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摘要:国民经济生产中,电能的地位非常重要,它对于维持地区经济繁荣和提高人们生活水平发挥了很大作用。电能计量装置在线监测技术应用越来越广泛,它对于实现计量装置实时监控,保证计量数据的精准性,基于此,本文对电能计量装置在线监测的必要性以及电能计量装置在线监测技术的应用进行了分析。
关键词:电能计量装置;在线检测系统;应用探讨
1 电能计量装置在线监测的必要性
近年来,我国的经济发展十分迅速,电力电量的需求也成倍增加,同时对电网建设的要求更加严格,在目前的形势下,电网中各类设备数量增加的速度越来越快,其覆盖面积正在逐步的扩大,随着供电量的增加,导致计量人员和电网计量设备发展非常不协调,无形中增加了计量人员工作负担。因此,电力企业需要不断更新计量管理系统,在整个系统中稳步实施在线监测技术,这对于增强电力计量装置的准确性非常有帮助,进而推进了电力企业的发展进步,为社会经济的发展提供良好的条件。
2 电能计量装置在线监测技术的应用
2.1 系统构成
在供电网络建设过程中,会在网络中的不同区域内设置计量点,通过计量点检测不同区域出现的损耗,包括网络损耗、线路损耗以及关口损耗等,并且每个位置的损耗过程,均能进行在线检测。在每个区域设置计量点过程中,需要配置电能表,同时根据检测要求运用不同的技术,使每个计量点中的电能表获取更加真实准确的电能信心。以检测关口损耗为例,在关口位置的计量点中,配置的电能表可以具备四个费率的检测功能,工作人员在获取费率信息时,需要经过三级密码管理以及安全防护功能,在减少对电能信息影响时,避免电能信息出现更多的误差,还能使电能计量检测过程简单化。
2.2 在线检测的系统结构
一體化计量装置将电子式电压互感器、电子式电流互感器与计量终端等电气设备进行整体封装,减少了误差来源,实现了电子式互感器和电能表的无缝连接,只对互感器、电能表等计量装置进行定期轮换检定已不再适用。本文提出的针对一体化计量装置的在线检测系统通过电流、电压采样模块和电能计量模块构成现场校验通道,与一体化计量装置构成的被检通道采用电流串联、电压并联的方式同时接入线路,对运行电网动态数据进行采集。在线检测系统将高电压、大电流信号经过电阻分压网络和钳形电流互感器输出mV、mA级别的小信号送入电能计量芯片ADE7878,经过内部处理存入内部寄存器,由LPC2368通过串口读取电流、电压、功率等数据,与一体化计量装置读取的动态数据一并送入算法模块进行比对。
2.3 电流采样模块
电流采样模块采用钳形电流互感器。钳形电流互感器作为一种手持式工具性多功能测量仪表主要用于电力、能源、交通等各个工业领域或科研部门的测量。现场检测时钳形电流传感头和被检一体化计量装置的电流输入端固定于同一母线上对运行电网电流数据进行采集。若根据传统校验规程对其进行溯源,标准通道准确级应该高于被检通道至少两个等级,由于现场条件限制很难达到此要求,本文所提出的电能计量装置在线检测方法是在实验室环境下对现场校验设备进行校准,只能做到尽可能提高现场条件下校验通道的准确度。所以,作为在线检测系统关键组成部分的钳形电流传感器的测量准确度是影响整个在线检测系统准确度的重要因素。
2.4 电能计量装置在线监测应用的加强
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荷超过承受范围,S级互感器在发出预警信息的同时,S级电能表降低供电网络产生的点流量;第二,有效解决计量点存在的问题。在计量点经常会出现计量误差问题,减少计量误差、提升计量精度,在供电网络中配置电能计量装置时,一方面应根据用户的使用需求,深入检测电能计量装置的性能,避免出现性能不匹配情况,另一方面使检测变比适应实际使用要求。
2.5 电能计量模块
电能计量模块作为在线检测系统的重要环节之一,其性能的优劣直接影响最终结果。电能计量芯片通过将电压/电流采样模块采集到的电压与电流信号相乘,得到瞬时功率。按照一定的周期对瞬时功率做积分得到平均功率,对平均功率按时间累积完成电能计量。电能计量在电能计量装置在线检测系统中的作用至关重要,电能参数采集的准确与否直接影响了整个系统电能的计量准确度。根据本文提出的电能计量装置在线检测方法所要实现的功能和应参照的技术指标,在考虑开发周期和开发成本的基础上,电能计量模块最终决定以LPC2368+ADE7878为计量终端的核心。ADE7878是美国ADI公司制造的三相高精度多功能电能计量芯片,其工作电压范围为2.4V~3.7V,可提供四种不同的电源模式,引脚PM0和PM1可以控制ADE7878进入不同的功耗模式;具有可编程输入增益放大器(PGA),ADE7878的电压和电流通道均为24bitΣ-△型ADC,提供I2C,SPI,HSDC多种数据接口和CF1、CF2、CF3三个可配置的脉冲输出。在电池供电模式下,可提供电流监测功能,通过检测中性电流与三相电流代数和是否匹配,进行有效地防窃电检测。同时,可以通过修改ADE7878的增益寄存器、相位寄存器和有效值偏移失调寄存器的值,从而使计量误差达到相关标准。
3 结束语
综上所述,将电能计量装置应用在在线检测系统中,应不断加强电能计量装置在在线检测系统中的应用价值,同时遵循电能计量装置在在线检测系统的基本原理,提升电能计量装置在线计量精度,减少产生的误差,避免出现电能浪费的情况。
参考文献:
[1]张文嘉.电能计量装置在线检测系统的应用探讨[J].电子世界,2021(02):21-22.
[2]胡志辉.电能计量装置在线检测系统的应用探讨[J].通讯世界,2018,25(12):175-176.
关键词:电能计量装置;在线检测系统;应用探讨
1 电能计量装置在线监测的必要性
近年来,我国的经济发展十分迅速,电力电量的需求也成倍增加,同时对电网建设的要求更加严格,在目前的形势下,电网中各类设备数量增加的速度越来越快,其覆盖面积正在逐步的扩大,随着供电量的增加,导致计量人员和电网计量设备发展非常不协调,无形中增加了计量人员工作负担。因此,电力企业需要不断更新计量管理系统,在整个系统中稳步实施在线监测技术,这对于增强电力计量装置的准确性非常有帮助,进而推进了电力企业的发展进步,为社会经济的发展提供良好的条件。
2 电能计量装置在线监测技术的应用
2.1 系统构成
在供电网络建设过程中,会在网络中的不同区域内设置计量点,通过计量点检测不同区域出现的损耗,包括网络损耗、线路损耗以及关口损耗等,并且每个位置的损耗过程,均能进行在线检测。在每个区域设置计量点过程中,需要配置电能表,同时根据检测要求运用不同的技术,使每个计量点中的电能表获取更加真实准确的电能信心。以检测关口损耗为例,在关口位置的计量点中,配置的电能表可以具备四个费率的检测功能,工作人员在获取费率信息时,需要经过三级密码管理以及安全防护功能,在减少对电能信息影响时,避免电能信息出现更多的误差,还能使电能计量检测过程简单化。
2.2 在线检测的系统结构
一體化计量装置将电子式电压互感器、电子式电流互感器与计量终端等电气设备进行整体封装,减少了误差来源,实现了电子式互感器和电能表的无缝连接,只对互感器、电能表等计量装置进行定期轮换检定已不再适用。本文提出的针对一体化计量装置的在线检测系统通过电流、电压采样模块和电能计量模块构成现场校验通道,与一体化计量装置构成的被检通道采用电流串联、电压并联的方式同时接入线路,对运行电网动态数据进行采集。在线检测系统将高电压、大电流信号经过电阻分压网络和钳形电流互感器输出mV、mA级别的小信号送入电能计量芯片ADE7878,经过内部处理存入内部寄存器,由LPC2368通过串口读取电流、电压、功率等数据,与一体化计量装置读取的动态数据一并送入算法模块进行比对。
2.3 电流采样模块
电流采样模块采用钳形电流互感器。钳形电流互感器作为一种手持式工具性多功能测量仪表主要用于电力、能源、交通等各个工业领域或科研部门的测量。现场检测时钳形电流传感头和被检一体化计量装置的电流输入端固定于同一母线上对运行电网电流数据进行采集。若根据传统校验规程对其进行溯源,标准通道准确级应该高于被检通道至少两个等级,由于现场条件限制很难达到此要求,本文所提出的电能计量装置在线检测方法是在实验室环境下对现场校验设备进行校准,只能做到尽可能提高现场条件下校验通道的准确度。所以,作为在线检测系统关键组成部分的钳形电流传感器的测量准确度是影响整个在线检测系统准确度的重要因素。
2.4 电能计量装置在线监测应用的加强
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荷超过承受范围,S级互感器在发出预警信息的同时,S级电能表降低供电网络产生的点流量;第二,有效解决计量点存在的问题。在计量点经常会出现计量误差问题,减少计量误差、提升计量精度,在供电网络中配置电能计量装置时,一方面应根据用户的使用需求,深入检测电能计量装置的性能,避免出现性能不匹配情况,另一方面使检测变比适应实际使用要求。
2.5 电能计量模块
电能计量模块作为在线检测系统的重要环节之一,其性能的优劣直接影响最终结果。电能计量芯片通过将电压/电流采样模块采集到的电压与电流信号相乘,得到瞬时功率。按照一定的周期对瞬时功率做积分得到平均功率,对平均功率按时间累积完成电能计量。电能计量在电能计量装置在线检测系统中的作用至关重要,电能参数采集的准确与否直接影响了整个系统电能的计量准确度。根据本文提出的电能计量装置在线检测方法所要实现的功能和应参照的技术指标,在考虑开发周期和开发成本的基础上,电能计量模块最终决定以LPC2368+ADE7878为计量终端的核心。ADE7878是美国ADI公司制造的三相高精度多功能电能计量芯片,其工作电压范围为2.4V~3.7V,可提供四种不同的电源模式,引脚PM0和PM1可以控制ADE7878进入不同的功耗模式;具有可编程输入增益放大器(PGA),ADE7878的电压和电流通道均为24bitΣ-△型ADC,提供I2C,SPI,HSDC多种数据接口和CF1、CF2、CF3三个可配置的脉冲输出。在电池供电模式下,可提供电流监测功能,通过检测中性电流与三相电流代数和是否匹配,进行有效地防窃电检测。同时,可以通过修改ADE7878的增益寄存器、相位寄存器和有效值偏移失调寄存器的值,从而使计量误差达到相关标准。
3 结束语
综上所述,将电能计量装置应用在在线检测系统中,应不断加强电能计量装置在在线检测系统中的应用价值,同时遵循电能计量装置在在线检测系统的基本原理,提升电能计量装置在线计量精度,减少产生的误差,避免出现电能浪费的情况。
参考文献:
[1]张文嘉.电能计量装置在线检测系统的应用探讨[J].电子世界,2021(02):21-22.
[2]胡志辉.电能计量装置在线检测系统的应用探讨[J].通讯世界,2018,25(12):175-176.