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电能计量论文大全11篇

时间:2023-03-29 09:21:28

电能计量论文

电能计量论文篇(1)

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。

电能计量论文篇(2)

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

电能计量论文篇(3)

随着人们需求的不断增加,能源短缺问题不断加剧,人们的生活、工作离不开电力资源的使用,为了解决能源短缺问题,保护我们赖以生存的环境,节能减排越来越重要。电力计量不仅对电力市场有着重要意义,而且可以有效的分析相关设备的损耗情况,对有效运用能够起到节能降耗的作用。电力计量能够为节能降耗工作提供电压、频率等数据信息,电力计量技术的水平直接关系着相关信息的准确度。而且,在电力管理工作中,我们只有准确的分析相关数据,才能改善电力节能技术,提高电力资源的利用了,进一步降低电力损耗。为此,我们只有不断完善电力计量技术,才能保证相关数据的正确性,使其更好的为电力节能降耗工作服务。

2.分析电力计量在节能降耗中的应用

2.1加强智能电表的应用

智能电表作为一种智能化仪表,它主要是先采集用户供电数据,然后再通过内部集成电路对采集信息进行相关处理,采集来的信息转换成脉冲进行输出,输出后经过单片机的有效处理和分析,再将脉冲转换成用电量输出。智能电表在节能降耗方面有很重要的作用,它能够利用计算机管理系统实时、准确的进行用电费用计算,有效的提高了结算效率。智能电表的实时监测功能方便了供电企业了解供电情况,避免了电能质量问题。而且,通过智能电表对水、热等能耗数据的采集,我们可以对能耗、峰值进行预测,为节能用电提供了很大帮助。

智能电表的功能性十分强大,使用智能电表可以通过电价来对用户负荷和分布式发电进行控制,在常规用电中实施分时电价控制,在短期用电需要中实行实时电价控制,在高峰期用电需求中实施紧急峰值电价控制。智能电表的使用过程中,会将有关能耗信息传达给用户,这样就能够方便用户合理用电,通过转换能源利用方式等减少能源消耗。我们也可以将智能电表提供的相关信息加以利用,在这一基础上建立用户能量管理系统,这样以来,就可以为各类型的用户提供能量管理服务,在满足用户需求的条件下尽量减少能源使用,避免了能源浪费。

除此之外,智能电表给用户提供相关能耗数据可以帮助用户改进用电方法,方便用户及时的发现各种能耗异常情况,有利于提高用户的节能意识。而且一些用户安装了分布式发电设备,这能够帮助用户进行合理用电和发电方案的制定,从而使用户实现利益最大化。

2.2促进电力计量系统的综合化

电量考核对电力管理来说尤为重要,考核的实施需要依据相关数据信息,从而针对电力市场交易情况进行考核。在对发电厂进行考核时,需要依据相应的电能量数据,与发电计划进行对比,准确得知发电厂执行情况。为了进一步完善电力考核系统,需要我们优化电力计量系统,充分满足电力计量综合化需求。电力远程计量主要采用了分层式结构,利用该计量系统,不仅能够通过移动通信系统、光纤等方式和采集终端进行通信,而且还能够将采集装置的相关数据信息进行记录,有效的提高了节能降耗的工作效率。

2.3提高计量工作人员的专业素质

要提高电力计量在节能降耗中的运用效率,一定要做好计量人员的管理工作。首先,要加强计量人员的培训工作。计量人员使计量工作的执行者,一旦计量工作人员缺乏相关专业技能,就会影响计量系统的正常运行。为此,对计量人员要实行岗前培训、定期培训,并根据实际情况给工作人员提供对外学习的机会,使他们不断的学习新技术。其次,要提高工作人员的积极性。计量工作的开展离不开人员操作,为了保证计量系统的有效运行,我们要不断优化人员考核系统,完善奖励机制,提高计量人员的积极性,减少人员流动。

电能计量论文篇(4)

引言

电能表自动抄表简称ARM(AutomaticReadingMeter),是供电部门将安装在用户处的电能表所记录的用电量等数据通过遥测、传输和计算机系统汇总到营业部门,代替人工抄表及一连串后续工作。

随着经济体制改革的深入,电能计量、电费核算及收缴的及时性和准确性已成为用电企业的重要课题;而目前我国电能数据的采集基本上为手工抄表,需要抄表人员走家串户,每月或每两月抄一次,再通过微机或手工制作的电费单催缴用户电缆,存在着错抄、漏抄、估抄等问题。自动抄表系统的研制与应用是解决上述问题的有效途径之一,而无线抄表系统则是自动抄表系统中种较优的方式。该系统的实现是迈向配电自动化的第一步,并有助于提高电力系统用电管理的水平。

一、系统硬件构成

这套电能计量装置无线抄表系统包括2块SA68D11无线数传模块和1片ATMEL公司生产的AVR系列AT90S2313单片机。模块有来实现无线数据传递;单片机用来进行数据采集作一些相应的处理。系统硬件框图如图1所示。

图1中,8路脉冲输入信号来自8个单相脉冲电能表。工作时,单片机只需定时测量输入的脉冲,再根据脉冲数与用电量之间的比例关系即可得到用户的用电量。

图1中虚线框内的单片机数据采集部分是整个系统的核心部分,通过软件的编辑可实现数据采集、数据保存、数据发送和控制命令的接收以及其他数据掉电保护等重要功能。本系统采用的AT90S2313单片机构成图1中虚线框内所有功能模块。它内含2KB的FLASH存储器;128字节片内EEPROM、128字节片内RAM和片内模拟比较器;8位和16位可预分频定时器各一个;中断源11个(中断优先级已定);全双工的UART以及可编程的WatchDog定时器等。在本系统中,单片机的资源分配为:T1作为时器,实现单片机对脉冲量的定时采集。模拟比较器检测系统交换电源工作是否正常。一旦发生掉电情况,模拟比较器中断标志位就被置1,在主程序中不断检测这一位;一旦检测到该位为1,则立即将数据写入EEPROM中保存。从掉电到保存时间很短,在这段时间内靠滤波大电容储能供电。在储能放完之前,将保存数据工作完成即可。EEPROM存储器用来保存单片机所测的脉冲数和单片机的地址等一些重要装饰。WatchDog定时器防止单片机“死机”或“跑飞”。串行口UART实现单片机发射/接收模块之间的数据交换。

在本系统中,数据的无线传递是通过无线数传模块实现的。为了使模块与单片机、计算机之间的数据传送正确,必须严格按照计算机(单片机)与模块间的传输格式进行数据传送。模块的输出电平为TTL电平,它可与AT90S2313单片机直接连接。与计算机连接时间需接一个RS-232C电闰转换芯片。模块与单片机、计算机之间的通信速率为9600b/s,采用1个起始位、8个数据位、1个停止位的格式,与AT90S2313单片机的通信接口方式完全相同。计算机和模块之间的数据传输格式为:

标志字节D7H控制字节M数据或参数字节

第一个字节为标志字节,其值为十六进制数D7,作用是标志数据传送的开始。第二字节为控制字节,当第二字节小于等于48(30H)时,其值代表传送数据长度。后面字节为数据,当第二字节大于48(30H)时为控制字,后面不再跟数据和参数。模块传给计算机时带CRC校验字节防误措施。

二、系统软件设计

本系统的软件主要包括二大部分:一是数据采集部分,是以AT90S2313单片机与核心的汇编语言的设计;二是PC机通信软件的设计部分。这里要介绍AT90S2313单片机的汇编语言设计问好。其软件设计思想是采用模块化编程,即系统的总体功能由各子程序完成。主要的子程序有定时器中断、数据算是和接收发送中断服务程序等。

1.单片机初始化部分

主程序部分首先对单片机进行初始化,其包括堆栈指针设置;端口的工作方式设置;定时器的预分频系数和初值设置;串行通信的控制寄存器和波特率寄存器的设置;看门狗定时器的周期及初值设置;单片机的地址设置;开全局中断等,其流程图如图2所法。初始化子程序如下:

start:

lditmp,$d9;设置堆栈指针

outspl,tmp

clrtmp;设置B口、D口为输入且不带上拉

outddrb,tmp

outddrd,tmp

outportb,tmp

lditmp,2;设置定时器分频系数及定时器赋初值

outtimsk,tmp;定时周期为6.4ms,开定时器中断

lditmp,timerT

outtccr0,tmp

lditmp,$d8;允许接收中断和发送中断

outucr,tmp

lditmp,baud;设置波特率为9600baud

outubrr,tmp

lditmp,watchT;设置看门狗定时器的周期及初值

outwdtcr,tmp

lditmp,$0a;设置模块比较器工作方式

outacsr,tmp

ldir26,address;给单片机赋初始地址

lditmp,$2d

stx+,tmp

lditmp,$d0

stx+,tmp

lditmp,$77

stx+,tmp

lditmp,$07

stx+,tmp

lditmp,$02

stx,tmp

ldir26,figa0;清所有标志位

clrtmp

stx+,tmp

stx,tmp

sei;开全局中断

2.定时器中断服务程序

定时器中断服务程序主要是测量各电表的脉冲数。由于电表输出脉冲宽度为80ms,其误差为±20%,即最窄脉冲宽度约为64ms,最宽脉冲宽度约为96ms。因而本系统设计的定时时间为6.4ms,为了抗以免发生脉冲误计,采用了数字滤波的方法,要求脉冲输入的引脚电平连续保持10次为高电平时才计1次脉冲,避免了窄脉冲的干扰引起的误计。

3.串行通信接收和发送中断服务程序

串行通信的接收中断和发送中断服务程序主要完成单片机和上位机之间的数据交换。其中接收中断服务程序主要是接收从上位机传来的各种命令,发送中断服务程序是单片机对上位机的各种命令的响应,如上位机叫单片机发送地址等。接收和发送中断服务程序流程图如图3和图4所示。

4.数据处理子程序

数据处理子程序是软件设计中的重要部分。它通过对串行通信接收到的数据进行分析、比较、判断并转入相应的子程序。由于要实现上位机对单片机的控制,自行规定了一些控制命令。为了不与模块和计算机(单片机)之间的控制命令传输格式相冲突,自行规定的一些控制命令都采用数据传送的方式传送,有别于命令传送方式,因此开始字符小于30H。

5.片内EEPROM操作子程序

片内EEPROM操作子程序包括对EEPROM的读操作和写操作。其中读操作是在主程序初始化后进行的,写操作是在掉电时由模拟比较器产生的标志被主程序查询到而进入的。这一部分内容虽然不多,但对于数据的保存和恢复非常重要,因为系统一旦开始工作后,它所记录的数据是绝对不能丢失的。

EEWrite_seq:;对EEPROM的写操作

.defEEwtmp=r24

.defEEdwr_s=r18

.defcounter=r22

sbicEECR,EEWE

rimpEEWrite_seq

outEEAR,Eewtmp

outEEDR,Eedwr_s

sbiEECR,EEMWE

sbiEECR,EEWE

inEewtmp,EEAR

incEewtmp

ret

EERead_seq;;对EEPROM的读操作

.defEErtmp=r24

.defEEdrd_s=r0

sbicEECR,EEWE

rjmpEERead_seq

outEEAR,Eertmp

sbiEECR,EERE

inEEdrd_s,EEDR

inEErtmp,EEAR

incEErtmp

ret

值得注意的是,AT90S2313单片机的片内EEPROM被分隔为一些连续的单元。对EEPROM的读写都必须从每个单元的初始地址开始,否则不能正确完成对EEPROM的读写。因此,在主程序中要进行EEPROM的读写操作时,都是从EEPROM的00地址单元开始。

三、系统可靠性设计

无线抄表系统必须在电力系统中准确、可靠地长期运行。可靠性是系统成功的关键,因此本系统设计时着重考虑了以下方面的可靠性设计:

(1)数据传输采用CRC校验,可验出传输中的绝大部分错误;

(2)数传模块采用金属封装,抗干扰能力强;

(3)AT90S2313单片机片内带EEPROM,掉电时可以保护数据;

(4)AT90S2313单片机片内带看门狗电路,防止系统锁死。

电能计量论文篇(5)

1.引言

“十二五”规划期间,我国电力建设进入蓬勃发展时期,分布式能源接入电网,电网管理实现智能化。线损是电能从发电厂配送到用户过程中各个环节造成的损失,包括不可避免的技术损耗和计量误差、透漏电等造成的管理损耗。线损率是衡量一个区域电网技术经济性的重要指标,能指导电网的设计、规划、生产和管理,如何才能有效的降低线损成为电力工作者的重点研究内容[1-4]。线损四分管理即对配电网进行分压、分台区、分区、分线管理,如图1所示。用电信息采集系统是利用先进的数字通信网络对电能进信息采集分析。

图1 线损四分管理示意图

基于国内外研究现状,胡江溢等人基于用电信息采集系统的结构,分析了其建设现状并研究了通信技术、智能费控、安全保护等技术要点,对智能电网中采集系统的发展指明了方向[1];朱彬若等基于时间属性和物理属性对采集系统主站数据进行研究,并对系统结构进行了优化,提高了系统的处理能力[2];孙毅等提出了一种WSN非均匀分簇算法,对线路节点位置的能量进行分析,延长了网络生存时间,负载平衡度良好[3]。本文建立了用电信息采集系统,并以此为基础实现线损的四分管理。首先对线损电量的组成分类、线损率、线损管理流程进行了阐述;随后建立了用电信息采集系统模型,以某供电公司为研究对象,对比其理论线损量和统计线损量;最后给出了区域电网管理降损的措施。为今后电网线损四分统计工作提供了参考。

2.电网线损计量管理

线损是电能从发电厂配送到用户过程中各个环节造成的损失,包括不可避免的可变损耗、固定损耗和管理损耗[4]。线损等于供电量减去售电量,固定损耗主要有变压器铁损、计量表线圈损耗、电晕损耗、介质损耗等;可变损耗有导线损耗和变压器铜损;管理损耗包括用户窃电损失、计量表误差、抄表误差、漏电损耗等[4-5]。可变损耗和固定损耗成为理论线损,管理损耗为管理线损,理论线损和管理线损构成统计线损[6]。

随着计算机技术的发展,用电信息采集系统在线计算线损得到了广泛应用,本文计算线损主要基于均方根电流法,理论线损由式(1)获得[7]:

(1)

式中,L为电路支路个数;m为公变总数;Ii为第i个电路电流;Ip,i为第i个配变分得的均方根电流;Ie,i为第i个配变分得的空载电流;Pk,i为第i个配变的短路损耗;Pe,i为第i个配变的空载损耗。用电信息采集系统四分线损管理流程图如图2所示。

图2 用电信息采集系统四分线损管理流程图

图3 采集系统主站系统框架图

3.用电信息采集系统应用

3.1 系统架构

信息采集系统由主站、网络、终端三部分组成,实现对用电信息的采集、分析、处理、应用等工作,其系统主站框架图见图3[6]。由图3可知,采集系统主站采用J2EE架构,具有认证、数据库、采集、应用、Web、接口等服务器。数据库服务器最为重要,其采用双机控制,数据时刻进行备份,保证系统的安全可靠性。

3.2 理论线损计算

利用用电信息采集系统中的网损理论计算软件,对某电力公司的代表日线损进行研究,在该日系统潮流分布正常,无检修进行。计算10kV配电网的线损和变压器损耗,400V低压台区的线损和计量表损耗。该配电网有10kV线路67条,变压器容量583.7MVA,线路全长378.04km,公用变压器容量128.4MVA,专用变压器容量455.3MVA。400V低压网络共有232个,有功用电630.3MWh,三相电表5140块,单相电表24650块,电表损耗估计值1.164MWh。经采集系统计算,10kV配电网的损耗为0.779%,400V低压网的损耗为2.911%,总损耗电量48.8MWh,综合网损率1.248%。该配电网线损计算结果见表1所示。基于信息采集系统将理论计算值与实际统计值进行分析对比,对比情况见表2所示。

表2 理论线损与统计线损对比

指标 理论线损率(%) 统计线损率(%)

10kV配电网 0.779 0.36

400V低压网 0.469 0.541

其它元件 0 0

配电网损 1.248 0.901

理论计算值与实际统计值相差0.349个百分点,但是由于空载和备用设备并未参加理论计算,且理论值是代表日工况下的,与实际值有一定偏差,计算值属于正常范围。

3.3 降损分析

由前文可知,网损主要有线路损耗、变压器损耗、电力元件损耗等,其中线路损耗在低压配电网中占很大比例。因此提出以下几点降损措施:

(1)在保证可靠性的前提下,将配电网低压台区的平衡能力提高,根据供电范围优化布局,合理配置变压器等电力元件,尽可能的缩短输电距离降低线路损失。

(2)单相感应式电表的功耗在1.25W左右,而电子式的功耗仅为0.45W左右。输电网中有数以万计的单相电表,因此在设备改造时应将感应式电表换成电子式电表。

(3)将线路末端的电压及功率因数尽可能提高,尽可能使得变压器三相负荷处于平衡。合理布置变压器数量,降低空载损耗,做好客户端的无功补偿工作。

(4)针对线损率制定线损四分管理办法,对每月、每周、每天的线损率进行统计分析,排除故障,保证计量的准确性。

4.结语

线损率是衡量一个区域电网技术经济性的重要指标,可以指导电网的设计、规划、生产和管理。本文建立了用电信息采集系统模型,并以此为基础实现线损的四分管理。首先对线损电量的组成分类、线损率、线损管理流程进行了阐述;随后建立了用电信息采集系统模型,以某供电公司为研究对象,对其进行理论线损量计算,基于采集系统的同进线损量,进行对比分析;最后给出了区域电网管理降损的措施。为今后电网线损四分统计工作提供了参考。

参考文献

[1]胡江溢,祝恩国,杜新纲等.用电信息采集系统应用现状及发展趋势[J].电力系统自动化,2014,02:131-135.

[2]朱彬若,杜卫华,李蕊.电力用户用电信息采集系统数据分析与处理技术[J].华东电力,2011,10:1682-1686.

[3]孙毅,卢可,唐良瑞.面向用电信息采集的WSN非均匀分簇多跳路由算法[J].电力系统保护与控制,2013,10:52-61.

[4]李超英.基于电网智能化的中低压线损管理研究[D].天津:天津大学,2012:3-6.

[5]张敏.基于用电信息采集系统的台区线损管理研究[D].保定:华北电力大学,2012:12-15.

电能计量论文篇(6)

中图分类号:TM46 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)01-0080-02

烟台TIMKEN汽车轴承有限公司是一家美国独资企业,主要从事美国通用汽车所需的各种滚子轴承的出口型加工;同时也是山东商务职业学院的校企合作伙伴。该公司生产规模很大,拥有近千台数控车、磨、铣床等加工设备。2002年公司耗资数十万元(具体金额厂家不方便公布),引进了美国著名电气品牌,AB公司设计的一套功率因数补偿与节能设备(下统称为补偿节能器)。当时很多高校的专家对这套设备的性价比有所质疑;但是经过六年多的实践运行证明,由于公司的功率因数大大提高;公司每年节约15%-20%的用电费用。这套设备所带来的能耗节约费用到日后还不可估量。同时电动机做为一种典型的感性负载;提高其功率因数,可以降低额定电流从而减少导线的耗材;同时还可以减少负载与电网的无功功率能量交换,保护电网安全寿命,意义十分重大。

补偿节能器设备自投产以来,很多技术工作者对其设计原理产生了浓厚的兴趣。研究发现,其设计思路主要是由功率因数补偿原理分析和控制系统设计两部分组成。本文也将从以下两个方面入手进行分析讨论。

1、补偿节能器的设计理论分析

1.1 功率因数提高的方法

电路基础理论提出:若电路中存在感性或容性电气元件,那么其功率因数最高为1;且产生条件的是发生谐振。谐振有串联和并联两种情况。串联谐振是电路中感性和容性元件的复阻抗恰好相等,那么在同串联电流条件下,感性与容性元件电压大小恰好相等,相位上则产生180°的波形差额,因而电压相互补偿抵消。但串联谐振抵消的不仅是感性与容性元件各自的电压;更进一步的在总的复阻抗上产生了抵消,致使电路总电流的提高。这显然不是节能方案所能接受的。

在大量使用三相异步电动机的机械厂,总电路显然是感性的。由此感性电路的功率因数提高的唯一方法就是在每一相电源上额外并联上不同的容性负载使其产生并联谐振。如图1所示。

设企业三相电路中的某一单相电路阻抗为,则其原有功率因数。现在为其并联容性复阻抗 ()的容性负载后则单相电路总的复阻抗变为:。因此

显然当:,即(式1)成立时。单相电路总的复阻抗变为电阻性,没有虚部。此时单相功率因数提高的最大值;电源功(率)全部被负载吸收,不存在无功功率和负载与电网之间的能量互换。

同时由式1可以看出在容性负载条件的范围内,能满足功率因数提高到最大值的,可选择不同的和并联容性电路的设计有很多种。且功率因数为1时只能保证不存在负载与电网之间的能量互换。并不是让电路产生最大阻抗和最小电流的条件。因此还必须进行节能方案的推导。

1.2 额定电压下最小电路产生的条件推导

将功率因数为1的充分条件,带入单相电路总的复阻抗公式得:

上式如果用高等数学中条件极限公式或罗比塔法则比较难求出它的极值。但是用研究生数学数值分析中的盖尔圆盘等理论很容易求的复阻抗的最大值。这里本文只给出结论:即当(并联容性电路只有电容且不串电阻时),(并联电容的容抗恰好满足时)。总阻抗可达到最大值:。

由此可以得出补偿节能器的设计理论:某一单相阻抗为的电路并联的电容后,功率因数提高至最大,且电流将至最低。

2、补偿节能器的设计原理

2.1 波形采集器选择

由上述理论,每相电路应根据各自的复阻抗的不同进行功率因数补偿与节能。但是实际机械厂每相电路并联的负载大小和数量都很不确定的。因此AB公司设计补偿节能器时采用了:首先对电压和电流的精确波形采集,然后计算每相负载相当的一个总复阻抗后再进行补偿值计算。

利用现有市场上的电压、电流互感器以及功率因数表可以很低廉方便,也很精确的测量出电压和电流的大小及功率因数和相位。但是笔者不建议这样直接组合测量。因为如图2所示:测量的目的是计算,计算的结果是控制补偿量。因此在测量背后必须一个中央处理控制模块(如PLC)。而中央模块一般有足够的运算能力和速度,需要统一的信号和较高的精度。

美国AB公司由此自主开发了一个简单的以51单片机模块为基础的VCT电压电流波形测量设备。再经过模拟量向数字量的AD转化,将三相电路的电压和电流的大小及相位差转换输给中央控制模块,控制模块计算出每相需要补偿的电容大小。

2.2 补偿设备的设计

本文1.2中给出了不同复阻抗感性电路条件下的最佳补偿电容大小计算公式。实际补偿时,所需电容计算值一般不是有理数且很难实现;再者电容本身并不是一个很稳定的原件。但据前述理论不难推导:如果实际补偿值与理论需求值相差越小,功率因数越接近1、总阻抗与电阻性元件相差也不大。因此在有计算能力的控制条件下;为了方便结构设计,可以选择较近似值设计。

如图3所示,TIMKEN公司的补偿设备采用了砝码组合原理。共设置了4个1000F的电容并联控制。类似于电阻并联:只闭合一个S开关,则为L1相电源补偿1000F电容。任意闭合两个,则补偿500F。由中央控制器选择最佳的补偿电容开启数目。每个机械厂当然需要根据自己的满载和常载阻抗设计出相应的补偿大小和数目进行控制。

2.3 中央控制器的设计

由图2设备结构图可以看出,VCT测量设备是一个闭环控制的首端,各个补偿电容则是这个闭环控制的终端。因此还必须给整个控制系统选择一个核心的控制单元。据前述理论:该控制单元需要三个单相VCT信号检测输入模块,输出一般为每相电路设置4个,三相共12个补偿控制开关。显然设备对补偿节能设备的中央控制单元运算能力要求并不高,因此一般小型的PLC就可以很好的胜任。AB公司在中央控制单元上自然选择了自产的罗克韦尔小型PLC。

3、结语

三相异步电动机补偿节能控制,特别是重型高电能耗机械厂的总功率因数补偿控制节能设备的设计理念已提出多年;但是应用案例在国内资料较少。在我国经济高速发展的条件下,减少能耗的理论联系实际的项目方案是十分急需的。

参考文献

电能计量论文篇(7)

引言

所谓供电线损,就是指电能在进行传输的过程中产生出来的无功电能、有功电能以及电压损失三者的总称,在供电的企业中运输产品过程中这也是不可避免和可避免的损耗总和。随着经济的飞速发展,不管是城市还是农村,电网进入飞速发展的阶段,城乡居民的用电需求量越来越大。随着电网的发展和供电量的增加,供电的线损问题也越来越突出。一方面,在供电系统当中,供电的线损指标是评价和衡量一个供电企业的经济效益的重要指标;另一方面,供电线损的增加影响了供电的正常运行,给居民的生产生活带来了极大的不便。这两方面的问题使得供电的线损面临严峻的挑战,如何才能降低供电线损成为目前供电企业的一项重要课题。

1 供电线损的结构

随着经济的发展和用电需求的增加,城乡的电网结构变得越来越复杂,在供电线损的结构当中,主要包括理论供电线损和管理供电线损,根据线损的类型进行划分,理论线损主要包括了线路的损失、配变的损失和计量的损失。根据线损的属性进行划分,管理线损又包括了两种类型,一是有意损失、二是无意损失。

2 供电线损的主要因素

2.1 从理论方面来看

所谓理论线损,指的是通过电网设备的参数和供电线路的运行情况这两种因素所决定的线损,理论线损包括了线路的损失、配变的损失以及计量的损失。

首先从线路的损失方面来看,线路的损失指的是供电企业在供电过程中所参数的电能损失,造成线路损失的主要有电网和电压方面的问题,过低的电压会导致电能的损失,导线的长度、供电运行中电流的密度、电流的功率以及导线的电阻率五个方面。

其次是配变的损失,配变损失包括了配电变压器中的空载电能铁损和负载电能铜损。配变损失的主要指标是有铜损率和铁损率所决定的。导致配电变压器出现电能损失的因素也有五个方面,分别是铁损、电网电压工作电流、配变线的线圈电阻、电流的功率。

最后是计量的损失,计量的损失主要是由于供电系统中的计量设备在计量中的误差和损耗。互感器的误差、表计的误差、设备故障的误差、二次压降的损耗和计量设备的安装环境等都属于计量损失。

2.2 从管理方面来看

管理线损主要是指由于供电系统的管理以及人为的因素所导致的损失。管理线损包括有意的损失和无意的损失。

首先从有意损失方面来看,有意损失是指在供电营业的过程中,营业人员由于主动或者被动的减少电量的计算所导致的电能的损失。有意损失有三要素:一是由于营业人员对亲人、朋友方面故意减少电能的计量的人情电。二是营业人员对与自己的利益有关系的人的电能减少其计量,这种等价交换式的减少电量的计量行为称之为关系电。三是营业人员受到有权势的用户的威逼利诱等,使得营业人员不得不减少该用户的电能计量的行为属于权势电。

其次是从无意损失方面来看,无意损失主要是指由于营业人员的技术限制,在工作中发生失误或者疏忽所导致的电能的损失。无意损失具有以下四种:一是由于窃电行为所导致的窃电损失;二是由于营业人员的技术受限在计量装置的接线、计量的抄写等方面出现错误的错计损失;三是由于营业人员在抄电表方面出现漏抄、漏乘倍数、漏算变损等造成的漏计损失;四是由于外界不可抗力的因素所导致电表装置错误和故障损失。

3 主要的降损措施

3.1 理论降损措施

根据理论线损的三种线损因素,降损的措施可具有这几种措施:

要降低理论线损当中的线路损失,可以从下面五个方面进行考虑:一是提高供电系统当中供电运行的电压,对于用电量大的用户采用高压供电的方式进行供电。二是通过提高电流的功率补偿电容量的分布,将主干农网中的电流功率保持在0.9千瓦以上。三是通过增加供电线路的干线和主支线、分支线截面的方式降低线路中电线的电流密度来达到降损的目的。四是换用低电阻率的导线用到供电线路当中。五是把高压电流引入到负荷中心当中,缩短供电线路中线路的长度和供电的距离来降低线路的损失。

要降低配变损失的电能耗,一是可以通过提高电力企业的负荷率,采用企业用电均衡化的方式提高电流的功率。二是采用低损耗的变压器。三是保证电网的电压适应负载量,与负载量保持平衡。四是通过控制变压器的数量,能够减小负荷量,从而降低变压器的总损失。五是在不用电的时间段内停止变压器的运转。

在计量损耗方面,一是要合理的选择互感器,保证计量设备的准确,要充分考虑到互感器的使用场所当众的热稳定性能和动稳定性能等,进行正确的互感器的接线。二是要重视电能表的选择和检定,保证电能表的准确度、灵敏度等是否会影响其正常的使用。三是避免在计量装置的安装过程中出错误。四是在计量表的安装过程中减少二次线路阻抗的使用。五是合理选择电能计量器的安装场所和环境。

3.2 管理降损的策略

在管理线损方面,要降低管理线损,一是提高营业人员的思想道德素质和技术操作的水平。二是要加强电能计量表的管理和防范。三是加强电能表的抄表核对管理工作,强化计量的管理。四是加强对农村营业人员的线损管理水平的培训,提高弄点人员的管理效率。具体的管理线损方面的降损策略如图1所示。

图1供电企业的降损管理

4 结语

在供电企业当中,降低供电线损,节约电能是一项比较大型且相对复杂的一个系统性的工程。文章首先对供电企业的供电线损结构进行了探究,再从理论方面和管理方面探究了造成供电线损的主要构成因素,并针对造成供电线损的主要原因提出了相应的解决措施。要保证供电线路的正常运行,为居民的工作生活用电做保障,除了从上述措施的微观层面上讲,还需要相关部门的各级领导做好宏观调控。

电能计量论文篇(8)

中图分类号:TB114文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)04-0242-01

模拟电路故障诊断是电路分析理论中的一个前沿领域。它既不同于电路分析,也不属于电路综合的范畴。模拟电路故障诊断所研究的内容是当电路的拓扑结构已知,并在一定的电路激励下知道一部分电路的响应,求电路的参数,他是近代电路理论中新兴的第三个分支。但由于模拟电路中未发生故障的正常元件存在容差,其参数并不恰好等于额定值,而有一定的分散性,这给电路分析带来一定的模糊性。而且模拟电路常含有非线性元件,它的性能不仅因本身故障而改变,而且其他元件故障引起它的工作点移动时,也将造成其性能变化。因此模拟电路故障诊断的理论还不是十分成熟。

模拟电路发生了故障,就不能达到设计时所规定的功能和指标,这种电路称为故障电路。故障诊断就是要对电路进行一定的测试,从测试结果分析出故障。一般来讲,模拟电路故障诊断的方法可以分为估计法,测试前模拟法和测试后模拟法三大类。本文将对其中的估计法展开讨论。

1 结合判据法

设模拟电路含有m个不同的参数,对电路进行测量,得到m个不同的特性测量值,且m

测试前可先根据电路的额定参数计算出各灵敏度aji及各特性值的计算值yj0,测试后可以得到各特性的测量值gj,由上式可以直接求出灵敏度因子,从而确定故障发生点。

由前面的讨论我们可以总结出采用结合判据法进行故障诊断的具体步骤如下:

(1)先进行测试,从可及节点得到m个特性测量值。

(2)求得结合参数xi 的灵敏度因子,即si的最小值,作为故障诊断的判据。

(3)在n个参数的灵敏度因子都求得之后,其中最小的灵敏度因子所对应的参数是最有可能发生了故障的参数。结合判据法简单易行,所需的测量数据少,但是由于各元件的参数都存在一定的容差,各特性在测量时也存在一定的误差,这些都会影响判断的真实性。另外,从前面的分析我们可以看出这种方法只适合于参数变化不大的单、软故障的定位,而不适用于多故障的定位。

2 迭代法

我们在最小判据法的基础上进一步引申,找一个类似于灵敏度因子的判据,并计算使这个判据达到最小时的各个参数的值,即各个参数的实际值,然后与额定值进行比较,从而确定故障点,这样就可以用于多故障的定位。这就是迭代法的基本思路。

由此可以看出迭代法与我们前面所讨论的结合判据相比,测量值数必须要大于或等于参数的个数,它考虑了测量误差。另外,它能够估计出各个元件的参数值,可以用于多故障诊断,但计算量大。

3 总结

本文主要介绍了模拟电路故障诊断方法中的估计法。这种方法只需要较少的测量数据,但诊断结果一般只是近似的。估计法中的大部分方法都适用于电路元件的故障定位,可用于诊断线性电路的单个的软故障。其中很多方法还可用于多故障诊断,例如文中介绍的迭代法。

参考文献

电能计量论文篇(9)

ABSTRACT:This paper introduces the theories about theoretical calculation of the line losses, discusses calculation of the line losses for school district poe of reducing losses for nee of reducing losses, through modifying respective parameters of this poparison of the ty of the scheme is validated. Compared e in this paper has of many advantages, such as mathematical soundness exactness pertinence and so on, can provide good reference for reducing line losses and the planning of power network.

KEY WORDS: school district power network ;line losses; theoretical calculation and analysis.

第一章 概论

1.1 电能损耗 管理 的目的和意义

电力 网的电能损耗(俗称线损),是电网经营企业在电能传输和 营销 过程中从发电厂出线起至用户电能表止所产生的电能损耗。而电能损耗率是衡量电力在传输过程中损耗高低的指标,它反映和体现了电力系统的规则、设计、运行和经营管理的水平,是电网经营企业的一项重要经济、技术指标。降低电能损耗是贯彻“生产与节约并重”能源政策的一个组成部分,应加强管理。而前些年电网的发展却滞后于国民经济的高速发展,特别是作为电网不可分割的组成部分—农村电网,更是到了非改造不可的时候,它直接制约了农村经济的发展。由于农村电网负荷分散、接线杂乱、规格不一、管理薄弱等原因,造成农村电网电能损耗偏高的现象。究其原因,主要是网络布局不合理,供电路径过长,导线截面过小,功率因数低,设备利用率低,计量设备不全,导致管理不善,加之农电 管理体制 不顺,多家管电,导致农村电价远远高于城市电价的情况,增加了农民的负担。

为此,国家投入巨资,提出了改革农村用电管理体制、改造城乡电网、实施城乡同价等措施,以提高电网送电能力,降低电能损耗,降低农村电价,减轻农民用电负担,开拓农村电力 市场 ,繁荣农村经济。经过持续三年多时间的城乡电网建设和改造,一个改善的电力网络已呈现在人们面前,全方位的供用电管理工作正在紧张有序地进行。为了达到电网安全、经济地运行,巩固同网同价成果,加强线损管理,降低电能损耗,便是摆在电网经营企业面前的一项长期艰巨的任务。

(1)降损就是效益。例如,某县电网经营企业年供电量5亿kWh,原电能损耗率降到13%,通过电网改造,加强电能损耗管理,使电能损耗降到10%,一年可节约电能损耗电量1500万kWh,按每千瓦·时电价0.56元计算,一年可节约资金840万元。这个帐人人会算,但是怎样去加强电能损耗管理,便是一个大家值得讨论、研究的课题。要把电能损耗降到国家规定的范围之内,尤其是农村电网经过全面的建设和改造,调整了网络布局,新建和改造了各级电压等级的一大批输配电线路和变电所,将老式变压器更换为节能型变压器,增强了调度、 通信 功能和计量、测量手段,因此,开展一次全面的电能损耗组成状况,找出薄弱环节,从而明确主攻方向,狠抓措施落实,为制定降损措施和提高科学管理水平提供理论依据。

(2) 电能损耗理论计算。在计算方法上,力求取值方便,计算简单,实用性强,并能达到较高的准确度。

1.2 电能损耗形成及组成

1.2.1 电能损耗形成

电能的输送过程,如图1-1所示。

图1-1 电能输送过程

电力的传输过程,要通过电力网中的导线和电压器等输、配电设备到用户,由于导线和变压器都具有电阻和电抗,因此电流在电网中流动时,将会产生有功和无功的电能损耗。

电力损耗的大小与流过导线电流的平方成正比。对同一部分无功功率。这些无功功率除靠发电厂的发电机发出无功外,调相机、电力电容器也向电网输送无功。

1.2.2 电能损耗组成

电能损耗(线损)是输电网络、配电网络损耗电量的总称,它包括技术电能损耗和管理电能损耗两部分,主要计算公式如下

电能损耗电量=供电量(输入电量)—售电量(输出电量)

线损率(%)=线损电量/供电量×100%

线路损失电量,一般可分为可变损失、固定损失和不明损失三部分。

可变损失。随线路、设备上通过的电流变化而变化,既与电流平方成正比,电流越大,损耗也越大。

固定损失。不随负荷电流的变化而变化,只要设备上接上电源,就要消耗电能,它与电压成正比。在实际运行中,一般电压变化不大,为了计算方便,这个损失作为一个固定值。

不明损失。理论计算损失电量与实际损失电量的差值,它包括漏电及电损失电量在内。

(一) 可变损失

1、 线路上产生的可变损失。

(1) 输电线路上产生的负荷损失。

(2) 配电线路上产生的负荷损失。

(3) 低压线路上产生的负荷损失。

(4) 接户线路产生的负荷损失。

2、 变压器上产生的可变损失

(1) 主变压器的负荷损耗。

(2) 配电变压器的负荷损耗。

在变压器上产生负荷损耗的原因如下。

(1) 由负荷电流在变压器绕组导线内流动造成的电能损失。

(2) 由励磁电流在变压器绕组导线内造成的电能损失。

(3) 杂散电流在变压器绕组导线内造成的电能损失。

(4) 由于泄漏电流对导体影响所引起的涡流损失。

3、 调相机的负荷损耗

由于调相机发出无功功率,因此原动机需要消耗一些有功功率。

(二) 固定损失

(1) 主变压器的空载损耗。

(2) 配电变压器的空载损耗。

(3) 电缆、电容器的介质损耗。

(4) 调相机的空载损耗。

(5) 电能表电压线圈的损耗。

(6) 35kV及以上线路的电晕损耗。

变压器空载损耗,主要包括以下三方面。

(1) 铁心的涡流损耗。

(2) 铁心的磁带损耗。

(3) 夹紧螺丝的杂散损耗。

(三) 不明损失

造成不明损失的原因是多方面的,供电企业必须加强 管理 ,密切各部门之间的联系;加强电能计量监督和营业工作中的抄核收制度、月末抄表制度,和用电检查制度等。

产生不明损失的原因大致有以下几方面。

(1) 仪用互感器配电套不合理,变比错误。

(2) 电能表接线错误或故障。

(3) 电流互感器二次阻抗超过允许值;电压互感器二次压降超过规定值引起的计量误差。

(4) 在互感器二次回路上临时工作,如退出电压互感器,短接电流互感器二次侧末作纪录,未向用户追补电量。

(5) 在营业工作中,因漏抄、漏计、错算及倍率差错等。

(6) 对供电区因馈电总表与用户分表时间不对引起的误差(抄表时间不固定并不会损失电量,只影响线损计算)。

(7) 用户违章窃电。

1.3 影响电能损耗主要因数

作为一个供电企业,电能损耗(线损)管理可以说是一个系统工程。它不仅涉及规划、设计、运行与检修的各个方面,还与线路、变电、用电等部门联系密切,电能损耗率的大小与网络结构、传统运行方式、负荷大小、工 农业 用电比重、检修质量、用电管理、表记管理、抄标周期、无功补偿等因素有关。

一、运行方式

电网结构不合理,近电远送;迂回供电;供电半径超过规定,导线截面过细;检修质量不高,裸导线触碰树枝,绝缘子破裂或有放电闪络现象;负荷分配不合理。

二、设备因素

无功补偿度低,造成功率因素低;主变压器、配电变压器容量配置过大,使变压器空载损耗比率增加;电流互感器二次阻抗超过允许阻值,电压互感器二次压降超过规定值,引起计量误差;电能表校前合格率、准确率、轮换率达不到规定要求。

三、管理方法

没有成立企业电能损耗管理组织、无电能损耗管理专职人员,制度不健全;未全面开展线损理论计算,降损措施不落实;没有按月召开电能损耗分析会议对电能损耗进行分析或分片、分线对电能损耗进行承包等办法。

四、 环境 因素

线路、设备检修无计划,用电检查人员没有经常到用户处检查电气设备、检查电能计量装置以及用户违章用电等情况。

五、人员因素

抄表应定人员、定时间、定线路,月末抄见电量比重越大,线损率越准确。造成电能损耗率不稳的原因,如农业负荷随天气、随季节影响变化大;每年二月是28天,而售电量为30天,造成电能损耗率虚降;用上月下半月电量和本月上半月电量之和代替本月电量的办法,也是造成电能损耗率虚增、虚降的原因。

抄表差错,主要指电能表底码电量和倍率差错、抄核收及大用户电能表出现问题,也有可能运行方式改变、电流互感器变比更换,电能表更换后的漏登记,造成电量不准等。

用逐条输配电线路及逐座变电所计算电能损耗的办法,可减少上述误差。

终上所述,影响电能损耗的因素很多,但关键的一条是领导重视、措施得力。充分调动企业职工的降损积极性和主观能动性,发挥职工的主人翁意识,上下一心,共同努力,通过各种降损手段,把线损率降低到最低限度。

六、建立小指标制度

为了便于检查和考核电能损耗 管理 工作,电网经营企业应建立小指标内部 统计 与考核制度,具体如下。

(1)关口电能表所在的母线电量不平衡率。

(2)10kV及一下电网综合电能损耗率。

(3)变电所所用电指标。

(4)变电所高峰、低谷负荷时的功率因数。

(5)月末日24时抄见售电量的比重。

(6)电压合格率。

1.4 本文的主要工作

本文以 农村 电网线损理论计算分析为研究课题,主要进行如下工作:

1、介绍农村电网线损的现状和线损理论计算的原理。

3、从不同角度分析农村线损理论计算结果。

4、根据对计算结果的分析,制定有针对性的降损措施。

5、按降损措施修改电网参数后再次进行线损理论计算,对两次线损理论计算的结果进行比较,分析降损措施的效果,验证其可行性和 经济 性。

第二章 线损理论计算的原理和和常用方法

2.1 线损的分类和构成

整个电网的电能损耗计算建立在每一电网元件的电能损耗计算的基础上,电网的电能损耗是电网同一时段内个元件电能损耗总和。电能损耗按能否进行理论计算可以分为两类:第一类是可以计算的技术损耗,这类损耗可以通过理论计算求得其数值,所以也称为理论线损,它主要包括电阻发热损耗,还包括介质磁化损耗和不明损耗,后者如线路绝缘不良引起的泄漏损耗、设备接地或短路故障的电能损耗。

2.2 理论线损的概念

1、理论线损电量

理论线损电量由下列损耗电量构成:

= 1 * GB3 ①变压器的损耗电能;

= 2 * GB3 ②架空及电缆线路的导线损耗电能;

= 3 * GB3 ③电容器、电抗器、调相机中的有功损耗电能、调相机辅机的损耗电能;

= 4 * GB3 ④电流互感器、电压互感器、电能表、测量仪表、保护及远动装置的损耗电能;

= 5 * GB3 ⑤电晕损耗电能;

= 6 * GB3 ⑥绝缘子的泄漏损耗电能(数量较小,可以估计或忽略不计);

= 7 * GB3 ⑦变电所的所用电能。

2、理论线损率

理论线损率是地区供电局对所属输、变、配电设备根据设备参数、负荷潮流、特性计算得出的线损率。

线损率(%)=线损电量/供电量×100%

式中:供电量=输入电量+购入电量

2.3 线损理论计算所需的资料和参数

1、 线损理论计算时应收集下列资料:

= 1 * GB3 ①变电所和电网的运行接线图;

= 2 * GB3 ②变压器、线路、调相机、电容器、电抗器等的参数;

= 3 * GB3 ③ 电力 网中各元件的负荷、电压等参数。

2、代表日的选取方法

各元件的负荷及运行电压参数是从代表日实际测录取得的,即每一个元件电网的潮流和电压是已知的。代表日一般按下列原则选定:

= 1 * GB3 ①电网的运行方式、潮流分布正常,能代表计算期的正常情况;

= 2 * GB3 ②代表日的供电量接近计算期的平均日供电量;

= 3 * GB3 ③绝大部分用户的用电情况正常;

代表日负荷纪录应完整,能够足计算需要,应有变电所、线路等24小时的供电、输入、输入的电流,有功功率和无功功率,电压以及全天电量纪录。根据代表日正点抄录的负荷,可以为每小时内负荷不变。

2.4 线损理论计算方法

1、线路等元件的电能损耗,应按元件的日负荷情况,可使均方根电流法为基本方法;

代表日的损耗电能A可以用以下公式计算

A=3 ·R·T 10 (kW·h)

式中:R——元件的电阻,Ω;

T——运行时间,对于代表日T=24,h;

——均方根电流,A。

均方根电流 由24小时电流求得:

式中: ——各正点时通过元件的负荷电流,A。

当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时I可由下式计算:

式中: ——正点时通过元件的三相有功功率,kW;

——正点时通过元件的三相无功功率,kvar;

——与 、 同一测量端同一时间的线电压值,kV。

2、双绕组变压器损耗电能的计算

(1)空载损耗电能

式中: ——铁芯的损耗电能,kW·h;

——变压器空载损耗功率,kW;

T——变压器运行小时数,h;

——变压器的分接头电压,kV;

——平均电压,kV。

用潮流方法计算时采取接地支路等值的方法。

(2)负载损耗电能

式中: ——负载损耗电能,kW·h;

——变压器的短路损耗功率,kW;

——变压器的额定电流,应取与负荷电流同一电压侧的数值,A。

因I= ,所式可以改写为

式中: ——变压器代表日负荷(视在功率)的均方根值,KVA;

——变压器额定容量,KVA。

(3)变压器的损耗电能

2.5 10kV电网(配网)线损理论计算的方法

2.5.1 配网线损计算方法

配电网络的电能损耗,包括高压配电线损耗、配电变压器损耗、低压配电线(包括接户线)损耗和测量表计损耗等。其计算方法和输电网络一样,但由于配电网络点多面广、线路长、导线型号不一,各台配电变压器及各条线段的负荷资料难以准确掌握等特点,如采用输电网络的计算方法,不仅十分复杂,而且往往无法实现,为此只能采取简化近似的计算方法。

1、高压配电线电能损耗的计算

高压配电线电能损耗的计算采用逐点计算法。逐点计算法就是将配电线路全线按每个负荷点进行分段,求出各段最大电流和全线等值电阻,最后根据均方根电流和等值电阻求出全线的电能损耗。

(1)根据高压配电线路的导线型号,算出各段导线的电阻。

(2)确定代表日变电站出口处的电流值。

根据变电站的负荷记录,查出代表日最大负荷电流 ,计算出均方根电流 、平均电流 、修正系数 ;

式中: ——代表日供电量,k——相同相别,相同变压器容量供电的低压台区数;

N——低压导线根数;

——低压线路首端的最大电流,A;

——相同相别,相同变压器容量供电的各个低压台区的平均电阻值,Ω;

——相同相别,相同变压器容量供电的各个低压台区的负荷分散因数的平均值;

——相同相别,相同变压器容量供电的各个低压台区的损失因数平均值。

4、低压接户线电能损耗的计算

低压接户线涉及到千家万户,不但数量很多,而且导线型号、长度及负荷电流不相同,计算起来比较困难,但考虑到接户线的损耗所占比重很小(一般不超过整个配电网络的1%),可按每一百米低压接户线每月0.5 kW·h进行 统计 。

5、电度表电能损耗的计算

3.2.2 变压器电能损耗的计算

查表得,变压器空载损耗功率 和负载损耗功率 P 为:

=2.1kw

P =1.5kw

变压器额定电流

I = = =1806.4(A)

实测最大电流I 为2500(A)。

查得:照、动合一的三相变压器损失系数为0.4,单项照明变压器为0.2。

1. 变压器有功电能损耗计算如下

(1)变压器空载电能损失 A

A = t 10

式中: A ——变压器空载电能损失 A (KWh)

——变压器空载损耗功率(w);

t——变压去运行时间(h)。

(2)变压器负荷电能损失 A

A = K 10

= K10

= P ( 10

式中: A ——变压器负荷电能损失(KWh);

——变压器负荷时的功率损耗(w);

——三相变压器损耗系数,取0.4;

(3)变压器的总电能损耗 A

A = A + A (KWh)

2.变压器无功电损耗计算

(1)变压器空载无功电损耗

= t

(2) 变压器负荷无功电能损失

= ( K t

(3)变压器的无功电能损耗

= +

式中:I ——变压器空载电流酚数;

U %——变压器阻抗电压酚数;

S ——变压器额定容量(KVA);

S——变压器实际使用容量(KVA)。 S=

式中:cos ——功率因数,取0.7;

则有:(1)求变压器空载时的有功,无功电能损耗

= = =36(Kvarh)

(2) 求变压器负荷时的的有功,无功电能损耗

A = ) t 10

=72.83(KWh)

=

其中, S= = =559(KVA);

代入公式得 = =80.496(kvarh)

(3)变压器总的无功、有功损耗

= + =36+80.496=116.5(kvarh)

因此,变压器年总的无功、有功损耗为:

第四章 提高电能质量降低电能损耗

4.1 线路的无功补偿

首先 电力 系统中无功平衡与电压水平有着密切关系。如果发电机有足够的无功备用,系统的无功电源比较充足,就能满足较高电压下的无功平衡的需要,系统就有较高的运行电压水平。反之,无功不足,系统只能在较低的电压水平下运行。在电力系统中应力求做到在额定电压下的系统无功平衡,并根据实现额定电压下的无功平衡要求装设必要的无功补偿设备。其次无功是影响电压质量的一个重要因素。电压是电能质量的主要指标之一。保证电压质量,即保证端电压的偏移和波动都在规定的范围内,是电力网运行的主要任务之一。从电压损耗的公式 U=(PR+QX)/U可见,在电网结构(R,X)确定的情况下,电压损耗与输送的有功功率和无功功率都有关。而在输送的有功功率一定的情况下,电压损耗主要取决于输送的无功功率。造成电压波动的主要因素,一是用户无功负荷的变化,二是电力网内无功潮流的变化。如果电力网中没有足够的无功补偿设备和调压装置,就会产生大的电压波动和偏移,甚至出现不允许的低电压或高电压运行状态。保证电力网的电压质量,与无功的平衡之间存在着不可分割的关系。而且,无功是影响线路损耗的一个重要因素。

电压质量对电力系统稳定运行,降低线路损耗和保证工 农业 的安全生产都有着重要意义。因为,如果大量的无功不能就地供应,而靠长途输送,流经各级输变电设备的话,就会产生较大的电能损耗和电压降落。若无适当的调压手段,便会造成电网低电压运行。相反,当电力网有足够的无功电源,用户所需的无功又大大减少时,输送中的无功损耗也相应减少,用户端电压便会显著上升,甚至出现电网高电压运行。如果无功过补偿,过剩的无功反向流向电网也会造成电能损失。

4.2 配电网的主要无功负荷

输电线路与变压器对对供电性能的影响有一定的特殊性。所以在下面首先对系统的负荷特性进行深入的分析。变压器是个大感性负载,有功功率损耗一般可以忽略不计,容量越大其无功功率的消耗就越大,无功功率本身并不损耗能量,它仅完成电磁能量的相互转换,但是在电网传输过程中会造成相应的有功损耗,其产生的电压降也影响电网质量,对用户来说无功电量的增加,会提高用电 成本 [30]。变压器的无功功率损耗包括励磁无功损耗和漏抗无功损耗两部分,励磁无功损耗与运行电压平方成正比,但过电压运行会大幅度增加,过压百分之五励磁无功损耗增加一倍,过压百分之十励磁无功损耗增加倍数难以想象,增加电网对无功补偿的需求。额定电压下励磁功率为变压器额定功率的百分之二。对容量小,空载电流大,负荷率低,运行电压偏高的 农村 电力 网,变压器的励磁功率在电力网无功负荷中所占比重很大,该无功负荷可认为基本不变,且运行时间最长,对其补偿的 经济 性最好,所以无功补偿的首要任务就是补偿变压器的励磁功率。变压器视在功率不变时,漏抗中损耗的无功功率与运行电压平方成反比。

第五章 理论线损降损措施分析

5.1 电力变压器节能

(1)变压器降耗改造。变压器数量多、容量大,总损耗不容忽视。因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。若采用非晶合金铁芯变压器,具有低噪音、低损耗等特点,其空载损耗仅为常规产品的五分之一,且全密封免维护,运行费用极低。S11系统是目前推广应用的低损耗变压器,空载损耗较S9系列低75%左右,其负载损耗与S9系列变压器相等。因此,应在输配电项目建设环节中推广使用低损耗变压器。

(2)变压器经济运行。变压器经济运行指在传输电量相同的条件下,通过择优选取最佳运行方式和调整负载,使变压器电能损失最低。变压器经济运行无需 投资 ,只要加强供、用电科学 管理 ,即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失,无功功率的空载消耗和额定负载消耗。变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同,故上述参数各不相同。因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行。选择变压器的参数和优化变压器运行方式可以从分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性入手。

5.2 电网无功配置优化

大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大,变压器利用率降低,用户电压跌落。无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一,在有功功率合理分配的同时,做到无功功率的合理分布。

无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗,并保持最好的电压水平。无功优化补偿一般有变电所无功负荷的最优补偿、配电线路最优补偿以及配电变压器低压侧最优补偿。由电能损耗公式可知,当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时,线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多,线损就越大。因此,在受电端安装无功补偿装置,可减少负荷的无功功率损耗,提高功率因数,提高电气设备的有功出力。随着电力 电子 技术的发展,应积极开展有源滤波装置(Active Po)的试点应用。

开展电力需求侧管理能带来直接经济效益和良好的 社会 效益,有效的技术手段是实施需求侧管理的基础,研究掌握好能效技术、负荷管理技术,采用先进技术来提高终端用电效率,对实现电力需求侧管理的目标起到保障作用。

改变用户用电方式。主要指负荷整形管理技术,包括削峰、填谷和移峰填谷3种。根据电力系统的负荷特性,以某种方式将用户的电力需求从电网的高峰负荷期削减、转移或增加电网负荷低谷期的用电,以达到改变电力需求在时序上的分布,减少日或季节性的电网峰荷,提高系统运行的可靠性和经济性,还能减少新增装机容量、节省电力建设投资,降低预期的供电成本。主要在终端用户中采用蓄冷蓄热技术、能源替代运行技术和改变作业程序、调整轮休制度。

提高终端用电效率。主要有选用高效用电设备、实行节电运行、采用能源替代、实现余能余热回收和应用高效节电 材料 、作业合理调度、改变消费行为等。

推广高效节能电冰箱、空调器、 电视 机、洗衣机、电脑等家用及办公电器,降低待机能耗,实施能效标准和标识,规范节能产品 市场 。引导企业采用无功补偿、智能控制技术、变频调速和高效变压器、电动机等节电控制技术和产品,有利于电网削峰填谷、优化电网运行方式、改善用能结构、降低 环境 污染,提高终端电能利用率。

5.3 电气设备节能

(1)电气布置及接线优化。从电气设备布置而言,尽量将需要散热的设备放在通风良好的场所,以最大限度地减少 机械 通风,降低 建筑 物内的能耗;将变压器室等产生大量热量的设备房间与需要配置空调的设备房间的隔墙采取隔热措施。

(2)选用环保节能型设备。a.变压器是主要的耗能设备,降低变压器的损耗是变电站节能的关键。b.尽量利用自然采光,特别是人员巡视、设备 运输 的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光;所有的照明光源全部采用发光二极管。c.选用配置有变频器的风机及空调设备,即采用智能化产品,可根据环境状况自动启动和自动关闭,即仅在设备运行或事故处理的时候才启动,以达到节约用电的目的。

(1)利用自然采光。尽量利用自然采光,特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光。

(2)选用高效、节能的电光源。光源的节能主要取决于它的发光效率。照明光源的选择,除根据使用场所的需求外,还应根据电光源的显色指数、使用寿命、调光性能、点燃特性等综合考虑。原则是根据不同需求情况积极选用新一代的节能光源,如用电子节能灯替换白炽灯,用高压钠灯、金卤灯替换高压汞灯。

(3)采用高效、光通维持率高的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置。衡量灯具的节能指标是光输出比(LOR)(灯具效率)。选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。

(4)采用先进控制系统和策略。采用先进控制系统和策略的节能潜力基于2个方面:a.通常晚间电网电压高于标准电压,至使灯具超功率运行,不仅亮度超标,而且缩短了灯具寿命。b.由于23:00以后的照明需求(特别是路灯照明)急剧减小,可以适当降低亮度水平(符合照明标准规定和要求的亮度),通过对路灯电路进行适当的稳压调压控制,可以节约更多的能源,同时延长灯具寿命。

5.4 照明节能

(1)利用自然采光。尽量利用自然采光,特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光。

(2)选用高效、节能的电光源。光源的节能主要取决于它的发光效率。照明光源的选择,除根据使用场所的需求外,还应根据电光源的显色指数、使用寿命、调光性能、点燃特性等综合考虑。原则是根据不同需求情况积极选用新一代的节能光源,如用电子节能灯替换白炽灯,用高压钠灯、金卤灯替换高压汞灯。

(3)采用高效、光通维持率高的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置。衡量灯具的节能指标是光输出比(LOR)(灯具效率)。选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。

(4)采用先进控制系统和策略。采用先进控制系统和策略的节能潜力基于2个方面:a.通常晚间电网电压高于标准电压,至使灯具超功率运行,不仅亮度超标,而且缩短了灯具寿命。b.由于23:00以后的照明需求(特别是路灯照明)急剧减小,可以适当降低亮度水平(符合照明标准规定和要求的亮度),通过对路灯电路进行适当的稳压调压控制,可以节约更多的能源,同时延长灯具寿命。

第六章 结论

配电网线损的计算分析是一个繁杂的课题,本文以电力网电能损耗计算原理为依据,详细研究了校区地区配电网理论线损计算、线损分析和降损方案,得到如下结论:

1、针对洛阳理 工学 院东区配电网线损分析计算的现状及其存在的问题,从线损计算所需数据的收集整理、线损计算的简化算法以及降损措施等方面作了比较全面的分析,特别是在降损措施方面,提出技术降损是基础,管理降损是关键。在技术方面要加强电网结构的合理性、要注重电网运行的经济性;在管理方面要加强抄核收、计量方面的基础管理,确保企业的经济效益。

2、根据配电网网络复杂、运行数据较多且不易收集的特点,以等值电阻法为模型开发了理论线损的计算程序,并利用该分析配电网理论线损进行了计算与分析,实际算例表明该算法具有一定的有效性。

3、通过典型代表日负荷实测对全网线损情况进行了分析和计算,确定出技术线损和管理线损所占的比例,为电网节能降损的制订奠定了基础。配电网通过典型线路和典型台区的实测和计算分析,反映出配网线损存在的问题,用电结构和一单位一表改造对配电线损的影响。

4、本文对洛阳理工学院东区配电网理论线损率进行了深入的剖析,从理论上形成了较为科学的降损方案,由于通过计算获得了确实的降损效果,各项措施的效果并不模糊,其可行性和经济性有了定量的分析。

5、与以前定性的线损分析不同,本文克服了以往线损分析简单、模糊的弱点,提出了较为准确、可行的降损方案,为电网发展和科学规划提供了参考依据。

通过对洛阳理工学院东区配电网理论线损计算、线损分析和降损方案研究,建议:

1、在线损理论计算方面要结合地区的实际情况,选择合适的、可行的计算方案,确保算法的有效性。

2、由于配电网具有网络复杂、运行数据较多的特点,在电力企业的配网运行中要加大自动化建设资金的投入,使运行数据的收集工作不再是配电网线损计算的瓶颈,也使配电网的线损理论计算和分析更加准确、可靠。

3、在电力企业降损措施的制定中要充分考虑投入与效益的比较分析。

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电能计量论文篇(10)

摘 要:在物理学的各个分支中,不同事物的量度有着不同的数量级.比如空间尺度(即长度)跨越了42个数量级,时间、速度也都跨越了几十个数量级.不论理论还是实验,往往都需要对有关物理量进行估计,以确定各个可能效应的相对重要性,判断物理现象的主要机制.本文先是简单估算了宇宙的引力半径,而后对微观层面普朗克常数的存在意义,以及电子的运动机制作了简单讨论.

关键词 :数量级;普朗克常数;玻尔半径

中图分类号:O4 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)01-0004-03

理论物理学家们在进行详细计算之前,为了恰当的选择和建立数学和物理模型,要估计各物理量的各种可能效应相对重要性,用以判断哪个物理量是决定现象的主要机制.实验物理学家们在着手准备精密测量之前,为了选择合适的仪器和测量方法,也需要对各有关物理量的数量级先做一番估计.由此我们可以看出,掌握特征量的数量级对我们物理学习来说至关重要.在分析物理效应的过程中,我们应注意尺度大小的改变所产生的影响,并把这种做法养成习惯,久而久之我们对现象的理解就会更加深刻,这种习惯很可能会帮助我们洞察事物的本质.

数量级的估计本无一定之规,我们在用的时候要灵活应用,因此本文主要对几个典型的范例进行讨论.

1 由经典力学估算宇宙的半径

要摆脱一个质量M,半径为R的星球,所需速度为

这个速度也叫做“第二宇宙速度”.其中G是引力常数.若星球的质量M大到使v=c,这时连光子也不能克服其引力的作用而发射出来,以至于在外界看不到这个星体,这类星体就被称为“黑洞”.我们把v=c带入上式得

即“席瓦西(Schwarzschild)半径”,或“引力半径”,反一个过来说,一个质量为M的星球,当它的半径缩小到R0一下时,它就会成为黑洞.

根据天文观测证明,宇宙在大尺度上物质分布是相当均匀的[1].我们考虑一个均匀的球体,其半径R,密度?籽,则

如果这个体系的半径R恰好达到自己的引力半径R0

那么在这种情况下,该球内部就不会有光子逃脱R0的范围.我们将宇宙的平均密度为?籽=5×10-30g/cm3(临界密度)代入上式,就可以估算出宇宙的引力半径R0≈1028cm=1026m,我们姑且认为,这就是“宇宙的半径”[2].

2 普朗克常数的存在意义

前面我们讨论了宇宙的“至大无外”,那么下面我们来到微观领域,来看看“至小无内”,就是没有内部结构的最小单元.

如果说宇宙间有什么东西是无法再分割的,那只能是一些普适的物理常数,他们往往代表着一些无法逾越的界限.二十世纪初,经典理论受到了前所未有的巨大冲击,一些新的实验事实,比如电子荷质比的测定等等,已经完全无法用经典理论进行合理的解释.而正是这一时期,物理学理论发生了重大变革,相对论和量子力学诞生.这两个理论分别提出了一个普适的物理常数.相对论提出真空光速c是一切物体和信号不可超越的最大速度,量子理论提出,普朗克常数h是不可分割的最小作用量子.

当我们掌握了近代物理基本知识以后,我们就感觉到如此违反常识的两个理论其实是很自然的事.下面我们就来看看普朗克常数h存在的必要性.

卢瑟福的实验证明了原子中有核存在以后,原子的稳定性就出现了问题.与万有引力维系的天体运动不同,按照经典电磁理论,由库仑力维系的原子中,电子将在加速运动中不断辐射电磁波,其自身的能量就会不断减少,以至于电子的轨道半径就会越来越小,最后掉进原子核里,进而正负电荷中和,原子塌缩.按照电动力学计算[3],原子塌缩时间的数量级在10-9s.

1913年,玻尔为电子轨道加上了量子化条件,让它们在定态轨道里作稳定运动而不辐射能量,后面我们会看到,定态轨道正比于h2,而如果普朗克常数h0,定态轨道的半径也就趋向于0,原子塌缩.由此可见,支撑原子稳定结构的正是普朗克常数.

3 原子

3.1 由玻尔理论基本假设求玻尔半径

在早期,量子力学的发展十分艰苦曲折,而氢原子的量子化研究作为一个突破口起到了至关重要的作用,于是便有了氢原子构造的早期量子理论,也就是玻尔理论.

由玻尔理论的基本假设,电子以速度vn在半径rn的稳定轨道上作圆周运动,其向心力由库仑力提供,即

用这种方法求出的r1是由经典理论和量子理论结合得到的,他把电子看成经典力学中的质点,又有量子化的特征,是不严谨不彻底的量子论[4].而对于玻尔理论所遇到的困难,后面在波粒二象性基础上建立的量子力学给出了圆满的解释.

3.2 不确定关系求玻尔半径

作为粗略估计,电子运行在半径为r的圆形轨道上,动量为p,总能量

可以看到其中的r近似于前面我们求的r1(Bohr半径)[5].

3.3 氢原子电子运动的非相对论性

我们对电子电荷e,电子静质量m,普朗克常数h,光速c四个基本常数用量纲法作一下粗略分析,找到一个无量纲的组合,也就是通常所说的“精细结构常数”:

可以看出,电子的静能要高出?琢2/2=2.7×105倍,所以氢原子中电子的运动的非相对论性.光速c没有出现在aB和Ry的表达式中这一事实,也是反映出这一点.

3.4 通过氢原子基态能量的粗略算法求氦原子基态电离能

在只考虑圆轨道的情况下,对于高激发态,轨道半径rn要乘以n2,能量要除以n2;对于重的元素,半径要除以Z,能量要乘以Z2,即

其中p1,p2分别为两电子的动量,r1,r2分别为两电子到核的距离,r12为两电子之间的距离.

这样我们就可以认为,能量的极小值应发生在两电子相对于氦核处于对称状态的时候,这时p1=p2p,r1=r2p,r12=r1+r2=2r,则

式中的E取绝对值代表剥离两个电子所需的能量,当第一个电子被剥离后,剩下的是个Z=2的类氢离子,其能量为-Z2Ry,即第一个电子的电离能为

与精确值24.6eV相比,数量级是没有问题,绝对数量是偏大了很多,由此看来,这种粗糙的求极值法只能做出一个估计,而氢原子那样求出两个精确的公式,可以说是非常的巧合.

原子中的能量,主要是静电子的动能和电势能,按照位力定理,二者绝对值差一半,处在同一数量级上.用价电子电离能除以原子半径时可作为价电子处电子强度大小的量度.对于氦原子我们可以简单估算一下,数量级应该在1011V/m左右,相比于现在的实验室所能达到的场强恐怕还要多出几个数量级.

这也正是玻尔的量子化条件.

——————————

参考文献:

〔1〕朱杏芬,褚耀泉.宇宙在大尺度上是均匀的吗[J].天文学进展,2000,18(2):172-176.

〔2〕卡里布努尔·库尔班,高建功.星体结构计算中的数量级估计[N].新疆大学学报(理工版),2001(4).

电能计量论文篇(11)

2黄龙沟水电站工程概况

2.1总体布置黄龙沟水电站为无调节能力的径流式引水电站,由挡水建筑物、引水建筑物、发电厂区三大部分构成.其中挡水建筑物主要由大坝、冲沙闸组成.黄龙沟电站共有2座拦水坝,大坝坝址分别位于黄龙沟叉湾和深子沟兴隆寨处,拦蓄黄龙沟、深子沟沟谷来水;引水建筑物主要包括黄龙沟大坝和深子沟大坝至压力前池(位于白家乡茅坡)的引水暗渠,及从前池至发电厂房的压力管道;发电厂区位于白家乡大坪村(镇坪至安康公路右侧的南江河畔),距镇坪县城区25km,距镇坪县白家乡约6km.

2.2工程特性1)防洪标准.黄龙沟水电站无防洪及其他要求,对于正常高水位的确定主要是考虑坝址处河床高程及取水要求,且能充分利用水头,将其确定为1220.00m.2)设计发电能力.水电站设计引用流量为0.625m3/s,装机容量2500kW,多年平均年发电量为793万kW•h,年利用小时数3192h,为Ⅴ等小(2)型工程.3)运行调度.水库正常水位1220.00m.黄龙沟大坝校核洪水位为1221.48m;深子沟大坝校核洪水位为1221.432m,库容较小.库区校核洪水位以下为林地;引水渠道和压力管道永久占地为林地,压力前池永久占地为旱地,厂房永久占地为荒地.故该项目无库区淹没,不存在移民问题.

2.3流域水文黄龙沟、深子沟流域均为南江河一级支流.流域内雨量充沛,年际变化小,根据《水文手册》估算,黄龙沟、深子沟坝址处多年平均降雨量应为1010mm.黄龙沟坝址控制流域面积为6.09km2,深子沟坝址控制流域面积5.81km2.黄龙沟和深子沟流域平均比降较大,水能资源丰富,目前尚未进行水能资源开发.

3黄龙沟水电站来水量计算

3.1参证站的选取镇坪县南江河流域内设有银盘、镇坪、牛头店雨量站,无水文站.据此,宜用水文比拟法进行推求.水文比拟法就是将参证流域的水文资料移置到设计流域上来.移置的关键在于参证站的选择,不仅要求参证流域具有较长的、可靠的实测资料系列,而且须确保参证流域影响径流的各项因素与设计流域具有相似性,即其主要影响因素如气候、下垫面、人类活动等因素应与设计流域相近.经过对黄龙沟及深子沟流域参证站进行比选,邻近流域的岚河六口(佐龙沟)水文站最具优势.该站是国家基本水文站,拥有1959年至今的观测系列水文资料,水文测验规范,资料经过省级和流域机构的审查,资料系列长,成果可靠.同时,岚河流域与洪石河流域发源于同一山脉(大巴山北麓),处于同一气候区,其地形、地貌、植被和地质构造基本相似.因此,本项目论证选用六口水文站作为参证站.

3.2修正系数为确保设计流域与参证流域具有较高的相似性和所用实测资料的可靠性,计算设计流域径流量应按下式进行修正。

3.3黄龙沟水电站来水量及年内分配黄龙沟水电站采用多年平均径流量作为与设计保证率相对应的径流量。根据六口水文站不同频率的年径流量,按式(1)进行修正,得到不同频率黄龙沟水电站年径流量,取其平均值作为该水电站多年平均来水量,即833.99万m3.1)参证流域多年平均径流量年内分配.邻近流域岚河六口水文站为本项目参证站,其多年平均径流年内分配计算结果见表1.2)黄龙沟多年平均径流量年内分配.多年平均径流的年内分配根据六口站径流年内分配系数(表1)进行计算.多年平均径流量的年内分配见表2.

4其他取水需求

4.1生产生活用水需求生产生活用水一般包括城乡居民生活用水、工矿企业用水、农业用水等.建设项目水资源论证主要分析工程实施对水资源和水环境的影响,水电站的评价影响范围主要为大坝库尾以下.据调查统计,黄龙沟与深子沟库尾至其坝址,乃至坝址以下的南江河以及两坝至厂房区间内无人居住,沿河两岸耕地极少,亦无牲畜养殖场,基本没有生产生活用水需要.

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