功率计算十篇

功率计算篇1

1、功率的计算公式是P=W/t =UI=FV。

2、功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。功率表征作功快慢程度的物理量。单位时间内所作的功称为功率，用P表示。故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

（来源：文章屋网 ）

功率计算篇2

知识目标

1.会根据用电器的额定电压、额定功率算出用电器正常工作时的电流和用电器的电阻.

2.理解计算实际功率的思路.

能力目标

培养学生审题能力和初步综合运用学过的电学知识解题的能力.

情感目标

使学生获得解决实际用电的初步知识.

教学建议

教材分析

有关电功率的计算涉及的物理量较多，综合性较强，而且灵活性强，对学生来说有一定难度.

本节习题课就是要帮助学生解决问题.教师在选择例题时应精心选择，要有目的性，如：课本上的例题1要解决的问题是要学生学会在使用电功率的公式时，应注意公式各个量的对应关系，熟悉电功率公式，为下道例题做铺垫.

例题2的目的是要学生掌握解电功率习题的思路，抓住解题中的变量和不变量，其中不变量在初中就是电阻不变.电压变电功率、电流变.

教材(人教版)中的例题2没有从最简便的方法解题突出了电功率的决定式的作用.

重点·难点·疑点及解决办法

理解计算实际功率的思路.

教法建议

有关电功率的计算涉及的物理公式较多对初中学生来说，有一定难度.在讲例题前可以帮助学生复习一下电功率的公式和欧姆定律的公式.讲例题前应给学生一定的思考时间，要在教会学生独立思考上下功夫.鼓励学生一题多解，教师也应在一体多变上下功夫.

计算涉及的物理量比较多，题目的难度比较大.解题时要认真审题，理清解题思路，挖掘题目中的隐含条件，加深对额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的认识和理解，提高运用知识的能力，弄清串、并联电路中电功率的特点，加深对计算过程中必须对各物理量一一对应的重要性的认识.

明确目标

会根据用电器的额定电压、额定功率算出用电器正常工作时的电流和用电器的电阻．

培养学生的审题能力．

理解计算实际功率的思路．培养学生的审题能力，通过一题多解、一题多变，训练学生思维的灵活性．

培养学生运用电功率知识解决实际问题的能力．

进一步理解计算实际功率的思路．

培养归纳解题思路的能力．

教学设计方案

重难点：重点电功率公式的运用，难点是灵活运用电功率、欧姆定律公式解决问题.

教学过程：

一．引入新课

方案一.复习引入新课

问：（1）欧姆定律的内容是什么？

（2）串联电路的电流、电压、电阻有什么特点？

（3）什么叫电功？什么叫电功率？

（4）用电器在什么情况下正常工作？

（5）实际功率和额定功率之间有什么关系？

方案二：直接引入课题

二.进行新课

解决问题：

1）已知用电器铭牌，求用电器正常工作时，电流.

2）已知用电器铭牌，求用电器实际工作时，电压或电流或功率.

3）电功率在串联、并联电路中的应用.

例1：课本中的［例题1］.

例题小结：

①若已知用电器的额定状态，可求出用电器正常工作时的电流I=P额／U额和用电器的电阻R=U额2／P额.(一般地说，应当把用电器上所标明的额定条件，理解为给出了用电器的电阻.不考虑温度对电阻的影响.)

②额定电压相同的灯泡，额定功率大的灯泡电阻小，灯丝粗.

分析：当电灯两端电压发生变化时，可认为灯丝的电阻没有改变，根据欧姆定律I=U/R可知，I随U的变化而变化，所以灯泡实际发出的功率也变化.

解题思路：

①根据额定状态求出灯泡的电阻.

②根据I=U/R求出灯泡在新电压上的电流.

③根据P=UI求出新电压下的功率.

请两位同学上黑板分别算出灯泡在210伏和230伏电压下的功率P1和P2，其他同学在课堂作业本上解此题.

讨论：本题还有没有其他解法？学生回答，教师指出：用比例法P1∶P额=（U12∶U额）2求P1较为方便.

例题小结：

①用电器的实际功率是随着它两端的实际电压的改变而改变的；

②求实际功率的思路.

例3：将灯L1(PZ220-25)和灯L2(PZ220-60)并联接在220伏的电压上再将它们串联接在220伏的电路上，两种情况下哪盏灯泡亮些？为什么？

分析：要判断两灯的亮与暗，只要比较二灯的实际功率大小就可以了.

解：并联时，每盏灯的实际电压均为220伏，则其实际功率就等于灯的额定功率，因此可直接判断出灯L1比灯L1亮.

串联时，因每盏灯两端的电压均小于220伏，所以两灯均不能正常发光，根据例1的结果知道，灯L1的电阻R1大于灯L2的电阻R2，又因为两盏灯串联，所以通过它们的电流一样大.因此可根据P=UI=I2R判断出P1＞P2，L1这盏灯亮些.

例题小结：在并联电路中，电阻大的用电器消耗电功率小；在串联电路中，电阻大的用电器消耗的电功率大.

例4：标有"6V3W"的小灯泡能不能直接接到9伏的电源上？若要使小灯泡接上后正常发光，应怎么办？

分析：学生根据已有的知识不难判断，因为9伏已大于灯泡的额定电压6伏，如果直接接上去，因实际功率比额定功率大得多，灯泡会烧坏，所以不能直接接入.若要接，应和灯泡串联一个电阻R再接入，让电阻R分担3伏的电压.

解：不能直接接入.应和一个阻值是R的电阻串联后再接入.

I=I额=P额/U额=3瓦/6伏=0.5安.

R=（U-U额）/I=(9伏-6伏)/0.5安=6欧.

讨论此题还有哪些方法求R.

例题小结：当加在用电器两端的实际电压比额定电压大许多时，用电器可能会烧坏，应和它串联一个电阻再接入.

探究活动

【课题】观察比较两只灯泡灯丝的粗细,判断额定功率的大小.

【组织形式】学生分组或个人

【活动方式】

1.提出问题

功率计算篇3

[关键词]供电示流 功率损耗 计算研究

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0037-01

（一）功率损耗的计算

1、供电线路的功率损耗计算

三想供电线路的最大三相有功功率损耗Pmax。和三相无功功率损耗Qmax为：

式中 R――线路每相电阻，Ω；

X――线路每相电抗，Ω。

一般进行负荷计算时都是用功率计算。因此上式中的Ica。用功率表示为：

式中 UN――系统的额定电压，kV；

Pca、Qca、Sca――线路的计算负荷，kW、kvar、kV・A。

2.变压器的功率损耗计算

变压器运行过程中，在绕组和铁芯中都会产生一定的功率损耗。变压器的功率损耗包括有功功率损耗（简称有功损耗）和无功功率损耗（简称无功损耗）两部分，其中每一部分都分别包括磁（铁）的损耗和电（铜）的损耗。当变压器的外加电压不变时，磁的损耗为一常数，与变压器负荷大小无关，通常由变压器的空载试验确定。变压器空载有功损耗和空载无功损耗分别用Po，和Qo表示。

变压器电的损耗是变电器负荷电流在其绕组中产生的有功功率损耗和无功功率损耗。变压器在额定电流下，其损耗分别以PN、和QN，表示时，则可推导出变压器总的有功功率损耗和总的无功功率损耗。

（1）变压器的有功功率损耗

变压器的有功功率损耗由两部分组成：一部分是变压器在额定电压时的空载损耗，通常称为铁损；另一部分是变压器带负荷时绕组中的损耗，通常称为铜损。变压器的铜损与变压器的负荷率的平方成正比。所以变压器的有功功率损耗为：

PT=Po+PNβ2 （2―27）

式中 PT―一变压器的有功功率损耗，kW；

Po――变压器在额定电压时的空载损耗，kW；

PN――一变压器在额定负荷时的短路损耗，kW；

β――变压器最大负荷率（亦称负荷系数）。

变压器最大负荷率等于变压器的实际负荷容量与额定容量的比值，即

式中 SN・T、IN・T，――变压器的额定容量和额定电流，kV.A、A；

Sca、Ica――变压器实际负荷时的视在功率和电流，kV.A、A。

（2）变压器的无功功率损耗

变压器的无功功率损耗也由两部分组成，一部分是变压器空载时的无功功率损耗，它与变压器的空载电流百分数有关；另一部分是变压器带负荷时的无功功率损耗，它与变压器的短路电压百分数及负荷率有关。因此变压器的无功功率损耗可按下式计算：

式中 QT――变压器的无功功率损耗，kvar；

Q。――变压器空载时的无功功率损耗，kvar；

QN――变压器额定负荷时的无功功率损耗，kvar；

I。%――变压器的空载电流百分数；

uk%――变压器的短路电压百分数，即阻抗电压；

SN・T――变压器的额定容量，kV.A。

如果缺乏变压器的有关数据时，变压器的功率损耗可以按下式计算：

有功功率损耗 PT=0.02Pca

无功功率损耗 QT=0.01Qca

式中 Pca、Qca――变压器的实际有功负荷、实际无功负荷。

（二）年电能需要量的计算

年电能需要量是供电设计的重要指标之一。若用电设备或全矿的年负荷曲线如图2―2所示，则其年电能需要量为该负荷曲线下的面积。年工作小时数按8 760 h计算，则年电能需要量W为

式中 P――随时间变化的有功功率，kW。

为便于计算，将图2―2负荷曲线下的面积用一个等值矩形（OABM）的面积Pmax・Tmax来代替，如图2―3所示，即

式中 Pmax――用电设备或全矿的最大负荷，kW；

Tmax――年最大负荷利用小时数，h。

（三）线路和变压器的电能损耗

前面已计算年电能需要量，它是用于生产做有用功的电能。此外，还有损失于线路和变压器等的电能。

功率计算篇4

关键词：大功率 汽轮机 调节阀 流量特性 计算分析

中图分类号：TK26 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0106-03

汽轮机进汽量调节不仅用于维持电网的频率的需要，也用于调整并列运行各机组间负荷分配[1]；当电网中德新能源电源增加时，大功率火电机组更不得不进行深度变负荷运行[2]。汽轮机的调节汽阀一般为4～8只，可顺序开起，也可同时开起，以实现喷嘴配汽或节流配汽。喷嘴配汽是一种最常见的配汽方式，第一级为部分进汽度可变的调节级；调节阀采用多阀系统，各阀严格依次开启，升程关系固定；在任何工况下，只有部分开启的调节阀的那部分蒸汽才有节流作用，经济性较高；任何工况下都很难实现全周进汽，热应力较大，不适宜负荷的快速变化。先进的电调系统还具有阀门管理功能，即在低负荷时或投运初期用节流配汽方式运行，然后可切换到喷嘴配汽方式运行。因此，调节阀对汽轮机组的性能有很重要的影响。然而，机组参与调峰运行时，如果喷嘴调节方式的规律设计不合理，会导致出现瓦温高或者轴振大的故障，直接影响机组的安全高效运行；涉及机组类型从200MW到660MW，机组参数包括超高压、亚临界以及超临界[3-5]。甚至，对大功率高参数汽轮机还会出现阀体激振和阀门摆动等安全隐患。因此，大功率汽轮机喷嘴调节方式下的调节阀特性计算分析方法就显得十分重要。

1 喷嘴配汽的热力特点

喷嘴配汽是使用最广泛的汽轮机配汽方式，其结构、强度、热力设计及变工况计算都远比其他配汽方式复杂，其热力特点如下[8]。

（1）在配汽过程中，只有最后开启的那组调节阀的汽流有可能受到明显的节流；而节流越严重，阀后的压力就越低，流过那个喷嘴组的流量也就越少，因此节流导致有效能的损失比例也就不会很大，这就是喷嘴配汽变工况经济性远高于节流配汽的根本原因。

（2）仅有第一组（或同步开启的Ⅰ、Ⅱ组）阀门开启的过程，原理上属于节流配汽。调节级因通流面积不变，故事实上已成为压力级。然而由于投入的面积很少，通过同样流量，调节阀后压力必然较高，因此比完全按节流配汽设计的级组在相同的流量工况下的节流损失也小得多。可见喷嘴配汽在低负荷阶段转入节流配汽时，其经济性也比纯节流配汽同流量工况高。

（3）由于调节阀依次开启，使大部分工况下不同喷嘴组内存在进排汽参数、压比、流量等各不相同的两股或两股以上的汽流。动叶出口处必须留出较大的空间供着几股出口温度、流量不等的汽流充分混合，因此调节级的余速动能不可能在下级被利用。另外，不同温度的几股汽流同时存在，造成调节级级后温度场的不均匀，引起局部热应力，不利于机组启动与变负荷运行。

（4）调节级后温度及其他各级级后温度（不包括湿区及再热后各级）随负荷降低而降低，且在各种配汽方式中，调节级及其他各级后温度变化以喷嘴配汽最大，约为节流配汽的两倍，在寿命消耗相同的情况下，喷嘴配汽的变负荷速率只及节流配汽的一半左右，这也是它的缺点之一。

（5）喷嘴配汽调节级动叶的强度校核工况，一般不是发生在最大流量工况下，而是发生在第二组调节阀将开未开时。喷嘴配汽调节级强度工况（折合全周进汽实际的轮周功率）约为节流配汽第一压力级的6～10倍，加上部分进汽不利因素，使动叶强度条件极为恶劣。

（6）调节级变工况效率低，变化幅度大，设计工况下仍比第一压力级低。由于各股汽流压比变化幅度大，偏离最佳速比的机会多；动叶前空间无法向喷嘴组那样进行分组隔离，难免在此空间产生横向汽流窜动，造成对主汽的干扰，引起额外的部分进汽损失，这也是调节级只能采用冲动级而不采用反动级的原因，如果采用反动级，因全开阀门喷嘴组后压力明显高于半开阀门喷嘴组后压力，横向窜流就更明显；任何工况下都不可能做到全周进汽，从而增加了相应的部分进汽损失。

（7）阀门依次开启，不仅开启力小，而且单位升程流量变化小，有利于微调，有利于起动时的定速与并网。

2 调节阀门计算方法分析

喷嘴配汽变工况热力计算主要由4部分构成：调节阀门计算；调节级一股汽流计算；调节级各股汽流的合算；调节级背压的计算。其中的一些公共接口参数需要进行反复迭代才能凑准[9]。其中，调节阀门计算是基础，其计算是在给定阀门前后压力和阀门开度的情况下，确定阀门的流量。

2.1 调节阀门流量计算

在设计调节阀时，为了减小阀门全开时的压力损失，调节阀后均设计有扩压管。在计算通过阀门的蒸汽流量时，由于阀门在不同的开启位置时，阀门的最小通流面积不是常数，同时因扩压管的存在，使阀门喉部压力与阀门后（扩压管后）压力不相等，并且扩压管的扩压效率随工况的变化而变化，使得蒸汽压力沿扩压管流程的变化规律也跟随变化。这样，通过阀门的流量就不能简单地看成和喷嘴流动一样是阀门前后压力比的函数，这给理论计算带来了困难。所以在阀门流量计算时，通常借助试验曲线[3]。在利用实验曲线进行计算时，首先应注意绘制曲线时各参变数的定义。图1为多用于中压机组的球形阀的原理图，其公称直径为扩压管的喉部直径，相对流量系数是真实流量和按阀门公称面积和阀前参数计算的理论临界流量之比：

（1）

（2）

式中，、分别为调节阀前的蒸汽压力和比容；为按阀门公称直径计算出的公称面积，。

图2为球形阀的相对流量系数与、的关系曲线（其中由调节级变工况计算决定）。从图中可以看出，在同一压力降的条件下，相对流量系数降随着升程的增大而增大。但当阀门基本开足（～）后，阀门升程虽继续增大，但通流面积已基本上不再增大，故流量的增加趋于缓慢，值接近为一水平线。另外，在同一升程下，压力降越大，越大，通过阀门的流量也越大，但当增达到某一范围后，流量的增加变慢，这表示阀门喉部已接近临界压力，当，后，流量的增加已很少，这时虽然上高于临界压力，实际上由于扩压管的存在，高于阀芯后的最低压力，在最小通流截面处已达或者近于临界，故流量不再增加，或者增加很小了。

2.2 调节阀组的升程流量特性

在一只调节阀开启过程中，当阀的升程时，；当阀门的升程很小时，阀后压力很低，阀门内为超临界流动，当阀门前压力不变使，流量和面积成正比，即随着的增大而增大，当阀门继续开大时，通流面积虽还在变大，但阀后压力也不断增大，使变小，故的增大随着的增大就趋于缓慢。随后，虽阀门开度继续增大，但由于受到阀门后部直径的限制，将渐趋饱和。先线性增大后慢慢过渡到饱和区。汽轮机采用喷嘴调节时，调节阀是依次启闭的，如果后一个阀门是在前一个阀门全开后在开启，那么阀门总的升程和流量特性曲线就将是一根曲折很大的线，这是不希望的。因此，通常是在前一阀尚未完全开启，后一阀便提前打开，这个提前开启的量，称为阀门的重叠度。重叠度的选取一般以前一阀门开至阀门前、后蒸汽压力比～时，后一阀便开始开启为合适。那样阀门的流量特性就趋于一跟较为光滑的直线。但由于阀门同时部分开启节流损失增大，经济性稍有下降。因此，重叠度的选择应适合。

阀门开度和流量特性曲线设计时应考虑重叠度的问题，应该设置合理的重叠度，尽量使曲线的平滑。有些机组，为了避免由于第一组喷嘴的部分进汽度过小，引起调节级的动叶片应力过大，将第一组喷嘴的进汽度增大，即让两个阀门同时向一组喷嘴供汽，一般仍让第一个阀门先开启，待第一阀门的前后压差刚减小至15%～20%或者更大些时，便开始开启第二个阀门，具体数据应根据叶片强度计算决定[10]。

3 结语

汽轮机必须经常调整其功率，以便与外界变动的负荷保持平衡。决定汽轮机功率的最主要的也是最容易控制的因素是汽轮机的进汽量，配汽就是专指改变汽轮机进汽量来改变汽轮机功率的方式。大功率火电机组的深度变负荷运行在当前大规模新能源电力安全高效运行的现实需求下显得更加有必要，因此，喷嘴调节方式下的配汽特性曲线规律设计需要更加严谨。这需要大功率汽轮机喷嘴调节方式下的调节阀特性计算方法来实现。文章在分析喷嘴配汽热力特点的基础上，进一步对调节阀特性的计算方法进行了探讨分析。通过调节阀的流量特性分析，总结了喷嘴配汽规律的重叠度优化设计方法。这对喷嘴调节配汽规律优化设计具有重要的意义。

参考文献

[1] 于达仁，刘占生，李强，等.汽轮机配汽设计的优化[J].动力工程学报，2007（27）：1-5.

[2] 刘吉臻.大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].中国电机工程学报，2013，33（16）：1-8.

[3] 江飞，孙建国，刘锦川，等.国产亚临界600MW空冷机组单阀-顺序阀切换试验研究[J].节能技术，2011（29）：437-441.

[4] 关海平，焦晓亮，乔增熙，等.600MW汽轮发电机组运行状况的调研分析[J].节能技术，2011（29）：57-60.

[5] 刘贤东，刘建东，乔增熙，等.超临界机组顺序阀优化改造研究[J].节能技术，2011（29）：153-158.

[6] 万杰，唐海峰，邢阁玉，等.高参数汽轮机高调门内流动失稳故障的一种经济性解决方法[J].节能技术，2015（ 33）：159-164.

[7] 宋崇明，刘娇，马世喜，等.亚临界330MW供热机组汽轮机高调门大幅高频摆动问题的分析及解决[J].节能技术， 2012（30）：527-531.

[8] 中国动力工程学会.火力发电设备技术手册（二）[M].北京：机械工业出版社，1999.

功率计算篇5

关键词：超宽带；正交频分复用；瞬时功率滤波；信道估计

1 引言

传统超宽带系统大都采用基于最小二乘的信道估计，这种方法实现简单但其性能有限。基于最小均方误差的信道估计算法理论上性能优越，但其可实现性较差，因而在实际应用中受到限制。此本文提出的基于瞬时功率滤波的信道估计算法，在性能和可实现性均有较好改进，非常适合于硬件实现。

2 超宽带无线通信概况

超宽带[1]通信出现于上世纪60年代，起初只限于军事应用。2002年，超宽带通信获得了美国联邦通信委员会批准，正式开始应用于民用。任何无线电系统满足下列条件之一就可以称为超宽带系统：a.相对带宽大于中心频率的20%；b.绝对带宽大于500Mhz。其中相对带宽定义为[2]：

式中的fH和fL分别是在-10dB上的频率点。

超宽带技术主要分为3类，基于脉冲调制、基于单载波直接序列码分多址（DS-CDMA）以及基于多频带（MB-OFDM）。本文所要研究的即是MB-OFDM系统中的信道估计算法。

根据对超宽带信道实际测量的数据可以抽象出信道的数学模型，IEEE 802.15.3a工作组具体定义了四种组模型具体定义了4种超宽带模型[3]，超宽带信道具有密集多径的特点。

本文假设所采用的信道估计序列与ECMA368/369 UWB标准[4]一致，如图2所示，在后面的算法仿真中也下图中的序列，且每次发送6个OFDM符号。

3 传统超宽带OFDM信道估计算法

3.1 传统频域最小二乘LS信道估计算法

经典OFDM频率LS信道估计[5]是一种实现简单的信道估计算法。我们只要将零子载波的频响直接忽略，其数据子载波点做一次除法即可：

其中Xi为发送数据子载波，Yi为接收端收到的信道估计OFDM数据子载波。

此算法实现简单有利于硬件实现，可以预先存储好信道估计序列的倒数，故每个子载波只需一次乘法即可；但其没有考虑噪声的影响，没有利用信道的统计分布特性。

3.2 基于零子载波插值的时域DFT信道估计算法

考虑到超宽带信道在时域上的响应较为集中，一般不过超过保护间隔，因此可以先将LS信道频率响应变换到时域进行滤波，再变换回频域。但由于频域6个零子载波在变换到时域内会产生泄漏效应，可先对6个零子载波进行插值：

第一步：采用传统频域LS信道估计算法估计出非零子载波处的信道响应：

第二步：利用非零子载波的信道对零子载波处的信道相应进行线性插值：

第三步：将插值后的频信道估计变换到时域：

第四步：在时域内将（N+1）～128点噪声分量滤除：

第五步：再将最后的时域信道估计值变换回频域：

这种算法利用了信道域响应较为聚集的特点，在低信噪比是能够有效的抑制噪声，插值处理大大减小了泄漏效应。在高信噪声比时，受零子载波的影响会在时域内产生泄漏；且对同步要求较高，在不同步准时容易产生漏滤波和误滤波；此外插值算法复杂度较LS略高。

3.3 基于MMSE的信道估计算法

频率MMSE信道估计方法，解决了零子载波的插值问题，若进一步采用奇异值分界算法[6]可在时域有效的滤除噪声分量同时保留有效径的能量。MMSE算法可以表为：

ECMA368/369标准中，发送端采用QPSK和DCM调制，并对发送符号进行了归一化处理，因此在ECMA368/369标准中SVD信道估计的结果可以改写为：

可以看出上述算法利用了噪声和信道响应的统计特性，理论上具有优异的性能。但实际中我们很难获得信道和噪声的统计特性。同时该算法不合适于非平稳的动态信道，且需要对高阶矩阵求逆，对硬件要求太高。

4 基于瞬时功率滤波的超宽带OFDM信道估计算法

4.1 基于瞬时功率信道估计算法

观察MMSE信道估计，并考虑超宽带信道在时域相关性较小，因此可以得到如下近似：

故MMSE信道估计可以改写为：

可以看到，基于MMSE的信道估计需要知道信道的每一径的平均功率以及噪声的平均功率，本质上是一种基于平均功率滤波的信道估计算法，在实际中只能采用时间平均的方法来代替统计平均的方法来获取估计值，误差较大、收敛速度慢且计算量大。不适合每一径功率方差较大的情况，不能自应的处理时变信道和噪声，受同步和多径影响较大。

考虑到冲击响应每次实现都不同，用一个固定的E[|hi|2]/（E[|hi|2]+σ2），i=1，…，N来对每个时域点进行滤波不能做到自适应。因此考虑根据每次LS估计的时域信道响应和每

次估计得到的噪声来滤波：

是6个OFDM平均而来且包含噪声，可以用下式表示为：

ρi称为每一径的噪声功率估计的估计系数，目的是用于拟合真实噪声，可用下式求最优值：

考虑到 的估计噪声Ni和ni为近似具有相同分布的高斯白噪声，因此可以得到：

在实际中用 来对每个时域点进行滤波，因此可以得到如下拟合：

假设估计噪声功率与真实噪声功率相等即σ2=|ni|2，同时考虑下面两个等式：

其中第二等式为一个近似，因此可以化简得到：

其中q=SNR，通过数值计算的方法可以获得下表：

需要说明是，上面公式中的SNR和实际系统的信噪比所有不同，它指的是信道每一径的功率和噪声功率的比值，而非所有信道的噪声和信噪比。但实际中考虑到系统的可实现性，用一个相同的噪声估计系数ρ来进行滤波估计。

4.2 噪声功率估计

基于瞬时功率滤波的信道估计算法需要估计出噪声的功率，针对ECMA368系统，我门提出了三种噪声功率估计方法。第一种方法是基于零子载波上的噪声功率来估计。在标准模式下，共有6个信道估计序列。每个序列6个零子载波，则功率估计如下：

二种方法是基于全部子载波上的噪声功率，就是要利用6个OFDM符号相同子载波上噪声的不相关性来进行估计：

第三种方法是基于时域滤波的方法，即将插值后的信道估计序列变换到时域。由于第38～128点上的分布着噪声分量，因此可以通过它来估计噪声功率：

以上三种估计方法，第一种方法最为快捷。第二种方法最为准确。如果想进一步提高噪声功率估计精度，还可以利用同步序列。

5 仿真结果分析

5.1 噪声功率估计算法仿真

选择CM1和CM4两种极端条件下的信道模型来进行仿真，将仿真结果与实际的噪声相比较得到了图3中的性能曲线。

从上面曲线可以看到基于不相关性的噪声功率估计方法性能最佳，而基于零载波的估计方法性能较为稳定。前两种方法都是基于频域的估计算法，而基于时域滤波的噪声功率估计方法的误差随着信噪比的增大而逐渐增大。这是由于基于时域滤波的方法需要首先在频域插值，插值会造成误差扩散并使得噪声变得相关，在高信噪比时这种误差相对于微小的噪声来说变得越来越大，因而MSE会不断变大。但由于这种算法实现简单这种方法非常适用于信道时延较小的超宽带环境。当系统信噪比较高时，各种算法本身而非噪声估计精度是影响系统性能的决定性因素，因而这种估计误差可以忽略。在CM4信道下由于信道响应长度较大，因此基于时域滤波的方法误差较大。在实际中可以采用基于零子载波的方法来代替。

5.2 基于瞬时功率滤波的信道估计算法仿真

在CM1和CM4信道下分别取ρ=1/3，1/2，1，2，3来进行估计并与传统LS及时域插值滤波的LS改进算法相比较得了图4所示的曲线：

在CM1信道可以看到上面的曲线与表2中的结果非常接近，这是由于每一径的信道功率虽然与接收端的信号功率不同，但是它们的变化趋势是渐进一致的。但由于信道每一径功率不同、噪声功率估计存在的误差、插值处理后信号存在相关性及接收端对6个训练序列进行了平均，因又与表中的数据有所不同。我们看到在0～16dB范围内瞬时功率滤波大约比传统LS算法及插值滤波改进算法性能分别提高7dB和2dB。我们还看到在低信噪比时ρ=2?3性能更好，而在高信噪比时ρ≈1左右性能更好。在不同的具体的系统中，还要考虑其它一些因素的影响，可以根据仿真的结果来确定ρ的取值。

考虑到CM4信道响应长度较大，我们并没有只对前37个保护间隔点进行瞬时功率滤波后将后91点舍弃。这里对所有128个估计点上进行瞬时功率滤波。由于在CM4信道下时域滤波噪声功率估计方法误差很大，可以看到采用时域滤波噪声功率估计+瞬时功率滤波方法性能较差，而基于零子载波方法在CM4信道下具有较好鲁棒性因而性能较为稳定。

[参考文献]

[1]T.W.Barrett. History of Ultra-wideband （UWB） radar and communications： Pioneers and innovators.

[2]FCC.Revision of Part 15 of the commission’s rules regarding ultra-wideband transmission systems [EB/OJ]. 2002.

[3]IEEE P802.15 Working Group for Wireless Personal Area Networks （WPANs）. Channel Modeling Sub-committee Report Final， 18 November， 2002.

[4]ECMA International. Standard ECMA-368-High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard [S]. Rue du Rhone 114 CH-1204 Geneva， 2005-12.

功率计算篇6

功率　第1课时　功率的概念及简单计算

一、选择题

1.机器甲的功率比机器乙的功率大,表示

(

)

A.机器甲做功比机器乙做功快

B.机器甲做功的时间比机器乙少

C.机器甲做的功比机器乙做的功多

D.机器甲做功比机器乙省力

2.一台功率为10

kW的机器,当它正常工作时,每分钟做功

(

)

A.10

J

B.2.4×107

J

C.104

J

D.6×105

J

3.有甲、乙两辆功率相等的汽车,如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s甲∶s乙=2∶1,那么

(

)

A.两辆汽车的牵引力之比为1∶2

B.两辆汽车的牵引力之比为2∶1

C.两辆汽车做功之比为1∶2

D.两辆汽车做功之比为2∶1

4.

小明对四名同学的做功情况各测量了一次,把他们做的功W和所用时间t在坐标系中描点,得到了图1中甲、乙、丙、丁四个点,则做功功率最大的同学是

(

)

图1

A.甲

B.乙

C.丙

D.丁

二、填空题

5.

一辆重型卡车在平直公路上以20

m/s的速度匀速行驶,卡车的牵引力为1.0×104

N.卡车行驶1

min后发动机做的功是

J,发动机做功的功率为

W.

6.如图2所示,重为5

N的国旗在拉力F作用下,4

s内沿竖直方向匀速上升了一段距离,此过程中拉力F的功率为1.5

W.则拉力所做的功为

J,国旗上升的距离为

m.(不考虑绳重及摩擦)

图2

7.在自由下落过程中,物体的运动速度会越来越大,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC,如图3所示.物体在AB段重力做功W1,功率为P1;在BC段重力做功W2,功率为P2,则W1

W2,P1

P2.(均选填“>”“

图3

8.跳绳是一种简便易行的锻炼方式.如图4所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像.按图像中的规律跳绳,小明1

min能完成的跳绳个数为

个,若他的质量为50

kg,则在此过程中,他跳一次克服重力做功

J,1

min内,他克服重力做功的平均功率为

W.(g取10

N/kg)

图4

三、解答题

9.小轿车以108

km/h的速度匀速行驶时发动机的功率是60

kW,轿车以这个速度行驶了30

km,求:

(1)轿车行驶的时间.

(2)发动机的牵引力是多大.

(3)发动机在这段时间内做的功.

答案

1.A

2.D　[解析]

机器的功率P=10

kW=10000

W,正常工作时间t=1

min=60

s,每分钟做功:W=Pt=10000

W×60

s=6×105

J.

3.A　[解析]

功率相等,时间相等,则做的功相等.功相同时,力与距离成反比,s甲∶s乙=2∶1,则牵引力之比为1∶2.

4.A　[解析]

由图可知,纵坐标表示功,横坐标表示时间;分别连接坐标原点和四个点作出四名同学做功的W-t图像;在做功时间相同时,甲做功最多,由P=Wt可知,甲的功率最大.

5.1.2×107　2×105　[解析]

由v=st可得,卡车在1

min内行驶的距离为s=vt=20

m/s×60

s=1200

m;

在这段时间内卡车牵引力所做的功:W=Fs=1.0×104

N×1200

m=1.2×107

J,

卡车的牵引力做功的功率:P=Wt=Fst=Fv=1.0×104

N×20

m/s=2×105

W.

6.6　1.2　[解析]

(1)根据P=Wt可得,拉力所做的功:W=Pt=1.5

W×4

s=6

J.

(2)不考虑摩擦,根据定滑轮的工作特点可知F=G=5

N,则根据W=Fs可得,国旗上升的距离:s=WF=6J5N=1.2

m.

7.=

由于AB=BC,根据W=Gh可知,物体在AB段和BC段做的功相等,即W1=W2;由于物体在自由下落时做加速运动,根据t=sv可知,物体在BC段运动的时间短,根据公式P=Wt可知,物体在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率,即P1

8.150　30　75　[解析]

由题图可知,跳一次所用时间t1=0.4

s,而t=1

min=60

s,所以1

min内所跳的次数为n=tt1=60s0.4s=150.

小明的质量m=50

kg,所以小明的重力为G=mg=50

kg×10

N/kg=500

N,

由题图可知,跳起的高度h=6

cm=0.06

m,

所以跳一次克服重力做的功:

W=Gh=500

N×0.06

m=30

J,

则1

min内克服重力做的功:

W总=nW=150×30

J=4500

J,

所以1

min内克服重力做功的平均功率:

P=W总t=4500J60s=75

W.

9.(1)由题可知,小轿车的速度:v=108

km/h=30

m/s,s=30

km=3×104

m,

由v=st得,小轿车行驶的时间为t=sv=3×104

m30m/s=1×103

s.

(2)由题可知,小轿车发动机的功率P=60

kW=6×104

W,由P=Wt=Fst=Fv得,小轿车的牵引力为F=Pv=6×104

W30m/s=2000

N.

(3)由P=Wt得,发动机在这段时间内做的功为W=Pt=6×104

W×1×103

功率计算篇7

【关键词】发电机；变压器；容量选择

随着天津港东疆地区的快速发展，大量厂房及建筑拔地而起，而正式供电电源建设缓慢，严重滞后于地区区域经济发展，为解决这一用电难题，加快东疆地区发展，针对用户的不同负荷等级及负荷容量，提出满足用户需求、合理节约的变压器容量及备用发电机功率成为制定合理供电方案的重点。

一、供电负荷的计算

负荷，即计算负荷，也称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均作为选择电器导体的依据。

求得计算负荷的手段称为负荷计算。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法主要有需要系数法、二项式法以及单位面积功率法。需要系数法的优点是简便，适用于全厂和车间变电所负荷的计算，二项式法适用于机加工车间，有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。但在确定设备台数较少而设备容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，采用二项式法较之采用需要系数法合理，且计算也较简便。

1、需求系数法

采用需要系数法时，首先应将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备的设备容量，一般将负荷分为照明用电负荷、通风和采暖负荷、排水负荷、起重运输负荷、消防负荷等。计算负荷公式如下：

有功计算负荷 （式1-1）

无功计算负荷 （式1-2）

视在计算负荷 （式1-3）

式中Kx——设备组的需要系数；

Pe——设备组设备容量（KW）

需要系数是在一定的条件下，根据统计方法得出的，它与用电设备的工作性质、设备效率、设备数量、线路效率以及生产组织和工艺设计等诸多因素有关。将这些因素综合为一个用于计算的系数，即需要系数，在不同地区、不同类型的建筑物内，对于不同的用电设备组，用电负荷的需要系数也不相同。

在实际工程中应根据具体情况从表中选取一个恰当的值进行负荷计算。一般而言，当用电设备组内的设备数量较多时，需要系数应取较小值；反之，则应取较大值。设备使用率较高时，需要系数应取较大值；反之，则应取较小值。

针对单相负荷一般采取将单相最大负荷作为设计基数，将其他负荷均匀分配到各相上，当单相负荷的总计算容量小于计算范围内三相对称负荷计算容量的15%时，应全部按三相对称负荷计算，即将单相负荷均匀分配到各相上，并依照单相最大负荷作为计算负荷；当超过15%时应将单相负荷等效三相负荷，再与三相负荷相加。

2、二项式法

二项式法师考虑用电设备的数量和大容量用电设备对计算负荷影响的经验公式。一般应用于用电设备数量较少，和容量差别大的配电线路的负荷计算，弥补需求系数法的不足之处。但是，二项式系数过分突出最大用电设备的容量影响，因此，其计算负荷往往较实际偏大。计算公式如下：

有功功率 （式1-4）

无功功率 （式1-5）

视在功率 （式1-6）

式中 c、b——二项式系数，可查表得出

3、单位面积功率法

对于某些施工临时项目部，没有确定的用电负荷，无法根据需求系数或二项式法进行估算，可通过单位面积功率法，依据用电基本性质以及项目部规模进行估算。用电总负荷为Pjs ，Pjs=Ks×A/1000，建筑面积为Am2。Ks为负荷密度，可根据表1-1中用电负荷类型查表取得。

表1-1 负荷密度系数

二、变压器容量的选择：

在配属变压器时，不可依据以上的所需功率直接配属容量大小相同的变压器，需要考虑变压器本身的工作性能及用电设备的功率因数，以及使用中可能出现的容量增加的可能性。在一般使用过程中，负荷的平均功率因数在0.8～0.85之间，但是考虑临时用电线路较长用电负荷较复杂，缺少集中补偿等诸多现实原因，一般取功率因数的下限进行计算。除此之外，为考虑在一段时间内的用电的安全性及变压器利用率的经济性，一般只使用变压器额定容量的80%。具体计算公式如（式2-1）：

Sjs= Pjs/（Ky×cosφ） （式2-1）

式中：

Sjs—计算容量

cosφ—功率因数

Pjs—计算负荷功率

Ky—利用系数（负载率）

对于以电动机为主要负荷的用户，在选取变压器的时候，除以上计算方式外，还要考虑电动机的启动电流。一般笼型异步电动机的直接启动的启动时间为15秒左右，当变压器的负载率小于90%时，最大启动电流可为变压器额定电流的4倍。

三、发电机功率的选择

1、发电机参数的基本说明

考虑到临时电源的供电可靠性较低，部分相对重要负荷，用户会要求增加柴油发电机作为临时电源的备用电源，以保证可靠用电。

柴油发电机一般分为两部分，一部分为柴油发动机，另一部分为同步电动机，柴油发电机为同步电动机提供动力，同步电动机则将机械能转化为电能。目前市面上的柴油发电机的功率一般指柴油机的常用功率，这里要明确几个参数，即柴油机的功率，柴油机的常用功率，发电机的效率，发电机的视在功率，以及功率因数。如图3-1所示，柴油机一般预留10%作为发电机的备用功率。同步发电机的工作效率高于90%， 故等效于发电机的常用功率，即发电机的功率。同步发电机的功率因数为0.8。我们需要将发电机功率依此折算成发电机的额定视在容量，用于发电机容量的选择。

图3-1 发电机参数关系图

2、发电机的容量选择方法

要选择发电机的设计容量，要考虑三种指标：稳定情况下发电机的负载Sf1、尖峰时发电机的负载Sf2，以及允许压降范围内的发电机负载Sf3。要在同时满足这三种指标，即发电机的设计容量要大于这三者的最大值。

Sf1=Pjs/（η×cosφ） （式3-1）

Sf1—按稳定负荷计算的发电机视在功率

Pjs— 计算负荷功率

η — 所带负荷的综合效率，一般取0.82～0.88

cosφ—发电机的额定功率因数，一般为0.8。

Sf2=（Kj/Kg）×Sm （式3-2）

Sf2—按尖峰负荷计算的发电机视在功率

Kj—因尖峰造成的电压、频率下降而导致的电动功率下降的系数，一般取0.9～0.95

Kg—发电机允许短时过载系数，一般取1.4～1.6

Sm—最大单台电动机的启动容量

Sf3=XΔ×SqΔ （式3-3）

Sf3—按母线允许压降计算的发电机视在功率

XΔ—发电暂态电抗，一般去0.2

功率计算篇8

1.电能的分类

电能可以分为有功电能和无功电能。在用电过程的能量转换过程中，把可以转换成各种能量的电能称为有功电能，例如：电炉通电能将电能转换成内能，电机通电能将电能转换为动能，电灯通电发光能将电能转换为光能。此外。在生活用电中还有一部分用电器，它们在通电工作过程发生能量转换时，需要先建立一种转换的环境。

例如：电动机和变压器，他们在将电能转换为其他形式的能的过程中需要先产生磁场，还有一些用电器比如高速电子枪，在对电子进行加速之前要建立电场才能完成能量转换。在电能转化过程中，把类似建立磁场和电场消耗的电能称为无功电能。不同种类的电能，记录电能消耗量仪器也不一样，有功电能用有功电表记录，无功电能用无功电表记录。在日常生产生活当中，有功电能消耗最多，对有功电能的计量也最为复杂。在本论文当中，主要探讨有功电能。

2.有功电能的计算和误差分析

2.1 电力系统中有功电能的计算方法

在电力系统中，有功电能的计算分析主要考虑因素是用电时间和在这段时间内电能消耗的有功功率，一般用平均有功功率来分析。对某一段时间内的有功电能计算公式为：

W=P×T

式中，P为在时间T内用电的平均有功功率值;T为用户用电时间。比如，在三相四线制电力系统中，可以根据电力系统的运行情况来计算有功电能。

2.2 电力系统中有功电能的误差分析

由上面的有功电能计算方法可以分析得到，影响有功电能计算精确度的主要因素来源于公式中的P，也就是平均有功功率。而影响有功功率的因素又是多方面的，这些因素影响平均有功功率，进而影响有功电能计算的精确性。拿生活中常用的三相四线制电力系统为例，在理想三相四线电路中，三相中的每一相功率都是相等，而每一相的电压（或电流）相位相差120°。由于三相电路的这一特点，我们很容易可以得到：在三相电路中，任意时刻的瞬时功率之和等于平均有功功率。因此对三相电路中瞬时功率有影响的因素也将会影响平均有功功率。

2.2.1 谐波对电能表计量产生的误差

对于理想三相对称电路中，有一个特性，这个特性可以表述如下：在任意时刻，三相瞬时功率之和与三相电路中的平均有功功率相等。而在实际电路中，谐波对三相电路系统中瞬时功率的影响非常大，当谐波存在于三相四线电路中时，通过理论计算可以得到：由于三相电路相位的不同，三相电路中的瞬时功率之和为平均有功功率和功率的交流分量之和。而求瞬时功率在一个周期内的平均值可以得到有功功率，这样，我们可以先求瞬时功率，进而再求有功功率。

目前，在数字式电能表对有功电能进行计算时，一般都是先求瞬时功率，再根据瞬时功率来求有功功率。在数字式电能表计算过程中，电能的计算要考虑基波电能和各谐波电能，计算的总和是两者的代数和。谐波功率和基波功率的相位有两种可以，一种是同相位，一种是相差180°。谐波功率和基波功率的相位相同时，电能的计算结果是两者数值相加;谐波功率和基波功率的相位相差180°时，电能的计算结果是两者数值相减。为了排除谐波对电能表计量的影响，可以在普通的数字式电能表之前加装低通滤波器，将电路中的谐波滤掉。这样，改进后的数字式电能表将只计算基波的有功电能。

图1 全数字机式电表有功电能计量

图2 理想状态下的有功功率

2.2.2 电能表对有功电能计量的误差

改进后的数字式电能表可以电路中的谐波滤掉，排除了谐波对计算结果产生的误差，但是低通滤波器的引入同时也会带来误差。图1是改进后的数字式电能表计算有功电能的过程。改进后的电能表本身所带来的误差可以从两个方面来分析：

第一，高频谐波的不稳定性产生了不稳定的误差，而这种误差也是不确定的，因此它不可估计;当电流和电压频率相同的时候，将会产生有功功率。电能表有前置的低通滤波器，它将高频的相关分量完全滤掉了，但是高频的相关分量可能会有一些同频率的电压和电流，这些同频率的电压和电流将会产生有功功率。因此前置的低通滤波器也将这一部分有功功率过滤了，在一定程度上造成了误差。在不同形式的电路中，高频分量的频率将不同，高频分量产生的有功功率也就不完全确定。造成了这部分误差的不确定性。

其次，功率的因数角会发生改变，将产生计量误差;前置滤波器的加入电能表会对信号产生相位变化，而且不同频率的信号相位变化会不同，这样就会改变功率的因数角，从而产生计量误差。

根据有功功率的计算方法，设瞬时功率为P（t），在一段时间内的平均有功功率可以表示为：

理想状态下的有功功率如图2所示。前置滤波器在理想状态下工作时，电压的有效值和电流的有效值都相同，都为1，存在阻性负载，这时前置滤波器将有1000Hz的截止频率。而当实际功率达到3的时候，前置滤波器的加入电能表会对信号产生相位变化，而且不同频率的信号相位变化会不同，这样就会改变功率的因数角，从而产生计量误差。研究发现，当实际的有功功率为3，在开始的一个周期中经过前置滤波器算出的有功功率为2.93，相对误差达到2.3%，误差相当大。不除以时间，只算积分，产生的绝对误差为0.0014。两个周期的结果，经过前置滤波器算出的有功功率为2.965，不除以时间的绝对误差仍然为0.0014，但有功功率的相对误差缩小了一半。由此可以看到0.0014是由前置滤波器所产生的延时造成的，并且有功功率的相对误差随着积分周期数的增加以2的指数规律递减。因此5个周期求一次有功功率，相对误差减小到0.14%，就已经能满足0.2级电能表的要求了。如果考虑实时性，可以将相位延时误差在数据处理模块中进行补偿。各次谐波均会产生不同相移，处理方法可与基波下的处理方法相同。再考虑含有高次谐波的情况，电压、电流的频率成分相同，含有50Hz、2800Hz。50Hz的基波有效值为1，2800Hz（50hz，大家都知道，2800hz是什么来的？为什么跟50hz放在一起）的谐波有效值为0.1，为方便计算取相位均相同。前置滤波器为两阶巴特沃思模拟滤波器，截至频率为1000Hz。

图3 含高次谐波的有功功率

含高次谐波的有功功率如图3所示。从图中可以发现，实际有功功率为3.03，经过前置滤波器后计算的有功功率为2.966。由于基波产生的误差为0.07，因此谐波经过前置滤波器后有功功率由0.03衰减到了0.006。假如将基波产生的误差进行补偿，则由于滤波所产生的误差接近0.2%，满足计量要求。但这个误差是会变化的，高次谐波的频率越接近前置滤波器的截止频率，幅值相对于基波的比例越大，以及高次谐波的占有率越大都会使这个误差变大。

3.电能计费问题探讨

从上面分析可知，总的有功功率应该是基波有功功率和谐波有功功率的代数和。但目前对谐波有功电能如何收费并没有统一的标准，因此不同的电表对有功电能的计量将会不同，不同电表对电能的计量存在较大的差别。在家庭电路中，普遍采用的电能表主要有两种，分别是感应式电能表和电子式电能表。感应式电能表由于其工作原理及构造决定了电压、电流只有在理想状态下才具有很好的工作性能，由于其电气性能的非线性，当有谐波时，感应式电能表所计量的电能不是基波产生的有功电量，也不是基波与各次谐波单独作用时产生的电能量的和。电子式电能表由于计算电能的方法各种各样，因此种类繁多，其中很大一部分也是笼统的算出一个总的有功电能，因此这些都不能很好地反映用户的实际用电情况。比较理想的方法是将基波产生的有功电能和谐波产生的有功电能分开计量，对这两种不同的有功电能可以采用不同的收费标准。

此外，线性负荷用户和非线性负荷用户也要有所区分。在非线性负荷用户的电路中，这种电路会把部分基波功率转换为谐波功率，因此电表中计量的有功功率小于其实际消耗的有功功率，并且它又给电网注入了谐波，对电网造成了污染，收费时应考虑这方面，对其收取额外的电费。在线性负荷用户的电路中，由于这种电路会和非线性负荷用户的电路处于同一个电网，当电网中存在由非线性负荷用户电路产生的谐波时，线性负荷用户将被迫吸收谐波功率。这样，在计量线性负荷用户的用电量时，将会多算，因此现有的收费标准是不尽合理的。并且线性负荷用户是有利于电网的，他们不但多缴纳了电费，并且用电设备由于谐波的存在受到了不同程度的损害，因此他们应该得到补偿。

在用电过程中，还有部分电力用户在用电过程中采用了一些有效的措施抑制输电过程中产生的谐波，并通过一些途径进行无功补偿。这些用户在一定程度上对电网的良性发展起到了积极的作用。因此，对这部分用户的用电计量过程中应该考虑这些有利因素进行适应的减量。

要精确、合理计量电能，关键在于处理好谐波电能的计量，就必须先优化谐波源的探测技术。在用电过程中，会有某些时段用电量突然巨增，对于这样的冲击性负荷，将会使线路的输电容量增加，相应的输电电压也会随之波动，进而使电表对电能计量产生误差。对于这方面的问题，要对负载进行动态和稳态检测，将基波电能、谐波电能和动态电能分别计量，并分别计价。

4.总结

在文章中，主要探讨了电能计量误差分析和电能计费两个问题。在电能计量误差分析方面，阐述了电能计量的原理，谐波对电能表计量产生的误差和电能表对有功电能计量的误差。通过分析提出了一些关于降低误差的建议，在降低谐波对电能表计量产生的误差时，可以在电表上安装低通滤波器，将电路中的谐波滤掉。在降低电能表对有功电能计量的误差时，要优化电表设备，对各科不同的有功功率分别计量。在电能计费方面的分析中，提出要充分考虑各种不同的有功功率，对各种不同的有功电能进行分别计费。

参考文献

[1]史登跃，杨翠云，杨红里.电能计量误差解决方案[J].电工技术，2004，2：46-47.

功率计算篇9

【关键词】需用系数法；电力变压器选择；应用

0.前言

禹州神火昌平矿业有限公司地面电力变压器所承担的负荷有地面提升机、地面辅助生产、地面办公、地面生活、地面煤场原煤运输等用电负荷，直接影响着矿井的原煤生产、地面办公和生活用电，对于整个矿井的安全生产、平稳运行起着十分重要的作用。

和其他大多数整合煤矿普遍存在的问题一样，昌平煤矿原有的地面电力变压器容量不足，能耗大，满足不了矿井整合后所承担负荷的需要，经常出现设备负荷不足，变压器发热等不良现象，需要根据新的设计、算法确定变压器所承担负荷的容量大小，并根据新的要求进行选型。

1.地面电力变压器所承担负荷计算方法

矿井地面负荷计算方法主要有三种：

第一种是类似矿井估算法，是利用地面生产条件大致相同、已生产矿井的实际地面负荷为根据来估算矿井地面的用电负荷。如地面条件相同（或相似），应优先采用这种方法。

第二种是已知条件估算法，是利用矿区地面总体设计（或可行性研究）的已知条件来估算用电负荷。这种算法可作为类似矿井估算法的一个补充，即将某些生产条件出入较大的环节，按此方法进行调整。

第三种是需用系数法，是目前我国矿井地面负荷计算中最常用的一种方法，它是将用电负荷的功率乘以需用系数和同时系数，然后直接求出计算负荷。这种方法计算简便，计算结果基本上符合实际。

2.需用系数法计算变压器承担负荷

2.1负荷统计

地面电力变压器用电负荷统计见下表。

地面电力变压器用电负荷统计表

2.2负荷计算

2.2.1 1#地面电力变压器承担负荷功率

（1）连续工作电动机的功率，等于额定功率。

经统计，连续工作电动机的功率为26.622kw。

（2）短时或周期工作电动机的功率，是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。当采用需用系数法计算负荷时，应统一换算到负载持续率为25%下的有功功率。

经统计，为106.1kw。

（5）整流变压器的设备功率，等于额定直流功率。

经统计，为72.754kw。

（6）季节性用电负荷设备功率，择其最大者计入总容量经统计，为234.4kw。

（7）扩充设备经计算，为55kw。

2.2.2 2#地面电力变压器承担负荷功率

（1）连续工作电动机的功率，按统一负载持续率下的有功功率计算（含扩充设备负荷）经统计，为251.5kw。

（2）整流变压器的设备功率等于额定直流功率经统计，为8kw。

2.2.3总负荷的计算：

根据电力变压器技术参数选择，考虑到将来适当负荷余量，选择容量为630kv·a的电力变压器。

3.2类型选择

根据煤矿生产特点，电力变压器应当具有承受热冲击能力强，过负载能力大，阻燃、防火性能高，局部放电小，噪声低，不产生有害气体，不污染环境，对湿度、灰尘不敏感，体积小，不开裂，维护简便等特点，应选择sg11型卷铁芯无励磁调压电力变压器。

根据以上计算，将原有已不能满足生产及生活需要的s9-315/10型无励磁油浸式电力变压器，更换为sg11-630/10型卷铁芯无励磁调压电力变压器。

4.结论

通过地面电力变压器用电负荷的计算，确定了所需变压器的容量大小，并根据煤矿实际负荷状况，选择了合适的变压器类型，提高了用电经济效率，减少了供电不安全因素，大大增强了矿井供电的可靠性；不仅达到了满足负荷使用的目的，还大大提高了矿井供电的安全性和合理性。通过使用需用系数法进行计算容量，是煤矿选择地面电力变压器的一种比较具有科学性的模式。

【参考文献】

[1]国家安全生产监督管理总局.国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[m].北京：煤炭工业出版社，2011.

功率计算篇10

【关键词】孔板；流量；标准

0 引言

某核电四台机组的主给水流量孔板由上海仪昌节流装置制造有限公司生产，取压方式为法兰取压。以这四台几组为例采用不同的孔板流量计算标准计算流量后，发现采用GB/T 2624-1993计算出的流量相对GB/T 2624-2006计算出的流量偏大，若不及时对计算程序予以更新将使主给水流量的测量产生偏差，从而影响机组热功率和电功率的计算。

3 计算结果对比

计算标准的改变引起了流量计算公式中流出系数C的改变，从而影响到机组的主给水流量、热功率和电功率。以某核电四台机组为例说明由于标准改变而引起的主给水流量、热功率和电功率等参数变化的大小，该核电机组主给水流量孔板由上海仪昌节流装置制造有限公司生产，取压方式为法兰取压。参数对比如表1所示。

表1可以看出相对新标准，采用旧标准计算得出的流出系数偏大，从而计算得出的主给水流量、热功率和电功率都偏大。四台机组的偏差幅度相近，主给水流量偏大约12t/h，热功率偏大约6MW，按照发电机效率35%计算出电功率偏大约2.1MW。

4 结束语

由孔板测得的主给水流量是核电厂运行中监测的重要参数，该参数直接影响到机组的热功率和电功率。2006年7月以前投入使用的流量孔板在计算中采用的是GB/T 2624-1993。若不及时更新计算程序，则会导致测得的主给水流量偏大，影响了机组热功率计算的准确性，从而限制了机组出力。

【参考文献】

[1]孙延祚. 国家标准GB/T 2624.2-2006的主要变化及应对办法[J]. 流量专刊，2008.