智能电能表的计量评定与影响分析

智能电能表的计量评定与影响分析

韩玉环 1 吕佳咛 2

1 国网晋城供电公司 山西 晋城 048000

2 国网泽州县供电公司 山西 晋城 048000

摘要：伴随电网规模的拓展，我国电网的信息化程度更高，用户的电能需求越来越大，这在一定程度上加重了现行终端运行的压力。传统的电能计量装置及现场校验工作已经难以满足现代化的管理要求，所以智能电能表的应用尤为重要。基于此，本文就智能电能表的计量评定与影响分析进行详细探究。

关键词：智能电能表；计量评定；影响分析

中图分类号：TM73文献标识码：A

1 引言

电能表在人们的日常生产生活中，发挥的作用和价值是非常大的。为了能够保证居民日常用电的准确性，一定要强化对电能表计量精准度的提高，合理分析影响电能表计量准确度的因素，并有针对性地制定解决办法。

2 智能电能表

2.1 要求

智能电能表是实现智能电网建设的重要设备，是一种新型的电能计量仪器，是在传统电能表计量功能的基础之上进行了创新，各项功能更加完善，可以实现数据双向传输，并且可以控制电力客户端，对于供电双方来讲都大有益处。电能表主要用作供电企业与电力用户之间电费结算的重要依据，所显示的电能值是否准确，直接关系着双方的利益。常用电能表按照有功电能计量准确度划分包括 0.2S、0.5S、1 和 2 四个等级，且不同等级适应的运行环境不同，表 1 为各类电能表适用条件。

表 1 不同电能表适用环境条件

2.2 功能

对于智能电能表的应用，必须要保证其各项功能完善，可以就以下几个方面进行分析：信息自动采集，包括四象限无功功能、功率因数、分项电流以及分项电压等；随时下载更新最新的费率以及电价；用户负荷的有效控制；准确校准电能表内部时钟；可有效记录各项故障事件，如失压、断相、电能表清零、掉电以及编程等；针对用户需求进行分时计价与阶梯计价；根据约定时间完成对电流、电压、有功功率、无功功率、有功总电能以及无功总电能等信息进行详细记录；及时向用户发出用电异常的提醒信息，加强用电管理；较强的保密性，可以有效保障用户信息安全。

3 智能电能表的计量评定

3.1 智能电能表的可靠性

（1）产品的可靠性，是指产品在规定的条件及时间内完成指定功能的能力。对于智能电能表，其使用的条件包括温湿度、电磁环境、电能质量、用户负载特性，等等。智能电能表的可靠性，又可分为固有可靠性及使用可靠性。智能电能表的固有可靠性，是指智能电能表出厂前，在设计时考虑它使用场景及工作环境条件下所体现的可靠性高低，是在其设计生产过程中确立的。对设计制造过程而言，智能电能表的可靠性主要涉及架构设计.（2）硬件可靠性及软件可靠性三个方面。智能电能表的使用可靠性，是指智能电能表实际使用过程中所呈现的可靠性，是安装、工作环境、使用方法、维修等因素综合作用的结果。智能电能表使用过程中，既受到环境因素（温湿度、盐雾、电磁环境）的影响，也与电能质量、用户用电行为等有关。此外，智能电能表所用元器件的老化，也是影响其使用可靠性的重要因素之一。智能电能表设计制造上，通常会对温湿度、电磁干扰等环境因素的影响给予考虑。因此，在智能电能表的实际使用中，应更关注电能质量、用户行为和元器件老化等与其使用可靠性的关系。

3.2 智能电能表故障及应对

（1）日趋复杂的电网运行环境对智能电能表产生影响，包括电网中的电磁干扰、谐波及衍生谐波、过电压、雷击、静电、温度湿度环境、瞬变脉冲等，均可能造成智能电能表的元器件损坏，主要表现为电容器等组件的击穿损坏。（2）智能电能表的元器件自身存在质量问题，包括智能电能表的电池、嵌入系统、液晶屏、继电器、电阻电容等组件、各种芯片及内置模块等。在复杂运行环境下，元器件自身质量问题可能造成智能电能表的损坏概率增加。（3）嵌入系统的软件问题造成的系统故障，包括运行宕机、显示问题、时钟问题等。（4）智能电能表的加工工艺问题造成电能表脱焊、虚焊等故障，部分智能电能表还出现安装过程中外部接线问题。针对上述故障原因，可采取以下措施加强智能电能表的管理，以提升电能计量的工作质量。（1）加强智能电能表及其元器件的选型管理，确保智能电能表在现场运行环境条件下的运行能力。（2）加强对智能电能表的软件检测工作，对其软件进行评估和持续升级，确保其软件的纠错、抗干扰能力得到提升。（3）加强智能电能表的相关工作质量管理，使智能电能表的装配和安装过程得到有效监督和考核，提升智能电能表的装配和安装质量。

4 智能电能表的影响分析

4.1 电能表质量因素

当前，由于社会发展速度的不断加快，人们生活水平在大幅度提高的同时，对于用电量的需求也日益增加。从整个市场的发展情况来看，各个企业之间竞争压力逐渐增大。故而，为了能够全面促进企业核心竞争力的提高，让企业可以从中获取最大的利益，很多电力企业在经营发展期间，常常会铤而走险，在对智能电能表生产过程中，采取偷工减料等不良手段。比如：对于其中的元件，无法严格的依照标准生产，最终导致质量不能够达到国家相关规定和标准，从而使得生产出来的智能电能表质量问题频发，严重阻碍了计量精准度的提高。

4.2 环境因素

对于智能电能表来说，其属于一种设计较为精密的计量仪器。所以，在使用过程中，经常会被多方面因素所干扰，尤其是环境因素，更是会影响计量数据的准确性。当前，在对智能电能表进行应用的过程中，由于长期暴露在烟尘较大的环境下，致使计量工作的开展受到了很大影响，不仅制约了计量准确性的提升，也阻碍了工作质量的增强。同时，在对智能电能表运输过程中，也会对其造成或多或少的破坏，最终导致计量存在了一定误差，比如：在具体的运输阶段，不可避免会存在颠簸等现象，从而使得智能电能表屏幕等遭到损坏，进而为计量数据的准确性造成了影响。

5 智能电能表可靠性技术发展趋势

智能电能电表可靠性技术，涉及众多技术领域，其未来的发展趋势主要有以下4个方面：（1）改进智能电能表的核心功能模块，如供电电源、采样功能模块，等等，从而切实提高其薄弱环节的可靠性。供电电源模块应朝着低功耗、小体积、高性能方向改进；采样功能模块的发展趋势为高频率、高精度、宽幅度；（2）进一步完善智能电能表硬件可靠性分析技术。现有的方法大多依赖于元器件可靠性手册，具有较大的局限性。未来应基于黑盒测试、灰盒测试理论，建立智能电能表硬件性能自动化分析平台，提升检测效率。此外，还可以借助仿真技术，对智能电能表所用元器件的性能进行仿真实验验证；（3）规范软件测试流程，结合动态检测技术开发智能电能表软件自动测试平台。随着智能电能表的升级换代，其软件功能更为丰富多样，架构也更加复杂。软件性能必将成为影响智能电能表可靠性的更重要因素。因此，必须制定统一的测试规范，并提高智能电能表软件的自动化检测能力；（4）基于大数据技术，建立智能电能表运行状态在线监测系统。依托数据挖掘技术，提高智能电能表故障预测、故障类型识别能力，优化并完善现有的智能电能表运行状态的在线监测系统。

6 结束语

综上所述，智能电能表的应用越来越广泛，是智能电网建设的重要仪器，对供用电双方利益均有着较大的影响，因此必须要保证其稳定可靠运行。加强对智能电能表的质量管理，按照规定完成各项试验检测，及时了解电能表的运行状态，对存在的异常及时处理，争取为用户提供更加优质的服务。

参考文献：

[1] 王华.智能电能表计量准确性的影响因素及改进对策[J].信息记录材料,2019,20(04):136-137.

[2] 林春郁.智能电能表计量准确性的影响因素及改进对策[J].技术与市场,2019,26(06):151+153.