（国网山东省电力公司东营市东营区供电公司山东东营257000）
摘要：要想保证电能计量的公正、公平和公开，必须要建立健全高级量测体系，同时，还要对电能表井下定期维护与检测。电子式电能表安装在负荷和关口处，涉及点多面广，且数量很大，为便于用电信息的自动采集，各种综合应用系统目前已得到普遍应用，然而，电子式电能表仍然以传统周期巡检的方式进行现场运维，致使电力公司运维人力难以应对。因此，需要研究电子式电能表远程在线检测技术，并尽快使其在电子式电能表在线检测与运维中得到应用。
关键词：负控终端；电能表远程；在线检测系统
引言
为提升对运行中电能表的维护管理能力，基于增强功能的负控终端，提出了一种电能表远程在线检测系统构建方案。通过对现有负控终端的改造，使其能实现与被检电能表时间同步，可读取和输出电能计量脉冲，并能获取自身状态信息；再配之修正了故障及报警判断准则的电能表远程在线检测软件的开发，完成了现有电能计量自动化系统升级改造，建成了新的电能表远程在线检测系统
1基于负控终端的电子式电能表远程在线检测系统设计方案
若在现有电能计量自动化系统基础上，对负控终端进行升级改造，并对由远程自动化检测主站、负控终端和被检电子式电能表构建的整体系统进行优化，使负控终端能够与被检电子式电能表进行时间同步，用同一时间段内负控终端与被检电子式电能表以电能脉冲形式输出的电能计量结果进行比对的话，则能够确切说明被检电子式电能表的计量性能是否符合要求。同时，通过主站存储的历史数据预测负荷情况，可以实现在接近特定负荷情况（如额定功率或低功率）下对被检电子式电能表的远程在线检测，其结果，能够更好地反映被检电子式电能表实际工作环境下的计量性能。
此外，针对负控终端自身性能不稳定，导致现有电能计量自动化系统进行在线检测误判较多的情况，可升级改造负控终端，使其除能上传测得的电网数据和接收的被检电子式电能表的数据外，还增加对自身状态的读取和上传功能，然后交由远程自动化检测主站做综合分析，以切实提高在线检测的准确性。
基于以上设计思想，提出了一种基于负控终端的电子式电能表远程在线检测系统设计方案，其原理结构如图1所示。它由安装于现场的负控终端、被检电子式电能表，以及远程自动化检测主站等组成负控终端与被检电子式电能表通过RS-485通信总线和脉冲测试线连接。其中，负控终端通过RS-485总线，可以向被检电子式电能表发送指令，读取被检电子式电能表的各项状态数据和电能计量数据；通过脉冲测试线，可以接收被检电子式电能表进行电能计量时发出的电能脉冲。负控终端与远程自动化检测主站通过以太网或4G通信网络连接，可接收、处理来自远程自动化检测主站的指令，并可将自身测得的电网数据、自身状态数据以及读取到的被检电子式电能表的数据，上传给远程自动化检测主站去进行分析。远程自动化检测主站内嵌有被检电子式电能表远程检测软件和负控终端状态监测软件，可实现对被检电子式电能表计量性能的在线检测，并还可对被检电子式电能表和配变装置的故障进行诊断告警。
图1基于负控终端的电子式电能表远程在线检测系统的设计方案
2远程自动化检测主站软件功能及应用
2.1电能表计量性能远程在线检测
对被检电能表的计量性能实施远程在线检测，增强功能负控终端与被检电能表首先要进行时间同步，之后，两者再同时分别进行电能计量。它们计量得到的电能脉冲，通过增强功能负控终端的脉冲输入接口传输给其主控芯片，再经由以太网（或4G通信网络）上传至远程自动化检测主站。远程自动化主站配置的电能表远程在线检测软件，将两者发来的电能脉冲进行分析比较和误差分析，从而实现对被检电能表计量性能的远程在线检测。
再者，远程自动化主站基于被检电能表计量电能的大量历史数据对负荷进行预测，有助于实现接近额定功率或很小功率等特定负荷下对电能表的远程在线检测。为此，远程自动化检测主站首先要求增强功能负控终端测量电网当前电压、电流，测量结果上传至远程自动化检测主站后，由其判断目前负荷情况是否满足相应期望值，若不满足，则暂停正在实施的检测；如果满足，则远程自动化检测主站即要求增强功能的负控终端与被检电能表同时进行电能计量，并始终监测电网电流是否满足特定负荷要求。如果在整个检测过程中电网电流始终满足特定负荷期望值，就认定此次检测是有效的；否则认为无效，需等待一段时间后重新进行检测。在特定负荷下对电能表实施远程在线检测，其结果，能够更客观地反映被检电能表在实际工作环境下的计量性能。
2.2电能表计量回路故障分析
针对被检电能表计量回路可能存在的接线异常，本系统利用增强功能负控终端采集的电压、电流以及相角等数据信息进行接线故障真伪分析与判断。本文工作中开发、配置到远程自动化检测主站的电能表接线故障判断软件，能识别的接线故障主要有电流反极性、失压、失流、功率因数异常等。原有电能计量自动化系统中，对电流反极性、失压、失流等故障状态的判别，均采用的是单一阈值函数，即一旦超出阈值，即形成故障报警。然而，处于不同工作环境的不同电气设备和装置的故障阈值并不一样；且一些电气设备或装置正常运行时，偶尔也可能超出现有阈值，因此原有电能计量自动化系统的异常告警数量巨大、准确率很低。针对这些问题，在本系统电能表接线故障判断软件开发上，基于对历史大数据的挖掘和分析，并利用测得的多个相关电学量做综合判断，进而调整了相关阈值，修正了判断条件，增加了判别规则，结果，大大降低了电能表计量回路接线故障的误报率。被检电能表计量回路故障分析软件操控界面，与远程在线检测分析软件操控界面相似，因篇幅原因，不再展示。
2.3增强功能负控终端运行状态诊断
在增强功能负控终端内，主控芯片可读取存储器、时钟、外部电池、内部电池等功能单元的状态信息；并可通过通信，测试获知以太网通信接口（或无线通信模块）及其他接口工作是否正常的信息。因此在增强功能负控终端自身相应功能的支持下，远程自动化检测主站可实现对增强功能负控终端工作状态的诊断，评估其运行特性是否稳定、可靠。这一功能的实现，辅助提高了电能表远程在线检测的准确性。增强功能负控终端能读取、获知的自身状态量有18种，表1中提供了其中具有代表性的几种状态量。
表1增强功能负控终端的状态量
结语
提出一种基于负控终端的电子式电能表远程在线检测系统的构
建方案。该系统采用已有的电能计量自动化系统，经过对负控终端的升级改造，实现对被检电子式电能表的远程在线检测；其具体实现上，无需另外增加计量装置，系统结构简单，与主站通信的数据量小，并且支持系统化的工作模式，可以明显节约检测系统的构建成本。所提出的检测系统构建方案，使用负控终端计量芯片输出的电能计量脉冲与被检电子式电能表输出的电能计量脉冲进行对比，两者时间同步性更加一致，具有较高的检测准确度。
参考文献：
[1]万忠兵．关口表在线监控与远程校验系统设计与实现［D］．成都：电子科技大学，2013．
[2]何恒靖．测量仪器云系统架构研究［D］．北京：清华大学，2016．
[3]林伟斌，肖勇，钱斌，等．电能表现场校验技术研发应用现状及其发展趋势（上）［J］．电测与仪表，2016，53（12）：1-6．
[4]李静，杨以涵，于文斌，等．电能计量系统发展综述［J］．电力系统保护与控制，2009，37（11）：130-134．