針對(duì)電力公司應(yīng)用的創(chuàng)新不止局限于監(jiān)測(cè)消耗電網(wǎng)能源的硬件設(shè)備，現(xiàn)在還可提供分析功能，旨在了解以前無(wú)法在現(xiàn)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(tǒng)運(yùn)營(yíng)商）和Aidon（北歐地區(qū)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(yùn)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(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。該解決方案可監(jiān)控部署電表使用壽命內(nèi)的精度，并檢測(cè)多種竊電類型。電表精度監(jiān)測(cè)尤其與芬蘭市場(chǎng)關(guān)系密切，這也是本次試驗(yàn)的重點(diǎn)。

圖1. 部署在現(xiàn)場(chǎng)的試點(diǎn)設(shè)備。

●精度監(jiān)測(cè)的價(jià)值●

隨著時(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(yù)知的載荷、雷電等各種條件影響。因此，電表的測(cè)量精度可能偏移或改變，導(dǎo)致超額計(jì)費(fèi)或計(jì)費(fèi)不足， 需要花費(fèi)大量時(shí)間和金錢來(lái)解決由此產(chǎn)生的問(wèn)題，卻無(wú)法在出現(xiàn)問(wèn)題之后立即找出錯(cuò)誤，或者提前預(yù)防出錯(cuò)。

更糟糕的是，電力公司會(huì)因電表精度問(wèn)題導(dǎo)致錯(cuò)誤計(jì)費(fèi)而喪失客戶的信任。如今，大多數(shù)電力公司開始定期抽樣檢測(cè)，并定期更換電表，但這種方法不僅成本高昂，而且會(huì)對(duì)用電用戶造 成干擾。

該解決方案采用一項(xiàng)名為mSure的新技術(shù)，可以現(xiàn)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(xù)監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告每個(gè)電表的測(cè)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(guī)允許的情況下減少和消除電表抽樣檢測(cè)，從而也更好的發(fā)揮了AMI網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)存的優(yōu)勢(shì)。

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)汽車充電等因素的影響，能源消費(fèi)變得更加動(dòng)態(tài)，消費(fèi)者的電費(fèi)支出浮動(dòng)更大，這些都會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者咨詢或投訴。該解決方案支持電力公司快速評(píng)估特定電表的精度，避免了成本高昂的現(xiàn)場(chǎng)查看，因此提高了客戶的滿意度。

●現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(xiàn)場(chǎng)部署的mSure技術(shù)查看了40多臺(tái)評(píng)估設(shè)備的電表精度信息。芬蘭的一家獨(dú)立測(cè)試公司VTT/MIKES對(duì)這些設(shè)備的精度進(jìn)行了驗(yàn)證。第1階段：從現(xiàn)場(chǎng)拆除了19臺(tái)正常使用的設(shè)備進(jìn)行精度測(cè)試，于2018年10月得到測(cè)試結(jié)果。第2階段：由VTT/MIKES對(duì)這19臺(tái)設(shè)備實(shí)施加速壽命測(cè)試，于2019年11月得到測(cè)試結(jié)果。使用高精度測(cè)試設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，以在試驗(yàn)前找到所有設(shè)備的基準(zhǔn)精度，并驗(yàn)證設(shè)備的精度偏移。VTT/MIKES測(cè)試以及第2階段后實(shí)施分析服務(wù)得出的偏移結(jié)果如圖3所示。

圖3. 第2階段設(shè)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(píng)估設(shè)備一起使用。圖1所示的評(píng)估設(shè)備采用ADI的ADE9153B電能計(jì)量IC，集成mSure技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)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，觀察發(fā)展趨勢(shì)，并提供電表的健康狀況報(bào)告。在實(shí)際部署中，電力公司可以部署基于ADE9153B電能計(jì)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(shì)。

●現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果●

在第1階段，將來(lái)自基于云的分析服務(wù)的數(shù)據(jù)與VTT/MIKES執(zhí)行的參考測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，對(duì)于這19臺(tái)設(shè)備，分析服務(wù)可以跟蹤優(yōu)于0.1%的精度偏移。對(duì)所有19臺(tái)設(shè)備嚴(yán)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(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行，而不是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，以便準(zhǔn)確評(píng)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階段類似，跟蹤的這19臺(tái)設(shè)備的精度偏移優(yōu)于0.1%（如圖4所示），精度測(cè)試和分析服務(wù)均顯示平均負(fù)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(cè)試偏移結(jié)果之間的設(shè)備差異。

實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)確跟蹤較大偏移的能力。實(shí)驗(yàn)人員將電阻與錳銅分流器并聯(lián)來(lái)更改阻抗，以實(shí)現(xiàn)人工老化。VTT/MIKES測(cè)量這種老化引起的偏移，測(cè)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(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，分析服務(wù)能夠非常準(zhǔn)確地跟蹤現(xiàn)場(chǎng)部署的支持mSure技術(shù)電表的精度，精度誤差在0.1%以內(nèi)，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(xiàn)場(chǎng)使用10年后的狀況時(shí)，精度測(cè)試和分析服務(wù)都顯示電表按負(fù)方向偏移，并持續(xù)以0.1%級(jí)別誤差進(jìn)行精度偏移跟蹤。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明。mSure技術(shù)與分析服務(wù)相結(jié)合，能夠以足夠的精度監(jiān)測(cè)電表誤差偏移，并取代電表抽樣測(cè)試。
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