电能计量论文范文

电能计量论文范文第1篇

在工作人员多年来累积的实践经验来看，加强电力系统和用户的用电管理是十分必要的，其问题表现在几个方面，就目前我国用电的用户来看，有少数用户有偷电等违法行为，这种不良行为对国家和电力企业所造成的经济损失不可忽视我们要坚决杜绝偷电的违法行为，其次就是要加强对偷电行为的法律惩罚强度，减少偷电行为，这也是保证电力系统正常运营的主要条件。违章用电的行为不仅会影响用电用户的安全和用电质量和电力系统的安全运营，造成不必要的伤害，还会给电力公司造成不必要的损失，避免这些问题就是电稽查工作的主要内容。由于电稽查工作十分的重要，电力公司应该加强电稽查的工作强度，在技术方面也要有明显的提升以便于提高工作效率，强化管理等等。为了能够更好的避免偷电行为和用电安全并减少电力公司的经济损失，是我们每个人的责任。

2电能计量技术在电稽查工作中的重要应用

1）减少电稽查工作的错误提高效率。在科学技术飞速发展的今天，电力系统的进步也十分的神速，所以电能计量设备也在不断的更新，不仅性能越来越好而且数量也越来越准，十分的适合如今的电力系统的发展。在科技更新的状况下，电能计量技术已经不再是简单的计量和检测，而是能够实现自动化的管理和监控，这样的电能计量越来越先进，同时电稽查也更加的智能化。以往电稽查工作都需要工作人员亲自到现场抄写电量使用情况，工作效率十分低下，在电能计量技术应用到电稽查工作中后，工作人员可以十分轻松的获得数据分析从而得到结论，是电稽查工作更加快速、智能并减少人为所造成的影响。

2）提高电稽查工作质量减少损失。一些电力企业中，由于缺少电能计量技术和高科技的技术支持，就靠几个工作人员来完成如此繁重的电稽查工作，不仅工作人员的工作量十分的巨大，也导致工作人员十分的疲劳，对电稽查的工作效率有着非常大的影响，还有数据准确率也有一定的影响，不论是工作人员的粗心还是素质都会造成数据的不准确，这对评定的结果也有着不可忽视的影响。如果把电能计量技术运用到电稽查工作中的话，不但能够减少人员的负担和工作量、提高工作的效率，也会减少失误和不必要的损失。通过远程的控制和监控，时刻关注用户的用电与用量是否正常，是否有偷电窃电等违法行为。这样，也减少了违章用电等违法行为，加强了用户用电安全，减少了经济损失。

3）对违章用电的判定更加合理。由于有电能计量技术的应用，不仅能够使电稽查工作智能化，效率高，也更好的追踪了用户是否有违章用电的行为。我们可以通过电能计量技术监控用户是否有违章用电的行为，还可以通过得到的数据来判断用户是否有违章用电等违法行为，并且根据偷电的电量来定量惩罚的成都，这样对违章用电的判定更加合理，让人们减少偷电行为，文明用电，做一个遵纪守法的好公民。综上所述，电能计量技术运用在电稽查工作中，其优点可以概括与：提高工作效率，检测的数据更加的准确、减少工作人员的工作强度，对违章用电的判定更加的合理化等等。还可以提高电力系统的运行效率，减少电量的浪费所造成的经济损失，以保证电力系统安全有效的运行。

3结束语

电能计量论文范文第2篇

关键词：电能计量自动抄表信道采集终端

电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节，传统的电能量结算是依靠人工定期到现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在不足。而用电客户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，享受到更好的服务。因此提高电力部门电费实时性结算水平,建立一种新型的抄表方式已成为所有电力部门的共识。再加上供电部门对防窃电技术也提出了更高的要求。

电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性，推进了电能管理现代化的发展进程。

1电能计量自动抄表系统的构成和特点

典型的电能计量自动抄表系统主要由前端采集子系统、通信子系统和中心处理子系统等三部分组成，如图1所示。

1.1前端采集子系统

按照采集数据的方式不同，电能计量自动抄表系统可分为本地自动抄表系统和远程自动抄表系统两种。

本地自动抄表系统的电能表一般加装红外转换装置，把电量转换为红外信号，抄表时操作人员到现场使用便携式抄表微型计算机，非接触性地读取数据。

远程自动抄表系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端，它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构，即由安装于用户生活小区单元的采集器收集十几到几十个电能表的读数，而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。

1.2通信子系统

通信子系统是把数据传送到控制中心的信道。为了适应不同的环境条件以及成本要求，通信子系统的构成有多种方案。按照通信介质的不同，通信子系统主要有光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种。

光纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强等特点，适合上层通信网的要求。但因其安装结构受限制且成本高，故很少在自动抄表系统中使用。

无线通信适用于用户分散且范围广的场合，在某个频点上以散射通信方式进行无线通信。其优点是传输频带较宽，通信容量较大(可与几千个电能表通信)，通信距离远(几十千米，也可通过中继站延伸)。目前，GPRS无线通信网络为无线抄表系统的实施提供了高效、便捷、可靠的数据通道。主要缺点是需申请频点使用权，且如果频点选择不合理，相邻信道会相互干扰。

租用电话线通信是利用电话网络，在数据的发出和接收端分别加装调制解调器。该方法的数据传输率较高且可靠性好，投资少；不足之处是线路通信时间较长(通常需几秒甚至几十秒)。

低压电力线载波通信利用低压电力线作为系统前端的数据传输信道。其基本原理是：在发送数据时，先将数据调制到高频载波上，经功率放大后耦合到电力线上。此高频信号经电力线路传输到接收方，接收机通过耦合电路将高频信号分离，滤去干扰信号后放大，再经解调电路还原成二进制数字信号。电力线载波直接利用配电网络，免去了租用线路或占用频段等问题，降低了抄表成本，有利于运营管理，发展前景十分广阔。但是，如何抑制电力线上的干扰，提高通信可靠性仍是亟待解决的问题。

1.3中心处理子系统

中心处理子系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成，是整个电能计量自动抄表系统的最上层，所有用户的用电信息通过信道汇集到这里，管理人员利用软件对数据进行汇总和分析，作出相应的决策。如果硬件允许，还可直接向下级集中器或电能表发出指令，从而对用户的用电行为实施控制，如停、送电远程操作。

2电能计量自动抄表技术的现状

2.1电能表

传感器、自动化仪表以及集成电路技术的发展，使得无论是机电脉冲式还是电子式电能表已能够较好地满足当今电能计量自动抄表技术的需要。预计今后相当一段时间内，电能计量自动抄表系统的终端采集装置将以机电脉冲式电能表和电子式电能表两种仪表为主。

2.2采集器和集中器

采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置，由单片机、存储器和接口电路等构成，现在已经出现了较成熟的产品。

2.3通信信道

通信子系统是电能计量自动抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国内外对于不同通信方式各有侧重，在西方发达国家，对于电能计量自动抄表技术的研究起步较早，电力系统包括配电网络较规范、完备，所以低压电力线载波技术被广泛应用；在我国，受条件所限，较多使用电话线通信。近来，随着对扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决，因此，低压电力线载波通信方式在电能计量自动抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。

3电能计量自动抄表技术的热点和发展趋势

3.1电力线载波通信

电力线载波通信，是将信息调制为高频信号(一般为50～500kHz)并叠加在电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道，不必另外铺设通信信道，大大节省投资，维护工作量少，可灵活实现“即插即用”。目前，国内10kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟，但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平，这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术在我国的实际应用。

3.2无线扩频通信

扩频技术是一种无线通信方式，把发送的信息转换为数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号，以扩展信号的频谱，通过相关接收，用相同的频码序列解扩，最后经信息解调，恢复出原始信息。扩频通信距离一般可达几十千米，其最大的优点在于抗干扰能力较强，因此具有较强的安全保密性。扩频技术在电能计量自动抄表系统的典型应用方式是：采集器通过电力线载波把数据传至集中器，再由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给中央处理站的接收电台。

3.3复合通信

在应用于电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中，各种通信模式都有优缺点，任何一种采用单一通信技术的方案均很难完全满足需要。为解决这类矛盾，提出了复合通信方案。

复合通信方案是在自动抄表的不同通信阶段采用不同的通信方式，组成实现电能自动抄表的复合通信网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段(电能表到采集器，采集器到集中器)，可以采用如红外、低压电力线载波甚至点对点的通信方式；而在集中器到中央处理站段，则可采用电缆、电话线或无线通信等。选择什么样的复合方式，需根据实际情况统筹考虑。混合使用的各种通信方式之间要有很好的相容性，不能相互干扰，这其中涉及到运筹学、最优规划等方面的研究与设计。

3.4自动抄表的安全性

自动抄表的安全性主要包括自动抄表过程的安全性和中心处理子系统的计算机网络安全性。电能计量自动抄表系统的抄表过程是分散的采集器、集中器与中心处理站间交换数据的过程。通信中既要保证所抄数据的安全、可靠传输，又必须确保中心处理子系统不会受到来自传输网络的意外攻击。

中心处理子系统的安全性主要是指其包含的计算机网络安全性，而主要的安全隐患来自以下4个方面：黑客、病毒、合法人员的失误和网络系统自身的脆弱性。保护及防范的措施是综合运用密码技术、身份验证技术、访问控制技术、防火墙技术、安全内核技术、网络反病毒技术、信息泄漏防治技术、网络安全漏洞扫描技术和入侵检测技术等。

电能计量论文范文第3篇

1.1电能计量作为电力企业与用户之间进行电能核算的重要依据，对电能数据进行采集、分析和处理，不仅能够及时为电能使用者提供准确的信息反馈，同时也能够为电能使用者提供准确的数据计量，因此电能供就者和电能使用者可以通过电能计量来制定相应的电能节能计划，确保实现节能减耗的目标。

1.2在节能措施制定时需要由电能计量提供数据上的支持首先，通过电能计量，用户可以得到准确的用电数据，通过对数据分析，或以明确一段时间内的用电量，并进而根据实际用电情况对用电量的合理性进行总结，采取相应的措施，避免用电浪费现象的发生；其次，目前电能计量开始向自动化和智能化的方向发展，对用电数据可能进行智能的分析和处理，能够自动对电能系统中存在的电能损耗问题进行发现，并还能够对对引发电能损耗的原因进行明确，这样就为电能损耗的处理具有重要的作用，可以采用针对性的措施来及时对设备进行更新，确保设备运行的节能减耗，使电力系统运行的稳定性和可靠性得到保障。

1.3电力计量自动化系统通过无线GPRS、CDMA网络，将每个采集终端的电能数据信息传送到计量自动系统主站，通过数据库处理，实现耗能单元远程抄表及综合性的智能管理。它具有采集功能、统计功能、数据共享功能。计量自动化还可以利用电能计量数据和计算机模拟软件相结合，通过计算机模拟软件及时而准确地对当前的电力系统状态进行评估，及时发现能量损耗严重的地方。

2电能计量节能减耗运用的实现

2.1进一步完善电能计量系统从计量装置普查情况来看，一般企业耗能计量配备率较低。只有完善能源消耗计量系统，才能科学地分析全厂耗能设备情况，合理地下达耗能指标，节能管理才能做到有的放矢，这也是节能降耗的首要措施。电量计量方面应当采用电量计量远传技术。安装配电监测系统终端，经过现场调试和运行，确保其测量准确率。

2.2确保电能计量的准确性

2.2.1采用复合变比电流互感器自动转换计量装置对负荷电流长期运行在电能表额定负荷20%以下的线路，可安装复合变比电流互感器自动转换计量装置，与复合变比电流互感器配套使用，通过在线检测，确定线路运行电流的大小，以提高电能表的计量准确度。

2.2.2开展计量装置综合误差分析把投运前电流、电压互感器合成误差、电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表。在每次的周期校验时，都可以对照各项数据配合电能表进行调整，使计量综合误差达到最小。同时，按规程规定做好电能表、电流互感器、电压互感器进行周期检验和轮换工作。

2.2.3对互感器误差进行调整电能计量综合误差的大小主要决定于电能表本身的误差和互感器的合成误差。因此可根据现场的具体情况，对运行中的电流互感器、电压互感器进行误差补偿，使其误差尽可能地减小，甚至小到可以忽略；另外，还可通过调整某一相或两相电流、电压互感器的比差和角差来减小互感器的合成误差。

2.2.4经常检测电流互感器倍率和计量回路有些窃电户为了少交电费，往往私自将原装的电流互感器更换为较大倍率的电流互感器，甚至仍装上原来电流互感器的铭牌。在检查时，应注意电流互感器的实际倍率是否与铭牌相一致。检查电流互感器的一次回路或二次回路是否短接、二次回路是否伪接或开路、二次端子的极性或换相是否错接等。对电压互感器，应检查其接线的正确与否，防止虚接、伪接与二次回路的开断以及换相错接等。

2.2.5完善计量装置选择专业大厂生产的高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展，现在多功能电子表已日趋完善，其误差较为稳定，且基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功，正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能，且过载能力强、功耗小。对Ⅰ、Ⅱ类用户应采用全电子式电能表。专业大厂生产的多功能电能表在元器件材料、设计技术水平、质量检验均有较高要求，是实际使用的首选。

3结束语

电能计量论文范文第4篇

电力计量具有技术性、差异性与服务性三个特点，而它的电力计量基本方法，也有三个，分别是：

1、人工抄表技术。人工抄表技术是一项传统技术，指在每个区域固定一个抄表员进行每家每户的抄表并用此进行电费使用量的核算的行为，仅适用于个体管理；

2、远程抄表技术。远程抄表技术是以远程通讯技术及计算机网络技术发展为基础，是一种便捷的现代化电力计量技术，可靠性高并得到广泛应用；

3、智能抄表技术。智能抄表技术并不是新技术，但它与传统电表收集的数据相比具有更高的完善性及多样性，且控制耗电量效果相对明显。现阶段，我国大部分地区电力资源不足成为了制约我国经济发展的主要因素，因此电力计量技术的发展成为了我国发展中较为重要的一项任务。当今，我国经济发展与人口剧增都导致了资源的使用量增加以及能源大量消耗。电力计量技术存在的诸多问题也导致不能有效节约资源，做到节能环保，低耗安全。电力资源利用与生产已经不再仅仅是技术问题，它已经逐渐成为了我国发展经济指标中的重要项目。经研究表明，近年来我国电力事业的发展不尽人意，城市人均耗电量及单位建筑面积耗电量是发达国家的两倍左右，严重超出了资源能够承受的范围，尤其是电力超额，导致社会供求不平衡，影响社会发展。若想有效控制超额用电，就要完善电力计量技术应用，广泛推广智能电能表对社会向前发展有重要现实意义。

二、电力计量技术实现节能降耗的前提

电力计量技术实现节能降耗需要以下两个条件，即先进的电力计量设备和规范化程序化的考核制度。先进的设备与技术能够进一步提高监测结果的准确性，但在我国的电子计量技术设备的发展中，处于相对优势地位的只有智能表，但它仍然需要不断完善与改进。在发展技术的同时，我们也要使电力考核程序化，不断健全完善考核方式，加大考核力度。例如对一些采用大型机电设备的用电单位，实施系统测量并定期对电力进行平衡检测，对电量使用进行限额且采用避峰就谷的方法来控制用电，保证科学合理用电，减少资源浪费，避免资源紧缺。对用电量大的单位要不定期检测一次，进行定期考核，保证电量合理使用。除此之外，还可以制定限电考核，采取超量收费的办法控制用电。在考核制度不断完善下，采用远程电力计量系统，既能够有效准确的收集电量使用信息数据，又能够实现节约环保，低耗安全，对社会发展起到了促进作用。

三、智能表在电力计量技术中发挥节能降耗作用

智能表作为我国当前较为科学合理的一种计量手法，被广泛接受。下面我们分析智能表的主要功能及优势，了解智能表在电力计量技术中应用的意义。

（一）智能表电力计量技术主要功能简述

智能表电力计量技术主要功能有如下几点：

1、多时间段与多费率可供选择。智能表可以根据设定的费率及时间段自主进行更换，节省能源同时也能够使用电费用更加精准，优越性与便捷性显而易见；

2、功能更加丰富。智能表比传统电能表多了有功组合电量的功能，能够进行自定义组合，从而达到节能降耗目的；

3、实时监测。智能表在电力计量中能够对各项功能进行监测且精确度非常高，还能够对异常情况进行记录与反馈，为供电单位提供准确数据；

4、端口输出功能得到强化。端口功能强化能够使日常用电更加安全与便捷，避免不必要的浪费。

（二）智能表电力计量优势

智能表在电量计量中拥有明显优势，其优势共有如下四点：

1、节能高效。智能表可以对电器用电量自行分配并能够有效控制用电时间，还能够建立安全防御系统，它可以在用电过程中出现漏电等情况时进行报警。除此之外，智能表除了反馈供电信息还能够对线路中损耗问题及时反应，方便人们及时处理。智能表能够分辨出损耗大的设备提醒人们及时更换或维修，从而达到节能降耗的效果；

2、防窃电。众所周知，窃电现象一直受到人们广泛关注，尽管在过去采取很多措施，但仍然避免不了窃电现象的发生。智能表能够有效分析电路异常用电并找出窃电根源，防止电能肆意挥霍从而避免造成巨大浪费；

3、缩短停电时间。传统电力系统无法自动反馈信息，智能表在第一时间将断电事故反馈给供电部门从而能够在最短的时间内将故障维修好，使人们生活质量得到保障；

4、及时检测供电动态性。智能表能够实时监测用电情况，能够保证供电系统安全可靠，及时反馈信息的同时，对人们购电时的决定也起着关键性作用。

（三）智能表使用在电力计量中的意义

智能表作为具有较高完善性与多样性的一种电力计量方法，在日常生活中的应用可谓是必不可少。相比于传统电力计量技术，智能表拥有先进的技术且能够很好的控制耗电量，并能够通过纷繁复杂的设计用以提高所收集的数据的可靠性与准确性，对其进行备份处理以备不时之需。智能表与计算机智能信息化采集完美结合，促进电力能源的节约，且智能表能够采用阶梯式电价，有效控制了整体用电量，避免出现用电高峰期，从一定程度上来说控制了用电节奏，降低消耗。智能表明显提高了电力计量技术的管理与智能水平，从根本上实现了节能低耗，真正做到了“低投入高收获”，节约了资源，保护了环境，并且完善了人们日常生活中的用电质量，提高人们生活水平。总而言之，智能表在电力计量技术及电力系统中的应用，对节能降耗起到了非常重要的作用。

四、结束语

电能计量论文范文第5篇

智能变电站电量计量的原理。在智能变电站运行中，电量计量是通过数据单元来完成的，该单元包含较多组成部分，如数据采集装置、数据处理装置、采样计数器等。由于传统电表的传感器具有数据映射功能，所以，可以将电子式传感器中的额定电压及额定电流进行转化，形成新的计量类型。

2智能化变电站的电能计量技术的应用

2.1电子式传感器在电能计量中的应用

随着供电量不断增加，配送电设备不断更新，配送电新技术不断推广，传统的传感器已经无法满足现阶段智能变电站计量系统技术需求了，需要改进。电子传感器能够应用通讯信号，将电子信号转化成数字信号，从而提高了供电效率。此外，它还具有电压及电流传感器，能够准确的接受用电信息，并且结构简单，覆盖范围广泛，在智能变电站中发挥着重要作用。另外，电子式传感器很够抵抗其它信号干扰，对采集到的信息通过光纤材料传输，能有效降低电流或电压信号在传输中出现误差，从而提高了供电稳定性。电子式传感器由于具有这些优点，在供电规模不断扩大的情况下，被广泛应用到智能变电站供电运行中。

2.2智能电能表在电能计量中的应用

和传统电能计量表不同之处在于，智能电能表能够支持两种信号，如IEC61850-9-1和IEC61850-9-2，在二者的基础上，再结合变电站运行方式，对电量计信息做及时调整，从而达到高效率供电目的。智能电表所采用的信息传输材料是光纤，极大提高了信息传输的准确性，这也是智能电表优于普通电表的指标之一。另外，智能变电站中之所以安装智能电表，在很大程度上出于其优越的性能，如它能够对各种类型的电能准确计算，如，分时正反向电能、四象限无功电能、功率、电网频率等组合运行参数。还能够对流失的电量自动记录，并储存在相应设备上。此外，该设备在接入端使用了数字接口，使搜集到的信息自动转换，并通过光纤传输，避免了用电信息在传输过程中受到屏蔽，进而影响供电稳定性。另外，智能电能表的优越之处还在于能够充分利用其它一些外在装置，如数据处理装置、数据分析装置等，所以应用范围相当广泛。但需要指出的是，在这些外在装置安装时，需要按照相关规定，使智能计量表按照规范化流程运行，才能实现智能变电站的计量系统稳定运行。

2.3合并单元在电能计量中的应用

在智能变电站中，除了智能电表和电子式传感器，还有合并单元，这三者缺一不可，在智能变电站中发挥着非常重要的作用。智能变电站之所以使用合并单元，是由于在该单元是变电站不可缺少的组成部分，能够对电气量进行有效合并，并对其中的数字信息进行初步处理，同时采用一定格式，传送给电量计量设备。该设备对接受到的信息作进一步细处理，再给予保存，该处理结果的准确与否，直接关系到变电站供电运行稳定性及安全性。合并单元采集用电信息的主要方式有两种，其一，利用IEC60044-8通讯技术，同时应用内插法及同步法将不同单元给予合并，再实施用电信息采集，从而得到需要的电流或者电压信息。其二，利用IEC61850-9-1通讯技术，该技术能够采用同步法，获取用电信息，进行一定处理，传送给智能表。由此可知，合并单元在用电信息采集中，对所需要的用电信息进行获取，不仅提高了供电效率，也提高了供电稳定性，对于满足变配电设备安全、平稳运行具有重要意义。

3智能化变电站的电能计量纠错设计

首先，电子式传感器的纠错设计。由于电子式传感器是智能变电站的重要组成部分，所以应加大监测力度，提高计量准确性。目前，对该装置的纠错方式为，将测量数据和绝对值相比较，得到检测误差，从而实现纠错效果。具体方式为，以传统的传感器作为标准器具，供电数据在二次传输中实现自动转换，形成标准通道，并和合并单元处理的数据相比较，得到电子式传感器的运行误差，从而实现了纠错效果。在实际操作中，标准传感器发送信号，由校验仪器接受，再传送给合并单元，合并单元安装在电子式传感器中，之后再通过光纤传输，将信号分析处理，从而完成误差检查。其次，智能电表纠错。智能电表通过光纤和电子式传感器连接，并在物理层面上连接到以太网上。所以，智能电表在检测时，通常和标准电表连接在一起，连接材料为光纤，当电量数据同时传输给这两个装置之后，分别计算，然后将智能电表中的信号和标准电表的相比较，从而完成误差检测，实现了智能表校验目的。

4结语

电能计量论文范文第6篇

关键词：无线抄表系统AT90S2313单片机电能计量

引言

电能表自动抄表简称ARM（AutomaticReadingMeter），是供电部门将安装在用户处的电能表所记录的用电量等数据通过遥测、传输和计算机系统汇总到营业部门，代替人工抄表及一连串后续工作。

随着经济体制改革的深入，电能计量、电费核算及收缴的及时性和准确性已成为用电企业的重要课题；而目前我国电能数据的采集基本上为手工抄表，需要抄表人员走家串户，每月或每两月抄一次，再通过微机或手工制作的电费单催缴用户电缆，存在着错抄、漏抄、估抄等问题。自动抄表系统的研制与应用是解决上述问题的有效途径之一，而无线抄表系统则是自动抄表系统中种较优的方式。该系统的实现是迈向配电自动化的第一步，并有助于提高电力系统用电管理的水平。

一、系统硬件构成

这套电能计量装置无线抄表系统包括2块SA68D11无线数传模块和1片ATMEL公司生产的AVR系列AT90S2313单片机。模块有来实现无线数据传递；单片机用来进行数据采集作一些相应的处理。系统硬件框图如图1所示。

图1中，8路脉冲输入信号来自8个单相脉冲电能表。工作时，单片机只需定时测量输入的脉冲，再根据脉冲数与用电量之间的比例关系即可得到用户的用电量。

图1中虚线框内的单片机数据采集部分是整个系统的核心部分，通过软件的编辑可实现数据采集、数据保存、数据发送和控制命令的接收以及其他数据掉电保护等重要功能。本系统采用的AT90S2313单片机构成图1中虚线框内所有功能模块。它内含2KB的FLASH存储器；128字节片内EEPROM、128字节片内RAM和片内模拟比较器；8位和16位可预分频定时器各一个；中断源11个（中断优先级已定）；全双工的UART以及可编程的WatchDog定时器等。在本系统中，单片机的资源分配为：T1作为时器，实现单片机对脉冲量的定时采集。模拟比较器检测系统交换电源工作是否正常。一旦发生掉电情况，模拟比较器中断标志位就被置1，在主程序中不断检测这一位；一旦检测到该位为1，则立即将数据写入EEPROM中保存。从掉电到保存时间很短，在这段时间内靠滤波大电容储能供电。在储能放完之前，将保存数据工作完成即可。EEPROM存储器用来保存单片机所测的脉冲数和单片机的地址等一些重要装饰。WatchDog定时器防止单片机“死机”或“跑飞”。串行口UART实现单片机发射/接收模块之间的数据交换。

在本系统中，数据的无线传递是通过无线数传模块实现的。为了使模块与单片机、计算机之间的数据传送正确，必须严格按照计算机（单片机）与模块间的传输格式进行数据传送。模块的输出电平为TTL电平，它可与AT90S2313单片机直接连接。与计算机连接时间需接一个RS-232C电闰转换芯片。模块与单片机、计算机之间的通信速率为9600b/s，采用1个起始位、8个数据位、1个停止位的格式，与AT90S2313单片机的通信接口方式完全相同。计算机和模块之间的数据传输格式为：

标志字节D7H控制字节M数据或参数字节

第一个字节为标志字节，其值为十六进制数D7，作用是标志数据传送的开始。第二字节为控制字节，当第二字节小于等于48（30H）时，其值代表传送数据长度。后面字节为数据，当第二字节大于48（30H）时为控制字，后面不再跟数据和参数。模块传给计算机时带CRC校验字节防误措施。

二、系统软件设计

本系统的软件主要包括二大部分：一是数据采集部分，是以AT90S2313单片机与核心的汇编语言的设计；二是PC机通信软件的设计部分。这里要介绍AT90S2313单片机的汇编语言设计问好。其软件设计思想是采用模块化编程，即系统的总体功能由各子程序完成。主要的子程序有定时器中断、数据算是和接收发送中断服务程序等。

1.单片机初始化部分

主程序部分首先对单片机进行初始化，其包括堆栈指针设置；端口的工作方式设置；定时器的预分频系数和初值设置；串行通信的控制寄存器和波特率寄存器的设置；看门狗定时器的周期及初值设置；单片机的地址设置；开全局中断等，其流程图如图2所法。初始化子程序如下：

start:

lditmp,$d9;设置堆栈指针

outspl,tmp

clrtmp;设置B口、D口为输入且不带上拉

outddrb,tmp

outddrd,tmp

outportb,tmp

lditmp,2;设置定时器分频系数及定时器赋初值

outtimsk,tmp;定时周期为6.4ms，开定时器中断

lditmp,timerT

outtccr0,tmp

lditmp,$d8;允许接收中断和发送中断

outucr,tmp

lditmp,baud;设置波特率为9600baud

outubrr,tmp

lditmp,watchT;设置看门狗定时器的周期及初值

outwdtcr,tmp

lditmp,$0a;设置模块比较器工作方式

outacsr,tmp

ldir26,address;给单片机赋初始地址

lditmp,$2d

stx+,tmp

lditmp,$d0

stx+,tmp

lditmp,$77

stx+,tmp

lditmp,$07

stx+,tmp

lditmp,$02

stx,tmp

ldir26,figa0;清所有标志位

clrtmp

stx+,tmp

stx,tmp

sei；开全局中断

2.定时器中断服务程序

定时器中断服务程序主要是测量各电表的脉冲数。由于电表输出脉冲宽度为80ms，其误差为±20%，即最窄脉冲宽度约为64ms，最宽脉冲宽度约为96ms。因而本系统设计的定时时间为6.4ms，为了抗以免发生脉冲误计，采用了数字滤波的方法，要求脉冲输入的引脚电平连续保持10次为高电平时才计1次脉冲，避免了窄脉冲的干扰引起的误计。

3.串行通信接收和发送中断服务程序

串行通信的接收中断和发送中断服务程序主要完成单片机和上位机之间的数据交换。其中接收中断服务程序主要是接收从上位机传来的各种命令，发送中断服务程序是单片机对上位机的各种命令的响应，如上位机叫单片机发送地址等。接收和发送中断服务程序流程图如图3和图4所示。

4.数据处理子程序

数据处理子程序是软件设计中的重要部分。它通过对串行通信接收到的数据进行分析、比较、判断并转入相应的子程序。由于要实现上位机对单片机的控制，自行规定了一些控制命令。为了不与模块和计算机（单片机）之间的控制命令传输格式相冲突，自行规定的一些控制命令都采用数据传送的方式传送，有别于命令传送方式，因此开始字符小于30H。

5.片内EEPROM操作子程序

片内EEPROM操作子程序包括对EEPROM的读操作和写操作。其中读操作是在主程序初始化后进行的，写操作是在掉电时由模拟比较器产生的标志被主程序查询到而进入的。这一部分内容虽然不多，但对于数据的保存和恢复非常重要，因为系统一旦开始工作后，它所记录的数据是绝对不能丢失的。

EEWrite_seq:;对EEPROM的写操作

.defEEwtmp=r24

.defEEdwr_s=r18

.defcounter=r22

sbicEECR,EEWE

rimpEEWrite_seq

outEEAR,Eewtmp

outEEDR,Eedwr_s

sbiEECR,EEMWE

sbiEECR,EEWE

inEewtmp,EEAR

incEewtmp

ret

EERead_seq;；对EEPROM的读操作

.defEErtmp=r24

.defEEdrd_s=r0

sbicEECR,EEWE

rjmpEERead_seq

outEEAR,Eertmp

sbiEECR,EERE

inEEdrd_s,EEDR

inEErtmp,EEAR

incEErtmp

ret

值得注意的是，AT90S2313单片机的片内EEPROM被分隔为一些连续的单元。对EEPROM的读写都必须从每个单元的初始地址开始，否则不能正确完成对EEPROM的读写。因此，在主程序中要进行EEPROM的读写操作时，都是从EEPROM的00地址单元开始。

三、系统可靠性设计

无线抄表系统必须在电力系统中准确、可靠地长期运行。可靠性是系统成功的关键，因此本系统设计时着重考虑了以下方面的可靠性设计：

（1）数据传输采用CRC校验，可验出传输中的绝大部分错误；

（2）数传模块采用金属封装，抗干扰能力强；

（3）AT90S2313单片机片内带EEPROM，掉电时可以保护数据；

（4）AT90S2313单片机片内带看门狗电路，防止系统锁死。

（5）单片机所有功能模块均在芯片内，其总线不出芯片，不需外扩任何器件，提高了系统可靠性。

电能计量论文范文第7篇

关键词：水厂，电费，管理

 

制水企业的动力电费约占制水消耗成本50%之多，如何降低电费支出，一方面积极改进生产工艺，在节能降耗上下功夫，另一方面加强企业的用电管理，根据有关部门的电价政策，通过实行大工业电价（即两部制电价），合理选择电价计费方式，以达到降低动力成本，节省企业电费支出的目的。

1 大工业电价

大工业电价是指受电变压器容量在315kVA及以上的大工业用电户电价。

“两部制”电价，是指基本电费和电度电费两部分。基本电费只与用户受电变压器容量总和（包括不通过该变压器的高压电动机）有关，而与耗电量无关，是售电成本的固定费用部分；电度电费与耗电量有关，而与用户受电变压器容量总和无关，以供电部门安装的电能计量表电度数为准，计算用户所用电费，是售电成本的变动费用部分。但对于制水企业，电度电费也可由用户选择是采用电度电价还是采用峰谷分时电价来计费。

根据参考文献⑴，基本电费有两种计费方式：一种是按变压器容量计算；另一种是按最大需量计算。具体采用哪种计费方式可由用电户自行选择。

2 基本电费的计费方式

2.1 按容量计收基本电费

根据用户受电计量点的装机容量,即运行（包括热备用）的变压器和高压电动机容量（千伏安视同千瓦）乘以基本电费容量电价（目前杭州按30元/kVA执行⑵），则为用户每月的基本电费。即：

基本电费(月)＝变压器容量(包括高压电动机)（kVA）×容量电价(元/kVA)

2.2 按最大需量计收基本电费

最大需量是指大工业用户在用电时，每15分钟内的平均最大负荷（kW）。电力计量装置（多功能电子式电能表）能自动记录每次发生的平均最大负荷。供电部门根据申请需量计费用电户当月最大需量表中平均最大负荷记录值，作为该用户当月最大需量计费值。此当月最大需量计费值乘以基本电费需量电价（目前杭州按40 元/ kW执行⑵），则是用户每月的基本电费。即：

基本电费(月)＝当月最大需量计费值(kW)×基本电费需量电价(元/kW)

2.3 两种不同的计费方式计算结果比较

以杭州某制水企业为例，该企业下属有四家制水厂、二十多个加压泵站，是该市的用电大户之一，执行大工业电价，即两部制电价的高配，受电（装机）总容量64991kVA(kW）。2010年7月，累计各高配点最大需量表中平均最大负荷（kW）记录值，用电负荷27074kW。采用两种不同计费方式：

(a). 选择按容量计费，该企业应交付基本电费：64991 kVA×30元/kVA＝1949730元；

(b). 选择需量计费：该企业应交付基本电费：27074 kW×40元/kW＝1082960元。

两种计费方式一个月相差86．6770万元。，水厂。

由于水厂、泵站设计一般按最高供水量来选定设备型号及台数，但在实际投产运行过程中往往达不到该供水量，同时考虑到钱塘江咸潮时期该企业需抗咸抢水，各水厂、泵站存在一定数量的备用机泵。据实测，正常的生产用电负荷仅占装机总容量的40%--50%，同时制水厂的用电负荷相对较平稳有规律，这种情况下可选择需量计费。上例中的杭州某制水企业选择需量计费，每年可减少基本电费的支出约1千万元。

对于实际生产用电负荷大，较接近变压器 (包括高压电动机)装机总容量，而且自身的生产经常受市场需求影响，负荷估测难度较大企业，还是选择按容量计收基本电费的方式较合理。

3 基本电费计费方式的选择

采用那种方式计收基本电费更经济，首先要估算用电负荷，通过比较确定选择哪种计费方式。

对于新投入使用水厂或泵站，可通过最大负荷进行估算最大需量，这样可能会与实际用电负荷有些出入，可先按变压器容量计收基本电费，通过一段时间运行观察、统计最大需量表（多功能电能表也可读出），读数乘以倍率后得出的最大需量值比较可靠。当计算结果显示按最大需量计收基本电费很经济时，就可办理变更申请，最大需量申报时须考虑一定的余量。用电负荷在多大范围内，选择需量计费方式还是容量计费方式更经济，可从下面分析得出：

设大工业用户受电总容量为A，选择按容量计费，每月应交纳的基本电费X=30A；若该户的最大需量为B，则按需量计费，每月应交纳的基本电费Y=40B。令X=Y，则B=3/4A。即当最大需量等于容量的3/4时，两种交费方式下所缴纳的基本电费相同，亦即3/4为两种方式盈亏的分界点，当最大需量小于受电总容量3/4时，按最大需量缴纳基本电费便宜；当最大需量大于受电总容量3/4时，选择按容量缴纳基本电费更合理经济。

4 电度电费计费方式的选择

在电度电费部分，根据水厂、泵站生产用电特点，应选择电度电价，而不选择峰谷分时电价⑵，达到减小电费开支目的。

以上述企业的某泵站为例，该泵站受电装机总容量为1110kVA，执行大工业用电两部制电价，按某月用电量114000 kWh计算，比较选择不同的电价所需交付电费。

(a) 选择电度电价（目前杭州按0.663元/kWh⑵），当月应交付电费：114000 kWh×0.663元/kWh =75582元；

(b) 选择六时段分时电价（目前杭州尖峰电价1.081元/kWh；高峰电价0.899元/kWh；低谷电价0.415元/kWh⑵），当月应交付电费：84342元；

其中：尖峰电费：12000 kWh×1.081元/kWh =12972元 ；

高峰电费：60000 kWh×0.889元/kWh =53940元 ；

低谷电费：42000 kWh×0.415元/kWh =17430元。

一个月相差：84342元－75582元＝8760元。

从上述比较可看出，对于供水行业，水厂、泵站的供水，只能根据用户用水需求进行生产调度，难以实现削峰填谷用电。因此在选择电价时，必须根据本单位的生产实际进行估算，合理选择电度电价。

5 需要注意的问题

(1) 当用户确定按最大需量计收基本电费后，就可以向电力部门提出申请。办理过程中要仔细阅读电力部门相关规定，特别是实际最大需量超出核定值的考核规定。一般确定一种计费方式后，一年内不能更改。

(2) 根据参考文献⑵，凡按最大需量计收基本电费的用户，最大需量由用户申请，供电企业确认。用户未申请的，需量按该用户上一月申请的需量进行计算，直至用户申请变更为止。

(3) 用户申请最大需量，不得低于变压器容量（千伏安视同千瓦）和高压电动机容量总和的40％，低于按变压器容量和高压电动机容量总和的40％时，则按容量总和的40％计收基本电费。，水厂。，水厂。

(4) 实际计收需量中，在超过确认数15%和低于确认数10%幅度之间的，按实际抄见千瓦数计收基本电费；超过部分加倍计收基本电费；低于确认数10%以上的，按确认数的90%计收基本电费。，水厂。，水厂。

例如：一大工业用户，当月最大需量申请核定数1000kW，而实际最大需量1300kW，则容许1150kW，超出部分150kW加倍计收，则150×2=300kW,总计1450kW。，水厂。因此，月需量按1450kW缴纳基本电费。

参考文献：

[1]《供电营业规则》[S] 中华人民共和国电力工业部 1996年

[2]《浙江省物价局关于提高省电网销售电价有关事项的通知》[S] 浙价商﹝2009﹞285号

电能计量论文范文第8篇

关键词：配网；线损；管理

中图分类号：TU852 文献标识码：A文章编号：

配电网电能损耗率简称，线损，是指以热能形式散发的能量损失。电能通过导线、变压器等设备会在一定的时间内产生耗损。随着我国国民经济飞速发展，国家企业和居民的用电量及需求都不断提高，电网建设的加快和负荷的增长都试电能在输配设备中产生损耗加大，这不仅影响了企业的发展和经济收益，同时也对节能减排有了负面影响。为响应国家号召，减少电费支出、提高效益的同时节约能源，一定要对配网线损的问题加以重视。本文就从线损的含义和计算方法着手，分析配网线损产生的原因，并因此提出降损的具体措施，为日后电力行业的发展提供理论依据和技术支持。

1、配电网线损

1.1线损的含义及我国配电网线损的现状

线损是电能产生的有用功电能、无用功电能以及电压损失的总称，习惯是多指有用功电能损失。配电网的线损主要可分为技术线损和管理线损。由于城市工业化的加快，居民用电也在增加，同时原有的纵贯式配电线路设备更新和改造难度大导致无法满足城市的大幅增加的供电量。目前我国的配电网线损率相比一些发达国家来说还是比较高的，每千瓦时的平均供电损耗比发达国家多50g左右，线损率也高2%-3%。随着负荷的增长，我国配电网规模在扩大，但是10kV的线损率指标仍比较高，应该运用科技手段来降低线损，提高电力企业的经营和效益。

1.2理论线损的计算方法

理论线损是指利用配电设备参数和负荷特性来计算电能从发电厂输入到用户过程中产生的损耗。理论线损的计算可以分析出电能损耗的分布情况和出现的问题以此来达到合理降损的目的，提高企业的生产技术和管理水平。常见的计算理论线损的方法有均方根电流法、平均电流法等。首先是均方根电流法：可以采取代表日24小时内正点负荷产生的电损来计算。

均方根电流的计算为：Ieff=[(I12+I22+……+I242)1/2]/24

则架空线路的损耗 ：A=3³Ieff2Rt³10-3

变压器损耗：AR= PK（Ieff/IN）2t

其次是平均电流法：其计算公式是利用均方根电流与平均电流的等效关系进行能耗计算的。

损耗电量计算式为 ：A=3Iar2K2Rt （其中，Iar 为代表日负荷的平均电流，K为均方根电流Ieff与Iar 的比值。）

2、配电网线损的影响因素

2.1产生管理线损的因素

一是抄、核、收质量的影响。抄表工作的质量好坏直接影响到供电企业的经济效益和线损率的统计与核算。随着一户一表的管理体系不断健全和完善，抄表工作量的增加导致抄表准确率和到位率都被影响，所以应该加强对抄、核、收工作人员的责任教育和职业道德教育，保证工作的顺利进行。二是电能计量的影响。电能计量装置不仅要配置正确，还有配备严格的管理才行，按规格控制计量装置的施工质量，避免接线错误，对电能表的轮换和校验工作要有机会的管理和落实。三是反窃电的影响。目前，窃电行为也是造成配电网线损率升高的一个重要原因。个别线路、配电台区等出现了窃电量大幅增加的趋势，这是一种非法侵占电能的现象，一定要严格对待加强管理。

2.2产生技术线损的因素

一是配网结构和输配电设备对技术线损的影响。比如配电线路导线的截面大小不适合，电能的铜损增多，用户端的电压质量也收到影响。配电变压器也应布局合理，防止配电长期空载和超载运行。二是计量设备的影响。计量装置中电能表、二次接线和互感器等环节的计量准确与否直接影响到配电网的线损量，也会影响供电企业的售电量。因此电能表应该合理的有针对性的做出配置选择，比如对于照明用户，应推荐高精度的电能表来准确计量；而对于大、中用户就要采用专用的电能计量柜或者计量箱。三是无功和电压的影响。无功的流动也会产生有功损耗，电压也会对线损产生直接的影响。

3、对于配电网降损的几点措施

3.1降低配电网管理线损的降低措施

首先要加强组织的领导，完善线损的管理制度。只有线损的管理和考核体系足够完善和健全才能及时的发现问题和解决问题，将管理指标落实到个人，提高工作人员的积极性和责任意识。其次要加强计量管理。尽量采取计量表集中装置，既能方便管理也能有效避免窃电现象。同时也要定期的进行计量设备的校验和巡视。再次是对抄、核、收的工作加以规范。很多由于工作人员在抄表工作中出现错抄、漏抄等现象导致了线损分析中出现误差，因此要规范这些工作，指定抄表管理制度，要求抄表人员做到按时、精准，核算环节也要细致无误。最后要做到周期性的对线损统计进行分析和考核，掌握指标的完成情况，并对线损较高的线路是否出现质量问题、窃电行为和无功补偿进行查看和讨论，由此确定今后降损的工作方向。

3.2降低配电网技术线损的措施

首先要合理的规划，对电网的布局要以容量小、半径段和布点密集为原则，减少因供电半径不合理而造成的技术线损；对于导线要选择截面较粗的，这样的导线电阻较小自然产生的线损也越小；其次配电变压器的选择也要注意，采用低压电容器摒弃高压耗能的电容器，其安装位置也要尽量接近负荷中心、地势高安全的位置；再次是要重视对无功电能的就地补偿，可以采取变电所集中补偿、用电设备随机补偿、配变线路固定补偿等措施，不仅一定程度的降低线损，还能提高线路的传送能力及电压的质量。同时也要提高计量装置的准确度，针对不同的用户需求及性质来选择不同的计量设备。最后理论线损的计算工作也要更加准确，做到真实了解当地线损的实际情况，为线损管理分析和电网电压、无功分析等提供依据。

4、 结语

供电企业、配电网是我国电网改造的重要组成，但由于配电网的辐射网网架的截面积较小等因素，导致配网线路损耗比较严重，线损直接反应了供电企业的电力管理水平，如果配网线损率过大，势必会影响企业的经济效益，同时，这对能源的节约和企业的发展是不利的，应该采取科学的降损措施。配电网线损管理在操作上是一个很庞大的工程，必须对线损的形成原因和影响因素有很系统和准确的把握，严格的在技术和管理上采取针对性的措施来降低配电网损耗。本文就通过对配电网线损当前状态和形成原因作为着手点详细分析了其影响因素，并提出了几点可行性对策来作为降损措施，为电力企业顺应当前两网改造的大趋势，全面的发展、创造更多的效益以及为降损工程更加完善提供理论依据。

参考文献：

[1] 王永红. 关于配电网线损分析与管理系统的探讨[J].黑龙江电力, 2005,06

电能计量论文范文第9篇

【关键词】供电；线损结构；降损措施

引言

所谓供电线损，就是指电能在进行传输的过程中产生出来的无功电能、有功电能以及电压损失三者的总称，在供电的企业中运输产品过程中这也是不可避免和可避免的损耗总和。随着经济的飞速发展，不管是城市还是农村，电网进入飞速发展的阶段，城乡居民的用电需求量越来越大。随着电网的发展和供电量的增加，供电的线损问题也越来越突出。一方面，在供电系统当中，供电的线损指标是评价和衡量一个供电企业的经济效益的重要指标；另一方面，供电线损的增加影响了供电的正常运行，给居民的生产生活带来了极大的不便。这两方面的问题使得供电的线损面临严峻的挑战，如何才能降低供电线损成为目前供电企业的一项重要课题。

1 供电线损的结构

随着经济的发展和用电需求的增加，城乡的电网结构变得越来越复杂，在供电线损的结构当中，主要包括理论供电线损和管理供电线损，根据线损的类型进行划分，理论线损主要包括了线路的损失、配变的损失和计量的损失。根据线损的属性进行划分，管理线损又包括了两种类型，一是有意损失、二是无意损失。

2 供电线损的主要因素

2.1 从理论方面来看

所谓理论线损，指的是通过电网设备的参数和供电线路的运行情况这两种因素所决定的线损，理论线损包括了线路的损失、配变的损失以及计量的损失。

首先从线路的损失方面来看，线路的损失指的是供电企业在供电过程中所参数的电能损失，造成线路损失的主要有电网和电压方面的问题，过低的电压会导致电能的损失，导线的长度、供电运行中电流的密度、电流的功率以及导线的电阻率五个方面。

其次是配变的损失，配变损失包括了配电变压器中的空载电能铁损和负载电能铜损。配变损失的主要指标是有铜损率和铁损率所决定的。导致配电变压器出现电能损失的因素也有五个方面，分别是铁损、电网电压工作电流、配变线的线圈电阻、电流的功率。

最后是计量的损失，计量的损失主要是由于供电系统中的计量设备在计量中的误差和损耗。互感器的误差、表计的误差、设备故障的误差、二次压降的损耗和计量设备的安装环境等都属于计量损失。

2.2 从管理方面来看

管理线损主要是指由于供电系统的管理以及人为的因素所导致的损失。管理线损包括有意的损失和无意的损失。

首先从有意损失方面来看，有意损失是指在供电营业的过程中，营业人员由于主动或者被动的减少电量的计算所导致的电能的损失。有意损失有三要素：一是由于营业人员对亲人、朋友方面故意减少电能的计量的人情电。二是营业人员对与自己的利益有关系的人的电能减少其计量，这种等价交换式的减少电量的计量行为称之为关系电。三是营业人员受到有权势的用户的威逼利诱等，使得营业人员不得不减少该用户的电能计量的行为属于权势电。

其次是从无意损失方面来看，无意损失主要是指由于营业人员的技术限制，在工作中发生失误或者疏忽所导致的电能的损失。无意损失具有以下四种：一是由于窃电行为所导致的窃电损失；二是由于营业人员的技术受限在计量装置的接线、计量的抄写等方面出现错误的错计损失；三是由于营业人员在抄电表方面出现漏抄、漏乘倍数、漏算变损等造成的漏计损失；四是由于外界不可抗力的因素所导致电表装置错误和故障损失。

3 主要的降损措施

3.1 理论降损措施

根据理论线损的三种线损因素，降损的措施可具有这几种措施：

要降低理论线损当中的线路损失，可以从下面五个方面进行考虑：一是提高供电系统当中供电运行的电压，对于用电量大的用户采用高压供电的方式进行供电。二是通过提高电流的功率补偿电容量的分布，将主干农网中的电流功率保持在0.9千瓦以上。三是通过增加供电线路的干线和主支线、分支线截面的方式降低线路中电线的电流密度来达到降损的目的。四是换用低电阻率的导线用到供电线路当中。五是把高压电流引入到负荷中心当中，缩短供电线路中线路的长度和供电的距离来降低线路的损失。

要降低配变损失的电能耗，一是可以通过提高电力企业的负荷率，采用企业用电均衡化的方式提高电流的功率。二是采用低损耗的变压器。三是保证电网的电压适应负载量，与负载量保持平衡。四是通过控制变压器的数量，能够减小负荷量，从而降低变压器的总损失。五是在不用电的时间段内停止变压器的运转。

在计量损耗方面，一是要合理的选择互感器，保证计量设备的准确，要充分考虑到互感器的使用场所当众的热稳定性能和动稳定性能等，进行正确的互感器的接线。二是要重视电能表的选择和检定，保证电能表的准确度、灵敏度等是否会影响其正常的使用。三是避免在计量装置的安装过程中出错误。四是在计量表的安装过程中减少二次线路阻抗的使用。五是合理选择电能计量器的安装场所和环境。

3.2 管理降损的策略

在管理线损方面，要降低管理线损，一是提高营业人员的思想道德素质和技术操作的水平。二是要加强电能计量表的管理和防范。三是加强电能表的抄表核对管理工作，强化计量的管理。四是加强对农村营业人员的线损管理水平的培训，提高弄点人员的管理效率。具体的管理线损方面的降损策略如图1所示。

图1供电企业的降损管理

4 结语

在供电企业当中，降低供电线损，节约电能是一项比较大型且相对复杂的一个系统性的工程。文章首先对供电企业的供电线损结构进行了探究，再从理论方面和管理方面探究了造成供电线损的主要构成因素，并针对造成供电线损的主要原因提出了相应的解决措施。要保证供电线路的正常运行，为居民的工作生活用电做保障，除了从上述措施的微观层面上讲，还需要相关部门的各级领导做好宏观调控。

参考文献：

电能计量论文范文第10篇

关键词：0.4kv线路；线损理论计算；降损节能

中图分类号：TM744 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 16-0018-01

一、线损的基本概念

电力网电能损耗的基本定义为：在一定时间内，电流通过电网中各基本元件所发生的电力与电能损耗，其数值上等于电能在电厂出发直到用户电表之间所损失的电量，这部分损失的电能主要有：电网整个供电生产、输送过程中经过送电设备、配电设备、变电设备所生产电能消耗和不明损失，我们简称“线损”。常用的线损计算方法以下3种为主：

（一）统计线损

（二）理论线损

（三）管理线损

管理线损指的是不明损失，也叫其他损失，它等于统计线损与理论线损的差，要求越小越好。

二、线损计算的意义

市场竞争机制建立的需要（线损功率、线损电量、线损产生原因、原因由谁承担等诸多方面需要逐步走向定量化）

电力系统扩展规划的需要（薄弱环节的识别，网络构架的合理性，投资与回报）

电网现代化管理的需要（网络重构、网络安全与经济，电网运行效率）

三、理论线损计算的目的

通过理论线损的计算，可以鉴定主网、配电网结构及其运行方式的经济型，查明电网中损失过大的元件及其原因，考核实际线损是否真实、准确、合理以及实际线损率和技术（理论）线损率的差值，确定不明损失的程度，减少不明损失。可通过对技术线损的构成，即线路损失和变压器损失所占的比重的分析，发现主网、配电网的薄弱环节，对技术的使用方向及性质有明确的制定计划，以便采取相应措施，降低线损。主网、配电网的线损理论计算时规划设计以及制订年、季、月线损指标及具体的降损的措施的理论依据。开展线损理论计算时搞好降损节电的一项基础工作，它有利于提高供电企业的线损管理水平，有利于加快电网建设和技术改造，有利于加强电网经济运行，有利于制订落实降损节电经济责任制，增强节能意识。

四、低电压台区的理论线损计算方法

低压台区理论线损主要由以下三部分组成：1.低压线路损耗。2.接户线损耗。3.电能表损耗。随着科技不段进步，计算机在电力方面得到很好的普及应用，具体的应用软件也是随之应运而生，它将使低压台区的线损计算更方便、快捷。目前已经有如下3种具体的线损计算方式运用到软件的开发和运行当中。

第一，我们使用能源部的计算导则中提供的电压损失计算法。这一种方式有几大特点：1.必须选取较为典型的台区，通过实际测量具体的首尾两端的实际电压，计算电压差，从而得到电压损失。2.由于电压存在着波动，所以经过必须经过多次的实测，然后取其取平均值。3.实际的测量首尾两端的电压，操作难度较大，4.其精确度也往往比较低。

第二，竹节法与其改进版本的使用，竹节法是根据科学的统计原理而得出的，对支线在主干线上面的分布情况进行假设，假设其分布情况较为均匀，其支线长度、支线的负荷都是一致的。那么，从上述的假设即可得出，竹节法及竹节改进法的实际计算精准度是由实际情况满足规律的程度来决定的，竹节法和竹节改进法的优势在于无需大量的收集参数，只需要比较少量的参数，即可对整个系统的理论线损进行计算。

第三，电阻等值法。采用此法，每个用户的电能表以及对应户号都必须被详细的标在单线图上，就目前县一级的供电单位、企业基本都不能达到这个标准。由于条件原因，县一级的单线图只是标出有多少户照明用户或是多少户电力用户，大概用户的数量是清楚的，但具体哪个位置是哪个用户就不清楚了，还未能实现电量数据通过户号与实际结构一一对应起来。等值电阻法最广泛应用于10 kV馈线理论线损计算之中。

五、结束语

以上讲述的几中计算方法都有其优缺点，软件开发过程中可以根据实际需求选定合适的方法，也可以提供两种或两种以上的方法供用户选择，因为采用简化方法进行全面计算与采用精确方法进行典型计算本身就是互补的。

参考文献：

[1]张伏生，李燕雷，汪鸿.电网线损理论计算与分析系统[J].电力系统及其自动化学报，2002，4.

电能计量论文范文第11篇

在现有的研究中计算电力市场VaR的非参数法主要有历史模拟法、蒙特卡洛法和分形理论。其中历史模拟法和蒙特卡洛法早期研究较多，而分形理论是一种电力市场VaR计算的新方法。历史模拟法假设市场未来的电价和历史数据类似，这样就可以用历史电价数据模拟将来电价的变化，从而在一定的置信水平下计算出将来的可能最大损失。文献[10，12]在研究电力市场的风险度量时采用了该方法。历史模拟法概念直观、计算简单，容易接受，但其需要大量的历史数据，对于历史较短的市场其计算能力较差。蒙特卡洛法计算VaR则不需要依靠历史数据，它是通过计算机进行模拟仿真来计算VaR值，文献[13-15]对蒙特卡洛在电力市场风险管理中的运用做了研究。蒙特卡洛估计精度高，但其计算时间较长，投入成本较高，且其需要假设随机过程，可能造成模型风险。文献[16-17]把分形理论运用于对电价波动的分析，发展了一种新的研究电价波动的非参数法。刘伟佳等(2012)针对电价分形的特点，基于回归间隔法(RIA)对电价进行分析，并给出了计算多重分形分布数据VaR值的算法。他们在对PJM数据实证分析后指出，该方法与传统的基于正态分布的VaR相比，不会高估市场风险，且可迅速适应不同时期不同类型的电价波动，及时衡量电价风险。

2基于参数法的电价波动预测与电力市场价格风险度量

非参数法的固有缺陷使其无法担当电力市场风险评估的重任，学者们转而研究参数法计算电力市场的VaR。在运用参数法计算电力市场VaR时，首先预测电价的波动方差（2tσ），然后用估计的条件标准差（tσ）乘以假设分布下的标准分位数，就可以得到其VaR值。基于参数法计算VaR的优点在于减少了对大量历史数据的依赖，缩短了计算的时间，降低了计算的成本。从参数法的原理可以看出对电价序列的波动建模是计算VaR的必要前提，对波动率的准确预测是提高VaR精度的关键。目前研究中对电价波动的预测方法主要是基于GARCH模型和“实现波动”两种，其中基于GARCH模型的方法是对波动预测的传统方法，而实现波动是近年来连续金融理论应用于电力市场电价波动预测的新成果。

2.1GARCH模型

基于GARCH模型计算电力市场VaR的原理是首先建立一个自回归异方差模型(2)其中：tr是电价或电价收益率；2tσ是tξ的条件方差。通过样本数据回归其模型参数，并运用该估计模型对未来的电价方差进行预测，假设tξ服从一个随机分布（比如正态分布或者t分布），然后用估计的条件标准差（tσ）乘以各自分布下的标准分位数，就可以得到VaR值。对tξ的假设不同对VaR的计算影响较大，其结果可能会有很大的差异。文献[18-21]较早运用ARMA-GARCH模型预测西班牙、加利福利亚以及北欧电力市场的电价，分析中他们着重研究的是电价的均值回归和异方差特性，使用的是比较单纯的ARMA-GARCH模型，对残差分布假设为标准正态分布。文献[22]对运用不同的ARCH模型计算VaR进行了比较研究，作者首先根据模型估计的对数似然值（LLR）和AIC、SC信息判断准则综合得出EGARCH-M模型更适合刻画电价的变化；随后把连续MCP时间序列按24个不同的时段划分为24组数据，分别在正态分布、t分布和广义误差分布（GED）下计算VaR值，运用Kupiuc检验对其进行精度分析，认为不同时段应该对扰动项进行不同假设,在深夜的时候(22、23、24、1等时刻)，正态模型假设对电价波动风险有较好的估计；而在白天的时候，t分布假设和GED假设对波动风险的估计比较好。白天的大部分时刻，正态分布假设完全不适合波动风险计算，而GED假设的适用范围比t分布略为广泛一些。文献[23-24]在研究电价的波动建模时分别假设其服从t分布和加权高斯分布。在对电价波动的研究过程中，学者们发现由于电力商品的特殊性，电价的波动还存在一定的特有性质，如电价波动的不对称、电价偶然的极值跳跃等，这些对电价波动的预测带来了很大的影响，学者们分别对这些性质做了处理：

（1）电价波动的“杠杆效应”。文献[25]在研究电价的性质时发现电价的波动存在一定的“反杠杆效应”，即电价的波动在电价正的变化时比负的变化时要大，所以他建议在对电价的波动建模时应该考虑用EGARCH模型来处理这种杠杆现象，他们运用加利福利亚电力市场的数据实证研究证明了这一结论。文献[26]也认为EGARCH模型能很好的捕捉到电价波动的不对称性。文献[27]则在对美国5个不同市场数据研究中也发现了电价波动的不对称性和季节性等特征，通过建立一个门限模型（TGARCH）来处理这种杠杆效应，在波动模型中还加入了季节性的变量。文献[28]在对澳大利亚五个电力市场电价的波动进行研究时指出，电价波动在需求较大时波动较大，而在需求较小时波动较小，表现出较强的不对称性，同时波动随需求有较大的周期性，研究中作者用GARCH、基于t分布的APGARCHS和基于偏t分布APGARCH等模型对电价波动过程的模拟进行了比较研究，认为基于偏t分的APGARCH模型模拟澳大利亚的电价波动最为合适。文献[29]比较分析了GARCH、EGARCH、APARCH和CGARCH模型对波动预测的效果，认为APARCH模型在对电价的波动短期预测的效果要优于其他三个模型。文献[30]在研究美国中西部电价的变化时也发现了电价波动的“杠杆效应”，他们则运用了EGARCH-M模型处理电价波动的“杠杆效应”。文献[31]对十个不同的GARCH模型进行比较研究，其结果显示在均值回归方程中加入波动影响的ARMA-GARCH-M模型能够一定程度上解决波动的“杠杆效应”，在预测波动时的表现要优于其他模型。

（2）电价波动的“极值跳跃”。电价有时可能会出现一些极大的正负偏离，对于这种极大的正负偏离已经不属于“正常”的波动，一般称为极值跳跃，对于这种偶然出现的极值跳跃，ARCH族模型无法准确地捕捉到，所以在描述电价的波动时还需一个程序对极值跳跃进行描述。文献[32]运用马尔科夫转化模型来描述电价的跳跃，在这个新的模型中没有GARCH过程，只是假设其残差服从标准正态分布，而把电价的运动分为“正常”动态、突然增加、恢复正常三个过程，两个过程之间的转换用一个概率函数来表现，此模型能够捕捉到电价的跳跃特性和解释电价的高波动性质。文献[33]在预测电价的GARCH模型中融入了描述电价跳跃的因素，他们运用了高斯分布来刻画电价跳跃，与没加入跳跃部分的模型相比，前者对波动的预测表现要好于后者。文献[34]从电力市场供给和需求的特点出发进一步分析了电价跳跃的动因，在此基础上建立基于泊松跳跃分布的GARCH-EARJ模型。文献[35]则建立了一个聚焦于价格跳跃预测的ACH模型，该模型的作用是可以较为准确捕捉到价格的极端跳跃。

（3）影响电价波动的特定因素。一些学者在研究电价的波动时认为在电价的运动还受电力市场一些特定因素的影响，这些因素对电价的波动有很好的解释作用，所以模型中还应加入一些描述电力市场特有性质的外生变量。文献[36]认为把GARCH模型应用于电力市场时还要考虑电力市场的特有因素，如容量充足度、必须运行率等都能影响电价的波动。因此，作者引入了容量充足度和必须运行率两个外生变量建立了刻画电力市场价格波动的新GARCH模型，该模型能够弥补常规方法的不足，无论在静态预测还是在动态预测下都能保证较高的精度。文献[37]则把生产技术、市场力和输电阻塞等因素考虑到了电价的研究中，建立了联合外生变量的Reg–ARFIMA–GARCH模型，通过实证分析说明该模型表现较好。文献[38]考虑了电价条件均值和条件方差的共同因素季节因子，把其看成一种看不见的影响条件方差的因素加入异方差的回归中得到了一个新的GARCH-SeaDFA模型，文章指出该模型在波动的短期、长期预测都表现得较好。近年来很多学者把小波处理技术运用到了电价的分析中，首先利用小波变化理论把电价原序列处理成概貌信号和细节信号，对各个分别建模预测后加总得到总的预测[39-43]。但小波分析对波动较大的情况的分析作用有限，而电价在一天的某些时段波动是非常剧烈的，这就导致了该思想在电价波动的分析中受到了一定的限制。对电价特有性质的处理在一定程度上优化了模型对电价运动的刻画，但对电价的运动假设为一个假定的模型，这将导致很大的模型风险。另外研究中把tξ人为地假设为各种分布，这样的假设带有很大的主观性，且不同分布假设下计算结果相差较大，这就需要寻找另外的方法来处理电价的尾部特征。同时在现有用参数法直接计算VaR的文献中尚未融入对极值跳跃特征的描述。

2.2实现波动

随着高频数据越来越容易可得，连续金融理论在金融领域得到快速发展，实现波动在测度股市日波动率中的良好表现引起了电力市场研究中的注意，很多学者试着将其应用于电力市场中。文献[44]认为GARCH模型在刻画电价波动的异方差效应时表现良好，但GARCH在模拟电价波动的跳跃特性方面却表现出无力，他们提出了“实现波动”估计的是日整体波动，而“幂波动”估计则是剔除了波动的跳跃部分，并用该理论把跳跃波动计算出来作为波动预测的变量，运用澳大利亚电力市场的数据实证证明其预测精度要好于单独用实现波动作为预测变量。最后作者把实现波动预测与EGARCH模型的波动预测精度做了比较，实现波动的预测效果比EGARCH模型的预测效果要好。沿着文献[44]的思想，文献[45]估计了澳大利亚、加拿大、美国等8个电力市场的不同价格频率的“实现波动”,其结果显示澳大利亚电力市场和美国电力市场的波动较大，这可能是每个市场的电价频率不同造成的，同时还指出运用不同的“实现波动”和“幂波动”侦查的电价波动跳跃是不稳定的，作者认为这种现象可能是电价的反转引起的序列负相关和日内电价的跳跃次数不只一次造成的，而调整幂波动的滞后步数可以克服其序列负相关。文献[46-47]研究了电能交易量、杠杆效应和周期性等对实现波动的影响，对使用标准的“实现波动”技术和传统基于GARCH的方法预测将来波动的表现进行了比较，得出前者比后者表现的得好的结论。更进一步，如果加入电能交易量、杠杆效应和周期性等外生变量的影响，“实现波动”技术的预测能力提高得更为明显。隐含波动率的概念在金融领域得到了广泛的认同，通过金融衍生品的期权价值运算得到，大量的文献对运用历史“实现波动”和隐含波动率对将来波动进行预测做了比较，一般认为隐含波动率对将来波动有较好的解释能力。文献[48]把该概念引入到电价的波动预测中，因为在电力市场中很少有电力期权交易，所以他们在文章中利用短期电力期货价格计算的波动率代替了期权隐含波动率，然后把这个隐含波动率作为预测模型中的一个变量，指出由于基于期货的隐含波动率包含了市场参与者的竞价和电力市场结构等能影响将来电价波动的信息，所以把它作为一个解释变量能提高对将来波动的预测精度。然而，实现波动的概念来源于连续时间金融理论，而实践中电价的变化与金融市场并不一致。文献[49]用原油与天然气价格数据对其“实现波动”和实现相关进行了分析，在文章中指出，很多传统金融资产的固有特性在能源市场也是存在的，这些固有特性包括：（1）波动的长记忆性；（2）日实现方差和日回报率的非高斯分布。所以作者认为“实现波动”和实现相关在能源市场是可以接受的，并建议把该概念运用于其他能源数据加以检验。虽然上面的研究中普遍得出了“实现波动”技术在预测电价波动方面有很大的优势，但对该概念能否运用于电力市场的电价数据并没有说明。而电力商品与原油等商品还是存在很大的差异，所以对“实现波动”在电价波动预测中的运用还需谨慎对待。另外根据“实现波动”的概念来看,它只能计算日波动或者更大时间间隔的波动，而对于日内波动的计算和预测却受到了限制。

3半参数法计算电力市场价格风险

参数法对电价序列厚尾偏锋等特征描述的乏力，导致了参数法在计算电力市场VaR时有较大的误差，学者纷纷寻找能够描述其尾部特征的方法，比如假设其尾部服从广义误差分布、t分布和偏t分布等，但效果有限。半参数法则在尾部的处理上做出了贡献，在一定程度上解决了这个问题。半参法是参数法和非参数法的结合：在预测电价的波动时仍然运用GARCH模型，但对模型中的tξ不做假设分布，而是运用非参数法来估计一定显著水平下的分位数。文献[50]对基于核估计的半参法在电价研究中的运用做了研究，与参数法比较半参法表现出显著的优势。非参数估计分位数的方法还有历史模拟法、蒙特卡洛法、极值理论等，但在电力市场VaR计算研究中，基于极值理论的半参法运用较多。本节接下来重点讨论基于极值理论的非参法。文献[51]首先运用极值理论计算了加拿大电力市场的VaR值，通过与历史模拟法和传统的正态分布假设相比较，认为EVT有更好的精确度。文献[52]在GARCH模型中引入了极值理论的思想来预测将来电价，通过对比认为EVT方法在描述电价的极端变化比传统的时间序列模型表现要好，其对电价的预测更为准确。文献[53]则运用极值理论研究了电力市场VaR的计算，文中的模型与文献[54]中建立的AR-EGARCH-EVT模型相似，假定其厚尾服从广义帕累托分布（GDP），通过POT方法计算其VaR值。作者用五大国际能源市场的电价数据来对AR-EGARCH-EVT、HS、AR-HS、AR-ConVar、AR-EGARCH-N、AR-EGARCH-t等模型计算VaR进行了比较分析，得出新模型对VAR的计算有更高精度的结论。文献[54]使用加拿大电力市场的数据研究了基于GDP分布极值理论对VaR的计算，得出了该方法比常规时间序列方法和历史模拟法计算VaR更精确的结论。文献[55]通过建立EGARCH-EVT-CVaR对电力拍卖市场的风险进行分析时也认为EVT方法与传统的时间模型相比能更好地描述价格的极端变化，更适合于描述电价的厚尾特性。文献[56]在运用极值理论计算电力市场VaR值时，把尾部帕累托分布的参数看成随机变量，并结和贝叶斯估计的思想，这样就可以根据能观察的数据对VaR值进行调整，以达到风险管理的目的。文献[57]在对电价的特性进行归纳总结的基础上，对极值理论在电力市场中运用给予了肯定，并在该文章中对EVT在电力市场风险管理中的运用做了全面的慨括。极值理论能很好地描述分位数的尾部特征，能较为准确地捕着到价格的极端变化，与传统金融时间序列结合显著地提高了电力市场VaR计算的精度。但应用极值理论需要较大量的历史数据，这是它相对于参数法的一个缺陷。极值理论在估计尾部分布时阀值的决定至关重要，如果阀值过高，则超过阀值的数据较少，参数估计值的方差较大；如果阀值较低则会使估计出现较大的偏差，降低了VaR的计算精度。

4结论

电能计量论文范文第12篇

（集宁师范学院 物理系，内蒙古 乌兰察布 012000）

摘 要：在物理学的各个分支中，不同事物的量度有着不同的数量级.比如空间尺度（即长度）跨越了42个数量级，时间、速度也都跨越了几十个数量级.不论理论还是实验，往往都需要对有关物理量进行估计，以确定各个可能效应的相对重要性，判断物理现象的主要机制.本文先是简单估算了宇宙的引力半径，而后对微观层面普朗克常数的存在意义，以及电子的运动机制作了简单讨论.

关键词 ：数量级；普朗克常数；玻尔半径

中图分类号：O4 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2015）01-0004-03

理论物理学家们在进行详细计算之前，为了恰当的选择和建立数学和物理模型，要估计各物理量的各种可能效应相对重要性，用以判断哪个物理量是决定现象的主要机制.实验物理学家们在着手准备精密测量之前，为了选择合适的仪器和测量方法，也需要对各有关物理量的数量级先做一番估计.由此我们可以看出，掌握特征量的数量级对我们物理学习来说至关重要.在分析物理效应的过程中，我们应注意尺度大小的改变所产生的影响，并把这种做法养成习惯，久而久之我们对现象的理解就会更加深刻，这种习惯很可能会帮助我们洞察事物的本质.

数量级的估计本无一定之规，我们在用的时候要灵活应用，因此本文主要对几个典型的范例进行讨论.

1 由经典力学估算宇宙的半径

要摆脱一个质量M，半径为R的星球，所需速度为

这个速度也叫做“第二宇宙速度”.其中G是引力常数.若星球的质量M大到使v=c，这时连光子也不能克服其引力的作用而发射出来，以至于在外界看不到这个星体，这类星体就被称为“黑洞”.我们把v=c带入上式得

即“席瓦西（Schwarzschild）半径”，或“引力半径”，反一个过来说，一个质量为M的星球，当它的半径缩小到R0一下时，它就会成为黑洞.

根据天文观测证明，宇宙在大尺度上物质分布是相当均匀的[1].我们考虑一个均匀的球体，其半径R，密度?籽，则

如果这个体系的半径R恰好达到自己的引力半径R0

那么在这种情况下,该球内部就不会有光子逃脱R0的范围.我们将宇宙的平均密度为?籽=5×10-30g/cm3（临界密度）代入上式，就可以估算出宇宙的引力半径R0≈1028cm=1026m，我们姑且认为，这就是“宇宙的半径”[2].

2 普朗克常数的存在意义

前面我们讨论了宇宙的“至大无外”，那么下面我们来到微观领域，来看看“至小无内”，就是没有内部结构的最小单元.

如果说宇宙间有什么东西是无法再分割的，那只能是一些普适的物理常数，他们往往代表着一些无法逾越的界限.二十世纪初，经典理论受到了前所未有的巨大冲击，一些新的实验事实，比如电子荷质比的测定等等，已经完全无法用经典理论进行合理的解释.而正是这一时期，物理学理论发生了重大变革，相对论和量子力学诞生.这两个理论分别提出了一个普适的物理常数.相对论提出真空光速c是一切物体和信号不可超越的最大速度，量子理论提出，普朗克常数h是不可分割的最小作用量子.

当我们掌握了近代物理基本知识以后，我们就感觉到如此违反常识的两个理论其实是很自然的事.下面我们就来看看普朗克常数h存在的必要性.

卢瑟福的实验证明了原子中有核存在以后，原子的稳定性就出现了问题.与万有引力维系的天体运动不同，按照经典电磁理论，由库仑力维系的原子中，电子将在加速运动中不断辐射电磁波，其自身的能量就会不断减少，以至于电子的轨道半径就会越来越小，最后掉进原子核里，进而正负电荷中和，原子塌缩.按照电动力学计算[3]，原子塌缩时间的数量级在10-9s.

1913年，玻尔为电子轨道加上了量子化条件，让它们在定态轨道里作稳定运动而不辐射能量，后面我们会看到，定态轨道正比于h2，而如果普朗克常数h0，定态轨道的半径也就趋向于0，原子塌缩.由此可见，支撑原子稳定结构的正是普朗克常数.

3 原子

3.1 由玻尔理论基本假设求玻尔半径

在早期，量子力学的发展十分艰苦曲折，而氢原子的量子化研究作为一个突破口起到了至关重要的作用，于是便有了氢原子构造的早期量子理论，也就是玻尔理论.

由玻尔理论的基本假设，电子以速度vn在半径rn的稳定轨道上作圆周运动，其向心力由库仑力提供，即

用这种方法求出的r1是由经典理论和量子理论结合得到的，他把电子看成经典力学中的质点，又有量子化的特征，是不严谨不彻底的量子论[4].而对于玻尔理论所遇到的困难，后面在波粒二象性基础上建立的量子力学给出了圆满的解释.

3.2 不确定关系求玻尔半径

作为粗略估计，电子运行在半径为r的圆形轨道上，动量为p，总能量

可以看到其中的r近似于前面我们求的r1（Bohr半径）[5].

3.3 氢原子电子运动的非相对论性

我们对电子电荷e，电子静质量m，普朗克常数h，光速c四个基本常数用量纲法作一下粗略分析，找到一个无量纲的组合，也就是通常所说的“精细结构常数”：

可以看出，电子的静能要高出?琢2/2=2.7×105倍，所以氢原子中电子的运动的非相对论性.光速c没有出现在aB和Ry的表达式中这一事实，也是反映出这一点.

3.4 通过氢原子基态能量的粗略算法求氦原子基态电离能

在只考虑圆轨道的情况下，对于高激发态，轨道半径rn要乘以n2，能量要除以n2；对于重的元素，半径要除以Z，能量要乘以Z2，即

其中p1，p2分别为两电子的动量，r1，r2分别为两电子到核的距离，r12为两电子之间的距离.

这样我们就可以认为，能量的极小值应发生在两电子相对于氦核处于对称状态的时候，这时p1=p2p，r1=r2p，r12=r1+r2=2r，则

式中的E取绝对值代表剥离两个电子所需的能量，当第一个电子被剥离后，剩下的是个Z=2的类氢离子，其能量为-Z2Ry，即第一个电子的电离能为

与精确值24.6eV相比，数量级是没有问题，绝对数量是偏大了很多，由此看来，这种粗糙的求极值法只能做出一个估计，而氢原子那样求出两个精确的公式，可以说是非常的巧合.

原子中的能量，主要是静电子的动能和电势能，按照位力定理，二者绝对值差一半，处在同一数量级上.用价电子电离能除以原子半径时可作为价电子处电子强度大小的量度.对于氦原子我们可以简单估算一下，数量级应该在1011V/m左右，相比于现在的实验室所能达到的场强恐怕还要多出几个数量级.

这也正是玻尔的量子化条件.

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参考文献：

〔1〕朱杏芬,褚耀泉.宇宙在大尺度上是均匀的吗[J].天文学进展,2000,18(2):172-176.

〔2〕卡里布努尔·库尔班,高建功.星体结构计算中的数量级估计[N].新疆大学学报(理工版),2001(4).

〔3〕赵凯华.定性与半定量物理学[M].北京：高等教育出版社，1991.101-116.

电能计量论文范文第13篇

论文摘要：本文根据新修订的高等学校专业目录及高等职业技术教育的特点，研究了水工专业(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的课程体系、教学内容及教材编排，提出了关于将两门课程合并及合并后的课程名称、课程教学内容和教材编排建议。

引言

水文及水利水电规划是高等学校及中等专业学校水利水电工程建筑专业(简称水工专业)重要的专业技术课之一。它除直接分析确定水利水电工程的规模指标(如正常蓄水位、装机容量等)和效益指标(如保证出力、发电量等)、工程安全和造价外，还要为水利水电工程的设计、施工及运行管理等提供正确合理的基本设计数据。据此不难看出，本课程在水工专业培养目标(从事水利水电工程勘测、规划、设计、施工及运行管理的专业技术人才)中的重要地位和作用，因而，它是水工专业必修课之一。

但从我院教学实践来看，水工专业的学生似乎并不看重该课程。通过调查发现，大部分水工专业的学生，只对相关的力学及建筑材料、建筑结构、水工建筑物、水电站和水利工程施工等课程感兴趣，而对水文及水利水电规划课程则学习积极性低，学习效果差。一般都是等到学习水工建筑物、水电站和水利工程施工课程时才认识到水文及水利水电规划课程的重要性，结果因基础不牢而捉襟见肘。再深人一层分析，造成这种教学被动局面的根本原因，一方面固然有学生认识上的问题，但另一方面，也可以说是更重要的方面，还在于课程自身存在的课程名称、教学内容及其教材编排等问题。

因此，本文试从水文及水利水电规划课程的名称、教学内容及其编排等方面进行探讨，以树立本课程的“规划”形象，提高学生学习的积极性，使本课程的教学更好地服务于专业培养目标。

1课程的合并及合并后的课程名称问题

1.1课程的合并

在高等学校水工专业的课程中，1981年以前本课程原名称为“水文及水利水电规划”，与其相应的第一轮高校统编教材是(工程水文学)(上册)和(水利水电规划)(下册)。1982年12月，原水电部在南京召开高等学校水利水电类专业教材编审委员会正副主任扩大会议，会议在审定各专业的教学计划时，一致同意将(工程水文学)和(水利水电规划)分开设课，并将后者改称为(水利水能规划)。同时，会上讨论(1983一1987教材编审出版规划)(即第二轮统编教材出版规划)时，同意将第一轮教材下册修订再版，作为水工专业(水利水能规划)课程的统编教材(该教材1986年11月由水利水电出版社出版)。

在中等专业学校水工专业课程中，本课程1992年以前合称为“工程水文学”，第一版(工程水文学)教材是1979年由水利水电出版社出版的，1986年12月出版的第二版(工程水文学)教材，在第一版的基础上作了较大修改，并增加了水库调度一章。从1992年开始，中等专业学校水工专业也相应地将其分为(工程水文学)和(水利水电规划)两门课，并由水利水电出版社分别于1992年和1994年出版了第三版(工程水文学)教材和由东北水利水电专科学校朱伯俊主编的(水利水电规划》教材。

综上所述，无论是在高等学校还是在中等专业学校，水文及水利水电规划课程都经历了由合到分的变革。根据新制定的高等学校专业目录，笔者认为，以课程合并改革为重点的新一轮的课程设置改革，必将在中、高等学校全面展开，因此，本课程的合并也势在必行。事实上，关于工程水文学与水利水能(电)规划课程的再次合并，早在1995年实行“五天工作制”时已经开始，只不过它是一种形式上的简单合并，虽然达到了压缩本课程教学时数的目的，但就我院水工专业近几年本课程的实际教学效果来看，对本课程教学质量的提高，作用不是很大。因此，有必要对本课程进行实质性的合并、重组。

再者，针对性强和实践能力强是职业技术教育最突出的特点，根据我院起草的《高等职业技术教育水利水电工程建筑专业教学计划)，课程结构由过去的基础课、专业基础课、专业课这三段式变为公共课和专门课两块式;理论教学时数与实践性教学时数之比为1:078(要求1:1)，本课程教学时数仅有70学时。因此，不可能再将工程水文学和水利水能规划分开设置为两门课，即使从教学计划角度来看也有合并的必要。

将工程水文学和水利水能规划合并，不仅是必要的，而且是可行的。可以从它们的教学任务和目的来分析。工程水文学的教学任务是使学生具有水文学的基本知识，了解水文观测的一般方法，并能搜集有关水文资料进行分析计算。即使学生具有从事中小型水利水电工程规划设计的水文计算能力，为确定水利水电工程规模和施工及运行管理规程提供所需的水文数据能力。水利水能(电)规划的教学任务则是在掌握河流水文情况的基础上，根据水文计算成果和国民经济各部门的综合利用要求，分析确定水库的兴利库容和供水效益，确定水电站的发电效益指标和反映水库水电站规模的主要参数—正常蓄水位、死水位和装机容量等，以及通过防洪调节分析确定水库的防洪特征水位和库容、溢洪道尺寸等。总之，使学生在学习工程水文学的基础上，进一步学习水利水电工程规划的基本知识、基本理论，初步掌握水利水能计算和规划的方法，为其毕业后从事水利工作打下基础。从上述分析不难看出，工程水文学知识是进行水利水能规划的基础，将两者合并是切实可行的。

1.2合并后的课程名称

关于合并后的课程名称，笔者认为可将其称为(水利水电工程规划)。这可以从本专业的培养目标和本课程的教学任务两方面加以论证。首先，从水工专业的培养目标来看，由于学生毕业后主要从事水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和运行管理等专业技术工作，因此，参照水利工程施工、水工建筑物、水电站等专业课，将水利水电工程规划作为水工专业的一门专业课的名称是合适的。再说，水利水电工程的规划，主要是水库及水电站基本参数的选择，它关系到工程的规模和效益的大小、工程的安全和造价等问题，而且对从事水利水电工程设计、施工和管理等的工程技术人员来说，必须掌握一定的水电规划知识。因此，将(水利水电工程规划)作为(工程水文学)与(水利水能(电)规划)合并重组后的课程教材名称是恰当的。

2(水利水电工程规划)教学内容的界定

2.1界定依据

(水利水电工程规划)课程的教学内容原则上应该包含(工程水文学)和(水利水能(电)规划)两门课程的教学内容，但由于水利水电工程建设周期长、工程投资大，需要国民经济各方面协作配合的环节多，影响面广，系统性强，水利水电工程建设必须严格按勘测、设计、施工和管理的基本建设程序分阶段进行，因此，(水利水电工程规划)课程的教学内容，还应根据水利水电工程建设与规划有关的各个阶段对规划的具体要求而确定。

江河流域规划是水利水电工程建设的前提。它是在勘测和调查所得的流域社会经济情况、地形资料、河流水文资料及地质资料的基础上，对江河上特定河段以及地区的水资源进行综合利用规划，并经过各种方案的技术、经济论证比较，确定总体规划布局及河流梯级开发方案，提出实施程序及近期兴建的水利水电工程。

可行性研究是在经过审查批准的江河流域规划基础上，对推荐的建设工程项目，从技术、经济和建设条件等方面论证研究其可行性，以保证技术上安全可靠，经济上合理、能用较小投资获得较大效益。可行性研究阶段中的设计工作可以粗略一些，但对工程规模、经济效益、开发的迫切性以及技术力量的落实等问题，必须论证清楚。

初步设计是根据批准的可行性研究报告的有关工程规划对工程进行总体布置，选定主要建筑物型式和控制性尺寸，如选定合理的坝址、坝线和坝型，通过比较，选定最优的枢纽布置方案、水库的各种特征水位和库容，选择电站的装机容量、机组型号。水利水电工程管理阶段的任务是随时掌握水利水电工程中各种水工建筑物的运行情况，发现并消除隐患，确保工程安全;有计划地蓄水、泄水以及合理调度用水，充分发挥工程的综合效益;通过养护和修理使工程经常处于良好的工作状态，延长工程的使用年限，根据国民经济发展的需要，对工程进行改建或扩建，使之发挥更大的经济效益。所以水利水电工程的管理不仅是工程管理部门的工作，也是规划设计部门的工作。

2.2《水利水电工程规划》的教学内容

从上述水利水电工程建设各阶段的情况来看，(水利水电工程规划)课程的教学内容应包括:江河流域规划—水资源的综合利用、河流与流域、水利枢纽与梯级开发、水文资料的收集与分析;水库规划—水库地形特性、水库的特征水位和库容、水库水量损失及淤积、淹没、浸没等问题，用水特性与用水资料，设计保证率与设计标准，设计年径流量、年输沙量和设计洪水分析推求，兴利库容和防洪库容的计算，水库死水位、正常蓄水位和防洪特征水位的选择确定;水电站水能规划—水能利用原理与开发方式，水能计算，电力系统负荷图与容量组成，水电站装机容量及运行方式确定;施工导流规划—施工导流标准，施工设计洪水与施工水文预报;水库调度规划—水库防洪调度图、灌溉调度图和发电调度图编制等等。

3关于(水利水电工程规划)教材编排问题

3.1《工程水文学》与(水利水能(电)规划)教材体系

教材质量直接影响课程教学效果。《水利水电工程规划)教材应紧密结合专业要求，打破(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教材体系，通过删节、补充和调整，建立新的教材体系。为此，首先要了解清楚(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教学内容编排情况。(工程水文学》教材是以水循环及径流形成过程、水文统计的基本知识与方法、设计年径流及设计洪水的推求、降雨径流分析、水文预报等为主要内容;同时扼要讲述水文测验及水文资料收集、河流泥沙等方面的知识。高等学校教材是按以学时编写的，全书共十二章，依次为绪论、水循环及径流形成、水文测验及水文资料收集、水文统计的基本知识及方法、年径流分析与计算、由流量资料推求设计洪水、降雨径流分析、由暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水计算、可能最大暴雨与洪水、河流泥沙计算、水文预报。中等专业学校教材除无水文预报一章外，其它内容与高等学校教材基本一样，只是将可能最大暴雨与洪水、降雨径流分析分别并人小流域设计洪水计算和由暴雨资料推求设计洪水两章中，因而全书只有九章。

(水利水能规划)是按42学时编写的，全书包括绪论、水资源的综合利用、兴利调节、洪水调节、水能计算及水电站在电力系统中的运行方式、水利水能经济计算、水电站及水库的主要参数选择、水库群的水利水能计算、水库调度等八章。(水利水电规划)则是按54学时编写的，全书分为绪论、水利水电规划所需的基本资料、水库兴利调节计算、水库防洪调节计算、水能计算、电力系统中的水电站主要参数选择、水库调度等六章。

3.2(水利水电工程规划)教材编排建议

根据(水利水电工程规划)课程的教学内容和教学任务的要求，其教材的编排既要有利于教学，又要有利于学生对水利水电工程建设程序的认知。据此，笔者试提出(水利水电工程规划)课程教材的编排建议如下:

3.2.1绪论含我国的水资源及利用，我国水利水电建设的成就与展望，水利水电工程的规划程序，水利水电工程规划的教学内容和任务。

3.2.2水资源综合利用规划含水资源的综合利用与水利事业，河流与流域，与江河流域规划。

3.2.3河流水文含水文学与水文测站，降水的观测与流域平均降雨量计算，蒸发与下渗，径流的形成及表示方法，水文循环和水量平衡，江河水位、流量、泥沙观测及资料整理，水文资料的收集来源。

3.2.4(水利水电工程规划)所需的基本资料含径流调节，水库兴利调节分类，水库调洪作用，设计保证率与用水资料，防洪设计标准分类、选择，泄流方式及泄洪资料，水库地形特性，水库的特征水位和库容，水库的淤积淹没和浸没等。

3.2.5水文资料统计分析方法含统计分析的任务和方法，现行水文频率计算方法—适线法，相关分析方法。

3.2.6设计年径流推求含年径流及其变化特性，具有长期、短期和缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分配推求方法。

3.2.7设计洪水推求含由流量资料推求设计洪水，由暴雨资料推求设计洪水，小流域设计洪水推求，可能最大洪水推求简介。

3.2.8水库兴利规划含兴利计算原理，死水位的确定.年调节水库兴利库容和调节流量的计算，多年调节水库兴利库容　的计算简介。

3.2.9水库防洪规划含调洪计算原理，无闸门控制的水库调洪计算方法(列表，试算法、半图解法、简化三角形法)，有闸门控制的水库调洪计算方法。

3.2.10水电站水能规划含水能计算的内容和方法，无调节、日调节和年调节水电站的保证出力、保证电能计算，多年平均年发电量的计算。

3.2.11水库及水电站主要参数的选择含电力系统的负荷与容量组成，水电站装机容量的选择，以发电为主的水库特征水位的选择。

3.2.12施工导流规划含施工导流标准，施工设计洪水推求，施工水文预报。

3.2.13水库调度规划含水库调度的意义，水库的兴利调度图、防洪调度图和发电调度图的编制方法，水库的优化调度简介。

参考文献

①吴明远、磨道江、叶守泽合编.工程水文学.水利电为出版社，1986.

②周之豪、沈甘源、施熙灿、李惕先.水利水能规划.水利电力出版社，1986

③广西水电学校丁炳冲主编.工程水文学.(第三版).水利电力出版社，1994，

电能计量论文范文第14篇

论文摘要：本文根据新修订的高等学校专业目录及高等职业技术教育的特点，研究了水工专业(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的课程体系、教学内容及教材编排，提出了关于将两门课程合并及合并后的课程名称、课程教学内容和教材编排建议。

引言

水文及水利水电规划是高等学校及中等专业学校水利水电工程建筑专业(简称水工专业)重要的专业技术课之一。它除直接分析确定水利水电工程的规模指标(如正常蓄水位、装机容量等)和效益指标(如保证出力、发电量等)、工程安全和造价外，还要为水利水电工程的设计、施工及运行管理等提供正确合理的基本设计数据。据此不难看出，本课程在水工专业培养目标(从事水利水电工程勘测、规划、设计、施工及运行管理的专业技术人才)中的重要地位和作用，因而，它是水工专业必修课之一。

但从我院教学实践来看，水工专业的学生似乎并不看重该课程。通过调查发现，大部分水工专业的学生，只对相关的力学及建筑材料、建筑结构、水工建筑物、水电站和水利工程施工等课程感兴趣，而对水文及水利水电规划课程则学习积极性低，学习效果差。一般都是等到学习水工建筑物、水电站和水利工程施工课程时才认识到水文及水利水电规划课程的重要性，结果因基础不牢而捉襟见肘。再深人一层分析，造成这种教学被动局面的根本原因，一方面固然有学生认识上的问题，但另一方面，也可以说是更重要的方面，还在于课程自身存在的课程名称、教学内容及其教材编排等问题。

因此，本文试从水文及水利水电规划课程的名称、教学内容及其编排等方面进行探讨，以树立本课程的“规划”形象，提高学生学习的积极性，使本课程的教学更好地服务于专业培养目标。

1课程的合并及合并后的课程名称问题

1.1课程的合并

在高等学校水工专业的课程中，1981年以前本课程原名称为“水文及水利水电规划”，与其相应的第一轮高校统编教材是(工程水文学)(上册)和(水利水电规划)(下册)。1982年12月，原水电部在南京召开高等学校水利水电类专业教材编审委员会正副主任扩大会议，会议在审定各专业的教学计划时，一致同意将(工程水文学)和(水利水电规划)分开设课，并将后者改称为(水利水能规划)。同时，会上讨论(1983一1987教材编审出版规划)(即第二轮统编教材出版规划)时，同意将第一轮教材下册修订再版，作为水工专业(水利水能规划)课程的统编教材(该教材1986年11月由水利水电出版社出版)。

在中等专业学校水工专业课程中，本课程1992年以前合称为“工程水文学”，第一版(工程水文学)教材是1979年由水利水电出版社出版的，1986年12月出版的第二版(工程水文学)教材，在第一版的基础上作了较大修改，并增加了水库调度一章。从1992年开始，中等专业学校水工专业也相应地将其分为(工程水文学)和(水利水电规划)两门课，并由水利水电出版社分别于1992年和1994年出版了第三版(工程水文学)教材和由东北水利水电专科学校朱伯俊主编的(水利水电规划》教材。

综上所述，无论是在高等学校还是在中等专业学校，水文及水利水电规划课程都经历了由合到分的变革。根据新制定的高等学校专业目录，笔者认为，以课程合并改革为重点的新一轮的课程设置改革，必将在中、高等学校全面展开，因此，本课程的合并也势在必行。事实上，关于工程水文学与水利水能(电)规划课程的再次合并，早在1995年实行“五天工作制”时已经开始，只不过它是一种形式上的简单合并，虽然达到了压缩本课程教学时数的目的，但就我院水工专业近几年本课程的实际教学效果来看，对本课程教学质量的提高，作用不是很大。因此，有必要对本课程进行实质性的合并、重组。

再者，针对性强和实践能力强是职业技术教育最突出的特点，根据我院起草的《高等职业技术教育水利水电工程建筑专业教学计划)，课程结构由过去的基础课、专业基础课、专业课这三段式变为公共课和专门课两块式;理论教学时数与实践性教学时数之比为1:078(要求1:1)，本课程教学时数仅有70学时。因此，不可能再将工程水文学和水利水能规划分开设置为两门课，即使从教学计划角度来看也有合并的必要。

将工程水文学和水利水能规划合并，不仅是必要的，而且是可行的。可以从它们的教学任务和目的来分析。工程水文学的教学任务是使学生具有水文学的基本知识，了解水文观测的一般方法，并能搜集有关水文资料进行分析计算。即使学生具有从事中小型水利水电工程规划设计的水文计算能力，为确定水利水电工程规模和施工及运行管理规程提供所需的水文数据能力。水利水能(电)规划的教学任务则是在掌握河流水文情况的基础上，根据水文计算成果和国民经济各部门的综合利用要求，分析确定水库的兴利库容和供水效益，确定水电站的发电效益指标和反映水库水电站规模的主要参数—正常蓄水位、死水位和装机容量等，以及通过防洪调节分析确定水库的防洪特征水位和库容、溢洪道尺寸等。总之，使学生在学习工程水文学的基础上，进一步学习水利水电工程规划的基本知识、基本理论，初步掌握水利水能计算和规划的方法，为其毕业后从事水利工作打下基础。从上述分析不难看出，工程水文学知识是进行水利水能规划的基础，将两者合并是切实可行的。

1.2合并后的课程名称

关于合并后的课程名称，笔者认为可将其称为(水利水电工程规划)。这可以从本专业的培养目标和本课程的教学任务两方面加以论证。首先，从水工专业的培养目标来看，由于学生毕业后主要从事水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和运行管理等专业技术工作，因此，参照水利工程施工、水工建筑物、水电站等专业课，将水利水电工程规划作为水工专业的一门专业课的名称是合适的。再说，水利水电工程的规划，主要是水库及水电站基本参数的选择，它关系到工程的规模和效益的大小、工程的安全和造价等问题，而且对从事水利水电工程设计、施工和管理等的工程技术人员来说，必须掌握一定的水电规划知识。因此，将(水利水电工程规划)作为(工程水文学)与(水利水能(电)规划)合并重组后的课程教材名称是恰当的。

2(水利水电工程规划)教学内容的界定

2.1界定依据

(水利水电工程规划)课程的教学内容原则上应该包含(工程水文学)和(水利水能(电)规划)两门课程的教学内容，但由于水利水电工程建设周期长、工程投资大，需要国民经济各方面协作配合的环节多，影响面广，系统性强，水利水电工程建设必须严格按勘测、设计、施工和管理的基本建设程序分阶段进行，因此，(水利水电工程规划)课程的教学内容，还应根据水利水电工程建设与规划有关的各个阶段对规划的具体要求而确定。

江河流域规划是水利水电工程建设的前提。它是在勘测和调查所得的流域社会经济情况、地形资料、河流水文资料及地质资料的基础上，对江河上特定河段以及地区的水资源进行综合利用规划，并经过各种方案的技术、经济论证比较，确定总体规划布局及河流梯级开发方案，提出实施程序及近期兴建的水利水电工程。

可行性研究是在经过审查批准的江河流域规划基础上，对推荐的建设工程项目，从技术、经济和建设条件等方面论证研究其可行性，以保证技术上安全可靠，经济上合理、能用较小投资获得较大效益。可行性研究阶段中的设计工作可以粗略一些，但对工程规模、经济效益、开发的迫切性以及技术力量的落实等问题，必须论证清楚。

初步设计是根据批准的可行性研究报告的有关工程规划对工程进行总体布置，选定主要建筑物型式和控制性尺寸，如选定合理的坝址、坝线和坝型，通过比较，选定最优的枢纽布置方案、水库的各种特征水位和库容，选择电站的装机容量、机组型号。水利水电工程管理阶段的任务是随时掌握水利水电工程中各种水工建筑物的运行情况，发现并消除隐患，确保工程安全;有计划地蓄水、泄水以及合理调度用水，充分发挥工程的综合效益;通过养护和修理使工程经常处于良好的工作状态，延长工程的使用年限，根据国民经济发展的需要，对工程进行改建或扩建，使之发挥更大的经济效益。所以水利水电工程的管理不仅是工程管理部门的工作，也是规划设计部门的工作。

2.2《水利水电工程规划》的教学内容

从上述水利水电工程建设各阶段的情况来看，(水利水电工程规划)课程的教学内容应包括:江河流域规划—水资源的综合利用、河流与流域、水利枢纽与梯级开发、水文资料的收集与分析;水库规划—水库地形特性、水库的特征水位和库容、水库水量损失及淤积、淹没、浸没等问题，用水特性与用水资料，设计保证率与设计标准，设计年径流量、年输沙量和设计洪水分析推求，兴利库容和防洪库容的计算，水库死水位、正常蓄水位和防洪特征水位的选择确定;水电站水能规划—水能利用原理与开发方式，水能计算，电力系统负荷图与容量组成，水电站装机容量及运行方式确定;施工导流规划—施工导流标准，施工设计洪水与施工水文预报;水库调度规划—水库防洪调度图、灌溉调度图和发电调度图编制等等。

3关于(水利水电工程规划)教材编排问题

3.1《工程水文学》与(水利水能(电)规划)教材体系

教材质量直接影响课程教学效果。《水利水电工程规划)教材应紧密结合专业要求，打破(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教材体系，通过删节、补充和调整，建立新的教材体系。为此，首先要了解清楚(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教学内容编排情况。(工程水文学》教材是以水循环及径流形成过程、水文统计的基本知识与方法、设计年径流及设计洪水的推求、降雨径流分析、水文预报等为主要内容;同时扼要讲述水文测验及水文资料收集、河流泥沙等方面的知识。高等学校教材是按以学时编写的，全书共十二章，依次为绪论、水循环及径流形成、水文测验及水文资料收集、水文统计的基本知识及方法、年径流分析与计算、由流量资料推求设计洪水、降雨径流分析、由暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水计算、可能最大暴雨与洪水、河流泥沙计算、水文预报。中等专业学校教材除无水文预报一章外，其它内容与高等学校教材基本一样，只是将可能最大暴雨与洪水、降雨径流分析分别并人小流域设计洪水计算和由暴雨资料推求设计洪水两章中，因而全书只有九章。

(水利水能规划)是按42学时编写的，全书包括绪论、水资源的综合利用、兴利调节、洪水调节、水能计算及水电站在电力系统中的运行方式、水利水能经济计算、水电站及水库的主要参数选择、水库群的水利水能计算、水库调度等八章。(水利水电规划)则是按54学时编写的，全书分为绪论、水利水电规划所需的基本资料、水库兴利调节计算、水库防洪调节计算、水能计算、电力系统中的水电站主要参数选择、水库调度等六章。

3.2(水利水电工程规划)教材编排建议

根据(水利水电工程规划)课程的教学内容和教学任务的要求，其教材的编排既要有利于教学，又要有利于学生对水利水电工程建设程序的认知。据此，笔者试提出(水利水电工程规划)课程教材的编排建议如下:

3.2.1绪论含我国的水资源及利用，我国水利水电建设的成就与展望，水利水电工程的规划程序，水利水电工程规划的教学内容和任务。

3.2.2水资源综合利用规划含水资源的综合利用与水利事业，河流与流域，与江河流域规划。

3.2.3河流水文含水文学与水文测站，降水的观测与流域平均降雨量计算，蒸发与下渗，径流的形成及表示方法，水文循环和水量平衡，江河水位、流量、泥沙观测及资料整理，水文资料的收集来源。

3.2.4(水利水电工程规划)所需的基本资料含径流调节，水库兴利调节分类，水库调洪作用，设计保证率与用水资料，防洪设计标准分类、选择，泄流方式及泄洪资料，水库地形特性，水库的特征水位和库容，水库的淤积淹没和浸没等。

3.2.5水文资料统计分析方法含统计分析的任务和方法，现行水文频率计算方法—适线法，相关分析方法。

3.2.6设计年径流推求含年径流及其变化特性，具有长期、短期和缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分配推求方法。

3.2.7设计洪水推求含由流量资料推求设计洪水，由暴雨资料推求设计洪水，小流域设计洪水推求，可能最大洪水推求简介。

3.2.8水库兴利规划含兴利计算原理，死水位的确定.年调节水库兴利库容和调节流量的计算，多年调节水库兴利库容　的计算简介。

3.2.9水库防洪规划含调洪计算原理，无闸门控制的水库调洪计算方法(列表，试算法、半图解法、简化三角形法)，有闸门控制的水库调洪计算方法。

3.2.10水电站水能规划含水能计算的内容和方法，无调节、日调节和年调节水电站的保证出力、保证电能计算，多年平均年发电量的计算。

3.2.11水库及水电站主要参数的选择含电力系统的负荷与容量组成，水电站装机容量的选择，以发电为主的水库特征水位的选择。

3.2.12施工导流规划含施工导流标准，施工设计洪水推求，施工水文预报。

3.2.13水库调度规划含水库调度的意义，水库的兴利调度图、防洪调度图和发电调度图的编制方法，水库的优化调度简介。

参考文献

①吴明远、磨道江、叶守泽合编.工程水文学.水利电为出版社，1986.

②周之豪、沈甘源、施熙灿、李惕先.水利水能规划.水利电力出版社，1986

③广西水电学校丁炳冲主编.工程水文学.(第三版).水利电力出版社，1994，

电能计量论文范文第15篇

论文摘要：本文根据新修订的高等学校专业目录及高等职业技术教育的特点，研究了水工专业(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的课程体系、教学内容及教材编排，提出了关于将两门课程合并及合并后的课程名称、课程教学内容和教材编排建议。

引言

水文及水利水电规划是高等学校及中等专业学校水利水电工程建筑专业(简称水工专业)重要的专业技术课之一。它除直接分析确定水利水电工程的规模指标(如正常蓄水位、装机容量等)和效益指标(如保证出力、发电量等)、工程安全和造价外，还要为水利水电工程的设计、施工及运行管理等提供正确合理的基本设计数据。据此不难看出，本课程在水工专业培养目标(从事水利水电工程勘测、规划、设计、施工及运行管理的专业技术人才)中的重要地位和作用，因而，它是水工专业必修课之一。

但从我院教学实践来看，水工专业的学生似乎并不看重该课程。通过调查发现，大部分水工专业的学生，只对相关的力学及建筑材料、建筑结构、水工建筑物、水电站和水利工程施工等课程感兴趣，而对水文及水利水电规划课程则学习积极性低，学习效果差。一般都是等到学习水工建筑物、水电站和水利工程施工课程时才认识到水文及水利水电规划课程的重要性，结果因基础不牢而捉襟见肘。再深人一层分析，造成这种教学被动局面的根本原因，一方面固然有学生认识上的问题，但另一方面，也可以说是更重要的方面，还在于课程自身存在的课程名称、教学内容及其教材编排等问题。

因此，本文试从水文及水利水电规划课程的名称、教学内容及其编排等方面进行探讨，以树立本课程的“规划”形象，提高学生学习的积极性，使本课程的教学更好地服务于专业培养目标。

1课程的合并及合并后的课程名称问题

1.1课程的合并

在高等学校水工专业的课程中，1981年以前本课程原名称为“水文及水利水电规划”，与其相应的第一轮高校统编教材是(工程水文学)(上册)和(水利水电规划)(下册)。1982年12月，原水电部在南京召开高等学校水利水电类专业教材编审委员会正副主任扩大会议，会议在审定各专业的教学计划时，一致同意将(工程水文学)和(水利水电规划)分开设课，并将后者改称为(水利水能规划)。同时，会上讨论(1983一1987教材编审出版规划)(即第二轮统编教材出版规划)时，同意将第一轮教材下册修订再版，作为水工专业(水利水能规划)课程的统编教材(该教材1986年11月由水利水电出版社出版)。

在中等专业学校水工专业课程中，本课程1992年以前合称为“工程水文学”，第一版(工程水文学)教材是1979年由水利水电出版社出版的，1986年12月出版的第二版(工程水文学)教材，在第一版的基础上作了较大修改，并增加了水库调度一章。从1992年开始，中等专业学校水工专业也相应地将其分为(工程水文学)和(水利水电规划)两门课，并由水利水电出版社分别于1992年和1994年出版了第三版(工程水文学)教材和由东北水利水电专科学校朱伯俊主编的(水利水电规划》教材。

综上所述，无论是在高等学校还是在中等专业学校，水文及水利水电规划课程都经历了由合到分的变革。根据新制定的高等学校专业目录，笔者认为，以课程合并改革为重点的新一轮的课程设置改革，必将在中、高等学校全面展开，因此，本课程的合并也势在必行。事实上，关于工程水文学与水利水能(电)规划课程的再次合并，早在1995年实行“五天工作制”时已经开始，只不过它是一种形式上的简单合并，虽然达到了压缩本课程教学时数的目的，但就我院水工专业近几年本课程的实际教学效果来看，对本课程教学质量的提高，作用不是很大。因此，有必要对本课程进行实质性的合并、重组。

再者，针对性强和实践能力强是职业技术教育最突出的特点，根据我院起草的《高等职业技术教育水利水电工程建筑专业教学计划)，课程结构由过去的基础课、专业基础课、专业课这三段式变为公共课和专门课两块式;理论教学时数与实践性教学时数之比为1:078(要求1:1)，本课程教学时数仅有70学时。因此，不可能再将工程水文学和水利水能规划分开设置为两门课，即使从教学计划角度来看也有合并的必要。

将工程水文学和水利水能规划合并，不仅是必要的，而且是可行的。可以从它们的教学任务和目的来分析。工程水文学的教学任务是使学生具有水文学的基本知识，了解水文观测的一般方法，并能搜集有关水文资料进行分析计算。即使学生具有从事中小型水利水电工程规划设计的水文计算能力，为确定水利水电工程规模和施工及运行管理规程提供所需的水文数据能力。水利水能(电)规划的教学任务则是在掌握河流水文情况的基础上，根据水文计算成果和国民经济各部门的综合利用要求，分析确定水库的兴利库容和供水效益，确定水电站的发电效益指标和反映水库水电站规模的主要参数—正常蓄水位、死水位和装机容量等，以及通过防洪调节分析确定水库的防洪特征水位和库容、溢洪道尺寸等。总之，使学生在学习工程水文学的基础上，进一步学习水利水电工程规划的基本知识、基本理论，初步掌握水利水能计算和规划的方法，为其毕业后从事水利工作打下基础。从上述分析不难看出，工程水文学知识是进行水利水能规划的基础，将两者合并是切实可行的。

1.2合并后的课程名称

关于合并后的课程名称，笔者认为可将其称为(水利水电工程规划)。这可以从本专业的培养目标和本课程的教学任务两方面加以论证。首先，从水工专业的培养目标来看，由于学生毕业后主要从事水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和运行管理等专业技术工作，因此，参照水利工程施工、水工建筑物、水电站等专业课，将水利水电工程规划作为水工专业的一门专业课的名称是合适的。再说，水利水电工程的规划，主要是水库及水电站基本参数的选择，它关系到工程的规模和效益的大小、工程的安全和造价等问题，而且对从事水利水电工程设计、施工和管理等的工程技术人员来说，必须掌握一定的水电规划知识。因此，将(水利水电工程规划)作为(工程水文学)与(水利水能(电)规划)合并重组后的课程教材名称是恰当的。

2(水利水电工程规划)教学内容的界定

2.1界定依据

(水利水电工程规划)课程的教学内容原则上应该包含(工程水文学)和(水利水能(电)规划)两门课程的教学内容，但由于水利水电工程建设周期长、工程投资大，需要国民经济各方面协作配合的环节多，影响面广，系统性强，水利水电工程建设必须严格按勘测、设计、施工和管理的基本建设程序分阶段进行，因此，(水利水电工程规划)课程的教学内容，还应根据水利水电工程建设与规划有关的各个阶段对规划的具体要求而确定。

江河流域规划是水利水电工程建设的前提。它是在勘测和调查所得的流域社会经济情况、地形资料、河流水文资料及地质资料的基础上，对江河上特定河段以及地区的水资源进行综合利用规划，并经过各种方案的技术、经济论证比较，确定总体规划布局及河流梯级开发方案，提出实施程序及近期兴建的水利水电工程。

可行性研究是在经过审查批准的江河流域规划基础上，对推荐的建设工程项目，从技术、经济和建设条件等方面论证研究其可行性，以保证技术上安全可靠，经济上合理、能用较小投资获得较大效益。可行性研究阶段中的设计工作可以粗略一些，但对工程规模、经济效益、开发的迫切性以及技术力量的落实等问题，必须论证清楚。

初步设计是根据批准的可行性研究报告的有关工程规划对工程进行总体布置，选定主要建筑物型式和控制性尺寸，如选定合理的坝址、坝线和坝型，通过比较，选定最优的枢纽布置方案、水库的各种特征水位和库容，选择电站的装机容量、机组型号。水利水电工程管理阶段的任务是随时掌握水利水电工程中各种水工建筑物的运行情况，发现并消除隐患，确保工程安全;有计划地蓄水、泄水以及合理调度用水，充分发挥工程的综合效益;通过养护和修理使工程经常处于良好的工作状态，延长工程的使用年限，根据国民经济发展的需要，对工程进行改建或扩建，使之发挥更大的经济效益。所以水利水电工程的管理不仅是工程管理部门的工作，也是规划设计部门的工作。

2.2《水利水电工程规划》的教学内容

从上述水利水电工程建设各阶段的情况来看，(水利水电工程规划)课程的教学内容应包括:江河流域规划—水资源的综合利用、河流与流域、水利枢纽与梯级开发、水文资料的收集与分析;水库规划—水库地形特性、水库的特征水位和库容、水库水量损失及淤积、淹没、浸没等问题，用水特性与用水资料，设计保证率与设计标准，设计年径流量、年输沙量和设计洪水分析推求，兴利库容和防洪库容的计算，水库死水位、正常蓄水位和防洪特征水位的选择确定;水电站水能规划—水能利用原理与开发方式，水能计算，电力系统负荷图与容量组成，水电站装机容量及运行方式确定;施工导流规划—施工导流标准，施工设计洪水与施工水文预报;水库调度规划—水库防洪调度图、灌溉调度图和发电调度图编制等等。

3关于(水利水电工程规划)教材编排问题

3.1《工程水文学》与(水利水能(电)规划)教材体系

教材质量直接影响课程教学效果。《水利水电工程规划)教材应紧密结合专业要求，打破(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教材体系，通过删节、补充和调整，建立新的教材体系。为此，首先要了解清楚(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教学内容编排情况。(工程水文学》教材是以水循环及径流形成过程、水文统计的基本知识与方法、设计年径流及设计洪水的推求、降雨径流分析、水文预报等为主要内容;同时扼要讲述水文测验及水文资料收集、河流泥沙等方面的知识。高等学校教材是按以学时编写的，全书共十二章，依次为绪论、水循环及径流形成、水文测验及水文资料收集、水文统计的基本知识及方法、年径流分析与计算、由流量资料推求设计洪水、降雨径流分析、由暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水计算、可能最大暴雨与洪水、河流泥沙计算、水文预报。中等专业学校教材除无水文预报一章外，其它内容与高等学校教材基本一样，只是将可能最大暴雨与洪水、降雨径流分析分别并人小流域设计洪水计算和由暴雨资料推求设计洪水两章中，因而全书只有九章。

(水利水能规划)是按42学时编写的，全书包括绪论、水资源的综合利用、兴利调节、洪水调节、水能计算及水电站在电力系统中的运行方式、水利水能经济计算、水电站及水库的主要参数选择、水库群的水利水能计算、水库调度等八章。(水利水电规划)则是按54学时编写的，全书分为绪论、水利水电规划所需的基本资料、水库兴利调节计算、水库防洪调节计算、水能计算、电力系统中的水电站主要参数选择、水库调度等六章。

3.2(水利水电工程规划)教材编排建议

根据(水利水电工程规划)课程的教学内容和教学任务的要求，其教材的编排既要有利于教学，又要有利于学生对水利水电工程建设程序的认知。据此，笔者试提出(水利水电工程规划)课程教材的编排建议如下:

3.2.1绪论含我国的水资源及利用，我国水利水电建设的成就与展望，水利水电工程的规划程序，水利水电工程规划的教学内容和任务。

3.2.2水资源综合利用规划含水资源的综合利用与水利事业，河流与流域，与江河流域规划。

3.2.3河流水文含水文学与水文测站，降水的观测与流域平均降雨量计算，蒸发与下渗，径流的形成及表示方法，水文循环和水量平衡，江河水位、流量、泥沙观测及资料整理，水文资料的收集来源。

3.2.4(水利水电工程规划)所需的基本资料含径流调节，水库兴利调节分类，水库调洪作用，设计保证率与用水资料，防洪设计标准分类、选择，泄流方式及泄洪资料，水库地形特性，水库的特征水位和库容，水库的淤积淹没和浸没等。

3.2.5水文资料统计分析方法含统计分析的任务和方法，现行水文频率计算方法—适线法，相关分析方法。

3.2.6设计年径流推求含年径流及其变化特性，具有长期、短期和缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分配推求方法。

3.2.7设计洪水推求含由流量资料推求设计洪水，由暴雨资料推求设计洪水，小流域设计洪水推求，可能最大洪水推求简介。

3.2.8水库兴利规划含兴利计算原理，死水位的确定.年调节水库兴利库容和调节流量的计算，多年调节水库兴利库容　的计算简介。

3.2.9水库防洪规划含调洪计算原理，无闸门控制的水库调洪计算方法(列表，试算法、半图解法、简化三角形法)，有闸门控制的水库调洪计算方法。

3.2.10水电站水能规划含水能计算的内容和方法，无调节、日调节和年调节水电站的保证出力、保证电能计算，多年平均年发电量的计算。

3.2.11水库及水电站主要参数的选择含电力系统的负荷与容量组成，水电站装机容量的选择，以发电为主的水库特征水位的选择。

3.2.12施工导流规划含施工导流标准，施工设计洪水推求，施工水文预报。

3.2.13水库调度规划含水库调度的意义，水库的兴利调度图、防洪调度图和发电调度图的编制方法，水库的优化调度简介。

参考文献

①吴明远、磨道江、叶守泽合编.工程水文学.水利电为出版社，1986.

②周之豪、沈甘源、施熙灿、李惕先.水利水能规划.水利电力出版社，1986

③广西水电学校丁炳冲主编.工程水文学.(第三版).水利电力出版社，1994，