电能计量装置在线检测系统的应用探讨

广东电网公司广州供电局计量中心 张文嘉

在建立在线检测系统过程中，可以有效控制整个供电环境，包括在线数据下载、设计存储以及测量其它供电参数等，为供电网络安全稳定运行提供保障。电能计量装置应用在供电网络中，充分发挥电能计量装置的三种功能，分别为负载功能、互感功能以及二次接线功能。借助上述功能，可以对供电网络运行中产生的误差进行调整，同时与在线检测系统建立协调关系，在线检测系统会及时发现供电系统中存在的问题，并将产生的问题生成电能运行曲线，根据曲线判断出供电系统中计量装置发生的故障，以便实施有效的措施解决故障，使计量装置正常运行，从而获得更加真实的电能计量数据。

1 原计量系统存在的问题

原计量系统存在的问题体现在以下几个方面：第一，原计量系统按照周期进行检测，但是整个周期时间较长，未能及时获取电能表在运行中出现问题，包括接线错误、电能误差以及烧线等；第二，使用的电能计量装置，经常会出现失压问题，造成供电系统出现故障，并且会出现严重的电能流失问题；第三，无法计量二次回路产生的电压；第四，无法有效检测二次回路出现的故障；第五，无法及时获取被监测运行网络出现的故障；第六，在复杂供电网络中，无法对TA和TV等线路进行深层次的检测。

2 电能计量装置在线监测的必要性

电能计量装置在线监测的必要性体现在以下几个方面：第一，满足供电网络运行需求、满足用户的用电需求；第二，不断提升电网建设水平，使电网中配置更多的电力设施，为用户提供更加安全稳定的电力能源；第三，为供电网络大规模发展奠定基础，运用电能计量装置，可以快速获取供电网络实时数据，减少人工操作产生的误差，有助于实现智能化管理；第四，促进供电企业不断更新运行体系，运用先进的监测技术，提升检测的准确性；第五，促进各个领域快速发展。

3 电能计量装置在线监测的基本原理

在检测系统运行过程中，会重点检测一下信息，一是电压信息、二是电流信息、三是脉冲信号信息、四是PT端二次回路信息、五是通道切换信息、六是数据转换模块信息。通过检测上述信息，电能计量装置在运行过程中，会集中测试供电系统的以下功能，包括二次回路降压功能、导纳功能以及误差测试功能等。在电能计量装置运行过程中，充分发挥上述功能，实现供电网络动态监测，在监测中获取更多的供电数据，将数据输入至检测系统中，检测系统负责存储、分析、归类以及输出等工作，通过存储、分析、归类以及输出，及时发现电能在多路转换过程中产生的误差，并反馈至电能计量装置，电能计量装置会按照检测系统要求，深入分析引发误差的原因，以便根据原因进行有效的处理。

运用电能计量装置在线检测过程中，以PT压降测试为例，采用布线原理实现电压表和电能表的连接，在连接中进行在线同步检测。与人工检测方式相比，在线同步检测会根据实际情况调整布线方式，在调整布线方式过程中，可以快速获取实施的数据，并对获取的数据进行对比，通过对比真实掌握供电网络实际运行情况。在电能计量装置实际运行期间，在线检测系统会通过以太网的方式，向所检测的区域建立通信关系，在通信状态下进行远程操作，实现远程操作，既能将获取的信息保存至系统数据库中，还能在保存中对信息分类。

4 电能计量装置在线监测技术的应用

4.1 系统构成

在供电网络建设过程中，会在网络中的不同区域内设置计量点，通过计量点检测不同区域出现的损耗，包括网络损耗、线路损耗以及关口损耗等，并且每个位置的损耗过程，均能进行在线检测。在每个区域设置计量点过程中，需要配置电能表，同时根据检测要求运用不同的技术，使每个计量点中的电能表获取更加真实准确的电能信心。以检测关口损耗为例，在关口位置的计量点中，配置的电能表可以具备四个费率的检测功能，工作人员在获取费率信息时，需要经过三级密码管理以及安全防护功能，在减少对电能信息影响时，避免电能信息出现更多的误差，还能使电能计量检测过程简单化。

4.2 系统主要设备

供电企业建立在线检测系统过程中，系统中配置的电能计量装置，其中集中器是重要的组成部分，主要用于采集供电网络中产生的电能信息，将采集的信息进行分类集中，通过管理指令和控制指令，有效调整供电系统的运行状态。在检测系统中配置电能计量装置时，具备检测电能信息功能的同时，还应具备以下功能：第一，精度功能。在电能计量装置采集信息过程中，使用RS-485接口，将计量装置与供电网络进行连接，在连接过程中获取实时的电能信息。此外在获取信息过程中，应提前设置信息的参考标准，将获取的信息与参考的信息进行对比，避免获取的信息出现问题，从而影响信息的准确性，有效提升信息获取的精度；第二，存储功能。使用点能计量装置获取信息时，需要将获取的信息存储在数据库中，数据库最小容量应设置为64MB，如果采用独立数据库，或者使用备份数据库，数据库最小容量为256MB。一旦电能计量装置出现问题无法正常运行，在线检测系统会使用备份数据库，用于存储电能信息；第三，信息采集功能。在进行实时采集信息过程中，电能计量装置会设置采集窗口，采集窗口中会设有分类，分别为电量类别、遥测量类别以及分时电量类别。供电系统会按照设定的时间，向电能计量装置下达信息采集命令，此时电能计量装置会采集以下信息，一是失压信息、二是电压合格率信息、三是电能表信息、四是模拟量信息；第四，传输数据功能。在供电网络中，配置电能计量装置时，要求在连接线路中使用RS-485接口，通过接口可以连接电能表，并为传输数据提供通道，利用通道的多种功能，实现语音拨号和网络通信；第五，电能计量装置通信功能。电能计量装置具有通信功能，主要用于变电站通信和发电厂通信。在变电站通信过程中，供电网络建立电力调度自动化系统，系统内会设置许多装置，一是人机接口装置、二是串行通信接口装置、三是数字信号处理装置、四是串行通信总线装置。在发电厂通信过程中，我国主要采用电力载波通信方式，在供电网络中建立二四通道，为防止调度电话等通信方式占用通道，在通道中运用IEC61850-8-1通信模式，及时调整通信方式，有效满足发电厂的通信需求。

4.3 电能计量装置在线监测应用的加强

电能计量装置应用在在线检测系统中，会进一步增强电能计量装置的应用能力，具体体现在两个方面：第一，根据供电网络运行需求，及时调整电能计量装置。供电企业在检测电能使用情况时，为提升检测质量，减少误差，需要设定电能计量装置调整计划，在计划中明确调整标准，完成调整后进行验收，保证电能计量装置的计量精度满足在线检测要求。此外在调整中，可以更换原有的电能计量装置，使用S级电能表和S级互感器，建立测量能力更高的电能计量体系，如果供电网络运行时产生的负荷超过承受范围，S级互感器在发出预警信息的同时，S级电能表降低供电网络产生的点流量；第二，有效解决计量点存在的问题。在计量点经常会出现计量误差问题，减少计量误差、提升计量精度，在供电网络中配置电能计量装置时，一方面应根据用户的使用需求，深入检测电能计量装置的性能，避免出现性能不匹配情况，另一方面使检测变比适应实际使用要求。此外在用户使用电能过程中出现问题，电能计量装置应向供电企业反馈信息的过程中，将电能计量装置存在的问题展示给控制终端，控制终端会及时做出反应，包括更换更高精度的电能计量装置，或者配置其它检测装置以及运用检测技术等，解决用户遇到的问题，并且减少数据误差。

5 在线监测系统终端软件的功能

5.1 功能

在供电网络中建立在线检测系统，使用的终端软件应具备以下功能：第一，同步数据功能。电能计量装置在供电网络获取的信息，通过终端软件下载至数据库中，保证数据库中的数据与实时数据具有同步特点；第二，终端软件将系统主机与在线工作站相互连接，工作站进行在线检测工作时，只需操作软件中的远程控制命令，可以使工作站对供电网络进行检测；第三，终端软件会对检测的数据进行分类，分类内容包括相限信息、无功等级信息、有功等级信息以及有功无功误差信息等；第四，按照设定的测试计划，工作站会根据计划内容开展工作，无需人工操作即可对信息进行记录、存储以及校验等；第五，在终端软件中，会向工作人员提供数据管理功能，一是查找功能、二是增加功能、三是修改功能、四是删除功能、五是打印功能，如果数据量不断增加，会增加校验功能，使数据管理工作效率不断提升。

5.2 系统菜单

（1）基本误差实验

在基本误差实验过程中，会重点实验线路中以下数据，一是电压数据、二是电路数据、三是频率数据、四是相位数据、五是功率数据。在对电压数据进行误差实验过程中，会在电路中设置三相三线电压，三相三线电压的夹角在0-360°范围内，功率设定在1.0C～1.0L范围内，在误差实验期间，如果出现无功情况，并且三线中产生的功率大于零，线路中的电压落后于电流，此时产生的误差为无功误差，需要调整线路的启动时间，并且将电压和电流的幅度控制在合理的范围内。

（2）谐波分析

在谐波分析过程中，如果操作锁定键，误差向量图不会发生较大的变化，并且波形图的纵坐标控制在正负1之间，可以快速分析出不同谐波在通道中产生的含量。

（3）电量读取

在电量读取过程中，使用RS-485接口连接现场电能表，将电能表中的数据传输至在线检测系统，检测系统只需花费一分钟的时间，会将获取的信息回传至用户，方便用户实时获取电量信息。通过操作系统菜单，按照通信规约，会展示电能信息中参数，避免计量的数据与真实数据存在误差。

结语：综上所述，将电能计量装置应用在在线检测系统中，应不断加强电能计量装置在在线检测系统中的应用价值，同时遵循电能计量装置在在线检测系统的基本原理，提升电能计量装置在线计量精度，减少产生的误差，避免出现电能浪费的情况。