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智能电能表误差分析及处理控制措施

摘要：智能电能表可以通过监控和控制用电量的方式，来进行合理准确分析

和精准的控制误差。通过对智能电能表多个方面的观察，从而分析了智能功率表

的组合成份和功能作用，分析了智能功率表的误差来源，并采用了一个科学的测

试方法来测试误差，从而总结出了一个有效且高效方法来控制功率表误差和一致

性误差。

关键词：智能电能表；误差来源分析；电能表电压采样时的电路；负载电流

1、智能电能表的组成和功能作用

我们所谓的“智能电能表”，顾名思义是由测量单元、数据处理单元、通信

单元等各个小部分组合而成的，它可以准确的计算电能量、高效率的对数据进行

处理、24小时的实时监测、自动化的控制系统、信息彼此交互等功能。电能表最

基本的性能指标就是电能计量误差。由于电能表在测量的过程中，一定程度上会

产生一些细微的误差，所以应该有工作人员采取相对应的控制方法，从而达到测

量的准确性。

2智能电能表的误差来源

2.1智能电能表的功率消耗对计量误差没有影响

由于在测量电路过程中使用的测量电流仅是外部负载电流，不包含仪表的工

作电源中的电流，所以仪表自身消耗的功耗并不能包括在仪表电荷中。

2.2电流采样过程中电路引起的误差

如果我们要测量多个交流电，就必须将多个安培或几十安培转化为的与其同

等效力的小信号交流电压，不然我们无法对其进行测量。直接连接的电子的电能

表通常使用锰铜分离板。

2.3电压采样过程中电路引起的误差

电压采用电阻张力的方式进行采压，但是为了兼顾电阻的能耗和耐压力，我

们一般采用工艺相同、精度相同的多个贴片电阻集进行串联电路。由于电压分裂

的关系，会导致电阻的温度发生变化，从而抵消了采样电压关系的分子和分母，

因此我们应该以低成本去使用1%的精密电阻。

2.4计算芯片的过程中引起的误差

对传输过程中进行采样测量电路中的交流电压和模拟交流电流信号是测量芯

片内与参考源中的参考电压的A/D转换，因此参考源所发生的变化对测量的精准

度有很大程度上的影响。所以参考源的参考电压必须要相对稳定才可以减小测量

的误差。

2.5影响量带给我们的误差

影响量是相较于参与条件发生变化从而造成的进一步百分比的错误差值。在

实践过程中，由于电能表受多种多样因素的影响，它不可避免地会产生工作上的

失误，出现了误差，电能表工作的电压和电流条件、电磁环境和温度的差距都会

影响电能表在工作过程中产生误差。

2.6潜动性能影响轻负荷误差

当电能表在运行过程中，运行电流在校准电流的5%到10%之间时，我们称之

为轻负荷。对于电能表来说，它的潜动性能和启动性能是两个相互矛盾，相互对

立的表现，当我们在强调灵敏度时，必须考虑它的抗干扰性能，将他们两个进行

比较权衡，最后降低准确性，所以一些细小的误差都是不可避免的。

3试验误差的方法

3.1对误差进行一致性的试验

电能表在运行过程中，其参考电压、参考电流在装载30分钟后，同一批次

中n多个加试样品中，在参考电压，100%Ib、10%Ib、功率因子1和0。5L时，

样本测量结果与同一测试点里n多个样本的平均值的最大差值不得超过一定限度。

测试的样品必须使用相同的多键控制器同时进行测试。

3.2误差变差试验

电能表在参考电压和参考电流后，进行充电30分钟，对于同一样本而言，

参考电压、Ib、功率因子1和0.5L时，对样品进行首次测试，在恒定的测试条

件下每隔5分钟测试一次，一共要对样品进行两次测试。在同一项测试中，两次

测试结果之间的差值的绝对值不得超过0.2%。

3.3负载电流升降变差试验

在进行30分钟的参考电压和参考电流加载后，能量计按负载电流从轻载到

Imax充电的顺序执行第一个错误测试，并记录每个负载点的错误数值。在Imax

点要保持负载电流2分钟后，按从负载电流到轻负载的顺序执行第二个错误测试，

并记录每个加载点错误数值。同一个样品中的同一加载点的误差更改变化的绝对

值不得超过0.25%，测试点的负载电流为0.05Ib、Ib、Imax。

3.4进行重复性测量实验

在参考电压、参考频率和参考电流时，电能表的功率因子为1和0.5L。两个

负载点的测量相对误差值不少于5倍。

4电能表误差

4.1误差的统一性问题

有关误差的统一性要求