勢(shì)隨著中國的城市和農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模改造、建設(shè)之后,，電力系統(tǒng)對(duì)三相多功能電能表的需求量迅速增長,，2004年產(chǎn)量估計(jì)約70萬臺(tái),，以不足全國電能表總產(chǎn)量1%的份額,，創(chuàng)造11%的電能表總產(chǎn)值,。由此，,、國內(nèi)電表企業(yè)紛紛看好商機(jī)，抓緊新技術(shù)開發(fā),，不斷推出三相多功能電能表的新產(chǎn)品,，以滿足電能表市場(chǎng)的應(yīng)用需求。  
與傳統(tǒng)的機(jī)械表相比,，采用電子計(jì)量原理的三相多功能電能表,，具有高精度、多參數(shù)測(cè)量,、諧波功率電能計(jì)量等優(yōu)勢(shì),。從總體評(píng)價(jià)，三相多功能電能表還是穩(wěn)態(tài)電力負(fù)荷計(jì)量產(chǎn)品,，由于其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,，電力系統(tǒng)對(duì)電表不斷提出新的技術(shù)要求。現(xiàn)有的三相多功能電能表性能和品質(zhì),，都不能*適應(yīng)電力系統(tǒng)的需求,。因此，如何正確把握產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì),，將三相多功能電能表技術(shù)水準(zhǔn)推向一個(gè)新的高度,，無疑是電表行業(yè)和電力系統(tǒng)共同關(guān)注的課題。  
一,、引進(jìn)的三相多功能電能表新技術(shù)  
引進(jìn)的三相多功能電能表新技術(shù),，代表目前上電能表技術(shù)的高水平：  
1、高精度,、長壽命計(jì)量  
準(zhǔn)確度為0.1%的有功電能計(jì)量,，超過IEC在線計(jì)量的高準(zhǔn)確度要求，其誤差曲線的帶寬為+/-0.05%,；  
0.2S級(jí)三相基波表,，具有分相的2—50次諧波有功功率計(jì)量；  
0.2S級(jí)長壽命的電網(wǎng)關(guān)口表,，具有電能質(zhì)量計(jì)量模塊,。  
2、高速率,、實(shí)時(shí)測(cè)量  
交流采樣速率為256點(diǎn)/周波,，記錄周期短為10毫秒；  
電能質(zhì)量計(jì)量：63次諧波,、電壓閃變,、故障錄波78微秒的瞬變，供電可靠性指標(biāo)的記錄為99.9999999%,。  
3,、開放式、高速率通信技術(shù)應(yīng)用  
開放式通信協(xié)議IEC62056-61/62/53/46/42,，抄表,、費(fèi)率、負(fù)荷控制數(shù)據(jù)交換,；  
互聯(lián)網(wǎng)通信,，自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)刷新,、數(shù)據(jù)記錄,，通過以太網(wǎng)連接到某些的電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)口表，Web服務(wù)器可直接讀取電表各種實(shí)際數(shù)據(jù),、電能質(zhì)量參數(shù),，無需任何軟件。  
4,、三相電能計(jì)量芯片  
采用低頻濾波法計(jì)量諧波無功功率的三相計(jì)量芯片,，高位∑-△A/D，負(fù)荷動(dòng)態(tài)范圍1000：1，線性度0.1%,，具有溫度測(cè)量功能,，片上接口可直接與微分電流互感器連接；精度優(yōu)于0.1%的三相SOC單芯片,，21位2階∑-△A/D,，32位可編程的電能量計(jì)算引擎，負(fù)荷動(dòng)態(tài)范圍2000：1,，片內(nèi)集成：高速8051單片機(jī),、硬實(shí)時(shí)鐘、LCD驅(qū)動(dòng)電路,、看門狗電路,、定時(shí)器、多種存儲(chǔ)器,、多種通信接口等,。  
5、諧波功率電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)  
在歐洲：三相0.01級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表,，具有諧波功率計(jì)量功能,；建立起諧波有功功率、諧波視在功率的計(jì)量傳遞標(biāo)準(zhǔn),；  
在美國：電能表自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng),，在任意波形諧波總含量30%以下，計(jì)量準(zhǔn)確度為+/-0.005%—0.05%,；高精度三相標(biāo)準(zhǔn)表,，在功率因數(shù)低于0.5（60°—90°），計(jì)量準(zhǔn)確度為+/-0.02%/功率因數(shù),；電能功率標(biāo)準(zhǔn)源,，提供七種非正弦信號(hào)的無功功率計(jì)算方法。  
需要指出：盡管IT產(chǎn)業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用,，推動(dòng)了進(jìn)口電能表技術(shù)的快速發(fā)展，但是現(xiàn)在進(jìn)口的在線電能表產(chǎn)品技術(shù)不規(guī)范,，0.1級(jí)電能表,、任意波形功率和電能計(jì)量、0—360°計(jì)量等關(guān)注的問題正在探索,，電能表誤差穩(wěn)定性,、可靠性指標(biāo)尚未量化，器件損壞,、數(shù)據(jù)丟失,、自檢有誤的情況時(shí)有發(fā)生，這些情況說明進(jìn)口電能表技術(shù)走向成熟還有一個(gè)很長的過程。  
二,、國產(chǎn)三相多功能電能表新技術(shù)  
國產(chǎn)電子式三相多功能電能表技術(shù)開發(fā)起步較晚,，近幾年，注重吸收計(jì)量技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn),，強(qiáng)化自主開發(fā),，取得了許多新的技術(shù)成果：  
1、三相多功能電能表  
0.2S級(jí)有功功率計(jì)量,，16位∑-△A/D,，160MIPS的DSP，交流采樣速率256點(diǎn)/周波,，運(yùn)行和備用兩套費(fèi)率時(shí)段,，負(fù)荷曲線記錄和容量為4M字節(jié)的存儲(chǔ)器，寬電源電壓范圍,，互感器合成誤差補(bǔ)償,，變壓器銅損、鐵損計(jì)算,；  
0.5S級(jí)三相基波有功表,；  
采用三相SOC單芯片或三相有功、無功計(jì)量芯片的低端三相多功能電能表設(shè)計(jì),，從技術(shù)上適應(yīng)電表量大,、面廣的市場(chǎng)需求；  
高壓電能表,，采用電子式傳感器,，懸浮式電源設(shè)計(jì)，有功電能計(jì)量準(zhǔn)確度為0.5級(jí),，用于10千伏中壓電網(wǎng)直接計(jì)量電能量,。  
2、諧波功率,、電能計(jì)量  
三相諧波表,，有功功率計(jì)量0.2S級(jí)，無功功率計(jì)量0.5S級(jí),，高準(zhǔn)確度的基波和諧波有功電能計(jì)量,，采用實(shí)時(shí)積分法計(jì)算總有功電能，通過FFT算法,，提供基波,、諧波電能量和諧波功率方向；  
沖擊負(fù)荷電能計(jì)量理論與算法,，應(yīng)用廣義功率理論,，定義任意波形的單相電路和三相電路的功率,，應(yīng)用正弦電路功率理論、傳統(tǒng)非正弦電路功率理論和廣義功率理論進(jìn)行沖擊負(fù)荷的有功,、無功,、視在、畸變,、三相不對(duì)稱功率電能的計(jì)算,；  
基于IIR型Hilbert數(shù)字濾波法的諧波無功功率的測(cè)量，Hilbert數(shù)字濾波器具有*的頻率響應(yīng)特性,，數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單,，經(jīng)計(jì)算的諧波無功功率，與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果只差0.02%,；  
諧波有功功率潮流分析方法,，經(jīng)研究指出：FFT理論具有局限性，實(shí)際的電力負(fù)荷,，除基波和整數(shù)倍頻成份外,，尚有間諧波存在，需要開發(fā)電能表新的算法,。  
3,、三相電能計(jì)量芯片  
具有基波/諧波電能計(jì)量的三相多功能計(jì)量芯片，16位∑-△A/D,、24位DSP,，負(fù)荷動(dòng)態(tài)范圍1000:1，線性度0.1%,，測(cè)量帶寬21次諧波,，集成溫度傳感器；  
采用Hilbert數(shù)字濾波器計(jì)量諧波無功功率的三相計(jì)量芯片,；  
采用數(shù)字并行算法和降低晶振頻率技術(shù)的低功耗三相有功功率計(jì)量芯片,。  
4、基于GPRS通信網(wǎng)的用電需求側(cè)管理系統(tǒng)及其終端  
該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程抄表,、用電異常信息報(bào)警,、電能質(zhì)量檢測(cè)、線損分析,、無功電壓管理和電力負(fù)荷控制管理等功能,，系統(tǒng)指標(biāo)為：并發(fā)數(shù)據(jù)量不小5萬采集點(diǎn)，一次采通率不小于95%,，二次采通率不小于99.5%,，遙測(cè)合格率大于98%,，對(duì)時(shí)精度小于100毫秒,。  
5,、關(guān)口表遠(yuǎn)程校準(zhǔn)系統(tǒng)  
該系統(tǒng)由多路關(guān)口表的測(cè)量、校準(zhǔn)回路和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,，就是將高精度三相標(biāo)準(zhǔn)表置于變電站內(nèi)環(huán)境條件符合要求的場(chǎng)所,，被測(cè)電流的變換是通過計(jì)量電流互感器的二次回路接入0.02級(jí)、5/0.的中間互感器,，標(biāo)準(zhǔn)表和關(guān)口表的三相接線方式和有功,、無功計(jì)量方式是通過工控機(jī)指令切換，關(guān)口表的實(shí)時(shí)誤差通過信道送至系統(tǒng)主站,，整個(gè)系統(tǒng)誤差為0.1%,。  
6、電能質(zhì)量和電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)  
準(zhǔn)確度為0.02%的數(shù)字式三相標(biāo)準(zhǔn)表,，四象限測(cè)量,，多種無功功率計(jì)量方式，諧波和基波有功功率計(jì)量,，50次諧波分析,，三相不對(duì)稱測(cè)量；  
電力系統(tǒng)的正弦無功功率計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),，它以電流比較儀技術(shù)為基礎(chǔ),，通過基本電學(xué)參量溯源，正弦無功功率計(jì)量的擴(kuò)展不確定度為75×10-6,；  
電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),，包括：諧波電壓、電流測(cè)量,，諧波次數(shù)從直流和2—100次整數(shù)倍諧波,，任意次間諧波，諧波電壓擴(kuò)展不確定度為0.02%,，諧波電流擴(kuò)展不確定度為0.04%,；閃變，常用的指標(biāo)是短時(shí)間閃變Pst（10min）和長時(shí)間閃變Plt（2h）,，該標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度為0.5%,；頻率：1Hz-21MHz，該裝置擴(kuò)展不確定度為2×10-10,；相位,，該標(biāo)準(zhǔn)裝置擴(kuò)展不確定度為0.02°；  
產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范,，鑒于上尚未有三相多功能電能表的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),，中國電工儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織起草國家標(biāo)準(zhǔn)《多功能電能表特殊要求》，現(xiàn)正進(jìn)入審定階段,。制定該標(biāo)準(zhǔn)的目的,，是為制造商和使用電能的用戶提供一個(gè)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范,，并使其體現(xiàn)產(chǎn)品訂貨技術(shù)規(guī)范的大部分內(nèi)容，多功能表的通用要求,，將參照中國相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的的內(nèi)容,。  
綜上所述，經(jīng)過十幾年的發(fā)展,，中國的三相多功能電能表門類比較齊全,，中、低端電表技術(shù)開發(fā)水平較高,，特別是沖擊負(fù)荷電能計(jì)量理論與算法,、諧波無功功率計(jì)量、具有諧波功率計(jì)量的三相芯片,、高壓電能表,、GPRS通信技術(shù)應(yīng)用、電能遠(yuǎn)程校準(zhǔn)等技術(shù)項(xiàng)目具有創(chuàng)新意義,。但是也應(yīng)該看到,，電表技術(shù)沒有*過關(guān)，電網(wǎng)關(guān)口計(jì)量仍以進(jìn)口電表為主導(dǎo)產(chǎn)品,，這是一個(gè)值得深思的問題,。  
三、未來三相多功能電能表技術(shù)的走向  
正視現(xiàn)狀,，展望未來,，需要超前預(yù)測(cè)電表應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)要求的不斷變化，才能正確把握今后產(chǎn)品技術(shù)的走向,。  
1,、應(yīng)用領(lǐng)域的拓展：近幾年，中國的社會(huì)用電量迅速增長,，全國聯(lián)網(wǎng),，特高壓電網(wǎng)建設(shè)，百萬千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)并網(wǎng),，家居網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程,，電網(wǎng)經(jīng)營管理改進(jìn)和計(jì)量新技術(shù)應(yīng)用等要素，推進(jìn)電表應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,，主要是：  
從用電計(jì)量計(jì)費(fèi)擴(kuò)大到配電變壓器,、變電站的經(jīng)濟(jì)管理和用電需求側(cè)管理的計(jì)量；  
從用戶計(jì)費(fèi)擴(kuò)大到發(fā)電廠上網(wǎng)電量,、跨省電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換電量的計(jì)費(fèi),；  
從315千伏安及以上的大工業(yè)用戶計(jì)費(fèi)擴(kuò)大到100千伏安及以上的商業(yè)、非工業(yè),、普通工業(yè)戶的計(jì)費(fèi),，以上電表應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,，引起計(jì)量點(diǎn)總量估計(jì)由60萬個(gè)擴(kuò)大到400萬個(gè)，電表應(yīng)用需求量前景看好,。  
2、技術(shù)要求的更新：隨著電表應(yīng)用范圍擴(kuò)大,，電力系統(tǒng)提出許多具有專業(yè)特點(diǎn)的計(jì)量要求  
傳統(tǒng)計(jì)費(fèi)電表的通用要求,，有功、無功電能計(jì)量,，大需量計(jì)量,，費(fèi)率時(shí)段，單方向,、雙方向和不完整的四象限計(jì)量,，多參數(shù)測(cè)量，多種計(jì)時(shí)要求,，多種通信方式,，自檢、報(bào)警,，停電抄表,，失壓、斷相,、停電,、失流、三相不對(duì)稱,、編程預(yù)置,、需量復(fù)位等事件記錄；  
新提出的通用要求,，運(yùn)行和備用兩套費(fèi)率時(shí)段,，0-360°計(jì)量，具有時(shí)標(biāo)的視在電能計(jì)量,，小需量計(jì)量,，Qh計(jì)量，溫度誤差自動(dòng)補(bǔ)償,，諧波電壓,、電流總含量和諧波污染程度測(cè)量，防竊電基礎(chǔ)技術(shù),，同時(shí),，計(jì)費(fèi)電表要準(zhǔn)確可靠，功能簡(jiǎn)單,、實(shí)用,；  
關(guān)口表的特殊要求,，高準(zhǔn)確度提高到0.1級(jí)，電表穩(wěn)定性和可靠性指標(biāo)要量化,，低負(fù)荷計(jì)量,，需量周期、費(fèi)率時(shí)段的同步和主,、副表實(shí)時(shí)比對(duì),，電表遠(yuǎn)程校準(zhǔn)等；  
大工業(yè)戶計(jì)量的特殊要求,，諧波,、沖擊負(fù)荷計(jì)量，功率越限報(bào)警,，主變壓器損耗計(jì)量,，互感器合成誤差補(bǔ)償，電能質(zhì)量計(jì)量等,；  
中等容量戶計(jì)量的特殊要求,，大電流計(jì)量，半波通過電流互感器計(jì)量,，三相不平衡,、不對(duì)稱計(jì)量；  
變電站進(jìn)線,、出線計(jì)量的特殊要求,，主變壓器損耗計(jì)量，變電站的有功,、無功,、視在電能平衡計(jì)量，無功功率控制信號(hào)輸出,，用戶線路的特殊要求,，參照大工業(yè)戶計(jì)量的特殊要求內(nèi)容；  
配電變壓器計(jì)量的特殊要求,，停電采集,，三相不平衡、不對(duì)稱測(cè)量,，中性線電流測(cè)量,，變壓器油溫測(cè)量，變壓器損耗計(jì)量和有功,、無功,、視在電能平衡，電力線路損耗電量的核實(shí),等；  
用電需求側(cè)管理系統(tǒng)終端的特殊要求,，功率越限報(bào)警和主動(dòng)上報(bào),，電力負(fù)荷開關(guān)投切信號(hào)輸出等。  
同時(shí),，為整頓與抑制目前出現(xiàn)的對(duì)三相多功能電能表功能要求過多,，技術(shù)條件出臺(tái)無序的情況，建議電力系統(tǒng)按不同應(yīng)用領(lǐng)域制訂統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范,。  
注：諧波污染程度,，暫定義為：非基波視在功率/基波視在功率  
3、產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展趨向  
三相多功能電能表技術(shù)要跟蹤應(yīng)用需求的不斷變化,，也就明示了今后產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展趨向：  
電表多門類：由單一的計(jì)費(fèi)產(chǎn)品發(fā)展到關(guān)口計(jì)量、配電變壓器計(jì)量,、變電站計(jì)量,、大工業(yè)戶計(jì)量、中等容量戶計(jì)量,、用電需求側(cè)管理系統(tǒng)及終端6類產(chǎn)品,，分別制訂產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范；  
關(guān)口電能表,，要發(fā)展高精度,、高穩(wěn)定性、高可靠性,、快速測(cè)量,、0-360°計(jì)量、多通信方式和協(xié)議,，經(jīng),、國內(nèi)同類電表的比較，提出量化指標(biāo)和測(cè)試方法,；  
計(jì)費(fèi)用三相多功能電能表要計(jì)量準(zhǔn)確,、簡(jiǎn)單可靠、講求實(shí)用,，逐步發(fā)展三相SOC單芯片,，開發(fā)具有諧波電壓、電流總含量和諧波污染程度的測(cè)量技術(shù),，研究溫度,、電壓、頻率,、相位改變的自適應(yīng)計(jì)量,；  
諧波有功、無功、視在功率電能計(jì)量實(shí)用化產(chǎn)品,，改進(jìn)諧波下的功率因數(shù)計(jì)算方法,，推進(jìn)電能質(zhì)量市場(chǎng)建立與發(fā)展，也為提高冶煉企業(yè),、電氣化鐵路的計(jì)量準(zhǔn)確度做準(zhǔn)備,；  
早期三相多功能電能表需要更新?lián)Q代，要通過調(diào)查研究,，提出新一代電表技術(shù)規(guī)范,；  
基于GPRS通信網(wǎng)的用電需求側(cè)管理系統(tǒng)及終端，要改進(jìn)實(shí)時(shí)性和安全性技術(shù),，從長遠(yuǎn)看,，即使將來電力不緊張，用于配電變壓器計(jì)量與抄表,、居民用電遠(yuǎn)程抄表,，其發(fā)展前景也很好；  
電力網(wǎng)損耗計(jì)量與防竊電基礎(chǔ)技術(shù),，包括：電量具有時(shí)標(biāo),，電量波動(dòng)分析軟件，電量異常報(bào)警與主動(dòng)上報(bào),，變壓器,、電力線路損耗計(jì)量，電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn),、母線和電力線路的電量平衡計(jì)量,；  
全國聯(lián)網(wǎng)、省網(wǎng)的總電量計(jì)量,、計(jì)算和電能量數(shù)據(jù)組網(wǎng),，要提到議事日程；  
加強(qiáng)國內(nèi)電能質(zhì)量和電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),，包括：基波,、諧波功率電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，進(jìn)口急需而國內(nèi)缺門的新型計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,，滿足在線電表新產(chǎn)品計(jì)量溯源的要求,；  
后是研究制訂三相多功能電能表質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試方法，提高在電網(wǎng)上運(yùn)行電表的整體技術(shù)品質(zhì),。