数字电能计量及其电能表检测技术研究

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数字电能计量及其电能表检测技术研究
摘要:电能计量利用计量装置检测发电量、供电量、线损、用户用电量等。从而提高数据信息的检测精度。随着数字化时代的到来,数字化电能计量的实现配备了智能变电站系统和智能电网,可以数字化表达和处理各种用电形式。而且全过程可靠性控制的特点,可以提高数据信息的规范程度,辅助管理人员对数据进行多样化操作,增强后期电力服务的准确性。为了提高变电站的发展速度,需要在原有的发展框架上加入先进的技术和理念,争取早日转型,全面推进我国电力企业的发展。本文主要讨论了数字化电能计量及其电能表检测技术。硬质合金加工
关键词后轮驱动: 数字电能计量;电能表;检测技术
引言
电能表作为电能计量计费仪器,用于电网与用户之间的电量计量和电费结算。其计量性能的准确性和稳定性是核心要求。电能表接入电网后,由于环境和人为因素,其计量误差会发生变化。电能表误差异常是指误差变化超出允许范围。通过对运行电能表误差异常的统计分析,得出误差异常的主要原因是采样电路的变化。基于此,本文探讨了数字化电能计量及其电能表检测技术。
1数字电能计量系统概述
数字化电能计量利用数字互感器数字化表示电能损耗量,在通信技术的支持下,实现电力检测、光纤通信线路的电磁抗干扰,增强数据传输性能和质量,保证信息传输的有效性。从智能变电站的宏观运行模式来看,基于电子式互感器的数字信号采集可以保证不同变量作用下数据传输的零误差,减少数据传输中的饱和问题,增强系统数据检测和测量的准确性。 数字电能计量装置在运行过程中,主要是通过二次转换器、交互传感器采集信息,并将信息转变为电流电压可用的信号值,此类信号信息同步反馈到系统终端进行数据录入处理。待主系统接收到信息值时,按照当前操作环境对各类数据信息进行逻辑运算,且此类数据的表述形式可通过计算机设备完整可视化映射。其中,数字信号处理机构与中央集成系统的对接功能,可为各类数字信号搭载专用载体,即便是在大体量的数据传输下,也可通过高吞吐能力,实现数据荷载与传输。此外,内部多协议同步处理可以自动匹配合并单元中的数据,保证电能量值累加或重构时完整数据的连续处理,保证各种信息的互换性。就硬件设备而言,为了满足复杂的数据交换程序,硬件需要支持多组态驱动功能,包括中央微处理器单元、按键、点阵LCD单元、存储单元、通信接口、信号输出接口、数字信号处理单元、协议处理芯片、电源、电路、集成板、时钟和按键等 。数字电能计量装置
在功能实现期间,与电子电能表相比,大体功能相同,例如分时计量、分相计量等,只是在自主优化方面得到提升,但是此类智能操控系统则可与整个变电站智能系统相关联,按照基础运行参数之间的各部分进行数据协同处理,防止出现数据传输误差,且系统可按照主体驱动诉求,自主完成指令优化,此过程无需人员参与便可完成一系列的操作,最大限度地增强数据调控效率。在电量统计过程中,可以测定三相电压电流以及相关功率因数,分析出当月电量与基准电量之间所存在的差异性,并可记录失压、失流以及各类数据无效等信息。此外,该数据模型还可以表达不同时间段的电力负荷。例如,通过比较日负荷和月负荷的数据,可以验证当前区域的用电特征。通过数据记录功能,这类信息可以用线性关系表示,有助于工作人员分析当前区域的用电特点。用数字式电能计量装置检测和处理电压信号和电流信号,不会产生任何附加误差信号,例如:在二次设备与一次设备的传输过程中,整个数据可调控精度是在主系统的支撑下完成自主优化处理的,其最大限度规避因为二次回路接线所产生的数据延迟以及传输精度问题,有效提高数据传输质量。
2电能表检测技术
2.1电能误差自监测技术
计量芯片内置标准源,用于自我监测的激励信号传输到电表采样电路的入口(电流采样电路为分流器或变压器,电压采样电路为电阻分压器串)。激励信号和负载信号通过传感器和外围电路送到芯片内的ADC,负载信号用来计算正常电量。通过特殊算法提取和计算激励信号,并与标准源信号进行比较,计算出自监测误差。形成“发射—接收--自监”的闭环系统 。 芯片的自监测基准源往电流采样电阻、电流互感器、正常分压电阻上注入自监测信号,自监测信号与正常负载电流、电压信号合并后,经过外部抗混叠电路进入计量芯片的 ADC。注入的自监测信号幅值通常非常小,仅为额定电流或电压的 1%,频率比电网基波频率高很多,为几百赫兹至几千赫兹的间谐波信号。 计量芯片提取自监测信号,如果提取到的自监测信号没有发生变化,则表明电流采样回路、电压采样回路(包括分流电阻/电流互感器或分压电阻、抗混叠网络)没有发生异常变化,如果提取的自监测信号发生变化,说明电流回路和电压回路异常。计量单元在获得电压和电流回路自监测信号的变化后,可以计算出误差,最终将电压和电流回路自监测误差合成为电能,并将自监测误差输出。芯片的自监测功能原理上可以实时监测采样电路的变化,实现运行电能表的自监测。自监测电能表需要对电流回路采样装置和电压采样回路进行改造,使芯片自监测注入信号输入计量回路,由计量芯片检测。其次,还需要通过软件程序读取芯片自监控错误寄存器的数据来判断错误异常。
2.2 低压侧电能表运行状态在线监测技术
分元器件比对方法结合相邻电压比较法和零线电流分析法对电能表计量芯片、电压采样元件和电流采样元件的运行状态进行评估,将电能表的状态估计从表级降低到元件级,为低压侧运行状态提供了一种有效的在线监测方法。 分元器件比对方法具体步骤如下: (1)通过采集系统查询台区下电能表事件记录、特征电压与应答否认,判断是否有主 CPU与计量芯片通信发生故障,如果无故障的情况; (2)通过数据采集系统采集同一时间断面的电能表中的电压、负荷曲线、火线电流、零线电流、相位以及时钟数据,并进行数据预处理;(3)对电压数据进行预处理,结合相邻电压比较法,分析同箱同相电能表的电压,定位站区下电压异常的电能表;(4)对电流数据进行预处理,用零线电流分析法定位站区下电流异常的电能表;(5)如果有电压异常而没有电流异常,则判断电压采样元件故障;如果有电流异常,没有电压异常,则判断电流采样元件故障;如果有异常,则判断计量芯片的参考电压元件有故障,因为电压采样元件和电流采样元件同时出现故障的可能性较低。 由于同个表箱同个相别电能表的电压测量值趋近一致,因此待监测电能表与同箱同相的其他电能表电压测量值接近,选用过零点的邻近电压比对线性回归模型。定位电流异常电能表采用零火线电流分析法,在智能电能表规范接法中,经由火线与零线,将电能表与负载形成串
联回路,因此零火线电流测量值趋近一致,将单相表零线电流作为参考标准。
结束语
透明的距离综上所述,数字化电能计量及其电能表检测技术的应用是电力企业统计计量的基础。数字化、智能化的实现可以提升系统的应用效率,支持精确算法,强化各种数据传输功能,为用户提供精细化服务。展望未来的发展,我们应该进一步加强电力设施的研发,稳定电力市场,为我国社会的稳定发展打下坚实的基础。
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本文发布于:2023-05-24 06:38:16,感谢您对本站的认可!

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