分布式能源计量技术中电能计量装置需求

摘要：在分布式能源计量技术下的电能计量装置，由于电力生产的特殊性使得电力生产需要由发电、供电、用电三方共同组成，紧密相连，它们如何进行销售，如何进行经济计算，需要计量性质的器具进行电能数量的测量，计量的装置就是所谓的电能计量装置。文章以分布式能源计量技术的特点为基础，系统地阐述在分布式能源计量技术中电能计量装置的需求。

关键词：分布式能源；计量技术；电能计量装置

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）27-0072-02

随着世界能源压力的不断爆棚，电力市场的市场化进程不断得到推进，各国各地的用户对用电的可靠性与用电质量的要求也在不断提高，因此未来的电网发展必须能够适应能源多类型的发展方向，适应高强度市场化的电力需求，也要适应不同用户的自主选择需求。鉴于此，各国各地区都在积极地建设具有高效、经济、安全、环保的智能电网系统，将建设职能电网系统当作是未来发展的大方向之一。分布式能源计量技术就是通过新能源为燃料的内燃机等进行发电，以天然气等为主要燃料的新型燃料电池进行发电等多种利用方式的一项综合系统，非常适用于我国目前能源较为稀缺的现状。为了更好地发展我国的智能电网系统，就必须在分布式能源计量技术中对电能计量装置的需求进行探讨以便得到更好的发展。

1 分布式能源技术的特点

分布式能源技术的主要特点在于：负荷波动的范围较宽，例如，风能或者太阳能发电等会受到不同环境、不同地域、不同季节的影响，从而使得输出的负荷不稳定；负荷潮流出现双向流动与换向频繁的现象，在分布式能源组成的框架下，客户可能是受电一端也可能是发电一端，负荷的潮流方向会受到客户自身应用方式的限制；电能质量会得到监控，如果发现电能质量不达标，会立即禁止并网运行，从而保证电网电能自身的优质与清洁；客户的自发式并网的频率较高，因为并网拉闸与合闸的操作会产生冲击性过电压，这在一定程度上就会影响到表计运行的安全；由于客户既可能是受电端又可能是发电端，就必须保证双向公平准确计量；支持多种形式的通讯方式并存，实现供电与用电信息数据的双向传输和双向监控。

2 分布式能源计量技术中电能计量装置的

需求

2.1 功能需求

第一，单三相电能表应当具备双向计量功能，从而更好地适应在分布式能源计量技术下客户端负荷潮流双向流动的相关需要。而且单三相电能表还应该拥有电压、电流、电功率因数的测量与显示的功能，从而更好地实现电力自动计算与电力统计预测的需要。第二，单三相电能表还应该具备对电功率与电能量的冻结功能，如果能够满足这一条件，就更加方便于系统与客户二者对电能进行查询与统计，对供电与用电信息进行分析等。第三，电能表应当能够支持阶梯电价转换功能，还需要支持即使通过不同的通讯方式也能修改各个费率时段以及电价方案的功能，这样在满足电力营销政策改变的时候，也能做到无需换表就可以实现管理的相关要求。第四，支持多类事件的记录功能，在失压与失流等状态下通过监测功能能够满足对异常状态进行检测的需要。第五，多种通信方式共享并存，当载波、无线、红外线等通讯方式并存时，应当适用在不同的应用环境下实现数据采集等需要。

2.2 性能需求

2.2.1 宽负载、高准度的计量。在分布式能源计量的情况下，负荷波动的范围将会更宽，尤其是像风能、太阳能发电这类经常会受到环境影响的能源模式则更为明显，所以，智能电表装置在设计时应当是以高宽负载的电能表为主，并且实际的计量准确度在最低的情况下应当要满足1.0级。

2.2.2 双向式公平计量。客户一般情况既拥有用电模式还具有发电模式，电能表的双向计量务必保证准确与公平，换言之就是对于正向功率与反向功率要体现出一致性的误差特性，计量误差特性体现出的一致性会集中体现出公平计量的相关原则。

2.2.3 误差带宽的相关要求。为了保证电能表在运行时在宽负载的范围内的误差曲线能够保证平坦，这就需要利用已经规定出的相应指标对其进行严格的核对。误差带宽一般指的是一个绝对值，是通过对检定误差的最大与最小值之间进行作差运算，所得出的绝对值，通过这样的数值指标从而鉴别出电能表运行时在负载变化的范围之内的误差曲线整体的平整性。

2.2.4 在动态负荷的条件下对计量准确度进行考核。对于一些小型的分布式能源来讲，它们会存在着波动性负荷的现象，鉴于此就应该在动态负荷的情况下对电能计量的准确度与需求量计量的准确度展开一定程度的考核。

2.2.5 无功潮流判断的准确性进行考核。发电上网关口与网际关口如果存在着电能功率双向流动计量点，并且当电能功率潮流如果处于临界换相角的周围时（临界换相角有功90°、270°，无功0°、180°），电能计量应当对其的潮流方向进行准确的判断，还需要对其进行考核。

2.2.6 通信方式对计量误差影响的相关要求。在分布式能源技术下，电能表的数据传输数量将会大大提高，特别是在载波通信方式与无线通信方式的使用下，很有可能会对电能计量自身时产生数据的准确度产生一定影响，鉴于此，应当将通信方式等一并纳入到电能表的影响的考核指标当中。值得注意的是，对允许情况下的误差值与变差值的考核应当更为严格。

2.2.7 高强度干扰能力的要求。随着载波方式、无线通信方式等的大量使用，应当加强电能表自身的电磁兼容性能与考核高频电磁场影响的能力，同时，提高在拉闸与合闸操作发生时对冲击性过电压本身的承受

能力。

2.2.8 信息传输的可靠性要求。数据通信在未来的电能计量发展领域将会尤为重要，应当深入地分析装置元器件的参数变化以及环境温度对整个载波通信的频率变化产生的影响，从而提出一个明确的技术指标以及器件选型的标准。

2.2.9 节能环保与装置可靠性的要求。在分布式能源计量技术中的电能计量装置应当满足环保的要求，采用低功耗、绿色环保的器件进行制造，而且还必须体现出寿命长、可靠性高的特点，另外，在可靠性的前提下提出的MTTF的指标必须是科学的与合理的。

3 结语

文章从实际出发，对分布式能源计量技术的特点进行归纳，分析出在分布式能源计量技术中的电能计量装置的相关需求，需求主要包含了电能计量装置本身的功能需求与装置本身的性能需求。智能电网的不断发展与分布式能源计量技术的不断进步，为电能计量装置本身的发展提出了更高的要求，相关的仪器与仪表需要能够适应处于不断变化之中的电网环境。现如今，我国的装置制造行业对于电能计量装置的发明与制造还存在着一定的问题，对于装置本身质量应当加强要求，坚持品质取胜的理念，从而打造出符合分布式能源计量技术的相关要求，符合智能电网发展要求的高品质电能计量

装置。

参考文献

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[2] 刘宪明.探讨电能计量系统技术发展及建议[J].广西电力，2012，（2）.

[3] 吴涛.电网企业中电能计量装置管理探讨[J].华中电力，2006，（3）.

作者简介：安琼（1963-），襄阳供电公司中级工程师，研究方向：用电信息采集系统功能应用和运行维护。endprint