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数字电能计量及其电能表检测技术研究

2022-12-18国网江苏省电力有限公司常州供电分公司王立白

电力设备管理 2022年20期
关键词:电能表电能计量

国网江苏省电力有限公司常州供电分公司 王立白

通过大力建设和发展智能变电站,能够更便于开展电能计量检测,并为电能计量检测提供全面性的数据服务。目前,在智能变电站的支撑作用下,数字电能计量可以形成精准计量系统,为电能计量和运输提供支持,革新电能表检测技术。从电能计量这一方面来看,可以利用计量装置准确检测用户用电量、发电量与供电量、线损电量,而在数字电能计量的应用下,电能数据的计量与检测更加精准化,可靠性与安全性均可以有效提升[1]。更为重要的一点是,在智能变电站、智能电力网络的支撑下,数字电能计量可以精准完成耗电量的计算,后续电能表检测技术的应用更为有效,共同保障统计计量工作的质量。本文重点探究数字电能计量及其电能表检测技术。

1 智能变电站的应用与发展

当前所使用的智能变电站,无论是技术还是运行均较为先进,通过搭载智能操控平台和数字化技术,可以确保站内的各项数据及时完成数字化的转变。在智能变电站运行过程中,依托智能系统所具备的自动调节功能,可以发挥多个方面的功能,如可实现系统驱动自动化和通信网络化,整个系统具备良好的集成操控功能。为确保站内各类数据可以及时传输和完成运算,可以考虑搭载系统模型和建设成熟完整的数据服务体系。

除此之外,智能变电站所建设的智能操控系统可实现各类电力设备的关联,数字化信息无论是传输还是指令调配,均可以通过设备之间的参数交互达到数据驱动的效果。这一过程中,若是使用非智能型设备,则需要结合实际情况购置智能型设备,确保可以实现预期的智能管控目标。总体来说,在智能变电站的智能化与数字化发展下,终端集成系统和操作系统可以有效对接,系统驱动过程中可以按照已经设定的基准完成各项操作,比如自动检测和优化,能够始终确保数据信息有良好的对接效果。

智能变电站相比于传统意义上的变电站,应用优势更加明显,如具备多维度操控性能,在多节点数据载体的帮助下,基层数据信息的采集可以实现一体化。以一次设备和二次设备为例,各类信息的状态量可以由数据交换值确定,数据控制过程中不会出现相互碰撞,同时能够保障信息的传输效率和响应效率。于数字电能计量及其电能表检测而言,因为有智能变电站的诸多优势,数字电能计量精准性可以有所提高,计量数据的处理更加高效,主要使用信号模拟技术、精密算法技术、溯源技术,能够实现计量数据的信息化与专业化处理。

2 数字电能计量系统的原理和应用现状

2.1 数字电能计量系统的原理

通过搭载数字互感器,数字电能计量可以准确计量电能损耗量,并对这一数据进行数字化表述。另外,通过应用通信技术,电力检测过程中可以实现电磁抗干扰,确保数据传输质量,对提高信息传输实效性意义重大。在智能变电站当前的运行模式下,电子式互感器发挥着重要作用,更有助于采集数字信号,且数字信号采集的误差可以有效控制,甚至达到零误差的效果,也可以控制数据传输过程中所出现的饱和问题,电能计量精度和系统数据检测水平均可以得到增强。

在数字电能计量装置运行过程中,采集信息时主要通过交互传感器、二次转换器实现,所采集的信息可及时转变为电流或电压所需要的信号值,这些信号值可以反馈至系统终端,实现数据的录入处理。主系统顺利接收信息值后,可以结合当前操作环境进行各类数据的逻辑运算,并将逻辑运算结果可视化。因为借助中央集成系统和数字信号处理机构的优势,各类数字信号的分析与使用可以有一个强有力的载体,即便是数据传输量大,也可以具备高吞吐能力,数据的荷载和传输均可以有效实现[2]。除此之外,借助内部多协议同步处理的优势,合并单元内的数据均可以实现自动化的匹配处理,各类电能数值的计算效果更佳,且各类信息数据具有良好的交换性。

2.2 电能计量装置参数

为满足数据交换程序的要求和确保电能计量的准确性,需要有针对性地优化硬件装置,硬件装置应具备驱动功能,主要有集成板、存储器单元、协议处理芯片、数字信号处理单元、信号输出接口、点阵液晶显示单元、中央微处理器单元、电源、线路、通信接口。

在电能计量装置参数的设定上,需要重点匹配湿度值、电源、功耗、参比频率、工作温度值、极限温度值、准确度等级、接口。要求湿度值在无凝露状态下应达到95%以内;极限温度值处于0~65℃;准确度等级必须达到一级;工作温度值处于0~55℃;接口应优先使用光纤接口;参比频率控制为50/60Hz;功耗控制在8W、15VA;电源应始终确保在直流220V,交流110~220V。

2.3 数字电能计量系统的应用现状

数字电能计量装置当前的应用有良好的效果,功能处于不断完善的状态,应用优势高于电子电能表。在发挥功能的过程中,数字电能计量装置与电子电能表的较多功能相一致,比如均具备分相计量和分时计量的功能,最大的不同之处在于数字电能计量装置的自主性得到了较好的优化。数字电能计量装置与整个变电站智能系统可以有效关联,可以同步完成数据的收集与协同处理,不易出现数据传输错误或误差的问题。更为有利的是,数字电能计量系统可以根据主体驱动的诉求自主完成相应的工作任务,此过程中可以实现自主化,并具备指令优化的功能,不需要工作人员参与,数据调控效率与质量均可以得到保证[3]。

在实际统计电量信息时,数字电能计量装置可以按照要求测定出所需要的数据,主要有相关功率因数、三相电压电流,依托所测出的数据,可以分析比较当月电量和基准电量,最终得到两者之间的差异大小,一些重要数据信息可以动态记录,为后续的电能计量和故障分析提供数据支撑。另外,在借助数字电能计量装置测试出所有需要的数据后,可以构建数据模型,数据模型可以直观反映不同时间内的电量负荷情况。以日负荷和月负荷数据为例,通过对比两项数据,可以有效查证出电量损耗特征,同时可以借助数据记录功能形成数据间的线性关系,工作人员可以更加容易便分析某一个时间段内的电量损耗情况。

随着数字电能计量系统的发展,数字电能计量单位在一些数据信息的检测与处理中有更显著的优势,如处理电流信号、电压信号时不会产生任何意义上的误差[4]。以二次设备、一次设备的数据传输为例,数据传输时的质量可以得到精准的控制,且在主系统的支撑下可实现数据信息的自主优化处理,二次回路接线不会出现数据延迟和精度不足的问题,所以能够保证和提高数据质量。还有一点值得肯定,即通过大力建设电能计量体系,数字电能计量装置的后期维护工作量可以大大减少,有助于节约人力资源和成本,创造更好的经济效益。

电能信号传输过程中容易受到无功率传输的影响,若是借助电能计量体系的优势,则后期测试系统的功能可得以简化,不需要进行二次电压值测量,但依然可以发挥出预期的效能,数据检测精度可以始终得到保障[5]。总体来说,当前所使用的数字电能计量系统有多方面的应用优势,无论是数据传输效率还是质量,抑或是实效性,均可以得到有力的保障,在电能计量作业中发挥着重要性的作用。所以,后续在电能计量作业中,仍然要进一步推动电能计量的数字化、自动化和智能化,更为高效地完成电能计量数据的采集与传输。

3 电能表检测技术的应用要点

3.1 做好相应的准备工作

借助电能表开展电能计量与检测工作时,会有较多外界因素影响最终成效,尤其是设备参数和外界检测环境会产生较大的影响作用,所以必须按照要求做好相应的准备工作。具体需要重点做好以下四方面的准备工作。一是明确分析电能表的检测技术,掌握电能表检测技术各种优势得以发挥的原理,并对使用过程中的相关注意事项有所了解,始终按照技术要求完成操作任务。

二是使用电能表检测技术时,要始终确保所使用的设备具有良好的可靠性和安全性,可以满足电能计量的相关要求。为实现这一目标,必须组建专业的人才技术队伍,全程分析电能表检测技术和相关设备的使用情况,及时解决所出现的问题,以确保电能计量工作的有效开展。

三是电能表检测技术应用过程中会不可避免地出现一些问题,所以必须制定好预案,以便在出现问题后可以第一时间解决,始终确保电能表检测工作的顺利开展。

四是电能表检测技术应用过程中,要重点考虑天气因素的影响,恶劣天气下要做好相应的防护工作,必要区域做好清洁处理,避免电能表检测过程中产生误差。因此,前期的各项准备工作均至关重要,必须给予高度的重视,按照既定要求做好各项准备工作,为后续的电能表检测工作奠定良好基础。

3.2 电能表功率检测

在电能表检测工作中,借助数字电能计量装置分析电力组件的电压与电流时,需要严格按照内部设置的各种程序算法,逐一对比分析各类数据,相关的数据信息均可以直观呈现,且可以通过实时状态有效呈现。也正是因为如此,电能表检测数据无论是采集还是分析,均没有良好的可追溯功能,这对于电能计量工作的开展有一定的影响。另外,当使用不同处理方法与模式,数字信号、模拟信号之间会有一些差异存在,且这些差异往往是本质方面的差异。如因为受到工作场景、功率值的不利影响,数字信号处理过程中因为具有动态性特征,此时作用于电能表会产生不良现象,多出现数字表述不合格的现象。

为此,在电能表检测技术应用过程中,要结合检测期间的情况采取针对性的应对措施,应不断完善检测机制。在当前的电能表功率检测作业中,多是将数字功率源处理模式设定为静态检测,模拟功率原则可以按照要求设定为动态检测。最后呈现检测结果时,要针对所设定模式的不同进行针对性的分析,以此确保电能计量数据检测的准确性。

3.3 把握应用时的注意事项

电能表检测技术使用过程中,需要重点测定电压变化和电流变化,并与原有数据做好对比分析,此时可以确定出当前电能的损耗参数。依托数字化技术的诸多优势,数字电能表的检测精度有明显提升,在功率源可以同步实现数字化与模拟化的检测,有较好的应用优势。使用电能表检测技术时,测量区域的各种相关指标参数均可以精准显示,在存储与传输模块的支撑下,所检测的指标参数均可以反馈至主系统,借助分析技术手段可以确定出指标参数中的误差值。

在这一过程中,一些要点需要特别注意,如使用电能表检测技术时,所设定的内部最大极限值必须始终遵循,同时确保内部保护系统可以有效运行,避免因为受到内部和外部影响因素而降低电能表检测技术的应用效果。再比如整个电能表检测技术应用过程中,要始终做好电能表装置的检测和运维,原因便在于数字电能表的内部构件较为精密,长时间使用和受到工作频率的影响,会不可避免地出现精度降低的问题,此时必须做好定期性的检测与运维。

4 结语

数字电能计量装置的应用革新了电能计量方式,对改进和优化电能表检测技术有十分大的裨益,所以应在数字电能计量装置的帮助下不断完善数字电能计量程序与模式。当前,在数字电能计量的电能表检测技术应用过程中积累了较多经验,可以实现自动化和数字化的电能计量,后续应进一步探究数字化电能表检测技术的更多应用要点,并做好相关的管理工作,切实发挥好人才优势和技术优势,助推数字电能计量事业的健康发展。

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