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    三相多功能電能表技術發展的現狀與展望

    話題調查 2009年06月15日 09:52:11來源:中國電氣交易網 1362
    摘要

    2003年以來,也就是中國的城市和農村電網進行大規模改造、建設之后,電力系統對三相多功能表的需求量迅速增長,2004年產量估計約70萬臺,以不足全國電能表總產量1%的份額,創造11%的電能表總產值。由此,、國內電表企業紛紛看好商機,抓緊新技術開發,不斷推出三相多功能表的新產品,以滿足電能表市場的應用需求。

    與傳統的機械表相比,采用電子計量原理的三相多功能表,具有高精度、多參數測量、諧波功率電能計量等優勢。從總體評價,三相多功能表還是穩態電力負荷計量產品,由于其應用領域擴大,電力系統對電表不斷提出新的技術要求。現有的三相多功能表性能和品質,都不能完全適應電力系統的需求。因此,如何正確把握產品技術發展趨勢,改進產品設計,將三相多功能表技術水準推向一個新的高度,無疑是電表行業和電力系統共同關注的課題。

    一、引進的三相多功能電能表新技術
    引進的三相多功能表新技術,代表目前上電能表技術的高水平:
    1、高精度、長壽命計量
    準確度為0.1%的有功電能計量,超過IEC在線計量的高準確度要求,其誤差曲線的帶寬為 /-0.05%;0.2S級三相基波表,具有分相的2—50次諧波有功功率計量;0.2S級長壽命的電網關口表,具有電能質量計量模塊。
    2、高速率、實時測量
    交流采樣速率為256點/周波,記錄周期短為10毫秒;電能質量計量:63次諧波、電壓閃變、故障錄波78微秒的瞬變,供電可靠性指標的記錄為99.9999999%。
    3、開放式、高速率通信技術應用
    開放式通信協議IEC62056-61/62/53/46/42,抄表、費率、負荷控制數據交換;互聯網通信,自動發送E-mail報警信號、系統運行狀態刷新、數據記錄,通過以太網連接到某些的電量計費系統的關口表,Web服務器可直接讀取電表各種實際數據、電能質量參數,無需任何專用軟件。
    4、三相電能計量專用芯片
    采用低頻濾波法計量諧波無功功率的三相計量芯片,高位∑-△A/D,負荷動態范圍1000:1,線性度0.1%,具有溫度測量功能,片上接口可直接與微分電流互感器連接;精度優于0.1%的三相SOC單芯片,21位2階∑-△A/D,32位可編程的電能量計算引擎,負荷動態范圍2000:1,片內集成:高速8051單片機、硬實時鐘、LCD驅動電路、看門狗電路、定時器、多種存儲器、多種通信接口等。
    5、諧波功率電能計量標準
    在歐洲:三相0.01級標準表,具有諧波功率計量功能;建立起諧波有功功率、諧波視在功率的計量傳遞標準;在美國:電能表自動校準系統,在任意波形諧波總含量30%以下,計量準確度為 /-0.005%—0.05%;高精度三相標準表,在功率因數低于0.5(60°—90°),計量準確度為 /-0.02%/功率因數;電能功率標準源,提供七種非正弦信號的無功功率計算方法。
    需要指出:盡管IT產業新技術的應用,推動了進口電能表技術的快速發展,但是現在進口的在線電能表產品技術不規范,0.1級電能表、任意波形功率和電能計量、0—360°計量等關注的問題正在探索,電能表誤差穩定性、可靠性指標尚未量化,器件損壞、數據丟失、自檢有誤的情況時有發生,這些情況說明進口電能表技術走向成熟還有一個很長的過程。
    二、國產三相多功能電能表新技術
    國產電子式三相多功能表技術開發起步較晚,近幾年,注重吸收計量技術與管理經驗,強化自主開發,取得了許多新的技術成果:
    1、三相多功能表
    0.2S級有功功率計量,16位∑-△A/D,160MIPS的DSP,交流采樣速率256點/周波,運行和備用兩套費率時段,負荷曲線記錄和容量為4M字節的存儲器,寬電源電壓范圍,互感器合成誤差補償,變壓器銅損、鐵損計算;
    0.5S級三相基波有功表;
    采用三相SOC單芯片或三相有功、無功計量芯片的低端三相多功能表設計,從技術上適應電表量大、面廣的市場需求;高壓電能表,采用電子式傳感器,懸浮式電源設計,有功電能計量準確度為0.5級,用于10千伏中壓電網直接計量電能量。
    采用低頻濾波法計量諧波無功功率的三相計量芯片,高位∑-△A/D,負荷動態范圍1000:1,線性度0.1%,具有溫度測量功能,片上接口可直接與微分電流互感器連接;精度優于0.1%的三相SOC單芯片,21位2階∑-△A/D,32位可編程的電能量計算引擎,負荷動態范圍2000:1,片內集成:高速8051單片機、硬實時鐘、LCD驅動電路、看門狗電路、定時器、多種存儲器、多種通信接口等。
    5、諧波功率電能計量標準
    在歐洲:三相0.01級標準表,具有諧波功率計量功能;建立起諧波有功功率、諧波視在功率的計量傳遞標準;在美國:電能表自動校準系統,在任意波形諧波總含量30%以下,計量準確度為 /-0.005%—0.05%;高精度三相標準表,在功率因數低于0.5(60°—90°),計量準確度為 /-0.02%/功率因數;電能功率標準源,提供七種非正弦信號的無功功率計算方法。
    需要指出:盡管IT產業新技術的應用,推動了進口電能表技術的快速發展,但是現在進口的在線電能表產品技術不規范,0.1級電能表、任意波形功率和電能計量、0—360°計量等關注的問題正在探索,電能表誤差穩定性、可靠性指標尚未量化,器件損壞、數據丟失、自檢有誤的情況時有發生,這些情況說明進口電能表技術走向成熟還有一個很長的過程。
    二、國產三相多功能電能表新技術
    國產電子式三相多功能表技術開發起步較晚,近幾年,注重吸收計量技術與管理經驗,強化自主開發,取得了許多新的技術成果:
    1、三相多功能表
    0.2S級有功功率計量,16位∑-△A/D,160MIPS的DSP,交流采樣速率256點/周波,運行和備用兩套費率時段,負荷曲線記錄和容量為4M字節的存儲器,寬電源電壓范圍,互感器合成誤差補償,變壓器銅損、鐵損計算;
    0.5S級三相基波有功表;
    采用三相SOC單芯片或三相有功、無功計量芯片的低端三相多功能表設計,從技術上適應電表量大、面廣的市場需求;高壓電能表,采用電子式傳感器,懸浮式電源設計,有功電能計量準確度為0.5級,用于10千伏中壓電網直接計量電能量。

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