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电力系统研究分析范文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.
关键词： ADE7878；加权截取； 样条插值；FFT；谐波快速分析
Key words： ADE7878；weighted interception；spline interpolation；FFT；rapid analysis of harmonic
中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）02-0154-05
0 引言
近年来，随着大量电力电子元件及其它非线性设备的使用[1]，使得电网谐波污染严重恶化，已经影响到用电设备，谐波问题已经与电磁干扰、功率因数降低并列为电力系统中的三大公害。及时准确地掌握电网中的谐波分量参数[2]，才能为谐波治理提供良好的依据，维护电网的安全运行。
ADE7878作为三相电能测量IC，因其精度高、使用灵活而在电网信号分析中得到广泛应用[3]，但其在谐波分析中存在明显不足。ADE7878的采样间隔为125us，每个周波采样160个点，不是2的整数幂，因而无法进行常规基-2FFT运算，这也限制了其在电能质量分析中的应用。
在进行FFT变换时，通常要求采样点数N是2的整数幂，不满足这个条件时可以直接进行DFT运算，但是计算效率较低；也可以通过简单增添有限长的零取样序列来使N为2的整数幂，但对于ADE7878的应用，N=160，28=256，27=228，需补零96个点，频谱会发生很大变化，从计算的效率上看也不经济。本文提出一种针对ADE7878采样特点的快速精确计算电力系统谐波参数的方法和装置。
为克服ADE7878在谐波分析方面存在的上述不足，本文提供一种电力系统谐波快速分析方法及运行装置。本算法中采用汉宁窗对电压、电流采样数据进行加权截取，对截取的信号进行组合数FFT，先进行常规基-2FFT变换，再进行5点DFT变换，在保证计算精度的前提下，提高了效率。在此基础上通过插值修正，得到最终的准确的谐波分析结果。
1 基于ADE7878智能电表硬件设计
ADE7878是Analog Device公司（ADI）设计生产的一款高精度多功能三相电能计量专用芯片，内置多个二阶型模数转换器、数字积分器、基准电压源电路和所必需的信号处理电路，可以实现对电网基本电参量的测量以及对电网电能质量进行监测的功能[4]。
ADE7878可以工作在三线制或四线制系统中[5]，而且对电路的接法也不受限制，可以对电网运行的电参量数据进行实时采集并发送到上层控制芯片，方便控制芯片对电参量数据进行后续处理。ADE7878的电压和电流通道[6]为24bit 型ADC，电压和电流有效值在动态范围为1000：1的动态下小于0.1%，电能在动态1000：1下小于0.1%，在动态3000：1下小于0.2%。ADE7878与上层控制芯片之间具有多种灵活的通信方式，如SPI、I2C和HSDC。ADE7878提供四种工作模式[7]，其中有一种正常模式和三种低功耗模式，这样可以保证系统在断电情况下能及时作出相应的处理，提高了系统整体的稳定性。
1.1 基于ADE7878智能电表硬件整体设计
由于ADE7878具有工作环境多样、测量精度高、通信接口灵活等优点，使得ADE7878在电力仪器仪表中的应用十分广泛。
智能电表的硬件电路设计包含以下几个部分：DSP最小系统设计、信号采样电路设计、实时时钟电路设计、数据存储电路设计、RS485通信电路设计、控制电路设计以及智能电表供电电源设计。ADE7878智能电表硬件整体设计如图1所示。
本文智能电表采用ADE7878电能计量芯片进行相关电参量数据的采集。ADE7878采用3.3V供电，外加16.384MHz石英晶体振荡器，待测电流信号采用差分形式输入，待测电压信号采用单端输入方式，电压、电流信号输入范围为-0.5V～0.5V。ADE7878的I/O最大耐压为±2V，因此需要添加相应的保护电路。ADE7878的电路设计如图2所示。
图2中，IAP/IAN、IBP/IBN、ICP/ICN、INP/INN分别对应A、B、C三相电流和零线电流经过转换后的差分电压输入信号。VAP、VBP、VCP、VN对应的是A、B、C三相电压输入信号和零线电压输入信号，这些信号输入口的最大电压变化范围是-0.5V～0.5V。REF为ADE7878基准电压的参考引脚，通过此引脚可以访问片内基准电压源。片内基准电压的标称值为1.2V，也可以在此引脚上连接1.2V±8%的外部基准电压源。这两种情况下，都需要外加一个4.7uF钽电容和一个0.1uF的陶瓷电容并联来对此引脚进行去耦。芯片复位后，使能片内1.2V基准电压源。
1.2 电压信号采样电路设计
电压信号采样电路的设计是信号采集电路的关键部分之一[8]。根据智能电表的需求分析，配电网一侧的设计参考电压范围为3×65V～465V。在第二章中，已经对电压信号采样的方案设计做出了说明，本文中电压信号采集选择高精度电压互感器完成。使用电压互感器进行电压信号采样电路设计，会产生一定的相位延迟，并且不同的设计方法产生的测量相位延迟也不同，但均可以在后续软件设计中进行修正。
本文选择的是电压互感器是山东力创公司设计生产的一款高精度电流型电压互感器LCTV31CE-2mA/2mA。这种电压互感器的一次侧和二次侧的电流比为1：1，环路额定电流值为2mA，互感器体积小，电路设计较为简单。
由于ADE7878的电压测量输入范围是-0.5V～0.5V，电流型电压互感器的二次侧额定回路电流为2mA，因此，选择249Ω（1%）精密电阻作为电压互感器二次侧取样电阻比较合适。由于电压互感器二次侧和一次侧的回路电流为1：1，因此选择249kΩ（1%）精密电阻作为电压互感器一次侧的限流电阻较为合适[9]。这样设计可以使得一次侧输入电压上限达到500V，完全可以满足配电网65V～465V的设计参考电压需求。
通过电压互感器、限流电阻、取样电阻，已经将配电网的交流大电压信号转换成了可测量交流小电压信号，但待测信号送入ADE7878芯片之前还要经过滤波电路和信号调理电路，使得输入信号便于测量。电压信号采样电路设计如图3所示。
由于电压互感器的使用，会使得测量的信号与实际信号之间存在较大的相位误差，图3中所示的电压采样电路，电压信号的相位延迟在30°左右。可以对这个电压信号采集电路进行改进，改进后的电压采样电路如图4所示。
按照改进后的电压采样电路进行电压测量，可将信号的相位延迟控制在5°左右。
1.3 电流信号采样电路设计
对于交流电流信号的测量，最后送入ADE7878的电流信号为差分电压信号的形式，因此需要将交流电流信号变换为差分电压信号的形式。根据智能电表的需求分析，配电网一侧的设计参考额定电流为5A～20A，并且有一定的过流过载要求。
为了给设计留有余量，取样电阻选择15Ω（1%）的高精度金属膜电阻。详细电路设计如图5所示。
图5中，电流互感器的二次总负载为30Ω，远远低于LCTA21CE-40A/20mA所要求的二次侧额定负载最大为100Ω，因此这样的电路设计可以获得较好的线性。
根据ADE7878元器件自身的特性，在ADE7878的信号输入端，还应该添加1kΩ和33nF的电容并联，进一步对输入信号进行滤波去耦。
由于ADE7878的模拟信号输入端有最大承受电压
±2V的限制，因此在信号输入端应该添加电压钳位电路，以免影响测量精度，甚至烧坏元器件。本项目中所选的电压钳位元件是BAV99。±2V电压产生电路如图6所示。采用的是电阻分压方式从±5V电源之间产生±2V电源。
2 基于加权截取及样条插值的智能电表谐波快速分析算法
2.1 加权截取
2.1.1 电压电流信号采样
利用微处理器设置定时器中断，每500us读取一次ADE7878寄存器VAWV、VBWV、VCWV、IAWV、IBWV以及ICWV，连续采样四个周期，获得电力系统三相电压、电流信号瞬时值序列vA（n）、vB（n）、vC（n）、iA（n）、iB（n）及iC（n），采样点数N=60，离散采样序号n∈[0，N-1]。
2.1.2 汉宁窗加窗截断
3 实验及分析
本文所设计的智能电表电能质量监测功能包括监测各相断相、失流、过负荷、全失压、电压电流逆相序次数、各相电压电流的2～19次谐波分析等。相对于其它电能质量指标来说，谐波含量是电能质量中较为重要的一个指标。本文在测试中重点对智能电表对电网谐波分析的功能进行了详细的测试。
本文中智能电表具备2～19次谐波分析功能。为了方便实验比对，选择美国福禄克公司设计生产的F434型三相谐波分析仪作为标准仪器用于实验数据对比。Fluke F434型三相谐波分析仪如图8所示。在本文的实验设计中，由于ADE7878的采样间隔为125us，每个周波采样160个点，不是2的整数幂，因而无法进行常规基-2FFT运算，故普通FFT采用的是以零补齐的方式，而本文提出的算法由于不受2的整数幂限制，没有零补齐。由表1及图9的实验结果可知，本文所提出的谐波分析算法经标准谐波测试分析仪Fluke F434验证，误差控制在0.2510%-1.9646%之间，且本文算法2～19次谐波分析测试结果均优于普通FFT结果，且在2次谐波处误差获得最大2.1%的降幅。
4 结论
本文方法解决了ADE7878电能计量芯片在谐波分析时无法进行常规FFT的问题。将160个采样数据份分成5组，分别进行32点的基-2FFT，充分利用基-2FFT算法的高效性，既保证数据处理的准确性，又提高了谐波分析的效率；采用汉宁窗截取采样序列，减少频谱泄漏；采用插值修正算法克服了非同步采样引起的栅栏效应。
参考文献：
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电力系统研究分析范文2
关键词：电力系统；无功补偿；现状；研究
随着我国国民经济和电力事业的快速发展，电力系统中的无功补偿问题逐渐凸现出来，对无功补偿方案及其控制手段的要求越来越高。据调查显示，目前我国在无功补偿控制模型之应用与算法上仍存在着一些问题和不足，实际运用中捉襟见肋。无功补偿是确保电力系统正常运行的一种非常重要的措施，通过无功补偿可以有效地将电力系统中的各项性能指标恢复到最佳的工作状态，进而实现电力运行的最优化与经济效益、社会效益的最大化。正所谓知己知彼方能百战百胜，为了实现这一目标，我们只有从自身出发，真正认清我国电力系统无功补偿的现状，才能在日后的改进和完善过程中有的放矢。
一、无功补偿及其机理
（一）无功补偿
无功补偿全名无功功率补偿，它是为电力供电系统提供电网功率因数的一种重要手段，通过无功补偿可以有效降低变压器和输送线路上的能量耗损，从而提高电力系统供电效率并改善供电的环境。由此可见，无功补偿装置作为无功补偿的重要抓手，在电力系统的供电过程起到了至关重要的作用。实践证明，选择合适的无功补偿装置，不但可以最大限度地减少供电网络中的能量损耗，而且可以使供电电网的质量大幅度提高。若无功补偿装置选择不当，则会使电力系统出现电压波动及谐波增大等现象。一般而言，当交流电通过纯电阻时，电能将转化成大量的热能，然而当其通过纯容性或纯感性负载时并不做功，即没有消耗任何电能，为无功功率。从实践来看，电力系统中的实际负载不可能是纯容性负载或纯感性负载，多是混合型的负载，这就使得电流通过电力系统时有部分电能不会做功，即无功功率。此时的无功功率因数会小于1，为了进一步提高电能利用率，势必要采用无功补偿的方法。
（二）无功补偿的机理
无功补偿的机理：电力系统电网的输出功率主要包括两部分，即有功功率和无功功率。前者主要是指电力系统中直接消耗的电能，将电能转化成机械能、热能以及化学能等，并利用此能量来做功，因此将这些功率称作有功功率；后者则不需要消耗任何电能，只是将电能转换成另一种形式的能量而已，这种能量作为用电设备做功的必须条件，它主要是在电网与电能之间进行周期性的转换，因此称作无功功率。比如，电磁元件在建立磁场时占用的电能以及电容器在建立电场时占的电能等。一般而言，电流在电感元件中做功时会滞后电压九十度，而在电容元件中做功时会超前电压九十度。在同种电路中，电感电流和电容电流的方向正好相反。
1、无功补偿具体实现形式。将具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷的装置并联在同一个电路之中，这样电能就会在两种不同负荷的装置之间来回的交换，感性功率负荷所需的无功功率就可以通过容性功率负荷输出的无功功率来实现补偿。
2、无功补偿的作用。无功补偿可以有效增加电力系统电网中的有功功率之比例常数，减少电力系统发、供电装置的设计容量并减少资金投入。比如，当电力系统功率因数由cosΦ=0.8增加至cosΦ=0.95时，若安装1千瓦的电容器则可以节省设备容量为0.52千瓦；相反，若增加0.52千瓦则相当于增加了发、供电装置的容量。由此可见，对新建或改建的电力工程而言，一定要充分地考虑好无功补偿的问题，这样可以通过减少用电设备的容量设计来减少资金的投入。同时，还通过无功补偿还可以有效地降低线路中的能量损耗，根据公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%可知，1-cosΦ是无功补偿之后的功率因数，cosΦ为补偿前的无功功率因数，二者的关系是cosΦ>1-cosΦ，因此提高无功功率因数之后，电线上的能量耗损也就下降了，从而减少了设计中的容量考虑，增加了电网中的有功功率输送比例，为供电企业实现经济效益提供了保证。
二、无功补偿的方法与现状
（一）目前无功补偿的主要方法
基于以上对无功补偿的分析，无功补偿主要是采用了低压无功补偿的技术，就该技术使用现状而言，其具体方法主要有随机补偿、随器补偿以及跟踪补偿三种。具体分析如下：
1、随机补偿法。随机补偿法主要是把电动机与低压电容器组并连在一起，通过有效的控制设备对保护装置和电动机进行同时投切。该种无功补偿方法一般适用于电动机的无功耗损上，它以补励磁无功为主，可以有效地制约用电单位的无功负荷。随机补偿方的要点在于通过对电动机与电容器组的同时控制，来实现无功补偿，因此其优点主要表现为：当用电设备运行时，可以及时有效地进行无功补偿；当用电设备停止运行时，无功补偿设备也会同时退去。这种补偿法不但大大提高了无功补偿的效率，而且也减少了频繁调整的次数，更加方便、快捷。此外，随机补偿法还具有投资少、占空小、安装易、维护简单以及事故发生率低等特点，因此它是一种不可多得的无功补偿节电技术，并在当前电力系统供电过程中发挥着重要的作用。
2、随器补偿法。随器补偿法主要是通过低压保险设备将低压电容器连接在配电变压器的一侧，其作用是补偿电变压器空载无功功率。变压器在空载和轻载时的无功负荷主要表现为变压器空载励磁无功，而配变空载无功是用电企业无功负荷的重要组成部分。对于那些轻负载的配电变压器而言，该无功耗损将在供电量中的占有比例非常大，因而导致了电价的增加。随器补偿法的优点主要表现在接线比较简单、管理方便以及自动补偿能力强等方面。因此，采用随器补偿的方法，可以提高配电变压器的功率，降低无功耗损，在现代供电系统中也经常使用。
3、跟踪补偿法。跟踪补偿法主要是将无功补偿投切设备作为控制与保护装置，并将低压电容器组补偿于大用户母线上的一种无功补偿方式。该补偿发法主要适用于专用配变客户，不但可以替代随器与随机两种补偿方式，而且效果非常明显。跟踪补偿法的优点主要表现为：运行方式比较灵活、运行维护的工作量比较小，与随器和随机补偿法相比，不但使用寿命有所延长，而且运行更加安全、可靠。但这种补偿方法有其自身的缺点，主要表现为：其控制和保护装置比较复杂、初期投资较多，但当三种补偿法的经济性比较接近时，应当首先跟踪补偿法。
（二）无功补偿现状
电力系统无功补偿现状主要表现在无功补偿装置的使用现状上。作为传统电力系统的主要负荷，异步电动机的使用使电力电网产生了感性的无功电流，而电力装置的功率因数一般都非常的低，这就导致了电力电网中会出现无功电流。为了保证供电质量，无功补偿将目前保持电力系统高质量供电的主要手段。无功补偿技术，主要经历了同步调相机开关投切式固定电容器静止的无功补偿器 即SVC静止的无功发生器即SVG等演变过程。随着科技的不断进步，静止无功补偿技术逐渐进入无功补偿领域。静止无功补偿技术主要是利用静止开关投切电容器、电抗器等设备，通过吸收和发出无功率电流来提高整个电力系统中的功率因数，从而稳定电力系统的电压。通过改变对可控饱和电抗器控制绕组中的电流可以有效控制铁心饱和度，进而改变系统中电抗器之电抗、改变无功电流大小。 随着科学电子技术的不断进步，目前已经出现了利用自换相变流电路的静止无功补偿装置，即静止无功发生器（SVG）。无功补偿技术已经得到了广泛的应用，目前来看，国际国内除了对SVC与SVG 无功补偿进了探讨之外，正在研究动态无功补偿技术以及交-交变频电路、赌流式自换相桥电路等静止变流器。其本质都是通过无功补偿来降低能耗，提高电力系统的供电能力和控制能力。
结语
总而言之，电力系统无功补偿技术对我国电力事业的发展具有非常重要的作用，因此我们应当不断实现思想创新和技术创新，为电力事业的发展保驾护航。
参考文献
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电力系统研究分析范文3
关键词：电力系统；暂态稳定；分析方法
中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-01
一、引言
电力系统的稳定，对于我们如今的社会来说是非常重要的。电力系统的稳定性出现了问题，意思是指在电力系统正常运行的时候，受到外界的干扰，会出现运行数值的变化。
在电力系统的稳定性出现的问题当中，我们主要可以分为两大类，分别是静态稳定与暂态稳定。静态稳定是指电力系统由于受到外界的干扰之后，不会出现周期性的变化，而自动恢复到原来的电力系统状态。而另一种暂态稳定就是在电力系统在受到外界的干扰之后，不会恢复到原来的状态，而以一种新的运行状态来继续运行。所以我们要从不同的分析方法来分析电力系统的稳定性。
二、电力系统静态稳定分析
上面我们也说过，静态系统稳定是指在电力系统受到外界的干扰之后，本身的运行周期不会发生变化，而在干扰之后会自行的恢复的原来的运行状态，这样的电力系统就是静态稳定。静态稳定是基本上不需要我们来进行研究的，因为这样的电力系统，它会自动调节回来，不会对我们的生活造成太大的影响。而暂态稳定在受到外界的干扰之后，不但会出现本身运行周期的变化，在震荡之后，并不会回到原来的运行状态，而是以一种新的状态来运行。接下来我们将分别分析两中电力系统的稳定。
首先我们要讲述的是静态稳定的电力系统，这种静态的电力系统可以由以下这样的方法来分析，比如说全特征值分析法以及部分特征值分析法等。
首先我们可以用全特征值分析法来分析，在整个电力系统形成了雅可比矩阵A后，我们可以应用QR算法来完成整个矩阵的全部特征值，通过这样的方法来判断整个电力系统是不是静态稳定，这种方法具有的特点是占用的内存太大，同时整个预算的过程又太慢了，同时要是在计算大规模的电力系统的时候，就有可能出现误差，所以这种计算分析方法只能够应用于一些中小规模的电力系统，对于大规模的电力系统的实用性并不大[1]。
还有一种是部分特征值计算法，对于这种分析方法来说，主要就是为了关注整个矩阵中与需要分析目标相关的那一部分特征值，对于出现了震荡的不稳现象时，也是主要关注其中较大的特征值。采用这样的分析方法主要是针对在整个电力系统的低频震荡的分析，在整个矩阵中采取其中的主导特征值，这种从矩阵的部分特征值来分析的方法中，有点是将矩阵进行降阶后在进行分析，而有的分析方法却是直接在用矩阵来进行的分析计算的。以上的都是利用矩阵的特征值来进行的分析，其实在除了利用特征值来分析电力系统的稳定外，还可以用到的另一种就是频域分析法。
三、电力系统暂态稳定分析
这中电力系统是在受到外界的干扰之后，不会恢复的到原来状态的一种电力稳定系统。这是在电力系统受到外界大的扰动而引发的一种电磁的暂态过程，这种过程还会牵扯出机械运动的暂态过程一种相对要复杂的一种过程。在整个过程中，由于这种过程太过复杂，所以在分析这中电力系统的稳定的时候，我们需要注意一些问题。第一是不要考虑发动机对暂态过程的影响，应该电力系统中交流系统的变化。不考虑在频率变化时对整个电力系统中对系统的参数的影响。在这样的情况下，对于暂态稳定我们可以用以下这两中方法来进行分析，分别是数值解法以及直接解法这两种。
（一）数值解法
这种方法是在了解完暂态系统的微分方程以及它的代数方程之后，来计算求解的。主要应用的是各种的数值积分法来进行的求解来进行的计算分析。在这种利用各种方程来进行的计算的基础上，我们可以拓展出交替求解法以及联力求解法来。
首先我们要先分析的是交替求解法，这种方法可以在积分方程与代数方程两种方程中来选择。数值解法还应该要考虑的是对各种方程特性的适应性。在这中数值解法中主要应用到的方程可以有以下的一些方程，比如说稳定欧拉法、高斯-塞德尔迭代法、抗矩阵迭代法等。在这么多的计算方法中[2]，有一种梯形隐试积分法在计算电力暂态稳定当中具有很好的适应性。在如今的计算暂态稳定的方法中，都认为梯形积分法是最理想的一种方法了。
（二）直接解法
这种解法的中心思想是，在整个电力系统遭受到外界的干扰之后，不管是什么情况下，都会恢复到稳定的状态。所以直接法就是在整个状态的空间中找到一个稳定的平衡点，在以这个点为中心，将周边的范围作为一个稳定的区域，再使用李雅普诺夫函数来计算分析。要是出现的扰动不在稳定域内，也不可以说整个系统就是不稳定的，这也是在直接解法所占有的保守性特性。在直接的解法当中，还有一些实用的方法主要有不稳定平衡点法，势能界面法，单机能量函数法等。这些方法都可以应用到各种复杂的电力系统中去。
在整个暂态稳定的分析方法中，除了上述的几种方法之外，还有一种是概率分析方法，这种应用各个方面的因素来得出某些概率的方法也可以用来检测电力系统的稳定性
四、结束语
电力系统的稳定在整个中国电网中，是占据着非常重要的作用的，它直接会影响到一个国家的发展与进步。所以本文通过分析电力系统的各种稳定性的方法，来提取出对于电力系统有帮助的稳定性分析方法，希望对于我国的电力系统有帮助。
参考文献：
[1]薛禹胜.运动稳定性量化理论[M].南京：江苏科学技术出版社，2009.
电力系统研究分析范文4
【关键词】：电力系统；损耗；节能
[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.
【关键词】：电力系统；损耗；节能
[keyword]: power system; energy loss;
中图分类号：F470.6 文献标识码：A
随着我国工业行业的飞速发展，用电耗能出现较大的能源消耗，在节能管理工作中缺乏完善的制度进行约束，从而对社会经济发展造成了制约、电力系统通常是在电能分配、交换电压以及电能传输时出现损耗的情况，主要分为管理损耗和技术损耗。如何在电力系统的发展中采取针对性的措施达到节能目的，是目前备受关注的问题。本文就电力系统出现损耗原因进行全面探讨，并提出具体的节能策略，促进电力系统的进一步发展。
1、电力系统出现损耗的具体因素以及耗损类型
1.1、分析电力系统能源损耗类型
电力系统电压在进行传输时，电能传输工作通过配电设备、输电设备以及变压器进行，造成电能出现能源损耗，一般电力系统中的损耗类型可分成不明损耗、固有损耗以及线性损耗等三种不同类型。
(1)不明损耗主要指电力系统在买际输电时会因电损失、漏电等原因引起的能源损耗，主要是因为没有合理的互感器配电设施或者变压器造成错误配比。
(2)固有损耗指的是电力系统在电能分辫、电压变化以及电能传输时，用电设备出现的电阻、电抗等情况，在一定程度上起到消耗电能的作用，称之为固有损耗。在这种情况下，一旦启动设备，就会加快能源损耗的速度，包括空载损耗、变压器损耗、电容器损耗以及电缆损耗等类型，图1为某变压器空载损耗则量图。
图1某变电器空载损耗测量图
(3)线性损耗指的是输配电设备电能实际传输过程中出现的电流变化，电流越大，则线性损耗越大，两者之间呈正比关系，具体包括调相机、变压器以及输配电等不同类型的负荷损耗。
1.2、分析电力系统出现损耗的具体因素
(1)各用电部门没有构建健全的制度对电能消耗进行监管，在节能方面没有有效的管理手段，无法从根本全面解决电力系统出现的电能损耗，一旦出现新的损耗问题，则会进一步增加电能损耗的严重程度。
(2)传输电能缺乏科学的运行结构、实际传输电能过程中没有合理的对电网结构进行布局，使供电出现重叠迁回的情况，导致在铺设输配电线路时出现严重交错现象。在管理维护运行中的输配电线路质量较差，导致线路出现较为严重的破损情况。
(3)工作人员的综合素质、业务水平均无法满足电力系统运行的相关要求，无法对电力设备、输配电线路进行全面维护以及管理，造成电力系统在运行过程中出现较大的耗损情况。
(4)配电变压器、主变压器在电力系统中运行的工作效率较高，由于自身的容量配置较大以及整体基础，导致变压器在实际运行过程中出现较大的损耗现象。
2、分析电力系统中降耗的节能措施
2.1、制定规章制度
电力系统在实际运行过程中，应将耗损控制在合理的范围内，构建健全的规章制度对运行方式进行控制，采取相应的措施对电网进行科学合理的规划、电力行业的相关管理人员及主要领导均要按照制定的规章制度办事，同时通过相应的管理手段对电力系统的日常设备以及电网设备进行监督，如供电设备出现问题，应及时对设备进行更换，同时要确保用电设备的质量，选择具有节能功能的设备，实现电力系统能的经济运行和安全运行，从而达到节能的目的。
2.2、通过节能变压器实现节能效果
(1)应尽量选择节能类型的变压器，合理选择配电压器以及主变压器。首先，应全面分析变电所具体的配电功率，通过较优技术参数、较小功率损耗的变压器将耗损降到最低。通常情况下，配电变压器有着固定的额定容量，因此，应该根据用电单位、用电用户的实际需求，对特殊类型的变压器进行合理、科学的选择。电力系统中禁止出现变电设备耗能过高的情况，相关监督部门在实际管理监督工作中应该根据用户对电网的需求构建用电设备之间的补偿配置，从根本上达到用电设备对无功功率的相关需求，确保用电设备能够额定电压下正常运行(如图2)
图2节能变压器
(2)改造变压器使能源损耗有效降低。通常情况下，为了实现节能降耗的目的，可以采用合理的方式改造高耗能的变压器，但要确保变压器在改造过程与能耗标准的具体要求互相符合。通过分析相关资料得知，部分变压器在通过改造处理后短路损耗、阻抗电压、空载电流、空载等损耗量均得到了不同程度的下降。
(3)通过经济的方式运行变压器。电力系统实际运行过程中，变压器的工作效率与功率因素、损耗以及变压器负载率等均有着较大的关系，当变压器的负载率处于0.3-1的范围时效率较高.处于0.5-0.6的状态时.变压器的工作效率则呈现最高的状态。因此，在对变压器的台数以及容量进行选择时，应全面分析电压负荷，对变压器的运行费用、投资费用等方面进行综合考虑，合理的分配负荷，确保选择的变压器能够与电力负荷、容量互相适应，达到节能降耗的效果。一旦变压器的负载少过30%的情况时，则应给予调换处理，如果变压器的负载超过80%时，则应该更换更大容量的变压器。因此，变压器的参数会对其的状态运行造成影响，应选择合理的变压器参数.实现经济运行.降低能源耗损。
2.3、采用节能电动机实现节能效果
(1）通过不同的可行策略降低电动机的能源损耗量，将电动机的能源损耗控制在最小的范围内，从而提高电动机的功率和效率、如果电动机在实际运行过程中负荷率超过0.65时，则应该进行电机更换，或者改变电机的运行方式来降低能耗。
(2)合理的调节电动机的变化负荷。一般情况下，电动机的水泵、风机等出现较大变动范围或者负载出现不稳定的情况时，应该通过晶闸管串级调速、液力藕合器、变频器调速器的安装、变级调速电机等方式进行调节、应科学的选择电动机的类型，确保电动机处于高效工作的范围内，通常情况下，当电动机达到约80%的满载时的运行效果较好，电动机变化负荷调节示意图详见图3。
图3电动机变化负荷调节示意图
2.4、选择节能的照明灯具
目前，电力系统中的损耗情况较为严重，在照明灯具的选择上，应以节能为主，选择太阳能节能灯具。在生产场所、公共场所、营业、办公等区域，应该选择高效节能的光源作为照明灯具、通常情况下，普通场所与房间应选择紧凑类型或者细管径类型的荧光灯作为主要照明灯具。但在体育场馆、厂房以及高大车间等公共场所则应该选择全属卤化物灯、高压钠灯作为照明灯具。另外，还应该选择损耗较低、节能效果明显的光源附件，例如配节能型电感镇流器、节能型电感镇流器以及电子镇流器等类型荧光灯装置、同时还应该对照明灯具进行控制，在供电方面进行合理的改造，通过具有节能作用的装置以及开关，通过增加、分区控制等方式实现节能目的。还可以通过调光开关实现节能，通常情况下，高级的公共场所可以通过钥匙开关达到节能作用，但普通的室外照明以及公共场所则应通过声控、光电以及程序控制等开关实现节能。
2.5、选择先进的低压电器实现节能
电力系统的电器经过长时间的运行后会出现老化的现象，会在一定程度上加快损耗，因此，应通过先进、具有节能效果的低压电器对老化的供电产品进行更换。例如，以RT20系列的低压电器更换RTIO类型的容电器;以JR20型号的热继电器更换的JROI6型号热继电器，以XD6,XDS,XD3,XDZ型号的信号灯更换ADI系列的信号灯，采用先进的低电压器，能够明显的将电耗降低。
总之，应全面分析电力系统中损耗的原因和损耗类型，并提出相应的节能策略，不断促进我国供电系统的发展，实现电网变压器经济运行。在电力系统中，应选择合理的配电压器和主变压器，降低电机频率，采用绿色照明设备，或采取相关措施对电能进行有效的控制，通过节能的方式降低损耗，降低用户支出电费，从而达到优化配置资源、保护环境的目的，进一步促进电力系统的发展。
参考文献
[1]陈宇雷.电力系统设计中的节能措施与途径分析[J].硅谷，2011,7(11):201-202.
[2]陆红.浅谈供配电系统节能降耗措施[J].安徽科技，2010,7(06):63R-639.
电力系统研究分析范文5
关键词：继电保护；故障信息；分析处理系统；电力系统；应用
前言：信息时代背景下，我国电力改革进程不断深化，朝着智能化、自动化方向转变，取得了不错的成绩，但同时也面临着巨大的挑战和威胁。由于电力系统规模壮大，电气操作不当引起了诸多故障，在很大程度上导致了系统突然中断，严重情况下，还会威胁到人员人身安全。继电保护故障信息分析系统作为一项崭新的系统，以其自身灵活性、高效性等优势，在电力系统中的应用，能够及时预测安全故障，将危险遏制在萌芽状态。因此加强对该系统实践应用的研究具有非常重要的现实意义。
1、继电保护基本原理分析
继电保护是一种电力系统自动保护装置，由测量、逻辑及执行三个部分构成。继电保护在实践中，首先对保护对象输入信号、设定整定值进行比较和分析，确保保护装置能够形成逻辑性，执行对应保护动作[1]。然后通过执行部位发出指令，即报警或者跳闸，完成任务执行目标。
在具体应用中，为了促使装置发挥积极作用，需要明确划分系统故障与非故障两种情况。如突然增加的电压、电流信号，负序与零序的电压和电流等。目前，常见的继电保护装置有很多，从制作工艺层面上来看，由机电型、整流型等类型；从原理上来看，有电流型、电压型及阻抗型等。对于继电保护装置的选择，要坚持可靠性、选择性等原则，才能够确保装置充分发挥有效性。
2、继电保护故障信息分析处理系统在电力系统的应用
2.1仿真模型的构建
仿真模型构建的终极目标是为工作人员能够更加全面、真实地了解和掌握装置参数设置情况，获取到相应的参数，以提高设备使用性能。在实际工作中，继电保护故障诊断仿真模型的构建可以从以下几个方面入手：第一，坚持真实性原则，在仿真时要根据真实情况进行设置，形成完善的仿真模型。在此基础上在模拟故障后能够获得真实的效果[2]。第二，保护动作跳闸之后，相关信息呈现出来，能够确保仿真提示与真实情况保持一致性。第三，还需要强调灵活性，面对复杂多变的电力系统，还要坚持灵活性，帮助工作人员随时查看和改变装置参数设置。第四，在不同运行方式下，要输入详细、具体的故障参数，使得仿真模型能够为实践工作提供科学依据。现行电力系统故障种类多种多样，且原因更为复杂，对应的继电保护方式同样需要作出及时调整。如利用典型的保护类型，以此来适应装置性能的发挥。只有这样，才能够真正意义上实现对系统的全面保护。
2.2软件功能的应用
系统数据库中存储了大量故障模拟状态，通过故障量分析和检验，能够做出对应的保护动作行为，并提醒工作人员对系统故障进行维修和调整。其中程序，主要负责故障计算程序等，如对阻抗、电压和电流的判断，可以采取分段方式，逐一排除故障，直至最后一个动作，使得工作人员能够对电网的故障点有所了解和把握，为后续维修计划的制定提供科学依据。
2.3设备监控与维护
将该系统引入到变电站中，能够代替人工对电气设备进行实时监督和控制，一旦出现自检异常情况，系统会自动收集并保存下来，及时汇报给控制中心，安排检修人员进行针对性检查。另外，在控制中心，可以对一次设备装置的定值进行调取，不同的连接装置能够获取实时数据、波形等内容，从而实现远程监视目标。
2.4故障信息管理
随着技术之间融合和发展，研发人员将Browser/Server模式运用于故障处理系统当中，并借助国际通用通讯协议，用户能够实现对数据库的管理。如装置动作、自检等诸多环节产生的信息都会纳入到数据库当中，为工作人员查询和统计提供支持。不仅如此，还具备转存、备份等功能，即便是受到外部恶意侵扰，依旧能够在短时间内恢复到最初状态，从而最大限度上保障电力系统安全、可靠运行[3]。除此之外，借助通讯设备，能够将电网中的地理接线图呈现出来，点击鼠标可以随时调取历史数据，或者自动显示故障所在位置。随着我国电力事业不断发展，我们还应适当增加资金、人力投入，加大对现有故障处理系统的研究，实现对系统的进一步调整和优化，保障电力系统可靠运行的同时，为用户提供更加优质的电力服务。
结论：根据上文所述，我国电网正处于“三集五大”改革进程当中，引进继电保护故障信息处理系统是一项基础性工作。因此在实践中，相关人员要明确认识到故障处理系统在提高电网智能化、自动化水平的重要意义，并结合实际情况，坚持灵活性、多元化等原则，合理引入故障处理系统。同时借助互联网技术，构建相应的信息系统网络，不断提高电网科学管理水平，制定最优决策，从而促进我国电力产业环境、经济等综合效益的有效发挥。
参考文献
[1]高鹏宇.继电保护故障信息分析处理系统在电力系统中的应用[J].技术与市场，2014，（04）：12-13+15.
电力系统研究分析范文6
一、电力通信系统运行安全可靠性简介
所谓电力系统可靠性，也就是电力系统根据能够接受的质量标准、所需数据等持续不断的为用户提供电力、电量的能力的量度。因此，电力系统可靠性有两个主要特点，一是充裕性，二是安全性，其内容包括发电系统、供电系统以及输电系统等多个系统的可靠性。电力通信系统作为可以完全满足电力生产、运行以及管理要求的系统，是建立在电力系统内部的专用通信体系，因此它具备通信系统、电力系统两方面的特点。不过从电力通信系统自身来看，它具有通信网的基本特点，因此也属于通信系统，由于电力通信系统服务的主要对象是电力系统，所以它是基于电力环境下构建的通信网络。关于电力通信系统运行安全可靠性问题的研究，需要结合通信网可靠性、电力系统可靠性两个方面的内容分析。
首先，从通信网可靠性方面进行分析，电力通信系统可靠性概念则是其在实际不间断运行过程中，确保电力系统可以正常通信的能力。此定义中，电力系统为使用者，且电力通信系统的运行目的便是为电力系统运行安全性提供可靠的通信网络。其次，因为电力系统的内容属于电力网络，可以运用一般网络的研究方法。从电力系统可靠性进行分析，通信系统是电力系统的组成部分之一，其定义则是电力通信系统能够根据通信服务质量标准、需求等持续不断的为电力系统提供通信服务的量度。
比较以上两个内容，概念一中的实际不间断运行和概念二中的持续不断含义一样，且概念一中的正常通信能力和概念二中的通信服务质量标准、需求等含义相近，概念一中正常通信能力和通信服务量度含义基本一致。综上所述，不管从电力用户可靠性概念出发，还是从通信网可靠性概念出发，两者的结果都有高度一致性，因此可以继续用概念一进行分析。电力系统、通信系统均为网络实体，主要目的是为用户提供所需服务，在服务内容上有所区别。在广义上看，电力通信系统可靠性是电力系统可靠性的重要内容，因此，需要结合电力系统的通信需求对电力通信系统的可靠性进行分析与研究。
二、电力通信系统运行安全可靠性因素及研究方法
1 电力通信系统可靠性影响因素
对电力通信系统可靠性进行研究的主要目的是防止电力通信系统可靠性不好而引起的故障问题，只有采取有效措施，提高通信网络的运行服务质量，才能在根本上实现电力通信系统的要求，继而使电网可以更加稳定、安全的运行。电力通信系统是整体网络，受长时间运行及环境的影响，容易使通信节点、链路性能等逐渐降低，当电力通信系统被破坏或者出现故障后，通信节点的性能便会急剧下降，出现节点失效、数据网络拥堵、业务中断或者网络连通率降低等问题。受电网调度机构、发电厂分布以及变电站分布等内容的影响，电力通信系统成为了十分复杂的网络结构，对其可靠性产生影响的因素很多。表1中从三个方面分析了对电力通信系统运行安全可靠性产生影响的因素。
2 电力通信系统可靠性研究方法
电力通信系统可靠性工程的主要目的是提高通信系统的运行安全可靠性及服务质量，并在前期设计、工程实践及维护中所进行的管理活动的总结。图1通过分析电力通信系统可靠性工程的因果关系，对其内在及外延原因进行了概括。
电力通信系统可靠性的研究，需要对其业务、网络、设备、系统、管理等多个层面的内容进行具体分析。由于通信网可靠性工程是循环上升的过程，在工程实施过程中，不断提出问题、解决问题，才能更好的提高电力通信系统运行的安全可靠性。具体研究过程如图2所示。
三、电力通信系统运行安全可靠性管理内容
要想使电力通信系统的可靠性水平有所提高，除了在工程开始前进行大量实验，还要在工程进行中将有关工作彻底落实。电力系统通信部门做好通信系统的可靠性管理工作意义重大。对电力通信系统的可靠性进行研究时，基于电网运行条件下，通信系统根据服务标准解决相关问题，这些问题基本上都是关于通信系统的分析、设计、运行或者维护管理等，具体见表2。
网络运行者是对网络展开管理的实践者，因此，对通信网进行可靠性管理需要体现在通信系统的整个运行过程中，具体的管理目标也比较多，比如设计过程中要有相应的可靠性要求及目标内容；建设网络的过程中要确保可靠性措施得以落实；维护管理过程中要以提高网络可靠性水平为准。要想使电力通信系统的可靠性不断提高，就要根据相关要求，对通信系统进行可靠性管理，通过建立可靠性反馈机制，能够构建完整的电力通信系统可靠性管理体系，从而对通信网络的安全运行状况进行实时跟踪，做出客观、公正、准确的评价。除此之外，电力通信运行部门还应该将注意力集中在下面几个问题上：一是电网对通信系统的要求。通信系统的可靠性和电网存在密切关系。通信系统是否可靠，首先要看它是否能够满足电网用户的需求，只有充分了解并掌握电网用户对通信可靠性的需求，才能有针对性的提高通信系统安全性、可靠性。二是网络运行的可靠性水平。电力通信运行部门需要充分认识到网络运行的可靠性水平，并用有效方法反映出网络运行状态，以便更好的对网络运行可靠性水平进行评价。三是故障规律。要很好的解决通信故障，就需要对通信系统故障规律有一定程度的了解。某些故障发生的比较少，但还是要对其故障原因、解决方法等进行总结，以便为故障的再次出现提供借鉴。四是设备的维护制度。要使通信设备或者网络可以更加可靠的运行，就需要定期进行维护。对于不同的设备或者系统而言，也需要有相应的维护制度。五是可靠性措施。随着网络技术的快速发展，电力通信系统的可靠性技术也得到了良好的发展，因此对于可靠性良好的通信网而言，要及时采取多种可靠性措施。
综上所述，要提高电力通信系统运 行的安全可靠性水平，就要在基于实地研究的基础上，使通信管理部分对电力系统通信问题有全面、深入的了解，并进行故障研究与故障排查。对电力通信系统的可靠性进行管理，就要立足于提高电力设备系统的可靠性这一目标，对电力系统设备、运行系统等进行完善。不仅要避免工作环境中电磁干扰对设备带来的影响，还要对工作环境的温度、湿度等进行定期维护。对于系统设计还需要不断进行研究，若系统难以跟上设备运行情况，就要更新设备。此外，还要将电力服务质量作为评价电力通信可靠性的直接因素。
结语
电力系统的发展，使电力通信系统运行安全可靠性问题得到了更为广泛的关注，因此，要对电力通信系统的可靠性问题进行进一步研究。只有在研究过程中不断更新技术、更新设备，才能更好的提高通信系统可靠性，确保电力事业实现可持续发展。
参考文献
[1]郝杰.电力通信系统可靠性研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（34）.
