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借鉴江苏电表行业发展经验，大幅提升国产智能电表质量水准

中国现代电网量测技术平台

张春晖

2018年12月1日

本文为《2018年电表行业发展热点的讨论》（第3集）:借鉴江苏电表行业发展经验，大幅提升国产智能电表质量水准

2018年9月19日，网上报道:兰吉尔受邀参加江苏智能电能表行业质量提升推进会

这次会议是响应2018年全国质量月活动，由江苏省质检局、江苏省电力公司在南京召开的江苏省智能电能表行业质量提升现场推进会。

会上，与会专家深入分析江苏智能电表行业的发展现状，对智能电表产品常见的质量问题进行剖析，对行业未来转型发展的趋势进行了展望。

兰吉尔中国公司的专家介绍了兰吉尔集团的发展历史；分享了兰吉尔以零缺陷为目标、全面质量管理为指导方针的质量理念；介绍了兰吉尔覆盖产品研发、供应商管理和内部运营管理全方位的质量管理经验。

由此，引发中国现代电网量测技术群专家对国产智能电表质量问题的关注，并于9月26、27日两次就国产智能电表质量的现状（特别是时钟电池欠压问题）、提升、高质量发展进行热议。

1、江苏电表行业发展有哪些特征？

江苏电子式电表产业大概从2000年前后起步。特别在国网智能电表集中招标之后，江苏电表行业进入快速发展阶段。

1）江苏智能电表市场容量大、推广普及领先

江苏电网拥有计费用户近4000万户，名列省级电网前两位。2014年，在国内，江苏电网率先建成省级用电信息采集系统，实现4000万户用户全覆盖、4h智能电表全采集。

2）江苏电表企业多，经济技术实力雄厚

— 2018年，国网智能电表、终端第二次招标，中标电表企业共计63家，其中，江苏中标企业16家，占25.4%，包括林洋、三能电力仪表南京公司、溧阳市华鹏公司、南京能瑞公司、江苏西欧公司、江阴和众公司、扬州万泰公司、江苏盛德公司、南京新联公司、无锡恒通公司、江阴长仪集团、光一科技公司、江苏丽阳公司、江苏华源公司、江苏苏源杰瑞公司、南京控制系统公司。

以上江苏16家电表企业，共计中标金额为14.09亿元，占国网智能电表、终端二标总金额的20.31%。

由此推算:2018全年，江苏由国网两次集中招标与用户自采购市场的智能电表需求，由以上16家电表企业再加上其它电表企业，合计创出智能电表产值估计超过36亿元。

— 林洋公司是国内大型电表企业，其单相智能电表器件选用严格、稳定，产品质量受到好评。

—大概在2010年，江苏省计量协会电能表工作委员会组建，由林洋、飞腾、新联、卡欧、西欧公司发起。其中，南京飞腾公司专门从事智能电表方案设计，积累起较多的电表设计经验。

在国网智能电表推广应用初期，即2010年11月，该省计量协会电能表工作委员会在南京召开智能电表专题报告会，国网计量中心专家宗建华、本文作者应邀在会上进行智能电表技术交流。

3）重视电表及通信技术创新，开发成果较多

仅2018年网上报道:

— 江苏电力计量中心

·在国内，首次推出末端电网智能感知系统，实现低压配电网变、线、户关系的准确识别；低压线路停电实时上报；表后开关失电原因判别；配变的低压配电箱、分支箱、表箱各级开关状态监测和电压、电流等参数的同步采集，实时计算台区线损和分支线损，分析线路分段阻抗，实现电能表异常诊断。

·研发了国内首款具有用户户内负荷辨识功能的新型单相智能电表，并在南京电网挂网试用。

—南京南瑞与苏州银河龙芯公司合作开发出国内首套智能网荷互动终端。目前，只有南瑞一家产，并在湖南电网挂网试用。

—宜兴市森维公司推出新一代电力能效监测终端，集成多功能电能计量和测量，温度测量，剩余电量监测等功能；内置物联网卡，组网方便；配备开口式电流互感器和穿刺线夹，接入线路无须停电。该新型终端，专注能源管理，助理节能减排。

4）江苏省级质检与电网管理部门共同推进全省智能电能表行业质量提升行动，定位较高，有前瞻性，这种做法在国内尚属首例。其主要目的是通过省内开展智能电能表行业质量提升行动，参考兰吉尔这个国际品牌的百年发展经验，增强江苏省智能电能表行业的国际、国内竞争力，为江苏高质量发展走在全国前列作出贡献。

2、国网:对运行智能电表进行质量整顿的进程

1）在国产智能电表应用初期，2009版国网智能电表标准经过两年的实施，反应出较多的质量问题:主要由于2009版标准不完善或不明确，引起国网系统表计运行、操作不规范，包括:

打电话不要钱的手机是真的吗?这种电话是不靠谱的，世界上哪有免费的午餐啊，除非你是捡到的手机可以打电话不要钱。

—事件记录的计算或阈值不明确；

—阶梯电价与多费率电阶混合使用的电阶计算方法待订；

—通信极限、参数设置规定不一；

—热插拔通信模块技术要求不明确；

—硬件时钟技术规范待订；

—显示、负荷开关、脉冲输出要求不完善等。

由此，国网采取相应的质量整顿措施。

2）2012年7月19日，国网营销部印发《关于进一步加强智能电表质量管控工作的通知》指出:

近期，由于部分供应商缺乏智能电表生产制造经验，在软件设计、元器件筛选、制造工艺等方面存在缺陷，导致其供应产品在现场安装与运行过程发生了质量问题。为此，对智能电表产品提出以下补充技术要求:

—时钟晶振和温度补偿电路与时钟电路芯片一体化封装，不允许使用软时钟。

— RS485接口芯片:宜采用无极性的RS485产品

—电能表在生产制造过程中，应有通电老化工艺、电路板清洗工艺、电路板防潮处理工艺。

—加强元器件筛选力度，出厂前开展电能表加速老化试验。

—软件设计改进

·增加电压缓升缓降试验

·增加费控电表极限温度下通电、断电试验。

·新增加高压温度试验，用于发现由于热敏电阻选用不当，产生掉电黑屏故障。

3）通过2013版国网智能电表标准出台，提出对智能电表质量的新要求:

—智能电表的计量准确度和安全性从多方面有较大提升:

·采用计算技术先进的计量芯片。

·具有保证计量不因外部窃电行为或强的交流、直流磁场影响引起计量数据大幅虚减的措施。

·保证计量数据不因内部0.5mT交流磁场引起表计潜动而数据微量虚增。

·强化表计运行可靠性测试。

—建立与统一地（市）级电网智能电表费控全流程管理系统

—智能电表的品质一致性从元器件抓起

·国网:组织制订与实施智能电表的计量芯片、晶振、互感器等15类主要元器件的技术规范。

国网计量中心开展智能电表元器件入网测试，并出具试验报告，作为电表企业及套件供应商选用智能电表元器件的依据。

·省级电网计量中心:建立单相、三相智能电表检定自动化流水线，保证全省电网拥有的1000---4000万只智能电表性能一致性。

油容易凝结，尤其是冬天，油也会影响其研磨效果。太硬的水会产生污垢并损坏机器。

—为配电网与用户之间开展高级互动功能准备通信条件

·智能电表具有通信模块互换功能。通信模块互换，从热插拔、通信、对计量误差影响、整机功耗4个方面进行考核。

·低压电力线宽带载波通信技术进入规模化应用阶段。

—智能电表功能拓展:阶梯电价切换功能、软件比对功能、保电功能、红外认证。

4）2017年，国网印发《关于2017年计量工作指导意见》提出:

—电表器件新技术应用要求

·推行电表ID管理

·外置式智能开关:制订技术标准，开发检测装置

·电池检测技术研究

·虚拟SIM卡

—国网:首次提出构建计量及采集运维闭环管理机制

·建立省、地、县三级纵向贯通的运行监控体系

·常态化开展计量隐患排查治理

5）经过7年多方位的质量整顿，目前，国网运行智能电表的质量状况

2018年5月，网上发布:目前，国网供电营业区累计完成4.57亿户的智能电表安装（更换）应用工作，覆盖率达到99.57%。

2018年11月，国网《亮报》刊登:智慧计量:集采集抄 持续改善的报道:

目前，我国智能电表的计量故障率是万分之一点七，可以说极少出现计量不准的情况，充分保证了贸易结算的公平性。

2018年8月，国网对26个省公司运行满7年的智能电表进行了大规模的计量性能抽检，共涉及85个电能表生产企业365680只样表，检测合格率达到99.64%，这说明目前在运电能表质量及质量偏移情况是理想的。特别是当前随着国家计量技术和生产工艺的提升，电表表生产制造水准取得长足进步。如果不论电能表质量好坏都要进行更换，极易导致大量计量性能依旧良好电能表被过早报废，造成社会资源的极大浪费。因此，下一步需要集中考虑如何建立智能电表的批量轮换方式。

3、本群内专家对国产智能电表产品质量的讨论

1）与兰吉尔表计相比，国产智能电表产品质量的主要差距

兰吉尔产品长期以来以高精度、高稳定性、高可靠性和长寿命著称。那么，国产智能电表的设计与生产水准，经过10年的技术改进、提升，其产品质量还有哪些主要差距？

—电能表产品质量的基础，在元器件选用

·据了解，兰吉尔自行设计:计量芯片，保证计量性能一致性；零磁通电流互感器，极低负荷计量误差曲线平坦。

·威胜研发的0.1S级高准确度结算关口电表，其关键元器件精选国际高可靠性品牌器件

a1 德国VAC高导磁率电流互感器

a2 美国VISHAY高精度柱状电阻

a3 美国TI 24位高精度模数转换器，分辨率12.8k

a4 美国ADI 高性能外部电压基准芯片和高速DSP计算芯片

a5 采用模数分离的多层高性能PCB

·国产智能电表，由于受低价位的限制，大都采用国产元器件，尽管国网与电表企业进行严格的元器件质量管控与测试，估计元器件经筛选后只能达到中等质量水准。国产智能电表上，尚未用过零磁通电流互感器。

—国产智能电表设计生产过程的问题

·产品标准更迭频繁。这种情况就基本无望实现稳定可靠寿命，因为需要时间。

·表计可靠性测试不严密。国内，电子式电表可靠性预测及验证测试，未按IEC电表可靠性标准规定的引用标准来做。电表寿命验证测试是否能做，未看到相关的报道或文章。

国产电子元器件可靠性数据库，据说原电子部广州5所已经建立，电表行业的情况，未见相关报道。

·产品元器件供应管理。最基本的元器件寿命管理，大多数表厂都没有去管采购回来的元器件寿命，甚至库存一、两年了还用，这怎么可能做出寿命长的电表？要延伸到元器件厂家做元器件驻厂品质管理。

·表计型号管理。兰吉尔定型一款表计，至少需要2年以上的时间。国产电表，很多时候产品标准半年就更迭，改型生产的时间都不够，怎能相信每一款表计都经过可靠性设计？

·国网表与出口表不执行同一套流程，甚至为了避免互相干扰，研发与工厂都隔离分开。如果执行近似的过程，可能国网表订单都拿不到。

—兰吉尔建立起电表可靠性管理体系

·维持一套基本的可靠性体系运转，每年1亿元左右的支出。通过几年积累，达到兰吉尔同等的500ppm左右，也不是实现不了，关键需要全过程综合考虑。

·国内 xxx公司供意大利表的不良率和寿命，都大幅高于兰吉尔主流型号。

当然，xxx有近200亿元的整体年营收支撑品质体系的运转，电表是共用了这套体系。

xxx也曾被国网通报过，看来这个钱化的没效果。同样是xxx，在国内一些电表型号品质表现上很负面，不是能力问题，而是市场导向的选择。

·如果国网、南网的导向是定位在兰吉尔同等品质水准，会有多家电表企业有条件实现。

现在国内有好几家电表企业在规模上具备支持电表品质体系的条件了。

稳定可靠寿命考核全过程的质量设计和管控能力，是一套品质体系支撑，企业规模不大的话，通常无经济条件维护系统运行。

表厂都不赚钱了，不可能再搞花钱不见效的事情。除非国网把这个可靠性体系纳入电表招标技术考核项目，这样，有实力的厂家都会建起来。

2）国产智能电表产品质量与低成本

—理解国网、南网的现实选择，毕竟让一只电表寿命真的10年和7年，成本差别很大，能入围的企业数量也相差很大。

—对国网目前的换表成本而言，或许综合起来7年寿命电表更划算。

如果电表真实寿命定位在5---7年，那就按行业现状凑合，大部分电表企业都能达标。

3）对今年有些省级电网在线电能表运行8年后，其抽检合格率很高的报道的看法？

—对这个抽检合格率很高表示怀疑:

·这个很高的基准就不同。国际规则是ppm作为电子产品不良率的单位。国内是以百分之几、千分之几为单位。

·电表运行后，中间若干次各种更换部件、刷程序可能还未统计在内。

比如更换新型通信模块，各种原因的更换，感觉挺频繁的，以至于很多厂家为此几十个人都忙不过来，这些或许都未被计算在内。

·很多表计坏了都在维护阶段就售后处理了，还会等到抽检？即使检测有问题，也会赶紧通知表厂去处理，不会等到上报。

—其实，看看各厂家的售后服务人员数量，就大致可以判断。国内，有些电表企业产品销售量可能没有兰吉尔的十分之一，售后服务人员可能是兰吉尔的几倍。

（待续）

一般家用洗衣机，在不需要排水时，将洗衣机后面的排水管抬起高于洗衣机内部水位，洗衣机内部的水便不会排出，洗衣机便可以正常的洗涤使用。