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電力系統研究分析范文1

Abstract： In recent years， with the use of a large number of power electronic components and other nonlinear devices， the harmonic pollution has affected the serious deterioration， which has affects the electrical equipment. The harmonic problem has become the three major pollutions in the power system with electromagnetic interference and power factor reduction. As a three-phase electric energy meter measurement， ADE7878 is widely used in the power grid signal analysis because of its high precision and flexible method. However， due to the defects of the sampling interval， there are obvious deficiencies in harmonic analysis. Aimed at this problem， this paper proposes a rapid analysis method for power system harmonic based on the weighted interception and spline interpolation. It can ensure the accuracy and improve the efficiency. The final experiment proves that the harmonic analysis results are correct.

關鍵詞： ADE7878；加權截取； 樣條插值；FFT；諧波快速分析

Key words： ADE7878；weighted interception；spline interpolation；FFT；rapid analysis of harmonic

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）02-0154-05

0 引言

近年來，隨著大量電力電子元件及其它非線性設備的使用[1]，使得電網諧波污染嚴重惡化，已經影響到用電設備，諧波問題已經與電磁干擾、功率因數降低并列為電力系統中的三大公害。及時準確地掌握電網中的諧波分量參數[2]，才能為諧波治理提供良好的依據，維護電網的安全運行。

ADE7878作為三相電能測量IC，因其精度高、使用靈活而在電網信號分析中得到廣泛應用[3]，但其在諧波分析中存在明顯不足。ADE7878的采樣間隔為125us，每個周波采樣160個點，不是2的整數冪，因而無法進行常規基-2FFT運算，這也限制了其在電能質量分析中的應用。

在進行FFT變換時，通常要求采樣點數N是2的整數冪，不滿足這個條件時可以直接進行DFT運算，但是計算效率較低；也可以通過簡單增添有限長的零取樣序列來使N為2的整數冪，但對于ADE7878的應用，N=160，28=256，27=228，需補零96個點，頻譜會發生很大變化，從計算的效率上看也不經濟。本文提出一種針對ADE7878采樣特點的快速精確計算電力系統諧波參數的方法和裝置。

為克服ADE7878在諧波分析方面存在的上述不足，本文提供一種電力系統諧波快速分析方法及運行裝置。本算法中采用漢寧窗對電壓、電流采樣數據進行加權截取，對截取的信號進行組合數FFT，先進行常規基-2FFT變換，再進行5點DFT變換，在保證計算精度的前提下，提高了效率。在此基礎上通過插值修正，得到最終的準確的諧波分析結果。

1 基于ADE7878智能電表硬件設計

ADE7878是Analog Device公司（ADI）設計生產的一款高精度多功能三相電能計量專用芯片，內置多個二階型模數轉換器、數字積分器、基準電壓源電路和所必需的信號處理電路，可以實現對電網基本電參量的測量以及對電網電能質量進行監測的功能[4]。

ADE7878可以工作在三線制或四線制系統中[5]，而且對電路的接法也不受限制，可以對電網運行的電參量數據進行實時采集并發送到上層控制芯片，方便控制芯片對電參量數據進行后續處理。ADE7878的電壓和電流通道[6]為24bit 型ADC，電壓和電流有效值在動態范圍為1000：1的動態下小于0.1%，電能在動態1000：1下小于0.1%，在動態3000：1下小于0.2%。ADE7878與上層控制芯片之間具有多種靈活的通信方式，如SPI、I2C和HSDC。ADE7878提供四種工作模式[7]，其中有一種正常模式和三種低功耗模式，這樣可以保證系統在斷電情況下能及時作出相應的處理，提高了系統整體的穩定性。

1.1 基于ADE7878智能電表硬件整體設計

由于ADE7878具有工作環境多樣、測量精度高、通信接口靈活等優點，使得ADE7878在電力儀器儀表中的應用十分廣泛。

智能電表的硬件電路設計包含以下幾個部分：DSP最小系統設計、信號采樣電路設計、實時時鐘電路設計、數據存儲電路設計、RS485通信電路設計、控制電路設計以及智能電表供電電源設計。ADE7878智能電表硬件整體設計如圖1所示。

本文智能電表采用ADE7878電能計量芯片進行相關電參量數據的采集。ADE7878采用3.3V供電，外加16.384MHz石英晶體振蕩器，待測電流信號采用差分形式輸入，待測電壓信號采用單端輸入方式，電壓、電流信號輸入范圍為-0.5V～0.5V。ADE7878的I/O最大耐壓為±2V，因此需要添加相應的保護電路。ADE7878的電路設計如圖2所示。

圖2中，IAP/IAN、IBP/IBN、ICP/ICN、INP/INN分別對應A、B、C三相電流和零線電流經過轉換后的差分電壓輸入信號。VAP、VBP、VCP、VN對應的是A、B、C三相電壓輸入信號和零線電壓輸入信號，這些信號輸入口的最大電壓變化范圍是-0.5V～0.5V。REF為ADE7878基準電壓的參考引腳，通過此引腳可以訪問片內基準電壓源。片內基準電壓的標稱值為1.2V，也可以在此引腳上連接1.2V±8%的外部基準電壓源。這兩種情況下，都需要外加一個4.7uF鉭電容和一個0.1uF的陶瓷電容并聯來對此引腳進行去耦。芯片復位后，使能片內1.2V基準電壓源。

1.2 電壓信號采樣電路設計

電壓信號采樣電路的設計是信號采集電路的關鍵部分之一[8]。根據智能電表的需求分析，配電網一側的設計參考電壓范圍為3×65V～465V。在第二章中，已經對電壓信號采樣的方案設計做出了說明，本文中電壓信號采集選擇高精度電壓互感器完成。使用電壓互感器進行電壓信號采樣電路設計，會產生一定的相位延遲，并且不同的設計方法產生的測量相位延遲也不同，但均可以在后續軟件設計中進行修正。

本文選擇的是電壓互感器是山東力創公司設計生產的一款高精度電流型電壓互感器LCTV31CE-2mA/2mA。這種電壓互感器的一次側和二次側的電流比為1：1，環路額定電流值為2mA，互感器體積小，電路設計較為簡單。

由于ADE7878的電壓測量輸入范圍是-0.5V～0.5V，電流型電壓互感器的二次側額定回路電流為2mA，因此，選擇249Ω（1%）精密電阻作為電壓互感器二次側取樣電阻比較合適。由于電壓互感器二次側和一次側的回路電流為1：1，因此選擇249kΩ（1%）精密電阻作為電壓互感器一次側的限流電阻較為合適[9]。這樣設計可以使得一次側輸入電壓上限達到500V，完全可以滿足配電網65V～465V的設計參考電壓需求。

通過電壓互感器、限流電阻、取樣電阻，已經將配電網的交流大電壓信號轉換成了可測量交流小電壓信號，但待測信號送入ADE7878芯片之前還要經過濾波電路和信號調理電路，使得輸入信號便于測量。電壓信號采樣電路設計如圖3所示。

由于電壓互感器的使用，會使得測量的信號與實際信號之間存在較大的相位誤差，圖3中所示的電壓采樣電路，電壓信號的相位延遲在30°左右?？梢詫@個電壓信號采集電路進行改進，改進后的電壓采樣電路如圖4所示。

按照改進后的電壓采樣電路進行電壓測量，可將信號的相位延遲控制在5°左右。

1.3 電流信號采樣電路設計

對于交流電流信號的測量，最后送入ADE7878的電流信號為差分電壓信號的形式，因此需要將交流電流信號變換為差分電壓信號的形式。根據智能電表的需求分析，配電網一側的設計參考額定電流為5A～20A，并且有一定的過流過載要求。

為了給設計留有余量，取樣電阻選擇15Ω（1%）的高精度金屬膜電阻。詳細電路設計如圖5所示。

圖5中，電流互感器的二次總負載為30Ω，遠遠低于LCTA21CE-40A/20mA所要求的二次側額定負載最大為100Ω，因此這樣的電路設計可以獲得較好的線性。

根據ADE7878元器件自身的特性，在ADE7878的信號輸入端，還應該添加1kΩ和33nF的電容并聯，進一步對輸入信號進行濾波去耦。

由于ADE7878的模擬信號輸入端有最大承受電壓

±2V的限制，因此在信號輸入端應該添加電壓鉗位電路，以免影響測量精度，甚至燒壞元器件。本項目中所選的電壓鉗位元件是BAV99?！?V電壓產生電路如圖6所示。采用的是電阻分壓方式從±5V電源之間產生±2V電源。

2 基于加權截取及樣條插值的智能電表諧波快速分析算法

2.1 加權截取

2.1.1 電壓電流信號采樣

利用微處理器設置定時器中斷，每500us讀取一次ADE7878寄存器VAWV、VBWV、VCWV、IAWV、IBWV以及ICWV，連續采樣四個周期，獲得電力系統三相電壓、電流信號瞬時值序列vA（n）、vB（n）、vC（n）、iA（n）、iB（n）及iC（n），采樣點數N=60，離散采樣序號n∈[0，N-1]。

2.1.2 漢寧窗加窗截斷

3 實驗及分析

本文所設計的智能電表電能質量監測功能包括監測各相斷相、失流、過負荷、全失壓、電壓電流逆相序次數、各相電壓電流的2～19次諧波分析等。相對于其它電能質量指標來說，諧波含量是電能質量中較為重要的一個指標。本文在測試中重點對智能電表對電網諧波分析的功能進行了詳細的測試。

本文中智能電表具備2～19次諧波分析功能。為了方便實驗比對，選擇美國福祿克公司設計生產的F434型三相諧波分析儀作為標準儀器用于實驗數據對比。Fluke F434型三相諧波分析儀如圖8所示。在本文的實驗設計中，由于ADE7878的采樣間隔為125us，每個周波采樣160個點，不是2的整數冪，因而無法進行常規基-2FFT運算，故普通FFT采用的是以零補齊的方式，而本文提出的算法由于不受2的整數冪限制，沒有零補齊。由表1及圖9的實驗結果可知，本文所提出的諧波分析算法經標準諧波測試分析儀Fluke F434驗證，誤差控制在0.2510%-1.9646%之間，且本文算法2～19次諧波分析測試結果均優于普通FFT結果，且在2次諧波處誤差獲得最大2.1%的降幅。

4 結論

本文方法解決了ADE7878電能計量芯片在諧波分析時無法進行常規FFT的問題。將160個采樣數據份分成5組，分別進行32點的基-2FFT，充分利用基-2FFT算法的高效性，既保證數據處理的準確性，又提高了諧波分析的效率；采用漢寧窗截取采樣序列，減少頻譜泄漏；采用插值修正算法克服了非同步采樣引起的柵欄效應。

參考文獻：

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[9]李（木岡）宇.數字中頻模塊的硬件設計與調試[D].西安電子科技大學，2007.

電力系統研究分析范文2

關鍵字：海島；孤立系統；風力發電；可靠性分析

0引言

隨著科技的發展，能源問題日益受到國際社會的重視。風力發電是解決當前突出的能源和環境問題的有效手段，是目前世界上增長速度最快的能源和最有發展前景的新能源技術[1]。目前，對風能的利用也已達到商用階段[2]。在大電網難以達到的孤立地區，如海島、牧區，以前都使用燃料昂貴的柴油發電機。而這些地區，卻有著較豐富的風能資源，在這些地區推廣風力發電已是新能源建設中的一項重要工作。

風能總體上是一種豐富的可再生資源，發展風力發電可以在一定程度上節約一次能源的消耗和減少環境污染，然而，風能資源的地域分布具有明顯的差異性，并且在時間和空間上的分布具有很大的不均勻性[3]。由于風速經常處于變化的狀態，從而造成風力發電機組出力的波動，且這種變化不受控制，進而難以預測。孤立風力發電系統中的風力發電機容量較小、輸配電網絡結構簡單、用戶負荷單一，這些特點使得孤立風力發電系統的可靠性對整個系統來說尤為重要。為了保證用戶供電的安全、可靠、經濟，以及對今后孤立電網的建設有更好的改進，提高供電質量，因此對孤立風力發電系統進行可靠性評估是必不可少的。本文擬以東南沿海的某海島為研究對象，根據該島用電負荷和風速等數據，依照中國電力企業聯合所的2005--2010年全國電力可靠性指標，對其孤立風力發電系統的可靠性進行研究。

1 可靠性概念和分析方法

所謂電力系統可靠性，是指在電力系統按照可接受的質量標準和一定的用戶需求的情況下，對其不間斷地供應電能的能力所進行的度量[4]。由于電力系統的復雜性，對其整體進行可靠性的評估會有一定的困難。

通常，電力系統可靠性分析可以分為充裕度與安全性兩個方面。其中，充裕度是從靜態的角度出發，用于評價系統持續供應以滿足用戶電能需求的能力；安全性則是從暫態的角度出發，用于評價系統承受突然擾動后繼續保持穩定的能力。電力系統規模龐大，為了更準確地進行可靠性分析評估，對電力系統進行可靠性分析時可將其劃分成三個子系統。基于電力系統的組成結構，可將其劃分為發電系統、輸電系統和配電系統三部分來進行可靠性評估：1、發電系統可靠性，是指評估統一并網運行的全部發電機組，按可接受標準及期望數量來滿足電力系統負荷電能需求的能力的度量。為確定電力系統能否保證電力供應所需的發電容量，因此衡量發電系統可靠性的指標是系統的充裕度，通常衡量系統充裕度的方法用概率方法。2、輸電系統可靠性，其可靠性包括充裕度和安全性。充裕度指標分為負荷點指標和系統指標兩類，兩者均采用故障篩選技術。安全性指標為了評估系統對突發故障的經受能力，其主要通過因故障引起的負荷損失量來度量。3、配電系統可靠性，它的指標主要評估的是充裕度。其典型的分析方法是故障模式影響分析法和可靠度預測分析法。

隨著科技的不斷進步，我國電力系統已經進入了快速發展的時期，實現電網大區域互聯、特高壓交直流混合輸電。由于系統規模的不斷擴大和結構的日益復雜，從而使得停電可能會導致巨大的財產損失和人員傷亡。所以，對電力系統進行合理的可靠性評估有著十分重要的現實意義。

本文依據大陳海島上的星星風電場一年的實際運行情況，針對風力發電機組的運行規律和其配電網自身的特點，建立的它們的可靠性數學模型，用發電系統可靠性分析方法對該海島風力發電系統進行可靠性分析，證明該海島風力發電系統能夠滿足電網穩定性指標，對負荷的電力供應可以達到安全、可靠的要求。

2 海島孤立電力系統可靠性的特點

我國的海島資源非常豐富，根據1996年第一次《全國海島綜合調查報告》的數據指出，我國面積在500m2以上的海島共有6961個（港澳臺及海南島除外，海南島本島和臺灣、香港、澳門所屬有的410個海島）其中有人居住的海島為433個，人口達452.7萬人。這些海島大多擁有豐富的漁業資源、旅游資源以及風能資源，因此對海島的開發將是今后國家建設中的一項重要工作?？紤]到海島的交通不便，距離大陸架較遠，傳統的柴油發電已經不能滿足海島的經濟和環保發展需要，因此，海島孤立風力發電系統是既利于環保又有利于海島經濟建設的項目。

在海島孤立風力發電系統中，本文重點關注的是確定電力系統能否有充足的發電容量來滿足用電負荷的需要。海島孤立風力發電系統的可靠性指標是發電系統的充裕度。通過前一章可知，可靠性分析方法有確定性方法和概率方法。確定性方法，主要根據長期累計的發電系統可靠性資料、負荷預測資料和電源配置以及規劃設計人員的經驗來確定。概率方法，即電力不足概率法（loss of load probability，LOLP）、電力不足頻率、持續時間法（frequency and duration，F&D）和模擬法。任何估計發電系統充裕度的概率方法的基本途徑在原理上都相同，均由3部分組成，如圖2.1所示：

圖2.1 發電系統可靠性分析原理示意圖

將發電系統模型和發電系統負荷模型相結合形成適當的風險模型后，即可計算出一系列的可靠性指標。這些指標通常不考慮輸電網絡的約束（惟一例外的是互聯系統的聯絡線），也不反映任何特定用戶負荷點的供電不足，但能衡量整個發電系統的充裕度[5]。

將發電系統充裕度表示為一個隨機變量，由某一時刻系統中總的發電機組運行容量和負荷功率之差決定，如式2-1所示：

電力系統研究分析范文3

關鍵詞：電力系統；暫態穩定；分析方法

中圖分類號：TM712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-01

一、引言

電力系統的穩定，對于我們如今的社會來說是非常重要的。電力系統的穩定性出現了問題，意思是指在電力系統正常運行的時候，受到外界的干擾，會出現運行數值的變化。

在電力系統的穩定性出現的問題當中，我們主要可以分為兩大類，分別是靜態穩定與暫態穩定。靜態穩定是指電力系統由于受到外界的干擾之后，不會出現周期性的變化，而自動恢復到原來的電力系統狀態。而另一種暫態穩定就是在電力系統在受到外界的干擾之后，不會恢復到原來的狀態，而以一種新的運行狀態來繼續運行。所以我們要從不同的分析方法來分析電力系統的穩定性。

二、電力系統靜態穩定分析

上面我們也說過，靜態系統穩定是指在電力系統受到外界的干擾之后，本身的運行周期不會發生變化，而在干擾之后會自行的恢復的原來的運行狀態，這樣的電力系統就是靜態穩定。靜態穩定是基本上不需要我們來進行研究的，因為這樣的電力系統，它會自動調節回來，不會對我們的生活造成太大的影響。而暫態穩定在受到外界的干擾之后，不但會出現本身運行周期的變化，在震蕩之后，并不會回到原來的運行狀態，而是以一種新的狀態來運行。接下來我們將分別分析兩中電力系統的穩定。

首先我們要講述的是靜態穩定的電力系統，這種靜態的電力系統可以由以下這樣的方法來分析，比如說全特征值分析法以及部分特征值分析法等。

首先我們可以用全特征值分析法來分析，在整個電力系統形成了雅可比矩陣A后，我們可以應用QR算法來完成整個矩陣的全部特征值，通過這樣的方法來判斷整個電力系統是不是靜態穩定，這種方法具有的特點是占用的內存太大，同時整個預算的過程又太慢了，同時要是在計算大規模的電力系統的時候，就有可能出現誤差，所以這種計算分析方法只能夠應用于一些中小規模的電力系統，對于大規模的電力系統的實用性并不大[1]。

還有一種是部分特征值計算法，對于這種分析方法來說，主要就是為了關注整個矩陣中與需要分析目標相關的那一部分特征值，對于出現了震蕩的不穩現象時，也是主要關注其中較大的特征值。采用這樣的分析方法主要是針對在整個電力系統的低頻震蕩的分析，在整個矩陣中采取其中的主導特征值，這種從矩陣的部分特征值來分析的方法中，有點是將矩陣進行降階后在進行分析，而有的分析方法卻是直接在用矩陣來進行的分析計算的。以上的都是利用矩陣的特征值來進行的分析，其實在除了利用特征值來分析電力系統的穩定外，還可以用到的另一種就是頻域分析法。

三、電力系統暫態穩定分析

這中電力系統是在受到外界的干擾之后，不會恢復的到原來狀態的一種電力穩定系統。這是在電力系統受到外界大的擾動而引發的一種電磁的暫態過程，這種過程還會牽扯出機械運動的暫態過程一種相對要復雜的一種過程。在整個過程中，由于這種過程太過復雜，所以在分析這中電力系統的穩定的時候，我們需要注意一些問題。第一是不要考慮發動機對暫態過程的影響，應該電力系統中交流系統的變化。不考慮在頻率變化時對整個電力系統中對系統的參數的影響。在這樣的情況下，對于暫態穩定我們可以用以下這兩中方法來進行分析，分別是數值解法以及直接解法這兩種。

（一）數值解法

這種方法是在了解完暫態系統的微分方程以及它的代數方程之后，來計算求解的。主要應用的是各種的數值積分法來進行的求解來進行的計算分析。在這種利用各種方程來進行的計算的基礎上，我們可以拓展出交替求解法以及聯力求解法來。

首先我們要先分析的是交替求解法，這種方法可以在積分方程與代數方程兩種方程中來選擇。數值解法還應該要考慮的是對各種方程特性的適應性。在這中數值解法中主要應用到的方程可以有以下的一些方程，比如說穩定歐拉法、高斯-塞德爾迭代法、抗矩陣迭代法等。在這么多的計算方法中[2]，有一種梯形隱試積分法在計算電力暫態穩定當中具有很好的適應性。在如今的計算暫態穩定的方法中，都認為梯形積分法是最理想的一種方法了。

（二）直接解法

這種解法的中心思想是，在整個電力系統遭受到外界的干擾之后，不管是什么情況下，都會恢復到穩定的狀態。所以直接法就是在整個狀態的空間中找到一個穩定的平衡點，在以這個點為中心，將周邊的范圍作為一個穩定的區域，再使用李雅普諾夫函數來計算分析。要是出現的擾動不在穩定域內，也不可以說整個系統就是不穩定的，這也是在直接解法所占有的保守性特性。在直接的解法當中，還有一些實用的方法主要有不穩定平衡點法，勢能界面法，單機能量函數法等。這些方法都可以應用到各種復雜的電力系統中去。

在整個暫態穩定的分析方法中，除了上述的幾種方法之外，還有一種是概率分析方法，這種應用各個方面的因素來得出某些概率的方法也可以用來檢測電力系統的穩定性

四、結束語

電力系統的穩定在整個中國電網中，是占據著非常重要的作用的，它直接會影響到一個國家的發展與進步。所以本文通過分析電力系統的各種穩定性的方法，來提取出對于電力系統有幫助的穩定性分析方法，希望對于我國的電力系統有幫助。

參考文獻：

[1]薛禹勝.運動穩定性量化理論[M].南京：江蘇科學技術出版社，2009.

電力系統研究分析范文4

【關鍵詞】：電力系統；損耗；節能

[Abstract]: in recent years, the development of China's power system quickly, but there are still large loss problems in the actual operation of power systems. The main reason brief analysis of power system loss, and puts forward the energy-saving strategy, a comprehensive analysis of the problem of power loss of the system, in order to improve the level of energy-saving system, promoting the rapid development of electric power system.

【關鍵詞】：電力系統；損耗；節能

[keyword]: power system; energy loss;

中圖分類號：F470.6 文獻標識碼：A

隨著我國工業行業的飛速發展，用電耗能出現較大的能源消耗，在節能管理工作中缺乏完善的制度進行約束，從而對社會經濟發展造成了制約、電力系統通常是在電能分配、交換電壓以及電能傳輸時出現損耗的情況，主要分為管理損耗和技術損耗。如何在電力系統的發展中采取針對性的措施達到節能目的，是目前備受關注的問題。本文就電力系統出現損耗原因進行全面探討，并提出具體的節能策略，促進電力系統的進一步發展。

1、電力系統出現損耗的具體因素以及耗損類型

1.1、分析電力系統能源損耗類型

電力系統電壓在進行傳輸時，電能傳輸工作通過配電設備、輸電設備以及變壓器進行，造成電能出現能源損耗，一般電力系統中的損耗類型可分成不明損耗、固有損耗以及線性損耗等三種不同類型。

(1)不明損耗主要指電力系統在買際輸電時會因電損失、漏電等原因引起的能源損耗，主要是因為沒有合理的互感器配電設施或者變壓器造成錯誤配比。

(2)固有損耗指的是電力系統在電能分辮、電壓變化以及電能傳輸時，用電設備出現的電阻、電抗等情況，在一定程度上起到消耗電能的作用，稱之為固有損耗。在這種情況下，一旦啟動設備，就會加快能源損耗的速度，包括空載損耗、變壓器損耗、電容器損耗以及電纜損耗等類型，圖1為某變壓器空載損耗則量圖。

圖1某變電器空載損耗測量圖

(3)線性損耗指的是輸配電設備電能實際傳輸過程中出現的電流變化，電流越大，則線性損耗越大，兩者之間呈正比關系，具體包括調相機、變壓器以及輸配電等不同類型的負荷損耗。

1.2、分析電力系統出現損耗的具體因素

(1)各用電部門沒有構建健全的制度對電能消耗進行監管，在節能方面沒有有效的管理手段，無法從根本全面解決電力系統出現的電能損耗，一旦出現新的損耗問題，則會進一步增加電能損耗的嚴重程度。

(2)傳輸電能缺乏科學的運行結構、實際傳輸電能過程中沒有合理的對電網結構進行布局，使供電出現重疊遷回的情況，導致在鋪設輸配電線路時出現嚴重交錯現象。在管理維護運行中的輸配電線路質量較差，導致線路出現較為嚴重的破損情況。

(3)工作人員的綜合素質、業務水平均無法滿足電力系統運行的相關要求，無法對電力設備、輸配電線路進行全面維護以及管理，造成電力系統在運行過程中出現較大的耗損情況。

(4)配電變壓器、主變壓器在電力系統中運行的工作效率較高，由于自身的容量配置較大以及整體基礎，導致變壓器在實際運行過程中出現較大的損耗現象。

2、分析電力系統中降耗的節能措施

2.1、制定規章制度

電力系統在實際運行過程中，應將耗損控制在合理的范圍內，構建健全的規章制度對運行方式進行控制，采取相應的措施對電網進行科學合理的規劃、電力行業的相關管理人員及主要領導均要按照制定的規章制度辦事，同時通過相應的管理手段對電力系統的日常設備以及電網設備進行監督，如供電設備出現問題，應及時對設備進行更換，同時要確保用電設備的質量，選擇具有節能功能的設備，實現電力系統能的經濟運行和安全運行，從而達到節能的目的。

2.2、通過節能變壓器實現節能效果

(1)應盡量選擇節能類型的變壓器，合理選擇配電壓器以及主變壓器。首先，應全面分析變電所具體的配電功率，通過較優技術參數、較小功率損耗的變壓器將耗損降到最低。通常情況下，配電變壓器有著固定的額定容量，因此，應該根據用電單位、用電用戶的實際需求，對特殊類型的變壓器進行合理、科學的選擇。電力系統中禁止出現變電設備耗能過高的情況，相關監督部門在實際管理監督工作中應該根據用戶對電網的需求構建用電設備之間的補償配置，從根本上達到用電設備對無功功率的相關需求，確保用電設備能夠額定電壓下正常運行(如圖2)

圖2節能變壓器

(2)改造變壓器使能源損耗有效降低。通常情況下，為了實現節能降耗的目的，可以采用合理的方式改造高耗能的變壓器，但要確保變壓器在改造過程與能耗標準的具體要求互相符合。通過分析相關資料得知，部分變壓器在通過改造處理后短路損耗、阻抗電壓、空載電流、空載等損耗量均得到了不同程度的下降。

(3)通過經濟的方式運行變壓器。電力系統實際運行過程中，變壓器的工作效率與功率因素、損耗以及變壓器負載率等均有著較大的關系，當變壓器的負載率處于0.3-1的范圍時效率較高.處于0.5-0.6的狀態時.變壓器的工作效率則呈現最高的狀態。因此，在對變壓器的臺數以及容量進行選擇時，應全面分析電壓負荷，對變壓器的運行費用、投資費用等方面進行綜合考慮，合理的分配負荷，確保選擇的變壓器能夠與電力負荷、容量互相適應，達到節能降耗的效果。一旦變壓器的負載少過30%的情況時，則應給予調換處理，如果變壓器的負載超過80%時，則應該更換更大容量的變壓器。因此，變壓器的參數會對其的狀態運行造成影響，應選擇合理的變壓器參數.實現經濟運行.降低能源耗損。

2.3、采用節能電動機實現節能效果

(1）通過不同的可行策略降低電動機的能源損耗量，將電動機的能源損耗控制在最小的范圍內，從而提高電動機的功率和效率、如果電動機在實際運行過程中負荷率超過0.65時，則應該進行電機更換，或者改變電機的運行方式來降低能耗。

(2)合理的調節電動機的變化負荷。一般情況下，電動機的水泵、風機等出現較大變動范圍或者負載出現不穩定的情況時，應該通過晶閘管串級調速、液力藕合器、變頻器調速器的安裝、變級調速電機等方式進行調節、應科學的選擇電動機的類型，確保電動機處于高效工作的范圍內，通常情況下，當電動機達到約80%的滿載時的運行效果較好，電動機變化負荷調節示意圖詳見圖3。

圖3電動機變化負荷調節示意圖

2.4、選擇節能的照明燈具

目前，電力系統中的損耗情況較為嚴重，在照明燈具的選擇上，應以節能為主，選擇太陽能節能燈具。在生產場所、公共場所、營業、辦公等區域，應該選擇高效節能的光源作為照明燈具、通常情況下，普通場所與房間應選擇緊湊類型或者細管徑類型的熒光燈作為主要照明燈具。但在體育場館、廠房以及高大車間等公共場所則應該選擇全屬鹵化物燈、高壓鈉燈作為照明燈具。另外，還應該選擇損耗較低、節能效果明顯的光源附件，例如配節能型電感鎮流器、節能型電感鎮流器以及電子鎮流器等類型熒光燈裝置、同時還應該對照明燈具進行控制，在供電方面進行合理的改造，通過具有節能作用的裝置以及開關，通過增加、分區控制等方式實現節能目的。還可以通過調光開關實現節能，通常情況下，高級的公共場所可以通過鑰匙開關達到節能作用，但普通的室外照明以及公共場所則應通過聲控、光電以及程序控制等開關實現節能。

2.5、選擇先進的低壓電器實現節能

電力系統的電器經過長時間的運行后會出現老化的現象，會在一定程度上加快損耗，因此，應通過先進、具有節能效果的低壓電器對老化的供電產品進行更換。例如，以RT20系列的低壓電器更換RTIO類型的容電器;以JR20型號的熱繼電器更換的JROI6型號熱繼電器，以XD6,XDS,XD3,XDZ型號的信號燈更換ADI系列的信號燈，采用先進的低電壓器，能夠明顯的將電耗降低。

總之，應全面分析電力系統中損耗的原因和損耗類型，并提出相應的節能策略，不斷促進我國供電系統的發展，實現電網變壓器經濟運行。在電力系統中，應選擇合理的配電壓器和主變壓器，降低電機頻率，采用綠色照明設備，或采取相關措施對電能進行有效的控制，通過節能的方式降低損耗，降低用戶支出電費，從而達到優化配置資源、保護環境的目的，進一步促進電力系統的發展。

參考文獻

[1]陳宇雷.電力系統設計中的節能措施與途徑分析[J].硅谷，2011,7(11):201-202.

[2]陸紅.淺談供配電系統節能降耗措施[J].安徽科技，2010,7(06):63R-639.

電力系統研究分析范文5

關鍵詞：繼電保護；故障信息；分析處理系統；電力系統；應用

前言：信息時代背景下，我國電力改革進程不斷深化，朝著智能化、自動化方向轉變，取得了不錯的成績，但同時也面臨著巨大的挑戰和威脅。由于電力系統規模壯大，電氣操作不當引起了諸多故障，在很大程度上導致了系統突然中斷，嚴重情況下，還會威脅到人員人身安全。繼電保護故障信息分析系統作為一項嶄新的系統，以其自身靈活性、高效性等優勢，在電力系統中的應用，能夠及時預測安全故障，將危險遏制在萌芽狀態。因此加強對該系統實踐應用的研究具有非常重要的現實意義。

1、繼電保護基本原理分析

繼電保護是一種電力系統自動保護裝置，由測量、邏輯及執行三個部分構成。繼電保護在實踐中，首先對保護對象輸入信號、設定整定值進行比較和分析，確保保護裝置能夠形成邏輯性，執行對應保護動作[1]。然后通過執行部位發出指令，即報警或者跳閘，完成任務執行目標。

在具體應用中，為了促使裝置發揮積極作用，需要明確劃分系統故障與非故障兩種情況。如突然增加的電壓、電流信號，負序與零序的電壓和電流等。目前，常見的繼電保護裝置有很多，從制作工藝層面上來看，由機電型、整流型等類型；從原理上來看，有電流型、電壓型及阻抗型等。對于繼電保護裝置的選擇，要堅持可靠性、選擇性等原則，才能夠確保裝置充分發揮有效性。

2、繼電保護故障信息分析處理系統在電力系統的應用

2.1仿真模型的構建

仿真模型構建的終極目標是為工作人員能夠更加全面、真實地了解和掌握裝置參數設置情況，獲取到相應的參數，以提高設備使用性能。在實際工作中，繼電保護故障診斷仿真模型的構建可以從以下幾個方面入手：第一，堅持真實性原則，在仿真時要根據真實情況進行設置，形成完善的仿真模型。在此基礎上在模擬故障后能夠獲得真實的效果[2]。第二，保護動作跳閘之后，相關信息呈現出來，能夠確保仿真提示與真實情況保持一致性。第三，還需要強調靈活性，面對復雜多變的電力系統，還要堅持靈活性，幫助工作人員隨時查看和改變裝置參數設置。第四，在不同運行方式下，要輸入詳細、具體的故障參數，使得仿真模型能夠為實踐工作提供科學依據?，F行電力系統故障種類多種多樣，且原因更為復雜，對應的繼電保護方式同樣需要作出及時調整。如利用典型的保護類型，以此來適應裝置性能的發揮。只有這樣，才能夠真正意義上實現對系統的全面保護。

2.2軟件功能的應用

系統數據庫中存儲了大量故障模擬狀態，通過故障量分析和檢驗，能夠做出對應的保護動作行為，并提醒工作人員對系統故障進行維修和調整。其中程序，主要負責故障計算程序等，如對阻抗、電壓和電流的判斷，可以采取分段方式，逐一排除故障，直至最后一個動作，使得工作人員能夠對電網的故障點有所了解和把握，為后續維修計劃的制定提供科學依據。

2.3設備監控與維護

將該系統引入到變電站中，能夠代替人工對電氣設備進行實時監督和控制，一旦出現自檢異常情況，系統會自動收集并保存下來，及時匯報給控制中心，安排檢修人員進行針對性檢查。另外，在控制中心，可以對一次設備裝置的定值進行調取，不同的連接裝置能夠獲取實時數據、波形等內容，從而實現遠程監視目標。

2.4故障信息管理

隨著技術之間融合和發展，研發人員將Browser/Server模式運用于故障處理系統當中，并借助國際通用通訊協議，用戶能夠實現對數據庫的管理。如裝置動作、自檢等諸多環節產生的信息都會納入到數據庫當中，為工作人員查詢和統計提供支持。不僅如此，還具備轉存、備份等功能，即便是受到外部惡意侵擾，依舊能夠在短時間內恢復到最初狀態，從而最大限度上保障電力系統安全、可靠運行[3]。除此之外，借助通訊設備，能夠將電網中的地理接線圖呈現出來，點擊鼠標可以隨時調取歷史數據，或者自動顯示故障所在位置。隨著我國電力事業不斷發展，我們還應適當增加資金、人力投入，加大對現有故障處理系統的研究，實現對系統的進一步調整和優化，保障電力系統可靠運行的同時，為用戶提供更加優質的電力服務。

結論：根據上文所述，我國電網正處于“三集五大”改革進程當中，引進繼電保護故障信息處理系統是一項基礎性工作。因此在實踐中，相關人員要明確認識到故障處理系統在提高電網智能化、自動化水平的重要意義，并結合實際情況，堅持靈活性、多元化等原則，合理引入故障處理系統。同時借助互聯網技術，構建相應的信息系統網絡，不斷提高電網科學管理水平，制定最優決策，從而促進我國電力產業環境、經濟等綜合效益的有效發揮。

參考文獻

[1]高鵬宇.繼電保護故障信息分析處理系統在電力系統中的應用[J].技術與市場，2014，（04）：12-13+15.

電力系統研究分析范文6

一、電力通信系統運行安全可靠性簡介

所謂電力系統可靠性，也就是電力系統根據能夠接受的質量標準、所需數據等持續不斷的為用戶提供電力、電量的能力的量度。因此，電力系統可靠性有兩個主要特點，一是充裕性，二是安全性，其內容包括發電系統、供電系統以及輸電系統等多個系統的可靠性。電力通信系統作為可以完全滿足電力生產、運行以及管理要求的系統，是建立在電力系統內部的專用通信體系，因此它具備通信系統、電力系統兩方面的特點。不過從電力通信系統自身來看，它具有通信網的基本特點，因此也屬于通信系統，由于電力通信系統服務的主要對象是電力系統，所以它是基于電力環境下構建的通信網絡。關于電力通信系統運行安全可靠性問題的研究，需要結合通信網可靠性、電力系統可靠性兩個方面的內容分析。

首先，從通信網可靠性方面進行分析，電力通信系統可靠性概念則是其在實際不間斷運行過程中，確保電力系統可以正常通信的能力。此定義中，電力系統為使用者，且電力通信系統的運行目的便是為電力系統運行安全性提供可靠的通信網絡。其次，因為電力系統的內容屬于電力網絡，可以運用一般網絡的研究方法。從電力系統可靠性進行分析，通信系統是電力系統的組成部分之一，其定義則是電力通信系統能夠根據通信服務質量標準、需求等持續不斷的為電力系統提供通信服務的量度。

比較以上兩個內容，概念一中的實際不間斷運行和概念二中的持續不斷含義一樣，且概念一中的正常通信能力和概念二中的通信服務質量標準、需求等含義相近，概念一中正常通信能力和通信服務量度含義基本一致。綜上所述，不管從電力用戶可靠性概念出發，還是從通信網可靠性概念出發，兩者的結果都有高度一致性，因此可以繼續用概念一進行分析。電力系統、通信系統均為網絡實體，主要目的是為用戶提供所需服務，在服務內容上有所區別。在廣義上看，電力通信系統可靠性是電力系統可靠性的重要內容，因此，需要結合電力系統的通信需求對電力通信系統的可靠性進行分析與研究。

二、電力通信系統運行安全可靠性因素及研究方法

1 電力通信系統可靠性影響因素

對電力通信系統可靠性進行研究的主要目的是防止電力通信系統可靠性不好而引起的故障問題，只有采取有效措施，提高通信網絡的運行服務質量，才能在根本上實現電力通信系統的要求，繼而使電網可以更加穩定、安全的運行。電力通信系統是整體網絡，受長時間運行及環境的影響，容易使通信節點、鏈路性能等逐漸降低，當電力通信系統被破壞或者出現故障后，通信節點的性能便會急劇下降，出現節點失效、數據網絡擁堵、業務中斷或者網絡連通率降低等問題。受電網調度機構、發電廠分布以及變電站分布等內容的影響，電力通信系統成為了十分復雜的網絡結構，對其可靠性產生影響的因素很多。表1中從三個方面分析了對電力通信系統運行安全可靠性產生影響的因素。

2 電力通信系統可靠性研究方法

電力通信系統可靠性工程的主要目的是提高通信系統的運行安全可靠性及服務質量，并在前期設計、工程實踐及維護中所進行的管理活動的總結。圖1通過分析電力通信系統可靠性工程的因果關系，對其內在及外延原因進行了概括。

電力通信系統可靠性的研究，需要對其業務、網絡、設備、系統、管理等多個層面的內容進行具體分析。由于通信網可靠性工程是循環上升的過程，在工程實施過程中，不斷提出問題、解決問題，才能更好的提高電力通信系統運行的安全可靠性。具體研究過程如圖2所示。

三、電力通信系統運行安全可靠性管理內容

要想使電力通信系統的可靠性水平有所提高，除了在工程開始前進行大量實驗，還要在工程進行中將有關工作徹底落實。電力系統通信部門做好通信系統的可靠性管理工作意義重大。對電力通信系統的可靠性進行研究時，基于電網運行條件下，通信系統根據服務標準解決相關問題，這些問題基本上都是關于通信系統的分析、設計、運行或者維護管理等，具體見表2。

網絡運行者是對網絡展開管理的實踐者，因此，對通信網進行可靠性管理需要體現在通信系統的整個運行過程中，具體的管理目標也比較多，比如設計過程中要有相應的可靠性要求及目標內容；建設網絡的過程中要確保可靠性措施得以落實；維護管理過程中要以提高網絡可靠性水平為準。要想使電力通信系統的可靠性不斷提高，就要根據相關要求，對通信系統進行可靠性管理，通過建立可靠性反饋機制，能夠構建完整的電力通信系統可靠性管理體系，從而對通信網絡的安全運行狀況進行實時跟蹤，做出客觀、公正、準確的評價。除此之外，電力通信運行部門還應該將注意力集中在下面幾個問題上：一是電網對通信系統的要求。通信系統的可靠性和電網存在密切關系。通信系統是否可靠，首先要看它是否能夠滿足電網用戶的需求，只有充分了解并掌握電網用戶對通信可靠性的需求，才能有針對性的提高通信系統安全性、可靠性。二是網絡運行的可靠性水平。電力通信運行部門需要充分認識到網絡運行的可靠性水平，并用有效方法反映出網絡運行狀態，以便更好的對網絡運行可靠性水平進行評價。三是故障規律。要很好的解決通信故障，就需要對通信系統故障規律有一定程度的了解。某些故障發生的比較少，但還是要對其故障原因、解決方法等進行總結，以便為故障的再次出現提供借鑒。四是設備的維護制度。要使通信設備或者網絡可以更加可靠的運行，就需要定期進行維護。對于不同的設備或者系統而言，也需要有相應的維護制度。五是可靠性措施。隨著網絡技術的快速發展，電力通信系統的可靠性技術也得到了良好的發展，因此對于可靠性良好的通信網而言，要及時采取多種可靠性措施。

綜上所述，要提高電力通信系統運 行的安全可靠性水平，就要在基于實地研究的基礎上，使通信管理部分對電力系統通信問題有全面、深入的了解，并進行故障研究與故障排查。對電力通信系統的可靠性進行管理，就要立足于提高電力設備系統的可靠性這一目標，對電力系統設備、運行系統等進行完善。不僅要避免工作環境中電磁干擾對設備帶來的影響，還要對工作環境的溫度、濕度等進行定期維護。對于系統設計還需要不斷進行研究，若系統難以跟上設備運行情況，就要更新設備。此外，還要將電力服務質量作為評價電力通信可靠性的直接因素。  

結語

電力系統的發展，使電力通信系統運行安全可靠性問題得到了更為廣泛的關注，因此，要對電力通信系統的可靠性問題進行進一步研究。只有在研究過程中不斷更新技術、更新設備，才能更好的提高通信系統可靠性，確保電力事業實現可持續發展。

參考文獻

[1]郝杰.電力通信系統可靠性研究[J].城市建設理論研究（電子版），2013（34）.