1.电力计量的重要性
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。
二、总结
关键词：感性电路 提高功率因数 节能 设备设计分析
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
[1]翟鸿太.《提高功率因数是节能降耗的有效措施》[J].砖瓦世界,2010(3):7-8.
论文摘要：本文介绍了线损理论计算的原理，对农村电网进行了全面的线损理论计算在分析计算结果的基础上，有针对性地拟定了降损方案。根据拟定的降损方案对电网的各类参数进行了修改，重新进行了线损理论计算。通过对两次线损理论计算结果的比较，验证了降损方案的可行性和 经济 性。和传统的线损分析相比，本文方法具有更为科学、精确、针对性强的特点，为农村电网进行降损改造和电网规划提供了很好的参考依据。
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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[关键词]分布式电源 配电网络 最大准入容量 短路电流
中图分类号：TN474 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0294-01
1.分布式电源
分布式发电（Distributed Generation，DG）技术得到了越来越广泛的关注和越来越深入的研究。分布式发电具有污染少、可靠性高、投资少、能源利用率高和安装地点灵活等很多方面的优点，能有效的解决现有大型集中电网许多的问题。大型集中电网与分布式发电系统相结合的电网模式是21世纪电力工业的发展方向。分布式发电系统包括小水电、太阳能光伏发电、和风力发电等，通常以10 kV电压等级接入配电网。
2.分布式电源的准入容量的定义
准入容量又称为穿透功率，英语表达为Penetration Level。准入容量的定义为：分布式电源接入大电网后，能够保证原来的系统继续安全、稳定、可靠地运行的分布式电源容量限度。分布式电源的准入容量和很多运行参数有关，如短路电流、稳定性、可靠性等。把所有的影响参数都考虑在内并计算准入容量是一个非常复杂的问题，而且结果不一具有普遍性，有一定的随机性。现有的准入容量计算方法主要是从影响参数的某一个或某几个考虑分布式电源的容量限制。
3.接入分布式电源后准入容量计算
3.1 建立含分布式电源的典型10kV配电网模型：
系统基准容量为500MVA，基准电压为10.5kV。
（1） 系统电源参数
（2） 线路参数
使用架空线路的型号和参数为：LGJ-120/25（钢芯铝绞线），。模型为含分布式电源的二馈线配电网，馈线末端为负荷。线路AB、BC长3km，CD线路长4km，DE线路长6km，另一条馈线AF长5km，FG线路长8km，负荷参数
单馈线所带负荷为6MVA，功率因数为0.85。
3.2 接入DG的准入容量的计算
4.仿真论证
基于上述配网模型，本文在MATLAB环境下，利用Simulink工具，建立了分布式发电条件下配电网仿真模型，如如图5-1所示：
DE段首端发生三相短路路故障时，保护3处电流：
未接入DG时，保护3感受的短路电流为0，2375p.u
从以上仿真图和表5-1可以看出，随着DG容量的增大，短路电流也相应增大。当DG容量达到一定值时，短路保护有可能误动，跟其接入容量的大小有关。
注：其他点DG接入分析同上。
5.结论
准入容量的计算问题，本文建立了考虑各保护原有整定值对短路电流的约束条件的准入容量的计算模型，，可获得DG准入容量的范围。并且通过计算可以发现，从不同位置接入DG，其准入容量是不同的。
从本文所建立含分布式电源配网模型分析计算可得出结论：靠近系统电源侧的节点接入分布式电源，其准入容量为最大。Matlab仿真结果验证了理论分析的正确性。
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关键词：会计电算化；教学评价；教学研究；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）15-0261-02
引言
随着信息化的发展，经济管理信息化逐渐进入深水区，对企业经营管理的思想、组织结构、业务流程、工作手段和方法以及工作理念都产生了非常大的影响，高校的经管专业也越来越意识到相关专业的信息化对相关学科领域的影响，为了培养适应社会需要的人才，培养学生的实践动手能力、创新能力以及学生信息化条件下业务处理能力，因此在相关课程设置时除了基本理论内容之外都增加了实践教学环节。比如会计专业设置了会计电算化、计算机财务管理、电子税务等；电子商务专业包括：电子商务，电子支付和网络银行、客户关系管理系统、ERP原理及应用、网络营销和策划、项目管理等；金融专业包括：银行管理信息系统、电子银行、证券投资。但是目前实验和理论相结合教学的研究重点主要专注于教学方法、教学内容以及教学体系的改革研究，而关于教学评价方面的研究滞后于其他方面的发展，对教学效果评价研究较少，而教学评价是一种以实施判断作为基础的价值判断活动，获得评价结论的事实依据，促进教育教学改革，提高教育教学质量的一项重要活动，进行有效、公平、公正评价教学，具有非常重要的意义。目前经管专业理论+实验相结合课程的教学评价过程中，往往以传统的课程考试评价为主，此评价方法主要是对学生的理论掌握能力进行评价，而理论+实验相结合课程的主要特点是理论与实践相结合，因此其评价不仅应对理论掌握情况进行评价也要对实践能力进行评价，实践能力包括系统操作能力、利用系统进行业务处理能力、系统实施和维护能力以及团队合作能力。本文主要探讨学生行为的评价，以会计电算化教学为例，构建教学的评价方法和体系，同时该方法和体系在经管专业其他实验+理论类课程教学过程中也具有重要的借鉴意义，希望能够和同行进行探讨和分享，起到抛砖引玉的作用，以促进经管专业课程实验+理论教学量化评价的完善。
一、明确电算化教学评价目的、内容和方法
1.明确会计电算化教学目标。教学目标确定了教学评价目标，而探析教学目标首先明确本专业人才培养目标。课程教学目标和人才培养目标相匹配，评价目标和教学目标相匹配，当前国内对会计电算化课程教学目标的定位主要包括三类：应用型、实施性、开发型。我校财务管理和审计专业的培养目标是培养高级的应用型人才，根据专业人才培养目标笔者制定了会计电算化课程教学目标：高级应用性会计电算化人才，即具一定理论基础的具有熟练操作、基本实施和系统维护能力的会计电算化人才。因此教学评价的目的主要是对学生的理论基础、实践能力进行评价。
2.明确会计电算化教学评价内容。会计电算化教学目标确定了会计电算化的教学内容，教学内容决定了教学评价内容，因此根据会计电算化教学目标可知会计电算化的教学内容主要包括会计电算化的基本概念和基本理论，会计软件的操作、利用会计软件完成业务处理，系统的实施和维护的内容，其确定了会计电算化的考核内容，即对学生的理论掌握，软件熟练操作能力、业务处理能力、系统实施和维护能力以及团队合作和组织能力的考核。为了更好地对掌控会计电算化考核内容，笔者采用了知识历程图方法，对企业会计电算化运营流程中的知识展开地毯式的搜索，根据会计电算化知识点、线和面的关系，结合企业流程和企业实际需要对会计电算化知识进行细致梳理，然后对知识进行一种定性的评估，找出能为组织创造价值的知识、信息和资料。笔者以用友ERPU8的系统管理、企业平台、总账和报表为例，绘制会计电算化知识历程图，构建会计人员、流程与知识之间关系一个蓝图（如下图所示）[1]。
3.完善教学评价方法。笔者根据教学工作量和教学内容之间的内在联系设计了实量化评价标准，分别从两部分进行考核：理论考核和实验考核，各部分占总成绩的比例可根据各个学校的要求，一般根据理论课时和实践课时的比例进行设置，笔者一般设置理论和实践成绩各占50%。实践操作能力考核主要包括两部分内容，第一部分对软件的操作熟练程度的考核，第二部分为业务处理能力、软件实施维护能力、团队合作和实验组织能力的考核，其中第一部分占个人考核总成绩的20%，第二部分根据业务角色分工形成的小组成绩，以小组成绩代替个人成绩，占个人考核总成绩的30%。考核公式为：
Zg=aiPi ，Zg为总成绩；ai为各部分成绩；Pi为各部分成绩占总成绩的比重。
为了达到考核目标有的学校采用会计电算化证考试软件对学生进行考核，认为该软件包含了计算机基本知识、会计电算化基本概念和基本理论、操作能力和业务能力的考核，笔者认为，在知识范围上过多的包含的计算机知识，同时内容过于简单、考核知识点过少、层次较低，主要适用于资格能力考核，和我校人才培养目标不匹配。笔者在教学评价过程中，对于理论教学评价主要采用传统的试卷考核方式，试卷成绩为100分，占总成绩比重的50%。软件操作熟练程度的考核，主要通过建立操作题库，采用随机抽题，每套题共计40笔业务，时间是50分钟，共计100分，占总成绩的20%，根据学生完成正确情况记分，方法简单快捷，以上两部分的考核也可采用用友的无纸化考试系统完成。业务处理能力、软件实施维护能力、团队合作和实验组织的考核评价目前往往以定性评价为主，缺乏定量评价，为了更好的完成该内容的评价，笔者基于知识历程图为基础，构建了评价指标，并确定各指标的相对权重，对系统业务处理能力和实施维护能力进行综合处理。笔者在基于AHP的会计电算化实验教学量化评价指标体系及评价研究[2] 一文中进行详细的介绍，本文不再赘述。
二、学生能力的综合评价
根据学生成绩计算总公式：Zg=aiPi。
假设个人试卷成绩为80分，其比重为50%，软件操作能力考试为85分（40笔业务正确34笔），比重为20%，个人小组成绩为86分，占总成绩比重为30%。学生总成绩为：Zg=aiPi=
80*0.5+85*20%+86*0.3=82.8≈83分。
结论
经过近几个学期在学生会计电算化实习中的应用，该评价方法能够综合对学生理论掌握和实践能力进行综合评价，在实践教学评价中能够将定性的分析同定量的评价结合起来评价，该评价能够真实、可靠、客观、公平对学生的实验情况进行评价，加之每个学科的情况不同对实验教学能力的评价也不相同，经管专业的相关课程可根据人才培养目的、教学目的要求进行相应的机动变化灵活设置。笔者认为，如果学校经费合理，能够购买开发相关考试软件，建立相关题库，综合对学生理论掌握情况、软件操作能力、业务处理能力、软件的实施和维护能力以及团队合作和组织能力进行综合评价，是最佳选择。
参考文献：
关键词：变流器；短路电流；计算方法；继电保护
中图分类号：TM744 文献标志码：A 文章编号：0253-987X（2015）04-0024-08
通过对电力元件的控制，实现电能生产环节的自动化、智能化是电网运行者不变的追求。要想实现这一目标，必须对电力元件进行调节和控制。随着现代科学技术的不断发展和提高，为实现电力元件的可控性，电力电子器件在发电、输电、配电以及用电环节广泛使用。电力电子器件在电力系统中的应用主要有以下几个方面。
（1）新能源与分布式发电。随着化石能源的枯竭，新能源发电的重要性越来越突出，当前大规模并网运行的主要是风力发电和光伏发电，这两者均无法直接并网，需要经过变流器变换后方可馈入交流电网。
（2）直流以及交直流混合输电。无论高压直流输电、柔性直流输电还是交直流混合输电，都是通过变流器实现电能的交直与直交变换。研究变流器的动态特性，有助于提高输电线路保护的可靠性。
（3）柔流输电。输电网的柔流输电与配电网的柔流输电都大量采用电力电子器件，研究电力电子器件的调节特性，可以更好地实现对电力系统的调节与控制。
新能源发电以及直流输电、交直流混合输电是目前电力系统发展的重要方向，风机、光伏电源、换流器等作为一类含变流器的电力元件是其重要的组成部分，而变流器是该类电力元件中应用最广泛的电力电子设备。变流器是一类由电力电子器件及其控制驱动电路组成的电力设备，可以实现对电能的变换、调节和控制，在智能电网中具有重要应用。智能电网要更好地发展，必须对含变流器电力元件的特性进行研究分析。
继电保护是电网安全运行的第一道防线，对快速切除故障、迅速恢复供电、提高供电连续性、减少设备损坏等具有重要作用。故障特征分析是继电保护研究的前提和基础，其关键问题在于研究电源输出短路电流的暂态变化特性。传统电力系统是由同步机和输电线路构成的线性网络，电源的响应特性较明确，短路电流易于计算分析。随着新能源发电以及直流输电技术的发展，电力电子器件大量应用于电力系统，电网不再只含单一类型的电源。含变流器电力元件作为一种新的电源形式被引人系统，受变流器特性影响，其输出特性明显不同于同步机，使得系统表现出许多异于传统电网的故障特征。为了更好地分析含变流器系统的故障特征，给今后新型电力系统继电保护整定计算提供依据，有必要研究含变流器电力元件故障过程中输出短路电流的理论分析与计算方法。
由于频带宽度的限制，互感器对一次系统中的高次谐波具有一定的滤波作用，电网的二次侧一般只能获取系统电流的低频分量。虽然目前已经提出许多基于暂态量的保护新原理，但当前现场广泛应用的继电保护原理仍旧主要关注系统故障过程中工频电气量的变化规律。因此，从理论上分析含变流器电力元件输出的工频响应特性，得到其短路电流中工频分量在故障暂态的变化规律，对电力系统继电保护分析及整定计算意义重大。
在电子技术中应运中，近似计算贯穿其始终。然而，没有近似计算是不可想象的。而精确计算在电子技术中往往行不通，也没有其必要。尽管近似计算会引入一定的误差，但这个误差控制得好，不会对分析其它电路产生大的影响。所以关键在于我们如何掌握，特别是如何应用近似计算。
在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析，就必须求出三极管的基电压，必须忽略三极管静态基极电流。这样，我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。
二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题
由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级，因此，其机理和现有的电子元件截然不同，理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决，如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此，纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面，其主要表现在以下几个方面。
（1）纳米Si基量子异质结加工
要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度，最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中，不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的，构建成纳米尺度的量子势阱，这种结构称作“半导体异质结”。
（2）分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线，但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上；另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管，PurdueUniversity等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展，但该技术何时能够走出实验室进入实用，仍无法断言。
（3）超高密度量子效应存储器
超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件，它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是，有了制造纳米电子逻辑器件的能力后，如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。
（4）纳米计算机的“互连问题”
一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局，而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说，就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内，并极快地使用和产生信息，需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件，而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言，由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”，这样就有一些几何学上的考虑和限制，连接的数量不可能无限制地增加。因此，纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。
（5）纳米/分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境
当前，分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速发展，利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境，并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题，目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。
三、交互式电子技术手册
交互式电子技术手册经历了5个发展阶段，根据美国国防部的定义：加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在，大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是，各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段，但是各有优点，较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。
简单的说，电子技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便，数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式，电子技术手册的发展就是围绕这一过程来进行的。
四、电子技术在时间与频率标准中的应用
时间和频率是描述同一周期现象的两个参数，可由时间标准导出频率标准，两者可共用的一个基准。
1952年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的，分别称为世界时（UT）和历书时（ET）。这种基于天文方面的宏观计时标准，设备庞大，操作麻烦，精度仅达10-9。随着电子技术与微波光谱学的发展，产生了量子电子学、激光等新技术，由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准，如（133Cs）频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后，将过去基于宏观的天体运动的计时标准，改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化，体积、重量大减小；另一方面使频率标准的稳定度大为提高（可达10-12—10-14量级，即30万年——300万年差1秒）。1967年第13届国际计量大会正式通过决议，规定：“一秒等于133Cs原子基态两超精细能级跃迁的9192631770个周期所持续的时间”。该时间基准，发展了高精度的测频技术，大大有助于宇宙航行和空间探索，加速了现代微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。
总之，在探讨了近似计算在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后，广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣，尖端信息普遍进入我们生活之中的同时，国家经济建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用，因此说，本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。
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关键词：潮流能发电；叶素-动量理论（BEM）；叶片设计
中图分类号：TK73 文献标识码：A
水平轴潮流能发电机与现在应用较为普遍的水平轴风力发电机工作原理相似，都是流体流经叶轮在叶片处产生切向力从而带动叶轮旋转，其中潮流能发电机是通过叶轮将海水中动能转化为旋转机械能，再带动发电机发电的装置。从能量转化角度看包括一次能量转换单元、机械能传递单元及发电单元。叶轮是一次能量转换单元时的核心部分，叶片水动外形设计直接影响潮流能转化效率，其设计原则是使叶素具有最大的功率利用系数。
1.潮流能叶片设计叶素动量理论
风力机气动理论是在机翼气动理论基础上发展而来的，对于水平轴潮流能发电和水平轴风力发电，二者之间的雷诺数基本相同，固可采用现有的水平轴风力发电空气动力学理论进行水平轴潮流能发电的设计。
1.1 叶素-动量理论（BEM）
为了进一步确定叶素几何参数、气流速度和叶素气动载荷间的关系，需要采用素理论和动量理论的结合的叶素-动量理论（BEM），得出轴向诱导系数a和径向诱导系数a′的方程组，通过迭代求解可计算出风轮旋转面中的轴向诱导系数a和径向诱导系数a′
1.2 基于叶素-动量理论（BEM）潮流能叶片设计步骤
根据BEM理论在进行叶轮叶片设计时，要使叶片的捕能系数CP尽可能大，在设计时，还需要确定叶轮叶片数目N、叶片半径R、以及合适的翼型。在理论上，叶片数目越多，捕能系数CP越大，但是这样会使得叶轮轴向推力迅速增大，对支撑结构的要求也提高。通常捕能系数CP是通过经验预估的，然后根据CP与P可以确定叶轮半径R。在选取叶片翼型时，一般参考翼型升阻曲线，所选翼型具有较高的升阻比，同时要注意到叶根处的翼型较厚，叶尖处的翼型较薄。
在确定好各个设计参数后，就可利用BEM理论求出翼型弦长和扭角沿叶轮径向的分布。具体步骤如下：
（1）选取某一叶片截面，确定其径向位置，并得到其局部叶尖速比；根据所选叶片截面翼型的升、阻系数及其升阻比曲线，找出最大升阻比CL/CD所对应的攻角α和攻角下所对应的升力系数CL和阻力系数CD；初步设定CP最大，计算风轮直径及旋转速度。
（2）等分叶片，设定a和a′初始值求出入流角θ，迭代计算轴向诱导因子a及切向诱导因子a，然后求出弦长l、安装角β。
（3）计算每个m下的转矩dM、功率dP并积分得到P，矫正功率系数CP并计算不同m下叶片倾角b及弦长l。
（4）重复步骤（1）-（3）直至所有叶素截面计算完成为止，最后便可得到每个叶片截面翼型的几何参数。
2.基于BEM的潮流能叶片设计
在进行叶片设计时，要求叶片在设计工况下具有最大的获能效率，而且在非设计工况下仍然具有良好的性能。由于叶轮的工作环境是恶劣的海洋环境，故设计中选用定桨距叶片形式，以增强叶轮稳定性。初步需要确定叶片数目，潮流流速等参数。还需要通过计算确定叶素弦长、扭角等。
潮流发电机叶片翼型一般采用航空翼型，而且随着航空科学发展，各个航空发达的国家都建立了自己的翼型系列。例如美国的NACA翼型、德国的DVL翼型、英国的RAE翼型等。本文所采用的NACA6系列翼型族，作为一种层流翼型，其在一定条件下拥有阻力较低的特征。其优点是最大升力系数高、在一定条件下阻力小、进行过高速优化。通过对潮流能叶片相关设计资料的查询，初步选出翼型NACA64412、NACA64415、NACA64418、NACA64421作为备选翼型。对于翼型NACA64421，在攻角6°之前，翼型升阻比随着攻角的增大而增大，攻角到达6°时，升阻比的值开始下降，因此翼型在攻角为6°拥有最大的升阻比值，即此时翼型的最佳升阻比对应攻角为6°。所以叶片设计选用的翼型是NACA64421翼型。
通过基于叶素动量理论计算程序计算得出所选叶片各翼型截面的几何参数，弦长、安装角见表1。经计算得出矫正功率系数CP=32%，对于水平轴潮流能透平效率较高。
结语
本文采用水平轴风力发电所采用叶素动量理论对水平轴潮流能发电组叶片进行水动力外形的设计。基于该理论计算得出叶片各叶素上的几何参数，并利用三维制图软件根据之前求出的数据将叶片建立实体模型。基于该理论还计算得到具有较高率系数CP的叶片，从而提高了潮流能转化效率。
参考文献
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