大用戶電能表狀態監測系統研究

/天津市電力公司電力科學研究院 羅群 劉春雨 張健 王首堃 張志龍/

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大用戶電能表狀態監測系統研究

/天津市電力公司電力科學研究院 羅群 劉春雨 張健 王首堃 張志龍/

摘要：本文研究了電能表狀態監測系統，用于實現對各類站點內涉及考核、結算的電能表進行電能質量監控、誤差在線校驗等功能。該系統包含電能表在線監測終端、無線通信網絡、主站管理平臺三部分。全系統能夠實現對電能表運行狀態分析和評估，及時發現存在的計量隱患，有效地跟蹤管理在運電能表運行狀況。

關鍵詞：狀態監測；計量隱患；運行狀況

0　引言

隨著電網建設的快速發展，電子式電能表在全社會得到廣泛應用。目前國內電能表周期校驗沿襲DL/T448—2000《電能計量裝置技術管理規程》要求執行現場檢驗任務，通過這種方式獲取電能表運行數據并以此判斷電能表現場運行的穩定性。但是由于目前大用戶或關口電能表一般均安裝在各類變電站內，很多因素給電能表現場檢驗帶來諸多不便，如站點分布范圍廣、進站手續復雜等，這些因素對設備和人員的工作強度和時間控制產生極大的難度，大大降低現場校驗的工作效率。另外電能表周期檢驗工作在本質上還屬于人工方式，對電能表運行狀況了解還需要相關技術人員定期到現場獲取，很多大用戶側用電負荷隨時間變化幅值大（如高鐵電牽引站等），進行現場校驗時因負荷情況不理想導致校驗周期較長，周檢期間存在的超差問題不能及時地發現，這些都是現有電能表周期檢驗方式中不可避免的弊端。

隨著近年來計算機和通信技術的發展，建立電能表狀態監測系統，對電能表運行狀態進行實時在線監測，將更好地適應營銷精益化管理的發展要求。

1　狀態監測系統總體設計

電能表狀態監測系統采用分布組網管理結構，通過安裝在各個變電站內的終端裝置抄讀電能表的信息數據、測量電能表的誤差值，監測回路的負荷及其電氣參數，并通過通信網絡發回主站，主站利用終端設備發回的各項數據進行分析處理，實現對電能表的遠程狀態監測。系統總體構架如圖1所示。

圖1　狀態監測系統構架

1）主站系統：通過全中文的操作界面，獲取現場終端數據并存儲，實現報表、圖形顯示，并能對現場終端進行遠程配置和操作。

2）通信通道：主站軟件和現場終端通過通信通道實現相互鏈接和數據傳輸等功能。

3）現場終端：實現對現場電能表的誤差在線自動測試（本地手動、遠程控制兩種方式）、485抄表和二次壓降測試（擴展）等功能，并能夠存儲數據及實現數據遠傳。

2　實驗室功能測試

狀態監測系統在實驗室測試臺上的接線情況如圖2所示。

圖2　實驗室接線測試

測試臺上四塊某廠家的DTZ178型三相四線智能電能表正常運行（表號分別為970001124611、970001124609、970001124381、970001124610）；兩臺電能表狀態監測終端（儀器編號分別為100001、100002）通過另外一個表位串接電流回路，即兩臺檢測終端的電流通道全部串接接入到此表位，與所接四塊表計為同一通道電流值；監測終端電壓分別采自四塊電能表所在表位的電壓輸出口；主站系統內設置測試DTZ178型電能表參數：DLT 645-07規約，3×57.7/100V，3×1.5（6）A，0.2S，20000imp/kWh。選取標準源：BD-ID交直流校表儀（0.02級），標準表：LC2010-3E三相標準功率電能表（0.05級），電能表狀態監測系統（0.05級）。

通過標準源輸出交流電壓57.7V、電流0.5A/5A、相位30°供給標準表與被校表，兩個進行誤差對比的監測終端同時采集被校表的脈沖輸出信號，在相同時段相同電參量情況下分別記錄測試誤差。每個測試點誤差對比時間不少于72h，得到如下對比測試數據如下表所示，各項數據基本一致。

表　實驗室功能測試數據對比

通過實驗數據觀察，57.7V/5A時，系統測試數據相對誤差值為+0.022，標準表測試數據相對誤差值為+0.022；57.7V/0.5A時，系統測試數據相對誤差值為+0.022，標準表測試數據相對誤差值為+0.020。鑒于標準表與系統的精度等級均為0.05，其相對誤差值均小于0.05，且測試數據穩定，對比結論合格，證明電能表狀體監測系統測試數據有效，功能測試合格。

3　應用效果及效益

電能表狀態監測系統應用和吸收了計算機、傳感器、通信和網絡、數字信號處理以及在線智能診斷等技術的最新成果，是集數據采集、信號處理、數據庫管理、現場電能表誤差自動校驗、異常報警于一體的遠程監測系統。主要功能包括：本地手動控制和自動控制的電能計量裝置誤差測量、本地和遠程報警功能，二次回路狀態監測（擴展）、狀態數據分析、測試數據庫管理等。

3.1經濟效益

電能表狀態監測系統通過完善的監測手段，降低電能表周期檢驗和管理成本，從而節省了大量的人力、物力。周期檢驗及維護的成本主要有：設備維護工作的分配、維護人員來往現場的交通及時間成本、維護人員的培養成本、維護檢測數據的整理和錄入成本、數據分析及管理成本、支持各種維護管理的事務成本、技術管理及其他資源開銷成本等。狀態監測系統可以實時監控電能表的運行情況，避免現場測試時的接線錯誤，把測試中間環節造成的失誤降低為零。實時監測了解電能表誤差狀況，避免超差帶來的電量損失，從而確保相關單位的經濟效益。

3.2社會效益

電能表狀態監測系統可以確保計量裝置穩定、可靠、準確地運行，保障電力市場公平交易，提升供用電單位的誠信形象。同時系統實時提供的故障記錄以及計量裝置的實時異常報警，可以為反竊電和追補電量提供有效的依據，減少計量糾紛。

4　結束語

電能表狀態監測系統是專門針對運行中的電能表不易進行現場測試的電能計量裝置管理工具。本系統能夠實時在線監測和對各種異?，F象及時報警，及時發現二次回路故障、電能表超差現象，最大限度地縮短故障處理周期，使得電能表周期檢驗工作逐漸從離線方式邁向在線方式，從周期測試邁向實時測試，從事后處理邁向預警監測，成為電能表檢驗工作新的技術手段，提高了電力營銷業務防范風險的能力。

參考文獻：

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