摘 要： 由于传统的电能表与数字电能表的工作方式不同，所以传统电能表校验台无法对数字电能表进行校验。因此，设计了一种新的数字电能表计量校验装置。介绍了数字电能计量系统和数字电能表校验仪的工作原理。该校验仪的准确度达到了0.05级，抗干扰性能好，能够适应现场复杂的测试环境，并且具有很好的便携性，能够满足常用数字电能表校验的需要。
关键字： 数字化变电站； 数字电能表； 数字电能表校验仪； IEC61850标准
中图分类号： TN911.7?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）13?0099?03
Design of a new check instrument for digital electric energy meter
ZHANG Ying1， QIN Tao2， CHENG Yu?shu1
（1. Measurement Center of Shanxi Electric Power Company， Taiyuan 030002， China； 2. Henan XJ Metering Co.， Ltd， Xuchang 461000， China）
Abstract： Since the working mode of traditional electric energy meter is different from that of the digital electric power meter， the calibration platform for traditional electric energy meter can not calibrate the digital power meter. Therefore， a new metrology?calibration device for digital electric power meter was designed. The working principles of digital electric power metrological system and digital electric power meter are introduced. The accuracy rate of the new calibrator reaches the level of 0.05， can fit the complex testing environment in spot and meet the requirements of digital electric power meter calibration， and has strong anti?interference capability and good portability.
Keywords： digital substation； digital electric energy meter； calibrator of digital electric energy meter； IEC61850 standard
0 引 言
随着数字化技术不断发展，传统的变电站自动化系统已无法满足智能化电网发展的需要，数字化变电站将是继综合自动化技术后电力系统变电站建设的又一次革新，数字化变电站必将是变电站建设的趋势[1]。职称论文发表http://www.400qikan.com它以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化[2]，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能[3]。
数字化变电站中的电能计量系统和传统的计量系统不同，它采用电子式互感器替代了电磁式互感器，将电压、电流实时采样功能前移到互感器中，在一次侧将电压、电流信号进行了数字化，然后通过光纤将数字化的电压、电流信息传输到合并单元，合并单元按照IEC61850?9?1标准将电压、电流信息组合后输出数字信号帧到二次，为了适应这样的变化，就需要在新的技术条件的基础上设计一套符合数字变电站特点的数字化计量和检测系统[4?5]。
1 数字化变电站
随着智能电网技术突飞猛进地发展，传统的变电站已经不能适应智能电网发展的需要，未来智能变电站将广泛地采用数字化变电站，例如，根据国家电网公司的电网规划，在十二五期间将在全国至少建设110 kV及以上的数字化变电站6 000余座。数字化变电站是指变电站的信息采集、传输处理、输出过程全部数字化，基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等[6]。
数字化变电站建设的关键是实现能满足上述特征的通信网络和系统，并开发出相应的智能设备。相对于传统变电站，智能变电站的一次设备采用数字输出的电子式互感器等智能一次设备。一次设备和二次设备间用光纤传输数字编码信息的方式交换采样值、状态量、控制命令等信息，取消了控制电缆等硬接线[7]，如图1所示。
图1 传统变电站和数字变电站
智能变电站技术的推广，引发了电能计量技术的变革， 需要采用新的数字方式进行计量，数字计量方式由于采用光纤通道进行数字量的传输，不存在二次压降以及模拟电能表的A/D采集误差，大大减小了传统计量二次回路误差因素，因此，数字计量必将成为电能计量专业今后的发展方向[8]。
2 数字表电能计量系统
传统计量系统由电磁式互感器、电能表通过电缆直接连接构成，如图2所示。
图2 传统电能表计量系统
数字电能计量系统是由电子式互感器、合并单元通过光纤连接构成，如图3所示。
图3 数字电能表计量系统
与传统电能表不同，数字电能表的电量以数字信号的形式通过光纤以太网接口输入，在传输的过程中没有附加误差，数字电能表对接收到的数字信号直接进行数学运算，理论上也不会增加误差。假设电压、电流互感器为0.2级，线缆传输误差 0.1%，传统电能表为0.2级，可得传统电能计量系统准确度为0.7%，数字电能计量系统的准确度[9]为 0.4%。由以上分析可知，与传统的电能计量系统相比较，数字电能计量系统减小了测量误差，提高了计量准确度。
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