湖南省计量检测研究院  李庆先

电能是社会经济发展不可缺少的基础能源，电能准确可靠的计量是关系到国计民生的重要工作，也是涉及到全国人民切身利益的重要问题。深入开展电能计量科学技术研究，进一步做好电能计量监督、检定服务工作，是湖南省计量检测研究院践行“维护计量公平、护航经济民生”宗旨的必然要求。

1  电能计量检定技术现状及趋势

1.1  电能计量基准

我国是电能生产和消费大国。根据国家统计局公布的数据，2017年我国发电量达6.5万亿千瓦时，为电力生产消费第一大国。电能表年产销量过亿台，连续多年位居世界第一。

由于涉及到能源计量、贸易结算，电能表是政府实施计量监督的重点计量器具之一。通过建立准确可靠的计量基标准装置和完善的计量技术法规体系，将准确的量值传递到用户。

我国的单相工频电能基准由中国计量科学研究院研制并保存，采用双桥功率比较仪技术，主要设备包括一台双桥功率比较仪和一套电流电压互感器，具有准确度高、量程宽和稳定性好等优点，于1990年通过国家技术监督局组织的鉴定。该基准总不确定度为15×10-6（k=3），处于国际领先水平，获国家科技进步二等奖。1996年由国家技术监督局批准建立国家基准。该基准装置已运行20年以上，技术指标仍保持原有水平，每年承担大量的0.01级及以上的电能表的校准、检测和量值传递工作。该基准多次参加CCEM组织的以NIST为主导实验室的国际比对，取得很好的测量结果，与美国、德国、澳大利亚和加拿大处于“并跑”水平。我国的三相工频电能基准装置于2000年研制，从单相电能基准装置得到电能单位量值，进而扩展到三相电能，不确定度达到30×10-6，同样为国际领先水平。

交流电能计量基准每年为全国近百家计量技术机构、供电企业、电能表生产企业的电能计量标准提供溯源服务，再通过它们保证全国电能量值传递的准确可靠。

1.2  电能计量技术法规

电能计量技术法规是保证计量检定工作开展的重要技术文件，也是电能表生产制造的重要参考依据。电能计量技术法规包括电能表计量检定规程、型式评价大纲、计量检定系统表等，具体规定了电能表的技术要求、检定项目、检定方法、型式评价要求，以及由计量基准向各级计量标准、工作计量器具进行量值传递的工作程序、方法。

    交流电能领域国家计量检定规程有JJG 596-2012《电子式交流电能表》、JJG597-2005《交流电能表检定装置》、JJG 569-2014《最大需量电能表》、JJG 691-2014《多费率交流电能表》、JJG 307-2006《机电式交流电能表》等。型式评价大纲有JJF 1245-2010《安装式电能表型式评价大纲》。计量检定系统表有JJG 2074-1990《交流电能计量器具检定系统》。

目前，直流电能领域国家计量检定规程仅有一项JJG 842-2017《电子式直流电能表》，由湖南省计量检测研究院牵头，国网湖南省电力有限公司、长沙天恒测控公司、威胜集团等参与制定，已于2018年3月26日起实施。随着清洁能源相关产业的迅速发展，为满足日益增长的直流电能计量需求，直流领域其他计量技术法规的制定工作正在紧锣密鼓地进行中。

1.3  电能计量发展趋势

（1）建立完善的直流电能计量溯源体系。交流电能计量溯源体系日臻完善，而过去由于直流电能应用场景较少，直流电能计量技术发展缓慢。近年来，随着输电技术进步和直流发用电设备的发展，直流电能的应用日益广泛，包括冶金、新能源汽车、城市轨道交通、光伏发电、特高压直流输电等。相关产业的发展离不开直流电能计量保障，需要建立直流电能计量基准，制定直流电能计量技术法规，建立完善的直流电能计量溯源体系。

（2）开展智慧能源城市中的电能计量监督及服务。我国正在积极推动以智能电能表为中心的“多表合一”，打造智慧能源城市。“多表合一”通过统一和规范现有集抄的标准、通信、设备等技术体系，在大面积推广智能表计和广泛应用能源信息采集系统的前提下，实现多种能源表的统一抄收和管理。“多表合一”是互联网与能源领域深度融合的产物，与智慧能源城市建设有紧密联系，在此基础上所产生的大数据应用以及多项综合功能，对于智慧能源城市、节约型社会建设将发挥重要作用。响应国家建设智慧能源城市的号召，国网湖南省电力有限公司将于2018年在长沙地区实施电能表免费轮换改造工作，共计102万余户老旧及故障电能表将分批更换为智能电能表。利用智能电能表丰富的通讯接口、联网功能开展电能计量大数据分析与应用，以及探索研究使用中智能电能表的质量监督方法，成为智慧能源城市中电能计量的重要研究方向。

2  湖南省计量检测研究院电能计量工作成效

2.1  稳步推进检定及型评工作

作为全省最高法定计量检测机构，保障全省计量单位制的统一和量值的准确可靠是湖南省计量检测研究院的基本职能。2017年，根据国家质检总局、省质监局的部署和安排，湖南省计量检测研究院对60家电能表、互感器生产企业进行了定期监督抽查和重要工业产品抽查，抽查批次为139批次；共完成108个批次电能表、互感器国家型式评价工作；共完成110500多块电能表、5500多台互感器的强制检定工作；共完成30个批次90块电能表、互感器的仲裁检定，涉及金额近3000万元。法制计量工作确保了电能贸易计量公平公正、准确可靠。 

2.2  大力建设驻企业工作站

（1）建成湖南省计量检测研究院驻国网湖南省电力有限公司电能计量监督检定站。国网湖南省电力有限公司全自动智能检定与仓储一体化系统于2016年在国网湖南供电服务中心（计量中心）“四线一库”基地投入运行，实现了检定、仓储全过程自动化、智能化。根据省质监局、国网湖南省电力有限公司《关于进一步加强电能计量器具强检管理的意见》（湘质监联[2014]1号）文件要求，由质量技术监督部门指定有关法定计量检定机构对省电力公司所属各级检定机构承担的电能表和互感器的强检工作实施复核检定。其中，经国网湖南供电服务中心（计量中心）检定并配送到长沙地区的电能表和互感器，由湖南省计量检测研究院进行复核检定。2016年，湖南省计量检测研究院在国网湖南供电服务中心（计量中心）“四线一库”基地建成了电能计量监督检定站，按照15%的比例对同批次电能表进行抽检，履行了对电力公司强检工作的复核检定职责，有效地监督和促进了电能表、互感器的强检工作，有力地维护了电力计量公平。

（2）建成湖南省计量检测研究院驻威胜集团工作站。为适应“工业4.0”时代电能表制造企业的生产、检定需求，湖南省计量检测研究院改变工作模式，主动出击，于2016年在威胜集团建立工作站，将服务以最快捷的方式送达，为企业的发展和产品质量的提升助力。工作站配备了4名专业技术人员从事技术服务工作，配置了高等级的电能标准装置及相关设备，用于电能表和电能标准器的检定。2016年，工作站为威胜集团进行的计量产品型式评价和计量许可达70余组，100%覆盖了威胜集团销售的产品；监督抽查68批次，培训合格计量员并颁证约100人次；在计量设备的检定和溯源方面提供了高效及时的专业服务。在威胜集团遇到试验条件和能力不足时，湖南省计量检测研究院优先给予提供优质的试验资源和专业指导，完成电磁兼容、环境、安规等试验177批次；在遇到技术难题时，院领导和专家多次及时亲临现场指导与解决，为威胜集团在新产品研发试制、生产及履约交付方面提供了强有力的支持和帮助。

2.3  深入开展计量科学研究

近年来，湖南省计量检测研究院在电能计量科研方面开展了大量工作。大力推进实验室能力建设，成为全国唯一具有直流电能表型式评价能力及资质的机构；牵头制定了JJG 842-2017《电子式直流电能表》国家计量检定规程，参与制定了GB/T 33708-2017《静止式直流电能表》国家标准；参与了国家重点研发计划项目“大数据下新型电磁计量标准的研究”、国家重大仪器开发项目“宽带大电流测量仪开发与应用”等；牵头联合国网湖南省电力有限公司等10余家单位申报了2018年度国家重点研发计划项目“电能与电子气体关键计量技术研究”，项目实施后将建立不确定度为0.001%的直流电能计量标准，达到国际“领跑”水平。

3  结束语

湖南省计量检测研究院将继续坚持“质量第一、科学公正、服务客户、廉洁高效”的方针，致力于不断开拓创新，完善和提高计量检测技术水平，增强电能计量监督及检定服务能力，努力创建全国一流的法定计量检定机构和电能计量检测实验室。

 

作者简介：李庆先，男，教授级高级工程师、湖南省计量检测研究院副院长、湖南省科协常委、全国电磁计量技术委员会委员、全国电工仪器仪表标准化技术委员会委员、湖南省计量首席专家。