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三相多功能电能表技术发展的现状与展望

话题调查中国仪表网2009年06月15日 09:52人气:833

2003年以来,也就是中国的城市和农村电网进行大规模改造、建设之后,电力系统对三相多功能表的需求量迅速增长,2004年产量估计约70万台,以不足全国电能表总产量1%的份额,创造11%的电能表总产值。由此,国际、国内电表企业纷纷看好商机,抓紧新技术开发,不断推出三相多功能表的新产品,以满足电能表市场的应用需求。

与传统的机械表相比,采用电子计量原理的三相多功能表,具有高精度、多参数测量、谐波功率电能计量等优势。从总体评价,三相多功能表还是稳态电力负荷计量产品,由于其应用领域扩大,电力系统对电表不断提出新的技术要求。现有的三相多功能表性能和品质,都不能完全适应电力系统的需求。因此,如何正确把握产品技术发展趋势,改进产品设计,将三相多功能表技术水准推向一个新的高度,无疑是电表行业和电力系统共同关注的课题。

一、引进的三相多功能电能表新技术
引进的三相多功能表新技术,代表目前国际上电能表技术的最高水平:
1、高精度、长寿命计量
准确度为0.1%的有功电能计量,超过IEC在线计量的最高准确度要求,其误差曲线的带宽为 /-0.05%;0.2S级三相基波表,具有分相的2—50次谐波有功功率计量;0.2S级长寿命的电网关口表,具有电能质量计量模块。
2、高速率、实时测量
交流采样速率为256点/周波,记录周期最短为10毫秒;电能质量计量:63次谐波、电压闪变、故障录波78微秒的瞬变,供电可靠性指标的记录为99.9999999%。
3、开放式、高速率通信技术应用
开放式通信协议IEC62056-61/62/53/46/42,抄表、费率、负荷控制数据交换;互联网通信,自动发送E-mail报警信号、系统运行状态刷新、数据记录,通过以太网连接到某些国际知名的电量计费系统的关口表,Web服务器可直接读取电表各种实际数据、电能质量参数,无需任何专用软件。
4、三相电能计量专用芯片
采用低频滤波法计量谐波无功功率的三相计量芯片,高位∑-△A/D,负荷动态范围1000:1,线性度0.1%,具有温度测量功能,片上接口可直接与微分电流互感器连接;精度优于0.1%的三相SOC单芯片,21位2阶∑-△A/D,32位可编程的电能量计算引擎,负荷动态范围2000:1,片内集成:高速8051单片机、硬实时钟、LCD驱动电路、看门狗电路、定时器、多种存储器、多种通信接口等。
5、谐波功率电能计量标准
在欧洲:三相0.01级标准表,具有谐波功率计量功能;建立起谐波有功功率、谐波视在功率的计量传递标准;在美国:电能表自动校准系统,在任意波形谐波总含量30%以下,计量准确度为 /-0.005%—0.05%;高精度三相标准表,在功率因数低于0.5(60°—90°),计量准确度为 /-0.02%/功率因数;电能功率标准源,提供七种非正弦信号的无功功率计算方法。
需要指出:尽管IT产业新技术的应用,推动了进口电能表技术的快速发展,但是现在进口的在线电能表产品技术不规范,0.1级电能表、任意波形功率和电能计量、0—360°计量等关注的问题正在探索,电能表误差稳定性、可靠性指标尚未量化,器件损坏、数据丢失、自检有误的情况时有发生,这些情况说明进口电能表技术走向成熟还有一个很长的过程。
二、国产三相多功能电能表新技术
国产电子式三相多功能表技术开发起步较晚,近几年,注重吸收国际计量技术与管理经验,强化自主开发,取得了许多新的技术成果:
1、三相多功能表
0.2S级有功功率计量,16位∑-△A/D,160MIPS的DSP,交流采样速率256点/周波,运行和备用两套费率时段,负荷曲线记录和容量为4M字节的存储器,宽电源电压范围,互感器合成误差补偿,变压器铜损、铁损计算;
0.5S级三相基波有功表;
采用三相SOC单芯片或三相有功、无功计量芯片的低端三相多功能表设计,从技术上适应电表量大、面广的市场需求;高压电能表,采用电子式传感器,悬浮式电源设计,有功电能计量准确度为0.5级,用于10千伏中压电网直接计量电能量。
采用低频滤波法计量谐波无功功率的三相计量芯片,高位∑-△A/D,负荷动态范围1000:1,线性度0.1%,具有温度测量功能,片上接口可直接与微分电流互感器连接;精度优于0.1%的三相SOC单芯片,21位2阶∑-△A/D,32位可编程的电能量计算引擎,负荷动态范围2000:1,片内集成:高速8051单片机、硬实时钟、LCD驱动电路、看门狗电路、定时器、多种存储器、多种通信接口等。
5、谐波功率电能计量标准
在欧洲:三相0.01级标准表,具有谐波功率计量功能;建立起谐波有功功率、谐波视在功率的计量传递标准;在美国:电能表自动校准系统,在任意波形谐波总含量30%以下,计量准确度为 /-0.005%—0.05%;高精度三相标准表,在功率因数低于0.5(60°—90°),计量准确度为 /-0.02%/功率因数;电能功率标准源,提供七种非正弦信号的无功功率计算方法。
需要指出:尽管IT产业新技术的应用,推动了进口电能表技术的快速发展,但是现在进口的在线电能表产品技术不规范,0.1级电能表、任意波形功率和电能计量、0—360°计量等关注的问题正在探索,电能表误差稳定性、可靠性指标尚未量化,器件损坏、数据丢失、自检有误的情况时有发生,这些情况说明进口电能表技术走向成熟还有一个很长的过程。
二、国产三相多功能电能表新技术
国产电子式三相多功能表技术开发起步较晚,近几年,注重吸收国际计量技术与管理经验,强化自主开发,取得了许多新的技术成果:
1、三相多功能表
0.2S级有功功率计量,16位∑-△A/D,160MIPS的DSP,交流采样速率256点/周波,运行和备用两套费率时段,负荷曲线记录和容量为4M字节的存储器,宽电源电压范围,互感器合成误差补偿,变压器铜损、铁损计算;
0.5S级三相基波有功表;
采用三相SOC单芯片或三相有功、无功计量芯片的低端三相多功能表设计,从技术上适应电表量大、面广的市场需求;高压电能表,采用电子式传感器,悬浮式电源设计,有功电能计量准确度为0.5级,用于10千伏中压电网直接计量电能量。
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