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2改進思路
對于電能計量設備管理工作中存在的問題,經過分析,確定通過重新梳理工作流程、規范管理制度的方式保障電能計量設備管理工作有序開展,避免工作交叉;通過以“大倉庫、大配送”總體部署,圍繞“標準設計、定額存儲、動態補倉”供應策略為依據,建立電能計量設備儲備定額管理機制,實現動態補倉機制,解決以項目申購采購供貨周期長、項目物資無法共用,造成資源浪費的問題;通過建立電能計量倉儲管理機制及物資屬性庫區,電能計量設備的出、入庫有據可循,解決無供應商送貨計劃、無各生產部門及區局配送計劃、倉庫積壓但無可用(檢定合格)設備的問題;通過對信息系統的功能優化,實現業務系統之間的數據共享和業務貫通,提升信息系統對于電能計量設備管理工作的有效支持。
3改進措施
3.1優化管理流程為了避免業務工作的交叉,保障電能計量設備管理工作的順利開展,以信息系統為基礎,管理部門對電能計量設備管理流程進行了優化。新工作流程主要將電能計量設備管理工作和信息系統結合開展工作,通過計量檢定系統、物資系統、營銷系統、項目管理系統的信息共享,各業務系統間協同開展工作,實現一站式作業,提升電能計量設備管理工作效率,保障電能計量設備供貨的及時性和規范性。新電能計量設備管理工作流程如圖2所示。新流程改變了當前電能計量設備管理過程中需求申報、采購、檢測(質檢、檢定)、配送、領用、安裝的順序管理,實現定額管理、采購和發碼單據同步開展;改變多個部門需要反復溝通的問題,市場營銷部上報年度電能計量設備儲備定額后,直接以儲備定額為依據進行補倉采購并授予條形碼。
3.2規范管理制度管理部門同時明確了電能計量設備的管理要求,規定了各流程環節的工作時限及各崗位管理職責,改進了電能計量設備管理業務規則,明確了各管理節點崗位職責,具體如下:(1)優化品類,動態補倉。為縮短電能計量設備采購周期、解決項目物資無法共用,電能計量設備采購儲備定額管理方式,由市場營銷部上報年度電能計量設備儲備定額量,物資部門以儲備定額為依據實現動態補倉配送及動態補倉采購。(2)到貨檔案。采購設備到貨倉庫后,由該倉庫倉管員2天內辦理到貨檔案批次,并抽樣送檢。(3)檢測(抽檢、檢定)。物資部門辦理到貨批次并送檢后,由檢測單位制定檢測計劃并安排檢測工作,檢測完成后通知倉管員回庫。(4)配送至各生產部門及區局。各生產部門及區局發起補貨需求后由倉管員2天內完成物資的配送工作。(5)補貨規則,按電能計量設備采購四級補倉機制。各使用單位提出補貨需求時,倉管員檢查成品倉物資是否滿足,滿足則直接從成品倉進行補貨配送;如成品倉不能滿足則檢查待檢定倉物品量及檢定計劃;待檢定倉物品無法滿足則從待檢倉進行補倉進行檢定;當待檢倉無法滿足時檢查同合供貨情況,通知供應商送貨或提交待檢倉補倉采購需求。
3.3規范倉庫管理規范物資倉庫物資存儲區域,劃為倉庫為待檢區、檢測區、換貨區、成品區,電能計量設備存放倉庫規范:電能計量設備到貨后由倉管員存放至待檢倉;由檢測單位檢測中的設備存放至檢測區,檢測不合格的物品存放至換貨區,檢測合格的物品存放至成品區,成品區的物品方可配送至各生產部門及區局安裝使用。各生產部門及區局發生領用需求時,首先開具移庫、配送各部門急救包的“營銷計量倉”倉。這樣既保證了倉庫管理員賬實一致,清晰掌控倉庫各狀態物資庫存情況,保證物資供應及補貨,又同時提升了工作人員的溝通效率。
3.4明確工作界面,優化信息系統功能明確工作界面,市場營銷部負責營銷項目下達及年度儲備定額修編、物資部門負責物資供應、計量中心負責設備檢測;各專業管理系統(物資系統、計量檢定、營銷系統、項目管理系統)根據新電能計量設備業務管理流程需求進行系統功能的優化,實現幾個系統之間的信息共享及業務貫通。物資系統中可以自動依據一級倉、急救包的庫存及年底電能計量設備定額自動提醒補貨,物資部管理員實時根據系統的補貨提醒進行補倉配送或補倉采購;到貨后由倉管員收貨、建立到貨檔案批次并抽樣、送檢;系統自動將抽取的樣品及到貨物品信息同步至計量檢定系統,由檢測部門檢測負責人安排檢測工作;檢測完成后檢測結果同步至物資系統;由倉管員將檢測合格物品移庫至成品區,成品區物品按需移庫、配送至各生產部門及區局營銷計量倉;各生產部門及區局根據營銷系統供電服務訂單情況維護工單,工單信息包含需求物資信息;工單建立完畢后自動同步至物資系統的營銷計量倉管理員的領料待辦提醒;營銷計量倉管理員根據工單物資需求發送實物并辦理領用手續;已領用電能計量設備同步至營銷系統進行安裝運行。
3.5建立電能計量設備生命周期檔案庫物資狀態貫穿電能計量設備管理全過程,已簽合同未到貨、已到貨未抽檢、抽檢中、抽檢不合格、整批換貨中、抽檢合格、強檢中、強檢不合格、零散換貨中、強檢合格、已配送、已領用,運行中、已拆卸、已報廢各狀態物資一目了然。
4取得成效
通過對電能計量設備管理模式的優化,解決了歷史上信息不能共享、項目物資不能共用導致庫存積壓但無項目需求可用設備、工作人員溝通繁瑣、無檢定計劃、無補貨計劃、無配送計劃,無庫存跟蹤等問題,重新規范了電能計量設備管理過程,優化了管理流程、提升了管理效率。(1)集中的儲備管理策略,有效保障物資供應及時性。電能計量設備通過儲備方式進行管理,圍繞“標準選型、定額存儲、動態補倉”供應策略,根據全局的實際需求制定科學的儲備方案,并按照儲備方案和實際用料需求進行實物采購和儲備。改變以往按實際領料項目申購的分散管理的混亂現象,實現集中式的管理;同時,在儲備方式的基礎之上,制定完善的領用管理規范,破除以往領用項目難以互通的壁壘現象,形成補倉采購運作機制(資金預算、采購支付、核算機制),有效保障物資供應及時性,提升庫存物資周轉率,減少工程余料(定額物資)產生,提高資金使用率。從而有效提高管理的效率、降低成本,提高設備質量。(2)優化物資品類,降低采購成本。補倉采購機制的關鍵任務包括:標準選型及品類優化;頒布定額儲備方案;落實財務預算;動態補倉機制;建立領用機制;JIT項目里程碑節點銜接;倉庫分級管理;業務流程梳理及信息系統支撐。其中標準選型及品類優化是開展補倉采購工作的堅實基礎,電能計量設備從以往的130多種品類優化至80種,極大程度上減少了倉儲物資種類和補倉采購成本,充分發揮補倉采購管理模式的優勢,提升資金的集成效益和物資服務水平。(3)規范“先抽檢、后入庫”運作模式,歸避財務風險,保障在庫設備質量。將以往“先入庫、后抽檢”調整為“先抽檢、后入庫”模式,解決以往供應商貨到倉庫后,由倉管員直接辦理入庫單,待入實物賬、財務賬后再進行抽檢,存在的在庫物資未抽檢付款供應商存在一定的財務風險問題、檢測不合格換貨難的問題,從而歸避財務風險、保障在庫設備質量,縮短設備供貨周期,減少在庫設備量,提高倉庫周轉率,降低倉庫管理成本。(4)補倉采購機制,縮短供貨周期,減少需求誤差,降低采購風險,物資供貨及時率達100%。倉庫結構優化為一級中心倉加急救包,根據各品類物資儲備定額量,實時監控各使用單位急救包在庫物資情況,自動發起補貨需求,倉管員檢查成品倉物資是否滿足,滿足則直接從成品倉進行補貨配送;如成品倉不能滿足則檢查待檢定倉物品量及檢定計劃;待檢定倉物品無法滿足則從待檢倉進行補倉進行檢定;當待檢倉無法滿足時檢查合同供貨情況,通知供應商送貨或提交待檢倉補倉采購需求。實現物資需求直接從急救包領用。提升了物資供貨的時效性,減小需求誤差,降低采購風險,有利于提升物資需求準確性以及計量設備管理水平。(5)己構建流暢的管理流程,提高管理規范性。制定了電能計量設備管理管理要求,明確各個部門的職責和工作界面,梳理清晰的電能計量設備管理流程并進行優化提升,使得電能量計量設備的管理能夠暢通、高效。(6)全生命監控計量設備管理過程信息。通過梳理和規范電能計量設備的管理,對電能計量設備全生命管理過程的各個業務環節進行業務梳理,明確時效性要求的管理指標,保障電能計量設備的采購、檢測、配送等工作有序、順利開展;通過信息系統進行全生命周期過程進行監控,實現各信息系統之間的數據聯動與共享,保證了數據的一致性及減少數據的重復錄入,大大提高管理的效率和質量。(7)條形碼規范化管理,單個設備管理過程清晰了然。梳理規范各類電能計量設備條碼規則,合同簽訂環節生成條碼,供應商按碼生成并貼碼,單個設備系統檔案及實物唯對應,解決以往無法掌控到單個設備的全生命周期情況,通過實物標識實現。圖3為計量物資全生命周期信息展示平臺示意圖。(8)建立檔案批次管理機制,保障在運行設備的精確可靠、穩定性。同批到貨設備建立檔案批次,在運行設備抽檢根據單個設備的運行穩定性跟蹤該批次設備的運行情況,大大保障在運行設備的精確可靠,解決以往運行抽檢只能針對單個設備進行檢測、更換,無法針對整批同屬性設備的質量跟蹤。(9)實現電能計量設備管理的效率、成本、服務的最優化。通過以上從管理制度、管理規范、部門職責、信息化實現等多個方面進行梳理和優化,已基本實現電能計量設備管理的效率、成本、服務的最優化。
電能計量是現代電力營銷系統中的一個重要環節,傳統的電能量結算是依靠人工定期到現場抄讀數據,在實時性、準確性和應用性等方面都存在不足。而用電客戶不僅要求有電用,而且要求用高質量的電,享受到更好的服務。因此提高電力部門電費實時性結算水平,建立一種新型的抄表方式已成為所有電力部門的共識。再加上供電部門對防竊電技術也提出了更高的要求。
電能計量自動抄表系統是將電能計量數據自動采集、傳輸和處理的系統。它克服了傳統人工抄表模式的低效率和不確定性,推進了電能管理現代化的發展進程。
1電能計量自動抄表系統的構成和特點
典型的電能計量自動抄表系統主要由前端采集子系統、通信子系統和中心處理子系統等三部分組成,如圖1所示。
1.1前端采集子系統
按照采集數據的方式不同,電能計量自動抄表系統可分為本地自動抄表系統和遠程自動抄表系統兩種。
本地自動抄表系統的電能表一般加裝紅外轉換裝置,把電量轉換為紅外信號,抄表時操作人員到現場使用便攜式抄表微型計算機,非接觸性地讀取數據。
遠程自動抄表系統由電子式電能表或加裝了光電轉換器的機電脈沖式電能表構成系統的最前端,它們把用戶的用電量以電脈沖的形式傳遞給上一級數據采集裝置。目前實際應用的遠程自動抄表系統大多采用兩級式數據匯集結構,即由安裝于用戶生活小區單元的采集器收集十幾到幾十個電能表的讀數,而安裝在配電變壓器下的集中器則負責定期從采集器讀取數據。
1.2通信子系統
通信子系統是把數據傳送到控制中心的信道。為了適應不同的環境條件以及成本要求,通信子系統的構成有多種方案。按照通信介質的不同,通信子系統主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸等四種。
光纖通信具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠以及抗干擾性強等特點,適合上層通信網的要求。但因其安裝結構受限制且成本高,故很少在自動抄表系統中使用。
無線通信適用于用戶分散且范圍廣的場合,在某個頻點上以散射通信方式進行無線通信。其優點是傳輸頻帶較寬,通信容量較大(可與幾千個電能表通信),通信距離遠(幾十千米,也可通過中繼站延伸)。目前,GPRS無線通信網絡為無線抄表系統的實施提供了高效、便捷、可靠的數據通道。主要缺點是需申請頻點使用權,且如果頻點選擇不合理,相鄰信道會相互干擾。
租用電話線通信是利用電話網絡,在數據的發出和接收端分別加裝調制解調器。該方法的數據傳輸率較高且可靠性好,投資少;不足之處是線路通信時間較長(通常需幾秒甚至幾十秒)。
低壓電力線載波通信利用低壓電力線作為系統前端的數據傳輸信道。其基本原理是:在發送數據時,先將數據調制到高頻載波上,經功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號經電力線路傳輸到接收方,接收機通過耦合電路將高頻信號分離,濾去干擾信號后放大,再經解調電路還原成二進制數字信號。電力線載波直接利用配電網絡,免去了租用線路或占用頻段等問題,降低了抄表成本,有利于運營管理,發展前景十分廣闊。但是,如何抑制電力線上的干擾,提高通信可靠性仍是亟待解決的問題。
1.3中心處理子系統
中心處理子系統主要由中心處理工作站以及相應的軟件構成,是整個電能計量自動抄表系統的最上層,所有用戶的用電信息通過信道匯集到這里,管理人員利用軟件對數據進行匯總和分析,作出相應的決策。如果硬件允許,還可直接向下級集中器或電能表發出指令,從而對用戶的用電行為實施控制,如停、送電遠程操作。
2電能計量自動抄表技術的現狀
2.1電能表
傳感器、自動化儀表以及集成電路技術的發展,使得無論是機電脈沖式還是電子式電能表已能夠較好地滿足當今電能計量自動抄表技術的需要。預計今后相當一段時間內,電能計量自動抄表系統的終端采集裝置將以機電脈沖式電能表和電子式電能表兩種儀表為主。
2.2采集器和集中器
采集器和集中器是匯聚電能表電量數據的裝置,由單片機、存儲器和接口電路等構成,現在已經出現了較成熟的產品。
2.3通信信道
通信子系統是電能計量自動抄表技術中的關鍵。數據通信方式的選取要綜合考慮地理環境特點、用戶用電行為、技術水平、管理體制和投資成本等因素。國內外對于不同通信方式各有側重,在西方發達國家,對于電能計量自動抄表技術的研究起步較早,電力系統包括配電網絡較規范、完備,所以低壓電力線載波技術被廣泛應用;在我國,受條件所限,較多使用電話線通信。近來,隨著對擴頻技術研究的深入,低壓電力線載波中干擾大的問題逐步得到解決,因此,低壓電力線載波通信方式在電能計量自動抄表技術中的應用有逐步推廣的趨勢。
3電能計量自動抄表技術的熱點和發展趨勢
3.1電力線載波通信
電力線載波通信,是將信息調制為高頻信號(一般為50~500kHz)并疊加在電力線路上進行通信的技術。其優勢是利用電力線作為通信信道,不必另外鋪設通信信道,大大節省投資,維護工作量少,可靈活實現“即插即用”。目前,國內10kV以上電壓等級的高壓電力線載波技術已經較成熟,但低壓電力網絡上的載波通信還未能達到令人滿意的水平,這在一定程度上制約了電能計量自動抄表技術在我國的實際應用。
3.2無線擴頻通信
擴頻技術是一種無線通信方式,把發送的信息轉換為數字信號,然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號,以擴展信號的頻譜,通過相關接收,用相同的頻碼序列解擴,最后經信息解調,恢復出原始信息。擴頻通信距離一般可達幾十千米,其最大的優點在于抗干擾能力較強,因此具有較強的安全保密性。擴頻技術在電能計量自動抄表系統的典型應用方式是:采集器通過電力線載波把數據傳至集中器,再由設置在集中器附近的擴頻電臺把數據發送給中央處理站的接收電臺。
3.3復合通信
在應用于電能計量自動抄表系統中的所有通信模式中,各種通信模式都有優缺點,任何一種采用單一通信技術的方案均很難完全滿足需要。為解決這類矛盾,提出了復合通信方案。
復合通信方案是在自動抄表的不同通信階段采用不同的通信方式,組成實現電能自動抄表的復合通信網絡。在數據傳輸量不太大、傳輸距離較近的底層數據采集階段(電能表到采集器,采集器到集中器),可以采用如紅外、低壓電力線載波甚至點對點的通信方式;而在集中器到中央處理站段,則可采用電纜、電話線或無線通信等。選擇什么樣的復合方式,需根據實際情況統籌考慮。混合使用的各種通信方式之間要有很好的相容性,不能相互干擾,這其中涉及到運籌學、最優規劃等方面的研究與設計。
3.4自動抄表的安全性
自動抄表的安全性主要包括自動抄表過程的安全性和中心處理子系統的計算機網絡安全性。電能計量自動抄表系統的抄表過程是分散的采集器、集中器與中心處理站間交換數據的過程。通信中既要保證所抄數據的安全、可靠傳輸,又必須確保中心處理子系統不會受到來自傳輸網絡的意外攻擊。
電能計量管理部門應建設電能計量管理高效的信息系統,并與用電營業等相關部門實現工作聯網,電力部門才能實現電能計量信息化管理。其中,電能計量信息化管理系統的設計原則要滿足如下四個方面:第一,電能計量信息系統在功能設計上,應保證各功能模塊形成一個有機統一的整體,同時保證各功能模塊的獨立性,電力部門電能計量滿足各業務功能的需要,各項業務處理有效實現獨立性,實現連貫和統一的業務流程;第二,用電管理中,電能計量信息化管理系統是基礎組成部分,還要預留數據接口為系統功能的擴展;第三,電能計量信息化管理系統的設計應以計量器具資產為輔線,以電能計量裝置為主線,保證系統可以全程監控和管理整個電能計量裝置的運行狀況;第四,保證系統設計中各功能模塊之間數據一致性好、共享性高,便于用戶查詢,保證系統維護簡單。
1.2電能計量信息化管理的設計模式
電能計量信息化管理模式如圖1所示,具體的工作原理為:整個電能計量信息化管理系統是以數據管理器的采用作為中心的,數據管理器負責管理整個系統的運行。用戶通過售電系統,可以在售電系統上購電,電力公司通過互聯網數據交換,通過管理系統命令將電量輸入到數據管理器,然后數據管理器再將電量通過控電機柜傳輸到用戶區,實行李振中國網湖北省電力公司孝感供電公司湖北孝感432000電能用電的自動管理。同時,電能計量信息化管理系統通過互聯網,將用電信息在售電系統、管理系統和監控系統之間相互傳輸,最后端口為電力管理部門中相關用電管理中心,監控系統由各用電管理區放置在相應位置,電能計量進行逐層管理,便于電力管理部門信息化管理。
1.3電能計量信息化管理的功能設計
正常情況下,電力部門要實現電能計量信息化管理,電能計量信息化管理系統功能需求應滿足如下四個方面:第一,使用電能計量信息化管理系統可以實現有效管理整個電能計量工作,憑借信息處理技術達到計量系統信息共享;第二,利用電能計量信息化管理系統能實現全程跟蹤電能計量資產的狀態,通過建設電能計量資產的各種臺賬,并實現電能計量信息化管理系統對計量資產流轉過程的跟蹤管理。另外,電能計量信息系統為了對人為因素的影響進行有效控制,需要信息系統利用口令以及權限管理等手段有效管理工作人員處理業務的權限;第三,用電業務管理的自動化操作可以利用電能計量信息化管理系統來實現,逐步取代用電業務的傳統手工管理方式;第四,要求電能計量系統能方便查詢計量業務進展、各種統計數據、用戶的相關信息資料、計量器具的信息資料等。
2.電能計量信息化管理的主要措施
2.1建設計量信息管理系統
電量計量信息管理系統包括資產檔案、運行計量裝置檔案、標準設備、檢測數據檔案等許多方面的內容。計量信息管理系統不僅具有實時抄錄分析各種電量表、自動檢測各種計量器等特征,還可以對系統中存在分散、混亂的抄表系統測量信息和靜態測量進行技術計算,將分類為營銷、管理等功能模塊,將原來計量和抄表系統內的計量信息轉換為動態、綜合、有序的信息,實現現代化的計量管理。要充分利用計量和抄表系統功能,適應電網商業化運行的需要,核準電能計量的準確性,實時提供各類電量信息,實時查出有疑點的計量裝置,對不合理用電情況進行嚴格查處,對在線計量裝置引起的誤差電量進行計算分析,能夠改進計量管理,為電力營銷決策提供有力依據。
2.2做好計量裝置的維護
電壓互感器二次電壓降補償器可以“補償”計量TV二次回路的電壓降,并且可以減少電能計量誤差。同時,采用加大導線截面、電能表采用低功耗、縮短電壓互感器和電能表之間的連線的有效解決方法,解決計量二次回路電壓降過大的問題。在電能計量中采用電壓互感器二次電壓降補償器,不但增加了計量裝置的故障率,而且還影響了設備的穩定性和可靠性,甚至引起用戶異議,造成不必要的爭端,所以建議取消這種補償方式。近年來,電量變送器代替電能表的現象逐漸出現,但是電量變送器因其用途、誤差計算方式等方面的不同并不符合特殊的計量要求。所以,電量變送器不能代替電能表使用。
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
隨著用電規模的增大與用電量的增加,電能計量表在電力工作中所起到的作用越來越關鍵,這是關系到群眾與企業共同利益的重要環節。但是在利用電能表進行電能統計時,由于各方面的因素,總是會存在一定的計算誤差,這些誤差有可能影響到供電企業與用電用戶的合作關系,所以電力工作者應該重視誤差存在的問題。
一、電能計量現狀分析
計量設備的準確性、抄表的科學性、反竊電技術等都會對電能計量的準確性造成影響,當前,我國電能計量中主要存在的問題有:首先,在高壓出線側,電能計量無法實現。過去,發電廠供電量的計算方式是發電機的出口電量減去廠用電量;當前,還有一些發電廠將電能計量點設置在發電機的出口處,在高壓出線側則沒有設置相應的計量裝置,無法準確計量關口電量。其次,當前采用的關口電能表通常是感應式電能表,屬三相兩元件,其結構和功能上有缺陷。再次,電壓互感器的二次導線上存在壓降,會引起計量誤差。最后,互感器的準確度有待提高,它不符合規程要求。
二、電力系統中有功電能的計算與誤差
(一)電力系統中有功電能的計算
在整個電力系統中,計算電能資源中的有功電能,主要根據一定時間內的電能資源的平均功率加上計量時間這兩個因素。計算公式為:W=T×P,在這個公式中,T表示在進行有功電能計算的實踐,P是相應的有功功率的功率值。在整個電力系統中,只要計算出在一個時間范圍內的有功功率就能計算出這個范圍內的有功電能的狀況。比如,在一個三相四線制的系統運行的時候,根據這個電力系統運行的狀況來計算有功電能。在三相四線制的電力系統中,其瞬時的功率加在一起等于這個電路中的平均有功功率的任何一個時刻。但也有例外,就是在三相四線制電力系統中出現諧波分量的狀況的時候,要計算相關的有功電能,就要計算系統的瞬時功率,通過計算這個功率來計算出有功電能的狀況。
(二)電力系統中的有功電能誤差分析
電力系統運行中,一般通過利用電能表來統計電能的消耗與使用情況。隨著科技的發展,一般都是采用全數字電能表。供電企業重視電能表的計量,且定期檢查。全數字式電能表字在電力系統中有功電能的計量過程如下圖:
在使用全數字化的電能表計量與監測電力系統有功電能的時候,為達到實時監測有功電能的目的,要通過電能表的前置低通濾波器進行監測。但在利用數字化電能表進行電力系統有功電能的監測中,會產生有功電能監測的誤差。首先,在電力系統運行時,利用全數字化的電能表的前置低通濾波器監測有功電能。但不能全部監測電力系統中的相同頻率電流或電壓中有功電能,這樣會造成高頻率有功電能的損失,那么利用數字化電能表對有功電能監測會產生誤差;其次,利用全數字化電能表監測有功電能過程中,全數字化電能表的前置低通濾波器在應用過程中產生的信號分量相互移動,這樣也會造成丟電力系統有功電能檢測的誤差。
三、電能表計量誤差存在的原因
1、電能表同一線路中電壓不對等。電能表內部同一線路中電壓的不對等是影響電能表計量精確度的次要原因。這里導致誤差的情況有兩種:第一種是當電能表內的附件很多存在差異時,由于附件在同一線路上,同一個電壓與電流在通過時會使不一樣的附件產生不均衡的影響,使轉動滑輪改變而導致誤差;第二種是當電能表中的附件一樣時,同一個電壓與電流在通過時不會對一樣的附件產生不同影響,但在電壓不對等時,轉動滑輪還是會發生改變,依舊影響計量精度。
2、電流、電壓、溫度的變化。造成電能計量表在數據計量時產生誤差的首要原因是電能表中電流、電壓及溫度的變化。電能表中的電流與外界線路上的電流量有差異,這使電能表所顯示的用電度數與用戶自身所消耗的用電度數不一樣,造成電能表計量存在誤差。同理,由于電能表中的所加載電壓與外界線路上產生的電壓不同,造成電壓表中轉動滑輪比例改變,導致電能表計量上出現偏差,最終造成電能表計量上的誤差產生。此外,電能表內溫度的變化也是主要影響因素,因為電能表內部是用一定溫度的,但同時電能表內部又有電流通過,這樣會使電能表內部溫度改變,隨著溫度改變又會反作用于電能表中的電流與電壓,最后產生計量誤差。
四、電能計量與計費問題分析
在電能計量中,總有功功率包括基波有功功率及諧波有功功率,當前,對于諧波有功功率的計費,還沒有統一的標準,因此,不同的電表廠家在有功電能計量上各有不同。當前,感應式電能表及電子式電能表是最常用的計量裝置,其中,前者只有在電壓和電流處于理想狀態時才有較好的工作性能,這是由其工作原理和構造決定的。這種電能表的電氣性能是非線性的,當電網中存在諧波時,其計量的電能量不是基波有功,同時也不是基波和諧波單獨作用時的功率和。電子式電能表在計算電能時有很多種方法,因此市面上也存在各種類型的電子式電能表,但沒有一種類型的電能表能準確反映出用戶實際使用的電能情況。
電力系統本身在正常運轉期間,其中的電能計量主要是針對電網輸電期間利用有功功率的方式來對于諧波有功、基波有功等方面的具體情況進行統計,但以往在進行計量的過程中,有功功率無法對諧波進行精確計量,如此以來,也就無法真正精確的對于不同波段之下所存在的電能用電加以精確計量。就目前來說,相當一部分供電企業對于電網輸電過程中所呈現出的諧波損耗現象并沒有一個較為統一的標準,通常情況下都是直接利用電子式、感應式的電能計量表來達到計量的目的。感應式計量表本身在運行期間,只有較為理想的環境之下,才能夠較為良好的發揮出工作性能;電子式計量表僅僅只能夠對電力使用做一個粗略統計,再加上電能本身的計量標準沒有完全統一,各個不同的標準較多,并且都無法完全客觀的反映出用戶的實際用電,因此以往的電能計量方式都無法充分的反映出用電量。而要真正切實有效的解決這方面問題,就需要不同情況下的用電用戶用電,來采取不同的計量方式達到精確計量的目的,在這一過程中,務必要將計費、計量這兩個方面進行區分,最終達到計量的目的,實現不同用電用戶電能計量工作統一的唯一方式,就是要將現代化高精度的諧波探測技術在計量工作中進行應用。
利用研發電能計量信息采集自動系統,能夠更加高智能的對計量工作進行控制,利用現代化的自動化系統能夠是以往電量信息采集過程中所遭遇到的各方面問題得到良好的解決,此外,由于計量信息的自動化采集,使得人工勞動力強度大幅度降低,這也達到了降低供電企業運行成本的目的,務必要將電能計量信息的相應采集工作持續不斷的向著自動化、高速化、輕量化的方向不斷發展,只有通過高效率的自動化運行模式才能使電量系統本身的工作效率能夠大幅度的提升。
結語
電能計量的誤差和計費問題不僅對電力系統的正常運行有著嚴重的影響,還給人們的日常生活和生產帶來了極大的不便,因此,要在全社會形成安全、科學、合理用電的共識,努力開發與應用新技術,真正實現公平公正的電能收費政策。
1、人工抄表技術。人工抄表技術是一項傳統技術,指在每個區域固定一個抄表員進行每家每戶的抄表并用此進行電費使用量的核算的行為,僅適用于個體管理;
2、遠程抄表技術。遠程抄表技術是以遠程通訊技術及計算機網絡技術發展為基礎,是一種便捷的現代化電力計量技術,可靠性高并得到廣泛應用;
3、智能抄表技術。智能抄表技術并不是新技術,但它與傳統電表收集的數據相比具有更高的完善性及多樣性,且控制耗電量效果相對明顯。現階段,我國大部分地區電力資源不足成為了制約我國經濟發展的主要因素,因此電力計量技術的發展成為了我國發展中較為重要的一項任務。當今,我國經濟發展與人口劇增都導致了資源的使用量增加以及能源大量消耗。電力計量技術存在的諸多問題也導致不能有效節約資源,做到節能環保,低耗安全。電力資源利用與生產已經不再僅僅是技術問題,它已經逐漸成為了我國發展經濟指標中的重要項目。經研究表明,近年來我國電力事業的發展不盡人意,城市人均耗電量及單位建筑面積耗電量是發達國家的兩倍左右,嚴重超出了資源能夠承受的范圍,尤其是電力超額,導致社會供求不平衡,影響社會發展。若想有效控制超額用電,就要完善電力計量技術應用,廣泛推廣智能電能表對社會向前發展有重要現實意義。
二、電力計量技術實現節能降耗的前提
電力計量技術實現節能降耗需要以下兩個條件,即先進的電力計量設備和規范化程序化的考核制度。先進的設備與技術能夠進一步提高監測結果的準確性,但在我國的電子計量技術設備的發展中,處于相對優勢地位的只有智能表,但它仍然需要不斷完善與改進。在發展技術的同時,我們也要使電力考核程序化,不斷健全完善考核方式,加大考核力度。例如對一些采用大型機電設備的用電單位,實施系統測量并定期對電力進行平衡檢測,對電量使用進行限額且采用避峰就谷的方法來控制用電,保證科學合理用電,減少資源浪費,避免資源緊缺。對用電量大的單位要不定期檢測一次,進行定期考核,保證電量合理使用。除此之外,還可以制定限電考核,采取超量收費的辦法控制用電。在考核制度不斷完善下,采用遠程電力計量系統,既能夠有效準確的收集電量使用信息數據,又能夠實現節約環保,低耗安全,對社會發展起到了促進作用。
三、智能表在電力計量技術中發揮節能降耗作用
智能表作為我國當前較為科學合理的一種計量手法,被廣泛接受。下面我們分析智能表的主要功能及優勢,了解智能表在電力計量技術中應用的意義。
(一)智能表電力計量技術主要功能簡述
智能表電力計量技術主要功能有如下幾點:
1、多時間段與多費率可供選擇。智能表可以根據設定的費率及時間段自主進行更換,節省能源同時也能夠使用電費用更加精準,優越性與便捷性顯而易見;
2、功能更加豐富。智能表比傳統電能表多了有功組合電量的功能,能夠進行自定義組合,從而達到節能降耗目的;
3、實時監測。智能表在電力計量中能夠對各項功能進行監測且精確度非常高,還能夠對異常情況進行記錄與反饋,為供電單位提供準確數據;
4、端口輸出功能得到強化。端口功能強化能夠使日常用電更加安全與便捷,避免不必要的浪費。
(二)智能表電力計量優勢
智能表在電量計量中擁有明顯優勢,其優勢共有如下四點:
1、節能高效。智能表可以對電器用電量自行分配并能夠有效控制用電時間,還能夠建立安全防御系統,它可以在用電過程中出現漏電等情況時進行報警。除此之外,智能表除了反饋供電信息還能夠對線路中損耗問題及時反應,方便人們及時處理。智能表能夠分辨出損耗大的設備提醒人們及時更換或維修,從而達到節能降耗的效果;
2、防竊電。眾所周知,竊電現象一直受到人們廣泛關注,盡管在過去采取很多措施,但仍然避免不了竊電現象的發生。智能表能夠有效分析電路異常用電并找出竊電根源,防止電能肆意揮霍從而避免造成巨大浪費;
3、縮短停電時間。傳統電力系統無法自動反饋信息,智能表在第一時間將斷電事故反饋給供電部門從而能夠在最短的時間內將故障維修好,使人們生活質量得到保障;
4、及時檢測供電動態性。智能表能夠實時監測用電情況,能夠保證供電系統安全可靠,及時反饋信息的同時,對人們購電時的決定也起著關鍵性作用。
(三)智能表使用在電力計量中的意義
智能表作為具有較高完善性與多樣性的一種電力計量方法,在日常生活中的應用可謂是必不可少。相比于傳統電力計量技術,智能表擁有先進的技術且能夠很好的控制耗電量,并能夠通過紛繁復雜的設計用以提高所收集的數據的可靠性與準確性,對其進行備份處理以備不時之需。智能表與計算機智能信息化采集完美結合,促進電力能源的節約,且智能表能夠采用階梯式電價,有效控制了整體用電量,避免出現用電高峰期,從一定程度上來說控制了用電節奏,降低消耗。智能表明顯提高了電力計量技術的管理與智能水平,從根本上實現了節能低耗,真正做到了“低投入高收獲”,節約了資源,保護了環境,并且完善了人們日常生活中的用電質量,提高人們生活水平。總而言之,智能表在電力計量技術及電力系統中的應用,對節能降耗起到了非常重要的作用。
中圖分類號:[TV734.1]文獻標識碼: A 文章編號:
正文:
本文結合筆者多年實踐工作經驗,通過實例說明水輪機能量特性是衡量水電機組檢修質量的重要指標之一,各個水電廠應根據各自的實際情況盡快出臺和制定能量指標下降及恢復程度的檢修標準,并將此工作納入規范化管理。
一、現行檢修體制下的機組能量狀況
當今社會不斷的高速發展,機組狀態檢測技術也隨之日益完善,在設備檢修方面由過去傳統的利用時間為基礎的定期預防性檢修,逐漸的轉變成為以狀態檢測為基礎的預知性檢修。所謂狀態檢修,就是一種先進的檢修管理方式,在實踐運用當中它能夠有效的避免檢修當中體現出來的盲目性,而且還能夠有效的減少人力以及物力等資源的鋪張浪費,對于設備的可靠性以及可用性能夠有針對性的進行有效的提升和全面加強,所以其在當今社會中作為檢修方式是一種相對而言較為理想的方式。但是,在社會當中具體運用過程中,狀態檢修本身就是一項非常復雜的系統工程,所以其還是存在一些負面的問題有待解決,例如檢測系統在實踐中還顯得不夠完善以及故障診斷機理還顯得不夠成熟等,由此便在一定程度上限制了狀態檢修在社會進行全面推廣以及具體應用。
對于1 臺水力發電機組,水輪機的能量指標、穩定性指標和空蝕特性是決定水輪機性能優劣的3 大指標,然而水輪機的綜合性能反映是水輪機的能量指標,其主要是取決于水輪機過流通道的完善,而且還取決于水輪機在結構以及工藝方案的水平和具體的制造。安裝、檢修、運行的質量,在實踐當中運用所得到的效率越高則體現出其發電成本就越低,這樣就能夠使得水電廠更加的經濟和有效。水輪機其主要由于工況復雜以及零部件較多等問題,在實踐運用當中沒有得到進一步更好的處理,作為決定檢修工作的水輪機空化性能指標和泥沙磨損程度的監測工作仍然處于停滯狀態。說以,水輪機進行有效的定期檢修以及檢修完成之后質量的好與壞,對于機組安全穩定性的運行以及經濟效益的全面有力的發揮,都有著直接的影響。
水電廠機組檢修的時機、檢修工期的安排主要取決于水輪機的運行狀態,除一些設備更新改造外,每次檢修的主要任務是對水輪機及其過流通道被空化、泥沙磨蝕嚴重的部位進行補焊、打磨處理。當空蝕磨損部位修補結束,機組其它部件檢修安裝完成,參數調整合格后,經過機組檢修水輪機能量指標能否“ 恢復”,機組的能量指標客觀地反映了設備的健康狀況、機組的檢修質量、機組當前的運行狀況以及運行人員的操作水平等綜合信息,對指導機組安全經濟運行具有現實意義。
二、水輪機能量指標現場實測
某電網的主力電廠,原設計裝機容量1225MW(實際核定容量為1160MW),機組改造后,電廠領導非常重視發電設備的健康狀況,大修前后開展機組性能指標的檢測工作已成慣例,以此作為檢驗大修質量的重要數據之一,并為機組以及全廠開展優化運行提供寶貴的第一手資料。水輪機的能量指標并不是突然下降的,而是設備受到損壞后,使水輪機效率逐漸降低。通過比較,也可以判斷檢修前水輪機經過一個大修周期運行后能量指標的下降程度,以及檢修后的機組是否恢復到了初始狀態及恢復程度,并成為檢驗檢修質量的標準之一。水輪機效率的一般函數形式為: ηt=f(Pt,Q,H) ( 1)
式中ηt———水輪機效率,%;
Pt———水輪機出力,MW;
Q———機組流量,m3/s ;
H———水輪機工作水頭,m。
從水輪機效率的現場實測提供的工況數據基本信息中可以看出,在各種水頭下,機組的工作特性曲線有一定的規律,如水輪機效率ηt=f(Pt,H)是水輪機出力Pt 與工作水頭H 的函數,只與機組的運行工況有關。
設機組完好無損時的效率為:
ηt0=f0(Pt,H) ( 2)
機組經過一段時間的運行后,由于轉輪受到空蝕和泥沙磨損等的作用后,在同一水頭下,其效率變為:
ηti=fi(Pt,H) (3)
式中i———測量次數,與時間有關。
水輪機磨蝕越嚴重,則ηti 就越低,式(2)與式(3)的差值Δηti:
Δηti=ηt0- ηti=f0(Pt,H)- fi(Pt,H) ( 4)
在相同工況下,Δηti 表示與機組無損狀態時的效率相比的差值。Δηti 越大,則說明水輪機過流部件被空蝕、磨損破壞得越嚴重。
反之,也可通過機組能量監測裝置來比較和判斷水輪機磨蝕破壞的嚴重程度以及由于效率的降低所帶來的能量損失。同理,水輪機出力Pt=f(S,H)的變化為:
ΔPt=Pt0- Pti=f0(S,H)- fi(S,H) ( 5)
式中S———接力器行程,mm。
當然,也可以在機組運行的任一時段(t1- t2)內,通過2 次測試來判斷機組經過這一時段的運行后,水輪機能量指標的變化程度,其表達式如下:
水輪機出力:
ΔPt=Pt2- Pt1=f2(S,H)- f1(S,H) ( 6)
水輪機效率:
Δηt=ηt2- ηt1=f2(Pt,H)- f1(Pt,H) ( 7)
采用檢修前后能量特性測試數據完全可以鑒別水輪機的檢修質量,其變化值是判斷機組檢修質量優劣的一個重要的指標。
三、加強檢修管理,提高檢修質量
隨著狀態檢修逐漸提到議事日程,檢修中要全面了解并掌握機組的設計參數、靜態和動態品質運行狀態等等,才能制定相應的檢修標準規范,要緊緊圍繞影響機組性能的重要指標來合理安排檢修計劃,做到目的明確,有針對性。所以,從能量指標角度出發,檢修中應重點考慮這幾方面的檢修質量,盡可能恢復到原來的設計標準。另外,檢修過程不僅僅是修修補補,要帶著問題去檢修,要從深層次查找產生問題的根本原因并盡可能地加以消除,以進一步提高機組的可用率,延長機組的檢修周期,使發電廠獲得更大的經濟效益。
【總結】:綜上所述,在現代社會新時期全面有力的加強水輪機設備檢修管理、提高檢修質量,充分發揮水力發電機組能量效益的基礎,那么在今后的發展過程當中勢必有著更為廣闊的發展空間,為水電廠取得最大化的經濟利益。
【參考文獻】:
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移動電源結構一般由電壓轉換電路、可充電電芯或電芯組、外殼組成。其中電壓轉換電路分為充電電路、升壓電路、管理控制IC以及保護電路。充電電路用以保證輸入端能以恒流和恒壓的方式為電芯充電。升壓電路的作用是將電芯電壓提升到輸出端額定電壓。管理控制IC起到電量監控和開關控制的作用。保護電路用以提供過充電、過放電等保護作用。電芯根據電解質材料不同大致分為液態鋰離子電池和聚合物鋰離子電池兩大類。外殼的主要作用包括機械防護、散熱和阻燃等。各組件應當以適當的方式連線、支撐并固定。使用人員可接觸區應當有適當保護,以保證不會產生機械危險。
1.2電性能輸出
電壓為移動電源最基本的參數,電壓過高、過低都會對被充電設備造成一定程度上的損害。測量時移動電源應在達到充電飽和狀態30min后,空載情況下使用功率計測量其輸出電壓。測量的輸出電壓值與額定電壓容差為±5%[2]。常溫放電性能是移動電源最為重要的參數,此參數標志著移動電源的實際輸出容量。移動電源應在23±2℃環境溫度下,以額定輸入電壓和電流進行充電,直至飽和狀態。靜置30min后,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間[3]。輸出容量等于放電電流乘以放電時間。測量的移動電源輸出容量應不低于其額定容量。轉換效率測量時使用直流電源模擬電芯接入電路板輸入端,直流電源輸出電壓調至電芯組標稱電壓。電路板輸出端連接電子負載,調節電子負載使得電路板輸出為額定輸出。儀表連接示意圖見下圖1。電流表和電壓表測量得到輸出端Iout和Uout、輸63入端Iin和Uin可以通過公式η=Uout·IoutUin·Iin(1)計算得到轉換效率,轉換效率應不小于85%。
1.3安全性
移動電源的安全性包括:過充電保護、過放電保護、短路保護、發熱和防火等[4]。1)過充電保護。測量移動電源過充電保護時,移動電源在充電飽和狀態下,使用直流源輸入,持續加載充電12h,設置直流源輸出電壓為移動電源額定輸入電壓的1.2倍,輸出電流為移動電源額定輸入電流。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。2)過放電保護。移動電源放電至輸出終止狀態下,測量其過放電保護性能。在輸出端接30Ω負載,持續加載放電24h。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。3)短路保護。短路保護為防止使用中正負極短路時提供的保護。測量時使移動電源在充電飽和狀態下,將輸出端正負兩極,使用0.1Ω電阻短路24h。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。4)發熱。移動電源在工作狀態時,不應對使用人員造成熱危險。測量其發熱溫度應在正常負載條件下工作直至溫度穩定,使用數據采集器和熱電偶測量移動電源外殼溫度值。接觸溫度限值是塑料外殼為95℃,金屬外殼為70℃,玻璃、瓷料和釉料為80℃。測量溫度應低于各使用材料的發熱限值[5]。5)防火。移動電源外殼應當使用V-1級材料進行阻燃防火保護。試驗樣品選用移動電源外殼,試驗火焰頂端與樣品相接觸,施加燃燒30s,然后移開火焰停燒60s,然后不管樣品是否還在燃燒,再在同一部位重復燒30s。合格判據為在試驗期間,當試驗火焰第二次施加后,樣品延續燃燒不得超過1min,而且樣品不得完全燒盡。
1.4環境適應性
移動電源環境適應性包括:高溫放電、低溫放電、溫度循環、恒定濕熱、振動、自由跌落、重物沖擊和機械沖擊[6]。高溫放電測量中,移動電源在充電飽和后,放入55±2℃的溫度試驗箱中恒溫放置2h,最后以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。低溫放電測量中,移動電源在充電飽和后,放入-10±2℃的溫度試驗箱中恒溫放置2h,最后以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。溫度循環測量中,移動電源在充電飽和后,放入溫度為75±2℃的溫度試驗箱中,保持6h后,將溫度試驗箱溫度設置為-40±2℃,并保持6h,溫度轉換時間不大于30min,上述過程循環10次,如圖2所示。溫度循環試驗結束后,取出在環境溫度23±2℃的條件下擱置2h,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。圖2溫度循環示意圖恒定濕熱測量中,移動電源在充電飽和后,放入溫度為40±2℃,相對濕度為90%—95%的溫度試驗箱中擱置48h后,再取出在環境溫度23±2℃的條件下擱置2h,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。振動測量中,移動電源在充電飽和后,將其安裝在振動臺臺面上,按以下所述振動頻率和振幅對振動臺進行設置,X,Y,Z3個方向每個方向從10—55Hz循環掃頻,持續時間為3h,掃頻速率為1oct/min。頻率在10—30Hz范圍內時,位移幅值為0.38mm,頻率在30—55Hz范圍內時,位移幅值為0.19mm。振動結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。結果位置跌落到水平表面試驗臺上,跌落高度為1000±10mm,試驗次數為3次。水平表面試驗臺應當是由至少13mm厚的硬木安裝在兩層膠合板上組成,每一層膠合板的厚度為19—20mm,然后放在一水泥基座上或等效的無彈性的地面上。跌落試驗結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。重物沖擊測量中,移動電源放置于平面,并將一個Φ15.8±0.2mm的鋼柱置于電池中心,鋼柱的縱軸平行于平面,讓質量9.1±0.1kg的重物從610±25mm高度自由落到中心上方的鋼柱上,樣品縱軸要平行于平面,垂直于鋼柱縱軸,試驗次數為1次。重物沖擊試驗全過程中,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。機械沖擊測量技術中,移動電源在充電飽和后,采用鋼性固定的方法固定在沖擊試驗臺上。在3個相互垂直的方向上各承受一次沖擊。沖擊在最初的3ms內,最小平均加速度為735m/s2,峰值加速度應在1225m/s2和1715m/s2之間,脈沖持續時間為6±1ms。機械沖擊試驗結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。
1.5電磁兼容性
移動電源應滿足靜電放電抗擾度[2]要求。使用靜電放電模擬器施加干擾信號,嚴酷等級為接觸放電±4kV,空氣放電±8kV。靜電放電抗擾度試驗全過程,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。
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1 電能計量管理的意義
電能是電力市場營銷的主要對象,也是供電企業生產和經營管理過程之中最為重要的環節之一,其計量的準確與否不僅直接影響著電力企業的發展和電力企業的形象,也影響著整個貿易結算的公正性和準確性,更與用電客戶的利益息息相關,從這一方面而言,電能計量管理工程是一項涉及國民經濟發展的計量活動。電能計量工作與其他的計量工作有著一些不同,它既是一種基礎的計量工作,更是關乎電力企業生產和經營的組成部分,關于電能計量的工作,應該涵蓋在整個計量裝置的投運前、運行過程以及運行檔案的管理過程,做好電能計量工作可以促進供電企業改善經營和管理,提高經營過程中的經濟效益。
2 電能計量裝置的分類
電能計量管理的對象包括計量點的管理、在線計量裝置的管理、計量標準的管理、計量法制的管理以及計量信息的管理六個方面,其中,在線計量裝置的管理是為重要的部分。常用的電能計量裝置包括各種類型的電能表、計量用電壓、電流互感器、電流互感器的二次回路以及用電電能計量柜等等。根據運行過程中電能消耗量以及計量對象的重要程度,電能計量裝置包括以下幾種:
2.1 I類電能計量裝置
I類電能計量裝置即變壓器容量大于10MVA及以上或者月平均用電量5GWh以上的計費客戶,200MW及以上發電機、電網經營企業、發電企業上網電量的省級電網經營企業及其供電關口計量的電能計量裝置。
2.2 II類電能計量裝置
II類電能計量裝置就是變壓器容量是2000kVA以上或者月平均用電量為1GWh以上的高壓計費客戶,以及100MW以上供電企業、發電機之間電量交換點電能計量裝置。
2.3 III類電能計量裝置
III類電能計量裝置就是變壓器容量是315VA以上或者月平均用電量為100MWh以上的高壓計費客戶、100MW以上發電企業廠用電量、發電機、供電企業內部用在承包考核工作中的計量點。
2.4 IV類電能計量裝置
III類電能計量裝置就是變壓器容量小于315kVA以下的計費客戶,供、發電企業內考核使用的電能計量裝置。
2.5 V類電能計量裝置
V類電能計量裝置就是未單相供電電力客戶提供計費功能的電能計量裝置。
對于不同類型的電能計量裝置,其具體的考核標準液不同,準確度的等級也會有所不同,專用電壓、電壓互感器二次電壓降、電流互感器、周期檢定、訂貨驗收的要求、現場檢驗的要求也會有所不同。總之,電能計量管理是一種符合現代化企業管理需求的計費系統,其使用的目的是保證電量計算的安全性和可靠性,為電網經濟技術提供相關的保證。
3 加強電能計量管理的措施
3.1 加大互感器和電能表的到期輪換力度
在電能計量系統之中,互感器和電能表都有其使用的壽命和運行周期,如果互感器和電能表處于超周期的運行過程中,那么兩者就會出現誤差,隨著時間的推移,互感器和電能表之間的誤差也會越來越大,根據調查研究表明,在超周期的運行下,大多數互感器與電能表之間會呈現出負誤差的狀態,這就在很大程度上影響著電能計量的準確性以及供電企業的利益。
3.2 加強電能表現的檢驗工作
對于電能表現的檢驗可以在現場負荷下測試電能變中存在的誤差,可以真實有效的反映出電能表的性能,此外,還可以通過對計量接線的反映,及時的發展計量過程中存在的故障。由于大用戶每個月的用電量較大,負荷也比較大,一旦計量出現損失,那么就會給供電企業帶來較大的經濟損失,因此,必須加強對用戶由于是對大用戶的電能表現的檢驗工作,及時發現計量過程中的故障,避免不必要損失的出現。
3.3 推廣智能電表的使用
智能電表是由測量單元、通信單元、數據處理單元組成,是即數據處理、電能計量、自動控制、實施監測、信息處理等功能的自動計量系統,智能電表是電力企業未來的應用趨勢,就現階段而言,智能電表已經在我國的大中城市中得到了普遍的應用,將智能電表應用在電能計量管理裝置之中,可以對用戶的實時電壓進行檢測,了解電力和負荷情況的變化,如果發現存在異常檢查人員可以在第一時間發現,這就可以避免偷電、竊電情況的發生,避免電力企業出現不必要的損失。
3.4 推廣用電管理終端的使用
將用電管理終端系統與電力負荷的主站與電能表進行系統的配合和使用,可以實現自動化抄表,也可以對用戶的負荷進行及時的監測和控制,遇到異常情況可以及時報警,這就在很大程度上加強了對電能變化的在線監控,對于電力企業計量工作的管理有著十分重要的意義。
3.5 計量管理信息系統的應用
計量管理信息系統即計量管理與計算機系統的結合和應用,計量管理信息系統的應用可以將電能的計量管理工作全面的帶入了信息化的階段,電能計量信息管理包括標準設備、檔案資產、設備數據檔案、技術資料以及運行電能計量裝置檔案等內容,計量管理系統可以將現有電能計量和抄表系統中分散、靜態、無序的計量信息轉化為綜合、動態、有序的數據信息,從而實現電能計量管理的現代化。這可以有效的避免傳統人工管理中的不足之處,減少管理的漏洞,提高用戶的滿意度,保證尖峰電價制度的順利實施,保證電網可以安全有效的運行,減少從用戶包裝到投入運行過程中花費的時間,這樣,就可以將電能表質量評價從傳統的定性分析轉化為現階段下的定量分析,對于提高電力企業的管理水平有著十分重要的意義。此外,計量管理信息系統的應用也可以提高電力企業計量管理的實時性和準確性,對電能表現場校驗的周期、輪換周期以及型號數據等進行實時動態的管理,也全面的實現了對電能表的實時監控,全面提高電能計量管理的質量和效率。
3.6 健全管理制度
要確保計量裝置可以安全合理的運行,必須要建立一套完善的管理制度,管理制度的制定要有針對性,針對一般照明和普通的小動力客戶與重要和大負荷客戶的管理制度要存在差異性,此外,要實行責任到人的管理制度,每個片區負責人要對區域內的電量計量效果進行檢查,及時的掌握電能的使用情況,保證電量計量系統的適應效果。
4 結語
隨著電力企業體制以及經營制度的改革,電力企業的市場營銷工作也逐漸的受到了社會的關注,為了應對新的挑戰,進行全面的電能計量管理成為現階段下發展的必然趨勢,在電能計量管理工作中,要重視計量信息交換以及相關技術的發展,對工作進行規劃,加強技術的監督,從新的視角來探索電能計量管理工作的問題,從整體上提高電力企業電能計量管理的水平。
參考文獻:
【1】吳健生:關于加強電能計量管理的思考[期刊論文],中國電力教育,2010,12(20)
中圖分類號: U223.6 文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,隨著經濟和社會的發展,電力企業也得到了迅速的發展,供電系統除了要滿足電力供應以外,還要加強電能的計量管理工作,以便適應電力企業的發展效率,保證電力企業的經濟效益,滿足電氣企業精細化的要求,以適應現代化買方市場的轉變。電力計量設備可以滿足實時監控、電量分析預測、遠方抄表、防竊電報警等工作,可以為電費和電價的智能管理提供技術保障,協調電氣企業與用戶之間的關系。對于電力企業而言,電能計量管理工作是電力企業管理的主要分支工作之一,可以保證電量計量的準確和統一,指導電力企業進行準確的生產。
1 電能計量工作的發展
在信息化發展的現代社會,人們的生活與信息有著密切的關系,電能計量系統也逐漸的呈現出信息化的發展模式,為了指導整個社會合理科學的用電,電能計量系統也逐漸根據用戶的需求變化對用戶的用電進行分時段的計價,保證用戶可以避開用電的高峰,實現用電費用的節約目的。根據電能計量系統的特點來看,整個系統中主要包含三個方面的內容,一是電能采集與計算機系統的整合;而是使用什么樣的方式來實現對電能的數據傳輸;三是如何對電能表進行全面集中的控制和管理。隨著科技水平的進步,國內外電能計量系統逐漸朝著信息化、智能化和網絡化的方向發展。
電能計量管理在國外的發展較早,英國早在1992年就已經建立了集開發、供售、數據的采集、計算、賬單的計算于一體的數據采集系統,法國和北歐四國在1995年,西班牙、德國、比利時在1997年,意大利在1999年已經全部完成了用戶電能表的電子化。我國的電能計量管理系統與2002年開始發展,當時,隨著省以及跨省電網市場的發展,我國各省以及跨省電網關口表已經逐漸更新為電子式的多功能電能表,華東和沿海等經濟發達的地區配合分時電價的實施,開始將大、中容量住戶的電能表更換為電子式的多功能電能表,截止到2002年底,用于居民住宅安裝的單相電子式電能表已經超過了31%,達到國際水平的要求,近些年來,隨著社會的發展,電能計量管理工作也得到了迅速的發展,在我國大中城市已基本實現普及。加強電能計量管理是節約能源的重要體現。近年來,水資源和能源呈現出全球化的匱乏趨勢,整個社會對于節能減排的要求也越來越高,作為電力供應單位,電力企業應該積極的相應國家號召,做好節能減排工作,加快計量設備的更新速度,加大對計量工作人員的技術和素質培訓,加深對電力系統計量技術的改革,節約電力企業的成本,提高經營管理帶來的經濟效益,減少不必要的資源浪費,節約不必要的資源輸出,為節能減排做出應有的貢獻。
2 供電系統做好電能計量管理工作的要點
2.1 消除電能計量管理工作中的盲點
由于我國經濟發展的不平衡,各個地區電力企業的發展水平和有所不同,經濟發達的地區早已實現了電能智能管理,但是一些經濟落后的地區,由于資金因素的限制,尚未將電能計量管理系統應用到工作中來,電能的消耗也無法實現精確的計算。此外,一些變電所使用的電容器有功電量,一般不納入計量中,這便是計量工作中的盲點;同時,對于一些低壓計量的銅鐵損,電力部門往往是按照當月用戶用電量的比飼以及變壓器的型號來增收,實際上,這種計算方法并不科學,也缺乏公平性。因此,在未來階段下,一方面國家要加大經濟欠發達地區電力企業的資金投入,另一方面電力企業要加強電能計量系統的建設,全面消除電能計量管理工作中的盲點。
2.2 推廣高可靠性、高精度的電能計量設備
作為電力供應的單位,供電企業應該積極的使用高可靠性、高精度的電能計量設備,實現對電能的精確計量,減少以及消除供電企業在用電量計算方面存在的誤差,保證計量工作可以順利的進行,為此,可以推廣電子式多功能的電能表,目前,電子式多功能電能表在世界各個國家均已經得到了全面的推廣,電網關口一般使用0.5或者0.2級表,工商用戶則使用0.5、0.2或者1級表,這類電表的功能比較全面,可以實現無功和有功的功能,還可以提現出負荷曲線的變化以及需求量的變化,此外,電子式多功能電能表還具有通信接口和分時計量接口,計量方式安全、可靠,可以為供電系統的精確計算提供有效的保障。
2.3 引入自動抄表系統,解決抄表問題
近年來,隨著階梯式電價收費制度的實施,抄表的工作量也逐漸增加,這就給電費的結算以及抄表工作帶來了一定的難度,為了解決這一問題,必須要推廣和使用質量可靠的自動化抄表系統,自動化抄表系統的應用不僅可以解決抄表難的問題,也可以提高抄表的準確性。自動化抄表系統的功能十分強大,不僅可以實現自動化抄表,也具有可靠性高的特點,同時還兼具通信同能,在溫差較大的環境下也可以克服傳統感應系統超差以及精度變化大的缺點,此外,自動抄表系統中還帶有保護和遙控功能,徹底解決了抄表難的問題。
2.4 開展反竊電技術的應用,完善用電管理
除了上述的工作以外,電力企業還要加強對電能量的實時監控和采集系統的建設,逐漸實現對大中用戶的遠方抄表、實時監控、電量分析預測等目標,同時,要積極的開展防竊電監控工作,為階梯化電價制度的實施提供完善的技術保障。此外,要注意到,隨著近年來農網改造的完成,用電市場得到進一步的擴展,竊電現象也不僅僅存在于農村中,也蔓延到城市之中,猖獗的竊電行為嚴重的影響著供電企業的經濟利益。因此,應該對供電系統進行合理的改造,全面的推行反竊電技術,加強對計量裝置的管理工作,建立好完善的電能計量稽查制度,推廣使用帶有反竊電功能的互感器、電能儀器設備,并做好相關的防護措施,使反竊電工作由傳統的被動地位轉化為主動地位。
3 結語
電能計量是電力企業基礎性的生產工作,涉及著各個方面的社會效益和經濟效益,隨著科技水平的發展,電能計量管理系統也在不斷的完善,同時,供電系統的電能計量工作是一項綜合性很強的工作,供電企業必須認真的對待,電力企業的計量人員也要正確的對待電能計量工作,積極的學習新技術,了解電能計量工作的進行,保障供電安全,在保證電能計量準確性的同時為國家的節能減排工作作出應有的貢獻。
參考文獻:
【1】康念標:供電系統電能計量方法及對節能降耗的作用[期刊論文],中國城市經濟,2011,09(15)
【2】周尚禮,伍少成,陳蔚文,葉瑞貞:能計量管理系統開發與應用[期刊論文],電測與儀表,2009,01(25)
1.二分之三斷路器接線
1.1.主接線方式
二分之三斷路器接線方式中兩條母線之間有3個開關串聯,形成一串,從相鄰的2個開關之間引出回路,即3個開關供兩個回路,每個回路用1.5個開關,因此稱二分之三接線(如圖一)。
1.2.和差電流計量方式
二分之三斷路器接線和差電流計量方式,是指兩組電流互感器(以下簡稱CT)二次側按照同名端方式接入電能表,流入電能表的電流可能為單組CT二次電流,也可能為兩組CT和電流或差電流,其接線見圖一。
1.3.不同運行狀態下的電流關系
以線路Ⅰ為例分析,設流入線路Ⅰ電能表電流為,CT1一次電流為,二次電流為,CT2一次電流為,二次電流為,和差電流計量方式在不同運行狀態下有如下電流關系。
1.3.1.線路Ⅰ向1DL、2DL供電或1DL、2DL向線路Ⅰ供電,此時電流關系。
1.3.2.線路Ⅰ、2DL向1DL供電或1DL向線路Ⅰ、2DL供電附加誤差,此時電流關系。
1.3.3.線路Ⅰ、1DL向2DL供電或2DL向線路Ⅰ、1DL供電,此時電流關系。
1.3.4.1DL、2DL互相供電(線路Ⅰ停電),此時電流關系為或。
1.3.5.線路Ⅰ和500kVⅠ母互相供電,此時電流關系。線路Ⅰ和線路Ⅱ互相供電,此時電流關系。
從以上分析可知,不同運行狀態下流入電能表電流不同,可能為兩組CT二次電流之和或二次電流之差,也有可能為單組CT1的二次電流或單組CT2的二次電流。
2.和差電流計量方式附加誤差分析
2.1.兩組CT電流
此時流入線路Ⅰ電能表的電流為CT1和CT2二次電流之和或二次電流之差核心期刊。
2.1.1誤差一致的誤差分析
設CT1和CT2的變比為,誤差為,根據誤差定義(1),由此得出:(2),(3)。
2.1.1.1和電流誤差分析
(4)
2.1.1.2差電流誤差分析
(5),(6)
從以上分析可知,無論是和電流還是差電流,如果兩組CT誤差一致,則兩組CT合成后的誤差依然是,采用和差電流計量方式不會產生附加計量誤差。
2.1.2.兩組CT誤差不一致的誤差分析
實際運用中,兩組CT誤差不可能一致,為便于分析設CT2誤差為,則有(7)。
2.1.2.1.和電流計量方式附加誤差分析
對于和電流,電流關系如下:
(8)
比較(8)式和(4)式可以發現,(8)式比(4)式多了一項,這就是兩組CT誤差不一致時的附加計量誤差來源,該誤差對電能計量裝置的影響與運行方式有關,取決于CT2一次電流的大小,即與穿越于2DL的功率大小有關。
2.1.2.2.差電流計量方式附加誤差分析
對于差電流,有差電流關系1:
(9)
比較(9)式和(5)式可以發現,(9)式比(5)式多了一項,同理,附加誤差的大小取決于CT2一次電流的大小,即與穿越于2DL的功率大小有關。
差電流關系2:
(10)
比較(10)式和(6)式可以發現,(10)式比(6)式多了一項,同理,附加誤差的大小取決于CT2一次電流的大小附加誤差,即與穿越于2DL的功率大小有關。
2.2.單組CT電流
如果流入電能表電流為單組CT1或單組CT2的二次電流,此時無和電流或差電流關系存在,因此無任何附加計量誤差。
3.線路側單獨安裝電流互感器計量方式
此種計量方式是在線路側單獨安裝計量用CT,不采用完整串中兩臺開關CT組合計量,此時無論任何運行方式,線路側一次電流和計量用CT一次電流保持一致,流入電能表的電流始終為一組CT的二次電流,和線路側計量CT的二次電流保持一致,無和電流或差電流關系存在,因此無附加計量誤差。
4.結論
4.1二分之三斷路器接線采用“和差電流”計量方式,某些運行狀態下流入電能表的電流為兩組CT二次電流之和或兩組CT二次電流之差,如果CT誤差不一致將產生非常大的附加計量誤差,誤差的大小取決于CT2一次電流的大小,即與穿越于2DL的功率大小有關,大大影響計量準確性。為減少此種計量方式的附加誤差,應盡量選用誤差大小相等、方向相同的高準確度等級電流互感器組合進行計量。
4.2二分之三斷路器接線采用線路側單獨安裝電流互感器計量方式,在任何運行狀態下無和電流或差電流關系存在,均無附加計量誤差。
4.3為減少和差電流計量方式附加誤差帶來的影響,建議二分之三斷路器接線貿易結算電能計量裝置宜采用線路側電流互感器計量方式。
(一)短接計量裝置的電流線圈。通常是在電能表內部或外部用導線將電流線圈短接,較常見 的做法是導線或并接電阻插入電能表的相線輸入端和輸出端,起到分流作用。用導線短接,而導線電阻幾乎等于零,絕大部分電流將從短接導線通過,電能表的電流線圈幾乎沒有電流,致使電能表停轉;若并接小于電流線圈電阻值的電阻時,電流線圈跟并接電阻形成并聯電路,根據并聯電路的分流原理,大部分電流將從并接電阻通過,電流線圈只有小電流通過,致使電能表按一定比例慢轉,從而達到竊電目的,此種竊電方式稱為欠流法竊電。
(二)斷開電壓聯片或在電壓線圈上串聯分壓電阻。斷開電壓線圈就是使電壓線圈失壓致使電表不轉。常見方法是把電能表的電壓聯片松開,這種方法不必開表封,屬較低級的竊電方法,新型普通電表已在電表內部短接聯片。其二,開啟電表外蓋用一電阻串接在電壓線圈上,所串接電阻用絕緣膠布或絕緣套管套住(具有隱蔽性),其原理是起到分壓作用,把一部分電壓分擔到電阻兩端,使電壓線圈兩端電壓減小,達到少計電量的目的。此類方法亦稱之為欠壓法竊電。
(三)調節零火線竊電。這種竊電方法是事先將電能表進線端的火、零線調接,根據電能表的內部電路結構,接零線端的輸入跟輸出是用聯片短接的,因此,竊電戶可利用自設(或另接)的零線用電,導致電能表停轉。這種竊電方法必須在室內裝設倒閘控制開關,使經過電能表的零線和自設地線能自由控制。
(四)斷零竊電。這種竊電方法事先必須將電能表進線端的零線斷開并將其隱蔽。跟調節法竊電相似,都需要另接或自接地線,并在室內安裝倒閘開關。在斷開電表輸入零線后,電流線圈仍可通過電流,而電壓線圈會失去電壓,這時,竊電戶用電,電表是不會計量的。當竊電戶想電表轉動計量時,可從電表零線輸出端反接零電位(即另接零線或自設地線),電壓線圈獲得電壓,電表轉動。其二,在反接零電位的導線上串接電阻,跟欠壓法相似,起到少計電量作用,此類方法亦稱之為斷零法。
(五)移相竊電。竊電者根據電能表的計量原理。采用不正常接線,接入與電能表線圈不對應的電壓、電流,或在線路中接入電感或電容,改變電能表線圈中電流電壓間的正常相位關系,致使電能表轉速變慢甚至反轉。
(1)在三相二元件電能表中,A相元件的測量功率為:Pa=UabIacos(30+Φ)。若在A相與地之間接入電感性(空載電焊機之類)負載,此時,電能表將出現:①當三相負載電流較小時,負載電流Ifa與電感電流IL疊加后使總電流Ia與Uab的相角差大于90度,電能表反轉;②當三相負載電流較大時,負載電流Ifa與電感電流IL疊加后使總電流Ia與Uab的相角差小于90度,電表轉速變慢;③而當三相負載電流為零時,Ia與Uab的相角差等于120度電能表反轉。(2)在三相二元件電能表中,C相元件的測量功率為Pc=UcbIccos(30-Φ)。如果在C相與地之間接入電容,則電流Ic超前電壓Ucb。與A相接入電感負載的原理類似,電能表有可能出現轉速變慢、停轉、甚至反轉。(3)因三相二元件電能表只有A相元件和C相元件,B相負載電流沒有經過電能表的測量元件,若在B相與地之間接入單相負載,此時電能表對單相負載就完全失去了計量。
(六)利用電能表編程器竊電。其竊電特點為:既不改變電能表的時間,也不調整電能表的時段,更無須開啟電能計量裝置,而只是利用電能表編程器更改峰、平、谷用電量的占比,且保持總電量不變的方法吃電價差,從而達到少交電費的目的。
二、通過其他方式竊電及分析
(一)繞過計量裝置竊電。繞過計量裝置竊電主要體現在私接公線,這種竊電方法最大的特點是容易操作且較易破壞竊電現場,當竊電戶得知有查電時,就及時將竊電電線用力扯開,讓查電人員無從取證。
(二)改變電流的竊電。①把TA的P1端與P2端短接,使大部分電流不經過TA的一次繞組,從而繞過電能計量裝置竊電;②斷開TA二次側、短接TA二次側或使TA分流,使電流幅值從大變小或為零;③改變TA變比,將大電流比的TA銘牌換成小電流比的TA銘牌;④TA變比過大,利用TA的誤差特性竊電;⑤將TA二次極性接反,使電能表反轉竊電,或在電能表電流線圈中通入反向電流竊電。
(三)改變電壓的竊電。①失壓竊電,將TV的保險斷開或在TV二次回路裝一個開關,隨時斷開電壓進行竊電;②欠壓竊電,虛接電壓線。③將TV二次相序接反,使電能表反轉。