浅述电能计量系统技术的发展与体会.doc

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1、浅述电能计量系统技术的发展与体会浅述电能计量系统技术的发展与体会【摘耍】本文论述了智能电能表、自动抄表系统、高级量测体系、电能计量算法的研究动态，展望了现代电能计量系统的发展趋势，并提出电网电能计量系统发展建议，供企业发展决策参考。【关键词】光电互感器；智能电能表；高级量测体系1电能计量技术1.1电能计量抄表技术电能计量抄表技术经历了人工抄表到自动抄表系统2个阶段，目前正向高级量测体系发展。1.1.1自动抄表系统(AMR)国内自动抄表领域的实践几乎与国外同时起步，大约在80年代末90年代初，全国各供电企业基本建立了无线电电力负

2、荷控制系统,并开展了低压电力载波技术试点。2001年几乎所有网、省调都已建成电能量计量计费系统。2004年现场用电管理终端作为负控和抄表需求的融合产品产生，并陆续在电网大量推广使用。2005年到2007年是国内MR发展黄金时期，各电力公司基本实现了发电侧、供电侧及终端侧315kVA及以上大用户的电能自动抄表，省市电力公司又重新启动居民用户集中抄表系统工程，至此中国也成为世界上发展最快的AMR市场。2008年底国家电网公司，全面启动电力用户用电信息采集系统建设，开展了相关关键技术研发和系统建设前期工作。2010年1月起江苏开展第

3、二批试点。计划2011-2015年总结试点经验，全面建设和完善用电信息采集系统，全面整合负荷管理系统、低压集中抄表系统、关口电能信息采集系统、配变监测系统等系统业务应用。1.1.2高级量测体系目前，智能电网已经成为国内外电网发展趋势的热门，高级量测体系(AdvancedMeteringTrirrastructure,AMT)被认为是推动智能电网建设的切入点，它是未来电网发展的重要基础，因其在资产管理、系统运行、负荷响应、节能减排等方面的显著效果而成为电力行业最热门的项目。建设AMI系统是实现电网智能化的重要基础，AMI系统为智

4、能电网的互动性提供了框架性基础，主要体现在如下7个方面：（1）增强了电力用户参与电网运营的积极性和主动性；（2）可实时监视或控制用户的分布式电源和分布式储能装置；（3）密切了电网与用户的联系,增加了市场的活跃性，用户可根据价格信息主动调整负荷或将能源输送给电网；（4）智能电表可装设电能质量检测、补偿模块，可快速测量、诊断、调整电能质量；（5）电网可实现分布式运行模型，以减少外界对电网系统攻击的影响；（6）快速而精确的故障定位系统和停电管理系统可为实现电网自愈提供保障；（7）准确而及吋的数据信息有利于更好地改进电网的运行管理。1

5、.2电能计量算法电能计量算法已经由当初的电磁感应式转向数字乘法器式的电功率积分。由于开关电源、变频技术、电气化设备的广泛应用，使谐波源普遍存在于电力系统，谐波电能计量已经成为当前热门话题。目前，比较热门的谐波电能计量算法研究主要集中在快速傅立叶变换（FFT）、小波变换及其改进方法上。1.2.1基于FFT谐波电能计量方法FFT算法是一种按频率点进行信号分解的方法。当谐波源的谐波成分变化较大吋，功率、电流等信号的频谱是窄带连续的谱。基于FFT的谐波电能计量方法是当今应用最广泛的一种方法，由快速傅立叶变换的基本原理构成，但吋域信号的

6、不同步采样和截取会产生频谱泄漏和栅栏效应，使测量的参数不准确，会影响计量的准确度要求。1.2.2基于小波变换的谐波电能计量方法小波变换是一种窗口面积固定而形状改变的、频率窗和时间窗都可改变的时域局部化信号分析方法。小波变换在谐波电能计量领域的应用研究主要有：（1）小波变换和最小二乘法相结合，先将谐波的时变幅值映射到正交小波子空间，然后采用最小二乘法估计小波系数，则谐波的吋变幅值估计转换成了常系数估计，从而取得较快的跟踪速度；(2)利用小波包的细分频率空间的特性和高次谐波映射到不同尺度上会表现出高频、奇异高次谐波信号的特性来进行

7、谐波分析；(3)对谐波信号进行正交小波分解，分析各个尺度的分解结果，从而检测各种谐波分量。研究小波变换法的应用正处于初始阶段，还有许多问题有待解决。到目前为止，小波变换的分频特性在很大程度上依赖于小波基数的选取，利用现有的小波函数均无法实现谐波的准确测量。在技术层面上，实吋性问题，也是比较复杂的小波算法所同样面临的问题。2现代电能计量系统的发展趋势当前，社会需求正由简单的电能需求向能源服务方向发展，电能计量也由单-■电量计量向数字化、标准化、网络化和智能化发展，以满足社会H益增长的多元化、多样化需求。(1)数字化。数字化是指基

8、于数字化变电站技术、光纤通信技术而研制成的新型数字式电能计量装置。比如，电子式互感器的应用可以消除二次回路压降对电能计量的影响，进一步提供电能计量的确性和可靠性。(2)标准化。标准化是指电能计量装置标准化和系统集成应用标准化，尤其是电能表技术标准的统一和系统互操作性、开放性、