劉燕芳

摘 要：在能源日益緊缺的背景下，清潔、優(yōu)質(zhì)的電能作為一種綠色能源，在社會經(jīng)濟各領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。電能計量是電網(wǎng)核算的依據(jù)，關(guān)系到供電方、用電方的利益，必須保證準(zhǔn)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(guān)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(shù)及電流變化，會降低計量的精度，導(dǎo)致負載誤差。如果計量表自身精度不高或使用不當(dāng)，也會影響電能計量的準(zhǔn)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(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)誤差，從而降低了電能計量的精確度。

1.2 計量設(shè)備運行中存在的問題

計量設(shè)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(shè)備。計量設(shè)備在運行過程中，如果出現(xiàn)問題，將會直接影響到電能計量的結(jié)果。在電力系統(tǒng)中，一次設(shè)備主要用于生產(chǎn)與輸送、分配電能，如斷路器、電力電纜等；二次設(shè)備主要是對一次設(shè)備與電力系統(tǒng)狀況，進行測量、控制與保護的低壓設(shè)備，如測量儀表、安全裝置、通信設(shè)備等。由一次設(shè)備或二次設(shè)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(jīng)常出現(xiàn)的問題，就是忽視一次與二次回路電能控制的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)漏電與竊電問題經(jīng)常出現(xiàn)，給電力企業(yè)帶來了較大的經(jīng)濟損失，也影響了電力系統(tǒng)的平穩(wěn)、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(shù)倍電量，主要是因為正弦電壓加壓于非線性負載，引發(fā)基波電流發(fā)生畸變而導(dǎo)致。諧波的存在，不僅能降低電能質(zhì)量，也會損壞電氣設(shè)備。電子計量表具有寬頻帶功能，能更準(zhǔn)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(yīng)計量表通過電流回路與電壓回路產(chǎn)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(yīng)計量表結(jié)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(jié)果是抵消了用戶一部分電量，給電力企業(yè)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(chǎn)環(huán)節(jié)，由于未嚴格按規(guī)定操作，使得其負荷出現(xiàn)失誤，而導(dǎo)致精準(zhǔn)性降低，從而使計量結(jié)果失準(zhǔn)。在電能表使用過程中，如果使用不準(zhǔn)確，或使用不合理，也會降低電能表計量精準(zhǔn)性。

2.2 二次導(dǎo)線壓降誤差

如果熔斷器、空氣開關(guān)、導(dǎo)線阻抗等設(shè)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(fā)生接觸，在電流通過的時候，就會導(dǎo)致二次電在線路上出現(xiàn)壓降和角度改變，由此產(chǎn)生的相移和壓降，將會導(dǎo)致電壓互感器發(fā)生誤差而降低計量精準(zhǔn)性。

3 解決電能計量問題的有效對策

3.1 改進計量箱設(shè)計

當(dāng)前的電能計量箱外形為空殼箱子，需要專業(yè)人員根據(jù)實際需求，在計量箱內(nèi)安裝相應(yīng)的設(shè)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(xiàn)錯誤或操作不規(guī)范問題，引發(fā)安全風(fēng)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(shè)計，最好將互感器、電能表及計量箱以整體化方式進行生產(chǎn)，隱藏接線端子并密封一次線和二次線，從而防范安全風(fēng)險，杜絕竊電事件發(fā)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(chǎn)生反應(yīng)，而不體現(xiàn)諧波功率。可通過高階低通濾波器過濾高次諧波，該種方法易于實現(xiàn)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(xiàn)。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(shù)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(jié)果的影響

在電能計量中，因計量裝置誤差導(dǎo)致的計量結(jié)果失準(zhǔn)的現(xiàn)象，比較常見。降低計量裝置誤差的方法：一是要優(yōu)選精度高、穩(wěn)定性強、能耗低的電能表，并嚴格按照規(guī)范安裝；二是要保證電能表接線與操作規(guī)范、專業(yè)、準(zhǔn)確，為此，電力企業(yè)必須要對員工定期進行專業(yè)培訓(xùn)，提高員工的專業(yè)技術(shù)、職業(yè)素質(zhì)和責(zé)任心，以減少人為因素導(dǎo)致的誤差；三是準(zhǔn)確計算回路負荷，根據(jù)計算結(jié)果選擇相應(yīng)的電流互感器，避免因電流互感器選用不當(dāng)而產(chǎn)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(guān)節(jié)點，因為熔斷器故障會影響裝置工作，隔離開關(guān)接點會使電阻變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致計量出現(xiàn)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(yù)計年度可減少1200萬度的電量浪費。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新型電子互感器與數(shù)字計量裝置逐漸得到開發(fā)和應(yīng)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(zhuǎn)換器與傳輸系統(tǒng)等，通過電磁與光電轉(zhuǎn)換，可適應(yīng)大電流與高壓環(huán)境。電子互感器與數(shù)字計量裝置擁有獨立電源，能夠進行數(shù)據(jù)分析，受外界因素影響較小，在減少存取電導(dǎo)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(wěn)定性。

4 結(jié)語

電力信息系統(tǒng)平穩(wěn)、安全、可靠運行，是國民經(jīng)濟發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ畹幕A(chǔ)保障。為了保證電力企業(yè)和電力用戶的利益，必須要重視電能計量準(zhǔn)確度問題。根據(jù)實際情況，從改進計量箱設(shè)計、降低諧波對電能計量的影響，減少裝置誤差對計量結(jié)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(zhǔn)度，以促進電力企業(yè)效益不斷擴大，提升服務(wù)用戶的能力及用戶滿意度。

參考文獻

[1]李博.電力系統(tǒng)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(tǒng)信息安全研究綜述[J].科研，2015，（38）：228.

（作者單位：廣州華商職業(yè)學(xué)院）