幸大鵬（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司赤峰供電公司,內(nèi)蒙古　赤峰　024000）

針對(duì)供電系統(tǒng)數(shù)字化變電站的電能計(jì)量研究

幸大鵬
（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司赤峰供電公司,內(nèi)蒙古赤峰024000）

摘要：近些年來(lái)，我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，并已經(jīng)步入了一個(gè)新的階段，但是傳統(tǒng)的電能表已經(jīng)無(wú)法準(zhǔn)確快捷的計(jì)算出電能的使用情款，首先本文闡述了數(shù)字化變電站的概況，其次分析數(shù)字化變電站用電能表的可行性，最后通過(guò)技術(shù)分析詳細(xì)介紹了數(shù)字化變電站用電能表的設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；電能計(jì)量；研究

近些年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，隨著而來(lái)的是變電站的自動(dòng)化技術(shù)趨向于完善，實(shí)現(xiàn)了向分層式的發(fā)展方向，數(shù)字化變電站在電能表的處理上進(jìn)行的改進(jìn)，取代了傳統(tǒng)的電能表，在數(shù)字化變電站中要通過(guò)技術(shù)對(duì)原有的變電表進(jìn)行改造，多功能變電表與數(shù)字化變電站更加匹配，能夠更好的精確計(jì)量。

1　數(shù)字化變電站的概述

數(shù)字化變電站，是指通過(guò)對(duì)變電站內(nèi)的電氣設(shè)備和裝置的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信，智能裝置之間在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了的信息共享和互操作。數(shù)字化變電站具有成本低，運(yùn)行速度快，信息全面，安裝方便，升級(jí)便捷的特點(diǎn)，受到了廣泛的歡迎，按照物理結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)字化變電站進(jìn)行劃分，分為智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備，按照邏輯結(jié)構(gòu)可以劃分為變電站層、間隔層和過(guò)程層，各層之間通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的連接。

電子式互感器是數(shù)字化變電站的核心，IEC61850是數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)，在數(shù)字化變電站中的電子式互感器具有很多的優(yōu)點(diǎn)，首先電子互感器沒(méi)有絕緣油，與傳統(tǒng)的互感器相比更加安全，沒(méi)有安全隱患，其次是沒(méi)有鐵芯，因此避免出現(xiàn)磁飽和的現(xiàn)象，最后，電子互感器測(cè)量帶寬、精度高、體積小、，這些優(yōu)點(diǎn)會(huì)帶來(lái)巨大的變革，變電站的數(shù)字化進(jìn)程需要對(duì)一次設(shè)備和二次裝置都進(jìn)行改造，利用智能終端將對(duì)原有的非智能設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，使其變?yōu)橹悄茉O(shè)備，更加適合數(shù)字化變電站的發(fā)展。

2　數(shù)字化變電站用電能表的可行性

2.1計(jì)量可靠性分析

在可靠性的側(cè)重點(diǎn)上，數(shù)字化變電站的電能計(jì)量系統(tǒng)與傳統(tǒng)計(jì)量系統(tǒng)不同，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐得知，傳統(tǒng)變電站計(jì)量系統(tǒng)中功能電能表誤差較高，二次傳輸回路的故障次數(shù)多，互感器復(fù)雜，數(shù)字化變電站對(duì)于這些缺點(diǎn)進(jìn)行了一定程度的改進(jìn)，采用光纖傳輸，應(yīng)用電子式互感器，但是電子式互感器與保護(hù)、測(cè)控設(shè)備的接口問(wèn)題還需要進(jìn)一步研究和探討，這也是制約數(shù)字化變電站發(fā)展的產(chǎn)關(guān)鍵因素之一。

研究人員在設(shè)計(jì)電子式互感器時(shí)，更加注重對(duì)其可靠性的考察，通過(guò)合并單元格的方式增強(qiáng)互感器的技術(shù)水平，將合并單元集成在電子式互感器中和高壓側(cè)，出現(xiàn)故障時(shí)只需一次側(cè)停電就可以進(jìn)行維修，電子互感器通過(guò)光纖和以太網(wǎng)傳輸給二側(cè)，以太網(wǎng)建立在CSMA/CD機(jī)制上，是目前使用較多，占主導(dǎo)地位的居于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以太網(wǎng)的發(fā)展受到了沖突的限制；光線數(shù)據(jù)傳輸是比較可靠的傳輸方式，可以避免受到電磁的干擾，但是其接頭中心不正，采用這種方式時(shí)需要數(shù)字化變電站對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)檢驗(yàn)來(lái)排除錯(cuò)誤信息，這也在一定程度上限制了光線數(shù)據(jù)傳播的發(fā)展；電能表要重點(diǎn)監(jiān)控通訊的質(zhì)量，嚴(yán)格控制漏點(diǎn)次數(shù)，對(duì)于漏點(diǎn)率較高的地方要進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

2.2數(shù)字化變電站電能計(jì)量系統(tǒng)分析

傳統(tǒng)變電站的計(jì)量系統(tǒng)的檢定方法經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)初步完善，互感器檢定和電能表檢定，在發(fā)展的過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛，傳統(tǒng)的計(jì)量檢定通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢定和實(shí)驗(yàn)室檢定方式進(jìn)行檢定，通常情況下，采用的是現(xiàn)場(chǎng)檢定方法，通過(guò)對(duì)測(cè)電表發(fā)送的脈沖對(duì)電能表精度進(jìn)行檢定；實(shí)驗(yàn)室檢定中要對(duì)電能發(fā)送的脈沖進(jìn)行詳細(xì)的分析和整理，經(jīng)過(guò)對(duì)比來(lái)檢定電能表的精度。

數(shù)字化變電站電能表獲取數(shù)據(jù)資源的方式比較簡(jiǎn)單，省去了很多的中間環(huán)節(jié)，可以直接從變電站得到所需資源，因此與傳統(tǒng)的電表相比對(duì)誤差的計(jì)算方法并不相同，在輸入準(zhǔn)確的情況下，如果在計(jì)算的過(guò)程中沒(méi)有溢出，那么則認(rèn)為數(shù)字化電表沒(méi)有誤差，因此對(duì)電表進(jìn)行單純的檢定意義并不大，想要進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)字化變電站的應(yīng)用范圍，最關(guān)鍵的是要建立一套成熟的數(shù)字化變電站計(jì)量系統(tǒng)；對(duì)變電站系統(tǒng)的檢定與其他的檢定方法相比，更加準(zhǔn)確、快捷，可以迅速、及時(shí)的發(fā)現(xiàn)數(shù)字化變電站計(jì)量系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，但是這種方式也存在一定的弊端，例如與高壓電信號(hào)的提取相比，這種方法更加復(fù)雜，因此先關(guān)的工作人員也不斷研究，希望能夠通過(guò)采取一些折中的辦法進(jìn)而解決問(wèn)題，但是結(jié)果并不理想。

3　數(shù)字化變電站用電能表設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)數(shù)字化變電站電能表設(shè)時(shí)，要提高數(shù)據(jù)信息采集技術(shù)，數(shù)字化變電站是對(duì)電能表獲取資料，研究人員通過(guò)對(duì)電子式互感器傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行解碼、分析獲取所需資源，解碼芯片與DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過(guò)以太網(wǎng)和光纖提供給各個(gè)二次設(shè)備，除了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外，兩種電表的區(qū)別并不大，因此不能對(duì)傳統(tǒng)的電表全部廢棄，要通過(guò)相應(yīng)的而技術(shù)改造來(lái)實(shí)現(xiàn)電表的繼承性發(fā)展。

4　總結(jié)

數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)的變電站相比，具有跨越性的進(jìn)步，是一種新生事物，但是其發(fā)展也受到一定的制約，一方面由于技術(shù)水平有限，因此電能計(jì)量技術(shù)沒(méi)有飛躍性的進(jìn)步，另一方面，由于數(shù)字化變電站的發(fā)展時(shí)間短，因此很多相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和制度還沒(méi)有建立，但是，經(jīng)過(guò)時(shí)間的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，電能計(jì)量系統(tǒng)也會(huì)不斷的完善和進(jìn)步，這也會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字化變電站的發(fā)展和應(yīng)用。

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