《調(diào)研報(bào)告數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng) 導(dǎo)則》

數(shù)字化電能計(jì)量技術(shù)

調(diào)研報(bào)告

2021年7月20日

1.背景

從2009年開(kāi)始以電子式互感器為代表的數(shù)字化計(jì)量設(shè)備在電網(wǎng)中開(kāi)始試點(diǎn)

應(yīng)用，2013年底建成投運(yùn)了6座新一代智能變電站試驗(yàn)示范站，2015年又規(guī)劃

建設(shè)了50座擴(kuò)大示范站，2017年國(guó)家電網(wǎng)公司組織第三代智能變電站(智慧變電

站)試點(diǎn)，2019年國(guó)家電網(wǎng)公司組織二次系統(tǒng)優(yōu)化工作，在山東濟(jì)南國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)

院等試點(diǎn)打造自主可控的智能變電站。2022年，南方電網(wǎng)公司在“十四五”數(shù)字

化規(guī)劃中進(jìn)一步推進(jìn)電力系統(tǒng)數(shù)字化建設(shè)，其中以智能微型傳感器、電能計(jì)量

APP、云平臺(tái)為代表的技術(shù)在計(jì)量系統(tǒng)數(shù)字化中大量應(yīng)用。

隨著智能變電站的大力建設(shè)，國(guó)家電網(wǎng)公司營(yíng)銷部于2016年專門成立了數(shù)

字化計(jì)量工作組，制定了《國(guó)家電網(wǎng)公司數(shù)字計(jì)量體系建設(shè)研究工作方案》，通

過(guò)5年的努力，依托國(guó)家863項(xiàng)目《新型數(shù)字化計(jì)量?jī)x器的溯源與量傳技術(shù)》等

國(guó)家和公司重點(diǎn)項(xiàng)目，開(kāi)展了數(shù)字化計(jì)量量值溯源和數(shù)字化計(jì)量設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)攻

關(guān)，并組織了智慧變電站計(jì)量系統(tǒng)等試點(diǎn)工程，已經(jīng)初步建立了數(shù)字化計(jì)量設(shè)備

的質(zhì)量監(jiān)督體系，培養(yǎng)了一批數(shù)字化計(jì)量專業(yè)人才，提升了公司數(shù)字化計(jì)量設(shè)備

的技術(shù)和管理水平。隨著數(shù)字電網(wǎng)的提出，南方電網(wǎng)建立了南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研

究院、廣東電科院能源技術(shù)公司等研究單位，取得了智能電表、傳感器、云平臺(tái)

等數(shù)字化成果。

國(guó)外電網(wǎng)數(shù)字化計(jì)量起步晚，但近些年來(lái)，以歐洲為代表的數(shù)字化計(jì)量技術(shù)

正在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，有逐步推廣應(yīng)用的趨勢(shì)，數(shù)字化計(jì)量方面與我們差距正進(jìn)

一步縮小。

2.目的和意義

在國(guó)網(wǎng)公司“數(shù)字化新基建”的戰(zhàn)略背景下，深入推進(jìn)數(shù)字技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)

融合發(fā)展，在電網(wǎng)全環(huán)節(jié)推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是實(shí)現(xiàn)公司戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵所在。以

數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為電網(wǎng)賦能、賦值、賦智，著力提升電網(wǎng)綠色安全、泛

在互聯(lián)、高效互動(dòng)和智能開(kāi)放能力。

因此，隨著國(guó)網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型潮流，數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)近些年來(lái)得到了極大

的發(fā)展。為明確電力系統(tǒng)中數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)的典型架構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)景、運(yùn)行情況、

質(zhì)量監(jiān)督方法、涉及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等，統(tǒng)籌電力系統(tǒng)對(duì)變電站數(shù)字化、智能化升級(jí)要

求與法制計(jì)量管理要求，為標(biāo)準(zhǔn)編制提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，項(xiàng)目組開(kāi)展了本次調(diào)

研。

1

3.調(diào)研對(duì)象

本次調(diào)研的對(duì)象包括數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、典型架構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)景、運(yùn)行

情況、質(zhì)量監(jiān)督方法、存在問(wèn)題。

4.調(diào)研情況

4.1涉及標(biāo)準(zhǔn)

4.1.1國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

(1)IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)

IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)內(nèi)DL/T860系列標(biāo)準(zhǔn)為對(duì)應(yīng)等同采用系列標(biāo)準(zhǔn)）是

電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域唯一的全球通用標(biāo)準(zhǔn)。它通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了智能變電

站的工程運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)化。使得智能變電站的工程實(shí)施變得規(guī)范、統(tǒng)一和透明。不論

是哪個(gè)系統(tǒng)集成商建立的智能變電站工程都可以通過(guò)SCD（系統(tǒng)配置）文件了

解整個(gè)變電站的結(jié)構(gòu)和布局，對(duì)于智能化變電站發(fā)展具有不可替代的作用。IEC

61850采用分層架構(gòu)構(gòu)建了電力自動(dòng)化的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，更具體地說(shuō)是子系統(tǒng)

的通信架構(gòu)，如電廠自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、饋線自動(dòng)化系統(tǒng)和分布式能源

的SCADA。IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)共分為10大類，截至目前，IEC61850系列已

發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)如下表4-1所示。

表4-1IEC61850發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)

序號(hào)說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)名稱

1IEC61850：2021SER通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-所有部件

IECTR61850-1：2013電力公用事業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第1部分：簡(jiǎn)介和

2

概述

IECTS61850-1-2：2020電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第1-2部分：擴(kuò)展IEC

3

IEC6185061850的指南

（IEC61850

4IECTS61850-2：2019電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第2部分：詞匯表

對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)電

力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

5IEC61850-3：2013電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第3部分：一般要求

編號(hào)

DL/T860)IEC61850-4：2011+AMD1：2020CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-第4

6

部分：系統(tǒng)和項(xiàng)目管理

IEC61850-5：2013電力實(shí)用自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第5部分：功能和設(shè)備型

7

號(hào)的通信要求

IEC61850-6：2009+AMD1：2018CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-第6

8

部分：與簡(jiǎn)易爆炸裝置相關(guān)的電力自動(dòng)化系統(tǒng)通信的配置描述語(yǔ)言

2

IEC61850-7-1：2011+AMD1：2020CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-第

9

7-1部分：基本通信結(jié)構(gòu)-原則和模型

IEC61850-7-2：2010+AMD1：2020CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-第

10

7-2部分：基本信息和通信結(jié)構(gòu)-抽象通信服務(wù)接口（ACSI）

IEC61850-7-3：2010+AMD1：2020CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-第

11

7-3部分：基本通信結(jié)構(gòu)-通用數(shù)據(jù)類

IEC61850-7-4：2010+AMD1：2020CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-第

12

7-4部分：基本通信結(jié)構(gòu)-兼容邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)對(duì)象類

IECTR61850-7-6：2019電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第7-6部分：使用IEC

13

61850定義基本應(yīng)用配置文件（BAPs）的指南

IECTS61850-7-7：2018電力實(shí)用程序自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第7-7部分：IEC

14

61850相關(guān)工具數(shù)據(jù)模型的機(jī)器處理格式

IEC61850-7-410：2012+AMD1：2015CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-

15

第7-410部分：基本通信結(jié)構(gòu)-水力發(fā)電廠-用于監(jiān)控和控制的通信

IEC61850-7-420：2009電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第7-420部分：基本通

16

信結(jié)構(gòu)-分布式能源資源邏輯節(jié)點(diǎn)

IECTR61850-7-500：2017電力實(shí)用程序自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第7-500部分：

17

基本信息和通信結(jié)構(gòu)-使用邏輯節(jié)點(diǎn)建模應(yīng)用功能以及變電站的相關(guān)概念和指南

IECTR61850-7-510：2012電力公用事業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第7-510部分：

18

基本通信結(jié)構(gòu)-水力發(fā)電廠-建模概念和準(zhǔn)則

IEC61850-8-1：2011+AMD1：2020CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-第

198-1部分：特定通信服務(wù)映射（SCSM）-彩信映射（ISO9506-1和ISO9506-2）

和ISO/IEC8802-3

IEC61850-8-2：2018電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第8-2部分：特定通信服

20

務(wù)映射（SCSM）-可擴(kuò)展消息存在協(xié)議（XMPP）

IEC61850-9-2：2：2011+AMD1：2020CSV通信網(wǎng)絡(luò)和電力公用事業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)-

21

第9-2部分：特定通信服務(wù)映射（SCSM）-通過(guò)ISO/IEC8802-3采樣值

IEC/IEEE61850-9-3：2016電力公用事業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第9-3部分：

22

電力公用事業(yè)自動(dòng)化的精密時(shí)間協(xié)議配置文件

23IEC61850-10：2012電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第10部分：符合性測(cè)試

IECTS61850-80-1：2016電力公用事業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第80-1部分：

24使用IEC60870-5-101或IEC60870-5-104從基于CDC的數(shù)據(jù)模型交換信息的

指南

IECTR61850-80-3：2015電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第80-3部分：映射

25

到Web協(xié)議-要求和技術(shù)選擇

IECTS61850-80-4：2016電力實(shí)用程序自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第80-4部分：

26

從COSEM對(duì)象模型（IEC62056）翻譯到IEC61850數(shù)據(jù)模型

IECTR61850-90-1：2010電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-1部分：使用

27

IEC61850進(jìn)行變電站之間的通信

IECTR61850-90-2：2016電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-2部分：使用

28

IEC61850進(jìn)行變電站和控制中心之間的通信

IECTR61850-90-3：2016電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-3部分：使用

29

IEC61850進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷和分析

3

IECTR61850-90-4：2020電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-4部分：網(wǎng)絡(luò)

30

工程指南

IECTR61850-90-5：2012電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-5部分：使用

31

IEC61850根據(jù)IEEEC37.118傳輸同步法索信息

IECTR61850-90-6：2018電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-6部分：使用

32

IEC61850用于分配自動(dòng)化系統(tǒng)

IECTR61850-90-7：2013電力公用事業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-7部分：

33

分布式能源資源（DER）系統(tǒng)中功率轉(zhuǎn)換器的對(duì)象模型

IECTR61850-90-8：2016電力實(shí)用程序自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-8部分：

34

電動(dòng)汽車對(duì)象模型

IECTR61850-90-9：2020電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-9部分：將IEC

35

61850用于電力儲(chǔ)能系統(tǒng)

IECTR61850-90-10：2017電力公用事業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-10部分：

36

調(diào)度模型

IECTR61850-90-11：2020電力公用事業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-11部分：

37

基于IEC61850的應(yīng)用程序邏輯建模方法

IECTR61850-90-12：2020電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-12部分：廣

38

域網(wǎng)工程指南

IECTR61850-90-13：2021電力公用事業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-13部分：

39

決定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

IECTR61850-90-17：2017電力設(shè)施自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)-第90-17部分：使

40

用IEC61850傳輸電源質(zhì)量數(shù)據(jù)

（2）IEC61869系列標(biāo)準(zhǔn)

IEC61869系列(對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)GB/T20840標(biāo)準(zhǔn))適用于額定頻率在15Hz到

100Hz之間電網(wǎng)使用的模擬輸出或數(shù)字輸出電力互感器，其輸出接入測(cè)量或保護(hù)

設(shè)備，涵蓋了IEC60044系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。截至目前，IEC61869發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)如下表

4-2所示。

表4-2IEC61869發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)

序號(hào)說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)名稱

1IEC61869-1：2007儀器變壓器-第1部分：一般要求

2IEC61869-2：2012儀器變壓器-第2部分：當(dāng)前變壓器的附加要求

IEC

3IEC61869-3：2011儀器變壓器-第3部分：電感電壓變壓器的其他要求

61869

4IEC61869-4：2013儀器變壓器-第4部分：組合變壓器的其他要求

系列

5IEC61869-5：2011儀器變壓器-第5部分：電容器電壓變壓器的其他要求

對(duì)應(yīng)

6IEC61869-6：2016儀器變壓器-第6部分：低功率儀器變壓器的附加一般要求

國(guó)內(nèi)

7IEC61869-9:2016儀器變壓器-第9部分：儀器變壓器的數(shù)字接口

GB/T

8IEC61869-10:2017儀器變壓器-第10部分：對(duì)低功率無(wú)源電流變壓器的附加要求

20840

9IEC61869-11:2017儀器變壓器-第11部分：低功率無(wú)源電壓變壓器的附加要求

系列

10IEC61869-13:2021儀器變壓器-第13部分：獨(dú)立合并單元（SAMU）

標(biāo)準(zhǔn)

11IEC61869-14:2018儀器變壓器-第14部分：直流應(yīng)用當(dāng)前變壓器的附加要求

12IEC61869-15:2018儀器變壓器-第15部分：直流應(yīng)用電壓變壓器的其他要求

4

IECTR61869-100：2017儀器變壓器-第100部分：當(dāng)前變壓器在電力系統(tǒng)保護(hù)中的

13

應(yīng)用指南

IECTR61869-102：2014儀器變壓器-第102部分：帶電感電壓變壓器的變電站中的

14

鐵共振

15IECTR61869-103：2012儀器變壓器-使用儀器變壓器進(jìn)行功率質(zhì)量測(cè)量

互感器作為應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電參量測(cè)量及各類輸入或輸出變頻電量的電

器設(shè)備的檢試驗(yàn)和能效評(píng)測(cè)的重要設(shè)備，在智能變電站乃至傳統(tǒng)變電站中占有舉

足輕重的地位，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，丹麥、英國(guó)、德國(guó)、歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)、韓

國(guó)、國(guó)際電工委員會(huì)均發(fā)布了IEC61869相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年以來(lái)，IEC

61869更新的標(biāo)準(zhǔn)占到IEC61869標(biāo)準(zhǔn)體系總量的1/2以上。

（3）IEC6205x系列標(biāo)準(zhǔn)

IEC62052系列(國(guó)內(nèi)GB/T17215系列為對(duì)應(yīng)修改采用系列標(biāo)準(zhǔn))連同IEC

TC13發(fā)布的其他IEC6205X系列標(biāo)準(zhǔn)一起規(guī)范了電能計(jì)量設(shè)備的要求、試驗(yàn)、

試驗(yàn)方法，具體參見(jiàn)表4-3。

表4-3IEC6205x系列標(biāo)準(zhǔn)

序號(hào)說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)名稱

1IECTR62051：1999電計(jì)量-術(shù)語(yǔ)表

IECTR62051-1：2004電力計(jì)量-儀表讀數(shù)、資費(fèi)和負(fù)載控制的數(shù)據(jù)交換-術(shù)語(yǔ)表-

2

第1部分：使用DLMS/COSEM與計(jì)量設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的術(shù)語(yǔ)

IEC62052-11：2020電力計(jì)量設(shè)備-一般要求、測(cè)試和測(cè)試條件-第11部分：計(jì)量

3

設(shè)備

IEC62052-21：2004+AMD1：2016CSV電力計(jì)量設(shè)備（AC）-一般要求、測(cè)試和

4

測(cè)試條件-第21部分：資費(fèi)和負(fù)載控制設(shè)備

IEC62052-31：2015電力計(jì)量設(shè)備（AC）-一般要求、測(cè)試和測(cè)試條件-第31部

5

分：產(chǎn)品安全要求和測(cè)試

IEC62053-11：2003+AMD1：2016CSV電力計(jì)量設(shè)備（AC）-特殊要求-第11部

6

分：用于主動(dòng)能源的機(jī)電表（0、5、1和2類）

IEC6205xIEC62053-21：2020電力計(jì)量設(shè)備-特殊要求-第21部分：交流電能靜電表（0、5、

7

系列標(biāo)準(zhǔn)1和2類）

IEC62053-22：2020電力計(jì)量設(shè)備-特殊要求-第22部分：交流電能靜電表（0、

8

1S、0、2S和0，5S類）

IEC62053-23：2020電力計(jì)量設(shè)備-特殊要求-第23部分：反應(yīng)能量靜電表（第2

9

類和第3類）

IEC62053-24：2020電力計(jì)量設(shè)備-特殊要求-第24部分：基本部件反應(yīng)能量的靜

10

電表（0，5S類、1S、1、2和3類）

IEC62053-31：1998電力計(jì)量設(shè)備（AC）-特殊要求-第31部分：機(jī)電和電子電

11

表脈沖輸出設(shè)備（僅限兩根電線）

IEC62053-41：2021PRV電力計(jì)量設(shè)備-特殊要求-第41部分：直流能源靜電表（0、

12

5和1類）

13IEC62053-52：2005電力計(jì)量設(shè)備（AC）-特殊要求-第52部分：符號(hào)

5

IEC62053-61：1998電力計(jì)量設(shè)備（AC）-特殊要求-第61部分：耗電量和電壓

14

要求

IEC62054-11：2004+AMD1：2016CSV電力計(jì)量（AC）-資費(fèi)和負(fù)載控制-第11

15

部分：電子波紋控制接收器的特殊要求

16IEC62054-21：2004+AMD1：2017CSV電力計(jì)量（AC）-資費(fèi)和負(fù)載控制-第21

部分：時(shí)間開(kāi)關(guān)的特殊要求

4.1.2國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

數(shù)字化計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系目前共計(jì)牽頭起草了21項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)（包括項(xiàng)9企標(biāo)、7項(xiàng)

行標(biāo)、5項(xiàng)國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范）。

明確了數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)整體要求，從系統(tǒng)層面對(duì)整體功能進(jìn)行了規(guī)定和優(yōu)化，

包括《Q/GDW12005-2019數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)通用技術(shù)導(dǎo)則》、《Q/GDW11846-2018

數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)一般技術(shù)要求》、《Q/GDW10347-2016電能計(jì)量裝置通用設(shè)計(jì)

規(guī)范》。

制定了核心計(jì)量設(shè)備技術(shù)要求，支撐公司智能站建設(shè)，包括起草了

《Q/GDW11018-2017數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)條件第10部分-數(shù)字化電能表》、《數(shù)

字化計(jì)量系統(tǒng)第4-7部分：互感器合并單元技術(shù)條件（報(bào)批稿）》、《Q/GDW

11018.9-2018數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)條件第9部分多功能測(cè)控裝置》。

規(guī)范了數(shù)字化計(jì)量設(shè)備檢測(cè)方法，指導(dǎo)各級(jí)計(jì)量人員質(zhì)量監(jiān)督工作，包括從

檢測(cè)角度起草了《Q/GDW11847.1-2018數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)設(shè)備檢測(cè)規(guī)范第1部

分：互感器合并單元》、《Q/GDW11777-2017數(shù)字化電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)技術(shù)

規(guī)范》等檢測(cè)規(guī)范。

規(guī)定了數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試驗(yàn)收方法，規(guī)范驗(yàn)收環(huán)節(jié)，包括《Q/GDW

12003-2019數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)安裝調(diào)試驗(yàn)收運(yùn)維規(guī)范》。

在國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系基礎(chǔ)上，在全國(guó)高電壓試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)委會(huì)成立數(shù)字化

計(jì)量體系框架，組織南網(wǎng)、設(shè)計(jì)院相關(guān)廠家編寫(xiě)了《數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)一般技術(shù)

要求（報(bào)批稿）》、《DL/T1507-2016數(shù)字化電能表校準(zhǔn)規(guī)范》、《DL/T1515-2016

電子式互感器接口技術(shù)規(guī)范》、《DL/T1955-2018計(jì)量用合并單元測(cè)試儀通用技術(shù)

條件》、《DL/T2187-2020直流互感器校驗(yàn)儀通用技術(shù)條件》、《DL/T2182-2020直

流互感器用合并單元通用技術(shù)條件》。

在數(shù)字化計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)成果（國(guó)家計(jì)量技術(shù)法規(guī)），編寫(xiě)了

《JJF1617-2017電子式互感器校準(zhǔn)規(guī)范》、《JJF1879-2020互感器合并單元校準(zhǔn)規(guī)

范》、《電子式互感器校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范（報(bào)批稿）》、《互感器用合并單元校驗(yàn)儀校

準(zhǔn)規(guī)范（報(bào)批稿）》、《數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)通用測(cè)試方法第1部分：數(shù)字量輸出報(bào)

文特性測(cè)量方法（征求意見(jiàn)稿）》、《直流互感器暫態(tài)特性校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范（征求

意見(jiàn)稿）》、《直流互感器校驗(yàn)儀檢定規(guī)程（報(bào)批稿）》、《數(shù)字化電能表檢定規(guī)程》

正在起草制定中。

6

4.2典型架構(gòu)

4.2.1智能變電站

根據(jù)智能變電站實(shí)際工程應(yīng)用，數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)可有多種裝置配置方式，以

下為四種典型配置方式。

采用常規(guī)互感器和互感器合并單元，如圖4-1。

注1：當(dāng)電壓和電流輸入至一個(gè)互感器合并單元時(shí)，無(wú)MU1；

注2：當(dāng)互感器合并單元輸出采樣值點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸至數(shù)字化電能表時(shí)，無(wú)交換機(jī)。

圖4-1系統(tǒng)第1種典型配置方式

采用數(shù)字輸出式電子式互感器，如圖4-2所示。當(dāng)不采用級(jí)聯(lián)方式時(shí)，無(wú)

MU1。

注1：當(dāng)電壓和電流輸入至一個(gè)互感器合并單元時(shí)，無(wú)MU1；

注2：當(dāng)互感器合并單元輸出采樣值點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸至數(shù)字化電能表時(shí)，無(wú)交換機(jī)。

圖4-2系統(tǒng)第2種典型配置方式

采用模擬輸出式電子式互感器和經(jīng)電子式互感器接入靜止式電能表，如圖

4-3。

圖4-3系統(tǒng)第3種典型配置方式

橋式接線、3/2接線等跨間隔計(jì)量應(yīng)用場(chǎng)景中，確保電壓、電流同步的典型

7

設(shè)計(jì)方案如圖4-4。方案1中，MU1、MU2、MU3應(yīng)在同一個(gè)同步時(shí)鐘下實(shí)現(xiàn)

同步采樣，采樣值均發(fā)送至過(guò)程層交換機(jī)，數(shù)字化電能表接收多互感器合并單元

采樣值報(bào)文。方案2中，MU1、MU2、MU3無(wú)論是否在同一個(gè)同步時(shí)鐘下采樣，

均在MU2中進(jìn)行重采樣同步和組合，數(shù)字化電能表接收單互感器合并單元采樣

值報(bào)文。根據(jù)實(shí)際工程設(shè)計(jì)，方案1和2可混合使用，但應(yīng)確保采樣值在過(guò)程層

已同步。

a）設(shè)計(jì)方案1b）設(shè)計(jì)方案2

圖4-4跨間隔計(jì)量系統(tǒng)配置方式

4.2.2智慧變電站

從2018年開(kāi)始數(shù)字化計(jì)量工作組在江蘇220kV滆湖變、浙江110kV站前變、

湖南110kV獅子山變、湖北110kV金馬變、河南35kV楊圍孜變、河北110kV

定縣變、山東110kV商西變7座智慧變電站開(kāi)展試點(diǎn)。智慧變電站計(jì)量系統(tǒng)方

案如圖4-5所示。智慧變電站計(jì)量系統(tǒng)主要由一次電流/電壓測(cè)量裝置、過(guò)程層

數(shù)據(jù)合并裝置、間隔層電能計(jì)量單元與狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置、站控層計(jì)量主機(jī)等部分組

成，其他裝置包括時(shí)鐘同步裝置、交換機(jī)、采集終端等。

8

圖4-5智慧變電站計(jì)量系統(tǒng)方案

過(guò)程層數(shù)據(jù)合并裝置用于對(duì)來(lái)自多個(gè)互感器的電流及電壓輸出量進(jìn)行時(shí)間

同步和組合，并按照規(guī)定協(xié)議組幀發(fā)送至后續(xù)裝置。間隔層電能計(jì)量單元與狀態(tài)

監(jiān)測(cè)用于接收已同步的電流和電壓采樣值，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷

等，可以由獨(dú)立裝置實(shí)現(xiàn)如數(shù)字化電能表，也可與其他裝置集成。站控層計(jì)量主

機(jī)用于采集傳輸電能量和其他信息，實(shí)現(xiàn)全站計(jì)量信息可視化顯示、統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)

等應(yīng)用，該功能可以獨(dú)立裝置形式出現(xiàn)，也可以作為一項(xiàng)功能集成于其他裝置當(dāng)

中。

4.2.3自主可控的新一代變電站

2019年11月初開(kāi)始，中國(guó)電科院組織工作組，在國(guó)調(diào)中心及國(guó)網(wǎng)設(shè)備部指

導(dǎo)下，開(kāi)展二次系統(tǒng)優(yōu)化方案工作。在2020年起開(kāi)展變電站主設(shè)備、輔助設(shè)備、

監(jiān)控系統(tǒng)、通信協(xié)議、內(nèi)生安全、設(shè)計(jì)、檢測(cè)，以及集控站系統(tǒng)等功能規(guī)范編制，

并在2021年在山東濟(jì)南完成了第一座試點(diǎn)的落地。自主可控的新一代變電站整

體設(shè)計(jì)方案如圖4-6所示。

自主可控的新一代變電站計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如圖4-7所示。在圖4-7中，計(jì)

量系統(tǒng)分為2條路徑。第一條由電子式互感器/電磁式互感器、結(jié)算計(jì)量裝置、

服務(wù)網(wǎng)關(guān)機(jī)組成；第二條由電子式互感器/電磁式互感器、采集執(zhí)行單元、集中

計(jì)量裝置組成。

9

圖4-6自主可控的新一代變電站整體方案

圖4-7自主可控的新一代變電站中計(jì)量系統(tǒng)方案

4.3應(yīng)用場(chǎng)景

4.3.1電能考核

在智能變電站與數(shù)字化變電站中，數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)主要用于電能考核，用于

電能考核的數(shù)字化計(jì)量關(guān)口有78693個(gè)，電壓等級(jí)包括10kV及以上，具體情況

見(jiàn)附錄A。

4.3.2貿(mào)易結(jié)算

在智能變電站與數(shù)字化變電站中，存在少量數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)用于貿(mào)易結(jié)算，

用于貿(mào)易結(jié)算用關(guān)口數(shù)量共計(jì)81個(gè)，電壓等級(jí)包括110kV及以上。

分布情況：冀北：16個(gè)、甘肅5個(gè)、河南42個(gè)、江西1個(gè)、浙江8個(gè)、山

西9個(gè)。用于貿(mào)易結(jié)算數(shù)字化計(jì)量關(guān)口占智能變電站數(shù)字化關(guān)口比例：0.61%；

有貿(mào)易結(jié)算數(shù)字化計(jì)量關(guān)口網(wǎng)省公司占所有網(wǎng)省公司比例：22.22%，具體情況見(jiàn)

附錄A。

10

4.3.3南方電網(wǎng)

南方電網(wǎng)以“業(yè)務(wù)數(shù)字化、數(shù)字業(yè)務(wù)化”為方向，著力打造以“一中心四大

業(yè)務(wù)鏈”為基礎(chǔ)的數(shù)字供應(yīng)鏈體系，將“云大物移智鏈邊”等新技術(shù)與供應(yīng)鏈業(yè)

務(wù)深度融合，推動(dòng)供應(yīng)鏈對(duì)象、過(guò)程、規(guī)則數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)全流程可視化、全鏈條

協(xié)同化、全業(yè)務(wù)數(shù)字化。

南方電網(wǎng)采用互感器+智能電能表+數(shù)字云平臺(tái)的架構(gòu)，采用的數(shù)字化技術(shù)

為云邊協(xié)同的大數(shù)據(jù)分與管理。

（a）南方電網(wǎng)微型智能傳感器

（b）R46智能電能表

（c）APP云平臺(tái)

圖4-8南方電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

在互感器研究中，除傳統(tǒng)高壓傳感器外，南方電網(wǎng)在傳感上主要側(cè)重于配網(wǎng)

11

智能傳感器的研究。其中最成功的案例是南網(wǎng)數(shù)研院自主開(kāi)發(fā)的微型智能電流傳

感器。該傳感器基隧磁阻效應(yīng)，可測(cè)范圍在±150A，體積約火柴盒大小，具備

體積小、精度高、自校準(zhǔn)等特點(diǎn)。南方電網(wǎng)的智能傳感領(lǐng)域在新材料、磁阻芯片、

微型傳感器集成技術(shù)等方面，已具備重要的研究基礎(chǔ)和核心優(yōu)勢(shì)，具體如4-8（a）

所示。

在智能電能表數(shù)字化研究中，廣東電科院能源技術(shù)公司研發(fā)的符合南方電網(wǎng)

新技術(shù)規(guī)范的新一代R46智能電能表采用模組形式，具備電能質(zhì)量分析模塊、

電能計(jì)量誤差自監(jiān)測(cè)模塊等，具體如圖4-8（b）所示。

在數(shù)字云平臺(tái)研究中，廣東電科院搭建云平臺(tái)支撐電能表的管理與計(jì)量數(shù)據(jù)

應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)功能包括智能用電、智能開(kāi)關(guān)、用電異常告警、電費(fèi)管理等，具體

如圖4-8（c）所示。

4.3.4330kV、750kV及1000kV應(yīng)用情況

在西北330kV、750kV等電壓等級(jí)的變電站中，2013年完成了西北第一所

330kV智能變電站試點(diǎn)的建立，然而在數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)除了變

電站內(nèi)母線電能無(wú)法平衡的問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)報(bào)告表明該問(wèn)題的產(chǎn)生原因是校

準(zhǔn)后的電子式互感器在運(yùn)行過(guò)程中誤差隨時(shí)間變化大。在2021年低，陜西公司

完成了智能變電站中所有電子式互感器等設(shè)備的拆除與替換，至此陜西公司沒(méi)有

數(shù)字化計(jì)量關(guān)口，在1000kV電壓等級(jí)的特高壓變電站中，數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)

并未進(jìn)行應(yīng)用。具體情況見(jiàn)附錄A。

4.3.5地方電力應(yīng)用情況

地方電力多處于陜西、內(nèi)蒙古等低，最大特點(diǎn)為具有電廠，發(fā)電的同時(shí)也會(huì)

從國(guó)家電網(wǎng)進(jìn)行購(gòu)電，由于電力交易同時(shí)面向國(guó)家電網(wǎng)公司、地方電力公司、用

戶，因此在部分情況下將產(chǎn)生電費(fèi)繳納問(wèn)題。

在陜西地方電力在2020年中發(fā)生了電費(fèi)繳納問(wèn)題，為解決電費(fèi)繳納問(wèn)題采

用了始時(shí)同步的數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)。在多回線路供電，且客戶側(cè)母線并聯(lián)運(yùn)行，且

上下網(wǎng)電量電價(jià)不同的復(fù)雜運(yùn)行條件下，多回線路中相互存在穿越功率，導(dǎo)致常

規(guī)計(jì)量裝置多記上下網(wǎng)電量，從而引起電費(fèi)結(jié)算糾紛，具體如圖4-9所示。

在陜西美鑫鋁鎂合金廠配套330kV專用變進(jìn)行了復(fù)雜運(yùn)行條件下數(shù)字化計(jì)

量試點(diǎn)。采用基于數(shù)字化計(jì)量裝置的和電流計(jì)量，關(guān)口計(jì)量點(diǎn)采用雙配方案，兩

個(gè)發(fā)電廠線路采用單配方案，各安裝一套數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)，總體安裝一套電能計(jì)

量監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)。該項(xiàng)目實(shí)施后，系統(tǒng)可以提取用戶側(cè)電能數(shù)據(jù)，包括電廠發(fā)電

數(shù)據(jù)、整流變與廠用電數(shù)據(jù)等。通過(guò)潮流計(jì)算，計(jì)算出美鑫系統(tǒng)的穿越電量、穿

越功率大小、總有功和無(wú)功需量、綜合用電數(shù)據(jù)和發(fā)電數(shù)據(jù)，并計(jì)算出用整流變

與廠用電綜合用電的功率因數(shù)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)與傳統(tǒng)計(jì)量系統(tǒng)，當(dāng)數(shù)

12

據(jù)存在較大偏差時(shí)發(fā)出報(bào)警。

圖4-9美鑫鋁鎂合金廠功率穿越示意圖

4.3.6新型電力系統(tǒng)

隨著“碳達(dá)峰、碳中和”重要戰(zhàn)略的提出，以光伏、風(fēng)電為主的大量可再生

新能源開(kāi)始并入電網(wǎng)，由于可再生新能源具有隨機(jī)性、傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)將不在滿

足電網(wǎng)的新需求，因此電網(wǎng)開(kāi)始了新型電力系統(tǒng)的研究。新型電力系統(tǒng)是以堅(jiān)強(qiáng)

智能電網(wǎng)為樞紐平臺(tái)，以源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)與多能互補(bǔ)為支撐，具有清潔低碳、安全

可控、靈活高效、智能友好、開(kāi)放互動(dòng)基本特征的電力系統(tǒng)。

新型電力系統(tǒng)中主要場(chǎng)景包括光伏、風(fēng)電、電動(dòng)汽車。目前，數(shù)字化計(jì)量系

統(tǒng)并未在新型電力系統(tǒng)中進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用。然而在新型電力系統(tǒng)中，數(shù)字化計(jì)量系

統(tǒng)憑借體積小、數(shù)字量輸出等優(yōu)勢(shì)正與電力電子技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等進(jìn)行融合，

具體包括：南方電網(wǎng)以透明電網(wǎng)的理念正進(jìn)行智能微型傳感器在新型電力系統(tǒng)中

的推廣；華為正開(kāi)展導(dǎo)軌式電子表等數(shù)字化計(jì)量設(shè)備在電動(dòng)汽車充電樁中的應(yīng)用

研究；威思頓正開(kāi)展數(shù)字式電能表在智慧城市中的應(yīng)用研究等。

4.4運(yùn)行狀態(tài)

4.4.1數(shù)字化電能表

1）應(yīng)用情況

主流廠家威思頓2018年出貨接近3000臺(tái)，2019年出貨3500臺(tái)左右，2020

年出貨預(yù)計(jì)5800臺(tái)，威勝近三年出貨量分別為1600臺(tái),2800臺(tái)和1820臺(tái)，主要

分布在河南、山東、安徽、四川、重慶、湖北、湖南、江西、河北、福建、江蘇

和浙江等省份。

13

2）缺陷情況

在智能變電站建設(shè)初期，數(shù)字化電能表廠家眾多，技術(shù)水平參差不齊，整體

運(yùn)行故障率較高。故障種類較多，包括電源損壞、電量無(wú)法上傳、電量錯(cuò)誤、凍

結(jié)量異常等。近幾年，一些技術(shù)水平較差的廠家已被市場(chǎng)淘汰，一線運(yùn)維人員對(duì)

智能站的熟悉度也有一定提升，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力逐步建立，這些因素促使數(shù)字化

電能表的總體運(yùn)行情況轉(zhuǎn)向良好。隨著老一批數(shù)字化電能表逐漸更換，省級(jí)計(jì)量

中心收到的數(shù)字化電能表運(yùn)行問(wèn)題越來(lái)越少，主流電能表廠商威思頓反饋

2018-2020年現(xiàn)場(chǎng)返修率為個(gè)位數(shù)。

4.4.2電子式互感器

1）應(yīng)用情況

從2011年開(kāi)始，國(guó)網(wǎng)公司組織編寫(xiě)并印發(fā)了《電子式互感器性能檢測(cè)方案》，

隨著研發(fā)不斷投入、制造水平不斷提高、標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善，產(chǎn)品可靠性得到了

很大的提升。截止到2019年12月，公司系統(tǒng)110（66）kV及以上ECT投運(yùn)數(shù)

量為6609臺(tái)，其中有源ECT5268臺(tái)，無(wú)源全光纖ECT1341臺(tái)，電容分壓型電

子式電壓互感器（以下簡(jiǎn)稱EVT）投運(yùn)數(shù)量為1907臺(tái)。

2）故障率

2013年及以后投運(yùn)的ECT主流制造廠設(shè)備平均缺陷率見(jiàn)圖4-10，截止到

2019年，有源ECT設(shè)備平均缺陷率為0.71次/（百臺(tái)·年），其中投運(yùn)臺(tái)數(shù)最多的

有源ECT制造廠是南瑞繼保，總體缺陷率為0.24次/(百臺(tái)·年)。按照設(shè)備部的調(diào)

研報(bào)告，電磁式電流互感器設(shè)備缺陷率為0.13次/（百臺(tái)·年）。

圖4-102013年及以后投運(yùn)的有源ECT平均缺陷率按年度分布（剔除南京新寧和南自）

2013年及以后投運(yùn)的EVT設(shè)備平均缺陷率見(jiàn)圖4-11，設(shè)備平均缺陷率維持

在較低水平，截止到2019年，設(shè)備平均缺陷率為0.38次/（百臺(tái)·年）。投運(yùn)臺(tái)數(shù)

最多的EVT制造廠是南瑞繼保，2013年及以后投運(yùn)的產(chǎn)品總體缺陷率為0.12次

14

/(百臺(tái)·年)。

圖4-112013年及以后投運(yùn)的EVT平均缺陷率按年度分布

4.4.3互感器合并單元

1）應(yīng)用情況

截至2019年底，220kV及以上電壓等級(jí)互感器合并單元（含合智一體）設(shè)

備數(shù)量為25619臺(tái)，歷年數(shù)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)圖4-12所示，互感器合并單元的使用量逐

年遞增。

圖4-12220kV及以上電壓等級(jí)互感器合并單元設(shè)備歷年數(shù)量統(tǒng)計(jì)

2）缺陷情況

2012年，220kV及以上電壓等級(jí)互感器合并單元缺陷率高達(dá)11.09次/百臺(tái)·年，

遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于當(dāng)年保護(hù)裝置缺陷率2.054次/百臺(tái)·年，占當(dāng)年智能站保護(hù)及相關(guān)設(shè)備

所發(fā)生的缺陷總數(shù)的54.19%。2012年5月開(kāi)始，公司組織了多個(gè)批次的專業(yè)檢

測(cè)，通過(guò)加強(qiáng)質(zhì)量管控、專業(yè)檢測(cè)、整改家族性缺陷等手段，2013年220kV及

以上電壓等級(jí)互感器合并單元缺陷率降至2.422次/百臺(tái)·年，并持續(xù)保持較低水

平，近三年平均缺陷率低至0.465次/百臺(tái)·年，低于近三年保護(hù)裝置的平均故障

15

率1.518次/百臺(tái)·年，互感器合并單元可靠性得到了大幅提升?；ジ衅骱喜卧?/p>

和保護(hù)裝置歷年缺陷率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)圖4-13。

圖4-13220kV及以上電壓等級(jí)互感器合并單元設(shè)備歷年缺陷率統(tǒng)計(jì)

4.4.4數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)

（1）110kV數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行情況

黑龍江鶴崗東山變電站地處我國(guó)極寒地區(qū)，適合開(kāi)展數(shù)字化計(jì)量設(shè)備帶電考

核。國(guó)網(wǎng)計(jì)量中心對(duì)投運(yùn)的三種不同類型的數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行電量誤差分析，

結(jié)果如圖4-14所示，有源電子式互感器組成的數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行狀況較穩(wěn)定，

羅氏線圈、LPCT總有功(旬)誤差為0.15%，0.44%，滿足電能計(jì)量系統(tǒng)要求；光

學(xué)互感器組成的數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行誤差為1.59%，難以滿足計(jì)量要求。

圖4-14數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)旬電能誤差

江蘇公司在揚(yáng)州110kV榮德變以及德潤(rùn)變開(kāi)展了電子式互感器（南瑞及許

繼電子式互感器）數(shù)字計(jì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)比對(duì)雙通道電子式互感

器數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)電能與傳統(tǒng)電磁式互感器組成的傳統(tǒng)計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量電能之間

16

的誤差，投運(yùn)以來(lái)數(shù)字計(jì)量電能計(jì)量誤差約為0.13%，滿足電能計(jì)量系統(tǒng)要求，

如圖4-15所示。

圖4-15數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)月度電能誤差

（2）10kV數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行情況

國(guó)網(wǎng)計(jì)量中心2015年在對(duì)位于牡丹江樺林變建立9臺(tái)10kV電子式互感器

及2套數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)試點(diǎn)。數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案包括傳感器模擬輸出和傳

感器數(shù)字輸出兩種形式（數(shù)字輸出型電子式組合互感器3臺(tái)、模擬輸出電子式電

流/電壓互感器各3臺(tái)），在運(yùn)行時(shí)期內(nèi)總有功電量誤差如圖4-16所示：

圖4-16數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)月電能誤差

由數(shù)字輸出型電子式互感器組成的計(jì)量系統(tǒng)的月電能總有功誤差最大為

0.48%，1年時(shí)間內(nèi)每月電能誤差的變差為0.24%，在一年的運(yùn)行過(guò)程中，整體

計(jì)量性能穩(wěn)定。

17

由模擬輸出型電子式互感器計(jì)量系統(tǒng)因其中B相ECT故障，月電能總有功

誤差最大達(dá)到6.0%；運(yùn)行正常的A、C兩相，月有功電能誤差最大分別為0.99%

和1.17%，但其1年內(nèi)電能誤差的變差僅為0.28%和0.41%。

4.5質(zhì)量監(jiān)督方法

4.5.1國(guó)網(wǎng)計(jì)量中心實(shí)驗(yàn)室能力建設(shè)情況

國(guó)網(wǎng)計(jì)量中心/中國(guó)電科院已具備互感器合并單元及數(shù)字化電能表全性能試

驗(yàn)?zāi)芰Γ⑶乙勋@得CNAS授權(quán)，具體如表4-3所示。

表4-3國(guó)網(wǎng)計(jì)量中心/中國(guó)電科院檢測(cè)能力建設(shè)情況

序號(hào)能力名稱授權(quán)類別授權(quán)時(shí)間授權(quán)項(xiàng)目

1電子式電壓互感器檢測(cè)CNAS/CMA2012.319項(xiàng)

2電子式電流互感器檢測(cè)CNAS/CMA2012.322項(xiàng)

3互感器合并單元校準(zhǔn)CNAS2017.25項(xiàng)

4互感器合并單元檢測(cè)CNAS/CMA2017.519項(xiàng)

5數(shù)字化電能表校準(zhǔn)CNAS2017.51項(xiàng)

6數(shù)字化電能表檢測(cè)CNAS/CMA2017.516項(xiàng)

7電子式互感器校驗(yàn)儀校準(zhǔn)CNAS2017.55項(xiàng)

8互感器用合并單元校驗(yàn)儀校準(zhǔn)CNAS2017.55項(xiàng)

9電子式互感器校驗(yàn)儀檢測(cè)CNAS/CMA2017.515項(xiàng)

10直流電子式互感器校驗(yàn)儀校準(zhǔn)CNAS2019.101項(xiàng)

11手持式光數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)CNAS/CMA2020.1250項(xiàng)

4.5.2各省級(jí)計(jì)量中心檢測(cè)能力建設(shè)情況

通過(guò)前期數(shù)字化計(jì)量設(shè)備能力建設(shè)試點(diǎn)，大部分試點(diǎn)網(wǎng)省公司已具備針對(duì)數(shù)

字化電能表、互感器合并單元的實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)能力。數(shù)字化電能表全性能檢

測(cè)能力涵蓋46個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，互感器合并單元全性能檢測(cè)能力涵蓋55個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目。

試點(diǎn)網(wǎng)省公司針對(duì)數(shù)字化電能表及互感器合并單元的檢測(cè)能力建設(shè)情況如圖

4-17所示。

數(shù)字化電能表及互感器合并單元全性能檢測(cè)能力建設(shè)項(xiàng)目涉及的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備

較多，各網(wǎng)省公司在項(xiàng)目申報(bào)及資金批復(fù)上存在一定差異，導(dǎo)致部分試點(diǎn)網(wǎng)省公

司建設(shè)能力存在一定差異。

河南、湖南、湖北三個(gè)網(wǎng)省公司建設(shè)了數(shù)字化計(jì)量設(shè)備遠(yuǎn)程時(shí)間誤差測(cè)量裝

置，具備數(shù)字化計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備時(shí)間誤差的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)。

18

圖4-17試點(diǎn)單位互感器合并單元、數(shù)字化電能表能力建設(shè)情況

數(shù)字化計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備時(shí)間誤差的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)程自校準(zhǔn)服務(wù)器平

臺(tái)，遠(yuǎn)程自校準(zhǔn)本地客戶端和遠(yuǎn)程校準(zhǔn)本地模塊三部分組成，遠(yuǎn)程自校準(zhǔn)服務(wù)器

平臺(tái)發(fā)出校準(zhǔn)命令后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸?shù)竭h(yuǎn)程自校準(zhǔn)本地客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，

并將校準(zhǔn)指令發(fā)送給遠(yuǎn)程校準(zhǔn)本地模塊。遠(yuǎn)程校準(zhǔn)本地模塊將校準(zhǔn)指令解析成校

準(zhǔn)流程，控制時(shí)鐘誤差自校準(zhǔn)模塊根據(jù)流程指令，逐步完成被試設(shè)備的校準(zhǔn)。

4.5.3數(shù)字化計(jì)量設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督工作開(kāi)展情況

（1）數(shù)字化電能表質(zhì)量監(jiān)督工作開(kāi)展情況

在法規(guī)方面，數(shù)字化電能表的國(guó)家校準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布，數(shù)字化電能表的檢定

規(guī)程正在制定中，但數(shù)字化電能表的型評(píng)大綱等法制化管理文件尚未出臺(tái)，制約

了數(shù)字化電能表作為法制化計(jì)量器具用于貿(mào)易結(jié)算。

在數(shù)字化電能表檢測(cè)方面，各網(wǎng)省公司基本配備了數(shù)字化電能表校驗(yàn)臺(tái)，可

在實(shí)驗(yàn)室離線情況下批量對(duì)數(shù)字化電能表的誤差進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效率較高，過(guò)程

較為規(guī)范。2020年國(guó)網(wǎng)計(jì)量中心完成數(shù)字化電能表校準(zhǔn)33批、全性能檢測(cè)2批、

檢測(cè)裝置校準(zhǔn)2批。2020年省公司開(kāi)展的數(shù)字化電能表檢測(cè)情況統(tǒng)計(jì)如圖4-18

所示。

19

圖4-18網(wǎng)省公司數(shù)字化電能表檢測(cè)數(shù)量

（2）電子式互感器質(zhì)量監(jiān)督工作開(kāi)展情況

在法規(guī)方面，電子式互感器的國(guó)家校準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布，檢定規(guī)程和型評(píng)大綱

等法制化管理文件尚未出臺(tái)，制約了電子式互感器作為法制化計(jì)量器具用于貿(mào)易

結(jié)算。

在電子式互感器檢測(cè)方面，因運(yùn)行的電子式互感器只能進(jìn)行停電檢測(cè)，且目

前暫無(wú)針對(duì)電子式互感器周檢計(jì)劃及周期檢測(cè)強(qiáng)制規(guī)定，因此針對(duì)電子式互感器

的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作開(kāi)展相對(duì)較少。電子式互感器同時(shí)用于計(jì)量專業(yè)和保護(hù)測(cè)控等其

他專業(yè)，不歸屬計(jì)量專業(yè)管理，導(dǎo)致電子式互感器在周期檢測(cè)過(guò)程中帶來(lái)較大阻

力。2020年網(wǎng)省公司電子式互感器檢測(cè)情況如圖4-19。

圖4-19網(wǎng)省公司電子式互感器檢測(cè)數(shù)量

（3）互感器合并單元質(zhì)量監(jiān)督工作開(kāi)展情況

20

在法規(guī)方面，互感器合并單元的國(guó)家校準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布，檢定規(guī)程和型評(píng)大

綱等法制化管理文件尚未出臺(tái)，制約了互感器合并單元作為法制化計(jì)量器具用于

貿(mào)易結(jié)算。

在互感器合并單元檢測(cè)方面，現(xiàn)階段未將互感器合并單元作為計(jì)量裝置來(lái)單

獨(dú)進(jìn)行溯源管理，投運(yùn)前未經(jīng)過(guò)全面檢測(cè)，投運(yùn)后無(wú)周期檢測(cè)，計(jì)量性能及穩(wěn)定

性無(wú)法得到有效保證。互感器合并單元同時(shí)用于計(jì)量專業(yè)和保護(hù)測(cè)控等其他專業(yè)，

互感器合并單元管理歸屬不明確，導(dǎo)致互感器合并單元在運(yùn)維、檢修過(guò)程中帶來(lái)

較大阻力，需要與設(shè)備部、運(yùn)維單位協(xié)調(diào)相關(guān)管理問(wèn)題。2020年網(wǎng)省公司互感

器合并單元檢測(cè)數(shù)量如圖4-20。

圖4-20網(wǎng)省公司互感器合并單元檢測(cè)

5.反映的主要問(wèn)題

1.應(yīng)用場(chǎng)景方面。

數(shù)字化電能表的國(guó)家校準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布，數(shù)字化電能表的檢定規(guī)程正在制定

中，但數(shù)字化電能表的型評(píng)大綱等法制化管理文件尚未出臺(tái)。電子式互感器和互

感器合并單元的國(guó)家校準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布，檢定規(guī)程和型評(píng)大綱等法制化管理文件

尚未出臺(tái)，數(shù)字化設(shè)備未按照計(jì)量用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督、管理，制約了數(shù)字

化計(jì)量設(shè)備作為法制化計(jì)量器具用于貿(mào)易結(jié)算。并且數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)主要應(yīng)用于

智能變電站中，在配網(wǎng)、新能源等方面應(yīng)用只處于試點(diǎn)階段。

2.質(zhì)量監(jiān)督方面。

大部分省公司具備數(shù)字化計(jì)量設(shè)備試驗(yàn)?zāi)芰?，具體包含數(shù)字化電能表校準(zhǔn)試

驗(yàn)?zāi)芰?、電子式互感器校?zhǔn)試驗(yàn)?zāi)芰?、合并單元校?zhǔn)試驗(yàn)?zāi)芰?，地市公司均沒(méi)有

檢測(cè)能力，且數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)只進(jìn)行在計(jì)量中心進(jìn)行首檢，在運(yùn)行過(guò)程中都未開(kāi)

展周期檢定。

21

3.數(shù)據(jù)應(yīng)用方面。

雖然數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行可靠性已經(jīng)逐年得到提升，但是數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)仍

無(wú)法作為法定器具用作貿(mào)易結(jié)算，亟需建立基于數(shù)據(jù)分析的計(jì)量性能監(jiān)測(cè)分析能

力，以此提升其運(yùn)行可靠性。并且隨著新技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)應(yīng)用、人工智能與

設(shè)備態(tài)勢(shì)感知等一系列新技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于進(jìn)變電站計(jì)量系統(tǒng)中，目前標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀開(kāi)

始不適用新技術(shù)的應(yīng)用。

6.建議和意見(jiàn)

1.規(guī)范數(shù)字化計(jì)量設(shè)備的設(shè)計(jì)要求與性能指標(biāo)。

數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的專業(yè)檢測(cè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，研發(fā)不斷投入，制

造水平不斷提高，標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善，產(chǎn)品可靠性得到了很大的提升,110（66）

kV及以上電子式互感器的缺陷率接近傳統(tǒng)互感器，數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量性能

已接近傳統(tǒng)計(jì)量系統(tǒng)。因此需要設(shè)置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)與設(shè)備的設(shè)計(jì)

要求與性能指標(biāo)。

2.規(guī)范數(shù)字化計(jì)量設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景。

數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)主要應(yīng)用于智能變電站中，在配電網(wǎng)、新型電力系統(tǒng)等方面

應(yīng)用只處于研究階段。因此標(biāo)準(zhǔn)只針對(duì)110（66）kV及以上的智能變電站進(jìn)行

規(guī)范，電廠、配電網(wǎng)及新型電力系統(tǒng)中相應(yīng)系統(tǒng)可參照?qǐng)?zhí)行。

3.規(guī)范數(shù)字化計(jì)量設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督辦法。

目前數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)基本滿足質(zhì)量監(jiān)督的技術(shù)需求，可以有效

支撐數(shù)字化計(jì)量設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督體系的建設(shè)，需要盡快組織制定規(guī)范性文件，統(tǒng)一

數(shù)字化計(jì)量的管理業(yè)務(wù)流程，為地市公司配置計(jì)量檢測(cè)設(shè)備，開(kāi)展常態(tài)化培訓(xùn)。

4.建立數(shù)字化計(jì)量性能保證辦法。

目前，字化計(jì)量系統(tǒng)缺少監(jiān)測(cè)辦法，需要進(jìn)行基于數(shù)據(jù)融合應(yīng)用的數(shù)字化計(jì)

量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系優(yōu)化研究。以此來(lái)指導(dǎo)廠商進(jìn)行數(shù)字化計(jì)量設(shè)備的數(shù)據(jù)應(yīng)用功能

研發(fā)，指導(dǎo)國(guó)網(wǎng)公司大數(shù)據(jù)技術(shù)研究方向，推動(dòng)基于數(shù)據(jù)應(yīng)用的變電站計(jì)量系統(tǒng)

智能運(yùn)維發(fā)展，推動(dòng)國(guó)家電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)。

22

附錄A

（附錄性質(zhì)）

用于電能考核的數(shù)字化電能計(jì)