國網(wǎng)，南網(wǎng):海量電能計量裝置綜合計量技術的研究與應用

國網(wǎng)，南網(wǎng):海量電能計量裝置綜合計量技術的研究與應用

中國現(xiàn)代電網(wǎng)量測技術平臺
張春暉

2017年3月30日

2016年底，國網(wǎng)，南網(wǎng)的運行電能計量裝置估計有5.2億套。其中，國網(wǎng)用戶計量4.3億套，南網(wǎng)用戶計量0.85億套，兩網(wǎng)供電量計量點500萬套。

目前，這些海量電能計量裝置由30個左右的省級電網(wǎng)分割，構建成用電信息采集系統(tǒng)。其中，江蘇，山東電網(wǎng)的用電信息采集系統(tǒng)擁有計量裝置數(shù)量最多，約3500----4000萬套。

長期以來，電能計量裝置的智能電表，互感器，pt二次電壓降都分別進行校準考核。高壓計量裝置按綜合誤差計量校準考核，經(jīng)過幾十年的爭議，還是沒有結論。

本文作者研究海量電能計量裝置綜合計量技術的目標是運用分布式電能計量裝置和用電信息采集系統(tǒng)主站的資源優(yōu)勢，挖掘系統(tǒng)計量新功能，提升整體計量性能水準，推動用電信息采集系統(tǒng)向智能電能計量系統(tǒng)方向發(fā)展。

本文將在符合現(xiàn)行電力行標:?電能計量裝置技術管理規(guī)程?的前提下，敘述海量電能計量裝置綜合計量的功能，性能，考核及應用，供電網(wǎng)計量部門，電表企業(yè)的參考。

本文作者認為:海量電能計量裝置綜合計量技術需具有4項特征:優(yōu)化計量，線性計量，計量故障率極低，計量裝置整體與行業(yè)用電計量考核。

下面將討論海量電能計量裝置綜合計量的重點技術:

1）運用高壓計量綜合誤差分配機制，推進10kv電子式互感器批量應用，優(yōu)化高壓用戶電能計量性能

?通過高壓計量綜合誤差按計量單元分配與控制，綜合誤差水平下降0.5%。

建議:按高壓用戶月用電量的數(shù)據(jù)，將10kv高壓電能計量裝置計量綜合誤差要求，劃分為0.2%，0.3%兩個準確度等級，并按計量單元進行分配與考核。

?線性計量，提高電能質(zhì)量在線監(jiān)測準確性。

?大幅度降低pt二次電壓降。

?參考資料

張春暉:?優(yōu)化高壓用戶電能計量性能，推進10kv電子式互感器批量應用?

2）諧波源用戶:安裝進口或國內(nèi)尚待自主開發(fā)，具有非正弦波全功率計量功能的三相多功能電表

?非正弦波全功率（有功功率，無功功率，畸變功率，視在功率）計量及畸變功率因數(shù)計算方法的引用研究

大用戶功率因數(shù)電費獎懲辦法需要修改，由傳統(tǒng)正弦波功率因數(shù)算法，改為非正弦波的畸變功率因數(shù)算法。

三相電能表在實際諧波負荷下的有功計量誤差，與實驗室正弦波校準的有功計量誤差之差，需要進行測評，推進物價行政部門出臺由用戶諧波源引發(fā)電網(wǎng)諧波污染的經(jīng)濟處罰新政。

?國際上首款由ge公司開發(fā)的kv2c型三相多功能電表，具有非正弦波全功率計量及畸變功率因數(shù)計算功能。

?參考資料

ieee1459----2010標準

張春暉:?現(xiàn)行電價政策下，諧波計量研究走向？?

3）居民用電計量，系統(tǒng)需具有計量數(shù)據(jù)缺失的自補算功能

?目前由于國網(wǎng)單相智能電表標準只有有功計量功能，單相無功，視在功率計量數(shù)據(jù)缺失，需由系統(tǒng)自補算后補足。

?電網(wǎng)多專業(yè)應用，主要有線損計算，無功功率監(jiān)測，分布式無功補償，需要單相智能電表具有正弦波全功率（有功功率，無功功，視在功率）計量功能及功率因數(shù)計算。

?如單相電表只有有功計量功能，經(jīng)系統(tǒng)自補算可得到視在功率，再利用視在功率等于有功功率，無功功率的方，和，根算法，經(jīng)反算求出無功功率。但是分不清無功功率的構成，就是基波無功功率，由基波電壓與諧波電流引發(fā)的無功功率，各占多大的比例。

?如單相電表具有有功，無功功率計量功能，經(jīng)系統(tǒng)自補算可得到視在功率，再利用視在功率等于有功，無功的方，和，根算法，如全功率的直角三角形不閉合，可估計出諧波無功功率與基波無功相比，各占多大比例。

4）防竊電措施，要從居民用電1kwh抓起

?根據(jù)居民用戶月用電量多少分段，安裝不同準確度等級的單相智能電表，考量由準確度引起的用電量的偏差電量不大于1kwh。為此，月用電量:

500kwh及以上用戶，安裝0.2級單相智能電表。
200kwh及以上用戶 ，安裝0.5級單相智能電表。
100kwh及以上用戶，安裝1級單相智能電表。
100kwh以下用戶，安裝2級單相智能電表。

1----0.2級單相智能電表需具有典型日用電量曲線。

居民用戶的實際日用電量曲線 ，與典型日曲線的偏差超出限值，表計需發(fā)出報警。

國際上與出口的單相智能電表，一般都具有正弦波全功率計量功能。

參考資料:ge公司單相智能電表技術規(guī)范

?智能防竊電計量箱

?高壓，低壓電網(wǎng):開展電量平衡監(jiān)測，線路交叉處需設計量點，電量不平衡率超出限值，需發(fā)出報警。

?大用戶應具有典型日用電量曲線。如月或日用電量波動過大，需發(fā)出報警。

?配變高壓與低壓側的電量不平衡度超出變損后的限值，需發(fā)出報警。

?推廣應用高壓互感器二次回路在線監(jiān)測，報警裝置。

?推廣應用防竊電電能表。

?遠程智能防竊電系統(tǒng)

?防竊電仿真實驗室建設。

?參考資料

張春暉:?關于"竊電行為預防與治理策略"（草案）編寫框架設計的建議?

5）電能計量裝置故障智能診斷技術:（略）

6）在配電臺區(qū)現(xiàn)場進行計量相關緊急事件處理:（略）

7）雙向通信和多通信方式網(wǎng)關技術:用于構建配電網(wǎng)與用戶高級互動功能。

?參考資料

張春暉:?智能電能計量系統(tǒng)技術初探?

8）工業(yè)用電量中，由計量誤差引起的偏差電量的計算與控制

?2017年，國網(wǎng)預計年售電量為3.76萬億kwh。其中，工業(yè)用電量約占70%，即2.63萬億kwh。如工業(yè)用電量的計量誤差為0.5%，計量偏差電量達到130億kwh?？梢?，由于工業(yè)用電量基數(shù)大，由計量誤差引起的偏差電量不可忽視。

?工業(yè)用電量:由計量誤差引起的計量偏差電量，宜控制在工業(yè)用電量總量的0.1%以內(nèi)。其算法:

工業(yè)用戶的年計量偏差電量=年用電量?高壓計量綜合誤差（%）

工業(yè)用電量的年計量偏差電量等于全部工業(yè)用戶的年計量偏差電量之代數(shù)和。

?工業(yè)用電量由計量誤差引起的偏差電量的控制技術

由高壓計量裝置的智能電表，互感器，pt二次電壓降引入的3項計量誤差，目前采用分別校準考核的辦法。因此，通過3項計量誤差的+/--號及數(shù)值的選配，選用合適的智能電表，互感器，pt二次電壓降，就可以實現(xiàn)工業(yè)用電量由計量誤差引起的偏差電量，不大于0.1%的目標。

9）大數(shù)據(jù)應用

?公變臺區(qū)用電負荷同時系數(shù)曲線更新

用電負荷同時系數(shù)曲線是居民社區(qū)配變總容量及配變臺數(shù)選用的基礎。

傳統(tǒng)的用電負荷同時系數(shù)曲線，往往與居民用電負荷實際發(fā)展情況差別很大。

運用用電信息采集系統(tǒng)中居民日用電負荷統(tǒng)計曲線，經(jīng)匯總計算并提出新的配電臺區(qū)用電負荷同時系數(shù)曲線。

?配電臺區(qū)智能（高級）終端高級應用系統(tǒng)開發(fā)與應用

參考資料:

張春暉:?配電臺區(qū)智能（高級）終端高級應用系統(tǒng)前期設計技術的討論?
聲明

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