电能质量分析精选(九篇)
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第1篇：电能质量分析范文
【关键词】电能质量 分析方法 控制技术
【中图分类号】TM63 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0329-02
1、衡量电能质量的主要指标
由于所处立场不同，关注或表征电能质量的角度不同，人们对电能质量的定义还未能达成完全的共识，但是对其主要技术指标都有较为一致的认识。
（1）电压偏差：是电压下跌（电压跌落）和电压上升（电压隆起）的总称。
（2）频率偏差：对频率质量的要求全网相同，不因用户而异，各国对于该项偏差标准都有相关规定。
（3）电压三相不平衡：表现为电压的最大偏移与三相电压的平均值超过规定的标准。
（4）谐波和间谐波：含有基波整数倍频率的正弦电压或电流称为谐波。含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流称为问谐波，小于基波频率的分数次谐波也属于间谐波。
（5）电压波动和闪变：电压波动是指在包络线内的电压的有规则变动，或是幅值通常不超出0.9～1.1倍电压范围的一系列电压随机变化。闪变则是指电压波动对照明灯的视觉影响。
2、电能质量问题的产生
2.1 电能质量问题的定义和分类
电能质量问题是众多单一类型电力系统干扰问题的总称，其实质是电压质量问题。电能质量问题按产生和持续时间可分为稳态电能质量问题和动态电能质量问题。
2.2 电能质量问题产生原因分析
2.2.1 电力系统元件存在的非线性问题
电力系统元件的非线性问题主要包括：发电机产生的谐波；变压器产生的谐波；直流输电产生的谐波；输电线路对谐波的放大作用。此外，还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。其中，直流输电是目前电力系统最大的谐波源。
2.2.2 非线性负荷
在工业和生活用电负载中，非线性负载占很大比例，这是电力系统谐波问题的主要来源。电弧炉是主要的非线性负载，它的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的。大功率整流或变频装置也会产生严重的谐波电流，对电网造成严重污染，同时也使功率因数降低。
2.2.3 电力系统故障
电力系统运行的内外故障也会造成电能质量问题，如各种短路故障、自然现象灾害、人为误操作、电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。
3、电能质量分析方法
3.1 时域仿真法
时域仿真方法在电能质量分析中的应用最为广泛，其最主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。目前较通用的时域仿真程序有EMTP、EMTDC、NETOMAC等系统暂态仿真程序和SPICE、PSPICE、SABER等电力电子仿真程序。采用时域仿真计算的缺点是仿真步长的选取决定了可模仿的最大频率范围，因此必须事先知道暂态过程的频率覆盖范围。
3.2 频域分析法
频域分析方法主要包括频率扫描、谐波潮流计算和混合谐波潮流计算等，该方法多用于电能质量中谐波问题的分析。频率扫描和谐波潮流计算在反映非线性负载动态特性方面有一定局限性，因此混合谐波潮流计算法在近些年中发展起来。
3.3 基于变换的方法
在电能质量分析领域中广泛应用的基于变换的方法主要有Fourier变换、神经网络、二次变换的方法。
3.3.1 Fourier变换
Fourier变换的优点是算法快速简单。但其缺点也很多：（1）虽然能够将信号的时域特征和频域特征联系起来观察，但不能将二者有机地结合起来。（2）只能适应于确定性的平稳信号（如谐波），对时变非平稳信号难以充分描述。（3）sTFT的离散形式没有正交展开，难以实现高效算法；只适合于分析特征尺度大致相同的过程，不适合分析多尺度过程和突变过程。（4）FFT变换的时间信息利用不充分，任何信号冲突都会导致整个频带的频谱散布；在不满足前提条件时，会产生“旁瓣”和“频谱泄露”现象。
3.3.2 神经网络法
神经网络理论是巨量信息并行处理和大规模平行计算的基础，它既是高度非线性动力学系统，又是自适应组织系统，可用来描述认知、决策及控制的智能行为。
神经网络法的优点是：（1）可处理多输入-多输出系统，具有自学习、自适应等特点。（2）不必建立精确数学模型，只考虑输入输出关系即可。缺点是：（1）存在局部极小问题，会出现局部收敛，影响系统的控制精度；（2）理想的训练样本提取困难，影响网络的训练速度和训练质量；（3）网络结构不易优化。
3.3.3 二次变换法
二次变换是一种基于能量角度来考虑的新的时域变换方法。该方法的基本原理是用时间和频率的双线性函数来表示信号的能量函数。
二次变换的优点是：可以准确地检测到信号发生尖锐变化的时刻；精确测量基波和谐波分量的幅值。缺点是：无法准确地估计原始信号的谐波分量幅值；不具有时域分析功能。
4、电能质量的控制策略与技术
4.1 几种电能质量控制策略
（1）PID控制：这是应用最为广泛的调节器控制规律，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便，易于在工程中实现。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用PID控制技术最为方便。其缺点是：响应有超调，对系统参数摄动和抗负载扰动能力较差。
（2）空间矢量控制：空间矢量控制也是一种较为常规的控制方法。其原理是：将基于三相静止坐标系（abc）的交流量经过派克变换得到基于旋转坐标系（dq）的直流量从而实现解耦控制。常规的矢量控制方法一般采用DSP进行处理，具有良好的稳态性能与暂态性能。也可采用简化算法以缩短实时运算时间。
（3）模糊逻辑控制：知道被控对象精确的数学模型是使用经典控制理论的”频域法”和现代控制理论的“时域法”设计控制器的前提条件。模糊控制作为一种新的智能控制方法，无需对系统建立精确的数学模型。
4.2 FACTS技术
FACTS，即基于电力电子控制技术的灵活交流输电，它通过控制电力系统的基本参数来灵活控制系统潮流，使输送容量更接近线路的热稳极限。采用FACTS技术的核心目的是加强交流输电系统的可控性和增大其电力传输能力。目前有代表性的FACTS装置主要有：可控串联补偿电容器、静止无功补偿器、晶闸管控制的串联投切电容器、统一潮流控制器等。
5、电能质量控制的发展方向
5.1 研究电能质量分析控制领域的基础性工作
一方面要深入探索电能质量领域的基础性研究工作，包括电能质量的定义、评价标准与体系，电能质量问题的表现形式、影响因素、防治方法等。同时，积极研究电能质量控制的新方法、新技术和新策略，将更为先进、科学的控制理念和控制思想借鉴到电能质量管理领域。
5.2 推广使用数字化电能质量控制技术
以DSP为基础的实时数字信号处理技术在控制领域得到广泛应用，其优点为：①可提高系统稳定性、可靠性和灵活性；②由程序控制，改变控制方法或算法时不必改变控制电路；③可重复性好，易调试和批量生产；④易实现并联运行和智能化控制。随着DsP性能的不断改善和价格的下降，电能质量控制装置将用DsP来实现实时信号处理从而取代模拟量控制。
第2篇：电能质量分析范文
【关键词】电能质量；谐波；闪变
1、引言
2012年2月15日23：04 分，35kV上鉴陂水利工程管理处桥头电站发电机励磁烧坏。该水电站是以35kV线路接入多祝变电站，水电站方面怀疑有其他用户谐波注入导致发电机烧坏，于是，本着对用户负责的态度，对110kV多祝变电站35kV多华线315（炼钢厂）供电线路的电能质量问题进行检测和分析，以求查清并解决用户的电能质量问题。
2、炼钢厂主要设备工作特性
35kV多华线315（炼钢厂）主要生产设备是电弧炉，它是利用交流电弧产生热量来熔炼金属的一种电炉，属于间歇式冲击功率负荷其运行周期主要包括熔化期、氧化期和还原期三个阶段，其主要的电气特性有：①、消耗功率强烈快速，并随机变化；②、熔化期电能质量下降程度最大，时变性最强；③、氧化和还原期电压波动和谐波显著降低； ④电能质量随着熔化期运行条件不断变化。
3、35kV多华线315（炼钢厂）电能质量的分析
通过现场电能质量监测装置，导出35kV多华线315电能质量监测数据，分析如下：
（2）生产时间的确定
从电能质量监测分析系统中导出的功率变化曲线如下图：
结合我局调通中心提供的2月15日的日负荷情况，可以知道23:00至24:00这段时间内，35kV多华线315在进行生产。
（3）监测数据分析
2月15日23:00至24:00这段时间，35kV多华线315专线用户的电能质量数据报表如下：
由上报表可知：在23:00至24:00这段时间内，35kV多华线315谐波电压总畸变三相95%概率值都在3.12%以上，共超国标值9次，电压闪变三相95%的概率值都在3.178%以上，超国标值次数为6次，总的来说，35kV多华线315在生产过程中存在谐波和闪变等电能质量指标超标情况。
4、结论
通过以上的分析可知：2012年2月15日23：00至24：00这段时间， 35kV多华线315（炼钢厂）在进行生产，其产生的谐波及闪变等电能质量指标超标，有可能是导致35kV上鉴陂水利工程管理处桥头电站发电机励磁烧坏的原因，所以，下一步需要对35kV多华线315（炼钢厂）进行谐波治理，确保其电能质量相关指标在可控范围。
5、结束语
本文根据工作实际，就35kV上鉴陂水利工程管理处桥头电站发电机励磁烧坏的问题，先简单介绍了炼钢厂主设备的生产特性，然后对35kV多华线315（炼钢厂）电能质量数据进行分析，知道其在生产过程中存在谐波和闪变等电能质量指标超标情况，起到一定的抛砖引玉作用。
参考文献
[1]肖湘宁.《电能质量分析与控制》.中国电力出版社,2010
[2]《现代电能质量测量技术》.Dr.He Xuenong 2010 美国福禄克公司出版
[3]《电能质量 公用电网谐波》.中华人民共和国国家标准（GB／T 14549 —93） 1994—03
[4]《电能质量 电压波动和闪变》.中华人民共和国国家标准（GB／T 12326 —2008） 2009—05
第3篇：电能质量分析范文
【关键词】电能质量 谐波 电压
【中图分类号】TM60
【文献标识码】A
【文章编号】1672-5158（2012）12-0315-01
一、电能质量下降的原因分析
电力系统中的非线性负荷向电网注入大量的谐波电流并引起三相电压不对称，公用电网中的非线性负荷（即谐波源）主要是各种电力电子装置（含家用电器、计算机等电源部分）、变压器、发电机、电弧炉和荧光灯等。在电力电子装置大量应用之前，最主要的谐波源是电力变压器的励磁电流，其次是发电机。在电力电子装置大量应用之后，它成为最主要的谐波源。
发电机是公用电网的电源，在设计发电机时，采取了许多削弱谐波电动势的措施，因此，其输出电压的谐波含量是很小的。国际电工委员会（IEC）规定发电机的端电压波形在任何瞬间与其基波波形之差不得大于基波幅值的5%。因此，在分析公用电网的谐波时，可以认为发电机电动势为纯正弦波形，不考虑其谐波分量。
变压器的谐波电流是由其励磁回路的非线性引起的，励磁电流的谐波含量和铁心饱和程度直接相关，即和其所加的电压有关。正常晴况下，所加电压为额定电压，铁心基本工作在线性范围内，谐波电流含量不大。但在轻载时电压升高，铁心工作在饱和区，谐波电流含量就会大大增加。另外，在变压器投入运行过程、暂态扰动、负载剧烈变化及非正常状态运行时。都会产生大量的谐波。
电弧炉的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的。电弧长度的不稳定性和随机性，使得其电流谐波频谱十分复杂。电弧炉工作在熔炼期间谐波电流很大，当工作在精练期间时，由于电弧特性较稳定，谐波电流较小。
二、电能质量的检测方法
电能质量指标检测有连续检测和专项检测两种方法，连续检测主要适用于供电电压偏差和频率偏差指标：而专项检测主要适用于不需连续检测或干扰源设备接入电网前后的检测。
另外，电能质量指标连续检测点的设置应覆盖主网及全部供电电压等级，并在电网内呈均匀分布。
国内外的电力部门为电能质量的监测做了大量的工作。1992-1995年，美国电力研究院（EPRI）在全国范围内进行了大规模的电能质量普查，获得了大量电能质量数据。本文所讨论的一个城市电力公司于2000年成立了该城市配电网电能质量管理小组，在全公司范围进行电能质量监督和测量工作，重点负责对检查不合格的谐波源进行治理。为了对谐波进行监督并全面分析其产生的原因，选择弃有大型谐波源的变电站，有大型电容器组的变电站，本系统内发电厂升压站控制室进行谐波监测。
电力系统中谐波的实际测量结果是谐波问题研究的主要依据，也是研究分析问题的出发点。由于电子技术，特别是数字电子技术的进步，已有许多仪器能对谐波进行连续的测量，提供必需的信息，为谐波分析工作提供了有利的条件。
三、电能质量的改善方法
1、变电站母线电压偏差变电站母线电压偏差的大小，与变压器的型号（是否有载调压、额定出口电压）、电容器的投切以及负载的大小有关。当变压器中、低压侧额定出口电压比较高时（比如11KV），同时变压器负载较轻时，则电压偏差容易超上限；对于无载调压变压器，由干不能及时调整变压器的分接头，在负荷高峰容易出现电压偏低的情况，在负荷低谷容易出现电压偏高的现象，这些情况都使母线电压产生较大的偏差，从而影响用户的正常用电。
因此，对于变电站母线电压偏差过大的情况，我们应该从以下几个方面进行考虑：
（1）从变电站设计开始综合考虑，选择有载调压变压器和合适的额定出口电压，同时应在低压母线加装电容器（配备一定容量的电抗器，以防止产生谐波放大）。对于无人值班变电站，应考虑装设电压无功自动控制装置（VQc），采取逆调压的方式，进行实时控制，以保证电压在正常的偏差范围内波动。
（2）对于电容器的配置，在条件允许的情况下，应采取分组、分级投切的方式，以避免由于整组电容器容量过大，造成电容器不能投人的情况。
（3）根据电网的实际晴况，可以采取过补偿与欠补偿的无功补偿方式，以满足电压无功的要求。
2、用户端电压偏差用户端电压偏差，与电网结构，线路长短有很大关系。早期建设的线路导线细，供电半径过大，有的长达100多千米，电压偏低是显而易见的。另外对于一些人负荷用户，当其动力装置投入运行后，由于未能及时投人电容器，致使电压偏低。针对线路与用户的原因，改善电压偏差的主要措施有四：
（1）合理设置电源点，减小供电半径，使其在合理的范围内，以减少压降。
（2）采用动态和静止补偿无功相结合的办法，就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差，它是产生电压偏差的源，因此，就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，从源上解决问题，是最有效的措施。如在配电变台安装电容器进行就地补偿。
（3）调整同步电动机的励磁电流，在铭牌规定值的范围内适当调整同步电动机的励磁电流，使其超前或滞后运行，就能产生超前或滞后的无功功率，从而达到改善网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。
（4）采用有载调压变压器。从总体上考虑无功负荷只宜补偿到功率因数为0.90-0.95，仍然有一部分变化无功负荷要电网供给而产生电压偏差，这就需要分区采用一些有效的办法来解决，采用有载调压变压器就是有效而经济的办法之一。
总之，改善电压偏差需要从多个方面人手，综合治理。
（1）做好负荷规划和电网的合理布局，实现电网结构优化。
在电网规划过程中应按照用户电能质量要求合理地规划电网结构。规划人员要对规划小区内用户的负荷变化情况做好详细预测，避免用户负荷大幅度变化时电网无法做出及时的反应。将中压配电网络深人到负荷中心，扩大中压供电网络的覆盖面。合理缩小配电变压器的容量，增加配变台数，缩短供电半径。调整线路，均衡线路负荷。合理调整设备负荷，防止用电设备长期过负荷运行。
（2）合理配置有载调压装置。
在制定用户业扩方案时应使用户电源点至少经过系统中一级有载调压装置和调压变压器。如果用户负荷变化大，电压结构复杂，制定用户供电方案至少应当使用户的供电电源经过系统中两级有载凋压装置，同时适当的加大供电线路的线径。
（3）加强无功负荷管理，做到无功负荷分层分区就地平衡。
加大执行功率因数调整电费电价的范围，鼓励用户合理投切无供补偿装置；在各个电压等级上合理配备无功补偿装置，减少无功在电网中的流动。对功率因素偏低的用户大功率设备要使无功补偿装置与设备同步投切，合理安排电网运行方式，做好无功功率分层分区平衡。
第4篇：电能质量分析范文
关键词：电能 质量检测 神经网络
1 电能质量研究中新技术的应用背景
随着科技的进步，现代电力系统中用电负荷结构发生了重大变化，诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路和家用电器等负荷迅速发展，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使电网的电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡，甚至引起系统频率波动等，对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”[1]。电网中正面对越来越多的电能质量问题，这使得电能质量的研究十分紧迫。
另一方面 ，电能质量正逐步受到供电企业和电力用户的共同关注。进入20世纪90年代以来、随着半导体、计算机技术的迅速发展，一批高新技术企业应运而生，出现大量的微机控制装置和生产线.对电能质量提出了新的要求；而电力市场的发展，使供电企业进一步认识到：用户的需要也是自身的需要。在这样的背景下，因电能质量不良而使用户设备停机或出次品的情况.仍应看作电能质量不合格。当然，电能质量不良有多种情况，用户对电能质量的敏感程度也各不相同。一船来说，供电企业可对不同的电能质量划分等级、分别定价、用户可以自由选择。但由于我国目前还未能实现优质优价。因此，进一步改善电能质量的工作基本上要求在用户侧解决。随着各种用电设备对电能质量敏感度的变化，电能质量的范围进一步扩大.分类更细要求更高[2]。在新的电力市场环境下，电能质量已成为电能这种商品的消费特性，很大程度上体现了供电部门服务品质。所以有关部门正在加大对电能质量的监管和治理。
这些背景下，电能质量的研究迫切需要一些新技术来推动，通过这些新技术的应用，从而使电能质量从检测、分析和监控等方面得到提高，从而有利发现问题和规律、改善供电质量和服务。
2 电能质量检测中的新技术
电能质量检测是获得电能相关数据的最直接手段，也是电能质量其他后续高级应用研究的前端。
2.1 当前电能质量检测的情况
对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径，虽然这方面的检测仪器已不少，但大多数只局限于持续性和稳定性指标的检测，而传统的基于有效值理论的检测技术由于时间窗太长，仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题，因此需发展满足以下要求的新检测技术[3]：①能捕捉快速(ms级甚至ns级)瞬时干扰的波形。因为许多瞬间扰动很难用个别参量(如有效值)来完整描述，同时随机性强，因此需要采用多种判据来启动量和装置，如幅值、波形畸变、幅值上升率等。②需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位，需要有足够高的采样速率，以便能测得相当高次谐波的信息。③建立有效的分析和自动辨识系统，使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。
随着电力的市场化和电能质量的法规化，供电质量将引起越来越广泛的重视，开发出考虑电能质量监测的新的SCADA系统是配电能量管理系统的新研究方向。这一领域的难点将是对电流、电压的同时持续测量，对质量指标的分类辨识和统计，数据量大，因此需要开发强大的数据库来进行有效管理。
2.2 新技术应用
当前，电能质量在硬件和软件上应用了主要有数字信号处理（DSP），虚拟仪器等新技术以及新的如小波变换的算法。
[4]介绍了有关电能质量的基本概念和衡量标准，并给出了适合数字测量的分析方法和闪变检测仿真波形。[5]讨论了DSP器件在电能质量补偿器中的检测应用，重点介绍用该器件实现物理硬件和控制软件方面的实际开发。[6]根据电能质量检测对于系统实时性和支持复杂算法的特殊要求，提出一种基于双CPU的嵌入式实时系统解决方案。主要讨论设备的硬件系统设计和基于双CPU系统的软件设计思想。设计经过实际的调试和运行，电路功能正常，证明了该设计的合理性和可用性。相对于以往的设计，具有实时性好、体积小和成本低的优点。[7]对基于连续小波变换的信号奇异性检测原理及其在电能质量暂态信号检测中的应用进行了详细的研究，通过基于标准偏差估计的小波消噪算法，有效排除了噪声干扰，实现了精确的故障时刻定位。[8]根据小波变换的理论，结合电能质量检测数据的特点，文中将基于小波变换系数的门限方法应用于电能质量检测数据的压缩。仿真计算结果及其分析表明，该方法简单而且压缩效果较好，能保留压缩信号的局部特征，计算速度快，很适合于实时性要求较强的场合。[9]对电能质量检测系统的组成部分和工作原理进行了详细介绍。电能质量检测系统的软件应用MATLAB与C++语言的混合编程技术进行开发。该系统不但能实现电网数据的精确采样，还可以分析电网的各项电能质量指标，并以直观的图形显示出来。[10]介绍了虚拟仪器的电能质量检测和分析系统的组成，介绍LabVIEW软件实现的频率跟踪技术，并介绍了使用网络对电能质量进行远程检测和数据分析的方法，最后给出了部分程序。
3 电能质量分析中的新技术
电能质量的分析计算涉及对各种干扰源和电力系统的数学描述，需要开发相应的分析软件和工程方法来对各种电能质量问题进行系统的分析，为改善电能质量提供指导。由于干扰源性质各异，干扰的频谱从0Hz到GHz的广宽范围内，电网元件在不同干扰作用下呈现不同的性能，因此建立干扰源和电网元件(或局部电网)准确的数学模型有时困难很大，而分析计算的准确性不仅取决于数学模型和计算方法，还有赖于电网基础资料的可信度。
近年来，基于数字技术的各种分析方法已在以下电能质量领域中得到应用：
① 分析谐波在网络中的分布
② 分析各种扰动源引起的波形畸变及在网络中的传播
③ 分析各种电能质量控制装置在解决相关问题方面的作用；
④ 多个控制装置的协调以及与其他控制器的综合控制等问题。
目前所采用的方法有三种：
(1) 时域仿真方法 该方法在电能质量分析中的应用最为广泛，其主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。目前较通用的时域仿真程序主要有EMW、EMTEC、NETOMAC、BPA等系统暂态仿真程序和SPICE、PSPICE、MATLAB、SABER等电力电子仿真程序两大类。由于这些仿真程序在不断发展中，其功能日益强大，还可利用它们进行电力设备、元件的建模和电力系统的谐波分析。
(2) 频域分析方法 该方法主要用于谐波问题的分析计算，包括频率扫描，谐波潮流计算等。考虑到一些非线性负载的动态特性，近年来又提出一种混合谐波潮流的计算方法，即在常规的谐波潮流计算法基础上，利用EMTP等时域仿真程序对非线性负载进行仿真计算，可求出各次谐波动态电流失量，从而得到动态谐波潮流解。
(3) 基于变换的方法 这里主要指Fourier变换方法、短时Fourier变换方法和小波变换(wavelet)方法。作为经典的信号分析方法Fourier变换具有正交、完备等许多优点，而且有象FFT这样的快速Fourier算法，因此已在电能质量分析领域中得到广泛应用。但在运用FR时，必须满足以下条件：①满足采样定理的要求，即采样频率必须是最高信号频率的两倍以上；②被分析的波形必须是稳态的、随时间周期变化的。因此；当采样频率或信号不能满足上列条件时，利用FFT分析会给分析带来误差。此外，由于FFT变换是对整个时间段的积分，时间信息得不到充分利用；信号的任何突变，其频谱将散布于整个领带。为解决上述问题，Gabor利用加窗，提出了短时Fourier变换方法，即将不平稳过程看成是一系列短时乎稳过程的集合，将Fourier变换用于不平稳信号的分析。由于实际多尺度过程的分析要求时—佰窗口具有自适应性，即高频时频窗大、时窗小；低频时频窗小，时窗大，而STFT的时—频窗口则固定不变。因此，它只适合于分析特征尺度大致相同的过程，不适合分析多尺度过程和突变过程。而且这种方法的离散形式没有正交展开，难以实现高效算法。小波变换由于具有时—频局部化的特点，克服了以上FFT和STFT的缺点，特别适合于突变信号和不平稳信号的分析。小波变换作为一种新的数字技术被引入工程界后，已在图像处理、数据压缩和信号分析等领域得到广泛应用。由于小波函数本身衰减很快，也属一种暂态波形，将其用于电能质量分析领域，尤其是暂态过程分析领域将具有FFT、STFT所无法比拟的优点。 最近，已有文献介绍应用小波变换方法进行电能质量评估、电磁暂态波形分析和电力系统扰动建模等电能质量问题的研究。
4 电能质量研究中的人工智能新技术
最近几年，以专家系统， 神经网，模糊逻辑和进化计算为代表的人工智能新技术已开始较全面地应用于电能质量研究，因为它是个较复杂，工作量和数据处理量很大的系统工作。特别是在电能质量分析方面， 很多人工智能应用来进行辅助分析，对复杂的问题进行处理。 而且这些新技术的一个突出特点就是交叉应用的非常广泛，有时很难断言就是哪种技术，而是以某种为主，其它为辅的。也就通常所说的混杂技术。
4.1 专家系统
尽管专家系统成本较高且在开发过程中耗时过长，但依然出现了很多应用[11-22]。这些主要体现在
对畸变的电压和波形进行分类；
利用专家系统分析谐波；
对电能质量问题的解决方案在专家系统架构下进行开发；
测量和分析电能质量及电力系统电磁兼容性；
识别电能质量的事件通过一个可扩展的系统；
管理电能质量数据，培训电能质量问题的专业咨询人员；
4.2 神经网络
人工神经网作为较成熟的智能技术，在电能质量中已有较广泛的应用，它们主要包含[23-37]:
从非电能质量信息中识别电能质量事件；
对谐波的产生模式进行建模；
在电网中估计和评价谐波畸变 和其它电能质量问题；
以神经网整合小波变换分辨和识别电能质量事件；
在需要避免噪声和子谐波时对谐波进行分析；
为电力工程师们解决电能质量问题开发一个辅助工具；
4.3 模糊逻辑
模糊逻辑和带神经网学习能力的模糊逻辑是当前最流行人工智能技术。它们在电能质量研究方面也取得了不少新进展[11-13]，[38-49]：
诊断各种电能质量问题；
对电能质量工作人员提供实用性的辅助工具；
管理电能质量数据并进行数据挖掘以获得相关知识；
开发对供电部门人员和用户进行电能质量问题专业培训的系统；
对引起电能质量问题的各种干扰进行分类；
适应性的采集电能量，方均根电压和电流；
研究在适当的时候对串联电容器进行投切来控制谐波的畸变水平；
在模糊约束下建立评价电能质量的指标；
利用基于模糊逻辑的控制方案开发一个统一的电能质量管理器；
预测和识别系统的非正常运行情况；
为保证供电电压质量实施基于模糊逻辑的无功补偿
5 电能质量监控中的新技术
在电能质量监控方面，我认为有两个趋势：其中之一就是上节中提及的智能化，智能化旨在减轻人的劳动，能自动对电能质量问题进行识别和数据处理，从而实现全面的无人监控功能。
另一个则是远程化。随着电力工业的发展和电网规模的扩大，供电部门和用户都迫切需要对较大量的监测点进行监控，然而各点的分散，距离远近不同，监测电能质量的问题也根据用户和电网的需要而各不相同。所以远程化就可以适应不同层次的监控要求，从而使电能质量的监控点能够分布到电网中的任何地方，并且具有良好的在线功能。
但远程化必然带来的问题就是，监测点和监控站之间的通信问题以及大量的电能质量数据的传输问题都十分重要。[50]以电力线载波通讯为基础实现了较为简单的远程监控。计算机网络技术的发展 ，为不同地点供电系统电能质量的远程集中监测和分析提供了有效的手段。[51]论述了基于 Internet的供电系统电能质量的监测与分析系统 ，主要包括利用 GPS授时技术进行多点同步采样 ，利用 Windows NT2 0 0 0和 IIS建立网络平台 ，利用 SQL Server数据库管理供电网络运行数据 ，使用多种分析软件对供电系统的电能质量进行仿真分析 ，并提出治理措施。该系统可为供电系统的安全运行提供保障。[52]介绍某地220kV主要枢纽变电站进行连续监测的实际使用情况。结果表明，在变电站中使用PM30记录仪，可连续实时地实现电能质量的监测、记录、存储和远传，使电能质量技术监督实现网络化和自动化成为可能。
然而， 目前电能质量监控远程化的成熟应用还不太多。能否在远程在线的要求形成完整的大系统和全面的监控功能，还有待进一步研究和开发。此外，网化的电能质量监控所用的系统结构必然会随着所采用通信方案而不同，谁优谁劣，尚未能进行相关的比较。 参考文献
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第5篇：电能质量分析范文
关键词：电能质量；Dyn测度；MATLAB；极值
中图分类号：TM711文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）36－0035－02
电能质量扰动检测和定位一直以来都是国内外学者关注的课题之一，最早应用的检测方法通过对波形相邻周期点对点（point－to－point）的比较直接判断和检测波形的畸变点。该方法概念清晰，计算简单，但不足之处在于它不能有效地检测周期性波形畸变。
近年来，小波技术在电力系统领域得到了应用和推广，小波变换特有的尺度伸缩功能使其具有很强的时频局部化能力，能有效地检测到非平稳信号的瞬时成分。不少文献应用小波技术对暂态扰动进行检测和定位，取得很好的效果。但小波变换在实际应用中还存在着一些不足，小波变换的分析结果与小波函数的选取密切相关，当函数选取不当时，分析结果会产生很大的误差甚至错误，小波变换对各类噪声和微弱信号的识别也都非常敏感，在实际应用中必须与去噪方法结合，实现较复杂。
法国学者M. Grimaud在地形学的基础上提出了一种极值点评价测度――Dyn测度（Dynamics），以解决噪声环境下的极值点提取问题。随后，Dyn测度在图象处理和数学形态学（MM）领域得到了推广和应用。最近，基于Dyn测度的数学形态学工具已获得了商业化应用。
本文将Dyn测度有关概念进行拓展，从波形畸变的角度出发，提出一种基于Dyn测度的电能质量扰动实时检测方法，该方法利用电压或电流扰动信号畸变点的Dyn测度与信号峰/谷点的Dyn测度的差异进行扰动检测，可以实时、有效地检测暂态扰动、电压暂降、周期性扰动等多种电能质量扰动。
在了解Dyn测度定义之前，首先要了解两点之间的路径的概念。两点之间的路径：设m，n为f（t）上不同的两点，则f（t）上这两点之间的部分称为路径P（m，n），其中，P1为m，PN为n。路径P（m，n）的Dyn测度定义为路径上最高点和最低点的高度差。下面介绍极小点的Dyn测度，设M为f（t）的一个极小点，如果存在比其更低的极小点，则极小点M的Dyn测度等于由点M通向同高度点的所有路径中最小的路径Dyn测度。如图1所示，极小点M两侧各有一个或多个比点M更低的极小点时，点M两侧也一定存在两个与点M等高度的点N1和N2。由极小点M通向点N1的路径记为P1，由极小点M通向点N2的路径记为P2，分别用实线和虚线表示。极小点M的Dyn测度等于路径P1的Dyn测度和路径P2的Dyn测度中较小者。图中路径P1的Dyn测度小于路径P2的Dyn测度，所以极小点M的Dyn测度应该等于路径P1的Dyn测度。即：
值得注意的是，极小点M的Dyn测度与路径或路径P2的长度无关。
极小点M的一侧存在比点M更低的极小点时，意味着只存在路径P1或路径P2，则极小点M的Dyn测度等于路径P1或路径P2的Dyn测度。极小点M为信号的最小点时，设置其Dyn测度等于信号最高点和最低点的高度差。这样，最低点的Dyn测度比其他极小点的Dyn测度都大。极大点的Dyn测度与极小点Dyn测度的定义相仿。
本文将Dyn测度引入电力信号分析领域，进行扰动检测的理论基础在于，Dyn测度能够反映信号极值点的结构特征，并可识别信号的畸变极值点。这一特点使其非常适合电能质量扰动检测。对于图2所示的正常信号，很容易检测到信号的两个极大点，而对于图3所示的畸变信号，除了原有的两个极大点外，信号中又出现了多个畸变极大点，采用一般的极大点搜索方法无法将这两种极大点区分开，而利用测度可以很好地解决此问题。
图2正常信号
图3畸变信号
下面通过图4和图5对Dyn测度进行说明。对正常的无畸变信号f1（t），两个极大点（峰值）的Dyn测度幅值较大，见图4。对畸变信号f2（t），所有畸变极小点的Dyn测度幅值很小；而两个重要极小点的Dyn测度较大，见图5。这说明Dyn测度表征的是含有极大点的信号结构，而非极大点本身。利用Dyn测度可以识别不同结构的信号极大点。自然，Dyn测度同样适合于极小点，利用极小点的Dyn测度可将不同结构的极小点区分开。
图4正常信号极大点的Dyn测度
图5畸变信号极大点的Dyn测度
由上述分析可知道，对于波形发生一定畸变的电力信号，信号的峰谷点对应的Dyn测度幅值较大，而信号的畸变点对应的Dyn测度幅值要小得多，根据Dyn测度差异可以识别信号的畸变点，基于此原理，我们提出了电能质量扰动检测方法。
Dyn测度检测法的步骤如下：①利用Dyn测度算法检测信号的所有极值点，并计算其Dyn测度；②通过设定阈值丢信号峰谷点对应Dyn测度；③利用保留的Dyn测度检测信号的畸变点。
暂态扰动（如电容器投切暂态）是电力系统最常见的电能质量扰动之一。图6中为受到暂态扰动的畸变信号，此信号的Dyn测度如图6所示。
由图6可看出，不同位置出现了幅值不等的Dyn测度，但其分布有一定的规律性：一部分Dyn测度的幅值较大，且均匀分布在每个周期：另一部分Dyn测度的幅值较小，分布在16.8～34.35 ms时刻之间。比较两图可以知道，均匀分布，幅值较大的Dyn测度对应的信号的峰（或谷）点；而幅值较小的Dyn测度对应信号的畸变点。
取阈值为信号峰/谷点的Dyn测度的1/2，得到如图7所示的检测结果。在16.8～34.35 ms时刻之间出现多个Dyn测度，
其幅值逐渐减小，而t＝16.8 ms时刻Dyn测度的幅值最大，为22 595。这说明原始信号在t＝16.8 ms时刻发生了严重畸变，随后畸变程度逐渐减弱，直到t＝34.35 ms波形恢复正常。显然，16.8 ms正是暂态扰动的发生时刻。该算例表明基于Dyn测度的暂态扰动检测方法对实测暂态信号扰动是有效的。
图6暂态扰动信号检测结果
图7调节阈值后的检测结果
在应用该方法进行扰动检测时，需注意以下问题：①如果被分析的信号含有噪声，应该先对信号进行消噪处理；②针对不同的扰动信号，选取的阈度也不同。对于暂态扰动信号，一般选择阈度为正常信号峰（或谷）点Dyn测度的50%；而对于周期性扰动和电压暂降选取的阈度仅为正常信号峰/谷点Dyn测度的5%～10%（为了找到所有畸变点，有时可能会稍微大点）；③在测试中，有的扰动信号采用标么值，有的采用有名值，这对检测结果没有影响。
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The Transient Disturbance Analysis of Power Quality based on Dyn Measure
Zhao Cuiqi, Kong Huilan
第6篇：电能质量分析范文
[关键词]太阳能发电 电网 电能质量 影响
中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0273-02
近年来，随着能源问题越来越严重，我国政府越来越重视太阳能发电的项目以及其对电网电能的影响，太阳能发电具有很多吸引我们的优点，这些优点能够促进我们的生存发展，同时它又有很多局限性，让我们在太阳能发电的过程中难以前进。
一、太阳能发电的基本原理
太阳能发电有两种方式，其一是是光―热―电转换方式，其二是光―电直接转换方式。但无论是哪种方式，他们采用的都是发电原理都是光生伏特效应，也就是光电效应太阳能发电原理，光电效应太阳能发电原理简单来说就是假设太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流[1]。
二、太阳能发电的优缺点
（一） 太阳能发电的优点
1.太阳能无枯竭危险
太阳能资源取之不尽，用之不竭，我们都知道，太阳每天照射到地球上的太阳能非常之多，它可以满足整个地球太阳能用量的一万倍，而且我们在适当的条件下利用太阳能发电的电量，用在我们每天的生活工作中绰绰有余，太阳能发电可以满足整个地球运行的需求。而且太阳能是一种可再生能源，我们利用太阳能发电也不会遭遇能源枯竭的问题。
2.可以省去运输成本
太阳能随处可见，存在于我们生活工作的每个角落，我们可以在生活工作中就近建设装置进行发电，并且就近使用，也省去了太阳能发电的运输成本，安全又可靠，是一种经济可行的发电手段[2]。
3.太阳能发电的转换过程简单
太阳能发电的过程非常简单，直接从光能转化成电能，不必经过中间的一些机械能、热能等的转化，所以，它中间不会有机械能的损失，有很大的开发潜力。而且太阳能发电过程中不需要冷却水，可以安装在干旱的沙漠中，也可以与建筑物有效结合，节省了地球上非常缺乏的土地资源。
（二） 太阳能发电的缺点
1.太阳能发电的转化率低
太阳能发电研发项目的材料选取是一大难题，选取太阳能电池的材料时必须考虑到其光导效应以及其内部产生的场强问题，而且要看材料的光导效果和吸光效果，所以，要找到真正符合要求的太阳能电池材料非常难。即使找到符合标准的材料，它工作时的转化率也非常之低。近年来，太阳能发电的转化率一直是一个难以突破的挑战，如今世界上能够发到最高的转化率也仅仅有11%，仅仅是这非常微不足道的11%，也是当今世界太阳能发电研究难以逾越的鸿沟。
2.占面积大
如今，太阳能发电的材料非常难以选取，我们都知道如今太阳能发电大多用的是单晶硅和多晶硅，这些材料都被越来越广泛地运用到各建筑工程中，但是，这种太阳能发电材料背后却承载着一个巨大的发电工程，这个发电工程带着非常严重的耗能和污染问题，是我们难以解决的，即使现在找到更有优势的太阳能发电材料，也因为占面积太大而无法投入使用，因为太阳能发电材料的面积与其发电转化率是成正比的。
3.成本太高
太阳能电池的中的晶体硅材料本来就价格不菲，再加上太阳能电池中所需要的硅材料纯度高达99.999%，提纯硅的工序非常复杂，难以掌握，而且其提纯技术又被美国、德国等几家国际大公司垄断，我们现在太阳能发电要用的硅材料几乎都是进口，成本可想而知，价格高高在上，普通人根本难以承受高昂的价格，这也正是我国太阳能电池迟迟不肯大量投放市场发展的原因之一。
4.时间周期的局限
因为太阳能发电的时间比较特殊，只有在天气晴朗，阳光姣好的情况下才可以进行工作发电，一遇到天气阴凉的情况就无法工作。它的发电工序极大的受到白昼黑夜，天气情况、四季气候的影响。
三、太阳能发电对电网电能质量的影响
（一） 太阳能发电的稳定性会影响电能质量
电网一般情况下都需要相对比较稳定的电能，而在太阳能发电的过程中，受到的辐射是时刻变化的，也就是说，太阳能发电是有一定的波动性的，这对电能质量势必会造成一定的影响。例如：在以上的电路图中（见图1），我们可以明显地看到不同的电池是有不同的受光面积的，也是有不同的受光度的，所以，每一个电池产生的电能都是有差别的。另外，太阳能的发电也是不一定的，时间、气候、温差等的不同都会直接影响电网的电能质量，而且，天气的阴晴不定、昼夜轮回也都会直接影响到太阳能的发电效率，对电网的电能质量也是有一定影响力的。所以，我们需要深入地研究控制太阳能发电稳定性带来的影响，尽可能地将电网的受光强度差控制在一定范围内[3]。在正午十二点到十五点的时间内可以适当地减缓发电频率，以此来有效地维持电力系统的稳定性。因此，科研人员需要在系统调频、调幅方面投入更多的时间精力去研究、探讨[4]。
（二） 太阳能发电产生的谐波会影响电能质量
电网需要的是交流电，而太阳能发电产生的是直流电，所以，要达到电网使用电能的标准，还需要将太阳能发电产生的电能转换成交流电，这就免不了电力电子设备的参与。但是，电力电子设备在转换电流的过程中，会产生不同程度的谐波，在装置并入电网后，这些谐波便会注入电网，从而影响电能的质量。当电网中的光伏占比相对比较多的时候，这种影响将会更加严重。因此，对于这种谐波的处理是必不可少的。在输送电流的过程中，我们可以安装电流跟踪的装置，以便于阻止谐波对电流的影响，或者，我们也可以做无功补偿、隔离保护等措施，让谐波无法进入到电网中，也就不会影响到电网的电能质量。总之，工作研究人员需要提高对谐波的识别，增强对谐波的处理装置的性能[5]。所以在太阳能发电的过程中，我们可以在电力电子装置系统设计中通过软硬件配合的方式抑制相应的谐波，例如：西门子逆变器的工作原理是使用一种特殊的正弦波滤波器，这种逆变器与滤波器之间的最佳配合使得注入电网的电压及电流几乎是完美的正弦波图象，使用这种滤波器，就能基本消除绝大部分的谐波，这样，电网干扰基本被消除了。而且据可靠测试数据，满负荷时电流谐波几乎小于2%，在其公开手册中承诺小于2.5%，这在世界领域是非常先进的。另外，在大型太阳能发电站，可以考虑在向外网输电端统一加装有源滤波器（APF），对50次以下的谐波进行处理，以便进一步改善输电电能质量。
（三） 无功功率的影响
太阳能发电的功率因素一般都比较高，通常高达0.98左右，当然，这无法达到电网无功补偿的要求，从而影响了电网电能的质量。太阳能发电基本上是有功输出，为满足无功补偿分层分区和平衡的原则，太阳能发电站应配置相应的无功补偿装置，以满足电网对无功的需求。例如可以采用静止型动态无功补偿装置（SVG），这种装置可以从0.1千乏开始进行无极补偿，这种补偿装置完全实现了精确补偿，而且不管进行有功发电无功还是无功发电，都可以进行双向调节，这样一来，无功补偿装置就可以充分适应太阳能发电供电系统负荷变化大的特点，能交换有功功率，使装置的性价比得到更高提升。
四、结束语
总之，太阳能发电对我国电网电能的质量造成一定的影响，这些影响可能在一定程度上阻碍了我国电网的有效发展，我们一定要重视其造成的影响，从而更加有效的提升电网电能的质量，促进我国电能的生产和利用。
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第7篇：电能质量分析范文
【关键词】智能建筑机电安装质量监控
中图分类号：TU85文献标识码： A 文章编号：
智能建筑是当前和未来城市建筑发展的潮流趋势，是科技进步和人文关怀融合的产物。智能建筑的特点和优势在于其智能化，这有赖于大量机电设备的安装与运用。机电设备是智能建筑的重要设施设备，机电设备的安装关系到智能建筑工程建设的整体工程质量。因此，加强对智能建筑的机电安装质量监控，是确保整个智能建筑质量安全的前提。笔者结合多年的工程实践，提出了从施工过程中的工作协调、质量控制等几个方面强化监控的看法。
1 加强施工过程的工作协调
祸患常积于忽微。智能建筑安装是个复杂的工程，施工队伍庞杂，施工技术水准参差不齐，而且在各自的承包责任范围内，施工队往往只注重本专业内的施工进度和质量，而忽视专业交界面的施工。这样，施工现场主体多，工作千头万绪，倘若单位间缺乏有效的协调，将埋下诸多质量隐患。因此在安装施工过程中，必须确保各施工单位协调配合，交错施工，质量达标。
1.1划清专业施工界面，避免施工真空或重复施工
智能建筑对电压的要求极为苛刻，强电与弱电的施工设计图纸界面容易出现界限迷糊无法分清的问题，如气体灭火控制屏的220V电源线，空调机的控制柜至电源箱间的管线属于强电范畴，但强电施工单位在施工中发现设计图纸与强电施工要求不符，于是要求设计单位进行修改，从而及时避免了隐患的滋生。厘清施工界面，对避免各个施工单位因无序施工而出现施工真空或重复施工问题。
1.2交错施工
跨专业间的施工、调试需要仔细安排，早作分析，协调进行水、电等专业的配合，对重点工序进行排查，检查落实。如配电施工与电缆铺设间的交错，墙面电线敷设与墙体装修的交错，这样不仅可以避免施工盲点，保证施工质量，还能提高施工效率。
2 严格把控关键设备的安装质量关
智能建筑与电气工程联系密切。电气工程专业性强，作业面宽，工程繁杂，对质量要求极高。一旦出现关键设备安装问题，将影响整个系统的安全稳定运行，出现智能不“智”的问题。因此，在监控过程中，应做好规划，明确施工方责任，抓住工程中的关键环节，坚持报难制度，及时排除质量故障。
2.1严把配电装置质量关
如果说电气工程是智能建筑的核心，那么配电装置则是电气工程的核心。因此，必须对配电装置的质量全过程进行严格把关，以确保支撑基础系统稳定运行的配电装置质量安全。为此，必须对配电设备从设备进货到安装调试严格按图施工和规范验收。实际中，建筑楼内的变压器、高压开关柜，低压开关柜等设备在安装中往往会出现技术性问题，像低压开关柜内回路开关的动作整定电流与设计不符，供货的开关大小满足不了实际要求等等现象。考虑到整定电流在整个配电系统中的关键性，整定电流保护下级设备和电缆的动作值，整定电流小，开关容易跳闸停电；整定电流大，系统在出现过载或非金属性短路时会因为无法跳闸而造成人员触电或短路失火等安全事故。因此，配电装置安装过程中要仔细检查，认真核对图纸，及时排查，坚决消除事故隐患。
2.2 确保电缆铺设质量
电气工程离不开各种各样的电缆线。电缆是输送电能的载体，倘若质量不高，极易发生火灾或频繁短路的事故，大大影响电气系统的正常运行。当前智能建筑工程中采用的电缆绝大多数的规格从三芯到五芯不等，加上工程施工中多将电缆沿竖井、桥架和沟道铺设，各种各样的电缆多缠绕在一起，而且一旦铺设不宜再返工，倘若施工人员技术不过关或者马虎疏忽，不分门别类、严格审查，将极易造成运行过程中电缆发热而烧坏的问题。如某工程中的电缆型号采用的有GNHYJE系列、GNHYJV系列等，施工队在铺设强电竖井的电缆时，错将50平方毫米的GNHYJE型电缆换成了GNHYJV型电缆，由于电缆连通的设备的电压要求不一样，导致电缆设备的防火标准大大降低，使用性能也大打折扣，为工程埋下了事故隐患。智能建筑多用电负荷高，一旦出现电缆质量问题或者电缆铺设错误，将可能出现电缆烧毁引发火灾等安全事故，而且频繁的短路也会对智能设施形成破坏，因此必须高度重视电缆的铺设质量。
2.3 检查配电箱
配电箱是接受电能和分配电能方面发挥着控制器的作用，要使工程中的动力、照明以及弱电负荷能正常工作，配电箱的工作性能至关重要。当前的智能建筑工程中，采用的配电箱型号复杂、数量多，而且大部分配电箱还受楼宇、消防等弱电设施的控制，箱内原理复杂、上筑下级设制合严格。另外，电气系统的专业要求和施工队资质的参差不齐，在设计中受各方干扰的情况较多，会造成设计修改通知单增加，配电箱内的设备和回路修改多等问题。若施工单位在施工时只专虑按设计图施工而忽视修改，在安装时只顾对号入座而不仔细地进行技术审核，就可能满足不了有关专业功能的要求。因此，业主、监理方应对现场的配电箱按设计修改通知单逐一核对，纠正开关容量偏大或偏小、回路数不够等错误。电气设备的上下级容量配合相当严格，若不符合技术要求，势必造成系统运行不稳定、供电可靠性差，从而埋下事故隐患。
2.4 确保弱电设备安装质量
智能建筑往往要铺设大量的弱电设备，专业性极强，要求每个弱电子系统要搭配专门的技术人员安装调试，以确保安装质量。在安装实践中，可能由于监控管理人员一般对某些智能系统不够精通，因此在做好基础的管线、线槽施工质量的同时，重点对系统设备的功能进行监控，确保系统的稳定性。目前在智能建筑安装市场上，对关键设备的安装采取的是招投标的形式，许多专业队伍为争取夺标，往往承诺满足系统更多更新的功能，而且以低报价来增加竞争优势，这导致许多缺乏资质的企业混入安装市场，一些不合资质的企业在实际施工中为节约成本会去掉某些功能，忽视一些监控点。工程监控点减少无疑埋下了事故隐患，这是当前一些智能建筑普遍存在的问题。
3 实施质量目标预控
质量目标即使工程施工的方向，也是对相关责任方的约束和监督。根据现场施工经验来看，施工现场存在着业主、监理、施工管理人员等主体，为此在明确责任方责任的同时，必须实施质量目标预控，从而才能促使每个工程主体都按照各自的责任去执行。首先必须分清工程中的重点环节。在电气质量监控中，确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备管、补管、交接等重点协调环节，明确关键，制订措施，根据规范进行超前监控，达到对工程质量的预控。其次，必须在监控好重点环节后以点带面，促动整个系统工程的质量监控。电气工程除了设备材料的施工质量外，系统的功能也是重要一环。在知识经济、信息技术高度发展的时代，先进的设备不断出现，功能不断增强，而同一产品，功能的差异往往造成价格的明显不同。所以，在监控中，一定要根据合同仔细推敲，严格管理，确保系统应具备的功能，防止功能与实际要求不符而出现工程返工的问题。
4 小结
智能建筑是集各种先进科技于一体的建筑，对其进行机电安装质量的有效监控必须坚持分而化之的原则，就是对各个机电设备的安装都要严格把关，确保各个设备质量、安装质量都要是质量工程。在施工过程中要注意从整体上做好协调，防止无序施工造成的施工盲点和重复施工，给工程质量埋下隐患。智能建筑是未来城市建筑发展的潮流趋势，只有对机电设备安装实现有效监控，确保建筑质量合格舒适，才能使智能建筑为广大老百姓广泛接受。
参考文献：
[1]陈丹青.浅谈智能建筑机电安装质量监控[J].《科技致富向导》,2011(05).
[2]梁伟文.智能建筑机电安装监控[J].《中国建设信息》,2008(05).
第8篇：电能质量分析范文
【关键词】智能建筑安装工程施工质量质量监控
中图分类号： TU758 文献标识码： A 文章编号：
近年来，智能建筑在城市建设中广泛涌现。机电设备是智能建筑的重要设施设备，机电设备的安装关系到智能建筑工程建设整体工程质量，做好智能建筑的机电安装质量控制，是提高智能建筑工程质量的重要组成部分。笔者根据多年工程实践认为主要有以下几个关键环节的监控。
1加强工作协调
建筑大楼内强、弱电专业门类齐全，施工队伍多，施工技术水平参差不齐。在各自的承包范围内施工队往往只注重本工种的进度．而忽视专业交界面的施工。为了能使各施工单位协调配合，交错施工 质量达标 建设和监理单位要着重抓好以下几个关键性工作。
1．1 适时办理交接手续。要求专业队伍增加人力，集中扫管，抓紧办理交接手续；另一方面要做总包方工作，办交接手续后对漏做的管盒，只要是图纸上有的一定要补做并要求双方顾全大局，互相体谅；
1.2分清专业施工界面。强电和弱电的施工设计图纸界面往往分不清，如气体灭火控制屏的220V电源线、空调机的控制柜至电源箱间的管线等虽属于强电的范围，但强电施工单位仔细审图，及早提出问题，并通知设计单位进行修改，让强电方施工有依据；
1.3耐心磨合，交错施工。跨专业之间的施工、调试．需要仔细安排，早作分析，协调进行水、电等专业的配合，检查落实施工工序等。做到各专业施工逐步适应计划，以期达到较好的磨合 得到较高的质量保证。
2重点抓好设备安装质量控制
电气工程专业性强 工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂．质量要求高 在监控过程中．应因地制宜、总结经验．抓住工程中的关键环节、坚持报难制度、处理解决关键性质量问题．避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。
2.1配电装置。
配电装置是电气工程的核心 对配电装置从设备进货到安装调试，要严格按图施工和规范验收。大楼内变压器、高压开关柜 低压开关柜等设备都比较先进，但也出现一些技术性问题。在实际工程中，常常会发现低压开关柜内回路开关的动作整定电流与设计不符、供货的开关大小满足不了要求等现象。因为整定电流是保护下级设备和电缆的动作值，整定电流小，开关容易跳闸．停电；整定电流大，系统出现过载和非金属性短路时开关不跳闸 造成人员和设备的安全事故，所以，施工中来不得半点马虎。在监控过程中应仔细检查 核对图纸 消除事故隐患；
2.2 电力电缆。
电缆是输送电能的载体 若质量不高．就会造成火灾等事故的频繁发生。工程中使用的电缆绝大多数是沿竖井、桥架和沟道铺设 电缆集中、数量多 规格从4mm2～185mm2的三芯至五芯电力电缆不等如不分门别类，严格审查 就会出现施工混乱、以次充好 造成运行中电缆过热 发生危险的现象。如某工程中电缆型号有GNHYJE22、GNHYJE、GN—HYJV22、GNHYJV、GZRYJV22等 施工单位在布放强电竖井的电缆时，将50mm2的GNHYJE型电缆换成了GN—HYⅣ 型电缆 将10mm2的GNHYJE型换成了GNHYJV型电缆，降低了防火标准和使用性能。我们及时通知了路工单位并更换电缆，追查责任，避免了类似现象的发生；
2.3 配电箱 柜(盘)本体外观检查应无损伤及变形．油漆完整无损。柜(盘)内部检查：电器装置及元件、绝缘瓷件齐全，无损伤、裂纹等缺陷。安装前应核对配电箱编号是否与安装位置相符，按设计图纸检查其箱号、箱内回路号。箱门接地应采用软铜编织线，专用接线端子。箱内接线应整齐，满足设计要求及验收规范(GB50303—2002)的规定。
按图纸要求预制加工基础型钢架．并做好防腐处理，按施工图纸所标位置，将预制好的基础型钢架放在预留铁件上，找平、找正后将基础型钢架、预埋铁件、垫片用电焊焊牢。最终基础型钢顶部宜高出抹平地面10mm。基础型钢接地：基础型钢安装完毕后，应将接地线与基础型钢的两端焊牢．焊接面为扁钢宽度的二倍，然后与柜接地排可靠连接。并做好防腐处理。
应按施工图的布置，将配电柜按照顺序逐一就位在基础型钢上。单独柜(盘)进行柜面和侧面的垂直度的调整可用加垫铁的方法解决，但不可超过三片．并焊接牢固 成列柜(盘)各台就位后，应对柜的水平度及盘面偏差进行调整，应调整到符合施工规范的规定。
挂墙式的配电箱可采用膨胀螺栓固定在墙上，但空心砖或砌块墙上要预埋燕尾螺栓或采用对拉螺栓进行固定。安装配电箱应预埋套箱，安装后面板应与墙面平。柜(盘)调整结束后，应用螺栓将柜体与基础型钢进行紧固。每台柜(盘)单独与基础型钢连接，可采用铜线将柜内PE排与接地螺栓可靠联结．并必须加弹簧垫圈进行防松处理。每扇柜门应分别用铜编织线与PE排可靠联结。柜(盘)顶与母线进行连接，注意应采用母线配套扳手按照要求进行紧固，接触面应涂中性凡士林。柜问母排连接时应注意母排是否距离其他器件或壳体太近，并注意相位正确。应检查线路是否因运输等因素而松脱，并逐一进行紧固，电器元件是否损坏。原则上柜(盘)控制线路在出厂时就进行了校验，不应对柜内线路私自进行调整，发现问题应与供应商联系。
2.4弱电设备安装。智能建筑内弱电设备多，专业性强，每个弱电子系统均有专门的技术人员安装调试，监控管理人员一般对诸多智能系统不可能都精通，应在抓好线管 线槽施工质量的同时，着重对系统设备的功能进行监控。在签订合同过程中，专业队伍为了竞争夺标，往往提出实现系统的许多功能，许多测控点，而报价又不高，以增加竞争优势。在施工时，为了省钱．往往去掉某些功能，忽略一些测控点。管理人员若不按合同监控，就会使工程少测控点、缺功能。
3 严格做好质量监控
3.1 认真阅图是做好质量监控的前提。图纸是施工阶段的前提和依据，只有详细消化图纸，对工程每一系统做到心中有数．才能在现场发现问题和纠正错误，做到对工程质量的预控。在施工前的每一阶段，都要仔细地审图和校图，特别是对每一份设计修改通知单，都要认真地进行管理，逐一描绘到蓝图上。
3．2 熟悉规范，把好质量关。在监控工作中，要加强学习，熟悉规范是前提，要仔细认真，深入现场，严格质量管理。
第9篇：电能质量分析范文
关键词：接触式智能卡单片机电能计量智能电控计量
1概述
在农田水利灌溉中，往往采用固定机井或固定水泵对不同用户分时供水的方式，在供水过程中不可避免的会出现用电计量和收费问题。通常所采用的方法是计录电能表的读数，过后再根据水泵使用的时间分摊电费，这种方法计量误差大，不能真实的反应实际的用电量情况，给用水管理带来很多不必要的麻烦和纠纷。这里介绍一种在传统电控计量箱的基础上，增加用电量的数据采集装置，采用IC卡技术，实现一户一卡、预付电费、持卡消费的用电管理方法。每个用户都有一个IC卡，用水前先到用电管理部门或用电委托管理部门在卡上预付电费，然后，在电控计量箱上插卡用电，电能表计量用电情况，并将消耗的电量从IC卡上扣除，当卡上的预付电费扣除完，控制单元控制接触器动作切断电源停止供电。当用户用电完毕时，可将IC卡从电控计量箱卡槽内取出，控制单元也控制接触器动作切断电源停止供电。采用这种方法解决了用电过程中的各种不合理现象，避免了纠纷的发生，同时也提高了用电的信息化管理水平。下面介绍装置的具体结构和工作原理。
2系统的总体结构和设计思路
传统的电控计量箱由电能表、刀闸开关、保险丝和接线端子等组成，根据计量箱内的机械式电能表的读数来收取电费。针对上面提到的传统电控计量箱的所存在的问题，增加了以下单元组成IC卡智能电控计量箱：
电能表转盘的脉冲采样和脉冲远传装置；
单片机组成中央控制单元，负责用电量的采样、IC卡的管理和输出控制；
IC卡的读写装置；
控制用电量的执行机构。
IC卡智能电控计量箱采用具有脉冲远传功能的机械式三相电能表作为用电计量的控制依据，采用AT89C2052单片机组成的电控计量箱的中央控制单元，IC卡采用CPU智能卡作为信息载体，通过中央处理单元采样电能表的走字情况，并从IC卡上扣除消耗的电量，根据读取IC卡上存储的预付费电量情况，控制中间继电器和交流接触器等实现用电量的IC卡预付费控制。图1是系统的总体框图。
380V交流电的A、B、C三相分别接入电能表输入端，三相电能表输出端通过接触器C的三对常开触点输出三相交流电能。交流接触器C的吸合线圈受中央控制单元中的5V直流继电器和中间继电器控制，当不插卡时，交流接触器释放断开输出回路。当插卡时，中央控制单元首先读入IC卡上预付电费情况，控制交流接触器吸合接通三相交流回路。电能表计量电能消耗，并将计量的用电量以脉冲的形式输入中央控制单元，中央控制单元将脉冲信号转换成电能读数，以0.01kWh为一个计量单位，对IC卡的预购电量进行扣除，直到预购电量用完，接触器C释放切断输出电源。在使用过程中取出IC卡，接触器C也会释放触点切断输出。
3中央控制单元的原理框图及硬件结构
中央控制单元由AT89C2051单片机、脉冲采样单元、IC卡读写单元、LED数码显示单元、EEPROM存储器单元、交流接触器控制单元等部分组成，图2是中央控制单元的系统框图。
3.1用电量的数据采样及脉冲远传方式
电能计量使用传统的转盘式三相电能表，电能的计量来自于转盘的旋转圈数，在电能表转盘的相应位置开一小孔，采用光电耦合式传感器检测转盘转动过程中透光和遮光次数，转盘每旋转一圈，完成一次遮光和透光，光电接收端就会输出一个脉冲，并输入到中央控制器进行处理。记录脉冲的个数就会间接检测出铝盘转过的圈数，从而根据圈数与用电量的关系计算出用电量。图3是脉冲检测的电路原理图。
3.2中央控制单元的硬件设计
中央控制单元由89C2052单片机、CPU卡读写装置、电能表脉冲计量单元、接触器控制部分、AT24C02EEPROM、数码显示单元及电源等部分组成。具体电路图见图4。
智能卡电控计量箱采用插卡供电，取卡停电的工作方式，插卡后系统显示CPU卡上预购的电量，在用电过程中，不断从CPU卡上扣除消耗的电量，显示卡上剩余电量。在电控计量箱工作过程中，单片机与CPU卡通过串行接口随时交换信息。
AT24C02EEPROM用于存放用户的密码信息、用户的用电信息以及脉冲当量与用电量的换算关系等。四位LED数码显示用于时实显示CPU卡上剩余电量数、错卡信息、故障信息等，使用户能够掌握电控计量箱的工作状况和卡上的剩余电量情况。
供电控制采用三级继电器控制，即单片机P1.7通过三极管T3控制直流继电器J的吸合与释放，直流继电器J的常开触点控制中间继电器Z的吸合线圈，中间继电器Z的常开触点控制交流接触器C的吸合线圈，接触器C的常开触点控制计量箱三相交流电源的输出。
4系统的软件设计
图5为系统软件总体框图，而系统应用软件包括：
初始化程序：RAM单元的清零和参数预置、单片机的异步串行通信工作方式设置、中断设置、定时器设置、CPU卡的上电复位和下电复位、系统的自检等；
显示及监控程序：初始化完成后，单片机检测卡座是否有卡，等待插卡操作，同时显示系统的工作状态；
CPU卡读写操作程序；
用电量采集程序：检测电能表输出的反映实际用电量的脉冲，并将脉冲换算成电量，当电量达到0.01kWh时，从卡中扣除所使用的电量；
输出控制程序：卡座内无卡或卡上无剩余电量时，控制接触器切断供电输出。
