劉冠娟
【摘 要】電能計量管理是電力營銷的重要組成部分,關(guān)系著電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的高低,因此在新的發(fā)展形勢下,通過采用新的計量技術(shù)加強(qiáng)電能計量管理具有重要意義。本文著重對智能化變電站電能計量技術(shù)進(jìn)行探討,以期為提高電能計量管理效率提供參考。
【關(guān)鍵詞】電能;計量;管理;探討
目前人們對電能的依賴程度越來越大,電網(wǎng)設(shè)計更為復(fù)雜,規(guī)模不斷擴(kuò)展,給電力部門電能計量管理提出了新的要求,為此電力部門應(yīng)注重運(yùn)用新的電能計量技術(shù)構(gòu)建智能化變電站,不斷提高電能計量管理水平。
1.構(gòu)建智能化變電站電能計量系統(tǒng)
1.1智能化變電站電能計量組成
智能化變電站電能計量系統(tǒng)由眾多電氣元件和傳感器組成,例如,符合IE6044-8、IE6044-7標(biāo)準(zhǔn)要求的電子式電壓互感器、同步時鐘GPS同步信號以及合并單元等,其中合并單元與電子式電壓互感器之間的數(shù)據(jù)傳輸格式采用IE6044-7標(biāo)準(zhǔn)要求的FT3格式,另外一些模擬小信號的信息傳輸采用合并單元內(nèi)采樣方式。工作時系統(tǒng)中的合并單元將采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理,并按照IEE802.3規(guī)定要求將其以100Base-FX方式向外界傳輸。
1.2智能變電站電能計量工作原理
智能變電站電能計量嚴(yán)格遵守IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元,其內(nèi)部包含采樣計數(shù)器、采樣值狀態(tài)字、采樣率等信息,并按照一定的規(guī)則對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
另外,為了達(dá)到和傳統(tǒng)電子式互感器的接入系統(tǒng)計量數(shù)據(jù)保持一致的目的,可將應(yīng)用服務(wù)單元中要求的額定電流、額定電壓定義為傳統(tǒng)電子互感器的二次側(cè)轉(zhuǎn)化,這樣便可計算出電網(wǎng)頻率、無功功率、不同元件的電流、電壓。
1.3智能變電站電能計量表檢錯糾錯設(shè)計
智能變電站電能計量表在傳輸采樣值時,如CRC校驗發(fā)生差錯或信號受到外界干擾容易導(dǎo)致一次側(cè)的模擬量與二次側(cè)表計數(shù)字量的映射發(fā)生差錯,進(jìn)而丟失采樣點(diǎn)。為避免這種不良情況的發(fā)生,計量表的計量算法具備對丟點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償處理的功能,該功能一般通過牛頓插值法或拉格朗日插值法實現(xiàn)。具體采用何種方法應(yīng)綜合分析丟點(diǎn)前后的數(shù)據(jù)信息,并參考采樣計數(shù)器中的信息。實踐論證,通過對丟點(diǎn)后與利用差值補(bǔ)償后電能計量誤差分析,結(jié)果兩種情況的功率誤差相差8%,由此可知完整的采樣能明顯提高電能計量表的準(zhǔn)確性。
1.4智能化變電站電能計量系統(tǒng)誤差分析
智能化變電站電能計量系統(tǒng)與傳統(tǒng)計量系統(tǒng)相比在防止線路干擾,減小表計到互感二次側(cè)間的傳輸損耗具有較大優(yōu)勢,它不再將內(nèi)部ADC、TA、TV轉(zhuǎn)換引起的誤差涵蓋在內(nèi)。
智能化變電站計量系統(tǒng)與傳統(tǒng)的計量系統(tǒng)相比準(zhǔn)確度有了很大的提升。另外,以數(shù)字方式輸入的表計能夠記錄與合并單元相連的光纖連接事件信息,同時還能記錄連接在表計外部的電源連接事件信息,從而給表計的自我維護(hù)和故障診斷提供了良好的數(shù)據(jù)參考。
1.5智能變電站的電能表
1.5.1電能表原理分析
設(shè)計智能變電站的電能表時運(yùn)用了較為流行設(shè)計方法:采用中央處理器和數(shù)據(jù)信號處理器相融合的框架,實現(xiàn)了數(shù)字信號處理器較強(qiáng)數(shù)據(jù)處理功能,和中央微處理器能夠管理復(fù)雜事務(wù)能力的結(jié)合。從網(wǎng)絡(luò)接口芯片獲取有關(guān)合并單元的信息,然后將其傳輸給處理單元實現(xiàn)電能相關(guān)信息的計算,并將其和中央微處理器提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換,進(jìn)而完成較為復(fù)雜的人機(jī)交互、數(shù)據(jù)處理、表計顯示等。具體流程如圖1所示:
1.5.2電能表的運(yùn)用的技術(shù)與性能指標(biāo)
該系統(tǒng)中的電能表采用的處理芯片為DSP,其運(yùn)行速度能夠達(dá)到600MISP,并且功耗非常小,同時運(yùn)用了工業(yè)級接口處理芯片。運(yùn)用的技術(shù)包括電子式互感器相角補(bǔ)償技術(shù),而且計量算法為自主式。
1.6智能化變電站電能表檢測系統(tǒng)
智能化變電站電能表檢測系統(tǒng)由輔助電源、誤差采集模塊、高精度模擬輸出設(shè)備、PC機(jī)等部分構(gòu)成,其中高精度模擬輸出由6路同步DA輸出系統(tǒng)組合而成,能夠達(dá)到16位精度標(biāo)準(zhǔn)要求。該設(shè)備的控制主要由PC機(jī)中安裝的上位機(jī)軟件負(fù)責(zé),能夠輸出滿足IEC60044-7標(biāo)準(zhǔn)的高精度信號信息。同時利用誤差采集器對表計的脈沖輸出進(jìn)行采集,然后由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將該信息傳輸給上位機(jī)進(jìn)行誤差檢驗,最后將采集而來的脈沖信息與理論脈沖信息進(jìn)行對照計算出表計的誤差值大小。
2.提高電能計量管理其他措施
電力企業(yè)除了構(gòu)建智能變電站系統(tǒng)加強(qiáng)電能計量管理外,還應(yīng)綜合使用其他管理措施,實現(xiàn)進(jìn)一步提高電能計量管理水平的目的。
2.1推廣應(yīng)用智能電表
智能電表不管在采集用戶用電信息還是在防止電損方面,與傳統(tǒng)電能表相比有較大優(yōu)勢。智能電表集成了自動控制、數(shù)據(jù)處理、電能計量等多種功能,能夠及時檢查用戶用電信息,并將其反饋給用電管理部門,為用電管理部門進(jìn)行合理的供電調(diào)度提供有效的參考信息。另外,智能電表能夠有效組織竊電行為的出現(xiàn),最大限度的較少電能的不必要損失,維護(hù)電力企業(yè)以及用電管理部門的權(quán)益。
2.2注重PT二次降壓測試
PT二次降壓能夠給電能計量造成嚴(yán)重的影響,導(dǎo)致電能的大量流失。為此用電管理部門應(yīng)結(jié)合負(fù)責(zé)區(qū)域的電網(wǎng)情況,定期測試PT二次降壓情況,尤其針對壓降降低較為顯著的用戶應(yīng)采用有效措施及時進(jìn)行調(diào)整,避免電能的流失,提高用電管理部門的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3注重用電管理終端的推廣
用電管理終端與電能表結(jié)合起來使用,能夠監(jiān)測和控制用戶負(fù)荷情況,實現(xiàn)預(yù)付費(fèi)管理和自動抄表功能,能夠大大降低抄表人員的工作量,提高用電管理部門的工作效率,為此用電管理部門應(yīng)結(jié)合實際情況,推廣應(yīng)用用電管理終端。
3.總結(jié)
電能計量管理對促進(jìn)電力部門的長遠(yuǎn)、穩(wěn)步發(fā)展具有重要作用,為此應(yīng)結(jié)合用戶供電需求,積極尋找提高電能計量管理的新方法,通過構(gòu)建智能化變電站、推廣應(yīng)用智能化電表以及用電管理終端等,推動電能計量工作的邁向新的臺階。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]陳星.關(guān)于加強(qiáng)電能計量管理措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(23).
[2]楊清.電能計量管理的現(xiàn)狀與問題探討[J].通訊世界,2013(11).
[3]劉水,黃洋界,李斌.數(shù)字化電能計量檢測技術(shù)方案研究[J].電測與儀表,2011(04).