針對供電系統(tǒng)數(shù)字化變電站的電能計量研究

幸大鵬（國網(wǎng)內蒙古東部電力有限公司赤峰供電公司,內蒙古　赤峰　024000）

針對供電系統(tǒng)數(shù)字化變電站的電能計量研究

幸大鵬
（國網(wǎng)內蒙古東部電力有限公司赤峰供電公司,內蒙古赤峰024000）

摘要：近些年來，我國計算機技術不斷發(fā)展，變電站綜合自動化技術不斷發(fā)展，并已經(jīng)步入了一個新的階段，但是傳統(tǒng)的電能表已經(jīng)無法準確快捷的計算出電能的使用情款，首先本文闡述了數(shù)字化變電站的概況，其次分析數(shù)字化變電站用電能表的可行性，最后通過技術分析詳細介紹了數(shù)字化變電站用電能表的設計方法。

關鍵詞：數(shù)字化變電站；電能計量；研究

近些年來，隨著計算機的發(fā)展，其應用范圍逐漸擴大，隨著而來的是變電站的自動化技術趨向于完善，實現(xiàn)了向分層式的發(fā)展方向，數(shù)字化變電站在電能表的處理上進行的改進，取代了傳統(tǒng)的電能表，在數(shù)字化變電站中要通過技術對原有的變電表進行改造，多功能變電表與數(shù)字化變電站更加匹配，能夠更好的精確計量。

1　數(shù)字化變電站的概述

數(shù)字化變電站，是指通過對變電站內的電氣設備和裝置的改進，實現(xiàn)數(shù)字化通信，智能裝置之間在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)平臺上實現(xiàn)了的信息共享和互操作。數(shù)字化變電站具有成本低，運行速度快，信息全面，安裝方便，升級便捷的特點，受到了廣泛的歡迎，按照物理結構對數(shù)字化變電站進行劃分，分為智能化一次設備和網(wǎng)絡化二次設備，按照邏輯結構可以劃分為變電站層、間隔層和過程層，各層之間通過高速網(wǎng)絡進行有效的連接。

電子式互感器是數(shù)字化變電站的核心，IEC61850是數(shù)字化變電站的關鍵技術，在數(shù)字化變電站中的電子式互感器具有很多的優(yōu)點，首先電子互感器沒有絕緣油，與傳統(tǒng)的互感器相比更加安全，沒有安全隱患，其次是沒有鐵芯，因此避免出現(xiàn)磁飽和的現(xiàn)象，最后，電子互感器測量帶寬、精度高、體積小、，這些優(yōu)點會帶來巨大的變革，變電站的數(shù)字化進程需要對一次設備和二次裝置都進行改造，利用智能終端將對原有的非智能設備進行技術改造，使其變?yōu)橹悄茉O備，更加適合數(shù)字化變電站的發(fā)展。

2　數(shù)字化變電站用電能表的可行性

2.1計量可靠性分析

在可靠性的側重點上，數(shù)字化變電站的電能計量系統(tǒng)與傳統(tǒng)計量系統(tǒng)不同，經(jīng)過長時間的研究和實踐得知，傳統(tǒng)變電站計量系統(tǒng)中功能電能表誤差較高，二次傳輸回路的故障次數(shù)多，互感器復雜，數(shù)字化變電站對于這些缺點進行了一定程度的改進，采用光纖傳輸，應用電子式互感器，但是電子式互感器與保護、測控設備的接口問題還需要進一步研究和探討，這也是制約數(shù)字化變電站發(fā)展的產(chǎn)關鍵因素之一。

研究人員在設計電子式互感器時，更加注重對其可靠性的考察，通過合并單元格的方式增強互感器的技術水平，將合并單元集成在電子式互感器中和高壓側，出現(xiàn)故障時只需一次側停電就可以進行維修，電子互感器通過光纖和以太網(wǎng)傳輸給二側，以太網(wǎng)建立在CSMA/CD機制上，是目前使用較多，占主導地位的居于網(wǎng)絡技術，以太網(wǎng)的發(fā)展受到了沖突的限制；光線數(shù)據(jù)傳輸是比較可靠的傳輸方式，可以避免受到電磁的干擾，但是其接頭中心不正，采用這種方式時需要數(shù)字化變電站對傳輸信號進行實時監(jiān)控，通過檢驗來排除錯誤信息，這也在一定程度上限制了光線數(shù)據(jù)傳播的發(fā)展；電能表要重點監(jiān)控通訊的質量，嚴格控制漏點次數(shù)，對于漏點率較高的地方要進行重點檢查。

2.2數(shù)字化變電站電能計量系統(tǒng)分析

傳統(tǒng)變電站的計量系統(tǒng)的檢定方法經(jīng)過一段時間的發(fā)展，已經(jīng)初步完善，互感器檢定和電能表檢定，在發(fā)展的過程中應用較為廣泛，傳統(tǒng)的計量檢定通過現(xiàn)場檢定和實驗室檢定方式進行檢定，通常情況下，采用的是現(xiàn)場檢定方法，通過對測電表發(fā)送的脈沖對電能表精度進行檢定；實驗室檢定中要對電能發(fā)送的脈沖進行詳細的分析和整理，經(jīng)過對比來檢定電能表的精度。

數(shù)字化變電站電能表獲取數(shù)據(jù)資源的方式比較簡單，省去了很多的中間環(huán)節(jié)，可以直接從變電站得到所需資源，因此與傳統(tǒng)的電表相比對誤差的計算方法并不相同，在輸入準確的情況下，如果在計算的過程中沒有溢出，那么則認為數(shù)字化電表沒有誤差，因此對電表進行單純的檢定意義并不大，想要進一步擴大數(shù)字化變電站的應用范圍，最關鍵的是要建立一套成熟的數(shù)字化變電站計量系統(tǒng)；對變電站系統(tǒng)的檢定與其他的檢定方法相比，更加準確、快捷，可以迅速、及時的發(fā)現(xiàn)數(shù)字化變電站計量系統(tǒng)中存在的問題，但是這種方式也存在一定的弊端，例如與高壓電信號的提取相比，這種方法更加復雜，因此先關的工作人員也不斷研究，希望能夠通過采取一些折中的辦法進而解決問題，但是結果并不理想。

3　數(shù)字化變電站用電能表設計

設計數(shù)字化變電站電能表設時，要提高數(shù)據(jù)信息采集技術，數(shù)字化變電站是對電能表獲取資料，研究人員通過對電子式互感器傳輸?shù)臄?shù)字信號進行解碼、分析獲取所需資源，解碼芯片與DSP進行數(shù)據(jù)交換，通過以太網(wǎng)和光纖提供給各個二次設備，除了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外，兩種電表的區(qū)別并不大，因此不能對傳統(tǒng)的電表全部廢棄，要通過相應的而技術改造來實現(xiàn)電表的繼承性發(fā)展。

4　總結

數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)的變電站相比，具有跨越性的進步，是一種新生事物，但是其發(fā)展也受到一定的制約，一方面由于技術水平有限，因此電能計量技術沒有飛躍性的進步，另一方面，由于數(shù)字化變電站的發(fā)展時間短，因此很多相關的標準和制度還沒有建立，但是，經(jīng)過時間的進步和技術的發(fā)展，電能計量系統(tǒng)也會不斷的完善和進步，這也會進一步推動數(shù)字化變電站的發(fā)展和應用。

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