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摘要：国内对于电能计量装置状态检验主要是采用周期现场检验的方式，还没有针对电能计量装置运行状况的在线监测设备和系统的大规模应用。这种周期现场检验的方式存在很大的不足，一方面现场检测受外界因素影响较大，不能据此对计量装置常态运行状况进行评估，每次往返现场工作也需要耗费大量的人力、财力和时间，相对成本较高，现场工作的安全风险较大;另一方面，由于缺少实时监测系统，不能及时发现、处理电能计量装置故障问题。
关键词：电能计量装置；运行误差；状态评价
电能计量装置的现场管理传统上都是基于周期检验、日常巡视等手段开展的。近年随着采集终端的大规模安装，基于采集系统的远程监测与智能诊断技术受到广泛关注。这些新技术的应用降低了现场工作强度，提高了工作效率，但仍然无法对电能计量装置的运行状况做出科学评价。本文所研究的运行评价方法是对智能诊断技术的补充，为管理决策提供依据。
一、电能计量装置运行误差分析
电能计量系统的综合误差γ包括电能表误差γe、互感器合成误差γh和二次压降误差γd，γ=γe+γh+γd。这三部分误差不仅有其自身的特点和规律，而且由于接线方式不同，工况环境的变化，引起的综合误差也不相同。下面就针对装置每个部件影响误差的不同因素进行说明。
1.1电能表误差分析
(1)制作工艺误差:电能表本身的产品质量、生产厂家的工艺水平、产品元器件的选择等因素，都会影响电能表的工作性能。
(2)负载影响:电能表在低负荷或低功率因数条件下的误差相对其在标定电流、额定功率因数下的误差较大。
(3)不当使用误差:电能表非常规接线或使用不当引起的计量误差较小，一般只在百分之几至百分之十几，但乘以倍率后，会造成很大误差。
1.2电流互感器误差分析
(1)倍率选择不当:当电流互感器工作在小电流时，因磁通密度较低会使得误差增大。
(2)二次容量选择不当:如果电流互感器二次回路导线阻抗是二次负荷阻抗的一部分，尤其是用电负荷较大的用户，它直接影响电流互感器的准确性。
(3)电流互感器二次负荷的控制:实际二次负荷要控制在25%～100%之间，电流互感器额定二次功率因数应为0.8～1.0，才能使电流互感器运行在最优状态，从而降低误差。
(4)电流互感器实际一次电流影响:电流互感器的实际一次电流经常小于其额定一次电流的30%，长期运行于较低负荷点时，会导致误差增大。
1.3电压互感器PT误差分析
(1)计量专用回路:若现场运行互感器二次无电能计量专用回路与测量回路共用一组绕组，会造成二次负载较大，增大互感器合成误差。
(2)互感器二次负载影响:电压互感器额定二次功率因数应与实际二次负荷功率因数接近，如果相差太大，会造成误差增加。
(3)根据电流、电压互感器的误差，合理组合配对，可使得互感器合成误差减小。
1.4二次回路误差分析
由于电压互感器二次回路的负载电流通过二次回路电缆的电阻、刀闸和接点电阻，造成相对于电压互感器二次端子与接入电能表对应端子之间产生电压差，从而产生电能计量误差，误差大小与二次导线的长度、线径的大小、二次负载的大小、性质、二次回路的总电阻及接线方式有关。
1.5线路工况和电网环境影响
现场运行条件下，影响电能计量装置综合误差的因素很多，如环境温湿度的变化、外界电磁场的干扰、运行电压的高低等因素，都会直接影响电能计量综合误差，因此综合误差是一个动态数据，实际工作中很难获得真实的工况环境和电网环境来考核对电能计量装置运行误差的影响大小。本文选取以下四种因素分析其对计量装置运行误差的影响。
(1)谐波影响:普通电子式电能表计量的是合成波电能，在电能计量上受谐波影响较大。
(2)电力开关的切换或负荷瞬变:会引起电能表复位或死机，引起电能表内卡数据的混乱。
(3)雷击浪涌:雷电产生的电磁场干扰会对电能表电源造成损害;雷击也可形成瞬时电磁辐射，使得电能表电子器件被击穿产生永久性或不可恢复性失效，从而引起电能表复位或死机。
(4)静电放电:产生的高频率电磁波会导致电路损坏、数据紊乱等，并最终导致产品故障，影响系统工作。
二、运行状态评价方法
目前，电能计量装置一般采取定期现场检验的方式，而应用在线监测系统是未来电能计量装置运行管理的发展趋势。本文所提的运行评价方法就是结合了现场实测和实时监测数据，对计量装置的运行状态进行评价，具体方法如下。
2.1状态量构成及权重
(1)状态量构成:主要由历史数据、运行、配置、工况环境构成。其中，工况环境包括:安装地点温湿度、电磁场干扰、颗粒物浓度、工作电源质量等，电网运行负荷性质、运行电压、频率波动、谐波、开关合闸频率、负荷变化、静电放电、雷击等。
(2)状态量权重:将状态量按分类划分，整体比较各个分类对电能计量装置运行状态产生的不同大小的影响。视状态量对计量装置运行的影响程度，从轻到重分为四个等级，对应的权重分别为权重1、权重2、权重3、权重4，其系数为1、2、3、4。
(3)状态量劣化程度:在不同程度的劣化情况下，相互比较各个状态量，对电能计量装置运行状态产生不同大小的影响。视状态量的劣化程度从轻到重分为四级，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级。其对应的基本扣分值为2、4、6、8分。
(4)状态量扣分值:值由状态量劣化程度和权重共同决定，即状态量应扣分值等于该状态量的基本扣分值乘以权重系数。状态量正常时不扣分。
2.2运行状态
将电能计量装置运行状态分为:正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
(1)正常状态:表示各状态量处于稳定且在规程规定的标准限值以内，可以正常运行。
(2)注意状态:单项(或多项)状态量变化趋势朝接近标准限值方向发展，但未超过标准限值，应加强运行中的监视。
(3)异常状态:单项状态量变化较大，已接近或略微超过标准限值，应监视运行并安排装置现场检验。
(4)严重状态:单项状态量严重超过标准限值，需要立即安排现场检验、检查和处理。
2.3状态评价
电能计量装置状态评价分为部件评价和整体评价两部分:
(1)电能计量装置部件状态评价:将电能计量装置分为电能表、PT、CT和二次回路四个部件构成。评价每个部件状态时，评价应同时考虑单项状态量的扣分和部件合计扣分情况，首先根据各部件的单项状态量扣分值进行确定，再考虑各部件的合计扣分。各部件状态评价标准见表1。
表1各部件评价标准
(2)电能计量装置整体状态评价:当所有部件评价为正常状态时，整体评价为正常状态;当任一部件状态为注意状态、异常状态或严重状态时，整体评价应为其中最严重的状态。
2.4电能计量装置状态评分表
综合考虑影响电能计量装置运行误差的各项因素，可得到运行计量装置整体状态评分见表2～5。
三、电能计量装置误差控制
根据造成电能计量装置的影响可以得知，为了有效控制误差，应选择合理的计量方式来进行电能计量装置的电量检测记录，实现度计量误差的提前控制。其次还要合理搭配电能计量装置，在电能计量装置运行过程中，必须严格按照有关规定，对多方面因素进行考虑，如准确度、稳定性、耐高温性、耐湿度等，确保电能表满足正常使用的要求。在进行计量的过程中，应最大程度的降低电压互感器的误差，选择合理的接线方式与电压互感器二次回路相匹配，将互感器负荷控制在额定范围内，为计量二次回路的完整性提供强有力的保障。对于用电负荷较高的客户，应做好失压记录表的安装与丢失电压的记录。如果电压装置线路较远，可以安装电压补偿监测装置，实施对计量装置二次回路与电压互感器的动态监控，并选择合理的计量方式，以此使电能计量装置的误差得以避免。
四、结束语
本文对影响电能计量装置运行误差的各个因素进行了分析和总结，说明了建立运行电能计量装置状态评价和状态检验的必要性。借鉴输变电设备状态评价思想，结合现场实测的误差数据和实时监测数据，考虑实际电网运行环境对计量装置准确性、可靠性的影响，建立了新型电能计量装置运行状态评价方法。针对电能计量装置不同运行状态评价结果，提出了相应的状态检验策略。
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