國網(wǎng)，南網(wǎng):海量電能計(jì)量裝置綜合計(jì)量技術(shù)的研究與應(yīng)用

國網(wǎng)，南網(wǎng):海量電能計(jì)量裝置綜合計(jì)量技術(shù)的研究與應(yīng)用

中國現(xiàn)代電網(wǎng)量測技術(shù)平臺(tái)
張春暉

2017年3月30日

2016年底，國網(wǎng)，南網(wǎng)的運(yùn)行電能計(jì)量裝置估計(jì)有5.2億套。其中，國網(wǎng)用戶計(jì)量4.3億套，南網(wǎng)用戶計(jì)量0.85億套，兩網(wǎng)供電量計(jì)量點(diǎn)500萬套。

目前，這些海量電能計(jì)量裝置由30個(gè)左右的省級電網(wǎng)分割，構(gòu)建成用電信息采集系統(tǒng)。其中，江蘇，山東電網(wǎng)的用電信息采集系統(tǒng)擁有計(jì)量裝置數(shù)量最多，約3500----4000萬套。

長期以來，電能計(jì)量裝置的智能電表，互感器，pt二次電壓降都分別進(jìn)行校準(zhǔn)考核。高壓計(jì)量裝置按綜合誤差計(jì)量校準(zhǔn)考核，經(jīng)過幾十年的爭議，還是沒有結(jié)論。

本文作者研究海量電能計(jì)量裝置綜合計(jì)量技術(shù)的目標(biāo)是運(yùn)用分布式電能計(jì)量裝置和用電信息采集系統(tǒng)主站的資源優(yōu)勢，挖掘系統(tǒng)計(jì)量新功能，提升整體計(jì)量性能水準(zhǔn)，推動(dòng)用電信息采集系統(tǒng)向智能電能計(jì)量系統(tǒng)方向發(fā)展。

本文將在符合現(xiàn)行電力行標(biāo):?電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程?的前提下，敘述海量電能計(jì)量裝置綜合計(jì)量的功能，性能，考核及應(yīng)用，供電網(wǎng)計(jì)量部門，電表企業(yè)的參考。

本文作者認(rèn)為:海量電能計(jì)量裝置綜合計(jì)量技術(shù)需具有4項(xiàng)特征:優(yōu)化計(jì)量，線性計(jì)量，計(jì)量故障率極低，計(jì)量裝置整體與行業(yè)用電計(jì)量考核。

下面將討論海量電能計(jì)量裝置綜合計(jì)量的重點(diǎn)技術(shù):

1）運(yùn)用高壓計(jì)量綜合誤差分配機(jī)制，推進(jìn)10kv電子式互感器批量應(yīng)用，優(yōu)化高壓用戶電能計(jì)量性能

?通過高壓計(jì)量綜合誤差按計(jì)量單元分配與控制，綜合誤差水平下降0.5%。

建議:按高壓用戶月用電量的數(shù)據(jù)，將10kv高壓電能計(jì)量裝置計(jì)量綜合誤差要求，劃分為0.2%，0.3%兩個(gè)準(zhǔn)確度等級，并按計(jì)量單元進(jìn)行分配與考核。

?線性計(jì)量，提高電能質(zhì)量在線監(jiān)測準(zhǔn)確性。

?大幅度降低pt二次電壓降。

?參考資料

張春暉:?優(yōu)化高壓用戶電能計(jì)量性能，推進(jìn)10kv電子式互感器批量應(yīng)用?

2）諧波源用戶:安裝進(jìn)口或國內(nèi)尚待自主開發(fā)，具有非正弦波全功率計(jì)量功能的三相多功能電表

?非正弦波全功率（有功功率，無功功率，畸變功率，視在功率）計(jì)量及畸變功率因數(shù)計(jì)算方法的引用研究

大用戶功率因數(shù)電費(fèi)獎(jiǎng)懲辦法需要修改，由傳統(tǒng)正弦波功率因數(shù)算法，改為非正弦波的畸變功率因數(shù)算法。

三相電能表在實(shí)際諧波負(fù)荷下的有功計(jì)量誤差，與實(shí)驗(yàn)室正弦波校準(zhǔn)的有功計(jì)量誤差之差，需要進(jìn)行測評，推進(jìn)物價(jià)行政部門出臺(tái)由用戶諧波源引發(fā)電網(wǎng)諧波污染的經(jīng)濟(jì)處罰新政。

?國際上首款由ge公司開發(fā)的kv2c型三相多功能電表，具有非正弦波全功率計(jì)量及畸變功率因數(shù)計(jì)算功能。

?參考資料

ieee1459----2010標(biāo)準(zhǔn)

張春暉:?現(xiàn)行電價(jià)政策下，諧波計(jì)量研究走向？?

3）居民用電計(jì)量，系統(tǒng)需具有計(jì)量數(shù)據(jù)缺失的自補(bǔ)算功能

?目前由于國網(wǎng)單相智能電表標(biāo)準(zhǔn)只有有功計(jì)量功能，單相無功，視在功率計(jì)量數(shù)據(jù)缺失，需由系統(tǒng)自補(bǔ)算后補(bǔ)足。

?電網(wǎng)多專業(yè)應(yīng)用，主要有線損計(jì)算，無功功率監(jiān)測，分布式無功補(bǔ)償，需要單相智能電表具有正弦波全功率（有功功率，無功功，視在功率）計(jì)量功能及功率因數(shù)計(jì)算。

?如單相電表只有有功計(jì)量功能，經(jīng)系統(tǒng)自補(bǔ)算可得到視在功率，再利用視在功率等于有功功率，無功功率的方，和，根算法，經(jīng)反算求出無功功率。但是分不清無功功率的構(gòu)成，就是基波無功功率，由基波電壓與諧波電流引發(fā)的無功功率，各占多大的比例。

?如單相電表具有有功，無功功率計(jì)量功能，經(jīng)系統(tǒng)自補(bǔ)算可得到視在功率，再利用視在功率等于有功，無功的方，和，根算法，如全功率的直角三角形不閉合，可估計(jì)出諧波無功功率與基波無功相比，各占多大比例。

4）防竊電措施，要從居民用電1kwh抓起

?根據(jù)居民用戶月用電量多少分段，安裝不同準(zhǔn)確度等級的單相智能電表，考量由準(zhǔn)確度引起的用電量的偏差電量不大于1kwh。為此，月用電量:

500kwh及以上用戶，安裝0.2級單相智能電表。
200kwh及以上用戶 ，安裝0.5級單相智能電表。
100kwh及以上用戶，安裝1級單相智能電表。
100kwh以下用戶，安裝2級單相智能電表。

1----0.2級單相智能電表需具有典型日用電量曲線。

居民用戶的實(shí)際日用電量曲線 ，與典型日曲線的偏差超出限值，表計(jì)需發(fā)出報(bào)警。

國際上與出口的單相智能電表，一般都具有正弦波全功率計(jì)量功能。

參考資料:ge公司單相智能電表技術(shù)規(guī)范

?智能防竊電計(jì)量箱

?高壓，低壓電網(wǎng):開展電量平衡監(jiān)測，線路交叉處需設(shè)計(jì)量點(diǎn)，電量不平衡率超出限值，需發(fā)出報(bào)警。

?大用戶應(yīng)具有典型日用電量曲線。如月或日用電量波動(dòng)過大，需發(fā)出報(bào)警。

?配變高壓與低壓側(cè)的電量不平衡度超出變損后的限值，需發(fā)出報(bào)警。

?推廣應(yīng)用高壓互感器二次回路在線監(jiān)測，報(bào)警裝置。

?推廣應(yīng)用防竊電電能表。

?遠(yuǎn)程智能防竊電系統(tǒng)

?防竊電仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。

?參考資料

張春暉:?關(guān)于"竊電行為預(yù)防與治理策略"（草案）編寫框架設(shè)計(jì)的建議?

5）電能計(jì)量裝置故障智能診斷技術(shù):（略）

6）在配電臺(tái)區(qū)現(xiàn)場進(jìn)行計(jì)量相關(guān)緊急事件處理:（略）

7）雙向通信和多通信方式網(wǎng)關(guān)技術(shù):用于構(gòu)建配電網(wǎng)與用戶高級互動(dòng)功能。

?參考資料

張春暉:?智能電能計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)初探?

8）工業(yè)用電量中，由計(jì)量誤差引起的偏差電量的計(jì)算與控制

?2017年，國網(wǎng)預(yù)計(jì)年售電量為3.76萬億kwh。其中，工業(yè)用電量約占70%，即2.63萬億kwh。如工業(yè)用電量的計(jì)量誤差為0.5%，計(jì)量偏差電量達(dá)到130億kwh?？梢?，由于工業(yè)用電量基數(shù)大，由計(jì)量誤差引起的偏差電量不可忽視。

?工業(yè)用電量:由計(jì)量誤差引起的計(jì)量偏差電量，宜控制在工業(yè)用電量總量的0.1%以內(nèi)。其算法:

工業(yè)用戶的年計(jì)量偏差電量=年用電量?高壓計(jì)量綜合誤差（%）

工業(yè)用電量的年計(jì)量偏差電量等于全部工業(yè)用戶的年計(jì)量偏差電量之代數(shù)和。

?工業(yè)用電量由計(jì)量誤差引起的偏差電量的控制技術(shù)

由高壓計(jì)量裝置的智能電表，互感器，pt二次電壓降引入的3項(xiàng)計(jì)量誤差，目前采用分別校準(zhǔn)考核的辦法。因此，通過3項(xiàng)計(jì)量誤差的+/--號及數(shù)值的選配，選用合適的智能電表，互感器，pt二次電壓降，就可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)用電量由計(jì)量誤差引起的偏差電量，不大于0.1%的目標(biāo)。

9）大數(shù)據(jù)應(yīng)用

?公變臺(tái)區(qū)用電負(fù)荷同時(shí)系數(shù)曲線更新

用電負(fù)荷同時(shí)系數(shù)曲線是居民社區(qū)配變總?cè)萘考芭渥兣_(tái)數(shù)選用的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的用電負(fù)荷同時(shí)系數(shù)曲線，往往與居民用電負(fù)荷實(shí)際發(fā)展情況差別很大。

運(yùn)用用電信息采集系統(tǒng)中居民日用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)曲線，經(jīng)匯總計(jì)算并提出新的配電臺(tái)區(qū)用電負(fù)荷同時(shí)系數(shù)曲線。

?配電臺(tái)區(qū)智能（高級）終端高級應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

參考資料:

張春暉:?配電臺(tái)區(qū)智能（高級）終端高級應(yīng)用系統(tǒng)前期設(shè)計(jì)技術(shù)的討論?
聲明

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