摘要：在分布式能源計(jì)量技術(shù)下的電能計(jì)量裝置，由于電力生產(chǎn)的特殊性使得電力生產(chǎn)需要由發(fā)電、供電、用電三方共同組成，緊密相連，它們?nèi)绾芜M(jìn)行銷(xiāo)售，如何進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算，需要計(jì)量性質(zhì)的器具進(jìn)行電能數(shù)量的測(cè)量，計(jì)量的裝置就是所謂的電能計(jì)量裝置。文章以分布式能源計(jì)量技術(shù)的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地闡述在分布式能源計(jì)量技術(shù)中電能計(jì)量裝置的需求。

關(guān)鍵詞：分布式能源；計(jì)量技術(shù)；電能計(jì)量裝置

中圖分類(lèi)號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）27-0072-02

隨著世界能源壓力的不斷爆棚，電力市場(chǎng)的市場(chǎng)化進(jìn)程不斷得到推進(jìn)，各國(guó)各地的用戶(hù)對(duì)用電的可靠性與用電質(zhì)量的要求也在不斷提高，因此未來(lái)的電網(wǎng)發(fā)展必須能夠適應(yīng)能源多類(lèi)型的發(fā)展方向，適應(yīng)高強(qiáng)度市場(chǎng)化的電力需求，也要適應(yīng)不同用戶(hù)的自主選擇需求。鑒于此，各國(guó)各地區(qū)都在積極地建設(shè)具有高效、經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，將建設(shè)職能電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)作是未來(lái)發(fā)展的大方向之一。分布式能源計(jì)量技術(shù)就是通過(guò)新能源為燃料的內(nèi)燃機(jī)等進(jìn)行發(fā)電，以天然氣等為主要燃料的新型燃料電池進(jìn)行發(fā)電等多種利用方式的一項(xiàng)綜合系統(tǒng)，非常適用于我國(guó)目前能源較為稀缺的現(xiàn)狀。為了更好地發(fā)展我國(guó)的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，就必須在分布式能源計(jì)量技術(shù)中對(duì)電能計(jì)量裝置的需求進(jìn)行探討以便得到更好的發(fā)展。

1 分布式能源技術(shù)的特點(diǎn)

分布式能源技術(shù)的主要特點(diǎn)在于：負(fù)荷波動(dòng)的范圍較寬，例如，風(fēng)能或者太陽(yáng)能發(fā)電等會(huì)受到不同環(huán)境、不同地域、不同季節(jié)的影響，從而使得輸出的負(fù)荷不穩(wěn)定；負(fù)荷潮流出現(xiàn)雙向流動(dòng)與換向頻繁的現(xiàn)象，在分布式能源組成的框架下，客戶(hù)可能是受電一端也可能是發(fā)電一端，負(fù)荷的潮流方向會(huì)受到客戶(hù)自身應(yīng)用方式的限制；電能質(zhì)量會(huì)得到監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，會(huì)立即禁止并網(wǎng)運(yùn)行，從而保證電網(wǎng)電能自身的優(yōu)質(zhì)與清潔；客戶(hù)的自發(fā)式并網(wǎng)的頻率較高，因?yàn)椴⒕W(wǎng)拉閘與合閘的操作會(huì)產(chǎn)生沖擊性過(guò)電壓，這在一定程度上就會(huì)影響到表計(jì)運(yùn)行的安全；由于客戶(hù)既可能是受電端又可能是發(fā)電端，就必須保證雙向公平準(zhǔn)確計(jì)量；支持多種形式的通訊方式并存，實(shí)現(xiàn)供電與用電信息數(shù)據(jù)的雙向傳輸和雙向監(jiān)控。

2 分布式能源計(jì)量技術(shù)中電能計(jì)量裝置的

需求

2.1 功能需求

第一，單三相電能表應(yīng)當(dāng)具備雙向計(jì)量功能，從而更好地適應(yīng)在分布式能源計(jì)量技術(shù)下客戶(hù)端負(fù)荷潮流雙向流動(dòng)的相關(guān)需要。而且單三相電能表還應(yīng)該擁有電壓、電流、電功率因數(shù)的測(cè)量與顯示的功能，從而更好地實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)計(jì)算與電力統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)的需要。第二，單三相電能表還應(yīng)該具備對(duì)電功率與電能量的凍結(jié)功能，如果能夠滿(mǎn)足這一條件，就更加方便于系統(tǒng)與客戶(hù)二者對(duì)電能進(jìn)行查詢(xún)與統(tǒng)計(jì)，對(duì)供電與用電信息進(jìn)行分析等。第三，電能表應(yīng)當(dāng)能夠支持階梯電價(jià)轉(zhuǎn)換功能，還需要支持即使通過(guò)不同的通訊方式也能修改各個(gè)費(fèi)率時(shí)段以及電價(jià)方案的功能，這樣在滿(mǎn)足電力營(yíng)銷(xiāo)政策改變的時(shí)候，也能做到無(wú)需換表就可以實(shí)現(xiàn)管理的相關(guān)要求。第四，支持多類(lèi)事件的記錄功能，在失壓與失流等狀態(tài)下通過(guò)監(jiān)測(cè)功能能夠滿(mǎn)足對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的需要。第五，多種通信方式共享并存，當(dāng)載波、無(wú)線、紅外線等通訊方式并存時(shí)，應(yīng)當(dāng)適用在不同的應(yīng)用環(huán)境下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集等需要。

2.2 性能需求

2.2.1 寬負(fù)載、高準(zhǔn)度的計(jì)量。在分布式能源計(jì)量的情況下，負(fù)荷波動(dòng)的范圍將會(huì)更寬，尤其是像風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電這類(lèi)經(jīng)常會(huì)受到環(huán)境影響的能源模式則更為明顯，所以，智能電表裝置在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)是以高寬負(fù)載的電能表為主，并且實(shí)際的計(jì)量準(zhǔn)確度在最低的情況下應(yīng)當(dāng)要滿(mǎn)足1.0級(jí)。

2.2.2 雙向式公平計(jì)量。客戶(hù)一般情況既擁有用電模式還具有發(fā)電模式，電能表的雙向計(jì)量務(wù)必保證準(zhǔn)確與公平，換言之就是對(duì)于正向功率與反向功率要體現(xiàn)出一致性的誤差特性，計(jì)量誤差特性體現(xiàn)出的一致性會(huì)集中體現(xiàn)出公平計(jì)量的相關(guān)原則。

2.2.3 誤差帶寬的相關(guān)要求。為了保證電能表在運(yùn)行時(shí)在寬負(fù)載的范圍內(nèi)的誤差曲線能夠保證平坦，這就需要利用已經(jīng)規(guī)定出的相應(yīng)指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的核對(duì)。誤差帶寬一般指的是一個(gè)絕對(duì)值，是通過(guò)對(duì)檢定誤差的最大與最小值之間進(jìn)行作差運(yùn)算，所得出的絕對(duì)值，通過(guò)這樣的數(shù)值指標(biāo)從而鑒別出電能表運(yùn)行時(shí)在負(fù)載變化的范圍之內(nèi)的誤差曲線整體的平整性。

2.2.4 在動(dòng)態(tài)負(fù)荷的條件下對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度進(jìn)行考核。對(duì)于一些小型的分布式能源來(lái)講，它們會(huì)存在著波動(dòng)性負(fù)荷的現(xiàn)象，鑒于此就應(yīng)該在動(dòng)態(tài)負(fù)荷的情況下對(duì)電能計(jì)量的準(zhǔn)確度與需求量計(jì)量的準(zhǔn)確度展開(kāi)一定程度的考核。

2.2.5 無(wú)功潮流判斷的準(zhǔn)確性進(jìn)行考核。發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口與網(wǎng)際關(guān)口如果存在著電能功率雙向流動(dòng)計(jì)量點(diǎn)，并且當(dāng)電能功率潮流如果處于臨界換相角的周?chē)鷷r(shí)（臨界換相角有功90°、270°，無(wú)功0°、180°），電能計(jì)量應(yīng)當(dāng)對(duì)其的潮流方向進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，還需要對(duì)其進(jìn)行考核。

2.2.6 通信方式對(duì)計(jì)量誤差影響的相關(guān)要求。在分布式能源技術(shù)下，電能表的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量將會(huì)大大提高，特別是在載波通信方式與無(wú)線通信方式的使用下，很有可能會(huì)對(duì)電能計(jì)量自身時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度產(chǎn)生一定影響，鑒于此，應(yīng)當(dāng)將通信方式等一并納入到電能表的影響的考核指標(biāo)當(dāng)中。值得注意的是，對(duì)允許情況下的誤差值與變差值的考核應(yīng)當(dāng)更為嚴(yán)格。

2.2.7 高強(qiáng)度干擾能力的要求。隨著載波方式、無(wú)線通信方式等的大量使用，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)電能表自身的電磁兼容性能與考核高頻電磁場(chǎng)影響的能力，同時(shí)，提高在拉閘與合閘操作發(fā)生時(shí)對(duì)沖擊性過(guò)電壓本身的承受

能力。

2.2.8 信息傳輸?shù)目煽啃砸?。?shù)據(jù)通信在未來(lái)的電能計(jì)量發(fā)展領(lǐng)域?qū)?huì)尤為重要，應(yīng)當(dāng)深入地分析裝置元器件的參數(shù)變化以及環(huán)境溫度對(duì)整個(gè)載波通信的頻率變化產(chǎn)生的影響，從而提出一個(gè)明確的技術(shù)指標(biāo)以及器件選型的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.9 節(jié)能環(huán)保與裝置可靠性的要求。在分布式能源計(jì)量技術(shù)中的電能計(jì)量裝置應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足環(huán)保的要求，采用低功耗、綠色環(huán)保的器件進(jìn)行制造，而且還必須體現(xiàn)出壽命長(zhǎng)、可靠性高的特點(diǎn)，另外，在可靠性的前提下提出的MTTF的指標(biāo)必須是科學(xué)的與合理的。

3 結(jié)語(yǔ)

文章從實(shí)際出發(fā)，對(duì)分布式能源計(jì)量技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行歸納，分析出在分布式能源計(jì)量技術(shù)中的電能計(jì)量裝置的相關(guān)需求，需求主要包含了電能計(jì)量裝置本身的功能需求與裝置本身的性能需求。智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展與分布式能源計(jì)量技術(shù)的不斷進(jìn)步，為電能計(jì)量裝置本身的發(fā)展提出了更高的要求，相關(guān)的儀器與儀表需要能夠適應(yīng)處于不斷變化之中的電網(wǎng)環(huán)境?，F(xiàn)如今，我國(guó)的裝置制造行業(yè)對(duì)于電能計(jì)量裝置的發(fā)明與制造還存在著一定的問(wèn)題，對(duì)于裝置本身質(zhì)量應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)要求，堅(jiān)持品質(zhì)取勝的理念，從而打造出符合分布式能源計(jì)量技術(shù)的相關(guān)要求，符合智能電網(wǎng)發(fā)展要求的高品質(zhì)電能計(jì)量

裝置。

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作者簡(jiǎn)介：安瓊（1963-），襄陽(yáng)供電公司中級(jí)工程師，研究方向：用電信息采集系統(tǒng)功能應(yīng)用和運(yùn)行維護(hù)。endprint