对有关电能计量若干问题的思考

文中基于论证和较全面分析,就不同场景下电能计量所关注的截然不同的问题、更好利用大数据去构建电能表检验新方法、动态电能计量研究面临新挑战、关注超谐波电能计量、不宜将电能计量装置与电能表简单划等号,以及测量准确度不同于测量精度等六个问题,阐述了作者的观点和认识,旨在对开展相关研究,以及更清楚理解相关测量方法及概念等起到促进作用。

量子功率标准综述:原理、现状及展望

随着国际单位制(International System of Units,SI)量子化变革的稳步推进和广域落地实施,以更加准确、稳定的量子计量标准替代实物计量标准,已成为计量学领域的重点攻关任务之一。量子功率标准对电能的精准计量将发挥关键作用,可有力保障电能贸易结算、电碳交易的公平和公正。首先,该文从交流功率标准和直流功率标准两方面,对当前国内外功率标准研究现状进行了综述。对于交流功率标准,分别阐述了工频交流功率标准和宽频交流功率标准的基本架构、测量原理,指出基于热电变换器的交流功率标准可实现工频和宽频(百kHz)交流功率的高准确度溯源,而国内外已有交流量子功率标准的工作频带一般不超过400Hz,需开展宽频交流量子功率标准研究;对于直流功率标准,国内外还处于初步研究阶段,由于当前尚缺乏对直流电压、电流信号的标准化定义,导致应以何种形式的直流功率信号作为标准被测对象尚不明确,无法为构建直流量子功率标准提供方向性指导。随后,该文对比分析了不同的功率标准,给出了对当前构建功率标准所存在问题的思考,并试对交、直流功率标准的未来发展做出展望:随着宽频量子电压标准技术的发展与进步,有望实现宽频量子功率标准;同时,开展宽频、宽量限电压、电流放大器和比例技术的研究,是实现高准确度交、直流量子功率标准的重要前提。

数字化电能表检测装置设计

为了适应数字化变电站的快速发展,浙江省电力试验研究院开发了数字化电能表检测装置。本文介绍该装置的设计方案、数据发生原理、系统结构框架、装置的功能和装置的特点。针对数字化电能表的特点,该装置在传统检测项目的基础上增加了许多新的功能。该装置适用于检测在数字化变电站中使用的数字化电能表。

0.1级便携式单相多功能电能表检测系统研制

针对国内现场检测多功能电能表标准装置相对缺乏的情况,研制0.1级便携式单相多功能电能表检测系统。该系统由功率源、标准表、多功能检测模块相互协调组成,其中标准表接收功率源输出的信号,多功能检测模块进行检测分析。多功能检测模块的时间设计采用高准确度GPS为主标准、高稳晶振时间为副标准的双标准设计,测量不确定度可达10^(–6)。试验结果表明:该系统各项指标的准确度达到0.1%,可实现对单相多功能电能表的现场检测。

对IEC60870-5-102标准的扩展及应用

对IEC60870-5-102标准内容进行分析和探讨,指出其在电能计量遥测系统建设应用中存在的不足之处。广东电网公司电能计量遥测数据传输规约在IEC60870-5-102标准基础上进行了扩展,完全兼容IEC60870标准,解决了电能计量遥测系统建设中遇到的一些问题,为此,结合该计量遥测规约在广东地区电网电能计量遥测系统建设中的实际应用情况,对其扩展部分进行详细介绍和分析。

动态电能功率表的研究

风电、太阳能等绿色能源的发展和用电设备不断更新导致电网中的波动负荷加剧。对波动负荷下的电能计量提出了挑战。现行标准电能表的校准都是基于稳定负荷的,无法确定波动负荷下测量准确性。本文探讨研究了一种动态电能功率标准表,对硬件结构和软件系统做了详细的分析和论证,给出了设计标准表的要点。样机在实验室环境中通过初步对比校准,得到设计准确度优于0.02级。该种设计方法对标准动态电能表的研制具有实际的参考价值。

一种新的数字电能表校验仪设计

由于传统的电能表与数字电能表的工作方式不同,所以传统电能表校验台无法对数字电能表进行校验。因此,设计了一种新的数字电能表计量校验装置。介绍了数字电能计量系统和数字电能表校验仪的工作原理。该校验仪的准确度达到了0.05级,抗干扰性能好,能够适应现场复杂的测试环境,并且具有很好的便携性,能够满足常用数字电能表校验的需要。

电能表检验装置的误差测量与不确定度评定

标准电能表法常用于电能表检验装置的误差测量。本文叙述了检验电能表检验装置的测量方法,给出了方差、灵敏度和标准偏差的计算公式。并通过对电能表检验装置的误差测试来分析电能表检验装置的测量不确定度,从而给出电能表检验装置的合成标准不确定度和扩展不确定度。

0.005级三相电能表标准装置溯源及能力验证研究

以radian0.005级三相电能表标准装置为对象,详细介绍了装置组成部分。重点讲解了作为0.005级高精度标准在NIST当中溯源过程,以及通过对不确定度的评定已达到能力验证的目的,对谐波输出特性进行比对分析。

面向自动检定系统在线校验的直入式标准电能表设计

电能表自动检定系统的运行误差是否在合理范围,直接关系到检定结果的公信力,目前尚无关于运行误差在线校验的技术方案。本文设计标准尺寸的0.02级直入式标准电能表,并运用所设计的直入式标准电能表对电能表自动检定系统的运行误差进行测试。测试结果表明,该方案提升了测试效率,装置运行稳定,满足相关标准要求,为电能表自动检定系统的运维管理提供强有力的技术支持。

0.01级标准电能表检定装置的组成与应用

介绍一套0.01级标准电能表检定装置的工作原理、技术性能、组成部分及该套装置自动校验软件的功能和应用要点,通过传递比较法验证可知,该装置的检定结果在合理范围内,针对该检定装置实际应用中存在的问题,提出测试中对输出脉冲频率大于600kHz的被校标准电能表进行分频的建议。

高精度直流数字电压表的研制

介绍了三相电能表标准装置的组成和该装置中使用的高精度直流数字电压表的研制与开发。阐述了 0 .0 0 5级直流数字电压表的基本原理与技术性能 ,以及软、硬件特点。

无介质预付费复费率电能表设计

利用密文代码作为信息传送介质的预付费售电方式,提出了基于专用芯片的无介质预付费复费率电能表的完整设计方案,并对其软硬件设计进行了详细介绍。该电能表在购电过程中不使用任何介质,预付费售电的管理成本低,设计精度高,功耗低,使用安全可靠,具有良好的市场前景。

基于嵌入式技术的直流电能表检定装置设计

本文以ARM嵌入式技术为控制核心,设计了一套基于标准表法的直流电能表检定装置。该装置能在线监测直流电压、电流、功率等电参数,完成对直流电能表的检定工作,并通过各表位的RS485通信端口,将检定结果汇总至嵌入式平台的网关。网关再将收集的信息上传至云台服务器,供后台进行数据分析。该装置完成了数据采集、传输、解析,也可根据解析结果下发指令到各表位。系统集成度高,功能完善,有较好的推广价值。

新型0.01级三相标准电能表自动校验装置

介绍新型0.01级三相标准电能表自动校验系统的硬件组成,对其工作原理及校验软件的特点进行叙述。

大规模集中检定电能表仪表常数测量方法的分析与探讨

本文对比三种常用仪表常数测量方法,分析得出标准表法更适合于多批次大批量电能表集中检定的仪表常数检定。采用基于标准电能表的仪表常数测量方法和基于被检表脉冲数的仪表常数测量方法,对不同厂家表计进行算例分析。结果表明,仪表常数走字脉冲绝对误差或者走字电量绝对误差的波动范围不会因为走字电量的增加而增加;在符合检定规程要求且保证检定质量的前提下,合理确定走字电量能够在一定程度上减少误判率,确保检定效率。

对大用户电能计量装置设置配置安装的探讨

从规范大用户计量装置设置、配置、安装、防窃电方面进行探讨，要求新上大用户电能计量装置从设计时严格参照配置安装规范执行，以整体提高计量装置的计量性能。

三相电能表标准装置测量不确定度评定与表示

根据《计量标准考核规范》(JJF10 33- 2 0 0 1)规定 ,各类社会计量标准新建标或建标复查时 ,必须对计量标准进行测量不确定度评定。文章以 0 .0 1级三相电能表标准装置为例 ,对电能标准装置测量不确定度评定进行了分析。

数字化电能表校验方法及校验装置研究

在数字电能计量系统中,数字化电能表的准确度关乎电能计量的可靠性和公平性,因此必须对其进行校验。关于数字化电能表的国家标准与国网公司企业标准刚出台不久,目前还没有一套比较完整的数字电能表准确度校验方案。文章在已有标准的基础上,提出了瓦秒法与标准表法相结合的误差测试方法,其测量准确度高、稳定性与可靠性强,且标准电能算法配置灵活,能在高速下实现复杂运算。所研究的校验装置经检定满足0.05级准确度要求,其不仅能完成标准规定的校验项目,还能根据数字化电能表的特点更全面地对其准确度进行校验。

谐波对电子式电能表的影响研究

谐波不仅影响电力设备的安全运行,还影响电能表的计量精度。针对电子式电能表在电网存在谐波的情况下计量存在的不合理性,提出了一种合理的计量方案。通过建立三角波时分割模拟乘法器仿真模型,运用电力电子仿真软件PSIM,对方案进行了仿真验证。仿真结果表明了方案的有效性。