基于数字化电能计量检测技术分析

基于数字化电能计量检测技术分析

肖慧垚

广东电网有限责任公司惠州仲恺供电局广东惠州516000

摘要：在当前我国数字技术的快速发展中，我国的大多数变电站正朝着智能化的方向发展，在现代新技术的要求下，必须不断使用数字电能计量系统，以更好地满足智能变电站的运行需求。智能变电站与传统变电站在电能计量系统中存在着严重的差异，因此有必要不断加强分析，以确保数字电能系统的稳定运行，为智能变电站提供可靠的数据支持。

关键词：数字化；电能计量；必要性；要点；测量技术；

在社会经济和科学技术不断发展的背景下，电能表测量也逐步实现信息自动化，使数字化变电站有效实现数据的自动采集，数据传输和数据处理。在此基础上，多元功能模块和子系统共享一个有效实现的信息平台，有效避免了设备重复投资现象，充分发挥了数字电能计量检测技术的作用和价值。

一、数字化电能计量检测的必要性

数字电能计量技术的应用实现了模拟量采集数字采集的全过程。前端采集的数据信息可以通过光纤网络实时传输。通过有效利用点对点传输技术，进一步提高了变电站功率计量结果的准确性。因此，特别需要加快数字电能计量和检测系统的构建。该系统以计算机为载体，采用先进的数字通信技术，加快了数据信息的传输和处理速度，系统本身的抗干扰能力强，为电力数据传输的可靠性提供了保障。数字传输网络的建立解决了变电站监测数据传输和存储的问题，从而促进了电能计量和检测水平的提高。鉴于数字电能计量和检测系统的许多优点，有必要加快系统的构建并在电能计量中发挥作用。

二、数字化电能计量系统实际运用要点

在数字电能计量系统的过程中，由于我国的智能互感技术还不完善，尚处于发展阶段，并没有完善的运行经验和维护经验。由于操作时间长，可靠性在实际操作中受到很大影响，因此在后期实践研究中应不断改进和发展。现代智能计量装置必须按照新的识别技术和方法进行，并以价值传递标准为参考依据，建立并有效实施测量验证和验收规则，促进数字接口电能表测试有效地开展。在数字电能计量和检测技术的应用中，还要求测量人员具有较高的技术能力和管理水平。因此，测量人员应该继续学习，从而提高他们的专业技能和综合素质，更好、更有效数字电能测量和检测技术的运行和有效维护，促进了我国数字电能计量和检测技术的稳定性和发展的可持续性。

三、数字化电能计量检测技术方案

1、电能计量数据采集

在数字电能计量检测系统中，电能计量数据采集是关键环节。功率参数可以由智能功率发射器采集和存储，然后由数据转换器传输到调度室检测系统，系统软件对数据进行配对。执行分析处理数据采集​​单元的构建思路。将计算机转换器的输出连接到模块的DATA+端，然后连接两端的匹配电阻。如果端子之间的距离相对较近，则无需设置电阻器。ASCII码指令集应用于数据采集单元的构造中，因此可以使用高级编程语言设计程序，从而使整个测量检测系统的建立更容易更方便。同时，EDA9033模块可以检测三相三线电路中的所有电气参数。该模块的添加显着降低了系统的开发成本，使现场布线更容易，并提高了系统的运行可靠性。采集模块，该系统中的数据采集模块采用EDA9033，是一种智能电参数采集模块精度为0.2。模块自带两个通讯协议，一个是ASCII码，另一个是十六进制，用户可以根据需要选择，模块可以输出有效累计功率，上电后可以开始测量最大累计时间为7.5a，超过此时间会导致数据溢出。用户可以根据实际情况选择电压和电流范围，其中电压范围在10V-500V范围内，在模块植入模块之前需要正确配置电流范围网络，转换器具有RS232通信端口和相关应用软件的计算机。数据采集​​过程如下：模块连接后，系统主机将发出读取和输出数据的指令。此时，模块将收集的电源数据上传到主机，模块可以每250ms更新收集的数据。

2、数字信号处理单元

在现场以数字信号处理单元（DSP）作为核心，构建数据采集和传输系统，DSP能够对采集到的电能数据进行临时存储，当需要对数据进行发送时，便可通过MODEM传给数据采集中心。对数字信号处理单元进行设计的过程中，电路设计是关键。为便于印制电路板的制作，并使其具有良好的兼容性，在设计时，引入模块化的设计理念，将DSP电路与辅助器件集成，制作出一个独立的印制电路板。

3、抗干扰设计

数字化电能计量装置在现场进行应用时，由于干扰源较多，所以需要进行抗干扰设计，以此来确保计量装置的运行稳定性。本系统在设计时，针对容易受到干扰的各个部分，采用了以下抗干扰措施。电源电路。本系统的供电电源为电网220V交流电变换直流电，由此使得系统中的电子电路会受到电网噪声的干扰，对于此类干扰问题，可以通过加装电源滤波器的方法，消除共模和差模干扰。印制电路板。在印制电路板上数字与模拟电路和相关器件为分布式结构，由于CPU时钟电路的频率较高，因此应当紧靠管脚进行布设，这样可以有效缩短时钟的线程，从而减轻干扰源对时钟电路的干扰。同时，应当使时钟的信号线与数据总线的模拟部分保持一定的距离，模拟部分可以采用单点接地；电源线及地线可与装置的电源端进行连接，这样可以减小接地阻抗不同引起的信号耦合。由于数字部分存在电源线阻抗问题，所以应在数字器件的电源与管脚之间增设旁路电容。看门狗电路。当系统受到来自于外界或是内部的干扰时，可能会出现程序混乱或是死机等问题。为确保系统的运行可靠性，采用看门狗电路，由此使得系统能够自行复位，重新执行程序，这样一来避免了干扰引起的系统死机问题。

4、通信方式设计

本系统采用的是RS485现场总线，由此实现多个站点互连。在对RS485接口进行设计时，可以使用一条双绞线作为总线，将所有的节点以串联的方式连接到一起，应确保总线与各个节点之间的引出线尽可能短，这样可以减轻反射信号的影响。对于系统而言，接地非常重要，但在设计时，该环节常常会被忽视。如果接地处理不当，则会影响系统的运行安全性。因此，必须对RS485传输网络的接地予以重视，采取合理可行的方法，确保接地可靠性。

5、管理软件功能

在对系统管理软件进行设计的过程中，主要考虑系统的应用性，设备管理程序可对系统硬件进行初始化，软件会按照预先设定好的信息对电能计量数据采集模块进行初始化。通过管理软件，用户可对监控设备的历史数据进行查询，同时还能随时对设备的电流、电压曲线进行查询，可自动完成报表打印，并形成某个时间内的用电统计数据表。除此之外，可对电压越限时间进行统计，发现过流和过压问题后能够立即发出报警信号。

四、结束语

综上所述，数字电能计量及其电能表检测技术的探讨在智能变电站的发展中起着重要作用。因此，有必要进一步加强智能电表远程收费控制功能的应用，以促进智能电表的快速发展。有必要加强对数字电能计量和检测技术的探索并发挥重要作用。数字能量测量和检测技术不断完善识别技术，进一步提高了验证质量和工作效率使电能计量装置更加安全、准确性和稳定性。

参考文献：

[1]李鹏.数字化电能计量检测技术方案研究[J].电子制作,2016

[2]刘水,黄洋界,李斌.数字化电能计量检测技术方案研究[J].电测与仪表,2018

[3]李建军,张鹏.数字化电能计量检测技术办法探讨[J].建筑工程技术与设计,2017