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外文文献翻译
题 目 电能表运行状态评估
Running State Evaluation of Electric Energy Meter
电能表运行状态评价
Yingying Cheng, Huaxiao Yang, Ji Xiao, Xingzhe Hou
State Grid Chongqing Electric Power CO. Electric Power Research Institute Chongqing, China
e-mail: zfocus@foxmail.com.cyy_99@sina.com.yhx421@foxmail.com.xiaoji1l4@163.com
摘要:电能表的测量精度不仅关系到电力系统的正常运行,而且也关系到用户的切身利益。所以适当对其运行状态进行评估就尤为重要。在本文中,根据其工作原理和运行情况操作,对误差的特点、各种影响因素进行总结。结合在线和离线信息,把电网的实际运行环境也考虑进去,选择的评价指标,来构建基于综合运行状态、评价指标体系环境、重要性和可靠性的且为当前电能提供理论参考计量的管理设备。
关键词:电能表;运行状态;评定指数
- 引言
随着电力系统的不断发展,电能表存在的运行管理问题越来越突出。这个电能表的测量精度不仅与电力系统的正常运行有关,也关系到用户的切身利益。随着电网设备技术水平的进步,用户对其的质量要求也有所提高。可靠性电能表的准确度成为保证安全生产、维护用户合法权益的保障。
目前电能表的运行状况主要通过定期的现场检查进行评估。许多因素和负荷波动会影响准确评估。此外,电网运行现场检查会给人员和保险箱带来一些风险。这也需要大量的人力,材料资源和时间,成本相对较高。
本文根据它的工作原理和运行特性,结合在线和离线信息,综合运行状态评价指标,根据环境、重要性建立系统的可靠性。
- 误差分析
电能计量装置的综合误差包括电能表误差、变压器误差和二次电压降误差。每一部分都有其自身的特点,由于连接方式和运行条件的不同,会发生不同的变化。对于电能表,其工作误差主要有以下4个方面。
2.1 生产工艺
产品质量,制造商的技术液位、仪表元件选择等影响其工作绩效。
2.2 荷载效应
如果用户的负载电流发生很大变化或电能表在低负荷条件下工作时间长了,误差会更大。
对于三相三线电能表,当用于测量三相四线时,配电系统中,不平衡的负载电流会导致中性线上零序电流的出现。但是,仪表不能通过以下方式测量消耗的功率:零序电流,因为这将导致测量功率降低。
2.3 错误使用
连接错误和断开(损失压力,切断)电能表将导致测量误差,这些失误容易被人们发现。但因为非常规连接或使用不当会导致较小的测量误差,即不易被注意到。如果误差乘以比率越小,误差会比以前大很多。
对于三相四线电能表,如果N线路连接不良,配电系统三相负载不对称,会导致电压偏差,即每个元件上的电压不平衡。三相电压差约为5%时,三相电流差约为50%,测量误差为plusmn;2%。
2.4 线路条件和环境影响
影响机床运行误差的因素很多。在电能表中,有温度、湿度、电磁场干扰、工作电压等因素。因此,一个动态数据的运行错误和四个影响因素有关,分析如下:
- 谐波影响:因为普通电子能量计测量复合波功率,谐波对测量误差影响较大;
- 电源开关或负载瞬态开关:它们将导致电能表复位或崩溃、仪表内部卡数据混乱;
- 雷电浪涌:雷电引起的电磁场干扰对电能表电池有害;雷电引起的瞬变电磁辐射会刺穿电能表的电子元件,导致电能表复位或崩溃;
- 静电放电:高频静电放电产生的电磁波会损坏产生电路,使数据存在误差,最终导致产品失效。
- 评价指标体系
通过各种测量、分析和判断,结合运行情况,负荷数据,缺陷信息、事故信息、试验数据、状态检测数据等信息,根据专业标准、操作建立经验、设备厂家技术指标及其他来建立评价体系。我国石油化工企业的实际运行状况及发展趋势综合评价电能表,其中为设备提供了理论依据运行维护。
3.1 总体框架
评价指标体系的总体框架如图1所示,由能够反映电能表及其工作环境组成的实时监控系统。这个测试和检查收集的离线信息记录反映设备历史和家庭健康状态。其重要性与网格的位置或它的客户类型有关。
图 1 电能计量状态管理评价体系装置
3.2 评价指标
3.2.1 脱机信息
图 2 电能表线路信息指标
电能表离线信息指标如图2所示。脱机信息由历史记录组成数据和图形。历史数据包括规格、工厂证书、实验室验证证书、竣工验收记录、首检记录、最终验收记录、缺陷、故障、历史缺陷及异常记录、历史状态检查记录等组成。图形化包括连接模式、设备关闭、表型选择(精度等级、类型、额定电流)、主副表配置等。
3.2.2 在线信息
图 3 电能表在线信息索引
电能表在线信息指标为如图3所示。在线信息包括操作以及工作条件。操作包括操作记录,故障和错误处理记录、状态检查记录、远程检查记录和现场检查记录。工作条件包括安装环境和电源网格运行环境。
3.2.3 重要性
根据电能测量和测量对象的重要程度,测量设备分为5类(I、II、III、IV、V)。各种配置要求不应小于选项卡中显示的值。
表 1 电能计量装置精度等级
电能计量装置的类型 |
准确度等级 |
||||
有功电能表 |
增值税电能表 |
电压互感器 |
电流互感器 |
||
I |
0.2s或0.5s |
2.0 |
0.2 |
0.2s |
|
II |
0.5s |
2.0 |
0.2 |
0.2s |
|
III |
1.0 |
2.0 |
0.5 |
0.5s |
|
IV |
2.0 |
3.0 |
0.5 |
0.5s |
|
V |
2.0 |
/ |
/ |
0.5s |
I型电能表分为两种类别:贸易和非贸易。前者更高重要性高于后者。
3.3 指标体系
评价指标体系应适用于各种类型的电能表。不同类型仪表的制造商考虑到简化评价指标体系,它有一个对象层和四个评估层,如表2所示。它将用解析法进行后续运行状态评估层次过程(AHP)和当前电能计量设备管理。
对象层是电力系统的运行状态。电能表第一个评估层包括三个零件,包括在线信息、离线信息和重要性。
以下评估层是前层。在第二个评估层,离线信息包括历史数据和配置,其中反映了误差趋势和工作可靠性。在线的信息包括操作和工作条件。
在第三个评估层中,历史数据包括族默认值、历史故障记录和历史错误。这个索引系列默认值反映产品本身的质量以及制造商的生产水平。区别选择部件或制造商生产能力可能导致相同的技术缺陷品牌和同类型仪表。操作包括运行检查值(最新)、部件、输出、外观其他故障及监控故障。工作条件包括安装环境和电网运行环境。
在第四个评估层,安装环境包括温度和湿度、电磁场干扰、微粒浓度和电池质量。电网运行环境包括负荷特性、工作电压、频率波动、谐波、开关频率、负载变化、静电放电还有闪电。这些指数集中在外部环境与突发电网环境仪表运行状态。
表 2 电能表状态管理评价指标体系
评价层1 |
评价层2 |
评价层3 |
评价层4 |
脱机信息 |
历史数据 |
家庭违约 |
/ |
历史故障记录 |
/ |
||
历史错误 |
/ |
||
定形 |
错误连接 |
/ |
|
设备关闭 |
/ |
||
表型选择 |
/ |
||
主副表 |
/ |
||
在线信息 |
操作 |
运行检查值(最新) |
/ |
组件 |
/ |
||
产量 |
/ |
||
外表 |
/ |
||
其他故障 |
/ |
||
检测故障 |
/ |
||
工作条件 |
已安装环境 |
温度和湿度 |
|
电磁场干扰 |
|||
颗粒物浓度 |
|||
电池质量 |
|||
电网运行环境 |
负载特性 |
||
工作电压 |
|||
频率变化 |
|||
谐波 |
|||
开关频率 |
|||
负荷变化 |
|||
静电放电 |
|||
闪电 |
- 结论
本文首先分析了电力系统的影响因素,总结了电能表的运行误差,然后建立了综合评价指标体系。该体系由三部分组成,分别为在线信息、离线信息和重要性。在线信息由实时监控系统采集,可以反映电能表的运行状态及其工作环境。测试收集的脱机信息检验记录反映了设备的历史和家庭健康状况。重要性则反映了它的测量对象的重要性。结合信息综合评价指标体系建立了一个对象层和四个评价层。为后续运行状态的研究提供依据使用层次分析法(AHP)和当前电能计量装置提供管理。
参考文献
[1] F. Calegari , 'Electric Power/Energy Measurements for Residential Single-Phase Networks', Industrial Electronics,ISIE vol.3,2005,pp. 1087-1092.
-
Ferrigno, L. Paciello, V, Pietrosanto, 'A
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