面向智能变电站的数字化计量标准进展与分析

包国涛

摘要：智能变电站采用可靠、经济、集成、节能、环保的设备与设计，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、系统功能集成化、结构设计紧凑化、高压设备智能化和运行状态可视化等为基本要求，能够支持电网实时在线分析和控制决策，进而提高整个电网运行可靠性。

关键词：智能变电站;数字化;计量标准

1 数字化计量标准需求分析

1.1 基础通用方面

为解决早期智能变电站网络交叉重复、设备多、占用屏柜多、建设成本高和运维复杂等弊端，新一代智能变电站在设计上更注重二次系统的融合，将原来由独立计量表计承担的考核计量功能并入测控装置及多合一装置，使计量、保护、测控不同业务间共享变电站网络资源，简化了网络架构，由此也带来了现场运维的诸多问题。基于保护测控专业安全性考虑，计量人员无权修改配置相关设备，同时也无法对计量关键功能及参数实施保护，防止篡改。因此，有必要将此类设备的计量功能进行模块化设计，使计量模块与其他专业模块实施物理隔离，防止相互干扰。数字化计量设备是数字化电能计量系统的重要组成部分，也是智能变电站过程层的基础，其质量的优劣将直接影响用电信息采集系统运行的可靠性、稳定性，影响计量准确性。

1.2 支撑方面

随着计量工作在整个电力市场中地位的不断提高，电能计量器具的质量监督管理工作也越来越受到电力行业的重视。依据国家有关法律，法规和相关标准，有效地提高数字化计量设备质量监督管理服务水平，是数字化计量系统质量监督工作亟待解决的问题。

现阶段未对全部数字化计量设备作为计量装置单独进行溯源管理，存在部分数字化设备投运前后无检测，计量性能及稳定性无法得到有效保证。另外，部分数字化计量设备管理归属不明确，导致该类型数字化计量设备在运维、检修过程中带来较大阻力，需要与设备部、运维单位协调相关管理问题。

1.3 高级应用方面

现有的智能站电能计量数据通信方案一直沿用过去的电能量采集技术标准，而数字化电能计量系统可以获取的信息远不止电能量，還包括各类电参量、网络状态、设备状态信息等，如何将这些信息完整上传至主站，供调度、运行、检修、计量等专业人员分析应用，对提升智能变电站的运行水平较为迫切。

2 数字化计量标准体系架构设计

2.1 设计原则

1）准确性原则。传统计量系统通过互感器及其二次回路联合电能表按照规定的接线方式进行组合构成电能计量系统，在电力市场化条件下，为保证公开、公平、公正的为电能生产者提供优质服务，电能计量系统作为提供电能计量信息的源头，其准确性对电能计量管理至关重要。数字化计量系统是在传统计量系统上构建的满足更多应用场景的先进计量系统，构建数字化计量系统首先应当遵循准确性原则，在保证准确的前提下开展基于数字化计量技术的高级应用。

2）扩展性原则。数字化计量系统具有系统误差更小、便于实现计量数据与其他专业数据融合共享、系统安全性更高、系统配置灵活性更高的优点。在考虑数字化计量体系设计时，除需要满足基本条件外，系统在设计应留有一定的物理或虚拟接口，便于实现计量系统状态检修、远程诊断、主动抢修、数据分析诊断等高级应用打好基础，切实保证数字化计量系统能发挥其最大优势。

2.2 标准体系框架

数字化计量作为一个全新的技术领域，其标准体系从计量准确、支持扩展、合理创新的原则出发，采用由“技术领域、标准系列、具体标准”的层次构成总体框架，标准主要包括标准系列和具体标准。为了更好地区分标准的相关性，根据相关性和应用习惯，把同一标准系列下的众多相关标准，进一步区分为若干标准类。

3 标准计划和重点标准

为支撑智能变电站的建设，确保数字化计量标准制定工作的有序推进，根据数字化计量需求分析，结合研发和应用发展情况，提出未来数字化计量相关标准计划。

1）基础通用标准。经过近15年发展，数字化计量体系基础通用相关标准已经较为丰富，后续需要根据数字化计量实际应用建设和发展需求，统一相关名词术语，制定完善的数字化计量技术规范、校准检测验收规范、量值溯源/传递及数据安全等标准，为数字化计量应用提供支撑。

2）支撑标准。数字化计量支撑方面，目前已有数字化计量系统技术导则等标准，未来需要进行适当的改造完善和扩充，以更好地衔接数字化计量技术的发展。近期内应优先根据已有数字化计量系统实际应用情况，针对数字化计量系统在实际使用过程中出现的管理问题、技术问题进行梳理，并制定相关的管理规范及设计规范。

3）高级应用功能标准。数字化计量系统应用功能方面，已经有了基于历史大数据的状态评价及在线分析基础标准。根据当前数字化计量系统的建设和发展趋势，近期内应优先选择开展状态评价类、在线分析与预警类、复杂计量方式类标准制定，未来更进一步选择更多应用功能进行标准化，适时开展优化决策类等各类高级应用标准制定。

4结语

数字化计量系统契合数字化转型和数字电网建设，是电网未来的发展方向。随着新一代智能变电站数字化计量系统试点建设和发展，开展数字化计量技术标准研究，后续需要及时跟进数字化计量系统技术和应用的需求，及时更新各个系列的标准计划，调整各个阶段的重点标准，建立运行、检修的数字化计量设备的技术标准体系框架，促进数字化计量设备在贸易结算中的应用，从而全面提升电力行业数字化电能计量设备的技术标准水平，支撑数字化计量系统的标准化监督和管理。

参考文献

[1]张子琰.智能变电站集成装置配置分析[J].科学与财富，2015（7）：334-334.

[2]石秀美.浅谈数字化变电站中的电气二次设计[J].民营科技，2011（7）：10.