电能计量准确性影响因素及计量方法探讨

林锦辉

摘 要：電能计量装置对于供电方和用户均具有重要作用，提升电能计量装置的准确性可以有效维护各方利益。在电力系统中电能计量装置属于能量结算工具，必须全面提升其公正性和准确性。此次研究主要是探讨分析电能计量准确性影响因素及计量方法，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：电能计量；准确性；影响因素；计量方法

在电力系统中，电能计量装置属于核算电能经济的有效装置，因此其准确性会直接影响电力系统经济效益。对计量准确性产生影响的因素主要包括外部因素和内部因素。其中内部因素会提升计量误差率，主要包括二次回路误差，测量互感器误差和自带误差等[1]；电力系统高次谐波会极大影响电能计量。外部影响因素主要是人为因素干扰问题。本文重点分析影响电能计量准确性的因素，并且分析不同因素所导致的后果。

1 电能计量重要性分析

在经济快速发展的同时也带动了电力行业发展，电能与我国社会生产生活具有较大关联性。在电力企业生产期间主要是将发电厂发电，供电部门供电以及用户用电连接为一个整体。以上三个环节与电能计量准确性具有直接关联性，因此提升电能计量的准确性对电力企业具有重要作用。

电力体制深入改革发展也相应提升了对电能计量的准确性要求，特别是当前电力行业处于市场化经济体制下，增加了电能计量的重要性。因此必须确保电能计量的准确性和可靠性。由于电能计量会对电力系统发电量，线损，企业用电等造成极大影响，因此需要深入分析和研究电能计量准确性问题。

2 电能计量准确性影响因素分析

1）二次回路和二次导线降压影响。在使用电能计量装置期间常常不会配备电压电流互感器，这样就使多数计量电能无法有效接入到电能计量装置中，属于二次符合超标，会对电能计量准确性造成影响。电能表和电流电压互感器之间存在导线、熔断器以及空气开关阻抗，由于上述设备存在接触电阻，在通过电流时会导致二次点降低并出现角度变化，对电能计量准确性造成影响。还会导致电流电压互感器存在误差，影响准确性。

2）谐波影响。当前，电力系统非线性用电负荷量增加，相应增加了系统谐波危害。电力系统谐波不仅会污染供电系统，危害电力设备，还会极大影响电能计量准确性。在电能计量中电能表属于基本量具和核心部件，因此计量准确性会对电能计量精度造成极大影响。谐波的存在会导致电能表产生误差，导致电能表读数与实际负荷数不相同，对电能计量准确性造成影响[2]。感应式电能表会由于计量原理局限性，导致电能计量在谐波条件下存在较大误差，并且在此种情况下也会导致电子式电能表产生计量误差。

3）电能表误差。影响电能计量准确性的首要因素在于电能表误差，该种误差主要包括电能表自身误差，使用问题误差和国标负载特性误差等。在电能计量中，当电能表自身产生误差将会极大影响计量准确性。然而此种误差可以在日常运行中发现。工作人员若出现不合理接线行为也会导致误差问题出现，然而此种误差比较隐匿，修正难度比较大。这就要求工作人员在日常操作期间能够注重规范性。在使用电能表期间，功率和负载电流的改变也会导致误差问题出现。在长期使用期间会导致电能表出现损耗，也会影响电能计量准确性。尽管电能表所造成的影响比较小，然而由于电能计量对准确性要求比较高，因此必须避免误差问题，提升电能计量准确性。

4）互感器误差影响。当前我国电力系统中所应用的互感器配置比较低，特别是在用户电能计量器和变电站中，无法满足准确性要求。在现行互感器标准中，在满足额定负荷25%时，功率因数为0.8-1之间，此时互感器所产生的误差不会超过标准等级。因此必须要求互感器额定负荷，才能够有效确保互感器准确度。当负荷过小/超标都不满足要求，这是由互感器物理特性所决定。因此在操作互感器期间应当确保数据满足相应标准，这样才能够将互感器误差控制在合理范围内，确保电能计量装置的准确性。

3 电能计量方法分析

对于电能计量准确性影响因素分析，则需要应用功率分解方法实施计量，利用功率分解对不同频率潮流和分布进行准确计量。当前电力系统中主要应用的电能计量方法如下：

1）高供高计法。高供高计法是指高压供电，高压侧计量方法。在电能计量装置设置点的电压与供电电压相同。城乡区域主要应用高压供电系统，因此在计时期间需要经过高压电流互感器和电压互感器。高压供电系统电表额定电压等级包括三相三线三元件、三相四线三元件，其额定电流在1A、1.5A和3A。因此在计量期间需要乘以高压PT和CT两种倍率。

2）高供低计法。高供低计法为高压供电，低压侧计量方法。其主要是在电能计量装置设置点电压低于用户供电电压的供电系统。对于使用专用配电变压器的用电用户来说，需要经过低压电流互感器实施计量。在计量期间必须乘以CT倍率。

3）低供低计法。低供低计法主要是低压供电，低压计量。在电能计量装置设置点的电压与用户供电电压相同，此种电能计量方式属于当前应用比较广泛的计量方式，能够利用10kV公用配电变压器对用户实施供电。由于在应用低压计量方式时，计量点处于变压器口，但是结算点处于财产分界点变压器进口处。因此为了确保计量效果，必须根据电力系统主接线运作方式配置高压计量装置。

4）快速傅氏变换法。快速傅氏变换又称为FFT法，此种方法主要是利用频率点分解信号。若谐波成分变化比较大时，电流和功率频谱比较窄，所以可以应用快速傅氏变换法分解测量频域量。快速傅氏变换法的计算量比较大，因此无法有效满足实时测量需求，在进行傅里叶转换时对于高频率信号的频谱反应不灵敏，因此只能够对频谱特征比较相同的信号进行分析，无法应用到多尺度信号突变过程分析中，并且不能分析信号局域性。

5）小波变换法。该种电能计量方法的特点在于多分辨率，还可以有效分析信号局部特征。对不同成分频率来说，小波变换法能够应用变小的采样步长聚焦信号的所有细节，这样能够准确计量瞬时性暂态信号[3]。小波变换法的不足之处表现在分频特性过度依赖小波基数，并且当前所应用的小波函数无法准确测量谐波。再加上小波变换法的实时性不足，因此在实际应用中的难度比较大。

6）小波变换法与傅里叶变换结合方式。应用小波变换法与傅里叶变换结合方式能够有效监测电网运行期间电能新号畸变问题，在具体应用时主要是通过小波变换法测量非稳态谐波图变量和间断点，之后从原始信号中将细节分量去除掉，之后应用傅里叶转换法分析稳态过程。应用小波变换法与傅里叶变换结合方式的优势在于能够有效分离频率次数比较相近的谐波，不仅能够提升谐波分析检测精度，还能够测量间谐波，信号闪和谐波，具有良好的应用效果。

4 结束语

综上所述，由于电能计量装置的准确性会极大影响电力系统运行安全性，其准确性影响因素主要包括二次回路和二次导线降压影响、谐波影响、电能表误差以及互感器误差影响。因此在电能计量工作中必须针对上述影响因素进行处理，全面促进我国电力事业的发展，确保用户用电合理性。

参考文献

[1]蔡文嘉，李红斌，刘岑岑，等.基于层次分析法的智能电能表供应商评价方法[J/OL].电测与仪表：1-8[2019-01-21].

[2]于春平，白静芬，周建波，李亦龙，李龙国.基于IEC61850的数字化电能计量二次设备远程校验技术[J/OL].电测与仪表：1-7[2019-01-21].

[3]张乐平，罗鸿轩，胡珊珊，等.稀疏自动编码器在多维电能计量误差预测中的应用[J].自动化仪表，2018，39（10）：28-31+37