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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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[9]李（木冈）宇.数字中频模块的硬件设计与调试[D].西安电子科技大学，2007.
电力系统研究分析范文2
关键字：海岛；孤立系统；风力发电；可靠性分析
0引言
随着科技的发展，能源问题日益受到国际社会的重视。风力发电是解决当前突出的能源和环境问题的有效手段，是目前世界上增长速度最快的能源和最有发展前景的新能源技术[1]。目前，对风能的利用也已达到商用阶段[2]。在大电网难以达到的孤立地区，如海岛、牧区，以前都使用燃料昂贵的柴油发电机。而这些地区，却有着较丰富的风能资源，在这些地区推广风力发电已是新能源建设中的一项重要工作。
风能总体上是一种丰富的可再生资源，发展风力发电可以在一定程度上节约一次能源的消耗和减少环境污染，然而，风能资源的地域分布具有明显的差异性，并且在时间和空间上的分布具有很大的不均匀性[3]。由于风速经常处于变化的状态，从而造成风力发电机组出力的波动，且这种变化不受控制，进而难以预测。孤立风力发电系统中的风力发电机容量较小、输配电网络结构简单、用户负荷单一，这些特点使得孤立风力发电系统的可靠性对整个系统来说尤为重要。为了保证用户供电的安全、可靠、经济，以及对今后孤立电网的建设有更好的改进，提高供电质量，因此对孤立风力发电系统进行可靠性评估是必不可少的。本文拟以东南沿海的某海岛为研究对象，根据该岛用电负荷和风速等数据，依照中国电力企业联合所的2005--2010年全国电力可靠性指标，对其孤立风力发电系统的可靠性进行研究。
1 可靠性概念和分析方法
所谓电力系统可靠性，是指在电力系统按照可接受的质量标准和一定的用户需求的情况下，对其不间断地供应电能的能力所进行的度量[4]。由于电力系统的复杂性，对其整体进行可靠性的评估会有一定的困难。
通常，电力系统可靠性分析可以分为充裕度与安全性两个方面。其中，充裕度是从静态的角度出发，用于评价系统持续供应以满足用户电能需求的能力；安全性则是从暂态的角度出发，用于评价系统承受突然扰动后继续保持稳定的能力。电力系统规模庞大，为了更准确地进行可靠性分析评估，对电力系统进行可靠性分析时可将其划分成三个子系统。基于电力系统的组成结构，可将其划分为发电系统、输电系统和配电系统三部分来进行可靠性评估：1、发电系统可靠性，是指评估统一并网运行的全部发电机组，按可接受标准及期望数量来满足电力系统负荷电能需求的能力的度量。为确定电力系统能否保证电力供应所需的发电容量，因此衡量发电系统可靠性的指标是系统的充裕度，通常衡量系统充裕度的方法用概率方法。2、输电系统可靠性，其可靠性包括充裕度和安全性。充裕度指标分为负荷点指标和系统指标两类，两者均采用故障筛选技术。安全性指标为了评估系统对突发故障的经受能力，其主要通过因故障引起的负荷损失量来度量。3、配电系统可靠性，它的指标主要评估的是充裕度。其典型的分析方法是故障模式影响分析法和可靠度预测分析法。
随着科技的不断进步，我国电力系统已经进入了快速发展的时期，实现电网大区域互联、特高压交直流混合输电。由于系统规模的不断扩大和结构的日益复杂，从而使得停电可能会导致巨大的财产损失和人员伤亡。所以，对电力系统进行合理的可靠性评估有着十分重要的现实意义。
本文依据大陈海岛上的星星风电场一年的实际运行情况，针对风力发电机组的运行规律和其配电网自身的特点，建立的它们的可靠性数学模型，用发电系统可靠性分析方法对该海岛风力发电系统进行可靠性分析，证明该海岛风力发电系统能够满足电网稳定性指标，对负荷的电力供应可以达到安全、可靠的要求。
2 海岛孤立电力系统可靠性的特点
我国的海岛资源非常丰富，根据1996年第一次《全国海岛综合调查报告》的数据指出，我国面积在500m2以上的海岛共有6961个（港澳台及海南岛除外，海南岛本岛和台湾、香港、澳门所属有的410个海岛）其中有人居住的海岛为433个，人口达452.7万人。这些海岛大多拥有丰富的渔业资源、旅游资源以及风能资源，因此对海岛的开发将是今后国家建设中的一项重要工作。考虑到海岛的交通不便，距离大陆架较远，传统的柴油发电已经不能满足海岛的经济和环保发展需要，因此，海岛孤立风力发电系统是既利于环保又有利于海岛经济建设的项目。
在海岛孤立风力发电系统中，本文重点关注的是确定电力系统能否有充足的发电容量来满足用电负荷的需要。海岛孤立风力发电系统的可靠性指标是发电系统的充裕度。通过前一章可知，可靠性分析方法有确定性方法和概率方法。确定性方法，主要根据长期累计的发电系统可靠性资料、负荷预测资料和电源配置以及规划设计人员的经验来确定。概率方法，即电力不足概率法（loss of load probability，LOLP）、电力不足频率、持续时间法（frequency and duration，F&D）和模拟法。任何估计发电系统充裕度的概率方法的基本途径在原理上都相同，均由3部分组成，如图2.1所示：
图2.1 发电系统可靠性分析原理示意图
将发电系统模型和发电系统负荷模型相结合形成适当的风险模型后，即可计算出一系列的可靠性指标。这些指标通常不考虑输电网络的约束（惟一例外的是互联系统的联络线），也不反映任何特定用户负荷点的供电不足，但能衡量整个发电系统的充裕度[5]。
将发电系统充裕度表示为一个随机变量，由某一时刻系统中总的发电机组运行容量和负荷功率之差决定，如式2-1所示：
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）.
