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0引言
随着国民经济的发展，科学技术的进步和生产过程的高度自动化，电网中各种非线性负荷及用户不断增长；各种复杂的、精密的，对电能质量敏感的用电设备越来越多。上述两方面的矛盾越来越突出，用户对电能质量的要求也更高，在这样的环境下，探讨电能质量领域的相关理论及其控制技术，分析我国电能质量管理和控制的发展趋势，具有很强的观实意义。
1衡量电能质量的主要指标
由于所处立场不同，关注或表征电能质量的角度不同，人们对电能质量的定义还未能达成完全的共识，但是对其主要技术指标都有较为一致的认识。
(1)电压偏差（voltagedeviation）：是电压下跌(电压跌落)和电压上升(电压隆起）的总称。
(2)频率偏差（friquencydeviation）：对频率质量的要求全网相同，不因用户而异，各国对于该项偏差标准都有相关规定。
(3)电压三相不平衡（unbalance）：表现为电压的最大偏移与三相电压的平均值超过规定的标准。
(4)谐波和间谐波（harmonics&inter-hamonics）：含有基波整数倍频率的正弦电压或电流称为谐波。含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流称为间谐波，小于基波频率的分数次谐波也属于间谐波。
(5)电压波动和闪变（fluctuation&flicker）：电压波动是指在包络线内的电压的有规则变动，或是幅值通常不超出0.9～1.1倍电压范围的一系列电压随机变化。闪变则是指电压波动对照明灯的视觉影响。
2电能质量问题的产生
2.1电能质量问题的定义和分类
电能质量问题是众多单一类型电力系统干扰问题的总称，其实质是电压质量问题。电能质量问题按产生和持续时间可分为稳态电能质量问题和动态电能质量问题。
2.2电能质量问题产生原因分析
随着电力系统规模的不断扩大，电力系统电能质量问题的产生主要有以下几个原因。
2.2.1电力系统元件存在的非线性问题
电力系统元件的非线性问题主要包括：发电机产生的谐波；变压器产生的谐波；直流输电产生的谐波；输电线路（特别是超高压输电线路）对谐波的放大作用。此外，还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。其中，直流输电是目前电力系统最大的谐波源。
2.2.2非线性负荷
在工业和生活用电负载中，非线性负载占很大比例，这是电力系统谐波问题的主要来源。电弧炉（包括交流电弧炉和直流电弧炉）是主要的非线性负载，它的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的。居民生活负荷中，荧光灯的伏安特性是严重非线性的，也会引起严重的谐波电流，其中3次谐波的含量最高。大功率整流或变频装置也会产生严重的谐波电流，对电网造成严重污染，同时也使功率因数降低。
2.2.3电力系统故障
电力系统运行的内外故障也会造成电能质量问题，如各种短路故障、自然现象灾害、人为误操作、电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。
3电能质量分析方法
3.1时域仿真法
时域仿真方法在电能质量分析中的应用最为广泛，其最主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。目前较通用的时域仿真程序有EMTP、EMTDC、NETOMAC等系统暂态仿真程序和SPICE、PSPICE、SABER等电力电子仿真程序。
采用时域仿真计算的缺点是仿真步长的选取决定了可模仿的最大频率范围，因此必须事先知道暂态过程的频率覆盖范围。此外，在模仿开关的开合过程时，还会引起数值振荡。
3.2频域分析法
频域分析方法主要包括频率扫描、谐波潮流计算和混合谐波潮流计算等，该方法多用于电能质量中谐波问题的分析。
频率扫描和谐波潮流计算在反映非线性负载动态特性方面有一定局限性，因此混合谐波潮流计算法在近些年中发展起来。其优点是可详细考虑非线性负载控制系统的作用，因此可精确描述其动态特性。缺点是计算量大，求解过程复杂。
3.3基于变换的方法
在电能质量分析领域中广泛应用的基于变换的方法主要有Fourier变换、神经网络、二次变换、小波变换和Prony分析等5种方法。
3.3.1Fourier变换
Fourier变换是电能质量分析领域中的基本方法，在实时系统中，通常采用短时Fourier变换方法(STFT)和快速Fourier变换方法(FFT)。
Fourier变换的优点是算法快速简单。但其缺点也很多：（1）虽然能够将信号的时域特征和频域特征联系起来观察，但不能将二者有机地结合起来。（2）只能适应于确定性的平稳信号(如谐波)，对时变非平稳信号难以充分描述。（3）STFT的离散形式没有正交展开，难以实现高效算法；只适合于分析特征尺度大致相同的过程，不适合分析多尺度过程和突变过程。（4）FFT变换的时间信息利用不充分，任何信号冲突都会导致整个频带的频谱散布；在不满足前提条件时，会产生“旁瓣”和“频谱泄露”现象。
3.3.2神经网络法
神经网络理论是巨量信息并行处理和大规模平行计算的基础，它既是高度非线性动力学系统，又是自适应组织系统，可用来描述认知、决策及控制的智能行为。
神经网络法的优点是：（1）可处理多输入－多输出系统，具有自学习、自适应等特点。（2）不必建立精确数学模型，只考虑输入输出关系即可。缺点是：（1)存在局部极小问题，会出现局部收敛，影响系统的控制精度；（2)理想的训练样本提取困难，影响网络的训练速度和训练质量；（3)网络结构不易优化。
3.3.3二次变换法
二次变换是一种基于能量角度来考虑的新的时域变换方法。该方法的基本原理是用时间和频率的双线性函数来表示信号的能量函数。
二次变换的优点是：可以准确地检测到信号发生尖锐变化的时刻；精确测量基波和谐波分量的幅值。缺点是：无法准确地估计原始信号的谐波分量幅值；不具有时域分析功能。
3.3.4小波分析法
小波变换是新的多尺度分析数字技术，它通过对时间序列过程从低分辨率到高分辨率的分析，显示过程变化的整体特征和局部变化行为。常用的小波基函数有：Daubechies小波、B小波、Morlet小波Meyer小波等。
小波变换的优点是：（1）具有时－频局部化的特点，特别适合突变信号和不平稳信号分析。（2）可以对信号进行去噪、识别和数据压缩、还原等。缺点是：（1）在实时系统中运算量较大，需要如DSP等高价格的高速芯片。（2）小波分析有“边缘效应”，边界数据处理会占用较多时间，并带来一定误差。
3.3.5Prony分析法
Prony分析衰减的思想类似于小波。在该方法中，信号总是被认为可以由一系列的衰减的正弦波构成，这些衰减正弦波类似于小波函数。所以Prony分析方法和小波一样，可以做多尺度的信号分析。Prony分析的主要缺点是计算时间过长。
4电能质量的控制策略与技术
4.1几种电能质量控制策略
（1）PID控制：这是应用最为广泛的调节器控制规律，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便，易于在工程中实现。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用PID控制技术最为方便。其缺点是：响应有超调，对系统参数摄动和抗负载扰动能力较差。
（2）空间矢量控制：空间矢量控制也是一种较为常规的控制方法。其原理是：将基于三相静止坐标系(abc)的交流量经过派克变换得到基于旋转坐标系(dq)的直流量从而实现解耦控制。常规的矢量控制方法一般采用DSP进行处理，具有良好的稳态性能与暂态性能。也可采用简化算法以缩短实时运算时间。
（3）模糊逻辑控制：知道被控对象精确的数学模型是使用经典控制理论的"频域法"和现代控制理论的“时域法”设计控制器的前提条件。模糊控制作为一种新的智能控制方法，无需对系统建立精确的数学模型。它通过模拟人的思维和语言中对模糊信息的表达和处理方式，对系统特征进行模糊描述，来降低获取系统动态和静态特征量付出的代价。
（4）非线性鲁棒控制：超导储能装置(SMES)实际运行时会受到各种不确定性的影响，因此可通过对SMES的确定性模型引入干扰，得到非线性二阶鲁棒模型。对此非线性模型，既可应用反馈线性化方法使之全局线性化，再利用所有线性系统的控制规律进行控制，也可直接采用鲁棒控制理论设计控制器。
4.2FACTS技术
FACTS，即基于电力电子控制技术的灵活交流输电，是上世纪80年代末期由美国电力研究院（EPRI）提出的。它通过控制电力系统的基本参数来灵活控制系统潮流，使输送容量更接近线路的热稳极限。采用FACTS技术的核心目的是加强交流输电系统的可控性和增大其电力传输能力。
目前有代表性的FACTS装置主要有：可控串联补偿电容器、静止无功补偿器、晶闸管控制的串联投切电容器、统一潮流控制器等。
4.3用户电力（CustomPower）技术
用户电力技术就是将电力电子技术、微处理机技术、自动控制技术等运用于中低压配电系统和用电系统中，其目的是加强配电系统的供电可靠性，并减小谐波畸变，改善电能质量。该技术的核心器件IGBT比GTO具有更快的开关频率，并且关断容量已达MVA级，因此DFACTS装置具有更快的响应特性。
用户电力技术概念的提出，有助于供电部门提供高可靠性和高质量的电力，也有助于满足各种新工艺用户对电力供应的更高要求。目前主要的DFACTS装置有：有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)、配电系统用静止无功补偿器(D－STATCOM)、固态切换开关(SSTS)等。
5电能质量控制的发展方向
5.1研究电能质量分析控制领域的基础性工作
一方面要深入探索电能质量领域的基础性研究工作，包括电能质量的定义、评价标准与体系，电能质量问题的表现形式、影响因素、防治方法等。同时，积极研究电能质量控制的新方法、新技术和新策略，将更为先进、科学的控制理念和控制思想借鉴到电能质量管理领域。
5.2推广使用数字化电能质量控制技术
以DSP为基础的实时数字信号处理技术在控制领域得到广泛应用，其优点为：①可提高系统稳定性、可靠性和灵活性；②由程序控制，改变控制方法或算法时不必改变控制电路；③可重复性好，易调试和批量生产；④易实现并联运行和智能化控制。随着DSP性能的不断改善和价格的下降，电能质量控制装置将用DSP来实现实时信号处理从而取代模拟量控制。
5.3对电能质量检测技术的新要求
传统的检测仪器一般局限于持续性和稳定性指标的检测，而且仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题，因此需要发展新的监测技术。具体要求包括：①能捕捉快速(ms级甚至ns级)瞬时干扰的波形；②需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位；③需要有足够高的采样速率，以便能和得相当高次谐波的信息。④建立有效的分析和自动辩识系统，反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。
5.4大力发展应用新技术
电力电子技术的应用可以大大提高电网的电能质量，FACTS、CusPow等新技术更是为解决电能质量问题开拓了广阔的前景，同时一些非电力电子技术的发展也很迅猛，将这些技术融合发展，并合理使用、大力推广，必然会逐步满足电力负荷对电能质量日益提高的要求。
参考文献
[1]DuganRC，MegranghanMF，BentyHW．E1ectricalpowersystemsquality[M]．NewYork：McGrawHill,1996.
[2]DaubechiesI.Tenlecturesonwavelets[C].Philadelphia,Pennsylvania，SIAMMathematicalAnalysis,1992.
2改进思路
对于电能计量设备管理工作中存在的问题，经过分析，确定通过重新梳理工作流程、规范管理制度的方式保障电能计量设备管理工作有序开展，避免工作交叉；通过以“大仓库、大配送”总体部署，围绕“标准设计、定额存储、动态补仓”供应策略为依据，建立电能计量设备储备定额管理机制，实现动态补仓机制，解决以项目申购采购供货周期长、项目物资无法共用，造成资源浪费的问题；通过建立电能计量仓储管理机制及物资属性库区，电能计量设备的出、入库有据可循，解决无供应商送货计划、无各生产部门及区局配送计划、仓库积压但无可用（检定合格）设备的问题；通过对信息系统的功能优化，实现业务系统之间的数据共享和业务贯通，提升信息系统对于电能计量设备管理工作的有效支持。
3改进措施
3.1优化管理流程为了避免业务工作的交叉，保障电能计量设备管理工作的顺利开展，以信息系统为基础，管理部门对电能计量设备管理流程进行了优化。新工作流程主要将电能计量设备管理工作和信息系统结合开展工作，通过计量检定系统、物资系统、营销系统、项目管理系统的信息共享，各业务系统间协同开展工作，实现一站式作业，提升电能计量设备管理工作效率，保障电能计量设备供货的及时性和规范性。新电能计量设备管理工作流程如图2所示。新流程改变了当前电能计量设备管理过程中需求申报、采购、检测（质检、检定）、配送、领用、安装的顺序管理，实现定额管理、采购和发码单据同步开展；改变多个部门需要反复沟通的问题，市场营销部上报年度电能计量设备储备定额后，直接以储备定额为依据进行补仓采购并授予条形码。
3.2规范管理制度管理部门同时明确了电能计量设备的管理要求，规定了各流程环节的工作时限及各岗位管理职责，改进了电能计量设备管理业务规则，明确了各管理节点岗位职责，具体如下：（1）优化品类，动态补仓。为缩短电能计量设备采购周期、解决项目物资无法共用，电能计量设备采购储备定额管理方式，由市场营销部上报年度电能计量设备储备定额量，物资部门以储备定额为依据实现动态补仓配送及动态补仓采购。（2）到货档案。采购设备到货仓库后，由该仓库仓管员2天内办理到货档案批次，并抽样送检。（3）检测（抽检、检定）。物资部门办理到货批次并送检后，由检测单位制定检测计划并安排检测工作，检测完成后通知仓管员回库。（4）配送至各生产部门及区局。各生产部门及区局发起补货需求后由仓管员2天内完成物资的配送工作。（5）补货规则，按电能计量设备采购四级补仓机制。各使用单位提出补货需求时，仓管员检查成品仓物资是否满足，满足则直接从成品仓进行补货配送；如成品仓不能满足则检查待检定仓物品量及检定计划；待检定仓物品无法满足则从待检仓进行补仓进行检定；当待检仓无法满足时检查同合供货情况，通知供应商送货或提交待检仓补仓采购需求。
3.3规范仓库管理规范物资仓库物资存储区域，划为仓库为待检区、检测区、换货区、成品区，电能计量设备存放仓库规范：电能计量设备到货后由仓管员存放至待检仓；由检测单位检测中的设备存放至检测区，检测不合格的物品存放至换货区，检测合格的物品存放至成品区，成品区的物品方可配送至各生产部门及区局安装使用。各生产部门及区局发生领用需求时，首先开具移库、配送各部门急救包的“营销计量仓”仓。这样既保证了仓库管理员账实一致，清晰掌控仓库各状态物资库存情况，保证物资供应及补货，又同时提升了工作人员的沟通效率。
3.4明确工作界面，优化信息系统功能明确工作界面，市场营销部负责营销项目下达及年度储备定额修编、物资部门负责物资供应、计量中心负责设备检测；各专业管理系统（物资系统、计量检定、营销系统、项目管理系统）根据新电能计量设备业务管理流程需求进行系统功能的优化，实现几个系统之间的信息共享及业务贯通。物资系统中可以自动依据一级仓、急救包的库存及年底电能计量设备定额自动提醒补货，物资部管理员实时根据系统的补货提醒进行补仓配送或补仓采购；到货后由仓管员收货、建立到货档案批次并抽样、送检；系统自动将抽取的样品及到货物品信息同步至计量检定系统，由检测部门检测负责人安排检测工作；检测完成后检测结果同步至物资系统；由仓管员将检测合格物品移库至成品区，成品区物品按需移库、配送至各生产部门及区局营销计量仓；各生产部门及区局根据营销系统供电服务订单情况维护工单，工单信息包含需求物资信息；工单建立完毕后自动同步至物资系统的营销计量仓管理员的领料待办提醒；营销计量仓管理员根据工单物资需求发送实物并办理领用手续；已领用电能计量设备同步至营销系统进行安装运行。
3.5建立电能计量设备生命周期档案库物资状态贯穿电能计量设备管理全过程，已签合同未到货、已到货未抽检、抽检中、抽检不合格、整批换货中、抽检合格、强检中、强检不合格、零散换货中、强检合格、已配送、已领用，运行中、已拆卸、已报废各状态物资一目了然。
4取得成效
通过对电能计量设备管理模式的优化，解决了历史上信息不能共享、项目物资不能共用导致库存积压但无项目需求可用设备、工作人员沟通繁琐、无检定计划、无补货计划、无配送计划，无库存跟踪等问题，重新规范了电能计量设备管理过程，优化了管理流程、提升了管理效率。（1）集中的储备管理策略，有效保障物资供应及时性。电能计量设备通过储备方式进行管理，围绕“标准选型、定额存储、动态补仓”供应策略，根据全局的实际需求制定科学的储备方案，并按照储备方案和实际用料需求进行实物采购和储备。改变以往按实际领料项目申购的分散管理的混乱现象，实现集中式的管理；同时，在储备方式的基础之上，制定完善的领用管理规范，破除以往领用项目难以互通的壁垒现象，形成补仓采购运作机制（资金预算、采购支付、核算机制），有效保障物资供应及时性，提升库存物资周转率，减少工程余料（定额物资）产生，提高资金使用率。从而有效提高管理的效率、降低成本，提高设备质量。（2）优化物资品类，降低采购成本。补仓采购机制的关键任务包括：标准选型及品类优化；颁布定额储备方案；落实财务预算；动态补仓机制；建立领用机制；JIT项目里程碑节点衔接；仓库分级管理；业务流程梳理及信息系统支撑。其中标准选型及品类优化是开展补仓采购工作的坚实基础，电能计量设备从以往的130多种品类优化至80种，极大程度上减少了仓储物资种类和补仓采购成本，充分发挥补仓采购管理模式的优势，提升资金的集成效益和物资服务水平。（3）规范“先抽检、后入库”运作模式，归避财务风险，保障在库设备质量。将以往“先入库、后抽检”调整为“先抽检、后入库”模式，解决以往供应商货到仓库后，由仓管员直接办理入库单，待入实物账、财务账后再进行抽检，存在的在库物资未抽检付款供应商存在一定的财务风险问题、检测不合格换货难的问题，从而归避财务风险、保障在库设备质量，缩短设备供货周期，减少在库设备量，提高仓库周转率，降低仓库管理成本。（4）补仓采购机制，缩短供货周期，减少需求误差，降低采购风险，物资供货及时率达100%。仓库结构优化为一级中心仓加急救包，根据各品类物资储备定额量，实时监控各使用单位急救包在库物资情况，自动发起补货需求，仓管员检查成品仓物资是否满足，满足则直接从成品仓进行补货配送；如成品仓不能满足则检查待检定仓物品量及检定计划；待检定仓物品无法满足则从待检仓进行补仓进行检定；当待检仓无法满足时检查合同供货情况，通知供应商送货或提交待检仓补仓采购需求。实现物资需求直接从急救包领用。提升了物资供货的时效性，减小需求误差，降低采购风险，有利于提升物资需求准确性以及计量设备管理水平。（5）己构建流畅的管理流程，提高管理规范性。制定了电能计量设备管理管理要求，明确各个部门的职责和工作界面，梳理清晰的电能计量设备管理流程并进行优化提升，使得电能量计量设备的管理能够畅通、高效。（6）全生命监控计量设备管理过程信息。通过梳理和规范电能计量设备的管理，对电能计量设备全生命管理过程的各个业务环节进行业务梳理，明确时效性要求的管理指标，保障电能计量设备的采购、检测、配送等工作有序、顺利开展；通过信息系统进行全生命周期过程进行监控，实现各信息系统之间的数据联动与共享，保证了数据的一致性及减少数据的重复录入，大大提高管理的效率和质量。（7）条形码规范化管理，单个设备管理过程清晰了然。梳理规范各类电能计量设备条码规则，合同签订环节生成条码，供应商按码生成并贴码，单个设备系统档案及实物唯对应，解决以往无法掌控到单个设备的全生命周期情况，通过实物标识实现。图3为计量物资全生命周期信息展示平台示意图。（8）建立档案批次管理机制，保障在运行设备的精确可靠、稳定性。同批到货设备建立档案批次，在运行设备抽检根据单个设备的运行稳定性跟踪该批次设备的运行情况，大大保障在运行设备的精确可靠，解决以往运行抽检只能针对单个设备进行检测、更换，无法针对整批同属性设备的质量跟踪。（9）实现电能计量设备管理的效率、成本、服务的最优化。通过以上从管理制度、管理规范、部门职责、信息化实现等多个方面进行梳理和优化，已基本实现电能计量设备管理的效率、成本、服务的最优化。
2振动能量收集电源设计
收集到的电能转换为直流后，还需要经过稳压电路才能供负载使用。传统的方法中，整流电路和稳压电路采用整流二极管、存储电容、保护二极管和三端稳压器等分立器件组合而成，电路调试难度大，转换效率低下。凌力尔特公司最近生产出一款专用于振动能量收集的电源芯片LTC3588-2，内部集成了整流桥、稳压及控制电路，由它构成的电源电路非常简单，如图3所示。其中，PZ1和PZ2引脚连接振动能量收集器，D0和D1引脚用于选择输出电压值（3.45V、4.1V、4.5V、5.0V可选），此电路选择为5.0V输出，Pgood引脚作为稳压电源“准备好”的提示信号。
电路使用的元器件中，比较关键的是输入端存储电容Cs的选择。在振动能量收集电路中，存储电容最重要的特点是低泄漏电流，而等效串联电阻值并不重要，考虑泄漏电流、充电能力和电气参数稳定性等指标对电路的影响，TRJ系列钽电容是振动能量收集的最佳选择，所以Cs选择容量为22μF、耐压25V的TRJ钽电容。
3测试与结论
使用振动台作为振动源模拟环境振动，选用振动频率40Hz、振动幅度1.0g的MIDE公司的V25W振动能量收集器以悬梁臂的结构固定在振动台上，并在其末端粘贴约16g的重物，用于将收集器自身频率调节到40Hz，以匹配振动源频率。
能源计量信息管理系统，是把分布在不同地点的多台计量仪表进行联网，实现计量仪表的在线实时数据采集和管理[1]。系统的组成通常由计量检测设备、数据集中器(分站)、用户终端、管理服务器(主站)、管理软件和网络器件等构成，具有能源数据采集、数据传输、数据处理、数据存储等能源计量功能，其输出数据可用于能源统计与能源审计。
一、能源计量信息管理系统的现状分析
目前，中国各行业开发和使用的能源计量信息管理系统无统一规范标准。因为缺乏国家规范性的指导文件，企业按照自行需求进行设计和开发，能源计量管理系统模式较混乱。许多企业因为没有相关标准或规范的指导而茫然。据浙江省医药化工行业能源计量信息管理系统调查显示，现阶段企业在能源计量系统由于系统结构、功能模块、数据结构与输入输出报表等多方面的不规范，使得企业在计量器具选择、计量数据采集点设置的规范导致企业能计量与源平衡的不确定性。因为缺乏相关标准或规范，很多企业的能源计量管理系统输出政府能源监管部门的需要的各类申报报表(企业耗能设备一览表、企业能源计量器具一览表、能源工业企业能源购销存表、能源消耗统计及分析报表、生产信息报表)，误报和漏报的情况时有发生。这种政企不一致的状况，使得政府能源监管部门较难统一管理企业的能源统计与审计工作。本文就结合当前中国用能行业能源计量信息管理系统的特点，对系统的设计规范做一些浅层次的探讨与研究。
二、能源计量信息管理系统建设的一般要求和设计原则
1.系统的软硬件环境设计要求
在设计能源计量信息管理系统时，对设计硬件上要考虑企业的经济承受能力，逐步完善。同时，配备的计量器具必须要能在线检定或校准;软件设计要考虑全面，给予必要的完善及升级的空间。
2.确定现场能源计量检测点设置与计量器具配置要求
(1)现场能源检测点确定。用能单位能源计量信息管理系统，应能采集行业不同种类能源的数据。所称能源数据，指煤炭、原油、电力、天然气、焦炭、水、蒸汽等和其他直接或者通过加工、转换、回收而取得有用能的各种资源[2]。
能源计量信息管理系统采集点的设置原则是以能够准确和实时采集数据的作为计量检测点，并且要考虑能满足能源平衡、能源统计与审计要求[3]。具体数据采集范围包括:
a)输入用能单位、次级用能单位和用能设备的能源及载能工质;b)输出用能单位、次级用能单位和用能设备的能源及载能工质;c)用能单位、次级用能单位和用能设备使用(消耗)的能源及载能工质;d)用能单位、次级用能单位和用能设备自产的能源及载能工质;e)用能单位、次级用能单位和用能设备科回收利用的余能资源。
(2)计量器具配备率要求。根据GB/T17167—2006标准要求，能源计量信息系统数据采集点的能源计量器具配备率不低于表1的规定(见下页表1)。
3.合理选用现场能源计量器具
根据GB/T17167—2006标准要求，能源计量信息管理系统所选用的能源计量器具，要依据不同用能设备所耗的能源类型不同，而选用相应的计量器具。所选用的计量器具必须要能提供数计量据输出接口。选用的计量器具除了保证精度要求，也要根据生产工艺、使用环境等条件的要求，进行选择相适应的计量器具。
能源计量信息系统数据采集的计量器具准确度不低于表2的规定(见下页表2)。
4.能源管理信息系统主要功能模块设计原则
(1)计量器具系统模块。计量器具系统模块的功能是能源计量管理系统与能源供应部门收费端计量数据联网，实时监控一级计量和二级计量能源数据偏差，并将所采集计量数据形成对比图，出现不合理偏差系统立即报警。系统对电能供应质量进行实时监控，并有报警提示和报警记录。
(2)能源数据采集系统模块。能源数据采集系统模块的功能是自动采集各类能源计量点的实时瞬时量和累计量，采集周期在1分～24小时范围内可调。采集数据项目完全符合能源统计和能源计量管理部门的要求。
(3)采集数据传输、存储、查询系统模块。采集数据传输、存储、查询系统模块应满足实时传输的要求，考虑到数据传送速度，有线传输200米以内可采用双绞线串口传送，超过200米宜采用光纤以太网传送，也可采用无线传输;各采集点数据传输到人机交互界面的时间不应超过1秒。数据输出应满足集中化管理的需要，可通过人机交互界面查询到所有的能源计量数据输出。能源数据中心服务器实时监控历史数据一般要求保存不少于60天。
(4)数据汇总和计算分析系统模块。数据汇总和计算分析系统模的功能是对能源消耗计量数据进行汇总，并按照系统设定各种能耗定额指标和节能量化指标计算分析，并自动形成对比分析图表。超过指标系统立即报警提示。通过报警提示，企业能够及时发现能源浪费现象和能源消耗异常情况，及时进行纠正与改进，及时有效控制能源消耗和能源成本开支。能耗定额指标和节能量化指标主要包括企业单位产值综合能耗、单位产品综合能耗、企业工业增加值综合能耗、企业和车间能源消耗定额及用能设备单耗等。数据汇总和计算分析系统模块功能能够对每个产品能源成本、每个车间能源成本和企业能源成本进行监控和分析，并自动形成对比分析图表，用能成本超过预定费用，系统立即报警提示。
(5)报表统计系统模块。报表统计系统模块功能是能够根据政府、各级公司及分公司需要，自动导出所有的各类满足政府能源统计与审计要求的用源申报报表(企业耗能设备一览表、企业能源计量器具一览表、能源工业企业能源购销存表、能源消耗统计及分析报表、生产信息报表等)，能源统计报表数据均能追溯到系统计量检测记录。
(6)企业、车间、设备能源管理系统模块。企业、车间、设备能源管理系统模块功能是实时监控企业、车间、设备能源实时消耗量，监控各项用能指标不超过定额指标。超过定额指标经报警提示查找原因，及时进行改进。设备管理系统功能能对重点用能设备能耗状况、负荷率、有效利用时间、开启、停止时间等影响能源消耗的各项参数进行实时监控，确保设备的高效、经济运行，减少设备的空载时间和能源浪费的地方。
5.能源管理信息系统的安全设计和维护原则
信息系统应做好防电磁干扰，采集信号线应采用屏蔽线，并禁止与强电信号线混敷;与信息系统相连的外网系统应做好防火墙等病毒隔离措施。用能单位应设系统维护人员负责能源计量信息系统的整体维护;各车间也应有专人负责每天不少于一次的仪表值和信息系统反馈值的一致性检查，发现问题应及时通知系统维护人员。
三、能源计量信息管理系统规范化工作成效
在上述研究的基础上，2009年3月，浙江省标准化研究院联合上虞新和成生物化工有限公司、上虞市质量技术监督局，联合制定了《医药化工行业能源计量信息系统》联盟标准，建立了能源计量信息管理系统的统一的管理模式，实现能源计量管理标准化。通过近一年的标准实施表明，统一规范的能源计量管理系统进一步提高了工艺过程中的能源计量数据的分析和研究的正确必可靠性，为改进生产工艺，提高技改节能效益提供了科学的依据，真正发挥了能源计量数据的功效。其次应用能源管理的科学方法，结合计算机信息网络技术，通过精确计量，自动采集能源量值数据信息，对能耗数据进行计算汇总、图形对比、经济分析、量化评价，控制能源消耗，节约了能源成本开支，提升企业能源管理水平。例如，浙江省重点试点企业上虞新和成生物化工有限公司发酵车间经过对蒸汽消耗数据的分析，将灭菌工艺由原来的间歇消毒改为连续消毒，使车间每月蒸汽消耗量下降30%。精馏车间强化循环水温差管理，优化了操作参数，耗汽量从原来6吨/小时下降为4.5吨/小时，循环水用量从910吨/小时下降到450吨/小时，使该车间每吨产品能源成本下降15%。通过考核，公司万元增加值能耗同比下降14.6%。
为了扎实推进企业能源计量工作，将节能工作落到实处，我们对企业能源计量信息管理系统相关的设计规范和标准进行了初步的研究。规范、有效、科学的能源计量信息管理系统不仅能规范企业能源计量与管理，也将进一步推动国家依法实施节能减排监督管理。
参考文献:
1.1 提高计划审批的效率能够带来经济效益
在电能计量管理运行管理系统进行设计与实现的过程中，其中包含了大量的检验计划，为了提高计划审批的效率，可以借助网络实现相关领导对相关计划的查看与审批，消除计划审批延迟给计划工作进度带来的各种不利影响。同时，也降低了审批延迟所带来的各种隐性经济损失。
1.2 提高信息运用的效率能够带来经济效益
工作人员在电能计量装置运行状态管理中沟通、协调与控制是最为基本的联系，而这些在系统中都得到了良好的实现。知识管理主要的目标是帮助企业在正确的时间中将正确的知识传递给正确的人，从而实现企业整体业务水平的提高，提高企业信息的运用效率，提高企业管理与决策的科学性。
1.3 实现自动化能够带来经济效益
电能计量装置运行状态管理系统中包含了大量的自动化手段，能够对部分人工信息加工过程进行替代；系统中包含的各种功能降低了管理人员在工作中的强度，从而实现了工作效率的提高。电能计量装置运行状态管理系统能够节约的时间能够重新投入到生产过程中，将会产生非常大的效益。
2 电能计量装置运行状态管理系统的设计
电能计量装置运行状态管理系统设计的主要任务为实现数据流向着软件结构与数据结构的转变，其中软件结构设计的任务为按照功能对复杂的系统进行模块划分，实现模块之间的层次结构与调用关系，对模块间的接口进行确定，对人机界面进行确定；数据结构设计的任务为描述数据特征、确定数据结构特性、设计数据库。
2.1 电能计量装置运行状态管理系统设计方案
2.1.1 设计的原则
（1）先进性的原则。用户在程序操作的过程中主要是通过 IE 浏览器，在操作的过程中并不需要客户端程序的安装过程，而且在运行的过程中维护非常简单。系统中所采用的是网络版数据库，确保数据在保存的过程中能够具备安全性，通过计算机网络技术、数据库技术、信息传递技术、工作流技术、容错技术等实现智能化信息集成系统的建设。
（2）安全性原则。在对系统进行设计的过程中要确保网络具有安全保障系统，从而实现对网络安全的保障与保密。通过各种非常先进的软硬件等技术手段实现网络中传输、数据、接口等方面的安全。
（3）通用性原则。系统需要实现通用管理平台的构建，要对电力系统各电能计量装置档案编制都实现适应，系统所提供的流程管理功能、检验计划功能、数据采集与分析功能等能够满足企业不断增长的业务需要。
（4） 逐步性原则。在系统设计与项目实施的过程中，需要遵循SSAGF 原则，要先从简单的入手，逐步向着不同的深度与广度进行推进，实现从小到大、从简到繁，通过对项目的不断完善确保其安全与可靠，促进其可持续发展。
2.1.2 系统的逻辑框架
电能计量装置运行状态管理系统中所采用的模式为 .Mvc三层架构模式，通过该模式实现对应用程序的开发与部署。其中，视图指的是统一的用户界面，用户可以通过浏览器与交互访问等方式实现信息的获取；访问请求指的是统一的结构调用方式，实现用户请求与系统请求的封装，并转发到业务处理层组件中；业务逻辑指的是业务层中不同业务功能模块与系统支持模块的实现；数据访问指的是对数据进行访问所采用的方法；分析图表指的是为电能计量装置检验数据与历史数据提供模型与算法。
2.1.3 技术路线
第一，在系统进行分析与设计的过程中要采用面向对象的方法，通过应用计算机辅助软件工程技术和 UML 建模技术实现系统的分析、软件的设计与开发，提高系统的规范性、可靠性，实现系统开发效率的不断提高。第二，选择能够对系统各个阶段工作的一体化进行支持的计算机辅助软件设计工程工具，实现了对应用功能的开发与搭建。第三，利用三层体系架构--浏览器/应用服务器/数据库服务器结构实现体系结构的设计，实现关键业务兵法访问速度的提升。
2.2 电能计量装置运行状态管理系统的详细设计
2.2.1 检验计划管理方面的设计
检验计划中主要包括的内容有：年度计划、月度计划、周计划。检验计划管理的主要功能为实现计划的制定、审核与审批流程方面的管理。依据计量装置检验周期与检验周期规则的不同，能够自动的生成检验计划，同时也可以对其进行手工的调整。上传的检验数据能够实现计划完成情况的自动确定，同时对各种没有完成的检验计划进行提醒与生成，并对计划的执行情况进行统计。
2.2.2 现场检验数据管理方面的设计
检验数据中包含的内容包括现场检验作业指导书、技术规范中的规定数据项目等。检验数据在采集的过程中主要的采集模式包括以下几个方面：第一，利用监测仪器对数据进行采集，数据采集完成之后在检验设备中的 MMC 或者 SD 卡中进行保存；第二，利用标准化作业管理系统 PDA 对数据进行填写；第三，利用纸张对现场数据进行记录。
2.2.3 电能计量装置运行状态评估管理方面的设计
电能计量装置运行状态评估管理主要的作用是对计量装置运行过程中的异常状态数据进行管理，对计量装置运行中的异常状态数据进行新增、修改、删除、审核与存档。
2.2.4 权限管理方面的设计
权限管理是系统安全性最为基本的保障。通过基础平台中的相关的权限管理功能对权限组进行划分、对人员进行授权、对模块进行授权等，同时还能够对数据字段进行授权。权限管理能够实现系统功能层次的一目了然，提高系统的功能性与数据的安全性。
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。
中图分类号：O213.1
一、电能质量的概念
电能质量是在电力系统运行当中产生的，电力系统的运行效率决定着电能质量的优劣。保持电力系统运行的安全性和可靠性是提高电能质量的有效方式。电能质量就是指供电的有效性。随着社会的不断发展，对电能质量的解释也有很多。从不同的角度看待电能质量的问题也会得出不同的电能质量的概念。电力用户认为电能质量就是供电的好坏，不出现停电的现象就说明了电能质量比较好。从电力设备的制造厂商来说，电能质量就是，设备能否满足供电的需求。满足的话就说明设备的供电质量好[1]。从社会发展的角度看，对电能质量的不同认识也受到社会经济水平的制约，电力系统的发展程度决定了电能质量的优劣。现阶段我们普遍采用的电能质量的定义是供电设备在为用户提供稳定的电能过程中，设备的运行稳定性。这个定义也是现在比较常用，主要是通过对设备故障的测试来检验供电的质量问题。该定义清楚明了，但是也有其局限性，需要有关部门进一步对其进行研究。
二、电能质量管理存在的主要问题
随着电网智能化改造的不断深入以及新技术的应用，我国的电网结构日益完善，电网性能不断优化，已经能满足电网用户的基本需求。但是，在电能质量管理方面还存在不足，据统计，由于电能质量管理的问题导致的电能质量不达标的比例超过了60%。电能质量管理存在的主要问题有：（1）未建立起及时的变电站母线电压自动化调控机制。母线调控不及时是造成电压越限的主要原因。（2）小水电上网管理制度缺失。小水电的不规范上网会导致变电站35KV和10KV母线电压越限。（3）电网配置不合理。例如近几年城镇化发展较快，原先的郊区已经迅速发展成为城市新中心，但电网供电设施跟不上，导致线路供电半径过大，直接影响了供电的可靠性和稳定性[2]。（4）电网基层管理水平低下。有数据表明，县级或县级以下电压越限的时长远远大于上级母公司。（5）电网污染治理缺乏。电网本身存在大量的非线性负荷、冲击负荷以及不平衡负荷接入系统等，对电能质量形成严重威胁，而现阶段对这些污染的治理还未得到充分重视。
三、产生的电能质量问题的原因
电能质量的优劣受到经济发展水平以及电力系统发展水平的制约，先进的电力系统以及科学化的技术水平才能为电能质量提供有效的保障。因此，近些年来我国特别重视对电力系统技术的研究，使用先进的科学手段来提高电力系统运行的稳定性和可靠性。我国现阶段对电能质量的研究也更加广泛，很多专业的人士和部门都参与到了研究的课题中。经过专业的研究我们得出了产生电能质量问题的原因：
（1）电力企业为了提高其经济效益，以及供电的自动化水平，注重对先进电子技术的使用，但是这些技术设备和电能质量存在一定的不适应性。如果计算机的计算值出现了偏差，那么在自动化系统的运行中，就很容易降低电能的质量，工作人员也没有办法及时对问题进行处理，因为电力系统的自动化，在实际的操作过程中，存在技术应用的难题[3]。
（2）现代电力系统中的供电结构发生了很大的改变，电气设备的大功率、大负荷造成了供电的不稳定性。因为这些大功率用电器的使用，使得电能在供应的过程中不能保持一个合理的速度，过大的电流会损害或者产生对电力系统的过度消耗，从而也降低了电能的质量。
（3）市场竞争的加剧，导致了各个电力企业为了争取更多的市场份额，在电力系统的管理上出现了一定的分歧。为了提高用户的满意度，很多电力企业都实行的开放性的电力管理模式，用户也可以对供电进行简单的控制，所以这就造成了电力系统的混乱，用户在使用的过程中，很容易出现一些错误，影响了供电的稳定性和安全性，从而降低了电能的质量。
四、电能质量问题的分析方法
通过一定的方法对电能质量进行分析，是保障电能质量以及提升电能质量监测、控制以及管理水平的前提。现阶段运用到的电能质量分析方法主要有：
（1）时域仿真法。这是现阶段电能质量问题分析采用的主要方法，它是利用各种时域仿真程序例如EMTP、EMTDC以及NETOMAC等对电能质量问题中的暂态现象进行分析。这种分析方法的缺点是在进行仿真计算之前要预先知道暂态过程的频率覆盖范围，同时在模仿开关的过程中存在数值失真的现象[4]。
（2）频域分析法。这是电能质量中谐波问题分析的常用方法，有频率扫描、谐波潮流计算以及混合谐波潮流计算，后者由于可以对非线性负载控制系统进行精细的动态特性描述，建模简单，在近些年运用较多。其缺点是计算量大，耗时较长。
（3）基于变换的方法。主要包括了Fourier变换法、神经网络法、二次变换法、小波变换法以及Prony分析法等。
五、电能质量问题的控制
（1）要重视电能质量分析以及控制领域的基础性工作。例如研究并建立起电能质量的评价体系、积极研究并创新电能质量分析的方法、技术和理论。
（2）积极推广以DSP为基础的实时数字数字信号处理技术。该技术通过程序对电能质量进行控制，调试简单，易于实现并网运行和智能化控制，对系统稳定性、可靠性以及灵活性提升具有重要意义，在控制领域得到越来越广泛的应用。
（3）要深入研究并创新电能质量的检测技术。现有的检测设备虽然符合持续性以及稳定性指标，但对于快速捕捉、更高的采样速率以及有效的分析和自动识别系统要求还有一定的差距，需要加大研究力度，发展新的检测技术[5]。
（4）采取积极措施，加强电能质量管理。电能质量的好坏直接影响到用户的满意度，通过加强电能质量管理，促进电能质量，也是控制和解决电能质量问题的关键所在。
（5）电能质量的监测。一是要建立严格的监测制度，例如连续监测、定时巡回监测和专项监测；二是要鼓励检测技术的创新研发，因应电网发展需要开发可靠、有效的监测技术和设备；三是要积极利用先进的计算机网络技术，加快发展监测技术的网络化、智能化，确保监测结果的及时、准确。
六、结语
电力是现代社会正常运行的动力，电能质量问题关系到千家万户，电能质量问题的解决既需要依靠技术手段，也需要规范化的制度管理，两者缺一不可。电能质量管理是电网管理的重要内容，必须要按照电能质量管理标准，建立起严格的管理体系，将电能质量管理从被动转为主动、从松散管理走向制度化管理，从应对问题转为预防问题。
【参考文献】
[1]刘剑. 海上平台电能质量问题及其改善措施[J]. 广东化工，2013，（14）.
[2]何世恩，程开嘉，陈其龙. 电能质量治理若干问题的讨论 工程师与制造商伙伴们的观点[J]. 电气应用，2013，（13）.
在现代化生产过程控制中，执行机构起着十分重要的作用，它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比，一旦出厂，这一速度固定不可调整，其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段，系统的安全性较差，不便与计算机联网。鉴于以上原因，采用传统的大流量电动执行机构的控制系统，可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用，这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构，采用机电一体化技术，将阀门、伺服电机、控制器合为一体，利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器，采用模糊神经网络，实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜，具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明，该执行机构工作稳定，性能可靠。
2电动执行机构的硬件设计及工作原理
电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。
控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。
系统工作原理：
霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器，产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM，实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。
控制系统各功能元件的选型与设计：
1)单片机选用INTEL公司生产的8031单片机，它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理：接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号，并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号；处理IPM发出的故障信号和报警信号；处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号；提供显示电动执行机构的工作状态信号；执行控制系统来的控制信号，向控制系统反馈信号；
2)三相PWM波发生器PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂，有温漂现象，精度低，限制了系统的性能；数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点，并存入内存，然后通过查表及必要的计算产生PWM波，这种方法占用的内存较大，不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号，保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能，文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路，具有独立的标准微处理器接口，芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。
3)智能逆变模块IPM为了满足执行机构体积小，可靠性高的要求，电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5．5kW的三相异步电机，其额定电压为380V，功率因数为0．75。经计算可知，选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体，并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出，是一种高性能的功率开关器件。
4)位置检测电路位置检测电路是执行机构的重要组成部分，它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器，这种传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。
5)电压、电流及检测检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩，以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0～50Hz，采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小，采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流，对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。
6)通讯接口为了实现计算机联网和远程控制，选用MAX232作为系统的串行通讯接口，MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS－232标准电平，把其它微机送来的RS－232标准电平转换成TTL电平给8031，实现单片机与其它微机间的通讯。
7)时钟电路时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM，可用来存入需长期保存的数据。
8)液晶显示单元为了实现人机对话功能，选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择，可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式，显示直观、清晰。
9)程序出格自恢复电路为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常，选用MAX705组成程序出格自恢复电路，监视程序运行。如图2-3所示，该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。
工作原理为：一旦程序出格，WDO由高变低，由于微分电路的作用，由“与非”门输入引脚2变为高电平，引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲，使单片机产生一次复位，复位结束后，又由程序通过P1．0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲，使WDO引脚回到高电平，程序出格自恢复电路继续监视程序运行。
3阀位及速度控制原理
阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。
采用双环控制方案，其中内环为速度环，外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较，通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率，实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。
外环主要根据当前位置速度的设定，通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为：通过比较实际阀位与给定阀位，当二者不相等时，以恒定加速度加速，减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。
执行机构各阶段运行速度的计算原理
图3-2为执行机构的典型运行速度图，它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点，相应的时间称为段起始时间，如图3-2中的t(i)(i＝0，1，2，……)，相应的速度称为段起始速度，如图3-2所示v(i)(i＝0，1，2，…)。
设第i段速度的变化速率为ki，则有：
式中：Δv为两段点之间的速度变化值，Δv＝vi＋1－vi；
Δt为两段之间的时间，Δt＝ti＋1－ti。
显然，当ki＝0时为恒速段，ki＞0时为升速段，ki＜0时为减速段。任意时刻的速度给定值为：
Ts为采样周期。
变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。
4关键技术问题的解决
该电动执行机构采用了最新的变频调速技术，电机驱动功率小于5．5kW。用户可根据需要设定力矩特性，根据控制的阀设定速度，速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统，控制特性视运行方式、速度而定，并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。
该执行机构解决的关键性技术问题主要有：
1)阀门柔性开关柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时，保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流，通过精确计算，得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩，自动降低速度，以避免阀门内部过度的撞击，从而达到最优关闭，实现过力矩保护。
2)阀位的极限位置判断阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中，该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低，在运行中易松动，可靠性差。在文中，电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是，单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较，如果未发生变化或变化较小，即认为己达到极限位置，立即切断异步电机的供电电源，保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关，无需在调试时对其进行复杂的调整。
3)电机保护的实现为了防止电机因过热而烧毁，单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度，如果温度传感器检测到电机温度过高，自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。
4)准确定位传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度，当接近停止位置时，电机断电后，由于机械惯性，其阀门不可能立即停下来，会出现不同程度的超程，这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki，使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位，从而将超程降到最低。
5)模拟信号的隔离。
对于变频器的直流电压以及输出的三相电压，它们之间的地址不一致，存在着较高的共模电压，为了保证系统的安全性，必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示，采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地，则运放A输出端的电位将降低，因而光电耦合器的发光强度将增强，则使其集射极电压减小，最后使运放A反相端的电位降低，回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地，也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。
5结束语
该执行机构集微机技术和执行器技术于一体，是一种新型的终端控制单元，其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制，因此，同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术，它利用内置的液晶显示板，不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度，还可以通过菜单选择运行参数设定，当系统出现故障时，能显示出故障信息。总之，该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体，顺应了电动执行机构的发展趋势，它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。
参考文献
［1］邓兵，等．数字阀门电动执行机构［J］．自动化仪表，2001(1)．
［2］LiuJianhou．Theresearchonreliabilityandenvironmentadaptabilityofelectriccontrolvalveusedinunclearpowerstation［J］．MaintainabilityandSafety，vol．2，Dalian，China，28－31August2001．
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。
1.1让社会关注和了解两后生，要加大媒体宣传力度。要对“两后生”群体的生存现状基于高度的民生关注和舆论关注，让全社会了解“两后生”的生存现状，深知其技能匮乏、无所依存的寂寥，呼吁全社会对两后生多些人文关怀；呼吁传媒机构为“两后生”开辟宣传专栏，深入其日常的工作和生活，将他们的生存状态展示给全社会，同时把国家、地方政府的优惠政策和培训规划带给他们；将“两后生”群体中的优秀个体作为典型案例大力宣传，同时表彰这一群体中具有优秀品格的先进个人，为其树立良好的社会形象，转变社会公众对这一群体的不良的态度和看法。电视媒体可以拍摄反映他们真实务工生活的纪录片、专题片，发挥新闻媒体的强大社会作用，针对“两后生”这一群体策划举办多种形式的主题新闻实践活动，通过新闻活动在全社会掀起舆论。
1.2让市民逐步认同和接纳两后生，加强社会舆论引导。长期以来解决两后生问题的最大阻碍是逐步形成的城乡二元经济社会分割，城镇居民习惯性地形成了根深蒂固的城乡分治观念，客观上放大并加重了两后生问题的严重性。尽管很多地方显示了城镇对两后生的心理认同和作为平等主体的尊重并给了两后生“新市民”、“新产业工人”的新定位，但这一称谓的改变和新身份的确认，对城镇居民和两后生来说仍需要相当长的时间。市民与两后生和谐相处应采取措施让两后生能够参与城镇的政治和社会生活，彼此之间有更多的交流和互动，促进其参与企业和社区管理和服务以及自我管理和服务意识。
1.3转变思想，达成重视两后生职业培训的共识。要实现“人才强国”战略总体规划，首先将职业技能培训作为规划中的一个重要组成部分逐项落实。政府层面应该认识到两后生职业培训对破解“三农”和统筹城乡发展问题。各级政府要通过电视媒体、互联网等传递技工需求信息和国家政策，对经过技能培训改变生活质量的先进个人进行跟踪报道，引导其关注对子女的教育，不要只看眼前利益；其次，用人单位增强用工责任，树立“以人为本”的企业观念，加大培训力度提高企业两后生劳动技能，增强企业成员的安全感；再次，要让两后生认识到提高自身技能谋取发展空间，增强思想道德素质和心理素质，更好地融入城市，职业培训是第一要务。
2组建培训基地，整合培训资源
依托高校、职业院校建立两后生职业培训基地，打造河北省两后生职业培训的“航空母舰”。当前河北省参与两后生培训的部门多、项目多、资金也不少。但由于缺乏系统的协调机制，各部门培训资源得不到有效的利用，造成重复培训、为培训而培训的情况。针对河北省职业培训教育资源面广、规模小、效益差、重复浪费等状况，进行战略性资源整合重组，应该做好以下几点：
2.1加大培训经费投入。促进两后生职业培训体系健康可持续发展，各级政府应将培训资金纳入到政府的财政预算，强化培训力度，并且为始终致力于“两后生”群体职业培训的相关机构给予财政支持。
2.2整合两后生培训资源。围绕“两后生”职业培训整体规划，面向这一群体广开言路，深入了解其学习需求，建立专业化的培训资源库，以现有培训资源为基础建设“两后生”培训基地。依托大、中、专职业院校和农村科技教育培训中心的教育资源，强推“两后生”职业技能培训项目。同时，将网络培训纳入“两后生”职业培训范畴，积极推广“两后生”网络培训。
2.3借力企业和民间组织。地方政府应该设立专项资金或通过税收等优惠政策，鼓励企业针对“两后生”群体定期开展在岗培训活动，政府应该利用政策、税收等杠杆手段鼓励支持；社会非盈利组织应该面向“两后生”群体提供更多的免费的技能培训项目，协助地方政府搞好“两后生”职业技能培训工作。
2.4认定定点培训机构。一直以来，不少有一技之长的“两后生”由于没有参加职业技能培训和职业技能鉴定，未获得相应的职业资格证书，职业技能不能及时得到用人单位的认可。鉴于此，政府应该通过招投标的形式遴选出资历较高的定点培训机构，明确专业设计、课程内容、费用标准，依法组织“两后生”群体参加职业技能培训，结业后按照常规程序参加职业技能鉴定，合格的学员一律颁发国家认定的职业技能资历证书，以规范“两后生”的职业技能鉴定流程，为其提供一个客观公正的职业资质认定的途径。
3拓宽渠道，有针对性地开展培训工作
基于“两后生”的双重身份和双向流动的特点，拓宽渠道确保重点群体就业。以政府购买岗位的形式，提供公益性岗位，实现了困难人员稳定就业。以政策扶持，资金注入等形式，实现自主创业，拉动“两后生”群体顺利就业。通过组织招聘会、座谈会等多种渠道搭建“两后生”就业供需对接平台，实现重点群体就业。
3.1加强“两后生”输出体系建设。河北省应该结合本区竞技发展实际情况，以职业培训基地建设为突破口，推出一系列内转外输政策，与域外重点企业，建立长期稳定的劳务协作关系，与京津地区谋求合作，实行人才联网推介和培训，扩大域外输出信息来源。总之，多措并举，加强“两后生”输出体系建设，促进“两后生”劳动力有技、有序地就业。
3.2加强输出地两后生培训建设。依托企业做好两后生在岗技术培训和适应城镇生活的，可通过补贴资金、提供场所、选配师资、减免税收等措施引导企业加强安全生产、卫生保健、文化补习、劳动技能等方面内容的教育培训。同时，发动社区为“两后生”群体提供更多有针对性的培训和服务项目，大力开展两后生转变为新市民的文明素质教育。积极开放教育培训系统，针对企业的用人需求、生产特点，积极开展就业再就业、“两后生”培训活动，参训费用全免。根据不同专业的技术要求，组织有关专家技术人员编印培训教材，免费发放给“两后生”群体。同时与企业签订培训服务协议，使培训合格的人员直接上岗。以订单搞培训，以培训促就业的模式提高两后生的职业培训效果。
3.3加强培训基础管理。建立农村劳动力培训台账，实行实名制管理，建立统一的培训学员信息库。按规定流程对参训人员进行人数统计，并报送相关部门备案。另外加强两后生培训专兼职师资队伍建设，在全省范围内选拔思想素质好、业务水平高、具有一定专业特长的教师任教，聘任各相关部门的专业技术人员作为兼职教师，定期到培训基地上课抓好培训教材规划编写和审定工作。
4动员全社会，共同构建“两后生”培训机制
提高两后生素质是一项复杂而庞大的社会系统工程，需要形成一个机制，需要各方面的大力支持和密切配合。
4.1发挥政府职能作用，完善协调机制。由河北省政府组织相关部门，针对“两后生”培训项目进行统一规划、统一管理。首先，财政部门按上级指示拨付相关款项，设立“两后生”培训转向资金；教育部门组织“两后生”劳动力参加职业培训；劳动部门协助地方政府开展非农技能培训、职业技能鉴定和劳动力转移就业登记跟踪服务等工作；农业部门围绕“青年农民培训”积极开展农业科技培训；工商部门围绕“蓝色证书”的培训，乡镇企业统一组织“两后生”群体参加岗前培训和在岗培训；科技部依照“星火产业带”计划，重点搞好星火企业家的培训；建设部负责建筑技工的职业培训工作；司法部门开展法律知识培训；共青团、妇联组织开展实用技术、家政服务等培训。其它相关部门开展力所能及的辅助工作，使两后生培训工作走上规范化的轨道。
4.2地方政府与职业院校密切配合协作。全力促进“两后生”职业培训。一方面，建立职业院校和人社等部门协调机制，依托辖区内各职业院校进行“两后生”的劳动预备制培训，让初、高中生一毕业就进入技校接受创业就业辅导，在技校毕业的同时拿到毕业证、创业培训合格证和职业技术等级证。另一方面，加强对“两后生”的跟踪服务，帮助解决实际困难，促进其稳定创业就业。
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。
