智能电能表计量准确性的影响因素及改进对策

【摘  要】目前，随着国内电力资源的逐步相对稀缺，电力行业面临着从未有过的机遇和挑战，智能电网的出现从某种程度上缓解了这一严峻形势，其中，智能电能表就是智能电网构成的重要组成元素。

【关键词】智能电能表;计量;准确性

中图分类号：TM933文献标识码：A

引言

目前，因为科技的不断发展，智能电能表渐渐得到广泛运用，相较于传统电能表来说，智能电能表具备更多优势，并且可以强化供电单位和用户两者间的交流，供电单位能够基于用户的反馈，展开整改，进而使得电力体系的整体工作成效得到提升。就供电单位而言，能够基于用户反馈，实现电质量的在线监测，如此便能显著降低窃电行为的发生率。智能电能表在实际工作期间，若是内部电池产生欠压故障，智能电能表的在线监控质量就不能得到保障，进而在很大程度上对各项数据的正确性产生影响，鉴于此，供电单位内的有关工作者务必联系智能电能表时钟电池的实际工作状况，定期换新，进而使得各项电力数据的可靠性、稳定性以及准确性得到有效保障。

1智能电能表的相关概念

智能电能表是近年来在原有的电子式电能表的功能基础上改进后，借助现代化的科技手段实现智能化计量的电能计量装置。这种电能表实现了对电子式电表传统功能的突破，它是一种智能化的设备，借助现代化的通信技术和微型处理器的处理技术，实现了自动计量、计算处理相关数据以及双向通信等功能，实现了远程供电断电、双向计量、阶梯电价计费、电能质量实时监测、电量数据实时交互以及电量的数字抄读功能。智能电能表的使用开启了智能电网构建的大门，其中，以智能电能表为基本组成部分的智能计量系统是目前智能电网最主要的系统组成部分，可以满足提升能源利用效率、电力交易、电网调度、电力负荷管理以及分布式电源的接入。

2智能电能表的工作原理

智能电能表作为一种计量设备，硬件主要由以下几个部分组成：电源采样部分、计量芯片、微处理器部分以及其他用于输出显示和通信的部分。具体的工作原理主要是对交流电流和电压的采样测量后，送至电能的计量单元，由计量芯片进行相关数据的统计，然后由数据处理单元将其转换成相关的脉冲信号传送给微处理器，最后，由微处理器根据各时段及阶梯计费标准来实现分时累加，最后得到各用户的用电总量和总价，并将结果保存到相关的存储设备当中。

3影响智能电能表的相关因素

3.1电能表的升温问题

电能表开始工作，便一直处于工作状态，工作时所产生的温度升高问题，对电能表的性能势必会产生一定的影响，特别是内部的发热问题，在最大负荷的情况下，其连接線路和绝缘体部分的温度不能高于影响电能表正常工作的温度，否则电能表的准确性就会受到影响。考虑到具体的影响细节，需要借助相关的试验来进行测试，比如温度达到多少度会引起电能表元器件参数的变化，温度达到多少度会引起器件的损坏和器件的灼伤或燃烧。目前主要有两种方法进行测试，一种是使用平面热像仪进行测量，一种是使用接触式温度计进行测量，两种方法各有利弊，对温度都有各自的要求，其中，前者要求温度不能超过25℃，而后者则需要恒定的温度，目前是40℃。

3.2电能表自身的功耗问题

作为电能表的生产大国，国内的电能表生产技术已经达到发达国家的先进水平，但是电能表自身的功耗问题，是无法彻底解决的问题，因为电能表自身作为一种仪表设备，也是消耗电量的，目前主要采用以下几种测量功耗的方法测量电能表本身的功耗，其中传统的测量能表功耗的方法是使用平均值转换法，但是在实际的电力系统中，由于谐波源的大量存在，负荷电流的波形发生了变化，已经不是正常的正弦波了，所以使用传统的测试方法有可能会使结果失真，造成用户用电量的计量误差。因此，为了解决这个问题，一般都选用真有效值仪表来进行实时的电能表功耗测量。除此以外，还有电流的线路也会产生功耗，比如电流的输入变换电路、电压的输入变换电路都会产生一定功耗，这些功耗也一定会影响到电能表的计量准确性。

4改进对策

4.1精心设计和优化接线电路

针对烧表问题，应当加强智能电能表接线电路的精心设计，使其得到不断的优化，提高智能电能表结构设计的科学性，使线路电容足够支撑停电时电池供电。

4.2加强检测并及时处理相关问题

为了解决由于材料因素影响智能电能表计量准确性的问题，应当加强对智能电能表的质量的检测，严格把控智能电能表的质量，是对电力用户的负责，也是对电力公司的负责。对智能电能表的质量的检测需要经过使用前和使用过程中的循环检测，当发现在设备老化或其他一些质量问题使及时的处理，以便避免造成比必要的损失。

5智能电能表的应用现状

从国内外智能电能表的应用情况来看，不同经济水平的国家，其电网建设的水平也不一样，对智能电网建设的总体规划和目标也不同。目前我国的智能电网主要以特高压骨干输电网为重心，具有完善传统的输电系统，为了实现全国各地范围内的合理电能配置，其中，智能电能表正好扮演着最佳的媒介角色，其良好的互动性充分显示出智能电能表不可替代的作用。而在国外，比如欧洲各国，目前主要的发展重心是新能源和分布式电源的接入，主要目的在于提高智能电网的可靠性和电能的质量稳定性，从而为整个欧洲电力行业奠定良好的转变基础。而美国则不同于其他的国家，其智能电网的建设更为超前，目前，主要的重心是升级、更新国内智能电网的基础设施，以期借助现代化的信息技术和互联网通信技术来构建人工智能的电网智能系统。

6智能电能表的组成

一个完整的智能电能表主要由电源部分、微处理器部分、液晶显示输出部分、通信功能部分、采样功能部分以及计量芯片等组成。其中，电源部分主要由交流电源和后备电源组成，其中交流电源的主要功能是完成高低电压的转换、智能电能表和智能电网的电气隔离，而后备电源的功能主要是维持智能电能表的时钟显示和解决断电发生瞬间的微处理器供电问题。微处理器部分主要由单片机完成，单片机作为一种集成电路芯片，集成了CPU、内存以及内外部的总线，另外，还有相关外部设备的接口也被集成到了单片机上，主要的功能是实现算术、逻辑方面的运算，各种信号接口的转换，数字模拟信号的输入和输出，以及其他的相关的功能需求。液晶显示部分则主要用来显示智能电能表的相关信息，比如时间、电量的计量等。通信功能部分主要是通过红外传输、无线接口以及RS-485，通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service，GPRS）等通信方式来实现抄表数据的传输。采样功能部分主要是对电源的电压及电流进行采样，主要的采样途径有直接采样和互感器采样两种。计量芯片部分是智能电能表的核心部件，其集成度越来越高，体积也是越来越小，但是功能却越来越强大。

结束语

智能电能经过一段时间的使用和实践，逐步发现其由于材料因素、烧表因素、环境因素、电池因素等问题的影响，智能电能表的计量准确性出现误差的问题。因此，相关部门需要针对这些影响因素进行及时的调整和解决。同时还应当进一步增加智能电能表的科技性，对于设备老化、功能落后的智能电能表应当及时的更新换代，以避免出现使用和计量不准确的问题。

参考文献：

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[2]王青之.浅谈电能表计量误差及计量损耗[J].现代工业经济和信息化，2014，4（23）：87-88+91.

[3]蒲绥宁，刘红卫.电能表电能计量误差原因及对策分析[J].科技创新与应用，2014（30）：184.

（作者单位：国网山东省电力公司枣庄供电公司）

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