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國家變頻電量測量儀器計量站

編輯部 | 2014/11/25 9:11:22

國家變頻電量測量儀器計量站

  開展變頻電量測量儀器計量的前提條件是研制變頻電量測量儀器校準檢定裝置和編制相關的檢定規程。2010年,國家質檢總局給啟動了《變頻電量量值溯源體系的建設》公益性科研項目,開展如下工作:

  · 建立變頻電量測量儀器儀表計量標準;

  · 制訂變頻電量測量儀器儀表計量檢定/校準技術規范;

  · 統計、監測和分析變頻電量測量儀器儀表質量狀況,使變頻電量測量儀器儀表行業健康有序發展,更好地服務大型用能設備節能效率監測領域;

  · 開展變頻電量科研及工程技術服務,促進變頻電量計量水平不斷提升。

  經過刻苦攻關,2012年06月 第三代ATITAN變頻功率標準源研制成功,所有技術指標均通過了中國電力科學研究院和中國計量科學研究院專家組的嚴格測試和驗證。同年8 月,第三代ATITAN 變頻功率標準源通過了以張鐘華院士領銜的專家組的評審。

  2012年8月,湖南省質量技術監督局發文《關于籌建國家變頻電量計量站的請示》(湖質監發[2012]6號)。

  2013年5月24日,國家質檢總局簽發《質檢總局關于同意籌建國家變頻電量測量儀器計量站的批復》(國質檢量函 [2013]269號)批復了湖南省質量技術監督局《關于籌建國家變頻電量計量站的請示》的申請,同意在湖南省計量檢測研究院基礎上籌建國家變頻電量測量儀器計量站。

  電能源是工業領域的重要能源,采用了變頻技術的電能源是實現節能減排目標的重要二次能源,使用極其廣泛。因此,對變頻電量進行公正、權威與準確的計量對提高變頻電能源的使用效率將起到積極的促進作用,是挖掘節能降耗潛力的重要環節,直接關系到能源能耗統計與監測、環境保護與安全防護監測、工藝過程控制及單位成本核算等各個方面的問題,是能源計量及管理的重中之重。

  變頻電量計量對加強能源管理,保證貿易公平有著重大的意義。

  隨著變頻技術的發展,對測量提出了更高的要求。測量儀表廠家根據變頻技術的發展和需求不斷推出新產品,基本可以滿足測試需求。但是隨著變頻技術的日益復雜化,一些非標準的正弦調制PWM波形的出現,經常發生輸出電壓的整流平均值與基波有效值不相等的情況。目前針對大功率變頻電量輸出設備進行測試的方法基本上都以高精度功率分析儀加高精度寬頻帶傳感器構建(霍爾原理或羅氏線圈測量原理),隨著重型裝備制造業的發展,比如大功率變頻器、變頻電源、風力發電機等的迅猛發展,在實際應用過程中發現以上方式構建的測試系統已經明顯不能滿足現場環境日益復雜的測試需求。

  目前國內外(包括美國、德國、日本等計量科學處于世界領先地位的國家)普遍采用的變頻電量計量方法為:以福祿克高精度功率標準源(以6100A/B,1010V、80A、16HZ~850HZ為代表)、高精度功率分析儀(FLUKE norma5000、WT3000等)為標準表進行變頻和工頻電量的計量。

  變頻電量檢測是目前工程界和學術界尚未克服的難題,也是國內外能源計量中亟待解決的中心問題之一。變頻電量本身所具有的特點,如非正弦波輸出、低頻、低功率因素等目前存在很多計量難點,使電量的準確測量十分困難。國內外變頻電量的檢定校準手段很不完備,高電壓、大電流、大功率的變頻電量檢定與校準更無實際標準可依,量值溯源無源可依,以致出現變頻測量器具無處送檢的尷尬狀況。

  目前的交流功率源產品實際輸出功率都很小,一般只強調單項指標,即電流或電壓輸出。而用于校準功率標準表或其他形式的電能計量儀表時,其功率源輸出的不是真實的功率,而是利用產生“虛功率”的方法來實現電功率的計量。在某些產品的性能試驗或計量過程中需要產生很大的實際交流功率(比如1000V/1000A,甚至更大),且要求其任意相的電流、電壓、相位都能夠獨立調節。目前的交流功率源都無法滿足要求,所以無法滿足企業實際計量的需要。

  目前市場關于變頻電量校準測試服務的要求越來越高,各地計量部門實際校準測試的需求也日趨強烈,但國家還沒有就變頻電量計量校準等出臺相關的國家標準、計量檢定規程或校準規范。

  由于目前國內外均無法進行高電壓、大電流以及大功率等的變頻電量檢測,變頻計量型式評價工作無法開展,變頻電量測量器具的質量監督檢驗無法切實進行。這不但影響對能源計量器具的法制管理,還嚴重制約了變頻測量傳感器及測量儀器行業的健康發展。

  解決了我國高壓、大電流、大功率等變頻電量計量的技術瓶頸問題,提高了能源管理水平強化了,滿足技術要求的能源計量儀表及設備堅決淘汰,凈化了能源計量儀表市場。

  為變頻測試產品研發和試驗工作提供了具備公信力的技術支撐平臺,同時為研發新型變頻電量測試產品提供標準支撐,為新產品的快速推廣、搶占市場提供了法制保障。

  變頻電量計量檢測研究中心的成立,將成為變頻測量高級技術人才培養的重要基地。實驗室中高層次的學術帶頭人、高級別的科研課題、高水平的試驗裝置和檢測能力,可為高級人才的培養提供得天獨厚的條件。如通過設立博士后工作站、研究生實習點和企業技術人員培訓點,可為國家輸送大量優秀專業技術人才對提高國內現代工業技術水平,提升龍頭企業的影響力和技術創新能力,具有重要先導性和戰略性意義。

  變頻電量計量檢測研究中心的建立,全面覆蓋工業企業電學計量器具的檢定要求,提高變頻電量計量的準確度,對加強電能源的管理以節能減排工作的開展有著重大的意義。同時,將積極推進在湖南省形成以變頻測量為核心產品的現代儀器儀表產業,形成集研發、生產、銷售和咨詢服務于一體的產業集聚群。

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