陳輝 胡耀東 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司信陽(yáng)供電公司

隨著電力市場(chǎng)建設(shè)加速推進(jìn)，市場(chǎng)化用戶對(duì)數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性與穩(wěn)定性提出了較高的要求，尤其現(xiàn)貨市場(chǎng)建立以后，市場(chǎng)對(duì)裝置的采集性能要求越來(lái)越高，市場(chǎng)交易時(shí)刻的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性是市場(chǎng)交易的關(guān)鍵因素，不準(zhǔn)確、不及時(shí)均會(huì)引起投訴與糾紛，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)引起售電用戶出現(xiàn)虧損或倒閉。傳統(tǒng)的計(jì)量自動(dòng)化終端已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)電量結(jié)算要求，在實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性等方面都存在諸多不足之處。為了提高電力企業(yè)電費(fèi)實(shí)時(shí)性結(jié)算水平，需要對(duì)傳統(tǒng)計(jì)量自動(dòng)化終端技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。研制一種高穩(wěn)定型計(jì)量自動(dòng)化終端與多通道、冷熱雙設(shè)備，利用現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電能測(cè)量技術(shù)結(jié)合在一起，才能夠技術(shù)、準(zhǔn)確、全面地反映電量使用。

一、配電網(wǎng)電能計(jì)量現(xiàn)狀分析

智能變電站建設(shè)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的核心環(huán)節(jié)之一，它以數(shù)字化變電站為基礎(chǔ)，以IEC61850為標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，以新型智能電子設(shè)備完成控制、測(cè)量、監(jiān)視、保護(hù)、電能計(jì)量等信息的實(shí)時(shí)采集。智能變電站的技術(shù)革新促使計(jì)量技術(shù)的改進(jìn)，使得變電站電能計(jì)量系統(tǒng)朝著數(shù)字化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)具有擴(kuò)展性強(qiáng)、互操作性好、絕緣性能好、數(shù)據(jù)共享率高、準(zhǔn)確度等級(jí)高、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)取得了較好的應(yīng)用發(fā)展。但是，目前國(guó)內(nèi)電能計(jì)量系統(tǒng)在實(shí)施貿(mào)易結(jié)算時(shí)仍普遍采用傳統(tǒng)計(jì)量方式，只有在線損考核時(shí)才使用數(shù)字化電能計(jì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)投入使用的數(shù)字化電表中，約有95%的裝置用于內(nèi)部考核，只有約5%用于貿(mào)易結(jié)算，這充分說(shuō)明數(shù)字化電能計(jì)量的作用多體現(xiàn)于參照對(duì)比。此外，國(guó)內(nèi)尚無(wú)明確的數(shù)字化電能計(jì)量設(shè)備評(píng)價(jià)體系，數(shù)字式電表的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)方法仍參照傳統(tǒng)電表，實(shí)際應(yīng)用中因?yàn)榄h(huán)境誤差極易造成數(shù)字式電表的首檢誤差與運(yùn)行誤差存在較大波動(dòng)。數(shù)字量的傳輸、上報(bào)均使用新的IEC61850協(xié)議，使得電能計(jì)量新技術(shù)在誤差來(lái)源、檢測(cè)溯源等方面均存在一定爭(zhēng)議。因此，有別于傳統(tǒng)計(jì)量方式，新的數(shù)字化電能計(jì)量技術(shù)帶來(lái)了新的誤差，對(duì)其進(jìn)行分析，不僅有助于分析電能計(jì)量系統(tǒng)的整體誤差，使得系統(tǒng)具有更高的穩(wěn)定性、更好的安全性，還可以推動(dòng)數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)在工程中的實(shí)際應(yīng)用。

二、配電網(wǎng)電能計(jì)量和線損管理存在的問(wèn)題

（一）電力諧波的影響

電力諧波的產(chǎn)生是不可避免的，影響著電能的計(jì)量準(zhǔn)確性，體現(xiàn)在全電子式的電能表中，由于實(shí)際的電力使用過(guò)程中電力客戶的用電負(fù)荷是動(dòng)態(tài)變化的，會(huì)隨時(shí)發(fā)生改變，因此針對(duì)每個(gè)周期的電壓和電流以及電壓電流之間的相位差值，利用電子式電能表無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確和快速地測(cè)量。通常情況下，電子式電能表的測(cè)量元件是由乘法器和A、D采樣器構(gòu)成的，無(wú)法直接地計(jì)算出相關(guān)功率，但是可以通過(guò)對(duì)用電負(fù)荷電壓的采樣，結(jié)合電流的瞬間值采樣結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，得出最后的結(jié)果，用采樣周期乘以電壓瞬間值和采樣電流相乘相加后的數(shù)值，最終的平均電能就可以計(jì)算出來(lái)。發(fā)生在電子式電能表中的計(jì)量誤差問(wèn)題就是在這一過(guò)程中將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量形成的，A、D采樣器的采樣次數(shù)和轉(zhuǎn)換精度均對(duì)計(jì)量結(jié)果有著直接的影響。并且電能計(jì)量裝置中電壓電流互感器自身存在的比差和角差問(wèn)題，也會(huì)形成對(duì)計(jì)量結(jié)果的影響，這二者之間會(huì)形成幅值誤差和相位誤差，此類誤差問(wèn)題均可能導(dǎo)致電能表的電能計(jì)量發(fā)生錯(cuò)誤。電力線路的具體運(yùn)行中，電壓和電流互感器中有電壓和電流通過(guò)，在電磁感應(yīng)原理作用下形成二次電壓和電流的轉(zhuǎn)換，再向電能表傳入，借助二次導(dǎo)線的功能產(chǎn)生最終的結(jié)果，這一過(guò)程中計(jì)量用的配置是否準(zhǔn)確對(duì)計(jì)量結(jié)果形成了一定程度的影響。電能計(jì)量裝置在電力諧波的作用下可能發(fā)生誤差問(wèn)題，因?yàn)閺睦碚撗芯康慕嵌冗M(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)電力諧波會(huì)在電能計(jì)量?jī)x表中形成電磁轉(zhuǎn)矩，這樣一來(lái)就為后續(xù)的電能計(jì)量工作埋下了隱患問(wèn)題，導(dǎo)致計(jì)量裝置發(fā)生誤差，降低了電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。電磁感應(yīng)式電能表裝置中共同存在基波和諧波，在諧波作用下，電能表的旋轉(zhuǎn)盤(pán)阻抗和電壓線圈阻抗發(fā)生了變化，改變了磁通量，最終引起了電能計(jì)量誤差問(wèn)題，針對(duì)諧波有功電能的計(jì)量工作必然會(huì)面對(duì)這一誤差因素。

（二）電能計(jì)量裝置安裝、運(yùn)行中存在的故障

電能計(jì)量裝置一般安置在電力用戶方，而由于電力用戶居住環(huán)境的不同，導(dǎo)致電力企業(yè)無(wú)法統(tǒng)一電能計(jì)量裝置的安裝環(huán)境。因此，因電能計(jì)量裝置安裝與運(yùn)行環(huán)境的原因難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，進(jìn)而會(huì)影響到電能計(jì)量的正確性。電能計(jì)量裝置發(fā)生故障的主要原因有：PT和CT的變比錯(cuò)誤、電能計(jì)量裝置的二次回路存在短路、接線錯(cuò)誤、斷路以及PT和CT極性錯(cuò)誤等。此外，電能計(jì)量裝置運(yùn)行中三相電流與電壓的不同相也會(huì)發(fā)生故障。根據(jù)皮爾遜的系數(shù)可以判定出故障的類型。

（三）計(jì)量自動(dòng)化終端存在的不足

目前，國(guó)外適應(yīng)電力市場(chǎng)的計(jì)量自動(dòng)化終端技術(shù)研究已經(jīng)比較成熟，各國(guó)根據(jù)自身的發(fā)展情況都具備適應(yīng)電力市場(chǎng)結(jié)算需求的計(jì)量自動(dòng)化終端的技術(shù)規(guī)范和檢測(cè)規(guī)范。雖然國(guó)內(nèi)已初步進(jìn)行相關(guān)適應(yīng)性技術(shù)規(guī)范的編寫(xiě)，但國(guó)內(nèi)現(xiàn)安裝的負(fù)控終端仍未進(jìn)行全面改造，采用的通信方式存在一定的局限性，采集密度也無(wú)法滿足電力現(xiàn)貨市場(chǎng)。計(jì)量自動(dòng)化終端頻發(fā)故障也增大了運(yùn)維技術(shù)難度和運(yùn)維經(jīng)費(fèi)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)電量結(jié)算要求，在實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性等方面都存在諸多不足之處。

（四）配電網(wǎng)線損問(wèn)題

根據(jù)多年來(lái)工作總結(jié)出影響配電網(wǎng)線損的幾個(gè)因素：臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及用戶分布，臺(tái)區(qū)設(shè)備能耗水平及臺(tái)區(qū)用戶用電特性；供售不同期時(shí)差電量的影響，錯(cuò)抄、漏抄影響線損統(tǒng)計(jì)異常；由于季節(jié)、負(fù)荷變化等原因使電網(wǎng)潮流發(fā)生較大變化導(dǎo)致運(yùn)行方式不合理；基礎(chǔ)檔案錯(cuò)誤，電能表計(jì)的正負(fù)誤差影響線損變化；客戶竊電及其他影響因素。

（五）線損指標(biāo)層層分解不合理

因?yàn)榭傮w用電量以及耗能提升，導(dǎo)致當(dāng)下一些未進(jìn)行線改的線路承載能力降低。當(dāng)用電高峰出現(xiàn)時(shí)，線路將過(guò)載。當(dāng)過(guò)載達(dá)到一定極限時(shí)，線路將出現(xiàn)發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)火災(zāi)。對(duì)一些供電所來(lái)講，用戶提升時(shí)對(duì)應(yīng)用電負(fù)荷也在提升，但是其并未及時(shí)優(yōu)化設(shè)備與設(shè)施，由此便造成了線路承載壓力的進(jìn)一步增大。線路三相負(fù)荷的具體設(shè)置科學(xué)性水平較低，無(wú)法保障設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，而技術(shù)人員方面的線路安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)造成線路連接處的松動(dòng)或是其它問(wèn)題的出現(xiàn)。我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中的電路結(jié)構(gòu)建設(shè)非常復(fù)雜、相互交錯(cuò)纏繞在一起，這會(huì)給優(yōu)化和維修電路造成很大的困擾。由于道路建設(shè)不斷，經(jīng)常會(huì)發(fā)生因?yàn)槭┕?wèn)題電纜和高壓線路被破壞的情況。除此之外，線損指標(biāo)分解之后，對(duì)應(yīng)的線損管理工作會(huì)直接與各個(gè)縣級(jí)供電企業(yè)掛鉤，若其中沒(méi)有明確出具體職責(zé)劃分，各個(gè)單位便可能只重視主營(yíng)業(yè)務(wù)，將線損管理看作是“不重要的內(nèi)容”，對(duì)于管理水平也無(wú)法提升。

三、配電網(wǎng)電能計(jì)量和線損管理措施

（一）優(yōu)化計(jì)量方式

為了降低諧波對(duì)電能計(jì)量產(chǎn)生的影響，可通過(guò)優(yōu)化計(jì)量方式、提高對(duì)計(jì)量方式的管理有效性，運(yùn)用全能計(jì)量方式和基波電能計(jì)量方式兩種不同方法展開(kāi)深入研究。全能計(jì)量方式下，對(duì)于電能表的要求較高，需要電能表將基波電腦和所有的諧波電能準(zhǔn)確、全面地反映出來(lái)，這樣才能使電能計(jì)量受到的諧波影響降到最低，保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確性效果。針對(duì)線性用戶電能表可以升級(jí)為電子式電能表，有效降低諧波對(duì)計(jì)量過(guò)程形成的影響，大大降低了電能計(jì)量可能發(fā)生的誤差問(wèn)題，甚至可以將誤差降低到趨近于零。基波電能計(jì)量方式準(zhǔn)確性較強(qiáng)，能夠?qū)⒒ㄓ泄β屎陀泄﹄娔軠?zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)，是一種高效的計(jì)量方式，利用基波電能計(jì)量方式展開(kāi)電能計(jì)量工作的過(guò)程中，應(yīng)保證該方式運(yùn)用的準(zhǔn)確性和合理性，將諧波有功功率剔除在外，進(jìn)行電能計(jì)量，也就是說(shuō)不管是非線性用戶還是線性用戶，利用基波電能計(jì)量方式進(jìn)行電能計(jì)量工作時(shí)，電能表上只將W1反映了出來(lái)。由此可見(jiàn)兩種電能表在有功電能的計(jì)量方面準(zhǔn)確性均不足，因此必須要將專門(mén)的基波有功電能表配備其中，才能夠采取這樣的計(jì)量方式計(jì)量電能，抑制電源諧波，轉(zhuǎn)換成有源濾波的方式，利用開(kāi)關(guān)交換功能和PWM轉(zhuǎn)換器的合理運(yùn)用，能夠達(dá)到有效的抑制諧波的作用，這樣的方式能夠使功率因數(shù)得到提高，強(qiáng)化了電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

（二）電能計(jì)量裝置與運(yùn)行中存在故障的處理措施

電力企業(yè)的工作人員在安裝和調(diào)試電能計(jì)量裝置時(shí)，需要檢測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的電力用戶方的接線是否正確。防止電力用戶方出現(xiàn)私拉亂接線路的情況，保證電力用戶用電的規(guī)范性。同時(shí)，要了解用戶日常的用電情況，并將調(diào)查的結(jié)果與其實(shí)際用電相對(duì)比，進(jìn)一步判斷電能計(jì)量裝置是否正常工作。與此同時(shí)，電力企業(yè)的工作人員還需要對(duì)電能計(jì)量裝置的外觀進(jìn)行檢查，核對(duì)電能計(jì)量裝置的鉛封和原始記錄的一致性。若是在核實(shí)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電力用戶存在偷電、竊電的行為一定要及時(shí)進(jìn)行處理，保證電力公司和電力用戶們的權(quán)益。此外，電力工作者還需要檢查電能計(jì)量裝置進(jìn)出線的排列情況，檢查接線是否存在松動(dòng)的現(xiàn)象。之后，還要檢查電能計(jì)量裝置的螺栓螺帽是否脫落，接線端子是存在松動(dòng)現(xiàn)象等。若是發(fā)現(xiàn)電能計(jì)量裝置在安裝和運(yùn)行過(guò)程存在問(wèn)題，工作人員需要及時(shí)向相關(guān)部門(mén)申報(bào)，先進(jìn)行停電處理，再科學(xué)的進(jìn)行故障排查。

（三）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)

線路損耗管理中，通過(guò)應(yīng)用電力計(jì)量自動(dòng)化能夠?qū)€路損耗進(jìn)行自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)。在自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，四分線損方法相結(jié)合能夠有效提高統(tǒng)計(jì)管理質(zhì)量。通過(guò)應(yīng)用電力計(jì)量自動(dòng)化技術(shù)能夠根據(jù)線路電壓的不同對(duì)不同周期電力損耗進(jìn)行設(shè)置統(tǒng)計(jì)，對(duì)電壓等級(jí)和電力損耗之間的聯(lián)系加以分析。在以往的模式下，配電網(wǎng)中線路比較多，對(duì)于線路的長(zhǎng)度估算較為困難，所以很難對(duì)人力資源以及物力進(jìn)行準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用電力計(jì)量自動(dòng)化技術(shù)能夠減輕統(tǒng)計(jì)工作量，提高工作質(zhì)量以及效率，能夠?qū)€路中存在的故障加以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

（四）規(guī)范供電所內(nèi)部管理

第一，建立規(guī)范化管理常態(tài)機(jī)制。建章立制，完善體系，對(duì)各專業(yè)、各崗位的工作標(biāo)準(zhǔn)、工作要求、工作流程等做出具體明確規(guī)定，形成事前有計(jì)劃、事中有控制、事后有考核的管理主線，提高全員的工作執(zhí)行力。同時(shí)注重發(fā)揮模范引領(lǐng)作用，選亮點(diǎn)、樹(shù)典型，營(yíng)造你追我趕、爭(zhēng)先創(chuàng)優(yōu)的工作氛圍。第二，打造智能型供電營(yíng)業(yè)廳。營(yíng)業(yè)廳智能化管理系統(tǒng)為客戶提供個(gè)性化、互動(dòng)化、多元化的智能便捷服務(wù)，服務(wù)客戶實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上交費(fèi)、網(wǎng)上辦電、網(wǎng)上報(bào)修、網(wǎng)上查詢等業(yè)務(wù)辦理，服務(wù)流程更優(yōu)化、辦電程序更簡(jiǎn)捷，讓老百姓用上可靠電、滿意電，享受智能化、科技化的服務(wù)。

（五）明確技術(shù)降損和管理降損與理論線損的關(guān)系

按照線損出現(xiàn)原因，可使用管理降損、技術(shù)降損兩類措施來(lái)解決問(wèn)題。其中，技術(shù)降損能夠直接減少線損值，管理降損則是推動(dòng)實(shí)際與理論線損值更趨近。一般情況下，技術(shù)降損需要大量的資金投入來(lái)優(yōu)化電壓水平，改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縮短供電半徑，優(yōu)化無(wú)功配置等手段達(dá)到降電壓的目的。管理降損一般資金投入較少，通過(guò)加強(qiáng)治理，減少人為因素在供電網(wǎng)絡(luò)中造成地“跑漏”電能損失來(lái)實(shí)現(xiàn)降損的目的。技術(shù)降損和管理降損是有區(qū)別的，兩者無(wú)法處于自由狀態(tài)。對(duì)于降損管理來(lái)講，技術(shù)和管理降損兩類方式都經(jīng)常用到，必須綜合管理這兩類解決問(wèn)題的方式，這樣才可通過(guò)資本投資來(lái)獲取更佳的效益。線損管理即是借助高效化的控制與組織，進(jìn)行資源方面的整合，以此來(lái)服務(wù)企業(yè)的發(fā)展，并在綜合使用管理、技術(shù)措施的基礎(chǔ)上達(dá)到既定的線損管理目標(biāo)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電能計(jì)量裝置的正常工作關(guān)乎到電力企業(yè)和電力用戶的利益，同時(shí)也是電能計(jì)費(fèi)的重要依據(jù)和基礎(chǔ)。只有做好電能計(jì)量裝置故障檢測(cè)與排查工作，并加強(qiáng)降損措施的應(yīng)用，才能保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，提高電力營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)工作水平，推動(dòng)電力事業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。