[实用新型]直接接入式三维计量电能表

说明书

技术领域

本实用新型属于直接接入式计量表计的技术领域，具体涉及直接接入式三维计量电能表。

背景技术

近年来，随着环境保护要求的不断提高，清洁能源的利用率不断提高，特别是光伏发电得到了大面积的推广，尤其低压居民用户利用自有屋顶、庭院等安装光伏发电系统已经得到了极大的推广。此部分用户发电量较小，所发电量一般通过直接接入式计量表计进行计量。目前，低压光伏发电客户采用全额上网和自发自用余电上网两种并网方式，其计量方式同普通用电客户存在较大的差别。

对于全额上网低压客户，通常采用一个普通表计的计量方式进行计量，普通表计具有正反向双向计量、反向电量自动叠加到正向电量的特点。在光线较弱的情况下，当发电系统所发电量等于逆变器损耗电量时，系统处于临界点，当超过这个临界点后，需要电网维持逆变器的损耗电量的部分甚至全部。这种情况下，在忽略了电网向逆变器供应的耗损电量的同时，还将此部分电量叠加到正向电量上，造成多计发电量。随着光伏发电客户的不断增加，对于供电部门来说，这部分损耗电量不仅变得不可忽略，而且将导致损耗计算等一系列问题出现。

对于自发自用余电上网的低压客户，要同时计量发电量、上网电量、下网电量三个电量值，其计量方式较为复杂。目前针对此类用户有两种基本的计量接线方法，两表法和三表法。对于单相用户与三相用户，接线类型对于两种接线方法性质是一样的，现以单相用户为例分别对两表法和三表法进行说明。单相两表法接线如图1所示，从图中可以看出，两表法针对上网电量、下网电量的计量，采用了特定的正向、反向单独计量电能表，在现场安装中通常采用正向计量下网电量、反向计量上网电量的方法，但是同时需要供电部门的用电信息采集系统来对正向、反向抄表数据进行采集和冻结，以实现正反相电量同时进行远程抄表计量。其具体工作原理如下：计量接线采用两个计量点，其中计量点1计量用户下网用电量及光伏发电上网电量，下网电量记录在表计的正向有功计度器内，光伏上网电量记录在表计的反向有功计度器内；计量点2计量光伏系统的发电电量，采用正向计量；当用户用电量大于光伏发出电量时，除光伏系统经计量点2向用户提供电量外，同时需电网经计量点1向用户提供电量，此时计量点1的表计正向计度器计量表计下网电量，上网电量为0，即反向计度器计量为0，计量点2记录光伏发电量；当用户用电量小于光伏发电量时，光伏系统所发电量除部分供给用户自用外，剩余部分需经计量点1输送到电网中，此时计量点1正向计度器为0，即下网电量为0，上网电量部分记录在计量点1的反向计度器上；同样的，计量点2的正向计度器仍计量光伏系统发电量。相对于两表法，单相三表法接线形式如图2所示，其具体工作原理如下：三表法设置了三个计量点，计量点1记录用户下网电量，计量点2记录用户上网电量，计量点3记录光伏发电量，且所有电量信息均采用表计正向有功进行计量，其原理相对也更加容易理解。当光伏发电量大于用户自用电量时，计量点3记录光伏发电量，除用户自用外，经计量点2记录剩余光伏上网部分电量；当光伏发电量小于用户自用电量时，计量点3仍记录光伏发电量，用户自用电不足部分，由电网经计量点1向用户提供，即为下网电量。

在现场实际操作过程中，发现上述两种低压光伏发电客户并网方式采用的计量接线方法存在以下几个问题：1、全额上网光伏发电用户，计量不准确，少计损耗电量的同时，将此部分电量反向叠加到上网电量；2、两种接线均比较复杂，相对于指定的任一电流方向，表计有的需要正向接法，有的需要反向接法，在实际安装过程中，表计接线错误的情况时有发生；3、上述两种接线方法均存在套取国家电费补贴的可能性存在，图3、4给出了针对两表法、三表法各自在用电检查工作中发现的套补接线方法，其基本原理是当用户用电量较大时，从电网获取部分电量绕接至发电表计进线端，经发电关口表计再供用户用电，这就造成了该部分电量本应来自电网部分叠加在光伏表计，而套取国家补贴电费；4、计量点安装位置不统一，例如，部分光伏发电关口表计及上网表计安装在用户区域，且距离下网表很远，造成抄表及用电检查工作困难的情况，同时存在部分用户接线不规范的情况，给用电检查排查工作也带来了极大的困扰；5、部分用户需要变更光伏发电并网模式，现场进行全额上网及自发自用余电上网接线方式的变更时较为复杂，需要新装或拆除表计，接线方式的大幅度改变。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种结构简单、安装方便、工作效率较高，且能有效解决电费套补问题的直接接入式三维计量电能表。