电能表应用技术的发展与电网经济技术管理(2)

电能表应用技术的发展与电网经济技术管理

将更贴近电力负荷实际和电能质量法制化管理的需求。 6、电子式电能表具有应用技术开发的明显优势 电子式三相多功能表和三相多费率表，占应用总量95％ 电子式三相有功表，占应用总量的60％ 电子式单相有功表，占应用总量的40％ 以上简要叙述电能表应用技术发展情况，同时也提出了电能表应用技术性能如何确定与评价的问题。长期以来，电能表是在试验室条件，就是标准温度20℃，稳态、正弦电力负荷下测定，已经不适应非线性负荷增多，电网电磁环境恶化和电子式计量技术发展的情况。目前，电能计量应用技术面临的困惑是： ⑴电能计量装置由电能表，PT、CT和PT二次回路构成。高压电网电能量的计量准确度如何算法 ⑵大宗用户的冲击负荷电能计量技术；谐波源用户采用谐波表还是基波表 ⑶中小用户和居民用小区，电压正弦波，电流波形畸变严重，用什么计量规范予以抑制 ⑷电能表在现场非参比条件下工作，如何自适应准确计量 ⑸运行电能表整体计量性能扩展的基本措施 ·电网总电量与真值的偏差如何算法

二、关注电能计量技术热点 1、三相多功能表新产品 ⑴在线电能计量准确度超过IEC标准 ·有功电能计量误差：0.1％； ·视在电能计量误差：0.3％； ⑵面向系统设计、长寿命计量 ·采用开放式通信协议IEC62056—61/62/53/46/42：抄表、费率、负荷控制数据交换； ·继承关口表的长寿命技术设计； ⑶具有互联网通信、实时测量功能 ·高速率计量：采样速率256点/周波，记录周期最短为10毫秒； ·电能质量测量：63次谐波、电压闪变、故障录波78微秒的瞬变； ·自动发送E-mail报警信号、系统运行状态刷新、数据记录； ⑷具有大容量的负荷曲线记录功能 ⑸具有简单实用的谐波分析功能 ⑹采用三相SOC单芯片或三相有功、无功计量芯片的低端三相多功能表设计。 ⑺三相电能计量专用芯片 ·精度优于0.1％的三相SOC单芯片，21位2阶∑-△A/D，负荷动态范围2000：1； ·具有基波/谐波电能计量的三相多功能计量芯片； ·采用Hilbert数字滤波器计量谐波无功功率的三相计量芯片； ⑻正弦功率电能计量标准 ·进口的高精度三相标准表，功率因数低于0.5（60°—90°）时，电能计量准确度为＋/－0.02％/功率因数； ·电力系统的正弦无功功率计量标准，扩展不确定度为75×10-6。 ⑼关口表远程校准系统 2、谐波功率电能计量技术难点的实用化探索 ⑴冲击负荷电能计量理论与算法 ⑵基于IIR型Hilbert数字滤波器的谐波无功功率的测量与计量溯源 ⑶谐波有功功率潮流分析方法，经研究指出：FFT理论具有局限性 ⑷非整数次谐波和间谐波的有功电能计量 ⑸进口的谐波功率电能计量标准 ·三相0.01级标准表，具有谐波功率计量功能；谐波有功功率、谐波视在功率的计量传递标准； ·电能表自动校准系统，在任意波形谐波总含量30%以下，计量准确度为+/-0.005%—0.05%； ·电能功率标准源，提供七种非正弦信号的无功功率计算方法。 3、基于低压电力线载波通信的自动抄表系统技术正在走出困境 ⑴国内，新技术开发应用： ·一款采用BFSK调制的扩频通信专用芯片的改进：嵌入模糊识别、模糊控制和现代

电能表应用技术的发展与电网经济技术管理

信号处理技术； ·智能电表专用芯片中的扩频通信单元：采用4QPSK直序扩频，支持CDMA多址保密通信； ·低压电力线载波SOC单芯片； ·基于Lon Works技术的低压电力线载波抄表系统； ·智能控制网络SOC单芯片； ·跨变压器台区的数据通信； ·新型电网干扰测试仪； ·低压电力线载波通信网的拓扑中继技术； ⑵国际上，意大利Enel的低压电网用户远程管理和自动抄表系统的经验，可以借鉴： ·Enel系统的功能，包括：远程抄表、用户管理和潜在的增值服务交付功能，涉及近3000万个用户 ·电子式电表：集成了测量系统，断路器和配电网载波通信（采用FSK调制技术）功能 ·引入测试设备公司进行现场实验，再现电网存在噪音的典型环境；目前还在调整系统通信，测试洗衣机、电视机、烤炉等新型产品的系统部件 ·Enel联合IBM公司向全球的公用事业单位推出低压电网用户远程管理与自动抄表系统 ⑶高速PLC技术（略） 4、关口计量装置设计改进 随着电力体制改革的深化，跨区域、跨省电网进行大功率电力交换，公用和自备发电厂的发电量上网销售，关口电能计量装置在电力营销管理上的地位十分突出。 ⑴整机设计标准的探讨 ·现行设计技术规程： 《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL／T5137-2001和DL／T448-2000规定了关口计量装置设计的部分要求 ·三相多功能表标准 国际上，没有统一的三相多功能表产品标准 DL／T614-1997需要修订 国标《多功能表 特殊要求》正进入审定阶段 ·互感器标准 GB／T1207—1997电压互感器（电磁式） GB／T1208—1997电流互感器（电磁式） IEC60044—7电子式电压互感器 IEC60044—8电子式电流互感器 ·通信协议 DL／T645—1997 IEC62056—61／62／53／46／42 ·建议制定统一、完整的关口电能计量装置设计标准 ·整机规定一个准确度等级 ·调整电能表、互感器和PT二次压降的限值要求 ·提出整机综合误差动态计算方法和验证试验方法 ·关口表技术条件 ·互感器选型和二次负载测试记录 ·PT二次压降限值和实时监测 ⑵关口电能表技术条件 目前，进口三相多功能表是关口计量的主导产品，电能表技术指标、功能、通信方式不一。今后要按照国内电力市场的需求，设计统一标准、技术先进的计量产品。 ·30万千瓦及以上发电机的上网电量计量，需要0.1级电表 ·关口表误差稳定性、可靠性指标量化 ·完整的0-360°计量特性 ·具有谐波有功、无功、视在电能计量功能 ·常用功能：具有运行和备用两套费率、三种需量（最大需量、最小需量、积累需量）、正弦和谐波下的两种功率因数计算、大容量负荷曲线记录 ·对基本误差曲线的要求 误差带宽 有功、无功计量下限负荷相同 防潜动功率限值 批量关口表的实际误差要求 ⑶电容式PT用于计费，是无奈的选择 ·电容式PT的误差特性不稳定，多种因素引起附加误差 ·变电站设计要为PT现场测试创造基本条件 ·关注电子式PT应用技术的发展 ⑷PT二次压降 ·现行PT二次压降限值过宽 ·为实时监测 PT二次压降，需要开发新的测量技术 ·动态PT二次压降补偿器限用引发争议 ⑸关口表远程监测技术 ⑹

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