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数字化变电站电能计量新技术的应用探析
作者：杨学斌
来源：《硅谷》2014年第20期
摘 要 本文结合作者从事电能计量工作的实际经验，根据目前“智能电网”的发展趋势及建设要求，通过查阅相关技术文献，对智能技术在数字化变电站电能计量领域的具体应用原理和发展前景进行阐述。
关键词 数字化变电站；电子式互感器；数字化智能电子式电能表；数字式计量系统 中图分类号：TM67 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0134-01
电网企业电力营销管理现代化的不断发展需要电能计量装置提供实时数据，为实现负荷数据网络化管理，贸易结算、线损动态管理以及电网安全稳定运行做好数据准备。迫切的市场需求推动了电能计量技术与设备的发展。电能计量新技术、新产品不断涌现，如载波抄表技术、光电互感器、高精度电子式电能表、智能电能表、交流采样测量装置等。在建设我国坚强智能电网的背景下，数字化变电站的数量将不断增加，电能计量管理、计量技术的发展将进入新时期。
1 数字化变电站计量技术分析
目前来看，随着数字化技术的快速发展和广泛应用，在电能计量领域，数字化计量已经成为了重要的电能计量手段，无论是在电能计量准确性还是在电能计量完善度上都有突出的优点，特别是与传统的电能计量手段相比，数字化电能计量的优点更是相对突出。基于这一认识，电能计量过程中，基于数字化技术的数字化变电站在电能计量和电力传输中得到了重要应用。从目前数字化变电站的工作过程来看，数字化变电站主要采取了数字化手段作为电能计量的主要方式，这不但解决了模拟信号不准确的问题，同时也提高了电能计量的准确性。因此，数字化变电站在目前的电能计量中得到了重要应用。 2 数字化变电站的主要组成部分分析
通过了解发现，数字化变电站在电能检测过程中，主要由一些必备的元器件和主要部分组成。其中主要包括传感器部分、电压互感器部分、合并单元部分等。这几部分的元器件以及构成原理，都要符合电力传输的相关标准，其标准主要有IEC 61850 《变电站通信网络和系统》 国际电工委员会、IEC 60044-7：1999 Instrument transformers – Part 7： 《Electronic voltage transformers》、IEC 60044-8：2000 Instrument transformers – Part 8： 《Electronic current transformers》和GB/T 20840.7-2007互感器-第7部分：电子式电压互感器和GB/T 20840.8-2007互感器-第8部分：电子式电流互感器等。 3 数字化变电站电能计量仪表的设计
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在数字化变电站电能计量过程中，对计量仪表功能设计，是关系到数字化变电站电能计量准确性的关键。基于这一现实要求，在对计量仪表功能设计过程中，我们既要突出计量仪表的检测功能和计量功能，同时也要突出计量仪表的纠错功能，使计量仪表能够对计量偏差和计量数据进行自校准，最大程度的提高计量结果的准确性，确保计量结果满足实际要求。因此，在数字化变电站的计量仪表设计中，我们应把握这一原则。 4 数字化变电站电能计量存在的主要误差
虽然数字化变电站电能计量的相比传统的电能计量手段准确性要高，但是考虑到数字化变电站电能计量的现实特点，以及数字化变电站的工作原理，其主要误差表现在以下几个方面： 由表1、表2可见，新型数字化变电站电能计量系统的准确度有了很大提高。 表1 计量系统误差的整体比较
所采用计量的方式 测电压互感误差 测电流互感误差 电力损害误差 仪表自身误差 其他 误差 传统变
电站 0.3 0.3 0.2 0.2 0.8 数字式变电站 0.3 0.3 无 无 0.3
表2 110 kV XX变电站采用数字化技术之后的对比
所采用计量方式 主要变电率 母线1的平衡率数据 母线2的平衡 数据 母线3的平衡 数据 日期
传统变电站 +2.01% +0.83% -1.53% -0.99% 2011年7月 数字式变电站 +0.85% -0.11% -0.47% -0.53% 2012年7月 5 数字化变电站的电能表的设定
在数字化变电站工作过程中，电能表的设定是保证数字化变电站工作效果的关键。从当前数字化变电站的电能表的设定来看，主要应包括电能表的功能设定、电能表的元器件选择、电
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能表的芯片处理协议，以及电能表的工作协议和数据接口协议，只有设置好这些参数，才能保证数字化变电站能够正常工作。 6 数字化变电站的电能表检定系统
对于数字化变电站而言，电能检定系统的设计，是关系到数字化变电站工作效率的关键，对数字化变电站的工作和电能检测有着重要的影响。基于这一认识，我们只有做好数字化变电站的电能表检定，才能保证数字化变电站能够正常工作，并不断提高数字化变电站的工作精度。具体结构见下图。
数字化变电站的电能表检定系统 7 数字变电站的未来发展趋势及应用
基于数字变电站的突出优点，以及数字变电站在电能测量中的具体表现，数字变电站无论是在电能测量还是在电力传输中都有突出的应用前景，只要我们把握数字变电站的构建原则，根据电力传输的实际需要合理构建数字变电站，就能在电力传输领域提高电能检测准确率，满足电能检测需要，为电力检测和电力传输提供有力支持。 参考文献
[1]IEC 61850 《变电站通信网络和系统》 国际电工委员会.
[2]IEC 60044-7：1999 Instrument transformers - Part 7： 《Electronic voltage transformers》. [3]IEC 60044-8：2000 Instrument transformers - Part 8： 《Electronic current transformers》. [4]GB/T 20840.7-2007互感器-第7部分：电子式电压互感器. [5]GB/T 20840.8-2007互感器-第8部分：电子式电流互感器. [6]魏庆海.电网企业现代营销理论及应用[J].2010.
