電能計量技術（簡體書）

在電力系統中，電能計量是電力生產、銷售以及電網安全運行的重要環節，發電、輸電、配電和用電均需要對電能準確測量，電力系統的各個環節都安裝了大量的電能計量裝置。電能計量工作具有十分重要的意義。電能計量是現代電力營銷系統中的一個重要環節，是電力營銷工作的重要支柱之一。
自2009年開始，國家電網公司進行了大量的智能電表和電力用戶用電信息采集系統的研究和推廣，旨在建設高級計量架構，推動電能計量自動化技術的發展。電能計量自動化技術是智能電網發展的關鍵技術之一。
本書的兩個主要特點，一是密切結合電能計量工作的實際；二是反映電能計量技術的發展前沿。
本書的各部分都依據電力行業有關電能計量的標準及規范，諸如DL／T448—2000《電能計量裝置技術管理規程》、DL／T825--2002《電能計量裝置安裝接線規則》、《供電營業規則》等。第1章介紹了各類電能計量裝置的配置原則、電力營銷電能計量子系統等，使讀者對電能計量的技術要求、電能計量工作的特點及重要性等有一個總體的了解。
本書的第2章重點介紹了智能電能表。智能電能表是具有電能計量、信息存儲和處理、網絡通信、實時監測、自動控制以及信息交互等功能的電能表，是智能電網高級計量體系中的重要設備。我國智能電網進入全面建設階段，對智能電能表產生了巨大市場需求。預計到2015年全國累計需安裝5．11億只智能電能表，其中更換需求為0．59億只。感應式電能表是電能表發展歷史上的一個重要里程，本書對其做了簡介，以期讀者對電能表的工作原理有一個全面的理解。
本書的第3—8章，是電能計量技術的基本內容，包括電能計量用互感器、電能計量；h-式、電能計量裝置的接線檢查及退補電量計算、電能計量裝置的誤差、電能計量裝置的現場檢驗及檢定、電能計量中的反竊電技術等。
本書的第9章介紹了電能計量自動化技術與智能電網的關系、電能計量自動化技術的發展歷程、高級計量架構以及現階段電能計量自動化技術——電力用戶用電信息采集系統。
本書由上海電力學院的王魯楊擔任主編，其中第1章、第2章、第5—7章及第9章由王魯楊編寫；第3章、第4章、第8章由南京工程學院的陳麗娟編寫；上海電力學院的王禾興、張美霞分別編寫了第1章、第9章的部分內容；安徽蕪湖縣供電公司的張曉光收集了大量的文獻資料；王魯楊負責全書的統稿工作。
上海電力公司蔣心澤先生任本書的主審。蔣心澤先生在審閱中提出了許多中肯的修改意見，在此謹致衷心的感謝。
在本書的編寫過程中得到了上海電力學院、南京工程學院有關部門和領導的支持，在此表示感謝。
在本書完稿之際，對書末所列各參考文獻的作者也致以衷心的感謝。
由于編者學識有限，編寫時間又很倉促，書中一定有很多疏漏和錯誤，懇請讀者批評指正。
編者

前言
第1章 電能計量基礎知識
1.1 電能計量裝置的組成及作用
1.2 電能計量裝置的分類及技術要求
1.2.1 電能計量裝置的分類
1.2.2 不同類型電能計量裝置的技術要求
1.3 電力營銷電能計量子系統
1.3.1 電能計量子系統的特點
1.3.2 電能計量子系統的目標
習題

第2章 電能表
2.1 電能表基礎知識
2.2 感應式電能表
2.3 電子式電能表
2.3.1 電子式電能表的基本結構和測量原理
2.3.2 電能計量芯片
2.3.3 電子式電能表的誤差及誤差調整
2.4 各種電子式電能表
2.4.1 分時電能表
2.4.2 多功能電能表
2.5 智能電能表
2.5.1 智能電能表工作原理
2.5.2 智能電能表的特點
2.5.3 智能電能表的顯示界面及其說明
2.5.4 智能電能表及其網絡的特點
2.5.5 智能電能表的種類和功能
2.5.6 智能電能表為電力公司和用戶提供的功能
2.5.7 智能電能表展望
習題

第3章 電能計量用互感器
3.1 電流互感器
3.1.1 電流互感器的分類和主要技術參數
3.1.2 電流互感器的結構和工作原理
3.1.3 電流互感器的誤差特性
3.1.4 電流互感器的接線方式
3.1.5 電流互感器的選擇及使用
注意事項
3.2 電壓互感器
3.2.1 電壓互感器的分類和主要技術參數
3.2.2 電壓互感器的結構和工作原理
3.2.3 電壓互感器的誤差特性
3.2.4 電壓互感器的接線方式
3.2.5 電壓互感器的選擇及使用
注意事項
3.3 其他互感器
習題

第4章 電能計量方式
4.1 有關規程對電能計量方式的規定
4.1.1 依據用戶容量確定電能計量方式
4.1.2 依據電費制度確定計量方式
4.1.3 根據供電方式確定計量方式
4.2 單相電能表的接線方式
4.3 三相三線有功電能表的接線方式
4.4 三相四線有功電能表的接線方式
4.5 無功電能的計量
4.5.1 無功電能計量的意義
4.5.2 無功電能計量的實現
4.6 電能計量試驗接線盒與電能計量柜（箱）
4.6.1 電能計量試驗接線盒
4.6.2 電能計量柜（箱）
4.7 電能計量裝置聯合接線
習題

第5章 電能計量裝置的接線檢查及退補電量計算
5.1 互感器的接線檢查
5.1.1 互感器的停電檢查
5.1.2 互感器的帶電檢查
5.2 電能表的接線檢查
5.2.1 三相四線有功電能表的接線檢查
5.2.2 三相三線有功電能表的接線檢查
5.3 電能表現場校驗儀檢查電能表的接線
5.3.1 電能表現場校驗儀的系統結構及工作原理
5.3.2 操作面板說明
5.3.3 檢查電能表的接線
5.3.4 現校儀檢查電能表接線實例
5.4 退補電量的計算方法
習題

第6章 電能計量裝置的誤差
6.1 誤差與準確度等級
6.2 利用電能表常數初略測定電能表的誤差
6.3 互感器的合成誤差
6.4 電壓互感器二次回路電壓降誤差
6.5 電能計量裝置綜合誤差
習題

第7章 電能計量裝置的現場檢驗與檢定
7.1 有關規程對電能計量裝置現場檢驗與檢定的部分規定
7.2 電能計量裝置的檢定及檢驗裝置
7.3 電能計量裝置檢定及現場檢驗的內容
習題

第8章 電能計量中的反竊電技術
8.1 反竊電的法律知識
8.2 竊電的一般手段
8.3 反竊電的管理與技術
8.3.1 反竊電的管理措施
8.3.2 反竊電的主要技術措施
習題

第9章 電能計量自動化技術
9.1 電能計量自動化是智能電網的關鍵技術之一
9.1.1 智能電網的概念
9.1.2 智能電網發展的關鍵技術
9.2 電能計量自動化技術發展歷程
9.3 高級計量架構
9.4 現階段電能計量自動化技術--電力用戶用電信息采集系統
習題
參考文獻

 

第2章 電能表
電能表是專門用來測量電能累計值的一種表計，是電能計量裝置的核心部分。電能的計量貫穿于電力生產、輸送和銷售的全過程，應用于發電、供電、用電的各個環節，電能表是使用量最大、涉及面最廣的電能計量器具，其準確性、可靠性、合法性處于相當重要的位置。
2．1 電能表基礎知識
1．電能表的發展歷史
電能表在世界上的出現和發展已有100多年的歷史了。1881年，愛迪生發明了最早的電能測量器——直流安培小時計。這是根據電解原理制成的，盡管這種電能表每只重達幾十公斤，十分笨重，又無準確度保證，但是，這在當時仍然被作為科技界的一項重大發明而受到人們的重視和贊揚，并很快地在工程上得到采用。
1885年交流電的發現和應用給電能表的發展提出了新的要求。1888年，意大利科學院的物理學家弗拉里斯（Fcnaris）提出用旋轉磁場的原理來測量電能量，感應式電能表誕生了！交流感應式電能表又稱為弗拉里斯表。1889年，匈牙利崗茲公司一位德國人布勒泰制作成總重量36.5kg的世界上第一塊感應式電能表。從此，感應式電能表在交流電能計量中占據了極其重要的地位。由于感應式電能表具有結構簡單、操作安全、價廉、耐用、又便于維修和批量生產等一系列優點，所以在過去的100多年中，感應式電能表得到了快速發展。現在每只電能表重量有的還不到1kC，準確度達到了0．5—0．2級。
隨著用電量的急劇增長以及由此引發的能源供需矛盾的加劇，對電能表提出了多功能化的要求，希望它不僅能計量電能，而且也能應用于管理。至此，功能單一的感應式電能表已難以適應現代電能管理的要求。
感應式脈沖電能表作為靜止式電能表發展歷程中的過渡性產物，采用了感應式電能表的測量機構作為工作元件，由光電傳感器完成電能一脈沖轉換，然后經電子電路對脈沖進行適當處理，從而實現對電能的測量。由于此種表的顯著特點是感應式測量機構配以脈沖發生裝置，因此也被稱為脈沖式電能表。20世紀70年代初，一些發達國家大量使用了這類脈沖式電能表，這類表計為早期分時電價、需量電價的實施不僅提供了計量手段，同時也發揮了積極的推動作用。
近代微電子技術、信號處理技術和通信技術的高速發展，為科技工作者提供了解決交流電能計量的新途徑。20世紀80年代初，國際上出現了全部采用電子元器件組成的交流電能表。這類電能表由于沒有轉動元件，故I：EC標準將其定義為靜止式電能表，以區別于感應式電能表，國內也稱其為電子式電能表。
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