数字电能表计量技术应用的要点

电力企业在发展中不断引进科学技术，使自身得到发展的同时，也为人们带来了方便。电变站已经发展成如今的数字化电站，所有电力信息数据处理都能实现数字化处理，以往的老式电能表也不再使用于现在的变电站，取而代之的则是多功能电表，这种电表完全能接收到变电站下发的信号，并能自动处理，使电能测量和记录更加精确。此外，它这种数字化的电能计量表将传统电能表的缺陷都给弥补上了，解决了人工抄表的麻烦，还减少了电能记计量的误差，满足了变电站输电和人们用电的各项需求。

一、数字化变电站中电能计量系统的组成

在数字化的电能计量系统中，主要的组成部分有数字化的电能表、全站采样的同步始终和GPS同步信号、电流电压的互感器、以及合并单元等构件。其中电子式的互感器要将采集到的相关数据进行汇总，传输到合并单元中，然后合并单元在通过点对点的方式或者是以太网的方式，将采集到的数据发送到间隔层中数字式的电能表中，这样使原有的输入信号输入方式，实现了计量信号通过电缆或者是光纤来进行数字信号的输入，不再是从传统的电压互感器和电缆中对模拟信号进行输入，这是数字化变电站特有的功能。

二、数字式的电能表参数

（一）数字输入接口

通常情况下，数字变电站中的合并单元和电能表之间的通信协议都要遵循DL/T860.92这个协议。而数字输入的接口是在链路层和物理层上，所使用的网络制式为高速光纤的以太网，接受采样速率的能力要在4000点/s以上，光纤采样的类型应该是多模式，其中光纤的接口类型应该是SC接口或者ST接口，在传输数据的时候，要以DL/T860.92为标准，并严格遵循传输格式。

（二）通信接口

连接数字电能表的时候，最好要有1个以太网的网口、1路远红外通讯的接口以及2组485的通信串口，这个串口要求是独立的。其中站控层能够和以太网口实现MMS通信，但是要遵循DL/T860.92这个通讯协议，并以此为支持标准。而远红外通讯的接口和通信串口应该使电能计量系统的相关标准，能够实现终端装置的数据信息采集系统的通讯功能，同时具有本地通讯功能，它应该遵循DL/T645-2007这个协议，并能得到多功能电能表相应通信规约的支持。此外，还要做好防干扰的措施，以保证串行码的输出安全。

三、数字电能表计量技术应用的要点

（一）电能表的设计要求

设计好计量仪表的功能在电能计量中是非常关键的，它关系到电能计量数据的准确性。变电站在设定电能表的过程中，通常都有电能变功能的设定、电能表芯片的相关处理协议、内部元器件的选择以及电能变相关的数据接口协议与工作的协议，要想让数字化的变电站能正常运行，就要事先设定好上述的参数。同时，在设定电能变的时候，还要相应提高数据信息的采集技术，变电站都是从电能变中获取相关的数据资料，专业的研究人员都是先对数字信号做好解码工作，然后对所需的资源进行分析，这些数字信号都是通过电子式的互感器进行传输的；做好这些之后，还要讲解码的芯片同DSP交换数据，再通过光纤和以太网向每一个二次设备提供数据。和传统电能表相比，数字电能表也就是数据采集系统上更先进一些，其它的系统都没有较大却别，所以电力行业并不能将传统电能表完全取代掉，而是要利用先进的技术对其进行改造，这样更有力电能表技术功能的开发。

（二）电能表的可靠性要求

从这项要求上来看，传统电能表和数字电能表在电能计量系统上有一定的差别，从实践中我们可以知道，数字电能表计量电能的误差特别小，而传统电能表在计量电能上就有较大的误差，而且二次输回路也很容易发生故障，互感器系统比较复杂。针对这些问题，数字电能表都做出了相应的改进，数据传输上是通过光纤来进行的，互感器也更新成电子式的，但是对于这种新型的互感器来说，目前还没有对测控设备和保护系统的接口进行更深层的研究，还有一些缺陷存在，这是数字化变电站在发展进程中受到制约的主要因素。在对电子式的互感器进行设计时，研究人员对其可靠性更加注重，还通过合并单元格方式使互感器技术有所增强，在电子互感器的中和高压区集成合并单元。这样一来，维修变电器故障的时候就比较容易，对其进行侧停电一次就能解决。目前使用比较多的是，在CSMA/CD的机制上建立以太网，电子互感器向两侧传输的时候要经过以太网和光纤，而且这种网络技术已经占据了变电站系统中的主导地位，使以太网冲破了发展的限制。相对于其他的传输方式，光纤数据传输是相对可靠的，电磁干扰也不会影响到它；但它的接头不正，在使用这种传输方式的时候，变电站要对传输的信号做好监控工作，并定期检查将错误的信息排除掉，这也阻碍了光纤数据传输的发展。

（三）对电能计量检定系统的要求

传统变电站计量系统的检定方法经过一段时间的发展，已经初步完善，互感器检定和电能表检定，在发展的过程中应用较为广泛，传统的计量检定通过现场检定和实验室检定方式进行检定，通常情况下，采用的是现场检定方法，通过测电表发送的脉冲对电能表精度进行检定；实验室检定中要对电能发送的脉冲进行详细的分析和整理，经过对比来检定电能表的精度。对于数字化变电站而言，电能检定系统的设计是关系到数字化变电站工作效率的关键，对数字化变电站的工作和电能检测有着重要的影响。基于这一认识，我们只有做好数字化变电站的电能表检定，才能保证数字化变电站能够正常工作，并不断提高数字化变电站的工作精度。数字化变电站电能表获取数据资源的方式比较简单，省去了很多的中间环节，可以直接从变电站得到所需资源，因此与传统的电表相比对误差的计算方法并不相同，在输入准确的情况下，如果在计算的过程中没有溢出，那么则认为数字化电表没有误差，因此对电表进行单纯的检定意义并不大，想要进一步扩大数字化变电站的应用范围，最关键的是要建立一套成熟的数字化变电站计量系统；对变电站系统的检定与其他的检定方法相比，更加准确、快捷，可以迅速、及时地发现数字化变电站计量系统中存在的问题。

四、结束语

数字化变电站具有成本低、运行速度快、信息全面等特点，无论是在电能测量，还是在电力传输中，都有突出的应用前景。因此，只要我们把握数字变电站的构建原则，根据电力传输的实际需要合理构建数字变电站，加强数字化电能计量技术探讨，有效运用数字化技术，就能保证数字化变电站内计量装置准确、稳定运行。

作者：袁海群 单位：国网哈尔滨供电公司