摘要：近年来，随着科学技术的发展与人们生活水平的提高，智能家庭服务日益引起人们的关注，智能电能表通过检测装置可以实现电能定量统计与核算，实时采集家庭用电设备的用电信息，将实时采集的电能计量数据保存在仪表的计度器中，再经由各通讯装置传递给多客户端（用户终端显示装置、供配电中心数据库），因此电能计量数据的准确性是保障无偷电漏电行为的重要先决条件。本文以三相三线有功智能电能表为研究对象，详细阐述其接线正确与否判断检测方法，并对其错误接线问题进行分析，以供同行参考。
关键字：智能电能表；检测方法；错误接线
一、引言
近年来，随着互联网信息化技术的日益完善与微电子技术水平的不断提高，可应用网络载体日益丰富，大带宽室内网络入户战略得以逐步推广，智能化信息服务进家入户成为可能。智能家庭的概念逐渐进入人们的视线，居民可以通过各类智能终端与家用电器实现互动，方便快捷地享受到智能、舒适、高效与安全的家居生活，作为与千家万户息息相关的民生工程，智能家庭服务这一领域的各项相关应用受到广泛重视并得到迅速发展。智能电能表是智能家庭中重要的智能终端之一，一方面用户可以通过智能电能表进行电能计量，实时了解家中用电设备的用电信息，根据自身需求调整家用电器的启动与关闭时间，从而实现家庭用电的科学合理规划，减少电力资源的浪费[1]；另一方面智能电能表作为连接用电用户与供配电中心的中间件，通过互联网、电力线、无线网等通信网络实现用电用户与供配电中心的信息通讯，将用户的用电信息以及供配电中心的供配电信息及时交互通信，用电用户可以根据供配电中心提供的实时电价等信息调整家用电器的工作时间[2]，而供配电中心则可以根据大量用电用户返回的用电信息进行数据分析与数据挖掘，辅助制定相应的用电优惠政策，提高电力系统运行的平稳性与安全性。
二、智能电能表的电能计量
智能电能表的出现与推广使用是提高智能家庭服务水平的重要环节，可以满足用电用户对自身用电详情清晰掌握的需求，以及供配电中心对用户用电大数据收集分析的需求。在功能上，智能电能表的出现克服了传统电能表局限性，能够突破时间与空间的限制，实现终端用户与电力表计管理系统之间的实时信息交互传输。在安全性上，智能电能表通过内在强大的集成化系统完善其自愈能力，具备多级安全系统保护机制，能够防止系统的非法入侵与数据的非法篡改。智能电能表具有传统电能表无法满足功能与性能，这使得智能电能表极具优势及市场发展前景。电能计量是智能电能表的基础功能，智能电能表通过给被校表、标准表提供电压与电流信号程控电源、脉冲采集及误差计算等检测装置实现电能定量统计与核算，将实时采集的电能计量数据保存在仪表的计度器中，再经由各通讯装置传递给多客户端，一方面智能电能表作为用电用户与家用电器的连接中间件，因此智能电能表将实时采集的电能计量数据经由局域网传输并显示到用户终端的显示设备中[3]；一方面智能电能表作为用电用户与供配电中心的连接中间件，因此智能电能表将实时采集的电能计量数据经由广域网传输并存储到供配电中心的数据库中，供配电中心以此数据作为电费收取的依据以及用户用电大数据分析与挖掘的数据基础。综上所述，智能电能表采集的电能计量数据需要向供配电中心数据库、计度器、用户终端进行传输，为保障实时数据的正确传输与存储的一致性，需要对接收电能计量数据的三方设置数据一致性判断准则与验证方法，不仅要验证在正向电能、反向电能、正反向电能同时作用等不同条件下电能表的计量方向实时识别，还要验证电能表在正、反向电能作用下的计量准确性，以避免由于通信协议、帧格式、计度器显示位数等因素影响而出现三方接收数据不一致存在偏差现象，减少用电用户与供配电中心由于数据不一致而产生的电费收取偏差及纠纷[4]。
三、三相三线有功智能电能表的接线检测与分析
三相三线有功智能电能表是目前市场上广泛使用的智能电能表之一，其电能表计量装置由多种元件构成，包括电能表、二次回路、互感器等等，这些元件之间的接线方式错综复杂，接线过程中极易发生错误，加之接线人员的某些人为因素在内，接线错误已经成为影响三相三线有功智能电能表计量可靠性的重要原因之一。本文以三相三线有功智能表为研究对象，探讨其接线检测方法与流程。
（1）实负载比较法
实负载对比法是将智能电能表所反映的功率与线路中的实际功率进行对比，以核对智能电能表的接线是否正确。实负载比较法可以分为核对有功电能表接线、核对无功电能表接线、核对负载功率因数。核对有功电能表的接线检测步骤如下，首先使用秒表记录电能表的圆盘转N圈时的时间t，然后根据电能表常数计算负载功率，计算公式为
，最后将所求得的电能表负载功率与功率表指标值进行对比，作为接线正确与否的判断依据。核对无功电能表的接线检测步骤与有功电能表类似，其负载功率计算公式有所差异，为 
。核对负载功率因数的接线检测步骤如下：首先计算有功功率与无功功率，然后根据公式 
计算
角度，最后将 
角度与功率因数表或者相位表的指示值进行对比，判断接线是否正确。
（2）力矩法
力矩法是将智能电能表原有接线故意接错，观察圆盘的转速或者转向变化，以判断接线是否正确。力矩法包括断开V相电压法、UW相电压交叉法等，以断开V相电压法为例，若是断开V相电压，智能电能表所反映的功率为正确接线的1/2，圆盘转速为没断开V相电压的1/2，则接线正确，否则接线错误。
（3）相量法
相量法是频域内线性动态电路正弦稳态分析的一种简便而有效的方法，是智能电能表接线错误检测的重要方法之一。相量法包括六角图法、测功率法、电流电压相位表法等。以六角图法为例，该方法的适用条件为三相电压相量已知，且基本对称；电压和电流都比较稳定；已知负荷性质和功率因数大致范围，且三相负荷基本平衡。六角图法的实现步骤如下：（1）用电压表测量电压端钮间的相、线电压；（2）确定V相，用相序表测量电压是否为正相序；（3）用功率表或其他仪器测量
，
与 
的功率值；（4）根据测得功率在六角图上画出各相功率值，并作垂线，相交于一点，该点与 O 点连线，此线即为该相电流的相量；（5）同理测量 
， 
与
的功率值，并在六角图上画出
的相量图；（6）根据实际负荷的潮流和性质，分析各相电流是否处在六角图上的区间[5]。
（4）校验标准仪法
智能电能表的校验仪可以显示三相电压、电流与相量图，显示三相电压、电流的相位和相位差，能够识别三相四线电路和三相三线电路中各种常见可能的接线方式，并给出三相电压、电流相别和电流极性识别结果。但是校验仪需串入电流互感器二次回路，并入电压互感器二次回路，严禁电流互感器二次开路，电压互感器二次短路[6]。
四、结论
智能电能表作为用电用户、电器设备以及供配电中心的数据采集与交换中心，其接线的正确性极大地影响电能计量数据的准确性与可靠性，正确接线可以有效保障电能计量准确、电量不丢失。本文首先对智能电能表的优势及应用前景进行简要分析以表明智能电能表正确接线与平稳运行的重要性，并以三相三线有功智能电能表为研究对象，探讨其现场检测方法与错误接线分析过程，以提高智能电能表电能计量的准确度。
参考文献：
[1]严洪莉. 智能电能表的功能及检测方法研究[J]. 黑龙江科技信息，2012，（28）：11.
[2]李华. 浅谈智能电能表的概念标准化以及检测方法[J]. 科技风，2012，（09）：98.
论文作者:牛越峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/6
标签：电能表论文; 智能论文; 接线论文; 电能论文; 相电压论文; 数据论文; 用户论文; 《电力设备》2017年第23期论文;