探究丨关于智能电表计量准确性的研究-北极星输配电网

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随着国内社会用电量迅速增长，智能电表使用量每年大幅增加，已累计挂网2.7亿只，如何提升智能电表的计量准确性一直是设计单位研究的重点。本文从硬件设计,包括计量芯片、采样电阻、电流互感器的选型，计量误差软件动态补偿，和三防漆工艺三个方面详细介绍了如何提升智能电表的计量准确性。

硬件设计

三相智能电表主要由参数测量模块、通信模块、数据存储模块和显示模块等部分组成（见图1）。与电网直接相连并且最容易受到干扰引起计量不准的是测量模块。测量模块主要有计量芯片、采样电阻、互感器三个部分组成，其中任何一个部分的性能下降都直接影响智能电表的电能计量准确性，所以在器件选型、参数设计上都是整表设计的重点。

计量芯片

计量芯片是智能电表计量部分的核心，芯片的“采样动态范围”和“参考基准温度系数”直接关系到智能电表抗冲击负荷的能力和运行稳定性，不同计量芯片的参数见表1所示。

采样动态范围

一般的情况下，《DL/T614_2007多功能电能表》标准中要求智能电表的计量误差范围为1%Ib~12Ib，例如10(100)A规格的智能电表计量范围为0.1~120A，理论上动态范围为1200:1的计量芯片就能满足设计要求，就能通过实验室的测试。但在实际电网中存在用电高峰电流超量程的突发情况，也存在冲击负荷（如冲击钻、电焊机等）瞬间超计量范围的情况，而超过计量范围的这部分电量就会丢失不计量，引起计量不准。如果在设计上选择动态范围为5000:1的计量芯片，同样10（100）A的表在瞬间电流达到400A时也能保证正确计量，有效防止了冲击负荷引起的不计量问题。

参考基准温度系数

智能电表作为计量产品，在实验室检定时的温度要求为23±2℃，在温度变化时，《GB/T17215.322-2008静止式有功电能表（0.2S级和0.5S级）》标准中规定0.2S级智能电表的温度系数是0.01%/K,也就是说温度改变50℃，误差允许变化50×0.01%=0.5%。例如选用基准温度系数为50ppm/℃的计量芯片在环境温度改变50℃时，不考虑其它器件的影响，误差改变量为：50ppm/℃×50°C=2500ppm,直接体现为0.25%的误差改变，而10ppm/℃的温度系数的计量芯片在同样温度改变的情况下误差改变只有0.05%，远远小于标准要求。

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