摘要：本文首先对电能计量误差产生的原因进行挖掘，然后简要介绍了电能计费系统的主体结构与主要流程，最后通过实验探究的方式，将计量误差自适应检测技术下的新型计费系统与传统计费系统进行对比。实验结果显示，新型系统与传统相比在成本投入与准确率方面存在较大优势，具有更大的应用价值。
关键词：电能计量计费系统；计量误差；检测技术
引言
在网络时代背景下，电网规模不断增加，供电负荷逐渐加大，电网中点对网、网对网交易主体和类型越发复杂，对电力系统提出更高的要求。在此背景下，电力市场与先进信息技术的联系日益紧密，电能计量与电费收取息息相关，本文对计量系统的误差自适应系统进行分析，使计量精度得到进一步提高。
一、电能计量误差产生的原因
1.1电能表自身误差
现阶段，城镇居民采用的电表已经升级为1.0级，企业结算用表已经达到0.2级，以往采用的机械表在长期运行下设备磨损严重，影响机械转盘的灵敏度，无法对较低的负荷进行精准记录，增加计量误差，目前已经被电子表替换，可对最小电流进行准确检测，使电表的灵敏度得到显著提升。
1.2互感器误差
该误差与电能计量之间存在紧密联系，互感器可将较大的电流、电压压缩，使其符合电能表的检测范围，计算电能时将表中显示的数字与压缩倍数相乘，即可得到实际电能。目前，电能表准确度不断提升，互感器的误差也得到了有效控制，准确度方面优于电能表，目前使用的1.0级电能表与0.2级的互感器匹配即可。
1.3选型不当误差
选型不当主要体现在以下几个方面，一是量程选择过大，无论对于电能表还是互感器来说，实际电流与额定电流之间的差距越远，产生的误差便越大。例如，0.5级的互感器实际电流额定的情况下，最大允许误差在±0.5%左右，部分用户为了后续扩建便利，通常选择变比较大的电流互感器，使测量误差增加；二是检测对象不匹配，部分人员用三相三线电能表检测三相四线电能，由于缺少电流B消耗的功率，从而产生检测误差；三是二次负荷选择不当，互感器的二次负荷应与额定范围相一致，一旦超过或者低于均会产生测量误差，影响互感器准确性，最佳负荷范围是控制在额定值的25%—100%之间[1]。
二、电能计量计费系统分析
2.1主体结构
电能计费系统能够完成对电能数据的采集、处理与存储等工作，在此基础上构建结算模型，对不同用户的电能消耗进行计算。该系统需要在计算机技术的支持下实现，系统的主体结构为主站、数据传输网络、计量表计、基本结构等。
在用户层中，主要作用在于采集数据，系统对用户电力使用情况、能源消耗等进行分析，将网卡芯片、单片机系统嵌入电表之中，完成对峰谷时期能耗的计算，然后将加工处理后的数据分类存储，通过接口与Internet网络相连接，将数据传递到电力系统之中，接受主站发布的指令。当功率数值过高或者过低时，电表中的报警系统便会开启，此时可派遣专人到现场进行检查。主站数据处理系统具有电量分类、处理、统计等作用，电表对数据进行采集后传递给编码器，经过接口传递给主站，由主站中的解码器对其进行解码，最后传递给主机，主机对主站数据进行处理和存储，包括数据备份、服务器与通讯站三个部分。
2.2主要流程
在电力系统运行过程中，稳态与暂态属于较为常见的状态，在稳态情况下，电力系统的运行参数保持不变或微小变化；在暂态情况下，由于受到外界干扰，使运行参数发生较大改变，具有代表性的是电磁暂态与机电暂态。以电压为例，当系统处于暂态情况下，电压数值会发生骤降，产生较大波动使电网中电流、电压数量增加，不但有损用户利益，甚至会对整个系统安全构成威胁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对此，可将自适应检测技术应用到计量计费系统中，主要流程如下。
首先，系统响应采集命令，电表中的网卡芯片开始对电能数据进行采集；然后，单片机系统对数据进行预处理，对相关公路因数ɑ、β、 等进行计算，当电表处于正常工作状态时，功率数值范围在0.6—1之间，当数值与要求不相符合时，报警系统将自动开启；当数值与要求相符合时，根据已知电流、电压、功率的大小对系统的运行状态进行判断，只有系统处于稳态情况下，才可正常工作，否则将会发出警报[2]。
三、计量误差自适应检测技术的对比实验
本文利用计量误差自适应检测技术，对电能计量计费系统的工作状态进行检测，与传统电能计费系统进行对比实验，并对所得结果进行分析。
3.1实验参数
在本次实验中，主要参数为：智能电表类型为YU164型、接口为USB、硬盘内存为160GB、显卡采用ATI Mobility Radeon独立显卡、三级缓存、电流为交流电，数据显示形式为DSP处理信号、网卡芯片采用JR5021型、单片机为TY1158型，TUV无线电频信号模式。
3.2开展流程
在上述参数基础上展开实验，对传统电能计费系统与本文设计的误差自适应检测技术计费系统进行对比，主要包括系统成本投入、系统运行准确性两个方面，通过对两种系统实验结果的对比，体现两种系统的工作效果。
3.3实验结果对比分析
（1）系统成本投入实验
当电能计费系统覆盖面积逐渐增加时，用于系统建设的投入成本也将随之增加，当系统覆盖面达到10km2时，传统计量系统的成本投入为1.50万元，而本文研究的新型系统成本投入为1.33万元；当系统覆盖面达到30km2时，传统计量系统的成本投入为1.65万元，而本文研究的新型系统成本投入为1.45万元；当系统覆盖面达到50km2时，传统计量系统的成本投入为1.90万元，而本文研究的新型系统成本投入为1.58万元；当系统覆盖面达到70km2时，传统计量系统的成本投入为2.09万元，而本文研究的新型系统成本投入为1.71万元[3]。
（2）系统准确性实验
从实验结果可知，电能计费系统的使用时间越长，对系统的损害越大，系统准确性也会受到不良影响而降低。当电能计费系统使用4个月时，传统计费系统的准确性为96%，本文研究的新型系统准确为99%；当电能计费系统使用12个月时，传统计费系统的准确性为93%，本文研究的新型系统准确为96%；当电能计费系统使用20个月时，传统计费系统的准确性为86%，本文研究的新型系统准确为93%；当电能计费系统使用28个月时，传统计费系统的准确性为76%，本文研究的新型系统准确为89.5%。
由此可见，本文在误差自适应检测技术基础上建立的系统与传统计费系统相比，在成本投入、准确率等方面具有较大优势，新型系统的使用可实现数据实时更新，具有效率高、动态更新、准确性强等特征，可为电力企业节省更多的能源与材料消耗，减少人力成本的投入，提高员工的工作效率，具有十分广阔的发展空间。
四、结语
综上所述，在误差自适应检测技术基础上构建的电能计费系统作用较大，可缩短数据采集时间、保障采集点数，计量结果更为精准可靠。因此，在后续的研究中应对该系统进一步优化，使其在电能计量领域得到广泛应用。
参考文献：
[1]凌晨. 电能计量信息采集与自动计费系统的研究[J]. 企业技术开发（学术版）, 2018, 32(4).
[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).
[3]杨雪. 电力系统计量中互感器误差的现场测试技术[J]. 科学与财富, 2017(12):188-188.
论文作者:梁锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
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