数字电能计量的误差来源探讨

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1、第37卷增刊1四川电力技术Vo1．37，No．Supplementl2014年11月SiehuanElectricPowerTechnologyNov．。2014数字电能计量的误差来源探讨唐毅，江波，陈贤顺(国网四川省电力公司计量中心，四川成都610045)摘要：随着智能电网和智能变电站技术的发展和相关工程建设的开展，基于IEC61850的数字电能计量系统也得到了大范围的部署。相比传统计量系统，数字电能计量系统有着全新的结构和特性，其误差来源也发生了很大的改变。从数字电能计量的总体出发，对可能引入计量误差的各

2、个环节进行了探讨，对各个环节的误差特性进行了简要分析。探讨的环节包括电子式互感器、合并单元、通信环节、数字电能表以及非同步采样等。关键词：智能电网；数字电能计量；IEC61850；计量误差Abstract：Withthetechnologydevelopmentandengineeringpracticeofsmartgridandsmartsubstation，thedigitalelectricen—ergymeteringsystembasedonIEC61850arewidelyestablished

3、．Comparedwiththeconventionalmeteringsystem，thedigitalelectricenergymeteringsystemhastotallynewstructureandcharacteristics，anditsmeteringerrorsourcesalsochange．Eachstageindigitalelectricenergymeteringsystemthatmayintroducemeteringerrorsisinvestigated．Theeror

4、characteristicsofeachstageareanalyzed．Theinvestigatedstagesarecomposedofelectronictransformer，mergingunit，communicationprocess，digitalwatt—hourmeterandasynchronoussampling．Keywords：smartgrid；digitalelectricenergymetering；IEC61850；meteringerror中图分类号：TM932文献标

5、志码：A文章编号：1003—6954(2014)增1—0076—04自动化功能。0引言作为变电站中的子系统，电能计量系统也要实现全数字化，其结构也发生了改变。由于采用了新电能是国民经济发展的基础，电网是直接关系的技术和机构，数字电能计量系统的误差来源和误到国计民生的基础设施。建设智能电网是电网技术差特性也发生了很大改变。下面将对数字电能计量发展的趋势，也是经济形势、能源形势发展所提出的的误差来源进行探讨，并对各个环节的误差特性进新的要求。国家电网公司提出了坚强智能电网的理行初步探讨。念并于2009年启动了智能

6、电网建设的第一批重点工程的建设¨J。智能电网是将先进的传感量测技1数字电能计量系统的结构术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术与能源电力技术以及电网基础设施高度集成而形成的基于IEC61850的数字电能计量体系如图1所新型现代化电网。示。在实际应用中，另一种常见的形式是用传统互变电站作为电网中的基础节点，智能变电站是感器替代电子式互感器。传统互感器把二次电流／智能电网建设中一个不可缺少的内容，也是智能电电压值直接送给合并单元，合并单元自身来完成电网的重要组成部分J。智能变电站采用先进、可流／电压值的数字

7、化，如图2所示。从数字电能计量靠、集成、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信体系结构上来讲，采用电子式互感器和传统互感器同台网络化、信息共享标准化为基本要求J。在具并没有本质区别。两者都遵循IEC61850通信协体的体系结构上，智能变电站遵循IEC61850标议，符合过程层、间隔层、变电站层的划分。它们的准_3J，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化区别在于模数转换是放在电子式互感器内部实现还是让合并单元来实现。信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现测量监视、控制保护、信息管理等．

8、76·第37卷增刊1四川电力技术Vo1．37，No．Supplementl2014年11月SichuanElectricPowerTechnologyNov．，2014l同。但从总体来说，电子式互感器的误差可以分为互感器本体(传感器)误差、小信号传递误差和模数转换误差。传感器本体的误差在文献[4]中有详细的分析和描述，它跟设计水平、制造工艺、温度振荡l电流，电压采样值_J(IEC60044-$规定议