康鳳琴

摘要：隨著智能電網(wǎng)時代的到來，越來越多的智能設(shè)備應(yīng)用于國家電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，其中智能電能表就替代了傳統(tǒng)電表，提高了電能計量數(shù)據(jù)反饋的時效性與準(zhǔn)確性。但由于環(huán)境因素、安裝技術(shù)、材料質(zhì)量等因素影響，導(dǎo)致了部門智能電能表的計量安全性與可靠性出現(xiàn)下降，直接影響到智能電能表的應(yīng)用社會價值。為此，技術(shù)人員需對其出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時解決，保證智能電能表的計量準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：智能電能表;計量準(zhǔn)確性;影響因素;改進(jìn)對策

前言

為推動我國智能電能表的安裝普及，并有效提高智能電能表的計量真實性與可靠性，需對影響計量數(shù)據(jù)變化的因素進(jìn)行深入研究分析，基于具體的影響因素提出對應(yīng)改進(jìn)對策，保證智能電能表應(yīng)用的安全性、可靠性與準(zhǔn)確性。本文就智能電能表計量準(zhǔn)確性的影響因素及改進(jìn)對策研究分析。

1智能電能表

智能電能表的核心工作部件為智能芯片，該類電能表可以實現(xiàn)，電功率計量、計時、計費(fèi)、通信數(shù)據(jù)、用電管理等多種功能，有效提升了用戶與電力企業(yè)之間的業(yè)務(wù)來往。下圖1是典型的單相智能電能表硬件設(shè)計框架圖，通過對其框架圖分析可知，該智能電能表主要包含了計量系統(tǒng)與單片機(jī)控制系統(tǒng)。

2影響因素

基于工作溫度對智能電能表計量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性影響變化進(jìn)行分析論述，首先構(gòu)建電能表的電熱耦合仿真系統(tǒng)，在該系統(tǒng)構(gòu)建過程中，分析到電能表的PCB板的元器件較多且結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，為了避免元器件對該次實驗的結(jié)果造成影響，為此重新構(gòu)建仿真模型。

2.1軟件技術(shù)

通過Altium Designer軟件技術(shù)，對智能電能表PCB的元器件參數(shù)導(dǎo)入，并構(gòu)建相關(guān)3D模型。通過計算機(jī)系統(tǒng)的模型轉(zhuǎn)配簡化，最終，可以得到關(guān)于溫度變化的計量數(shù)據(jù)仿真模型。

2.2研究對象

本次研究采用的智能電能表為單相智能電能表，該電能表的負(fù)荷開關(guān)為電磁繼電器保持性開關(guān)。該繼電器的負(fù)載工作電流為90A，而電壓為250V。該智能電能表的線圈額定電壓為直流9V，對應(yīng)的電阻參數(shù)為50Ω。

當(dāng)智能電能表正常工作時，銜鐵通過永磁提供觸動力，確保線圈可以保持在吸合的狀態(tài)下，此時電能表處于正常工作，繼電器線圈不發(fā)熱。

2.3實驗搭建

在實驗搭建時，將智能電能表的繼電器負(fù)載電流控制在5A，同時將智能電能表放入溫度箱內(nèi)，以對電能表的溫度進(jìn)行一定控制。為保證溫度監(jiān)測的質(zhì)量與準(zhǔn)確，需利用熱點偶測量電表進(jìn)行溫度測量。

2.4實驗數(shù)據(jù)

通過對電能表的溫度進(jìn)行實測，并與仿真數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行對比，則可以很好地校正仿真模型，提高仿真模型處理的可靠性。在不同的環(huán)境溫度下，智能電能表的變壓器關(guān)鍵元器件處的仿真結(jié)果，以及具體實驗測試的工作溫度數(shù)據(jù)，如下表1所示。

3影響分析

通過對表1的仿真數(shù)據(jù)與實驗測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，通過仿真模型得到的數(shù)據(jù)信息，基本與實驗測試數(shù)據(jù)沒有發(fā)生較大差異。在高溫時差別稍大，此時的PTC仿真誤差值達(dá)到-5.17%。通過剖析實驗設(shè)備可知，在高溫工作環(huán)境下，設(shè)備的損耗稍微變小，此時的發(fā)熱量也降低，熱負(fù)荷也降低，而對應(yīng)其他位置的溫度則有一定的下降。但是，仿真模型并沒有直接改變電能表的變壓器，因此，理論上仿真數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)比實測設(shè)備的溫度要高出一定值。

在實驗測試工作開展時，筆者基于智能電能表計量系統(tǒng)，分別對分壓式電阻與計量芯片進(jìn)行實驗，以測試其工作計量數(shù)據(jù)在不同溫度下的工作狀態(tài)變化。筆者首先搭建了計量芯片的電能表溫度測試電路，以獲得其參考電壓，隨著工作溫度的變化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)變化，并繪制出智能芯片的溫度特性曲線。

4改進(jìn)對策

通過開展溫度補(bǔ)償技術(shù)方案，以減小由于工作溫度變化，造成的計量誤差。該技術(shù)應(yīng)用后，高溫下的電能表計量誤差值直接縮小一半，充分說明溫度補(bǔ)償技術(shù)改進(jìn)對策的可行性與適用性。

結(jié)束語

上文就工作溫度變化下，智能電能表計量誤差的變化進(jìn)行研究。通過實驗開展與仿真工作開展，論證了溫度的具體影響變化，并提出了溫度補(bǔ)償技術(shù)方案，以提高計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]袁瑞銘，呂言國，李文文，等.基于溫度補(bǔ)償?shù)碾娔鼙砣珳囟确秶嬃烤葍?yōu)化方法[J].中國測試，2019（6）：125-130.

[2]李國慧.電能計量芯片ADE7880在智能電表中的應(yīng)用[J].電子制作，2019（3）：136-137.

[3]韓春玲.基于大數(shù)據(jù)的智能電能表關(guān)鍵組件技術(shù)的研究綜述[J].電氣應(yīng)用，2019（4）：56-63.

[4]林春郁.智能電能表計量準(zhǔn)確性的影響因素及改進(jìn)對策[J].技術(shù)與市場，2019，26（6）：151.

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