高电压分相计量电能脉冲实现技术

　　在电能计量领域近年来出现的一体化高压电能表.由于与物理电网集成在一起，减少了中间环节的计量误差.显著提高了计量准确度。

　　本文重点研究此类新型计量设备的关键技术——高电压分相计量电能脉冲实现技术。中国的输配电网络绝大部分采用三相传输方式.如果将智能二次设备集成在物理电网上.相与相之间存在高电压差.从而无法像工作在低压侧的传统三相电表一样。将低压侧三相电压、电流信号直接接入专门的三相电能计量芯片.而得到电能量和相对应的电能脉冲。相间数据通信需要靠光纤或无线方式传送，如何保持相fBJ数据同步成为技术关键。本文提出一种实用的高电压分相计量技术.使其在不增加通信器件成本的基础上。实现高准确度的电能计量。

　　1 电能脉冲实现方式比较

　　1.1 三相电子式电能表

　　传统三相电子式电能表为典型二次设备.如图1所示.即通过电压互感器和电流互感器将高压侧的信号转换成低压信号.再通过电能表内部小精密电压、电流互感器将接入的三相电压、电流转换为弱信号.送入专门的三相电能计量芯片。在芯片中转换为有功功率、无功功率、视在功率、复功率等电能信息.并产生相应的电能脉冲。

　　从图1可以看出。三相电压、电流经过电力互感器以及精密互感器的转换后.相与相之间电压差很小.在几伏数量级。可以直接输入至三相电能计量芯片。不存在高电压分相计量问题。

　　1.2一体化高压电能表

　　一体化高压电能表?将原来处于电气二次回路的智能电路集成在电气一次侧高压电位上工作。如图2所示.结构上A、B、C三相之间各自独立。A相电能计量单元、C相电能计量单元、B相电能综合单元分别集成于对应相的一次输电线路上.电位与输电线路相同.由于相间存在高电压差.所以无法将三相电流、电压信号一起接入专门的三相电能计量芯片来产生电能脉冲.而只能采用分相计量的方。A相、C相分别采用单独的电能计量芯片计量各自的电能量.再把这些电能信息通过光纤隔离传输到B相电能综合单元进行综合累加.最终由电能综合单元输出电能脉冲。

　　需要说明的是.还有一种采用光电式互感器的高压电能表.虽然工作在高压侧.但这种电能表通过光电互感器将三相高电压、大电流信号转换为低电压、小电流信号接入到电能计量单元，其电能计量单元实际上还是丁作在低压区进行计量，因此一般采用专门的三相计量芯片来产生相应的电能脉冲。

　　2高电压分相计量电能脉冲的产生

　　上述高电压分相计量的一体化高压电能表.需要B相电能综合单元不断地判断实时得到的电能增量.看是否达到相对应的单位电能脉冲输出电能量而产生电能脉冲。为了满足较高的电能计量精度要求。A、C相分别完成电能计量的时间非常短。并与B相电能综合单元进行光纤通信传递电能量信息的速率非常快.这就要求电能计量单元和电能综合单元的CPU性能非常高。