电能计量论文
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电能计量论文范文第1篇
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2篇
【关键词】小波包；有功电能；谐波；非稳态信号
1.引言
电能是现代社会生产和生活中不可缺少的重要能源。在电能计量中，由于谐波的存在，使电能计量装置的误差加大，导致电能计量数据不准确，从而影响到发、供、用电三方的利益以及交易的合理性。因此，研究谐波环境下科学合理的电能计量方法具有重要意义。目前，电力系统中研究谐波电能计量问题时常采用的是快速傅立叶变换法（FFT）[1][2]。快速傅里叶变换方法能够实现对整数次谐波的精确分析和检测；在对间谐波的分析和检测中，由于分析窗宽度固定，不能自适应调整，故频率分辨率较低，很难分辨出间谐波的频率[3][4][5]。
小波变换WT（Wavelet Transform）作为信号处理的一种方法，是上个世纪80年代后期发展起来的应用数学分支。它具有时―频局部化特性，在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率，在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨。但是，小波变换是对低频频带不断的进行二进划分，从而导致对高频信号频率分辨率较低。小波包变换是建立在小波变换的基础之上，对高频和低频频带都做二进划分，最后使整个频带都被划分为均匀的子频带，而信号包含的各个频率成分可以分解到相应的子频带内，从而实现了信号的频带分解，提高了信号分析和测量的准确度。基于小波包变换的方法不仅能检测整数次谐波，而且适合间谐波的检测[6][7]。
现有的应用小波包变换计量有功电能的方法是利用小波包重构系数计算电压和电流信号中各次谐波分量的幅值和相位，而后重构其时域波形，再分别将重构的电压和电流中同频率谐波信号相乘并在时间域上积分，从而求得各次谐波电能[8]。此方法在利用小波包重构系数重构时域波形时计算各次谐波分量的幅值和相位的过程较复杂。本文提出了一种新的基于小波包变换的有功电能计量方法。该方法不用重构各次谐波波形，直接利用小波包重构系数计算频带的平均功率，然后再与采样时间相乘计算其有功电能。
3.基于小波包变换的有功电能计量算法
小波包变换实现了信号的频带分解，分解的频带个数由分解尺度决定。但由于小波包分解过程中进行了信息压缩，分解尺度越大，信号压缩也越大，所剩的数据就越少，波形的台阶化也就越明显，这种台阶化在频谱域内又表现为高次谐波，造成算法误差和测量误差。因而，通过小波包分解系数的重构对电力系统中的各个频带内的谐波电能进行计算，可以部分消除上述误差[7][9]。
3.1 基于小波包变换的有功电能算法
值得注意的是，小波包分解变换后的输出信号不是按频率递增规律排列的，因此，要对小波包分解变换后的输出信号按频率递增的规律进行重新排序[10]。
3.2 算法流程图
4.基于小波包变换的有功电能计量算法仿真实验
有功电能的仿真结果如表2所示。真值为原始信号各次谐波的有功电能，测量值为经过基于小波包变换的有功电能计量方法测得的各次谐波的有功电能。结果表明，基于小波包变换的有功电能计量方法是以频带的方式处理频域信息，使信号包含的各个频率成分分解到相应的子频带内，再计量出各频带内相应谐波分量的有功电能，计量结果较准确，适合谐波的有功电能计量，尤其能解决间谐波的有功电能计量问题。
5.结论
针对基于快速傅里叶变换（FFT）的谐波电能计量方法对间谐波分析时频率分辨率差的缺点，本文研究并实现了一种基于小波包变换的有功电能计量方法。该方法通过小波包变换实现信号频带的均匀划分，使所关心的谐波频率落在相应的子频带中，而后对每个子频带直接利用小波包重构系数计算其平均功率，然后再与采样时间相乘计算相应频带的有功电能。仿真结果表明，该方法能准确的进行有功电能计量，尤其能解决间谐波的有功电能计量问题。和已有的基于小波包的有功电能计量方法相比，该方法没有先利用小波包重构系数重构时域波形，这样就避免了重构时域波形过程中提取幅值和相位信息时的困难，使整个电能计量过程较容易实现。
参考文献
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电能计量论文范文第3篇
随着电力工业的不断发展，电网电压等级的不断提高，对电压、电流的测量要求也在不断提高，而互感器作为连接高压与低压的一种电器设备也不断地改进和发展，其中对于衡量互感器先进与否的一个重要指标就是互感器的绝缘问题。对于传统的电磁式互感器来说，由于绝缘成本随着绝缘等级的升高成指数增长，因此原有的空气绝缘、油纸绝缘、气体绝缘和串级绝缘已经不能满足超高压设备的绝缘要求，同时传统互感器存在磁饱和的问题，造成继电保护装置的误动或拒动，而且铁磁谐振、易燃易爆及动态范围小等缺点一直是传统互感器难以克服的困难。于是，各种针对高电压、大电流信号的测量方法便应运而生，其中，基于光学和电子学原理的测量方法，经过近三十年的发展，成为相对比较成熟、最有发展前途的一种超高压条件下的测量方法。
光电互感器指输出为小电压模拟信号或数字信号的电流电压互感器。由于模拟输出的光电互感器仍存在传统互感器的一些固有缺点，现在发展的高电压等级用光电互感器一般都用光纤输出数字信号。光电互感器与传统互感器外形相似，但体积小，重量轻，主要由传感头、绝缘支柱和光缆三部分组成。①传感头部件有罗科夫斯基线圈、采集器、A/D转换器和光发生器LED。工作原理是由罗科夫斯基线圈从一次传变信号，采集器采样后，AD转换器转换为数字信号，由LED转换为光信号，通过光缆送回主控室。罗科夫斯基线圈一般有保护、计量和测量、能量线圈，罗科夫斯基线圈形状是空心螺线管，无铁芯，填充非晶体材料，主要起支撑作用。②绝缘支柱采用硅橡胶绝缘子，内部填充固态硅胶，起到支撑、绝缘和固定光缆作用。③光缆分为数据光缆和能量光缆，从传感头通过绝缘支柱内部引下，送回主控室。④能量问题。传感头部件的电源是光电互感器的难点之一。传感头部件（采集器、A/D转换器和光发生器LED）使用微功耗装置，功率30毫瓦。
光电互感器可分为两种型式。一种是用磁光效应和电光效应直接将电流电压转变为光信号，一般称无源式；另一种是用电磁感应或分压原理将电流电压信号转变为小电压信号，再将小电压信号转换为光信号传输给二次设备，一般称有源式。无源式由于存在稳定性和可生产性较差、电子回路复杂等问题，现在主要处在实验室阶段，推广运用还有待时日。有源式的难点是提供高压端需要的工作电源，但随着激光供能和高压取能技术的突破，已得到根本上的解决。光电互感器传感头部件的能量来源有两种途径。一是从一次取能，由能量线圈感应出电流来提供能量；当一次电流太小，不足以提供能量时，使用能量光缆，由户内激光发生器通过光缆上送能量。两种方式可互为备用，自动切换。
相对于传统的电磁式互感器，光电互感器有明显的优点：（1）在高电压、大电流的测量环境中，光纤或光介质是良好的绝缘体，它可以满足高压工作环境下的绝缘要求；（2）没有传统电流互感器二次开路产生高压的危险，以及传统充油电压、电流互感器漏油、爆炸等危险；（3）不会产生磁饱和及铁磁共振现象，它尤其适用于高电压、大电流环境下的故障诊断；（4）频带宽，可以从直流到几百千赫，适用于继电保护和谐波检测；（5）动态范围大，能在大的动态范围内产生高线性度的响应；（6）适应了现在电力系统的数字化信号处理要求，它还可用于以保护、监控和测量为目的高速遥感、遥测系统；（7）整套测量装置结构紧凑、重量轻、体积小；（8）各个功能模块相对独立，便于安装和维护，适于网络化测量。
由于光电互感器的诸多优点，光电互感器取代传统互感器将只是一个时间问题。国际上，光电互感器已逐步成熟，正已越来越快的速度推广运用。其中ABB、西门子等公司生产的光电互感器已有十几年的成功运行业绩。采用光电互感器的数字化变电站在欧洲也已经投入运行。我国光电互感器的研制和运用相对比较落后，仅有为数不多的变电站使用了一些进口的光电互感器。国内有二十余家企业和高校涉足了光电互感器的开发，经过多年的努力，已有若干套设备在现场试运行。
我国在有源式光电互感器的研究已走在无源式的前面，有的产品已在多个变电站试运行近一年的经验，运行情况良好，可满足保护和计量的要求，并通过了部级鉴定，达到国际先进水平。同时国内的二次设备制造商开发了可与光电互感器直接接口的数字接口继电保护装置、数字接口电能表等二次设备，为光电互感器的实际应用提供了基础。
光电互感器目前存在的问题对电能计量方面的影响：
（1）由于处在研究开发中，光电互感器性能仍不稳定。对于电能计量来说，光电互感器的稳定运行是保障计量准确的前提，尤其是一些在变电站计费的电能表，更加不能忽视光电互感器的性能稳定性。
（2）温度对光电互感器的精度有较大的影响。电能计量是对精度要求较高的专业，其对精度的要求往往要高于其他专业。而绝大多数的光电互感器均是装设在户外，南方春秋两季夜晚与白天温差较大，不可避免的对电能计量带来一定影响。
（3）电子互感器在A/D转换的过程中存在较大的角度误差。在光电互感器对采集到的模拟量转换为数字量的A/D转换中，会带来较大的角度误差，从而对电能计量的计量准确性又带来了一定的影响。
（4）与光电互感器相匹配的电能表必须具有国家法定计量检定机构的认证。由于光电互感器的结构特殊性，必须要采用与之相匹配的电能表进行计量，原先的电能表均无法实现计量功能，为此就出现了一个新的问题，新型的电能表作为一种“新”计量工具，按照国家法规就必须有具有国家法定计量检定机构的认证，因此新型电能表的认证也是必不可少的。
电能计量论文范文第4篇
关键词：电能计量装置；异常状态；监测方法；电力企业；电费风险 文献标识码：A
中图分类号：TM933 文章编号：1009-2374（2016）35-0028-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.013
目前我国对电能的需求越来越大，电力资源的供应一直处于供应紧张的状态，直接影响到人们的日常工作与学习。现在很多不良用户为了满足自身的用电需求，采用偷电的方法来达到减少或免费使用电能的目的，这种行为给电力企业直接带来经济损失，而电能计量装置可以有效的预防偷电行为。电能计量装置的主要构件有电能表、测量柜、电流互感器等。在实际的应用当中，电能计量装置由于各种因素的影响而出现异常的状态，并且根据不同的影响因素而出现不同的异常状态，无论是哪种原因导致的异常状态，都会影响电能的正常供给，对电力企业造成不同程度的损失。
1 电能计量装置概述
电能计量装置是用于记录电能使用情况的设施，它包括不同型号的仪器和设备，在保障电力的供应中起着重要的作用。通过电能计量装置可以对电能进行售卖，可以统计用电用户的用电量，电力公司根据电能计量装置所提供的用电数据来收取相应的费用。随着科技水平的不断提高，电能计量装置也在不断更新换代，从最初的电解原理的电度表，到之后的感应式电能表，发展到现在的智能自动化装置，对电力企业的系统运行起到了有效的监测作用。在实际应用中，电能计量装置会受到环境温度、辅助电源质量、电磁场干扰等的影响，导致对电能的运行情况无法进行准确的评价和收集。电能计量装置的计量点比较多，在正常的运行当中所需要注意的是计量点的实际负荷工况和接线方式、单双向计量方式，另外还有电网经营企业关口、供电企业关口以及电厂上网关口等。
电能计量装置的主要性能是对电能进行计量，所以要根据环境因素来选择与计量点性质搭配的计量器具，这样才能保障电能计量装置的性能稳定发挥，同时也要对电能计量的准确度进行评估，从客观的角度评估电能计量装置的运行情况，以保障计量性能控制在规程规定和设计的范围内，从而使电能计量装置能够在正常的运行情况下延长使用寿命，为电力企业节约运营成本。
2 电能计量装置出现异常的特征
在电能计量装置出现异常状态时，它主要的表现是和平常的参数、性能在状态量上出现异常。首先，由于影响电能计量装置的因素比较多，所以会出现各种情况的计量装置误差，导致计量的电压回路异常，出现计量电压发生变化的情况，其主要表现为三相电压没有指示或紊乱、电压骤然变化、电压一直处于低水平状态；其次，在计量电流上也会出现异常，随着计量装置的误差增加，电能表异常，使电流也同时发生变化，电流的异常变化与电压的异常变化比较相似，其主要表现为计量电流没有指示、三相电流紊乱、电流骤然变化、一直处于低水平电压；最后，在功率上也产生了变化，其主要原因是受各种环境因素影响，使计量误差增大，使计量电流与电压出现异常，从而使负荷功率出现参数异常变化。一般情况下，当出现异常情况时，电能计量装置会发出警报或者指示信号，如果计量柜异常打开，具有监视功能的继电器则会发出报警；如果自检中出现错误，电能表则会显示指示信号。但是目前不是所有的计量装置都具备开关量与监视装置的功能，只有少数比较先进的计量柜和电能表才具备。电能计量装置如果长期处于异常状态，则会直接影响荷载累积电量监测的变化，并且变化会非常明显。如果计量装置的综合误差一直稳定保持在一个计量范围内，一些偷电行为所造成的异常都会使电能计量数值减小，同时也降低了累积电量。
3 电能计量装置异常原因
3.1 供电系统不稳定
在供电系统的实际应用中，供电系统不稳定容易对电能计量装置产生影响，使电能计量失去准确性，出现误差增加的情况。供电系统不稳定，通常是在电力系统在运行当中，由于受到非线性荷载和网内电力电子装置所产生的谐波干扰，使电能计量装置出现计量误差，这种干扰直接影响了供电系统的稳定性。在正常情况下，感应式电能表是根据基波的原理来设计的，它的工作范围只能在工频比较窄的频带进行，如果在谐波的环境工作，感应电能表会产生计量误差。
3.2 用户偷电行为
用电用户存在不良的用电行为时也会使计量装置出现异常的情况。在我国一些偏远的农村，有很多用电用户私自拉扯供电线路，没有正确的用电意识，擅自改变电能计量装置，使电力设备无法正常工作，不能提供准确的用电情况，造成电量少计或不计，直接影响着电力企业的经济利益。现在电费在逐步增长，使一些偷电的不法分子也在增加，是目前造成电能计量装置出现异常状态的主要危害因素，并且不法分子的偷电方式越来越多，而且比较隐蔽，不容易被发现。
3.3 电能计量装置故障
现在我国部分地区由于管理不完善，执行力度较低，对电能计量装置没有进行严格的管理，使电能计量装置的安装随意性较强，没有按照标准规范进行安装，直接影响了计量的准确性。如果使用质量不合格的计量装置或者配置不合理，电能计量装置的运行环境较差，都可能会发生故障。其中比较常见的是电能表故障、计量回路故障、互感器故障等。电能计量装置出现故障的形成是比较缓慢的，因此计量装置故障结果是使计量装置的综合误差增大。
4 电能计量装置异常状态的监测方法
4.1 监测供电系统的方法
供电系统的监测方法通常是依据电能计量装置的电力状态量和变化来进行判断的，由此可以看出电力状态量的变化异常是判断电能计量装置是否正常的主要方式。电力状态量监测法是根据状态量的变化、电力计量负荷以及运行方式的特点和变化程度进行分析，以此判断电能计量装置的运行情况是否出现异常，可以从两个方面做出判断：一方面是负荷的变化，在电量负荷的日累计与月累计产生了不相符的变化值，比如没有接收到断路器的检修信息等这样比较重要的信息在一个时间段内还不能够恢复正常状态，可以根据这种情况判断出电能计量装置出现异常状态，需要及时处理；另一方面是检测母线损耗情况、线路损坏情况出现不平衡的状态，并且没有在规定的范围之内，就可以判断出电能计量装置出现异常。另外，在监测供电系统中电能计量装置是否出现异常可以通过电力系统的电流和电压进行判断，如果电流或电压的数值没有在规定的范围之内，管理人员要马上检查电能计量装置是否存在异常的情况，因此电力企业需要培养专业的电能计量装置检测人员，针对电流与电压的相关数据进行详细的记录，这样才能够准确判断计量装置的运行情况，如果遇到供电系统突发故障时，工作人员可以利用专业的知识与技术及时处理好故障。
4.2 监测供电线路的方法
监测供电线路的电量使用情况，可以及时发现并制止偷电等不正当的用电行为出现，其主要表现为电能计量装置所显示的用电量过低，就需要工作人员引起注意，及时检查用户的用电情况，查看是否存在不正当的用电行为，同时需要供电企业提供详细的用电用户信息，从线路的电量使用量进一步判断出电能计量装置运行是否正常。另外，电能计量装置出现异常时，其电流也相对会发生变化，所以可以通过电能计量电流监测法判断电能计量装置的运行是否存在异常，它主要包括断路器安装位置、三相不平衡电流式等主要电能计量电流检测法，其电流检测的原理是当计量电流发生异常变化时，三相不平衡电流变化是否保持在正常的数值范围之内，监测断路器是否能够接收到检修、分匣的信息，不论哪一种变化都可以判定电能计量装置出现异常，这种情况通常是用户存在偷电的不正当用电行为，需要供电部门的管理人员及时进行检查，采取相应的解决措施，并且对问题做出总结，避免类似的事情再次发生，以保障供电企业的经济效益不受到损失。
4.3 监测电能计量装置故障的方法
监测电能计量装置故障的方法可以从两个方面进行判断：首先查看电力设备的开关是否正常，如果发现设备开关出现损坏将会直接影响计量装置数据记录的准确性，这时候就需要马上派工作人员进行维修；其次查看电力设备中的断路器是否运行正常，如果断路器运行不正常，说明计量装置由于受到环境因素的影响出现装置内部的零件损坏，这是一种比较常见的监测电能计量装置的方法，并且操作也比较简单。另外，电能表在电力开关量出现异常时可以发出警报信息，使工作人员能够及时判断电能计量装置运行是否正常。电力开关量主要是针对电能表监测信号、计量柜继电器、电流回路进行主要监测，无论是哪种监测对象所显示出的信号出现异常，都可以判断出电能计量装置出现故障，所以工作人员需根据具体情况采取相应的解决办法，及时处理电能计量装置存在的问题。
5 结语
综上所述，可以看出电能计量装置在电力企业当中的重要性，电能计量装置的运行情况直接影响到电力企业的经济利益。如果电能计量装置出现损坏的情况，电力系统则不能正常运行。因此，作为电力企业要高度重视电能计量装置的运行情况，加强防盗性能，避免发生电能计量装置故障而影响电费量的计算。对电能计量装置的性能要不断进行创新研究，保障电力系统内部稳定运行，为人们提供可靠、稳定、安全的电力服务。
参考文献
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电能计量论文范文第5篇
【关键词】AT89S52;电能计量;ADE7755
1.引言
随着经济的不断发展，电力已经成为我国比较重要的能源。对于民用电力，由于人民物质生活的丰富了许多，生活质量提高很大，对电力的需求也越来越大。但是，目前对于居民用电的管理还处于落后状况，向居民收取电费的方式多年来一直是用户先用电、管理部门后抄表、用户再付费的传统方式。这种用电管理模式，给居民带来了很多不便，而且加大了工作人员的工作量。为更好的满足社会的需要，保证用户安全、合理、方便地用电，改造传统电表和用电的管理方式，让它符合社会发展的需要就显得非常有必要。为了改变这种长期落后的用电方式，IC卡智能电表开始出现。
2.智能电表控制系统的设计方案
所谓智能电表，就是通过应用计算机技术，通讯技术等，形成以智能芯片（如单片机）为核心，具有电功率计量、记费、用电管理等功能的智能型电度表。
IC卡智能电能表控制系统中含有微处理器或微控制器，在微处理器或微控制器的进行设备的扩展如程序存储器ROM、数据存储器RAM、显示器、报警装置。系统主要包括以下部分：
（1）AT89S52单片机是整个IC卡智能电表硬件的核心部分，它是电能表的“大脑”，所有的硬件模块都是在它的控制协调下进行工作的。单片机通过烧制在其中的各种程序，控制着其它硬件模块的工作状态。
（2）ADE7755是电能计量芯片，在整个硬件电路中发挥着重要作用。主要完成对电能量的计量，将模拟电能信息转化为单片机可以读取并且操作的数字电能信息。
（3）电能采样模块是将电能表硬件系统与主电网进行隔离，使强电和弱电分开。将主网中的大电压，大电流转化为小电压，小电流，以便提供给电能计量芯片进行处理。
（4）电源模块为整个电能表硬件系统正常工作供电，它通过电能变换将主电网中的220V交流电，降压、整流为5V和12V的直流电，从而为其他硬件的正常工作提供电源。
（5）数据存储模块是所有电能信息的存储单元。单片机对存储器里的数据信息进行读操作时，将信息读出后送给其它模块使用。单片机对存储器里的数据信息进行写操作时，是将计量芯片计量的数据保存到存储器里的过程。
（6）显示模块可以将用电信息，剩余金额等信息，清楚地显示在液晶显示模块上，供用户和抄表人员参考。
（7）报警电路，当用户IC卡内的剩余金额到达预设数字时，系统开始报警，提示用户及时充值，以免影响正常生活用电。
（8）看门狗电路，可以在程序陷入死循环的时候，让单片机复位而不用整个系统断电，从而保护电表的硬件电路。
3.电路设计
3.1 电能采样及计量模块
电表通过电流传感器和电压传感器采集用户的用电信息，在经过滤波电路后转化成合适电信号送入到电能计量芯片ADE7755的电流通道和电压通道。ADE7755将电能信息转换成有功功率以高频脉冲的形式从CF端输出然后接入到单片机AT89S52外部中断信号输入端INT0端口，如图1所示。
图1 电能采样及计量
图2 显示模块
3.2 数据存储模块
近年来电子技术迅速发展，一些大容量的存储器开始出现了，大体分为一下三种。一种是传统的电荷存储为原理的E2PROM制作的存储器，这种存储器擦写次数可达到106次，数据的保存时间是100年，抗干扰能力比较强，但是新型的存储器相比写入的时间较长。二是以快闪存储器为代表的FLASH存储器，它的擦鞋速度快，数据保存时间长，但是擦写次数少，只有1000次左右，把它用在要经常更新数据的场合不合适。三是以铁电体为基本储单元的铁电存储器，他利用分子结构，将一个铁氧体悬浮在存储单元中间，存储1或者存储0时只要将铁氧体的极性反转，因此它的写入速度快。
作为智能电表的数据存储模块，读写次数会很频繁，所以要选择可以满足多次读写的存储器。考虑到要节约单片机的端口和布线的方便性，选用串行的存储器。
设计中选用的是CATALYST公司生产的串行存储器，型号为AT24C08，中主要存储相关参数，剩余用电量、累计用电量、IC卡的卡号等参数
3.3 显示模块
显示电路主要是由LCD1602组成的如图2所示，负责显示用户的用电信息。例如，当前的剩余电量和累计用电量等信息。
3.4 看门狗电路
设计中的复位电路是由MAX706构成，负责监控电路的通电、断电、单片机程序跑飞或意外进入“死循环”，产生一个单片机复位脉冲，将单片机复位。
3.5 供电控制电路
该模块由一个晶体三极管Q2，继电器J限流电阻R5和二极管D1组成。当用户IC卡电表的数据存储模块中的剩余电量没有达到剩余电量跳闸极限值时，该电路通过继电器让用户保持供电;当用户剩余电量达到跳闸限值时，本电路通过继电器停止向用户供电。如图3所示。
图3 供电控制电路
图4 主程序
当用户电表中的剩余电量达到跳闸限值时，单片机将从P13端口输出高电平，经过电阻R4加到三极管Q2的基极，让三极管Q2导通，则继电器J吸合，从而使得常闭触点断开，将供电电路断开停止对用户供电。为到达跳闸限值时，单片机的P13口输出为低电平，使得晶体管Q2截止，使继电器不能吸合，常闭触点闭合，供电电路接通，给用户供电。
4.软件设计
本控制系统的软件设计主要包括主程序的设计、IC卡插入中断程序的设计、电能计量脉冲中断程序的设计、显示子程序的设计、用户卡子程序的设计、报警子程序的设计、断电子程序的设计。主程序设计如图4所示。
参考文献
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电能计量论文范文第6篇
论文摘要：本文针对农村电网存在的问题,提出了具体的改进措施。
1引言
线损是指在给定时间内，由发电厂出线侧计量点至用户侧计量点之间的各元件所损耗的电能。它由技术线损和管理线损组成，是供电企业的一项重要经济技术指标，也是衡量电力企业综合管理水平的重要标志。随着电力市场的规范化，电力企业为获得更大的社会效益和经济效益，采取的措施之一是降损节能。下面针对农村电网现状，就技术与管理方面探讨如何降低农村电网线损。
2降低农村电网损耗的措施
2.1改造高耗能变压器
在现阶段，仍有一些地方由于种种原因还在使用S，SL1，SL2，SL3，SL4，SJ，SJL，S7等老型号变压器供电，这些变压器本身损耗大，影响电网的供电质量和电能损耗，因此，必须对这些高耗能变压器进行更新改造。选用S9系列低耗能变压器，使电能损耗降低。
2.2合理配置变压器
要合理选择变压器容量，不宜出现“大马拉小车”现象，若选择变压器容量过大，它空载需要的无功功率也就越大，变压器容量应按负荷在65%～75%时效益最高进行选择。对长期处于轻载运行状态的变压器，应更换为小容量变压器。对于长期处于满载、超载运行的变压器，应更换容量较大的变压器。
2.3对季节性负荷安装子母变压器
由于农村用电负荷受季节和时间性的影响，用电负荷波动大。若安装一台变压器，最大负荷时，出现满载或超载；轻负荷时，则出现轻载现象。这样会使变压器损耗增大，故建议有条件的地方，最好按最大负荷和最小负荷分别安装两台变压器，大负荷时投运大容量变压器，轻负荷时投运小容量变压器，这样才会使变压器经济运行，电能损耗降低。
2.4停运空载变压器及部分线路
①农村的一些特殊负荷一旦停下来，变压器就会空载。如抽水用变压器，只有抽水时有负荷，不抽水时就空载，有时一天之内空载时间达到8～10h。由于国家有关政策性不收变损，特殊负荷时停时用，大多数未及时停运，造成空载损耗。类似负荷情况的变压器必须在空载时间内与电源脱离，以降低变压器空载损耗。
②农村10kV线路过长，有些空载运行的线路较多，造成了空载线损的增加。
针对以上情况，生技、用电、调度部门应积极配合制定农排及类似的空载变压器停运管理方法和空载线路管理办法，并定期召开计划用电、停电协调会，以达到合理、优化用电。
2.5优化电网结构，缩短供电半径
现阶段，农村电网已改造，但依然存在以下情况：
①迂回供电；
②农村10kV供电线路多，且供电距离长，电压质量差，损耗大；
③农村35kV网络普遍存在供电半径过长。
针对以上情况，必须合理布局线路，增设变电站，缩短供电半径，高压尽量伸向用户。
2.6改造卡脖子线段
线路卡脖子线段的形成主要是：①电源的重新布点，原来线路末端变成了首端；②线路的负荷增大，尤其是增加大用户，造成部分线路卡脖子；③原来线路建设标准低。对卡脖子线路必须列入改造计划，首先进行改造，一方面要保证供电质量，另一方面要降损节能。改造卡脖子线的标准是使新线路导线截面积在最大负荷时，其电流密度不大于1～1.5A/mm2。
2.7更新改造计量装置
加大计量装置的投入，提高计量精度，保证计量准确性，对电网中存在DD14，DD28，DT8，DS8等这些国家已明令淘汰的电能表应全部更换，使用862系列新型电能表，低压电流互感器由0.5级更换为0.2级，同时制定电能表轮换制度，更换大计量、小容量的计量表计，轮换、轮校农排线路的关口表，使计量更准确。
2.8提高防窃电的技术水平和管理水平
电能直接通过高低压配电网送往用户，计算电能消耗的计量装置大部分设在用户的场区和居民住宅区，在计量装置前有露在表外用电的空白区段，会给窃电提供了便利，也增加线损，影响企业的经济效益。为此，电力企业必须采取以防为主的反窃电与防窃电手段，维护企业的经济效益。
①对于居民用户集中装表，加装防窃电电能表箱，接线采用PVC管敷设。即采用线进管、管进箱、箱加锁加封的措施；
②对于农村综合变用户，将电能计量装置安装在防窃电箱内，然后再将防窃电箱固定在变压器的低压侧，不给窃电者可乘之机；
③对于有重点怀疑的窃电用户，可采用电子式防窃电装置实时检测，该装置会自动判别故障或窃电类型，并计算故障或窃电时间内所丢失的电量；
④采用失压记录仪、防窃电电能表、电能计量装置故障诊断仪、防撬铅封等防窃电技术措施；
⑤对于已安装负荷控装置的企事业单位，可利用无线电负荷控制系统，实现远方在线监测。
2.9做好电网经济调度
根据农村电网的实际和潮流变化，及时合理地调整运行方式，调整好无功，改善电压质量，组织定期的负荷实测和理论计算，使农网线损管理与运行方式密切结合，实现农网运行的最大经济效益。
2.10调整电网的运行电压
在电力系统中，电能损耗与运行电压的平方成反比，即电压越高，损耗越小。适当提高运行电压可以降低网损。通过调整变压器高压侧的分接开关，可使变压器出线电压提高以降低配电网的损失。2.11加强无功管理，提高功率因数
功率因数的高低，直接影响电能损耗的大小，提高功率因数的一个重要办法就是无功补偿。电能用户不仅要从电网吸取有功功率，而且要从电网中吸取无功功率。为了减少电网输送的无功功率，一般考虑并列投运电容器。电容器在电网中运行时，流过电容器的电流是电容电流，相当于向电网发出无功功率。如果将电容器并列在负荷上运行，则提高了电网的功率因数，减少了线路的损耗。
进行无功补偿应坚持“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则，采取集中、分散和随器补偿相结合的方法。①在没有安装集中补偿装置的变压器10kV母线上加装补偿电容器，使无功得到平衡，这是集中补偿的方式；②在线路长、负荷大的10kV线路上安装并联电容器，使无功得到平衡，这是分散补偿的方式；③在配变电压器低压出线侧安装并联电容器，使无功得到平衡，这是随器就地补偿方式；④在功率大，运行小时数长的电动机上也进行随器补偿。通过以上一系列的补偿，使功率因数提高保持在0.9以上。
2.12调整三相负荷，使之平衡
三相负荷不平衡，将增加线损，这是因为三相负荷不平衡时各项的负荷电流不相等，在相间产生不平衡电流，这些不平衡电流除了在相线上引起损耗外，还将在中性线上引起损耗，这就增加了总的线损。如果三相平衡，则向量差为零。应当尽量使三相负荷平衡，否则，中性线上将有电流流过。中性线上流过的电流越大，引起的损耗也越大。因此，运行中经常调整变压器的各相电流，使之保持平衡，以降低线损。一般要求配电变压器出线侧的电流不平衡度不大于10%，因为不对称负荷引起供电线路损耗的增加与电流不对称度的平方成正比。在低压三相四线制线路中，中性线的电流不平衡附加线损也是相当大的，应定期地进行三相负荷的测定和调整，使变压器三相电流接衡。
2.13加强对上网水电站的管理
应加强对小水力发电的10kV线路进行管理，以减少因小水电管理不善而产生的线损。长期以来，电力企业对小水电站的功率因数考核标准是每月的加权功率因数必须小于或等于0.8，据此奖罚。考核办法没有分别在峰谷时段进行功率因数考核，更没有考核实时功率因数。因此，电力企业应该给小水电站装上分峰谷时段计量的无功电能表，分别对峰谷时段进行考核，要求功率因数均不能大于0.8，对于大功率的发电站应装上实时功率因数监视仪，进行远程控制监督。
2.14加大营业用电普查力度
营业普查是堵塞营业漏洞，降低线损的重要手段，也是增加合理收入，提高经济效益的有效措施。电力企业应采取自查、互查、抽查及内查和外查相结合的方式。营业普查工作要定期开展，每年不少于2次，要做到有计划、有措施、有分析、有总结，做到“情况明、计量准、按时抄、全部收、服务好”，有效地堵塞发生错计、漏抄现象。
2.15改造导线的接续方法
导线接头的接触电阻一般较小，但如果工艺较差时，导线接续不好，会使接触电阻猛增，而此处的电能损耗和接触电阻成正比，使接续点发热，并损耗电能，故对导线接续时应注意以下几点：
①导线接续应尽量避免缠绕法，而应该采用炮接、钳接(有张力时)和设备线夹接续(无张力时)；
②不同导线接续应在耐张杆的引流或设备上完成，应该用铜铝过渡线夹；
③导线或设备线夹在安装前应处理好，无锈蚀，安装时要紧固好；
④导线及设备接头处应加涂导膏的方法，使点与点的接触变为面与面的接触，从而减少接触电阻。
电能计量论文范文第7篇
[论文摘要]线损是电网电能损耗的简称。线损率是线损电量占供电量的百分数，是反映电网规划设计、技术装备和经济运行水平的综合性技术经济指标。为此，首先讨论了运行措施，接着分析了提高功率因数、合理配置变压器、应用计算机技术实现最优运行方式的选择，最后研究了做好电网及设备的经济运行和加大电网设备技术改造力度。
一、引言
线损是电网在输送和分配电能过程中，各设备元件和线路所产生的电能损失，它包括固定损失、可变损失和其它损失。
固定损失是指电网中的设备或线路的电能损失不随负荷的变化而变化，它与外加电压、设备容量和产品质量有关。如电网中的变压器铁损，电缆和电容的介质损失，其它各种电器设备和仪器仪表线圈的铁损及绝缘子的损失等。影响固定损失最大的因素是变压器中的磁滞损耗和涡流损耗，即变压器的空载损耗，简称铁损。
可变损失是指电网中的设备和线路的电能损失随负荷电流的变化而变化。如变压器的铜损、其它设备线圈的铜损和输配电线路的可变损失。影响可变损失最大的因素是流经线路和设备线圈中的电流，它与电流的平方成正比。其它损失是指在供用电过程中，由于管理不善所造成的损失。
二、运行措施
运行措施是指通过运行手段来控制整个电网的损失，主要手段有：
（一）电网运行时，环网供电的情况往往是有的，环网供电线路可根据潮流分布原则，找到一个经济功率分点，将功率分点打开，这是很经济的。有时可以调整变电站的变压器闭环运行，强行分配负荷，以达到最经济运行。两台变压器并列运行时，应根据变压器的经济运行曲线确定最经济的运行台数；
（二）充分发挥有载调压变压器的作用，使母线电压保持在额定值范围内：
（三）合理调整负荷，加强需求侧管理提高负荷率；
（四）合理分布电容器，使其发挥最大的经济效果；
（五）监视系统的无功电流，及时起、停无功补偿设备，力求做到全网平衡、就地平衡；
（六）由于10kV配网负荷相对比较稳定，可以通过加大导线截面，缩短供电半径，在配网中合理增加无功补偿设备，平衡配网中的三相负荷，加强统一检修，提高检修质量，开展带电作业，减少线路停运次数，保持配电系统的电压质量可以有效地降低线损。
三、提高功率因数、降低电网损耗
采用合理的无功补偿方式一般采用并联电容器作为人工补偿，包括个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。采用低压电容器在变电所低压侧集中补偿，或者对电气设备个别进行补偿，可以使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低电网损耗，补偿效果较高压侧补偿好。高压集中补偿主要适用于用户远离变电所，或者是在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以起到一定的补偿作用。
配置合适的无功补偿装置首先，应确立合适的无功补偿容量，然后根据实际情况合理地配置无功补偿装置，尽量采用新技术、新设备。例如，可采用无功动态补偿装置来提高电网的功率因数，优化电能质量。
四、合理配置变压器
变压器容量的配置是电网经济性的一个重要因素，配置变压器需要注意以下几个问题：要合理选择变压器容量，避免“大马拉小车”现象，不要因容量的不合理而加大电能的无功损耗。变压器容量越大，它空载需要的无功功率越大，经验表明，变压器容量在负荷的65％，～75％时效率最高。因此，对长期处于轻载运行状态的变压器，应更换为小容量变压器；对长期处于满载运行状态的变压器，要及时调整负荷或更换较大容量的变压器；对于空载或轻载变压器应及时停运。合理的合并轻载变压器，例如，对农业排灌用变压器，可考虑限时停轻载、空载，晚上没有用户时停，早晨有用户再送，这样可降低不必要的空载损耗；变压器各相间负荷严重不平衡时，要及时调整，尽量使各相负荷趋衡。
五、应用计算机技术实现最优运行方式的选择
电力部门可充分利用调度自动化系统、网损在线检测系统、负荷监控系统等完善线损管理手段。如利用计算机软件进行潮流计算、潮流分析工作。重大方式变化时，及时进行潮流计算，选择最佳运行方式使其损耗达到最小；利用调度自动化系统，制定出各变电所主变的经济运行曲线，使各变电所主变保持最佳或接近最佳运行状态，保证主变的经济运行。
六、做好电网及设备的经济运行
（一）适当提高电网的运行电压。大家知道，线路和变压器中的可变损耗与运行电压的平方成正比．提高运行电压可以降低线损。所以我们可以利用这个原理来降低线损．但是也只能在额定电压的上限范围内适当提高。
（二）优化运行方式。应根据科学的理论计算决定电网是合环运行还是开环运行，以及在哪一个点开环是与电网的安全、经济运行密切相关的。优化主变运行。使变电所主变保持最佳的运行状态，从而降低损耗。
（三）均衡三相负荷。应使配电变压器低压测电流的不平衡度小于10％。因为三相负荷不平衡时，损耗要增加，同时还造成变压器的不安全运行。
（四）合理安排设备的检修，搞好设备的维护管理，降低电能泄漏。
七、加大电网设备技术改造力度
（一）结合不同电网的实际情况，采取电网升压改造、简化变电电压等级、增加并列线路运行(DN装复导线或架设第2回线路)、更换细截面导线、环网开网运行、增设无功补偿装置，采用低耗能和有载调压变压器等措施，降低电网电能损耗。
（二）延伸高压供电至负荷中心，增大导线截面，缩短配网供电半径，减少迂回供电，有计划有步骤地更换和淘汰高损配电变压器，逐批更换老化的进户线，降低配电网损耗。
（三）进一步加大电能计量装置改造力度，降低计量装置损耗，提高计量装置的精度和准确性。
八、总结
总之，降低电能损耗是一个内容丰富，涉及面广的工作，具有很强的技术性、经济性。尤其是在“十一五”能源规划中，强调提高能源效率，强化公众节能意识，建设节能型社会，这对节能降耗工作将起到了推动作用。
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电能计量论文范文第8篇
现阶段，人们对各种家用电器和楼宇自动化的依赖程度越来越高，节能环保意识普遍增强。安全合理、高效美观的住宅建筑电气设计不但成为广大设计人员的研究重点。也引起了人们的广泛关注。由于建筑电气设计时既要考虑相关设计规范的要求，又要考虑一些建筑使用上的特殊需求，往往使得建筑电气在设计上出现不完善和不合理的现象，给日后使用、维护带来不便甚至埋下事故的隐患。本文就住宅建筑方面的电气设计进行探讨，结合真理道甲一号的项目工作经验，抛砖引玉。
关键词：电气工程设计；安全供电；节能降耗
中图分类号：TU976+.1文献标识码： A 文章编号：
引言：
新的住宅建筑电气设计规范JGJ242-2011已经于12年4月1日正式生效。和旧规相比，新的规范里面将全面贯彻执行国家的节能环保政策，同时也反应出人们在追求智能楼宇的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计。在设计时既要做到科学、合理的方便人们的使用需求，又要兼顾到节能设计。住宅及住宅小区的电气工程直接关乎百姓的切身利益，同时也是各级政府的关注重点，无论是商品房还是经济适用房、公租房、安置房、定向安置房等住宅的电气设计，都与百姓的衣食住行息息相关，因此都必须在电气设计施工中体现安全可靠、经济合理、技术先进、整体美观、维护管理方便的原则。
一、电气工程设计原则
1、设计前调研，精确计算，优化供配电设计。
在电气工程设计时首先考虑的是适用性。在设计之初，必须进行各类电力负荷的计算。电力负荷是供电设计的依据参数，是电气设计中最重要的环节之一。各城市、地区的发展水平不同，需求也就有区别。城市电力系统的规定、要求也是千差万别，供配电系统在满足负荷容量、电能质量与供电可靠性要求的同时；应能保证控制方式的灵活多样要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，供配电系统应保证适度余量，针对真理道甲一号工程不同子项的特点，对各单体高层住宅楼、地下车库及小区内学校、幼儿园、小型商业等多种负荷进行相关调研、估算。在经过多次负荷计算、系统优化的基础上确定最终的供配电方案。本工程包括由市政道路划分形成的三个地块，即A、B、C三个小区，每个小区内分别设置专用及公用变电站。在设计中，通过对变压器选型、回路划分、线缆路由及整定、无功补偿、系统防雷、防火灾漏电报警等多项技术手段实现电气工程的实用性和安全性，利用先进、成熟的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。
2、提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗。
首先，应对各类负荷充分考虑其运行特点，对各类负荷的最大负荷出现的时间段进行分析、调研及估算，在系统设计中有效的“错峰填谷”，使变压器尽量在经济负载率下长期、稳定运行；其次简化配电级数，配电回路。有些工程的配电系统设计得比较复杂,配电级数过多,使供电系统故障率增高,故障面扩大,不易管理,操作维护不方便等。为能正确理解配电系统的配电级数和保护级数,提高设计水平,提高配电系统的可靠性,特撰此文以期能起到抛砖引玉的作用。 (详《供配电系统设计规范》(GB50052一2009)第4.0.6条的相关规定)。
第三，优化主干线缆路由，减少线路损耗；设置安全的无功补偿，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。
第四，选用节能型设备，如选用节能型变压器、各类高效电机、电子镇流器等低能耗、高效率的电气器件降低运行与维护费用，减少电能的间接或直接损耗。
设置建筑设备管理系统对风机、水泵及公共照明等负荷分别管理，有效提高效率，节能降耗。
3、各部分能耗进行独立分项计量。
各类负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。计量装置包括机械式电能表，数字式电能表、多功能电表及数据信息管理平台，为系统运行提供记录、分析、监控、报警等多项功能。
二、住宅电气设计中的自动化节能技术
环保理念在现代电气设计工程中具有重要的地位，在进行设计考虑时，应尽可能的使用先进技术和设计理念。尽可能的从多个角度多个方面来实现。
1、配电设计考虑三相负荷平衡。保持三相负荷平衡，将负荷均匀分布在三相电源上。三相配电的各相负荷应保持三相负荷的平衡（最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小负荷不宜小于三相负荷平均值的85%）。
2、地下车库以高效节能细管径(T8)紧凑型荧光灯为主。荧光灯灯具选配电子镇流器。功率因数不低于0.9。疏散指示灯、出口标志灯选用发光二极管（LED）。
3、带防护罩灯具效率≥60%，开敞灯具效率≥75%。
4、照明功率密度值低于《建筑照明设计标准》GB50034-2004。
5、配电箱靠近负荷中心，尽量缩短低压供电线路长度。
6、照明采用统一管理相结合的方式，分组分时控制，实现节电。
7、设置功率因数集中补偿装置，补偿到0.9以上，并设置3、5、7次谐波吸收装置。
8、经济合理地选择导线截面，电力干线的最大工作压降不大于2%，分支线路的最大工作压降不大于3%或分支线路的长度超过30m时，线缆截面积相应增大。
9、选用低能耗、高效率的变压器及电气元器件如节电信号灯等。
10、动力、照明等各部分能耗进行独立分项计量。设备负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。
11、集中采暖系统要求供热公司二次设计时，考虑计算机节能控制系统。
12、高次谐波谐波含量超过国家标准限制的泵房、换热站等，应由相关厂家及配套单位考虑设置高次谐波抑制的相应设备及措施。
在设计时，我们应当积极开发新能源，积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视，它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用，如地源热泵系统、太阳能-水能源热泵系统及太阳能-空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染，不失为一种有效利用自然能的好途径。
三、电气工程中一些具体的质量控制措施
1、施工准备阶段的质量控制。
监理工程师不能只停留在按图施工的水平，要全面熟悉设计图纸，努力并善于发现图纸中的不足，与设计、施工方沟通后及时提出处理意见 。施工方要根据工程的实际情况编制施工组织设计(施工技术方案)并严格审查，要求有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施，而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。 根据业主及土建工程的总体进度编制电气工程进度计划、人员计划、机具计划并组织落实，工程过程中要根据实际情况及时修改及补充。
2、 施工阶段的质量控制。
施工中必须根据已会审后的电气设计图纸和有关技术文件，按照国家现行的电气工程施工及验收规范，地方有关工程建设的法规、文件，经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理，不允许未经同意私自变更设计。要求严格坚持执行和落实“三检”制，关键部位，实施旁站监理。 严格推行规范化操作程序，编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。平时注意及时收集和整理资料，特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证。未经有关人员在隐蔽验收表上签字，不得进行下道工序，防止监督流于形式。记录好监理日志。
结束语
在日常生活中,为了满足各种使用功能的需要,人们所使用的电气设备的种类和数量越来越多,而且分布广泛,使得建筑电气设计与施工在建筑工程中的重要性变得越来越明显。建筑电气设计的好坏将直接关系整个建筑的质量，因此建筑电气设计人员对建筑电气设计应引起足够的重视,在进行电气设计前要做好充分的调研和准备工作，对设计中的每个环节都要实施有效的控制，尽量使电气设计做到安全、可靠、经济、合理、方便,以减少和避免住宅电气事故和电气火灾的发生。
参考文献：
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