浅谈当前电能计量方法

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浅谈当前电能计量方法郭雄（国网江西省电力公司赣西供电分公司江西新余338000）摘要：在市场经济条件下，提高电能计量的正确性尤为重要。木文分析了电力系统电能计量的重要性，介绍了相关电力系统中电能计量方法，并重点对谐波电能计量算法进行了研究。关键词：电力系统；电能计量；谐波一、电力系统电能计量的重要性电能是国民经济和人民牛活极为重要的能源，电气化程度和管理现代化水平是衡量一个国家发达与否的重要标志。电力牛产的特点是发电厂发电、供电部门供电、用户用电这三个部门连成一个系统，不间断地同时完成。发、供、用电三方如何销售与购买电能、如何进行经济计算，涉及许多技术、经济问题。营业性计费的公正合理，涉及电业部门与用户的经济利益。提高电能计量的正确性，对发、供、用电三方都是十分需要的。随着我国电力系统的改革，对电能计量工作提出了更高的要求，特别是从传统的计划经济向市场经济的转变，电能测量技术更为重要，需要重视它的完整性和准确性。电能计量直接关系电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术经济指标的计算。随着电力系统的发展，用电波动十分剧烈,峰谷差愈来愈大，计量系统在大幅度的工况变化中工作，使其计量误差增大，己成为电能计量不可忽视的问题。利用经济杠杆，实施分时计度并分时计价的电能计量方式，在一定程度上可以起到调控负荷、“削峰填谷”的作用，有利于电力系统的运行和发、输、配、用电设备的充分利用。由于电力电子技术在各行各业用电设备中的采用，负荷向电力系统注入大量的谐波，引起电压、电流波形严重畸变。如何计算谐波电能急需解决的问题。二、电力系统中电能计量方法 现行的电能计量方案是在发电机、网络交换关口处安装电能计量装置。电力系统中关口是指厂网之间、区域性电网之间电力设备资产和经营管理范围的分界处。关口电能计量装置是衡量关口分界处电能量的流向及其人小的装置，它记录的电能量作为技术经济指标统计、核算的基础数据，是保证电力市场能否正常运行的关键。（一）确定电力系统关口的原则目前，为考核地区线损率、网损率、上网电量、过网电量、购网电量、地区负荷及地区负荷率等指标，定义了产权关口、结算关口、协议关口、调度关口、线损关口和负荷关口等多种关口。这些关口的划分方法不一致，标准不统一，亦无审核机构。在管理上又各自为政，不能适应电网的发展。为了实施电网商业化运营，以经济核算替代指标考核，以表位法替代余量法管理线损，应统一标准,明确电量关口，划清网级电力市场的界面，规范管理。规范电力系统关口的首要原则是：第一，以产权分界点为界限，建立网级电力市场界面，以达到统计电量、结算电费的目的，为商业化运营奠定基础；第二，以电量关口为基础，规范管理线损，消除“吃网损”的现象，公平分配网级电力市场公司的利益；第三，以适合于商业化运营的、规范化的经济方式核算。（二）用户电能计量方法对电能计量的方法可以分成以下几种类型：1.传统手工型。这是最为古老的方式，采用的是“一家一表”模式，到一定时期由电力工作人员挨门挨户收取电费。这种方法的缺点是显而易见的，不但劳动强度大，而且不能对用电户进行统一管理。但是这种方法在我国的广人农村还在广泛的使用。2.IC卡型。为了降低电力部门人员的劳动强度，采用了由用电户上电力公司购电这种方式。为此开发了新型的电能计量仪表一IC卡式电度表，采用预付费式，用户先用卡购电，然后才能使用。这种方式在城镇地区广泛使用。3.自动抄表。自动抄表这种方式是近些年被广泛探讨和实现的一种方式，它是计算机技术和网络通信技术在电力部门应用的一个生动实例。它的基本实现模式是：电能用户的用电量通过计量仪表计量后，由采集器采集，采集器和通信网络相连， 通过网络传输到电力部门的管理中心。目前采用的网络传输技术主要有光纤网络、电话网络、屯力线载波网络、总线网络以及无线通信网等技术。自动抄表的发展方向和计算机网络的发展紧密相连，它的一个发展方向就是所谓的“三网和一”，即电力网、广播网、通信网和三为一，通过提供一个高带宽、大容量、高速度的网络将通信、数字业务、广播等结合起来。4•集中管理。集中管理式自动抄表技术在可以进行集中控制的区域中应用，因为用电户比较集中，那么就可以采用先进的技术实现，并且可以提供更多的控制和管理功能。三、谐波电能计量算法为了区分谐波和暂态现象，根据傅立叶级数的基本理论，被变换的波形必须是周期性的和不变的。但是由于电力系统负荷是变动的，负荷的变动会影响系统中的谐波含量。在实际的分析中只要被分析的现象或情况持续适当的时间或周期,就可应用傅立叶级数变换。目前在计算电压畸变频率时,采用谐波电压（或电流）的平均有效值或平均总畸变率，其吋间区段At取3s,即取3s中的测量或计算的平均有效值或平均值。这里提出谐波电能计量方法，算法如下：8.继续检测公共连接点处的谐波电流，若基波电流和谐电流保持不变，说明供电网络和用户负荷没有发生改变，此时谐波源分离的结果和上一次分析的结果相同。按照5和6计算功率，并累加电能，然后继续在此监测；否则执行9。9.若基波电流和谐波电流都改变，说明用户负荷发生改变，而供电网络侧负荷没有发生改变。这时背景谐波保持不变，跳转到3执行，重新计算用户负荷；否则执行10。10.若基波电流保持不变，而谐波电流改变，说明供电网络侧发生变化，利用，计算得到背景谐波，然后跳转到4；否则即为电流为零时刻，执行1。通过上述过程，可以分离供电网络和用户各自产生的谐波，同吋分别计量各自产生的电能，以便对谐波释放量超标者进行正确处罚，从而弥补了目前电子式和感应式电能表计量方法的缺陷，也是对目前已有的谐波电能让表计量方法的改进。 四、结论当前，节能己经成为全社会关注的问题。如何改善供电网络的质量，提高电能效率，减少经济损失，是电力部门和用户共同追求的目标。由于、自身水平有限，文中提出的谐波电能计量算法在实际应用中还存在一定缺陷，望人家共同探讨改进。