時間：2022-10-30 02:25:06
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0引言
隨著國民經濟的發展，科學技術的進步和生產過程的高度自動化，電網中各種非線性負荷及用戶不斷增長；各種復雜的、精密的，對電能質量敏感的用電設備越來越多。上述兩方面的矛盾越來越突出，用戶對電能質量的要求也更高，在這樣的環境下，探討電能質量領域的相關理論及其控制技術，分析我國電能質量管理和控制的發展趨勢，具有很強的觀實意義。
1衡量電能質量的主要指標
由于所處立場不同，關注或表征電能質量的角度不同，人們對電能質量的定義還未能達成完全的共識，但是對其主要技術指標都有較為一致的認識。
(1)電壓偏差（voltagedeviation）：是電壓下跌(電壓跌落)和電壓上升(電壓隆起）的總稱。
(2)頻率偏差（friquencydeviation）：對頻率質量的要求全網相同，不因用戶而異，各國對于該項偏差標準都有相關規定。
(3)電壓三相不平衡（unbalance）：表現為電壓的最大偏移與三相電壓的平均值超過規定的標準。
(4)諧波和間諧波（harmonics&inter-hamonics）：含有基波整數倍頻率的正弦電壓或電流稱為諧波。含有基波非整數倍頻率的正弦電壓或電流稱為間諧波，小于基波頻率的分數次諧波也屬于間諧波。
(5)電壓波動和閃變（fluctuation&flicker）：電壓波動是指在包絡線內的電壓的有規則變動，或是幅值通常不超出0.9～1.1倍電壓范圍的一系列電壓隨機變化。閃變則是指電壓波動對照明燈的視覺影響。
2電能質量問題的產生
2.1電能質量問題的定義和分類
電能質量問題是眾多單一類型電力系統干擾問題的總稱，其實質是電壓質量問題。電能質量問題按產生和持續時間可分為穩態電能質量問題和動態電能質量問題。
2.2電能質量問題產生原因分析
隨著電力系統規模的不斷擴大，電力系統電能質量問題的產生主要有以下幾個原因。
2.2.1電力系統元件存在的非線性問題
電力系統元件的非線性問題主要包括：發電機產生的諧波；變壓器產生的諧波；直流輸電產生的諧波；輸電線路（特別是超高壓輸電線路）對諧波的放大作用。此外，還有變電站并聯電容器補償裝置等因素對諧波的影響。其中，直流輸電是目前電力系統最大的諧波源。
2.2.2非線性負荷
在工業和生活用電負載中，非線性負載占很大比例，這是電力系統諧波問題的主要來源。電弧爐（包括交流電弧爐和直流電弧爐）是主要的非線性負載，它的諧波主要是由起弧的時延和電弧的嚴重非線性引起的。居民生活負荷中，熒光燈的伏安特性是嚴重非線性的，也會引起嚴重的諧波電流，其中3次諧波的含量最高。大功率整流或變頻裝置也會產生嚴重的諧波電流，對電網造成嚴重污染，同時也使功率因數降低。
2.2.3電力系統故障
電力系統運行的內外故障也會造成電能質量問題，如各種短路故障、自然現象災害、人為誤操作、電網故障時發電機及勵磁系統的工作狀態的改變、故障保護裝置中的電力電子設備的啟動等都將造成各種電能質量問題。
3電能質量分析方法
3.1時域仿真法
時域仿真方法在電能質量分析中的應用最為廣泛，其最主要的用途是利用各種時域仿真程序對電能質量問題中的各種暫態現象進行研究。目前較通用的時域仿真程序有EMTP、EMTDC、NETOMAC等系統暫態仿真程序和SPICE、PSPICE、SABER等電力電子仿真程序。
采用時域仿真計算的缺點是仿真步長的選取決定了可模仿的最大頻率范圍，因此必須事先知道暫態過程的頻率覆蓋范圍。此外，在模仿開關的開合過程時，還會引起數值振蕩。
3.2頻域分析法
頻域分析方法主要包括頻率掃描、諧波潮流計算和混合諧波潮流計算等，該方法多用于電能質量中諧波問題的分析。
頻率掃描和諧波潮流計算在反映非線性負載動態特性方面有一定局限性，因此混合諧波潮流計算法在近些年中發展起來。其優點是可詳細考慮非線性負載控制系統的作用，因此可精確描述其動態特性。缺點是計算量大，求解過程復雜。
3.3基于變換的方法
在電能質量分析領域中廣泛應用的基于變換的方法主要有Fourier變換、神經網絡、二次變換、小波變換和Prony分析等5種方法。
3.3.1Fourier變換
Fourier變換是電能質量分析領域中的基本方法，在實時系統中，通常采用短時Fourier變換方法(STFT)和快速Fourier變換方法(FFT)。
Fourier變換的優點是算法快速簡單。但其缺點也很多：（1）雖然能夠將信號的時域特征和頻域特征聯系起來觀察，但不能將二者有機地結合起來。（2）只能適應于確定性的平穩信號(如諧波)，對時變非平穩信號難以充分描述。（3）STFT的離散形式沒有正交展開，難以實現高效算法；只適合于分析特征尺度大致相同的過程，不適合分析多尺度過程和突變過程。（4）FFT變換的時間信息利用不充分，任何信號沖突都會導致整個頻帶的頻譜散布；在不滿足前提條件時，會產生“旁瓣”和“頻譜泄露”現象。
3.3.2神經網絡法
神經網絡理論是巨量信息并行處理和大規模平行計算的基礎，它既是高度非線性動力學系統，又是自適應組織系統，可用來描述認知、決策及控制的智能行為。
神經網絡法的優點是：（1）可處理多輸入－多輸出系統，具有自學習、自適應等特點。（2）不必建立精確數學模型，只考慮輸入輸出關系即可。缺點是：（1)存在局部極小問題，會出現局部收斂，影響系統的控制精度；（2)理想的訓練樣本提取困難，影響網絡的訓練速度和訓練質量；（3)網絡結構不易優化。
3.3.3二次變換法
二次變換是一種基于能量角度來考慮的新的時域變換方法。該方法的基本原理是用時間和頻率的雙線性函數來表示信號的能量函數。
二次變換的優點是：可以準確地檢測到信號發生尖銳變化的時刻；精確測量基波和諧波分量的幅值。缺點是：無法準確地估計原始信號的諧波分量幅值；不具有時域分析功能。
3.3.4小波分析法
小波變換是新的多尺度分析數字技術，它通過對時間序列過程從低分辨率到高分辨率的分析，顯示過程變化的整體特征和局部變化行為。常用的小波基函數有：Daubechies小波、B小波、Morlet小波Meyer小波等。
小波變換的優點是：（1）具有時－頻局部化的特點，特別適合突變信號和不平穩信號分析。（2）可以對信號進行去噪、識別和數據壓縮、還原等。缺點是：（1）在實時系統中運算量較大，需要如DSP等高價格的高速芯片。（2）小波分析有“邊緣效應”，邊界數據處理會占用較多時間，并帶來一定誤差。
3.3.5Prony分析法
Prony分析衰減的思想類似于小波。在該方法中，信號總是被認為可以由一系列的衰減的正弦波構成，這些衰減正弦波類似于小波函數。所以Prony分析方法和小波一樣，可以做多尺度的信號分析。Prony分析的主要缺點是計算時間過長。
4電能質量的控制策略與技術
4.1幾種電能質量控制策略
（1）PID控制：這是應用最為廣泛的調節器控制規律，其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便，易于在工程中實現。當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型時，應用PID控制技術最為方便。其缺點是：響應有超調，對系統參數攝動和抗負載擾動能力較差。
（2）空間矢量控制：空間矢量控制也是一種較為常規的控制方法。其原理是：將基于三相靜止坐標系(abc)的交流量經過派克變換得到基于旋轉坐標系(dq)的直流量從而實現解耦控制。常規的矢量控制方法一般采用DSP進行處理，具有良好的穩態性能與暫態性能。也可采用簡化算法以縮短實時運算時間。
（3）模糊邏輯控制：知道被控對象精確的數學模型是使用經典控制理論的"頻域法"和現代控制理論的“時域法”設計控制器的前提條件。模糊控制作為一種新的智能控制方法，無需對系統建立精確的數學模型。它通過模擬人的思維和語言中對模糊信息的表達和處理方式，對系統特征進行模糊描述，來降低獲取系統動態和靜態特征量付出的代價。
（4）非線性魯棒控制：超導儲能裝置(SMES)實際運行時會受到各種不確定性的影響，因此可通過對SMES的確定性模型引入干擾，得到非線性二階魯棒模型。對此非線性模型，既可應用反饋線性化方法使之全局線性化，再利用所有線性系統的控制規律進行控制，也可直接采用魯棒控制理論設計控制器。
4.2FACTS技術
FACTS，即基于電力電子控制技術的靈活交流輸電，是上世紀80年代末期由美國電力研究院（EPRI）提出的。它通過控制電力系統的基本參數來靈活控制系統潮流，使輸送容量更接近線路的熱穩極限。采用FACTS技術的核心目的是加強交流輸電系統的可控性和增大其電力傳輸能力。
目前有代表性的FACTS裝置主要有：可控串聯補償電容器、靜止無功補償器、晶閘管控制的串聯投切電容器、統一潮流控制器等。
4.3用戶電力（CustomPower）技術
用戶電力技術就是將電力電子技術、微處理機技術、自動控制技術等運用于中低壓配電系統和用電系統中，其目的是加強配電系統的供電可靠性，并減小諧波畸變，改善電能質量。該技術的核心器件IGBT比GTO具有更快的開關頻率，并且關斷容量已達MVA級，因此DFACTS裝置具有更快的響應特性。
用戶電力技術概念的提出，有助于供電部門提供高可靠性和高質量的電力，也有助于滿足各種新工藝用戶對電力供應的更高要求。目前主要的DFACTS裝置有：有源濾波器(APF)、動態電壓恢復器(DVR)、配電系統用靜止無功補償器(D－STATCOM)、固態切換開關(SSTS)等。
5電能質量控制的發展方向
5.1研究電能質量分析控制領域的基礎性工作
一方面要深入探索電能質量領域的基礎性研究工作，包括電能質量的定義、評價標準與體系，電能質量問題的表現形式、影響因素、防治方法等。同時，積極研究電能質量控制的新方法、新技術和新策略，將更為先進、科學的控制理念和控制思想借鑒到電能質量管理領域。
5.2推廣使用數字化電能質量控制技術
以DSP為基礎的實時數字信號處理技術在控制領域得到廣泛應用，其優點為：①可提高系統穩定性、可靠性和靈活性；②由程序控制，改變控制方法或算法時不必改變控制電路；③可重復性好，易調試和批量生產；④易實現并聯運行和智能化控制。隨著DSP性能的不斷改善和價格的下降，電能質量控制裝置將用DSP來實現實時信號處理從而取代模擬量控制。
5.3對電能質量檢測技術的新要求
傳統的檢測儀器一般局限于持續性和穩定性指標的檢測，而且僅測有效值已不能精確描述實際的電能質量問題，因此需要發展新的監測技術。具體要求包括：①能捕捉快速(ms級甚至ns級)瞬時干擾的波形；②需要測量各次諧波以及間諧波的幅值、相位；③需要有足夠高的采樣速率，以便能和得相當高次諧波的信息。④建立有效的分析和自動辯識系統，反映各種電能質量指標的特征及其隨時間的變化規律。
5.4大力發展應用新技術
電力電子技術的應用可以大大提高電網的電能質量，FACTS、CusPow等新技術更是為解決電能質量問題開拓了廣闊的前景，同時一些非電力電子技術的發展也很迅猛，將這些技術融合發展，并合理使用、大力推廣，必然會逐步滿足電力負荷對電能質量日益提高的要求。
參考文獻
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2改進思路
對于電能計量設備管理工作中存在的問題，經過分析，確定通過重新梳理工作流程、規范管理制度的方式保障電能計量設備管理工作有序開展，避免工作交叉；通過以“大倉庫、大配送”總體部署，圍繞“標準設計、定額存儲、動態補倉”供應策略為依據，建立電能計量設備儲備定額管理機制，實現動態補倉機制，解決以項目申購采購供貨周期長、項目物資無法共用，造成資源浪費的問題；通過建立電能計量倉儲管理機制及物資屬性庫區，電能計量設備的出、入庫有據可循，解決無供應商送貨計劃、無各生產部門及區局配送計劃、倉庫積壓但無可用（檢定合格）設備的問題；通過對信息系統的功能優化，實現業務系統之間的數據共享和業務貫通，提升信息系統對于電能計量設備管理工作的有效支持。
3改進措施
3.1優化管理流程為了避免業務工作的交叉，保障電能計量設備管理工作的順利開展，以信息系統為基礎，管理部門對電能計量設備管理流程進行了優化。新工作流程主要將電能計量設備管理工作和信息系統結合開展工作，通過計量檢定系統、物資系統、營銷系統、項目管理系統的信息共享，各業務系統間協同開展工作，實現一站式作業，提升電能計量設備管理工作效率，保障電能計量設備供貨的及時性和規范性。新電能計量設備管理工作流程如圖2所示。新流程改變了當前電能計量設備管理過程中需求申報、采購、檢測（質檢、檢定）、配送、領用、安裝的順序管理，實現定額管理、采購和發碼單據同步開展；改變多個部門需要反復溝通的問題，市場營銷部上報年度電能計量設備儲備定額后，直接以儲備定額為依據進行補倉采購并授予條形碼。
3.2規范管理制度管理部門同時明確了電能計量設備的管理要求，規定了各流程環節的工作時限及各崗位管理職責，改進了電能計量設備管理業務規則，明確了各管理節點崗位職責，具體如下：（1）優化品類，動態補倉。為縮短電能計量設備采購周期、解決項目物資無法共用，電能計量設備采購儲備定額管理方式，由市場營銷部上報年度電能計量設備儲備定額量，物資部門以儲備定額為依據實現動態補倉配送及動態補倉采購。（2）到貨檔案。采購設備到貨倉庫后，由該倉庫倉管員2天內辦理到貨檔案批次，并抽樣送檢。（3）檢測（抽檢、檢定）。物資部門辦理到貨批次并送檢后，由檢測單位制定檢測計劃并安排檢測工作，檢測完成后通知倉管員回庫。（4）配送至各生產部門及區局。各生產部門及區局發起補貨需求后由倉管員2天內完成物資的配送工作。（5）補貨規則，按電能計量設備采購四級補倉機制。各使用單位提出補貨需求時，倉管員檢查成品倉物資是否滿足，滿足則直接從成品倉進行補貨配送；如成品倉不能滿足則檢查待檢定倉物品量及檢定計劃；待檢定倉物品無法滿足則從待檢倉進行補倉進行檢定；當待檢倉無法滿足時檢查同合供貨情況，通知供應商送貨或提交待檢倉補倉采購需求。
3.3規范倉庫管理規范物資倉庫物資存儲區域，劃為倉庫為待檢區、檢測區、換貨區、成品區，電能計量設備存放倉庫規范：電能計量設備到貨后由倉管員存放至待檢倉；由檢測單位檢測中的設備存放至檢測區，檢測不合格的物品存放至換貨區，檢測合格的物品存放至成品區，成品區的物品方可配送至各生產部門及區局安裝使用。各生產部門及區局發生領用需求時，首先開具移庫、配送各部門急救包的“營銷計量倉”倉。這樣既保證了倉庫管理員賬實一致，清晰掌控倉庫各狀態物資庫存情況，保證物資供應及補貨，又同時提升了工作人員的溝通效率。
3.4明確工作界面，優化信息系統功能明確工作界面，市場營銷部負責營銷項目下達及年度儲備定額修編、物資部門負責物資供應、計量中心負責設備檢測；各專業管理系統（物資系統、計量檢定、營銷系統、項目管理系統）根據新電能計量設備業務管理流程需求進行系統功能的優化，實現幾個系統之間的信息共享及業務貫通。物資系統中可以自動依據一級倉、急救包的庫存及年底電能計量設備定額自動提醒補貨，物資部管理員實時根據系統的補貨提醒進行補倉配送或補倉采購；到貨后由倉管員收貨、建立到貨檔案批次并抽樣、送檢；系統自動將抽取的樣品及到貨物品信息同步至計量檢定系統，由檢測部門檢測負責人安排檢測工作；檢測完成后檢測結果同步至物資系統；由倉管員將檢測合格物品移庫至成品區，成品區物品按需移庫、配送至各生產部門及區局營銷計量倉；各生產部門及區局根據營銷系統供電服務訂單情況維護工單，工單信息包含需求物資信息；工單建立完畢后自動同步至物資系統的營銷計量倉管理員的領料待辦提醒；營銷計量倉管理員根據工單物資需求發送實物并辦理領用手續；已領用電能計量設備同步至營銷系統進行安裝運行。
3.5建立電能計量設備生命周期檔案庫物資狀態貫穿電能計量設備管理全過程，已簽合同未到貨、已到貨未抽檢、抽檢中、抽檢不合格、整批換貨中、抽檢合格、強檢中、強檢不合格、零散換貨中、強檢合格、已配送、已領用，運行中、已拆卸、已報廢各狀態物資一目了然。
4取得成效
通過對電能計量設備管理模式的優化，解決了歷史上信息不能共享、項目物資不能共用導致庫存積壓但無項目需求可用設備、工作人員溝通繁瑣、無檢定計劃、無補貨計劃、無配送計劃，無庫存跟蹤等問題，重新規范了電能計量設備管理過程，優化了管理流程、提升了管理效率。（1）集中的儲備管理策略，有效保障物資供應及時性。電能計量設備通過儲備方式進行管理，圍繞“標準選型、定額存儲、動態補倉”供應策略，根據全局的實際需求制定科學的儲備方案，并按照儲備方案和實際用料需求進行實物采購和儲備。改變以往按實際領料項目申購的分散管理的混亂現象，實現集中式的管理；同時，在儲備方式的基礎之上，制定完善的領用管理規范，破除以往領用項目難以互通的壁壘現象，形成補倉采購運作機制（資金預算、采購支付、核算機制），有效保障物資供應及時性，提升庫存物資周轉率，減少工程余料（定額物資）產生，提高資金使用率。從而有效提高管理的效率、降低成本，提高設備質量。（2）優化物資品類，降低采購成本。補倉采購機制的關鍵任務包括：標準選型及品類優化；頒布定額儲備方案；落實財務預算；動態補倉機制；建立領用機制；JIT項目里程碑節點銜接；倉庫分級管理；業務流程梳理及信息系統支撐。其中標準選型及品類優化是開展補倉采購工作的堅實基礎，電能計量設備從以往的130多種品類優化至80種，極大程度上減少了倉儲物資種類和補倉采購成本，充分發揮補倉采購管理模式的優勢，提升資金的集成效益和物資服務水平。（3）規范“先抽檢、后入庫”運作模式，歸避財務風險，保障在庫設備質量。將以往“先入庫、后抽檢”調整為“先抽檢、后入庫”模式，解決以往供應商貨到倉庫后，由倉管員直接辦理入庫單，待入實物賬、財務賬后再進行抽檢，存在的在庫物資未抽檢付款供應商存在一定的財務風險問題、檢測不合格換貨難的問題，從而歸避財務風險、保障在庫設備質量，縮短設備供貨周期，減少在庫設備量，提高倉庫周轉率，降低倉庫管理成本。（4）補倉采購機制，縮短供貨周期，減少需求誤差，降低采購風險，物資供貨及時率達100%。倉庫結構優化為一級中心倉加急救包，根據各品類物資儲備定額量，實時監控各使用單位急救包在庫物資情況，自動發起補貨需求，倉管員檢查成品倉物資是否滿足，滿足則直接從成品倉進行補貨配送；如成品倉不能滿足則檢查待檢定倉物品量及檢定計劃；待檢定倉物品無法滿足則從待檢倉進行補倉進行檢定；當待檢倉無法滿足時檢查合同供貨情況，通知供應商送貨或提交待檢倉補倉采購需求。實現物資需求直接從急救包領用。提升了物資供貨的時效性，減小需求誤差，降低采購風險，有利于提升物資需求準確性以及計量設備管理水平。（5）己構建流暢的管理流程，提高管理規范性。制定了電能計量設備管理管理要求，明確各個部門的職責和工作界面，梳理清晰的電能計量設備管理流程并進行優化提升，使得電能量計量設備的管理能夠暢通、高效。（6）全生命監控計量設備管理過程信息。通過梳理和規范電能計量設備的管理，對電能計量設備全生命管理過程的各個業務環節進行業務梳理，明確時效性要求的管理指標，保障電能計量設備的采購、檢測、配送等工作有序、順利開展；通過信息系統進行全生命周期過程進行監控，實現各信息系統之間的數據聯動與共享，保證了數據的一致性及減少數據的重復錄入，大大提高管理的效率和質量。（7）條形碼規范化管理，單個設備管理過程清晰了然。梳理規范各類電能計量設備條碼規則，合同簽訂環節生成條碼，供應商按碼生成并貼碼，單個設備系統檔案及實物唯對應，解決以往無法掌控到單個設備的全生命周期情況，通過實物標識實現。圖3為計量物資全生命周期信息展示平臺示意圖。（8）建立檔案批次管理機制，保障在運行設備的精確可靠、穩定性。同批到貨設備建立檔案批次，在運行設備抽檢根據單個設備的運行穩定性跟蹤該批次設備的運行情況，大大保障在運行設備的精確可靠，解決以往運行抽檢只能針對單個設備進行檢測、更換，無法針對整批同屬性設備的質量跟蹤。（9）實現電能計量設備管理的效率、成本、服務的最優化。通過以上從管理制度、管理規范、部門職責、信息化實現等多個方面進行梳理和優化，已基本實現電能計量設備管理的效率、成本、服務的最優化。
2振動能量收集電源設計
收集到的電能轉換為直流后，還需要經過穩壓電路才能供負載使用。傳統的方法中，整流電路和穩壓電路采用整流二極管、存儲電容、保護二極管和三端穩壓器等分立器件組合而成，電路調試難度大，轉換效率低下。凌力爾特公司最近生產出一款專用于振動能量收集的電源芯片LTC3588-2，內部集成了整流橋、穩壓及控制電路，由它構成的電源電路非常簡單，如圖3所示。其中，PZ1和PZ2引腳連接振動能量收集器，D0和D1引腳用于選擇輸出電壓值（3.45V、4.1V、4.5V、5.0V可選），此電路選擇為5.0V輸出，Pgood引腳作為穩壓電源“準備好”的提示信號。
電路使用的元器件中，比較關鍵的是輸入端存儲電容Cs的選擇。在振動能量收集電路中，存儲電容最重要的特點是低泄漏電流，而等效串聯電阻值并不重要，考慮泄漏電流、充電能力和電氣參數穩定性等指標對電路的影響，TRJ系列鉭電容是振動能量收集的最佳選擇，所以Cs選擇容量為22μF、耐壓25V的TRJ鉭電容。
3測試與結論
使用振動臺作為振動源模擬環境振動，選用振動頻率40Hz、振動幅度1.0g的MIDE公司的V25W振動能量收集器以懸梁臂的結構固定在振動臺上，并在其末端粘貼約16g的重物，用于將收集器自身頻率調節到40Hz，以匹配振動源頻率。
2電能計量技術在電稽查工作中的重要應用
1）減少電稽查工作的錯誤提高效率。在科學技術飛速發展的今天，電力系統的進步也十分的神速，所以電能計量設備也在不斷的更新，不僅性能越來越好而且數量也越來越準，十分的適合如今的電力系統的發展。在科技更新的狀況下，電能計量技術已經不再是簡單的計量和檢測，而是能夠實現自動化的管理和監控，這樣的電能計量越來越先進，同時電稽查也更加的智能化。以往電稽查工作都需要工作人員親自到現場抄寫電量使用情況，工作效率十分低下，在電能計量技術應用到電稽查工作中后，工作人員可以十分輕松的獲得數據分析從而得到結論，是電稽查工作更加快速、智能并減少人為所造成的影響。
2）提高電稽查工作質量減少損失。一些電力企業中，由于缺少電能計量技術和高科技的技術支持，就靠幾個工作人員來完成如此繁重的電稽查工作，不僅工作人員的工作量十分的巨大，也導致工作人員十分的疲勞，對電稽查的工作效率有著非常大的影響，還有數據準確率也有一定的影響，不論是工作人員的粗心還是素質都會造成數據的不準確，這對評定的結果也有著不可忽視的影響。如果把電能計量技術運用到電稽查工作中的話，不但能夠減少人員的負擔和工作量、提高工作的效率，也會減少失誤和不必要的損失。通過遠程的控制和監控，時刻關注用戶的用電與用量是否正常，是否有偷電竊電等違法行為。這樣，也減少了違章用電等違法行為，加強了用戶用電安全，減少了經濟損失。
3）對違章用電的判定更加合理。由于有電能計量技術的應用，不僅能夠使電稽查工作智能化，效率高，也更好的追蹤了用戶是否有違章用電的行為。我們可以通過電能計量技術監控用戶是否有違章用電的行為，還可以通過得到的數據來判斷用戶是否有違章用電等違法行為，并且根據偷電的電量來定量懲罰的成都，這樣對違章用電的判定更加合理，讓人們減少偷電行為，文明用電，做一個遵紀守法的好公民。綜上所述，電能計量技術運用在電稽查工作中，其優點可以概括與：提高工作效率，檢測的數據更加的準確、減少工作人員的工作強度，對違章用電的判定更加的合理化等等。還可以提高電力系統的運行效率，減少電量的浪費所造成的經濟損失，以保證電力系統安全有效的運行。
1.1 提高計劃審批的效率能夠帶來經濟效益
在電能計量管理運行管理系統進行設計與實現的過程中，其中包含了大量的檢驗計劃，為了提高計劃審批的效率，可以借助網絡實現相關領導對相關計劃的查看與審批，消除計劃審批延遲給計劃工作進度帶來的各種不利影響。同時，也降低了審批延遲所帶來的各種隱性經濟損失。
1.2 提高信息運用的效率能夠帶來經濟效益
工作人員在電能計量裝置運行狀態管理中溝通、協調與控制是最為基本的聯系，而這些在系統中都得到了良好的實現。知識管理主要的目標是幫助企業在正確的時間中將正確的知識傳遞給正確的人，從而實現企業整體業務水平的提高，提高企業信息的運用效率，提高企業管理與決策的科學性。
1.3 實現自動化能夠帶來經濟效益
電能計量裝置運行狀態管理系統中包含了大量的自動化手段，能夠對部分人工信息加工過程進行替代；系統中包含的各種功能降低了管理人員在工作中的強度，從而實現了工作效率的提高。電能計量裝置運行狀態管理系統能夠節約的時間能夠重新投入到生產過程中，將會產生非常大的效益。
2 電能計量裝置運行狀態管理系統的設計
電能計量裝置運行狀態管理系統設計的主要任務為實現數據流向著軟件結構與數據結構的轉變，其中軟件結構設計的任務為按照功能對復雜的系統進行模塊劃分，實現模塊之間的層次結構與調用關系，對模塊間的接口進行確定，對人機界面進行確定；數據結構設計的任務為描述數據特征、確定數據結構特性、設計數據庫。
2.1 電能計量裝置運行狀態管理系統設計方案
2.1.1 設計的原則
（1）先進性的原則。用戶在程序操作的過程中主要是通過 IE 瀏覽器，在操作的過程中并不需要客戶端程序的安裝過程，而且在運行的過程中維護非常簡單。系統中所采用的是網絡版數據庫，確保數據在保存的過程中能夠具備安全性，通過計算機網絡技術、數據庫技術、信息傳遞技術、工作流技術、容錯技術等實現智能化信息集成系統的建設。
（2）安全性原則。在對系統進行設計的過程中要確保網絡具有安全保障系統，從而實現對網絡安全的保障與保密。通過各種非常先進的軟硬件等技術手段實現網絡中傳輸、數據、接口等方面的安全。
（3）通用性原則。系統需要實現通用管理平臺的構建，要對電力系統各電能計量裝置檔案編制都實現適應，系統所提供的流程管理功能、檢驗計劃功能、數據采集與分析功能等能夠滿足企業不斷增長的業務需要。
（4） 逐步性原則。在系統設計與項目實施的過程中，需要遵循SSAGF 原則，要先從簡單的入手，逐步向著不同的深度與廣度進行推進，實現從小到大、從簡到繁，通過對項目的不斷完善確保其安全與可靠，促進其可持續發展。
2.1.2 系統的邏輯框架
電能計量裝置運行狀態管理系統中所采用的模式為 .Mvc三層架構模式，通過該模式實現對應用程序的開發與部署。其中，視圖指的是統一的用戶界面，用戶可以通過瀏覽器與交互訪問等方式實現信息的獲??；訪問請求指的是統一的結構調用方式，實現用戶請求與系統請求的封裝，并轉發到業務處理層組件中；業務邏輯指的是業務層中不同業務功能模塊與系統支持模塊的實現；數據訪問指的是對數據進行訪問所采用的方法；分析圖表指的是為電能計量裝置檢驗數據與歷史數據提供模型與算法。
2.1.3 技術路線
第一，在系統進行分析與設計的過程中要采用面向對象的方法，通過應用計算機輔助軟件工程技術和 UML 建模技術實現系統的分析、軟件的設計與開發，提高系統的規范性、可靠性，實現系統開發效率的不斷提高。第二，選擇能夠對系統各個階段工作的一體化進行支持的計算機輔助軟件設計工程工具，實現了對應用功能的開發與搭建。第三，利用三層體系架構--瀏覽器/應用服務器/數據庫服務器結構實現體系結構的設計，實現關鍵業務兵法訪問速度的提升。
2.2 電能計量裝置運行狀態管理系統的詳細設計
2.2.1 檢驗計劃管理方面的設計
檢驗計劃中主要包括的內容有：年度計劃、月度計劃、周計劃。檢驗計劃管理的主要功能為實現計劃的制定、審核與審批流程方面的管理。依據計量裝置檢驗周期與檢驗周期規則的不同，能夠自動的生成檢驗計劃，同時也可以對其進行手工的調整。上傳的檢驗數據能夠實現計劃完成情況的自動確定，同時對各種沒有完成的檢驗計劃進行提醒與生成，并對計劃的執行情況進行統計。
2.2.2 現場檢驗數據管理方面的設計
檢驗數據中包含的內容包括現場檢驗作業指導書、技術規范中的規定數據項目等。檢驗數據在采集的過程中主要的采集模式包括以下幾個方面：第一，利用監測儀器對數據進行采集，數據采集完成之后在檢驗設備中的 MMC 或者 SD 卡中進行保存；第二，利用標準化作業管理系統 PDA 對數據進行填寫；第三，利用紙張對現場數據進行記錄。
2.2.3 電能計量裝置運行狀態評估管理方面的設計
電能計量裝置運行狀態評估管理主要的作用是對計量裝置運行過程中的異常狀態數據進行管理，對計量裝置運行中的異常狀態數據進行新增、修改、刪除、審核與存檔。
2.2.4 權限管理方面的設計
權限管理是系統安全性最為基本的保障。通過基礎平臺中的相關的權限管理功能對權限組進行劃分、對人員進行授權、對模塊進行授權等，同時還能夠對數據字段進行授權。權限管理能夠實現系統功能層次的一目了然，提高系統的功能性與數據的安全性。
電能計量是現代電力營銷系統中的一個重要環節，傳統的電能量結算是依靠人工定期到現場抄讀數據，在實時性、準確性和應用性等方面都存在不足。而用電客戶不僅要求有電用，而且要求用高質量的電，享受到更好的服務。因此提高電力部門電費實時性結算水平,建立一種新型的抄表方式已成為所有電力部門的共識。再加上供電部門對防竊電技術也提出了更高的要求。
電能計量自動抄表系統是將電能計量數據自動采集、傳輸和處理的系統。它克服了傳統人工抄表模式的低效率和不確定性，推進了電能管理現代化的發展進程。
1電能計量自動抄表系統的構成和特點
典型的電能計量自動抄表系統主要由前端采集子系統、通信子系統和中心處理子系統等三部分組成，如圖1所示。
1.1前端采集子系統
按照采集數據的方式不同，電能計量自動抄表系統可分為本地自動抄表系統和遠程自動抄表系統兩種。
本地自動抄表系統的電能表一般加裝紅外轉換裝置，把電量轉換為紅外信號，抄表時操作人員到現場使用便攜式抄表微型計算機，非接觸性地讀取數據。
遠程自動抄表系統由電子式電能表或加裝了光電轉換器的機電脈沖式電能表構成系統的最前端，它們把用戶的用電量以電脈沖的形式傳遞給上一級數據采集裝置。目前實際應用的遠程自動抄表系統大多采用兩級式數據匯集結構，即由安裝于用戶生活小區單元的采集器收集十幾到幾十個電能表的讀數，而安裝在配電變壓器下的集中器則負責定期從采集器讀取數據。
1.2通信子系統
通信子系統是把數據傳送到控制中心的信道。為了適應不同的環境條件以及成本要求，通信子系統的構成有多種方案。按照通信介質的不同，通信子系統主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸等四種。
光纖通信具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠以及抗干擾性強等特點，適合上層通信網的要求。但因其安裝結構受限制且成本高，故很少在自動抄表系統中使用。
無線通信適用于用戶分散且范圍廣的場合，在某個頻點上以散射通信方式進行無線通信。其優點是傳輸頻帶較寬，通信容量較大(可與幾千個電能表通信)，通信距離遠(幾十千米，也可通過中繼站延伸)。目前，GPRS無線通信網絡為無線抄表系統的實施提供了高效、便捷、可靠的數據通道。主要缺點是需申請頻點使用權，且如果頻點選擇不合理，相鄰信道會相互干擾。
租用電話線通信是利用電話網絡，在數據的發出和接收端分別加裝調制解調器。該方法的數據傳輸率較高且可靠性好，投資少；不足之處是線路通信時間較長(通常需幾秒甚至幾十秒)。
低壓電力線載波通信利用低壓電力線作為系統前端的數據傳輸信道。其基本原理是：在發送數據時，先將數據調制到高頻載波上，經功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號經電力線路傳輸到接收方，接收機通過耦合電路將高頻信號分離，濾去干擾信號后放大，再經解調電路還原成二進制數字信號。電力線載波直接利用配電網絡，免去了租用線路或占用頻段等問題，降低了抄表成本，有利于運營管理，發展前景十分廣闊。但是，如何抑制電力線上的干擾，提高通信可靠性仍是亟待解決的問題。
1.3中心處理子系統
中心處理子系統主要由中心處理工作站以及相應的軟件構成，是整個電能計量自動抄表系統的最上層，所有用戶的用電信息通過信道匯集到這里，管理人員利用軟件對數據進行匯總和分析，作出相應的決策。如果硬件允許，還可直接向下級集中器或電能表發出指令，從而對用戶的用電行為實施控制，如停、送電遠程操作。
2電能計量自動抄表技術的現狀
2.1電能表
傳感器、自動化儀表以及集成電路技術的發展，使得無論是機電脈沖式還是電子式電能表已能夠較好地滿足當今電能計量自動抄表技術的需要。預計今后相當一段時間內，電能計量自動抄表系統的終端采集裝置將以機電脈沖式電能表和電子式電能表兩種儀表為主。
2.2采集器和集中器
采集器和集中器是匯聚電能表電量數據的裝置，由單片機、存儲器和接口電路等構成，現在已經出現了較成熟的產品。
2.3通信信道
通信子系統是電能計量自動抄表技術中的關鍵。數據通信方式的選取要綜合考慮地理環境特點、用戶用電行為、技術水平、管理體制和投資成本等因素。國內外對于不同通信方式各有側重，在西方發達國家，對于電能計量自動抄表技術的研究起步較早，電力系統包括配電網絡較規范、完備，所以低壓電力線載波技術被廣泛應用；在我國，受條件所限，較多使用電話線通信。近來，隨著對擴頻技術研究的深入，低壓電力線載波中干擾大的問題逐步得到解決，因此，低壓電力線載波通信方式在電能計量自動抄表技術中的應用有逐步推廣的趨勢。
3電能計量自動抄表技術的熱點和發展趨勢
3.1電力線載波通信
電力線載波通信，是將信息調制為高頻信號(一般為50～500kHz)并疊加在電力線路上進行通信的技術。其優勢是利用電力線作為通信信道，不必另外鋪設通信信道，大大節省投資，維護工作量少，可靈活實現“即插即用”。目前，國內10kV以上電壓等級的高壓電力線載波技術已經較成熟，但低壓電力網絡上的載波通信還未能達到令人滿意的水平，這在一定程度上制約了電能計量自動抄表技術在我國的實際應用。
3.2無線擴頻通信
擴頻技術是一種無線通信方式，把發送的信息轉換為數字信號，然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號，以擴展信號的頻譜，通過相關接收，用相同的頻碼序列解擴，最后經信息解調，恢復出原始信息。擴頻通信距離一般可達幾十千米，其最大的優點在于抗干擾能力較強，因此具有較強的安全保密性。擴頻技術在電能計量自動抄表系統的典型應用方式是：采集器通過電力線載波把數據傳至集中器，再由設置在集中器附近的擴頻電臺把數據發送給中央處理站的接收電臺。
3.3復合通信
在應用于電能計量自動抄表系統中的所有通信模式中，各種通信模式都有優缺點，任何一種采用單一通信技術的方案均很難完全滿足需要。為解決這類矛盾，提出了復合通信方案。
復合通信方案是在自動抄表的不同通信階段采用不同的通信方式，組成實現電能自動抄表的復合通信網絡。在數據傳輸量不太大、傳輸距離較近的底層數據采集階段(電能表到采集器，采集器到集中器)，可以采用如紅外、低壓電力線載波甚至點對點的通信方式；而在集中器到中央處理站段，則可采用電纜、電話線或無線通信等。選擇什么樣的復合方式，需根據實際情況統籌考慮?；旌鲜褂玫母鞣N通信方式之間要有很好的相容性，不能相互干擾，這其中涉及到運籌學、最優規劃等方面的研究與設計。
3.4自動抄表的安全性
自動抄表的安全性主要包括自動抄表過程的安全性和中心處理子系統的計算機網絡安全性。電能計量自動抄表系統的抄表過程是分散的采集器、集中器與中心處理站間交換數據的過程。通信中既要保證所抄數據的安全、可靠傳輸，又必須確保中心處理子系統不會受到來自傳輸網絡的意外攻擊。
1.引言
隨著Internet技術和網絡業務的飛速發展，用戶對網絡資源的需求空前增長，網絡也變得越來越復雜。不斷增加的網絡用戶和應用，導致網絡負擔沉重，網絡設備超負荷運轉，從而引起網絡性能下降。這就需要對網絡的性能指標進行提取與分析，對網絡性能進行改善和提高。因此網絡性能測量便應運而生。發現網絡瓶頸,優化網絡配置,并進一步發現網絡中可能存在的潛在危險，更加有效地進行網絡性能管理，提供網絡服務質量的驗證和控制，對服務提供商的服務質量指標進行量化、比較和驗證，是網絡性能測量的主要目的。
2.網絡性能測量的概念
2.1網絡性能的概念
網絡性能可以采用以下方式定義[1]:網絡性能是對一系列對于運營商有意義的，并可用于系統設計、配置、操作和維護的參數進行測量所得到的結果。可見，網絡性能是與終端性能以及用戶的操作無關的，是網絡本身特性的體現，可以由一系列的性能參數來測量和描述。
2.2網絡性能參數的概念
對網絡性能進行度量和描述的工具就是網絡性能參數。IETF和ITU-T都各自定義了一套性能參數，并且還在不斷的補充和修訂之中。
2.2.1性能參數的制定原則
網絡性能參數的制定必須遵循如下幾個原則：
1)性能參數必須是具體的和有明確定義的；
2)性能參數的測量方法對于同一參數必須具有可重復性，即在相同條件下多次使用該方法所獲得的測量結果應該相同；
3)性能參數必須具有公平性，即對同種網絡的測量結果不應有差異而對不同網絡的測量結果則應出現差異；
4)性能參數必須有助于用戶和運營商了解他們所使用或提供的IP網絡性能；
5)性能參數必須排除人為因素；
2.2.2ITU-T定義的IP網絡性能參數
ITU-T對IP網絡性能參數的定義[2]包括：
1)IP包傳輸延遲(PacketTransferDelay,IPTD)
2)IP包時延變化(IPPacketDelayVariation,IPDV)
3)IP包誤差率(IPPacketErrorRateIPER)
4)IP包丟失率(IPPacketLassRate,IPLR)
5)虛假IP包率(SpuriousIPPacketRate)
6)流量參數(Flowrelatedparameters)
7)業務可用性(IPServiceAvailability)
2.2.3IETF定義的IP網絡性能參數
IETF將性能參數[3]稱為“度量(Metric)。由IPPM(IPPerformanceMetrics)工作組來負責網絡性能方面的研究及性能參數的制定。IETF對IP網絡性能參數的定義包括：
1)IP連接性
2)IP包傳送時延
3)IP包丟失率
4)IP包時延變化
5)流量參數
2.3網絡性能結構模型
從空間的角度來看，網絡整體性能可以分為兩種結構：立體結構模型和水平結構模型。
2.3.1立體結構模型
IP網絡就其協議棧來說是一個層次化的網絡，因此，對IP網絡性能的研究也可以按照一種自上而下的方法進行。可以以IP層的性能為基礎，來研究IP層不同性能與上層不同應用性能之間的映射關系。
2.3.2水平結構模型
對于網絡的性能，用戶主要關心的是端到端的性能，因此從用戶的角度來看，可以利用水平結構模型來對IP網絡的端到端性能進行分析。
3.網絡性能測量的方法
網絡性能測量涉及到許多內容，如采用主動方式還是被動方式進行測量；發送測量包的類型；發送與截取測量包的采樣方式；所采用的測量體系結構是集中式還是分布式等等。
3.1測量包
網絡性能測量中，影響測量結果的一個重要因素就是測量數據包的類型。
3.1.1P類型包
類型P是對IP包類型的一種通用的聲明。只要一個性能參數的值取決于對測量中采用的包的類型，那么參數的名稱一定要包含一個具體的類型聲明。
3.1.2標準形式的測量包
在定義一個網絡性能參數時，應默認測量中使用的是標準類型的包。比如可以定義一個IP連通性度量為：“IP某字段為0的標準形式的P類型IP連通性”。在實際測量中，很多情況下包長會影響絕大多數性能參數的測量結果，包長的變化對于不同目的的測量來說影響也會不一樣。3.2主動測量與被動測量方式
最常見的IP網絡性能測量方法有兩類:主動測量和被動測量。這兩種方法的作用和特點不同，可以相互作為補充。
3.2.1主動測量
主動測量是在選定的測量點上利用測量工具有目的地主動產生測量流量，注入網絡，并根據測量數據流的傳送情況來分析網絡的性能。主動測量的優點是對測量過程的可控性比較高，靈活、機動，易于進行端到端的性能測量；缺點是注入的測量流量會改變網絡本身的運行情況，使得測量的結果與實際情況存在一定的偏差，而且測量流量還會增加網絡負擔。主動測量在性能參數的測量中應用十分廣泛，目前大多數測量系統都涉及到主動測量。
要對一個網絡進行主動測量，需要一個測量系統，這種主動測量系統一般包括以下四個部分:測量節點（探針）、中心服務器、中心數據庫和分析服務器。有中心服務器對測量節點進行控制，由測量節點執行測量任務，測量數據由中心數據庫保存，數據分析則由分析服務器完成。
3.2.2被動測量
被動測量是指在鏈路或設備(如路由器，交換機等)上利用測量設備對網絡進行監測，而不需要產生多余流量的測量方法。被動測量的優點在于理論上它不產生多余流量，不會增加網絡負擔；其缺點在于被動測量基本上是基于對單個設備的監測，很難對網絡端到端的性能進行分析，并且可能實時采集的數據量過大，另外還存在用戶數據泄漏等安全性和隱私問題。
被動測量非常適合用來進行流量測量。
3.2.3主動測量與被動測量的結合
主動測量與被動測量各有其優、缺點，而且對于不同的性能參數來說，主動測量和被動測量也都有其各自的用途。因此，將主動測量與被動測量相結合將會給網絡性能測量帶來新的發展。
3.3測量中的抽樣
3.3.1抽樣概念
抽樣，也叫采樣，抽樣的特性是由抽樣過程所服從的分布函數所決定的。研究抽樣，主要就是研究其分布函數。對于主動測量，其抽樣是指發送測量數據包的過程；對于被動測量來說，抽樣則是指從業務流量中采集測量數據的過程。
3.3.2抽樣方法
依據抽樣時間間隔所服從的分布，抽樣方法可分為很多種，目前比較常用的抽樣方法是周期抽樣、隨機附加抽樣和泊松抽樣[4]。周期抽樣是一種最簡單的抽樣方式，每隔固定時間產生一次抽樣。因為簡單，所以應用的很多。但它存在以下一些缺點:測量容易具有周期性、具有很強的可預測性、會使被測網絡陷入一種同步狀態。隨機附加抽樣的抽樣間隔的產生是相互獨立的，并服從某種分布函數，這種抽樣方法的優劣取決于分布函數：當時間間隔以概率1取某個常數，那么該抽樣就退化為周期抽樣。隨機附加抽樣的主要優點在于其抽樣間隔是隨機產生的，因此可以避免對網絡產生同步效應，它的主要缺點是由于抽樣不是以固定間隔進行，從而導致頻域分析復雜化。
在RFC2330中，推薦泊松抽樣，它的時間間隔符合泊松分布，它的優點是：能夠實現對測量結果的無偏估計、測量結果不可預測、不會產生同步現象。但是，由于指數函數是無界的，因此泊松抽樣有可能產生很長的抽樣間隔，因此，實際應用中可以限定一個最大間隔值，以加速抽樣過程的收斂。
4.性能指標的測量與分析
4.1連接性
連接性[5]也稱可用性、連通性或者可達性，嚴格說應該是網絡的基本能力或屬性，不能稱為性能，但ITU-T建議可以用一些方法進行定量的測量。目前還提出了連通率的概念，根據連通率的分布狀況建立擬合模型。
4.2延遲
延遲的定義是[6]：IP包穿越一個或多個網段所經歷的時間。延遲由固定延遲和可變延遲兩部分組成[7][8]。固定延遲基本不變，由傳播延遲和傳輸延遲構成；可變延遲由中間路由器處理延遲和排隊等待延遲兩部分構成。對于單向延遲測量要求時鐘嚴格同步，這在實際的測量中很難做到，許多測量方案都采用往返延遲，以避開時鐘同步問題。
往返延遲的測量方法是：入口路由器將測量包打上時戳后，發送到出口路由器。出口路由器一接收到測量包便打上時戳，隨后立即使該數據包原路返回。入口路由器接收到返回的數據包之后就可以評估路徑的端到端時延。4.3丟包率
丟包率的定義是[9]：丟失的IP包與所有的IP包的比值。許多因素會導致數據包在網絡上傳輸時被丟棄，例如數據包的大小以及數據發送時鏈路的擁塞狀況等。
為了評估網絡的丟包率，一般采用直接發送測量包來進行測量。對丟包率進行準確的評估與預測則需要一定的數學模型。目前評估網絡丟包率的模型主要有貝努利模型、馬爾可夫模型和隱馬爾可夫模型等等[10]。貝努利模型是基于獨立同分布的，即假定每個數據包在網絡上傳輸時被丟棄的概率是不相關的，因此它比較簡單但預測的準確度以及可靠性都不太理想。但是，由于先進先出的排隊方式的采用，使得包丟失之間有很強的相關性，即在傳輸過程中，包被丟失受上一個包丟失的影響相當大。假定用隨機變量Xi代表包的丟失事件，Xi=0表示包丟失，而Xi=1表
示包未丟失。則第i個包丟失的概率為P[Xi|Xi-1,Xi-2,…Xi-n],Xi-1,Xi-2,...Xi-n取所有的組合情況。當N=2時，該Markov鏈退化為著名的Gilbert模型。隱馬爾可夫模型是對馬爾可夫模型的改進。
MayaYajnik等人所作的172小時的測量試驗[11]結果表明，在不同的數據采樣間隔下（20ms,40ms,80ms,160ms）采用三種不同的丟包率分析模型進行分析得到的結果完全不同，在不同的估計精確度的要求下實驗結果也各有不同。因此，目前需要能夠精確描述丟包率的數學模型。
4.4帶寬
帶寬一般分為瓶頸帶寬和可用帶寬。瓶頸帶寬是指當一條路徑（通路）中沒有其它背景流量時，網絡能夠提供的最大的吞吐量。對瓶頸帶寬的測量一般采用包對(packetpair)技術，但是由于交叉流量的存在會出現“時間壓縮”或“時間延伸”現象，從而會引起瓶頸帶寬的高估或低估。另外，還有包列等其它測量技術。
可用帶寬是指在網絡路徑（通路）存在背景流量的情況下，能夠提供給某個業務的最大吞吐量。因為背景流量的出現與否及其占用的帶寬都是隨機的，所以可用帶寬的測量比較困難。一般采用根據單向延遲變化情況可用帶寬進行逼近。其基本思想是：當以大于可用帶寬的速率發送測量包時，單向延遲會呈現增大趨勢，而以小于可用帶寬的速率發送測量包時，單向延遲不會變化。所以，發送端可以根據上一次發送測量包時單向延遲的變化情況動態調整此次發送測量包的速率，直到單向延遲不再發生增大趨勢為止，然后用最近兩次發送測量包速率的平均值來估計可用帶寬
瓶頸帶寬反映了路徑的靜態特征，而可用帶寬真正反映了在某一段時間內鏈路的實際通信能力，所以可用帶寬的測量具有更重要的意義。
4.5流量參數
ITU-T提出兩種流量參數作為參考：一種是以一段時間間隔內在測量點上觀測到的所有傳輸成功的IP包數量除以時間間隔，即包吞吐量；另一種是基于字節吞吐量：用傳輸成功的IP包中總字節數除以時間間隔。
Internet業務量的高突發性以及網絡的異構性，使得網絡呈現復雜的非線性，建立流量模型越發變得重要。早期的網絡流量模型，是經典流量模型，也即借鑒PSTN的流量模型，用poisson模型描述數據網絡的流量,以及后來的分組火車模型，Markov模型等等。隨著網絡流量子相似性的發現，基于自相似模型的流量建模研究也取得了不少進展和得到了廣泛的應用,譬如分形布朗運動模型和分形高斯噪聲模型以及小波理論分析等等。高速網絡技術的發展使得對巨大的網絡流量進行直接測量幾乎不可能，同時，大量的流量日志也使流量分析變得相當困難。為了解決這一問題，近幾年，流量抽樣測量研究已成為高速網絡流量測量的研究重點。
5．網絡性能測量的展望
網絡性能測量中還有許多關鍵技術值得研究。例如：單向測量中的時鐘同步問題；主動測量與被動測量的抽樣算法研究；多種測量工具之間的協同工作；網絡測量體系結構的搭建；性能指標的量化問題；性能指標的模型化分析[12]～[16]；對網絡未來狀況進行趨勢預測；對海量測量數據進行數據挖掘或者利用已有的模型(Petri網、自相似性、排隊論)研究其自相似性特征[17]~[19]；測量與分析結果的可視化，以及由測量所引起的安全性問題等等都是目前和今后所要研究的重要內容。隨著網絡性能相關理論、測量方法、分析模型研究的逐漸深入、各種測量工具的不斷出現以及大型測量項目的不斷開展，人們對網絡的認識會越來越深刻，從而不斷地推動網絡技術向前發展。6．結束語：
本文對目前網絡性能測量技術的主要方面進行了介紹和分析并對未來網絡性能測量的研究重點進行了展望。
參考文獻
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PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創建
[8]IETF,RFC2680,"AOne-wayPacketLossMetricforIPPM"
[9]H.SanneckandG.CarleGMDFokus,Kaiserin-Augusta-Allee31,D-10589Berlin,Germany,"AFramework
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電能計量管理部門應建設電能計量管理高效的信息系統，并與用電營業等相關部門實現工作聯網，電力部門才能實現電能計量信息化管理。其中，電能計量信息化管理系統的設計原則要滿足如下四個方面：第一，電能計量信息系統在功能設計上，應保證各功能模塊形成一個有機統一的整體，同時保證各功能模塊的獨立性，電力部門電能計量滿足各業務功能的需要，各項業務處理有效實現獨立性，實現連貫和統一的業務流程；第二，用電管理中，電能計量信息化管理系統是基礎組成部分，還要預留數據接口為系統功能的擴展；第三，電能計量信息化管理系統的設計應以計量器具資產為輔線，以電能計量裝置為主線，保證系統可以全程監控和管理整個電能計量裝置的運行狀況；第四，保證系統設計中各功能模塊之間數據一致性好、共享性高，便于用戶查詢，保證系統維護簡單。
1.2電能計量信息化管理的設計模式
電能計量信息化管理模式如圖1所示，具體的工作原理為：整個電能計量信息化管理系統是以數據管理器的采用作為中心的，數據管理器負責管理整個系統的運行。用戶通過售電系統，可以在售電系統上購電，電力公司通過互聯網數據交換，通過管理系統命令將電量輸入到數據管理器，然后數據管理器再將電量通過控電機柜傳輸到用戶區，實行李振中國網湖北省電力公司孝感供電公司湖北孝感432000電能用電的自動管理。同時，電能計量信息化管理系統通過互聯網，將用電信息在售電系統、管理系統和監控系統之間相互傳輸，最后端口為電力管理部門中相關用電管理中心，監控系統由各用電管理區放置在相應位置，電能計量進行逐層管理，便于電力管理部門信息化管理。
1.3電能計量信息化管理的功能設計
正常情況下，電力部門要實現電能計量信息化管理，電能計量信息化管理系統功能需求應滿足如下四個方面：第一，使用電能計量信息化管理系統可以實現有效管理整個電能計量工作，憑借信息處理技術達到計量系統信息共享；第二，利用電能計量信息化管理系統能實現全程跟蹤電能計量資產的狀態，通過建設電能計量資產的各種臺賬，并實現電能計量信息化管理系統對計量資產流轉過程的跟蹤管理。另外，電能計量信息系統為了對人為因素的影響進行有效控制，需要信息系統利用口令以及權限管理等手段有效管理工作人員處理業務的權限；第三，用電業務管理的自動化操作可以利用電能計量信息化管理系統來實現，逐步取代用電業務的傳統手工管理方式；第四，要求電能計量系統能方便查詢計量業務進展、各種統計數據、用戶的相關信息資料、計量器具的信息資料等。
2.電能計量信息化管理的主要措施
2.1建設計量信息管理系統
電量計量信息管理系統包括資產檔案、運行計量裝置檔案、標準設備、檢測數據檔案等許多方面的內容。計量信息管理系統不僅具有實時抄錄分析各種電量表、自動檢測各種計量器等特征，還可以對系統中存在分散、混亂的抄表系統測量信息和靜態測量進行技術計算，將分類為營銷、管理等功能模塊，將原來計量和抄表系統內的計量信息轉換為動態、綜合、有序的信息，實現現代化的計量管理。要充分利用計量和抄表系統功能，適應電網商業化運行的需要，核準電能計量的準確性，實時提供各類電量信息，實時查出有疑點的計量裝置，對不合理用電情況進行嚴格查處，對在線計量裝置引起的誤差電量進行計算分析，能夠改進計量管理，為電力營銷決策提供有力依據。
2.2做好計量裝置的維護
電壓互感器二次電壓降補償器可以“補償”計量TV二次回路的電壓降，并且可以減少電能計量誤差。同時，采用加大導線截面、電能表采用低功耗、縮短電壓互感器和電能表之間的連線的有效解決方法，解決計量二次回路電壓降過大的問題。在電能計量中采用電壓互感器二次電壓降補償器，不但增加了計量裝置的故障率，而且還影響了設備的穩定性和可靠性，甚至引起用戶異議，造成不必要的爭端，所以建議取消這種補償方式。近年來，電量變送器代替電能表的現象逐漸出現，但是電量變送器因其用途、誤差計算方式等方面的不同并不符合特殊的計量要求。所以，電量變送器不能代替電能表使用。
2建筑節能工程質量問題的監管
政府建設行政主管部門是節能工程管理體系的重要管理者，具有強制性監督管理職能。在建筑節能工程建設管理過程中，應積極推進建筑節能工程建設的法律法規、規范標準的制訂并貫徹執行;實行強制性能源效率標準、產品標識及認證制度;建立健全節能工程建設管理體制，規范工程參與主體單位的建設行為，嚴格主體單位的資質審核和建筑市場準入制度管理;監督節能工程的實體質量，促進工程建設質量的提高。此外，政府建設行政主管部門又是節能政策的倡導者和維護者。要配合我國的具體情況出發，加大節能技術的支持力度和鼓勵政策。
并對節能技術產品技術做好推廣和宣傳。積極推進使用獲得國家、省、市建設行政主管部門推薦或認定的建筑節能產品、建筑節能技術，大力推廣使用先進適用的節能型產品及技術。此外，政府還應及時總結節能施工中存在的問題，大理鼓勵節能產品的開發和推廣，促進建筑節能工作的健康快速的發展。監理單位是建筑市場重要成員之一，監理單位應該切實履行監管職責，嚴格的按照建筑行業的相關規定去實行權限，因此，工程監理制度的實施，遵循公平，公正，科學，嚴謹，加強現場監督工作的監督檢查，確保建筑節能工程的質量起著重要的作用。根據建筑節能項目開發專門的監督計劃的特點及對審計制度的實施細則;建設單位的建筑節能專項施工技術方案;監督施工單位嚴格按照設計文件和建筑節能標準組織施工，加強工程質量控制點監督，屋面保溫工程隱蔽前，專業監理工程師應采取現場監督;對節能材料的重要組成部分的施工質量，設備和涉及建筑節能功能專項的檢查和驗收。另外，各相關單位或部門，特別是行政主管部門應該對節能建筑工程、規范建筑節能市場引起足夠的重視。從事節能建筑工程的相關人員特別是檢測人員應堅守職業準則和道德，正確認識建筑節能，積極積累相關知識，努力提高業務水平。檢測單位及檢測人員必須嚴格按照現有的該行業的法規、標準規范及相關政策，并結合具體情況開展建筑節能檢測。
1.1讓社會關注和了解兩后生，要加大媒體宣傳力度。要對“兩后生”群體的生存現狀基于高度的民生關注和輿論關注，讓全社會了解“兩后生”的生存現狀，深知其技能匱乏、無所依存的寂寥，呼吁全社會對兩后生多些人文關懷；呼吁傳媒機構為“兩后生”開辟宣傳專欄，深入其日常的工作和生活，將他們的生存狀態展示給全社會，同時把國家、地方政府的優惠政策和培訓規劃帶給他們；將“兩后生”群體中的優秀個體作為典型案例大力宣傳，同時表彰這一群體中具有優秀品格的先進個人，為其樹立良好的社會形象，轉變社會公眾對這一群體的不良的態度和看法。電視媒體可以拍攝反映他們真實務工生活的紀錄片、專題片，發揮新聞媒體的強大社會作用，針對“兩后生”這一群體策劃舉辦多種形式的主題新聞實踐活動，通過新聞活動在全社會掀起輿論。
1.2讓市民逐步認同和接納兩后生，加強社會輿論引導。長期以來解決兩后生問題的最大阻礙是逐步形成的城鄉二元經濟社會分割，城鎮居民習慣性地形成了根深蒂固的城鄉分治觀念，客觀上放大并加重了兩后生問題的嚴重性。盡管很多地方顯示了城鎮對兩后生的心理認同和作為平等主體的尊重并給了兩后生“新市民”、“新產業工人”的新定位，但這一稱謂的改變和新身份的確認，對城鎮居民和兩后生來說仍需要相當長的時間。市民與兩后生和諧相處應采取措施讓兩后生能夠參與城鎮的政治和社會生活，彼此之間有更多的交流和互動，促進其參與企業和社區管理和服務以及自我管理和服務意識。
1.3轉變思想，達成重視兩后生職業培訓的共識。要實現“人才強國”戰略總體規劃，首先將職業技能培訓作為規劃中的一個重要組成部分逐項落實。政府層面應該認識到兩后生職業培訓對破解“三農”和統籌城鄉發展問題。各級政府要通過電視媒體、互聯網等傳遞技工需求信息和國家政策，對經過技能培訓改變生活質量的先進個人進行跟蹤報道，引導其關注對子女的教育，不要只看眼前利益；其次，用人單位增強用工責任，樹立“以人為本”的企業觀念，加大培訓力度提高企業兩后生勞動技能，增強企業成員的安全感；再次，要讓兩后生認識到提高自身技能謀取發展空間，增強思想道德素質和心理素質，更好地融入城市，職業培訓是第一要務。
2組建培訓基地，整合培訓資源
依托高校、職業院校建立兩后生職業培訓基地，打造河北省兩后生職業培訓的“航空母艦”。當前河北省參與兩后生培訓的部門多、項目多、資金也不少。但由于缺乏系統的協調機制，各部門培訓資源得不到有效的利用，造成重復培訓、為培訓而培訓的情況。針對河北省職業培訓教育資源面廣、規模小、效益差、重復浪費等狀況，進行戰略性資源整合重組，應該做好以下幾點：
2.1加大培訓經費投入。促進兩后生職業培訓體系健康可持續發展，各級政府應將培訓資金納入到政府的財政預算，強化培訓力度，并且為始終致力于“兩后生”群體職業培訓的相關機構給予財政支持。
2.2整合兩后生培訓資源。圍繞“兩后生”職業培訓整體規劃，面向這一群體廣開言路，深入了解其學習需求，建立專業化的培訓資源庫，以現有培訓資源為基礎建設“兩后生”培訓基地。依托大、中、專職業院校和農村科技教育培訓中心的教育資源，強推“兩后生”職業技能培訓項目。同時，將網絡培訓納入“兩后生”職業培訓范疇，積極推廣“兩后生”網絡培訓。
2.3借力企業和民間組織。地方政府應該設立專項資金或通過稅收等優惠政策，鼓勵企業針對“兩后生”群體定期開展在崗培訓活動，政府應該利用政策、稅收等杠桿手段鼓勵支持；社會非盈利組織應該面向“兩后生”群體提供更多的免費的技能培訓項目，協助地方政府搞好“兩后生”職業技能培訓工作。
2.4認定定點培訓機構。一直以來，不少有一技之長的“兩后生”由于沒有參加職業技能培訓和職業技能鑒定，未獲得相應的職業資格證書，職業技能不能及時得到用人單位的認可。鑒于此，政府應該通過招投標的形式遴選出資歷較高的定點培訓機構，明確專業設計、課程內容、費用標準，依法組織“兩后生”群體參加職業技能培訓，結業后按照常規程序參加職業技能鑒定，合格的學員一律頒發國家認定的職業技能資歷證書，以規范“兩后生”的職業技能鑒定流程，為其提供一個客觀公正的職業資質認定的途徑。
3拓寬渠道，有針對性地開展培訓工作
基于“兩后生”的雙重身份和雙向流動的特點，拓寬渠道確保重點群體就業。以政府購買崗位的形式，提供公益性崗位，實現了困難人員穩定就業。以政策扶持，資金注入等形式，實現自主創業，拉動“兩后生”群體順利就業。通過組織招聘會、座談會等多種渠道搭建“兩后生”就業供需對接平臺，實現重點群體就業。
3.1加強“兩后生”輸出體系建設。河北省應該結合本區競技發展實際情況，以職業培訓基地建設為突破口，推出一系列內轉外輸政策，與域外重點企業，建立長期穩定的勞務協作關系，與京津地區謀求合作，實行人才聯網推介和培訓，擴大域外輸出信息來源?？傊?，多措并舉，加強“兩后生”輸出體系建設，促進“兩后生”勞動力有技、有序地就業。
3.2加強輸出地兩后生培訓建設。依托企業做好兩后生在崗技術培訓和適應城鎮生活的，可通過補貼資金、提供場所、選配師資、減免稅收等措施引導企業加強安全生產、衛生保健、文化補習、勞動技能等方面內容的教育培訓。同時，發動社區為“兩后生”群體提供更多有針對性的培訓和服務項目，大力開展兩后生轉變為新市民的文明素質教育。積極開放教育培訓系統，針對企業的用人需求、生產特點，積極開展就業再就業、“兩后生”培訓活動，參訓費用全免。根據不同專業的技術要求，組織有關專家技術人員編印培訓教材，免費發放給“兩后生”群體。同時與企業簽訂培訓服務協議，使培訓合格的人員直接上崗。以訂單搞培訓，以培訓促就業的模式提高兩后生的職業培訓效果。
3.3加強培訓基礎管理。建立農村勞動力培訓臺賬，實行實名制管理，建立統一的培訓學員信息庫。按規定流程對參訓人員進行人數統計，并報送相關部門備案。另外加強兩后生培訓專兼職師資隊伍建設，在全省范圍內選拔思想素質好、業務水平高、具有一定專業特長的教師任教，聘任各相關部門的專業技術人員作為兼職教師，定期到培訓基地上課抓好培訓教材規劃編寫和審定工作。
4動員全社會，共同構建“兩后生”培訓機制
提高兩后生素質是一項復雜而龐大的社會系統工程，需要形成一個機制，需要各方面的大力支持和密切配合。
4.1發揮政府職能作用，完善協調機制。由河北省政府組織相關部門，針對“兩后生”培訓項目進行統一規劃、統一管理。首先，財政部門按上級指示撥付相關款項，設立“兩后生”培訓轉向資金；教育部門組織“兩后生”勞動力參加職業培訓；勞動部門協助地方政府開展非農技能培訓、職業技能鑒定和勞動力轉移就業登記跟蹤服務等工作；農業部門圍繞“青年農民培訓”積極開展農業科技培訓；工商部門圍繞“藍色證書”的培訓，鄉鎮企業統一組織“兩后生”群體參加崗前培訓和在崗培訓；科技部依照“星火產業帶”計劃，重點搞好星火企業家的培訓；建設部負責建筑技工的職業培訓工作；司法部門開展法律知識培訓；共青團、婦聯組織開展實用技術、家政服務等培訓。其它相關部門開展力所能及的輔助工作，使兩后生培訓工作走上規范化的軌道。
4.2地方政府與職業院校密切配合協作。全力促進“兩后生”職業培訓。一方面，建立職業院校和人社等部門協調機制，依托轄區內各職業院校進行“兩后生”的勞動預備制培訓，讓初、高中生一畢業就進入技校接受創業就業輔導，在技校畢業的同時拿到畢業證、創業培訓合格證和職業技術等級證。另一方面，加強對“兩后生”的跟蹤服務，幫助解決實際困難，促進其穩定創業就業。
應用最直接的表現之一。抄表是電能計量中的基礎工作，一直以來，傳統的抄表工作都是人工完成的，常常會出現抄錯、漏抄等問題，會對計量準確度產生嚴重的影響。在電能計量自動化系統下，傳統的人工抄表方式逐漸轉變為遠程自動抄表方式，用電現場終端每月初抄讀各計量點月凍結電量，并能夠自動將數據傳送回計量主站，不僅大大減少了在抄表方面的人工投入，同時，進一步提高了抄表質量和抄表效率。其次，計量自動化系統完全指出所有終端設備提供的報警，在采集數據、通訊狀況等數據的基礎上，可以實現關于數據異常、數據不全等報警功能。電能計量自動化系統的建成及其在電力營銷中的投運，能夠全方位覆蓋計量裝置遠程監測系統，有助于推動傳統計量裝置在運行管理模式和故障診斷手段方面實現跨越式的大發展。與傳統“守株待兔”式的故障排查相比，電能計量自動化系統的應用可以實現對故障的精確定位，并主動出擊，極大地提高了用電監察的及時性和可靠性。
2統計線損四分、供售電量和檢查用電
在線損四分管理中，對線損四分的實時統計是工作難點之一，而計量自動化系統在電力營銷中的應用則較好地解決了這一問題。電能計量自動化系統的實時數據采集功能，不僅能夠對線損按月、按日進行分區、分壓，同時，還能夠進行分線、分臺等統計、分析，并且可以在需求基礎上自定義分析相關的對象，形成各類線損統計報表，有利于推進線損異常的分析和管理。在未應用計量自動化系統之前，人工抄寫是統計供售電量、分析同期線損的主要方式。這種傳統的方式，不僅效率低，而且工作負擔比較大。應用了電能計量自動化系統后，在統計供售電量工作方面，有效地提高了工作效率、工作的準確度和實時性。在檢查用電的工作中，應用電能計量自動化系統能夠實時監測用戶的用電情況，一旦出現異常情況，就可以及時發出警報，準確排查和定位故障。
3分析用電負荷特性、監測配變運行、統計停電時間對于供電企業
分析、掌握用電負荷的細分區域和各類行業的負荷特性是其一直的努力方向，但是，在實際工作中，卻很難實時獲得負荷數據。應用計量自動化系統，不僅具有強大的負荷分析功能，同時，還能夠獲得實時負荷數據。在監測配變運性方面，計量自動化系統的應用可以實時監測、統計和分析變壓器的電壓、功率因數和負載率等情況，有效地減少了因路途遙遠而導致監測不到位情況的發生，而且還能及時掌握設備運行的完整曲線和相關數據，更加科學、有效地評估配變運行狀態。在統計停電時間方面，電能自動化系統的應用是立足于后臺判斷終端是否停電，以此來促進統計專變和配變停電信息的實現。同時，還可以根據實際要求自定義生成停電時間統計報表，為生產部門提供更多的參考數據，以提高其供電分析的可靠性。
