基于智能電網下數字電能表的檢定問題初探

王琪

摘 要：隨著我國經濟和社會的不斷發展，對于生態環境和節能減排的要求也在不斷提升，這對電力部門而言是一個嚴峻的挑戰。我國在經濟發展過程中，生態環境和經濟發展的不協調問題日益凸顯，智能電網下數字電能表檢定問題的研究勢在必行。本文通過分析智能電網背景下數字電能表在檢定中存在的相位不對稱導致的誤判問題，目的為提升我國供電的安全性和可靠性。

關鍵詞：智能電網；電能表；數字系統

當前，在我國智能電網概念普及化發展的背景下，對于電網實時運行信息的收集和監控工作的重要性日益明顯，基于智能電網概念下的數字電能表設計應運而生，其設計主要包括三大部分，電網數據采集系統、電能表終端系統以及電力信息服務系統。其中電能表終端系統的內部設置有射頻識別設備芯片，這一技術在智能電網中的應用，對于數字電能表的檢定意義重大：其數據傳輸速度快、識別目標精準、檢定問題準確，能夠有效提升數字電能表檢定的效率和安全性，保障智能電網的有序運行[1]。本文首先從智能電網下數字電能表的系統設計入手，進而分析在數字電能表檢定中發生的相位不對稱導致誤判的問題，推動數字電能表檢定向著科學化的方向發展，使其能夠適應不同而智能電網背景。

1 基于智能電網下數字電能表的系統設計概述

智能電網背景下的數字電能表設計，主要由電網數據采集系統、電能表終端系統以及電力信息服務系統3個系統構成，系統之間相互連接相互溝通，其中電能表終端系統起著核心作用，通過對于用戶信息的收集和整理分析，進而通過數字電能表對于用電的相關數據進行傳遞和更新，通過3個系統的整合分析，能夠對于我國電網運行發展的狀態進行實時監控，一旦發生電網故障能夠實現精確的定位和準確的應對處理，有利于提升我國電網運行的穩定性，保障人民群眾的基本生活。因此，智能電網數字背景下的數字電能表檢定也應當從這些重點的環節入手，下文將主要針對其中的數字電能表的檢定中相位不對稱導致誤判問題進行探討。

2 數字電能表的檢定中相位不對稱導致誤判問題

傳統的數字電能表檢定，主要是通過走訪的方式進行，在人工抄表以及預付費的過程當中進行，但隨著我國科學技術的不斷提升，這兩種方式也存在著重要的檢定弊端，其難以滿足智能化的電網技術的最新要求[2]。傳統的人工檢定過程，通常很難對于設備運行進行實時的監控分析，對于數據的采集和分析也容易出現紕漏，出錯率比較高，問題隱蔽性比較強；而預付費卡的方式也容易導致檢定干擾項比較多，代碼的保密性差，容易受到簡單的復制，導致用戶權益受損，電網公司的利益也可能受到損害。

數字電能表的檢定，其主要原理在于分析輸出電壓和電流的變動波形，并對其進行數據分析，這一裝置只需要進行220V電源的檢測，方便進行三相電壓電流檢測，同時還能夠發出高次諧波，電能表能夠方便的實現測量，數字電能表的功能多樣性、高精準度都是傳統電能表難以比擬的，但同時，也正是由于其數字合成的特點，也會導致電能表在檢定過程當中，出現輸出的三相電壓的相位不對稱的問題，進而導致檢定過程中發生數字電能表誤判的問題。

2.1 相位不對稱導致誤判原因分析

在檢定試驗過程中，工作室選取了兩塊跨相式三相四線功能性的數字電能表，兩塊電能表的基本誤差趨向于一致，但是兩塊電能表在檢定的過程中都出現了檢定不合格的問題，實驗室起初判定是檢定裝置存在問題，因此又采取現場電能表檢測的手段，對接在實驗室的檢定裝置當中，對兩塊數字電能表進行檢測，檢測結果與初次檢測結果相似，也判斷檢定不合格的結論。

兩塊數字電能表存在基本一致的基本誤差，而送往其他單位進行復檢，結果是兩塊電能表性能均顯示正常，這就基本可以判斷鑒定過程中存在問題：首先，可以確定不是標準表當中存在問題，這是由于其他單位進行復檢的電能表換成本單位標準電能表進行取代檢測，得到的檢定結果是一樣的；其次從檢定裝置的檢測表數據來看，電壓電流等數據均正常，因此故障的判斷和查找成為一個難題。

2.2 故障的判斷與查找

在相位表得到控制的背景下，應當利用電能表檢測得到的相關跨相參數，檢測三相輸出的電壓是否對稱。從三個檢定裝置上能夠得知，電壓均為220V，設定后相位表均為900，這就說明此時三相電壓的有效值是相同的，和同相的電流電壓相比，功率因數相符。在此背景下，能夠利用電能表現場的檢測儀判斷故障的位置是否對稱：3個相位對稱，相位差為零，但是電壓從380V變成到397.6V，在運行后相位差也向前移動了5度左右，進而找到了故障的原因，相位不對稱導致檢定過程中的誤判。

2.3 故障的后續處理

數字電能表的檢測裝置，相位不對稱導致誤判，在進行故障的檢測過程中往往都采取上述方式進行判斷和查找，而故障的后續處理也至關重要。在數字檢定裝置存在故障的背景下，需要對于有功和無功的電能表進行檢定，這一過程之中均不采取跨相的原理。在進行跨相后續處理中，需要輸出正弦波數據合成，合成處理的過程中要注意，保障正弦波起點位置的正確性，進而保障相位的對稱。

3 小結

綜上所述，基于智能電網下數字電能表的檢定，需要不斷提升設計檢測技術，提升信息傳輸的速度和穩定性，提升對于故障的反應速度，精準發現數字電能表存在問題的基礎上進行有效反饋，切實提升智能電網的管理質量。本文根據當前數字電能表系統的設計原理，富有針對性地提出智能電網背景下數字電能表檢定問題的策略，使數字電能表更好地為我國電網事業服務，使其更好地滿足人民群眾的生產生活需求。

參考文獻

[1]于煥江.基于單片機的數字電能表設計[J].電子世界，2016，（12）：156.

[2]羅慧，郭予紅，諶艷琳，等.數字電能表校驗儀在智能化變電站中的拓展應用[J].科學家，2016，（4）：105-106.