作者：袁瑞铭¹, 吕言国¹, 李文文¹, 叶雪荣², 鲁观娜¹, 姜振宇¹

作者单位：1. 国网冀北电力有限公司电力科学研究院, 北京 100045;
2. 哈尔滨工业大学电器与电子可靠性研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001

关键词：智能电能表;全温度范围;计量精度;热仿真;温度补偿

摘要：

智能电能表在实际使用时其环境温度范围很宽，通过校表实现的高计量精度在全温度范围下极易发生漂移甚至大幅下降。针对此问题，该文提出一种电能表全温度范围计量精度优化方法。首先对电能表整机进行热仿真建模，获得不同环境温度和负载电流下电能表各处的发热情况，并根据所获得的温度数据建立计量芯片与计量回路中影响计量结果关键元器件之间的温度映射关系。在此基础上，通过搭建电能表计量芯片的Simulink仿真模型，评价其在全温度下的计量精度。最后，通过编写温度补偿程序，并进行电能表实际应用，验证该文所提方法的有效性。

Optimization method of measuring accuracy of electric energy meter's whole temperature range based on temperature compensation
YUAN Ruiming¹, LÜ Yanguo¹, LI Wenwen¹, YE Xuerong², LU Guanna¹, JIANG Zhenyu¹
1. State Grid Jibei Electric Power Company Limited Power Research Institute, Beijing 100045, China;
2. Military Apparatus Research Institute, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China
Abstract: In practical use, the ambient temperature range of the smart energy meter is wide. The high metering accuracy achieved by the calibration meter is highly prone to drift or even drastically over the full temperature range. Aiming at this problem, this paper proposes a method for optimizing the measurement accuracy of the full temperature range of the smart energy meter. Firstly, the thermal simulation model of the electric energy meter is carried out to obtain the heating conditions of the electric energy meter under different ambient temperature and load current, and the key elements affecting the measurement results in the metering chip (MCU) and the measuring loop are established according to the obtained temperature data. Temperature mapping between devices. On this basis, the simulation model of Simulink, which builds the energy meter metering chip, is evaluated to measure its accuracy at full temperature. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified by coding a temperature compensation program and applying the actual application of the energy meter.
Keywords: smart power meter;full temperature range;measuring precision;thermal simulation;temperature compensation
2019, 45(6):125-130  收稿日期: 2018-10-22;收到修改稿日期: 2018-12-29
基金项目: 国家电网公司总部科技项目（52010116000N）
作者简介: 袁瑞铭(1974-),男,山东诸城市人,教授级高工,博士,主要研究方向为智能量测与供用电技术
参考文献
[1] 余贻鑫, 栾文鹏. 智能电网述评[J]. 中国电机工程学报, 2009, 29(34):1-8
[2] 沈明炎. 单相智能电能表实际负载下的误差试验与分析[J]. 工业计量, 2014, 24(2):14-18
[3] 孙传军. 浅谈智能电表目前的现状与未来发展方向[J]. 中国新技术新产品, 2011(22):5-6
[4] 刘金涛, 刘慧敏. 基于分层分阶段抽样的电能表质量跟踪技术研究[J]. 中国测试, 2012, 38(4):40-43
[5] 李求洋, 李新, 王淑娟. 基于分支定界法的电能表计量电路容差设计方法[J]. 电力自动化设备, 2016, 36(5):102-107
[6] 李建华. 智能电能表误差与一致性误差问题分析[J]. 江苏现代计量, 2014(8):24-28
[7] 殷鑫, 陆以彪, 宫游, 等. 温度影响下的智能电能表误差模型[J]. 电测与仪表, 2017, 54(8):85-88
[8] 费鹏. 电能表计量中误差产生原因及对策研究[J]. 自动化与仪器仪表, 2017(7):230-231
[9] 冯守超, 朱凌, 刘振波. 单相智能电能表温升的试验方法[J]. 低压电器, 2012(16):43-47
[10] 赵玉梅, 张忠正, 夏军. 一种三相电能表的温度补偿新方法[J]. 电测与仪表, 2015, 52(10):92-96
[11] 黄翔, 江道灼. GPS同步时钟的高精度守时方案[J]. 电力系统自动化, 2010, 34(18):74-77
[12] 李芳红, 夏建华. 环境温度变化对电能表检定结果的影响及其补偿措施[J]. 计量技术, 2001(7):38-39
[13] 赵军浩, 雷芳. 电能表时钟的温度补偿[J]. 大众科技, 2005, 11(85):188-189