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[摘 要]文章分别介绍了计量装置与智能型变电站的概念和内涵，重点分析计量装置与智能变电站的发展与应用，并对其发展趋势作了阐述。
[关键词]计量装置 智能变电站 智能电网 发展与应用
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-010-01
一、计量装置与智能变电站
1、计量装置概述
电能是一种特殊的商品，它在生产出来以后无法储存，因此，发、供、用必须同时完成。随着电能进入到日常生活中，就需要对电能进行计量，以便于销售和使用，由此就产生了电能计量装置。电能计量装置由电能表、互感器及计量箱（柜）等组成，其中电能表和互感器是其核心所在。电能计量装置是电网运行的重要环节，它的准确与否关系到贸易结算的准确、公正，关系到电力企业的形象以及广大用户的切身利益。
2、智能变电站
1）数字化变电站的概念
数字化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
2）智能变电站的理念
采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
由此可见，智能变电站以数字化变电站为依托，通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，建立全站所有信息采集、传输、分析、处理的数字化统一应用平台，实现变电站自动运行控制，设备状态检修、运行状态自适应、分布协调控制、智能分析决策等高级应用功能，提高管理和运行水平。
二、计量装置发展与应用
1、从机械式电能表到电子式电能表
电能表出现和发展已有100多年的历史了 。感应式电能表具有结构简单、操作安全、价格低廉、坚固耐用、使用维修方便等一系列优点，所以发展很快，应用广泛，有几十个品种和规格。随着电子技术、电子元件的发展及电力市场对电能计量、运营管理需求的不断提高，出现了各种用途的机电式电能表，如脉冲电能表、复费率电能表和预付费电能表等。机电式电能表沿用了感应式 电能表的测量机构，其数据处理机构则由电子电路和计算机控制系统实现，是一种半 电子式 电能表。现行的机电式脉冲电能表、复费率电能表和预付费电能表可初步滿足我国现行电价制度的要求，基本解决自动抄表、收费等问题，但要进一步提高其计量精确度、扩展计量功能.更好地满足发电上网、电网运营管理和供电营销的需求则显得力不从心了。
随着微机技术的应用普及，出现了电子式电能表，它不再使用感应系统测量机构，而是采用电能计量专用芯片通过乘法器来完成对电功率的测量。电子式电能表具有精确度高、稳定性好、可高倍过载、功能扩展性好和环境适应性强等优点。近年来，各种规格的电子式电能表不断推出，基本满足了我国电力行业有关标准规定的要求，取代机械式电能表已是大势所趋。
2、从电磁式互感器到电子式互感器
（1）电磁式互感器。长期以来，电磁式互感器在保护和测量中的作用一直 占有主导地位 。随着超高压输电网络的迅速扩展和供用电容量的不断增长.电磁式互感器已经难以胜任，因为与这种系统相匹配的电磁式互感器体积、质量增大、价格上升，防爆困难、安全系数下降；更主要的是它带有铁心结构且频带很窄.在磁饱和时二次信号波形易发生畸变从而导致继电器误动作和计量失准；另外，保护和测量装置已日趋微机化，不再需要高功率输出的电磁式互感器 。
三、智能变电站的发展与应用
智能变电站的发展到今天，大致经历了四个阶段：传统变电站、综合自动化变电站、数字化变电站和智能变电站。
1、传统变电站
变电站保护设备以晶体管、集成电路为主，二次设备均按照传统方式布置，各部分独立运行。随着微处理器和通信技术的发展，远动装置（RTU）的性能得到较大提高，传统变电站逐步增加了“遥测”、“遥信”、“遥控”、“遥调”的四遥功能。
2、综合自动化变电站
利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术，对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，建成了变电站综合自动化系统，实现对变电站设备运行情况进行监视、测量、控制和协调的功能。综合自动化系统先后经历了集中式、分散式、分散分层式等不同结构的发展，使得变电站设计更合理，运行更可靠，更利于变电站无人值班的管理。
3、数字化变电站
数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备按过程层、间隔层、站控层三层结构体系分层构建，建立在符合国际标准的IEC61850通信规范基础之上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。数字化变电站使传统变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。数字化变电站的关键技术为以下四点：非常规传感器；IEC61850标准；网络通信技术；智能断路器技术。
数字化变电站具有全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应 用互动化四个重要特征。数字化变电站体现在过程层设备的数字化，整个变电站内信息的网络 化，以及断路器设备的智能化，而且设备检修工作逐步由定期检修过渡到以状态检修为主的管理模式。
4、智能变电站
数字化变电站强调实现手段的数字化，而智能电网的建设，对变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用、对智能电网的支撑等功能提出了新的要求，数字化变电站技术是智能变电站的技术基础，智能变电站是变电站整体技术的跨越和未来变电站发展的方向。 根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等摹本功能 并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它基于 IEC61850标准，体现了集成 一体化、信息标准化、协同互动化的特征。
变电站内数据采集、传输、控制等过程全实现了数字化，并具有支撑智能电网要求的变电站；实现形式主要基于“数字化变电站”；高级应用、一体化智能设备应用，在线监测应用、二次设备的一体化应用。设备高度集成；智能变电站是面向智能电网的需求，注重坚强、安全、可靠，集成、高级互动功能。
四、现代计量装置的发展趋势
21世纪将是信息网络化、高新科技成果被广泛应用和电力企业持续发展的时代。数字化、智能化、标准化、系统化和网络化是现代电能计量装置发展的必然趋势 。
1、数字化。采用数字式计量芯片，应用高新技术成果研制电子式电能计量装置。电能计量装置实现数字化，能够不断提高计量装置性能，进一步保证计量结果的准确性和可靠性。
2、智能化。采用高新技术不断完善多功能电能表 的功能，开发研制具有 自校准组合互感器、电能计量综合误差 自动跟踪 补偿等特殊功能的全新电能计量装置。电能计 量装置实现智能化，能够进一步适应我国电价制度的变革，满足运 营管理的需要，解决特殊负载用户的计量问题。
3、标准化 。依据电能计量装置技术管理规程DL/T448—2000中的电能计量装置配置原则.配置相应的电能计量装置 。电能计量装置实现标准化，能够进一步促使电能计量装置的配置，使其达到先进、合理、统一的要求，以便于运行、维护与管理。
4、系统化。将电能计量装置与自动抄表系统联通组成一个电能计量管理系统。电能计量装置运行实现系統化，能够不断改 善工作条件 与服务质量，从而进一步提高工作效率和经济效益。
5、网络化。将电能计量装置管理系统联通构成一个电能计量信息网络。电能计量系统实现网络化，能够不断拓宽信息资源，达到充分共享，从而进一步提高运营管理水平和客户服务质量。电能计量信息网络应按照可能性和必要性分别建立地域网和区域网等。
[关键词]计量装置 智能变电站 智能电网 发展与应用
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-010-01
一、计量装置与智能变电站
1、计量装置概述
电能是一种特殊的商品，它在生产出来以后无法储存，因此，发、供、用必须同时完成。随着电能进入到日常生活中，就需要对电能进行计量，以便于销售和使用，由此就产生了电能计量装置。电能计量装置由电能表、互感器及计量箱（柜）等组成，其中电能表和互感器是其核心所在。电能计量装置是电网运行的重要环节，它的准确与否关系到贸易结算的准确、公正，关系到电力企业的形象以及广大用户的切身利益。
2、智能变电站
1）数字化变电站的概念
数字化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
2）智能变电站的理念
采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
由此可见，智能变电站以数字化变电站为依托，通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，建立全站所有信息采集、传输、分析、处理的数字化统一应用平台，实现变电站自动运行控制，设备状态检修、运行状态自适应、分布协调控制、智能分析决策等高级应用功能，提高管理和运行水平。
二、计量装置发展与应用
1、从机械式电能表到电子式电能表
电能表出现和发展已有100多年的历史了 。感应式电能表具有结构简单、操作安全、价格低廉、坚固耐用、使用维修方便等一系列优点，所以发展很快，应用广泛，有几十个品种和规格。随着电子技术、电子元件的发展及电力市场对电能计量、运营管理需求的不断提高，出现了各种用途的机电式电能表，如脉冲电能表、复费率电能表和预付费电能表等。机电式电能表沿用了感应式 电能表的测量机构，其数据处理机构则由电子电路和计算机控制系统实现，是一种半 电子式 电能表。现行的机电式脉冲电能表、复费率电能表和预付费电能表可初步滿足我国现行电价制度的要求，基本解决自动抄表、收费等问题，但要进一步提高其计量精确度、扩展计量功能.更好地满足发电上网、电网运营管理和供电营销的需求则显得力不从心了。
随着微机技术的应用普及，出现了电子式电能表，它不再使用感应系统测量机构，而是采用电能计量专用芯片通过乘法器来完成对电功率的测量。电子式电能表具有精确度高、稳定性好、可高倍过载、功能扩展性好和环境适应性强等优点。近年来，各种规格的电子式电能表不断推出，基本满足了我国电力行业有关标准规定的要求，取代机械式电能表已是大势所趋。
2、从电磁式互感器到电子式互感器
（1）电磁式互感器。长期以来，电磁式互感器在保护和测量中的作用一直 占有主导地位 。随着超高压输电网络的迅速扩展和供用电容量的不断增长.电磁式互感器已经难以胜任，因为与这种系统相匹配的电磁式互感器体积、质量增大、价格上升，防爆困难、安全系数下降；更主要的是它带有铁心结构且频带很窄.在磁饱和时二次信号波形易发生畸变从而导致继电器误动作和计量失准；另外，保护和测量装置已日趋微机化，不再需要高功率输出的电磁式互感器 。
三、智能变电站的发展与应用
智能变电站的发展到今天，大致经历了四个阶段：传统变电站、综合自动化变电站、数字化变电站和智能变电站。
1、传统变电站
变电站保护设备以晶体管、集成电路为主，二次设备均按照传统方式布置，各部分独立运行。随着微处理器和通信技术的发展，远动装置（RTU）的性能得到较大提高，传统变电站逐步增加了“遥测”、“遥信”、“遥控”、“遥调”的四遥功能。
2、综合自动化变电站
利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术，对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，建成了变电站综合自动化系统，实现对变电站设备运行情况进行监视、测量、控制和协调的功能。综合自动化系统先后经历了集中式、分散式、分散分层式等不同结构的发展，使得变电站设计更合理，运行更可靠，更利于变电站无人值班的管理。
3、数字化变电站
数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备按过程层、间隔层、站控层三层结构体系分层构建，建立在符合国际标准的IEC61850通信规范基础之上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。数字化变电站使传统变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。数字化变电站的关键技术为以下四点：非常规传感器；IEC61850标准；网络通信技术；智能断路器技术。
数字化变电站具有全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应 用互动化四个重要特征。数字化变电站体现在过程层设备的数字化，整个变电站内信息的网络 化，以及断路器设备的智能化，而且设备检修工作逐步由定期检修过渡到以状态检修为主的管理模式。
4、智能变电站
数字化变电站强调实现手段的数字化，而智能电网的建设，对变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用、对智能电网的支撑等功能提出了新的要求，数字化变电站技术是智能变电站的技术基础，智能变电站是变电站整体技术的跨越和未来变电站发展的方向。 根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等摹本功能 并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它基于 IEC61850标准，体现了集成 一体化、信息标准化、协同互动化的特征。
变电站内数据采集、传输、控制等过程全实现了数字化，并具有支撑智能电网要求的变电站；实现形式主要基于“数字化变电站”；高级应用、一体化智能设备应用，在线监测应用、二次设备的一体化应用。设备高度集成；智能变电站是面向智能电网的需求，注重坚强、安全、可靠，集成、高级互动功能。
四、现代计量装置的发展趋势
21世纪将是信息网络化、高新科技成果被广泛应用和电力企业持续发展的时代。数字化、智能化、标准化、系统化和网络化是现代电能计量装置发展的必然趋势 。
1、数字化。采用数字式计量芯片，应用高新技术成果研制电子式电能计量装置。电能计量装置实现数字化，能够不断提高计量装置性能，进一步保证计量结果的准确性和可靠性。
2、智能化。采用高新技术不断完善多功能电能表 的功能，开发研制具有 自校准组合互感器、电能计量综合误差 自动跟踪 补偿等特殊功能的全新电能计量装置。电能计 量装置实现智能化，能够进一步适应我国电价制度的变革，满足运 营管理的需要，解决特殊负载用户的计量问题。
3、标准化 。依据电能计量装置技术管理规程DL/T448—2000中的电能计量装置配置原则.配置相应的电能计量装置 。电能计量装置实现标准化，能够进一步促使电能计量装置的配置，使其达到先进、合理、统一的要求，以便于运行、维护与管理。
4、系统化。将电能计量装置与自动抄表系统联通组成一个电能计量管理系统。电能计量装置运行实现系統化，能够不断改 善工作条件 与服务质量，从而进一步提高工作效率和经济效益。
5、网络化。将电能计量装置管理系统联通构成一个电能计量信息网络。电能计量系统实现网络化，能够不断拓宽信息资源，达到充分共享，从而进一步提高运营管理水平和客户服务质量。电能计量信息网络应按照可能性和必要性分别建立地域网和区域网等。