（国网青海省电力公司电力科学研究院 青海西宁 810008）
摘要：智能表是现代智能技术发展的结果，作为智能电网的重要组成部分，发挥着对整个电力系统电量计量的作用，是电力企业抄核收工作的重要依据，智能表的计量精准度会直接影响抄核收工作，其中时钟偏差属于较为严重的故障问题，会带来极大的负面影响。明确时钟偏差产生的原因以及影响因素是十分必要的。因此，本文分析了智能表检定过程中时钟偏差的原因、影响因素及优化方案。
关键词：智能表；检定过程；时钟偏差；计量精准度；计量功能
1 检定设备执行校时与时段投切操作的原理
1.1 校时操作
参照我国计量检定与智能电能表技术的相关制度，全检验收过程中，各项实验操作的进行都应该凭借对电能表时间的调整来达到目的。要想提高电能计量设备电计量的精准度，在相关的检定操作实现后，就要围绕电能表实施GPS校时操作。对于智能电能表来说，其校时方法较为特殊，应该利用通讯接口，例如：RS485等实施校时操作，具体的操作包括广播校时、时间参数设定。前者校正时限应该控制5分钟以内，超出5分钟以后，则需要重新进行密码验证，在此基础上来设定时间参数，再开始校时操作。
1.2 日计时误差
参照相关技术规定，智能电能表的日计时误差应该控制在0.5s/d，时段投切误差也要控制在一定时间范围内，要在5分钟以内。
2 时钟偏差的产生与影响
智能表检定通常选择以下检定设备，例如程控功率源、脉冲采样器、误差计算器等。这些检定设备中设有电流回路，作为负载回路，发挥着检定电能表的作用。具体的检定过程为：来自于程控功率源的电流，流经挂表架，再返回程控功率源。不同表位都设置了一个通信线路，通过几路总线进行连接。上位机选择RS通信端口同检定设备连在一起，上位机同被检测的电能计量设备之间采用并联、串联两大连线方式。具体的通讯线路结构如图1所示：
时段投切过程中，上位机将有效识别被检定的电能计量设备的相关参数、数据、信息等。选择统一的通讯线路，来检测控制所有的电能表。多功能电能计量设备已经形成了一定的通讯协议，其中明确了相关的信息传输规范。上位机则负责集中并输送相关的通讯信息，并收录、处理来自于电能计量设备的相关数据信息，实现对流程的逻辑控制。
智能电能表有着属于自己的计时系统，且处于独立运行状态，时钟偏差问题的出现，不会对计量系统的安全运行带来太大的影响，然而，其中的时段平移问题却不容忽视，因为这其中存在计时误差，长期下去会对分时电价制度的公平执行带来影响。
3 智能表检定中时钟偏差的影响因素及优化方案
3.1 内部时间因素
智能电能表检定过程中，可能产生时钟偏差问题。其中内部时间作为关键的参数，在很大程度上影响着费率的切换。一般情况下，费率存在差异时，对应的电价也是参差不齐的。由此可见，智能表检定过程中，时钟偏差问题会极大地影响到智能表的计量准确性。时间因素是影响时钟偏差至关重要的因素，特别是内部时钟作为一个重要的时间参考标准，关系到电价控制、关系到电力企业抄核收工作质量。电力企业应该加大力度重视智能电能计量设备的时钟偏差问题。
3.2 芯片因素
芯片是时钟整体结构中非常重要的部件，支持着整个时钟的运行，如果时间芯片质量不合格、型号不合理等，将直接影响时钟的准确计时，从而导致偏差问题。各类电能表都有自己的时钟芯片配置形式，既有独立运行的芯片，也有同中央处理器同步运行的芯片。对于前者，即使中央处理器出现故障，时间芯片依然可以正常运行；相反，对于后者则要求中央处理器正常运行的前提下，时间芯片才能如此工作运行，当CPU故障时，时钟将受影响，出现偏差问题。总的说来，应该优选独立运行的时钟芯片，能够控制问题的出现。由此可见，要想有效防范时钟偏差问题，维护智能电能表的常规运行，就要保护好时钟芯片，这其中最关键的是要保证电源供应质量，维持电源供应的稳定性、安全性，维持外部电源的持续供电，减少由于不同电源间切换所导致的供电不稳问题，从而维持芯片的安全。
3.3 校时方案因素
检定设备中，设有一个电路回路，此回路属于负载回路，发挥主要的电能表检定功能。检定过程中涉及到时段的投切、校时操作等，上位机则负责及时读出电能计量设备中的相关参数、数据等，再利用一条通讯总线来对应调控一切被检测的电能计量设备，电能计量设备设有相关的通讯协议，其中也对实际的通讯模式、信息传输过程等做出了详实规定。
实际的校时操作中，必然伴随着设备响应、通讯传输等过程中，这其中必然会耗费一定时间，对于一个电能表来说，所耗费的这些时间不会对计量结果的精准度带来太大影响，然而，如果表位逐渐增多，累计的时间消耗则会延长，对应会出现时间偏差，导致被检测的智能表的校准时间也会有所偏差。
3.4 时段投切方案因素
时段投切误差，一般通过两大方法测试得出：其一，脉冲法；其二，电量改变法。脉冲法的误差实验过程中，无论是日计时误差，还是投切判断均将在一定程度上对投切结果带来偏差性影响，然而这一方法相对可取，因为其所产生的偏差不会太大。电量改变法也会带来一定的误差，该误差的产生是因为电流走字过程中，会发生时间记录，对应形成偏差。如果是大电流，会很快改变电量，不会对投切误差结果带来太大的影响，但是投切误差中也包括了电量改变的时间，也会对投切误差结果的精准度带来影响。
对于时钟误差问题可以采用以下优化方案：第一，校时方案优化。先读出上位机系统中显示的时间，参照电能表通讯协议的相关规定来组织指令报文，向首个表位发出校时指令，并收到回应信息。经过一系列的优化，能够控制由于表位过多引起的时间偏差，从而维护了检定的智能表数据的精准；第二，读出高峰时段，电能表中的数据，假设电能表时间为峰段时间前s，对应得到此表位设置时间前的系统时间为T1，让电表带电流走字运行，并对走字功率做下记录。接连读出用电高峰时电表中的电量，并对应分析后面获得的峰电量同之前峰电量之间的关系，假设前者大于后者，同时其他时段的电量也处于稳定状态，意味着此电表时段被真实切换，对应做下时间标记。
4 结语
智能表检定过程中产生的时钟偏差问题是一个值得关注、重视的大问题，有必要深入分析导致时钟偏差的因素，并提出科学的优化方案，通过不断优化时钟误差计量方案，能够全面提升电能计量设备时钟运行的精准度，从而为阶梯电价制度的实施创造条件。
参考文献
[1]周克西，阴靖宇，楚刚.电能表检定装置误差数据高效率传输方法[J] .水电能源科学，2010，28（11）.
[2]李士林，王艳.智能电能表对阶梯电价的支持功能分析[J] .河北电力技术，2011，30（1）.
作者简介
孙小丽（1968-2）女，山东泰安人，华东电管局职工中专学校，助理工程师，单位：国网青海省电力公司电力科学研究院，研究方向：电能计量检定，邮编：810008。
论文作者:孙小丽,刘荷,张宏,田桂林,魏彩霞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/16
标签：时钟论文; 偏差论文; 误差论文; 时间论文; 智能论文; 电能表论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第4期论文;