12月7日，由國網(wǎng)浙江省電力有限公司牽頭，國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司、中國電力科學研究院有限公司配合研制的首臺國產(chǎn)化自主可控高精度關(guān)口電能表在舟山220千伏葛仙變電站試點應(yīng)用，標志著高精度關(guān)口電能表國產(chǎn)化技術(shù)取得突破。
發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)及用電客戶之間進行電能結(jié)算的計量點為關(guān)口計量點。關(guān)口電能表是衡量關(guān)口計量點電能的計量裝置，它記錄的數(shù)據(jù)是發(fā)電企業(yè)、供電企業(yè)與用電客戶間統(tǒng)計、核算電量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是支撐新型電力系統(tǒng)下新能源發(fā)電調(diào)度、電力市場化交易、電網(wǎng)系統(tǒng)運行指標考核的關(guān)鍵。關(guān)口電能表數(shù)據(jù)的精確性、可靠性非常重要。
提高關(guān)口電能表的計量精度對所用元器件性能、制造工藝、抗干擾設(shè)計、整表集成等方面的要求很高。我國高精度關(guān)口電能表長期依賴進口，此次試點應(yīng)用的這套裝置為國內(nèi)首臺全國產(chǎn)芯片替代的0.2S級自主可控高精度關(guān)口電能表，內(nèi)控精度可達0.1S級。該裝置的研發(fā)突破了進口產(chǎn)品技術(shù)壟斷，解決“卡脖子”難題。這套裝置的投運是對自主可控高精度關(guān)口電能表在設(shè)計、算法、集成等各技術(shù)環(huán)節(jié)的全面驗證，為此類產(chǎn)品后續(xù)規(guī)模化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
本次研發(fā)的自主可控高精度關(guān)口電能表，在模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣(AD采樣)、數(shù)字信號處理、電壓基準等關(guān)鍵元器件層面及軟硬件方案層面均實現(xiàn)全國產(chǎn)全自主設(shè)計。研發(fā)團隊充分考慮電流、電壓、頻率等，以及關(guān)口電能表輸出電能與模擬信號處理模塊輸入信號之間的關(guān)系特性，創(chuàng)新提出自適應(yīng)協(xié)同優(yōu)化的寬量程動態(tài)范圍高準確度計量方法，設(shè)計了基于國產(chǎn)元器件的模擬信號處理模塊，突破了模擬信號分級處理、高精度計量以及面向復(fù)雜環(huán)境的自適應(yīng)補償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)瓶頸。在此基礎(chǔ)上，團隊成員分析了國產(chǎn)元器件參數(shù)、模塊間的相互影響，并考慮了溫度、濕度等引起的關(guān)鍵元器件信號變化，建立了誤差傳遞模型，形成了多維影響量下關(guān)口電能表誤差補償方法，解決了基于國產(chǎn)化元器件的關(guān)口電能表電能計量及整機優(yōu)化設(shè)計難題。
據(jù)介紹，研發(fā)團隊將在交流模擬采樣、電能計量、溫度補償?shù)确矫鎯?yōu)化自主可控關(guān)口電能表設(shè)計，深化自主可控高精度計量關(guān)鍵技術(shù)研究，加快研制精度更高的關(guān)口電能表，進一步拓展自主可控關(guān)口電能表在不同電壓等級變電站的試點應(yīng)用范圍，為自主可控高精度關(guān)口電能表在特高壓變電站、區(qū)域聯(lián)絡(luò)線等關(guān)口的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。(徐韜 袁健 王永貴)
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