智能電能表計量準確性的影響因素及改進對策

羅杰 付強 張蘇楠

【摘 ?要】目前，隨著國內電力資源的逐步相對稀缺，電力行業面臨著從未有過的機遇和挑戰，智能電網的出現從某種程度上緩解了這一嚴峻形勢，其中，智能電能表就是智能電網構成的重要組成元素。

【關鍵詞】智能電能表;計量;準確性

中圖分類號：TM933文獻標識碼：A

引言

目前，因為科技的不斷發展，智能電能表漸漸得到廣泛運用，相較于傳統電能表來說，智能電能表具備更多優勢，并且可以強化供電單位和用戶兩者間的交流，供電單位能夠基于用戶的反饋，展開整改，進而使得電力體系的整體工作成效得到提升。就供電單位而言，能夠基于用戶反饋，實現電質量的在線監測，如此便能顯著降低竊電行為的發生率。智能電能表在實際工作期間，若是內部電池產生欠壓故障，智能電能表的在線監控質量就不能得到保障，進而在很大程度上對各項數據的正確性產生影響，鑒于此，供電單位內的有關工作者務必聯系智能電能表時鐘電池的實際工作狀況，定期換新，進而使得各項電力數據的可靠性、穩定性以及準確性得到有效保障。

1智能電能表的相關概念

智能電能表是近年來在原有的電子式電能表的功能基礎上改進后，借助現代化的科技手段實現智能化計量的電能計量裝置。這種電能表實現了對電子式電表傳統功能的突破，它是一種智能化的設備，借助現代化的通信技術和微型處理器的處理技術，實現了自動計量、計算處理相關數據以及雙向通信等功能，實現了遠程供電斷電、雙向計量、階梯電價計費、電能質量實時監測、電量數據實時交互以及電量的數字抄讀功能。智能電能表的使用開啟了智能電網構建的大門，其中，以智能電能表為基本組成部分的智能計量系統是目前智能電網最主要的系統組成部分，可以滿足提升能源利用效率、電力交易、電網調度、電力負荷管理以及分布式電源的接入。

2智能電能表的工作原理

智能電能表作為一種計量設備，硬件主要由以下幾個部分組成：電源采樣部分、計量芯片、微處理器部分以及其他用于輸出顯示和通信的部分。具體的工作原理主要是對交流電流和電壓的采樣測量后，送至電能的計量單元，由計量芯片進行相關數據的統計，然后由數據處理單元將其轉換成相關的脈沖信號傳送給微處理器，最后，由微處理器根據各時段及階梯計費標準來實現分時累加，最后得到各用戶的用電總量和總價，并將結果保存到相關的存儲設備當中。

3影響智能電能表的相關因素

3.1電能表的升溫問題

電能表開始工作，便一直處于工作狀態，工作時所產生的溫度升高問題，對電能表的性能勢必會產生一定的影響，特別是內部的發熱問題，在最大負荷的情況下，其連接線路和絕緣體部分的溫度不能高于影響電能表正常工作的溫度，否則電能表的準確性就會受到影響。考慮到具體的影響細節，需要借助相關的試驗來進行測試，比如溫度達到多少度會引起電能表元器件參數的變化，溫度達到多少度會引起器件的損壞和器件的灼傷或燃燒。目前主要有兩種方法進行測試，一種是使用平面熱像儀進行測量，一種是使用接觸式溫度計進行測量，兩種方法各有利弊，對溫度都有各自的要求，其中，前者要求溫度不能超過25℃，而后者則需要恒定的溫度，目前是40℃。

3.2電能表自身的功耗問題

作為電能表的生產大國，國內的電能表生產技術已經達到發達國家的先進水平，但是電能表自身的功耗問題，是無法徹底解決的問題，因為電能表自身作為一種儀表設備，也是消耗電量的，目前主要采用以下幾種測量功耗的方法測量電能表本身的功耗，其中傳統的測量能表功耗的方法是使用平均值轉換法，但是在實際的電力系統中，由于諧波源的大量存在，負荷電流的波形發生了變化，已經不是正常的正弦波了，所以使用傳統的測試方法有可能會使結果失真，造成用戶用電量的計量誤差。因此，為了解決這個問題，一般都選用真有效值儀表來進行實時的電能表功耗測量。除此以外，還有電流的線路也會產生功耗，比如電流的輸入變換電路、電壓的輸入變換電路都會產生一定功耗，這些功耗也一定會影響到電能表的計量準確性。

4改進對策

4.1精心設計和優化接線電路

針對燒表問題，應當加強智能電能表接線電路的精心設計，使其得到不斷的優化，提高智能電能表結構設計的科學性，使線路電容足夠支撐停電時電池供電。

4.2加強檢測并及時處理相關問題

為了解決由于材料因素影響智能電能表計量準確性的問題，應當加強對智能電能表的質量的檢測，嚴格把控智能電能表的質量，是對電力用戶的負責，也是對電力公司的負責。對智能電能表的質量的檢測需要經過使用前和使用過程中的循環檢測，當發現在設備老化或其他一些質量問題使及時的處理，以便避免造成比必要的損失。

5智能電能表的應用現狀

從國內外智能電能表的應用情況來看，不同經濟水平的國家，其電網建設的水平也不一樣，對智能電網建設的總體規劃和目標也不同。目前我國的智能電網主要以特高壓骨干輸電網為重心，具有完善傳統的輸電系統，為了實現全國各地范圍內的合理電能配置，其中，智能電能表正好扮演著最佳的媒介角色，其良好的互動性充分顯示出智能電能表不可替代的作用。而在國外，比如歐洲各國，目前主要的發展重心是新能源和分布式電源的接入，主要目的在于提高智能電網的可靠性和電能的質量穩定性，從而為整個歐洲電力行業奠定良好的轉變基礎。而美國則不同于其他的國家，其智能電網的建設更為超前，目前，主要的重心是升級、更新國內智能電網的基礎設施，以期借助現代化的信息技術和互聯網通信技術來構建人工智能的電網智能系統。

6智能電能表的組成

一個完整的智能電能表主要由電源部分、微處理器部分、液晶顯示輸出部分、通信功能部分、采樣功能部分以及計量芯片等組成。其中，電源部分主要由交流電源和后備電源組成，其中交流電源的主要功能是完成高低電壓的轉換、智能電能表和智能電網的電氣隔離，而后備電源的功能主要是維持智能電能表的時鐘顯示和解決斷電發生瞬間的微處理器供電問題。微處理器部分主要由單片機完成，單片機作為一種集成電路芯片，集成了CPU、內存以及內外部的總線，另外，還有相關外部設備的接口也被集成到了單片機上，主要的功能是實現算術、邏輯方面的運算，各種信號接口的轉換，數字模擬信號的輸入和輸出，以及其他的相關的功能需求。液晶顯示部分則主要用來顯示智能電能表的相關信息，比如時間、電量的計量等。通信功能部分主要是通過紅外傳輸、無線接口以及RS-485，通用分組無線服務技術（General Packet Radio Service，GPRS）等通信方式來實現抄表數據的傳輸。采樣功能部分主要是對電源的電壓及電流進行采樣，主要的采樣途徑有直接采樣和互感器采樣兩種。計量芯片部分是智能電能表的核心部件，其集成度越來越高，體積也是越來越小，但是功能卻越來越強大。

結束語

智能電能經過一段時間的使用和實踐，逐步發現其由于材料因素、燒表因素、環境因素、電池因素等問題的影響，智能電能表的計量準確性出現誤差的問題。因此，相關部門需要針對這些影響因素進行及時的調整和解決。同時還應當進一步增加智能電能表的科技性，對于設備老化、功能落后的智能電能表應當及時的更新換代，以避免出現使用和計量不準確的問題。

參考文獻：

[1]邱澤江.電能表計量誤差產生原因及調整對策分析[J].科技尚品，2015（10）：44+3.

[2]王青之.淺談電能表計量誤差及計量損耗[J].現代工業經濟和信息化，2014，4（23）：87-88+91.

[3]蒲綏寧，劉紅衛.電能表電能計量誤差原因及對策分析[J].科技創新與應用，2014（30）：184.

（作者單位：國網山東省電力公司棗莊供電公司）