850。
1.2数字化电能计量系统的特点
数字化电能计量系统是在计算机技术上发展起来的，通过将模拟量进行全数字化量化，然后通过光纤线路进行信号的传输。在信号传输的过程中，主要是通过点对点的方式进行传输的，也可以通过太网方式传输到数字电能表中，从而为电能计量提供有效的信息。在数字化电能计量系统中，核心技术为数字通信技术，因此数字化电能计量系统具有非常快的传输信号速度，对信息的处理也非常快速。此外，在信号传输的过程中，还具有较好的抗干扰能力，数字化电能计量系统可以实现信息的获取、传输和处理的一体化，从而大大提高了电能计量的效率和速率，使电能计量装置的运行水平得到很大提升，并且还能够对装置的运行过程进行监测[1]。
1.3数字化电能计量系统的计量精度
在数字化电能计量系统中，传输的信号为数字信号，而电子式交感器就是将高压侧的电流信号和电压信号等转换为数字信号的，然后将数字化的信号通过光纤传输到合并单位中，数字信号在合并单元中进行整合，然后传输给数字化电能表。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在整个信号传输的过程中，电子式互感器在高压侧就已经将电流信号和电压信号转化为了数字化信号，而数字信号的光纤的传输过程中是不会出现误差的，因此数字化电能计量系统的计量精度比较高，信号传输过程中产生的综合误差要比传统的计量系统低很多。
2. 基于智能变电站的数字化电能计量系统的检定技术
2.1数字化电能表检定技术
在对数字化电能表进行检定的时候在，主要采用两种常见的技术，分别为模拟功能源和数字数据源，这两种检定方式在理论上都是可以实现的。通过模拟功能源进行检定，根据检定事先设定的数值，会产生相应的电流信号和电压信号，这两个数值分别为三相交流和模拟标准表的比例基准，三相交流比例基准可以将电流信号和电压信号分别转化为电压小信号，只有电压小信号才能符合要求，而标准表可以采集电压信号和电流信号，同时产生高频的脉冲[2]。在模拟采样中，可以高精度的采集电压小信号，并且将采集到的信号转化为标准的数字信号，并将其传输给被测的表，被测的表可以解码数字信号，同时进行计量。
2.2电子式互感器检定技术
对于电子式互感器，一般采用直接测量法进行校验，通过标准的转换器将标准CT/PT转化为数字信号，然后将其连接到电子式互感器校验仪的采集单元中，将电子式互感器的二次输出连接到合并单元中，数字信号从合并单元输出，通过光纤传输到电子式互感器校验仪中，连接到数字输入接口。在检定的过程中，被测的电子式互感器和标准的转换器可以实现同步采样，合并单元输出的信号和标准转换器的数据都可以通过相应的算法，最终得出比差和角差[3]。
2.3数字化电能计量系统的整体检定
对数字化电能计量系统的整体检定也是一个重要的工作内容。在传统的电能计量系统中，一般采用分开检定电能表和互感器的方式来进行检定，对不同的设备确定具体的运行准确度。而对于数字化的电能计量系统来说，采样数据在截断过程中会产生误差，如果将数字化电能表和电子式互感器分开进行检定，那么这个采样数据的截断误差就会被重复计算，从而使系统的误差更大，对数字化电能计量的系统整体误差不能准确的把握。因此，为了避免这种情况，应该对数字化电能计量系统进行整体检定。在对系统进行整体检定的过程中，依然需要使用到传统的标准电能计量系统，也就是由标准的电流互感器、标准的电压互感器以及标准的电能表组成的电能计量系统，此外，还应该使用到由电子式电流互感器、电子式电压互感器等组成的数字化电能计量系统。在检定的过程中，标准的电流互感器和标准的电压互感器输出的二次信号都由标准的电能表校验器进行数字采样计算，从而得到一个标准的电能值，然后将这个标准的电能值和数字化电能表发送出来的电能脉冲进行比较，最终得到整个系统的误差。对数字化电能计量系统进行整体检定，可以准确的把握数字化电能系统的误差，提高系统的准确性。
3.结语
数字化电能计量系统是变电站电能计量系统的发展趋势，与传统的电能计量系统相比，具有数据传输快、处理能力强以及数据传输准确等优势，同时可以实现信息的获取、传输和处理的一体化，大大提高了信息处理的自动化和智能化，但是从目前的情况来看也存在着一定的问题，在小信号下会产生较大的电能计量的误差，因此，应该加强对这方面的研究，不断完善数字化电能计量系统的性能和功能。
参考文献
[1]姜鲲, 尚韬, 陈兵,等. 智能变电站电能计量系统配置方案研究[J]. 中原工学院学报, 2012, 23(2):15-18.
[2]蔡利敏, 刘国华, 王勇. 智能变电站电能量计量系统方案设计[J]. 中国电力, 2013, 44(4):31-34.
[3]吴守建, 白静芬, 于海波,等. 基于智能变电站的数字化电能计量系统[J]. 电网技术, 2014, 38(s1):63-66.
论文作者:黄深
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/15
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