数字化电能表现场校验技术分析

张先

摘要：数字化电能表是科技进步的产物，很多智能变电站都开始使用这种电能表来统计电能。但是，由于该类电表刚刚开始投入使用，还没有一套系统的校准方法和使用规范，在运用中存在许多不足。为了满足变电站的需求，已经有科学家研究出了针对这一类电表的校准方法了。笔者主要研究了数字化电能表产生误差的原因，并对目前使用较多的三种校准方法进行了比较。希望可以给变电站以及相关部门提供参考。

关键词：数字化电能表；校准技术；实力分析

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）07-0207-02

1 数字化电能表的原理以及功能

数字电流表和传统的电流表相比，在功能上有了较大的提高。数字化电流表具有变送功能，LED显示功能和数字接口功能。数字化电能表的原理很见简单，通过光纤，变电站的电压、电流会被传输过来，转换为数字化的信号，电能表接收到信号后会对信号进行运算，处理好的数据会被同步保存下来并在LED显示屏上动态的显示。为了确定电能表的运行是否正常，电能表上安装有信号指示灯。通过观察指示灯就能了解电能表的运行是否正常。电能表最重要的功能是进行电能采集，对电能表校验也是为了保证采取数据的准确性。电能采集是根据有功和无功电能产生的脉冲来进行计算的。

数字电能表的种类有很多，按照不同的方式可以将数字电能表分为不同的类别。按照接收的信号形式不同，可以将电能表分为电流表、电压表等。按照接入相线可以根据接入相的数目分为单相、三相三线等种类。按照接入的电源的性质不同，也可以将电能表分类。电源为交流电的称之为交流表，电源为直流电的，称为直流表。按照数字电流表的功能可以分为显示表、报警表、多功能表等。

2 数字化电能表产生误差的原因

数字化电表的测量系统是很复杂的。数字化电能表主要由四个部分组成，第一个部分为电能表，是用来接收合并单元输出的信号的，第二个部分为电子式互感器，其作用是对电压等信号进行采样。第三个部分是光纤，其功能为传输数信号。最后一个部分就是负责计算电能的电能表。由于数字化电能表没有采用传统的高精度计量芯片，而是用光纤进行数字的传输，因此数字化电能表不会因为电磁波的而产生误差。

3 对数字化电能表进行校验的三种方式

3.1 数字化功率源及标准数字电能表法

在图1中我们可以看到数字化功率源及标准数字电能表法的校验原理。该功率源在向外输出信号的时候，遵循的DL/T860-9协议。该法可以根据实际的要求对电压、电流信号的幅度和相位变化进行检测。并按照下面的公式对数字化电能表的误差进行校正。具体的公式如下所示：

γ=（WX-WN）/WN*100% （1）

在公式中，r代表的是数字化电能表在计算的时候产生的相对误差，WX代入的是数字化电能表记录下来的实际的电能数据。WN为计算出来的准确的电能数据。

如果要采用这种方式进行数字化电表的校准，就需要使用可靠的数字功率源，以及网络设备。同时应该保证使用的数字化电能表的准确度要比被校准的电能表高。如果不能满足以上条件，就不能运用此方法对数字化电能表进行校准。

3.2 标准数字功率源法

绘制的是标准数字功率源法对数字化电能表进行校正的原理。简单的来说，就是设置相应的电压、电流、功率的参数，先计算出该参数下标准的数字功率源。而通过光纤设备，将满足参数的数据发送给需要校准的数字化电能表。该电表计算出来的数据，和标准的数据的差值，就是误差的值。用这种方式计算误差的公式和上一种方式运用的公式是相同的。只是公式中的WN变为了标准电能脉冲，而WX变为了被校准的数字化电能表输出的测量值。

3.3 模拟功率源及标准模拟电能表法

图2是模拟功率源及标准模拟电能表法的校准原理。这种方法对误差计算的时候，仍然是和方式一的计算公式一样。该方式的校准原理，可以简单的描述为：先通过模拟功率源，进行输出测试。輸出测试中都模拟被校准电能表所接受的电压、电流信号强度。模拟电能表在模拟功率源下进行工作，按照设置的参数，计算出该参数下标准的电能值。当被校准的电能表也在同样的参数下工作的时候，得到的就是实际测量的电能值。两个数值的差就是被校准的电能表在计算的时候产生的误差数值。

4 数字化电能表校验实例分析

以上述方法中的数字功率源及标准数字电能表法为例。

图3是威胜的D TSD 341型数字化电能表（0.2 S级），用它作为本文的校验案例。

5 结语

随着变电站的智能化，数字化电能计算表应运而生。主要是为了满足智能化变电站的要求。而数字化电能表的功能更加强大，解决了许多传统电能表无法解决的问题。有效地提高了电能计量工作的效率，与传统电能表相比，其计量准确度得到了很大程度的提升。虽然从理论上说数字化电能表的误差为零，但其实因为操作中网络等问题，还是会出现计算偏差。为了适应我国电力的快速发展，必须建立一套适用于智能变电站特点的电能计量系统和校验标准，以保证电能计量的准确性和可靠性，保障电力系统的安全稳定运行。

参考文献

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