关键词：智能电能表；电量异常；检测探究
引言
相对于传统电能表，智能电能表的部件组成更加精密，因此实际运行产生的故障类型也比较复杂，尤其是对于智能电能表的电量计量故障而言，主要通过脉冲、功率、电流等参数表现。为准确地查找出电量异常原因，有必要对智能电能表电量异常原因与检测方法进行讨论分析，这对于推动我国智能电能表的应用发展具有重要意义。
1电能表故障诊断
随着半导体设计技术及生产制造工艺等方面的发展，对电能表的防窃电和误差自诊断方面，并取得了长足的进步。具体来讲，此类电能计量芯片的发展趋势就是在电能表的计量单元或电能计量芯片中集成误差自诊断功能，从而可以在不增加电能表外部硬件的情况下，仅在电能表内部通过监测相关电能表运行参数，即可完成整个电能表的误差自诊断和故障分析判断功能。
2智能电能表故障诊断
智能电能表在安装的过程中，存在着电能表继电器断开的情况，这种情况的出现不仅使用户不能正常用电，而且供电部门现场也不能正常进行合闸操作，工作人员必须要重新为用户换上新的电能表才能恢复用户的正常用电。对于这个严重影响其实用性的问题，进行分析后发现主要存在着两个方面的原因:①没有进行系统间的科学合理的配合，具体是指相关部门在测试活动完成后，没有及时进行合闸或者没有及时给相关工作人员下达合闸命令;②智能电能表本身系统所存在的问题，在进行安装时输出了错误的指令信号。
3智能电能表电量异常原因
3.1智能电能表的远程控制时出现的问题
为了更好地使用户享受智能电能表所带来的便利，对每台智能电能表都进行了远程控制系统的安装，但效果却不尽人意，远程控制系统在实际应用中对智能电能表的控制受相关因素的影响使其控制效果并不稳定，随着用户生产、生活的需要，使得智能电能表长期高负荷或者超负荷运行，远程控制系统为保护智能电表，虽然会进行强行拉闸断电操作，但拉闸断电操作会使得智能表内的继电器触点不能适应其突然的强制性改变而发生形变，从而使继电器的接触效果受到影响，使接触点的电阻不断增加，并使智能电表断开甚至使智能电表被烧毁。
3.2因电流异常所致
这种异常主要表现为以下几方面：一是电流引线出现故障异常问题，可能是因为锰铜分流片两端引线存在虚焊问题。或者引线断开，无法正常发挥功能。二是采样电流出现异常问题，可能是因为分压电阻存在虚焊问题，或者电阻直接损坏，导致电能表电量出错。三是限流电阻存在虚焊问题，导致连接不佳，或者直接断裂，断开了连接。其中对于电流采样回路而言，若电阻出现断裂问题，会对滤波电容放电过程造成间接的影响，比如，会对电流采样信号造成一定的干扰，最终引发电流间歇性异常。
3.3烧表因素
智能电能表内部焊点短接、不良的回路端接触由于工艺疏忽而引发，不断增长的用电负荷在通电时导致线圈发热从而使烧表出现。在现场安装时施工人员没有接反电压电流线路或拧紧电线导致超负荷从而引发烧表故障。没有完善的建筑物避雷措施导致雷电击中线路，电能表内部压敏电阻及部分元器件在被高压瞬间击中后烧坏引发烧表故障。
4智能电能表电量异常检测方法
4.1电量异常故障分析
在对某供电所台区智能电能表检查时，发现型号为DDZY719-Z型单相费控智能电能表存在电量计量异常状况，经过全面的排查分析后，最终获得两只故障样表，并送往专业机构进行试验故障原因分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在故障试验分析过程中发现，当负载测试选择为220V/5A和220V/60A时，虽然智能电表的电压、电流、功率均显示正常，但脉冲指示灯却没有出现闪烁现象，电量也固定不变，没有进行累加，误差测试合格。
4.2神经网络预测
BP神经网络通常采用Sigmoid可微函数和线性函数作为网络的传递函数。而由于网络的输出归一到[-1,1]范围内，因此预测模型选取S型对数函数Tansig作为隐含层神经元的传递函数。选取Purelin传递函数作为输出层神经元的传递函数。选取Traingdx（动量及自适应lrBP的梯度递减）作为训练函数。选用MATLAB的神经网络工具箱进行网络训练。网络迭代次数Epochs为3000次，期望误差Goal为0.00001，学习速率lr为0.05。
5智能电能表电量异常采取的措施分析
5.1以科学方式控制电能表
准确控制智能电能表计量时应当按照实际状况选择合适的控制方式，从而将控制电能表的有效性有力保证。当前每个地区的控制方式和技术水平均各不相同，因此选择最科学合理的方式才能使智能表计量工作的准确性得以确保。同时还需要分析电能表的外界开关，开关设置得合理科学除了能够将计量故障的发生概率有效降低还可使电能表的正常工作有效维持，使计量工作的准确性能提高。例如工业用户使用的大电流规格电能表需要对负荷开关外置型号的智能电能表进行选择，线路的通断借助外界断路器进行控制，通常情况下负荷开关内置型号的智能电能表是居民和普通商业用户所选用的，线路通断借助内置的微型断路器进行控制。通过智能电能表的信号输出借助弱电端子对外界断路器通断进行控制，但断路器需另外配置且昂贵的价格是其不足，耐用、较好的断流能力和安全可靠则是其优点。借助信号对内置微型断路器通断进行控制是负荷开关内置的智能电能表工作原理，价格低且方便安装、简单的结构是其优点，不足是没有较好的断流能力且断路器容易在大负荷用电时烧坏。
5.2实行继电器的控制策略
影响继电器工作质量、工作效率的主要因素一定为继电器的控制策略所属，继电器的控制策略是指在继电器发生故障中，所表现的在高负荷情况下的跳闸、合闸动作，这是对智能电表的寿命以及运行安全两方面最为直接的影响。因此，要在智能电表的应用过程中，对继电器的控制策略进行符合实际应用情况的调整，可以采取降低继电器负荷标准的方法，在这个过程中一旦用户使用电流超过智能电表设计时所规定的标准电流的情况出现，在会使得达到可能威胁电能表安全受到威胁之前，就对其实行相应的跳闸动作，使其保护用户和电能表的安全。
5.3对电能表计量芯片进行优化
压敏的峰值电流应当保证超过8000A及其安全性，同时将压敏电阻的成本尽量控制在合理范围内，合理设计压敏电阻引线并和信号线保持一定距离，与信号线直接关联，在不平行的条件下为一个垂直关系进行维护并对电流攻击进行防止。科学对电路板进行布线，充分地将布线的电磁辐射面进行考虑是否可将辐射良好承受。对信号进行模拟时重中之重应当对信号功能进行综合考虑，在保证正常的模拟信号功能的前提条件下才可使芯片的测量功能及安全性得以保持。
结束语
综上所述，在实际进行智能电能表电量异常检测时，需要对相应故障现象进行全面的分析，了解具体的电量异常原因，并以此为依据，选择针对性的电量异常检测方法，及时找出问题根源所在，更有助于实现问题解决，提升智能电能表的故障检修效率。
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论文作者:陈雪如
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第 21期
论文发表时间:2020/5/8