多功能电能表在计量中的应用与管理漫谈

摘要：为缓解我国日趋尖锐的电力供需矛盾，调节负荷曲线，改善用电量不均衡的现象，提高全国的用电效率，合理利用电力资源，国内部分省市的电力部门已开始逐步推出多功能电能表，对用户的用电实行分时计费。本文结合智能电能表介绍了其特点以及主要计量功能，并从挖掘潜能解决实际问题的视角，对其计量外的应用提出了新的建议。

关键词：多功能电能表；电能计量；应用管理

中图分类号：R363.1+24 文献标识码：A 文章编号：

一、多功能电能表的主要特点

以本地费控智能电能表为例，该类型电能表不仅能够精确地计量正向有功电能、反向有功电能，且可以实现分时计量的功能。电能表采用液晶显示，具有红外、RS485等通信接口，并可根据用户的用电情况，进行通断电控制。内置ESAM安全模块，采用高安全性接触式CPU卡实现本地费控功能。仪表采用先进的超低功耗大规模集成电路技术及SMT工艺制造的高新技术产品，关键元器件选用国际知名品牌的长寿命器件，提高了产品的可靠性和使用寿命。

二、多功能电能表的主要功能

2.1计量功能

2.1.1正向有功电量计量：电能表自动计量正向累计有功电量，并分别计量正向尖、峰、平、谷各费率电量。

2.1.2反向有功电量计量：电能表自动计量反向累计有功电量，并分别计量反向尖、峰、平、谷各费率电量。当反向用电时，电能表给出反向指示。

2.1.3四象限无功计量：电能表自动计量四象限无功电量，并分别计量每个象限尖、峰、平、谷各费率电量。

2.1.4组合电量计量：电能表可根据“有、无功组合方式特征字（可设置）”，对正、反向有功电量进行相加或相减等计算形成组合有功总电量，对四象限进行任意组合形成组合无功1和组合无功2，进行组合电量的计量。

2.1.5 分相计量功能：自动计量三相正、反向有功电能、四象限无功电量。

2.1.6本地费控智能电能表可在表内实现电费计算功能。计费方式有分时电价计费和阶梯电价计费两种，分别对应分时电价电能表和阶梯电价电能表。分时电价电能表根据尖、峰、平、谷各费率，分别按相应费率的电价计算电费。阶梯电价电能表根据当月的实际用电量，按照预设的阶梯电价分段计算电费。另外分时电价计费与阶梯电价计费相结合的混合电价计费方式目前正在小范围地区试用中。

2.1.7瞬时参量测量：电能表可测量电压、火线电流、零线电流、功率、功率因数等参量。

2.2分时费率功能

2.2.1电能表具有两套时区、两套时段，每套时区可设置14个时区，每套时段有8个日时段表，每个日时段表可设置14个日时段。时区、时段可以根据切换时间任意切换。

2.2.2电能表具有尖、峰、平、谷4种费率时段。

2.2.3支持节假日和公休日的特殊费率时段。

2.3 需量计量功能

分时测量有功正反向最大需量、四象限无功的总和分时段需量及发生时间，并记录最大需量发生时间。

2.4费控功能

2.4.1分时电价电能表：可设置两套费率电价，每套费率电价可支持4费率电价；两套费率电价可以在预设的切换时间相互切换。电能表根据当前的费率，按照费率电价计费。

2.4.2阶梯电价电能表：可设置两套阶梯电价，每套阶梯电价可支持9个梯度阶梯电量及相应的阶梯电价；两套阶梯电价可以在预设的切换时间相互切换。电能表根据用户当月的实际用电量，按照预设的阶梯电量、阶梯电价计费。

2.4.3电能表具有两级剩余金额报警功能。一级报警时，电能表显示“请购电”、并且“报警指示灯”亮。二级报警时，电能表断电，用户可插卡（用户卡或查询卡）恢复用电。

2.4.4剩余金额为“0”时，电能表断电；若“透支门限”不为0，用户可插卡（用户卡或查询卡）恢复用电。

2.4.5当透支用电金额大于等于“透支门限”时，电能表断电，购电且购电后剩余金额大于等于合闸允许金额（一般默认为0）方可恢复用电。

2.4.6防囤积功能: 若购电后电能表中剩余金额大于等于充值门限金额，则不接受本次所购金额。

2.5一次值和变压器损耗计量

多功能电能表不仅可以计量并显示二次侧的电能，为了方便用户直接抄表，在设置变比后还可选择按一次侧电能来计量和显示；在设置变压器参数后，多功能电能表还能自动计算变压器的铜损、铁损。

2.6负荷曲线记录

按照预先设定的积分周期，多功能电能表自动记录带有时标及状态位的负荷曲线，包括电量、需量、电流、电压、瞬时有功/无功功率、功率因数、相角、频率等数据。用户可以根据存储容量(通常在2M以上)及所需记录的时间长度选择积分周期（常用积分周期为1 min、5 min、10 min、15 min、30 min、60 min）。

2.7防窃电与事件监测

多功能电能表通常具有防窃电功能，不但能记录电压缺相、失流、电压电流相序错误、电流反向、电流不平衡等常见事件，还可以通过输出接点将事件信号输出到外部报警装置。

2.8显示和输出

多功能电能表通常配置LCD显示屏、LED电能脉冲指示灯、电能脉冲输出接点和报警、信号输出接点。

LCD显示屏支持多种显示模式—自动循环显示、手动按键显示、异常报警显示等。LED电能脉冲指示灯主要用于校表，还可以用来观察是否正在使用有功、无功电能。电能脉冲输出接点用于电能监测，连接到RTU等具有脉冲接收功能的装置；部分电表还具有专门用于校表的高速脉冲输出接点。报警、信号输出接点可作为具有多项逻辑判断的报警事件输出接点，还可以设置为状态输出(电表、功率、电流、电压、电能、费率等参数状态)。

2.9通讯功能

多功能电能表通常配置有红外通讯接口和远程通讯接口，红外通讯接口用于参数设置、现场抄表等;远程通讯接口(如CS电流环、RS232,RS485,GPRS、电力载波等)支持IEC102, DL/T645，DLMS，DNP3.0等多种通讯规约，以电表地址为识别号，用于与远方主站或电表处理器通讯，为了防止非法访问，通讯口应该设置密码。

远程数据通讯可以配合主站读取计费数据(电量、需量及其每月转存值等)、瞬时值(三相电压、电流、功率因数、瞬时有功/无功功率、频率、时段、时间等)、负荷曲线、事件记录等电表数据记录，还可以进行时钟同步，减少现场人工操作，提高工作效率。多功能电能表的时钟同步非常重要，尽管电表时钟精度较高(偏差通常每天

2.10多功能电能表的分类

多功能电能表按精度等级可分为0.2S、0.5S、1.0、2.0 四个等级，选择精度等级时应按照计量点的重要性并依据《DL T448-2000电能计量装置技术管理规程》来进行。

三、多功能电能表计量外的多种新应用举例

(1)负荷控制。由于工业电能不能存储，为了更多用户的可靠用电，负荷控制可以减少在特定高峰时段的过负荷现象，同时调整用户用电高峰时间和用电峰值。在最大需量越限一定时间后，多功能电能表的输出接点就会闭合，实现报警、跳闸功能。

(2)负荷分析。多功能电能表按照积分周期记录三相电流、电压和功率等数据，为负荷预测、错峰用电提供原始数据。

(3)电压质量、功率因数分析。多功能电能表记录的三相电压、功率因数等，为电压质量、电压调整、无功补偿方案分析提供原始资料。有的多功能电能表还可以记录电压合格率，即分别记录电压越过上限或下限的时间。

(4)多功能电能表通常有多路脉冲输出，我们预先设定好逻辑判断，通过脉冲接点输出，就可以实现逆相序保护、缺相保护、电流不平衡/中性线过流保护、过压/欠压/过流保护等功能。

1)逆相序保护：许多三相电机因自身并没有逆相序保护，可能出现电机烧毁现象。多功能电能表除了能在电压逆相序时通过输出接点输出报警信号外，还可以在屏幕显示逆相序信号、电压相角、电流相角，提醒用户进行相序检查。

2)缺相保护：三相电动机缺少一根火线，就称为缺相。电机缺相启动，由于力矩不足就会导致转动缓慢甚至停止，从而造成电机烧毁。多功能电能表的缺相保护功能可以保障开关、线路及电机等用电设备的安全。

3)电流不平衡、中性线过流保护，过压、欠压、过流保护:多功能电能表可以在电流不平衡、中性线过流、过压、欠压、过流参数越限后发出报警信号，保护电机等用电设备。

四、结束语

综上所述，通过电能表与用电终端的配合，可实时监测电网的运行状态，跟踪监测用户用电的全过程，预测电网负荷，在解决实际问题的过程中，应当深入挖掘多功能电能表的更多潜能，实现其新功能的应用，为更好的管理用户科学、合理的用电提供依据。