電力行業標準DL/T614-1997對多功能電能表的定義:“由測量單元和數據處理單元等組成,除計量有功(無功)電能量外,還具有分時、測量需量等兩種以上功能,并能顯示、儲存和輸出數據的電能表”稱為多功能電能表。
多功能電能表可分為兩大類:一類叫機電式多功能電能表;其電能測量單元由感應式電表組成,數據處理單元由單片機組成。另一類電能測量單元和數據處理單元都是由大規模集成電路組成的,叫做電子式多功能電能表,或稱靜止式多功能電能表,也有人稱固態式多功能電能表。電子式多功能電能表又可細分為兩種:一種計量單元和數據處理單元都由一個單片機完成,稱之為單芯片電能表;一種計量單元由專用計量芯片完成,數據處理由單片機完成,稱之為雙芯片電能表。
機電式表與電子式表的失效機理是不一樣的。前者失效機理屬機械磨損型,逐漸失效,輔以機械計度器,一旦發生故障,計度器底度還在,容易解決追補電量問題。但由于受機械磨損影響,誤差越來越大,電表越走越慢,長壽命表就是為解決越走越慢而提出來的。電子表失效是偶發性的,失效后電子計度器無顯示,人們對電子表的可靠運行不無擔心,但經過將近七年在全國性普及與應用,人們對電子表建立了充分的信心。電子表精度高,功能多,適應電力行業自動化、計算機化、現代化管理的需要,因此電子式多功能電能表在全國電力行業受到普遍歡迎。和機電式多功能表比較,不難發現,它除了具有感應式電表的優點,也有其缺點。機電式電表沒有電子表的優點,但有電子表的缺點,尤其是機電轉換部分——光電轉換器,最容易發生故障。實際統計表明機電式電表比電子式電表的的故障率還要高,所以電子式多功能電能表將成為市場的主流。
電子式多功能電能表的應用領域很廣,由于電子式多功能表具有強大的通信功能,使其廣泛應用于遠方抄表系統中,為電能量遠方自動采集和自動計費;為電廠考核上網報價商業運營;為大型企業內部能源自動化管理打下基礎。
電子式多功能電能表的誕生與推廣給調度自動化,縣調綜合自動化帶來革命性的變化。從采集脈沖躍為數據通信。在遠方讀取電能數據同時,還可讀到電壓、電流、功率的瞬時值。有理由相信,變電站取消電壓、電流、功率變送器的時代不會太遠了。
在電子式多功能電能表出現以后,負荷控制概念上發生了根本性的變化。且不說多功能表本身就具有的超功率報警、跳閘功能。就從多功能電能表的出現就使得負控終端RTU的設計思想發生了根本性轉變,即再不用從脈沖電能表取脈沖,累積計算電能,而是從RS-485口直接讀取電能數據。丟失脈沖的問題沒了。主臺與計量表計不一致的問題也沒了。
配網自動化是電子式多功能電能表又一應用領域。多功能表可提供諸如電能、功率、電壓、電流、功率因數等變臺監測所需數據。而且像電壓合格率、零序電流、電量凍結等配變考核指標多功能表也能提供。從這個意義上講,電子式多功能電能表的確可稱為配變監測儀。這臺配變監測儀是經過型式試驗有計量許可證的。用電子式多功能表測得參數進行線損計算,平衡分析,指導業擴報裝,指導無功補償是非常合適的,非常方便的,也是非常精確的。
電子式多功能電能表反向有功電量可計入正向總碼,防止偷電;全失壓記錄功能為追補電量提供可靠依據;事件記錄功能像飛機的黑匣子一樣,記錄偶然故障和不軌行為。
電子式多功能電能表還有預付費功能,在解決收費難問題上是一個很好的方案。