智能电表应用中常见的问题及对策

智能电表应用中常见的问题及对策

陆晓园

宁波电业局  浙江省宁波市  315000

摘要：为了保证智能化电能表工作可靠、计量准确，对其进行质量追踪，并对其运行中出现的问题进行了深入的分析和研究。本文通过对智能电能表相关的理论和实际工作的研究，对其在实际工作中所存在的问题进行了深入的剖析，并从技术和经营层面上提出了相应的预防和改善措施，以推动其在实际生产中的不断完善和提高。

关键词：智能电表；准确性；反窃电预防

引言

近几年，随着科学技术的飞速发展，智能电能表也随着智能电网的建设而进入到了千家万户，它的高功能集成和优良的性能扩展已大大超越了常规电能表的范畴，通过对电网的监测、远程运行控制、防盗等数据的分析，可以有效地解决电网运行中的各种问题[1]。智能电能表在多年的推广和使用中，其优越性是显而易见的，但是在实际使用中，个别电能表难免会发生诸如计量误差、电池电压不足等问题，在一定程度上会对电费的结算造成影响，同时也会制约其功能品质的进一步提高[2]。作者根据多年的理论和实践经验，对目前我国电力市场上出现的一些典型问题进行了初步的分析，并提出了解决这些问题的方法。

1电能表时钟问题

1.1时钟电池欠压

在智能仪表中电池欠压的原因有：一是由于电池设备的质量不够好，上电逆向充电电流太大，或者是电池有漏液，第二种是电源断电时的电池功率消耗设计太大，电源加电时没有很好地控制低功率，第三种情况是，当蓄电池与工作供电时，二极管的反向漏电电流比较大，因此，在非工作时，电能表的电量消耗很大，第四种情况是，仪表电路板的一些原始电路出现短路现象，造成了整个系统的功率消耗（功率试验大于50A）。

实际情况下，如果一台使用寿命不到5年的电能表批量发生故障，多数是由于上述两个原因引起的，可以认为是由于电池本身的质量和设计的问题。

对策：技术上，一是为电能表的低功耗判定提供精确的软硬件设计，例如：使用功率监控芯片等，二是在电池的设计中，充分考虑了电池的钝化问题，使整个系统的功率消耗降到20A以下，三是选择具有低逆向充电电流的全温区二极管。在管理方面，一加大低功率测试的覆盖面，二采用低功耗的CPU，低功耗的LCD驱动，低功耗的时钟芯片，整体功耗不超过20A。

1.2日计时误差超差

智能电能表的日计时误差超差的原因主要有时钟芯片故障和外源干扰2种。

(1)芯片故障失效

如果使用单独的RTC芯片进行电能表的时钟控制，由于芯片本身的品质较差，会直接造成日计误差过大。如果使用内置RTC芯片，如果温度取样电路不能正常工作，使用的晶振频率偏差过大，补偿算法不合理，就会导致日定时误差超差。

对策：技术上，如果用单独的RTC芯片进行水表的时钟控制，最好选择高质量的RTC外接芯片，如果使用内置的RTC，那么应该选择高精度的温度采样器件，高精度的晶振，优化算法，以及电路的防水处理。对已经出现的时间误差，可以用时间来修正。根据智能电能表的功能标准，在电能表通过后，对修改时钟进行了严格的限定。广播校时不受口令及软体程式切换之限制，但每天仅可校时一次，且每次仅接受五分钟以下的校时。如果需要单独对电能表，必须经过ESAM的安全认证。

(2)外部干扰

外源干扰是指在使用期间，由于外部的超差式时钟信号干扰，导致仪表的时钟发生错误。例如：在用红外线掌上对电能表进行实时校准，或在利用数据采集系统实现远距离定时，如果主站和终端的时钟信号不准确，则会使电能表的时钟发生偏差。

对策：通过将智能电能表与电力信息采集系统连接，可以实现对所采集的电能表的远程定时，同时，主站还可以自行设置和发布批量的自动定时命令。这种方法简便、有效，方便了对电能表进行远程分批校准，但是有一个不可忽视的重要条件，那就是采集端的时钟信号一定要精确。如果一个终端的时钟信号过低，那么它的自动定时将会纠正所有连接到这个终端的电能计的时钟。

2电能表计量准确性问题

测量的精确度和准确度是水表运行的基础和重要指标。与常规的常规电能表相比，智能化电能表计量精度和稳定程度有了很大的提高，但是在大量使用时，依然存在着一些偏差超差、计量不准等问题，产生的原因可以分为两种：一种是产品本身的质量问题，另一种是人工损坏。

2.1产品性能质量问题

产品质量问题是指由于电能表在软件设计、硬件质量、参数设定等方面存在的问题和缺陷，从而使电能表的工作测量误差超出了测量精度。以下是具体的表现和对策。

(1)软件的结构

案例：某品牌智能电能表的软件版本，由于计量芯片的测试过程中存在故障，导致在智能仪表迅速关闭时，MCU不能将配置参数写入计量芯片，后续的测试也未发现测量芯片的结构参数。由于测量芯片的工作参数不合理，造成了电能计量的误差。

对策：从技术上讲，每一次加电后，都要重新加载测量参数，并对测量参数进行定时检查，在通电运行过程中，要经常阅读、比较测量参数，保证测量参数的准确度，如果有误差，则要及时调整。在管理方面，在电表到达验收阶段，按照一定比例取样，对电表进行快速断电试验，并对电表的错误进行检查，提高电能计在快速停机状态下的工作可靠性，模拟测量参数配置错误的情况（例如：在测量总线上人工干扰）确认测量参数是否被重装。

(2)硬件的品质

案例：一种型号的智能型电能表，因制造时间盘的过程中出现故障，导致仪表的参考电源解耦合电容器出现故障，导致仪表工作时间内测量芯片采集到的数据被放大，造成电表的测量误差。

对策：技术上，电能表印刷电路板的边缘间距要保持3mm以上，设备的布置要与印板分板的方向平行，以降低印板分板时的应力损伤。从管理上提高了产品的制造技术，加大了对关键部件的测试。

(3)参数的设定

案例：某品牌的一款智能电表在设定潜动门限时人为输入出现了误操作，从而使电能表在实际使用中出现了潜动。

对策：技术上，在智能仪表的制造过程中，需要对潜阀值进行自动设置，并加入了参数检验机制，以防止人工输入错误。在管理方面，要加强对电能表的参数配置环节的审查，保证各项指标的准确性。

2.2人为破坏

人工破环是指出厂合格的电能表内部和外部结构受到人为的损坏，或者内部结构发生了变化，从而造成测量误差。在实际生活中，一些不法使用者为了盗窃电表，故意损坏电表的测量精度，其手段逐渐从改变电表的外部电线到破坏电能表的内部结构，使其更加隐蔽。下面的例子进行了分析。

案例一：一台智能电表在安装一年后，检测封口被损坏，试验室检测错误为-70%。拆开电路板，发现取样电流变压器已被替换。

对策：通过对电表内部结构的篡改，可以看出，盗窃者具备一定的电气知识，并懂得电表的工作原理，这就给日常的查纠造成了很大的难度。但是，经过归纳和分析，这种盗窃行为离不开两个方面：一是损坏检测，二是开启表盖。日常审计可以从这个方面着手，要切实加强电表的管理，把电能表的完整性检查纳入日常使用、现场周期核对，一旦发现可疑现象，立即拍照取证分析、一查到底。

3结语

智能电能表因其具有广泛的市场和使用者的选择而具有广泛的应用前景。尽管目前个别电能表在时钟电池、计量精度等方面还存在一些问题，但并不妨碍其智能化的全面开发与应用。同时，对电能表运行中存在的问题进行了探讨，为以后的智能仪表的改进提供了参考。随着科学技术的不断发展，以及寿命电池的研制、防盗等关键技术的不断发展，智能电能表在功能上的应用和产品性能上也会随之提高，更好的为广大的电力用户服务。

参考文献

[1]毋育捷,杜瑞娟.智能电表远程抄表系统的设计与实现[J].光源与照明,2022(09):93-95.

[2]张雅. 智能电表故障预警技术研究与实现[D].新疆大学,2020.