多功能電能表在計(jì)量中的應(yīng)用與管理漫談

1、<p>　　多功能電能表在計(jì)量中的應(yīng)用與管理漫談</p><p>　　摘要：為緩解我國日趨尖銳的電力供需矛盾，調(diào)節(jié)負(fù)荷曲線，改善用電量不均衡的現(xiàn)象，提高全國的用電效率，合理利用電力資源，國內(nèi)部分省市的電力部門已開始逐步推出多功能電能表，對(duì)用戶的用電實(shí)行分時(shí)計(jì)費(fèi)。本文結(jié)合智能電能表介紹了其特點(diǎn)以及主要計(jì)量功能，并從挖掘潛能解決實(shí)際問題的視角，對(duì)其計(jì)量外的應(yīng)用提出了新的建議。 </p><

2、;p>　　關(guān)鍵詞：多功能電能表；電能計(jì)量；應(yīng)用管理 </p><p>　　中圖分類號(hào)：R363.1+24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　一、多功能電能表的主要特點(diǎn) </p><p>　　以本地費(fèi)控智能電能表為例，該類型電能表不僅能夠精確地計(jì)量正向有功電能、反向有功電能，且可以實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)量的功能。電能表采用液晶顯示，具有紅外、RS485等通信

3、接口，并可根據(jù)用戶的用電情況，進(jìn)行通斷電控制。內(nèi)置ESAM安全模塊，采用高安全性接觸式CPU卡實(shí)現(xiàn)本地費(fèi)控功能。儀表采用先進(jìn)的超低功耗大規(guī)模集成電路技術(shù)及SMT工藝制造的高新技術(shù)產(chǎn)品，關(guān)鍵元器件選用國際知名品牌的長壽命器件，提高了產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。 </p><p>　　二、多功能電能表的主要功能 </p><p><b>　　2.1計(jì)量功能 </b></

4、p><p>　　2.1.1正向有功電量計(jì)量：電能表自動(dòng)計(jì)量正向累計(jì)有功電量，并分別計(jì)量正向尖、峰、平、谷各費(fèi)率電量。 </p><p>　　2.1.2反向有功電量計(jì)量：電能表自動(dòng)計(jì)量反向累計(jì)有功電量，并分別計(jì)量反向尖、峰、平、谷各費(fèi)率電量。當(dāng)反向用電時(shí)，電能表給出反向指示。 </p><p>　　2.1.3四象限無功計(jì)量：電能表自動(dòng)計(jì)量四象限無功電量，并分別計(jì)量每個(gè)象限

5、尖、峰、平、谷各費(fèi)率電量。 </p><p>　　2.1.4組合電量計(jì)量：電能表可根據(jù)“有、無功組合方式特征字（可設(shè)置）”，對(duì)正、反向有功電量進(jìn)行相加或相減等計(jì)算形成組合有功總電量，對(duì)四象限進(jìn)行任意組合形成組合無功1和組合無功2，進(jìn)行組合電量的計(jì)量。 </p><p>　　2.1.5 分相計(jì)量功能：自動(dòng)計(jì)量三相正、反向有功電能、四象限無功電量。 </p><p>　

6、　2.1.6本地費(fèi)控智能電能表可在表內(nèi)實(shí)現(xiàn)電費(fèi)計(jì)算功能。計(jì)費(fèi)方式有分時(shí)電價(jià)計(jì)費(fèi)和階梯電價(jià)計(jì)費(fèi)兩種，分別對(duì)應(yīng)分時(shí)電價(jià)電能表和階梯電價(jià)電能表。分時(shí)電價(jià)電能表根據(jù)尖、峰、平、谷各費(fèi)率，分別按相應(yīng)費(fèi)率的電價(jià)計(jì)算電費(fèi)。階梯電價(jià)電能表根據(jù)當(dāng)月的實(shí)際用電量，按照預(yù)設(shè)的階梯電價(jià)分段計(jì)算電費(fèi)。另外分時(shí)電價(jià)計(jì)費(fèi)與階梯電價(jià)計(jì)費(fèi)相結(jié)合的混合電價(jià)計(jì)費(fèi)方式目前正在小范圍地區(qū)試用中。 </p><p>　　2.1.7瞬時(shí)參量測(cè)量：電能表可測(cè)量

7、電壓、火線電流、零線電流、功率、功率因數(shù)等參量。 </p><p>　　2.2分時(shí)費(fèi)率功能 </p><p>　　2.2.1電能表具有兩套時(shí)區(qū)、兩套時(shí)段，每套時(shí)區(qū)可設(shè)置14個(gè)時(shí)區(qū)，每套時(shí)段有8個(gè)日時(shí)段表，每個(gè)日時(shí)段表可設(shè)置14個(gè)日時(shí)段。時(shí)區(qū)、時(shí)段可以根據(jù)切換時(shí)間任意切換。 </p><p>　　2.2.2電能表具有尖、峰、平、谷4種費(fèi)率時(shí)段。 </p>

8、<p>　　2.2.3支持節(jié)假日和公休日的特殊費(fèi)率時(shí)段。 </p><p>　　2.3 需量計(jì)量功能 </p><p>　　分時(shí)測(cè)量有功正反向最大需量、四象限無功的總和分時(shí)段需量及發(fā)生時(shí)間，并記錄最大需量發(fā)生時(shí)間。 </p><p><b>　　2.4費(fèi)控功能 </b></p><p>　　2.4.1分時(shí)電價(jià)

9、電能表：可設(shè)置兩套費(fèi)率電價(jià)，每套費(fèi)率電價(jià)可支持4費(fèi)率電價(jià)；兩套費(fèi)率電價(jià)可以在預(yù)設(shè)的切換時(shí)間相互切換。電能表根據(jù)當(dāng)前的費(fèi)率，按照費(fèi)率電價(jià)計(jì)費(fèi)。 </p><p>　　2.4.2階梯電價(jià)電能表：可設(shè)置兩套階梯電價(jià)，每套階梯電價(jià)可支持9個(gè)梯度階梯電量及相應(yīng)的階梯電價(jià)；兩套階梯電價(jià)可以在預(yù)設(shè)的切換時(shí)間相互切換。電能表根據(jù)用戶當(dāng)月的實(shí)際用電量，按照預(yù)設(shè)的階梯電量、階梯電價(jià)計(jì)費(fèi)。 </p><p>　

10、　2.4.3電能表具有兩級(jí)剩余金額報(bào)警功能。一級(jí)報(bào)警時(shí)，電能表顯示“請(qǐng)購電”、并且“報(bào)警指示燈”亮。二級(jí)報(bào)警時(shí)，電能表斷電，用戶可插卡（用戶卡或查詢卡）恢復(fù)用電。 </p><p>　　2.4.4剩余金額為“0”時(shí)，電能表斷電；若“透支門限”不為0，用戶可插卡（用戶卡或查詢卡）恢復(fù)用電。 </p><p>　　2.4.5當(dāng)透支用電金額大于等于“透支門限”時(shí)，電能表斷電，購電且購電后剩余金額

11、大于等于合閘允許金額（一般默認(rèn)為0）方可恢復(fù)用電。 </p><p>　　2.4.6防囤積功能: 若購電后電能表中剩余金額大于等于充值門限金額，則不接受本次所購金額。 </p><p>　　2.5一次值和變壓器損耗計(jì)量 </p><p>　　多功能電能表不僅可以計(jì)量并顯示二次側(cè)的電能，為了方便用戶直接抄表，在設(shè)置變比后還可選擇按一次側(cè)電能來計(jì)量和顯示；在設(shè)置變壓器參

12、數(shù)后，多功能電能表還能自動(dòng)計(jì)算變壓器的銅損、鐵損。 </p><p>　　2.6負(fù)荷曲線記錄 </p><p>　　按照預(yù)先設(shè)定的積分周期，多功能電能表自動(dòng)記錄帶有時(shí)標(biāo)及狀態(tài)位的負(fù)荷曲線，包括電量、需量、電流、電壓、瞬時(shí)有功/無功功率、功率因數(shù)、相角、頻率等數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)存儲(chǔ)容量(通常在2M以上)及所需記錄的時(shí)間長度選擇積分周期（常用積分周期為1 min、5 min、10 min、15

13、 min、30 min、60 min）。 </p><p>　　2.7防竊電與事件監(jiān)測(cè) </p><p>　　多功能電能表通常具有防竊電功能，不但能記錄電壓缺相、失流、電壓電流相序錯(cuò)誤、電流反向、電流不平衡等常見事件，還可以通過輸出接點(diǎn)將事件信號(hào)輸出到外部報(bào)警裝置。 </p><p><b>　　2.8顯示和輸出 </b></p>

14、<p>　　多功能電能表通常配置LCD顯示屏、LED電能脈沖指示燈、電能脈沖輸出接點(diǎn)和報(bào)警、信號(hào)輸出接點(diǎn)。 </p><p>　　LCD顯示屏支持多種顯示模式—自動(dòng)循環(huán)顯示、手動(dòng)按鍵顯示、異常報(bào)警顯示等。LED電能脈沖指示燈主要用于校表，還可以用來觀察是否正在使用有功、無功電能。電能脈沖輸出接點(diǎn)用于電能監(jiān)測(cè)，連接到RTU等具有脈沖接收功能的裝置；部分電表還具有專門用于校表的高速脈沖輸出接點(diǎn)。報(bào)警、信號(hào)

15、輸出接點(diǎn)可作為具有多項(xiàng)邏輯判斷的報(bào)警事件輸出接點(diǎn)，還可以設(shè)置為狀態(tài)輸出(電表、功率、電流、電壓、電能、費(fèi)率等參數(shù)狀態(tài))。 </p><p><b>　　2.9通訊功能 </b></p><p>　　多功能電能表通常配置有紅外通訊接口和遠(yuǎn)程通訊接口，紅外通訊接口用于參數(shù)設(shè)置、現(xiàn)場(chǎng)抄表等;遠(yuǎn)程通訊接口(如CS電流環(huán)、RS232,RS485,GPRS、電力載波等)支持IEC

16、102, DL/T645，DLMS，DNP3.0等多種通訊規(guī)約，以電表地址為識(shí)別號(hào)，用于與遠(yuǎn)方主站或電表處理器通訊，為了防止非法訪問，通訊口應(yīng)該設(shè)置密碼。 </p><p>　　遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊可以配合主站讀取計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)(電量、需量及其每月轉(zhuǎn)存值等)、瞬時(shí)值(三相電壓、電流、功率因數(shù)、瞬時(shí)有功/無功功率、頻率、時(shí)段、時(shí)間等)、負(fù)荷曲線、事件記錄等電表數(shù)據(jù)記錄，還可以進(jìn)行時(shí)鐘同步，減少現(xiàn)場(chǎng)人工操作，提高工作效率。多功能電

17、能表的時(shí)鐘同步非常重要，盡管電表時(shí)鐘精度較高(偏差通常每天<0.5 s)，但一年也會(huì)相差幾分鐘，通過時(shí)鐘同步，才能確保相同積分周期內(nèi)電網(wǎng)監(jiān)測(cè)的同時(shí)性。 </p><p>　　2.10多功能電能表的分類 </p><p>　　多功能電能表按精度等級(jí)可分為0.2S、0.5S、1.0、2.0 四個(gè)等級(jí)，選擇精度等級(jí)時(shí)應(yīng)按照計(jì)量點(diǎn)的重要性并依據(jù)《DL T448-2000電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)

18、程》來進(jìn)行。 </p><p>　　三、多功能電能表計(jì)量外的多種新應(yīng)用舉例 </p><p>　　(1)負(fù)荷控制。由于工業(yè)電能不能存儲(chǔ)，為了更多用戶的可靠用電，負(fù)荷控制可以減少在特定高峰時(shí)段的過負(fù)荷現(xiàn)象，同時(shí)調(diào)整用戶用電高峰時(shí)間和用電峰值。在最大需量越限一定時(shí)間后，多功能電能表的輸出接點(diǎn)就會(huì)閉合，實(shí)現(xiàn)報(bào)警、跳閘功能。 </p><p>　　(2)負(fù)荷分析。多功能電能

19、表按照積分周期記錄三相電流、電壓和功率等數(shù)據(jù)，為負(fù)荷預(yù)測(cè)、錯(cuò)峰用電提供原始數(shù)據(jù)。 </p><p>　　(3)電壓質(zhì)量、功率因數(shù)分析。多功能電能表記錄的三相電壓、功率因數(shù)等，為電壓質(zhì)量、電壓調(diào)整、無功補(bǔ)償方案分析提供原始資料。有的多功能電能表還可以記錄電壓合格率，即分別記錄電壓越過上限或下限的時(shí)間。 </p><p>　　(4)多功能電能表通常有多路脈沖輸出，我們預(yù)先設(shè)定好邏輯判斷，通過脈

20、沖接點(diǎn)輸出，就可以實(shí)現(xiàn)逆相序保護(hù)、缺相保護(hù)、電流不平衡/中性線過流保護(hù)、過壓/欠壓/過流保護(hù)等功能。 </p><p>　　1)逆相序保護(hù)：許多三相電機(jī)因自身并沒有逆相序保護(hù)，可能出現(xiàn)電機(jī)燒毀現(xiàn)象。多功能電能表除了能在電壓逆相序時(shí)通過輸出接點(diǎn)輸出報(bào)警信號(hào)外，還可以在屏幕顯示逆相序信號(hào)、電壓相角、電流相角，提醒用戶進(jìn)行相序檢查。 </p><p>　　2)缺相保護(hù)：三相電動(dòng)機(jī)缺少一根火線，就

21、稱為缺相。電機(jī)缺相啟動(dòng)，由于力矩不足就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢甚至停止，從而造成電機(jī)燒毀。多功能電能表的缺相保護(hù)功能可以保障開關(guān)、線路及電機(jī)等用電設(shè)備的安全。 </p><p>　　3)電流不平衡、中性線過流保護(hù)，過壓、欠壓、過流保護(hù):多功能電能表可以在電流不平衡、中性線過流、過壓、欠壓、過流參數(shù)越限后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，保護(hù)電機(jī)等用電設(shè)備。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </