電能計量中常見問題的分析研究

劉燕芳

摘 要：在能源日益緊缺的背景下，清潔、優質的電能作為一種綠色能源，在社會經濟各領域的應用越來越廣泛。電能計量是電網核算的依據，關系到供電方、用電方的利益，必須保證準確、可靠。本文主要針對電能計量中的常見問題，進行了深入分析，并提出了有效解決對策，以供參考。

關鍵詞：電能計量；計量誤差；計量精度

1 電能計量常見問題分析

1.1 電能計量誤差

對于電能計量裝置來說，不可避免地會存在計量誤差。這種計量誤差主要有兩種，即電能表誤差和二次降壓誤差。電能表因功率因數及電流變化，會降低計量的精度，導致負載誤差。如果計量表自身精度不高或使用不當，也會影響電能計量的準確性。二次降壓誤差主要是因為二次電流角度變化與壓降，導致電壓互感器出現誤差，從而降低了電能計量的精確度。

1.2 計量設備運行中存在的問題

計量設備裝置的種類很多，電能表、計量電壓表、電能計量箱與電流互感器等，都是比較常見的計量設備。計量設備在運行過程中，如果出現問題，將會直接影響到電能計量的結果。在電力系統中，一次設備主要用于生產與輸送、分配電能，如斷路器、電力電纜等；二次設備主要是對一次設備與電力系統狀況，進行測量、控制與保護的低壓設備，如測量儀表、安全裝置、通信設備等。由一次設備或二次設備連接而成的電氣回路，就是一次回路或二次回路。在電能計量中，經常出現的問題，就是忽視一次與二次回路電能控制的影響，導致出現漏電與竊電問題經常出現，給電力企業帶來了較大的經濟損失，也影響了電力系統的平穩、安全運行。

1.3 諧波對計量的影響

諧波是電流中含有的頻率為基波的整數倍電量，主要是因為正弦電壓加壓于非線性負載，引發基波電流發生畸變而導致。諧波的存在，不僅能降低電能質量，也會損壞電氣設備。電子計量表具有寬頻帶功能，能更準確計量基波與諧波電能，電能計算采用用模擬乘法器方式。感應計量表通過電流回路與電壓回路產生的磁立場作用，來對電能進行計量，其缺點是工頻范圍比較窄，誤差比較大。對線性用戶來說，對線性用戶，感應計量表結果包含對基波電能、諧波電能的計量，給消費者帶來一定損失；對非線性用戶來說，由于基波潮流與諧波潮流之間存在相互作用，其結果是抵消了用戶一部分電量，給電力企業帶來一定損失。

2 電能計量裝置誤差問題分析

2.1 電能表的問題

在電能表生產環節，由于未嚴格按規定操作，使得其負荷出現失誤，而導致精準性降低，從而使計量結果失準。在電能表使用過程中，如果使用不準確，或使用不合理，也會降低電能表計量精準性。

2.2 二次導線壓降誤差

如果熔斷器、空氣開關、導線阻抗等設備，與位于電能表輸入端和電壓互感器二次輸出端之間的電阻發生接觸，在電流通過的時候，就會導致二次電在線路上出現壓降和角度改變，由此產生的相移和壓降，將會導致電壓互感器發生誤差而降低計量精準性。

3 解決電能計量問題的有效對策

3.1 改進計量箱設計

當前的電能計量箱外形為空殼箱子，需要專業人員根據實際需求，在計量箱內安裝相應的設備，如互感器、電能表等。安裝完畢后，通常會對計量箱進行鉛封。其存在的主要問題，就是在接線過程中，容易出現錯誤或操作不規范問題，引發安全風險事件。另外，由于一次線或二次線入線處暴露在外，給竊電帶來了便利。改進計量箱設計，最好將互感器、電能表及計量箱以整體化方式進行生產，隱藏接線端子并密封一次線和二次線，從而防范安全風險，杜絕竊電事件發生。

3.2 降低諧波對電能計量的影響

降低諧波對電能計量的影響，可從兩個方面入手：一是使電能表只對基波功率產生反應，而不體現諧波功率?？赏ㄟ^高階低通濾波器過濾高次諧波，該種方法易于實現和推廣。對于電磁式電能表來說，可利用交流濾波線路進行濾波；對于電子式電能表來說，可利用低通濾波器進行濾波；二是按諧波潮流和基波潮流方向，分別進行計量。該種方法可通過合理搭配工頻基波電能表和寬頻帶功率電能表來實現。通過這種方法，可以分別測量諧波潮流和基波潮流的方向與功率。其不足之處是投入大，對技術要求比較高，實施起來存在一定的難度。

3.3 減少裝置誤差對計量結果的影響

在電能計量中，因計量裝置誤差導致的計量結果失準的現象，比較常見。降低計量裝置誤差的方法：一是要優選精度高、穩定性強、能耗低的電能表，并嚴格按照規范安裝；二是要保證電能表接線與操作規范、專業、準確，為此，電力企業必須要對員工定期進行專業培訓，提高員工的專業技術、職業素質和責任心，以減少人為因素導致的誤差；三是準確計算回路負荷，根據計算結果選擇相應的電流互感器，避免因電流互感器選用不當而產生計量誤差；四是避免在35kV及以下電壓互感器回路上，安裝熔斷器與隔離開關節點，因為熔斷器故障會影響裝置工作，隔離開關接點會使電阻變得不穩定，導致計量出現誤差。

3.4 提高裝置選擇精度

目前，常見的電能表的精度一般都是±0.5%，如果能將精度提升±0.2%，預計年度可減少1200萬度的電量浪費。隨著信息技術的發展，新型電子互感器與數字計量裝置逐漸得到開發和應用，極大地提高了計量的精度。電子互感器包含傳感器、二次轉換器與傳輸系統等，通過電磁與光電轉換，可適應大電流與高壓環境。電子互感器與數字計量裝置擁有獨立電源，能夠進行數據分析，受外界因素影響較小，在減少存取電導致計量誤差的同時，也能對通信傳輸誤差進行處理，從而提升計量精確度與穩定性。

4 結語

電力信息系統平穩、安全、可靠運行，是國民經濟發展和人們日常生活的基礎保障。為了保證電力企業和電力用戶的利益，必須要重視電能計量準確度問題。根據實際情況，從改進計量箱設計、降低諧波對電能計量的影響，減少裝置誤差對計量結果的影響、提高計量裝置選擇精度等方面著手，努力提高電能計量的精準度，以促進電力企業效益不斷擴大，提升服務用戶的能力及用戶滿意度。

參考文獻

[1]李博.電力系統信息安全研究綜述[J].中國科技信息，2014，（11）：200-201.

[2]田鋒.電力系統信息安全研究綜述[J].科研，2015，（38）：228.

（作者單位：廣州華商職業學院）