張宇明 / 福建省計量科學(xué)研究院

電能表并聯(lián)情況下的電能計量分析

張宇明 / 福建省計量科學(xué)研究院

0　引言

電能計量關(guān)系到供電部門和電能用戶之間的利益關(guān)系，涉及整個社會，因此一直以來都是被關(guān)注的重點。目前，在電能計量過程中使用多種手段進行監(jiān)測，以保證電能表正常工作，例如安裝多個電能表進行驗證，設(shè)置遠程監(jiān)控點等。但由于用電情況的復(fù)雜性，一些情況仍然可能發(fā)生，而且基于目前的監(jiān)測技術(shù)，有些問題并不能及時發(fā)現(xiàn)，而可能是在線損核查或人工檢查時才發(fā)現(xiàn)。由于發(fā)現(xiàn)錯誤不及時，錯誤發(fā)生到糾正的過程需要經(jīng)歷較長時間，因此也會產(chǎn)生較大的電能計量偏差，從而導(dǎo)致電力部門和電能用戶之間產(chǎn)生計費糾紛［1-2］。

為了保證結(jié)算的正確性，在實際中還會加裝參考表、負控表等監(jiān)測設(shè)備。這些設(shè)備與計費電能表一起進行電能監(jiān)控，并對計量結(jié)果進行相互驗證。由于在實際應(yīng)用中，這些監(jiān)測設(shè)備不會同時接錯，因此，當(dāng)計費表出錯時，在保證這些監(jiān)測表都經(jīng)過相關(guān)部門校準的情況下，可以依據(jù)實際接線進行用電量的推算，進行用電補償，從而保證售電方的利益，打擊偷電行為［3］。

1　解決方法分析

圖1為在現(xiàn)場取得的三相電能表接線圖，計費表和負控表以并聯(lián)方式接入到電路中。以下將基于現(xiàn)場提供的接線圖，并根據(jù)文獻［4］和［5］中所提出的相關(guān)原理進行分析和證明。

其中a相上并聯(lián)電能表的等效電路如圖2所示。

圖2中電能表1測量的有功功率P1為

圖1　電能表接線圖

圖2　等效電路圖

電能表2測量的有功功率P2為

傳輸?shù)墓β蔖ab為

式中：φ — 電流Ia滯后a相相電壓的相位

根據(jù)基爾霍夫定律，可得

電流之間的關(guān)系，可用圖3所示相量表示。

圖3　電流相量

如圖3所示，可得

根據(jù)三角和差公式，對式（1）和式（2）進行加運算，可得

對式（3）進行變換，可得

根據(jù)式（5）和式（6），可以得到

因此可知，并聯(lián)電能表測量的功率之和等于線路實際傳輸功率。

重復(fù)上述過程，可以證明b相線路上并聯(lián)的電能表測量功率之和也等于線路實際傳輸功率。

綜合上述分析可得，三相三線線路上，并聯(lián)電能表測量功率之和等于線路傳輸功率。

2　結(jié)語

在用電現(xiàn)場，電能表的接線會出現(xiàn)很多情況。本文根據(jù)電路原理對電能表并聯(lián)情況進行了分析，并給出了結(jié)論，為解決這方面問題提供了理論依據(jù)。對于其他錯誤情況，還需要根據(jù)實際現(xiàn)場的情況，利用科學(xué)原理和測量技術(shù)進行具體分析［6］。

［1］ 竇永強. 電能計量裝置錯誤接線方式和更正系數(shù)確定的幾個難點［J］. 自動化與儀器儀表，2005，06:64-67.

［2］ 陶曉麗. 電能計量管理系統(tǒng)智能型電能計量表的設(shè)計［D］.合肥工業(yè)大學(xué)，2010.

［3］ 周莉，劉開培. 電能計量誤差分析與電能計費問題的討論［J］. 電工技術(shù)學(xué)報，2005，02:63-68.

［4］ 藍永林.交流電能計量［M］.北京：中國計量出版社，2009.

［5］ 邱關(guān)源.電路［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［6］ 方民輝，陶艷. 電能計量裝置的測量誤差分析［C］. 云南電網(wǎng)公司、云南省電機工程學(xué)會.2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）:75-80.

兩項科研項目喜獲“上海市科技進步獎”

015 年5 月18 日， 上海市人民政府召開 2014 年度上海市科學(xué)技術(shù)獎勵大會，市領(lǐng)導(dǎo)韓正、楊雄等為上海科技發(fā)展和現(xiàn)化建設(shè)作出突出貢獻的科技工作者頒獎，上海市計量測試技術(shù)研究院有兩項科研項目喜獲“上海市科技進步獎”。

大氣環(huán)境中釷氡測量技術(shù)與測量標準》項目獲上海市科技進步三等獎。該項目自主研制了我國首個釷氡測量儀器檢測裝，獲發(fā)明專利1 項，發(fā)表論文6 篇，整體研究成果達到國際先進水平。項目成果成為天然環(huán)境放射性測量量值保障體系的要組成部分，進一步完善了我國放射性活度測量校準服務(wù)能力，為相關(guān)領(lǐng)域提供可靠的計量技術(shù)支撐，有助于維護公眾輻安全、保護環(huán)境、促進核探測儀器技術(shù)進步、服務(wù)核能發(fā)展。

食品有害殘留現(xiàn)場定量檢測芯片及相關(guān)標準物質(zhì)》項目獲上海市科技進步三等獎。該項目首次發(fā)明了真空抽濾方法，實了碳納米管復(fù)合物薄膜的制備；研究了碳納米管生物分子結(jié)合過程，實現(xiàn)了生物分子表面高效組裝；將碳納米管生物復(fù)合和便攜化電化學(xué)芯片結(jié)合，首次發(fā)明了離心分離法對復(fù)合材料進行純化，實現(xiàn)了對于豬尿中鹽酸克倫特羅的現(xiàn)場檢測，而靈敏度比已有方法提高了一個數(shù)量級；研發(fā)了配套的基體標準物質(zhì)—豬尿凍干粉中鹽酸克倫特羅標準物質(zhì)，填補了我國相領(lǐng)域標準物質(zhì)的空白。項目技術(shù)成果達到國際領(lǐng)先水平，發(fā)表SCI 論文3 篇（影響因子分別為13.025、5.429、5.429），國家標準物質(zhì)批號4 種。該項目大大提高了食品安全領(lǐng)域現(xiàn)場檢測的結(jié)果的準確性和溯源性，整體提升了食品安全檢測的力水平。 （本刊通訊員）