智能变电站过渡期内计量模式的探析

陈卫　艾丹

摘 要：文章进行了智能变电站和传统变电站过渡期内计量模式的比较分析，并以某220kV、110kV智能变电站为例，探析了智能变电站过渡期内的计量模式。

关键词：智能变电站；过渡期；计量模式

中图分类号：TM63 文献标识码：A

一、前言

随着科学技术的快速发展，各种先进的设备和技术被广泛的应用在变电站建设中，我国的变电站正在朝着智能化、数字化、自动化的方向发展。但是，传统变电站向智能变电站过渡的过程中还存在一些问题，文章通过比较分析和智能变电站计量模式的实践应用，希望能够为智能变电站的相关工作人员提供一定的参考。

二、智能变电站与传统变电站计量模式的比较分析

（1）计量模式原理的比较分析。对于智能变电站过渡期内的计量模式来说，随着科学技术的快速发展以及IEC61850标准的广泛推广和应用，采用了合并单元+电子式互感器的方式来完成电流、电压等信息的采集工作，并输出数字信号，根据IEC61850-9-2标准协议创建过程层，然后通过以太网网络对相应的数据进行计算和处理，并通过IEC61850-8-1标准的MMS网络将处理过后的数据资料传动到智能化的ERYU终端中。而传统变电站电能计量系统采用电磁式互感器、电容式互感器进行电压信号、电流信号的采集，并通过电能表对数据处理之后传输到电能远方采集终端中。

（2）智能变电站计量误差的比较分析。智能变电站计量误差受到以下因素的影响：其一，电子式TV的测量精度等级；其二，电子式TA的测量精度等级。传统变电站计量误差主要受到以下因素的影响：其一，多功能电能表的精度等级；其二，信号电缆的传输质量；其三，测量TV绕组的精度等级；其四，测量TA绕组的精度等级。由此可见，智能变电站计量模式的误差更小，影响因素更少。

（3）计量模式可靠性的比较分析。智能化变电站的电能计量原理和传统变电站计量原理不相同，因此智能化变电站中电能计量模式的可靠性与传统计量模式的侧重点也存在一定的差异。对于传统变电站计量系统涞水，二次传输回路以及电能表的故障率比互感器高，而互感器是智能化变电站的核心装置，并且智能化变电站中的互感器多采用电子式互感器，比传统变电站的互感器的结构复杂，采用光纤传输方式取代了传统的二次回路传输，也就是说智能变电站可靠性的侧重点在于电子式互感器。电子式互感器具有体积小、频带宽、无饱和等众多优点，按照电子式互感器的原理，可以将电子式互感器分为无电源式电子式互感器和有电源式电子互感器，由于有电源式电子互感器根据电磁感应原理获得测试信号，传感器的头部需要接入电源，如果采用激光功能的方式，能够有效的解决电子式互感器容易受到电磁干扰，由于我国智能变电站尚处在初始阶段，采用有电源式电子互感器能够有效的提高电能计量的可靠性。

（4）计量模式稳定性的比较分析。智能化变电站的计量模式的信息传输采用光纤通讯方式，将电压、电流等装变成数字信号，将符合标准协议的数字信号进行传输，电能表通过对合并单元、电子式互感器等传输的电压信号、电流信号进行校验，能够有效的防止误码对智能变电站过渡期内的电能计量造成影响。此外，智能变电站采用的光纤通讯，完全取消了二次电流的输入，实现了完全电气隔离。有效的消除了二次电流开路或者过流对电能计量的影响，显著的增强了电能计量的稳定性和准确性。

三、智能变电站过渡期内计量模式的实例探析

（1）220kV智能变电站过渡期内计量模式分析。某220kV智能变电站的电能计量系统包括非关口电能计量系统和关口电能计量系统，其中关口电能计量系统与传统变电站的电能计量系统相似，而非关口电能计量系统采用了三相四线制电子式多功能电能表、带模数转换器的电压与电流合并单元、电磁式电流互感器、电磁式电压互感器等多种多功能电能表组成的电能计量系统。该智能变电站过渡期内的计量模式表现为：关口电能计量模式和传统变电站的计量模式相似，通过电缆的连接将母线电压互感器二次输出接入到智能汇控柜中，然后再智能汇控柜中分为两个单元，一个单元直接通过电缆接入到控制是的关口电能计量系统中，为失压计时仪提供电压信号，同时为MK6E智能电能表提供相应的计量电压信号；另一个单元接入带模数转换的合并单元，然后将相应的数据信息转换成支持IEC61850-9-2标准的数字信号，然后为MK6E智能电能表提供电能计量电压信号。非关口计量用电流互感器二次输出信号则通过电缆将信号传输至控制室中的非关口电能计量系统中，为失压计时仪和MK6E智能电能表提供相应的计量电压信号，然后通过电能采集终端通讯，将相应的数据信息传输到非跳计量主站。

（2）110kV智能变电站过渡期内计量模式分析。某110kv智能变电站的计量系统主要包括以下几个部分，即三相四线制电子式多功能电能表、计量合并单元及其传输回路、光纤式电流互感器、电子式电压互感器。该智能变电站过渡期内计量模式主要表现为：该智能变电站电能计量系统为全智能化、数字化计量模式，从传输回路传输信号以及一次设备、二次设备等都为数字量，光纤式电流互感器、电子式电压互感器等电气单元的数字信号通过光纤传输到电流合并单元和电压合并单元，合并单元通过光纤将所有的数字信号传输到网络交换机中。智能变电站电能表和采集终端之间通过RS485进行信息传送，电能计量采集终端将接收到的数据信息传送到采集主站中，这样操作人员能够更加方便、准确的检测到电能计量信息。由于变电站一次系统采用单母线分接方式，电能计量如果需要采用母线电压互感器，必须按照一次运行的标准，必要时采用电压二次回路配置电压并列装置，通过小母线将专用电压并列柜和二次电压设备并列，实现一次设备操作和二次电压设备操作的TV并列。

结语

总而言之，智能化变电站过渡期内计量模式和传统变电站的计量模式相比，具有更加合理的计量系统、更高的可靠性以及稳定性。因此，电能计量作为国家管理电力能源的重要技术手段，电能计量系统作为变电站的重要组成，也应该向着通信网络标准化、智能化的方向发展。

参考文献

[1]陈军.智能变电站过渡期内计量模式的探析[J].电子世界，2013，（10）：58-59.

[2]徐先勇，罗志坤，李劲柏等.智能变电站电能计量模式分析[J].湖南电力，2013，33（01）：24-26.