智能化變電站的電能計(jì)量技術(shù)分析

羅嘉川

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司德陽(yáng)供電公司，四川 德陽(yáng) 618000）

智能變電站采用智能化一次及二次設(shè)備，都具備網(wǎng)絡(luò)化功能，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站各設(shè)備之間信息共享，從而實(shí)現(xiàn)了變電站供電自動(dòng)化、信息化及智能化。目前，隨著人們的用電需求不斷增加，電網(wǎng)供電量也相應(yīng)提高，智能變電站的投入使用，極大提高了供電效率，滿足了人們的用電需求，為了適應(yīng)智能變電站的發(fā)展，作為變電站重要組成部分的電能計(jì)量系統(tǒng)，也需要數(shù)字化、通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化，以適應(yīng)智能化變電站發(fā)展需要.。

1 智能化變電站的電能計(jì)量技術(shù)概述

智能化變電站電能計(jì)量技術(shù)與傳統(tǒng)計(jì)量方式存在很大差異，傳統(tǒng)變電站在電能計(jì)量方面，電能表采樣傳感器主要采用高功率輸出電流和電壓互感器；而智能變電站電能計(jì)量技術(shù)主要采用電子式互感器，并采用數(shù)字化模擬方式，將采集到的電量信息通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸。和普通傳感器相比，電子式傳感器具有準(zhǔn)確性高，運(yùn)行速度快，傳輸范圍廣等特點(diǎn)，在供用電規(guī)模不斷擴(kuò)大的今天，極大的提高電能計(jì)量系統(tǒng)準(zhǔn)確度、可靠度。另外，電子式傳感器為變電站提供準(zhǔn)確的電量資料，使系統(tǒng)的運(yùn)行速率也得到提升，從而為智能化變電站的高效運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

智能變電站電量計(jì)量的原理。在智能變電站運(yùn)行中，電量計(jì)量是通過(guò)數(shù)據(jù)單元來(lái)完成的，該單元包含較多組成部分，如數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、采樣計(jì)數(shù)器等。由于傳統(tǒng)電表的傳感器具有數(shù)據(jù)映射功能，所以，可以將電子式傳感器中的額定電壓及額定電流進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成新的計(jì)量類(lèi)型。

2 智能化變電站的電能計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用

2.1 電子式傳感器在電能計(jì)量中的應(yīng)用

隨著供電量不斷增加，配送電設(shè)備不斷更新，配送電新技術(shù)不斷推廣，傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段智能變電站計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)需求了，需要改進(jìn)。電子傳感器能夠應(yīng)用通訊信號(hào)，將電子信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，從而提高了供電效率。此外，它還具有電壓及電流傳感器，能夠準(zhǔn)確的接受用電信息，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，覆蓋范圍廣泛，在智能變電站中發(fā)揮著重要作用。另外，電子式傳感器很夠抵抗其它信號(hào)干擾，對(duì)采集到的信息通過(guò)光纖材料傳輸，能有效降低電流或電壓信號(hào)在傳輸中出現(xiàn)誤差，從而提高了供電穩(wěn)定性。電子式傳感器由于具有這些優(yōu)點(diǎn)，在供電規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，被廣泛應(yīng)用到智能變電站供電運(yùn)行中。

2.2 智能電能表在電能計(jì)量中的應(yīng)用

和傳統(tǒng)電能計(jì)量表不同之處在于，智能電能表能夠支持兩種信號(hào)，如IEC 61850-9-1 和 IEC61850-9-2，在二者的基礎(chǔ)上，再結(jié)合變電站運(yùn)行方式，對(duì)電量計(jì)信息做及時(shí)調(diào)整，從而達(dá)到高效率供電目的。智能電表所采用的信息傳輸材料是光纖，極大提高了信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，這也是智能電表優(yōu)于普通電表的指標(biāo)之一。另外，智能變電站中之所以安裝智能電表，在很大程度上出于其優(yōu)越的性能，如它能夠?qū)Ω鞣N類(lèi)型的電能準(zhǔn)確計(jì)算，如，分時(shí)正反向電能、四象限無(wú)功電能、功率、電網(wǎng)頻率等組合運(yùn)行參數(shù)。還能夠?qū)α魇У碾娏孔詣?dòng)記錄，并儲(chǔ)存在相應(yīng)設(shè)備上。此外，該設(shè)備在接入端使用了數(shù)字接口，使搜集到的信息自動(dòng)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)光纖傳輸，避免了用電信息在傳輸過(guò)程中受到屏蔽，進(jìn)而影響供電穩(wěn)定性。另外，智能電能表的優(yōu)越之處還在于能夠充分利用其它一些外在裝置，如數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)分析裝置等，所以應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。但需要指出的是，在這些外在裝置安裝時(shí)，需要按照相關(guān)規(guī)定，使智能計(jì)量表按照規(guī)范化流程運(yùn)行，才能實(shí)現(xiàn)智能變電站的計(jì)量系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 合并單元在電能計(jì)量中的應(yīng)用

在智能變電站中，除了智能電表和電子式傳感器，還有合并單元，這三者缺一不可，在智能變電站中發(fā)揮著非常重要的作用。智能變電站之所以使用合并單元，是由于在該單元是變電站不可缺少的組成部分，能夠?qū)﹄姎饬窟M(jìn)行有效合并，并對(duì)其中的數(shù)字信息進(jìn)行初步處理，同時(shí)采用一定格式，傳送給電量計(jì)量設(shè)備。該設(shè)備對(duì)接受到的信息作進(jìn)一步細(xì)處理，再給予保存，該處理結(jié)果的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到變電站供電運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性。合并單元采集用電信息的主要方式有兩種，其一，利用IEC60044-8通訊技術(shù)，同時(shí)應(yīng)用內(nèi)插法及同步法將不同單元給予合并，再實(shí)施用電信息采集，從而得到需要的電流或者電壓信息。其二，利用IEC61850-9-1通訊技術(shù)，該技術(shù)能夠采用同步法，獲取用電信息，進(jìn)行一定處理，傳送給智能表。由此可知，合并單元在用電信息采集中，對(duì)所需要的用電信息進(jìn)行獲取，不僅提高了供電效率，也提高了供電穩(wěn)定性，對(duì)于滿足變配電設(shè)備安全、平穩(wěn)運(yùn)行具有重要意義。

3 智能化變電站的電能計(jì)量糾錯(cuò)設(shè)計(jì)

首先，電子式傳感器的糾錯(cuò)設(shè)計(jì)。由于電子式傳感器是智能變電站的重要組成部分，所以應(yīng)加大監(jiān)測(cè)力度，提高計(jì)量準(zhǔn)確性。目前，對(duì)該裝置的糾錯(cuò)方式為，將測(cè)量數(shù)據(jù)和絕對(duì)值相比較，得到檢測(cè)誤差，從而實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)效果。具體方式為，以傳統(tǒng)的傳感器作為標(biāo)準(zhǔn)器具，供電數(shù)據(jù)在二次傳輸中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，形成標(biāo)準(zhǔn)通道，并和合并單元處理的數(shù)據(jù)相比較，得到電子式傳感器的運(yùn)行誤差，從而實(shí)現(xiàn)了糾錯(cuò)效果。在實(shí)際操作中，標(biāo)準(zhǔn)傳感器發(fā)送信號(hào)，由校驗(yàn)儀器接受，再傳送給合并單元，合并單元安裝在電子式傳感器中，之后再通過(guò)光纖傳輸，將信號(hào)分析處理，從而完成誤差檢查。其次，智能電表糾錯(cuò)。智能電表通過(guò)光纖和電子式傳感器連接，并在物理層面上連接到以太網(wǎng)上。所以，智能電表在檢測(cè)時(shí)，通常和標(biāo)準(zhǔn)電表連接在一起，連接材料為光纖，當(dāng)電量數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸給這兩個(gè)裝置之后，分別計(jì)算，然后將智能電表中的信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)電表的相比較，從而完成誤差檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了智能表校驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

結(jié)語(yǔ)

智能變電站通過(guò)一次設(shè)備和二次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)部不同設(shè)備之間的信息數(shù)據(jù)共享，從而提高了供電效率及運(yùn)行安全及穩(wěn)定。目前，我國(guó)供電量大幅度增加，對(duì)變電站電能計(jì)量技術(shù)提出新的要求。

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