分時計量電能表的調(diào)校與誤差分析

汪文娟

摘 要：分時計量電能表，有時又稱為“復(fù)費(fèi)率電能表”，它是將每一天劃分為若干個時間段，對每一個時間段的電能進(jìn)行分別計算，然后每一個時間段的電價進(jìn)行電費(fèi)的合計，這樣的電費(fèi)計費(fèi)方式可以很好的使用戶實現(xiàn)主動均衡用電，有效地促進(jìn)電力的平衡，同時也可以很好降低在用電高峰期的系統(tǒng)壓力，更大程度地發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。文章首先分析了分時計量電能表的結(jié)構(gòu)及其類型，在此基礎(chǔ)之上簡單分析了分時計量電能表的工作原理，并分析了分時計量電能表的調(diào)校和可能存在的誤差。

關(guān)鍵詞：分時計量電能表；調(diào)校；誤差分析

中圖分類號：TM933.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0086-01

分時計量電能表有時又稱為“復(fù)費(fèi)率電能表”，它是將每一天劃分為若干個時間段，對每一個時間段的電能進(jìn)行分別的計算，然后每一個時間段的電價進(jìn)行電費(fèi)的合計。這樣的電費(fèi)計費(fèi)方式可以使用戶很好的實現(xiàn)主動均衡用電，有效的促進(jìn)電力的平衡，同時也可以降低在用電高峰期的系統(tǒng)壓力，更大程度地發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 分時計量電能表的結(jié)構(gòu)及類型

對于分時計量電能表，從結(jié)構(gòu)上整體可以分為三類：①電子式分時計量電能表；②感應(yīng)式電能表，計數(shù)器自身就是一個復(fù)費(fèi)率計數(shù)器，時鐘機(jī)構(gòu)和繼電器可以實現(xiàn)計數(shù)器的投入或者退出計數(shù)，近似于全機(jī)械式的工作方式；③感應(yīng)式電能表加裝電子式脈沖電路，機(jī)電一體式的工作方式，通過電脈沖驅(qū)動加裝的計數(shù)器，實現(xiàn)計數(shù)。

而對于機(jī)電一體式的分時計量電能表，其整體的發(fā)展歷程可以分為三個階段：

①通過無觸點(diǎn)接近開關(guān)取樣，通過石英鐘切割時段，通過計數(shù)器顯示峰電度、古典度和總電度，有時會加上平電度計數(shù)器，并且加上固定分頻的電路。

②通過光電傳感器取樣，用可以編程的時鐘集成電路，進(jìn)行電路的切割和顯示；使分頻電路和逆向判別器進(jìn)行固定，通過計數(shù)器顯示峰電度、古典度和總電度。

③通過光電傳感器取樣，用專用單片機(jī)的功能切割時段，同時分頻、寄存、譯碼、時間數(shù)顯、峰電度、谷電度可以實現(xiàn)隨時的可讀，同時有逆向判別器，可以實現(xiàn)拉閘報警的功能，并且可以任意編制分頻，任意編制時段，通過計數(shù)器顯示總電度，有時會保留峰谷計數(shù)器。

2 分時計量電能表的工作原理

對于感應(yīng)電能表，其轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動速度會隨著負(fù)荷的改變而發(fā)生變化。光電傳感器安裝在表內(nèi)，并且不斷進(jìn)行采樣，通過選通逆向判別裝置發(fā)射出一系列的脈沖，這些脈沖與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速成正比，且與消耗的電能成正比，對脈沖進(jìn)行一定的整形和放大之后，可以有效的觸發(fā)峰、谷門。在設(shè)計整形電路時，一般會選擇施密特整形電路或者單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路（通過TTL與非門構(gòu)成），也可以選用“555”集成塊搭成整形、放大電路。如果在這時，時空裝置切換在峰段，則峰門打開，谷門關(guān)閉，而在上述過程中，和電能成正比的滿足電路要求的脈沖，就會通過峰門。

分時電能表計數(shù)器的最小分格為0.001 kWh，只有對與電能成正比的脈沖進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸l，才能很好的適合不同的電能表。分頻器一般可以分為固定分頻和任意分頻兩種形式，脈沖在經(jīng)過分頻器之后，分為兩路，一路被送進(jìn)脈沖電機(jī)，實現(xiàn)峰電度計數(shù)，這可以有效的防止因為掉電，使得存貯器失去記憶功能，另一路被存貯，并且可以隨時進(jìn)行讀取。

3 電能表調(diào)校及誤差分析

縱觀我國目前使用的分時計量電能表的類型，大部分使用三相兩元件感應(yīng)式的電能表，在我國的電網(wǎng)系統(tǒng)中，對于電壓值為110V及以上的情況，僅采用中性點(diǎn)直接接地的方式。如果系統(tǒng)不對稱，在使用三相兩元件感應(yīng)式電能表進(jìn)行計量時，就會引起線路產(chǎn)生附加誤差。即分時采樣不可靠。面對以上缺陷，可以通過三相四線制感應(yīng)式分時計量電能表進(jìn)行改善。

對于調(diào)校分時電能表，可以理解為組合兩只或者三只單相電能表。在調(diào)校的過程中，應(yīng)該充分考慮元件之間的彼此影響，避免引起較大的附加誤差。

①在分元件進(jìn)行調(diào)整時，如果額定電壓、額定功率和cos=1時，依次選取給其中的一組元件，并且通入標(biāo)定電流，而其他兩組不同電流，以通入標(biāo)定電流的這組元件為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行電能表誤差的調(diào)節(jié)以三相電能表不平衡負(fù)載的誤差特性為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)調(diào)偏正一些。另外需要注意的是，這三組元件的誤差應(yīng)該盡量相近，避免使電能表的相位特性變壞。對于因為兩組元件的轉(zhuǎn)矩不平衡所引起的誤差，可由下面的公式進(jìn)行計算：

t=■+■tg？準(zhǔn)

式中：

t1、t2依次是指元器件1和2，這個公式由兩項相加組成，第一項與cos？準(zhǔn)無關(guān)，而第二項與tg？準(zhǔn)成正比。

筆者認(rèn)為可以這樣理解：當(dāng)這兩組元件的誤差差值為2%的時候，且當(dāng)cos？準(zhǔn)的值由1變?yōu)?.5的時候，它的附加相位誤差會達(dá)到1%。在正常情況下，兩組元件間的誤差的差值，在不超過電能表等級允許誤差限值的一半最好。

②在用分時計量電能表分時的進(jìn)行轉(zhuǎn)換誤差的計量時，如果額定電壓、額定功率和cos？準(zhǔn)=1時，在通過1%標(biāo)定電流的情況下，分時計量部分應(yīng)該可以正常的進(jìn)行工作，不應(yīng)該產(chǎn)生新的轉(zhuǎn)換誤差。

③峰電量和谷電量的記錄誤差。如果額定電壓、額定功率和cos？準(zhǔn)=1時，對于分時計量電能表，其電流回路可以通過最大的額定電流，時間如果是峰控時段或者谷控時段時，依次讀取峰段以及谷段的電量，并與同一時刻積算總電量的總計數(shù)器上的記錄相互對比，然后計算兩者之間的誤差。舉一個例子，峰段電量記錄誤差為：

Ff=（Wf2-Wf1）-（W2-W1）

式中：

Ff為峰段電量記錄誤差的絕對值；

Wf2為在開始計數(shù)時，峰段電量讀數(shù)；

Wf1為在計數(shù)結(jié)束時，峰段電量的讀數(shù)；

W2為在開始計數(shù)時，總電量的讀數(shù)值；

W1為在計數(shù)結(jié)束時，總電量的讀數(shù)值，對于峰谷電量，其記錄的允許誤差值為1 kWh。

④時空部分誤差的檢驗。在分時計量電能表中，時控裝置是很重要的一個組成部分，必須要求計時準(zhǔn)確沒有誤差，每一天的走時誤差較小，則峰、谷時段的投入和切除都會較為準(zhǔn)確。

4 結(jié) 語

分時計量電能表又稱為“復(fù)費(fèi)率電能表”，它是將每一天劃分為若干個時間段，對每一個時間段的電能進(jìn)行分別的計算，然后每一個時間段的電價進(jìn)行電費(fèi)的合計，這樣的電費(fèi)計費(fèi)方式，可以很好的實現(xiàn)用戶主動均衡的用電，有效的促進(jìn)電力的平衡，同時也可以很好降低在用電高峰期的系統(tǒng)壓力，更大程度的發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。

本文首先分析了分時計量電能表的結(jié)構(gòu)及其類型，在此基礎(chǔ)之上，簡單分析了分時計量電能表的工作原理，并分析了分時計量電能表的調(diào)校和可能存在的誤差。希望通過本文的相關(guān)研究，對我國電力行業(yè)的分時計量電能表的調(diào)校和誤差分析有一定的參考價值。

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