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【摘要】随着节能减排观念在各行各业的风行，智能电网的建设也被提上日程。电网建设要求对电力的生产、变送、调度、使用整个过程进行更有效的在线测控，这促使电量测控技术及其应用快速发展。当前，运用新技术研制新一代电量在线测控产品势在必行，此类产品在国内有广泛的前景。
【关键词】电量在线测控技术；应用；电网
近年来，智能电网建设发展迅速，电量测控技术也随之提高，推动了相关产品的研发与应用。综合应用新技术研制准确等级高、可靠性强、稳定性好的电量在线测控产品，提高其智能化、模块化水平，降低生产成本，是实现智能电网稳定运行、电能质量实时监控的必然要求。电量在线测控技术已成为国内外关注的技术，国内外开始研发相关高端产品并投入使用，目前还在不断进行新型电量在线测控产品的研发。
一、电量在线测控技术应用现状
随着经济、技术的发展，人们提高了对电量在线测控系统在测控准确性、可靠性等多方面的要求，促使其向智能化、模块化、网络化发展。最新的电子测控技术被运用于电量在线测控系统设计中，使传统结构模式得到彻底的改变。
1、电量测量专用芯片应用
近年国外在该领域涌现出多种嵌入式电量测量专用芯片，它们拥有集成度高、性能高、功能丰富等优势，被广泛应用于各领域。例如AT73C500/501、ADE7878、TDK71等。由于计算机技术和网络信息技术的发展与推动，电量在线测控系统的功能强化、复杂化，应用领域也随之扩大，电量在线测控技术日益走向网络化、模块化、开放化、智能化。网络通信接口芯片体积变得越来越微小而功能日益增加，使电量在线测控核心测量单元的设计研发在TCP/IP协议的前提下日趋网络化。
在运用支撑芯片和网络通信技术对电量在线测控核心测量单元的设计进行彻底升级时，要注意把握两个关键点，即远程组网应用和在线集中测控。远程组网应用需要引进类似于因特网的通信模型和结构，用TCP/IP方式传送各测控节点的数据信息，发挥核心测量单元作为将来现场级在线测控网络节点的作用。通过网络通信技术的应用，实现电参量在线测控系统的网络化，能向测控中心迅速灵活地传输测控网络所及区域内的电参量测控信息，在线、远程、集中测控各种电参量，降低长时间运行的成本。
2、嵌入式单片微处理器芯片应用
常用嵌入式单片微处理器芯片目前生产技术较成熟，功能较完备，其中多种都已达到较高水平，一个微型芯片中能集合包括Flash存储器、中央处理器内核、片内RAM和多路DAC、多路通用定时器以及SPI接口、“看门狗”定时器等在内的多种设备，闪存能实现在系统编程ISP、在应用编程IAP、在电路编程ICP等功能。例如NXP公司研发的P89LPC98X 系列微处理器，其芯片执行指令只需2～4个时钟周期；工作电压为2.4～5.5V，范围相对较宽；芯片中涵有高精确度的内部时钟、性能很高的80C51内核，还包括RAM、Flash以及SPI、I2C、UART等数据传输接口，7路定时器、多通道ADC等；能实现ISP、IAP、ICP等在线编程功能，能有效应用于可靠性较高、成本较低的电量测控系统中。
二、国内电量在线测控技术应用的缺陷及对策
1、电量在线测控技术主要缺陷
目前国内应用电量在线测控技术的产品设计并不完善，存在一些缺陷，主要是测控的智能化程度、测量的准确性不高，功能组合缺乏创新，开放性不强。当前电量在线测控的通信技术相对落后，现阶段国内产品所用的通信接口多选用RS485总线与RS-232接口，这类借口缺乏TCP/IP以太网通信协议，不具备良好的组网灵活性，很难集成规模化系统组网。测量准确性有一个评定等级，国内相关技术产品的测量准确等级普遍偏低。电流、电压的测量准确等级最高只有0.2级，其他测量准确等级普遍在0.5级以下。此外，传统结构模式依然应用于其功能单元设计之中，还未形成新型结构模式，前端测量单元还不能独立就近安装，做不到按需要灵活组合、优化配置，资源浪费较大。
2、目前完善技术的对策
由于国内技术的缺陷和不足，向国外借鉴技术成果开发新型产品势在必行。电量在线测控产品的研发要求向高准确等级、高可靠性、强稳定性方向发展，增加智能化、网络化、模块化程度，并兼顾制造成本的合理性。在诸多要求中，智能化是重中之重。电网系统未来将整体向智能化方向发展，国内对电量在线测控技术与产品的智能化和网络化要求将日益提高，电量在线测控技术需要与时俱进，迎合智能化电网的需要。
为提高准确等级，可以采用的方法是通过使用专用测量芯片提高电量在线测量准确等级，这种方法能将其等级提高到0.2级以上。保证可靠性则可采取软硬件冗余设计、隔离屏蔽等措施。模块化设计要将基本功能模块与扩展模块划分开来，便于按需组合、优化配置。智能化、网络化的实现对于技术现状来说还有一定难度，目前采取的普遍对策是设置嵌入式以太网接口、USB 接口，将其作为基本模块的必备部件，一定程度上实现网络开发。
三、电量测控技术及其应用的未来趋势
电量在线测控技术将走向智能化、网络化、模块化，实现集中测控、规模组网，迎合低碳环保的发展潮流。电量测控技术、网络通信技术、信息管理技术、以太网供电技术、数据库技术、数据压缩存贮技术、隔离屏蔽技术等最新技术将综合应用于电量测控产品设计中，同时追求设计研发制作过程的低能耗、低污染。
未来的电网系统将实现智能化、网络化，电量在线测控产品能广泛应用与智能电网测控领域，推动电网智能化发展。电网系统核心部分的正常运行要求实时、准确、智能地测控系统内各项电量参数，传统的电量测控管理系统做不到这一点，需要用新型电量在线测控产品对其进行升级与改造。除了保证测控的准确性，还能计量、考核、结算电能，并监测、分析电能质量，质量较低时还能进行预警。因此，电量在线测控技术能广泛应用于电网系统的关键部分。此外，工业企业用电量极大，需要做到用电高效、均衡、合理。其节能增效的途径包括设置电力消耗考核定额、查补技术管理缺陷、创新用电工艺结构等，此外还需要保证供用电安全。这些方面相关设备均需应用电量在线测控产品，实时监控电量参数，准确计量电能消耗量。故而电量在线测控技术在工业方面应用广泛。
四、结束语
电量在线测控技术现在已经应用于电网系统中，嵌入式电量测量专用芯片以其集成度高、性能高、功能丰富等优势，被广泛应用于各领域，嵌入式单片微处理器芯片的生产技术也趋于成熟。但国内电量在线测控技术应用还存在一些缺陷，应向国外借鉴技术成果，提高电量在线测控产品准确等级，推动其向智能化、模块化、网络化发展，广泛应用于电网系统、工业企业等众多领域。
参考文献
[1]陈劲游，彭昭煌，蔡春元.三相电能表失压故障追补电量在线计算[J].电力系统自动化，2013（19）.
[2]张志文，庞新洁.基于Atmega128的电量检测及保护单元的设计[J].西安工业大学学报，2012（02）.
【关键词】电量在线测控技术；应用；电网
近年来，智能电网建设发展迅速，电量测控技术也随之提高，推动了相关产品的研发与应用。综合应用新技术研制准确等级高、可靠性强、稳定性好的电量在线测控产品，提高其智能化、模块化水平，降低生产成本，是实现智能电网稳定运行、电能质量实时监控的必然要求。电量在线测控技术已成为国内外关注的技术，国内外开始研发相关高端产品并投入使用，目前还在不断进行新型电量在线测控产品的研发。
一、电量在线测控技术应用现状
随着经济、技术的发展，人们提高了对电量在线测控系统在测控准确性、可靠性等多方面的要求，促使其向智能化、模块化、网络化发展。最新的电子测控技术被运用于电量在线测控系统设计中，使传统结构模式得到彻底的改变。
1、电量测量专用芯片应用
近年国外在该领域涌现出多种嵌入式电量测量专用芯片，它们拥有集成度高、性能高、功能丰富等优势，被广泛应用于各领域。例如AT73C500/501、ADE7878、TDK71等。由于计算机技术和网络信息技术的发展与推动，电量在线测控系统的功能强化、复杂化，应用领域也随之扩大，电量在线测控技术日益走向网络化、模块化、开放化、智能化。网络通信接口芯片体积变得越来越微小而功能日益增加，使电量在线测控核心测量单元的设计研发在TCP/IP协议的前提下日趋网络化。
在运用支撑芯片和网络通信技术对电量在线测控核心测量单元的设计进行彻底升级时，要注意把握两个关键点，即远程组网应用和在线集中测控。远程组网应用需要引进类似于因特网的通信模型和结构，用TCP/IP方式传送各测控节点的数据信息，发挥核心测量单元作为将来现场级在线测控网络节点的作用。通过网络通信技术的应用，实现电参量在线测控系统的网络化，能向测控中心迅速灵活地传输测控网络所及区域内的电参量测控信息，在线、远程、集中测控各种电参量，降低长时间运行的成本。
2、嵌入式单片微处理器芯片应用
常用嵌入式单片微处理器芯片目前生产技术较成熟，功能较完备，其中多种都已达到较高水平，一个微型芯片中能集合包括Flash存储器、中央处理器内核、片内RAM和多路DAC、多路通用定时器以及SPI接口、“看门狗”定时器等在内的多种设备，闪存能实现在系统编程ISP、在应用编程IAP、在电路编程ICP等功能。例如NXP公司研发的P89LPC98X 系列微处理器，其芯片执行指令只需2～4个时钟周期；工作电压为2.4～5.5V，范围相对较宽；芯片中涵有高精确度的内部时钟、性能很高的80C51内核，还包括RAM、Flash以及SPI、I2C、UART等数据传输接口，7路定时器、多通道ADC等；能实现ISP、IAP、ICP等在线编程功能，能有效应用于可靠性较高、成本较低的电量测控系统中。
二、国内电量在线测控技术应用的缺陷及对策
1、电量在线测控技术主要缺陷
目前国内应用电量在线测控技术的产品设计并不完善，存在一些缺陷，主要是测控的智能化程度、测量的准确性不高，功能组合缺乏创新，开放性不强。当前电量在线测控的通信技术相对落后，现阶段国内产品所用的通信接口多选用RS485总线与RS-232接口，这类借口缺乏TCP/IP以太网通信协议，不具备良好的组网灵活性，很难集成规模化系统组网。测量准确性有一个评定等级，国内相关技术产品的测量准确等级普遍偏低。电流、电压的测量准确等级最高只有0.2级，其他测量准确等级普遍在0.5级以下。此外，传统结构模式依然应用于其功能单元设计之中，还未形成新型结构模式，前端测量单元还不能独立就近安装，做不到按需要灵活组合、优化配置，资源浪费较大。
2、目前完善技术的对策
由于国内技术的缺陷和不足，向国外借鉴技术成果开发新型产品势在必行。电量在线测控产品的研发要求向高准确等级、高可靠性、强稳定性方向发展，增加智能化、网络化、模块化程度，并兼顾制造成本的合理性。在诸多要求中，智能化是重中之重。电网系统未来将整体向智能化方向发展，国内对电量在线测控技术与产品的智能化和网络化要求将日益提高，电量在线测控技术需要与时俱进，迎合智能化电网的需要。
为提高准确等级，可以采用的方法是通过使用专用测量芯片提高电量在线测量准确等级，这种方法能将其等级提高到0.2级以上。保证可靠性则可采取软硬件冗余设计、隔离屏蔽等措施。模块化设计要将基本功能模块与扩展模块划分开来，便于按需组合、优化配置。智能化、网络化的实现对于技术现状来说还有一定难度，目前采取的普遍对策是设置嵌入式以太网接口、USB 接口，将其作为基本模块的必备部件，一定程度上实现网络开发。
三、电量测控技术及其应用的未来趋势
电量在线测控技术将走向智能化、网络化、模块化，实现集中测控、规模组网，迎合低碳环保的发展潮流。电量测控技术、网络通信技术、信息管理技术、以太网供电技术、数据库技术、数据压缩存贮技术、隔离屏蔽技术等最新技术将综合应用于电量测控产品设计中，同时追求设计研发制作过程的低能耗、低污染。
未来的电网系统将实现智能化、网络化，电量在线测控产品能广泛应用与智能电网测控领域，推动电网智能化发展。电网系统核心部分的正常运行要求实时、准确、智能地测控系统内各项电量参数，传统的电量测控管理系统做不到这一点，需要用新型电量在线测控产品对其进行升级与改造。除了保证测控的准确性，还能计量、考核、结算电能，并监测、分析电能质量，质量较低时还能进行预警。因此，电量在线测控技术能广泛应用于电网系统的关键部分。此外，工业企业用电量极大，需要做到用电高效、均衡、合理。其节能增效的途径包括设置电力消耗考核定额、查补技术管理缺陷、创新用电工艺结构等，此外还需要保证供用电安全。这些方面相关设备均需应用电量在线测控产品，实时监控电量参数，准确计量电能消耗量。故而电量在线测控技术在工业方面应用广泛。
四、结束语
电量在线测控技术现在已经应用于电网系统中，嵌入式电量测量专用芯片以其集成度高、性能高、功能丰富等优势，被广泛应用于各领域，嵌入式单片微处理器芯片的生产技术也趋于成熟。但国内电量在线测控技术应用还存在一些缺陷，应向国外借鉴技术成果，提高电量在线测控产品准确等级，推动其向智能化、模块化、网络化发展，广泛应用于电网系统、工业企业等众多领域。
参考文献
[1]陈劲游，彭昭煌，蔡春元.三相电能表失压故障追补电量在线计算[J].电力系统自动化，2013（19）.
[2]张志文，庞新洁.基于Atmega128的电量检测及保护单元的设计[J].西安工业大学学报，2012（02）.