生物电能（精选4篇）
生物电能 篇1
据物理学家组织网报道, 美国科学家开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池。这种燃料电池只需借助太阳能或废热就能将稻草、锯末、藻类甚至有机肥料转化为电能, 能量密度比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍。相关论文已发表在《自然》杂志子刊《自然通讯》上。
尽管以甲醇或氢驱动的低温燃料电池技术得到长足发展, 但由于聚合材料缺乏有效的催化系统, 低温燃料电池技术一直无法直接使用生物质作为燃料。新研究中, 美国佐治亚理工学院的研究人员开发出的这种新型低温燃料电池, 能够借助太阳能或热能激活一种催化剂, 直接将多种生物质转化为电能。
这种技术, 在室温下就能对生物质进行处理, 对原材料的要求极低, 几乎适用于所有生物质, 如淀粉、纤维素、木质素, 甚至柳枝稷、锯末、藻类以及禽类加工的废料都能被用来发电。如果缺乏上述原料, 水溶性生物质或悬浮在液体中的有机材料也没有问题。该设备既可以在偏远地区以家庭为单位小规模使用, 也可以在生物质原料丰富的城市大规模使用。
生物质燃料电池的研究面临的难题是, 具有碳—碳链的生物质不易通过常规的催化剂, 哪怕是昂贵的贵重金属催化剂分解。为了解决这个问题, 科学家研制出微生物燃料电池, 利用微生物和酶来分解生物质。但这种方法的缺点是:微生物和酶只能选择性地分解某些特定类型的生物质, 对原料的纯度要求较高。
负责此项研究的佐治亚理工学院化学与生物分子工程学教授邓玉林 (音译) 和他的团队通过引入外界能量来源来激活燃料电池的氧化还原反应。在新系统中, 生物质原料被磨碎后与一种多金属氧酸盐 (POM) 催化物溶液相混合, 之后被置于阳光或热辐射下。作为一种光化学和热化学催化剂, POM既是氧化剂也是电荷载体。在光辐射或热辐射下, POM会使生物质发生氧化, 将生物质的电荷运送到燃料电池的阳极, 而电子则会被输送到阴极, 在阴极进行氧化反应, 通过外电路产生电流。邓玉林表示, 如果只是在室温中将生物质和催化剂混合, 它们将不会发生反应。但一旦将其暴露在光或热中, 反应就会马上开始。
实验显示, 这种燃料电池的运行时间长达20 h, 这表明POM催化剂能够再利用而无需进一步的处理。研究人员报告称, 这种燃料电池的最大能量密度可达0.72 m W/cm2, 比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍, 接近目前效能最高的微生物燃料电池。邓玉林认为, 在对处理过程进行优化后应该还有5~10倍的提升空间, 未来这种生物质燃料电池的性能甚至有望媲美甲醇燃料电池。
邓玉林说:“新技术一个重要的优点就是, 它能够在一个单一的化学过程中完成生物降解和发电。太阳能和生物质能源是当今世界重要的两种绿色能源, 我们的系统将它们结合在一起产生电力, 同时也减少了对化石燃料的依赖。”
生物电能 篇2
关键词：表面改性,生物医学材料,钛合金,瞬态电能处理,保护气氛,摩擦磨损,耐蚀性,生物相容性
0 前 言
钛基生物医学材料已被广泛应用于人体硬组织的修复[1,2],但存在耐磨性差[3]、与骨组织的结合能力有限[4]等缺点。通过物理、化学、生物等各种技术对其进行表面改性,能增强其生物相容性[1,5,6,7,8,9,10]。但是,等离子喷涂[5]、离子溅射法[6]、电沉积法[7]、化学法[8]等存在结合可靠性差的问题,高温氮化[9]、烧结活性陶瓷[10]则损伤基体本身性能。近20年来,瞬态电能表面强化技术因具有设备简单、加工容易、成本低廉等特点,已引起研究者广泛关注,YG8[11]、YT15[12]、D2228镍基合金[13]、Ti、Zr氮化物[14]、CoCrMo合金、硅青铜、石墨[15,16]等电极均有被选用加工的研究报道。采用这种技术可以将电极材料熔渗进金属工件表层,形成合金化的表面强化层,使得工件的物理、化学和力学性能得到改善[17],具有工件整体保持不升温、不影响基材力学性能、冶金强结合等特点的改性层增强了基体表面的耐磨抗蚀性能,同时,有利于提高钛材料与周围骨组织的结合强度,使植入体更好地发挥治疗作用[18]。
然而,过去瞬态电能表面强化用于生物医疗方面的研究不多,本工作基于生物医学钛基材料的力学、生物相容性和环境相容性的综合考虑,采用瞬态电能强化技术,以石墨为电极在空气、氩气和氮气3种气氛中对钛合金进行表面改性,希图获得冶金强结合、生物相容性好的粗糙表面结构和组织成分,增强基体材料的耐磨性[16,19],且其环境相容性较好[20],以保证临床上安全、可靠地使用。
1 试 验
1.1 钛材表面改性
基材选用临床广泛应用的Ti6Al4V(TC4),以商业高纯石墨电极(ϕ10 mm)为瞬态电能强化电极材料。将待改性表面用水砂纸从100号逐级打磨到800号,在丙酮中超声波清洗10~30 min,随后用乙醇脱水,干燥后待用。采用SQ-2型瞬态电能强化设备对准备好的TC4试样(25 mm×30 mm×1 mm)分别进行不同气氛控制(保护气通过气管通入处理试样)下的表面强化。经预试验选取的强化工艺为:电源电容160 μF,电压70 V,频率50 Hz,电极为正极性,比强化时间为3 min/cm2。氩气和氮气气氛下强化改性时控制气体流量2~5 L/min。
1.2 性能测试
采用HITACHIS-570扫描电镜进行表面形貌和磨痕观察;借助XJL-03型金相显微镜测量强化层厚度;通过HOMMEL TESTER100粗糙度测试仪测量表面粗糙度;用XRD-7000 X射线衍射仪(Cu靶,40 kV)测定强化层的物相结构;用HV-1000型显微硬度计测定强化层的硬度,载荷为0.245 N,保载时间20 s,选用Knoop压头(10921,上海材料试验机厂);借助GDA750型辉光放电光谱分析仪(GDOES)分析强化层中的元素分布。
磨损试验在自制的球-盘磨损试验机上以干摩擦方式进行,载荷4.9 N。试验时盘固定,球转动(不自转),转速为224 r/min,球为直径4.75 mm的GCr15(62 HRC)球,运动半径5 mm。试验过程中,摩擦力用计算机辅助应变仪采集。试验温度为室温,相对湿度为65%。
利用CHI-660B电化学工作站评价强化层的耐蚀性能。试样暴露面积0.25 cm2,腐蚀介质为3.5%NaCl,温度(30±1) ℃。辅助电极为铂电极,参比电极为饱和甘汞电极。
体外细胞毒性试验依照GB 16886.5-2003要求[21]实施,通过显微镜进行活细胞观察评判。溶血试验依照医药行业标准YY-T 0279-1995要求[22],通过测定吸光度值计算出表征溶血程度的溶血率,若材料的溶血率小于5%,则符合要求。模拟人体体液(SBF)[23]培养试验是将表面改性后的试样以丙酮为介质超声清洗、蒸馏水洗、干燥后浸入50 mL模拟人体体液中,用保鲜膜封好试验容器,37 ℃恒温培养,每2 d换一次模拟体液。培养一定天数后,将试样取出、干燥并称重,依据试样质量的变化判断生物活性。
2 结果与分析
2.1 3种瞬态强化层的基本性能
表1给出了3种强化气氛下TC4瞬态电能强化层的基本性能。可以看出,保护气氛中的强化层粗糙度较小,原因是保护气流对瞬态电能放电点的冲击造成了输入能量耗散损失,引起了单脉冲放电蚀坑减小;粉化石墨颗粒被吹走免除了放电表面的粗化。强化层的厚度通常受电参数、处理时间、物性参数等多因素的复杂影响。电极在氩气气氛中与在空气(或氮气)气氛中的质量过渡机制明显不同,称为喷射过渡[23],电极在强化层表面产生了喷射状蚀刻表面,改善了强化层的表面质量,获得的强化层较薄[24],与本试验结果一致;3种情况下都得到大于10 μm的强化层,其中氮气中制备的改性层厚度较大,更适合长久使用。图1为3种气氛中所得改性层的物相分析,可见其相组成基本相同,均是由TiC硬质相、少量基体Ti和电极石墨混合组成。大量存在的TiC硬质相的显微硬度较高(2 850 HV[20]),显著地提高了基体的表面硬度。其中,氮气气氛中强化层由于厚度较大,且保护气氛可防止空气侵入,增加了O2等参与反应的难度,提高强化层致密度的作用尤为明显。
瞬态电能强化过程中,随着处理时间的延长,强化层内部由于反复的加热、冷却,会形成很大的热应力,产生热疲劳裂纹;且由于熔渗反应物与基体材料的收缩率不同,表面出现较高的残余拉应力,也会导致裂纹出现。零件表面裂纹往往是破坏的起始点,其耐腐蚀性及抗疲劳性能均会因裂纹的存在而降低。选择氩气和氮气作为保护气进行处理,对比了3种气氛中瞬态电能强化的TC4件表面的微裂纹情况,见图2。
由图2可见,保护气流的冲击不仅造成单脉冲放电能量减弱,而且减少了氧化物干扰,并改善了沉积行为,使得熔融反应物与基体收缩率的差别缩小,因而强化层裂纹出现的几率大大减少,有助于其表面耐蚀性和抗疲劳性能的提高。
2.2 3种瞬态强化层的耐磨性能比较
TC4经过瞬态电能表面强化处理后,表层硬度提高,有利于增强其抗磨性能;当其中有部分石墨残存时,还赋予强化层一定的减摩作用。考虑到残存的石墨粉粒会在植入过程中或在人体内服役时脱落,采用多次超声波清洗和高压清洗将其彻底去除后再进行球盘磨损试验。图3给出了3种气氛下改性处理层与TC4基体的摩擦系数随时间的变化曲线,可见3种改性层均不具有减摩作用;随着磨损时间的延长,3种改性层与摩擦配副的接触真实面积增加,摩擦系数逐渐变大;空气中形成的强化层由于粗糙度较大,摩擦系数相对较大,氮气介质中的摩擦系数相对最小,这与表面粗糙度和改性层的硬度都有关系。因3种强化层的表面组成基本相同,故采用质量损失法横向比较其耐磨性能(表2),从中可知由于强化层的表面硬度高(为基体的3~4倍),改性层与基体为冶金强结合,与硬度较小的GCr15对磨时配副磨损使自身质量增加;氮气中的强化层表面粗糙度最小,因而配副损失使其质量增加最小。总之3种改性层都显著改善了基体的耐磨性能。TC4以犁削、疲劳脱层为主要磨损失效形式(图4a),而改性层由于硬度高、耐磨,无法进行磨损形态机制分析,选择典型的不耐磨改性层分析发现,其以磨粒磨损为主要失效形式(图4b),当改性层硬度高、表面粗糙度适中、强化点结合牢固时无法产生三体磨损,仅造成配副磨损损失。
2.3 3种瞬态强化层的抗蚀性能
图5给出了基体及3种改性层在模拟体液中的极化曲线,相应的开路电位和腐蚀速率结果见表3。可以看出,瞬态电能处理后生成TiC和石墨相,提高了其在SBF中的自腐蚀电位;在保护气氛中获得的改性表面耐腐蚀性比基体稍高,这归因于表层TiC陶瓷相和石墨具有优异的耐蚀性能,而且处理层较为致密,裂纹少,表面改性层与基体的电位差小,电化学相容性好,因此,虽然强化层不再凭借良好的钝化特性获得高耐蚀性,但热力学稳定性好的化学组成和致密的结构决定了其表面依然具有优良的抗蚀能力。空气中获得的强化层由于表面粗糙度大,残留石墨多,因而导致其开路电位相对较正;大量贯穿性裂纹的存在使得腐蚀介质渗入,在电偶加速作用下强化层的耐腐蚀能力急剧恶化,腐蚀电流密度相对于基体增加了2个数量级,由此也表明减少或避免显微裂纹是瞬态电能强化处理过程中必须重视的问题。
综上所述,氮气保护下的改性层中可以防止生成氧化物的干扰,虽然本试验条件下氮气无法被等离子化为原子和离子状态,从而获得高活性的氮离子(N+及N-)、氮原子(N)并参与改性反应形成一定量的TiN,但生成的以TiC为主的强化层与TC4基材有较好的热膨胀匹配性,表面裂纹少。综合评价表面质量、厚度、耐磨和抗蚀性能,以氮气气氛中为最好。
2.4 氮气气氛下强化层生物相容性评价
细胞毒性试验(MTT)后的细胞形态见图6,可见改性组细胞形态良好,细胞折光性强,为长梭形或多角形,有圆形分裂细胞,表明细胞生长旺盛;阳极组细胞数量明显少,细胞缩小。表4的溶血试验结果显示,改性强化层的溶血程度为0.218%,试验试管中红细胞下沉,上层液变清无红色,对含红细胞的下层液进行显微观察,未发现红细胞破裂现象,可认为强化层不会造成急性溶血。图7为氮气气氛中强化层在SBF溶液中浸泡的质量变化情况,不断增加的质量表明改性表面不仅具有生物相容性,而且在人体中还具有生物活性。这些初步的体外生物评价试验说明对钛基生物医学材料进行石墨电极的氮气气氛强化,所得强化层不仅具有良好的耐磨和环境相容性,而且生物相容性好,具备了临床上安全、可靠使用的潜力。
3 结 论
(1)采用瞬态电能强化技术,以石墨为电极在氮气气氛下对钛基生物医学材料进行表面改性,获得的强化层与基体为冶金强结合,具有一定的表面粗糙度,显著提高了表面硬度,具有耐磨、抗蚀、生物相容性好的特性。
(2)在氩气和氮气保护气氛中获得的强化层表面裂纹比空气气氛下的少。
电能计量误差与电能计费问题分析 篇3
1 有功电能的计量
我国电力系统的发展,促进了电子技术的提高。随着各种用电设备的增加,电网中的非线性负荷也日益增多。这些非线性负荷,会在电网中产生谐波电流,导致电压和电流发生畸形变化。电网的谐波污染,会对附加的谐波电能造成一定的损耗。计算谐波电能,需要进行有功电能的计量。
有功电能在一定的时间内,可以用W=P×t表示,P代表平均的有功功率,t代表的是有功功率的计量时间。求这段时间内的有功电能,可以利用这个公式,通过对这段时间内的有功功率平均值的计算来实现。在三相四线制对称的电力系统中,如果电路中存在谐波,那么电路中平均功率和功率交流量的总和就是电力的瞬时功率。电力瞬时功率中一周期的平均值,被称为电力的有功功率。因此,可以用上述方法求出电力的瞬时功率,再求电力的有功功率。保证电力直流分量的无衰减通过,可以利用低通滤波器消除瞬时功率中的谐波。
2 电能计量误差的分析
全数字式的电能表功能检测,一般情况下,对前置低通滤波器的使用都是在电力的检测通道中,根据实际的电能计量需要进行截止频率的设置。虽然在电力中使用前置低通滤波器可以有效的消除电力谐波,但是,在进行电能计量的时候会产生一定的影响,出现计量误差。电能计量中出现误差的原因,主要有以下几方面。
2.1 具有不可估计性
有功电能的产生,需要一定的条件。例如,电压和电流必须保证相同的频率。因为这个特定的条件,在有功电能的计量过程中,使用前置低通滤波器滤除高频分量的时候,可能会造成部分有用信息的损失。但是,在不同的电路中,存在不同的高频分量,所以,高频分量是不确定的。在进行电能的计量过程中,产生的计量误差,具有不可估计性。
2.2 功率因素角的改变
在电路中使用前置滤波器虽然消除了电能中的谐波,但是会对电力系统中不同的频率信号造成一定的影响,致使不同相移的产生,进而导致功率因素角的改变,造成电能的计量出现误差。综合这些观点可知,电能中产生计量误差的主要原因就是前置滤波器。下面分析前置滤波器对电能计量造成的影响。
2.2.1 理想状态下的影响
当电路中的前置滤波器处于理想工作状态时,通常情况下,电压的有效值是1,电流的有效值和电压的有效值相同,存在阻性负载。这个时候,需要用到前置滤波器,属于两阶的巴特沃思模拟滤波器,拥有1 000 Hz的截止频率。当实际的电能有功功率值达到3的时候,计量会出现误差。电能的计量积分,因为滤波器的动态响应,在一定的时间内,会出现相位延时的问题。如果要对电能计量的实时性进行考虑,需要在数据处理模块中进行延时误差的补偿。不同的相移由不同的谐波造成,可以直接利用基波下的方法处理。
2.2.2 含有高次谐波情况下的影响
在电力系统运行过程中,存在高次谐波的时候,电压和电流包含相同的50 Hz和2 800 Hz的频率成分。50 Hz和2 800 Hz的有效值不同,分别为1和0.1。在计算的过程中,应用同样的取向位进行。在含有高次谐波的电能计量过程中,同样应用1 000 Hz截止频率的两阶巴特沃思模拟滤波器。电能计量的误差随着高次谐波的频率会发生一定的变化。例如,高次谐波的频率和前置滤波器的截止频率值的差异越小,计量的误差就越大,而且高次谐波的占有率也会影响到电能计量的误差值,两者成正比关系。所以,在进行电能计量的过程中,应该重视高次谐波的影响,保证截止频率的合理设置。
2.3 滤波器的选择
可以在电力系统中运行的滤波器有很多种,选择合适的滤波器消除电力中的谐波,可以有效地避免前置滤波器造成的计量误差问题。瞬时功率包括电力系统中的直流分量,在理想的电力运行状态中,直流分量的值为0。直流分量,从某种特定的程度上说,也是电力系统的有功功率。通常情况下,求电力的有功功率,有以下方法:①通过低通滤波器,进行电能有功功率的计量。一般情况下,电能的交流分量,150 Hz是最小频率,所以在进行低通滤波器的选择时,要保证低通滤波器的截止频率不超过150Hz。②利用平均滤波器,保证电力谐波的滤除。根据低通滤波器和平均滤波器之间的比较,发现平均滤波器中的瞬时功率相对来说比较稳定,所以在电能的计量过程中,可以应用平均滤波器减少计量误差。
3 电能计量误差和计费的探讨
目前,我国的电量计费是电力经济效益提高的主要问题。在电力企业的经济管理过程中,电量的计费应该包括基波有功功率的计量和谐波有功功率的计量。但是,目前我国的电量计费,缺少统一的谐波功率收费标准。所以,电量计费的主要设备——电表,它的计量功能很重要。在我国的供电系统中,目前主要应用感应式和电子式电能表两种计量装置。工作原理和工作结构的不同,对感应式电能表有较大的影响,限制了感应电能表发挥良好的工作性能。例如,在感应式电能表的运行过程中,必须保证电压和电流处于理想的运行状态。如果电力系统的非线性电气性能致使谐波产生,电能的计量总和就会产生误差。
保证电能计量的真实性和准确性,需要用科学的计量方法,选择合适的电能表种类记录用户实际的用电情况,进行统计和计量。在进行电量计费的过程中,应该选择合理的计费方法,保证电力企业的经济效益,保护用户的用电权益。例如,计费的时候,分开计算基波有功功率的电量和谐波有功功率的电量,结合电力企业的发展情况和用户实际的用电情况,制订不同的收费标准,保证电量计费的合理性。
电力企业的迅速发展,需要我们提高电力安全意识。在进行电能计量的过程中,对于电力系统中产生的谐波可以通过安全的滤波器进行消除,不能盲目地进行谐波抑制,妨碍电能计量工作的进行,影响电力系统的安全运行。在电量计费的过程中,计费人员要规范操作,防止电力安全事故的发生,保证电量的真实性和准确性。
4 结束语
电能的计量和电量的计费,是我国电力企业经济发展的一个重要考核标准。实现对电能的准确计量,才能保证电量计费的真实性。通过科学的方法,提高电能计量和电量计费的技术水平,有利于提高电力企业的经济效益,促进电力企业的发展。
摘要：随着社会主义经济制度的改革,我国的社会经济和国民生活水平都得到了很大的提高。经济的迅速发展和科学技术的进步,促进了我国电力的发展。电量需求的逐渐增加,需要加强对电能的计量误差和电能计费的管理。通过简述有功电能的计量,分析电能计量的误差,探讨电能计量误差和计费之间的关系。
关键词：电能计量,误差分析,电能计费,问题分析
参考文献
[1]周莉,刘开培.电能计量误差分析与电能计费问题的讨论[J].电工技术学报,2005,20(02):64-65.
生物电能 篇4
关键词：电能计量,误差分析,电能计费,问题分析
人民生活水平的提高电能的使用量增加,这样对于电力企业的管理方面带来难度。在电能的计费方面,在保障电能使用量的同时,不产生误差也是电力企业需要做的。在实际经营过程当中,提高电能计量的准确性,制定好合理的计量措施,将电能计量的误差降到最小。这样就需要电力企业的管理水平进一步的提升,将管理的大部分精力人力投入其中,这样才能减小因为电能计量产生的误差降到最小。有助于企业的良好发展,促进经济的发展。下面针对电能计量误差情况与电能计费问题进行讨论。
1 有功电能的计量
科技的飞速发展带动了电子产业的产生,在电力消耗的过程中正常消耗的电能叫做有功电能,而没有被消耗只是在电容或者电感中来回流动的电能叫无功电能。无功电能没有被消耗,会占用交流电源容量。比如感性负载(带电感或电容)实际消耗40瓦,那么电源实际提供就要大于40瓦。这样就会对电能的计量产生误差,所以进行有功电能的计量是非常必要的。
2 电能计量误差的分析
全数字形式的电能表在功能检测执行的过程中,实际上都是针对前置的低通滤波器加以应用,进而使用到是通道检测工作中,运行的原理是依据电能计量期间实际需要因素,针对频率进行截止设置。虽然就目前来说,电力本身在实际使用低通滤波器装置之后,能够将电力谐波完全消除掉,但是这必然会导致电能计量误差的出现。详细来说,电能计量过程中所表现出的误差现象,主要是由于以下几个方面因素:
2.1 具有不可估计性
有功电能的诞生必须要具备一定的条件因素。比如在电流、电压需要保证频率相同的情况下。那么就是由于该特定条件的因素,使得有功电能计量期间主要是通过前置形式的低通滤波器将高频的相关分量完全滤除,但是在在这期间就必然会使得部分环节的有用信息完全损失掉。同时,在不同形式的电路之中,也同样有着不同的高频分量存在,那么在这一基础之上,高频分量表现出的实际结果也就不是完全确定的。此外,在执行电能计量工作的过程中,所引发的一些计量误差,同样有着无法估计的特性。
2.2 功率因素角的改变
在电路中使用前置滤波器虽然消除了电能中的谐波,但是会对电力系统中不同的频率信号造成一定的影响,致使不同相移的产生,进而导致功率因素角的改变,造成电能的计量出现误差。综合这些观点可知,电能中产生计量误差的主要原因就是前置滤波器。下面分析前置滤波器对电能计量造成的影响。
3 理想状态下的影响
当电路中的前置滤波器处于理想工作状态时,通常情况下,电压的有效值是1,电流的有效值和电压的有效值相同,存在阻性负载。这个时候,需要用到前置滤波器,属于两阶的巴特沃思模拟滤波器,拥有1000Hz的截止频率。当实际的电能有功功率值达到3的时候,计量会出现误差。电能的计量积分,因为滤波器的动态响应,在一定的时间内,会出现相位延时的问题。如果要对电能计量的实时性进行考虑,需要在数据处理模块中进行延时误差的补偿。不同的相移由不同的谐波造成,可以直接利用基波下的方法处理。
3.1 含有高次谐波情况下的影响
在电力系统运行过程中,存在高次谐波的时候,电压和电流包含相同的50Hz和2800Hz的频率成分。50Hz和2800Hz的有效值不同,分别为1和0.1。在计算的过程中,应用同样的取向位进行。在含有高次谐波的电能计量过程中,同样应用1000Hz截止频率的两阶巴特沃思模拟滤波器。电能计量的误差随着高次谐波的频率会发生一定的变化。
3.2 滤波器的选择
可以在电力系统中运行的滤波器有很多种,选择合适的滤波器消除电力中的谐波,可以有效地避免前置滤波器造成的计量误差问题。直流分量,从某种特定的程度上说,也是电力系统的有功功率。通常情况下,求电力的有功功率,有以下方法:(1)通过低通滤波器,进行电能有功功率的计量。一般情况下,电能的交流分量,巧OHz是最小频率,所以在进行低通滤波器的选择时,要保证低通滤波器的截止频率不超过巧OHz。(2)利用平均滤波器,保证电力谐波的滤除。根据低通滤波器和平均滤波器之间的比较,发现平均滤波器中的瞬时功率相对来说比较稳定,所以在电能的计量过程中,可以应用平均滤波器减少计量误差。
3.3 电能计量误差和电力系统地关系
电能计量误差与电力系统对其影响,电力系统中有功电能的计算影响到电能误差的准确程度。电力系统只有做好基础工作才能有效避免电能误差的出现,通过电力系统进行有效的计算才能得到精准的电能数据。在电能的计算时也要考虑很多因素,家庭在使用电力时谐波导致的电能损耗等等。通过有功电能的计算公式得知,一段时间的平均功率,也要考虑谐波出现的特殊性和瞬时性,所以就算知道某一时间的瞬时功率,计算出这段时间的有效功率也会出现误差。
3.4 电能计量误差和计费的探讨
就目前情况来看,谐波的有功功率以及基波有功功率是影响电能计量的主要原因,电能计量工作要是根据电能在电网运输过程中的有功电能量来计算的。在工程中,谐波的影响会造成有功电能的误差,而且目前没有解决的措施将其避免。就目前情况来说,我国的电力发展还有待完善。对于谐波的计算和计费没有一个系统的标准,那么只能通过电能表来进行粗略计算这样就会使电能计费造成误差。在我国的供电系统中,普遍使用的就是电子式和感应式的计量装置。电能本身的计量没有的标准,要想达到一个统一的标准就需要将电能的计算和计费分开,用科学、严谨的测量方法进行测量和计算。需要电力公司投入大量的财力和专业人员,这样就提升了成本。虽然巨大的成本投入在短期内没有回报,但在长远角度看,利用科学而有效的计量方法,和结合用户的实际情况进行精确合理的计费方式。可以保证电力企业发展的长远进行。
结束语
社会的发展,电能应用的广泛,对于电能计量和电费计算的精准度是检测电力企业体系是否标准的因素。结合以上情况电能在流通过程中产生一定的误差是不可避免的,今后对于电力企业科技的发展,将电能计算上的失误降到最低,使电量计算更加精准。这样电力企业才能得到更好更快的发展,使中国的电力行业能够朝可持续发展的方向更近一步。
参考文献
[1],刘开培.电能计量误差分析与电能计费问题的讨论[J].电工技术学报,2005,20(2):64-65.
[2]朱丽芬.电能计量误差分析与电能计费问题的讨论[J].科技论坛,2013,25(10):60-61.