時間：2023-03-20 16:22:24
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1.1電能計量作為電力企業(yè)與用戶之間進行電能核算的重要依據(jù)，對電能數(shù)據(jù)進行采集、分析和處理，不僅能夠及時為電能使用者提供準確的信息反饋，同時也能夠為電能使用者提供準確的數(shù)據(jù)計量，因此電能供就者和電能使用者可以通過電能計量來制定相應(yīng)的電能節(jié)能計劃，確保實現(xiàn)節(jié)能減耗的目標。
1.2在節(jié)能措施制定時需要由電能計量提供數(shù)據(jù)上的支持首先，通過電能計量，用戶可以得到準確的用電數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)分析，或以明確一段時間內(nèi)的用電量，并進而根據(jù)實際用電情況對用電量的合理性進行總結(jié)，采取相應(yīng)的措施，避免用電浪費現(xiàn)象的發(fā)生；其次，目前電能計量開始向自動化和智能化的方向發(fā)展，對用電數(shù)據(jù)可能進行智能的分析和處理，能夠自動對電能系統(tǒng)中存在的電能損耗問題進行發(fā)現(xiàn)，并還能夠?qū)σl(fā)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(shè)備進行更新，確保設(shè)備運行的節(jié)能減耗，使電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性得到保障。
1.3電力計量自動化系統(tǒng)通過無線GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)，將每個采集終端的電能數(shù)據(jù)信息傳送到計量自動系統(tǒng)主站，通過數(shù)據(jù)庫處理，實現(xiàn)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(tǒng)計功能、數(shù)據(jù)共享功能。計量自動化還可以利用電能計量數(shù)據(jù)和計算機模擬軟件相結(jié)合，通過計算機模擬軟件及時而準確地對當前的電力系統(tǒng)狀態(tài)進行評估，及時發(fā)現(xiàn)能量損耗嚴重的地方。
2電能計量節(jié)能減耗運用的實現(xiàn)
2.1進一步完善電能計量系統(tǒng)從計量裝置普查情況來看，一般企業(yè)耗能計量配備率較低。只有完善能源消耗計量系統(tǒng)，才能科學(xué)地分析全廠耗能設(shè)備情況，合理地下達耗能指標，節(jié)能管理才能做到有的放矢，這也是節(jié)能降耗的首要措施。電量計量方面應(yīng)當采用電量計量遠傳技術(shù)。安裝配電監(jiān)測系統(tǒng)終端，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)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(fù)合變比電流互感器自動轉(zhuǎn)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(fù)合變比電流互感器自動轉(zhuǎn)換計量裝置，與復(fù)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(shù)據(jù)表。在每次的周期校驗時，都可以對照各項數(shù)據(jù)配合電能表進行調(diào)整，使計量綜合誤差達到最小。同時，按規(guī)程規(guī)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(diào)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(jù)現(xiàn)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(diào)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(jīng)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(yīng)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(yīng)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(yè)大廠生產(chǎn)的高精度、穩(wěn)定性好的多功能電能表。由于電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在多功能電子表已日趨完善，其誤差較為穩(wěn)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(yīng)采用全電子式電能表。專業(yè)大廠生產(chǎn)的多功能電能表在元器件材料、設(shè)計技術(shù)水平、質(zhì)量檢驗均有較高要求，是實際使用的首選。
3結(jié)束語
1.電力計量的重要性
隨著人們需求的不斷增加，能源短缺問題不斷加劇，人們的生活、工作離不開電力資源的使用，為了解決能源短缺問題，保護我們賴以生存的環(huán)境，節(jié)能減排越來越重要。電力計量不僅對電力市場有著重要意義，而且可以有效的分析相關(guān)設(shè)備的損耗情況，對有效運用能夠起到節(jié)能降耗的作用。電力計量能夠為節(jié)能降耗工作提供電壓、頻率等數(shù)據(jù)信息，電力計量技術(shù)的水平直接關(guān)系著相關(guān)信息的準確度。而且，在電力管理工作中，我們只有準確的分析相關(guān)數(shù)據(jù)，才能改善電力節(jié)能技術(shù)，提高電力資源的利用了，進一步降低電力損耗。為此，我們只有不斷完善電力計量技術(shù)，才能保證相關(guān)數(shù)據(jù)的正確性，使其更好的為電力節(jié)能降耗工作服務(wù)。
2.分析電力計量在節(jié)能降耗中的應(yīng)用
2.1加強智能電表的應(yīng)用
智能電表作為一種智能化儀表，它主要是先采集用戶供電數(shù)據(jù)，然后再通過內(nèi)部集成電路對采集信息進行相關(guān)處理，采集來的信息轉(zhuǎn)換成脈沖進行輸出，輸出后經(jīng)過單片機的有效處理和分析，再將脈沖轉(zhuǎn)換成用電量輸出。智能電表在節(jié)能降耗方面有很重要的作用，它能夠利用計算機管理系統(tǒng)實時、準確的進行用電費用計算，有效的提高了結(jié)算效率。智能電表的實時監(jiān)測功能方便了供電企業(yè)了解供電情況，避免了電能質(zhì)量問題。而且，通過智能電表對水、熱等能耗數(shù)據(jù)的采集，我們可以對能耗、峰值進行預(yù)測，為節(jié)能用電提供了很大幫助。
智能電表的功能性十分強大，使用智能電表可以通過電價來對用戶負荷和分布式發(fā)電進行控制，在常規(guī)用電中實施分時電價控制，在短期用電需要中實行實時電價控制，在高峰期用電需求中實施緊急峰值電價控制。智能電表的使用過程中，會將有關(guān)能耗信息傳達給用戶，這樣就能夠方便用戶合理用電，通過轉(zhuǎn)換能源利用方式等減少能源消耗。我們也可以將智能電表提供的相關(guān)信息加以利用，在這一基礎(chǔ)上建立用戶能量管理系統(tǒng)，這樣以來，就可以為各類型的用戶提供能量管理服務(wù)，在滿足用戶需求的條件下盡量減少能源使用，避免了能源浪費。
除此之外，智能電表給用戶提供相關(guān)能耗數(shù)據(jù)可以幫助用戶改進用電方法，方便用戶及時的發(fā)現(xiàn)各種能耗異常情況，有利于提高用戶的節(jié)能意識。而且一些用戶安裝了分布式發(fā)電設(shè)備，這能夠幫助用戶進行合理用電和發(fā)電方案的制定，從而使用戶實現(xiàn)利益最大化。
2.2促進電力計量系統(tǒng)的綜合化
電量考核對電力管理來說尤為重要，考核的實施需要依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而針對電力市場交易情況進行考核。在對發(fā)電廠進行考核時，需要依據(jù)相應(yīng)的電能量數(shù)據(jù)，與發(fā)電計劃進行對比，準確得知發(fā)電廠執(zhí)行情況。為了進一步完善電力考核系統(tǒng)，需要我們優(yōu)化電力計量系統(tǒng)，充分滿足電力計量綜合化需求。電力遠程計量主要采用了分層式結(jié)構(gòu)，利用該計量系統(tǒng)，不僅能夠通過移動通信系統(tǒng)、光纖等方式和采集終端進行通信，而且還能夠?qū)⒉杉b置的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行記錄，有效的提高了節(jié)能降耗的工作效率。
2.3提高計量工作人員的專業(yè)素質(zhì)
要提高電力計量在節(jié)能降耗中的運用效率，一定要做好計量人員的管理工作。首先，要加強計量人員的培訓(xùn)工作。計量人員使計量工作的執(zhí)行者，一旦計量工作人員缺乏相關(guān)專業(yè)技能，就會影響計量系統(tǒng)的正常運行。為此，對計量人員要實行崗前培訓(xùn)、定期培訓(xùn)，并根據(jù)實際情況給工作人員提供對外學(xué)習(xí)的機會，使他們不斷的學(xué)習(xí)新技術(shù)。其次，要提高工作人員的積極性。計量工作的開展離不開人員操作，為了保證計量系統(tǒng)的有效運行，我們要不斷優(yōu)化人員考核系統(tǒng)，完善獎勵機制，提高計量人員的積極性，減少人員流動。
二、總結(jié)
1.1電能計量信息化管理的設(shè)計原則
電能計量管理部門應(yīng)建設(shè)電能計量管理高效的信息系統(tǒng)，并與用電營業(yè)等相關(guān)部門實現(xiàn)工作聯(lián)網(wǎng)，電力部門才能實現(xiàn)電能計量信息化管理。其中，電能計量信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計原則要滿足如下四個方面：第一，電能計量信息系統(tǒng)在功能設(shè)計上，應(yīng)保證各功能模塊形成一個有機統(tǒng)一的整體，同時保證各功能模塊的獨立性，電力部門電能計量滿足各業(yè)務(wù)功能的需要，各項業(yè)務(wù)處理有效實現(xiàn)獨立性，實現(xiàn)連貫和統(tǒng)一的業(yè)務(wù)流程；第二，用電管理中，電能計量信息化管理系統(tǒng)是基礎(chǔ)組成部分，還要預(yù)留數(shù)據(jù)接口為系統(tǒng)功能的擴展；第三，電能計量信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)以計量器具資產(chǎn)為輔線，以電能計量裝置為主線，保證系統(tǒng)可以全程監(jiān)控和管理整個電能計量裝置的運行狀況；第四，保證系統(tǒng)設(shè)計中各功能模塊之間數(shù)據(jù)一致性好、共享性高，便于用戶查詢，保證系統(tǒng)維護簡單。
1.2電能計量信息化管理的設(shè)計模式
電能計量信息化管理模式如圖1所示，具體的工作原理為：整個電能計量信息化管理系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)管理器的采用作為中心的，數(shù)據(jù)管理器負責管理整個系統(tǒng)的運行。用戶通過售電系統(tǒng)，可以在售電系統(tǒng)上購電，電力公司通過互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換，通過管理系統(tǒng)命令將電量輸入到數(shù)據(jù)管理器，然后數(shù)據(jù)管理器再將電量通過控電機柜傳輸?shù)接脩魠^(qū)，實行李振中國網(wǎng)湖北省電力公司孝感供電公司湖北孝感432000電能用電的自動管理。同時，電能計量信息化管理系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)，將用電信息在售電系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)之間相互傳輸，最后端口為電力管理部門中相關(guān)用電管理中心，監(jiān)控系統(tǒng)由各用電管理區(qū)放置在相應(yīng)位置，電能計量進行逐層管理，便于電力管理部門信息化管理。
1.3電能計量信息化管理的功能設(shè)計
正常情況下，電力部門要實現(xiàn)電能計量信息化管理，電能計量信息化管理系統(tǒng)功能需求應(yīng)滿足如下四個方面：第一，使用電能計量信息化管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)有效管理整個電能計量工作，憑借信息處理技術(shù)達到計量系統(tǒng)信息共享；第二，利用電能計量信息化管理系統(tǒng)能實現(xiàn)全程跟蹤電能計量資產(chǎn)的狀態(tài)，通過建設(shè)電能計量資產(chǎn)的各種臺賬，并實現(xiàn)電能計量信息化管理系統(tǒng)對計量資產(chǎn)流轉(zhuǎn)過程的跟蹤管理。另外，電能計量信息系統(tǒng)為了對人為因素的影響進行有效控制，需要信息系統(tǒng)利用口令以及權(quán)限管理等手段有效管理工作人員處理業(yè)務(wù)的權(quán)限；第三，用電業(yè)務(wù)管理的自動化操作可以利用電能計量信息化管理系統(tǒng)來實現(xiàn)，逐步取代用電業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)手工管理方式；第四，要求電能計量系統(tǒng)能方便查詢計量業(yè)務(wù)進展、各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)、用戶的相關(guān)信息資料、計量器具的信息資料等。
2.電能計量信息化管理的主要措施
2.1建設(shè)計量信息管理系統(tǒng)
電量計量信息管理系統(tǒng)包括資產(chǎn)檔案、運行計量裝置檔案、標準設(shè)備、檢測數(shù)據(jù)檔案等許多方面的內(nèi)容。計量信息管理系統(tǒng)不僅具有實時抄錄分析各種電量表、自動檢測各種計量器等特征，還可以對系統(tǒng)中存在分散、混亂的抄表系統(tǒng)測量信息和靜態(tài)測量進行技術(shù)計算，將分類為營銷、管理等功能模塊，將原來計量和抄表系統(tǒng)內(nèi)的計量信息轉(zhuǎn)換為動態(tài)、綜合、有序的信息，實現(xiàn)現(xiàn)代化的計量管理。要充分利用計量和抄表系統(tǒng)功能，適應(yīng)電網(wǎng)商業(yè)化運行的需要，核準電能計量的準確性，實時提供各類電量信息，實時查出有疑點的計量裝置，對不合理用電情況進行嚴格查處，對在線計量裝置引起的誤差電量進行計算分析，能夠改進計量管理，為電力營銷決策提供有力依據(jù)。
2.2做好計量裝置的維護
電壓互感器二次電壓降補償器可以“補償”計量TV二次回路的電壓降，并且可以減少電能計量誤差。同時，采用加大導(dǎo)線截面、電能表采用低功耗、縮短電壓互感器和電能表之間的連線的有效解決方法，解決計量二次回路電壓降過大的問題。在電能計量中采用電壓互感器二次電壓降補償器，不但增加了計量裝置的故障率，而且還影響了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，甚至引起用戶異議，造成不必要的爭端，所以建議取消這種補償方式。近年來，電量變送器代替電能表的現(xiàn)象逐漸出現(xiàn)，但是電量變送器因其用途、誤差計算方式等方面的不同并不符合特殊的計量要求。所以，電量變送器不能代替電能表使用。
2.3優(yōu)化計量工具
關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量分析方法控制技術(shù)
0引言
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進步和生產(chǎn)過程的高度自動化，電網(wǎng)中各種非線性負荷及用戶不斷增長；各種復(fù)雜的、精密的，對電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備越來越多。上述兩方面的矛盾越來越突出，用戶對電能質(zhì)量的要求也更高，在這樣的環(huán)境下，探討電能質(zhì)量領(lǐng)域的相關(guān)理論及其控制技術(shù)，分析我國電能質(zhì)量管理和控制的發(fā)展趨勢，具有很強的觀實意義。
1衡量電能質(zhì)量的主要指標
由于所處立場不同，關(guān)注或表征電能質(zhì)量的角度不同，人們對電能質(zhì)量的定義還未能達成完全的共識，但是對其主要技術(shù)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(zhì)量的要求全網(wǎng)相同，不因用戶而異，各國對于該項偏差標準都有相關(guān)規(guī)定。
(3)電壓三相不平衡（unbalance）：表現(xiàn)為電壓的最大偏移與三相電壓的平均值超過規(guī)定的標準。
(4)諧波和間諧波（harmonics&inter-hamonics）：含有基波整數(shù)倍頻率的正弦電壓或電流稱為諧波。含有基波非整數(shù)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(shù)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(luò)線內(nèi)的電壓的有規(guī)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(zhì)量問題的產(chǎn)生
2.1電能質(zhì)量問題的定義和分類
電能質(zhì)量問題是眾多單一類型電力系統(tǒng)干擾問題的總稱，其實質(zhì)是電壓質(zhì)量問題。電能質(zhì)量問題按產(chǎn)生和持續(xù)時間可分為穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題和動態(tài)電能質(zhì)量問題。
2.2電能質(zhì)量問題產(chǎn)生原因分析
隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，電力系統(tǒng)電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生主要有以下幾個原因。
2.2.1電力系統(tǒng)元件存在的非線性問題
電力系統(tǒng)元件的非線性問題主要包括：發(fā)電機產(chǎn)生的諧波；變壓器產(chǎn)生的諧波；直流輸電產(chǎn)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(lián)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(tǒng)最大的諧波源。
2.2.2非線性負荷
在工業(yè)和生活用電負載中，非線性負載占很大比例，這是電力系統(tǒng)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(chǎn)生嚴重的諧波電流，對電網(wǎng)造成嚴重污染，同時也使功率因數(shù)降低。
2.2.3電力系統(tǒng)故障
電力系統(tǒng)運行的內(nèi)外故障也會造成電能質(zhì)量問題，如各種短路故障、自然現(xiàn)象災(zāi)害、人為誤操作、電網(wǎng)故障時發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)的工作狀態(tài)的改變、故障保護裝置中的電力電子設(shè)備的啟動等都將造成各種電能質(zhì)量問題。
3電能質(zhì)量分析方法
3.1時域仿真法
時域仿真方法在電能質(zhì)量分析中的應(yīng)用最為廣泛，其最主要的用途是利用各種時域仿真程序?qū)﹄娔苜|(zhì)量問題中的各種暫態(tài)現(xiàn)象進行研究。目前較通用的時域仿真程序有EMTP、EMTDC、NETOMAC等系統(tǒng)暫態(tài)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(tài)過程的頻率覆蓋范圍。此外，在模仿開關(guān)的開合過程時，還會引起數(shù)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(zhì)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(tài)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(fā)展起來。其優(yōu)點是可詳細考慮非線性負載控制系統(tǒng)的作用，因此可精確描述其動態(tài)特性。缺點是計算量大，求解過程復(fù)雜。
3.3基于變換的方法
在電能質(zhì)量分析領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的基于變換的方法主要有Fourier變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、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(zhì)量分析領(lǐng)域中的基本方法，在實時系統(tǒng)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(yōu)點是算法快速簡單。但其缺點也很多：（1）雖然能夠?qū)⑿盘柕臅r域特征和頻域特征聯(lián)系起來觀察，但不能將二者有機地結(jié)合起來。（2）只能適應(yīng)于確定性的平穩(wěn)信號(如諧波)，對時變非平穩(wěn)信號難以充分描述。（3）STFT的離散形式?jīng)]有正交展開，難以實現(xiàn)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(dǎo)致整個頻帶的頻譜散布；在不滿足前提條件時，會產(chǎn)生“旁瓣”和“頻譜泄露”現(xiàn)象。
3.3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論是巨量信息并行處理和大規(guī)模平行計算的基礎(chǔ)，它既是高度非線性動力學(xué)系統(tǒng)，又是自適應(yīng)組織系統(tǒng)，可用來描述認知、決策及控制的智能行為。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的優(yōu)點是：（1）可處理多輸入－多輸出系統(tǒng)，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等特點。（2）不必建立精確數(shù)學(xué)模型，只考慮輸入輸出關(guān)系即可。缺點是：（1)存在局部極小問題，會出現(xiàn)局部收斂，影響系統(tǒng)的控制精度；（2)理想的訓(xùn)練樣本提取困難，影響網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練速度和訓(xùn)練質(zhì)量；（3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不易優(yōu)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(shù)來表示信號的能量函數(shù)。
二次變換的優(yōu)點是：可以準確地檢測到信號發(fā)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(shù)字技術(shù)，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(shù)有：Daubechies小波、B小波、Morlet小波Meyer小波等。
小波變換的優(yōu)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(wěn)信號分析。（2）可以對信號進行去噪、識別和數(shù)據(jù)壓縮、還原等。缺點是：（1）在實時系統(tǒng)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(yīng)”，邊界數(shù)據(jù)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(gòu)成，這些衰減正弦波類似于小波函數(shù)。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(zhì)量的控制策略與技術(shù)
4.1幾種電能質(zhì)量控制策略
（1）PID控制：這是應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律，其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便，易于在工程中實現(xiàn)。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時，應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。其缺點是：響應(yīng)有超調(diào)，對系統(tǒng)參數(shù)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(guī)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(jīng)過派克變換得到基于旋轉(zhuǎn)坐標系(dq)的直流量從而實現(xiàn)解耦控制。常規(guī)的矢量控制方法一般采用DSP進行處理，具有良好的穩(wěn)態(tài)性能與暫態(tài)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(shù)學(xué)模型是使用經(jīng)典控制理論的"頻域法"和現(xiàn)代控制理論的“時域法”設(shè)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(tǒng)建立精確的數(shù)學(xué)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(tǒng)特征進行模糊描述，來降低獲取系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特征量付出的代價。
（4）非線性魯棒控制：超導(dǎo)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(yīng)用反饋線性化方法使之全局線性化，再利用所有線性系統(tǒng)的控制規(guī)律進行控制，也可直接采用魯棒控制理論設(shè)計控制器。
4.2FACTS技術(shù)
FACTS，即基于電力電子控制技術(shù)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(tǒng)的基本參數(shù)來靈活控制系統(tǒng)潮流，使輸送容量更接近線路的熱穩(wěn)極限。采用FACTS技術(shù)的核心目的是加強交流輸電系統(tǒng)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(lián)補償電容器、靜止無功補償器、晶閘管控制的串聯(lián)投切電容器、統(tǒng)一潮流控制器等。
4.3用戶電力（CustomPower）技術(shù)
用戶電力技術(shù)就是將電力電子技術(shù)、微處理機技術(shù)、自動控制技術(shù)等運用于中低壓配電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)中，其目的是加強配電系統(tǒng)的供電可靠性，并減小諧波畸變，改善電能質(zhì)量。該技術(shù)的核心器件IGBT比GTO具有更快的開關(guān)頻率，并且關(guān)斷容量已達MVA級，因此DFACTS裝置具有更快的響應(yīng)特性。
用戶電力技術(shù)概念的提出，有助于供電部門提供高可靠性和高質(zhì)量的電力，也有助于滿足各種新工藝用戶對電力供應(yīng)的更高要求。目前主要的DFACTS裝置有：有源濾波器(APF)、動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)、配電系統(tǒng)用靜止無功補償器(D－STATCOM)、固態(tài)切換開關(guān)(SSTS)等。
5電能質(zhì)量控制的發(fā)展方向
5.1研究電能質(zhì)量分析控制領(lǐng)域的基礎(chǔ)性工作
一方面要深入探索電能質(zhì)量領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究工作，包括電能質(zhì)量的定義、評價標準與體系，電能質(zhì)量問題的表現(xiàn)形式、影響因素、防治方法等。同時，積極研究電能質(zhì)量控制的新方法、新技術(shù)和新策略，將更為先進、科學(xué)的控制理念和控制思想借鑒到電能質(zhì)量管理領(lǐng)域。
5.2推廣使用數(shù)字化電能質(zhì)量控制技術(shù)
以DSP為基礎(chǔ)的實時數(shù)字信號處理技術(shù)在控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其優(yōu)點為：①可提高系統(tǒng)穩(wěn)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(fù)性好，易調(diào)試和批量生產(chǎn)；④易實現(xiàn)并聯(lián)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(zhì)量控制裝置將用DSP來實現(xiàn)實時信號處理從而取代模擬量控制。
5.3對電能質(zhì)量檢測技術(shù)的新要求
傳統(tǒng)的檢測儀器一般局限于持續(xù)性和穩(wěn)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(zhì)量問題，因此需要發(fā)展新的監(jiān)測技術(shù)。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(tǒng)，反映各種電能質(zhì)量指標的特征及其隨時間的變化規(guī)律。
5.4大力發(fā)展應(yīng)用新技術(shù)
電力電子技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，F(xiàn)ACTS、CusPow等新技術(shù)更是為解決電能質(zhì)量問題開拓了廣闊的前景，同時一些非電力電子技術(shù)的發(fā)展也很迅猛，將這些技術(shù)融合發(fā)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(zhì)量日益提高的要求。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：電廠電能量自動采集系統(tǒng)平衡率
在電力市場運營過程中，買賣雙方交易的物理量是電能量，對發(fā)、供電量、聯(lián)絡(luò)線交換電量、網(wǎng)損（線損）電量及分時、分類電量的采集、監(jiān)視、統(tǒng)計、分析、運算是電力市場運營的主要內(nèi)容；建設(shè)電能量自動采集系統(tǒng)是實現(xiàn)電力市場運營的基礎(chǔ)。對火力發(fā)電廠，主要對發(fā)、供電量進行統(tǒng)計，對機組平衡率、交接班電量等進行統(tǒng)計計算，以加強管理，并采取相應(yīng)措施降低損耗，提高效率。
以我們江蘇新海發(fā)電有限為例，每天分四班，傳統(tǒng)的方式是每次交接班時抄表，人工錄入進行統(tǒng)計計算；這種人工抄表、統(tǒng)計不能滿足實時、分時及動態(tài)分析管理的要求，電能量采集方式的改變已勢在必行。江蘇新海發(fā)電有限公司電能量自動采集系統(tǒng)于2001年9月底基本建成。該系統(tǒng)已采集了所有機組的全部電能量數(shù)據(jù)，完成了電能量的自動采集、存儲、總加計算、統(tǒng)計、報表打印等功能；系統(tǒng)代替了人工抄表，提高了數(shù)據(jù)的同步性、及時性、準確性和完整性；系統(tǒng)對全公司發(fā)電情況和各類平衡率進行自動統(tǒng)計，提高了統(tǒng)計計算速度和自動化水平；利用系統(tǒng)進行分班次考核，提高了企業(yè)的管理水平和效率；各部門可通過Web查看所有數(shù)據(jù)和報表，進行不同的二次開發(fā)，提高了電能數(shù)據(jù)的利用率。系統(tǒng)（如圖1所示）分主站和采集終端（ERTU）兩部分，主站與ERTU之間采用網(wǎng)絡(luò)通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸。主站采用南京華瑞杰自動化設(shè)備有限公司的COM-2000系統(tǒng)、廠站采用該公司的MPE-III電能量遠方數(shù)據(jù)終端。
1、江蘇新海發(fā)電有限公司電能量自動采集系統(tǒng)配置
1.1主站系統(tǒng)配置
該系統(tǒng)采用高性能的PC機作為硬件平臺，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用雙機備份，互為熱備用，并保持數(shù)據(jù)的一致性；前置機負責采集數(shù)據(jù)，連接GPS用于全網(wǎng)對時，后置機負責處理并保存數(shù)據(jù)，報表工作站負責所有報表的編輯和打印，Web服務(wù)器提供Web瀏覽，各MIS工作站通過Web可查看所有數(shù)據(jù)和報表；主網(wǎng)采用10/100M網(wǎng)，由交換機來連接服務(wù)器和所有計算機。
系統(tǒng)操作系統(tǒng)采用目前廣泛使用的、安全性能較高的Windows2000Server，網(wǎng)絡(luò)通信采用TCP/TP協(xié)議，數(shù)據(jù)庫采用具有Client/Server模式的商用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)SQLServer2000，編程全部采用VC、VB、Delphi等，集成EXCEL作為報表工具生成圖文并茂的圖形報表。
1.2主站系統(tǒng)主要功能模塊
（1）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
COM-2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用標準的商用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理是整個系統(tǒng)的核心，它涉及到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)共享等多方面的管理
數(shù)據(jù)庫大致分四部分，即系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫(檔案信息庫)、原始數(shù)據(jù)庫、二次統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫和公式統(tǒng)計庫。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存放了有關(guān)系統(tǒng)的配置、參數(shù)等信息，原始數(shù)據(jù)庫主要數(shù)據(jù)來源于各采集終端的電表數(shù)據(jù)，二次統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫主要存放來源于原始數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過計算、統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。公式統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫來源于二次統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，存放了公式的計算結(jié)果。
（2）WEB服務(wù)管理系統(tǒng)
WEB服務(wù)管理系統(tǒng)響應(yīng)來自Internet/Intranet的WEB服務(wù)請求，提供客戶端請求的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和WEB頁面格式。
（3）前置通訊及數(shù)據(jù)處理管理系統(tǒng)
此系統(tǒng)完成電能量自動采集系統(tǒng)對采集終端數(shù)據(jù)的采集和處理，數(shù)據(jù)采集采用大容量高速數(shù)據(jù)傳輸部件，保證準確性。全部操作均為在線完成，隨輸隨用，響應(yīng)性好。具體功能為：對所接收的報文完成規(guī)約轉(zhuǎn)換、系數(shù)處理和合理性檢查，將處理結(jié)果交給數(shù)據(jù)庫。可即時查看通訊狀況及具體通訊報文。
（4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計及公式管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)完成統(tǒng)計計算公式的設(shè)定和定時統(tǒng)計任務(wù)，如班次電量、日電量、月電量、年電量及電能量總加、平衡、線損、變損等數(shù)據(jù)的定時統(tǒng)計任務(wù)。
（5）報表圖形設(shè)置顯示打印系統(tǒng)
用戶可根據(jù)實際需要設(shè)置報表和圖形顯示的格式，完成班次電量、日電量、月電量、年電量等報表數(shù)據(jù)的定時打印，并可根據(jù)用戶要求對任意電表、任意采集終端或全廠的歷史數(shù)據(jù)的顯示及打印。
（6）終端、電表參數(shù)設(shè)置下裝及召喚系統(tǒng)
該系統(tǒng)完成從主站對采集終端中各電表的基值、轉(zhuǎn)比、時段方案、PT、CT等參數(shù)的在線設(shè)置和下裝，并在線查看終端、電表狀態(tài)和參數(shù)。
（7）內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)之間的紐帶，其功能為：在操作系統(tǒng)所提供的網(wǎng)絡(luò)支持的基礎(chǔ)上實現(xiàn)面向應(yīng)用的高層網(wǎng)絡(luò)通訊；根據(jù)應(yīng)用所定義的數(shù)據(jù)流動模式確定數(shù)據(jù)流向，提高應(yīng)用的通信效率。該系統(tǒng)采用完全的Client/Server模式，基于TCP/TP協(xié)議，保證了整個平臺在不同網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之間的可移植性。
（8）告警管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)根據(jù)用戶的要求和數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，以及設(shè)備狀態(tài)的變化，對系統(tǒng)中發(fā)生的特定變化進行提示和告警。如電量值越界、設(shè)備異常等，可進行彈出提示框、語音等多種方式告警，對告警信息，可進行打印和保存，可分時段查詢和檢索。
（9）遠程診斷管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)用以完成對用戶已投運的系統(tǒng)的診斷和維護。系統(tǒng)可通過撥號MODEM和用戶系統(tǒng)連接，對其運行情況進行分析診斷；可遠程更新系統(tǒng)程序，排除系統(tǒng)故障；并可遠程系統(tǒng)更新消息，提高系統(tǒng)使用水平。
（10）安全機制管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)完成安全性校核，防止非法操作。對使用用戶進行分級管理，根據(jù)用戶的類別賦予不同的操作權(quán)限；在進行關(guān)鍵操作時，對使用者身份的操作權(quán)限進行合法性檢查；記錄關(guān)鍵操作過程，提高系統(tǒng)管理水平。.3電能量采集裝置
采用MPE-III電能量遠方數(shù)據(jù)終端，裝置采用交、直流雙電源，同時對全廠的脈沖和數(shù)字電表進行采集。每時段的電能量均帶時標，并保留1個月；采用Polling方式實現(xiàn)遠程通信；具備接受當?shù)鼗蜻h方參數(shù)下裝、自診斷、遠方診斷、自恢復(fù)等功能；中文液晶顯示；設(shè)置、查看、核對具有密碼保護；具有輸入、輸出電壓、電流保護、防雷保護、直流反極性輸入保護。
1.4通信方式
主站系統(tǒng)與遠方電能量采集終端之間的通信方式采用網(wǎng)絡(luò)方式通訊，由于距離較小，各采集終端直接連接在主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換機上。電能量采集終端與電能表之間直接通過RS-485口進行數(shù)據(jù)傳輸，對脈沖電表增加脈沖采集板。
2、火電廠電能量自動采集系統(tǒng)建設(shè)中的幾個問題
2.1主站系統(tǒng)建設(shè)
（1）電能量自動采集系統(tǒng)有別于SCADA/EMS系統(tǒng)。當電力工業(yè)轉(zhuǎn)向市場化運營后，電網(wǎng)的生產(chǎn)和經(jīng)營工作將更加細化，電能量自動采集系統(tǒng)必將成為一個獨立的系統(tǒng)。
（2）電能量自動采集系統(tǒng)的建設(shè)，必須符合相應(yīng)的國家計量管理標準和技術(shù)規(guī)范。
（3）數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。在選用數(shù)據(jù)庫時，一方面要考慮性能和功能；另一方面，還要考慮和現(xiàn)有調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的繼承，以及開放平臺和數(shù)據(jù)接口等問題。電能量自動采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的設(shè)計，要涉及到今后兼容的問題。我國的電能量自動采集系統(tǒng)從無到有，市場規(guī)則一定會不斷的修改和完善，應(yīng)盡量減少和避免數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的變動。完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是研究和設(shè)計電能量自動采集系統(tǒng)的一項重要工作。
（4）系統(tǒng)的安全性。電能量自動采集系統(tǒng)實現(xiàn)的功能涉及到企業(yè)的切身利益，系統(tǒng)應(yīng)當具備很強的抗干擾能力，系統(tǒng)運行必須穩(wěn)定可靠。
（5）數(shù)據(jù)的完整性。由于電能消耗是前后連貫的，因此電能計量的是一系列隨時間遞增的電能量累加值，要求在計量、采集、傳輸、存儲和處理的整個過程中，保證在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時，都不允許丟失數(shù)據(jù)。特別是在進行分班次電能量統(tǒng)計和結(jié)算時，數(shù)據(jù)的完整性成為電能量自動采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理應(yīng)采用分層處理方式存儲數(shù)據(jù)，確保電能量數(shù)據(jù)的安全性和完整性。
（6）數(shù)據(jù)的修改。系統(tǒng)必須保證采集的電能量原始數(shù)據(jù)完整準確。存入的原始電能量數(shù)據(jù)只能查看，不能修改；各電能量備份數(shù)據(jù)有權(quán)限才能修改，并保存修改記錄檔案。
（7）數(shù)據(jù)的可恢復(fù)性。對意外情況引起的系統(tǒng)故障，系統(tǒng)應(yīng)具有恢復(fù)數(shù)據(jù)的能力，保證電能量數(shù)據(jù)的安全和完整。
（8）數(shù)據(jù)的及時性。電能量數(shù)據(jù)應(yīng)以5min（或1min）為單位進行帶時標采集、傳送和存儲，便于電能量的統(tǒng)計、分班次考核。
（9）系統(tǒng)的時間性，整個電力系統(tǒng)一直處于電能的發(fā)、變、輸、配、用的動態(tài)平衡狀態(tài)中，電力交易的產(chǎn)、售、購是同時進行的，電能量自動采集系統(tǒng)應(yīng)以標準時鐘（GPS）為基準，以保證各個計量點基于相同的時間基準完成對電能量的計量及電能量數(shù)據(jù)帶時標的存儲。主站系統(tǒng)連接GPS時鐘，系統(tǒng)對采集終端對時，采集終端對電表對時（要求電表支持）。
（10）系統(tǒng)的容錯性。電能量自動采集系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)備應(yīng)具有良好的容錯能力。當各軟件、硬件功能發(fā)生一般故障，以及運行人員或維護工程師在操作中發(fā)生一般性錯誤時，均不引起系統(tǒng)的主要功能喪失或影響系統(tǒng)的正常運行。
（11）系統(tǒng)的靈活性。目前我國的電力市場有其特殊性，電能量自動采集系統(tǒng)的應(yīng)用功能應(yīng)當具有很大的靈活性，能夠適應(yīng)政策和市場的變化，并符合不同用戶的要求。
（12）系統(tǒng)的擴展性。系統(tǒng)設(shè)計必須采用標準化、模塊化結(jié)構(gòu)，功能擴展部分的安裝要簡單、方便，對系統(tǒng)不造成有害影響。
（13）系統(tǒng)的開放性。電能量自動采集系統(tǒng)在保證安全的情況下，要求系統(tǒng)的開放性強，保證電力市場運營的公平、公正、公開的原則，提高電力企業(yè)的信譽。
（14）系統(tǒng)的可維護性。電能量自動采集系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)備應(yīng)便于運行維護。系統(tǒng)應(yīng)具有在線維護處理功能，電能量自動采集系統(tǒng)的維護處理必須在不中斷和不干擾系統(tǒng)正常工作的情況下進行，確保系統(tǒng)安全。
（15）系統(tǒng)的接口。電能量自動采集主站系統(tǒng)要為SCADA、EMS以及MIS等系統(tǒng)提供標準接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
（16）系統(tǒng)的權(quán)限管理，系統(tǒng)的安全性、可靠性和數(shù)據(jù)的準確性，直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟利益，電能量自動采集系統(tǒng)必須具有嚴格的權(quán)限管理功能。
2.2電能量采集終端
（1）采集終端要求有很高的穩(wěn)定性和可靠性，主要部件應(yīng)有備份。
（2）采集終端與電能表之間的通信宜采用RS-485數(shù)據(jù)通信。
2.3電能表
（1）電能表是電能量自動采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)量非常大。電能表要求運行穩(wěn)定可靠、精度高、使用壽命長、通信可靠、易于安裝維護等。
（2）電能表與電能量自動采集系統(tǒng)之間能進行自動對時，實現(xiàn)統(tǒng)一時鐘，
關(guān)鍵字：水輪機；能量；檢修；試驗研究；狀態(tài)監(jiān)測
中圖分類號：[TV734.1]文獻標識碼： A 文章編號：
正文：
本文結(jié)合筆者多年實踐工作經(jīng)驗，通過實例說明水輪機能量特性是衡量水電機組檢修質(zhì)量的重要指標之一，各個水電廠應(yīng)根據(jù)各自的實際情況盡快出臺和制定能量指標下降及恢復(fù)程度的檢修標準，并將此工作納入規(guī)范化管理。
一、現(xiàn)行檢修體制下的機組能量狀況
當今社會不斷的高速發(fā)展，機組狀態(tài)檢測技術(shù)也隨之日益完善，在設(shè)備檢修方面由過去傳統(tǒng)的利用時間為基礎(chǔ)的定期預(yù)防性檢修，逐漸的轉(zhuǎn)變成為以狀態(tài)檢測為基礎(chǔ)的預(yù)知性檢修。所謂狀態(tài)檢修，就是一種先進的檢修管理方式，在實踐運用當中它能夠有效的避免檢修當中體現(xiàn)出來的盲目性，而且還能夠有效的減少人力以及物力等資源的鋪張浪費，對于設(shè)備的可靠性以及可用性能夠有針對性的進行有效的提升和全面加強，所以其在當今社會中作為檢修方式是一種相對而言較為理想的方式。但是，在社會當中具體運用過程中，狀態(tài)檢修本身就是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，所以其還是存在一些負面的問題有待解決，例如檢測系統(tǒng)在實踐中還顯得不夠完善以及故障診斷機理還顯得不夠成熟等，由此便在一定程度上限制了狀態(tài)檢修在社會進行全面推廣以及具體應(yīng)用。
對于1 臺水力發(fā)電機組，水輪機的能量指標、穩(wěn)定性指標和空蝕特性是決定水輪機性能優(yōu)劣的3 大指標，然而水輪機的綜合性能反映是水輪機的能量指標，其主要是取決于水輪機過流通道的完善，而且還取決于水輪機在結(jié)構(gòu)以及工藝方案的水平和具體的制造。安裝、檢修、運行的質(zhì)量，在實踐當中運用所得到的效率越高則體現(xiàn)出其發(fā)電成本就越低，這樣就能夠使得水電廠更加的經(jīng)濟和有效。水輪機其主要由于工況復(fù)雜以及零部件較多等問題，在實踐運用當中沒有得到進一步更好的處理，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(jiān)測工作仍然處于停滯狀態(tài)。說以，水輪機進行有效的定期檢修以及檢修完成之后質(zhì)量的好與壞，對于機組安全穩(wěn)定性的運行以及經(jīng)濟效益的全面有力的發(fā)揮，都有著直接的影響。
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(tài)，除一些設(shè)備更新改造外，每次檢修的主要任務(wù)是對水輪機及其過流通道被空化、泥沙磨蝕嚴重的部位進行補焊、打磨處理。當空蝕磨損部位修補結(jié)束，機組其它部件檢修安裝完成，參數(shù)調(diào)整合格后，經(jīng)過機組檢修水輪機能量指標能否“ 恢復(fù)”，機組的能量指標客觀地反映了設(shè)備的健康狀況、機組的檢修質(zhì)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(dǎo)機組安全經(jīng)濟運行具有現(xiàn)實意義。
二、水輪機能量指標現(xiàn)場實測
某電網(wǎng)的主力電廠，原設(shè)計裝機容量1225MW(實際核定容量為1160MW)，機組改造后，電廠領(lǐng)導(dǎo)非常重視發(fā)電設(shè)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(zhì)量的重要數(shù)據(jù)之一，并為機組以及全廠開展優(yōu)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(shè)備受到損壞后，使水輪機效率逐漸降低。通過比較，也可以判斷檢修前水輪機經(jīng)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(fù)到了初始狀態(tài)及恢復(fù)程度，并成為檢驗檢修質(zhì)量的標準之一。水輪機效率的一般函數(shù)形式為: ηt=f(Pt,Q，H) ( 1)
式中ηt———水輪機效率，%;
Pt———水輪機出力，MW;
Q———機組流量，m3/s ;
H———水輪機工作水頭，m。
從水輪機效率的現(xiàn)場實測提供的工況數(shù)據(jù)基本信息中可以看出，在各種水頭下，機組的工作特性曲線有一定的規(guī)律，如水輪機效率ηt=f(Pt,H)是水輪機出力Pt 與工作水頭H 的函數(shù)，只與機組的運行工況有關(guān)。
設(shè)機組完好無損時的效率為:
ηt0=f0(Pt，H) ( 2)
機組經(jīng)過一段時間的運行后，由于轉(zhuǎn)輪受到空蝕和泥沙磨損等的作用后，在同一水頭下，其效率變?yōu)?
ηti=fi(Pt,H) (3)
式中i———測量次數(shù)，與時間有關(guān)。
水輪機磨蝕越嚴重，則ηti 就越低，式(2)與式(3)的差值Δηti:
Δηti=ηt0- ηti=f0(Pt,H)- fi(Pt,H) ( 4)
在相同工況下，Δηti 表示與機組無損狀態(tài)時的效率相比的差值。Δηti 越大，則說明水輪機過流部件被空蝕、磨損破壞得越嚴重。
反之，也可通過機組能量監(jiān)測裝置來比較和判斷水輪機磨蝕破壞的嚴重程度以及由于效率的降低所帶來的能量損失。同理，水輪機出力Pt=f(S，H)的變化為:
ΔPt=Pt0- Pti=f0(S，H)- fi(S，H) ( 5)
式中S———接力器行程，mm。
當然，也可以在機組運行的任一時段(t1- t2)內(nèi)，通過2 次測試來判斷機組經(jīng)過這一時段的運行后，水輪機能量指標的變化程度，其表達式如下:
水輪機出力:
ΔPt=Pt2- Pt1=f2(S，H)- f1(S，H) ( 6)
水輪機效率:
Δηt=ηt2- ηt1=f2(Pt,H)- f1(Pt,H) ( 7)
采用檢修前后能量特性測試數(shù)據(jù)完全可以鑒別水輪機的檢修質(zhì)量，其變化值是判斷機組檢修質(zhì)量優(yōu)劣的一個重要的指標。
三、加強檢修管理，提高檢修質(zhì)量
隨著狀態(tài)檢修逐漸提到議事日程，檢修中要全面了解并掌握機組的設(shè)計參數(shù)、靜態(tài)和動態(tài)品質(zhì)運行狀態(tài)等等，才能制定相應(yīng)的檢修標準規(guī)范，要緊緊圍繞影響機組性能的重要指標來合理安排檢修計劃，做到目的明確，有針對性。所以，從能量指標角度出發(fā)，檢修中應(yīng)重點考慮這幾方面的檢修質(zhì)量，盡可能恢復(fù)到原來的設(shè)計標準。另外，檢修過程不僅僅是修修補補，要帶著問題去檢修，要從深層次查找產(chǎn)生問題的根本原因并盡可能地加以消除，以進一步提高機組的可用率，延長機組的檢修周期，使發(fā)電廠獲得更大的經(jīng)濟效益。
【總結(jié)】：綜上所述，在現(xiàn)代社會新時期全面有力的加強水輪機設(shè)備檢修管理、提高檢修質(zhì)量，充分發(fā)揮水力發(fā)電機組能量效益的基礎(chǔ)，那么在今后的發(fā)展過程當中勢必有著更為廣闊的發(fā)展空間，為水電廠取得最大化的經(jīng)濟利益。
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1引言
在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中，執(zhí)行機構(gòu)起著十分重要的作用，它是自動控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。現(xiàn)有的國產(chǎn)大流量電動執(zhí)行機構(gòu)存在著控制手段落后、機械傳動機構(gòu)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執(zhí)行機構(gòu)的全程運行速度取決于其電機的輸出軸轉(zhuǎn)速和其內(nèi)部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調(diào)整，其通用性較弱。整個機構(gòu)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(tǒng)的安全性較差，不便與計算機聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因，采用傳統(tǒng)的大流量電動執(zhí)行機構(gòu)的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線等技術(shù)在工業(yè)過程中的應(yīng)用，這種執(zhí)行機構(gòu)已遠遠不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。筆者設(shè)計的大流量電動執(zhí)行機構(gòu)，采用機電一體化技術(shù)，將閥門、伺服電機、控制器合為一體，利用異步電動機直接驅(qū)動閥門的開與關(guān)。通過內(nèi)置變頻器，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)閥門的動作速度、精確定位、柔性開關(guān)以及電機轉(zhuǎn)矩等控制。該電動執(zhí)行機構(gòu)省去了用于控制電機正、反轉(zhuǎn)的接觸器和可控硅換向開關(guān)模件、機械傳動裝置和復(fù)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(lián)網(wǎng)等優(yōu)點。實際運行表明，該執(zhí)行機構(gòu)工作穩(wěn)定，性能可靠。
2電動執(zhí)行機構(gòu)的硬件設(shè)計及工作原理
電動執(zhí)行機構(gòu)控制系統(tǒng)原理框圖如圖2-1所示。智能執(zhí)行機構(gòu)從結(jié)構(gòu)上主要分為控制部分和執(zhí)行驅(qū)動部分。
控制部分主要由單片機、PWM波發(fā)生器、IPM逆變器、A/D、D/A轉(zhuǎn)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(zhí)行驅(qū)動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。
系統(tǒng)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(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機。單片機通過8255控制PWM波發(fā)生器，產(chǎn)生的PWM波經(jīng)光電耦合作用于逆變模塊IPM，實現(xiàn)電機的變頻調(diào)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(tǒng)各功能元件的選型與設(shè)計：
1)單片機選用INTEL公司生產(chǎn)的8031單片機，它主要通過并行8255口擔負控制系統(tǒng)的信號處理：接收系統(tǒng)對轉(zhuǎn)矩、閥門開啟、關(guān)閉及閥門開度等設(shè)定信號，并提供三相PWM波發(fā)生器所需要的控制信號；處理IPM發(fā)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(zhí)行機構(gòu)的工作狀態(tài)信號；執(zhí)行控制系統(tǒng)來的控制信號，向控制系統(tǒng)反饋信號；
2)三相PWM波發(fā)生器PWM波的產(chǎn)生通常有模擬和數(shù)字兩種方法。模擬法電路復(fù)雜，有溫漂現(xiàn)象，精度低，限制了系統(tǒng)的性能；數(shù)字法是按照不同的數(shù)字模型用計算機算出各切換點，并存入內(nèi)存，然后通過查表及必要的計算產(chǎn)生PWM波，這種方法占用的內(nèi)存較大，不能保證系統(tǒng)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(tǒng)的檢測、保護、控制等功能，文中選用MITEL公司生產(chǎn)的SA8282作為三相PWM發(fā)生器。SA8282是專用大規(guī)模集成電路，具有獨立的標準微處理器接口，芯片內(nèi)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(zhí)行機構(gòu)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(zhí)行機構(gòu)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(shù)為0．75。經(jīng)計算可知，選用日本產(chǎn)的智能功率模塊PM50RSA120可以滿足系統(tǒng)要求。該功率模塊集功率開關(guān)和驅(qū)動電路、制動電路于一體，并內(nèi)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(guān)器件。
4)位置檢測電路位置檢測電路是執(zhí)行機構(gòu)的重要組成部分，它的功能是提供準確的位置信號。關(guān)鍵問題是位置傳感器的選型。在傳統(tǒng)的電動執(zhí)行機構(gòu)中多采用繞線電位器、差動變壓器、導(dǎo)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(qū)太短和溫度特性不理想而受到限制。導(dǎo)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(shù)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(qū)限制、穩(wěn)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(guī)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(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)和遠程控制，選用MAX232作為系統(tǒng)的串行通訊接口，MAX232內(nèi)部有兩個完全相同的電平轉(zhuǎn)換電路，可以把8031串行口輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS－232標準電平，把其它微機送來的RS－232標準電平轉(zhuǎn)換成TTL電平給8031，實現(xiàn)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(nèi)部有114字節(jié)的用戶非易失性RAM，可用來存入需長期保存的數(shù)據(jù)。
8)液晶顯示單元為了實現(xiàn)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(tài)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(shù)等信號進行設(shè)置或調(diào)試。并采用文字和圖形相結(jié)合的方式，顯示直觀、清晰。
9)程序出格自恢復(fù)電路為了保證在強干擾下程序出格時系統(tǒng)能夠自動地恢復(fù)正常，選用MAX705組成程序出格自恢復(fù)電路，監(jiān)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?yōu)楦唠娖剑_2電平的這種變化使“與非”門輸出一個正脈沖，使單片機產(chǎn)生一次復(fù)位，復(fù)位結(jié)束后，又由程序通過P1．0口向MAX705的WDI引腳發(fā)正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程序出格自恢復(fù)電路繼續(xù)監(jiān)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(huán)控制方案，其中內(nèi)環(huán)為速度環(huán)，外環(huán)為位置環(huán)。速度環(huán)主要將當前速度與速度給定發(fā)生器送來的設(shè)定速度相比較，通過速度調(diào)節(jié)器改變PWM波發(fā)生器載波頻率，實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。速度調(diào)節(jié)器采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法(具體內(nèi)容另文敘述)。
外環(huán)主要根據(jù)當前位置速度的設(shè)定，通過速度給定發(fā)生器向內(nèi)環(huán)提供速度的設(shè)定值。由于大流量閥執(zhí)行機構(gòu)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(guān)。速度給定發(fā)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(jù)當前速度、閥位值、閥位給定值的大小計算得來。
執(zhí)行機構(gòu)各階段運行速度的計算原理
圖3-2為執(zhí)行機構(gòu)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(fā)生改變的那一點稱為起始段點，相應(yīng)的時間稱為段起始時間，如圖3-2中的t(i)(i＝0，1，2，……)，相應(yīng)的速度稱為段起始速度，如圖3-2所示v(i)(i＝0，1，2，…)。
設(shè)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(guān)鍵技術(shù)問題的解決
該電動執(zhí)行機構(gòu)采用了最新的變頻調(diào)速技術(shù)，電機驅(qū)動功率小于5．5kW。用戶可根據(jù)需要設(shè)定力矩特性，根據(jù)控制的閥設(shè)定速度，速度分多轉(zhuǎn)式、直行程、角行程3種方式。控制系統(tǒng)由閥位給定和閥位反饋信號構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)，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(zhuǎn)等保護功能。
該執(zhí)行機構(gòu)解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題主要有：
1)閥門柔性開關(guān)柔性開關(guān)主要是為了當閥關(guān)閉或全開時，保證閥門不卡死與損傷。執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)部的微處理器根據(jù)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(shè)定的力矩，自動降低速度，以避免閥門內(nèi)部過度的撞擊，從而達到最優(yōu)關(guān)閉，實現(xiàn)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(guān)位置。在傳統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)中，該位置的檢測是通過機械式限位開關(guān)獲得的。機械式限位開關(guān)精度低，在運行中易松動，可靠性差。在文中，電動執(zhí)行機構(gòu)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(fā)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(guān)閉或全開。省去了機械式限位開關(guān)，無需在調(diào)試時對其進行復(fù)雜的調(diào)整。
3)電機保護的實現(xiàn)為了防止電機因過熱而燒毀，單片機通過溫度傳感器連續(xù)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(nèi)置于電機內(nèi)部。
4)準確定位傳統(tǒng)的電動執(zhí)行機構(gòu)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(xiàn)不同程度的超程，這一超程通常采用控制電機反向轉(zhuǎn)動來校正。機電一體化的大流量電動執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)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(xiàn)精確的微調(diào)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(tǒng)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(fā)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(tài)。若A的反相端電位負向偏離虛地，也可以重回到正常狀態(tài)。從而增強了系統(tǒng)的抗干擾性。
5結(jié)束語
該執(zhí)行機構(gòu)集微機技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)于一體，是一種新型的終端控制單元，其電機是通過內(nèi)部集成的一體化變頻器來控制，因此，同一臺智能執(zhí)行機構(gòu)可以在一定范圍內(nèi)具有不同的運行速度和關(guān)斷力矩。該智能執(zhí)行機構(gòu)采用了液晶顯示技術(shù)，它利用內(nèi)置的液晶顯示板，不僅可以顯示閥門的開、關(guān)狀態(tài)和正常運行時閥門的開度，還可以通過菜單選擇運行參數(shù)設(shè)定，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能顯示出故障信息。總之，該執(zhí)行機構(gòu)集測量、決斷、執(zhí)行3種功能于一體，順應(yīng)了電動執(zhí)行機構(gòu)的發(fā)展趨勢，它的研制成功給電動執(zhí)行機構(gòu)的研究開發(fā)提供了新的思路。
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關(guān)鍵詞：發(fā)電量；測風塔；棄風；風電場；項目后評價；風能資源 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM614 文章編號：1009-2374（2015）32-0010-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.006
基本建設(shè)程序中一個尤為重要的階段是對建設(shè)項目進行建設(shè)項目后評估，這一活動最早的起源是在20世紀30年代的美國。從2005年開始直到今天，中國風電裝機容量正以一個穩(wěn)定而又持續(xù)的速度在不斷增長。該項目在目前已經(jīng)取得某些研究成果，并應(yīng)用在風電場項目建成后的評估中。層次分析法應(yīng)用于風電場運營經(jīng)濟性的評定測估中。
對于風電場來說，一切技術(shù)手段都是為了能通過更好、更有效的方法來提高投資效益。在這個宗旨的指導(dǎo)下，需要對項目決策時與落成后的各項指標的細微差異進行原因分析，經(jīng)驗總結(jié)并據(jù)此提出相應(yīng)的改進等多方面努力。而為了達到對發(fā)電廠發(fā)電量指標的評估目的，則需要致力于發(fā)電場內(nèi)外因素的發(fā)現(xiàn)，風力發(fā)電組的發(fā)電量指標作為風電場運營后評價的一個重要指標必須通過嚴格的分析與設(shè)計值比對提出高效建議，來達到提高效率減少偏差的目的。
1 評估方法
對風電場預(yù)期目標與實際產(chǎn)生的效果進行對比的一種分析方法叫做風電場發(fā)電量后評估。通過前后數(shù)據(jù)的分析與比對，對該風電場的年發(fā)電量運行效率進行評估考核。通過多風電場的預(yù)測評估階段所預(yù)測的風能資源和風電場發(fā)電機的年發(fā)電總量與風電場建成投入實際生產(chǎn)后產(chǎn)生的實際情況進行分析比較，從中找出存在差別及產(chǎn)生偏差的可能原因，為風電場以后的發(fā)展設(shè)計提供更加完善準確可靠的思路和方法。對設(shè)計值是保守還是偏大進行理論的分析研究及改進，最大幅度地提高對風能資源的分析能力以及對風電機組的選型原則，對風能資源進行充分的利用，從而使得風電場的發(fā)電量大幅提高。
2 評估步驟
對發(fā)電廠的風電項目的發(fā)電量后有以下六個基本步驟：（1）最基礎(chǔ)的是收集與分析電場內(nèi)測風塔的測風數(shù)據(jù)，并整理風電場每臺風電機的運行數(shù)據(jù)；（2）按照代表年來訂正并對實際發(fā)電量進行整理排序，由風能資源代表年的數(shù)據(jù)來判斷實際年份中的情況，對比設(shè)計過程與實際運行過程中的各項參數(shù)；（3）對項目實施前后所產(chǎn)生的各種偏差與差異進行合理的分析研究；（4）針對所存的項目問題提出相應(yīng)的改善建議；（5）對整個項目中存在的缺點及弊端進行修繕，以達到在已有情況下進一步提高風電場總體的發(fā)電效率及提高總發(fā)電量的目的；（6）具體可以通過以下方面來改善發(fā)電量的代表年訂正方法，例如在實際運行年并不是水平年的情況下需要根據(jù)等比例計算發(fā)的電量并推算至代表年后再進行數(shù)據(jù)比對；在這之前關(guān)鍵是做到對其是否是水平年進行準確判斷，這要根據(jù)實際運行年份的氣象站同期數(shù)據(jù)或現(xiàn)場測風塔實測數(shù)據(jù)才能進行最符合實際的判斷。在判斷結(jié)果為水平年的條件下，則可以直接將可研階段測算出的上網(wǎng)發(fā)電量與實際運行后的發(fā)電量進行比較與分析。
3 偏差分析
在可研階段的風資源及發(fā)電量均進行了合理的發(fā)電量設(shè)計的情況下，仍然與實際預(yù)期結(jié)果產(chǎn)生了偏差的情況下，則需要對整個系統(tǒng)進行偏差可能存在原因的分析。這一步是為了風電場長遠發(fā)展做好經(jīng)驗積累工作。
3.1 機型
業(yè)主所使用的風力發(fā)電機組機型若與在可研階段所提出的系統(tǒng)推薦機型并不相符，那么考慮到各類機型功率曲線并不盡相同的問題，對發(fā)電量會造成不可避免的直接影響。
3.2 停機
各類可能直接或間接導(dǎo)致風力發(fā)電廠風力發(fā)電機組造成停機問題，例如特殊氣象條件、不可抗力甚至合理的例行維護、操作停機等都會對發(fā)電量產(chǎn)生不可消除的直接影響。
3.3 測風塔
由于從可研階段至實際運行階段最少需要經(jīng)過1～3年的時間，在這段時間內(nèi)所產(chǎn)生的儀器問題無法立刻發(fā)現(xiàn)及解決，這使得在可研階段使用的測風塔所產(chǎn)生的代表性不足，測風時段出入，校準產(chǎn)生人為失誤及測風儀器的部分老化等因素在這段時期能持續(xù)對測風量精度造成嚴重影響，從而對發(fā)電量造成嚴重影響。
3.4 棄風
電網(wǎng)建設(shè)的相對滯后對目前三北地區(qū)產(chǎn)生了較為嚴重的風力發(fā)電廠限負荷現(xiàn)象，而其產(chǎn)生對于發(fā)電量產(chǎn)生了直接影響。
3.5 折減系數(shù)的選取
為了做好本地區(qū)長遠發(fā)展上的設(shè)計考量工作，對折減系數(shù)進行選取分析、調(diào)整等工作必不可少，由于每臺風機理論發(fā)電量在可研階段通過軟件預(yù)估完成，因此折減系數(shù)在經(jīng)各項折減并得上網(wǎng)發(fā)電量數(shù)值后，其選取都對上網(wǎng)發(fā)電量數(shù)值造成了極大的影響。
3.6 軟件計算準確性
行業(yè)內(nèi)較為普遍的發(fā)電量計算軟件使用原則是利用WT對復(fù)雜地形進行計算，而較為平坦的地形則通過WAsP來進行計算。
3.7 風機布點
微觀選址是實際運行階段的風機布點的基本階段，考慮到每臺風機的實際情況與現(xiàn)場情況得到最符合實際的風機布點方案，而適當?shù)氖终{(diào)以及對河流村莊的相同考慮等也必不可少。每個機位都必須進行嚴格的實地考察發(fā)電量工作，因為可研階段與實際運行階段存在時間的先后順序，故導(dǎo)致了風機布點的失誤所存的嚴重的問題，因而必須綜合多方面原因做出最合理的計劃方案。
4 結(jié)語
對風電場發(fā)電量進行后評估要使用代表年分析來進行訂整的方法，將發(fā)電廠運行期間所得的實際發(fā)電量與在可研階段進行的預(yù)估進行嚴謹?shù)膶Ρ燃昂侠矸治隹偨Y(jié)，對于產(chǎn)生的差異進行重點研究，盡量注意可能產(chǎn)生差異的細節(jié)問題，對差異的產(chǎn)生進行科學(xué)合理的深入思考，整理并調(diào)節(jié)使其有效減少，使通過調(diào)整后的發(fā)電量能夠與實際發(fā)電量更為貼近，為科研設(shè)計人員提供有效的參考使其提升設(shè)計水平的同時，也為本區(qū)長遠方向上的風電場發(fā)展提供了高效可參考的指導(dǎo)意見及合理發(fā)展方向。因此對不同地區(qū)不同的發(fā)展項目進行相應(yīng)后評估需要合理地通過對當?shù)貙嶋H情況的相應(yīng)數(shù)據(jù)真實采集，以此來達到改善各項折減系數(shù)的目的。在以后的發(fā)展中使科研設(shè)計人員和后評估人員獲得多個地區(qū)不同項目的各類參考信息。
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【關(guān)鍵詞】供電系統(tǒng)；電能計量管理；應(yīng)用
中圖分類號： U223.6 文獻標識碼： A 文章編號：
近年來，隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，電力企業(yè)也得到了迅速的發(fā)展，供電系統(tǒng)除了要滿足電力供應(yīng)以外，還要加強電能的計量管理工作，以便適應(yīng)電力企業(yè)的發(fā)展效率，保證電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，滿足電氣企業(yè)精細化的要求，以適應(yīng)現(xiàn)代化買方市場的轉(zhuǎn)變。電力計量設(shè)備可以滿足實時監(jiān)控、電量分析預(yù)測、遠方抄表、防竊電報警等工作，可以為電費和電價的智能管理提供技術(shù)保障，協(xié)調(diào)電氣企業(yè)與用戶之間的關(guān)系。對于電力企業(yè)而言，電能計量管理工作是電力企業(yè)管理的主要分支工作之一，可以保證電量計量的準確和統(tǒng)一，指導(dǎo)電力企業(yè)進行準確的生產(chǎn)。
1 電能計量工作的發(fā)展
在信息化發(fā)展的現(xiàn)代社會，人們的生活與信息有著密切的關(guān)系，電能計量系統(tǒng)也逐漸的呈現(xiàn)出信息化的發(fā)展模式，為了指導(dǎo)整個社會合理科學(xué)的用電，電能計量系統(tǒng)也逐漸根據(jù)用戶的需求變化對用戶的用電進行分時段的計價，保證用戶可以避開用電的高峰，實現(xiàn)用電費用的節(jié)約目的。根據(jù)電能計量系統(tǒng)的特點來看，整個系統(tǒng)中主要包含三個方面的內(nèi)容，一是電能采集與計算機系統(tǒng)的整合；而是使用什么樣的方式來實現(xiàn)對電能的數(shù)據(jù)傳輸；三是如何對電能表進行全面集中的控制和管理。隨著科技水平的進步，國內(nèi)外電能計量系統(tǒng)逐漸朝著信息化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
電能計量管理在國外的發(fā)展較早，英國早在1992年就已經(jīng)建立了集開發(fā)、供售、數(shù)據(jù)的采集、計算、賬單的計算于一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，法國和北歐四國在1995年，西班牙、德國、比利時在1997年，意大利在1999年已經(jīng)全部完成了用戶電能表的電子化。我國的電能計量管理系統(tǒng)與2002年開始發(fā)展，當時，隨著省以及跨省電網(wǎng)市場的發(fā)展，我國各省以及跨省電網(wǎng)關(guān)口表已經(jīng)逐漸更新為電子式的多功能電能表，華東和沿海等經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)配合分時電價的實施，開始將大、中容量住戶的電能表更換為電子式的多功能電能表，截止到2002年底，用于居民住宅安裝的單相電子式電能表已經(jīng)超過了31%，達到國際水平的要求，近些年來，隨著社會的發(fā)展，電能計量管理工作也得到了迅速的發(fā)展，在我國大中城市已基本實現(xiàn)普及。加強電能計量管理是節(jié)約能源的重要體現(xiàn)。近年來，水資源和能源呈現(xiàn)出全球化的匱乏趨勢，整個社會對于節(jié)能減排的要求也越來越高，作為電力供應(yīng)單位，電力企業(yè)應(yīng)該積極的相應(yīng)國家號召，做好節(jié)能減排工作，加快計量設(shè)備的更新速度，加大對計量工作人員的技術(shù)和素質(zhì)培訓(xùn)，加深對電力系統(tǒng)計量技術(shù)的改革，節(jié)約電力企業(yè)的成本，提高經(jīng)營管理帶來的經(jīng)濟效益，減少不必要的資源浪費，節(jié)約不必要的資源輸出，為節(jié)能減排做出應(yīng)有的貢獻。
2 供電系統(tǒng)做好電能計量管理工作的要點
2.1 消除電能計量管理工作中的盲點
由于我國經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，各個地區(qū)電力企業(yè)的發(fā)展水平和有所不同，經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)早已實現(xiàn)了電能智能管理，但是一些經(jīng)濟落后的地區(qū)，由于資金因素的限制，尚未將電能計量管理系統(tǒng)應(yīng)用到工作中來，電能的消耗也無法實現(xiàn)精確的計算。此外，一些變電所使用的電容器有功電量，一般不納入計量中，這便是計量工作中的盲點；同時，對于一些低壓計量的銅鐵損，電力部門往往是按照當月用戶用電量的比飼以及變壓器的型號來增收，實際上，這種計算方法并不科學(xué)，也缺乏公平性。因此，在未來階段下，一方面國家要加大經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)電力企業(yè)的資金投入，另一方面電力企業(yè)要加強電能計量系統(tǒng)的建設(shè)，全面消除電能計量管理工作中的盲點。
2.2 推廣高可靠性、高精度的電能計量設(shè)備
作為電力供應(yīng)的單位，供電企業(yè)應(yīng)該積極的使用高可靠性、高精度的電能計量設(shè)備，實現(xiàn)對電能的精確計量，減少以及消除供電企業(yè)在用電量計算方面存在的誤差，保證計量工作可以順利的進行，為此，可以推廣電子式多功能的電能表，目前，電子式多功能電能表在世界各個國家均已經(jīng)得到了全面的推廣，電網(wǎng)關(guān)口一般使用0.5或者0.2級表，工商用戶則使用0.5、0.2或者1級表，這類電表的功能比較全面，可以實現(xiàn)無功和有功的功能，還可以提現(xiàn)出負荷曲線的變化以及需求量的變化，此外，電子式多功能電能表還具有通信接口和分時計量接口，計量方式安全、可靠，可以為供電系統(tǒng)的精確計算提供有效的保障。
2.3 引入自動抄表系統(tǒng)，解決抄表問題
近年來，隨著階梯式電價收費制度的實施，抄表的工作量也逐漸增加，這就給電費的結(jié)算以及抄表工作帶來了一定的難度，為了解決這一問題，必須要推廣和使用質(zhì)量可靠的自動化抄表系統(tǒng)，自動化抄表系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以解決抄表難的問題，也可以提高抄表的準確性。自動化抄表系統(tǒng)的功能十分強大，不僅可以實現(xiàn)自動化抄表，也具有可靠性高的特點，同時還兼具通信同能，在溫差較大的環(huán)境下也可以克服傳統(tǒng)感應(yīng)系統(tǒng)超差以及精度變化大的缺點，此外，自動抄表系統(tǒng)中還帶有保護和遙控功能，徹底解決了抄表難的問題。
2.4 開展反竊電技術(shù)的應(yīng)用，完善用電管理
除了上述的工作以外，電力企業(yè)還要加強對電能量的實時監(jiān)控和采集系統(tǒng)的建設(shè)，逐漸實現(xiàn)對大中用戶的遠方抄表、實時監(jiān)控、電量分析預(yù)測等目標，同時，要積極的開展防竊電監(jiān)控工作，為階梯化電價制度的實施提供完善的技術(shù)保障。此外，要注意到，隨著近年來農(nóng)網(wǎng)改造的完成，用電市場得到進一步的擴展，竊電現(xiàn)象也不僅僅存在于農(nóng)村中，也蔓延到城市之中，猖獗的竊電行為嚴重的影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟利益。因此，應(yīng)該對供電系統(tǒng)進行合理的改造，全面的推行反竊電技術(shù)，加強對計量裝置的管理工作，建立好完善的電能計量稽查制度，推廣使用帶有反竊電功能的互感器、電能儀器設(shè)備，并做好相關(guān)的防護措施，使反竊電工作由傳統(tǒng)的被動地位轉(zhuǎn)化為主動地位。
3 結(jié)語
電能計量是電力企業(yè)基礎(chǔ)性的生產(chǎn)工作，涉及著各個方面的社會效益和經(jīng)濟效益，隨著科技水平的發(fā)展，電能計量管理系統(tǒng)也在不斷的完善，同時，供電系統(tǒng)的電能計量工作是一項綜合性很強的工作，供電企業(yè)必須認真的對待，電力企業(yè)的計量人員也要正確的對待電能計量工作，積極的學(xué)習(xí)新技術(shù)，了解電能計量工作的進行，保障供電安全，在保證電能計量準確性的同時為國家的節(jié)能減排工作作出應(yīng)有的貢獻。
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