數字化電能表現場校驗技術分析

張先

摘要：數字化電能表是科技進步的產物，很多智能變電站都開始使用這種電能表來統計電能。但是，由于該類電表剛剛開始投入使用，還沒有一套系統的校準方法和使用規范，在運用中存在許多不足。為了滿足變電站的需求，已經有科學家研究出了針對這一類電表的校準方法了。筆者主要研究了數字化電能表產生誤差的原因，并對目前使用較多的三種校準方法進行了比較。希望可以給變電站以及相關部門提供參考。

關鍵詞：數字化電能表；校準技術；實力分析

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0207-02

1 數字化電能表的原理以及功能

數字電流表和傳統的電流表相比，在功能上有了較大的提高。數字化電流表具有變送功能，LED顯示功能和數字接口功能。數字化電能表的原理很見簡單，通過光纖，變電站的電壓、電流會被傳輸過來，轉換為數字化的信號，電能表接收到信號后會對信號進行運算，處理好的數據會被同步保存下來并在LED顯示屏上動態的顯示。為了確定電能表的運行是否正常，電能表上安裝有信號指示燈。通過觀察指示燈就能了解電能表的運行是否正常。電能表最重要的功能是進行電能采集，對電能表校驗也是為了保證采取數據的準確性。電能采集是根據有功和無功電能產生的脈沖來進行計算的。

數字電能表的種類有很多，按照不同的方式可以將數字電能表分為不同的類別。按照接收的信號形式不同，可以將電能表分為電流表、電壓表等。按照接入相線可以根據接入相的數目分為單相、三相三線等種類。按照接入的電源的性質不同，也可以將電能表分類。電源為交流電的稱之為交流表，電源為直流電的，稱為直流表。按照數字電流表的功能可以分為顯示表、報警表、多功能表等。

2 數字化電能表產生誤差的原因

數字化電表的測量系統是很復雜的。數字化電能表主要由四個部分組成，第一個部分為電能表，是用來接收合并單元輸出的信號的，第二個部分為電子式互感器，其作用是對電壓等信號進行采樣。第三個部分是光纖，其功能為傳輸數信號。最后一個部分就是負責計算電能的電能表。由于數字化電能表沒有采用傳統的高精度計量芯片，而是用光纖進行數字的傳輸，因此數字化電能表不會因為電磁波的而產生誤差。

3 對數字化電能表進行校驗的三種方式

3.1 數字化功率源及標準數字電能表法

在圖1中我們可以看到數字化功率源及標準數字電能表法的校驗原理。該功率源在向外輸出信號的時候，遵循的DL/T860-9協議。該法可以根據實際的要求對電壓、電流信號的幅度和相位變化進行檢測。并按照下面的公式對數字化電能表的誤差進行校正。具體的公式如下所示：

γ=（WX-WN）/WN*100% （1）

在公式中，r代表的是數字化電能表在計算的時候產生的相對誤差，WX代入的是數字化電能表記錄下來的實際的電能數據。WN為計算出來的準確的電能數據。

如果要采用這種方式進行數字化電表的校準，就需要使用可靠的數字功率源，以及網絡設備。同時應該保證使用的數字化電能表的準確度要比被校準的電能表高。如果不能滿足以上條件，就不能運用此方法對數字化電能表進行校準。

3.2 標準數字功率源法

繪制的是標準數字功率源法對數字化電能表進行校正的原理。簡單的來說，就是設置相應的電壓、電流、功率的參數，先計算出該參數下標準的數字功率源。而通過光纖設備，將滿足參數的數據發送給需要校準的數字化電能表。該電表計算出來的數據，和標準的數據的差值，就是誤差的值。用這種方式計算誤差的公式和上一種方式運用的公式是相同的。只是公式中的WN變為了標準電能脈沖，而WX變為了被校準的數字化電能表輸出的測量值。

3.3 模擬功率源及標準模擬電能表法

圖2是模擬功率源及標準模擬電能表法的校準原理。這種方法對誤差計算的時候，仍然是和方式一的計算公式一樣。該方式的校準原理，可以簡單的描述為：先通過模擬功率源，進行輸出測試。輸出測試中都模擬被校準電能表所接受的電壓、電流信號強度。模擬電能表在模擬功率源下進行工作，按照設置的參數，計算出該參數下標準的電能值。當被校準的電能表也在同樣的參數下工作的時候，得到的就是實際測量的電能值。兩個數值的差就是被校準的電能表在計算的時候產生的誤差數值。

4 數字化電能表校驗實例分析

以上述方法中的數字功率源及標準數字電能表法為例。

圖3是威勝的D TSD 341型數字化電能表（0.2 S級），用它作為本文的校驗案例。

5 結語

隨著變電站的智能化，數字化電能計算表應運而生。主要是為了滿足智能化變電站的要求。而數字化電能表的功能更加強大，解決了許多傳統電能表無法解決的問題。有效地提高了電能計量工作的效率，與傳統電能表相比，其計量準確度得到了很大程度的提升。雖然從理論上說數字化電能表的誤差為零，但其實因為操作中網絡等問題，還是會出現計算偏差。為了適應我國電力的快速發展，必須建立一套適用于智能變電站特點的電能計量系統和校驗標準，以保證電能計量的準確性和可靠性，保障電力系統的安全穩定運行。

參考文獻

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