成果名称: 高精度电能计量误差智能辨识与补偿营配终端关键技术研发及应用
完成单位: 深圳市思达仪表有限公司
主要人员: 郜效杰,李琨,张小言,刘建波,熊文龙,张叶明,向程,陈威,刘艳,李晓光,陈春灵,肖宗福,翟岩涛,张平,张云华 等26人
介绍: 一、课题来源与背景:本课题为企业自主立项研发项目(计划外),由深圳市思达仪表有限公司研发中心提出并组织实施,公司自筹经费,研发周期为2024年5月至2025年12月。随着电力系统营配融合业务的深入推进,传统用电信息采集终端与配电终端独立运行的模式已难以满足电网智能化管理需求:一是硬件平台不统一,运维成本高;二是电能表计量误差依赖人工现场离线检定,无法在线辨识,线损管理粗放;三是软件单体式架构耦合度高,产品迭代慢;四是数据采集节点数量有限,难以支撑高频采集与边缘计算等高级应用。本课题旨在研发一款通用型营配终端,实现高精度电能计量误差智能辨识与补偿、高速并发采集和智能化运维,同步满足用电采集与配电监测多场景应用需求。
二、技术原理及性能指标:1.电能计量误差智能辨识与补偿技术。针对非线性负荷下电流波形畸变导致误差监测精度受限的问题,构建“误差智能辨识—分区间动态补偿—CT在线校准”三位一体技术闭环:通过谐波、波动、温度多维度分析得到电能表误差值,并将电流畸变值与电能表宽带结合匹配采集频率;通过差值变化曲线分区间构建补偿模型,对实际电能值自动化动态补偿;在不增加元器件前提下实现电流互感器在线状态实时检测与防窃电。2.通用营配终端软硬件平台架构技术。采用双模块硬件方案,配备液晶按键、长时间后备电源、多路信号输入输出及标准功能模组接口,支持控制、本地通信、远程通信模组热插拔;软件采用系统-应用分离架构,通过硬件抽象层屏蔽硬件差异;采用基于MQTT总线的微应用APP化架构,实现功能独立开发、部署与升级;预留自动化测试工装接口,支撑生产测试自动化。3.高速数据采集与智能运维管理技术。通过通讯网络分级优化、边缘计算归一化预处理实现单台终端2000以上节点高速并发采集;通过集中器风控管理与动态权限调节实现故障精准定位和精细化运维。主要性能指标:电能计量误差≤0.2%;单网采集节点数≥2000个;电压规格3×57.7/100V~3×240/415V,支持谐波、零线电流交流采样;工作温度-40℃~+70℃;电磁兼容通过4级试验;平均无故障时间≥100000小时;跨平台移植周期2-3周;运维效率提升90%以上。
三、技术的创造性与先进性:1.首创电能计量误差智能辨识与补偿核心技术,构建谐波、波动、温度多维耦合误差分析、分区间动态补偿、CT零增量在线检测技术闭环,突破传统终端只能离线检定计量误差的技术瓶颈。2.首创系统-应用分离与MQTT微应用APP化通用平台架构,实现软硬件解耦、功能模块化升级与自动化测试,跨硬件平台可移植性强。3.首创高速数据采集与智能运维管理技术体系,融合网络分级优化、边缘计算采集、风控管理与动态权限调节,解决大容量采集与高可靠运行兼顾的行业难题。本成果累计获得6项发明专利授权和1项软件著作权登记,参与制定团体标准5项、国家标准6项。经国内外查新,成果具有新颖性,主要性能指标处于国内同类技术领先水平。
四、技术的成熟程度、适用范围和安全性:本成果完成需求分析、方案设计、软硬件开发、功能与性能测试、样机评审、型式试验评审和小批试产全流程,各阶段均通过评审验收,各项指标满足国家标准和行业标准要求,具备批量生产条件,技术成熟度高。本成果适用于营配融合场景的台区智能融合终端(集中器),可应用于存量台区改造、新建数字化台区及工商业、光伏台区,可适配国家电网、南方电网现行所有国产智能电表,支持台区终端侧全局监测补偿与电表内置芯片本地补偿两种应用模式,存量电表无需硬件改动。本成果符合GB/T 17215.301-2024、DL/T 645-2007等国家及行业标准和T/IQA 21-2023团体标准要求,通过4级电磁兼容试验,核心软硬件自主可控,采用权限分级管理和数据加密传输;补偿仅在台区分析、营销结算、线损统计等上层业务侧生效,不修改电表法定原始计量值,符合计量检定法规。
五、应用情况及存在的问题:本成果产品已应用于国家电网、南方电网多个省级电力公司的营配融合业务场景,在存量台区改造、新建数字化台区及工商业、光伏台区实现规模化部署,运行稳定,在电能表误差在线辨识、台区线损治理、高频数据采集、智能运维等方面效果显著。存在的问题:一是营配融合终端技术规范尚未完全统一,产品需针对区域市场适应性调整;二是5G、人工智能等技术迭代加快,需持续研发投入;三是复合型技术人才培养需加强;四是产品成本仍有优化空间。
六、历年获奖情况:本成果暂未获得相关奖项。
批准登记号:
登记日期: 2026-10-29
研究起止时间: 2024-05-03至2025-12-31
所属行业: 电力、热力、燃气及水生产和供应业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 广东省科技成果转化促进会
评价日期: 2026-10-10
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