針對電力公司應(yīng)用的創(chuàng)新不止局限于監(jiān)測消耗電網(wǎng)能源的硬件設(shè)備，現(xiàn)在還可提供分析功能，旨在了解以前無法在現(xiàn)場跟蹤的電表精度。我們與Helen Electricity Network(芬蘭赫爾辛基的配電系統(tǒng)運營商)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，運用ADI公司先進的終端-云電表分析解決方案(采用mSure®技術(shù))Energy Analytics Studio進行了現(xiàn)場試驗。該解決方案可監(jiān)控部署電表使用壽命內(nèi)的精度，并檢測多種竊電類型。電表精度監(jiān)測尤其與芬蘭市場關(guān)系密切，這也是本次試驗的重點。

圖1. 部署在現(xiàn)場的試點設(shè)備。

精度監(jiān)測的價值

隨著時間的流逝，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(chǎn)生的問題，卻無法在出現(xiàn)問題之后立即找出錯誤，或者提前預(yù)防出錯。

更糟糕的是，電力公司會因電表精度問題導致錯誤計費而喪失客戶的信任。如今，大多數(shù)電力公司開始定期抽樣檢測，并定期更換電表，但這種方法不僅成本高昂，而且會對用電用戶造成干擾。

該解決方案采用一項名為mSure的新技術(shù)，可以現(xiàn)場集成到各個新電表中，并通過基于云的分析服務(wù)來持續(xù)監(jiān)測和現(xiàn)場報告每個電表的測量精度。電力公司可以通過該分析服務(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，從而也更好的發(fā)揮了AMI網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)存的優(yōu)勢。

圖2. 通過基于云的分析服務(wù)查看電表的精度。

此外，由于可再生能源、電動汽車充電等因素的影響，能源消費變得更加動態(tài)，消費者的電費支出浮動更大，這些都會導致消費者咨詢或投訴。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(xiàn)場查看，因此提高了客戶的滿意度。

現(xiàn)場試驗部署

自2018年8月以來，Helen Electricity Network通過基于云的分析服務(wù)，使用現(xiàn)場部署的mSure技術(shù)查看了40多臺評估設(shè)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(shè)備的精度進行了驗證。第1階段：從現(xiàn)場拆除了19臺正常使用的設(shè)備進行精度測試，于2018年10月得到測試結(jié)果。第2階段：由VTT/MIKES對這19臺設(shè)備實施加速壽命測試，于2019年11月得到測試結(jié)果。使用高精度測試設(shè)備進行測試，以在試驗前找到所有設(shè)備的基準精度，并驗證設(shè)備的精度偏移。VTT/MIKES測試以及第2階段后實施分析服務(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)的本地安裝評估設(shè)備一起使用。圖1所示的評估設(shè)備采用ADI的ADE9153B電能計量IC，集成mSure技術(shù)來實現(xiàn)先進的診斷功能。通過這種方式，電表將原始診斷信息發(fā)送至分析服務(wù)，經(jīng)過分析后提供警示信息，觀察發(fā)展趨勢，并提供電表的健康狀況報告。在實際部署中，電力公司可以部署基于ADE9153B電能計量芯片的電表，并使用分析服務(wù)無縫利用mSure的技術(shù)優(yōu)勢。

現(xiàn)場試驗結(jié)果

在第1階段，將來自基于云的分析服務(wù)的數(shù)據(jù)與VTT/MIKES執(zhí)行的參考測量結(jié)果進行比較，結(jié)果顯示，對于這19臺設(shè)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(shè)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階段在受控的實驗室環(huán)境中進行，而不是在現(xiàn)場進行，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程。與第1階段類似，跟蹤的這19臺設(shè)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(jié)果之間的設(shè)備差異。

實驗室中還采用人工方法使一個電表老化，以顯示分析服務(wù)準確跟蹤較大偏移的能力。實驗人員將電阻與錳銅分流器并聯(lián)來更改阻抗，以實現(xiàn)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(xiàn)場試驗表明，分析服務(wù)能夠非常準確地跟蹤現(xiàn)場部署的支持mSure技術(shù)電表的精度，精度誤差在0.1%以內(nèi)，但這個階段的電表偏移很小。在第2階段，即模擬電表在現(xiàn)場使用10年后的狀況時，精度測試和分析服務(wù)都顯示電表按負方向偏移，并持續(xù)以0.1%級別誤差進行精度偏移跟蹤?，F(xiàn)場試驗證明。mSure技術(shù)與分析服務(wù)相結(jié)合，能夠以足夠的精度監(jiān)測電表誤差偏移，并取代電表抽樣測試。