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摘要:在现代社会中,现存的很多老旧城区多处于变压器低压供电的区域。由于电能表设施老旧,管理松散,电能表经常出现运行故障或者人为窃电、偷电的想象。在此背景下,如何实现对低压台区电能表运行误差的自动监测,对于及时发现异常,避免人为窃电、偷电行为,保证电力企业和个人用户利益都具有重要的现实意义。
关键词:10kv高压电能质量;在线检测;
引言
国内尚无直流计量检测系统的行业标准,相关的检定试验主要依据直流电能表的相关标准和规程,缺少准确性保证测试方法和技术。为了保证直流计量检测系统检测结果的准确性,对直流电能计量中存在的影响因素,以及量值传递和不确定度进行研究,分析直流电能计量检测系统的计量特性,结合相关规程和标准,提供准确性试验方案。
一、电能计量装置在线监测的基本原理
在检测系统运行过程中,会重点检测一下信息,一是电压信息、二是电流信息、三是脉冲信号信息、四是PT端二次回路信息、五是通道切换信息、六是数据转换模块信息。通过检测上述信息,电能计量装置在运行过程中,会集中测试供电系统的以下功能,包括二次回路降压功能、导纳功能以及误差测试功能等。在电能计量装置运行过程中,充分发挥上述功能,实现供电网络动态监测,在监测中获取更多的供电数据,将数据输入至检测系统中,检测系统负责存储、分析、归类以及输出等工作,通过存储、分析、归类以及输出,及时发现电能在多路转换过程中产生的误差,并反馈至电能计量装置,电能计量装置会按照检测系统要求,深入分析引发误差的原因,以便根据原因进行有效的处理。运用电能计量装置在线检测过程中,以PT压降测试为例,采用布线原理实现电压表和电能表的连接,在连接中进行在线同步检测。与人工检测方式相比,在线同步检测会根据实际情况调整布线方式,在调整布线方式过程中,可以快速获取实施的数据,并对获取的数据进行对比,通过对比真实掌握供电网络实际运行情况。在电能计量装置实际运行期间,在线检测系统会通过以太网的方式,向所检测的区域建立通信关系,在通信状态下进行远程操作,实现远程操作,既能将获取的信息保存至系统数据库中,还能在保存中对信息分类。
二、电能计量的重要性
随着市场经济的发展,生产生活对电能的需求量越来越大,同时对电能计量的准确性提出了更高的要求。改善计量方式、提升计量准确性、提升电能供应的经济效益与社会效益已经成为新形势下电力企业的发展方向与目标。另外,电力企业需要进一步提升营销能力和管理水平,增强电能计量的准确性,提升电量核算管理水平。总的来说,新形势下进一步加强电能计量工作的重要性主要体现在以下几方面:(1)对于推动社会经济发展,改善人民生活水平具有重要的意义:随着我国工业生产的规模化及信息化革命的深入发展,电能已经成为我国支柱型产业,在人们生产生活中发挥的作用越来越显著,已然成为人们生产生活中必不可少的组成部分,电气化进程也已经成为衡量国家现代化水平的重要标志。因此,在这种发展形势下,进一步提升电能计量工作水平有助于提升我国的现代化水平,推动电力设备准确性,提升电力设备的自动化水平,这让社会各方面的发展均有十分显著的意义;(2)可以提升电力企业经济效益,有助于电力企业更好履行社会职责:电力系统的应用日益广泛,各种非线性负荷设备发展迅速,在电力管理中应用效果日益凸显,比如大功率整流设备、电弧炉等,极易导致供电系统电压、电流波发生不同程度的畸变,所产生的大量高次谐波导致电能计量工作开展难度日益增大。因此,进一步加强电能计量工作,可以保证电能计量的有效性与准确性,不至于导致线性用户和供电企业利益受到损害。
三、提高电力计量装置准确度的有效策略
3.1加强电能表运行数据采集及数据清洗
拥有数据是进行数据挖掘的必要条件,因此对低压台区电能表运行误差进行自动监测,首先要解决低压台区电能表运行数据采集的难题。为此,通过北斗卫星技术,提出了面向低压台区的电能表运行数据采集方案。该方案的基本思路是通过用电信息采集终端获取电能表运行数据,然后上联北斗通信机,建立终端与主站之间的北斗通信通道,通过报文通信架构实现信息的转换和传输。采集到的电能表运行数据中并不是所有的数据都是有价值的,其中还包含一些噪声,数据是不完整、不一致等无价值的数据,这些无价值的数据统称为脏数据。脏数据会严重干扰数据挖掘质量,因此需要对脏数据进行清洗。针对这3种脏数据,需要做到噪声数据消除、不完整数据弥补以及不一致数据纠正,相对应的处理方法有统计方法和可视化技术、替代法(估值法),以及参照其它资料人工更正。
3.2直流电能表的校准和准确性保证试验
装置的准确性保证需要考虑装置的精度和测量的影响因素,对装置的精度进行评价时需要依据溯源结构图计算电能的相对误差,但为了减少噪声对测量准确性的影响,需要根据装置电气结构采取相应的措施和测量方案。根据电压电流功率与输出频率的关联性进行了不确定度评估,考虑到电压、电流脉冲频率在测量过程中会引入较大的误差,在测量时,分别采取了相应的抑制措施和测量方案。在对装置进行校准时,根据不同的量程选择对应的分压器和分流器,得到两个采样电压,将它们均经过缓冲器缓冲,最后用矢量分析仪进行测量分析,引入的误差主要来自于电压分压器、分流器、缓冲器和电压矢量分析仪。此外,考虑到装置的电磁兼容性、高低温等因素的影响,准确性的评价应综合考虑装置的内部结构和测试环境影响因素。
3.3合理配置电能计量装置,提高计量准确度等级
为了有效的保证电力计量装置准确度,必须按照具体的计量需求进行相应等级的计量装置,其中所依据的标准主要是用户的用电量以及计量需求,根据具体的使用量选择相应的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类计量装置,月使用量在500万KW•h及以上的用户、发电企业上网电量的交换点以及省级电网经营企业的关口计量点应该选用Ⅰ类计量装置;对于月均用电量在100万KW•h及以上的用户、100MW以上的发电机电量交换点应该选用Ⅱ类计量装置;对于月均使用量在10万KW•h及以上的用户、100MW以上的发电机和发电站交换点应该选用Ⅲ类计量装置。通过选用合适的计量装置,进而有效保证电能计量装置运行稳定。
结束语
总的来说,计量自动化系统建设的不断加快及改造,大大提高了电网的运行效率及信息化应用水平。但计量设备故障在线诊断技术目前未在海南电网加以应用,整体而言这项技术属于初级阶段,鉴于电力系统的复杂性以及运行方式的多样性及故障类型的不确定性,在应用计量设备故障在线诊断技术的基础上,能够不断加强计量装置设备管理,并根据自身实际情况及需求进行合理应用,从而能够更好地实现远程设备在线检测及设备故障诊断,减轻工作人员的工作量,提高工作人员工作效率及电力企业管理水平,加速电力企业发展。
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