电能计量自动化检定系统

改变传统人工作业 实现计量检定标准化

国家电网公司（以下简称“国家电网”）成立于2002年12月，是关系国民经济命脉和国家能源安全的特大型国有重点骨干企业，全球最大的公用事业企业，世界500强企业排名第2位。国家电网以建设运营电网为核心业务，承担着保障更安全、更经济、更清洁、可持续的电力供应的基本使命。国家电网按集团公司模式运作，公司经营区域覆盖26个省（自治区、直辖市），覆盖国土面积的88%以上，供电人口超过11亿人，用户总数约4.8亿户。

长期以来，国家电网全面贯彻落实国家《计量发展规划（2013-2020年）》，践行“计量先行、计量引领”理念，全面提升计量标准化、自动化、智能化水平，初步建成“体系完整、技术先进、管理科学、运转高效”的国家电网智能计量体系，积极开展计量装置研发、标准制定、技术研究、设备检测、成果应用等多方面工作，在智能电能表应用、用电信息自动采集、计量器具自动化检定、高强度国密算法应用、计量业务全过程管控、“多表合一”信息采集等方面实现创新引领、国际领先，相关成果荣获国家科技进步二等奖3项以及40余项省部级科技奖励，充分发挥计量在服务国家战略、社会民生、电网发展等方面的基础性支撑作用。

一、背景情况

国家电网计量工作紧密围绕“一强三优”战略目标，创新计量管理模式，计量工作质量和效率不断提高，基本建成“体系完整、技术先进、管理科学、运转高效”的计量管理体系。近年来，随着公司加快推进采集系统建设，大规模安装应用智能电能表，对计量检定工作的质量效率提出了更高的要求。公司系统现有的计量管理模式，客观上造成了管理标准、技术标准、工作标准不一致，标准设备配置参差不齐，工作效率较低，运营成本较高，难以保证检定标准和检定结果的高度一致，难以满足公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”的更高要求。

二、技术措施

国家电网立足世界计量技术前沿，引领行业创新，将自动控制、信息技术与计量检定实践相结合，通过开展科技攻关，突破传统人工计量检定技术壁垒，成功攻克自动化检定技术难题，将科技成果转化为统一技术标准，在省级计量中心建成投运计量生产自动化系统，实现了计量器具人工检定到自动化检定的革命性跨越。计量器具自动化检定能力超过7000万只/年，自动化检定率超过90%，计量器具自动化检定能力位居世界第一，计量检定效率平均提高10倍以上。累计完成电能表首次检定超4.8亿只，首检率100%。电能计量自动化检定有效消除了地域因素、管理水平、技术能力差异带来的计量检定质量差异，提升了检定资源利用率及检定效能，保证了电能计量工作的公平公正、准确可靠。

　图1 国网公司省级计量中心三相电能表自动化检定线

 计量自动化检定系统由单相电能表自动化检定系统、三相电能表自动化检定系统（见图1）、低压电流互感器自动化检定系统（见图2）、采集终端自动化检测系统、智能仓储系统等子系统组成。以法制计量管理规定为依据，严格按照计量检定规程和相应的技术规范要求进行方案设计，利用计算机信息、自动控制、光电技术等先进技术与设备，实现检定检测全过程无人工干预高效作业模式。

　图2 国网公司省级计量中心低压电流互感器自动检定系统

子系统通过检定主输送线与智能仓储系统相连，实现各基本检定单元的电能计量器具按需供料；通过检定输送支线将基本检定单元内各功能模块相连，实现电能计量器具在基本检定单元内各道检定工序间精准输送；通过程控式检定装置的嵌入应用，按检定规程和技术规范的要求完成电能计量器具的检定检测，并自动收集每只被检表的检定检测数据；通过光电信息技术实现在线表计的信息采集、状态传感及定位操控；通过RFID物联信息技术实现电能计量器具检定全过程的信息绑定、跟踪、传递；通过PLC伺服及气动设备控制技术控制检定输送各功能模块的动作执行；通过图像识别技术完成表计液晶完好性识别；通过激光打标技术为已检表计加注合格标识，提高防伪性能。

　　三、具体成效

　　目前，国家电网将电能计量智能检定系统作为重大营销投入项目，全国范围内推广建设“集中检定，统一配送”标准模式下的省级计量中心，电能计量自动化检定系统已经在国家电网下属的26家省级计量中心投运，已建成世界规模最大的电能计量自动化系统，年检定检测能力超过1亿只，累计检定各类电能计量器具逾4.8亿只。

　　企业降本增效，经济效益显著。电能计量自动化检定系统突破传统人工检定效能壁垒，大幅降低人员、设备、场地等方面的资源投入，人员精简90%以上，检定成本降低80%。

　　检定技术水平大幅提升。计量自动化检定检测系统实现了计量器具检定检测大批量全自动作业，生产作业能力大幅提升，相较传统人工检定，计量器具检定检测能效显著提升，复检率控制在万分之四以内，实现了检定过程的标准化，有效避免人为因素造成的检定差错及安全隐患。

　　提升用户满意度，维护社会公信力。电能表质量关系国计民生，国家电网采用行业内最严格标准进行检测，严控计量设备供货质量，批次电能表平均误差不超过±0.2%，使电能表整体误差趋近于零，维护计量公平、公正，增强社会公信力。

　　引领检测方式变革，建立行业典范。国家电网采用“集中检定、统一配送”的策略，使计量检测业务从分级承担到区域集中再到省级集中管理，全面获得政府法定计量检定机构授权，树立行业标杆，建立行业典范。

　　引领我国计量检定智能化技术走向世界。相关技术成果荣获国家科技进步二等奖两项以及多个省部级一等奖，核心技术已经形成了计量检定领域的多项标准，获得了国内外百余项专利授权，并通过专利许可方式国际推广，获得了广泛认可和赞誉。

　　四、感受体会

　　国家电网计量设备实现了“集中检定”，资源配置进一步优化，人为和地域因素引起的检定质量差异得到了消除，计量的透明度、公正性和准确性进一步提高。与传统的人工检定方式相比，采用自动化检定方式检定效率最大可提高3至4倍，人员成本降低数十倍，从根本上改变了传统的人工检定作业方式，检定数据更加可靠，有效确保了公平公正的计量准则，同时可以有效避免因管理水平和技术能力的差异带来的工作质量的差异，有利于提高法定检定机构的形象和社会认可度，具有深远的社会意义。

　　我们相信科技促发展创新无止境，在我们的共同努力下，自动化检定这一新的生产方式必将引领计量检定技术的进步，推动电能表检定装置等制造产业的发展，甚至带来整个计量管理模式的深刻变革。