电能计量论文范文
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第1篇
1.1电能计量作为电力企业与用户之间进行电能核算的重要依据，对电能数据进行采集、分析和处理，不仅能够及时为电能使用者提供准确的信息反馈，同时也能够为电能使用者提供准确的数据计量，因此电能供就者和电能使用者可以通过电能计量来制定相应的电能节能计划，确保实现节能减耗的目标。
1.2在节能措施制定时需要由电能计量提供数据上的支持首先，通过电能计量，用户可以得到准确的用电数据，通过对数据分析，或以明确一段时间内的用电量，并进而根据实际用电情况对用电量的合理性进行总结，采取相应的措施，避免用电浪费现象的发生；其次，目前电能计量开始向自动化和智能化的方向发展，对用电数据可能进行智能的分析和处理，能够自动对电能系统中存在的电能损耗问题进行发现，并还能够对对引发电能损耗的原因进行明确，这样就为电能损耗的处理具有重要的作用，可以采用针对性的措施来及时对设备进行更新，确保设备运行的节能减耗，使电力系统运行的稳定性和可靠性得到保障。
1.3电力计量自动化系统通过无线GPRS、CDMA网络，将每个采集终端的电能数据信息传送到计量自动系统主站，通过数据库处理，实现耗能单元远程抄表及综合性的智能管理。它具有采集功能、统计功能、数据共享功能。计量自动化还可以利用电能计量数据和计算机模拟软件相结合，通过计算机模拟软件及时而准确地对当前的电力系统状态进行评估，及时发现能量损耗严重的地方。
2电能计量节能减耗运用的实现
2.1进一步完善电能计量系统从计量装置普查情况来看，一般企业耗能计量配备率较低。只有完善能源消耗计量系统，才能科学地分析全厂耗能设备情况，合理地下达耗能指标，节能管理才能做到有的放矢，这也是节能降耗的首要措施。电量计量方面应当采用电量计量远传技术。安装配电监测系统终端，经过现场调试和运行，确保其测量准确率。
2.2确保电能计量的准确性
2.2.1采用复合变比电流互感器自动转换计量装置对负荷电流长期运行在电能表额定负荷20%以下的线路，可安装复合变比电流互感器自动转换计量装置，与复合变比电流互感器配套使用，通过在线检测，确定线路运行电流的大小，以提高电能表的计量准确度。
2.2.2开展计量装置综合误差分析把投运前电流、电压互感器合成误差、电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表。在每次的周期校验时，都可以对照各项数据配合电能表进行调整，使计量综合误差达到最小。同时，按规程规定做好电能表、电流互感器、电压互感器进行周期检验和轮换工作。
2.2.3对互感器误差进行调整电能计量综合误差的大小主要决定于电能表本身的误差和互感器的合成误差。因此可根据现场的具体情况，对运行中的电流互感器、电压互感器进行误差补偿，使其误差尽可能地减小，甚至小到可以忽略；另外，还可通过调整某一相或两相电流、电压互感器的比差和角差来减小互感器的合成误差。
2.2.4经常检测电流互感器倍率和计量回路有些窃电户为了少交电费，往往私自将原装的电流互感器更换为较大倍率的电流互感器，甚至仍装上原来电流互感器的铭牌。在检查时，应注意电流互感器的实际倍率是否与铭牌相一致。检查电流互感器的一次回路或二次回路是否短接、二次回路是否伪接或开路、二次端子的极性或换相是否错接等。对电压互感器，应检查其接线的正确与否，防止虚接、伪接与二次回路的开断以及换相错接等。
2.2.5完善计量装置选择专业大厂生产的高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展，现在多功能电子表已日趋完善，其误差较为稳定，且基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功，正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能，且过载能力强、功耗小。对Ⅰ、Ⅱ类用户应采用全电子式电能表。专业大厂生产的多功能电能表在元器件材料、设计技术水平、质量检验均有较高要求，是实际使用的首选。
3结束语
第2篇
窃电行为是用电人员为了达到不交电费而用电的目的，采取的一种“免费”用电的非法手段。由于电能表的电能计量主要是根据电能计算方式进行计算的，主要计算因素有电压、电流、功率、时间，是一种将各种元素相结合的计算方式，任一元素的更改或者无记录，都会造成电能表计量的不准确，非法人员就是根据这种电能表的工作原理钻漏洞的。目前非法人员的主要窃电手段分为两大类：其一，在电表和回路上动手脚，使电能计量减少或者无记录；其二，在电能计量开始前的回路上窃电，使电能表不计电。其主要窃电方式分为很多种，有改变电压、电流正常回路的欠压法窃电和欠流法窃电，有改变电能表正常接线或者拆卸电表能的移相法窃电和扩差法窃电，还有私自进行线路接电的无表法窃电，以及采用高技术改变电能表编程的新技术法窃电等。窃电行为随着科技的发展和人们知识水平的提升而变得越来越多样化，窃电技术也越来越先进，严重影响到用户的合理用电和电力营销系统的正常运行，给人们的生活和社会秩序的营造进程带来很多的麻烦，电力企业急需寻求解决办法，从技术上杜绝这种不良现象的再次发生。
2供电稽查工作中电能计量技术的应用
电能计量技术是当前电力企业应用于电量稽查工作中，用来预防非法窃电，加强电能计量数据的准确性，保证用户合理用电的重要计电手段，用电能计量技术的远程控制技术和电子智能计算技术对供电系统进行时时监测和数字化计算，营造市场上良好的供电秩序。
2.1电能计量智能化，提高工作效率
在以前，供电稽查工作大多都是采用人工实地操作的方法，需要专业的工作人员到现场通过记录电能表的电量数据，然后根据电量计算公式进行电费计算，这种做法比较传统，持续时间长，工作效率低；而且由于人工操作不精密，容易在数据的记录和计算上出现误差，导致出现电能计量数据的不准确和计算错误的现象，给用户和企业双方带来不便。现在的供电稽查工作涉及范围变得更加广泛，已经不仅仅是只检测设备这么简单，还增添了电力的远程控制功能，对电力的使用情况进行时时监控，减少人员的来回奔波，大大的提高了工作效率；通过技术上的改善，保障了电能计量数据的准确性，减小误差，提高了电能数据的准确性与稳定性，促进了电力企业科技化、信息化、智能化的发展进程。
2.2防窃电等违章用电行为
电力企业对于防窃电行为的措施研究由来已久，除了安装高性能电能表、合理布置电线、加固电能表防护措施、完善电力营销系统外，电能计量技术也能够在一定程度上预防窃电等违章用电行为，对供电系统的合理运行具有重要作用。由于电能计量的数字化技术，工作人员进行电力稽查工作时能够及时发现不当用电行为，及时对违章用户进行处理，最大限度的减少电力损失；根据已掌握的用户用电情况进行电量数额控制，增加相关的电力监控设备，一旦出现特殊用电情况，就能够及时发现违章用电行为，并制定相关处罚措施进行规范管理，加大惩罚力度，将违章用电等非法行为扼杀在摇篮中，减少电力损失，规范供电秩序，为电力稽查工作提供方便。
2.3减少工作人员工作量
现在很多电力企业中，工作人员充足，但是缺乏先进的技术和设备，工作人员在进行电力稽查工作时，大多采取传统的人工抄表办法，然后进行电费计算。电能稽查工作中的数据记录环节很重要，一旦出现人工失误，相关联的电量计算也会受到影响，导致电能稽查结果的不客观、不准确。将电能计量技术应用与供电稽查工作，采用电子数据采集和智能化电量控制，保证电能数据的可靠性和稳定性，不受外界影响，并对电量进行远程控制计算，减少员工的来回奔波路程和电量计算过程，减少供电稽查工作的工作量，同样提高工作人员的工作效率。
第3篇
电能计量设备管理工作由于项目申购、项目领用，无库存管理机制的管理模式，加之工作环节交叉，涉及部门多，沟通繁琐，工作及时率不高，对电能计量设备的供货及时性、营项目结算、库存物资管理等工作造成了一定的影响，主要存在以下问题：（1）分散式管理，工作量大且效率低。按在建工程项目上报物资需求，因全局营销项目数量多，电能计量设备需求数量大，按项目采购存在物资部门组织采购及合同签订的工作量大，完成全局的电能计量设备供货周期长，导致供货不及时；各使用单位上报本单位物资需求，存在需求不准，有一定的采购风险。（2）使用策略存在壁垒，造成资源浪费，影响项目施工进度。按项目维度进行管理，项目申购、项目领用，造成同属性物资不能通用于不同项目，造成大量物资闲置而无法使用于物资需求项目，严重影响项目施工进度及库存周转，造成财力、人力资源浪费。（3）工作界面不清晰。计量物资管理涉及物资部门与营销部门多个输入、输出接口；计量仓库与一般物资仓储配送、逆向物流管理流程略有不同，且在物资管理规定难以单独明确，如一般物资到货后要求2天内验收、2天内办理入库，但计量物资需待抽检合格后方可办理入库手续，时间可能长达1个月。实际运作时，计量物资管理流程仍有一些不清晰地方。在信息系统上，物资系统与营销系统都要操作。多套系统的单轨运行造成工作量巨大和责任不清。（4）信息不互通，管理不顺畅。电能计量设备管理过程繁琐且涉及多部门管理、在缺乏信息系统支撑的情况下，各部门间信息不通，存在线下沟通信息准确度不高、工作效率低下、严重影响计量设备及时供货或供货错误。（5）供应链未能全程监控。未建立电能计量设备库存管理机制，电能计量设备的出、入库未能跟踪及管理，造成公司无法及时、准确地知晓当前电能计量设备库存量，无法制定供应商送货计划及配送至各生产部门及区局计划。（6）质量服务风险不能有效监控。计量设备在未完成两检（抽检、强检）前付款供应商，造成有检测不合格表计需换货时，供应商服务不及时，严重影响不合格表计的换货进度，存在很大的财务风险；也不利于供应商管理。
2改进思路
对于电能计量设备管理工作中存在的问题，经过分析，确定通过重新梳理工作流程、规范管理制度的方式保障电能计量设备管理工作有序开展，避免工作交叉；通过以“大仓库、大配送”总体部署，围绕“标准设计、定额存储、动态补仓”供应策略为依据，建立电能计量设备储备定额管理机制，实现动态补仓机制，解决以项目申购采购供货周期长、项目物资无法共用，造成资源浪费的问题；通过建立电能计量仓储管理机制及物资属性库区，电能计量设备的出、入库有据可循，解决无供应商送货计划、无各生产部门及区局配送计划、仓库积压但无可用（检定合格）设备的问题；通过对信息系统的功能优化，实现业务系统之间的数据共享和业务贯通，提升信息系统对于电能计量设备管理工作的有效支持。
3改进措施
3.1优化管理流程为了避免业务工作的交叉，保障电能计量设备管理工作的顺利开展，以信息系统为基础，管理部门对电能计量设备管理流程进行了优化。新工作流程主要将电能计量设备管理工作和信息系统结合开展工作，通过计量检定系统、物资系统、营销系统、项目管理系统的信息共享，各业务系统间协同开展工作，实现一站式作业，提升电能计量设备管理工作效率，保障电能计量设备供货的及时性和规范性。新电能计量设备管理工作流程如图2所示。新流程改变了当前电能计量设备管理过程中需求申报、采购、检测（质检、检定）、配送、领用、安装的顺序管理，实现定额管理、采购和发码单据同步开展；改变多个部门需要反复沟通的问题，市场营销部上报年度电能计量设备储备定额后，直接以储备定额为依据进行补仓采购并授予条形码。
3.2规范管理制度管理部门同时明确了电能计量设备的管理要求，规定了各流程环节的工作时限及各岗位管理职责，改进了电能计量设备管理业务规则，明确了各管理节点岗位职责，具体如下：（1）优化品类，动态补仓。为缩短电能计量设备采购周期、解决项目物资无法共用，电能计量设备采购储备定额管理方式，由市场营销部上报年度电能计量设备储备定额量，物资部门以储备定额为依据实现动态补仓配送及动态补仓采购。（2）到货档案。采购设备到货仓库后，由该仓库仓管员2天内办理到货档案批次，并抽样送检。（3）检测（抽检、检定）。物资部门办理到货批次并送检后，由检测单位制定检测计划并安排检测工作，检测完成后通知仓管员回库。（4）配送至各生产部门及区局。各生产部门及区局发起补货需求后由仓管员2天内完成物资的配送工作。（5）补货规则，按电能计量设备采购四级补仓机制。各使用单位提出补货需求时，仓管员检查成品仓物资是否满足，满足则直接从成品仓进行补货配送；如成品仓不能满足则检查待检定仓物品量及检定计划；待检定仓物品无法满足则从待检仓进行补仓进行检定；当待检仓无法满足时检查同合供货情况，通知供应商送货或提交待检仓补仓采购需求。
3.3规范仓库管理规范物资仓库物资存储区域，划为仓库为待检区、检测区、换货区、成品区，电能计量设备存放仓库规范：电能计量设备到货后由仓管员存放至待检仓；由检测单位检测中的设备存放至检测区，检测不合格的物品存放至换货区，检测合格的物品存放至成品区，成品区的物品方可配送至各生产部门及区局安装使用。各生产部门及区局发生领用需求时，首先开具移库、配送各部门急救包的“营销计量仓”仓。这样既保证了仓库管理员账实一致，清晰掌控仓库各状态物资库存情况，保证物资供应及补货，又同时提升了工作人员的沟通效率。
3.4明确工作界面，优化信息系统功能明确工作界面，市场营销部负责营销项目下达及年度储备定额修编、物资部门负责物资供应、计量中心负责设备检测；各专业管理系统（物资系统、计量检定、营销系统、项目管理系统）根据新电能计量设备业务管理流程需求进行系统功能的优化，实现几个系统之间的信息共享及业务贯通。物资系统中可以自动依据一级仓、急救包的库存及年底电能计量设备定额自动提醒补货，物资部管理员实时根据系统的补货提醒进行补仓配送或补仓采购；到货后由仓管员收货、建立到货档案批次并抽样、送检；系统自动将抽取的样品及到货物品信息同步至计量检定系统，由检测部门检测负责人安排检测工作；检测完成后检测结果同步至物资系统；由仓管员将检测合格物品移库至成品区，成品区物品按需移库、配送至各生产部门及区局营销计量仓；各生产部门及区局根据营销系统供电服务订单情况维护工单，工单信息包含需求物资信息；工单建立完毕后自动同步至物资系统的营销计量仓管理员的领料待办提醒；营销计量仓管理员根据工单物资需求发送实物并办理领用手续；已领用电能计量设备同步至营销系统进行安装运行。
3.5建立电能计量设备生命周期档案库物资状态贯穿电能计量设备管理全过程，已签合同未到货、已到货未抽检、抽检中、抽检不合格、整批换货中、抽检合格、强检中、强检不合格、零散换货中、强检合格、已配送、已领用，运行中、已拆卸、已报废各状态物资一目了然。
4取得成效
通过对电能计量设备管理模式的优化，解决了历史上信息不能共享、项目物资不能共用导致库存积压但无项目需求可用设备、工作人员沟通繁琐、无检定计划、无补货计划、无配送计划，无库存跟踪等问题，重新规范了电能计量设备管理过程，优化了管理流程、提升了管理效率。（1）集中的储备管理策略，有效保障物资供应及时性。电能计量设备通过储备方式进行管理，围绕“标准选型、定额存储、动态补仓”供应策略，根据全局的实际需求制定科学的储备方案，并按照储备方案和实际用料需求进行实物采购和储备。改变以往按实际领料项目申购的分散管理的混乱现象，实现集中式的管理；同时，在储备方式的基础之上，制定完善的领用管理规范，破除以往领用项目难以互通的壁垒现象，形成补仓采购运作机制（资金预算、采购支付、核算机制），有效保障物资供应及时性，提升库存物资周转率，减少工程余料（定额物资）产生，提高资金使用率。从而有效提高管理的效率、降低成本，提高设备质量。（2）优化物资品类，降低采购成本。补仓采购机制的关键任务包括：标准选型及品类优化；颁布定额储备方案；落实财务预算；动态补仓机制；建立领用机制；JIT项目里程碑节点衔接；仓库分级管理；业务流程梳理及信息系统支撑。其中标准选型及品类优化是开展补仓采购工作的坚实基础，电能计量设备从以往的130多种品类优化至80种，极大程度上减少了仓储物资种类和补仓采购成本，充分发挥补仓采购管理模式的优势，提升资金的集成效益和物资服务水平。（3）规范“先抽检、后入库”运作模式，归避财务风险，保障在库设备质量。将以往“先入库、后抽检”调整为“先抽检、后入库”模式，解决以往供应商货到仓库后，由仓管员直接办理入库单，待入实物账、财务账后再进行抽检，存在的在库物资未抽检付款供应商存在一定的财务风险问题、检测不合格换货难的问题，从而归避财务风险、保障在库设备质量，缩短设备供货周期，减少在库设备量，提高仓库周转率，降低仓库管理成本。（4）补仓采购机制，缩短供货周期，减少需求误差，降低采购风险，物资供货及时率达100%。仓库结构优化为一级中心仓加急救包，根据各品类物资储备定额量，实时监控各使用单位急救包在库物资情况，自动发起补货需求，仓管员检查成品仓物资是否满足，满足则直接从成品仓进行补货配送；如成品仓不能满足则检查待检定仓物品量及检定计划；待检定仓物品无法满足则从待检仓进行补仓进行检定；当待检仓无法满足时检查合同供货情况，通知供应商送货或提交待检仓补仓采购需求。实现物资需求直接从急救包领用。提升了物资供货的时效性，减小需求误差，降低采购风险，有利于提升物资需求准确性以及计量设备管理水平。（5）己构建流畅的管理流程，提高管理规范性。制定了电能计量设备管理管理要求，明确各个部门的职责和工作界面，梳理清晰的电能计量设备管理流程并进行优化提升，使得电能量计量设备的管理能够畅通、高效。（6）全生命监控计量设备管理过程信息。通过梳理和规范电能计量设备的管理，对电能计量设备全生命管理过程的各个业务环节进行业务梳理，明确时效性要求的管理指标，保障电能计量设备的采购、检测、配送等工作有序、顺利开展；通过信息系统进行全生命周期过程进行监控，实现各信息系统之间的数据联动与共享，保证了数据的一致性及减少数据的重复录入，大大提高管理的效率和质量。（7）条形码规范化管理，单个设备管理过程清晰了然。梳理规范各类电能计量设备条码规则，合同签订环节生成条码，供应商按码生成并贴码，单个设备系统档案及实物唯对应，解决以往无法掌控到单个设备的全生命周期情况，通过实物标识实现。图3为计量物资全生命周期信息展示平台示意图。（8）建立档案批次管理机制，保障在运行设备的精确可靠、稳定性。同批到货设备建立档案批次，在运行设备抽检根据单个设备的运行稳定性跟踪该批次设备的运行情况，大大保障在运行设备的精确可靠，解决以往运行抽检只能针对单个设备进行检测、更换，无法针对整批同属性设备的质量跟踪。（9）实现电能计量设备管理的效率、成本、服务的最优化。通过以上从管理制度、管理规范、部门职责、信息化实现等多个方面进行梳理和优化，已基本实现电能计量设备管理的效率、成本、服务的最优化。
5结束语
第4篇
关键词：电能质量分析方法控制技术
0引言
随着国民经济的发展，科学技术的进步和生产过程的高度自动化，电网中各种非线性负荷及用户不断增长；各种复杂的、精密的，对电能质量敏感的用电设备越来越多。上述两方面的矛盾越来越突出，用户对电能质量的要求也更高，在这样的环境下，探讨电能质量领域的相关理论及其控制技术，分析我国电能质量管理和控制的发展趋势，具有很强的观实意义。
1衡量电能质量的主要指标
由于所处立场不同，关注或表征电能质量的角度不同，人们对电能质量的定义还未能达成完全的共识，但是对其主要技术指标都有较为一致的认识。
(1)电压偏差（voltagedeviation）：是电压下跌(电压跌落)和电压上升(电压隆起）的总称。
(2)频率偏差（friquencydeviation）：对频率质量的要求全网相同，不因用户而异，各国对于该项偏差标准都有相关规定。
(3)电压三相不平衡（unbalance）：表现为电压的最大偏移与三相电压的平均值超过规定的标准。
(4)谐波和间谐波（harmonics&inter-hamonics）：含有基波整数倍频率的正弦电压或电流称为谐波。含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流称为间谐波，小于基波频率的分数次谐波也属于间谐波。
(5)电压波动和闪变（fluctuation&flicker）：电压波动是指在包络线内的电压的有规则变动，或是幅值通常不超出0.9～1.1倍电压范围的一系列电压随机变化。闪变则是指电压波动对照明灯的视觉影响。
2电能质量问题的产生
2.1电能质量问题的定义和分类
电能质量问题是众多单一类型电力系统干扰问题的总称，其实质是电压质量问题。电能质量问题按产生和持续时间可分为稳态电能质量问题和动态电能质量问题。
2.2电能质量问题产生原因分析
随着电力系统规模的不断扩大，电力系统电能质量问题的产生主要有以下几个原因。
2.2.1电力系统元件存在的非线性问题
电力系统元件的非线性问题主要包括：发电机产生的谐波；变压器产生的谐波；直流输电产生的谐波；输电线路（特别是超高压输电线路）对谐波的放大作用。此外，还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。其中，直流输电是目前电力系统最大的谐波源。
2.2.2非线性负荷
在工业和生活用电负载中，非线性负载占很大比例，这是电力系统谐波问题的主要来源。电弧炉（包括交流电弧炉和直流电弧炉）是主要的非线性负载，它的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的。居民生活负荷中，荧光灯的伏安特性是严重非线性的，也会引起严重的谐波电流，其中3次谐波的含量最高。大功率整流或变频装置也会产生严重的谐波电流，对电网造成严重污染，同时也使功率因数降低。
2.2.3电力系统故障
电力系统运行的内外故障也会造成电能质量问题，如各种短路故障、自然现象灾害、人为误操作、电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。
3电能质量分析方法
3.1时域仿真法
时域仿真方法在电能质量分析中的应用最为广泛，其最主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。目前较通用的时域仿真程序有EMTP、EMTDC、NETOMAC等系统暂态仿真程序和SPICE、PSPICE、SABER等电力电子仿真程序。
采用时域仿真计算的缺点是仿真步长的选取决定了可模仿的最大频率范围，因此必须事先知道暂态过程的频率覆盖范围。此外，在模仿开关的开合过程时，还会引起数值振荡。
3.2频域分析法
频域分析方法主要包括频率扫描、谐波潮流计算和混合谐波潮流计算等，该方法多用于电能质量中谐波问题的分析。
频率扫描和谐波潮流计算在反映非线性负载动态特性方面有一定局限性，因此混合谐波潮流计算法在近些年中发展起来。其优点是可详细考虑非线性负载控制系统的作用，因此可精确描述其动态特性。缺点是计算量大，求解过程复杂。
3.3基于变换的方法
在电能质量分析领域中广泛应用的基于变换的方法主要有Fourier变换、神经网络、二次变换、小波变换和Prony分析等5种方法。
3.3.1Fourier变换
Fourier变换是电能质量分析领域中的基本方法，在实时系统中，通常采用短时Fourier变换方法(STFT)和快速Fourier变换方法(FFT)。
Fourier变换的优点是算法快速简单。但其缺点也很多：（1）虽然能够将信号的时域特征和频域特征联系起来观察，但不能将二者有机地结合起来。（2）只能适应于确定性的平稳信号(如谐波)，对时变非平稳信号难以充分描述。（3）STFT的离散形式没有正交展开，难以实现高效算法；只适合于分析特征尺度大致相同的过程，不适合分析多尺度过程和突变过程。（4）FFT变换的时间信息利用不充分，任何信号冲突都会导致整个频带的频谱散布；在不满足前提条件时，会产生“旁瓣”和“频谱泄露”现象。
3.3.2神经网络法
神经网络理论是巨量信息并行处理和大规模平行计算的基础，它既是高度非线性动力学系统，又是自适应组织系统，可用来描述认知、决策及控制的智能行为。
神经网络法的优点是：（1）可处理多输入－多输出系统，具有自学习、自适应等特点。（2）不必建立精确数学模型，只考虑输入输出关系即可。缺点是：（1)存在局部极小问题，会出现局部收敛，影响系统的控制精度；（2)理想的训练样本提取困难，影响网络的训练速度和训练质量；（3)网络结构不易优化。
3.3.3二次变换法
二次变换是一种基于能量角度来考虑的新的时域变换方法。该方法的基本原理是用时间和频率的双线性函数来表示信号的能量函数。
二次变换的优点是：可以准确地检测到信号发生尖锐变化的时刻；精确测量基波和谐波分量的幅值。缺点是：无法准确地估计原始信号的谐波分量幅值；不具有时域分析功能。
3.3.4小波分析法
小波变换是新的多尺度分析数字技术，它通过对时间序列过程从低分辨率到高分辨率的分析，显示过程变化的整体特征和局部变化行为。常用的小波基函数有：Daubechies小波、B小波、Morlet小波Meyer小波等。
小波变换的优点是：（1）具有时－频局部化的特点，特别适合突变信号和不平稳信号分析。（2）可以对信号进行去噪、识别和数据压缩、还原等。缺点是：（1）在实时系统中运算量较大，需要如DSP等高价格的高速芯片。（2）小波分析有“边缘效应”，边界数据处理会占用较多时间，并带来一定误差。
3.3.5Prony分析法
Prony分析衰减的思想类似于小波。在该方法中，信号总是被认为可以由一系列的衰减的正弦波构成，这些衰减正弦波类似于小波函数。所以Prony分析方法和小波一样，可以做多尺度的信号分析。Prony分析的主要缺点是计算时间过长。
4电能质量的控制策略与技术
4.1几种电能质量控制策略
（1）PID控制：这是应用最为广泛的调节器控制规律，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便，易于在工程中实现。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用PID控制技术最为方便。其缺点是：响应有超调，对系统参数摄动和抗负载扰动能力较差。
（2）空间矢量控制：空间矢量控制也是一种较为常规的控制方法。其原理是：将基于三相静止坐标系(abc)的交流量经过派克变换得到基于旋转坐标系(dq)的直流量从而实现解耦控制。常规的矢量控制方法一般采用DSP进行处理，具有良好的稳态性能与暂态性能。也可采用简化算法以缩短实时运算时间。
（3）模糊逻辑控制：知道被控对象精确的数学模型是使用经典控制理论的"频域法"和现代控制理论的“时域法”设计控制器的前提条件。模糊控制作为一种新的智能控制方法，无需对系统建立精确的数学模型。它通过模拟人的思维和语言中对模糊信息的表达和处理方式，对系统特征进行模糊描述，来降低获取系统动态和静态特征量付出的代价。
（4）非线性鲁棒控制：超导储能装置(SMES)实际运行时会受到各种不确定性的影响，因此可通过对SMES的确定性模型引入干扰，得到非线性二阶鲁棒模型。对此非线性模型，既可应用反馈线性化方法使之全局线性化，再利用所有线性系统的控制规律进行控制，也可直接采用鲁棒控制理论设计控制器。
4.2FACTS技术
FACTS，即基于电力电子控制技术的灵活交流输电，是上世纪80年代末期由美国电力研究院（EPRI）提出的。它通过控制电力系统的基本参数来灵活控制系统潮流，使输送容量更接近线路的热稳极限。采用FACTS技术的核心目的是加强交流输电系统的可控性和增大其电力传输能力。
目前有代表性的FACTS装置主要有：可控串联补偿电容器、静止无功补偿器、晶闸管控制的串联投切电容器、统一潮流控制器等。
4.3用户电力（CustomPower）技术
用户电力技术就是将电力电子技术、微处理机技术、自动控制技术等运用于中低压配电系统和用电系统中，其目的是加强配电系统的供电可靠性，并减小谐波畸变，改善电能质量。该技术的核心器件IGBT比GTO具有更快的开关频率，并且关断容量已达MVA级，因此DFACTS装置具有更快的响应特性。
用户电力技术概念的提出，有助于供电部门提供高可靠性和高质量的电力，也有助于满足各种新工艺用户对电力供应的更高要求。目前主要的DFACTS装置有：有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)、配电系统用静止无功补偿器(D－STATCOM)、固态切换开关(SSTS)等。
5电能质量控制的发展方向
5.1研究电能质量分析控制领域的基础性工作
一方面要深入探索电能质量领域的基础性研究工作，包括电能质量的定义、评价标准与体系，电能质量问题的表现形式、影响因素、防治方法等。同时，积极研究电能质量控制的新方法、新技术和新策略，将更为先进、科学的控制理念和控制思想借鉴到电能质量管理领域。
5.2推广使用数字化电能质量控制技术
以DSP为基础的实时数字信号处理技术在控制领域得到广泛应用，其优点为：①可提高系统稳定性、可靠性和灵活性；②由程序控制，改变控制方法或算法时不必改变控制电路；③可重复性好，易调试和批量生产；④易实现并联运行和智能化控制。随着DSP性能的不断改善和价格的下降，电能质量控制装置将用DSP来实现实时信号处理从而取代模拟量控制。
5.3对电能质量检测技术的新要求
传统的检测仪器一般局限于持续性和稳定性指标的检测，而且仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题，因此需要发展新的监测技术。具体要求包括：①能捕捉快速(ms级甚至ns级)瞬时干扰的波形；②需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位；③需要有足够高的采样速率，以便能和得相当高次谐波的信息。④建立有效的分析和自动辩识系统，反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。
5.4大力发展应用新技术
电力电子技术的应用可以大大提高电网的电能质量，FACTS、CusPow等新技术更是为解决电能质量问题开拓了广阔的前景，同时一些非电力电子技术的发展也很迅猛，将这些技术融合发展，并合理使用、大力推广，必然会逐步满足电力负荷对电能质量日益提高的要求。
参考文献
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[3]ArumArora,etal.InnovativeSystemSolutionsforPowerQualityEnhancement［J］.ABBReview,1998,(3):4-12.
第5篇
由于振动能量收集器输出的是交流电压（电流）信号，所以首先要使用整流电路将其转换为直流电压，如图2所示。其中，Cs是存储电容，用于累积收集的电量，i0（t）表示整流电路输出电流值，Vs表示整流电路输出电压值。此时，Vs称之为振动能量收集器整流输出电压的最优值，影响因素包括Ip、f和Cp。而Ip又取决于振动幅度，f代表振动频率，Cp由压电材料特性决定，可以认为是一个常量。由此可以推出，振动能量收集器输出的交流电压（电流）信号存在一个最优值，且由振动幅度、频率和压电材料特性决定。所以，振动能量收集器的生产厂商一般会给出特定振动频率下，收集器输出功率与工作电压和振动幅度的关系曲线。以测试采用的MIDE公司生产的VOLTURE系列振动能量收集器V25W为例，振动频率为40Hz时，振动幅度分别为0.25g、0.375g、0.5g和1.0g的情况下，使输出功率最大化的等效开路电压分别为4V、7V、8V和15V。
2振动能量收集电源设计
收集到的电能转换为直流后，还需要经过稳压电路才能供负载使用。传统的方法中，整流电路和稳压电路采用整流二极管、存储电容、保护二极管和三端稳压器等分立器件组合而成，电路调试难度大，转换效率低下。凌力尔特公司最近生产出一款专用于振动能量收集的电源芯片LTC3588-2，内部集成了整流桥、稳压及控制电路，由它构成的电源电路非常简单，如图3所示。其中，PZ1和PZ2引脚连接振动能量收集器，D0和D1引脚用于选择输出电压值（3.45V、4.1V、4.5V、5.0V可选），此电路选择为5.0V输出，Pgood引脚作为稳压电源“准备好”的提示信号。
电路使用的元器件中，比较关键的是输入端存储电容Cs的选择。在振动能量收集电路中，存储电容最重要的特点是低泄漏电流，而等效串联电阻值并不重要，考虑泄漏电流、充电能力和电气参数稳定性等指标对电路的影响，TRJ系列钽电容是振动能量收集的最佳选择，所以Cs选择容量为22μF、耐压25V的TRJ钽电容。
3测试与结论
使用振动台作为振动源模拟环境振动，选用振动频率40Hz、振动幅度1.0g的MIDE公司的V25W振动能量收集器以悬梁臂的结构固定在振动台上，并在其末端粘贴约16g的重物，用于将收集器自身频率调节到40Hz，以匹配振动源频率。
振动台起振后，振动能量收集器输出的交流电压非常平滑，符合正弦信号的特征，其峰峰值大约13V，非常接近输出功率最大时的开路电压，信号周期25ms，频率与振动源频率一致。LTC3588-2将交流电压转换成直流电压后给输入端存储电容Cs充电，Cs两端电压Vs慢慢爬升，一旦越过上升沿门限电压（16V），芯片打开其内部稳压电路，将Cs上的电荷搬移到输出端存储电容C2上，输出电压VO瞬间爬升到5V，给负载供电。与此同时，“准备好”信号Pgood置为高电平，提示稳压电源可以使用。当Vs由于电荷的搬移下降到下降沿门限电压后，芯片关闭其内部稳压电路，停止搬运Cs上的电荷，使Cs两端的电压再次慢慢爬升。
第6篇
关键词：电能计量；电能计费；误差
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
随着用电规模的增大与用电量的增加，电能计量表在电力工作中所起到的作用越来越关键，这是关系到群众与企业共同利益的重要环节。但是在利用电能表进行电能统计时，由于各方面的因素，总是会存在一定的计算误差，这些误差有可能影响到供电企业与用电用户的合作关系，所以电力工作者应该重视误差存在的问题。
一、电能计量现状分析
计量设备的准确性、抄表的科学性、反窃电技术等都会对电能计量的准确性造成影响，当前，我国电能计量中主要存在的问题有：首先，在高压出线侧，电能计量无法实现。过去，发电厂供电量的计算方式是发电机的出口电量减去厂用电量；当前，还有一些发电厂将电能计量点设置在发电机的出口处，在高压出线侧则没有设置相应的计量装置，无法准确计量关口电量。其次，当前采用的关口电能表通常是感应式电能表，属三相两元件，其结构和功能上有缺陷。再次，电压互感器的二次导线上存在压降，会引起计量误差。最后，互感器的准确度有待提高，它不符合规程要求。
二、电力系统中有功电能的计算与误差
（一）电力系统中有功电能的计算
在整个电力系统中，计算电能资源中的有功电能，主要根据一定时间内的电能资源的平均功率加上计量时间这两个因素。计算公式为：W=T×P，在这个公式中，T表示在进行有功电能计算的实践，P是相应的有功功率的功率值。在整个电力系统中，只要计算出在一个时间范围内的有功功率就能计算出这个范围内的有功电能的状况。比如，在一个三相四线制的系统运行的时候，根据这个电力系统运行的状况来计算有功电能。在三相四线制的电力系统中，其瞬时的功率加在一起等于这个电路中的平均有功功率的任何一个时刻。但也有例外，就是在三相四线制电力系统中出现谐波分量的状况的时候，要计算相关的有功电能，就要计算系统的瞬时功率，通过计算这个功率来计算出有功电能的状况。
（二）电力系统中的有功电能误差分析
电力系统运行中，一般通过利用电能表来统计电能的消耗与使用情况。随着科技的发展，一般都是采用全数字电能表。供电企业重视电能表的计量，且定期检查。全数字式电能表字在电力系统中有功电能的计量过程如下图：
在使用全数字化的电能表计量与监测电力系统有功电能的时候，为达到实时监测有功电能的目的，要通过电能表的前置低通滤波器进行监测。但在利用数字化电能表进行电力系统有功电能的监测中，会产生有功电能监测的误差。首先，在电力系统运行时，利用全数字化的电能表的前置低通滤波器监测有功电能。但不能全部监测电力系统中的相同频率电流或电压中有功电能，这样会造成高频率有功电能的损失，那么利用数字化电能表对有功电能监测会产生误差；其次，利用全数字化电能表监测有功电能过程中，全数字化电能表的前置低通滤波器在应用过程中产生的信号分量相互移动，这样也会造成丢电力系统有功电能检测的误差。
三、电能表计量误差存在的原因
1、电能表同一线路中电压不对等。电能表内部同一线路中电压的不对等是影响电能表计量精确度的次要原因。这里导致误差的情况有两种：第一种是当电能表内的附件很多存在差异时，由于附件在同一线路上，同一个电压与电流在通过时会使不一样的附件产生不均衡的影响，使转动滑轮改变而导致误差；第二种是当电能表中的附件一样时，同一个电压与电流在通过时不会对一样的附件产生不同影响，但在电压不对等时，转动滑轮还是会发生改变，依旧影响计量精度。
2、电流、电压、温度的变化。造成电能计量表在数据计量时产生误差的首要原因是电能表中电流、电压及温度的变化。电能表中的电流与外界线路上的电流量有差异，这使电能表所显示的用电度数与用户自身所消耗的用电度数不一样，造成电能表计量存在误差。同理，由于电能表中的所加载电压与外界线路上产生的电压不同，造成电压表中转动滑轮比例改变，导致电能表计量上出现偏差，最终造成电能表计量上的误差产生。此外，电能表内温度的变化也是主要影响因素，因为电能表内部是用一定温度的，但同时电能表内部又有电流通过，这样会使电能表内部温度改变，随着温度改变又会反作用于电能表中的电流与电压，最后产生计量误差。
四、电能计量与计费问题分析
在电能计量中，总有功功率包括基波有功功率及谐波有功功率，当前，对于谐波有功功率的计费，还没有统一的标准，因此，不同的电表厂家在有功电能计量上各有不同。当前，感应式电能表及电子式电能表是最常用的计量装置，其中，前者只有在电压和电流处于理想状态时才有较好的工作性能，这是由其工作原理和构造决定的。这种电能表的电气性能是非线性的，当电网中存在谐波时，其计量的电能量不是基波有功，同时也不是基波和谐波单独作用时的功率和。电子式电能表在计算电能时有很多种方法，因此市面上也存在各种类型的电子式电能表，但没有一种类型的电能表能准确反映出用户实际使用的电能情况。
电力系统本身在正常运转期间，其中的电能计量主要是针对电网输电期间利用有功功率的方式来对于谐波有功、基波有功等方面的具体情况进行统计，但以往在进行计量的过程中，有功功率无法对谐波进行精确计量，如此以来，也就无法真正精确的对于不同波段之下所存在的电能用电加以精确计量。就目前来说，相当一部分供电企业对于电网输电过程中所呈现出的谐波损耗现象并没有一个较为统一的标准，通常情况下都是直接利用电子式、感应式的电能计量表来达到计量的目的。感应式计量表本身在运行期间，只有较为理想的环境之下，才能够较为良好的发挥出工作性能;电子式计量表仅仅只能够对电力使用做一个粗略统计，再加上电能本身的计量标准没有完全统一，各个不同的标准较多，并且都无法完全客观的反映出用户的实际用电，因此以往的电能计量方式都无法充分的反映出用电量。而要真正切实有效的解决这方面问题，就需要不同情况下的用电用户用电，来采取不同的计量方式达到精确计量的目的，在这一过程中，务必要将计费、计量这两个方面进行区分，最终达到计量的目的，实现不同用电用户电能计量工作统一的唯一方式，就是要将现代化高精度的谐波探测技术在计量工作中进行应用。
利用研发电能计量信息采集自动系统，能够更加高智能的对计量工作进行控制，利用现代化的自动化系统能够是以往电量信息采集过程中所遭遇到的各方面问题得到良好的解决，此外，由于计量信息的自动化采集，使得人工劳动力强度大幅度降低，这也达到了降低供电企业运行成本的目的，务必要将电能计量信息的相应采集工作持续不断的向着自动化、高速化、轻量化的方向不断发展，只有通过高效率的自动化运行模式才能使电量系统本身的工作效率能够大幅度的提升。
结语
电能计量的误差和计费问题不仅对电力系统的正常运行有着严重的影响，还给人们的日常生活和生产带来了极大的不便，因此，要在全社会形成安全、科学、合理用电的共识，努力开发与应用新技术，真正实现公平公正的电能收费政策。
参考文献：
第7篇
【关键词】电能质量；管理；问题；对策；
中图分类号：O213.1
一、电能质量的概念
电能质量是在电力系统运行当中产生的，电力系统的运行效率决定着电能质量的优劣。保持电力系统运行的安全性和可靠性是提高电能质量的有效方式。电能质量就是指供电的有效性。随着社会的不断发展，对电能质量的解释也有很多。从不同的角度看待电能质量的问题也会得出不同的电能质量的概念。电力用户认为电能质量就是供电的好坏，不出现停电的现象就说明了电能质量比较好。从电力设备的制造厂商来说，电能质量就是，设备能否满足供电的需求。满足的话就说明设备的供电质量好[1]。从社会发展的角度看，对电能质量的不同认识也受到社会经济水平的制约，电力系统的发展程度决定了电能质量的优劣。现阶段我们普遍采用的电能质量的定义是供电设备在为用户提供稳定的电能过程中，设备的运行稳定性。这个定义也是现在比较常用，主要是通过对设备故障的测试来检验供电的质量问题。该定义清楚明了，但是也有其局限性，需要有关部门进一步对其进行研究。
二、电能质量管理存在的主要问题
随着电网智能化改造的不断深入以及新技术的应用，我国的电网结构日益完善，电网性能不断优化，已经能满足电网用户的基本需求。但是，在电能质量管理方面还存在不足，据统计，由于电能质量管理的问题导致的电能质量不达标的比例超过了60%。电能质量管理存在的主要问题有：（1）未建立起及时的变电站母线电压自动化调控机制。母线调控不及时是造成电压越限的主要原因。（2）小水电上网管理制度缺失。小水电的不规范上网会导致变电站35KV和10KV母线电压越限。（3）电网配置不合理。例如近几年城镇化发展较快，原先的郊区已经迅速发展成为城市新中心，但电网供电设施跟不上，导致线路供电半径过大，直接影响了供电的可靠性和稳定性[2]。（4）电网基层管理水平低下。有数据表明，县级或县级以下电压越限的时长远远大于上级母公司。（5）电网污染治理缺乏。电网本身存在大量的非线性负荷、冲击负荷以及不平衡负荷接入系统等，对电能质量形成严重威胁，而现阶段对这些污染的治理还未得到充分重视。
三、产生的电能质量问题的原因
电能质量的优劣受到经济发展水平以及电力系统发展水平的制约，先进的电力系统以及科学化的技术水平才能为电能质量提供有效的保障。因此，近些年来我国特别重视对电力系统技术的研究，使用先进的科学手段来提高电力系统运行的稳定性和可靠性。我国现阶段对电能质量的研究也更加广泛，很多专业的人士和部门都参与到了研究的课题中。经过专业的研究我们得出了产生电能质量问题的原因：
（1）电力企业为了提高其经济效益，以及供电的自动化水平，注重对先进电子技术的使用，但是这些技术设备和电能质量存在一定的不适应性。如果计算机的计算值出现了偏差，那么在自动化系统的运行中，就很容易降低电能的质量，工作人员也没有办法及时对问题进行处理，因为电力系统的自动化，在实际的操作过程中，存在技术应用的难题[3]。
（2）现代电力系统中的供电结构发生了很大的改变，电气设备的大功率、大负荷造成了供电的不稳定性。因为这些大功率用电器的使用，使得电能在供应的过程中不能保持一个合理的速度，过大的电流会损害或者产生对电力系统的过度消耗，从而也降低了电能的质量。
（3）市场竞争的加剧，导致了各个电力企业为了争取更多的市场份额，在电力系统的管理上出现了一定的分歧。为了提高用户的满意度，很多电力企业都实行的开放性的电力管理模式，用户也可以对供电进行简单的控制，所以这就造成了电力系统的混乱，用户在使用的过程中，很容易出现一些错误，影响了供电的稳定性和安全性，从而降低了电能的质量。
四、电能质量问题的分析方法
通过一定的方法对电能质量进行分析，是保障电能质量以及提升电能质量监测、控制以及管理水平的前提。现阶段运用到的电能质量分析方法主要有：
（1）时域仿真法。这是现阶段电能质量问题分析采用的主要方法，它是利用各种时域仿真程序例如EMTP、EMTDC以及NETOMAC等对电能质量问题中的暂态现象进行分析。这种分析方法的缺点是在进行仿真计算之前要预先知道暂态过程的频率覆盖范围，同时在模仿开关的过程中存在数值失真的现象[4]。
（2）频域分析法。这是电能质量中谐波问题分析的常用方法，有频率扫描、谐波潮流计算以及混合谐波潮流计算，后者由于可以对非线性负载控制系统进行精细的动态特性描述，建模简单，在近些年运用较多。其缺点是计算量大，耗时较长。
（3）基于变换的方法。主要包括了Fourier变换法、神经网络法、二次变换法、小波变换法以及Prony分析法等。
五、电能质量问题的控制
（1）要重视电能质量分析以及控制领域的基础性工作。例如研究并建立起电能质量的评价体系、积极研究并创新电能质量分析的方法、技术和理论。
（2）积极推广以DSP为基础的实时数字数字信号处理技术。该技术通过程序对电能质量进行控制，调试简单，易于实现并网运行和智能化控制，对系统稳定性、可靠性以及灵活性提升具有重要意义，在控制领域得到越来越广泛的应用。
（3）要深入研究并创新电能质量的检测技术。现有的检测设备虽然符合持续性以及稳定性指标，但对于快速捕捉、更高的采样速率以及有效的分析和自动识别系统要求还有一定的差距，需要加大研究力度，发展新的检测技术[5]。
（4）采取积极措施，加强电能质量管理。电能质量的好坏直接影响到用户的满意度，通过加强电能质量管理，促进电能质量，也是控制和解决电能质量问题的关键所在。
（5）电能质量的监测。一是要建立严格的监测制度，例如连续监测、定时巡回监测和专项监测；二是要鼓励检测技术的创新研发，因应电网发展需要开发可靠、有效的监测技术和设备；三是要积极利用先进的计算机网络技术，加快发展监测技术的网络化、智能化，确保监测结果的及时、准确。
六、结语
电力是现代社会正常运行的动力，电能质量问题关系到千家万户，电能质量问题的解决既需要依靠技术手段，也需要规范化的制度管理，两者缺一不可。电能质量管理是电网管理的重要内容，必须要按照电能质量管理标准，建立起严格的管理体系，将电能质量管理从被动转为主动、从松散管理走向制度化管理，从应对问题转为预防问题。
【参考文献】
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第8篇
1引言
在现代化生产过程控制中，执行机构起着十分重要的作用，它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比，一旦出厂，这一速度固定不可调整，其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段，系统的安全性较差，不便与计算机联网。鉴于以上原因，采用传统的大流量电动执行机构的控制系统，可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用，这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构，采用机电一体化技术，将阀门、伺服电机、控制器合为一体，利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器，采用模糊神经网络，实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜，具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明，该执行机构工作稳定，性能可靠。
2电动执行机构的硬件设计及工作原理
电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。
控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。
系统工作原理：
霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器，产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM，实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。
控制系统各功能元件的选型与设计：
1)单片机选用INTEL公司生产的8031单片机，它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理：接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号，并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号；处理IPM发出的故障信号和报警信号；处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号；提供显示电动执行机构的工作状态信号；执行控制系统来的控制信号，向控制系统反馈信号；
2)三相PWM波发生器PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂，有温漂现象，精度低，限制了系统的性能；数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点，并存入内存，然后通过查表及必要的计算产生PWM波，这种方法占用的内存较大，不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号，保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能，文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路，具有独立的标准微处理器接口，芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。
3)智能逆变模块IPM为了满足执行机构体积小，可靠性高的要求，电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5．5kW的三相异步电机，其额定电压为380V，功率因数为0．75。经计算可知，选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体，并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出，是一种高性能的功率开关器件。
4)位置检测电路位置检测电路是执行机构的重要组成部分，它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器，这种传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。
5)电压、电流及检测检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩，以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0～50Hz，采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小，采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流，对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。
6)通讯接口为了实现计算机联网和远程控制，选用MAX232作为系统的串行通讯接口，MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS－232标准电平，把其它微机送来的RS－232标准电平转换成TTL电平给8031，实现单片机与其它微机间的通讯。
7)时钟电路时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM，可用来存入需长期保存的数据。
8)液晶显示单元为了实现人机对话功能，选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择，可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式，显示直观、清晰。
9)程序出格自恢复电路为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常，选用MAX705组成程序出格自恢复电路，监视程序运行。如图2-3所示，该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。
工作原理为：一旦程序出格，WDO由高变低，由于微分电路的作用，由“与非”门输入引脚2变为高电平，引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲，使单片机产生一次复位，复位结束后，又由程序通过P1．0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲，使WDO引脚回到高电平，程序出格自恢复电路继续监视程序运行。
3阀位及速度控制原理
阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。
采用双环控制方案，其中内环为速度环，外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较，通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率，实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。
外环主要根据当前位置速度的设定，通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为：通过比较实际阀位与给定阀位，当二者不相等时，以恒定加速度加速，减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。
执行机构各阶段运行速度的计算原理
图3-2为执行机构的典型运行速度图，它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点，相应的时间称为段起始时间，如图3-2中的t(i)(i＝0，1，2，……)，相应的速度称为段起始速度，如图3-2所示v(i)(i＝0，1，2，…)。
设第i段速度的变化速率为ki，则有：
式中：Δv为两段点之间的速度变化值，Δv＝vi＋1－vi；
Δt为两段之间的时间，Δt＝ti＋1－ti。
显然，当ki＝0时为恒速段，ki＞0时为升速段，ki＜0时为减速段。任意时刻的速度给定值为：
Ts为采样周期。
变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。
4关键技术问题的解决
该电动执行机构采用了最新的变频调速技术，电机驱动功率小于5．5kW。用户可根据需要设定力矩特性，根据控制的阀设定速度，速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统，控制特性视运行方式、速度而定，并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。
该执行机构解决的关键性技术问题主要有：
1)阀门柔性开关柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时，保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流，通过精确计算，得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩，自动降低速度，以避免阀门内部过度的撞击，从而达到最优关闭，实现过力矩保护。
2)阀位的极限位置判断阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中，该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低，在运行中易松动，可靠性差。在文中，电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是，单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较，如果未发生变化或变化较小，即认为己达到极限位置，立即切断异步电机的供电电源，保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关，无需在调试时对其进行复杂的调整。
3)电机保护的实现为了防止电机因过热而烧毁，单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度，如果温度传感器检测到电机温度过高，自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。
4)准确定位传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度，当接近停止位置时，电机断电后，由于机械惯性，其阀门不可能立即停下来，会出现不同程度的超程，这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki，使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位，从而将超程降到最低。
5)模拟信号的隔离。
对于变频器的直流电压以及输出的三相电压，它们之间的地址不一致，存在着较高的共模电压，为了保证系统的安全性，必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示，采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地，则运放A输出端的电位将降低，因而光电耦合器的发光强度将增强，则使其集射极电压减小，最后使运放A反相端的电位降低，回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地，也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。
5结束语
该执行机构集微机技术和执行器技术于一体，是一种新型的终端控制单元，其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制，因此，同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术，它利用内置的液晶显示板，不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度，还可以通过菜单选择运行参数设定，当系统出现故障时，能显示出故障信息。总之，该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体，顺应了电动执行机构的发展趋势，它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。
参考文献
［1］邓兵，等．数字阀门电动执行机构［J］．自动化仪表，2001(1)．
［2］LiuJianhou．Theresearchonreliabilityandenvironmentadaptabilityofelectriccontrolvalveusedinunclearpowerstation［J］．MaintainabilityandSafety，vol．2，Dalian，China，28－31August2001．
［3］AntsaklisPJ．Intelligenceandlearning［J］．IEEEControlSystMag，1995(15)．
第9篇
1．1外观及结构
移动电源结构一般由电压转换电路、可充电电芯或电芯组、外壳组成。其中电压转换电路分为充电电路、升压电路、管理控制IC以及保护电路。充电电路用以保证输入端能以恒流和恒压的方式为电芯充电。升压电路的作用是将电芯电压提升到输出端额定电压。管理控制IC起到电量监控和开关控制的作用。保护电路用以提供过充电、过放电等保护作用。电芯根据电解质材料不同大致分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两大类。外壳的主要作用包括机械防护、散热和阻燃等。各组件应当以适当的方式连线、支撑并固定。使用人员可接触区应当有适当保护，以保证不会产生机械危险。
1．2电性能输出
电压为移动电源最基本的参数，电压过高、过低都会对被充电设备造成一定程度上的损害。测量时移动电源应在达到充电饱和状态30min后，空载情况下使用功率计测量其输出电压。测量的输出电压值与额定电压容差为±5%［2］。常温放电性能是移动电源最为重要的参数，此参数标志着移动电源的实际输出容量。移动电源应在23±2℃环境温度下，以额定输入电压和电流进行充电，直至饱和状态。静置30min后，以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间［3］。输出容量等于放电电流乘以放电时间。测量的移动电源输出容量应不低于其额定容量。转换效率测量时使用直流电源模拟电芯接入电路板输入端，直流电源输出电压调至电芯组标称电压。电路板输出端连接电子负载，调节电子负载使得电路板输出为额定输出。仪表连接示意图见下图1。电流表和电压表测量得到输出端Iout和Uout、输63入端Iin和Uin可以通过公式η=Uout·IoutUin·Iin(1)计算得到转换效率，转换效率应不小于85%。
1．3安全性
移动电源的安全性包括:过充电保护、过放电保护、短路保护、发热和防火等［4］。1)过充电保护。测量移动电源过充电保护时，移动电源在充电饱和状态下，使用直流源输入，持续加载充电12h，设置直流源输出电压为移动电源额定输入电压的1．2倍，输出电流为移动电源额定输入电流。整个过程中移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。2)过放电保护。移动电源放电至输出终止状态下，测量其过放电保护性能。在输出端接30Ω负载，持续加载放电24h。整个过程中移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。3)短路保护。短路保护为防止使用中正负极短路时提供的保护。测量时使移动电源在充电饱和状态下，将输出端正负两极，使用0．1Ω电阻短路24h。整个过程中移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。4)发热。移动电源在工作状态时，不应对使用人员造成热危险。测量其发热温度应在正常负载条件下工作直至温度稳定，使用数据采集器和热电偶测量移动电源外壳温度值。接触温度限值是塑料外壳为95℃，金属外壳为70℃，玻璃、瓷料和釉料为80℃。测量温度应低于各使用材料的发热限值［5］。5)防火。移动电源外壳应当使用V-1级材料进行阻燃防火保护。试验样品选用移动电源外壳，试验火焰顶端与样品相接触，施加燃烧30s，然后移开火焰停烧60s，然后不管样品是否还在燃烧，再在同一部位重复烧30s。合格判据为在试验期间，当试验火焰第二次施加后，样品延续燃烧不得超过1min，而且样品不得完全烧尽。
1．4环境适应性
移动电源环境适应性包括:高温放电、低温放电、温度循环、恒定湿热、振动、自由跌落、重物冲击和机械冲击［6］。高温放电测量中，移动电源在充电饱和后，放入55±2℃的温度试验箱中恒温放置2h，最后以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间，计算输出容量，其容量应不低于额定容量。低温放电测量中，移动电源在充电饱和后，放入－10±2℃的温度试验箱中恒温放置2h，最后以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间，计算输出容量，其容量应不低于额定容量。温度循环测量中，移动电源在充电饱和后，放入温度为75±2℃的温度试验箱中，保持6h后，将温度试验箱温度设置为－40±2℃，并保持6h，温度转换时间不大于30min，上述过程循环10次，如图2所示。温度循环试验结束后，取出在环境温度23±2℃的条件下搁置2h，以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间，计算输出容量，其容量应不低于额定容量。图2温度循环示意图恒定湿热测量中，移动电源在充电饱和后，放入温度为40±2℃，相对湿度为90%—95%的温度试验箱中搁置48h后，再取出在环境温度23±2℃的条件下搁置2h，以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间，计算输出容量，其容量应不低于额定容量。振动测量中，移动电源在充电饱和后，将其安装在振动台台面上，按以下所述振动频率和振幅对振动台进行设置，X，Y，Z3个方向每个方向从10—55Hz循环扫频，持续时间为3h，扫频速率为1oct/min。频率在10—30Hz范围内时，位移幅值为0．38mm，频率在30—55Hz范围内时，位移幅值为0．19mm。振动结束后，移动电源应不泄露,不破裂，不起火，不爆炸。结果位置跌落到水平表面试验台上，跌落高度为1000±10mm，试验次数为3次。水平表面试验台应当是由至少13mm厚的硬木安装在两层胶合板上组成，每一层胶合板的厚度为19—20mm，然后放在一水泥基座上或等效的无弹性的地面上。跌落试验结束后，移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。重物冲击测量中，移动电源放置于平面，并将一个Φ15．8±0．2mm的钢柱置于电池中心，钢柱的纵轴平行于平面，让质量9．1±0．1kg的重物从610±25mm高度自由落到中心上方的钢柱上，样品纵轴要平行于平面，垂直于钢柱纵轴，试验次数为1次。重物冲击试验全过程中，移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。机械冲击测量技术中，移动电源在充电饱和后，采用钢性固定的方法固定在冲击试验台上。在3个相互垂直的方向上各承受一次冲击。冲击在最初的3ms内，最小平均加速度为735m/s2，峰值加速度应在1225m/s2和1715m/s2之间，脉冲持续时间为6±1ms。机械冲击试验结束后，移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。
1．5电磁兼容性
移动电源应满足静电放电抗扰度［2］要求。使用静电放电模拟器施加干扰信号，严酷等级为接触放电±4kV，空气放电±8kV。静电放电抗扰度试验全过程，移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。
2总结
第10篇
关键词：唐山供电公司，电能计量，管理
电能计量装置是用于测量和记录发电量、厂用电量、供（互供）电量、线损电量和客户用电量的电能计算器具及其辅助设备的总称。它的准确性和可靠性直接关系到双方贸易结算是否公平、公正、合理 ,直接影响着发、供、用三方的利益分配和社会经济效益，是保证电力市场向前推进的重要基础条件。唐山供电公司地处冀北地区，毗邻京、津两座直辖市，是华北电网的重要组成部分，随着电力体制改革的深入发展，厂网分开后，面对全新的企业内部外部环境，面对竞争日益激烈的电力市场，如何提高电能计量管理水平，更好的为用电客户提供公平、公正、优质的服务，把握好电能计量装置这个供电企业与用电客户之间进行公平交易和贸易结算的秤杆；如何为电力企业进一步推进“一强三优”的发展战略，提高供电企业的社会效益和经济效益，成为近期电能计量管理工作研究的重点。
一、 唐山供电公司电能计量管理的现状分析及存在的主要问题。
目前，唐山供电公司连续两年售电量超过440多亿kWH，管理的电能计量装置数量庞大，重要用户多，光各类电能表就52万多只，其中各类220千伏及以下的发电上网、趸售、考核等关口表就1700多只，再加上Ⅰ至Ⅲ类大用户，重要的电能表已达3800多只，可见计量管理工作难度之大。论文参考。从近年的实际情况看，比较突出的电能计量管理问题主要体现在以下几方面：
1、电能计量装置的基础资料管理不够严格和精细。
电能计量装置基础信息不全面不准确，其原因是多方面的，由于以往电能计量装置的基础信息在电费系统中不影响算费，因此没有引起相关人员的足够重视。有的是管理的不严和疏漏造成的，也有的是工作人员主观能动性不强，责任心不够造成的，总之这些电能计量装置基础信息的缺失或不准，会造电能计量各类分析报表的失真，给电能计量工作的管理和决策带来混乱，影响着电量、线损等经济指标的分析和计算，还会造成计量装置改造计划、方案出台及实施的困难。所以说基础资料是关键，是我们各项计量管理工作开展的基础。要提高电能计量管理水平，首先要掌握全面的、准确的电能计量装置基础资料。
2、电能计量装置的配置水平有待提高。论文参考。
通过07、08年的电能计量普查来看，很多计量装置的配置达不到《电能计量装置技术管理规程》（DLT 448-2000）和国家电网有关管理的要求，主要体现在计量装置的接线方式、电能表的主副配置、互感器的精度配置达不到要求。接线方式不合格主要是非中性点绝缘系统未采用三相四线接线方式；三相三线制接线的电能计量装置，其2台电流互感器二次绕组与电能表之间未采用四线连接；三相四线制接线的电能计量装置，其3台电流互感器二次绕组与电能表之间未采用六线连接。造成接线方式不合格的原因主要是因为早些年的设计未做出这方面的要求。电能表主副配置达不到要求主要是因为趸售关口、发电上网关口统一调整为Ⅰ类计量装置，由原来的1+0，改为1+1配置。互感器精度达不到要求主要因为以往的配置要求较低造成。这些配置不合格的电能计量装置不仅影响了公司电能计量装置的整体运行水平，还影响了电能计量的准确性和可靠性。另外公司的计量装置还存在陈旧老化、不防窃电、功能不先进等问题。目前仍有部分DD28、DD862等淘汰型号的电表及超期电表在运行，带有预付费、载波等功能的全电子式多功能电能表应用不够广泛，电能计量装置在集中抄表、预防电费拖欠等方面的作用仍然有限，以上这些都影响了公司的经济效益、管理效益和社会效益的进一步提高。
3、电能计量管理职能没有充分发挥。
目前，电能计量中心对电能计量的管理还是偏重于技术层面，对于监管考核的职能作用发挥有限，而且同其他部门的有效沟通不够，结果造成计量管理职能不能充分履行，这里有体制、机构设置的原因，也有历史的原因。主要表现在以下几方面：
（1） 对供电部电能计量的管理不到位。各供电部没有计量专工，在各部开展的电能计量工作的各个环节缺少专业的技术指导和监督管理人员。虽然各供电部的电能计量工作指标也纳入了公司营销处的绩效考核体系，但这些是远远不够的，因为指标的完成只偏重于数量上的体现，对于完成的质量不能充分体现。比如轮换表，虽然都完成了指标，但完成的质量如何，就要看走线是否规范，接线是否正确，台帐是否更新，封印是否按规定进行管理等。这些都需要现场考核。每年虽然也进行供电营业小指标联查，能够查到一些问题，但并不能全面反映出电能计量管理中存在的问题，往往发现了问题也是事后的，不能进行事前控制和预防。
（2）电能计量中心和其他部门不能有效的合作，影响了电能计量技术监督和管理监督职能的充分发挥。比如电能计量装置改造涉及生技、调度、修试、营销、发策、通讯等多个单位和部门，单靠电能计量专业根本无法完成。可是计量中心的组织协调能力很有限。最后导致提出的改造要求多，实现的少。另外其它部门工作涉及到电能计量的没能主动联系电能计量中心，导致信息传递不及时，往往是多个部门重复安排改造。还有计量审核方案还没送到计量中心，现场就已经施工完毕，通知计量中心去验收的现象等。都暴露出部门之间协作机制的不畅通，影响了电能计量管理职能的有效履行。
二、解决方案的探讨
1、完善电能计量技术监督和管理体系。
在原有电能计量技术监督和管理体系上建立电能计量稽查制度，设立专职岗位，负责电能计量工作的技术监督管理工作，发挥电能计量稽查制度的技术监督和管理的长效作用。电能计量专业技术性强、政策水平高、法律法规多，建立电能计量稽查制度，是对计量技术监督管理体系的重要补充，通过与绩效考核体系挂钩，能够对电能计量管理的各环节、各部门形成有效的全过程监督管理。在稽查中发现的问题，可以将解决办法及时补充到各项电能计量管理规章制度、实施细则和管理办法中，使计量管理工作进一步精细化，减少疏漏，尽量做到事前和事中控制解决。
2、充分利用信息化平台管理和完善计量装置基础信息
随着公司精细化管理的进一步推进和电能计量装置数量的增多及功能的增加，对电能计量装置的描述信息更加具体，不仅包含所有装置及其附属设备的厂家技术参数，还增加了资产归属、电量远传方式、负控、台区等等一系列信息，这使需要管理的电能计量装置的基础信息数量成倍增长，如果单靠传统的信息处理技术，恐怕再严格的规章制度和考核也难以发挥作用，这就需要充分利用现代化信息手段和技术进行管理，现在公司的ECM系统已经成功上线运行，它的功能利用还远没有到头。要利用一切现场工作的机会，对计量装置基础信息进行补充和核实。利用ECM的查询功能，对数据进行分析，找出可能有误的信息，有针对性地进行现场核实并在ECM中修正。再充分利用辅助营销决策分析系统进行各项数据的分析处理，可以为上层管理者和决策者提供更准确地信息。
3、加强电能计量专业的培训，提高工作人员素质。
再规范的管理制度，再好的硬件设施，如果人员的素质跟不上，恐怕也难达到满意的工作效果。电能计量工作长期以来只注重对装表接电、室内检定、现场检测人员的培训，往往忽略了其它相关人员的培训。比如抄表，有时母线电量不平衡分析来分析去就是因为抄表不规范或错误。再比如电费营业人员由于不知道电能计量装置的划分规定，常将Ⅰ至Ⅴ类装置划分错误，虽然不影响ECM电费计算，但却影响计量装置的周期检验和统计分析等工作。论文参考。
4、建立部门间的有效合作机制。
理顺计量中心同其他部门的合作关系和工作流程，建立跨专业跨部门的合作机制。能够使各部门之间不再单独的只管本专业的工作，造成不必要的重复性劳动，使同电能计量工作相关的部门信息共享。尤其在变电站、大用户新建和改造中要按照“典设”和各项规程规定，做好计量装置的设计、审查、安装、调试的全过程监督，充分发挥监督管理职能。
5、加快电能计量装置的改造，确保改造的质量。
计量装置改造不仅可以提高公司的计量装置运行水平，更重要的是可以为我公司带来最直接的经济效益、社会效益和管理效益。有人计算过如果一个供电企业整体精度通过改造提升0.5个精度等级，以全公司年售电量为24亿kWH计算，保守粗略估算，每年可挽回近千万kWH电能损失，那么对于我们年售电量在400多亿kWH的供电企业来说，哪怕总体精度提高0.1个精度等级，效益也是非常可观的。
近两年，国网公司高度重视电能计量装置的配置问题，为了保证电能计量装置配置科学、合理和运行准确可靠，专门下文电能计量装置配置合格率统计口径（营销计量[ 2007]27号文），大力推广电能计量通用设计，并将电能计量装置的配置合格率定为同业对标指标。网公司每年都投入大量资金对公司的电能计量装置进行改造，不仅要求对配置不合格的装置进行改造，还积极推广带有载波、预付费功能的电能表，更好的为供电营销服务。这些电能表的推广不仅减少了抄表劳动强度，提高了抄表准确率，还为查窃电和防止电费拖欠起到了一定作用。我们要充分把握改造的大好时机，规划好每年的改造任务，制定切实可行的改造方案，对大客户，用电纠纷多的地区先行安排改造，把有限的资源进行合理的配置，同其它部门通力合作，力求将改造的成效发挥到最大。要科学地建立电能计量装置改造后评价体系，对改造的经济效益、社会效益、管理效益、技术效益进行评价，不断总结和学习改造的经验，对改造工作提出改进措施，确保改造质量。争取在2010年实现电能计量装置的配置合格率100% ，辖区用户实现全采集、全覆盖的目标，使公司的电能计量管理水平迈向一个更高、更新的台阶！
第11篇
关键词：电能计量；电能表；互感器；谐波；管理系统
电能是国民经济与人民生活的主要能源，电能计量涉及发电、供电与用电三方的经济利益。在市场经济条件下，提高电能计量的正确性尤为重要。现代电力系统中，负荷波动剧烈使负荷峰谷差值很大，大量的非线性负荷使电流、电压波形畸变严重，这些因素使电能计量误差显著增大，并使计费不合理。
1.现代技术提高电能计量正确性的方法
1．1计量仪表的现代改造，用全电子式电能表代换感应式电能表；
1．2计及互感器变比的实时变化，对互感器的变比进行实时仿真计算，并提出了实时计算的方法；
1．3用全电子式电能表对基波电能与谐波电能分别计量，并讨论了对谐波电能计费的观点。
2.电能计量的现状与发展方向：
2．1随着电力系统的发展，用电负荷波动十分剧烈，峰谷差愈来愈大，计量系统在大幅度的工况变化中工作，使其计量误差增大，已成为电能计量不可忽视的问题。
2．2由于电力电子技术在各行各业用电设备中的采用，负荷向电力系统注入大量的谐波，引起电力系统波形严重畸变。如何计算谐波电能，如何制定畸变波形作用下的电能计量和计费标准，保证计量的完整性，都是急待解决的问题。
2．3工作原理和结构等因素的制约，使感应式电能表存在很多缺陷，己不适应现代电力系统电能计量的要求：
2．4计算机技术高速发展，使电子式电能表迅速发展、日益成熟。微机化使电子式电能表的功能多种多样，并逐步使电能管理的自动化与智能化成为现实。电能表的电子化和微机化，从而走向电能管理系统的智能化己成为必然的趋势。
3.当前影响电力系统电能计量正确性的主要因素
随着现代工业的快速发展,用电结构发生了重大变化,非线性用电负荷、冲击负荷日益增多。经过长期的跟踪与监测,供电部门发现,在一些炼钢厂、轧钢厂等供电线路存在严重的母线不平衡、线损增大等问题。在这些计量点串联加装多块三相电能表,包括感应式电能表、不同厂家的电子式电能表后进一步发现,存在电子式电能表比感应式电能表计量电量少的现象,并且不同厂家的电子式电能表之间电能计量存在差异。轧钢厂普遍采用可控硅整流供电技术,轧钢时在电压和电流回路将产生大量谐波,并且还会使负荷电流剧烈地大范围波动。实验室测试证明,在这种谐波含量丰富、动态负荷大的条件下,将使电能计量装置产生-10%以上的计量误差。目前大量应用当中的电能计量装置,生产厂家在出厂调试以及检测过程中都是在标准的虚拟负荷状态下进行的,这种虚拟负荷基本上是理想的、无畸变的、稳定的负荷,而所生产的产品是用在现场的,在实际的现场当中存在着丰富的谐波、大量的动态负荷导致计量装置少计量电量,从而引起线损增大。
4.提高电能计量正确性的方法
4.1利用电子式电能表提高电能计量的精度。
4.2利用电子式电能表对含谐波的电能计量，随着计算机技术的发展和交流离散采样技术的成熟，特别是数字信号处理器（DSP）技术的发展，专门用于傅立叶变换的DSP 器件己经出现，用傅立叶变换技术进行电能计量己变得非常现实。随着电力事业的发展，人们对电能计量的准确度的要求越来越高，计及各次谐波的电能计量装置必将逐步取代传统的电能表。
4.3互感器变比变化提高电能计量的正确性，提出实际变比的软件计算方法。
5.采用正确的计量方式
5.1对接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线制电能表，其两台电流互感器二次绕组宜采用四线连线，即不共用接地的非极性线；对三相四线制的电能计量装置，其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线边线。如采用四线连接，若公共线断开或一相电流互感器极性相反，会影响计量，且进行现场检验时，采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致，给测试工作带来困难，且造成测量误差。
5.2 对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器，及时读取失压记录，作为计量人员追补电量的依据。
5.3 合理选择电流互感器变比
由电流互感器的负荷曲线知其二次负荷必须要控制在额定值25%～100%之间，所以要求正常负荷电流在电流互感器额定电流的60左右。因当一次电流为其额定值60%左右时，其二次电流至少不得低于额定值的30%，这样才能使电流互感器运行在最优状态，从而降低电流互感器误差。
而对于季节性用电的用户应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器，这样可以根据用户负荷的高低来选择适合其负荷的最佳变比，尽可能提高计量的准确性。
6.结语
随着计算机技术的发展，计及互感器变比变化提高电能计量的正确性也是必然的趋势。利用电子式电能表对含谐波的电能计量，提出基波、谐波分别计量的方式和计费原则：按谐波电量乘惩罚系数对提供谐波的用户加收谐波电能费，并按谐波电量乘赔偿系数对谐波的受害用户予以赔偿。指出从能量的角度对谐波定量并计费，有利于谐波治理。电能计量装置是电力系统赖以记录电能流向、考核电力系统经济技术指标的重要手段,也是为用电单位、企业的生产、经营管理提供准确的电能计量信息,为降低能源消耗、节约和有效利用电能、提高经济效益提供依据,因此,电能计量装置计量的准确与否直接影响着电力工业与用电企业的安全用电。
参考文献
第12篇
论文关键词：二分之三接线，计量方式，和差电流，附加误差
1.二分之三断路器接线
1.1.主接线方式
二分之三断路器接线方式中两条母线之间有3个开关串联，形成一串，从相邻的2个开关之间引出回路，即3个开关供两个回路，每个回路用1.5个开关，因此称二分之三接线（如图一）。
1.2.和差电流计量方式
二分之三断路器接线和差电流计量方式，是指两组电流互感器（以下简称CT）二次侧按照同名端方式接入电能表，流入电能表的电流可能为单组CT二次电流，也可能为两组CT和电流或差电流，其接线见图一。
1.3.不同运行状态下的电流关系
以线路Ⅰ为例分析，设流入线路Ⅰ电能表电流为，CT1一次电流为，二次电流为，CT2一次电流为，二次电流为，和差电流计量方式在不同运行状态下有如下电流关系。
1.3.1.线路Ⅰ向1DL、2DL供电或1DL、2DL向线路Ⅰ供电，此时电流关系。
1.3.2.线路Ⅰ、2DL向1DL供电或1DL向线路Ⅰ、2DL供电附加误差，此时电流关系。
1.3.3.线路Ⅰ、1DL向2DL供电或2DL向线路Ⅰ、1DL供电，此时电流关系。
1.3.4.1DL、2DL互相供电（线路Ⅰ停电），此时电流关系为或。
1.3.5.线路Ⅰ和500kVⅠ母互相供电，此时电流关系。线路Ⅰ和线路Ⅱ互相供电，此时电流关系。
从以上分析可知，不同运行状态下流入电能表电流不同，可能为两组CT二次电流之和或二次电流之差，也有可能为单组CT1的二次电流或单组CT2的二次电流。
2.和差电流计量方式附加误差分析
2.1.两组CT电流
此时流入线路Ⅰ电能表的电流为CT1和CT2二次电流之和或二次电流之差核心期刊。
2.1.1误差一致的误差分析
设CT1和CT2的变比为，误差为，根据误差定义（1），由此得出：（2），（3）。
2.1.1.1和电流误差分析
（4）
2.1.1.2差电流误差分析
（5），（6）
从以上分析可知，无论是和电流还是差电流，如果两组CT误差一致，则两组CT合成后的误差依然是，采用和差电流计量方式不会产生附加计量误差。
2.1.2.两组CT误差不一致的误差分析
实际运用中，两组CT误差不可能一致，为便于分析设CT2误差为，则有（7）。
2.1.2.1.和电流计量方式附加误差分析
对于和电流，电流关系如下：
（8）
比较（8）式和（4）式可以发现，（8）式比（4）式多了一项，这就是两组CT误差不一致时的附加计量误差来源，该误差对电能计量装置的影响与运行方式有关，取决于CT2一次电流的大小，即与穿越于2DL的功率大小有关。
2.1.2.2.差电流计量方式附加误差分析
对于差电流，有差电流关系1：
（9）
比较（9）式和（5）式可以发现，（9）式比（5）式多了一项，同理，附加误差的大小取决于CT2一次电流的大小，即与穿越于2DL的功率大小有关。
差电流关系2：
（10）
比较（10）式和（6）式可以发现，（10）式比（6）式多了一项，同理，附加误差的大小取决于CT2一次电流的大小附加误差，即与穿越于2DL的功率大小有关。
2.2.单组CT电流
如果流入电能表电流为单组CT1或单组CT2的二次电流，此时无和电流或差电流关系存在，因此无任何附加计量误差。
3.线路侧单独安装电流互感器计量方式
此种计量方式是在线路侧单独安装计量用CT，不采用完整串中两台开关CT组合计量，此时无论任何运行方式，线路侧一次电流和计量用CT一次电流保持一致，流入电能表的电流始终为一组CT的二次电流，和线路侧计量CT的二次电流保持一致，无和电流或差电流关系存在，因此无附加计量误差。
4.结论
4.1二分之三断路器接线采用“和差电流”计量方式，某些运行状态下流入电能表的电流为两组CT二次电流之和或两组CT二次电流之差，如果CT误差不一致将产生非常大的附加计量误差，误差的大小取决于CT2一次电流的大小，即与穿越于2DL的功率大小有关，大大影响计量准确性。为减少此种计量方式的附加误差，应尽量选用误差大小相等、方向相同的高准确度等级电流互感器组合进行计量。
4.2二分之三断路器接线采用线路侧单独安装电流互感器计量方式，在任何运行状态下无和电流或差电流关系存在，均无附加计量误差。
4.3为减少和差电流计量方式附加误差带来的影响，建议二分之三断路器接线贸易结算电能计量装置宜采用线路侧电流互感器计量方式。
参考文献：《国家电网公司电能计量装置通用设计标准》
第13篇
【关键词】线性插值;谐波分量;曲线拟合;理论误差
Abstract：This Article put forward a kind of power harmonic measurement algorithm，which based on lagrange interpolation method.The amplitude error and phase error of the harmonic component caused by interpolation is analysed.Through simulation and theory of fitting curve，the theory error of each harmonic amplitude and phase is calculated.Also the actuallly measured values is corrected based on the above method.
Key words：linear interpolation;harmonic component;curve fitting;theory error
引言
电能计量是为发电企业、输配电企业、电力用户之间进行贸易结算提供依据，它的准确与否直接影响到三者的利益以及交易的合理性。随着电力电子技术的迅速发展，大量具有非线性特性的电力设备（如电气化铁路和电解工厂领域的大功率硅整流设备，炼钢交、直流电弧炉，电石炉，感应加热炉和交流逆变器装置，大功率的电力拖动设备和电机变频调速装置等）投入电网运行，电网中出现大量的谐波，造成电力系统谐波污染，对电力系统的安全、稳定、经济运行构成潜在威胁，给周围电气环境也带来了极大影响，同时也对电能计量表的计量准确度提出了严峻挑战。本文提出一种基于Lagrange插值法的准同步采样谐波分析法，通过理论拟合曲线计算出各次谐波幅值的理论误差，以便于很好的修正实测值的理论方法。
1.Lagrange插值法在准同步采样中的应用
具有谐波分析及谐波能量计量功能的冲击负荷计量装置中。常常会采用傅立叶分析法进行分析处理，本文亦采用此种方法。而FFT方法要求波形的周期采样点数N必须满足N=2n，才能保证较高的分析精度，因此硬件实现同步整周期采样是保证谐波分析及谐波能量计量精度的前提。但实际使用中，冲击负荷表的采样模块采用的是固定采样率（12.8KHz）模式，负荷实际频率的波动会导致非同步采样的结果。当实际频率偏离理想的工频频率50Hz时，需要进行软件插值来达到同步或者准同步的效果。设原模拟信号为：
（1）
并设为离散信号的频率，为对应的周期，所得信号序列为，设为采样频率，为对应的采样周期，则其理想的采样序列应为：
（2）
由于常常不是整数，不能进行直接的抽取，因此可以对其相邻的采样点进行线性Lagrange插值。设，设是小于的最大整
数部分，是的小数部分，即。设插值所拟合的为多项式，有Vandermonde行列式：
（3）
可知，只要，有，于是方程组存在唯一解，也就是说插值多项式的唯一性保证了无论用什么方法满足插值条件的多项式都是同一个多项式。因此，可以采用运行速度快，可以预知中间值，精度高的插值法。
设已知，则拟合的拉格朗日多项式为L（p），且满足L（p）=，L（p+1）=几何上，L（p）为过的直线，从而得到：
（4）
由于满足方程既有拉格朗日插值法，可知：
（5）
以此类推，对于不相邻区间可以采取以下推导：如果互不相关，那么对于就存在惟一的小于等于次的多项式利用该方程可获得通过第+1个数据点的次多项式。真正的多项式是：
（6）
将每个数据点都作为一项。这时存储编写代码就很容易，因为所有的点可以分解到：
（7）
这一步运算的可以做进一步化简为：
（8）
假设除外的所有取样点都已定义了一个多项式或函数，则有：
（9）
写出只用于非零点的方程：
（10）
这样就可以利用方程（10）对方程（9）做归一化处理来得到方程（7）。
为了提高运行速度，由于中间值都可以预先知道，可以预先算出方程的这些值来减少插值计算时所需的运算量。采用该方法，只需要有限几十条记录的表格就能够获得其它线性插值法要用上千条记录的表格才能够达到的精度，并且速度还很快。
现用相邻区间Lagrange插值法验证上述问题研究。假设周期T的信号理想的采样点数为N，实际的采样点数为M，实际的采样点值为S，插值后的采样点值为S′，线性插值的流程为：
（1）求取M，设定N;
（2）采取每个点需要平移的平均量即：
（3）判断的大小，整数部分为，小
数部分为;
（4） 求取平移后（插值后）的点值：利用方程（5）变形求解即：
（11）
通过循环执行上述步骤，直至，可以得到全新的插值序列S′，该序列的长度为N。插值算法对波形中基波分量的影响非常小，但对谐波分量，特别是高次谐波分量会产生较大的影响，这种影响包括了幅值和相位两个方面。
2.插值引起的谐波分量幅值误差分析
建立插值算法的仿真模型并进行大量仿真试验，得到了不同基频条件下，各次谐波分量幅值偏离原始值的特性，如图1所示。从图上不难看出，随着谐波次数的增加，谐波的幅值衰减呈变大的趋势，50次谐波分量幅值的衰减超过10%。
对于谐波分量的幅值衰减，需要进行补偿才能保证计量精度。为此做出了以频率偏移量为变量时的特性曲线，其中横轴坐标为实际频率与50Hz之间的偏移量，纵坐标为谐波幅值误差。
图1 不同频率时各次谐波幅值误差曲线
图2 谐波幅值衰减误差的曲线拟合
图3 不同频率时各次谐波相角误差曲线
图4 不同谐波次数时各次谐波相角误差曲线
为表示清晰，选取谐波次数较大时的数据来做分析，此时谐波幅值误差数据也较大。以图中绿色的63次谐波误差数据为例，其线性拟合的斜率为-0.006761，在-2.5Hz处的初始误差为-16.613%，按sin（x）/x曲线进行拟合，得到图中的黄色曲线，可以看出，其拟合度是非常高的。在实际应用时由于sin（x）运算与除法运算均需耗费单片机大量资源，考虑到算法的实用性，可采用图中所示的黑色折线进行近似线性拟合，其中中间凹陷部分的宽度与谐波次数无关，均为±0.1Hz，此时只需保存各次谐波在-2.5Hz处的起始值与拟合斜率，即可根据实时频率，按照理论拟合曲线计算出各次谐波幅值的理论误差，然后对实测值进行修正即可。
3.线性插值引起的谐波分量相位误差分析
用同样的仿真模型分析插值引起的相角误差如图3和图4所示。虽然插值会引起信号谐波相角偏移，但对于计量而言，由于是同时对电压电流信号进行插值，对电压信号与电流信号的影响是相同的，因此不会影响到两者之间的相对相位差，对计量精度没有影响，因此不需要特殊的补偿修正。
4.结论
冲击负荷电能表采用上述方法对结果进行修正，使谐波精度较同类产品有明显提高。2～39次谐波幅值误差均优于国标GB_T_14549-93（电能质量公共电网谐波）中所规定的A类谐波要求，2～50次谐波功率误差均小于1%，其谐波精度已获中国计量院的谐波校准报告。
参考文献
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第14篇
关键词：电能计量自动化系统电力营销应用研究
Abstract: calculation of the electric power in previous way is assigned power supply bureau meter reading personnel in the power of the users regularly copy is used to calculate the charge, the way this calculation efficiency is lower and put in resources, can't get users real-time electricity use. This paper focuses on the analysis of electric power measure to be automatic system composition and in the electric power marketing the application and effect.
Keywords: electricity measurement automation system power marketing applied research
中图分类号：C931.9文献标识码：A文章编号：
引言
随着我国社会经济和电力系统的快速发展，人们用电需求不断增大，对电力系统自动化程度的要求也越来越高，相应的传统的电能计量方式已不能满足社会的需求。同时，在电力系统中，一种新型的电能计量自动化系统正慢慢被应用。电能计量自动化系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计量技术和电力营销技术为一体的用电需求侧综合性的实时信息采集与分析处理系统，其可对电网及客户端的用电情况进行实时监控和掌握，并提供市场管理、远程抄表、负荷控制、电费结算及有序用电等业务。该系统不仅减少了资源消耗和环境污染，而且还提高了企业电网经济运行管理水平和经济效益。
1 电能计量自动化系统的组成
1.1厂站电能量计量遥测系统
该系统的主要组成部分有主站系统、供电电源、采集装置、传输通道和电能量计量装置等，其中后4个部分一般装设在发电厂和变电站。该系统是一个电量数据综合应用平台，能实现对接入地网遥测系统的变电站、发电厂、馈线(包含旁路)、电能表等资料的管理。该系统还可编制关口月电量和主网线损分析报表;自动及时采集和处理电能表的表码和电压、电流、功率、月冻结电量等数据;批量数据更新等功能，且数据采集时间一般在30-60min一次，最终保证电量统计计算的准确性。
1.2大客户负荷管理系统
该系统的核心功能包括了负荷、终端的电量和远程抄表等数据。该系统运用的技术有自动控制技术、计算机技术和通讯技术，同时为了实现实时监控与管理电力负荷，该系统通过在线检测和采集客户端实时用电信息来将客户抄表与原有负荷管理系统的有机结合。该系统的组成部分有计算机系统、数据通信网络、计量表计和客户端现场终端。该系统不仅具备了厂站电能量计量遥测系统的数据采集功能，还具备了电能质量监测、交流采样、开关状态采集、负荷控制、计量异常监测等功能，且一般每隔15min数据采集一次。
1.3低压集中抄表系统
低压集中抄表系统是利用低压扩频载波、RS 485总线等通讯技术和计算机应用技术，通过通信介质自动实现小区居民电能表码、月冻结电量等电能量数据地采集、存储、传输和处理。且每隔一天采集数据一次。该系统具有减少人力资源投入和劳动强度、提高线损统计的准确性和资源利用率，使预付费功能与窃电的监控与管理有效得到实现，最终保住电费的及时回收。
1.4配变监测计量系统
配变监测计量系统的组成部分有主站系统、电力计量装置、供电电源、采集装置和传输通道等，其中后面4个部分一般装设在公用变用户侧。该系统对于主站系统与配变检测终端的通道信道及实施监测和数据采集分别是通过无线网技术及域网或农网低压配电变压器来实现的。同时，该系统可通过远方数据随时对一个终端或多个终端进行召测，并对召测数据进行分析和监控，若发现问题应及时对信息进行传递并处理。
2 电能计量自动化系统组成及基本功能
从电压等级和接入用户类型来看，电能计量自动化系统是由大客户负荷管理系统、地网电能量计量遥测系统、配变监测计量系统、低压集中抄表系统4个子系统组成。
2.1 大客户负荷管理系统。大客户电力负荷管理系统是运用通讯技术，计算机技术，自动控制技术，通过在线检测和采集客户端实时用电信息，将客户抄表与原有负荷管理系统有机结合起来，实现对电力负荷监控、管理。该系统主要由主站端计算机系统、客户端现场终端、计量表计、数据通信网络4部分组成。远程抄表和终端的电量、负荷等数据是大用户负荷管理系统的核心功能之一，为负荷管理系统提供分析数据，也为电力营销提供计费基础表码数据。系统在解除保电状态下，可以通过直接遥控终端用户，实现功率控制、月电量控制、购电量控制。
2.2 厂站电能量计量遥测系统。厂站电能量计量遥测系统是一个电量数据综合应用平台，主要由主站系统以及装设在发电厂、变电站的有关电能量计量装置、传输通道、采集装置和供电电源等组成。该系统能够对接入地网遥测系统的变电站、发电厂、馈线(包含旁路)、电能表等资料的管理，并编制关口月电量和主网线损分析报表，对电能量信息实现自动、及时的采集和处理。同时要对线路进行批量更新(即客户所属线路的调整)，批量数据更新的同时保证业务及电费数据的一致性，从而保证电量统计计算的准确。
2.3 配变监测计量系统。配变监测计量系统由主站系统和装设在公用变用户侧的有关电量计量装置、传输通道、采集装置和供电电源等组成。主要是使用无线网技术来实现主站系统与配变检测终端的通道信道，利用城网或农网低压配电变压器来实现实时监测和数据采集，通过远方数据召测可以随时对一个终端或多个终端进行召测，根据召测得到的数据，进行分析和监控，一旦发现问题及时将信息传递方便处理。
2.4 低压集中抄表系统。低压集中抄表系统是利用低压扩频载波、RS-485总线等通讯技术和计算机应用技术，通过通信介质自动实现电能量数据采集、存储、传输和处理。该系统能够在很大程度上提高线损统计的准确性，减轻人力资源的劳动强度，提高资源利用率，实现预付费功能，对于窃电现象能够得到有效的监控和管理，同时还能保证及时回收电费。
3 结论
综上所述，电能计量自动化系统实在社会需求迫切的形势下建设和应用的，其以客户为中心，具有保证供电企业有序用电、负荷控制、市场管理、电费结算、预购电、远程抄表等业务，能统计线损四分、统计供电质量、统计供售电量和客户节能评估等，它的推广与应用不仅减少了资源消耗和环境污染，而且还提高了企业电网经济运行管理水平和经济效益。
参考文献
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第15篇
论文摘要： 谐波是电力系统中不能完全杜绝的干扰现象，谐波的产生是电力系统中主要设备的硬件因素引起的，在不能避免的情况下只能通过技术改进对其进行有限的控制。因此谐波对电力计量也会产生实时的影响，各种电器设备都会产生谐波并干扰计量电表。
1 电力谐波的产生和测量
1.1 电力谐波的产生。电力系统中的谐波产生主要有以下几个方面的原因：1）产生电力电源质量较差就容易产生谐波。发电机本身的三相绕组在生产过程中不能做到完全的对称，因此铁芯也就不能完全的均匀而一致，再加上发电过程中的干扰因素，发电源多少都会产生部分谐波，但总体来看，发电机谐波占有比例较小；2）输电系统产生的谐波，输配电系统中所产生的谐波主要是因为变压器而引发的谐波。因为变压器的铁芯出现饱和，磁化曲线的非线性，再加上设备变压器时的经济性考虑，导致变压器工作磁密选择在磁化曲线饱和段上，这样就使得磁化电流出现非平滑线性特征，所以含有奇次谐波。工作中铁芯的饱和程度越大，变压器的工作点就越发偏离线性规律，谐波电流也就越强；3）用电设备引发谐波，此种谐波的产生主要是因为晶体闸管整流设备引起。因为晶体闸管在电力机车、铝电解槽、充电设备、开关设备等方面有广泛的应用，这就给电力网络的谐波产生制造了大量的隐蔽源头。如果整流装置为单相电流电路，在接感性负载的时候，就会含有奇次谐波电流，而第三次谐波的含量更是高达基波的30%；接容性负载的时候则会出现谐波电压，其中谐波含量则随着电容的增加而增大。实际测算，因整流装置而产生的谐波占电力谐波的40%，是最大的谐波源。
1.2 谐波的测量。要研究谐波就要对进行测量，在研究谐波问题的时候这时不可回避的要点，也是控制谐波的基础。通过对谐波的测量，可对电力网络中的谐波进行实时的检测和控制，对其含量和方向进行掌握，以此分析谐波的流向，并对其进行计量正反电量、各次谐波含量、电压电流幅值、相位等主要参数，为电力网络的谐波治理和控制提供依据。因为谐波本身具有非线性、随机性、不稳定、成因复杂等特性，对谐波的测量很难达到准确无误。目前电力谐波的测量方式有：模拟带通或者带阻滤波器测量、傅里叶变换测量、瞬时无功测量、神经网络测量、小波法测量等。这些方法都有其有点和缺陷，目前使用最为广泛的是傅里叶变换频域分析测量法。
2 谐波对电力计量的影响
2.1 对电感电表的影响。电感式的电表工作主要是依靠磁感应来产生推动器件转动的力矩，从而完成计量的。工作中电压线圈所产生的电流的磁通分两个部分，一则穿过铝盘而通过回磁板而形成工作磁通，一侧是不穿过铝盘而是左右的铁轭形成分工作磁通。而电流线圈所产生的磁通则会两次穿过铝盘，并通过电流组件而形成回路。因为电压线圈和电流线圈产生的是交变磁通，在不同的位置穿过铝盘，这就在铝盘上不同的位置产生感应电流，此种电流与磁场产生相互作用就推动了铝盘的转动，铝盘转动与负载有功功率是正比关系。电磁感应式的电表设计是以基波为设计基础的，因谐波和基波叠加所产生的电压和电流是一种畸变状态，其可以导致电感式电表的误差率特性曲线出现迅速的下降，因此在电量计量中会对电表的准确性产生较大的影响。
2.2 对电子式电表的影响。与感应式电表的相比，电子式的电表计量误差已经相对于频率变化有所减小。而以基波计量为标准的时候，电子式电表计量的误差要比感应式电表的误差还大，这时因为其制作的原理来决定的，电表进行采用的方式是：A/D采用-乘法器-处理器-显示输出，设备是按照正弦50Hz在不超过国家标准的情况下进行工作的。按照电子式电表的检定规则，电子式电表的电流、电压所允许的失真的正弦波是在一定的范围内的，而多次谐波将导致整个波形计量的超限，产生失真引发乘法器误差。 转贴于
3 谐波在计量中的应用和发展
3.1 谐波对计量的应用。在谐波存在的情况下，谐波作用下的电能计量有三种方式：1）促进了电表功率反应性能的提高，实际上就是让电表尽量的反应出实际的功率，即基波和谐波所形成的综合功率，就是一种全能量的计量方式；2）对谐波进行过滤和忽视，即增加电表的抗干扰能力，只对基波进行功率测量，也就是一种纯基波的计量方式；3）利用电表对基波和谐波的功率进行分辨和区别计量，此种方式也可以看做是谐波电能计量的方式。此种方式随着技术手段和计费标准的改进将成为电能计量的一个趋势。
3.2 谐波计量的发展。在我国的电力计量中使用的是全能量的计量，这种计量方式中当基波电流稳定的时候，计量较为准确可靠，但是系统中一旦出现谐波干扰，且超过了计量设备允许的范围时，全能量的计量表就会失去作用，误差增加。因此，将谐波和基波隔离开，并实现分别计量将成为未来电力计量的发展趋势。也就是在研制中建立简化的电力系统，将谐波影响下德尔计量误差进行模型化的处理，并以此确定基波线性模型和谐波作用下的非线性模型，这样就可以将二者区别开来，以此对谐波作用下的有效电流值进行计量，这样就可以实现对有效谐波计量的目标。
3.3 谐波电表的发展。目前针对谐波的干扰，技术人员已经研制出了谐波电表，专门对谐波用户进行计量。但是因为谐波电量的收费标准没有形成，所以此种谐波电表的应用还需要时间。但是此种谐波电表在试验中却现实了突出的优点。
谐波电表完全可以消除感应式电表中因为机械运转、器件失灵、倾斜度增加等造成的计量失真。此种全电子是电能表的研发，是在原有单片机的基础上发展而来的，采用大容量芯片，汉字点阵字库、A/D结合DSP结合CPU的形式，不断完善独立计算和计量的专用芯片，从而拓展了大量程、宽量限的电表，由此实现了对谐波和基波的进行分别测量而区别计量的能力，这样电表就具备了计量基波有功电能、基波无功电能、实际消耗电能、总电能等。全新的改进电子式电表具有更加宽的频率响应，误差频率特性曲线将更加的平直，所以在谐波存在的情况下，新型的电子电表的误差即将远远小于感应式电子电表，并可以实现基波和谐波分别计量的目的。
4 结束语
总之，任何事物都有其存在的价值，电力谐波的产生是不可避免的，也给电力计量带来了发展的动力。目前投入到电力网络中的非线性载荷日益增加，其产生的谐波总量也越来越大，由谐波引起的电压电流畸变则直接对电力计量产生的负面的影响，导致计量失真或者损失。因此研制更加精确而灵敏的谐波计量电表就成为来了电力计量技术的发展方向，进而实现对有效谐波和基波共同计量的目标。
参考文献
[1]李育才、李明姝，谐波电能计量技术的应用[J].吉林电力，2010（05）.
