分布式能源計量技術中電能計量裝置需求

摘要：在分布式能源計量技術下的電能計量裝置，由于電力生產的特殊性使得電力生產需要由發電、供電、用電三方共同組成，緊密相連，它們如何進行銷售，如何進行經濟計算，需要計量性質的器具進行電能數量的測量，計量的裝置就是所謂的電能計量裝置。文章以分布式能源計量技術的特點為基礎，系統地闡述在分布式能源計量技術中電能計量裝置的需求。

關鍵詞：分布式能源；計量技術；電能計量裝置

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）27-0072-02

隨著世界能源壓力的不斷爆棚，電力市場的市場化進程不斷得到推進，各國各地的用戶對用電的可靠性與用電質量的要求也在不斷提高，因此未來的電網發展必須能夠適應能源多類型的發展方向，適應高強度市場化的電力需求，也要適應不同用戶的自主選擇需求。鑒于此，各國各地區都在積極地建設具有高效、經濟、安全、環保的智能電網系統，將建設職能電網系統當作是未來發展的大方向之一。分布式能源計量技術就是通過新能源為燃料的內燃機等進行發電，以天然氣等為主要燃料的新型燃料電池進行發電等多種利用方式的一項綜合系統，非常適用于我國目前能源較為稀缺的現狀。為了更好地發展我國的智能電網系統，就必須在分布式能源計量技術中對電能計量裝置的需求進行探討以便得到更好的發展。

1 分布式能源技術的特點

分布式能源技術的主要特點在于：負荷波動的范圍較寬，例如，風能或者太陽能發電等會受到不同環境、不同地域、不同季節的影響，從而使得輸出的負荷不穩定；負荷潮流出現雙向流動與換向頻繁的現象，在分布式能源組成的框架下，客戶可能是受電一端也可能是發電一端，負荷的潮流方向會受到客戶自身應用方式的限制；電能質量會得到監控，如果發現電能質量不達標，會立即禁止并網運行，從而保證電網電能自身的優質與清潔；客戶的自發式并網的頻率較高，因為并網拉閘與合閘的操作會產生沖擊性過電壓，這在一定程度上就會影響到表計運行的安全；由于客戶既可能是受電端又可能是發電端，就必須保證雙向公平準確計量；支持多種形式的通訊方式并存，實現供電與用電信息數據的雙向傳輸和雙向監控。

2 分布式能源計量技術中電能計量裝置的

需求

2.1 功能需求

第一，單三相電能表應當具備雙向計量功能，從而更好地適應在分布式能源計量技術下客戶端負荷潮流雙向流動的相關需要。而且單三相電能表還應該擁有電壓、電流、電功率因數的測量與顯示的功能，從而更好地實現電力自動計算與電力統計預測的需要。第二，單三相電能表還應該具備對電功率與電能量的凍結功能，如果能夠滿足這一條件，就更加方便于系統與客戶二者對電能進行查詢與統計，對供電與用電信息進行分析等。第三，電能表應當能夠支持階梯電價轉換功能，還需要支持即使通過不同的通訊方式也能修改各個費率時段以及電價方案的功能，這樣在滿足電力營銷政策改變的時候，也能做到無需換表就可以實現管理的相關要求。第四，支持多類事件的記錄功能，在失壓與失流等狀態下通過監測功能能夠滿足對異常狀態進行檢測的需要。第五，多種通信方式共享并存，當載波、無線、紅外線等通訊方式并存時，應當適用在不同的應用環境下實現數據采集等需要。

2.2 性能需求

2.2.1 寬負載、高準度的計量。在分布式能源計量的情況下，負荷波動的范圍將會更寬，尤其是像風能、太陽能發電這類經常會受到環境影響的能源模式則更為明顯，所以，智能電表裝置在設計時應當是以高寬負載的電能表為主，并且實際的計量準確度在最低的情況下應當要滿足1.0級。

2.2.2 雙向式公平計量?？蛻粢话闱闆r既擁有用電模式還具有發電模式，電能表的雙向計量務必保證準確與公平，換言之就是對于正向功率與反向功率要體現出一致性的誤差特性，計量誤差特性體現出的一致性會集中體現出公平計量的相關原則。

2.2.3 誤差帶寬的相關要求。為了保證電能表在運行時在寬負載的范圍內的誤差曲線能夠保證平坦，這就需要利用已經規定出的相應指標對其進行嚴格的核對。誤差帶寬一般指的是一個絕對值，是通過對檢定誤差的最大與最小值之間進行作差運算，所得出的絕對值，通過這樣的數值指標從而鑒別出電能表運行時在負載變化的范圍之內的誤差曲線整體的平整性。

2.2.4 在動態負荷的條件下對計量準確度進行考核。對于一些小型的分布式能源來講，它們會存在著波動性負荷的現象，鑒于此就應該在動態負荷的情況下對電能計量的準確度與需求量計量的準確度展開一定程度的考核。

2.2.5 無功潮流判斷的準確性進行考核。發電上網關口與網際關口如果存在著電能功率雙向流動計量點，并且當電能功率潮流如果處于臨界換相角的周圍時（臨界換相角有功90°、270°，無功0°、180°），電能計量應當對其的潮流方向進行準確的判斷，還需要對其進行考核。

2.2.6 通信方式對計量誤差影響的相關要求。在分布式能源技術下，電能表的數據傳輸數量將會大大提高，特別是在載波通信方式與無線通信方式的使用下，很有可能會對電能計量自身時產生數據的準確度產生一定影響，鑒于此，應當將通信方式等一并納入到電能表的影響的考核指標當中。值得注意的是，對允許情況下的誤差值與變差值的考核應當更為嚴格。

2.2.7 高強度干擾能力的要求。隨著載波方式、無線通信方式等的大量使用，應當加強電能表自身的電磁兼容性能與考核高頻電磁場影響的能力，同時，提高在拉閘與合閘操作發生時對沖擊性過電壓本身的承受

能力。

2.2.8 信息傳輸的可靠性要求。數據通信在未來的電能計量發展領域將會尤為重要，應當深入地分析裝置元器件的參數變化以及環境溫度對整個載波通信的頻率變化產生的影響，從而提出一個明確的技術指標以及器件選型的標準。

2.2.9 節能環保與裝置可靠性的要求。在分布式能源計量技術中的電能計量裝置應當滿足環保的要求，采用低功耗、綠色環保的器件進行制造，而且還必須體現出壽命長、可靠性高的特點，另外，在可靠性的前提下提出的MTTF的指標必須是科學的與合理的。

3 結語

文章從實際出發，對分布式能源計量技術的特點進行歸納，分析出在分布式能源計量技術中的電能計量裝置的相關需求，需求主要包含了電能計量裝置本身的功能需求與裝置本身的性能需求。智能電網的不斷發展與分布式能源計量技術的不斷進步，為電能計量裝置本身的發展提出了更高的要求，相關的儀器與儀表需要能夠適應處于不斷變化之中的電網環境?，F如今，我國的裝置制造行業對于電能計量裝置的發明與制造還存在著一定的問題，對于裝置本身質量應當加強要求，堅持品質取勝的理念，從而打造出符合分布式能源計量技術的相關要求，符合智能電網發展要求的高品質電能計量

裝置。

參考文獻

[1] 于海波，林繁濤，白靜芬，楊湘江.新能源發電并網中電能計量問題的研究[J].電測與儀表，2012，（7）.

[2] 劉憲明.探討電能計量系統技術發展及建議[J].廣西電力，2012，（2）.

[3] 吳濤.電網企業中電能計量裝置管理探討[J].華中電力，2006，（3）.

作者簡介：安瓊（1963-），襄陽供電公司中級工程師，研究方向：用電信息采集系統功能應用和運行維護。endprint