國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司常州供電分公司 王立白

通過(guò)大力建設(shè)和發(fā)展智能變電站，能夠更便于開展電能計(jì)量檢測(cè)，并為電能計(jì)量檢測(cè)提供全面性的數(shù)據(jù)服務(wù)。目前，在智能變電站的支撐作用下，數(shù)字電能計(jì)量可以形成精準(zhǔn)計(jì)量系統(tǒng)，為電能計(jì)量和運(yùn)輸提供支持，革新電能表檢測(cè)技術(shù)。從電能計(jì)量這一方面來(lái)看，可以利用計(jì)量裝置準(zhǔn)確檢測(cè)用戶用電量、發(fā)電量與供電量、線損電量，而在數(shù)字電能計(jì)量的應(yīng)用下，電能數(shù)據(jù)的計(jì)量與檢測(cè)更加精準(zhǔn)化，可靠性與安全性均可以有效提升[1]。更為重要的一點(diǎn)是，在智能變電站、智能電力網(wǎng)絡(luò)的支撐下，數(shù)字電能計(jì)量可以精準(zhǔn)完成耗電量的計(jì)算，后續(xù)電能表檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用更為有效，共同保障統(tǒng)計(jì)計(jì)量工作的質(zhì)量。本文重點(diǎn)探究數(shù)字電能計(jì)量及其電能表檢測(cè)技術(shù)。

1 智能變電站的應(yīng)用與發(fā)展

當(dāng)前所使用的智能變電站，無(wú)論是技術(shù)還是運(yùn)行均較為先進(jìn)，通過(guò)搭載智能操控平臺(tái)和數(shù)字化技術(shù)，可以確保站內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及時(shí)完成數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。在智能變電站運(yùn)行過(guò)程中，依托智能系統(tǒng)所具備的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，可以發(fā)揮多個(gè)方面的功能，如可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化和通信網(wǎng)絡(luò)化，整個(gè)系統(tǒng)具備良好的集成操控功能。為確保站內(nèi)各類數(shù)據(jù)可以及時(shí)傳輸和完成運(yùn)算，可以考慮搭載系統(tǒng)模型和建設(shè)成熟完整的數(shù)據(jù)服務(wù)體系。

除此之外，智能變電站所建設(shè)的智能操控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各類電力設(shè)備的關(guān)聯(lián)，數(shù)字化信息無(wú)論是傳輸還是指令調(diào)配，均可以通過(guò)設(shè)備之間的參數(shù)交互達(dá)到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的效果。這一過(guò)程中，若是使用非智能型設(shè)備，則需要結(jié)合實(shí)際情況購(gòu)置智能型設(shè)備，確?？梢詫?shí)現(xiàn)預(yù)期的智能管控目標(biāo)。總體來(lái)說(shuō)，在智能變電站的智能化與數(shù)字化發(fā)展下，終端集成系統(tǒng)和操作系統(tǒng)可以有效對(duì)接，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中可以按照已經(jīng)設(shè)定的基準(zhǔn)完成各項(xiàng)操作，比如自動(dòng)檢測(cè)和優(yōu)化，能夠始終確保數(shù)據(jù)信息有良好的對(duì)接效果。

智能變電站相比于傳統(tǒng)意義上的變電站，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加明顯，如具備多維度操控性能，在多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)載體的幫助下，基層數(shù)據(jù)信息的采集可以實(shí)現(xiàn)一體化。以一次設(shè)備和二次設(shè)備為例，各類信息的狀態(tài)量可以由數(shù)據(jù)交換值確定，數(shù)據(jù)控制過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)相互碰撞，同時(shí)能夠保障信息的傳輸效率和響應(yīng)效率。于數(shù)字電能計(jì)量及其電能表檢測(cè)而言，因?yàn)橛兄悄茏冸娬镜闹T多優(yōu)勢(shì)，數(shù)字電能計(jì)量精準(zhǔn)性可以有所提高，計(jì)量數(shù)據(jù)的處理更加高效，主要使用信號(hào)模擬技術(shù)、精密算法技術(shù)、溯源技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的信息化與專業(yè)化處理。

2 數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)的原理和應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)的原理

通過(guò)搭載數(shù)字互感器，數(shù)字電能計(jì)量可以準(zhǔn)確計(jì)量電能損耗量，并對(duì)這一數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化表述。另外，通過(guò)應(yīng)用通信技術(shù)，電力檢測(cè)過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)電磁抗干擾，確保數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，對(duì)提高信息傳輸實(shí)效性意義重大。在智能變電站當(dāng)前的運(yùn)行模式下，電子式互感器發(fā)揮著重要作用，更有助于采集數(shù)字信號(hào)，且數(shù)字信號(hào)采集的誤差可以有效控制，甚至達(dá)到零誤差的效果，也可以控制數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中所出現(xiàn)的飽和問題，電能計(jì)量精度和系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測(cè)水平均可以得到增強(qiáng)。

在數(shù)字電能計(jì)量裝置運(yùn)行過(guò)程中，采集信息時(shí)主要通過(guò)交互傳感器、二次轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)，所采集的信息可及時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骰螂妷核枰男盘?hào)值，這些信號(hào)值可以反饋至系統(tǒng)終端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入處理。主系統(tǒng)順利接收信息值后，可以結(jié)合當(dāng)前操作環(huán)境進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算，并將邏輯運(yùn)算結(jié)果可視化。因?yàn)榻柚醒爰上到y(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，各類數(shù)字信號(hào)的分析與使用可以有一個(gè)強(qiáng)有力的載體，即便是數(shù)據(jù)傳輸量大，也可以具備高吞吐能力，數(shù)據(jù)的荷載和傳輸均可以有效實(shí)現(xiàn)[2]。除此之外，借助內(nèi)部多協(xié)議同步處理的優(yōu)勢(shì)，合并單元內(nèi)的數(shù)據(jù)均可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的匹配處理，各類電能數(shù)值的計(jì)算效果更佳，且各類信息數(shù)據(jù)具有良好的交換性。

2.2 電能計(jì)量裝置參數(shù)

為滿足數(shù)據(jù)交換程序的要求和確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，需要有針對(duì)性地優(yōu)化硬件裝置，硬件裝置應(yīng)具備驅(qū)動(dòng)功能，主要有集成板、存儲(chǔ)器單元、協(xié)議處理芯片、數(shù)字信號(hào)處理單元、信號(hào)輸出接口、點(diǎn)陣液晶顯示單元、中央微處理器單元、電源、線路、通信接口。

在電能計(jì)量裝置參數(shù)的設(shè)定上，需要重點(diǎn)匹配濕度值、電源、功耗、參比頻率、工作溫度值、極限溫度值、準(zhǔn)確度等級(jí)、接口。要求濕度值在無(wú)凝露狀態(tài)下應(yīng)達(dá)到95%以內(nèi)；極限溫度值處于0～65℃；準(zhǔn)確度等級(jí)必須達(dá)到一級(jí)；工作溫度值處于0～55℃；接口應(yīng)優(yōu)先使用光纖接口；參比頻率控制為50/60Hz；功耗控制在8W、15VA；電源應(yīng)始終確保在直流220V，交流110～220V。

2.3 數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

數(shù)字電能計(jì)量裝置當(dāng)前的應(yīng)用有良好的效果，功能處于不斷完善的狀態(tài)，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)高于電子電能表。在發(fā)揮功能的過(guò)程中，數(shù)字電能計(jì)量裝置與電子電能表的較多功能相一致，比如均具備分相計(jì)量和分時(shí)計(jì)量的功能，最大的不同之處在于數(shù)字電能計(jì)量裝置的自主性得到了較好的優(yōu)化。數(shù)字電能計(jì)量裝置與整個(gè)變電站智能系統(tǒng)可以有效關(guān)聯(lián)，可以同步完成數(shù)據(jù)的收集與協(xié)同處理，不易出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤或誤差的問題。更為有利的是，數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)可以根據(jù)主體驅(qū)動(dòng)的訴求自主完成相應(yīng)的工作任務(wù)，此過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自主化，并具備指令優(yōu)化的功能，不需要工作人員參與，數(shù)據(jù)調(diào)控效率與質(zhì)量均可以得到保證[3]。

在實(shí)際統(tǒng)計(jì)電量信息時(shí)，數(shù)字電能計(jì)量裝置可以按照要求測(cè)定出所需要的數(shù)據(jù)，主要有相關(guān)功率因數(shù)、三相電壓電流，依托所測(cè)出的數(shù)據(jù)，可以分析比較當(dāng)月電量和基準(zhǔn)電量，最終得到兩者之間的差異大小，一些重要數(shù)據(jù)信息可以動(dòng)態(tài)記錄，為后續(xù)的電能計(jì)量和故障分析提供數(shù)據(jù)支撐。另外，在借助數(shù)字電能計(jì)量裝置測(cè)試出所有需要的數(shù)據(jù)后，可以構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)模型可以直觀反映不同時(shí)間內(nèi)的電量負(fù)荷情況。以日負(fù)荷和月負(fù)荷數(shù)據(jù)為例，通過(guò)對(duì)比兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，可以有效查證出電量損耗特征，同時(shí)可以借助數(shù)據(jù)記錄功能形成數(shù)據(jù)間的線性關(guān)系，工作人員可以更加容易便分析某一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電量損耗情況。

隨著數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)字電能計(jì)量單位在一些數(shù)據(jù)信息的檢測(cè)與處理中有更顯著的優(yōu)勢(shì)，如處理電流信號(hào)、電壓信號(hào)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何意義上的誤差[4]。以二次設(shè)備、一次設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸為例，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的質(zhì)量可以得到精準(zhǔn)的控制，且在主系統(tǒng)的支撐下可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自主優(yōu)化處理，二次回路接線不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲和精度不足的問題，所以能夠保證和提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。還有一點(diǎn)值得肯定，即通過(guò)大力建設(shè)電能計(jì)量體系，數(shù)字電能計(jì)量裝置的后期維護(hù)工作量可以大大減少，有助于節(jié)約人力資源和成本，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。

電能信號(hào)傳輸過(guò)程中容易受到無(wú)功率傳輸?shù)挠绊?，若是借助電能?jì)量體系的優(yōu)勢(shì)，則后期測(cè)試系統(tǒng)的功能可得以簡(jiǎn)化，不需要進(jìn)行二次電壓值測(cè)量，但依然可以發(fā)揮出預(yù)期的效能，數(shù)據(jù)檢測(cè)精度可以始終得到保障[5]?？傮w來(lái)說(shuō)，當(dāng)前所使用的數(shù)字電能計(jì)量系統(tǒng)有多方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，無(wú)論是數(shù)據(jù)傳輸效率還是質(zhì)量，抑或是實(shí)效性，均可以得到有力的保障，在電能計(jì)量作業(yè)中發(fā)揮著重要性的作用。所以，后續(xù)在電能計(jì)量作業(yè)中，仍然要進(jìn)一步推動(dòng)電能計(jì)量的數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化，更為高效地完成電能計(jì)量數(shù)據(jù)的采集與傳輸。

3 電能表檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作

借助電能表開展電能計(jì)量與檢測(cè)工作時(shí)，會(huì)有較多外界因素影響最終成效，尤其是設(shè)備參數(shù)和外界檢測(cè)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生較大的影響作用，所以必須按照要求做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。具體需要重點(diǎn)做好以下四方面的準(zhǔn)備工作。一是明確分析電能表的檢測(cè)技術(shù)，掌握電能表檢測(cè)技術(shù)各種優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮的原理，并對(duì)使用過(guò)程中的相關(guān)注意事項(xiàng)有所了解，始終按照技術(shù)要求完成操作任務(wù)。

二是使用電能表檢測(cè)技術(shù)時(shí)，要始終確保所使用的設(shè)備具有良好的可靠性和安全性，可以滿足電能計(jì)量的相關(guān)要求。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須組建專業(yè)的人才技術(shù)隊(duì)伍，全程分析電能表檢測(cè)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的使用情況，及時(shí)解決所出現(xiàn)的問題，以確保電能計(jì)量工作的有效開展。

三是電能表檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中會(huì)不可避免地出現(xiàn)一些問題，所以必須制定好預(yù)案，以便在出現(xiàn)問題后可以第一時(shí)間解決，始終確保電能表檢測(cè)工作的順利開展。

四是電能表檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，要重點(diǎn)考慮天氣因素的影響，惡劣天氣下要做好相應(yīng)的防護(hù)工作，必要區(qū)域做好清潔處理，避免電能表檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生誤差。因此，前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作均至關(guān)重要，必須給予高度的重視，按照既定要求做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，為后續(xù)的電能表檢測(cè)工作奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 電能表功率檢測(cè)

在電能表檢測(cè)工作中，借助數(shù)字電能計(jì)量裝置分析電力組件的電壓與電流時(shí)，需要嚴(yán)格按照內(nèi)部設(shè)置的各種程序算法，逐一對(duì)比分析各類數(shù)據(jù)，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息均可以直觀呈現(xiàn)，且可以通過(guò)實(shí)時(shí)狀態(tài)有效呈現(xiàn)。也正是因?yàn)槿绱耍娔鼙頇z測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)論是采集還是分析，均沒有良好的可追溯功能，這對(duì)于電能計(jì)量工作的開展有一定的影響。另外，當(dāng)使用不同處理方法與模式，數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)之間會(huì)有一些差異存在，且這些差異往往是本質(zhì)方面的差異。如因?yàn)槭艿焦ぷ鲌?chǎng)景、功率值的不利影響，數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程中因?yàn)榫哂袆?dòng)態(tài)性特征，此時(shí)作用于電能表會(huì)產(chǎn)生不良現(xiàn)象，多出現(xiàn)數(shù)字表述不合格的現(xiàn)象。

為此，在電能表檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，要結(jié)合檢測(cè)期間的情況采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，應(yīng)不斷完善檢測(cè)機(jī)制。在當(dāng)前的電能表功率檢測(cè)作業(yè)中，多是將數(shù)字功率源處理模式設(shè)定為靜態(tài)檢測(cè)，模擬功率原則可以按照要求設(shè)定為動(dòng)態(tài)檢測(cè)。最后呈現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果時(shí)，要針對(duì)所設(shè)定模式的不同進(jìn)行針對(duì)性的分析，以此確保電能計(jì)量數(shù)據(jù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

3.3 把握應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)

電能表檢測(cè)技術(shù)使用過(guò)程中，需要重點(diǎn)測(cè)定電壓變化和電流變化，并與原有數(shù)據(jù)做好對(duì)比分析，此時(shí)可以確定出當(dāng)前電能的損耗參數(shù)。依托數(shù)字化技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，數(shù)字電能表的檢測(cè)精度有明顯提升，在功率源可以同步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與模擬化的檢測(cè)，有較好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。使用電能表檢測(cè)技術(shù)時(shí)，測(cè)量區(qū)域的各種相關(guān)指標(biāo)參數(shù)均可以精準(zhǔn)顯示，在存儲(chǔ)與傳輸模塊的支撐下，所檢測(cè)的指標(biāo)參數(shù)均可以反饋至主系統(tǒng)，借助分析技術(shù)手段可以確定出指標(biāo)參數(shù)中的誤差值。

在這一過(guò)程中，一些要點(diǎn)需要特別注意，如使用電能表檢測(cè)技術(shù)時(shí)，所設(shè)定的內(nèi)部最大極限值必須始終遵循，同時(shí)確保內(nèi)部保護(hù)系統(tǒng)可以有效運(yùn)行，避免因?yàn)槭艿絻?nèi)部和外部影響因素而降低電能表檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果。再比如整個(gè)電能表檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，要始終做好電能表裝置的檢測(cè)和運(yùn)維，原因便在于數(shù)字電能表的內(nèi)部構(gòu)件較為精密，長(zhǎng)時(shí)間使用和受到工作頻率的影響，會(huì)不可避免地出現(xiàn)精度降低的問題，此時(shí)必須做好定期性的檢測(cè)與運(yùn)維。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字電能計(jì)量裝置的應(yīng)用革新了電能計(jì)量方式，對(duì)改進(jìn)和優(yōu)化電能表檢測(cè)技術(shù)有十分大的裨益，所以應(yīng)在數(shù)字電能計(jì)量裝置的幫助下不斷完善數(shù)字電能計(jì)量程序與模式。當(dāng)前，在數(shù)字電能計(jì)量的電能表檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中積累了較多經(jīng)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化的電能計(jì)量，后續(xù)應(yīng)進(jìn)一步探究數(shù)字化電能表檢測(cè)技術(shù)的更多應(yīng)用要點(diǎn)，并做好相關(guān)的管理工作，切實(shí)發(fā)揮好人才優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，助推數(shù)字電能計(jì)量事業(yè)的健康發(fā)展。