智能电能表计量误差分析与改进

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者:张慧娟
[导读] 当前社会经济快速进步,电力事业不断发展,智能电能表在电力系统的实
        张慧娟  
        国网湖北省电力有限公司咸宁供电公司   437000
        摘要:当前社会经济快速进步,电力事业不断发展,智能电能表在电力系统的实际运行过程中发挥重要作用,要想使电能计量更加准确,就要对智能电能表的计量误差进行合理控制,为人们的经济利益提供有效保障[1]。在电力系统中,电能表属于电力计量的一种主要方式,但是由于受到一些因素的影响,其计量容易出现相应的误差,导致电能表出现计量误差的因素存在多个方面,因此就需要相关人员加强对电能表计量过程的控制,对误差产生原因进行全面了解与分析,进而逐渐寻找出更加有效的误差控制方法,提高电能表的计量准确性,降低人们的经济损失。
        关键词:智能电能表;计量误差;分析;改进
        随着现代社会的不断进步,我国各行各业得到了稳定发展,电能在各行各业的发展过程中发挥着重要作用,其属于非常重要的一种能源,为各行各业的发展提供了动力支撑,对社会发展起到了重要的推动作用[2]。在社会不断发展的同时,对电能的需求量不断增加,对供电的安全要求也越来越高。因此就需要工作人员全面了解电力运行过程,对电力运行安全合理把握,提高电力计量的准确性,及时进行电能表的调整,确保供电过程更加安全。
        一、智能电能表计量误差的原因
        (一)电流采样电路造成的计量误差
        要想对交流电流进行测量,就需要对其进行转变,使其可以转变为小信号的等效交流电压,或者是等效的电流,如果不能使其得到合理转变,就会影响其测量。通常情况下在对电子式电能表进行直接接入时,会对锰铜分流片进行应用,或者是通过互感器进行电能表的接入[3]。如果分流电阻是锰铜片,而在流过大电流时,就会产生一定的微弱电压。与普通的电流互感器相比较,锰铜分流器存在较多的优点,其线性良好,并且具有较低的系数。
        (二)电压采样电路造成的误差
        被测电压与被测电流具有相同的测量要求,都需要对电压互感器或分压器进行应用,使被测电压在经过互感器时,都可以转变成等效的小电压信号,进而将小电压信号送入乘法器[4]。通常情况下,电阻网络和电压互感器属于电子式电能表中使用较多的一种分压器。对电阻网络分压器进行应用,可以有效降低投入成本,同时具备线性好的优点,但是在对电阻网络进行应用时,也存在一定的缺点,其不能使电气隔离得以实现。将电阻分压应用在电压采样中,其需要对多种工艺加以应用,串联具有相同精度的贴片电阻,进而对电阻的功耗进行充分考虑,同时注意电阻的耐压性。由于受到分压的影响,在取样电压关系式中,电阻的温度变化会抵消式子中的分子与分母,所以可以对精度为1%的电阻进行应用,进而有效降低其成本投入。
        (三)由于计量芯片引起的误差
        在对电路采样输入的交流电压与电流交流模拟信号进行计量时,其需要先对芯片内基准源参考电压进行比较,然后再对其进行A/D的转换,最后才能使计量过程得以实现,所以在对电能进行计量时,基准源的变化情况直接影响着电能的计量精度,因此就要保证具有稳定的基准源参考情况,进而提高电压与电流计量的精准度。
        (四)影响量引起的误差
        在智能电能表的计量过程中,影响量也属于比较重要的一个影响因素。影响量引起的误差主要就是在参比条件变化下出现了一定的百分数误差。在电能表进行计量过程中,由于其受到了多方面因素的影响,就会导致计量误差的产生。在电能表的正常运行过程中,由于电压和电流发生了一定的变化,就会导致采样电路发生一定的功耗变化,其温度也会存在相应的浮动,最终就会导致误差的产生。在采样电路的频率特性不断变化过程中,电能表的电压与电流谐波就会随之发生变化,进而造成误差的出现。

在进行电流采样时,一定会有电流通过电能表,进而导致电能表的内部温度出现一定程度的变动,由于内部温度发生变化,电流与电压也会出现变化,从而导致计量误差的出现。
        二、智能电能表计量误差的改进措施
        (一)对设计过程加以控制
        要想对电能表计量误差进行有效控制,就要对计量电路进行科学的设计,对元器件进行恰当的选择。为了使电能表的计量具有较高精确性,对计量误差尽可能的避免,就需要工作人员加强对信号采样工作的不断完善,保证信号计量电路的运行更加稳定。在对电流与电压采样电路进行设计时,要尽可能的对锰铜电阻进行应用,或者是应用电阻网络进行采样工作,选择具有较高精度的电阻,还要确保电阻具有较低的温度系数,同时具有相对较高的稳定性。电能表的核心计量芯片关系着电能表的性能,所以在对计量芯片进行选择时,就需要相关设计人员加强对计量芯片的了解,对计量芯片的精度等级和测量线性度进行全面考虑,保证计量芯片具有较高的计量精度等级,其测量范围内的误差要控制在合理范围内,进而使电能表的计量误差得到有效降低。
        (二)加强对生产过程的控制
        相关厂家在对智能电能表进行生产时,就要严格遵循相关标准进行生产,确保各项流程的标准化,同时要使自动化的生产过程得以实现。在对电能表进行清洗时,要对超声波进行利用,还要严格根据相关规定,对清洗液进行适当的更换,注重对三防漆喷涂工艺的不断完善,在利用高温将电能表烘干后,就要对三防漆进行喷涂,在对三防漆进行喷涂时,要确保各个部分保持均匀的厚度。在工作人员选择三防漆时,要对其材料进行严格控制,避免由于电能表在使用过程中受潮,而导致三防漆失去作用。工作人员还要加强对老化处理工艺的不断完善,提高电能表的计量稳定性,对各项生产流程进行严格管理与规范,不断提升电能表的整体生产水平,进一步提升电能表的实际应用质量。
        (三)全面控制智能电能表的校表流程
        在对软件校表进行应用时,要对校表进行统一应用,同时要严格要求复表内控误差标准,使初校误差范围可以在工艺上得到有效控制,在电能表出厂时,还需要相关人员对其误差进行有效测量,对误差产生原因进行全面分析,进而采取有效措施进行误差控制与改进。
        (四)定期进行计量标准器具的校准与检定工作
        在对电能表进行应用时,通常都是对0.05%级的电能表检验仪进行应用,避免由于台差的问题,导致电能表校验仪受到一定程度的影响。还要进一步研究电能表测量的不确定性因素,从多个方面进行误差控制,进而制定更具针对性的误差改进措施,提高电能表的计量精准度。
        三、结束语
        在智能电能表的实际运行过程中,其计量质量会对用户经济利益产生直接影响,因此就需要工作人员加强对误差产生原因的全面了解与分析,选择科学合理的方法改进电能表,提高电能表的计量精准度,进一步保证人们的经济利益。
        参考文献:
        [1]杜荣庆.探究电表计量误差分析与抑制[J].百科论坛电子杂志,2018,(8):537.
        [2]高磊.智能电能表计量装置运行误差分析及状态评价方法研究[J].电子测试,2018,(12):104-105.
        [3]李伟,张权,张辉,等.智能电能表计量可靠性研究[J].建筑工程技术与设计,2017,(11):4122-4122.
        [4]刘兴纲,孙悦超,马鹏然,等.智能电表计量误差来源分析及其抑制方法探究[J].建筑工程技术与设计,2018,(13):360.
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