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。
中图分类号：TM614 文章编号：1009-2374（2015）32-0010-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.006
基本建设程序中一个尤为重要的阶段是对建设项目进行建设项目后评估，这一活动最早的起源是在20世纪30年代的美国。从2005年开始直到今天，中国风电装机容量正以一个稳定而又持续的速度在不断增长。该项目在目前已经取得某些研究成果，并应用在风电场项目建成后的评估中。层次分析法应用于风电场运营经济性的评定测估中。
对于风电场来说，一切技术手段都是为了能通过更好、更有效的方法来提高投资效益。在这个宗旨的指导下，需要对项目决策时与落成后的各项指标的细微差异进行原因分析，经验总结并据此提出相应的改进等多方面努力。而为了达到对发电厂发电量指标的评估目的，则需要致力于发电场内外因素的发现，风力发电组的发电量指标作为风电场运营后评价的一个重要指标必须通过严格的分析与设计值比对提出高效建议，来达到提高效率减少偏差的目的。
1 评估方法
对风电场预期目标与实际产生的效果进行对比的一种分析方法叫做风电场发电量后评估。通过前后数据的分析与比对，对该风电场的年发电量运行效率进行评估考核。通过多风电场的预测评估阶段所预测的风能资源和风电场发电机的年发电总量与风电场建成投入实际生产后产生的实际情况进行分析比较，从中找出存在差别及产生偏差的可能原因，为风电场以后的发展设计提供更加完善准确可靠的思路和方法。对设计值是保守还是偏大进行理论的分析研究及改进，最大幅度地提高对风能资源的分析能力以及对风电机组的选型原则，对风能资源进行充分的利用，从而使得风电场的发电量大幅提高。
2 评估步骤
对发电厂的风电项目的发电量后有以下六个基本步骤：（1）最基础的是收集与分析电场内测风塔的测风数据，并整理风电场每台风电机的运行数据；（2）按照代表年来订正并对实际发电量进行整理排序，由风能资源代表年的数据来判断实际年份中的情况，对比设计过程与实际运行过程中的各项参数；（3）对项目实施前后所产生的各种偏差与差异进行合理的分析研究；（4）针对所存的项目问题提出相应的改善建议；（5）对整个项目中存在的缺点及弊端进行修缮，以达到在已有情况下进一步提高风电场总体的发电效率及提高总发电量的目的；（6）具体可以通过以下方面来改善发电量的代表年订正方法，例如在实际运行年并不是水平年的情况下需要根据等比例计算发的电量并推算至代表年后再进行数据比对；在这之前关键是做到对其是否是水平年进行准确判断，这要根据实际运行年份的气象站同期数据或现场测风塔实测数据才能进行最符合实际的判断。在判断结果为水平年的条件下，则可以直接将可研阶段测算出的上网发电量与实际运行后的发电量进行比较与分析。
3 偏差分析
在可研阶段的风资源及发电量均进行了合理的发电量设计的情况下，仍然与实际预期结果产生了偏差的情况下，则需要对整个系统进行偏差可能存在原因的分析。这一步是为了风电场长远发展做好经验积累工作。
3.1 机型
业主所使用的风力发电机组机型若与在可研阶段所提出的系统推荐机型并不相符，那么考虑到各类机型功率曲线并不尽相同的问题，对发电量会造成不可避免的直接影响。
3.2 停机
各类可能直接或间接导致风力发电厂风力发电机组造成停机问题，例如特殊气象条件、不可抗力甚至合理的例行维护、操作停机等都会对发电量产生不可消除的直接影响。
3.3 测风塔
由于从可研阶段至实际运行阶段最少需要经过1～3年的时间，在这段时间内所产生的仪器问题无法立刻发现及解决，这使得在可研阶段使用的测风塔所产生的代表性不足，测风时段出入，校准产生人为失误及测风仪器的部分老化等因素在这段时期能持续对测风量精度造成严重影响，从而对发电量造成严重影响。
3.4 弃风
电网建设的相对滞后对目前三北地区产生了较为严重的风力发电厂限负荷现象，而其产生对于发电量产生了直接影响。
3.5 折减系数的选取
为了做好本地区长远发展上的设计考量工作，对折减系数进行选取分析、调整等工作必不可少，由于每台风机理论发电量在可研阶段通过软件预估完成，因此折减系数在经各项折减并得上网发电量数值后，其选取都对上网发电量数值造成了极大的影响。
3.6 软件计算准确性
行业内较为普遍的发电量计算软件使用原则是利用WT对复杂地形进行计算，而较为平坦的地形则通过WAsP来进行计算。
3.7 风机布点
微观选址是实际运行阶段的风机布点的基本阶段，考虑到每台风机的实际情况与现场情况得到最符合实际的风机布点方案，而适当的手调以及对河流村庄的相同考虑等也必不可少。每个机位都必须进行严格的实地考察发电量工作，因为可研阶段与实际运行阶段存在时间的先后顺序，故导致了风机布点的失误所存的严重的问题，因而必须综合多方面原因做出最合理的计划方案。
4 结语
对风电场发电量进行后评估要使用代表年分析来进行订整的方法，将发电厂运行期间所得的实际发电量与在可研阶段进行的预估进行严谨的对比及合理分析总结，对于产生的差异进行重点研究，尽量注意可能产生差异的细节问题，对差异的产生进行科学合理的深入思考，整理并调节使其有效减少，使通过调整后的发电量能够与实际发电量更为贴近，为科研设计人员提供有效的参考使其提升设计水平的同时，也为本区长远方向上的风电场发展提供了高效可参考的指导意见及合理发展方向。因此对不同地区不同的发展项目进行相应后评估需要合理地通过对当地实际情况的相应数据真实采集，以此来达到改善各项折减系数的目的。在以后的发展中使科研设计人员和后评估人员获得多个地区不同项目的各类参考信息。
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应用最直接的表现之一。抄表是电能计量中的基础工作，一直以来，传统的抄表工作都是人工完成的，常常会出现抄错、漏抄等问题，会对计量准确度产生严重的影响。在电能计量自动化系统下，传统的人工抄表方式逐渐转变为远程自动抄表方式，用电现场终端每月初抄读各计量点月冻结电量，并能够自动将数据传送回计量主站，不仅大大减少了在抄表方面的人工投入，同时，进一步提高了抄表质量和抄表效率。其次，计量自动化系统完全指出所有终端设备提供的报警，在采集数据、通讯状况等数据的基础上，可以实现关于数据异常、数据不全等报警功能。电能计量自动化系统的建成及其在电力营销中的投运，能够全方位覆盖计量装置远程监测系统，有助于推动传统计量装置在运行管理模式和故障诊断手段方面实现跨越式的大发展。与传统“守株待兔”式的故障排查相比，电能计量自动化系统的应用可以实现对故障的精确定位，并主动出击，极大地提高了用电监察的及时性和可靠性。
2统计线损四分、供售电量和检查用电
在线损四分管理中，对线损四分的实时统计是工作难点之一，而计量自动化系统在电力营销中的应用则较好地解决了这一问题。电能计量自动化系统的实时数据采集功能，不仅能够对线损按月、按日进行分区、分压，同时，还能够进行分线、分台等统计、分析，并且可以在需求基础上自定义分析相关的对象，形成各类线损统计报表，有利于推进线损异常的分析和管理。在未应用计量自动化系统之前，人工抄写是统计供售电量、分析同期线损的主要方式。这种传统的方式，不仅效率低，而且工作负担比较大。应用了电能计量自动化系统后，在统计供售电量工作方面，有效地提高了工作效率、工作的准确度和实时性。在检查用电的工作中，应用电能计量自动化系统能够实时监测用户的用电情况，一旦出现异常情况，就可以及时发出警报，准确排查和定位故障。
3分析用电负荷特性、监测配变运行、统计停电时间对于供电企业
分析、掌握用电负荷的细分区域和各类行业的负荷特性是其一直的努力方向，但是，在实际工作中，却很难实时获得负荷数据。应用计量自动化系统，不仅具有强大的负荷分析功能，同时，还能够获得实时负荷数据。在监测配变运性方面，计量自动化系统的应用可以实时监测、统计和分析变压器的电压、功率因数和负载率等情况，有效地减少了因路途遥远而导致监测不到位情况的发生，而且还能及时掌握设备运行的完整曲线和相关数据，更加科学、有效地评估配变运行状态。在统计停电时间方面，电能自动化系统的应用是立足于后台判断终端是否停电，以此来促进统计专变和配变停电信息的实现。同时，还可以根据实际要求自定义生成停电时间统计报表，为生产部门提供更多的参考数据，以提高其供电分析的可靠性。
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。
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；
目前高校开设的专业较多，其主要目的为社会培养优质的人才。随着经济的不断发展，电气工程及自动化专业为制造业输送了大量的人才，为社会的进步和经济的快速发展做出了重大的贡献。电气工程及自动化专业教育的主要目标是培养具有坚实理论基础与创新能力的学生，使学生能系统化的掌握电子技术、计算机技术和控制型理论。电气工程及自动化专业的学生，学习内容涉及到的内容较多，这样的专业特征使得毕业设计在本专业教学系统中占据了重要的位置。但是在高校盲目扩招之后，出现的很多问题严重影响了学生毕业设计的质量。针对这样的现状，笔者从以下几个方面进行了论述。
1 电气工程及自动化技术知识所存在的问题及成因
1.1 存在的问题
通过笔者在高校的调查和研究，总结出电气工程及自动化专业毕业设计存在的诸多问题，主要有以下几方面：
（1）毕业设计内容相对滞后，随着社会的进步与发展，在现今的社会中关于电气工程及自动化的知识在不断的更新，对专业进行毕业设计时，一部分的毕业设计在内容上过于陈旧，并非新的理论内容，这就导致毕业设计很难真实的反映出电气工程及自动化专业的发展的状况和趋势；
（2）学生自身理论知识相对匮乏，在高校目前的毕业生中，进行电气工程及自动化专业的毕业设计时，学生知识储备不足，对该专业理论知识和技能研究方法的使用欠佳，毕业设计中经常出现错误；
（3）学生的毕业论文设计和写作能力较差，在论文写作过程中文献检索与综合能力不强，个别学生的论文经常出现抄袭的现象。
1.2 问题的成因
在对以上问题进行分析后，笔者从自身学生的角度对问题的成因进行了研究。在详细的分析和研究后得知导致该专业毕业设计质量较低的原因主要有三方面的影响因素：
（1）学校的管理机制方面存在问题，严重缺乏对毕业设计的考评机制，对毕业设计质量的监管力度不强，同时毕业设计的指导机制缺乏灵活性；
（2）教师自身专业能力不足，学生学习的理论知识和技能受教师的影响较大，教师严谨的教学才能培养出优秀的学生，而在高校的电气工程及自动化专业中，学生的数量逐年增加，而师资队伍的建设相对滞后，这样就很难保障学生能有良好的学习效果，致使学生的毕业设计质量较低；
（3）学生自身方面存在问题，在毕业来临之际，很多学生奔波于各个招聘会，对毕业设计重视程度不高，甚至出现假手于他人的行为，对毕业设计的态度不端正，严重的影响了毕业设计的质量。
2 优化设计
2.1 提高质量
高校开展电气工程及自动化专业的目的是为了培养大量优秀的人才，进而推动我国工业企业的发展。从上文的论述中得知，高校中电气工程及自动化专业毕业设计的质量较低，这直接反应出了高校的教学以及教学管理体系存在很多的不足。因此，笔者认为学校应建立健全自身的教学管理体系，重视电气工程及自动化专业基础平台教学课程的建设，对电力电子方面的技术、信号和系统方面的知识以及计算机编程方面课程予以重视，并定期对学生学习效果进行考核。同时还应注重学生实践能力的培养，增强学生对知识的应用能力。此外，必须要对毕业生的毕业设计质量进行严谨的监管，这样才能使毕业设计的质量得到提升。
2.2 加强设计
随着学生数量不断增多，教师队伍的建设相对滞后，这样的状况很难保障电气工程及自动化专业的教学质量，同时还直接影响了学生毕业设计的质量，这对学生的学习和高校发展形成了阻碍。因此，笔者认为应加快对教师队伍的建设，高薪聘请电气工程及自动化专业的优秀教师，来为该专业的学生实施优质的教学活。同时还要对现有的教师进行专业课的培训，这样才能保障教学的质量。另外，对于电气工程及自动化专业的毕业生在进行毕业设计过程中，教师应投入大量的时间和精力，来辅导学生完成毕业设计，进而从根本上提升学生毕业设计的质量。
2.3 端正态度
毕业设计是学生在校要完成的最后一项学习任务，同时也是最重要的一项学习内容。因此，作为高校电气工程及自动化专业的学生，应端正自己的学习态度，并认真的、独立的完成对毕业论文的写作和设计，杜绝投机取巧的行为，秉承对自己学习负责的态度，为自己的学业画上圆满的句号。
3 结论
通过本文的论述得知，在高校的电气工程及自动化专业中，毕业设计质量相对较低，主要是由于学校教学管理体系不完善、师资队伍建设滞后、学生学习态度不端正导致的。因此，笔者在本次的研究中提出了针对性的策略，望本文的论述能促进高校电气工程及自动化专业教学管理完善的工作，进而提升高校毕业设计的质量。
参考文献
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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。
中图分类号：TM711 文章编号：1009-2374（2017）11-0017-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.009
1 研究的背景及意义
1.1 城市中低压配电网理论计算及线损管理研究的背景
随着电力企业改革的不断深入，电力企业将从单纯依靠购售电差赚取利润的电网经营者，向为广大电能消费者提供经营企业方向转变，使消费者较以往有更多的选择权，同时供电企业的销售电价也将更加合理的反映出供需之间的市场价格规律，更好地体现电能商品自身资源稀缺属性和社会环境损害成本属性。随着中国整体经济的飞速发展，地区经济水平差距在不断缩小，以往单凭发达地区经济发展水平提供绝对增长利润动力的供电企业，再不深挖企业自身经营潜力，必将被新一轮电力企业深化改革浪潮所淹没，最终被新生电网服务性企业所替代。由此可知，电力企业只有衡量好电能销售均价和降低线路电量损失率，做好城市中低压配电网理论计算和线损管理的相关工作，才能在新一轮电力体制改革浪潮中乘风破浪，增强自身竞争力，使自身走在时代前列。
1.2 研究城市中低压配电网理论线损计算的意义
_展城市中低压配电网理论线损计算相关工作，主要有以下四点意义：
第一，技术人员可以通过线损理论计算，推测出电网的运行现状，根据运算结果分析出当前电网架构是否合理，运行方式是否科学经济，负荷控制是否行之有效，依据相关参数，为未来电网发展规划、线路设备更新改造提供科学的理论依据。
第二，技术人员通过理论线损计算，可以直观地查找出供电企业线损管理工作中存在的不足之处，方便决策人员有针对性地制定降损措施，进而缩短统计线损完成值与理论线损计算值之间的管理差距，接近和达到最佳线损目标，理论线损的计算结果还可以验证统计线损的准确性，使其更能反映真实线损的完成情况。
第三，通过理论线损计算，可以量化分析出各种损失电量占比情况，决策人员据此确定供电企业主攻方向、降损重点，依据重点进一步分解线损指标，使线路、设备承担的线损管理指标趋于科学合理。
第四，通过理论线损计算，还可以方便规划设计部门验证规划设计工作成效，依据理论线损计算结果，及时规避方案缺陷，促进节能降损工作的技术发展。
2 城市中低压配电网理论线损的计算
2.1 中压配电网的理论线损计算
中压配电网的理论线损计算主要采用等值电阻计算法，其计算过程就是把中压配电网看成是一个只有电阻的简单电路，而该线路首段电源侧的均方根电流经过简化电路等值电阻时所产生的功率损耗恰好等同于这条线路实际情况下的功率损耗，此时，我们就可以把含有众多复杂电器元件的配电网转化为含有等值电阻的简单网络，其计算公式如下：
从式（1）推出：
式中：ΔP表示理论线损计算时线路和变压器等原件产生的功率损耗，单位为千瓦；是指利用等值计算法所假设的电路中的首段侧均方根电流，单位为安培；Rdz是指线路综合原件的等值电阻，单位为欧姆。
运用该方法计算的过程是首先通过测得此次理论计算代表日的负荷参数，通过这些负荷参数进一步求得相应线路的电源侧（或首段侧）的均方根电流值，然后计算一个周期内损失的电量值，其公式如下：
式中：T是指线损计算周期时间，单位为小时；是指线路所含全部变压器铁磁损耗的总和，单位为千瓦时。
2.2 低压配电网的理论线损计算
低压配电网是供电企业面向数量多、分布广、地理情况复杂多变的广大居民和中小规模普通工业、农业、商业等类别客户的主要供电方式，正是低压配电网面对的客户数量众多这一客观因素，制约了低压配电网理论线损计算的准确性，也使得低压配电网理论线损计算方法略显局限。目前较为常见的有针对自身功率损耗为基础的功率损耗法和以线路电压降为依托计算理论线损的电压损失法，这里只介绍功率损耗法的计算过程。
功率损耗法：
式中：a是指按确定的组别数量；是指第m台变压器低压侧月供电量值；是指电量的平均损失率。
3 城市中低压配电网线损管理应用
3.1 线损管理工作的重点
第一，继续开展标准化中低压配电网建设工作，强化城市中低压配电网线损管理能力，重点督促检查营业站（城郊供电所）的管理制度，通过计算线损，采取措施来降损。
第二，继续针对停产销户，如煤矿等，进行重点巡视，防止在废弃厂区出现窃电情况。
第三，继续建立中低压计量箱巡视制度，定期对计量箱的运行情况（包括计量箱老化情况、人为破坏情况、封印完好情况等）进行统计，针对无故被启封的计量箱有重点地开展查窃电工作，将破损的计量箱列入改造的项目储备。
第四，从中低压层面入手，针对10kV线路基础资料更新不到位等问题，组织检查班、业务班、电费班更新SG186系统数据，同时加强农业大电量和用电超容等客户的查处力度。另外，针对个别营业站（城郊供电所）基础资料有待健全等问题，组织基础资料薄弱的营业站（城郊供电所）扎实开展工作。
3.2 提高线损管理效率的一些措施
第一，通过查找理论线损率与统计线损率之间的差距，我们便可以初步掌握线损管理提升空间的大小，而通过对影响统计线损的各种要因分析，我们又可以进一步掌握分区、分压、分线、分台区哪方面出现了管理问题，最终再通过科学的技术手段精准定位线损问题点，从而形成有效的线损闭环管理模式。
第二，在影响线损率众多的因素当中，窃电是造成线损率升高的最主要的因素。及时发现和打击窃电行为，是体现经营成效最直接、最显著的经营手段，因此以反窃电稽查设备应用为研究背景，阐述其管理成效。
参考文献
[1] 石磊.城市中低压配电网理论计算及线损管理研究[D].燕山大学，2015.
[2] 鲁宇.县级供电企业配电网理论线损分析及降损措施研究[D].华北电力大学，2014.
软件部分主要包括主程序和子程序模块，本设计软件硬件的结合，使系统获得更高的精确度。
硬件部分是由平均值测量电路，正负峰值检测电路，干扰脉冲检测电路，频率检测电路，采样保持电路，A/D转换电路，LED显示及打印输出等部分组成。
本监测系统能够自动检测以上电压值并显示和打印，同时当中线对地电压峰值超过5V能自动报警。
其次对设计调试冲出现的问题加以论述，并把实验数据结果记录下来。
最后，对于部分模拟电路采用了另外的先进方法，并对其原理加以论述。
第一章 概述
当今社会是信息时代，随着电子技术的发展，电子设备大量采用半导体器件和集成电路，近年来已经广泛采用微型计算机控制技术。计算机和智能仪器等各种设备已经大量进入各个领域，然后热门花了大量的时间和很高的代价才认识到供电设备的供电威胁着信息设备，特别是电网供电对信息设备的影响。
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：
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〔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).
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.199
0 引言
随着风电并网技术不断成熟，许多大型风电场已逐渐并网。但是电网中的备用可调节容量不匹配和容量制约，造成风电接入电网受限，导致弃风情况越来越严重。弃风电是风电行业普遍存在的问题，弃风造成的经济损失不容忽视。弃风电量的统计准确与否将直接影响风电后续的开发，因此，如何提高弃风量评估准确度已经成为目前备受关注的重要课题。
1 弃风电量
风电场弃风电量是指风电场正常运转条件下能够发出，但是综合考虑电网整体安全稳定运行等因素，迫使风电机组暂时停机而不允许发出的电量[1]。弃风电量是根据预测来风与受限后实际风电求差所得。W为弃风电量；PL为风电理论发电功率；PS为风电实际发电功率。
从式中可以看出，统计弃风电量大小，需要严格掌握弃风区间[a，b]内风电场的理论发电功率（应发功率）和风电场实际发电功率。本文从风电场理论功率的角度出发提出测风塔法，并以风电场的理论功率作为数据校验的衡量标准。
2 风机实测功率曲线建模方案分析
风电场实际发电功率与风速、风向、气温、气压和风速变化情况均有关，所以风速-功率并不是简单的线性关系，因此要准确地获得风速-功率曲线，需要对实际测量数据进行统计建模。目前经常使用的功率曲线建模方法有最大值法，比恩法及最大概率法[2]。
图1为对实验风机应用三种风机实测功率曲线模型输出的功率曲线对比，可见最大概率法效果较优。因为最大概率法可以使大部分风速-功率数据对对应的点逼近功率曲线，从建模后的曲线中可以清晰的看出数据的分布。所以我们选用最大概率法得到的风机实测功率曲线模型应用在测风塔法建立弃风评估模型中。
3 基于测风塔法建立弃风电量评估模型
3.1 最大概率法风机实测功率曲线得到的输出功率
由风速物理模型得到风机轮毂高度处风速后，输入到最大概率法得到的风机实测功率曲线模型中得到风机输出功率曲线，与风机实测功率曲线对比如图2所示。
3.2 基于测风塔法弃风评估模型仿真结果
最大概率法风机实测功率曲线得到的风电场输出总功率曲线与风电场实际总功率曲线对比，两者求差得到2015年8月的弃风电量为4300.13MWh。
3.3 结果对比分析
本文通过运用测风塔法建立的评估模型，经过样本训练和实际数据仿真，最终计算得出的弃风电量为4300.13MWh。而运用传统样板机评估方法所得到的数据和理论输出功率值为5367.07 MWh[3]，理论输出功率计算值为4647.69 MWh，经分析可得，本文所运用基于测风塔法建立的弃风电量评估模型要优于基于样板机法的弃风电量评估模型，数据更接近理论输出功率值。
4 结论
本文提出了基于测风塔法弃风电量统计方法，在一定程度上可以解决我国风电场弃风电量评估工作统计难的问题。对于基于样板机法和基于测风塔法的统计精度进行了分析和评价。测风塔法仿真结果比较接近风场的理论应发功率，能良好地反映风电场弃风电量大小，表现出了更优的效果。
参考文献：
