圖1. 部署在現場的試點設備。

 

精度監測的價值

 

隨著時間的流逝，部署在工業、市政和住宅環境中的電表，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， 需要花費大量時間和金錢來解決由此產生的問題，卻無法在出現問題之後立即找出錯誤
，或者提前預防出錯。

 

更geng糟zao糕gao的de是shi，電dian力li公gong司si會hui因yin電dian表biao精jing度du問wen題ti導dao致zhi錯cuo誤wu計ji費fei而er喪sang失shi客ke戶hu的de信xin任ren。如ru今jin，大da多duo數shu電dian力li公gong司si開kai始shi定ding期qi抽chou樣yang檢jian測ce，並bing定ding期qi更geng換huan電dian表biao，但dan這zhe種zhong方fang法fa不bu僅jin成cheng本ben高gao昂ang
，而er且qie會hui對dui用yong電dian用yong戶hu造zao 成幹擾。

 

該解決方案采用一項名為mSure的(de)新(xin)技(ji)術(shu)
，可(ke)以(yi)現(xian)場(chang)集(ji)成(cheng)到(dao)各(ge)個(ge)新(xin)電(dian)表(biao)中(zhong)，並(bing)通(tong)過(guo)基(ji)於(yu)雲(yun)的(de)分(fen)析(xi)服(fu)務(wu)來(lai)持(chi)續(xu)監(jian)測(ce)和(he)現(xian)場(chang)報(bao)告(gao)每(mei)個(ge)電(dian)表(biao)的(de)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)。電(dian)力(li)公(gong)司(si)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)該(gai)分(fen)析(xi)服(fu)務(wu)了(le)解(jie)部(bu)署(shu)的(de)所(suo)有(you)電(dian)表(biao)的(de)精(jing)度(du)，及(ji)早(zao)解(jie)決(jue)電(dian)表(biao)問(wen)題(ti)
，快(kuai)速(su)更(geng)換(huan)不(bu)符(fu)合(he)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)的(de)電(dian)表(biao)
，以(yi)及(ji)在(zai)法(fa)規(gui)允(yun)許(xu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)減(jian)少(shao)和(he)消(xiao)除(chu)電(dian)表(biao)抽(chou)樣(yang)檢(jian)測(ce)，從(cong)而(er)也(ye)更(geng)好(hao)的(de)發(fa)揮(hui)了(le)AMI網絡現存的優勢。

 

圖2. 通過基於雲的分析服務查看電表的精度。

 

此外，由於可再生能源、電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)等(deng)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang)，能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)動(dong)態(tai)，消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)電(dian)費(fei)支(zhi)出(chu)浮(fu)動(dong)更(geng)大(da)
，這(zhe)些(xie)都(dou)會(hui)導(dao)致(zhi)消(xiao)費(fei)者(zhe)谘(zi)詢(xun)或(huo)投(tou)訴(su)。該(gai)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)支(zhi)持(chi)電(dian)力(li)公(gong)司(si)快(kuai)速(su)評(ping)估(gu)特(te)定(ding)電(dian)表(biao)的(de)精(jing)度(du)，避(bi)免(mian)了(le)成(cheng)本(ben)高(gao)昂(ang)的(de)現(xian)場(chang)查(zha)看(kan)，因(yin)此(ci)提(ti)高(gao)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)滿(man)意(yi)度(du)。

 

現場試驗部署

 

自2018年8月以來，Helen Electricity Network通過基於雲的分析服務，使用現場部署的mSure技術查看了40多台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行了驗證。第1階段：從現場拆除了19台正常使用的設備進行精度測試，於2018年10月得到測試結果。第2階段：由VTT/MIKES對這19台設備實施加速壽命測試

，於2019年11月得到測試結果。使用高精度測試設備進行測試
，以在試驗前找到所有設備的基準精度，並驗證設備的精度偏移。VTT/MIKES測試以及第2階段後實施分析服務得出的偏移結果如圖3所示。

 

圖3. 第2階段設備的偏移範圍。

 

將基於雲的分析服務配合與主電表串聯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(ji)術(shu)來(lai)實(shi)現(xian)先(xian)進(jin)的(de)診(zhen)斷(duan)功(gong)能(neng)。通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)
，電(dian)表(biao)將(jiang)原(yuan)始(shi)診(zhen)斷(duan)信(xin)息(xi)發(fa)送(song)至(zhi)分(fen)析(xi)服(fu)務(wu)，經(jing)過(guo)分(fen)析(xi)後(hou)提(ti)供(gong)警(jing)示(shi)信(xin)息(xi)
，觀(guan)察(cha)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)，並(bing)提(ti)供(gong)電(dian)表(biao)的(de)健(jian)康(kang)狀(zhuang)況(kuang)報(bao)告(gao)。在(zai)實(shi)際(ji)部(bu)署(shu)中(zhong)，電(dian)力(li)公(gong)司(si)可(ke)以(yi)部(bu)署(shu)基(ji)於(yu)ADE9153B電能計量芯片的電表，並使用分析服務無縫利用mSure的技術優勢。

 

現場試驗結果

 

在第1階段，將來自基於雲的分析服務的數據與VTT/MIKES執行的參考測量結果進行比較，結果顯示，對於這19台設備
，分析服務可以跟蹤優於0.1%的精度偏移。對所有19台設備嚴格分組，近 0%顯示最小偏移。

 

在第2階段
，這些電表可以在加速環境中老化8個月
，用於模擬電表在30°C平均環境溫度下使用大約10年的情形。第2階段在受控的實驗室環境中進行
，而不是在現場進行，以便準確評估分 析服務的性能
，並加快這些電表的老化過程。與第1階段類似，跟蹤的這19台設備的精度偏移優於0.1%（如圖4所示），精度測試和分析服務均顯示平均負偏移約為–0.05%。

 

圖4. 在第2階段，分析服務和VTT加速壽命測試偏移結果之間的設備差異。

 

實(shi)驗(yan)室(shi)中(zhong)還(hai)采(cai)用(yong)人(ren)工(gong)方(fang)法(fa)使(shi)一(yi)個(ge)電(dian)表(biao)老(lao)化(hua)，以(yi)顯(xian)示(shi)分(fen)析(xi)服(fu)務(wu)準(zhun)確(que)跟(gen)蹤(zong)較(jiao)大(da)偏(pian)移(yi)的(de)能(neng)力(li)。實(shi)驗(yan)人(ren)員(yuan)將(jiang)電(dian)阻(zu)與(yu)錳(meng)銅(tong)分(fen)流(liu)器(qi)並(bing)聯(lian)來(lai)更(geng)改(gai)阻(zu)抗(kang)，以(yi)實(shi)現(xian)人(ren)工(gong)老(lao)化(hua)。VTT/MIKES測量這種老化引起的偏移，測量值為-1.91%，而分析服務確定電表的精度偏移為-1.96%，二者之間隻有0.05%的差異。

 

綜上所述
，第1階段的現場試驗表明
，分析服務能夠非常準確地跟蹤現場部署的支持mSure技術電表的精度
，精度誤差在0.1%以內，但這個階段的電表偏移很小。在第2階段
，即模擬電表在現場使用10年後的狀況時
，精度測試和分析服務都顯示電表按負方向偏移，並持續以0.1%級別誤差進行精度偏移跟蹤。現場試驗證明。mSure技術與分析服務相結合
，能夠以足夠的精度監測電表誤差偏移
，並取代電表抽樣測試。

 

作者

 

Mika Nousiainen

 

Mika Nousiainen是Helen Electricity Network的(de)計(ji)量(liang)經(jing)理(li)，負(fu)責(ze)管(guan)理(li)計(ji)量(liang)資(zi)產(chan)和(he)計(ji)量(liang)服(fu)務(wu)。他(ta)一(yi)直(zhi)從(cong)事(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)項(xiang)目(mu)的(de)商(shang)業(ye)案(an)例(li)和(he)項(xiang)目(mu)管(guan)理(li)工(gong)作(zuo)
，最(zui)近(jin)，他(ta)主(zhu)要(yao)負(fu)責(ze)電(dian)表(biao)的(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)和(he)合(he)作(zuo)關(guan)係(xi)管(guan)理(li)。Mika自2002年開始一直在Helen Electricity Network工作。他擁有電氣工程碩士（工程）學位。

 

Juha Lohvansuu

 

Juha Lohvansuu是Aidon的技術經理
，他擁有於韋斯屈萊大學物理學碩士學位。在15年前加入Aidon之前
，他曾在另一家電表公司擔任研究工程師。在Aidon
，他主要負責通信和計量技術研發，以及處理相關的合作關係。

 

David Lath

 

David Lath是ADI公司的應用工程師。從哥倫比亞大學畢業，獲得電氣工程學位後，David加入ADI，主要負責公用設施計量和工業領域的電能計量產品。他大量參與了ADI電能計量IC產品組合以及用於電表市場的mSure技術開發工作。

 

 

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