（中国南方电网广东电网东南区供电局黄江供电服务中心）
摘要：电能表随着微电子科技不断发展，其以微电子电路为基础对点能计量进行完善的电能表，在我国应用十分广泛。但是，由于生产厂家较多，质量参差不齐，易产生电量少计的故障，基于此，本文将从电子式单相电能表特点出发，以某一电子式单项电能表为例，芯片为ADE7755，通过实验验证分析，了解其故障原因，并提出相应的优化措施，旨在提高整体电子式电能表的质量。
关键词：电子式；单相电能表；电量少计；分析
前言：
随着我国制造工艺的发展，电能表技术也得到了一定的完善。以往我国使用感应式电能表，其合格率低、偷窃电现象严重、超差较高，已经无法跟上时代的发展，而电子式电能表计量准确性与计量速率更高，功率消耗低，各方面均优于感应式电能表。但是，由于系统过于精密，易出现设计缺陷，导致产生电量少计问题，需要相关工作人员加强电能表分析，优化其性能，提高电量计量准确性[1]。
一、电子式单项电能表特点
电能表工作原理主要是利用分流器与分压器获得相应的电流、电压信号，传送至电能计量集成电路之中，以此决定输出方波脉冲频率，单元计数器上单位时间中记录的脉冲数即此段时间中用电量。使用表面特张与大规模集成电路技术，可让电能表的外形向体积小、重量轻的小型化发展，功能消耗≤0.6W具有较高灵敏度误差线性良好的优点，电力企业应用此设备可预防非法窃电行为，备受青睐[2]。
二、电子式单项电能表电量少计故障分析
以某一电子式单项电能表为例，故障表生产厂家铅封完好，并未损坏校验封印，外观完整，拆分故障表表盖，检查计量芯片与内部元器件，并未发现异常现象，依据流程将其送至实验室检定。
1.电能表原理
电能表芯片是ADE7755，其为AD7755芯片的加强版，解决了F1、2与CF端不同步输出、功率较低情况下无输出的情况，具有较高的准确度，可满足50/60Hz标准要求，动态范围500：1中误差低于1%。
本次故障表外围电路由高频、低频输出，电压、电流采样电路，频率选择电路，轻载调节电路等构成。分流器采样电路中包含分流器，C1、2采样电容，R1、2采样电阻，为电流采样提供电压采样信号，而电压信号大小则由流经分流器电流与阻值所决定。电流采样为完全差动输入，正输入端为V1P，负输入端为V1N。最大电流采样差动峰值电压低于470mV，PGA增益可由芯片的G1、0选择。
2.实验验证与分析
计量芯片作为电能表的心脏，其具有十分重要的作用，为了保证检定结果的准确性，实验室检定主要是依据规程要求及技术标准，在规范实验条件下进行，对于测试技术具有较高要求[3]。
2.1组网试验
选用电能表24只，其中10只为正常表，14为疑似故障表、集中器与采集器各一台，进行组网通讯，在集中器与采集器之间使用载波通讯，请第三方供电局配合，计量自动主站下达的采集指令，利用一台电能表装置输出标准220V电压，电流为10A，功率因数（）为1.0，不断重复上电测试，对电能表的电量计量进行观察，结果表明故障表相较于正常表电量少计38.14%。
为进一步试验电能表准确性，另在其中选用故障表5只，正常表4只与设备通讯组网，剩余故障表则不连接通讯，而是应用智能测试平台对主站进行模拟，下达指令，电压、电流、公率因数等与上述等同，观察24h后电能表计量电量。结果表明，组网试验下，正常表电量平均为24.72kWh，而未组网的故障表电量平均为24.69kWh，误差较小，接入组网故障表电量计量最大为9.16kWh，最小为7.64kWh，电量少计误差较高。经过计算机模拟后，发现故障表通讯协议存在差异，返回帧以乱码形式存在，无法理解相关协议，导致数据出现异常情况。
2.2现场实验
经过实验室验证后，还应当设计现场实验方案对其进行验证，深入了解故障原因。在某一用户中串联电能表，拆除通讯线，经过48h的电能表运行后观察计量情况，结果表明电量并无显著差异，满足要求。再一次进行此实验，结果同样并无显著差异，满足要求后，将故障表与用户电能表串联，故障表通讯线不拆除，而用户电能表通讯线则全部拆除，同样经48h的电能表运行后，两者之间具有显著差异，通讯线未拆除的电能表计量电量减少9.47%。电能表与用户电能表串联，本次不将通讯线拆除，结果表明电量具有显著差异，电能表计量电能减少10.32%。
通过上述实验可知，通讯线不连接中，电能表可以正常计量，其结果与规程要求相符，而与通讯线连接后，电能表将会产生严重计量失准情况，与规程要求不符。
2.3实验结果
故障表软件缺陷眼红，无法正常抄读数据，报文返回错误；读取故障表的数据均无法正确解析，15min后，即出现电量少计问题；读取故障表冻结电能数据，通讯状态下接口电平波动异常，内存不足，电量计算缓慢，按键延迟约5s，保持48h不断电的故障表电能读取，其接口处电平为逻辑低电平状态，由于对通讯请求优先处理，导致计算电量延时，计量芯片错误运行，造成电能计量失准严重。
三、电子式单项电能表优化措施
电子式电能表在社会应用十分广泛，针对产品质量导致电能表无法正常运行，众多厂家仅仅是表明“今后不断改进”，但产品仅为形式上的改变，并未在根本上得以改善，而电子式电能表质量关乎计量公平性、客观性、准确性，也与供电企业和客户利益相连，影响着电力企业的声誉和厂家信誉[4]。因此，生产电能表的厂家应当对生产环节严格把关，提高电能表质量，消除电能表的运行隐患，排除关系、利益或其他方面的干扰，为电力用户提供准确、放心、可靠的计量服务。
对于现有电能表软件的严重缺陷，为了提高电能表计量准确性，在今后设计中，应当注意以下几点：其一，通讯协议可连接不同硬件体系结构与操作系统的互联网提供相应的通讯支持，对于电子式电能表读数功能具有重要作用。因此，技术人员在输入通讯协议中，应当提高注意力，对于电能表中通讯协议的写入关键点加强研究，确保其正确性，为电能表正确读数提供保障；其二，模拟集抄系统进行抄表实验。电能表无法解析首次数据抄读，计算芯片运行失误，导致其计量失准严重，而除通讯协议检测外，全性能测试中电能表符合规范要求，不使用集抄系统进行抄表，计量数据也十分准确，但是，当使用集抄系统进行抄表，则实验室与现场实验，其计量数据均不稳定，电量减少较多，为了避免此种问题再次发生，当对电能表进行模拟实验时，应当模拟集抄系统抄表的运行条件，加强实验室模拟运行状态的项目检测，保证每一个经过实验室检测的电表均符合规程标准，可运用在电力企业中，保证电能计量的准确性。
总结：
总之，电子式电能表在我国电力企业应用十分广泛，又可称其为固态电能表或静止电能表，其具有体积小、精度高的优点，本文主要以某一电子式单项电能表为例，分析电能表原理，并通过组网试验与现场实验的方式分析电能表电量少计的故障原因，探究其优化措施，以期为相关工作者提供参考，从而推动电子式电能表的进一步发展。
参考文献：
[1]刘柳萍.交流电能表常见故障分析及维修[J].柳钢科技，2018（04）：34-36.
[2]黄雪玫.电子式单相电能表计量芯片性能分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（24）：5.
[3]赵旭，蒋婷婷.电子式单相电能表电量少计故障分析[J].云南电力技术，2016，44（S1）：79-80+83.
[4]陈璐.电子式交流电能表在计量检定中的误差分析[J].中国高新技术企业，2016（22）：70-71.