王宏博
哈尔滨电工仪表研究所有限公司 150028
摘要：在中国电力市场上，智能电表的安装数量已经超过了8亿只，其计量准确度至关重要，不但体现了公平性，而且会影响经济效益。计量失准问题是导致电力公司经济效益异常的重要问题，它具有隐蔽性和取证难的特点，是计量监督管理工作的重点。计量失准问题在现场是存在的，它会造成计量准确度严重偏离，导致售电方与用电方之间产生电费纠纷；正确的技术分析能够厘清本质原因，将问题责任界定清楚，因此须慎重分析，希望本文能够为计量管理单位提供指导。
关键词：智能电表；计量故障；原因与对策；分析
引言
智能电能表是电网公司实现电能贸易结算的重要依据，是供电企业与用户连接的重要途径，具有保障民生的特征。随着智能电能表在我国的广泛推广，关于该量表的质量管理与信息化建设逐渐得到社会的普遍关注，通过实现全寿命周期管理，能够最大限度地保证电能表的性能，并满足各级信息传递要求。因此在新形势下，相关人员应该了解智能电能表计量管理、信息化发展方向，这对提升电能表性能具有重要意义。
1智能电能表常见的计量故障问题
通常来说，智能电能表在出厂之前，都会接受多道工序的检测。只有符合国家标准的智能电能表才能投放市场。而且，电力企业在应用这些智能电能表之前，也要对它们的准确性、质量进行检验，达到相应的标准之后才能使用，一旦发现质量不合格，应当退回。然而，有些智能电能表在经过出厂和电力企业的检测合格之后，在使用的过程中仍然会由于环境因素的影响，导致计量不够准确或者其他一系列问题。如有些使用环境湿度较大，磁场较强，这些都会造成智能电能表的计量出现问题。比如，在湿度较大的环境中，智能电能表的电压和电流连接螺钉可能会产生锈蚀，影响智能电能表的正常使用。还有一些智能电能表存放环境条件不好，阴暗、潮湿，时间一长也会影响计量的准确性。
2智能电能表计量故障的处理方法
2.1优化计量芯片。
要想让智能电能表在使用的过程中尽可能稳定运行，降低计量故障出现的概率，电力企业要对计量芯片进行优化。①企业可以通过使用更高质量的材料来实现这样的目的。尤其对于智能电能表内部的一些敏感元件来说，应用更好的材料能够非常明显地提升电表的使用性能。如对于压敏元件来说，优化计量芯片就能让压敏元件在更强的压力下正常运转，这对于整个智能电能表的使用都会产生一定的积极作用。②在优化计量芯片时，还可以通过优化线路的布局来达到提升芯片使用效果的目的。因为良好的线路布局能够很好避免一些线路之间的互相干扰，让信号的传输更加准确，这样对于计量准确性的提升也大有好处。
2.2智能电能表的检测评估技术
随着现阶段智能电能表的广泛运用，根据既往的经验可知，由于难以精准识别各种原因造成的误差，导致构建全生命周期的计量管理体系具有必然性，因此在传统模式下，关于智能电能表的参数变化、环境变化成为计量管理的核心内容，而在计量管理中也出现了问题，包括：（1）电能表的运行、安装等环节导致维修管理成本快速攀升，并且相关项目的覆盖面是有限的，所以会进一步增加全生命周期质量管理难度；（2）电能表普遍采用定期轮换策略，导致企业无法对电能表的实际性能进行评估，导致全生命周期的计量管理出现严重的资源浪费。针对上述问题，随着现代化信息技术的发展，基于5G通信技术的CT成为电流传感器的常见类型，与传统装置相比，该传感器在能耗、敏感性以及隔离等方面均具有显著优势，通过与智能电能表的有效结合，能够实时反馈智能电表的运行状态，降低了全生命周期的管理难度。
2.3智能电表软件设计
电表上电后若检测到自身未配置表后断路器，便开始采样表后断路器发送过来的电流指纹，采样完成后，利用软件算法解调编码数据后与智能电表蓝牙接收到的特征码一一比较，当特征码一致时，与断路器蓝牙连接。随后，电表蓝牙将更改电流特征码，待收到断路器蓝牙的回复信息后，重新开始采样电流指纹，再重新利用软件算法解调编码数据。最后，与电表蓝牙更改后的新特征码相比较，若一致，便获得合法断路器蓝牙ＭＡＣ地址，实现自动配对。针对目前掌机配对过度依赖人工，成本高，容易发生误配对串户等问题，提出了一种基于电流指纹的自动配对技术。文中阐述了电流指纹配对技术的基本原理，详细描述了电流指纹调制和解调、编码与解码原理，对比分析了有功电流指纹和无功电流指纹的优缺点，并对智能电表与配对过程的程序进行了设计，最后通过实验验证了所提的电流指纹自动配对技术的正确性和有效性。
2.4安全防护系统建设
由于SM消息的可扩展性以及较低的计算能力，因此要求AMI具有较为理想的安全防护方法。所提方法基于“云-边-端”AMI系统架构，利用区块链技术将所有台区智能终端视为区块链节点，并把各个SM的密钥信息作为区块链的交易信息，以实现基于区块链的密钥和数据的可靠管理。其中通过引入20字节的数据源头和16字节的链接指纹以得到的AMI安全防护方案。报头大小可以根据SM的计算能力来增加或减少。对于发送到台区智能终端进行入侵检测的信息，根据计算的皮尔逊系数判定AMI中是否存在网络攻击。基于MATLAB对MICAzmotes微型无线测量系统获取的ＲSSI数值进行实验分析，结果表明，当AMI中存在网络攻击时，ＲSSI的变化不再呈现线性特征，其皮尔逊系数为负值或近似为0，并且相比于其他方法，所提方法中存在唤醒机制，采用区块链的传输方式，能耗最少且安全性能最佳，能够实现AMI的安全防护。但目前区块链技术发展不成熟，标准并不统一，不同区块链难以联通互联，这种割裂会在一定程度上削弱区块链安全防护的优势。并且未来还将针对SM的加入或退出以及台区智能终端分布对AMI安全防护效果的影响展开进一步的研究。
3标准化过程管理建设
管理是节能工作的重要内容。从粗放型的能源管理走向精细化管理，是节能最为经济有效的办法。普遍的经验是实施管理节能能够节约10%以上。其关键是管理节能的现代化工具—能效量化管理平台和能耗绩效考核制度。根据分公司的整体需求和建设思路，计划项目分二期建设：第一期完成能耗实时监测系统的搭建，完成32个ABC类机楼总负载和重要负载的实时监测，同时对东区目标局、火炬区目标局、西区IDC机房的UPS电源、空调实现监测；利用服务器原始数据，开发微信APP，下挂到XX市电信微信公众号，实现随时随地对能耗数据的查询；第二期完成300间D类接入机房能耗实时监测建设。新开发的智能用电监测管理平台为用户提供了较为完善的用电监测管理解决方案，可以实现对ABC类局站/机房用电的管理。通过现代化通信技术和计算机技术，实现了对用电数据的各项分析和管理功能，提高了用电数据的管理效率，帮助用户实现节能降耗的目标，从而为用户创造更多的价值。该系统在智能建筑、医疗等行业将有广阔的发展前景。
结束语
我国电力系统快速发展，不仅为城市居民的日常生活输送源源不断的电能，也为企业的生产提供的坚实的能源基础。但是，随着智能电能表的普及，各种计量问题也越来越突出。电力企业和智能电能表生产企业应当提高重视，对于智能电能表的各种计量故障有所警觉，无论是在电表生产的过程中，还是在后期安装、使用的过程中，都要进行严格控制，通过科学的方法尽量规避各种计量问题的风险，在实践中完善管理体系，让电表的使用更加稳定、效果更好。
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