张伟
国网临汾供电公司计量中心?山西省临汾市 041000
摘要：随着我国经济的高速发展，人们的生产、生活乃至社会已进入电气化时代，电能已成为工业、农业、交通运输、国防科技及人民生活必不可少的能源。电能计量是国民经济和科学技术持续发展的技术保障。电能专用计量装置由安装在现场的电能表、计量用电压互感器、电流互感器以及连接它们的二次回路组成。电能表作为电能计量装置的重要组成部分，其计量准确与否直接影响着贸易结算的公正性和准确性，是供用电双方电费结算的重要依据。运行中的各类电能计量装置应定期进行电能表现场校验。电能表现场检验是对电能计量装置中安装在现场的电能表在实际工作状态下实施的在线检测，是掌握电能表运行状况的重要技术手段。
关键词：电能表；远程校验；实时监测；不停电校验
引言
采用传统的电能表现场校验方法时，现场运行的电能表按用户负荷大小划分，定期现场校验，其缺点是现场校验周期长，难以实时监测电能表的实际（变化的）负荷。因此提出了一种电能表远程在线不停电校验方法，可以对有问题的电能表进行校验并发出报警信息，确定最佳校验时间，从而让电能表远程在线校验运维管理真正实现“当检即检”，形成良好的管理机制。
1电能表的应用现状
电能计量是否准确、收费是否公正，是关系到企业生产和百姓生活的重大问题，是保证电力系统发电、输电、售电、配电各环节经济利益合理分配的主要指标。为了保证电能计量的准确性和溯源性，电能表在安装前必须进行检定。电能表检定有实验室检定和现场校验两种方式。实验室检定是指在实验室内参照条件下进行的电能计量器具的整体检定（量值溯源）。电能的计算公式为W=UIcosφt（其中W为电能，U为电压，I为电流，cosφ为功率因数，t为时间），由公式得出，电能量的大小与电网的电压、电流、电能质量和时间有关。电能表实验室检定需将安装式电能表从供电线路电能计量装置回路中拆除，该线路电能表在未安装之前，电能无法计量，将给供用电双方带来经济损失。为了降低电能计量损失带来的影响，确保电能表运行状况正常，计量范围正确，必须对电能表进行现场校验。
2不停电情况下电能表远程在线校验系统理论
如果想对电能表校验周期延长，务必要通过省级以上电网经营企业相关的计量技术部门的批准才可以。所以，构建一套可以预测的运行维护管理体系，是电能表校验的基础设施。也可以说，可以通过电能表的运行整体状况的评估，同时比较其连续校验数据，及时发现早期出现的故障端倪，以此对潜在故障严重性和发展态势进行评估，以便及时、准确地掌握电度表的实际运行状态，确定电度表的最佳检定时间。不停电情况下电能表远程在线校验的理论前提在于：在线校验不在检定工作范围内，尽管评定采用数据合格，而不代表被检测的电能表合格；倘若出现不合格的采样数据，检测的电能表多半也不合格。由此，可以利用定时或实时测量手段对环境温湿度、电流数据、电能计量数据、实时电压等实施采样。通过对被测电能表历史运行数据与近期连续检测数据的对比分析，以对隐性的故障进行判断，准确掌握故障的严重程度和发展态势，从而合理地掌握选择检定时机。
3电能表远程在线不停电校验方法及其技术实现
3.1基于用户需求功能改善
加入用户在用电过程中供电负荷产生了较大的变化，便需要对相应的电能表功能进行改进，提升电能表TV、TA的精度级别，确保计量的准确性。RA装置转换过程中，宜选择大装置来缩短二次导线长度，消除二次降压产生的影响。
假如所应用的电能表具有比较长的使用年限，为保证电能表性能稳定，电力企业应注意定期进行更换，尤其是在使用过程中要做好排查工作，仔细全面的检查接线与表箱是否存在问题。同时，要注意改进电能表的抗干扰能力，例如通过设置稳压器或者电源调节设备来消除电网运行中存在的干扰。
3.2在线计量检测模式
通过电能表接线装置切换，数字电能表和高精度数字电能表均接入电能需监测电路和能源监测系统服务器，能源监测系统管理软件具备电表计量检测分析对比功能，在在线计量检测模式下通过在线计量精度结果判定是否符合电表精度管理要求，通过电表数据分析计量精度，以高精度数字电能表的数据为基准源，对比数字电能表计量精度，实现电表计量检测技术方法，判定是否符合精度要求，并行形成定期历史数据。
3.3数字功率源+标准数字表
DSP处理单元包括参数设置模块、数字波形拟合单元、数字量抽取模块、电能计算模块和通信接口。参数设置模块用来设置数字波形拟合单元的谐波参数;数字波形拟合单元用于将带谐波的交流信号等间隔离散化，得到拟合数据，并将拟合数据存储在RAM单元。检测过程中，数字量抽取模块1将拟合数据按4kHz采样频率(IEC61850)进行抽取，抽取后的采样点波形数据发送给协议处理单元，然后通过以太网接口将数字电压、电流信号发送至待检数字电能表进行电能计算。数字量抽取模块2同时按(4×N)kHz采样频率进行抽取，抽取后的采样点波形数据发送给电能计算模块，DSP控制电能计算模块对瞬时采样后的采样电能进行累加，当累加量超过设定的阈值(一个电能脉冲代表的电能值)后，发出一个电能脉冲。由于采样频率的提高，累加的电能计算精度提高，阈值降低，脉冲输出频率提高，即脉冲常数增大，则测量时间减小。
3.4注意事项
智能电能表是智能电网的智能终端，智能电能表基本用电量的计量功能以外，还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。智能电能表的检定方式按照使用场合可以分为便携式电能表校验装置和多功能电能表校验台，检定项目主要包括：电度表数据误差、电度表走字试验、电度表启动试验、电度表潜动试验以及电度表日计时误差等。（1）安装式电能表的现场校验是在电网运行状态下进行的，电力系统在运行过程中严禁电压短路或电流开路。接线过程中计量操作人员稍有不慎，就有可能会走错计量屏、误碰带电设备、接线错误，造成电压保险熔断、电流开路或电压短路事故，发生仪器损坏或人员伤害事件。（2）钳形互感器测量前未对钳形互感器进行清洁或在夹电流导线时钳口有缝隙，都会给测量结果带来偏差。
3.5加强双向通讯功能检测
远程通信可以说是智能电能表的一大功能，可实现电能表与智能电网之间的数据传输与采集，对供电管理有着重大意义。智能变电站作为智能电网建设中的重要部分，可以根据需求来准确采集智能电能表发出的相关用电信息，同时也可以将调控信息传递给智能电能表。在这个过程中，智能电能表便同时起到了发送以及接收双向通信的作用。所有的智能电能表在正式使用之前，均需要对其双向通讯功能进行检测，确认合格后才可投入使用。同时，还要注意通信模块之外的性能检测，与电能表通讯性能也有着密切联系。
结语
电能表校验方法现场校验时间长的问题，该文提出一种数字化电能表快速校验方法。进行分析和综合评估，可以预测被测电能表可能出现的故障征兆，预测被测电能表的严重程度和发展趋势。这样才能确保管理人员对电能表的实际情况进行及时、准确地掌握，以保证最佳的检定时间。
参考文献：
[1]全国节能监测管理中心.GB17167-2016用能单位能源计量器具配备和管理通则实施指南[M].北京:中国计量出版社,2016.
[2]艾兵，江波．数字电能计量及其电能表检测技术［J］．四川电力技术，2020，34(02):10－13+17．