电能计量论文范文

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2电能计量技术在电稽查工作中的重要应用

1）减少电稽查工作的错误提高效率。在科学技术飞速发展的今天，电力系统的进步也十分的神速，所以电能计量设备也在不断的更新，不仅性能越来越好而且数量也越来越准，十分的适合如今的电力系统的发展。在科技更新的状况下，电能计量技术已经不再是简单的计量和检测，而是能够实现自动化的管理和监控，这样的电能计量越来越先进，同时电稽查也更加的智能化。以往电稽查工作都需要工作人员亲自到现场抄写电量使用情况，工作效率十分低下，在电能计量技术应用到电稽查工作中后，工作人员可以十分轻松的获得数据分析从而得到结论，是电稽查工作更加快速、智能并减少人为所造成的影响。

2）提高电稽查工作质量减少损失。一些电力企业中，由于缺少电能计量技术和高科技的技术支持，就靠几个工作人员来完成如此繁重的电稽查工作，不仅工作人员的工作量十分的巨大，也导致工作人员十分的疲劳，对电稽查的工作效率有着非常大的影响，还有数据准确率也有一定的影响，不论是工作人员的粗心还是素质都会造成数据的不准确，这对评定的结果也有着不可忽视的影响。如果把电能计量技术运用到电稽查工作中的话，不但能够减少人员的负担和工作量、提高工作的效率，也会减少失误和不必要的损失。通过远程的控制和监控，时刻关注用户的用电与用量是否正常，是否有偷电窃电等违法行为。这样，也减少了违章用电等违法行为，加强了用户用电安全，减少了经济损失。

3）对违章用电的判定更加合理。由于有电能计量技术的应用，不仅能够使电稽查工作智能化，效率高，也更好的追踪了用户是否有违章用电的行为。我们可以通过电能计量技术监控用户是否有违章用电的行为，还可以通过得到的数据来判断用户是否有违章用电等违法行为，并且根据偷电的电量来定量惩罚的成都，这样对违章用电的判定更加合理，让人们减少偷电行为，文明用电，做一个遵纪守法的好公民。综上所述，电能计量技术运用在电稽查工作中，其优点可以概括与：提高工作效率，检测的数据更加的准确、减少工作人员的工作强度，对违章用电的判定更加的合理化等等。还可以提高电力系统的运行效率，减少电量的浪费所造成的经济损失，以保证电力系统安全有效的运行。

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随着人们需求的不断增加，能源短缺问题不断加剧，人们的生活、工作离不开电力资源的使用，为了解决能源短缺问题，保护我们赖以生存的环境，节能减排越来越重要。电力计量不仅对电力市场有着重要意义，而且可以有效的分析相关设备的损耗情况，对有效运用能够起到节能降耗的作用。电力计量能够为节能降耗工作提供电压、频率等数据信息，电力计量技术的水平直接关系着相关信息的准确度。而且，在电力管理工作中，我们只有准确的分析相关数据，才能改善电力节能技术，提高电力资源的利用了，进一步降低电力损耗。为此，我们只有不断完善电力计量技术，才能保证相关数据的正确性，使其更好的为电力节能降耗工作服务。

2.分析电力计量在节能降耗中的应用

2.1加强智能电表的应用

智能电表作为一种智能化仪表，它主要是先采集用户供电数据，然后再通过内部集成电路对采集信息进行相关处理，采集来的信息转换成脉冲进行输出，输出后经过单片机的有效处理和分析，再将脉冲转换成用电量输出。智能电表在节能降耗方面有很重要的作用，它能够利用计算机管理系统实时、准确的进行用电费用计算，有效的提高了结算效率。智能电表的实时监测功能方便了供电企业了解供电情况，避免了电能质量问题。而且，通过智能电表对水、热等能耗数据的采集，我们可以对能耗、峰值进行预测，为节能用电提供了很大帮助。

智能电表的功能性十分强大，使用智能电表可以通过电价来对用户负荷和分布式发电进行控制，在常规用电中实施分时电价控制，在短期用电需要中实行实时电价控制，在高峰期用电需求中实施紧急峰值电价控制。智能电表的使用过程中，会将有关能耗信息传达给用户，这样就能够方便用户合理用电，通过转换能源利用方式等减少能源消耗。我们也可以将智能电表提供的相关信息加以利用，在这一基础上建立用户能量管理系统，这样以来，就可以为各类型的用户提供能量管理服务，在满足用户需求的条件下尽量减少能源使用，避免了能源浪费。

除此之外，智能电表给用户提供相关能耗数据可以帮助用户改进用电方法，方便用户及时的发现各种能耗异常情况，有利于提高用户的节能意识。而且一些用户安装了分布式发电设备，这能够帮助用户进行合理用电和发电方案的制定，从而使用户实现利益最大化。

2.2促进电力计量系统的综合化

电量考核对电力管理来说尤为重要，考核的实施需要依据相关数据信息，从而针对电力市场交易情况进行考核。在对发电厂进行考核时，需要依据相应的电能量数据，与发电计划进行对比，准确得知发电厂执行情况。为了进一步完善电力考核系统，需要我们优化电力计量系统，充分满足电力计量综合化需求。电力远程计量主要采用了分层式结构，利用该计量系统，不仅能够通过移动通信系统、光纤等方式和采集终端进行通信，而且还能够将采集装置的相关数据信息进行记录，有效的提高了节能降耗的工作效率。

2.3提高计量工作人员的专业素质

要提高电力计量在节能降耗中的运用效率，一定要做好计量人员的管理工作。首先，要加强计量人员的培训工作。计量人员使计量工作的执行者，一旦计量工作人员缺乏相关专业技能，就会影响计量系统的正常运行。为此，对计量人员要实行岗前培训、定期培训，并根据实际情况给工作人员提供对外学习的机会，使他们不断的学习新技术。其次，要提高工作人员的积极性。计量工作的开展离不开人员操作，为了保证计量系统的有效运行，我们要不断优化人员考核系统，完善奖励机制，提高计量人员的积极性，减少人员流动。

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引言

电能表自动抄表简称ARM（AutomaticReadingMeter），是供电部门将安装在用户处的电能表所记录的用电量等数据通过遥测、传输和计算机系统汇总到营业部门，代替人工抄表及一连串后续工作。

随着经济体制改革的深入，电能计量、电费核算及收缴的及时性和准确性已成为用电企业的重要课题；而目前我国电能数据的采集基本上为手工抄表，需要抄表人员走家串户，每月或每两月抄一次，再通过微机或手工制作的电费单催缴用户电缆，存在着错抄、漏抄、估抄等问题。自动抄表系统的研制与应用是解决上述问题的有效途径之一，而无线抄表系统则是自动抄表系统中种较优的方式。该系统的实现是迈向配电自动化的第一步，并有助于提高电力系统用电管理的水平。

一、系统硬件构成

这套电能计量装置无线抄表系统包括2块SA68D11无线数传模块和1片ATMEL公司生产的AVR系列AT90S2313单片机。模块有来实现无线数据传递；单片机用来进行数据采集作一些相应的处理。系统硬件框图如图1所示。

图1中，8路脉冲输入信号来自8个单相脉冲电能表。工作时，单片机只需定时测量输入的脉冲，再根据脉冲数与用电量之间的比例关系即可得到用户的用电量。

图1中虚线框内的单片机数据采集部分是整个系统的核心部分，通过软件的编辑可实现数据采集、数据保存、数据发送和控制命令的接收以及其他数据掉电保护等重要功能。本系统采用的AT90S2313单片机构成图1中虚线框内所有功能模块。它内含2KB的FLASH存储器；128字节片内EEPROM、128字节片内RAM和片内模拟比较器；8位和16位可预分频定时器各一个；中断源11个（中断优先级已定）；全双工的UART以及可编程的WatchDog定时器等。在本系统中，单片机的资源分配为：T1作为时器，实现单片机对脉冲量的定时采集。模拟比较器检测系统交换电源工作是否正常。一旦发生掉电情况，模拟比较器中断标志位就被置1，在主程序中不断检测这一位；一旦检测到该位为1，则立即将数据写入EEPROM中保存。从掉电到保存时间很短，在这段时间内靠滤波大电容储能供电。在储能放完之前，将保存数据工作完成即可。EEPROM存储器用来保存单片机所测的脉冲数和单片机的地址等一些重要装饰。WatchDog定时器防止单片机“死机”或“跑飞”。串行口UART实现单片机发射/接收模块之间的数据交换。

在本系统中，数据的无线传递是通过无线数传模块实现的。为了使模块与单片机、计算机之间的数据传送正确，必须严格按照计算机（单片机）与模块间的传输格式进行数据传送。模块的输出电平为TTL电平，它可与AT90S2313单片机直接连接。与计算机连接时间需接一个RS-232C电闰转换芯片。模块与单片机、计算机之间的通信速率为9600b/s，采用1个起始位、8个数据位、1个停止位的格式，与AT90S2313单片机的通信接口方式完全相同。计算机和模块之间的数据传输格式为：

标志字节D7H控制字节M数据或参数字节

第一个字节为标志字节，其值为十六进制数D7，作用是标志数据传送的开始。第二字节为控制字节，当第二字节小于等于48（30H）时，其值代表传送数据长度。后面字节为数据，当第二字节大于48（30H）时为控制字，后面不再跟数据和参数。模块传给计算机时带CRC校验字节防误措施。

二、系统软件设计

本系统的软件主要包括二大部分：一是数据采集部分，是以AT90S2313单片机与核心的汇编语言的设计；二是PC机通信软件的设计部分。这里要介绍AT90S2313单片机的汇编语言设计问好。其软件设计思想是采用模块化编程，即系统的总体功能由各子程序完成。主要的子程序有定时器中断、数据算是和接收发送中断服务程序等。

1.单片机初始化部分

主程序部分首先对单片机进行初始化，其包括堆栈指针设置；端口的工作方式设置；定时器的预分频系数和初值设置；串行通信的控制寄存器和波特率寄存器的设置；看门狗定时器的周期及初值设置；单片机的地址设置；开全局中断等，其流程图如图2所法。初始化子程序如下：

start:

lditmp,$d9;设置堆栈指针

outspl,tmp

clrtmp;设置B口、D口为输入且不带上拉

outddrb,tmp

outddrd,tmp

outportb,tmp

lditmp,2;设置定时器分频系数及定时器赋初值

outtimsk,tmp;定时周期为6.4ms，开定时器中断

lditmp,timerT

outtccr0,tmp

lditmp,$d8;允许接收中断和发送中断

outucr,tmp

lditmp,baud;设置波特率为9600baud

outubrr,tmp

lditmp,watchT;设置看门狗定时器的周期及初值

outwdtcr,tmp

lditmp,$0a;设置模块比较器工作方式

outacsr,tmp

ldir26,address;给单片机赋初始地址

lditmp,$2d

stx+,tmp

lditmp,$d0

stx+,tmp

lditmp,$77

stx+,tmp

lditmp,$07

stx+,tmp

lditmp,$02

stx,tmp

ldir26,figa0;清所有标志位

clrtmp

stx+,tmp

stx,tmp

sei；开全局中断

2.定时器中断服务程序

定时器中断服务程序主要是测量各电表的脉冲数。由于电表输出脉冲宽度为80ms，其误差为±20%，即最窄脉冲宽度约为64ms，最宽脉冲宽度约为96ms。因而本系统设计的定时时间为6.4ms，为了抗以免发生脉冲误计，采用了数字滤波的方法，要求脉冲输入的引脚电平连续保持10次为高电平时才计1次脉冲，避免了窄脉冲的干扰引起的误计。

3.串行通信接收和发送中断服务程序

串行通信的接收中断和发送中断服务程序主要完成单片机和上位机之间的数据交换。其中接收中断服务程序主要是接收从上位机传来的各种命令，发送中断服务程序是单片机对上位机的各种命令的响应，如上位机叫单片机发送地址等。接收和发送中断服务程序流程图如图3和图4所示。

4.数据处理子程序

数据处理子程序是软件设计中的重要部分。它通过对串行通信接收到的数据进行分析、比较、判断并转入相应的子程序。由于要实现上位机对单片机的控制，自行规定了一些控制命令。为了不与模块和计算机（单片机）之间的控制命令传输格式相冲突，自行规定的一些控制命令都采用数据传送的方式传送，有别于命令传送方式，因此开始字符小于30H。

5.片内EEPROM操作子程序

片内EEPROM操作子程序包括对EEPROM的读操作和写操作。其中读操作是在主程序初始化后进行的，写操作是在掉电时由模拟比较器产生的标志被主程序查询到而进入的。这一部分内容虽然不多，但对于数据的保存和恢复非常重要，因为系统一旦开始工作后，它所记录的数据是绝对不能丢失的。

EEWrite_seq:;对EEPROM的写操作

.defEEwtmp=r24

.defEEdwr_s=r18

.defcounter=r22

sbicEECR,EEWE

rimpEEWrite_seq

outEEAR,Eewtmp

outEEDR,Eedwr_s

sbiEECR,EEMWE

sbiEECR,EEWE

inEewtmp,EEAR

incEewtmp

ret

EERead_seq;；对EEPROM的读操作

.defEErtmp=r24

.defEEdrd_s=r0

sbicEECR,EEWE

rjmpEERead_seq

outEEAR,Eertmp

sbiEECR,EERE

inEEdrd_s,EEDR

inEErtmp,EEAR

incEErtmp

ret

值得注意的是，AT90S2313单片机的片内EEPROM被分隔为一些连续的单元。对EEPROM的读写都必须从每个单元的初始地址开始，否则不能正确完成对EEPROM的读写。因此，在主程序中要进行EEPROM的读写操作时，都是从EEPROM的00地址单元开始。

三、系统可靠性设计

无线抄表系统必须在电力系统中准确、可靠地长期运行。可靠性是系统成功的关键，因此本系统设计时着重考虑了以下方面的可靠性设计：

（1）数据传输采用CRC校验，可验出传输中的绝大部分错误；

（2）数传模块采用金属封装，抗干扰能力强；

（3）AT90S2313单片机片内带EEPROM，掉电时可以保护数据；

（4）AT90S2313单片机片内带看门狗电路，防止系统锁死。

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2．节能降耗的电力计量技术的应用

在电力计量技术的运用过程中做好节能降耗工作是极为必要的，其成果也是较为明显的，具体来说，我们可以从以下几个方面采取措施加强节能降耗在电力计量技术运用中的效果。

2．1改进电力计量技术设备

对于电力计量技术而言，要想加强其节能降耗效果就必须注重对于电力计量技术设备的管理，尤其是对于当前我国常用的传统电力计量设备来说在很大程度上影响了电力计量过程的节能降耗效果。基于此，我们必须加强对于电力计量技术设备的研究，切实提高设备的技术水平，尤其是要加强电力计量技术设备对于当前一些先进技术的利用，比如对于智能化技术和信息化技术来说，如果能够很好地融入到电力计量技术设备中就能够很好地完善电力计量技术设备的缺点，提高电力计量技术设备的使用效率，减少一些不必要的电力能源损耗，这也是当前我国电力计量技术研究的一个主要方面，尤其是当前对于智能电表的研究和使用已经具备了一定的成效，这就更进一步验证了加强电力计量技术设备研究能够促进我国节能降耗工作效果的可行性。

2．2规范电力考核制度

加强电力计量过程中节能降耗效果的另一个办法就是规范当前的电力考核制度，完善电力考核方法，尤其是对于用电大户来说，更应该加强对其电力使用的考核和监管，对其节电效果进行综合的评测和审查，并且针对考核的结果采取相应的措施，进而规范用电企业的用电状况，当然这一考核和评测过程都离不开电力计量技术的参与。

2．3完善电力计量技术系统

做好电力计量工作中的节能降耗效果还必须完善当前的电力计量技术系统，当前我国电力计量技术系统因为其复杂性和综合性较强，所以存在着很多的漏洞和缺陷，只有针对这些问题进行必要的完善才能够确保节能降耗工作的顺利开展。

3．智能电表在电力计量节能降耗中的应用

在电力计量工作中进行节能降耗建设的一个突出代表就是智能电表的使用和普及，具体而言，智能电表在电力计量中的运用对于节能降耗来说起到的作用是极为明显的，其具体表现有以下几个方面:

(1)计费方式更加科学合理，智能电表的一个主要功能就是其能够进行不同费率和时段的切换，这也是智能电表有别于传统电表的一个主要方面，这种计费方式的一个好处就是能够有效提高用电者用电节能意识，避免一些不必要的电力能源消耗;

(2)对于整个的电力网络进行时时刻刻的检测和管理，进而提高了电力网络的完整性，确保电力网络的顺利运行，避免了一些电力能源的损耗，并且智能电表还能够根据整个电力网络的电力需求状况调整整个电力网络的电力配置，起到一定的管理作用，进而确保电力网络运行的有效性，最终达到节能降耗的目的;

(3)智能电表使用的一个最为突出的优势就是其提高了电力计量的节能效果，在具体的使用过程中，智能电表能够根据用电器的具体状况来自行分配电力能源到用电器上，加强了用电器的用电管理和监控，进而确保了电力能源的有效利用，达到了节能降耗的目的。

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在电力市场运营过程中，买卖双方交易的物理量是电能量，对发、供电量、联络线交换电量、网损（线损）电量及分时、分类电量的采集、监视、统计、分析、运算是电力市场运营的主要内容；建设电能量自动采集系统是实现电力市场运营的基础。对火力发电厂，主要对发、供电量进行统计，对机组平衡率、交接班电量等进行统计计算，以加强管理，并采取相应措施降低损耗，提高效率。

以我们江苏新海发电有限为例，每天分四班，传统的方式是每次交接班时抄表，人工录入进行统计计算；这种人工抄表、统计不能满足实时、分时及动态分析管理的要求，电能量采集方式的改变已势在必行。江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统于2001年9月底基本建成。该系统已采集了所有机组的全部电能量数据，完成了电能量的自动采集、存储、总加计算、统计、报表打印等功能；系统代替了人工抄表，提高了数据的同步性、及时性、准确性和完整性；系统对全公司发电情况和各类平衡率进行自动统计，提高了统计计算速度和自动化水平；利用系统进行分班次考核，提高了企业的管理水平和效率；各部门可通过Web查看所有数据和报表，进行不同的二次开发，提高了电能数据的利用率。系统（如图1所示）分主站和采集终端（ERTU）两部分，主站与ERTU之间采用网络通信方式进行数据传输。主站采用南京华瑞杰自动化设备有限公司的COM-2000系统、厂站采用该公司的MPE-III电能量远方数据终端。

1、江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统配置

1.1主站系统配置

该系统采用高性能的PC机作为硬件平台，系统的数据库服务器采用双机备份，互为热备用，并保持数据的一致性；前置机负责采集数据，连接GPS用于全网对时，后置机负责处理并保存数据，报表工作站负责所有报表的编辑和打印，Web服务器提供Web浏览，各MIS工作站通过Web可查看所有数据和报表；主网采用10/100M网，由交换机来连接服务器和所有计算机。

系统操作系统采用目前广泛使用的、安全性能较高的Windows2000Server，网络通信采用TCP/TP协议，数据库采用具有Client/Server模式的商用数据管理系统SQLServer2000，编程全部采用VC、VB、Delphi等，集成EXCEL作为报表工具生成图文并茂的图形报表。

1.2主站系统主要功能模块

（1）数据库管理系统

COM-2000数据库管理系统采用标准的商用数据管理系统。数据处理是整个系统的核心，它涉及到数据结构、数据存取、数据维护、数据共享等多方面的管理

数据库大致分四部分，即系统信息数据库(档案信息库)、原始数据库、二次统计数据库和公式统计库。系统数据库存放了有关系统的配置、参数等信息，原始数据库主要数据来源于各采集终端的电表数据，二次统计数据库主要存放来源于原始数据库，经过计算、统计的数据。公式统计数据库来源于二次统计数据库，存放了公式的计算结果。

（2）WEB服务管理系统

WEB服务管理系统响应来自Internet/Intranet的WEB服务请求，提供客户端请求的数据库数据和WEB页面格式。

（3）前置通讯及数据处理管理系统

此系统完成电能量自动采集系统对采集终端数据的采集和处理，数据采集采用大容量高速数据传输部件，保证准确性。全部操作均为在线完成，随输随用，响应性好。具体功能为：对所接收的报文完成规约转换、系数处理和合理性检查，将处理结果交给数据库。可即时查看通讯状况及具体通讯报文。

（4）数据统计及公式管理系统

该系统完成统计计算公式的设定和定时统计任务，如班次电量、日电量、月电量、年电量及电能量总加、平衡、线损、变损等数据的定时统计任务。

（5）报表图形设置显示打印系统

用户可根据实际需要设置报表和图形显示的格式，完成班次电量、日电量、月电量、年电量等报表数据的定时打印，并可根据用户要求对任意电表、任意采集终端或全厂的历史数据的显示及打印。

（6）终端、电表参数设置下装及召唤系统

该系统完成从主站对采集终端中各电表的基值、转比、时段方案、PT、CT等参数的在线设置和下装，并在线查看终端、电表状态和参数。

（7）内部网络通讯管理系统

该系统是整个系统中各个子系统之间的纽带，其功能为：在操作系统所提供的网络支持的基础上实现面向应用的高层网络通讯；根据应用所定义的数据流动模式确定数据流向，提高应用的通信效率。该系统采用完全的Client/Server模式，基于TCP/TP协议，保证了整个平台在不同网络通信协议之间的可移植性。

（8）告警管理系统

该系统根据用户的要求和数据处理的结果，以及设备状态的变化，对系统中发生的特定变化进行提示和告警。如电量值越界、设备异常等，可进行弹出提示框、语音等多种方式告警，对告警信息，可进行打印和保存，可分时段查询和检索。

（9）远程诊断管理系统

该系统用以完成对用户已投运的系统的诊断和维护。系统可通过拨号MODEM和用户系统连接，对其运行情况进行分析诊断；可远程更新系统程序，排除系统故障；并可远程系统更新消息，提高系统使用水平。

（10）安全机制管理系统

该系统完成安全性校核，防止非法操作。对使用用户进行分级管理，根据用户的类别赋予不同的操作权限；在进行关键操作时，对使用者身份的操作权限进行合法性检查；记录关键操作过程，提高系统管理水平。.3电能量采集装置

采用MPE-III电能量远方数据终端，装置采用交、直流双电源，同时对全厂的脉冲和数字电表进行采集。每时段的电能量均带时标，并保留1个月；采用Polling方式实现远程通信；具备接受当地或远方参数下装、自诊断、远方诊断、自恢复等功能；中文液晶显示；设置、查看、核对具有密码保护；具有输入、输出电压、电流保护、防雷保护、直流反极性输入保护。

1.4通信方式

主站系统与远方电能量采集终端之间的通信方式采用网络方式通讯，由于距离较小，各采集终端直接连接在主站系统网络交换机上。电能量采集终端与电能表之间直接通过RS-485口进行数据传输，对脉冲电表增加脉冲采集板。

2、火电厂电能量自动采集系统建设中的几个问题

2.1主站系统建设

（1）电能量自动采集系统有别于SCADA/EMS系统。当电力工业转向市场化运营后，电网的生产和经营工作将更加细化，电能量自动采集系统必将成为一个独立的系统。

（2）电能量自动采集系统的建设，必须符合相应的国家计量管理标准和技术规范。

（3）数据库的设计。在选用数据库时，一方面要考虑性能和功能；另一方面，还要考虑和现有调度自动化系统数据库的继承，以及开放平台和数据接口等问题。电能量自动采集系统数据库内容的设计，要涉及到今后兼容的问题。我国的电能量自动采集系统从无到有，市场规则一定会不断的修改和完善，应尽量减少和避免数据库结构和内容的变动。完善的数据库系统是研究和设计电能量自动采集系统的一项重要工作。

（4）系统的安全性。电能量自动采集系统实现的功能涉及到企业的切身利益，系统应当具备很强的抗干扰能力，系统运行必须稳定可靠。

（5）数据的完整性。由于电能消耗是前后连贯的，因此电能计量的是一系列随时间递增的电能量累加值，要求在计量、采集、传输、存储和处理的整个过程中，保证在任何环节出现故障时，都不允许丢失数据。特别是在进行分班次电能量统计和结算时，数据的完整性成为电能量自动采集系统的基础。系统数据处理应采用分层处理方式存储数据，确保电能量数据的安全性和完整性。

（6）数据的修改。系统必须保证采集的电能量原始数据完整准确。存入的原始电能量数据只能查看，不能修改；各电能量备份数据有权限才能修改，并保存修改记录档案。

（7）数据的可恢复性。对意外情况引起的系统故障，系统应具有恢复数据的能力，保证电能量数据的安全和完整。

（8）数据的及时性。电能量数据应以5min（或1min）为单位进行带时标采集、传送和存储，便于电能量的统计、分班次考核。

（9）系统的时间性，整个电力系统一直处于电能的发、变、输、配、用的动态平衡状态中，电力交易的产、售、购是同时进行的，电能量自动采集系统应以标准时钟（GPS）为基准，以保证各个计量点基于相同的时间基准完成对电能量的计量及电能量数据带时标的存储。主站系统连接GPS时钟，系统对采集终端对时，采集终端对电表对时（要求电表支持）。

（10）系统的容错性。电能量自动采集系统的软件和硬件设备应具有良好的容错能力。当各软件、硬件功能发生一般故障，以及运行人员或维护工程师在操作中发生一般性错误时，均不引起系统的主要功能丧失或影响系统的正常运行。

（11）系统的灵活性。目前我国的电力市场有其特殊性，电能量自动采集系统的应用功能应当具有很大的灵活性，能够适应政策和市场的变化，并符合不同用户的要求。

（12）系统的扩展性。系统设计必须采用标准化、模块化结构，功能扩展部分的安装要简单、方便，对系统不造成有害影响。

（13）系统的开放性。电能量自动采集系统在保证安全的情况下，要求系统的开放性强，保证电力市场运营的公平、公正、公开的原则，提高电力企业的信誉。

（14）系统的可维护性。电能量自动采集系统的软件和硬件设备应便于运行维护。系统应具有在线维护处理功能，电能量自动采集系统的维护处理必须在不中断和不干扰系统正常工作的情况下进行，确保系统安全。

（15）系统的接口。电能量自动采集主站系统要为SCADA、EMS以及MIS等系统提供标准接口，实现数据共享。

（16）系统的权限管理，系统的安全性、可靠性和数据的准确性，直接关系到企业的经济利益，电能量自动采集系统必须具有严格的权限管理功能。

2.2电能量采集终端

（1）采集终端要求有很高的稳定性和可靠性，主要部件应有备份。

（2）采集终端与电能表之间的通信宜采用RS-485数据通信。

2.3电能表

（1）电能表是电能量自动采集系统的基础，数量非常大。电能表要求运行稳定可靠、精度高、使用寿命长、通信可靠、易于安装维护等。

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1 我国城市亮化的兴起

随着我国经济化的发展，城市亮化建设也在不断前进。在上世纪70年代之前，我国的城市照明主要以功能性为主，全是黑白色调，还称不上城市亮化。发展到了90年代，上海外滩的外景设计，标志着我国城市亮化进入新阶段。到了新世纪初期，在北上广和一些沿海城市的亮化已经初具规模。自从2004年我国提出“绿色照明”的节能减排策略，节能亮化的电气设计逐渐兴起，出现了一大批以“水立方”为代表的新设计。

2 建设城市亮化电气节能的原因

为了能给人们的生活带来提高，政府部门正努力创造一个良好的娱乐环境，城市夜景建设的不仅提高了城市的经济水平，还展现了一个城市的魅力，也给城市创造了文化气息。城市夜景亮化展示了我国商业兴旺、文化繁荣的、旅游发达的新面貌。

2.1 当前社会需求量大

随着人们的生活水平不断提高，城市灯光的作用不再只是照明，而是商业之间的竞争和社会的需求。所以城市亮化建设是必不可少的，能展现一个城市的文化丰富多彩，建立有质量、有品位的城市形象。

2.2 有利于社会经济发展

在现代社会中，各个国家的建设都开启了城市夜景的建设，不仅提高了社会的经济水平，也给个人都带来了不少利益，由于城市夜景的建设使商业区的经济也有了提高，有调查显示人们一天中消费最高点是在晚上，所以在夜间的消费比较大，而商家的营业额上涨意味着国家税收的增加，从而有利于社会经济的发展。

2.3 有利于城市化建设

城市亮化是城市化建设的条件之一，在现代社会生活中城市化建设越来越普遍，也是社会在不断发展的成果，城市亮化不仅仅是起到照亮城市的作用，通过对亮化工作的提升，对科技技术也有了改变，在现在能源缺乏的时代就要不断地开发与进步，使社会不断的发展。

2.4 缓解电力不足的需要

随着我国社会主义文明的建设，经济在快速增长，能源需求在不断增加，电力资源供不应求。现阶段，我国的供电需求每年都在增加，尤其在夏季用电的高峰期。电力负荷超标已经制约了我国经济社会的发展，照明设备电气节能化设计显得尤为重要。缓解这一问题，一般来说就是选用科学的照明技术和设备，节约电力能源。

3 城市商业区建设的节能技术

在现代城市生活中人们越来越注重对生活上的质量要求，商业区作为生活活动最为常见的地方，其发挥的影响是比较大的，不仅能给商业区的商户带来经济利益同时也增长了社会的经济。城市夜景亮化建设中运用的最多的也是商业区，商业区不仅展现了一个城市文化和魅力也体现出一个城市的经济水平，而在商业夜景建设中就更应该注重对节能环保的意识。

3.1 高层建筑的亮化建设

最能体现城市化的就是商业大楼，在城市夜景亮化的建设中商业区是重点，目前对于商业区的节能环保技术分为普通照明和特殊照明，普通照明是指路灯、景观灯等，在其材料上都应选用消耗量小的材料，而特殊照明是指对商业区内柜台展示区，比如服装店里的橱窗、商品等的照明。

3.2 不同区域的照明

在商业区分为不同的区域，对于不同区域采用不同的照明系统，比如在商业区内售卖的物品都是不同的，在售卖珠宝银饰的专柜就需要照明较强的系统，通过不同的区域进行色调和明暗上的分区，能降低消耗，更加节能。

3.3 商业建筑的照明

在城市夜景亮化建设中商业建筑的照明是消耗较大的一部分，所以在商业建筑上要有节能意识是非常重要的，利用较强亮度的光源来强化比较暗的地方，从而可以减少对照明系统的利用率。

4 城市灯光节能的解决问题

要在城市夜景建设中能更好地发挥节能还需要从多方面考虑，在城市夜景的建设中要加强对节能技术的深入研究才能从根本上解决问题，不仅有效加快了城市的发展还能节约资源。

4.1 选用消耗低的材料

在灯光建设中的材料应选用高压钠这类节能材料，白炽灯这类材料消耗较高，不建议使用。因为LED本身就有节能的效果，所以在灯光应用中应首选LED这种材料。

4.2 感应开关控制器

由于科技发展迅速，现在感应控制器的方式有很多，比如感应、声控、时控等等。这些方式能有效减少消耗，声控作为现如今控制开关比较常见的形式，在生活中的楼道里对于这类方式运用比较常见，而在城市夜景中可以采用时控的方法，比如在人流相对较少的时候设定时间关闭灯光，感应的方式是指在机器感应到有物体经过时自动开启灯光，这类方法是最有效的，但是相对来说成本就会提高，并且在城市建设中灯管属于公共设施不适用这类方法，但是可以设置在人流较少的公共场所。

4.3 设置节能器

由于城市夜景的建设运用的时间段是在夜间，但是在夜间的后半夜时使用率也随之减少，所以设置节能器能有效避免这一问题。目前城市的电力系统是比较稳定的，但是电量系统会不断提高，所以可以安装节能器，降低使用的频率，不仅有效降低了消耗还延长了灯具的使用年限。

4.4 选择合理的光源

运用合理的方式选择光源是城市夜景建设的重要工作，使用高光率的灯光是节约能源的有效方式之一，在光源的选择上，LED具有消耗小、光源强、节能等特点，是节约能源的首要选择，但由于LED的成本高、发光率小不适用到城市建设中，所以在城市亮化建设中选择光源也是一项非常重要的工作。

5 电气节能设计的原则

电气节能设计需要遵循以下几个原则：第一：安全性。电气节能设计要保证在进行安装、使用和维修等一列工作的人员和设备的安全，这是首要任务；第二：经济性。经济性就是保证节能设计时，所使用的电气设备的投资和运行维修的合理，不能因为节能设计增加经济投资；第三：灵活性。灵活性是指电气设备的结构简单，线路清晰，便于安装和维护操作，保障了运行的稳定性，提高了操作速率；第四：可靠性。可靠性就是保障供电用电的稳定和连续，在超出负荷的情况下，还能满足正常供电。

6 结束语

在社会不断发展中要运用到的能源会越来越多，要想适应社会发展必须要有研究并且在研究中不断发现问题解决问题。随着能源的缺乏要不断开发出新的能源，尽量使用可重复利用的材料，不仅节约了能源也降低了成本。坚持科学合理的城市夜景规划，来降低对社会的污染，合理利用有效的照明器材并对节能环保意识加强管理。

参考文献

[1]江t鹰.城市亮化设计中的电气节能问题初探[J].河南科技，2014（10）：173.

[2]杜友亮.城市建筑规划电气节能问题研究[J].城市建设理论研究（电子版），2011（20）.

[3]张俊亮.浅谈电气在现代建筑中的节能设计[J].城市建设理论研究（电子版），2013（12）.

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1概述

在农田水利灌溉中，往往采用固定机井或固定水泵对不同用户分时供水的方式，在供水过程中不可避免的会出现用电计量和收费问题。通常所采用的方法是计录电能表的读数，过后再根据水泵使用的时间分摊电费，这种方法计量误差大，不能真实的反应实际的用电量情况，给用水管理带来很多不必要的麻烦和纠纷。这里介绍一种在传统电控计量箱的基础上，增加用电量的数据采集装置，采用IC卡技术，实现一户一卡、预付电费、持卡消费的用电管理方法。每个用户都有一个IC卡，用水前先到用电管理部门或用电委托管理部门在卡上预付电费，然后，在电控计量箱上插卡用电，电能表计量用电情况，并将消耗的电量从IC卡上扣除，当卡上的预付电费扣除完，控制单元控制接触器动作切断电源停止供电。当用户用电完毕时，可将IC卡从电控计量箱卡槽内取出，控制单元也控制接触器动作切断电源停止供电。采用这种方法解决了用电过程中的各种不合理现象，避免了纠纷的发生，同时也提高了用电的信息化管理水平。下面介绍装置的具体结构和工作原理。

2系统的总体结构和设计思路

传统的电控计量箱由电能表、刀闸开关、保险丝和接线端子等组成，根据计量箱内的机械式电能表的读数来收取电费。针对上面提到的传统电控计量箱的所存在的问题，增加了以下单元组成IC卡智能电控计量箱：

电能表转盘的脉冲采样和脉冲远传装置；

单片机组成中央控制单元，负责用电量的采样、IC卡的管理和输出控制；

IC卡的读写装置；

控制用电量的执行机构。

IC卡智能电控计量箱采用具有脉冲远传功能的机械式三相电能表作为用电计量的控制依据，采用AT89C2052单片机组成的电控计量箱的中央控制单元，IC卡采用CPU智能卡作为信息载体，通过中央处理单元采样电能表的走字情况，并从IC卡上扣除消耗的电量，根据读取IC卡上存储的预付费电量情况，控制中间继电器和交流接触器等实现用电量的IC卡预付费控制。图1是系统的总体框图。

380V交流电的A、B、C三相分别接入电能表输入端，三相电能表输出端通过接触器C的三对常开触点输出三相交流电能。交流接触器C的吸合线圈受中央控制单元中的5V直流继电器和中间继电器控制，当不插卡时，交流接触器释放断开输出回路。当插卡时，中央控制单元首先读入IC卡上预付电费情况，控制交流接触器吸合接通三相交流回路。电能表计量电能消耗，并将计量的用电量以脉冲的形式输入中央控制单元，中央控制单元将脉冲信号转换成电能读数，以0.01kWh为一个计量单位，对IC卡的预购电量进行扣除，直到预购电量用完，接触器C释放切断输出电源。在使用过程中取出IC卡，接触器C也会释放触点切断输出。

3中央控制单元的原理框图及硬件结构

中央控制单元由AT89C2051单片机、脉冲采样单元、IC卡读写单元、LED数码显示单元、EEPROM存储器单元、交流接触器控制单元等部分组成，图2是中央控制单元的系统框图。

3.1用电量的数据采样及脉冲远传方式

电能计量使用传统的转盘式三相电能表，电能的计量来自于转盘的旋转圈数，在电能表转盘的相应位置开一小孔，采用光电耦合式传感器检测转盘转动过程中透光和遮光次数，转盘每旋转一圈，完成一次遮光和透光，光电接收端就会输出一个脉冲，并输入到中央控制器进行处理。记录脉冲的个数就会间接检测出铝盘转过的圈数，从而根据圈数与用电量的关系计算出用电量。图3是脉冲检测的电路原理图。

3.2中央控制单元的硬件设计

中央控制单元由89C2052单片机、CPU卡读写装置、电能表脉冲计量单元、接触器控制部分、AT24C02EEPROM、数码显示单元及电源等部分组成。具体电路图见图4。

智能卡电控计量箱采用插卡供电，取卡停电的工作方式，插卡后系统显示CPU卡上预购的电量，在用电过程中，不断从CPU卡上扣除消耗的电量，显示卡上剩余电量。在电控计量箱工作过程中，单片机与CPU卡通过串行接口随时交换信息。

AT24C02EEPROM用于存放用户的密码信息、用户的用电信息以及脉冲当量与用电量的换算关系等。四位LED数码显示用于时实显示CPU卡上剩余电量数、错卡信息、故障信息等，使用户能够掌握电控计量箱的工作状况和卡上的剩余电量情况。

供电控制采用三级继电器控制，即单片机P1.7通过三极管T3控制直流继电器J的吸合与释放，直流继电器J的常开触点控制中间继电器Z的吸合线圈，中间继电器Z的常开触点控制交流接触器C的吸合线圈，接触器C的常开触点控制计量箱三相交流电源的输出。

4系统的软件设计

图5为系统软件总体框图，而系统应用软件包括：

初始化程序：RAM单元的清零和参数预置、单片机的异步串行通信工作方式设置、中断设置、定时器设置、CPU卡的上电复位和下电复位、系统的自检等；

显示及监控程序：初始化完成后，单片机检测卡座是否有卡，等待插卡操作，同时显示系统的工作状态；

CPU卡读写操作程序；

用电量采集程序：检测电能表输出的反映实际用电量的脉冲，并将脉冲换算成电量，当电量达到0.01kWh时，从卡中扣除所使用的电量；

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中图分类号：TM614 文章编号：1009-2374（2015）32-0010-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.006 

基本建设程序中一个尤为重要的阶段是对建设项目进行建设项目后评估，这一活动最早的起源是在20世纪30年代的美国。从2005年开始直到今天，中国风电装机容量正以一个稳定而又持续的速度在不断增长。该项目在目前已经取得某些研究成果，并应用在风电场项目建成后的评估中。层次分析法应用于风电场运营经济性的评定测估中。 

对于风电场来说，一切技术手段都是为了能通过更好、更有效的方法来提高投资效益。在这个宗旨的指导下，需要对项目决策时与落成后的各项指标的细微差异进行原因分析，经验总结并据此提出相应的改进等多方面努力。而为了达到对发电厂发电量指标的评估目的，则需要致力于发电场内外因素的发现，风力发电组的发电量指标作为风电场运营后评价的一个重要指标必须通过严格的分析与设计值比对提出高效建议，来达到提高效率减少偏差的目的。 

1 评估方法 

对风电场预期目标与实际产生的效果进行对比的一种分析方法叫做风电场发电量后评估。通过前后数据的分析与比对，对该风电场的年发电量运行效率进行评估考核。通过多风电场的预测评估阶段所预测的风能资源和风电场发电机的年发电总量与风电场建成投入实际生产后产生的实际情况进行分析比较，从中找出存在差别及产生偏差的可能原因，为风电场以后的发展设计提供更加完善准确可靠的思路和方法。对设计值是保守还是偏大进行理论的分析研究及改进，最大幅度地提高对风能资源的分析能力以及对风电机组的选型原则，对风能资源进行充分的利用，从而使得风电场的发电量大幅提高。 

2 评估步骤 

对发电厂的风电项目的发电量后有以下六个基本步骤：（1）最基础的是收集与分析电场内测风塔的测风数据，并整理风电场每台风电机的运行数据；（2）按照代表年来订正并对实际发电量进行整理排序，由风能资源代表年的数据来判断实际年份中的情况，对比设计过程与实际运行过程中的各项参数；（3）对项目实施前后所产生的各种偏差与差异进行合理的分析研究；（4）针对所存的项目问题提出相应的改善建议；（5）对整个项目中存在的缺点及弊端进行修缮，以达到在已有情况下进一步提高风电场总体的发电效率及提高总发电量的目的；（6）具体可以通过以下方面来改善发电量的代表年订正方法，例如在实际运行年并不是水平年的情况下需要根据等比例计算发的电量并推算至代表年后再进行数据比对；在这之前关键是做到对其是否是水平年进行准确判断，这要根据实际运行年份的气象站同期数据或现场测风塔实测数据才能进行最符合实际的判断。在判断结果为水平年的条件下，则可以直接将可研阶段测算出的上网发电量与实际运行后的发电量进行比较与分析。 

3 偏差分析 

在可研阶段的风资源及发电量均进行了合理的发电量设计的情况下，仍然与实际预期结果产生了偏差的情况下，则需要对整个系统进行偏差可能存在原因的分析。这一步是为了风电场长远发展做好经验积累工作。 

3.1 机型 

业主所使用的风力发电机组机型若与在可研阶段所提出的系统推荐机型并不相符，那么考虑到各类机型功率曲线并不尽相同的问题，对发电量会造成不可避免的直接影响。 

3.2 停机 

各类可能直接或间接导致风力发电厂风力发电机组造成停机问题，例如特殊气象条件、不可抗力甚至合理的例行维护、操作停机等都会对发电量产生不可消除的直接影响。 

3.3 测风塔 

由于从可研阶段至实际运行阶段最少需要经过1～3年的时间，在这段时间内所产生的仪器问题无法立刻发现及解决，这使得在可研阶段使用的测风塔所产生的代表性不足，测风时段出入，校准产生人为失误及测风仪器的部分老化等因素在这段时期能持续对测风量精度造成严重影响，从而对发电量造成严重影响。 

3.4 弃风 

电网建设的相对滞后对目前三北地区产生了较为严重的风力发电厂限负荷现象，而其产生对于发电量产生了直接影响。 

3.5 折减系数的选取 

为了做好本地区长远发展上的设计考量工作，对折减系数进行选取分析、调整等工作必不可少，由于每台风机理论发电量在可研阶段通过软件预估完成，因此折减系数在经各项折减并得上网发电量数值后，其选取都对上网发电量数值造成了极大的影响。 

3.6 软件计算准确性 

行业内较为普遍的发电量计算软件使用原则是利用WT对复杂地形进行计算，而较为平坦的地形则通过WAsP来进行计算。 

3.7 风机布点 

微观选址是实际运行阶段的风机布点的基本阶段，考虑到每台风机的实际情况与现场情况得到最符合实际的风机布点方案，而适当的手调以及对河流村庄的相同考虑等也必不可少。每个机位都必须进行严格的实地考察发电量工作，因为可研阶段与实际运行阶段存在时间的先后顺序，故导致了风机布点的失误所存的严重的问题，因而必须综合多方面原因做出最合理的计划方案。 

4 结语 

对风电场发电量进行后评估要使用代表年分析来进行订整的方法，将发电厂运行期间所得的实际发电量与在可研阶段进行的预估进行严谨的对比及合理分析总结，对于产生的差异进行重点研究，尽量注意可能产生差异的细节问题，对差异的产生进行科学合理的深入思考，整理并调节使其有效减少，使通过调整后的发电量能够与实际发电量更为贴近，为科研设计人员提供有效的参考使其提升设计水平的同时，也为本区长远方向上的风电场发展提供了高效可参考的指导意见及合理发展方向。因此对不同地区不同的发展项目进行相应后评估需要合理地通过对当地实际情况的相应数据真实采集，以此来达到改善各项折减系数的目的。在以后的发展中使科研设计人员和后评估人员获得多个地区不同项目的各类参考信息。 

参考文献 

[1] 张礼安，李华启，李刚，等.建设项目后评价方法和程序[J].经济评价，2005，13（11）. 

[2] 沈又幸，范艳霞，谢传胜.基于FAHP法的风电项目后评估研究[J].电力需求侧管理，2008，10（6）. 

[3] 吕太，张连升，李琢，等.层次分析法在风电场运行经济性评价中的应用[J].中国电力，2006，39（6）. 

[4] 申洪，王伟胜.一种评价风电场运行情况的新方法 

[J].中国电机工程学报，2003，23（9）. 

[5] 杨永红，李献东.风电项目后评价理论方法探讨[J].华北电力大学学报（社会科学版），2008，（3）. 

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中图分类号:TM933 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0129-01

1 　电能计量装置发生计量偏差的原因分析

电能计量装置的安装质量和配置的准确性与否,直接影响到电量的贸易结算,对于用户和供电公司的经济利益将产生影响,因此在实际的电能计量装置安装中,必须要杜绝由于安装问题而产生的电能计量偏差问题。总的说来,影响电能计量装置使之产生计量误差的主要因素有以下几个方面。

1.1 电能表的基本误差

由于电能表内部目前普遍都是采用电流计量原理,而电流计量的敏感元件由于制造工艺及制造精度的限制,不可避免的存在着一定的误差,因此电能计量装置中的电能表本身的误差是造成电能计量发生偏差的重要因素。能够引起电能表对电能计量发生误差的因素,主要包含以下两个方面。

(1)电能表精度选用不当,如采用宽负荷电能表计量长期低负荷运行的电流互感器,则会导致电能计量发生误差。

(2)电能表接线不当,如采用三相三线电能表去测量三相四线电能,也会发生计量误差。

1.2 互感器的合成误差

在实际的电网测量中,电压和电流不可能一直是恒定不变的,必然会发生压变和流变,而电流互感器和电压互感器都是利用电磁感应原理制成的,在电磁感应的过程中不可避免的会产生磁滞效应,由此导致铁损、铜损等,使得电压互感器和电流互感器在实现电气隔离和电压、电流的放大缩小的同时产生误差,这就是电压互感器和电流互感器的合成误差,之所以称作是合成误差,是因为其误差由多种因素叠加而成,如互感器的比差、角差等等。

1.3 二次回路的压降误差

电能的计量,主要依赖于二次回路连接线的测定,当电压供给不稳定的时候,一次回路高压侧会发生电压波动和电流脉动的现象,甚至会发生尖峰电压扰动击穿保护电路或者保护元件的现象,因此一旦一次电路发生扰动,二次回路就会发生压降波动,压降波动作用到电流互感器以及相关的电能计量元件上,体现出来的就是由于二次压降所引发的电能计量偏差。

2 电能计量装置安装的技术问题探讨

(1)安装技术分析。

①安装条件。

对于电能计量装置的安装,首先要确定安装的周围环境清洁,没有灰尘,环境中没有明显的热源,若有,则电能计量装置应距离热源至少1m,这是出于对电能计量装置安全防护需求而考虑的;同时环境中不应含有腐蚀性气体,空气不能过于潮湿;其次,电能表的安装应该距离地面一定高度,尤其是居民用电电能表,一般不应低于1.8m,且电能表安装必须垂直安装;最后,为了实现后期的维护维修、周期检定,电能表与电流互感器之间的连接线应该设置接线盒,以方便后期带负荷操作。

②接线方式。

对于电能计量装置的接线,主要考虑三个方面。

第一,电能表的输入端子和输出端子,如互感器需要区分正负极性的端子,接线一定要注意区分极性;第二,对于地线的联接,不仅要确保所有的地线都接地,同时还应该让电气装置的外壳也要接地,防止因为雷电等灾害损坏电能计量装置;第三,对于电能表和电流互感器之间的连接线,如果采用两只电流互感器,则二次绕组与电能表之间必须采用4线连接,如果采用三只电流互感器,则二次绕组与电能表之间必须采用6线连接,不得采用简化的单线连接或者双线连接。

③安装的技术步骤。

在实际的电能计量装置的安装中,可以按照如下的技术步骤实施。

Step1:首先合理计量装置配置准确度级别,根据用户使用电能量级大小和准确度级别需求,从I类至V类中合理选定电能计量装置的配置级别。Step2:合理选择导线截面积,根据电能计量的电流大小,合理选择导线截面积,确保电能计量装置运行的安全可靠;Step3:安装时要先认准相线和中性线,并注意互感器的极性,三相电能表要注意按正相序接入;Step4:按照电能表、一次绕组接线、二次绕组接线、电流互感器、电压互感器的顺序,依次对上述各电气单元接线,接线时要注意区分输入端子和输出端子,或者注意区分正负极性;接线结束用电笔和万能表检测一次,确保没有发生错误接线的现象;Step5:接线结束检查电能表等装置的电气螺丝是否拧紧,按照电气施工图从头到尾彻查一遍,最后完成电能计量装置的安装,确保流变二次回路不能开路、压变二次回路不能短路。Step6:最后需要对电能表、接线盒和计量箱（柜）加装封印,以确保计量装置的安全和防止随意被人打开及拆卸。

(2)安装完送电前的检查注意事项。

电能计量装置安装结束,在送电之前以免发生短路或者其他不该发生的事故,可以从以下几个方面进行检查。

①检查电压互感器、电流互感器、电能表的安装是否牢固,螺丝是否拧紧,安全距离是否留足等;②检查所有需要区分极性的接线装置,注意区分一次绕组、二次绕组接线的正负极性之分,以及电能表的输入端子和输出端子的区分;③检查地线连接是否完备,很多设备不仅有地线需要连接,有些设备还要求其外壳也要接地,因此送电前一定要注意检查;④将相关电能计量装置的起始码和资料信息抄录下来,以供后期对电能计量误差的核算、追补电量和检测;⑤检查电能表的安装是否紧固,避免由于松动而发生电能计量偏差;同时还要检查电能表的接线盒内螺丝是否全部旋紧,确保其线头不外露。

(3)安装完送电后的检查注意事项。

①送电后,用电笔检测地线端子以及相关装置的外壳,看是否存在电压,若存在电压,则应立即断电,并详细检查原因;②送电后检查电压值、电流值以及相序是否正确,检查电能表运行是否正常,轮显内容是否正确,检查电流互感器、电压互感器相应保护端子是否带电等;③结合电力施工图纸,重点检查电能计量装置的接线、保护元件的带电工作状态,确保电能计量装置的运行稳定可靠。

3 结语

本论文就详细探讨了电能计量产生偏差的原因,并有针对性的给出了若干具体的安装技术对策,相信对于电能计量安装的技术人员具有很好的指导借鉴意义。当然,本论文对于电能计量装置安装在技术方面的探讨也只是一次粗浅的尝试,更多的技术问题还有待于广大电力工作人员的共同努力,才能够最终实现电能计量装置安装的准确性和精确性,进而提高电能计量装置运行的可靠性。

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0 引言

在电力企业不断发展的大环境下，为了保障电力企业能够公平地为每一个用户体用优质的电能，华中电网于1996年建成了电能计量系统，电能计量系统的建立实现了电量计算、交易和管理的智能化，改变了传统的人为管理的收费方式，大幅节约了电力企业的人力、财力和物力，目前，各种电能计量系统在我国的各个电力企业都已经得到了广泛的应用。电能计量系统主要由电能表、主站、电能计算终端以及通信系统构成。按照功能来分，电能计量系统可以分为居民用电抄收计费系统与关口电能计量系统。电能计量终端对数据采集及传输的准确性和完整性直接影响着电能计量系统的实用性以及可靠性，数据采集及传输的任何一个环节出现故障，都会对整个电能计费系统产生不良的影响。在目前情况下，我国电力部门对数据采集及传输的维护一般都采取人为检查的制度，且对数据采集及传输的检查一般是在主站数据发生故障以后才来进行，这种人为检查就存在一定的滞后性，在一定程度上影响着电量计费系统的正常使用。为了及时反应计费设备的运行状态，对故障率高的地方进行实时地监测，就一定要加强对电能计费终端的远程实时监测。

1 电能计量系统中存在的问题

1.1 传输技术不成熟

目前，我国的电能计量系统的传输系统还不够成熟，当遇到一些恶劣的传输条件时，电能计量系统很容易受到外界条件的干扰，产生剧烈的负载变化，甚至出现信号中断的情况。

1.2 电力企业对电能计量系统的认识不足

电能计量系统发展时间不长，很多电力企业对其重视度不足，缺乏完善的维护工作，很多企业只有在系统运行出现问题后才采取后续的补救措施，实际上，电能计量系统不仅是用户电费的计量依据，也是电力市场化的重要体现，其安全运行关系着电力企业的发展，因此，各个电力企业一定要加强对电能计量系统的认识。

1.3 电能计量终端价格偏高

由于我国电能计量终端的研发和生产水平相对落后，各个电力企业一般使用进口的电能计量终端，这种进口设备的价格比国产设备高出很多，增加了电力企业的经营负担，因此，在未来应该大力发展国产电能计量系统。

2 实现电能计量终端的远程实时监视方法

2.1 电能计量终端的监视内容

在电能计量系统中，电能计费终端起着极为重要的作用，它既可以实现与电能表的通信，采集处理电能数据，也可以实现与主站的通信，但是，电能计量终端也很容易受到外界因素的影响而发生故障，其容易发生故障的环节主要包括计量终端的电源供电环节、电池工作环节以及电能计量终端与电能表的通信环节，其中，电源与电池属于硬件维护，维护内容较为简便，而电能计量终端与电能表的通信主要采用光纤通信，许多的外界因素都会导致电表故障、电缆故障以及光电转换故障，这种故障虽然不会造成系统总电量的损失，但是会导致电能表数据储存功能失效，无法获得有效的数据信息。电能计量终端的维护属于软件维护环节，维护内容多且维护难度大，因此，电力企业应当将监视的重点放在电能计量终端上。

2.2 电能计量终端远程实时监视实现方式

2.2.1 修改电能计量终端的配置

为了实现计量终端的远程实时监视，首先要修改电能计量终端的配置，增加电能计量终端输出端口，使输出端口的接点可以与电池警告、综合警告以及通信警告端口相结合，如果有故障发生，那么故障就会体现到结合好的端口上，使接应点的接点状态发生相应的变化，工作人员就可以根据接点状态的变化判定好故障的发生部位，并在第一时间采取补救措施，保证电能计费终端可以完好运行。

2.2.2 在调度主站内增加监控画面

为了实现对电能计量系统的实时监控，电力企业可以在调度主站的画面中增加相关的监控画面，同时，增派电能计量终端的监控和维护人员，对监控画面实行二十四小时监控，及时的查看实时电能计量状态，此外，电力企业还可在单位内增加web服务器，从网络监控系统中及时提取出数据库的信息，生成监视画面，让电力企业的所有工作人员可以进行实时浏览，实现广泛的电能计量监控。

2.2.3 运用新技术，加强对电能计量终端的监控力度

目前，我国的电力对电能计量终端的监控技术普遍处于基础阶段，为了保证电能计量终端可以系统地运行，电力企业可以引进国外的先进技术，加强对系统的监测与调控，保证系统能够快速准确地采集上下网关口、大用户结算点一级考核计量点等电能数据，为电费的结算提供可靠的数据支持，并及时地向电力企业的管理人员提供一手的关于电能运行中的电压、电流、点能力、功率等可靠资料，帮助管理人员完善电力企业的经营管理制度，降低线路及设备在运行中的电量损耗，提高电力企业的经济效益。

参考文献：

篇11

中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：

从降损节能的角度考虑电网布局，关键是合理选择供电半径和控制最长电气距离，供电半径应根据负荷分布并按电压降进行选择，以损耗校核。降损节能是衡量和考核电力行业生产技术和经营管理水平的一项综合性经济技术指标，线损由技术线损和管理线损组成。在电网中，只要有电流流进，就要消耗电能。电能在电力网输、变、送、配电过程中产生的电量损耗称技术线损。管理线损是指由于电力管理部门和有关人员管理不够严格，出现漏洞，造成用户窃电或违章用电，电网元件漏电，电能计量装置误差以及抄表人员错抄、漏抄等引起的电能损失；这种损失既没有规律性，又不易测算，所以又称为不明损失。降损节能是有效提高电力企业经济效益的重要途径之一。如何降低线损，从两个方面进行讨论：

技术措施

改善电力网络的布局和结构：一个结构布局合理的电网，对客户能够提供合格的电能，对电力企业本身能够长期以低损、高效的供电方式，实现较高的经济效益。

（1）电源应设在负荷中心，线路由电源向四周辐射。10kv线路供电半径应不大于15km，0.4kv线路供电半径应不大于0.5km。

（2）缩短供电半径，避免近电远供和迂回供电。

（3）合理选择导线截面积。增加导线截面会降低导线电阻，减少电能损耗和线路压降。导线截面积与电能损耗成反比关系，但增加导线截面积会增加投资，在增加导线截面积时，要综合考虑投入与降损的关系。（二）合理配置变压器：对于长期处于轻载运行状态的变压器，应更换小容量变压器；对于长期处于满载、超载运行的变压器，应更换容量较大的变压器。变压器容量的选择，一般负荷在65%～75%时效益最高。配电变压器应尽量安装于负荷中心，且其供电半径最大不超过500米。农村用电有其自身的特点，受季节和时间性的影响，用电负荷波动大，有条件的地方可采用子母变供电，在负荷大时进行并联运行，一般负荷可采用小容量变压器供电，负荷较大时可用大容量变压器供电。无条件的地方一般要考虑用电设备同时率，可按可能出现的高峰负荷总千瓦数的1.25倍选用变压器；转贴于 中国论文下载中心

（三）改善供电电压水平：“改善电压水平”就是根据负荷情况使运行电压始终处在一个经济合理的水平上。正确的做法是使用电设备电压水平控制在额定值允许的偏移范围内。在忙季、高峰负荷和可变损占线损比重大时适当提高电压使其接近上限运行；在闲季、低谷负荷和固定损占线损比重大时可适当降低电压使其接近下限运行。可以通过无功补偿或在变电所调节变压器分接头等手段来实现这一目标。 （四）合理配置电力网络的无功补偿：在有功负荷不变的条件下，提高负荷的功率因数，可减少负荷的无功功率在线路和变压器中引起的有功损耗。减少无功功率的输送不仅对提高农电网络的电能质量有好处，而且对降低线损有着重要的现实意义。提高功率因数，首要的办法是合理调整负荷和设备容量，使用电设备在最佳负载率下运行，以提高线路的自然功率因数，其次针对农电网络功率因数较低的特点，开展家电网络无功补偿工作十分必要。10kV线路一般，可采取分散补偿和集中补偿相结合的技术措施以便获得经济技术的最佳综合效果。当电容器组装于变电所的10kV母线上时，仅能减少35kV级线损，而当电容器组装于变电所的10kV线路上时，则可以同时减少35kV和10kV两级线损。为了提高无功补偿的经济效益，电容器组应尽可能地装在配电线路上是合理的，但在变电所10kV母线集中装设部分电容器组亦是必需的，只有采取分散补偿与集中补偿相结合的补偿方式，才能获得最佳综合效果。

（五）加强对电力线路的维护和提高检修质量；定期进行线路巡查，及时发现、处理线路泄漏和接头过热事故，可以减少因接头电阻过大而引起的损失。对电力线路沿线的树木应经常剪枝伐树，还应定期清扫变压器、断路器及绝缘瓷件。

二、管理措施

（一）经常进行用电普查：用电普查以营业普查为重点，查偷漏、查电度表接线和准确度以及查私增用电容量。对大用户户口表，配备和改进用专用计量箱，合理匹配电流互感器变比，设二次压降补偿器和断相监视装置，提高计量准确度。增强检查力度，利用举报、频繁性突击检查等各种方式来杜绝违章用电。 （二）加强线损管理：建立健全线损管理工作的目标管理制度，将线损指标分解到线路、配电变压器台区和管理人员，严格考核，奖惩兑现，用经济手段来保证降损工作的落实。建立线损分析例会制度，定期开展理论线损的计算工作，以便找出线损管理工作中存在的问题。 （三）开展线损理论计算，明确降损方向。根据现有电网结线方式及负荷水平，对各元件的电能损耗进行计算，以便为电网改造和考核线损是否合理提供依据。不断收集整理线损理论计算资料，经常分析线损变化情况及原因，为制定降损方案和年、季度线损计划指标提供数据。 （四）提高农网售电准确性：严格抄、核、收制度，加强对抄表员、检定员、用电监查员的管理，防止错抄、漏抄、少抄、估抄等现象的发生，对用电量大的用户要求在每月最后一天的24点、变电所与用户端同时抄录用电量，对其它一般用户分别在逐月的固定日期进行抄录。

(五）加强对计量工作的管理，确保计量装置的准确性，要按规定定期校验和轮换电能表，以减少计量损失。

加强计量装置的配置管理，根据客户的设备容量、负荷性质和变化情况，使计量装置在较高的负载率下运行，提高计量的准确性。对农村生活用电的计量，应采用户外集中计量的方式，把若干户的电能表集中在计量箱内这样便于管理和防止窃电。

篇12

关口电能计量具有电量大、负荷动态变化范围宽、相位改变频繁、电磁干扰严酷和可靠性要求高等特点。鉴于关口计量的特殊性，并不是所有的0．2S级多功能电能表都可用作关口计量，在国际上，关口电能表称为GT&D表(GenerationTransmission&DistributionApplication)而工商业用户计费的多功能电能表称为C&I表(Commercial&IndustrialApplication)。

目前，关口多功能表缺乏统一的国际标准，国家标准提出的多功能电能表特殊要求又具有局限性，高端多功能电能表的性能质量差异如何鉴别，是当前电力公司需迫切解决的问题。

从2007年起，国家电网公司电能计量器具性能评估实验室(以下简称实验室)开展了电网关口电能表性能评估方法研究，在仪表型式试验方法和法定计量检定规程的基础上，重点论证、推出关口电能表性能要求，从多方位的视角，引入电能表物理条件改变和算法解析等新技术，探索关口电能表性能评估方法，以期建立起安全、合理、公正的关口电能表选型机制和国产高品质关口电能表设计开发测试平台。

本文将概要叙述关口电能表性能要求、性能评估方法、介绍部分仪表准确度评估实例的初步测试结果。

1关口电能表性能要求

从广义上讲，仪表“性能”是产品质量特性的重要组成部分，是指仪表本身具有满足明确或隐含需要的能力特征和特性的总和。

关口电能表l生能要求按其由来分为两类：

第一类，基本性能要求：由IEC相关标准、国家标准行业标准和法制计量检定规程提出的性能要求。

此类要求在相关标准中均有详述，本文不再重复。

第二类，特殊性能要求：采用最新、最严的技术标准，由进口0．2S级关口电能表技术条件中，提炼出高于仪表参考标准或这些参考标准中没有规定的性能要求；由电网对关口计量的需求和电力负荷、运行环境改变提出的性能要求；经剖析国产0．2s级多功能表运行质量问题，需改进、扩展的型式试验的性能要求。

1．1特殊性能要求(第一部分)

表示关口电能表适应关口计量的特殊性，需要具备的高水准：

(1)功率计量具有高准确度

有功计量0．2S级，实际控制误差±0．1％，主表与副表误差最大相差4-0．05％；

无功计量0．5S级，实际控制误差±0．2％；

视在计量1．0S级，实际控制误差4-0．2％。

(2)有功／无功计量误差曲线平坦且分布合理

负荷电流范围0．0021～．1mn(即动态范围1：2000)；计量线性度误差为仪表准确度等级的1／10。

(3)0~360度范围内有功／无功计量准确，增加临界相位角计量准确度考核：

有功计量904±0．5。、2704±0．5。考核；

无功计量04±0．5。、180±0．5。考核。

(4)计量误差的重复性、稳定性

从预热后到1h工作期间的试验标准差，从预热后到工作8h、24h的计量误差改变量考核。

(5)批量仪表之间的误差最大相差±0.06％。

(6)无功计量原理要保证在实际谐波负荷下无功计量正确。

(7)整个工作温度范围内的误差改变量考核。

(8)由其它影响量引起的误差改变极限，要比IEC等相关标准要求有较大幅度的压缩；电磁兼容的试验等级，要比IEC相关标准适当提高；增加电磁干扰下的计量准确度和工作稳定性考核。

(9)耐受高、低差10倍及以上的冲击负荷试验。

(10)仪表常数要保证0.01／a．连续工作期间的最大需量测量准确。

(11)通信要求

具有多种通信方式，可以同时独立工作；同一总线上的通信接口，工作状态互不影响；支持国际、国内常用通信协议。

(12)负荷曲线的存贮容量：以1分钟为时间间隔，能存贮l5天以上的各类电能量及电参数数据。

(13)具有远程报警监控功能。

1．2特殊性能要求(第二部分)

表示关口电能表适应现代计量需求，需要具备的前沿计量功能：

(1)电能质量监测；

(2)谐波电能计量与谐波瞬时功率因数、谐波平均功率因数计算；

(3)动态负荷下最大需量测量准确；：

(4)具有电压、频率、相位、温度改变的自校正能力；

(5)高速率、实时测量与记录。

2关口电能表性能评估方法

关口电能表性能评估，是指采用现有参考标准和经探索的测试方法，全面鉴别仪表性能的特征与差异。

与关口电能表性能要求分类相应，仪表的性能评估项目也分为基本性能评估项目和特殊性能评估项目两类。

2．1基本性能评估项目

主要采用IEC相关标准、国家标准、行业标准和法制计量检定规程提出的方法进行测试，考核仪表性能(质量)是否合格，其主要问题是不能全面、正确地反映关口电能表的特征和现代电子式电能表的技术发展，具体包括：

(1)重有功、轻无功、缺乏视在电能计量的准确度测试；

(2)测试的负荷、功率因数改变范围小，难以完全满足实际应用要求；

(3)缺乏非正弦、动态负荷、快速测量等新技术；

(4)通信、电能质量、事件记录只有功能展示，没有正确的考核方法等。

2．2特殊性能评估项目

通过测试项目拓展，增加临界测试、开展算法剖析、提高测试严酷等级、模拟环境改变、引入测试新技术等技术手段，全面考核仪表的性能特征与差异，以及对物理条件改变的适应能力。

关口电能表特殊性能评估项目共计47项，主要包括功率测量原理的鉴别，准确度评估，电气性能试验，通信性能测试和型式试验项目的改进、扩展等。实验室通过反复测试、验证，从中确定具有较强鉴别能力的特殊性能评估重点项目l0项：

(1)在正弦和非正弦波形下，有功和无功功率测量原理鉴别；

(2)从电能定义出发，在负载电流、电压、相位、频率、积算周期的全口径范围内的计量误差曲线绘制；

(3)0～360度有功、无功计量误差一致性测试；

(4)电压回路临界电压测试；

(5)谐波负荷下有功、无功电能计量差异鉴别；

(6)极低负荷和低功率因数下有功功率、无功功率准确度测量；

(7)三相电压不平衡对无功计量的影响测试；

(8)冲击负荷试验；

(9)在实用、极限通信条件下，通信、数据保存、计量工作情况考核；

(10)多种要求下电能表脉冲常数验算。

总体来看，关口性能评估测试技术横跨多个领域，其特征在于：采用最新、最严的技术标准；误差曲线、临界测试、冲击负荷试验、计量原理鉴别、谐波反应能力等成为测试项目的亮点；引入快速测量、计量原理鉴别等新技术；由于政出多门，有争议的项目占一定比例；性能评估给出的结论是一个“分级评估结果”，而不是合格与不合格的结论。

3仪表特殊性能评估实例

3．1仪表特殊性能测试方法

受篇幅限制，下面给出了0—360度有功计量误差一致性测试、冲击负荷试验、谐波负荷下无功电能计量差异鉴别三项特殊性能测试方法。试验样品均为目前国内电力系统使用的主流0．2s级关口电能表，包括5个进口品牌和4个国产品牌。

(1)0～360度有功计量误差一致性测试本试验项目针对5个进口品牌（A～E)的电能表进行，测试结果如图1所示。

(2)冲击负荷试验

本试验项目针对5个进口品牌(A～E)和4个国产品牌(F～I)的0．2S级关口电能表进行，冲击负荷试验的试验原理如图2所示。

其中表B和表C为同一品牌的被试电能表，表A为标准表，通过程控开关实现冲击负荷（以2秒为冲击时间间隔)功能。试验过程中对表A施加5A恒定电流，通过开关闭合、断开，实现了对表B施加2倍冲击负荷（2．5～5A)，表c施加的冲击负荷为02．5A。

冲击负荷下的计量误差按以下公式计算：

式中为电能表A所计的有功电能；E2为电能表B所计的有功电能；Ec为电能表c所计的有功电能。需说明的是，该误差为两只被试电能表对冲击负荷的合成计量误差，在上面的试验结束后，可将表B、表c互换并再次试验，以两次试验结果的平均值作''''，为计算冲击负荷计量误差的依据。

冲击负荷试验测试结果如表1所示。

(3)谐波负荷下无功计量差异鉴别试验时谐波电压、电流按表2施加

对所有被试电能表同时施加相同的谐波负荷，通过走字试验比对不同品牌的电能表在同·谐波负荷下的无功电能计量差异。

本试验项目针对5个进口品牌（A～E)和4个国产品牌(F～I)的0．2S级关口电能表进行，测试结果如表3所示。

3．2仪表特殊性能单项测试结果评估

(1)0～360度，有功计量误差一致性

首先评估电能表在0～360度范围内计量准确度性能，以误差分布范围为评估依据；其次，考核电能表误差分布的对称性，对同一负荷性质(感性或容性)下的正反向功率潮流下的误差大小应接近、正负号一致。按此原则，可给出不同品牌的关口电能表在该项目上的评估排序如表4所示。

(2)冲击负荷下计量准确度．

根据测试结果(表1)可以看出，在冲击负荷下品牌F和品牌I的电能表将少计电量，由此可得出结论：品牌F和品牌I的电能表在冲击负荷计量准确度上弱于其余品牌。

(3)谐波负荷下无功计量差异鉴别

从试验结果可以看出，国产表与进口表之间、进口表不同品牌之间在谐波负荷下的无功计量均存在一定差异，而目前国际上对谐波负荷下的无功计量准确度量传尚存在争议，在这种情况下建议采用一致性原则对其进行评估，即对同一关口计量点，多只电能表之间的谐波无功计量应保持一致。

4结束语

本文从关口电能计量的特殊性出发，提出了关口电能表性能要求纲要，进而探索了关口电能表陛能评估方法。经测试证明，从电能定义出发的计量准确度的多方位评估，对区分关口电能表性能差异很有效。由于篇幅有限，其它已有成果的特殊性能评估项目不再一一列举，前沿计量功能的评估技术正在进行后续研究。