智能变电站中的数字化电能计量系统分析

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1、智能变电站中的数字化电能计量系统分析(国网河北省电力公司行唐县供电分公司河北行唐050600)摘要：数字科技的高速发展，我国的多数变电站都向智能化方向发展，在新技术要求下，需要数字电能计量系统满足智能变电站的运行需求。智能变电站与传统变电站中电能计量系统之间存在较大差别，因此需要加强分析，确保数字化电能计量系统的稳定运行，并且为智能变电站的运行提供可靠的数据支持。文中对智能变电站中的数字化电能计量系统进行了分析，仅供参考。关键词：智能变电站：数字化：计量系统1导言随着国家坚持智能电网计划的实施，数字化变电站要经历二次变革，一次升级为智

2、能电力设备，二次升级为智能控制单元。数字化变电站同时对电气设备影响十分巨大，将在智能电网建设中发挥重要作用。数字化变电站中的电能计量装置主要是由电能表和互感器组成，互感器主要分为电流式互感器和电压式互感器，电能表主要是指数字式电能表。工作时电子式电压电流互感器首先将输电线路上的高压电，按照预先设定的比例关系转换为标准的数字信号，然后通过传输介质(一般为光纤传输)传递至智能电能表，智能电能表接受信号并进行信号处理，储存信息。数字化的变电站计量装置具有体积小、重量轻、造价低、结构简单、易于实现控制的优点。而电能表和互感器的精度、敏感度、使

3、用情况是木文关注的重点，不仅要实现智能控制功能，还应满足高标准的使用性能。2数字电能计量系统的构成2.1电子式电流、电压互感器电子式电流互感器(ECT)、电子式电压互感器(EPT)采用最新的互感传感原理，可以利用光电子、光通信和数字电子技术，将高压线路中的电流、电压变化通过光纤将数字信号传输出去，从源头上避免了电流互感器和电压互感器的附加误差问题。2.2电子式计量装置二次连接部分电子式计量装置二次连接部分采用敏感的、可靠性好的电子元件，通过合并器直接与数字化仪表和智能综合测量保护装置及计算机相连，实现了计算机完整采集电流、电压并进行数

4、字化处理的全过程，进而完成对电网电气设备进行在线状态监测、控制和保护。2.3数字式电能表数字式电能表工作吋，首先接收到光纤以太网传输的数字式电压或电流信号，进行CPU运算处理数据，同吋将处理后的数据实吋的保存至数字电能表存储器中，此吋可以动态显示处理情况。然后通过RS485串口送往后台系统并接收后台发送的指令。电能表可以通过奋功用电和无功用电产生不冋的脉冲输出信号进行相关校验，信号指示灯的状态直接反映该数字式电能表的状态，电能表面板上的按键用以翻看电能表中储存的各项信息。3数字化测量系统的误差组成数字化测量系统由电子式互感器、合并单元

5、、数字化电能表和光纤等组成。电能表不使用传统专用高精度计量芯片，也不进行采样，采样在互感器中完成。数字信号经光纤以太网传输，不受电磁波干扰，经过校验的数据无附加误差。电能表对互感器提供的数字化电压、电流信号进行处理。理论上在电能量计算的过程中不会产生误差，只可能产生的误差为浮点数运算吋有效位误差，为计算机系统固有误差，这种误差小于万分之一，所以数字化电能表从原理上来说没冇准确度等级。假设电压互感器、电流互感器的准确度等级为0.2级，则最终测量系统的准确度为0.4%,由于没有电能表误差，没有二次回路损耗，整个数字化测量系统的准确度大大优

6、于传统测量系统。4电子式电流、电压互感器检验4.1互感器检验步骤图UlOkV及以上电子式电流互感器调试流程图根据调试设备的结构、校验工艺及作业环境，将调试作业的全过程优化为最佳的校验步骤顺序，见图1。4.2具体方法互感器的检查主要包含如下方面：4.2.1电源检查屏枳直流电源检査:万用表检查合并单元、电气单元的直流电源输入应满足装置要求，检查电源空开对应正确；推上装置电源空开，打开装置上电源开关，装置应正常启动。装置电源自启动试验:将装置电源换上试验直流电源，且试验直流电源由零缓调至80%额定电源值，装置应正常启动，合并单元的“装置失电

7、”告警接点由闭合变为打开。装置工作电源在80%〜110%额定电压间波动:装置稳定工作，无异常。装置电源拉合试验:在80%额定电源下拉合三次装置电源开关，逆变电源可靠启动，合并单元不误输出SV、GOOSE报文；合并单元、电气单元掉电瞬间，装置不应误发异常数据。4.2.2外观检查互感器本体检查、屏柜及装置外观检查、装置自检。4.2.3绝缘检查采用以下方法进行绝缘检査：使用2.5kV的兆欧表测量互感器一次端与地之间的绝缘电阻以及一次端对信号输出端的绝缘电阻；合并单元对外的二次冋路，使用1000V兆欧表测量各端子之间以及端子对地之间的绝缘电阻

8、，新安装吋绝缘电阻应人于lOMΩ；合并单元对内的二次冋路，使用500V兆欧表测量各端子之间的绝缘电阻，新安装吋，对内绝缘电阻应大于20MΩ。4.2.4工频耐压试验用工频试验变压器施加工频耐受电压，