三相多功能电能表失压分析

第２９卷第８期　甘肃科技　Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　以２９Ⅳ０．８　２０１３年４月　Ａｐｒ．　２０１３　三相多功能电能表失压分析　张　帆，朱卫涛，陈姗姗　（武威供电公司电力经济技术研究所，甘肃武威７３３０００）　摘要：针对电网运行中的各类电能表，分析了三相多功能电能表电压不同采样方式下的失压判断方法和检测方　案，以及全失压情况下的失压判断检测技术。结果表明，在不同方式下的判断方法和检测方案各有优缺点。　关键词：多功能电能表；三相全失压；失压判断；分析　中图分类号：ＴＭ９３３．４　三相供电系统中经常会发生失压的现象，失压　大多数情况下是接线错误或用户窃电所致，会造成　压的幅度与角度具有明显差别，因此，如果是用Ａ／Ｄ　采样算法计量的电能表，三相三线可以根据Ａ，Ｃ相　的电压幅值及角度来准确判断Ｂ相失压。由此可　见，用两通道电压采样的多功能表从理论上可以实　计量产品少计电量，给供电公司带来经济损失。随　着三相多功能表技术的成熟，失压记录功能已经成　为三相多功能表的基本功能。　现判断三相失压，但需大量的计算，要精确计算到　Ａ，Ｃ相的电压角度；判断方法复杂，实用性差。　２．２电压三通道采样方式　１失压的判断方法　１．１失压的判断方式　三相三线表要想只依据采样的电压幅值来准确　判断到某相失压，则可用三通道电压采样方式。在　为了满足不同市场的需要，多功能表失压判断　方式做成可设置的。一般可设置以下４种判断方　此方式中，Ａ元电压的采样是Ｕａｂ的电压，Ｃ元是　Ｕｃｂ的电压，Ｂ元的电压是Ｕａｃ的电压，如图ｌ所　示。　。　—————　式：１）不作失压判断。２）只判断电压，只要某相电　压小于设置的电压值就判该相失压。３）电压电流　同时判断，某相电压小于设置的电压值同时该相电　——　流大于设置的电流值则判断该相失压。４）某相电　压小于设置的电压值同时该相电流大于起动电流则　判断该相失压。　１．２失压数据记录见文献［１］　ＨＪＬ———一———一）　｛　一《≥０　２　４　ｖ　一１　Ｂ　ＥＱ　Ｔ　２多功能电能表失压判断　三相四线多功能电能表失压的判断见文献［２，　３］。三相三线多功能电能表失压的判断如下。　２．１　电压两通道采样方式　】：！　．】ｅ｝．．　．．．．．二二二　Ｄ．．　．　．．．．．一一ｊ。｝ｌ—－　—　图１三相三线电压采样原理【以ＰＴ采样为例）　以如下判断方法可以准确判断到某相失压：　１）Ａ相失压的判断条件：同时满足以下电压和　电流判断条件认为Ａ相失压。　Ａ相失压的电压判断：　（Ｖｏｌｔａｇｅ—Ａ＋Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｂ）＜２×失压判断值，同　时Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｃ＞失压判断；　Ａ，Ｃ相可以根据各自的电压值直接判断到是　否失压。Ｂ相由于没有电压采样，因此，Ｂ相无法直　接得到电压值，从而无法直接判断到Ｂ相失压。只　有根据Ａ，Ｃ相电压来判断Ｂ相失压。但Ｂ相失压　和Ａ、Ｃ相同时失压会导致同样的结果——表计算　到的ｕａ与ｕｃ电压幅值减小。可见，传统的仅根据　ｕａ与ｕｃ电压幅值来判断三相三线失压会导致误　判。为此，必须结合ｕａ与ｕｃ电压相角来把以上两　种情况区分开。　综合以上分析，Ｂ相失压与不失压时Ａ、Ｃ相电　或Ｖｏｈａｇｅ＿Ａ＜失压判断值同时Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｂ＜失　压判断值同时Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｃ＜失压判断值，Ａ相失压的　电流判断：Ｃｕｒｒｅｎｔ—Ａ＞失压电流判断值。　２）Ｂ相失压的判断条件：同时满足以下电压和　电流判断条件认为Ｂ相失压。　第８期　Ｂ相失压的电压判断：　张帆等：三相多功能电能表失压分析　２．３．２　比较电路加上计量芯片测量法　６１　（Ｖｏｌｔａｇｅ—Ａ＋Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｃ）＜２　ｘ失压判断值，同　时Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｂ＞失压判断；　新多功能表要求全失压事件发生时对电流能够　进行准确测量。一种比较可行的方法是比较电路加　上计量芯片测量法。此方案可快速检测到全失压发　生，然后再给计量芯片供电以准确测量到全失压发　生时的电流值，再关闭计量芯片的电源。如果没有　检测到全失压，则计量芯片不起动。　优点：方案简单，用现有方案加上计量芯片的电　或Ｖｏｌｔａｇｅ—Ａ＜失压判断值同时Ｖｏｌａｔｇｅ—Ｂ＜失　压判断值同时Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｃ＜失压判断值，Ｂ相失压的　电流判断：Ｃｕｒｒｅｎｔ—Ａ＞失压电流判断值或Ｃｕｒｒｅｎｔ—Ｃ　＞失压电流判断值。　３）Ｃ相失压的判断条件：同时满足以下电压和　电流判断条件认为Ｃ相失压。Ｃ相失压的电压判　断：　（Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｂ＋Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｃ）＜２　ｘ失压判断值，同　时Ｖｏｌｔａｇｅ＿Ａ＞失压判断；或Ｖｏｌｔａｇｅ—Ａ＜失压判断　值同时Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｂ＜失压判断值同时Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｃ＜失　压判断值，Ｃ相失压的电流判断：Ｃｕｒｒｅｎｔ—Ｃ＞失压　电流判断值。　此判断方式有明显的缺点：（１）Ａ，Ｂ，Ｃ如Ａ相　断电，则Ａ相电压为Ｕｂｅ／２，因此，导致某相断电时　电压计算失真；（２）在计算失压累计电量时比如Ａ　相本来断电不应当有累计电量，但实际上Ａ相采样　到的是Ｕｂｅ／２，因此，导致Ａ相有失压累计电量；　（３）此方法对ＡＤＥ７７５８来说无法用电阻采样来实　现。　电压三通道采样方式虽然有一些缺点，但这些　缺点是可以接受的。此方法软件比较容易实现，不　会误判相别，因此可以广泛应用。　２．３　三相全失压的判断　ｍ　】　电压电流判断阀值可设置的全失压方案，使用　的方案如图２所示。　图２全失压检测电路　２．３．１　用电池定时给计量芯片供电方案　此方案即计量芯片的电源采用控制的方式，掉　电以后，由ＭＣＵ定时供电，然后计量芯片完成电压　电流计算后，ＭＣＵ读取数据进行全失压判断。　优点：方案简单，成本低；由ＡＤＥ７７５８的采样精　度保证，判断精度高。缺点：功耗大。　池供电控制即可实现；功耗低；电流值测量准确。　３　结语　就多功能电能表失压的判断方法、失压的记录、　失压的检测方案及各种失压检测判断方案的优缺点　进行了详细分析，重点分析了三线三线失压的判断　方法及全失压的几种方案。　三相三线电能表广泛采用电压三通道采样方　式，虽然存在一些缺点，但软件实现比较容易，也不　会误判相别，而两通道电压采样的方式从理论上可　以实现判断三相失压，但需要大量的计算，且判断方　法复杂，实用性差，三相全失压主要有电流判断阀值　不可设置和电压电流判断阀值可设置两种方案，各　有优缺点。　参考文献：　［１］ＳＤ１０９—８３，电能计量装置检验规程［Ｓ］．　［２］张有顺，冯井岗．电能计量基础［Ｍ］．北京：中国计量　出版社，２００２．　［３］ＤＩｖ＇Ｔ４４８－２０００，电能计量装置技术管理规程［Ｓ］．　［４］Ｑ／ＧＤＷ　３５４　２００９，国家电网公司企业标准［Ｓ］．　［５］ＤＬ／Ｔ６４５—２００７，多功能电能表通讯协议［Ｓ］．　［６］万全．新型多用户电子式电能表的研究与设计［Ｄ］．湖　南大学，２００４．　［７］丁毓山．电子式电能表与抄表系统［Ｍ］．北京：中国水　利水电出版社，２００５．　［８］李宝树，陈万昆．智能电表在智能电网中的作用及应　用前景［Ｊ］．电气时代，２０１０，２０（９）：２８－３０．　［９］　阴存真，吴国伟，李炜东．多功能电能表白动追补电量　功能功能的开发与应用［Ｊ］．电网与清洁能源，２０１０，　２６（２）：４６－５０．　［１０］　耿建坡，电子式电能表失压差错电量分析与计算　［Ｊ］．电测与仪表，２００８，４５（３）：３８－４１．　［１１］陆祖良．关于电能表现场检定的讨论［Ｊ］．电测与仪　表，２０１１，４８（１）：５０－５１．　［１２］顾定军，孙妍，郑盈．三相三线多功能电能表失压迫　补电量分析方法及启示［Ｊ］．工业计量，２０１１，２１（１）：　１　４．