计量故障后追补电量计算与分析研究

计量故障后追补电量计算与分析研究

许佐坤

广东电网有限责任公司云浮供电局  广东 云浮 527300

摘 要：电能计量装置由于参数设置误差、外界环境影响，在面向电量的计量过程中会出现计量误差，由此所得的电量也会存在显著错误，因此，如何进行退补电量是电力计量部门与用电方都需亟需考虑的问题。在出现电量计量故障时，进行追补电量计量的方式较多，但较多研究仅针对单一方法进行纵向延伸，尚缺乏针对多种补偿措施的分析，使相关电量计量人员无法选择最优措施进行计量工作。基于此，本文对3种常见追补电量计量方法进行系统性分析，为电量计量工作提供参考。

关键词：计量故障；电能计量装置；电量追补；电能分析

1.出现计量故障后追补电量计算与分析原理

电能计量装置由于受到计量环境、电量动态变化以及磁场等情况的干扰，在计量过程中会出现计量误差，从而导致计量故障。在出现该故障后需要对其进行电量追补计算以达到电能补偿的目的[1]。开展面向电能计量装置在出现故障后的追补电量补算工作，其工作核心内容具体是指针对计量所处区域的电力应用与开发情况进行计量结果开发与优化。借助来自于电量的调节与补偿作用，可以在有效提升电力资源传输过程稳定性与持续性的同时，有效将开展电能计量的适宜功率调整到最优状态，借此可实现对核心电路电流传导的辅助实现。从纵向延伸角度而言，计量环境条件通常也是影响计量结果准确性最为关键的一环，计量环境具体包括周围电路环境、天气环境与操作环境等，任意一种环境情况出现异常，均会导致计量故障的发生，例如，存在电路短路或计量环境周围湿度或温度过高时都会降低最终电力计量结果的准确性、同时，典型的电路三相故障也是影响电力计量结果准确性的关键因素之一；从电量动态变化角度而言，由于供电方与用电方的电压与电流情况均在保持动态变化，因此在进行电力计量时，很难通过静态计量值反映整体电力计量结果；此外，电力计量结果的准确性还受到计量操作的影响，若计量人员参数设置或计量流程发生错误，都会导致计量结果存在一定误差。

2.计量故障后追补电量计算方法

2.1更正系统数法

以电路故障而言，若电路的三相负载分别处于平衡输出状态，在此环境下更适宜选择更正系统数法实现对错误计量电量的有效追补，该方法具有计量准确且计量速度整体迅速的特征，对于存在类型差异的多种计量设备故障，该方法所表现出的计量规律也有所不同，具体为：（1）电能表记录失压与失流故障[2]。此时，可通过电量计量公式：ΔW=（K-1）W′ ，对电量进行系统计量，此时需要提前确知在发生计量故障时的实际电流量，但是，由于其问题的发生原因为电力系统中电能表的运转独特运转方式很难进一步明确失压的时间所处范围，因此，很难针对处在失压期阶段的电量情况进行确切计量，因此，在该计量情境下，更正系统数法存在一定计量难度。在该情况下，一般使用智能电表对电量值进行准确计量，并且一般以智能化电表为主，在智能电表中一般都会安放数量众多的电量寄存器，其主要发挥面向电量的非实时性存储功能，在该计量过程中，需要先计算求得更正系数，之后利用计量公式面向失压/失流状态下所需要进行追补的电量进行计量与更正。其计量公式遵循：追补电量值=电能表失压值/失流期间电量流动值×(更正系数-1)×倍率，借助该计量方式可以有效计算出电路在失压过程中所呈现的总体精确电量，同时，借鉴电能表在正常作业期间所呈现的电力费用、费率以及所使用的电量值同在该计量期间所使用的总体电量值之间的比例关系同失压范围时间段内所呈现的电量进行累积相乘，由此计算得出在该状态下需要进行追补的各费率情况下的电量呈现值。（2）单相失压故障。电能表在进行工作的过程中，若出现电压二次回路断裂的情况，或是由于长期作业后互感器的保险丝熔断而致使出现单相失压故障，在此时，失压相电压的下降将会达到0，与之相反，若存在后一种原因，则仅单独需要对电路电压的二次回路进行单独调整，确保该回路能够处于正确的接线状态，在出现失压相时所获得的一个相位，以及幅值较为平衡的感应电压，即残余电压，在该种电压误差情况下，电压数值一般处于10-60V的计量状态，而在存在单相失压状态时，更正系数会存在一定的差异，具体数据参数情况，如表1所示。在三相处于平衡情景时，会普遍存在以下关系：U≈Uab≈Ucb，I≈Ia≈Ic。在不存在电压残余情况时（如图1所示），可以有效对电力系统中的更正系数进行约分化处理。

表1 单相失压状态下更正系统统计

图1 A相断相向量图（无残压）

2.2母线电流平衡法

该方法主要通过面向电能计量信息的动态计量平衡应用为主，以有效实现面向电路各分部电流与电压间的数据计量分析与比对，较好实现了面向电能计量工作的作业需求[3]。通过对电路母线电流动态变化值的调节与均衡，可以在满足电能计量局部合理调整的情况下，实现对计量处局部计量电流的分析与后期调整，基于此，在进行电能计量的作业设备出现计量故障时，相应的补偿与调节机制也可以根据电流实时的传输与作业状态进行动态调整，进而实现面向单个电能表故障或是面向整个电站失压问题的综合性调整。依据前者可以有效以局部设备排除的方式诊断电能计量设备所存在的问题，在符合电能环境建设要求的前提下，有效改善母线失压情况；而后者在处于母线失压状态时需要具体依据电流调节与电流控制间的基本计量情况对所损失的电量补偿值进行详细计算，之后对电站电能的具体传输情况进行深入剖析。若将电流的动态传输当作面向电压故障调节及电压控制的一种惯性方法，此时，电线变压器附近区域所产生的电量损耗现象主要需借助母线下方多个子线间的均数进行计量与分析，同时进行相应的补偿计算。同理，如若此时需要进行计量与进行电力补偿的设备已经处在全站失压的负面状态，则需要在对相关领域的电力值进行精确计量后，面向电表状态进行二次评估与处理。由于电力传输线路自身的构建情况存在显著性差异，相应地，在进行能补偿性分析时，与其参与计算的母线核算值间也存在着一定的差异情况。相应的技术人员与计量工作者应该依据现实的计量与技术工作方案，针对性的面向电能损失进行补偿性计算。

2.3综合误差核算法

在现实电能计量作业中，由于出于对电力传输及点=电能计量沟通的实际需要，在面向电能计量损失值进行补偿性发分析与计算的过程中，需要对电能表、电流表以及电压互感器中所存在的功能性降压问题进行详细分析，并对其中可能存在的故障情形进行系统性梳理与归纳。综合误差法的核心举措与关键计量内容是以电流线路传导过程中所涉及的多个综合性变量因素进行系统性归纳与分析，同时，适当限定数据核算的实际范围，在所核定、检查的相关数据同规定的标准值相符合时，表明在该状态下的电能计量步骤与电能计量结构能够科学、有效地进行电能计量，而在电流线路传输分部的相关计量数据处于规定计量范围时，电能的整体计量结构可以在相较合理、规范的环境下发挥电能计量作用。但若在电力传输的过程中存在电力传输稳定性较差的问题，则极其容易导致所计量区域周围的电力才传导被隔离在可控制安全数值内。举例而言，在面向电能进行实际负荷误差的计算时，其量化公式可以表示为：Δw=Kw/1+K1，而对于存在二次回路降压区域位置的电能计量公式则主要为：Δw=W（y2-y1）/（1+y2）。按照在出现电能计量装置计量故障后的电量追补计算方法，可以实现对所计量电能区域电能装置基本操控情况的差异化计量，此外，通过综合误差核算面向电能情况进行计量，还可以具体依据电能装置实际运作稳定状态，主动进行追补电量的计算与分析。

3.结束语

本文针对电力计量领域较多研究仅针对单一方法进行纵向延伸，尚缺乏针对多种补偿措施进行综合性分析的问题，在对出现计量故障后追补电量计算与分析原理进行剖析后，系统分析了更正系统数法、母线电流平衡法、综合误差核算法共三种计量故障后追补电量计算方法，其中更正系统数法的主要优点在于若电路的三相负载分别处于平衡输出状态，在此环境下更适宜选择更正系统数法实现对错误计量电量的有效追补，该方法具有计量准确且计量速度整体迅速的特征；其次，母线电流平衡法主要通过面向电能计量信息的动态计量平衡应用为主，以有效实现面向电路各分部电流与电压间的数据计量分析与比对，较好实现了面向电能计量工作的作业需求。通过对电路母线电流动态变化值得调节与均衡，可以在满足电能计量局部合理调整的情况下，实现对计量处局部计量电流的分析与后期调整；最后，通过综合误差核算面向电能情况进行计量，还可以具体依据电能装置实际运作稳定状态，主动进行追补电量的计算与分析。

参考文献

[1]尹东阳,黄红桥,李恺,等.基于云端的电能计量装置故障排查系统设计与实现[J].湖南电力，2020(4):77-80,86.

[2]周媛奉,胡婷婷,丁海丽.电能计量装置故障后追补电量计算方法分析[J].无线互联科技,2021,18(7):69-70.

[3]钱宇杰.电能计量装置异常分析及电量追补计算方法[J].山东电力高等专科学校学报,2021,24(6):56-58.