（国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 吉林 130022）
摘要：分析多种互感器条件下全性能检验技术在低压电能计量器具检验中的应用，总结检验要求、全性能检验系统内部结构与参数设置规范，最终从稳定性、不确定性、精度检测三个方面，讨论全性能检验技术的应用，该技术有利于提高低压电能计量器具运行性能，从而提升电力系统运行质量。
关键词：互感器；低压电能计量器具；全性能检验技术；脉冲采集参数
针对低压电能计量器具全性能检验，随着行业的发展面临各高的要求，传统形式的检验技术必须要创新才能保证检验结果的准确性。在这一条件下，以多种互感器为基础设计低压电能计量器具全性能检验技术，创建全性能检验系统，通过二次输出信号的数字化处理提高检验结果精准性。下面围绕全性能检验技术展开探讨。
一、低压电能计量器具性能检验要求
电力系统建设过程中，低压电能计量器具得到应用，由此象征着我国智能电网建设的深入展开。与此同时，低压电能计量器具的运用越来越广泛，性能检验的专业性要求也得到提升，行业内对低压电能计量器具性能的关注加强。因为低压电能计量器具与电力系统运行的联系非常密切，也是电力系统稳定运行的前提[1]。所以，提升低压电能计量器具计量水平，组织全性能检验十分必要。
目前低压电能计量器具性能检验设备主要以不同类型的电能表为主，例如电能表磁场恒定检测设备与、电能表谐波实验设备，能够很好的满足检验需求。全性能检测技术方面，为了加强检测过程的确定性与最终结果的准确性，建议将所有全性能检验项目集成处理，在多种互感器的基础上采用低压电能计量器具全性能检验技术，满足电力系统运行要求。
二、建立全性能检验系统
（一）系统设计
创建全性能检验系统，主要负责低压电能计量器具的全性能检验工作。系统运行的核心设备是互感器，可以在电磁式互感器、模拟量输出型互感器、数字量输出型互感器中做出选择。由于电磁与电子式两种互感器的输出幅值不同，因此线路检验需要增设信号转换仪器，转换输出值，保证输出值和模拟量输出型互感器幅值区间信号保持一致。
在多种互感器基础上构建低压电能计量器具全性能检验系统，内部结构由标准通道、检验通道、检验平台三个部分组成。其一，标准通道。标准通道中包含标准互感器、信号转换设备、信号采集器这三个装置；其二，检验通道。检验通道中设置了三种不同的通道，即模拟互感器检验通道、模拟量输出型检验通道、数字量输出型减压通道；其三，检验平台。检验平台的运行需要用到带有检验方法的计算机设备[2]。
全性能检验系统中运用校准互感器，建议采用电磁式互感器，这种型号的采集器接受到低压电能计量器具传递的脉冲，再由标准互感器、模拟输出型电子式互感器传输二次输出信号，电磁式互感器负责数字化处理，通过网口传递处理完成的信号到工控机设备中。标准通道、检验通道接受到传递的数据之后，采用既定检验方法实施低压电能计量器具的全性能检验。
（二）脉冲采集参数设置
设计低压电能计量器具中的脉冲采集参数，要求输出电能脉冲脉宽数值区间设定为[75 ms,85ms]，脉冲采集器核心控制采用FPGA芯片，具有实时性特点，再利用C++语言编写采集程序。脉冲采集器设计环节，建议应用50MHz晶振，FPGA芯片频率倍频以200MHz为准，设置低压电能计量器具的输出脉冲时间间隔为s级，而脉冲宽度则为ms级，确保脉冲采集数据精准度。脉冲采集参数设置期间，低压电能计量器具的输出接口可以采用空接光祸三极管，但是该材质需要与上拉电阻配合才能够达到最佳运行效果。
三、全性能检验技术应用
（一）精度检验
低压电能计量器具运用全性能检验技术测量精度，需要检测比值误差、角度误差。其中检测比值误差，可以通过被测量、标准量有效值的对比来完成，将互感器作为测量设备，测量公式为
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①。公式①的μ代表标准低压电能计量器具、被检验低压电能计量器二次输出额定比值，At和As分别代表被检验低压电能计量器具、标准低压电能计量器具的二次输出幅值[3]。角差误差涉及到两点内容，即时延导致误差、数据信号处理导致误差，测量公式为
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②。公式②中f代表频率，tsd代表延时，φ1代表被检验低压电能计量器具的二次输出相位移，φ0则表示标准低压电能计量器的二次输出相位移。
（二）不确定度检验
采用全性能检验技术检验不确定度，需要先总结低压电能计量器不确定度检测的所有影响因素，总结获得输入量，用ui表示，搭建不确定度检测数学模型。选择任意输入量标准不确定度进行测评，并且将测评结果输入到灵敏系数
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中，利用公式
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③计算输入量的不确定度分量，总结合成不确定度
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。随后工作人员根据得出的不确定分量编制表格，表格内详细列出所有不确定度分量数据，作为被测量分布的预测依据，在得出的分布情况、要求置信概率的基础上，设置包含因子
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取值范围。如果无法及时获取被测量
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分布情况，可以将包含因子
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数值设定为2,合成不确定度
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、包含因子
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相乘之后可以得出扩展不确定度C。
遵循全性能检验原理总结所有测量结果的影响因素，如果最终得出检验结果是完成修正结果，要按照修正值完成不确定度分量引入。结合电能表检测要求实施低压电能计量器具不确定度的检验，对比分析检验结果和标准值，可以得出低压电能计量器不确定度检验相对误差。由此便可以总结不确定度分量的原因，主要有四点：第一，低压电能计量器具准确度低；第二，低压电能计量期间数据传递存在误差；第三，标准电能计量器具、低压电能计量器具的端钮存在电位差；第四，环境因素降低检测结果准确性。
分析A类规定不确定度分量，如果是外部环境因素影响了检测结果，那么不确定度分量引入便可以参照A类规定展开测评。要求确定稳定性强的低压电能计量器具，连接方面则采用三相四线与三相三线的形式。保证测量条件相同，重复测量m次，再按照贝塞尔公式
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④计算一次测量标准差。由此可以确定标准不确定度在四种情况下存在标准偏差。计算公式为
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⑤。公式⑤中的m代表测量次数。
（三）稳定性检验
针对低压电能计量器具的计量稳定性进行检测，主要的测量目的是为了了解计量标准条件下计量特性维持的时间。采用全性能检验技术，首先设置计量标准与间隔时间，选择多种互感器系统。在互感器系统运行的过程中，根据提前设定好的计量标准完成低压电能计量器具检验，要求重复检验测量，最终计算算数平均值作为稳定性检测结果，以此判断低压电能计量器具在设定运行周期范围内的稳定性能是否满足标准值要求。
结束语
综上所述，在多种互感器基础上组织低压电能计量器具检验，采用全性能检验技术，既可以提高检验过程效率、结果准确性，又能够按照检验结果分析、判断低压电能计量器具的运行现状，为电力系统运行优化与完善提供数据参考，从而提高电力服务质量与水平。
参考文献
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