电能计量中常见问题的分析研究

刘燕芳

摘 要：在能源日益紧缺的背景下，清洁、优质的电能作为一种绿色能源，在社会经济各领域的应用越来越广泛。电能计量是电网核算的依据，关系到供电方、用电方的利益，必须保证准确、可靠。本文主要针对电能计量中的常见问题，进行了深入分析，并提出了有效解决对策，以供参考。

关键词：电能计量；计量误差；计量精度

1 电能计量常见问题分析

1.1 电能计量误差

对于电能计量装置来说，不可避免地会存在计量误差。这种计量误差主要有两种，即电能表误差和二次降压误差。电能表因功率因数及电流变化，会降低计量的精度，导致负载误差。如果计量表自身精度不高或使用不当，也会影响电能计量的准确性。二次降压误差主要是因为二次电流角度变化与压降，导致电压互感器出现误差，从而降低了电能计量的精确度。

1.2 计量设备运行中存在的问题

计量设备装置的种类很多，电能表、计量电压表、电能计量箱与电流互感器等，都是比较常见的计量设备。计量设备在运行过程中，如果出现问题，将会直接影响到电能计量的结果。在电力系统中，一次设备主要用于生产与输送、分配电能，如断路器、电力电缆等；二次设备主要是对一次设备与电力系统状况，进行测量、控制与保护的低压设备，如测量仪表、安全装置、通信设备等。由一次设备或二次设备连接而成的电气回路，就是一次回路或二次回路。在电能计量中，经常出现的问题，就是忽视一次与二次回路电能控制的影响，导致出现漏电与窃电问题经常出现，给电力企业带来了较大的经济损失，也影响了电力系统的平稳、安全运行。

1.3 谐波对计量的影响

谐波是电流中含有的频率为基波的整数倍电量，主要是因为正弦电压加压于非线性负载，引发基波电流发生畸变而导致。谐波的存在，不仅能降低电能质量，也会损坏电气设备。电子计量表具有宽频带功能，能更准确计量基波与谐波电能，电能计算采用用模拟乘法器方式。感应计量表通过电流回路与电压回路产生的磁立场作用，来对电能进行计量，其缺点是工频范围比较窄，误差比较大。对线性用户来说，对线性用户，感应计量表结果包含对基波电能、谐波电能的计量，给消费者带来一定损失；对非线性用户来说，由于基波潮流与谐波潮流之间存在相互作用，其结果是抵消了用户一部分电量，给电力企业带来一定损失。

2 电能计量装置误差问题分析

2.1 电能表的问题

在电能表生产环节，由于未严格按规定操作，使得其负荷出现失误，而导致精准性降低，从而使计量结果失准。在电能表使用过程中，如果使用不准确，或使用不合理，也会降低电能表计量精准性。

2.2 二次导线压降误差

如果熔断器、空气开关、导线阻抗等设备，与位于电能表输入端和电压互感器二次输出端之间的电阻发生接触，在电流通过的时候，就会导致二次电在线路上出现压降和角度改变，由此产生的相移和压降，将会导致电压互感器发生误差而降低计量精准性。

3 解决电能计量问题的有效对策

3.1 改进计量箱设计

当前的电能计量箱外形为空壳箱子，需要专业人员根据实际需求，在计量箱内安装相应的设备，如互感器、电能表等。安装完毕后，通常会对计量箱进行铅封。其存在的主要问题，就是在接线过程中，容易出现错误或操作不规范问题，引发安全风险事件。另外，由于一次线或二次线入线处暴露在外，给窃电带来了便利。改进计量箱设计，最好将互感器、电能表及计量箱以整体化方式进行生产，隐藏接线端子并密封一次线和二次线，从而防范安全风险，杜绝窃电事件发生。

3.2 降低谐波对电能计量的影响

降低谐波对电能计量的影响，可从两个方面入手：一是使电能表只对基波功率产生反应，而不体现谐波功率。可通过高阶低通滤波器过滤高次谐波，该种方法易于实现和推广。对于电磁式电能表来说，可利用交流滤波线路进行滤波；对于电子式电能表来说，可利用低通滤波器进行滤波；二是按谐波潮流和基波潮流方向，分别进行计量。该种方法可通过合理搭配工频基波电能表和宽频带功率电能表来实现。通过这种方法，可以分别测量谐波潮流和基波潮流的方向与功率。其不足之处是投入大，对技术要求比较高，实施起来存在一定的难度。

3.3 减少装置误差对计量结果的影响

在电能计量中，因计量装置误差导致的计量结果失准的现象，比较常见。降低计量装置误差的方法：一是要优选精度高、稳定性强、能耗低的电能表，并严格按照规范安装；二是要保证电能表接线与操作规范、专业、准确，为此，电力企业必须要对员工定期进行专业培训，提高员工的专业技术、职业素质和责任心，以减少人为因素导致的误差；三是准确计算回路负荷，根据计算结果选择相应的电流互感器，避免因电流互感器选用不当而产生计量误差；四是避免在35kV及以下电压互感器回路上，安装熔断器与隔离开关节点，因为熔断器故障会影响装置工作，隔离开关接点会使电阻变得不稳定，导致计量出现误差。

3.4 提高装置选择精度

目前，常见的电能表的精度一般都是±0.5%，如果能将精度提升±0.2%，预计年度可减少1200万度的电量浪费。随着信息技术的发展，新型电子互感器与数字计量装置逐渐得到开发和应用，极大地提高了计量的精度。电子互感器包含传感器、二次转换器与传输系统等，通过电磁与光电转换，可适应大电流与高压环境。电子互感器与数字计量装置拥有独立电源，能够进行数据分析，受外界因素影响较小，在减少存取电导致计量误差的同时，也能对通信传输误差进行处理，从而提升计量精确度与稳定性。

4 结语

电力信息系统平稳、安全、可靠运行，是国民经济发展和人们日常生活的基础保障。为了保证电力企业和电力用户的利益，必须要重视电能计量准确度问题。根据实际情况，从改进计量箱设计、降低谐波对电能计量的影响，减少装置误差对计量结果的影响、提高计量装置选择精度等方面着手，努力提高电能计量的精准度，以促进电力企业效益不断扩大，提升服务用戶的能力及用户满意度。

参考文献

[1]李博.电力系统信息安全研究综述[J].中国科技信息，2014，（11）：200-201.

[2]田锋.电力系统信息安全研究综述[J].科研，2015，（38）：228.

（作者单位：广州华商职业学院）