关于电能计量误差与电能计费问题思考

摘 要：文章首先分析了电力系统中有功电能的计算与误差，接着是电力系统暂态状况下的电能计量分析。这样不仅减少了电能资源的浪费，也在一定程度上维护了电力企业的利益，而且能够更好的完善电能计费管理。

关键词：电能计量误差；电能计费；思考

在电力系统运行的过程中，认真分析电能计量的误差可以减少电能的消耗，帮助电力企业电能资源的消耗管理，维护电力企业和用户的利益。所以，在电力运行的过程中，分析电能的计量误差，这样对电力企业和用户有积极的意义。电力系统与资源用户之间，对于怎样进行电能的购买，怎样进行电能的计量与计费，不但是经济方面的问题，也是技术方面的问题。随着电子信息技术的发展，很多设备的种类变得复杂起来，电网的一些非线性负荷也越来越多。在电力系统运行的时候，电气企业向用户提供电能的同时，还要保证电能计量的公正与公平，除了影响企业与用户的利益，还体现了电子资源计量管理技术的发展水平。

1 电力系统中有功电能的计算与误差分析

1.1 电力系统中有功电能的计算

在整个电力系统中，计算电能资源中的有功电能，主要根据一定时间内的电能资源的平均功率加上计量时间这两个因素。计算公式为：W=T×P，在这个公式中，T表示的是在进行有功电能计算的实践，P是相应的有功功率的功率值。在整个电力系统中，只要计算出在一个时间范围内的有功功率就可以计算出这个范围内的有功电能的状况。打个比方，在一个三相四线制的系统运行的时候，根据这个电力系统运行的状况来计算有功电能。在三相四线制的电力系统中，其瞬时的功率加在一起等于这个电路中的平均有功功率的任何一个时刻。但是也有例外，就是在三相四线制电力系统中出现谐波分量的状况的时候，要计算相关的有功电能，就要计算系统的瞬时功率，通过计算这个功率来把有功电能的状况计算出来。

1.2 电力系统中有功电能的计量误差分析

在进行电力系统运行的时候，要计算电力资源的消耗和使用，很多时候都是通过电能表来计算的。其运行中数字式的电能表在整个电能系统的计量过程可以从下图1来看出：

图1 全数字化电能表有功电能计量过程

在电力系统运行的时候，进行计量和检测有功电能过程中，运用数字化电能表，要全面实现对于电力系统中有功电能的实时检测，一般都是通过电能表中的前置低通滤波器来开展的。但是即便这样，前置低通滤波器在检测运行的时候还会产生一定的误差。一方面在电力系统进行运行的术后，低通滤波器在进行有功能能运行状况检测的时候不可能把所有的都检测在内，这样一来，可能会造成一部门高频率有功电能出现损耗或者流失掉，在进行电能的监测的时候不可避免的产生误差；另一方面，在电力系统中，要进行有功电能的检测，使用全数字化电能表，应用前置低通滤波器可能会产生一定的信号分量的转移，这样在监测过程中也可能产生误差。根据通常意义上对功率进行计算的方式，我们可以进行假设，把瞬时功率当做是p（t），那么可以计算出，在某一个时间段内的有功功率的公式可以算出来。假设，当实际功率为3的时候，因为就前置滤波器来说，会有一个动态响应的过程，这样就会产生响应的延时，所以，在进行积分的时候产生误差是在所难免的。根据计算可以看出，在一个时间段内，用前置滤波器计算出来的有功功率是2.93，这样的误差就是比较大的，基本已经达到了2.3%，如果不计算时间，单纯的计算积分的话，所谓的绝对误差在0.0013，在计算下一个周期，可以看出，不计算时间的误差跟上一个周期相同，但是有功功率却缩小了一般作用。这样就可以看出来，0.0013这个误差主要是通过前置滤波器的延时这个原因造成的，并且实际上，相对误差却是随着积分的周期数的不断增加而呈现出递减的规律，主要是以2的指数的变化为违规率。

2 电力系统暂态状况下的电能计量分析

在电力系统运行的时候，数字化电能表对于有功电能的监测一般都是在系统运行比较稳定的状况下进行的。但是，电力系统的运行状况在处于暂态的时候，就可能会对电能的监测与计量产生影响，导致问题的存在。我们可以以单相电路所谓运行状况作为案例，对系统在运行的时候的暂态状况出现的问题进行探讨。电力系统出现暂态的状况的时候，在系统中会出现电压突然下降，还可能产生其他的电压变化，在电压出现突然的变化的时候，这种变化会影响有功电能的检测的状况。

在电力系统运行的时候，如果是处于暂态的状况。那么系统运行的时候就有功功率出现的状况或者说是周期跟上文所述的三相电压的有功功率的周期是不相同的。与此同时，有功功率的检测值跟电力暂态的出现具有一定的关系。在电力系统运行的时候，主要是根据傅里叶变换原理来进行电路电压信号的处理。但是这种情况也有例外，就是在电力系统中电路电压信号的变换，运用傅里叶变换并不能进行实现。需要进行小波变换的应用。因此，如果电能系统运行处在暂态状况下，进行电力系统运行的有功电能的功率计量的实现，需要进一步结合了小波变换和傅里叶变换的原理。只有把两者结合起来，才能更好的实现电能功率计量工作。在电力系统运行的时候，电路电压的负载数值会对有功功率的变化产生影响。电力用户主要分为两种：一种是非线性负荷用户，还要一种是线性负荷用户。所以，就这样的状况来看，电力用户的电力负荷不一样的话，对于电力系统的有功功率的影响必然不相同。

3 关于电能计量与计费问题的思考

有功功率的综合是基波有功和谐波有功的之间的总数和。就当前情况来看，对于谐波有功究竟怎么进行计费并没有一个完全统一的标准，如果电表生产厂家不一样，其有功计量的也是不一样的。当前供电系统所采用的计量方面的装置一般分为两种类型：一种是感应式电能表，还有一种是电子式的电能表。就感应式的电能表来说，根据其主要的工作原理以及相应的构造决定了，一般是在比较理想的状态下才会有比较好的工作性能。这样的电子性能是非线性的，当有谐波存在的时候，计量的电能量就不是基波有功和谐波有功的之间的总数和。就电子式电子表来说，因为计算电能的方法存在差异，种类也比较多，其中很大的部门是进行一个大致的计算，计算出一个总的电能量。所以，这些状况的存在就很难真正的把用户的实际用电状况反应出来。事实上，比较理想计费方法是把谐波有功电能的计费和基波产生的有功电能分开，采取不相同的收费标准。对于线性负荷来说，当电网被谐波污染的时候，依据现在的标准进行电费的统计，用户在缴费的时候需要交纳总功率的电能，但是用户实际交纳的费用应该只是一些有电能，因此，这样的标准来收取费用是存在一定的不合理之处的。他们不仅仅是多缴纳了相关费用，而且由于存在谐波现象可能会损坏一些用电设备，因此，就需要得到相应的赔偿。这就需要解决谐波源的探测等方面的技术问题。要在技术进步的基础上，形成全社会范围的共识，就电费收取的公平问题上达成一致。

4 结束语

综上所述，对于电力系统的电能计量存在误差的状况以及相应的计费问题进行科学合理的探究和思考，能够维护电力企业的利益，还能够维护电能使用者的利益。除此之外，为了更好的减少电能计费误差的存在，提高电能计费的公平性，需要提高电力系统中电能计量技术，为电力系统的发展做出积极的贡献。

参考文献

[1]周莉，刘开培.电能计量误差分析与电能计费问题的讨论[J].电工技术学报，2012（2）.

[2]王金.电能计量装置综合误差分析及降低措施[J].内蒙古科技与经济，2012（24）.