基于计量误差自适应检测的电能计量计费系统工作实验分析

发表时间:2019/8/8   来源:《防护工程》2019年10期   作者:吴平利
[导读] 本文首先阐述了电能计量计费系统的概述与特点,然后详细分析该技术在系统中基础结构,并且在此基础上深入探究该系统流程工作设计,最后着重对实验进行深入的研究,其中主要包括实验参数与过程、实验结果分析,仅供参考。

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        摘要:我国经济的发展离不开电力企业,在我国经济发展中逐渐成为了支柱型产业,在对电能进行收费的过程中,一般情况下采用的是计量计费系统,该系统主要是在网络的基础上进行运行,其中计量误差自适应检测技术在该系统运行中发挥着较为重要的作用。传统计量计费系统计量检测技术在运用的过程中一般情况下是人工检测,无法确保较高的检测准确率,同时会在较大程度上提高其检测成本,这就需要对其实施优化,通过三相三线电表完成检测任务,再通过基础结构给出了软件工程流程,主要有数据采集、处理、检测以显示,能够有效降低成本。本文首先阐述了电能计量计费系统的概述与特点,然后详细分析该技术在系统中基础结构,并且在此基础上深入探究该系统流程工作设计,最后着重对实验进行深入的研究,其中主要包括实验参数与过程、实验结果分析,仅供参考。
        关键词:电能计量计费系统;计量误差;电力计费系统;自适应检测技术
       
       
        前言
        我国科学技术的发展,促进了电力企业的深化改革,一些较为传统的系统逐渐被代替,出现了较多应用广泛的软件系统,以公平、公正原则对电网间电量交换实施精密计算。但是,电力企业在应用该项技术的过程中,对系统运行产生应的影响,导致一些问题的存在,这在较大程度上会对电能计量计费系统正常运行造成较大影响,主要是因系统对企业发展具有较大的促进作用。为此,电力企业需要对存在的问题进行有效的分析,并采取电能计量计费系统计量误差自适应检测技术方法对问题进行全方位解决。
        1.电能计量计费系统概述
        电能计量计费系统是由卡斯特公司根据电力企业中的一些标准,并参考国际最新技术研发而成的一款自动定能计量、抄表的一种计费系统。电能计量计费系统运行过程中具有较高的准确性、安全性以及可靠性,主要以跨平台运行与分布式处理技术为主,并在此基础上对数据信息以统计与计算为主,以此对系统考核功能与深层拓展,以此在电厂、小区中有较好的应用效果[1]。
        2.电能计量计费系统特点
        电能计量计费系统在运行的过程中,具有自身特点,主要表现在以下几个方面:(1)采用面向应用开放的EMS API CIM国际标准;(2)在中间件技术的基础之上,进行系统集成的有效提供,具有较高缩放性能;(2)系统具有可靠性特点与安全性特点;(3)电能计量计费系统采用了一体化设计、具有高维护性与高扩充性特点;(4)直接电表应用层协议,实现并发数据采集与通信;(5)自动路由监视、信道流量控制、路由自动切换;(6)支持多种硬件平台,多种操作系统平台。
        3.电能计量计费系统自适应检测技术基本结构
        电能计量计费系统在运行的过程中,主要工作就是对电能进行数据的采集、传输以及存储等,再通过统计结算模型对用户一定时段的电能费用进行有效的结算。此外,电能计量计费系统的运用需要通过计算机技术来完成,对该系中的辅助决策功能与系统数据处理实施有效的提高。电能计量计费系统主要包含了计量表、数据传输网络以及基础结构等[2]。
        由此可以看出,用户层工作主要是通过有效的方法的,在网络的基础上有效采集用户相关数据,以此达到数据采集的目的,这也是用户层的主要是工作内容。此外,电力系统在运行期间,电表在其中扮演这较为重要的角色,主要是因电能消耗计量主要是通过电表实现。本文主要采用了YU164智能电表,电表中单片机系统与网卡芯片,能够准确计算谷期、峰期以及平期不同分时的电能,再把采集的信息数据通过加工分类处理,将电表与网络实施连接,能够把电表中的数据进行有效的传输,将其体现在主站系统中,数据整理人员通过对数据进行有效的判断与分析对其发布有效指令。一般情况下,功率因数会产生不同程度的变化,若在此过程中功率因数出现上下浮动时,电表中的报警系统会在此时启动,需要对现场电表情况进行详细的检查,以此确保其正常工作。
        
        图1  电能计量计费系统前置数据采集子系统
        如图1所示,智能电表在应用的过程中,主要采用了国外的网卡芯片,主要是因该网络芯片能够兼容多种型号的计量系统。此外,主站主要作用就是实施电量的统计与分类,并且在此基础上具有较高的处理功能,将电表数据实施编码传输到主站中,再对数据进行二次编码,最后传至主机。其中在电能计量计费系统主站数据处理子系统中能够发现,智能电表通过远传编码器,有该编码器传输到调制解调器,再到数据库服务器,其中数据库服务器需要将其传输到通讯工作站与数据备份装置中两个部分。
        4.电能计量计费系统工作流程设计
        电力系统在运行的过程中会出现不同的状态,主要有暂态与稳态两种,其中电力系统处于稳态的过程中,运行参数不会发生变化;若处于暂态的情况下,外界因素会在一定程度上对运行参数造成干扰,致使出现较大的变化。其中暂态主要是机电暂态与电磁暂态两种形式,电路系统处于暂态的情况下,会使电压出现瞬间下降的情况,电压如果出现较大的波动,致使电网在运行过程中产生过电流与过电压,这在较大程度上会对用户用电利益造成一定的损害,并且在此基础上导致电力系统运行异常,这会对整个电力系统的安全运行造成不同程度的影响。在电能计量计费系统中应用自适应检测技术,可对系统达到有效设计目的,系统在运行期间根据相关指令对数据进行有效的采集,电表中的网络芯片对用户用电信息进行有效的采集,单片机再对系统数据实施预处理,对一些功率因数进行全面的计算,若电表正常工作,功率因数保持在0.6-1之间,如果在此过程中功率因数不符合上述值范围,电表会自动发出警报;若功率因数符合上述值范围,再通过电压、电流对电力系统的运行畸形有效的判断,只有处在稳态状态时,电力系统才能正常、有效运行。电能计量计费系统软件工作流程为,系统接收采集命令、芯片对数据进行采集、单片机系统数据预处理、功率因数是否在0.6-1之间,如果在此范围,检查电力系统稳态情况、编码远程、解调、传输数据库、存储;若不在此范围启动警报系统。
        5.实验研究
        5.1 实验参数与过程
        在电能计量计费系统实验运行的过程中,较为重要的是实验参数,需要确保实验参数的有效性,具体数据见表1[3]。
        表1  实验参数

        5.2 实验过程
        在试验的过程中需要确保实验的准确性与严谨性,这就应对各参数进行准确的设定,把传统电能计量计费系统与现代计费系统进行有效的连接,并在此基础上采用自适应检测技术,以此进行优势对比。在对比的过程中,还需要对系统运行成本进行详细的分析,同时还应进行相关实验,在实验过程中应对实验内容进行有效的记录,通过对实验结果进行深入的分析,以此对不同电能计量计费系统运行效率与质量实施全面分析。
        5.3 实验结果分析
        5.3.1 电能计量计费系统花费成本实验

        有实验结果显示,随着电力企业的发展,电能计量计费系统覆盖面积不断扩大,这就意味着系统构建的成本也逐渐增加,其覆盖面积与成本成正比例关系。若电能计量计费系统运行面积是10km2,传统电能计量计费系统建设费用是1.5万元,现代电能计量计费系统建设费用是1.3万元;若电能计量计费系统运行面积是30km2,传统计费系统建设成本为1.65万元,现代系统建设成本为1.45万元;若系统运行面积为50km2,传统系统运行过程中将耗费成本1.90万元,现代系统运行过程中耗费成本1.58万元;若面积为70km2,传统系统运行过程中耗费成本为2.09万元,现代系统耗费成本为1.71万元[4]。
        5.3.2 电能计量计费准确性实验
        电能计量计费系统运行准确度与使用时间有一定的关系,根据实验结果显示,电能计量计费系统时间越长,准确度会有一定程度的下降。若电能计量计费系统使用5个月后,传统系统运行准确度为96%,现代系统运行准确度为99%;若使用20个月,传统系统准确度相对有所下降,为86%,现代系统为93%;28个月后,传统系统准确率为76%,现代系统准确度为89.5%。由此可以看出,自适应检测技术能够有效确保电能计量计费系统数据的有效更新,具有较高的准确率,并且运行效率比较高,同时还具有实时性优势,这在较大程度上还起到了节能的目的,对工作人员劳动强度的有效降低具有较大的促进作用,为提升其发展潜能奠定良好的基础。
        6.结语
        综上所述,在电力企业发展过程中,电能计量是企业较为重要的环节,将电能计量计费系统计量误差自适应检测技术应用在电能计量计费系统中,能够有效提高原有误差检测信号精确度,改善采集时间,缩小采集间隔,以此使测量结果保持较大的准确性。此外,在对电能计量计费系统计量误差自适应检测技术进行研究的过程中,虽然对电能计量计费系统产生较大的优势,但是在一些情况下缺乏一定的操作基础,需要对其深入探究。
        参考文献:
        [1]方亮. 浅谈电力计量互感器误差的现场测试技术[J]. 消防界(电子版),2018(2):109-110.
        [2]冯海清,于振. 电力系统计量中互感器误差的现场测试技术探究[J]. 工程建设与设计,2017(18):56-57.
        [3]范中丽. 电力系统电能计量误差分析探索[J]. 中国战略新兴产业,2017(44):184.
        [4]王新库,郭扬,尹春芳. 基于谐波背景下电能计量系统的计量误差分析[J]. 中国化工贸易,2017(16):52-53.

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