電能計量論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電能計量論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

1.2在節能措施制定時需要由電能計量提供數據上的支持首先，通過電能計量，用戶可以得到準確的用電數據，通過對數據分析，或以明確一段時間內的用電量，并進而根據實際用電情況對用電量的合理性進行總結，采取相應的措施，避免用電浪費現象的發生；其次，目前電能計量開始向自動化和智能化的方向發展，對用電數據可能進行智能的分析和處理，能夠自動對電能系統中存在的電能損耗問題進行發現，并還能夠對對引發電能損耗的原因進行明確，這樣就為電能損耗的處理具有重要的作用，可以采用針對性的措施來及時對設備進行更新，確保設備運行的節能減耗，使電力系統運行的穩定性和可靠性得到保障。

1.3電力計量自動化系統通過無線GPRS、CDMA網絡，將每個采集終端的電能數據信息傳送到計量自動系統主站，通過數據庫處理，實現耗能單元遠程抄表及綜合性的智能管理。它具有采集功能、統計功能、數據共享功能。計量自動化還可以利用電能計量數據和計算機模擬軟件相結合，通過計算機模擬軟件及時而準確地對當前的電力系統狀態進行評估，及時發現能量損耗嚴重的地方。

2電能計量節能減耗運用的實現

2.1進一步完善電能計量系統從計量裝置普查情況來看，一般企業耗能計量配備率較低。只有完善能源消耗計量系統，才能科學地分析全廠耗能設備情況，合理地下達耗能指標，節能管理才能做到有的放矢，這也是節能降耗的首要措施。電量計量方面應當采用電量計量遠傳技術。安裝配電監測系統終端，經過現場調試和運行，確保其測量準確率。

2.2確保電能計量的準確性

2.2.1采用復合變比電流互感器自動轉換計量裝置對負荷電流長期運行在電能表額定負荷20%以下的線路，可安裝復合變比電流互感器自動轉換計量裝置，與復合變比電流互感器配套使用，通過在線檢測，確定線路運行電流的大小，以提高電能表的計量準確度。

2.2.2開展計量裝置綜合誤差分析把投運前電流、電壓互感器合成誤差、電壓互感器二次回路壓降誤差通過計算形成數據表。在每次的周期校驗時，都可以對照各項數據配合電能表進行調整，使計量綜合誤差達到最小。同時，按規程規定做好電能表、電流互感器、電壓互感器進行周期檢驗和輪換工作。

2.2.3對互感器誤差進行調整電能計量綜合誤差的大小主要決定于電能表本身的誤差和互感器的合成誤差。因此可根據現場的具體情況，對運行中的電流互感器、電壓互感器進行誤差補償，使其誤差盡可能地減小，甚至小到可以忽略；另外，還可通過調整某一相或兩相電流、電壓互感器的比差和角差來減小互感器的合成誤差。

2.2.4經常檢測電流互感器倍率和計量回路有些竊電戶為了少交電費，往往私自將原裝的電流互感器更換為較大倍率的電流互感器，甚至仍裝上原來電流互感器的銘牌。在檢查時，應注意電流互感器的實際倍率是否與銘牌相一致。檢查電流互感器的一次回路或二次回路是否短接、二次回路是否偽接或開路、二次端子的極性或換相是否錯接等。對電壓互感器，應檢查其接線的正確與否，防止虛接、偽接與二次回路的開斷以及換相錯接等。

2.2.5完善計量裝置選擇專業大廠生產的高精度、穩定性好的多功能電能表。由于電子技術的發展，現在多功能電子表已日趨完善，其誤差較為穩定，且基本呈線性。一只多功能電子表可同時兼有正、反向有功，正、反向無功四種電能計量和脈沖輸出、失壓記錄、追補電量等輔助功能，且過載能力強、功耗小。對Ⅰ、Ⅱ類用戶應采用全電子式電能表。專業大廠生產的多功能電能表在元器件材料、設計技術水平、質量檢驗均有較高要求，是實際使用的首選。

篇2

1.1 提高計劃審批的效率能夠帶來經濟效益

在電能計量管理運行管理系統進行設計與實現的過程中，其中包含了大量的檢驗計劃，為了提高計劃審批的效率，可以借助網絡實現相關領導對相關計劃的查看與審批，消除計劃審批延遲給計劃工作進度帶來的各種不利影響。同時，也降低了審批延遲所帶來的各種隱性經濟損失。

1.2 提高信息運用的效率能夠帶來經濟效益

工作人員在電能計量裝置運行狀態管理中溝通、協調與控制是最為基本的聯系，而這些在系統中都得到了良好的實現。知識管理主要的目標是幫助企業在正確的時間中將正確的知識傳遞給正確的人，從而實現企業整體業務水平的提高，提高企業信息的運用效率，提高企業管理與決策的科學性。

1.3 實現自動化能夠帶來經濟效益

電能計量裝置運行狀態管理系統中包含了大量的自動化手段，能夠對部分人工信息加工過程進行替代；系統中包含的各種功能降低了管理人員在工作中的強度，從而實現了工作效率的提高。電能計量裝置運行狀態管理系統能夠節約的時間能夠重新投入到生產過程中，將會產生非常大的效益。

2 電能計量裝置運行狀態管理系統的設計

電能計量裝置運行狀態管理系統設計的主要任務為實現數據流向著軟件結構與數據結構的轉變，其中軟件結構設計的任務為按照功能對復雜的系統進行模塊劃分，實現模塊之間的層次結構與調用關系，對模塊間的接口進行確定，對人機界面進行確定；數據結構設計的任務為描述數據特征、確定數據結構特性、設計數據庫。

2.1 電能計量裝置運行狀態管理系統設計方案

2.1.1 設計的原則

（1）先進性的原則。用戶在程序操作的過程中主要是通過 IE 瀏覽器，在操作的過程中并不需要客戶端程序的安裝過程，而且在運行的過程中維護非常簡單。系統中所采用的是網絡版數據庫，確保數據在保存的過程中能夠具備安全性，通過計算機網絡技術、數據庫技術、信息傳遞技術、工作流技術、容錯技術等實現智能化信息集成系統的建設。

（2）安全性原則。在對系統進行設計的過程中要確保網絡具有安全保障系統，從而實現對網絡安全的保障與保密。通過各種非常先進的軟硬件等技術手段實現網絡中傳輸、數據、接口等方面的安全。

（3）通用性原則。系統需要實現通用管理平臺的構建，要對電力系統各電能計量裝置檔案編制都實現適應，系統所提供的流程管理功能、檢驗計劃功能、數據采集與分析功能等能夠滿足企業不斷增長的業務需要。

（4） 逐步性原則。在系統設計與項目實施的過程中，需要遵循SSAGF 原則，要先從簡單的入手，逐步向著不同的深度與廣度進行推進，實現從小到大、從簡到繁，通過對項目的不斷完善確保其安全與可靠，促進其可持續發展。

2.1.2 系統的邏輯框架

電能計量裝置運行狀態管理系統中所采用的模式為 .Mvc三層架構模式，通過該模式實現對應用程序的開發與部署。其中，視圖指的是統一的用戶界面，用戶可以通過瀏覽器與交互訪問等方式實現信息的獲取；訪問請求指的是統一的結構調用方式，實現用戶請求與系統請求的封裝，并轉發到業務處理層組件中；業務邏輯指的是業務層中不同業務功能模塊與系統支持模塊的實現；數據訪問指的是對數據進行訪問所采用的方法；分析圖表指的是為電能計量裝置檢驗數據與歷史數據提供模型與算法。

2.1.3 技術路線

第一，在系統進行分析與設計的過程中要采用面向對象的方法，通過應用計算機輔助軟件工程技術和 UML 建模技術實現系統的分析、軟件的設計與開發，提高系統的規范性、可靠性，實現系統開發效率的不斷提高。第二，選擇能夠對系統各個階段工作的一體化進行支持的計算機輔助軟件設計工程工具，實現了對應用功能的開發與搭建。第三，利用三層體系架構--瀏覽器/應用服務器/數據庫服務器結構實現體系結構的設計，實現關鍵業務兵法訪問速度的提升。

2.2 電能計量裝置運行狀態管理系統的詳細設計

2.2.1 檢驗計劃管理方面的設計

檢驗計劃中主要包括的內容有：年度計劃、月度計劃、周計劃。檢驗計劃管理的主要功能為實現計劃的制定、審核與審批流程方面的管理。依據計量裝置檢驗周期與檢驗周期規則的不同，能夠自動的生成檢驗計劃，同時也可以對其進行手工的調整。上傳的檢驗數據能夠實現計劃完成情況的自動確定，同時對各種沒有完成的檢驗計劃進行提醒與生成，并對計劃的執行情況進行統計。

2.2.2 現場檢驗數據管理方面的設計

檢驗數據中包含的內容包括現場檢驗作業指導書、技術規范中的規定數據項目等。檢驗數據在采集的過程中主要的采集模式包括以下幾個方面：第一，利用監測儀器對數據進行采集，數據采集完成之后在檢驗設備中的 MMC 或者 SD 卡中進行保存；第二，利用標準化作業管理系統 PDA 對數據進行填寫；第三，利用紙張對現場數據進行記錄。

2.2.3 電能計量裝置運行狀態評估管理方面的設計

電能計量裝置運行狀態評估管理主要的作用是對計量裝置運行過程中的異常狀態數據進行管理，對計量裝置運行中的異常狀態數據進行新增、修改、刪除、審核與存檔。

2.2.4 權限管理方面的設計

權限管理是系統安全性最為基本的保障。通過基礎平臺中的相關的權限管理功能對權限組進行劃分、對人員進行授權、對模塊進行授權等，同時還能夠對數據字段進行授權。權限管理能夠實現系統功能層次的一目了然，提高系統的功能性與數據的安全性。

篇3

電能計量是現代電力營銷系統中的一個重要環節，傳統的電能量結算是依靠人工定期到現場抄讀數據，在實時性、準確性和應用性等方面都存在不足。而用電客戶不僅要求有電用，而且要求用高質量的電，享受到更好的服務。因此提高電力部門電費實時性結算水平,建立一種新型的抄表方式已成為所有電力部門的共識。再加上供電部門對防竊電技術也提出了更高的要求。

電能計量自動抄表系統是將電能計量數據自動采集、傳輸和處理的系統。它克服了傳統人工抄表模式的低效率和不確定性，推進了電能管理現代化的發展進程。

1電能計量自動抄表系統的構成和特點

典型的電能計量自動抄表系統主要由前端采集子系統、通信子系統和中心處理子系統等三部分組成，如圖1所示。

1.1前端采集子系統

按照采集數據的方式不同，電能計量自動抄表系統可分為本地自動抄表系統和遠程自動抄表系統兩種。

本地自動抄表系統的電能表一般加裝紅外轉換裝置，把電量轉換為紅外信號，抄表時操作人員到現場使用便攜式抄表微型計算機，非接觸性地讀取數據。

遠程自動抄表系統由電子式電能表或加裝了光電轉換器的機電脈沖式電能表構成系統的最前端，它們把用戶的用電量以電脈沖的形式傳遞給上一級數據采集裝置。目前實際應用的遠程自動抄表系統大多采用兩級式數據匯集結構，即由安裝于用戶生活小區單元的采集器收集十幾到幾十個電能表的讀數，而安裝在配電變壓器下的集中器則負責定期從采集器讀取數據。

1.2通信子系統

通信子系統是把數據傳送到控制中心的信道。為了適應不同的環境條件以及成本要求，通信子系統的構成有多種方案。按照通信介質的不同，通信子系統主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸等四種。

光纖通信具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠以及抗干擾性強等特點，適合上層通信網的要求。但因其安裝結構受限制且成本高，故很少在自動抄表系統中使用。

無線通信適用于用戶分散且范圍廣的場合，在某個頻點上以散射通信方式進行無線通信。其優點是傳輸頻帶較寬，通信容量較大(可與幾千個電能表通信)，通信距離遠(幾十千米，也可通過中繼站延伸)。目前，GPRS無線通信網絡為無線抄表系統的實施提供了高效、便捷、可靠的數據通道。主要缺點是需申請頻點使用權，且如果頻點選擇不合理，相鄰信道會相互干擾。

租用電話線通信是利用電話網絡，在數據的發出和接收端分別加裝調制解調器。該方法的數據傳輸率較高且可靠性好，投資少；不足之處是線路通信時間較長(通常需幾秒甚至幾十秒)。

低壓電力線載波通信利用低壓電力線作為系統前端的數據傳輸信道。其基本原理是：在發送數據時，先將數據調制到高頻載波上，經功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號經電力線路傳輸到接收方，接收機通過耦合電路將高頻信號分離，濾去干擾信號后放大，再經解調電路還原成二進制數字信號。電力線載波直接利用配電網絡，免去了租用線路或占用頻段等問題，降低了抄表成本，有利于運營管理，發展前景十分廣闊。但是，如何抑制電力線上的干擾，提高通信可靠性仍是亟待解決的問題。

1.3中心處理子系統

中心處理子系統主要由中心處理工作站以及相應的軟件構成，是整個電能計量自動抄表系統的最上層，所有用戶的用電信息通過信道匯集到這里，管理人員利用軟件對數據進行匯總和分析，作出相應的決策。如果硬件允許，還可直接向下級集中器或電能表發出指令，從而對用戶的用電行為實施控制，如停、送電遠程操作。

2電能計量自動抄表技術的現狀

2.1電能表

傳感器、自動化儀表以及集成電路技術的發展，使得無論是機電脈沖式還是電子式電能表已能夠較好地滿足當今電能計量自動抄表技術的需要。預計今后相當一段時間內，電能計量自動抄表系統的終端采集裝置將以機電脈沖式電能表和電子式電能表兩種儀表為主。

2.2采集器和集中器

采集器和集中器是匯聚電能表電量數據的裝置，由單片機、存儲器和接口電路等構成，現在已經出現了較成熟的產品。

2.3通信信道

通信子系統是電能計量自動抄表技術中的關鍵。數據通信方式的選取要綜合考慮地理環境特點、用戶用電行為、技術水平、管理體制和投資成本等因素。國內外對于不同通信方式各有側重，在西方發達國家，對于電能計量自動抄表技術的研究起步較早，電力系統包括配電網絡較規范、完備，所以低壓電力線載波技術被廣泛應用；在我國，受條件所限，較多使用電話線通信。近來，隨著對擴頻技術研究的深入，低壓電力線載波中干擾大的問題逐步得到解決，因此，低壓電力線載波通信方式在電能計量自動抄表技術中的應用有逐步推廣的趨勢。

3電能計量自動抄表技術的熱點和發展趨勢

3.1電力線載波通信

電力線載波通信，是將信息調制為高頻信號(一般為50～500kHz)并疊加在電力線路上進行通信的技術。其優勢是利用電力線作為通信信道，不必另外鋪設通信信道，大大節省投資，維護工作量少，可靈活實現“即插即用”。目前，國內10kV以上電壓等級的高壓電力線載波技術已經較成熟，但低壓電力網絡上的載波通信還未能達到令人滿意的水平，這在一定程度上制約了電能計量自動抄表技術在我國的實際應用。

3.2無線擴頻通信

擴頻技術是一種無線通信方式，把發送的信息轉換為數字信號，然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號，以擴展信號的頻譜，通過相關接收，用相同的頻碼序列解擴，最后經信息解調，恢復出原始信息。擴頻通信距離一般可達幾十千米，其最大的優點在于抗干擾能力較強，因此具有較強的安全保密性。擴頻技術在電能計量自動抄表系統的典型應用方式是：采集器通過電力線載波把數據傳至集中器，再由設置在集中器附近的擴頻電臺把數據發送給中央處理站的接收電臺。

3.3復合通信

在應用于電能計量自動抄表系統中的所有通信模式中，各種通信模式都有優缺點，任何一種采用單一通信技術的方案均很難完全滿足需要。為解決這類矛盾，提出了復合通信方案。

復合通信方案是在自動抄表的不同通信階段采用不同的通信方式，組成實現電能自動抄表的復合通信網絡。在數據傳輸量不太大、傳輸距離較近的底層數據采集階段(電能表到采集器，采集器到集中器)，可以采用如紅外、低壓電力線載波甚至點對點的通信方式；而在集中器到中央處理站段，則可采用電纜、電話線或無線通信等。選擇什么樣的復合方式，需根據實際情況統籌考慮。混合使用的各種通信方式之間要有很好的相容性，不能相互干擾，這其中涉及到運籌學、最優規劃等方面的研究與設計。

3.4自動抄表的安全性

自動抄表的安全性主要包括自動抄表過程的安全性和中心處理子系統的計算機網絡安全性。電能計量自動抄表系統的抄表過程是分散的采集器、集中器與中心處理站間交換數據的過程。通信中既要保證所抄數據的安全、可靠傳輸，又必須確保中心處理子系統不會受到來自傳輸網絡的意外攻擊。

篇4

0引言

隨著國民經濟的發展，科學技術的進步和生產過程的高度自動化，電網中各種非線性負荷及用戶不斷增長；各種復雜的、精密的，對電能質量敏感的用電設備越來越多。上述兩方面的矛盾越來越突出，用戶對電能質量的要求也更高，在這樣的環境下，探討電能質量領域的相關理論及其控制技術，分析我國電能質量管理和控制的發展趨勢，具有很強的觀實意義。

1衡量電能質量的主要指標

由于所處立場不同，關注或表征電能質量的角度不同，人們對電能質量的定義還未能達成完全的共識，但是對其主要技術指標都有較為一致的認識。

(1)電壓偏差（voltagedeviation）：是電壓下跌(電壓跌落)和電壓上升(電壓隆起）的總稱。

(2)頻率偏差（friquencydeviation）：對頻率質量的要求全網相同，不因用戶而異，各國對于該項偏差標準都有相關規定。

(3)電壓三相不平衡（unbalance）：表現為電壓的最大偏移與三相電壓的平均值超過規定的標準。

(4)諧波和間諧波（harmonics&inter-hamonics）：含有基波整數倍頻率的正弦電壓或電流稱為諧波。含有基波非整數倍頻率的正弦電壓或電流稱為間諧波，小于基波頻率的分數次諧波也屬于間諧波。

(5)電壓波動和閃變（fluctuation&flicker）：電壓波動是指在包絡線內的電壓的有規則變動，或是幅值通常不超出0.9～1.1倍電壓范圍的一系列電壓隨機變化。閃變則是指電壓波動對照明燈的視覺影響。

2電能質量問題的產生

2.1電能質量問題的定義和分類

電能質量問題是眾多單一類型電力系統干擾問題的總稱，其實質是電壓質量問題。電能質量問題按產生和持續時間可分為穩態電能質量問題和動態電能質量問題。

2.2電能質量問題產生原因分析

隨著電力系統規模的不斷擴大，電力系統電能質量問題的產生主要有以下幾個原因。

2.2.1電力系統元件存在的非線性問題

電力系統元件的非線性問題主要包括：發電機產生的諧波；變壓器產生的諧波；直流輸電產生的諧波；輸電線路（特別是超高壓輸電線路）對諧波的放大作用。此外，還有變電站并聯電容器補償裝置等因素對諧波的影響。其中，直流輸電是目前電力系統最大的諧波源。

2.2.2非線性負荷

在工業和生活用電負載中，非線性負載占很大比例，這是電力系統諧波問題的主要來源。電弧爐（包括交流電弧爐和直流電弧爐）是主要的非線性負載，它的諧波主要是由起弧的時延和電弧的嚴重非線性引起的。居民生活負荷中，熒光燈的伏安特性是嚴重非線性的，也會引起嚴重的諧波電流，其中3次諧波的含量最高。大功率整流或變頻裝置也會產生嚴重的諧波電流，對電網造成嚴重污染，同時也使功率因數降低。

2.2.3電力系統故障

電力系統運行的內外故障也會造成電能質量問題，如各種短路故障、自然現象災害、人為誤操作、電網故障時發電機及勵磁系統的工作狀態的改變、故障保護裝置中的電力電子設備的啟動等都將造成各種電能質量問題。

3電能質量分析方法

3.1時域仿真法

時域仿真方法在電能質量分析中的應用最為廣泛，其最主要的用途是利用各種時域仿真程序對電能質量問題中的各種暫態現象進行研究。目前較通用的時域仿真程序有EMTP、EMTDC、NETOMAC等系統暫態仿真程序和SPICE、PSPICE、SABER等電力電子仿真程序。

采用時域仿真計算的缺點是仿真步長的選取決定了可模仿的最大頻率范圍，因此必須事先知道暫態過程的頻率覆蓋范圍。此外，在模仿開關的開合過程時，還會引起數值振蕩。

3.2頻域分析法

頻域分析方法主要包括頻率掃描、諧波潮流計算和混合諧波潮流計算等，該方法多用于電能質量中諧波問題的分析。

頻率掃描和諧波潮流計算在反映非線性負載動態特性方面有一定局限性，因此混合諧波潮流計算法在近些年中發展起來。其優點是可詳細考慮非線性負載控制系統的作用，因此可精確描述其動態特性。缺點是計算量大，求解過程復雜。

3.3基于變換的方法

在電能質量分析領域中廣泛應用的基于變換的方法主要有Fourier變換、神經網絡、二次變換、小波變換和Prony分析等5種方法。

3.3.1Fourier變換

Fourier變換是電能質量分析領域中的基本方法，在實時系統中，通常采用短時Fourier變換方法(STFT)和快速Fourier變換方法(FFT)。

Fourier變換的優點是算法快速簡單。但其缺點也很多：（1）雖然能夠將信號的時域特征和頻域特征聯系起來觀察，但不能將二者有機地結合起來。（2）只能適應于確定性的平穩信號(如諧波)，對時變非平穩信號難以充分描述。（3）STFT的離散形式沒有正交展開，難以實現高效算法；只適合于分析特征尺度大致相同的過程，不適合分析多尺度過程和突變過程。（4）FFT變換的時間信息利用不充分，任何信號沖突都會導致整個頻帶的頻譜散布；在不滿足前提條件時，會產生“旁瓣”和“頻譜泄露”現象。

3.3.2神經網絡法

神經網絡理論是巨量信息并行處理和大規模平行計算的基礎，它既是高度非線性動力學系統，又是自適應組織系統，可用來描述認知、決策及控制的智能行為。

神經網絡法的優點是：（1）可處理多輸入－多輸出系統，具有自學習、自適應等特點。（2）不必建立精確數學模型，只考慮輸入輸出關系即可。缺點是：（1)存在局部極小問題，會出現局部收斂，影響系統的控制精度；（2)理想的訓練樣本提取困難，影響網絡的訓練速度和訓練質量；（3)網絡結構不易優化。

3.3.3二次變換法

二次變換是一種基于能量角度來考慮的新的時域變換方法。該方法的基本原理是用時間和頻率的雙線性函數來表示信號的能量函數。

二次變換的優點是：可以準確地檢測到信號發生尖銳變化的時刻；精確測量基波和諧波分量的幅值。缺點是：無法準確地估計原始信號的諧波分量幅值；不具有時域分析功能。

3.3.4小波分析法

小波變換是新的多尺度分析數字技術，它通過對時間序列過程從低分辨率到高分辨率的分析，顯示過程變化的整體特征和局部變化行為。常用的小波基函數有：Daubechies小波、B小波、Morlet小波Meyer小波等。

小波變換的優點是：（1）具有時－頻局部化的特點，特別適合突變信號和不平穩信號分析。（2）可以對信號進行去噪、識別和數據壓縮、還原等。缺點是：（1）在實時系統中運算量較大，需要如DSP等高價格的高速芯片。（2）小波分析有“邊緣效應”，邊界數據處理會占用較多時間，并帶來一定誤差。

3.3.5Prony分析法

Prony分析衰減的思想類似于小波。在該方法中，信號總是被認為可以由一系列的衰減的正弦波構成，這些衰減正弦波類似于小波函數。所以Prony分析方法和小波一樣，可以做多尺度的信號分析。Prony分析的主要缺點是計算時間過長。

4電能質量的控制策略與技術

4.1幾種電能質量控制策略

（1）PID控制：這是應用最為廣泛的調節器控制規律，其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便，易于在工程中實現。當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型時，應用PID控制技術最為方便。其缺點是：響應有超調，對系統參數攝動和抗負載擾動能力較差。

（2）空間矢量控制：空間矢量控制也是一種較為常規的控制方法。其原理是：將基于三相靜止坐標系(abc)的交流量經過派克變換得到基于旋轉坐標系(dq)的直流量從而實現解耦控制。常規的矢量控制方法一般采用DSP進行處理，具有良好的穩態性能與暫態性能。也可采用簡化算法以縮短實時運算時間。

（3）模糊邏輯控制：知道被控對象精確的數學模型是使用經典控制理論的"頻域法"和現代控制理論的“時域法”設計控制器的前提條件。模糊控制作為一種新的智能控制方法，無需對系統建立精確的數學模型。它通過模擬人的思維和語言中對模糊信息的表達和處理方式，對系統特征進行模糊描述，來降低獲取系統動態和靜態特征量付出的代價。

（4）非線性魯棒控制：超導儲能裝置(SMES)實際運行時會受到各種不確定性的影響，因此可通過對SMES的確定性模型引入干擾，得到非線性二階魯棒模型。對此非線性模型，既可應用反饋線性化方法使之全局線性化，再利用所有線性系統的控制規律進行控制，也可直接采用魯棒控制理論設計控制器。

4.2FACTS技術

FACTS，即基于電力電子控制技術的靈活交流輸電，是上世紀80年代末期由美國電力研究院（EPRI）提出的。它通過控制電力系統的基本參數來靈活控制系統潮流，使輸送容量更接近線路的熱穩極限。采用FACTS技術的核心目的是加強交流輸電系統的可控性和增大其電力傳輸能力。

目前有代表性的FACTS裝置主要有：可控串聯補償電容器、靜止無功補償器、晶閘管控制的串聯投切電容器、統一潮流控制器等。

4.3用戶電力（CustomPower）技術

用戶電力技術就是將電力電子技術、微處理機技術、自動控制技術等運用于中低壓配電系統和用電系統中，其目的是加強配電系統的供電可靠性，并減小諧波畸變，改善電能質量。該技術的核心器件IGBT比GTO具有更快的開關頻率，并且關斷容量已達MVA級，因此DFACTS裝置具有更快的響應特性。

用戶電力技術概念的提出，有助于供電部門提供高可靠性和高質量的電力，也有助于滿足各種新工藝用戶對電力供應的更高要求。目前主要的DFACTS裝置有：有源濾波器(APF)、動態電壓恢復器(DVR)、配電系統用靜止無功補償器(D－STATCOM)、固態切換開關(SSTS)等。

5電能質量控制的發展方向

5.1研究電能質量分析控制領域的基礎性工作

一方面要深入探索電能質量領域的基礎性研究工作，包括電能質量的定義、評價標準與體系，電能質量問題的表現形式、影響因素、防治方法等。同時，積極研究電能質量控制的新方法、新技術和新策略，將更為先進、科學的控制理念和控制思想借鑒到電能質量管理領域。

5.2推廣使用數字化電能質量控制技術

以DSP為基礎的實時數字信號處理技術在控制領域得到廣泛應用，其優點為：①可提高系統穩定性、可靠性和靈活性；②由程序控制，改變控制方法或算法時不必改變控制電路；③可重復性好，易調試和批量生產；④易實現并聯運行和智能化控制。隨著DSP性能的不斷改善和價格的下降，電能質量控制裝置將用DSP來實現實時信號處理從而取代模擬量控制。

5.3對電能質量檢測技術的新要求

傳統的檢測儀器一般局限于持續性和穩定性指標的檢測，而且僅測有效值已不能精確描述實際的電能質量問題，因此需要發展新的監測技術。具體要求包括：①能捕捉快速(ms級甚至ns級)瞬時干擾的波形；②需要測量各次諧波以及間諧波的幅值、相位；③需要有足夠高的采樣速率，以便能和得相當高次諧波的信息。④建立有效的分析和自動辯識系統，反映各種電能質量指標的特征及其隨時間的變化規律。

5.4大力發展應用新技術

電力電子技術的應用可以大大提高電網的電能質量，FACTS、CusPow等新技術更是為解決電能質量問題開拓了廣闊的前景，同時一些非電力電子技術的發展也很迅猛，將這些技術融合發展，并合理使用、大力推廣，必然會逐步滿足電力負荷對電能質量日益提高的要求。

參考文獻

[1]DuganRC，MegranghanMF，BentyHW．E1ectricalpowersystemsquality[M]．NewYork：McGrawHill,1996.

[2]DaubechiesI.Tenlecturesonwavelets[C].Philadelphia,Pennsylvania，SIAMMathematicalAnalysis,1992.

篇5

2智能化變電站的電能計量技術的應用

2.1電子式傳感器在電能計量中的應用

隨著供電量不斷增加，配送電設備不斷更新，配送電新技術不斷推廣，傳統的傳感器已經無法滿足現階段智能變電站計量系統技術需求了，需要改進。電子傳感器能夠應用通訊信號，將電子信號轉化成數字信號，從而提高了供電效率。此外，它還具有電壓及電流傳感器，能夠準確的接受用電信息，并且結構簡單，覆蓋范圍廣泛，在智能變電站中發揮著重要作用。另外，電子式傳感器很夠抵抗其它信號干擾，對采集到的信息通過光纖材料傳輸，能有效降低電流或電壓信號在傳輸中出現誤差，從而提高了供電穩定性。電子式傳感器由于具有這些優點，在供電規模不斷擴大的情況下，被廣泛應用到智能變電站供電運行中。

2.2智能電能表在電能計量中的應用

和傳統電能計量表不同之處在于，智能電能表能夠支持兩種信號，如IEC61850-9-1和IEC61850-9-2，在二者的基礎上，再結合變電站運行方式，對電量計信息做及時調整，從而達到高效率供電目的。智能電表所采用的信息傳輸材料是光纖，極大提高了信息傳輸的準確性，這也是智能電表優于普通電表的指標之一。另外，智能變電站中之所以安裝智能電表，在很大程度上出于其優越的性能，如它能夠對各種類型的電能準確計算，如，分時正反向電能、四象限無功電能、功率、電網頻率等組合運行參數。還能夠對流失的電量自動記錄，并儲存在相應設備上。此外，該設備在接入端使用了數字接口，使搜集到的信息自動轉換，并通過光纖傳輸，避免了用電信息在傳輸過程中受到屏蔽，進而影響供電穩定性。另外，智能電能表的優越之處還在于能夠充分利用其它一些外在裝置，如數據處理裝置、數據分析裝置等，所以應用范圍相當廣泛。但需要指出的是，在這些外在裝置安裝時，需要按照相關規定，使智能計量表按照規范化流程運行，才能實現智能變電站的計量系統穩定運行。

2.3合并單元在電能計量中的應用

在智能變電站中，除了智能電表和電子式傳感器，還有合并單元，這三者缺一不可，在智能變電站中發揮著非常重要的作用。智能變電站之所以使用合并單元，是由于在該單元是變電站不可缺少的組成部分，能夠對電氣量進行有效合并，并對其中的數字信息進行初步處理，同時采用一定格式，傳送給電量計量設備。該設備對接受到的信息作進一步細處理，再給予保存，該處理結果的準確與否，直接關系到變電站供電運行穩定性及安全性。合并單元采集用電信息的主要方式有兩種，其一，利用IEC60044-8通訊技術，同時應用內插法及同步法將不同單元給予合并，再實施用電信息采集，從而得到需要的電流或者電壓信息。其二，利用IEC61850-9-1通訊技術，該技術能夠采用同步法，獲取用電信息，進行一定處理，傳送給智能表。由此可知，合并單元在用電信息采集中，對所需要的用電信息進行獲取，不僅提高了供電效率，也提高了供電穩定性，對于滿足變配電設備安全、平穩運行具有重要意義。

3智能化變電站的電能計量糾錯設計

首先，電子式傳感器的糾錯設計。由于電子式傳感器是智能變電站的重要組成部分，所以應加大監測力度，提高計量準確性。目前，對該裝置的糾錯方式為，將測量數據和絕對值相比較，得到檢測誤差，從而實現糾錯效果。具體方式為，以傳統的傳感器作為標準器具，供電數據在二次傳輸中實現自動轉換，形成標準通道，并和合并單元處理的數據相比較，得到電子式傳感器的運行誤差，從而實現了糾錯效果。在實際操作中，標準傳感器發送信號，由校驗儀器接受，再傳送給合并單元，合并單元安裝在電子式傳感器中，之后再通過光纖傳輸，將信號分析處理，從而完成誤差檢查。其次，智能電表糾錯。智能電表通過光纖和電子式傳感器連接，并在物理層面上連接到以太網上。所以，智能電表在檢測時，通常和標準電表連接在一起，連接材料為光纖，當電量數據同時傳輸給這兩個裝置之后，分別計算，然后將智能電表中的信號和標準電表的相比較，從而完成誤差檢測，實現了智能表校驗目的。

篇6

1、人工抄表技術。人工抄表技術是一項傳統技術，指在每個區域固定一個抄表員進行每家每戶的抄表并用此進行電費使用量的核算的行為，僅適用于個體管理；

2、遠程抄表技術。遠程抄表技術是以遠程通訊技術及計算機網絡技術發展為基礎，是一種便捷的現代化電力計量技術，可靠性高并得到廣泛應用；

3、智能抄表技術。智能抄表技術并不是新技術，但它與傳統電表收集的數據相比具有更高的完善性及多樣性，且控制耗電量效果相對明顯。現階段，我國大部分地區電力資源不足成為了制約我國經濟發展的主要因素，因此電力計量技術的發展成為了我國發展中較為重要的一項任務。當今，我國經濟發展與人口劇增都導致了資源的使用量增加以及能源大量消耗。電力計量技術存在的諸多問題也導致不能有效節約資源，做到節能環保，低耗安全。電力資源利用與生產已經不再僅僅是技術問題，它已經逐漸成為了我國發展經濟指標中的重要項目。經研究表明，近年來我國電力事業的發展不盡人意，城市人均耗電量及單位建筑面積耗電量是發達國家的兩倍左右，嚴重超出了資源能夠承受的范圍，尤其是電力超額，導致社會供求不平衡，影響社會發展。若想有效控制超額用電，就要完善電力計量技術應用，廣泛推廣智能電能表對社會向前發展有重要現實意義。

二、電力計量技術實現節能降耗的前提

電力計量技術實現節能降耗需要以下兩個條件，即先進的電力計量設備和規范化程序化的考核制度。先進的設備與技術能夠進一步提高監測結果的準確性，但在我國的電子計量技術設備的發展中，處于相對優勢地位的只有智能表，但它仍然需要不斷完善與改進。在發展技術的同時，我們也要使電力考核程序化，不斷健全完善考核方式，加大考核力度。例如對一些采用大型機電設備的用電單位，實施系統測量并定期對電力進行平衡檢測，對電量使用進行限額且采用避峰就谷的方法來控制用電，保證科學合理用電，減少資源浪費，避免資源緊缺。對用電量大的單位要不定期檢測一次，進行定期考核，保證電量合理使用。除此之外，還可以制定限電考核，采取超量收費的辦法控制用電。在考核制度不斷完善下，采用遠程電力計量系統，既能夠有效準確的收集電量使用信息數據，又能夠實現節約環保，低耗安全，對社會發展起到了促進作用。

三、智能表在電力計量技術中發揮節能降耗作用

智能表作為我國當前較為科學合理的一種計量手法，被廣泛接受。下面我們分析智能表的主要功能及優勢，了解智能表在電力計量技術中應用的意義。

（一）智能表電力計量技術主要功能簡述

智能表電力計量技術主要功能有如下幾點：

1、多時間段與多費率可供選擇。智能表可以根據設定的費率及時間段自主進行更換，節省能源同時也能夠使用電費用更加精準，優越性與便捷性顯而易見；

2、功能更加豐富。智能表比傳統電能表多了有功組合電量的功能，能夠進行自定義組合，從而達到節能降耗目的；

3、實時監測。智能表在電力計量中能夠對各項功能進行監測且精確度非常高，還能夠對異常情況進行記錄與反饋，為供電單位提供準確數據；

4、端口輸出功能得到強化。端口功能強化能夠使日常用電更加安全與便捷，避免不必要的浪費。

（二）智能表電力計量優勢

智能表在電量計量中擁有明顯優勢，其優勢共有如下四點：

1、節能高效。智能表可以對電器用電量自行分配并能夠有效控制用電時間，還能夠建立安全防御系統，它可以在用電過程中出現漏電等情況時進行報警。除此之外，智能表除了反饋供電信息還能夠對線路中損耗問題及時反應，方便人們及時處理。智能表能夠分辨出損耗大的設備提醒人們及時更換或維修，從而達到節能降耗的效果；

2、防竊電。眾所周知，竊電現象一直受到人們廣泛關注，盡管在過去采取很多措施，但仍然避免不了竊電現象的發生。智能表能夠有效分析電路異常用電并找出竊電根源，防止電能肆意揮霍從而避免造成巨大浪費；

3、縮短停電時間。傳統電力系統無法自動反饋信息，智能表在第一時間將斷電事故反饋給供電部門從而能夠在最短的時間內將故障維修好，使人們生活質量得到保障；

4、及時檢測供電動態性。智能表能夠實時監測用電情況，能夠保證供電系統安全可靠，及時反饋信息的同時，對人們購電時的決定也起著關鍵性作用。

（三）智能表使用在電力計量中的意義

智能表作為具有較高完善性與多樣性的一種電力計量方法，在日常生活中的應用可謂是必不可少。相比于傳統電力計量技術，智能表擁有先進的技術且能夠很好的控制耗電量，并能夠通過紛繁復雜的設計用以提高所收集的數據的可靠性與準確性，對其進行備份處理以備不時之需。智能表與計算機智能信息化采集完美結合，促進電力能源的節約，且智能表能夠采用階梯式電價，有效控制了整體用電量，避免出現用電高峰期，從一定程度上來說控制了用電節奏，降低消耗。智能表明顯提高了電力計量技術的管理與智能水平，從根本上實現了節能低耗，真正做到了“低投入高收獲”，節約了資源，保護了環境，并且完善了人們日常生活中的用電質量，提高人們生活水平。總而言之，智能表在電力計量技術及電力系統中的應用，對節能降耗起到了非常重要的作用。

篇7

在現代化生產過程控制中，執行機構起著十分重要的作用，它是自動控制系統中不可缺少的組成部分。現有的國產大流量電動執行機構存在著控制手段落后、機械傳動機構多、結構復雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執行機構的全程運行速度取決于其電機的輸出軸轉速和其內部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調整，其通用性較弱。整個機構缺乏完善的保護和故障診斷措施以及必要的通信手段，系統的安全性較差，不便與計算機聯網。鑒于以上原因，采用傳統的大流量電動執行機構的控制系統，可靠性和穩定性較差。隨著計算機網絡、現場總線等技術在工業過程中的應用，這種執行機構已遠遠不能滿足工業生產的要求。筆者設計的大流量電動執行機構，采用機電一體化技術，將閥門、伺服電機、控制器合為一體，利用異步電動機直接驅動閥門的開與關。通過內置變頻器，采用模糊神經網絡，實現閥門的動作速度、精確定位、柔性開關以及電機轉矩等控制。該電動執行機構省去了用于控制電機正、反轉的接觸器和可控硅換向開關模件、機械傳動裝置和復雜、昂貴的控制柜和配電柜，具有動作快、保護較完善、便于和計算機聯網等優點。實際運行表明，該執行機構工作穩定，性能可靠。

2電動執行機構的硬件設計及工作原理

電動執行機構控制系統原理框圖如圖2-1所示。智能執行機構從結構上主要分為控制部分和執行驅動部分。

控制部分主要由單片機、PWM波發生器、IPM逆變器、A/D、D/A轉換模塊、整流模塊、輸入輸出通道、故障檢測和報警電路等組成。執行驅動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。

系統工作原理：

霍爾電流、電壓傳感器及位置傳感器檢測到的逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，經A/D轉換后送入單片機。單片機通過8255控制PWM波發生器，產生的PWM波經光電耦合作用于逆變模塊IPM，實現電機的變頻調速以及閥位控制。逆變模塊工作時所需要的直流電壓信號由整流電路對380V電源進行全橋整流得到。

控制系統各功能元件的選型與設計：

1)單片機選用INTEL公司生產的8031單片機，它主要通過并行8255口擔負控制系統的信號處理：接收系統對轉矩、閥門開啟、關閉及閥門開度等設定信號，并提供三相PWM波發生器所需要的控制信號；處理IPM發出的故障信號和報警信號；處理通過模擬輸入口接收的電流、電壓、位置等檢測信號；提供顯示電動執行機構的工作狀態信號；執行控制系統來的控制信號，向控制系統反饋信號；

2)三相PWM波發生器PWM波的產生通常有模擬和數字兩種方法。模擬法電路復雜，有溫漂現象，精度低，限制了系統的性能；數字法是按照不同的數字模型用計算機算出各切換點，并存入內存，然后通過查表及必要的計算產生PWM波，這種方法占用的內存較大，不能保證系統的精度。為了滿足智能功率模塊所需要的PWM波控制信號，保證微處理器有足夠的時間進行整個系統的檢測、保護、控制等功能，文中選用MITEL公司生產的SA8282作為三相PWM發生器。SA8282是專用大規模集成電路，具有獨立的標準微處理器接口，芯片內部包含了波形、頻率、幅值等控制信息。

3)智能逆變模塊IPM為了滿足執行機構體積小，可靠性高的要求，電機電源采用智能功率模塊IPM。該執行機構主要適用功率小于5．5kW的三相異步電機，其額定電壓為380V，功率因數為0．75。經計算可知，選用日本產的智能功率模塊PM50RSA120可以滿足系統要求。該功率模塊集功率開關和驅動電路、制動電路于一體，并內置過電流、短路、欠電壓和過熱保護以及報警輸出，是一種高性能的功率開關器件。

4)位置檢測電路位置檢測電路是執行機構的重要組成部分，它的功能是提供準確的位置信號。關鍵問題是位置傳感器的選型。在傳統的電動執行機構中多采用繞線電位器、差動變壓器、導電塑料電位器等。繞線電位器壽命短被淘汰。差動變壓器由于線性區太短和溫度特性不理想而受到限制。導電塑料電位器目前較為流行，但它是有觸點的，壽命也不可能很長，精度也不高。筆者采用的位置傳感器為脈沖數字式傳感器，這種傳感器是無觸點的，且具有精度高、無線性區限制、穩定性高、無溫度限制等特點。

5)電壓、電流及檢測檢測電壓、電流主要是為了計算電機的力矩，以及變頻器輸出回路短路、斷相保護和逆變模塊故障診斷。由于變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍為0～50Hz，采用常規的電流、電壓互感器無法滿足要求。為了快速反映出電流的大小，采用霍爾型電流互感器檢測IPM輸出的三相電流，對于IPM輸出電壓的檢測采用分壓電路。如圖2-2所示。

6)通訊接口為了實現計算機聯網和遠程控制，選用MAX232作為系統的串行通訊接口，MAX232內部有兩個完全相同的電平轉換電路，可以把8031串行口輸出的TTL電平轉換為RS－232標準電平，把其它微機送來的RS－232標準電平轉換成TTL電平給8031，實現單片機與其它微機間的通訊。

7)時鐘電路時鐘電路主要用來提供采樣與控制周期、速度計算時所需要的時間以及日歷。文中選用時鐘電路DS12887。DS12887內部有114字節的用戶非易失性RAM，可用來存入需長期保存的數據。

8)液晶顯示單元為了實現人機對話功能，選用MGLS12832液晶顯示模塊組成顯示電路。采用組態顯示方式。通過菜單選擇，可分別對閥門、力矩、限位、電機、通訊和參數等信號進行設置或調試。并采用文字和圖形相結合的方式，顯示直觀、清晰。

9)程序出格自恢復電路為了保證在強干擾下程序出格時系統能夠自動地恢復正常，選用MAX705組成程序出格自恢復電路，監視程序運行。如圖2-3所示，該電路由MAX705、與非門及微分電路組成。

工作原理為：一旦程序出格，WDO由高變低，由于微分電路的作用，由“與非”門輸入引腳2變為高電平，引腳2電平的這種變化使“與非”門輸出一個正脈沖，使單片機產生一次復位，復位結束后，又由程序通過P1．0口向MAX705的WDI引腳發正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程序出格自恢復電路繼續監視程序運行。

3閥位及速度控制原理

閥位及速度控制原理框圖如圖3-1所示。

采用雙環控制方案，其中內環為速度環，外環為位置環。速度環主要將當前速度與速度給定發生器送來的設定速度相比較，通過速度調節器改變PWM波發生器載波頻率，實現電機的轉速調節。速度調節器采用模糊神經網絡控制算法(具體內容另文敘述)。

外環主要根據當前位置速度的設定，通過速度給定發生器向內環提供速度的設定值。由于大流量閥執行機構在運行過程中存在加速、勻速、減速等階段。各階段的時間長短、加速度的大小、在何位置開始勻速或減速均與給定位置、當前位置以及運行速度有關。速度給定發生器的工作原理為：通過比較實際閥位與給定閥位，當二者不相等時，以恒定加速度加速，減速點根據當前速度、閥位值、閥位給定值的大小計算得來。

執行機構各階段運行速度的計算原理

圖3-2為執行機構的典型運行速度圖，它由若干段變化速率不同的折線組成。將曲線上速率開始發生改變的那一點稱為起始段點，相應的時間稱為段起始時間，如圖3-2中的t(i)(i＝0，1，2，……)，相應的速度稱為段起始速度，如圖3-2所示v(i)(i＝0，1，2，…)。

設第i段速度的變化速率為ki，則有：

式中：Δv為兩段點之間的速度變化值，Δv＝vi＋1－vi；

Δt為兩段之間的時間，Δt＝ti＋1－ti。

顯然，當ki＝0時為恒速段，ki＞0時為升速段，ki＜0時為減速段。任意時刻的速度給定值為：

Ts為采樣周期。

變化速率ki的取值由給定位置、當前位置以及運行速度的大小確定。

4關鍵技術問題的解決

該電動執行機構采用了最新的變頻調速技術，電機驅動功率小于5．5kW。用戶可根據需要設定力矩特性，根據控制的閥設定速度，速度分多轉式、直行程、角行程3種方式。控制系統由閥位給定和閥位反饋信號構成的閉環系統，控制特性視運行方式、速度而定，并具有自動過流保護、過載保護、超壓、欠壓、過熱、缺相、堵轉等保護功能。

該執行機構解決的關鍵性技術問題主要有：

1)閥門柔性開關柔性開關主要是為了當閥關閉或全開時，保證閥門不卡死與損傷。執行機構內部的微處理器根據測得的變頻器輸出電壓和電流，通過精確計算，得出其輸出力矩。一旦輸出力矩達到或大于設定的力矩，自動降低速度，以避免閥門內部過度的撞擊，從而達到最優關閉，實現過力矩保護。

2)閥位的極限位置判斷閥位的極限位置是指全開和全關位置。在傳統執行機構中，該位置的檢測是通過機械式限位開關獲得的。機械式限位開關精度低，在運行中易松動，可靠性差。在文中，電動執行機構極限位置通過檢測位置信號的增量獲得。其原理是，單片機將本次檢測的位置信號與上次檢測的信號相比較，如果未發生變化或變化較小，即認為己達到極限位置，立即切斷異步電機的供電電源，保證閥門的安全關閉或全開。省去了機械式限位開關，無需在調試時對其進行復雜的調整。

3)電機保護的實現為了防止電機因過熱而燒毀，單片機通過溫度傳感器連續檢測電機的實際運行溫度，如果溫度傳感器檢測到電機溫度過高，自動切斷供電電源。溫度傳感器內置于電機內部。

4)準確定位傳統的電動執行機構在異步電機通電后會很快達到其額定動作速度，當接近停止位置時，電機斷電后，由于機械慣性，其閥門不可能立即停下來，會出現不同程度的超程，這一超程通常采用控制電機反向轉動來校正。機電一體化的大流量電動執行機構根據當前位置與給定位置的差值以及運行速度的大小超前確定減速點的位置及減速段變化速率ki，使閥門在較低的速度下實現精確的微調和定位，從而將超程降到最低。

5)模擬信號的隔離。

對于變頻器的直流電壓以及輸出的三相電壓，它們之間的地址不一致，存在著較高的共模電壓，為了保證系統的安全性，必須將它們彼此相互隔離。采用LM358和4N25組成了隔離線性放大電路。如圖4-1所示，采用±15V和±12V兩組獨立的正負電源。若運放A的反相端電位由于擾動而正向偏離虛地，則運放A輸出端的電位將降低，因而光電耦合器的發光強度將增強，則使其集射極電壓減小，最后使運放A反相端的電位降低，回到正常狀態。若A的反相端電位負向偏離虛地，也可以重回到正常狀態。從而增強了系統的抗干擾性。

5結束語

該執行機構集微機技術和執行器技術于一體，是一種新型的終端控制單元，其電機是通過內部集成的一體化變頻器來控制，因此，同一臺智能執行機構可以在一定范圍內具有不同的運行速度和關斷力矩。該智能執行機構采用了液晶顯示技術，它利用內置的液晶顯示板，不僅可以顯示閥門的開、關狀態和正常運行時閥門的開度，還可以通過菜單選擇運行參數設定，當系統出現故障時，能顯示出故障信息。總之，該執行機構集測量、決斷、執行3種功能于一體，順應了電動執行機構的發展趨勢，它的研制成功給電動執行機構的研究開發提供了新的思路。

參考文獻

［1］鄧兵，等．數字閥門電動執行機構［J］．自動化儀表，2001(1)．

［2］LiuJianhou．Theresearchonreliabilityandenvironmentadaptabilityofelectriccontrolvalveusedinunclearpowerstation［J］．MaintainabilityandSafety，vol．2，Dalian，China，28－31August2001．

篇8

中圖分類號： TV547.3 文獻標識碼： A 文章編號：

一、現行檢修體制下的機組能量狀況

在20世紀90年代中后期，將國際上發達國家設備檢修的發展趨勢想借鑒作為依據，在這種情況下，我國發電設備檢修也會面臨著更大的變化。伴隨著不斷完善的機組狀態檢測技術，設計的檢修方式也從傳統的定期預防性檢修逐漸轉變為預知性檢修方式。所謂狀態檢修，其實就是指檢修管理方式具有一定的先進性，利用這樣的方式，可以使計劃檢修更為準確，這樣的話，人、材、物資源的浪費現象也不會出現，從而使設備的可靠性和可用性得到一定的保障，這種方式運用在檢修中是最為合適的。但是當前，也會出現一些的問題，就像沒有完善的監測系統、不夠成熟的故障診斷機理、無法確定指標判據，以及狀態檢修一直以來復雜性都比較強，在一定程度上，使狀態檢修的推廣和應用受到限制。

一臺水輪機性能的好壞，是需要通過1臺水力發電機組的水輪機能量指標、穩定性指標和空蝕特性的3大指標來決定的，水輪機綜合性能是在水輪機綜合性能的基礎上反映出來的，而水輪機過流通道的完善也起著決定性的作用，水輪機結構和工藝方案的水平以及制造、安裝、檢修和運行的質量，如果有過高的運行效率，那么發電成本就會越低，對于整個水電站而運行而言，更為經濟和有效。因為水輪機的運行工況的復雜性太強，而且零部件也比較多，運行中空化、磨損等問題的出現，到現在還沒有得到有效地控制，作為決定檢修工作的水輪機空化性能指標和泥沙磨損程度的監測工作仍然處于停滯狀態, 所以, 定期檢修及檢修質量的好壞將直接影響機組安全穩定運行和經濟效益的發揮。

水電廠機組檢修的時機、檢修工期的安排主要取決于水輪機的運行狀態, 除一些設備更新改造外, 每次檢修的主要任務是對水輪機及其過流通道被空化、泥沙磨蝕嚴重的部位(如:水輪機固定導葉、活動導葉、上下抗磨板、止漏環、轉輪葉片、轉輪下環流道、軸流機組轉輪室、尾水管等)進行補焊、打磨處理, 尤其是多泥沙河流電站更是如此。當空蝕磨損部位修補結束, 機組其它部件檢修安裝完成, 參數調整合格后, 經過機組檢修水輪機能量指標能否“ 恢復”, 機組的能量指標(功率、效率)客觀地反映了設備的健康狀況、機組的檢修質量、機組當前的運行狀況以及運行人員的操作水平等綜合信息, 對指導機組安全經濟運行具有現實意義。

二、水輪機能量指標現場實測

某電網的主力電廠, 原設計裝機容量1225MW(實際核定容量為 1160MW), 從1988年開始, 經過 10 余年的技術改造, 于2001 年順利完成了全廠5臺機的改造增容，共增容190MW, 相當于擴建 1 座中型水電廠。機組改造后, 電廠領導非常重視發電設備的健康狀況, 大修前后開展機組性能指標的檢測工作已成慣例, 以此作為檢驗大修質量的重要數據之一, 并為機組以及全廠開展優化運行提供寶貴的第一手資料。水輪機的能量指標并不是突然下降的, 而是設備受到損壞后, 如:轉輪被磨蝕, 葉片表面形狀、粗糙度發生變化, 轉輪間隙增大, 漏損增加, 使水輪機效率逐漸降低。這種降低可以通過各種類型的傳感器(變送器)不斷地監測參數的變化和比較來了解機組的狀態, 從而達到能量指標的早期診斷、預測和預防。通過比較, 也可以判斷檢修前水輪機經過一個大修周期運行后能量指標的下降程度, 以及檢修后的機組是否恢復到了初始狀態及恢復程度, 并成為檢驗檢修質量的標準之一。

三、加強檢修管理, 提高檢修質量

狀態檢修隨著時間的不斷發展，占有的地位也是越來越重要的，在檢修過程中，對于機組的設計參數、結構特點、靜態和動態品質、安裝質量、運行狀態等方面都應該進行全面地了解和認識，只有這樣，才能將檢修標準規范制定出來，而且同時也要緊密地聯系機組性能的重要指標使檢修計劃的安排更為合理，使其目的性和針對性更為明確。例如，影響效率指標的因素多為轉輪葉片形線的變化、過流通道的磨損以及止漏環間隙的增大, 所以, 從能量指標角度出發, 檢修中應重點考慮這幾方面的檢修質量, 盡可能恢復到原來的設計標準。要改革傳統的檢修觀念, 樹立全新的檢修意識, 實行項目負責制, 積極推行項目監理制, 確保檢修工期和檢修質量。除此之外，檢修其實并不只是單純的維修就可以了，而是應該在檢修過程中找到出現問題的相關原因，針對其中所出現的問題應該在更深層次的角度進行分析，然后準確地判斷出問題的基本原因，最后找出相應的解決辦法，這樣的話，機組的可用率也可以得到進一步的提升，使機組的檢修周期可以更大程度地延長，從而使發電廠獲得的經濟效益更多。

四、結語

有效地檢測和診斷水輪機能量狀態是尤為重要的，這種重要性其實與安全生產的重要性同樣都占有著重要的地位。而監測能量指標的工作，應該在很長的時間內都作為一項重要的工作來進行，這對于每一個水電廠而言，特別是針對那些泥沙河流水電廠，應該與各電廠的實際情況相結合，將能力指標下降以及恢復程度的檢修標準制定出來。在能力指標下降到一定程度的時候，就可以明確機組是不是需要檢修，也就是要與發電設備的實際情況相結合，最終確定機組是不是需要檢修，以及檢修后能量指標的某一恢復值作為機組檢修質量評定的重要指標之一, 而檢修后的能量指標又可為確定水電廠經濟運行中的開機臺數和負荷優化分配提供第一手資料。水輪發電機組，特別是那些大中型水輪發電機組，在進行大修前后，現場性能的對比測試是很有必要的，將這類機組大修測試工作列入到規范化的工作中。

參考資料：

1.陳順永.水輪發電機組狀態監測與故障診斷方法[J].甘肅科技. 2010(22).

篇9

中圖分類號： TM933.4 文獻標識碼： A 文章編號：

1 電能計量管理的意義

電能是電力市場營銷的主要對象，也是供電企業生產和經營管理過程之中最為重要的環節之一，其計量的準確與否不僅直接影響著電力企業的發展和電力企業的形象，也影響著整個貿易結算的公正性和準確性，更與用電客戶的利益息息相關，從這一方面而言，電能計量管理工程是一項涉及國民經濟發展的計量活動。電能計量工作與其他的計量工作有著一些不同，它既是一種基礎的計量工作，更是關乎電力企業生產和經營的組成部分，關于電能計量的工作，應該涵蓋在整個計量裝置的投運前、運行過程以及運行檔案的管理過程，做好電能計量工作可以促進供電企業改善經營和管理，提高經營過程中的經濟效益。

2 電能計量裝置的分類

電能計量管理的對象包括計量點的管理、在線計量裝置的管理、計量標準的管理、計量法制的管理以及計量信息的管理六個方面，其中，在線計量裝置的管理是為重要的部分。常用的電能計量裝置包括各種類型的電能表、計量用電壓、電流互感器、電流互感器的二次回路以及用電電能計量柜等等。根據運行過程中電能消耗量以及計量對象的重要程度，電能計量裝置包括以下幾種：

2.1 I類電能計量裝置

I類電能計量裝置即變壓器容量大于10MVA及以上或者月平均用電量5GWh以上的計費客戶，200MW及以上發電機、電網經營企業、發電企業上網電量的省級電網經營企業及其供電關口計量的電能計量裝置。

2.2 II類電能計量裝置

II類電能計量裝置就是變壓器容量是2000kVA以上或者月平均用電量為1GWh以上的高壓計費客戶，以及100MW以上供電企業、發電機之間電量交換點電能計量裝置。

2.3 III類電能計量裝置

III類電能計量裝置就是變壓器容量是315VA以上或者月平均用電量為100MWh以上的高壓計費客戶、100MW以上發電企業廠用電量、發電機、供電企業內部用在承包考核工作中的計量點。

2.4 IV類電能計量裝置

III類電能計量裝置就是變壓器容量小于315kVA以下的計費客戶，供、發電企業內考核使用的電能計量裝置。

2.5 V類電能計量裝置

V類電能計量裝置就是未單相供電電力客戶提供計費功能的電能計量裝置。

對于不同類型的電能計量裝置，其具體的考核標準液不同，準確度的等級也會有所不同，專用電壓、電壓互感器二次電壓降、電流互感器、周期檢定、訂貨驗收的要求、現場檢驗的要求也會有所不同。總之，電能計量管理是一種符合現代化企業管理需求的計費系統，其使用的目的是保證電量計算的安全性和可靠性，為電網經濟技術提供相關的保證。

3 加強電能計量管理的措施

3.1 加大互感器和電能表的到期輪換力度

在電能計量系統之中，互感器和電能表都有其使用的壽命和運行周期，如果互感器和電能表處于超周期的運行過程中，那么兩者就會出現誤差，隨著時間的推移，互感器和電能表之間的誤差也會越來越大，根據調查研究表明，在超周期的運行下，大多數互感器與電能表之間會呈現出負誤差的狀態，這就在很大程度上影響著電能計量的準確性以及供電企業的利益。

3.2 加強電能表現的檢驗工作

對于電能表現的檢驗可以在現場負荷下測試電能變中存在的誤差，可以真實有效的反映出電能表的性能，此外，還可以通過對計量接線的反映，及時的發展計量過程中存在的故障。由于大用戶每個月的用電量較大，負荷也比較大，一旦計量出現損失，那么就會給供電企業帶來較大的經濟損失，因此，必須加強對用戶由于是對大用戶的電能表現的檢驗工作，及時發現計量過程中的故障，避免不必要損失的出現。

3.3 推廣智能電表的使用

智能電表是由測量單元、通信單元、數據處理單元組成，是即數據處理、電能計量、自動控制、實施監測、信息處理等功能的自動計量系統，智能電表是電力企業未來的應用趨勢，就現階段而言，智能電表已經在我國的大中城市中得到了普遍的應用，將智能電表應用在電能計量管理裝置之中，可以對用戶的實時電壓進行檢測，了解電力和負荷情況的變化，如果發現存在異常檢查人員可以在第一時間發現，這就可以避免偷電、竊電情況的發生，避免電力企業出現不必要的損失。

3.4 推廣用電管理終端的使用

將用電管理終端系統與電力負荷的主站與電能表進行系統的配合和使用，可以實現自動化抄表，也可以對用戶的負荷進行及時的監測和控制，遇到異常情況可以及時報警，這就在很大程度上加強了對電能變化的在線監控，對于電力企業計量工作的管理有著十分重要的意義。

3.5 計量管理信息系統的應用

計量管理信息系統即計量管理與計算機系統的結合和應用，計量管理信息系統的應用可以將電能的計量管理工作全面的帶入了信息化的階段，電能計量信息管理包括標準設備、檔案資產、設備數據檔案、技術資料以及運行電能計量裝置檔案等內容，計量管理系統可以將現有電能計量和抄表系統中分散、靜態、無序的計量信息轉化為綜合、動態、有序的數據信息，從而實現電能計量管理的現代化。這可以有效的避免傳統人工管理中的不足之處，減少管理的漏洞，提高用戶的滿意度，保證尖峰電價制度的順利實施，保證電網可以安全有效的運行，減少從用戶包裝到投入運行過程中花費的時間，這樣，就可以將電能表質量評價從傳統的定性分析轉化為現階段下的定量分析，對于提高電力企業的管理水平有著十分重要的意義。此外，計量管理信息系統的應用也可以提高電力企業計量管理的實時性和準確性，對電能表現場校驗的周期、輪換周期以及型號數據等進行實時動態的管理，也全面的實現了對電能表的實時監控，全面提高電能計量管理的質量和效率。

3.6 健全管理制度

要確保計量裝置可以安全合理的運行，必須要建立一套完善的管理制度，管理制度的制定要有針對性，針對一般照明和普通的小動力客戶與重要和大負荷客戶的管理制度要存在差異性，此外，要實行責任到人的管理制度，每個片區負責人要對區域內的電量計量效果進行檢查，及時的掌握電能的使用情況，保證電量計量系統的適應效果。

4 結語

隨著電力企業體制以及經營制度的改革，電力企業的市場營銷工作也逐漸的受到了社會的關注，為了應對新的挑戰，進行全面的電能計量管理成為現階段下發展的必然趨勢，在電能計量管理工作中，要重視計量信息交換以及相關技術的發展，對工作進行規劃，加強技術的監督，從新的視角來探索電能計量管理工作的問題，從整體上提高電力企業電能計量管理的水平。

參考文獻：

【1】吳健生：關于加強電能計量管理的思考[期刊論文]，中國電力教育，2010，12（20）

篇10

 

電能計量裝置是用于測量和記錄發電量、廠用電量、供（互供）電量、線損電量和客戶用電量的電能計算器具及其輔助設備的總稱。它的準確性和可靠性直接關系到雙方貿易結算是否公平、公正、合理 ,直接影響著發、供、用三方的利益分配和社會經濟效益，是保證電力市場向前推進的重要基礎條件。唐山供電公司地處冀北地區，毗鄰京、津兩座直轄市，是華北電網的重要組成部分，隨著電力體制改革的深入發展，廠網分開后，面對全新的企業內部外部環境，面對競爭日益激烈的電力市場，如何提高電能計量管理水平，更好的為用電客戶提供公平、公正、優質的服務，把握好電能計量裝置這個供電企業與用電客戶之間進行公平交易和貿易結算的秤桿；如何為電力企業進一步推進“一強三優”的發展戰略，提高供電企業的社會效益和經濟效益，成為近期電能計量管理工作研究的重點。

一、 唐山供電公司電能計量管理的現狀分析及存在的主要問題。

目前，唐山供電公司連續兩年售電量超過440多億kWH，管理的電能計量裝置數量龐大，重要用戶多，光各類電能表就52萬多只，其中各類220千伏及以下的發電上網、躉售、考核等關口表就1700多只，再加上Ⅰ至Ⅲ類大用戶，重要的電能表已達3800多只，可見計量管理工作難度之大。論文參考。從近年的實際情況看，比較突出的電能計量管理問題主要體現在以下幾方面：

1、電能計量裝置的基礎資料管理不夠嚴格和精細。

電能計量裝置基礎信息不全面不準確，其原因是多方面的，由于以往電能計量裝置的基礎信息在電費系統中不影響算費，因此沒有引起相關人員的足夠重視。有的是管理的不嚴和疏漏造成的，也有的是工作人員主觀能動性不強，責任心不夠造成的，總之這些電能計量裝置基礎信息的缺失或不準，會造電能計量各類分析報表的失真，給電能計量工作的管理和決策帶來混亂，影響著電量、線損等經濟指標的分析和計算，還會造成計量裝置改造計劃、方案出臺及實施的困難。所以說基礎資料是關鍵，是我們各項計量管理工作開展的基礎。要提高電能計量管理水平，首先要掌握全面的、準確的電能計量裝置基礎資料。

2、電能計量裝置的配置水平有待提高。論文參考。

通過07、08年的電能計量普查來看，很多計量裝置的配置達不到《電能計量裝置技術管理規程》（DLT 448-2000）和國家電網有關管理的要求，主要體現在計量裝置的接線方式、電能表的主副配置、互感器的精度配置達不到要求。接線方式不合格主要是非中性點絕緣系統未采用三相四線接線方式；三相三線制接線的電能計量裝置，其2臺電流互感器二次繞組與電能表之間未采用四線連接；三相四線制接線的電能計量裝置，其3臺電流互感器二次繞組與電能表之間未采用六線連接。造成接線方式不合格的原因主要是因為早些年的設計未做出這方面的要求。電能表主副配置達不到要求主要是因為躉售關口、發電上網關口統一調整為Ⅰ類計量裝置，由原來的1+0，改為1+1配置。互感器精度達不到要求主要因為以往的配置要求較低造成。這些配置不合格的電能計量裝置不僅影響了公司電能計量裝置的整體運行水平，還影響了電能計量的準確性和可靠性。另外公司的計量裝置還存在陳舊老化、不防竊電、功能不先進等問題。目前仍有部分DD28、DD862等淘汰型號的電表及超期電表在運行，帶有預付費、載波等功能的全電子式多功能電能表應用不夠廣泛，電能計量裝置在集中抄表、預防電費拖欠等方面的作用仍然有限，以上這些都影響了公司的經濟效益、管理效益和社會效益的進一步提高。

3、電能計量管理職能沒有充分發揮。

目前，電能計量中心對電能計量的管理還是偏重于技術層面，對于監管考核的職能作用發揮有限，而且同其他部門的有效溝通不夠，結果造成計量管理職能不能充分履行，這里有體制、機構設置的原因，也有歷史的原因。主要表現在以下幾方面：

（1） 對供電部電能計量的管理不到位。各供電部沒有計量專工，在各部開展的電能計量工作的各個環節缺少專業的技術指導和監督管理人員。雖然各供電部的電能計量工作指標也納入了公司營銷處的績效考核體系，但這些是遠遠不夠的，因為指標的完成只偏重于數量上的體現，對于完成的質量不能充分體現。比如輪換表，雖然都完成了指標，但完成的質量如何，就要看走線是否規范，接線是否正確，臺帳是否更新，封印是否按規定進行管理等。這些都需要現場考核。每年雖然也進行供電營業小指標聯查，能夠查到一些問題，但并不能全面反映出電能計量管理中存在的問題，往往發現了問題也是事后的，不能進行事前控制和預防。

（2）電能計量中心和其他部門不能有效的合作，影響了電能計量技術監督和管理監督職能的充分發揮。比如電能計量裝置改造涉及生技、調度、修試、營銷、發策、通訊等多個單位和部門，單靠電能計量專業根本無法完成。可是計量中心的組織協調能力很有限。最后導致提出的改造要求多，實現的少。另外其它部門工作涉及到電能計量的沒能主動聯系電能計量中心，導致信息傳遞不及時，往往是多個部門重復安排改造。還有計量審核方案還沒送到計量中心，現場就已經施工完畢，通知計量中心去驗收的現象等。都暴露出部門之間協作機制的不暢通，影響了電能計量管理職能的有效履行。

二、解決方案的探討

1、完善電能計量技術監督和管理體系。

在原有電能計量技術監督和管理體系上建立電能計量稽查制度，設立專職崗位，負責電能計量工作的技術監督管理工作，發揮電能計量稽查制度的技術監督和管理的長效作用。電能計量專業技術性強、政策水平高、法律法規多，建立電能計量稽查制度，是對計量技術監督管理體系的重要補充，通過與績效考核體系掛鉤，能夠對電能計量管理的各環節、各部門形成有效的全過程監督管理。在稽查中發現的問題，可以將解決辦法及時補充到各項電能計量管理規章制度、實施細則和管理辦法中，使計量管理工作進一步精細化，減少疏漏，盡量做到事前和事中控制解決。

2、充分利用信息化平臺管理和完善計量裝置基礎信息

隨著公司精細化管理的進一步推進和電能計量裝置數量的增多及功能的增加，對電能計量裝置的描述信息更加具體，不僅包含所有裝置及其附屬設備的廠家技術參數，還增加了資產歸屬、電量遠傳方式、負控、臺區等等一系列信息，這使需要管理的電能計量裝置的基礎信息數量成倍增長，如果單靠傳統的信息處理技術，恐怕再嚴格的規章制度和考核也難以發揮作用，這就需要充分利用現代化信息手段和技術進行管理，現在公司的ECM系統已經成功上線運行，它的功能利用還遠沒有到頭。要利用一切現場工作的機會，對計量裝置基礎信息進行補充和核實。利用ECM的查詢功能，對數據進行分析，找出可能有誤的信息，有針對性地進行現場核實并在ECM中修正。再充分利用輔助營銷決策分析系統進行各項數據的分析處理，可以為上層管理者和決策者提供更準確地信息。

3、加強電能計量專業的培訓，提高工作人員素質。

再規范的管理制度，再好的硬件設施，如果人員的素質跟不上，恐怕也難達到滿意的工作效果。電能計量工作長期以來只注重對裝表接電、室內檢定、現場檢測人員的培訓，往往忽略了其它相關人員的培訓。比如抄表，有時母線電量不平衡分析來分析去就是因為抄表不規范或錯誤。再比如電費營業人員由于不知道電能計量裝置的劃分規定，常將Ⅰ至Ⅴ類裝置劃分錯誤，雖然不影響ECM電費計算，但卻影響計量裝置的周期檢驗和統計分析等工作。論文參考。

4、建立部門間的有效合作機制。

理順計量中心同其他部門的合作關系和工作流程，建立跨專業跨部門的合作機制。能夠使各部門之間不再單獨的只管本專業的工作，造成不必要的重復性勞動，使同電能計量工作相關的部門信息共享。尤其在變電站、大用戶新建和改造中要按照“典設”和各項規程規定，做好計量裝置的設計、審查、安裝、調試的全過程監督，充分發揮監督管理職能。

5、加快電能計量裝置的改造，確保改造的質量。

計量裝置改造不僅可以提高公司的計量裝置運行水平，更重要的是可以為我公司帶來最直接的經濟效益、社會效益和管理效益。有人計算過如果一個供電企業整體精度通過改造提升0.5個精度等級，以全公司年售電量為24億kWH計算，保守粗略估算，每年可挽回近千萬kWH電能損失，那么對于我們年售電量在400多億kWH的供電企業來說，哪怕總體精度提高0.1個精度等級，效益也是非常可觀的。