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数字化电能表测试技术和运行管理措施

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摘要：现如今，我国是数字化快速发展的新时期，数字化电能表内部光模块通过光纤获得“合并单元”的数字报文。数字化电能表内部实时处理系统解析报文，采用“光模块”及“实时运算和处理系统”完成电能量计算。数字化电能表底层操作系统具有良好的可靠性和实时性，实现电能表的显示、通信等功能。

关键词：数字化；电能表测试技术；运行管理；措施

引言

在现代社会中，现存的很多老旧城区多处于变压器低压供电的区域。由于电能表设施老旧，管理松散，电能表经常出现运行故障或者人为窃电、偷电的想象。在此背景下，如何实现对低压台区电能表运行误差的自动监测，对于及时发现异常，避免人为窃电、偷电行为，保证电力企业和个人用户利益都具有重要的现实意义。

1电能计量装置在线监测的基本原理

在检测系统运行过程中，会重点检测一下信息，一是电压信息、二是电流信息、三是脉冲信号信息、四是PT端二次回路信息、五是通道切换信息、六是数据转换模块信息。通过检测上述信息，电能计量装置在运行过程中，会集中测试供电系统的以下功能，包括二次回路降压功能、导纳功能以及误差测试功能等。在电能计量装置运行过程中，充分发挥上述功能，实现供电网络动态监测，在监测中获取更多的供电数据，将数据输入至检测系统中，检测系统负责存储、分析、归类以及输出等工作，通过存储、分析、归类以及输出，及时发现电能在多路转换过程中产生的误差，并反馈至电能计量装置，电能计量装置会按照检测系统要求，深入分析引发误差的原因，以便根据原因进行有效的处理。运用电能计量装置在线检测过程中，以PT压降测试为例，采用布线原理实现电压表和电能表的连接，在连接中进行在线同步检测。与人工检测方式相比，在线同步检测会根据实际情况调整布线方式，在调整布线方式过程中，可以快速获取实施的数据，并对获取的数据进行对比，通过对比真实掌握供电网络实际运行情况。在电能计量装置实际运行期间，在线检测系统会通过以太网的方式，向所检测的区域建立通信关系，在通信状态下进行远程操作，实现远程操作，既能将获取的信息保存至系统数据库中，还能在保存中对信息分类。

2数字化电能表测试技术和运行管理措施

2.1自动切换装置的设计

为了对三种不同电压电流规格的电能表样品进行集中检验，研制了自动切换装置。标准测试源输出的电压、电流通过继电器可以倒换，分别对应测试架上的三组被检电能表。根据测试方案，可以控制测试源的电压、电流输出，以满足不同规格电能表的测试需要。

2.2直流数字化标准功率源

常量设置模块用来设置数字波形拟合单元的直流偏置量；数字波形拟合单元用于将带纹波的直流信号等间隔离散化，得到拟合数据，并将拟合数据存储在ＲAM单元。电能比较模块分别与脉冲收发模块和电能计算模块相连接，用于将电能计算结果与被测数字化电能表的计算结果进行差值计算。检定过程中，数字量抽取模块1将拟合数据按相关协议规定的每周波采样点数进行抽取，抽取后的采样点波形数据发送给协议处理单元，然后通过以太网接口将数字电压、电流信号发送至待检数字电能表进行电能计算，计算结果通过脉冲收发模块传至电能比较模块。数字量抽取模块2可以同时抽取比相关协议更多的采样点给电能计算模块，实现高频采样。电能计算模块根据点积和算法对采样点波形数据进行计算，计算结果传至电能比较模块。电能比较模块将数字电能表的计量结果与DSP内部的标准电能计量结果进行对比，得出待检数字电能表的误差。数字量抽取模块2通过对数字化电压、电流信号进行高频采样(标准数字电能表的采样频率固定)计算出标准电能，提高了标准电能的计算精度。溯源过程中，DMA控制器用于将ＲAM中的拟合数据从SPOＲT接口发送给D/A转换器，并经过功率放大，将电压、电流信号输送到实验室模拟标准电能表进行模拟标准电能计算，计算结果通过脉冲收发模块传至DSP内部的电能比较模块。同时，电能计算模块将数字电能计算结果传至电能比较模块。电能比较模块将电能计算模块的计算结果与实验室模拟标准电能表的计算结果进行对比，得出标准数字功率源的电能计算误差。

2.3电能计量装置在线监测应用的加强

在我国进入21世纪快速发展的新时期，电力企业发展十分迅速度，电能计量装置应用在在线检测系统中，会进一步增强电能计量装置的应用能力，具体体现在两个方面：第一，根据供电网络运行需求，及时调整电能计量装置。供电企业在检测电能使用情况时，为提升检测质量，减少误差，需要设定电能计量装置调整计划，在计划中明确调整标准，完成调整后进行验收，保证电能计量装置的计量精度满足在线检测要求。此外在调整中，可以更换原有的电能计量装置，使用S级电能表和S级互感器，建立测量能力更高的电能计量体系，如果供电网络运行时产生的负