【導讀】針對電力公司應用的創(chuàng )新不止局限于監測消耗電網(wǎng)能源的硬件設備，現在還可提供分析功能，旨在了解以前無(wú)法在現場(chǎng)跟蹤的電表精度。我們與Helen Electricity Network（芬蘭赫爾辛基的配電系統運營(yíng)商）和Aidon（北歐地區知名的智能電網(wǎng)、智能電表技術(shù)和服務(wù)提供商）合作，運用ADI先進(jìn)的終端-云電表分析解決方案（采用mSure®技術(shù)）Energy Analytics Studio進(jìn)行了現場(chǎng)試驗。該解決方案可監控部署電表使用壽命內的精度，并檢測多種竊電類(lèi)型。電表精度監測尤其與芬蘭市場(chǎng)關(guān)系密切，這也是本次試驗的重點(diǎn)。
圖1. 部署在現場(chǎng)的試點(diǎn)設備。
精度監測的價(jià)值
隨著(zhù)時(shí)間的流逝，部署在工業(yè)、市政和住宅環(huán)境中的電表，易受惡劣天氣、不可預知的載荷、雷電等各種條件影響。因此，電表的測量精度可能偏移或改變，導致超額計費或計費不足， 需要花費大量時(shí)間和金錢(qián)來(lái)解決由此產(chǎn)生的問(wèn)題，卻無(wú)法在出現問(wèn)題之后立即找出錯誤，或者提前預防出錯。
更糟糕的是，電力公司會(huì )因電表精度問(wèn)題導致錯誤計費而喪失客戶(hù)的信任。如今，大多數電力公司開(kāi)始定期抽樣檢測，并定期更換電表，但這種方法不僅成本高昂，而且會(huì )對用電用戶(hù)造 成干擾。
該解決方案采用一項名為mSure的新技術(shù)，可以現場(chǎng)集成到各個(gè)新電表中，并通過(guò)基于云的分析服務(wù)來(lái)持續監測和現場(chǎng)報告每個(gè)電表的測量精度。電力公司可以通過(guò)該分析服務(wù)了解部署的所有電表的精度，及早解決電表問(wèn)題，快速更換不符合精度要求的電表，以及在法規允許的情況下減少和消除電表抽樣檢測，從而也更好的發(fā)揮了AMI網(wǎng)絡(luò )現存的優(yōu)勢。
圖2. 通過(guò)基于云的分析服務(wù)查看電表的精度。
此外，由于可再生能源、電動(dòng)汽車(chē)充電等因素的影響，能源消費變得更加動(dòng)態(tài)，消費者的電費支出浮動(dòng)更大，這些都會(huì )導致消費者咨詢(xún)或投訴。該解決方案支持電力公司快速評估特定電表的精度，避免了成本高昂的現場(chǎng)查看，因此提高了客戶(hù)的滿(mǎn)意度。
現場(chǎng)試驗部署
自2018年8月以來(lái)，Helen Electricity Network通過(guò)基于云的分析服務(wù)，使用現場(chǎng)部署的mSure技術(shù)查看了40多臺評估設備的電表精度信息。芬蘭的一家獨立測試公司VTT/MIKES對這些設備的精度進(jìn)行了驗證。第1階段：從現場(chǎng)拆除了19臺正常使用的設備進(jìn)行精度測試，于2018年10月得到測試結果。第2階段：由VTT/MIKES對這19臺設備實(shí)施加速壽命測試，于2019年11月得到測試結果。使用高精度測試設備進(jìn)行測試，以在試驗前找到所有設備的基準精度，并驗證設備的精度偏移。VTT/MIKES測試以及第2階段后實(shí)施分析服務(wù)得出的偏移結果如圖3所示。
圖3. 第2階段設備的偏移范圍。
將基于云的分析服務(wù)配合與主電表串聯(lián)的本地安裝評估設備一起使用。圖1所示的評估設備采用ADI的ADE9153B電能計量IC，集成mSure技術(shù)來(lái)實(shí)現先進(jìn)的診斷功能。通過(guò)這種方式，電表將原始診斷信息發(fā)送至分析服務(wù)，經(jīng)過(guò)分析后提供警示信息，觀(guān)察發(fā)展趨勢，并提供電表的健康狀況報告。在實(shí)際部署中，電力公司可以部署基于A(yíng)DE9153B電能計量芯片的電表，并使用分析服務(wù)無(wú)縫利用mSure的技術(shù)優(yōu)勢。
現場(chǎng)試驗結果
在第1階段，將來(lái)自基于云的分析服務(wù)的數據與VTT/MIKES執行的參考測量結果進(jìn)行比較，結果顯示，對于這19臺設備，分析服務(wù)可以跟蹤優(yōu)于0.1%的精度偏移。對所有19臺設備嚴格分組，近 0%顯示最小偏移。
在第2階段，這些電表可以在加速環(huán)境中老化8個(gè)月，用于模擬電表在30°C平均環(huán)境溫度下使用大約10年的情形。第2階段在受控的實(shí)驗室環(huán)境中進(jìn)行，而不是在現場(chǎng)進(jìn)行，以便準確評估分 析服務(wù)的性能，并加快這些電表的老化過(guò)程。與第1階段類(lèi)似，跟蹤的這19臺設備的精度偏移優(yōu)于0.1%（如圖4所示），精度測試和分析服務(wù)均顯示平均負偏移約為–0.05%。
圖4. 在第2階段，分析服務(wù)和VTT加速壽命測試偏移結果之間的設備差異。
實(shí)驗室中還采用人工方法使一個(gè)電表老化，以顯示分析服務(wù)準確跟蹤較大偏移的能力。實(shí)驗人員將電阻與錳銅分流器并聯(lián)來(lái)更改阻抗，以實(shí)現人工老化。VTT/MIKES測量這種老化引起的偏移，測量值為-1.91%，而分析服務(wù)確定電表的精度偏移為-1.96%，二者之間只有0.05%的差異。
綜上所述，第1階段的現場(chǎng)試驗表明，分析服務(wù)能夠非常準確地跟蹤現場(chǎng)部署的支持mSure技術(shù)電表的精度，精度誤差在0.1%以?xún)?，但這個(gè)階段的電表偏移很小。在第2階段，即模擬電表在現場(chǎng)使用10年后的狀況時(shí)，精度測試和分析服務(wù)都顯示電表按負方向偏移，并持續以0.1%級別誤差進(jìn)行精度偏移跟蹤?，F場(chǎng)試驗證明。mSure技術(shù)與分析服務(wù)相結合，能夠以足夠的精度監測電表誤差偏移，并取代電表抽樣測試。
各位筒子們，通過(guò)這篇文章有沒(méi)有對ADI的mSure技術(shù)有一定的了解了呢？歡迎在文末留言分享你的看法喲~（Uh.....本月幸運互動(dòng)獎會(huì )花落誰(shuí)家呢？）
ADE9153B
● mSure 傳感器監控
○ 輸入信號路徑的非侵入式實(shí)時(shí)直接精確測量
○ 檢測儀表生命周期內的儀表精度變化和漂移量
○ 識別傳感器故障
○ 啟用高級篡改檢測方法
○ 有助于診斷數據報告的配對 MCU 固件
○ 支持在相位線(xiàn)上連接分流器和在中性線(xiàn)上連接 CT
● mSure 自校準
○ 基于直接測量完整信號路徑的自校準
○ 校準程序不需要基準電壓源計量器
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