数字电能计量与电能表检测技术研究

李华　陈虹　李宇峰

摘 要：随着我国电力系统的不断发展，智能变电站越来越多地出现在我们的日常生产生活中，为了能够与智能变电站的发展相适应，必然在现有技术的基础上，进一步设计出具有数字化变电站特点的计量系统。从目前的情况来看，计量系统也处于不断更新的状态中。和传统的计量系统比较来说，智能计量系统的优势更多一些。

关键词：数字电能计量；电能表；检测技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.182

近年来，信息化、网络化的脚步逐渐加快，科学技术也相应在提高。也就是数字化变电站的发展已然成为趋势。电能表作为数字变电站的主要组成，其检测技术的提升实为必然。所谓的数字电能表计量与检测，就是将传统的信息采集、传输等内容智能化。其能够合理的消除二次讲演以及模拟电表采集存在的误差，提升了电能计量的整体稳定。基于此，笔者就对其计量与检测进行相关研究，以期能够为电能产业的发展提供帮助。

1 数字电能计量

当数字互感器在得到全面推广以及应用之后，光纤通信技术也得到了很大程度的发展，光纤通信技术具有很多我们意想不到的优势，最典型的就是它具有极强的抗电磁干扰的效果。在数字化变电站中，我们应用的最多的就是數字信号电子式互感器，这种互感器能够从很大程度上降低误差的出现，还能很好地控制饱和问题，提高保护、测量以及计量系统的精确性。在使用数字式电能表的过程中，特别是当接收光电互感器的信号时，我们要在实时运算的基础上，对数据展开进一步的处理过程，从而能够将动态的信息结果展示到液晶显示接口上。从目前设计电能表的情况来看，最常见的就是将中央微处理器与数字信号处理器适当地结合在一起，这样能够从很大程度上提升吞吐能力以及管理能力，与此同时，还能在数据协议包的基础上，进一步测量电参量，也可以很好地完成电能累积或者计算电能的任务，将数据和中央未处理器做进一步的交换，这样一来，在这个过程中，一些比较复杂的数据交换过程也能够很好地进行，大大提升了工作质量以及工作效率。

从功能的视角来看，传统的电能表与新型的数字电能表较为相似，其都能够对分相元件的正向与反向做功进行测量、能够分时、分区计量，同时二者均能够对断相、失压、装置失电以及自身进行检测计量。另外，两者还能够通过曲线的方式，对近月内的负荷进行分析、记录，了解近一个月的负荷情况，从而更好的调节负荷共计。而不同点在于，数字化电能表具有无源四路脉冲及三路测试脉冲输出，而且其内部还构置了时钟电路以及USB接口，这样就能够与服务端（电脑或主机）进行更好的连接，从而提升软件编程的效率，使其更加的便捷。

2 数字电能表检测技术

数字电能表与传统的电能表不同，其是由DSP（数字信号处理器）以及CPU（中央为处理器）结合而成的构架。其能够将CPU复杂管理能力与DSP高速数据吞吐能力进行有机的融合。而从工作的原理方面来看，数字电能表也与传统的电能表不同，其接收的是数字化电压、电流信号，并不是传统的固定电压及电流信号，其内并没有数字与模拟转换的单元。从特点上来看，数字电能表能由于内部的设置，仅需要进行较为简单的基本运算，故而使其误差较小。但由于通信过程中存在误码情况，也会存在误差。

在电能表检测技术方面，通过很多学者的研究也逐渐衍生了两个方面，标准数字功率源检测技术、标准模拟功率源检测技术。基于此，笔者针对该技术进行分析。

一般来说电能表检测技术都是以装置或者系统的方式来进行检测，数字功率源校验技术也不例外，其检测技术如图1所示。

采用上述的方法进行检测，能够有效的检验数字电能表的通信误码率以及程序算法错误引发的误差。依据国家溯源的相关规定，量值的测量是一条具有规定不确定度的不间断的比较链，其可以将检测的结果与标准进行有效连接。但在数字电能表检测技术中，由于电压与电流都是通过程序算法计算而来，所以并不能够进行溯源。另外，数字功率源与模拟信号不同，其输出的功率都是相对稳定的情况。但现场的功率则由于种种原因处于变化过程。这就容易造成数字电能表检测不合格。

模拟功率源数字电能表检测技术相较于数字功率源检测有着诸多不同。但从功能性上来看，模拟功率源，无论是在复杂程度上，还是检测的结果的准确性上都有着明显的改善。

采用该种检测技术能够准确的模拟现场的实际情况，从而满足数字电能表的各种情况。另外，该检测技术是由服务端（上位机）直接进行控制，能够对误差、断相及丢帧等进行全面检测，从而了解数字电能表的精度及功能稳定性。

3 结束语

数字电能表是改善变电站的重要组成。基于此，对其计量与检测技术进行分析研究能够不断的完善其精度与稳定性，这对智能变电站的发展有着极为重要的作用。

参考文献：

[1]杨存芬.数字电能计量及其电能表检测技术研究[J].工程技术：全文版：00190.

[2]王连英，苗世宇，王连友.数字电能计量及其电能表检测技术浅谈[J].中国科技投资，2016（27）.

[3]艾兵，江波.数字电能计量及其电能表检测技术[J].四川电力技术，2011，34（2）：10-13.

作者简介：李华（1981-），女，湖南岳阳人，本科，工程师，研究方向：电气测量与电能计量。endprint