浅谈智能电能表的应用及运行维护

摘要：本文介绍了智能电能表的定义、原理、特点，阐述了智能电能表在兴安地区的选型及功能应用，分析了智能电能表运行维护应做好的工作以及常见故障的处理方法。关键词：智能电能表应用运行维护

中图分类号： TM933 文献标识码： A

智能电网的发展已成为世界各国电力工业应对未来挑战的共同选择，是21世纪电力系统的发展方向。智能电网的一个显著特点是电网运行者和用户能够及时的进行信息交换，使用户真正成为电网的一个组成部分，为电网安全、经济、高效地运行作出必要的贡献，这就需要对日前用户侧使用的电能表进行一系列的升级改造，使其具备智能化。智能电能表是智能电网推广应用的重要基础设备之一，加快其发展对于电力行业实现信息化、自动化和互动化起着巨大的推进作用。

1智能电能表的定义、原理及特点

1.1智能电能表定义

所谓智能电能表，就是应用计算机技术，通讯技术等，形成以智能芯片（如CPU）为核心，具有电功率计量、计时、计费、与上位机通讯、用电管理等功能的电能表。

1.2智能电能表原理

电子式智能电能表，是在电子式电能表的基础上，近年来开发面世的高科技产品，主要由电子元器件构成，其工作原理是先通过对用户供电电压和电流的实时采样，再通过电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出， 最后通过单片机进行处理、控制，把脉冲显示为用电量并输出。

1.3智能电能表特点

由于采用了电子集成电路的设计，再加上具有远传通信功能，可以与电脑联网并采用软件进行控制，因此与感应式电能表相比，智能电能表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。

1.3.1功耗：由于智能电能表采用电子元件设计方式，因此一般每块表的功耗仅有0.6w～0.7w左右，对于多用户集中式的智能电能表，其平均到每户的功率则更小。而一般每只感应式电能表的功耗为1.7w左右。

1.3.2精度：就表的误差范围而言，2.0级电子式电能表在5%～400%标定电流范围内测量的误差为±2%，而且目前普遍应用的都是精确等级为1.0级，误差更小。感应式电能表的误差范围则为+0.86%～-5.7%，而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷，导致感应式电能表越走越慢，最终误差越来越大。国家电网曾对感应式电能表进行抽查，结果发现50%以上的感应式电能表在用了5年以后，其误差就超过了允许的范围。

1.3.3过载、工频范围：智能电能表的过载倍数一般能达到6 ～8倍，有较宽的量程。目前8～10倍率的表正成为越来越多用户的选择，有的甚至可以达到20倍的宽量程。工作频率也较宽，在40HZ～1000HZ范围。而感应式电能表的过载倍数一般仅为4倍，且工作频率范围仅为45～55HZ之间。

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作者简介：张力军（1974-），男，毕业于中国石油大学电气工程及其自动化专业，现从事电能表修校工作，技师、工程师。

1.3.4功能：智能电能表由于采用了电子技术，可以通过相关的通信协议与计算机进行联网，通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点，还具有了远传控制(远程抄表、远程断送电)、复费率、识别恶性负载、反窃电、预付费用电等功能，而且可以通过对控制软件中不同参数的修改，来满足对控制功能的不同要求，而这些功能对于传统的感应式电能表来说都是很难或不可能实现的。

2智能电能表的应用

2.1智能电能表在兴安地区的选型建议

兴安盟位于内蒙古东部，面积近6万平方公里，人口168万。近几年，为了加快实现“全覆盖、全采集、全费控”的目标，兴安供电公司在营销大修技改工程中广泛使用智能电能表，业扩报装新增用户也全部采用智能电能表，使兴安地区在用智能电能表的数量已达到18万只（用户总数量近57万只）。为了便于今后的运行维护、提高采集成功率，建议智能电能表的选型如下：

2.1.1居民客户：应使用2.0级窄带载波单相采集费控电能表。

2.1.2低压三相动力客户：应使用1.0级窄带载波三相采集费控电能表，至少1个RS485接口。

2.1.3高供低计专变客户：应使用1.0级三相电能表，并要求为GPRS无线公网负控终端采集方式，至少有1个RS485接口。

2.1.4公变：应使用1.0级三相电能表，并要求为使用GPRS载波集中器，至少有2个RS485接口。

2.1.5高供高计专变客户：应使用0.5S级三相电能表，并要求使用GPRS无线公网负控终端，至少有2个RS485接口。

2.1.6系统变电站：应使用0.5S级或0.2S三相电能表，并要求使用站用采集终端，光纤/GPRS无线公网双通道，至少有2个RS485接口。

2.1.7自备电厂：应使用0.5S级或0.2S三相电能表，并要求使用专变采集终端，GPRS无线公网，至少有2个RS485接口。

2.2智能电能表的主要功能应用

2.2.1电能计量功能。智能电能表可以根据预先设置的时间间隔进行测量和存储各类电能和电量数据，具有正反向有功、四象限无功电能计量功能，并可通过软件编程实现组合。它还具有分时计量功能，即可按相应的时段分别累计并存贮总、尖、峰、平、谷有功电能和无功电能。而感应式电能表则必须采用有功、无功、分时电能表联合接线才能实现基本的计量功能。采用智能电能表简化了计量接线，减少了误接线的机率，节省了安装空间。

2.2.2测量、报警功能。智能电能表可测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、相角、电网频率、电池电压等，并能显示电流、功率和功率因数的方向。当电能表运行出现异常（失压、欠压、失流、过流、电流不平衡、断相、有功反向、电压逆相序、开盖、电池欠压、内部电路故障等）时，可通过光报警进行提示、部分异常还可通过报警端子输出以及显示故障代码提示。运行管理人员到现场工作可不用携带万用表、电流表、相序表等仪表便可采集到所需数据，同时也便于计量故障的发现与故障类型的判断，缩短了故障处理时间。

2.2.3电量冻结功能。智能电能表能对特定时刻的重要数据存贮冻结，为解决用电纠纷和用户投诉事件提供依据。数据冻结方式分为定时冻结、瞬时冻结、日冻结、约定冻结、整点冻结等。每种冻结方式均可通过相应的冻结数据模式字选择数据类型进行冻结，可选择正向有功电能、反向有功电能、组合无功1电能、组合无功2电能、四象限无功电能、正向有功最大需量及时间、反向有功最大需量及时间、变量等。

2.2.记录功能。智能电能表提供越限监测功能，可对线（相）电压、电流、功率因数等参数设置阀值并进行监测，当某参数超出或低于设定的限值时，以事件方式进行记录。智能电能表能实时监测电能质量和供电状况，能测量电网的运行参数，能为计量装置事故分析和处理提供依据。同时也能及时发现问题，及时采取相应措施，保证为用户提供合格的电能。

2.2.5本地以及远程费控功能。费控功能的实现方式分为本地和远程两种。本地费控通过CPU卡、射频卡等固态介质在本地实现费控功能。本地费控电能表的费控功能是在智能电能表内部实现的。远程费控是主站/售电系统借助虚拟介质进行充值及参数设置费控功能的。费控功能的实现，杜绝了用电客户欠费情况的发生，解决了电费回收难的问题。

2.2.6通讯功能。智能电能表具有3个通讯口，RS485口、载波、远红外口为独立物理通讯口，可进行读写操作。通过安装配变采集终端和用电信息采集系统，能为用户提供科学用电建议、电力资讯、停限电通知、催费信息等。信息采集的实现，改变了传统的抄表模式，杜绝了供电管理人员现场抄表工作量大而出现的错抄、估抄、漏抄现象，解决了人身触电风险和交通安全等问题。

3智能电能表的运行维护3.1智能电能表的运行维护需做好的工作

智能电能表的运行维护涉及到营业业务、计量业务以及电费业务等多个单位。为了使智能电能表的实际运行维护工作更加顺畅，我们需要做好以下工作：

3.1.1推行标准化作业。开展标准化作业不但可以确保工作人员人身与设备安全，还可以保证智能电能表运行质量、提高智能电能表计量管理水平。

3.1.2建立实时高效的管理平台。为了适应智能电能表运行维护，供电企业需要构建起完善的信息管理制度。在智能电能表运行维护的报告发起环节、作业流程环节、故障差错处理环节，整合各部门和单位的资源，保持实时的信息沟通，并且反馈在统一的信息管理平台上。

3.1.3加强培训，提高运行维护人员的技能水平。智能电能表的运行维护管理以及故障处理工作比普通电能表更为复杂，因而需要具备专业水平的人员从事相关维护工作。

3.2智能电能表的常见故障及处理方法

随着智能电能表的广泛应用，故障表的数量也在增加，我们应收集积累有关资料，做好运行事故记录，经常性的对照分析，找出事故规律，注重采纳新方法、新技术，解决工作中的实际问题，从而缩短故障处理时间，提高工作效率，保障智能电能表安全、稳定运行。

根据本人近几年针对智能电能表故障处理的经验，将智能电能表的常见故障及处理方法列表如下：

表1 智能电能表的常见故障及处理方法

4结语

最近几年智能电能表的远程抄表、预付费功能得到了广泛的推广使用，为解决电费回收难的问题提供了一条新的途径，实现了电力营销模式的创新。随着信息时代的推进及技术的发展，智能电能表作为智能电网的神经末梢，在不久的将来会在信息社会中发挥更大的作用，具有更加广阔的应用前景。供电企业在普及智能电能表的同时，也需要加强对智能电能表的运行维护，以全面提高智能电能表的应用水平。 参考文献：

〔1〕王思彤.智能电表的概念及应用〔J〕.电网技术，2010， (4)：17-23.

〔2〕李宝树.智能电表在智能电网中的作用及应用前景〔J〕.电气时代，2010，(9)：28-30.