电力系统论文范文

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第1篇

1.1通信电源中最常见的一种就是铅蓄电池。

其按种类划分主要可分为富液式和阀控密封式两种类型。且两者有着显著不同的特征。其中第一种电池具有着较长的寿命，同时安全性能也很高，耐用性，可以使用较长的时间所以其被广泛应用在很多的国家中的通信电源设备中。我国大部分应用到电源的地方则主要使用的是第二类型的电源，所以，在铅蓄电池被普遍使用的情况下相关方面的技术水平也有相应的加强。近几年来经常出现变化例如电池的内部空间逐渐变大，能够供电的时间逐渐变长等。新出来的有关的方式和方法也越来越多样化。有一种新型的电池，凭借其能够供电的时间之长，现在已经被广泛投入了使用。在相关的研究和调查的内容中显示，新出现的冷压纯铅板成型的手段。这样就能够在更加进一步的程度上让电池具有更高的寿命和更高的效率和使用更能。

1.2锂离子电池

锂离子电池在不断被投入使用和研究的基础上，技术水平上也不短的提高，应用的范围也在不断地加大。同时在经过技术不断的优化的条件下，锂离子电池能够供电的时间也越来越长，性能越来越好。所以在应用的范围方面也逐渐扩大，就目前来看，不仅仅能够被使用在便携产品的使用方面，还能够被应用在后备电源，车辆机械等多个范围中，同时还在逐渐的向外扩展。

1.3组合电池

目前，在不断提倡环境友好的前提下，对于电池在使用过程中造成的环境的问题已经日益明显，所以在节能减排方面的要求也出现了越来越多的规定。目前出现的很多环境友好的电池已经占领了市场的很大的一个领域中，例如通过对太阳能，水力能源等多种自然资源的利用来进行发电。然而由于通信电源技术在很多方面有着同其他不一样的特殊化的相关规定，所以在不同的要求和背景下，我们所采用的具体的对策和应急方式也是不一样的。其中最主要的就是单独设定的通过采光来提供电源的方式。风、光、柴混合或风、光互补发电系统，光伏发电和燃料电池系统等。

2.通信电源系统的发展和现代化

主要是通过交流电来进行供电的系统。这个系统首先是十分复杂的。包括了以下几个方面的组成部分：首先是降压变压器，高压配电装置，油机发电机，UPS以及低电压的配电屏等相关的组成。所以这个系统的交流电源有以下几个部分组成：通过油机来进行电源供应的系统。后补的电源系统，UPS的供给电源设备。首先来进行第一种的介绍。由于油机发电机。出现市电不足的情况的时候，发电机就会自动来给系统进行交流电的供给。UPS：这是一种为了能够使得通信电源保持完整的，没有突变并且能够提供持续的稳定的电流的系统。其中包含了多种结构。例如有铅蓄电池，整流器，逆变器和不动态的电源通断控制器等设备。在相关的一切的情况都正常的情况下，在市电的逆变器一起并联并作为一种能够提供交流电流的设备来进行使用。

3.应对通电系统中的多种复杂情况的方法。

我们最终希望达到的目的是为了尽可能减少由于各种通信电源出现故障之后出现的各种通信电路相关的障碍，例如出现的电路中断等相关的情况。在电源平时基本的维护工作被完成了之后，要同系统中系统的实际情况相结合起来，拟定好相应的能够对系统出现的任何障碍和故障顺利应对并解决好的完整对策。从而能够在发生多种事故的时候，有急事解决的对策的出现，来对问题进行完整解决。这样的方式的采用还能够在很大程度维持电源持续工作，使得电源停运的时间大大的缩短。首先，要保证有有效并合理的管理制度，使得相关的管理人员和操作人员能够在事故出现的第一时间达到事故发生的地点，并尽可能在短时间内找出造成出状况出现的原因以及相应的解决方式。要不就应该将一些辅助的设施关闭。让电源能够维持较持久的电流供应。如果出现的相应的交流电的问题是因为交流电配电系统中出现了很多相应的毛病造成的，可以采取的措施是首先要将接触器置于短路的状态，完成之后再进行相应的维修工作。如果没有出现交流电路中的相关的问题，整流电流的输出也是运行良好的，可以首先将电源供应上之后，在进行接触器的恢复工作。

4结语

第2篇

1.1外力破坏我国目前正处于社会经济高速发展的特殊时期，各行各业对于电能的需求逐渐增多，现阶段配网等电力系统建设和投入使用的程度很难承担起巨大的电能消耗。电力系统建设中普遍缺乏科学合理的设计和规划，是导致配网电力工程技术可靠性得不到保障的一个重要因素。例如，在以前的配网建设中，通常采用架空线为主的方式实现电力的输配，施工过程中如需临时用电就直接从架空线上接线，导致用户违规用电现象特别严重，很多用户为了方便私自拉线和接线，造成严重的安全隐患。还有在主要交通道路上设置架空线时，容易受到建筑施工或者建筑物影响，导致拉线被扯断。当老城区的电力设备老化给电力维修带来困扰或者是投入使用的电网设备和线路情况难以满足当地的用电负荷时，都会导致一些电力事故的发生，严重影响配网运行的可靠性和安全性。

1.2短路电网线路长期处于高压的工作状态，加上线路受到高度的绝缘保护，所以当线路表面的积污盐含量超过一定的限度后，就很容易导致线路出现短路的情况。线路出现短路的现象原因还有很多，比如线路上的积污量太大导致线路自身的抗冲击力受到影响，很难承受较强的雷电冲击，使得单线接地，造成线路短路现象。还有绝缘设备的老化和长期处在恶劣的环境下运行也会使电力设备的耐电压性严重下降，导致电路出现短路的现象。

1.3过电压过电压指的是在电网运行过程中，受到一些外界因素干扰使得电压超出线路和设备承受范围的情况，过电压的出现会严重影响配网运行的安全性和稳定性。例如，在一些运行环境比较恶劣、线路比较复杂的老城区，一些电力设备由于年久失修就会导致配网出现难以承受雷击、过电压等现象。另一方面，现阶段我国采取的供配电方式中，主要是以架空线路为主，并且采用0.4kV、10kV、35kV电压进行供电，这种供电方式存在着很大的安全隐患和许多不安全因素，严重影响配网运行的可靠性和安全性。这就要求相关技术管理部门要根据实际配网运行的状况和出现的问题进行仔细的分析和研究，找到过电压出现的根源并及时做好问题改善工作。综合上所述，外力破坏、短路和过电压这三个方面的问题是影响配网电力工程技术可靠性的主要因素，严重影响我国电力行业的经济发展和人们的用电安全。因此，相关电力管理部门应该从供配电的可靠性和安全性角度出发，切实优化供电模式、不断改善电网结构，有效地掌控影响电网可靠性的配网供电要求。

2配网的可靠性管理

2.1停电管理现阶段，我们的停电方式主要有三种：第一种是临时停电，这种停电方式主要针对一些突发的电网运行故障进行处理，临时向电网调度中心申请停电；第二种是计划停电，电力企业根据当月生产计划和工作需要，在月底向调度中心申请下个月的停电计划；第三种停电方式称为夜间停电，顾名思义就是在夜间进行检修和维护工作而申请的停电。这种停电方式主要针对一些工作量小并且较安全的检修工作，这样的停电方式会导致供电可靠性变低，但是同时也可以减少电能的损失，起到良好的社会效率。

2.2综合停电综合停电一般存在两种情况：第一种情况是各个部门之间的调度所，根据不同部门对停电申请的情况进行调度，尽量地保证各部门的工作能够在同一天进行；第二种情况则是同一个部门中的各班组之间，该部门根据自身工作情况自行调整工作安排。这样做的好处可以有效减少重复停电等现象，提高配网的可靠性。

2.3提升人员综合素质随着社会经济和科学技术的不断发展，配电网络的科学含量也得到极大的提升，人们对配电系统的管理要求也在逐渐提高。这就要求工作人员要加强自身综合素质，不但要熟悉电网规划、设计、运行和维护等工作，还要熟练掌握计算机控制技术和配电网自动化的运行管理。所以，电力企业也必须从人员的培训力度、培训内容和培训方式等入手，不断提升工作和管理人员的综合业务素质。

3提高配网电力工程可靠性的技术措施

3.1完善配电网结构对配网结构的优化和改造是提高配网可靠性的重要手段，目前我国主要采用的供电模式很难满足电力资源的消耗，造成了供电效率普遍较低的局面。对配网结构进行优化和改造，主要是为了实现“手拉手”模式的环网供电，同时对一些重要的用电户实行“双电源”的供电模式，通过对供电线路半径和负荷的精准控制，达到在发生电力故障时最大限度地缩小停电范围。保障配网运行可靠性的另一个方法就是简化电压等级，可以通过减少降压环节和为不同用户选择合适的供电电压的方式，实现电压等级的最简化。

3.2提高配网抗雷击能力雷击对配网的安全可靠运行威胁最大，而且配网的大部分设备和线路都处于雷击范围之内，因此提高配网的抗雷击能力对实现配网安全可靠运行的目标有着重要意义。针对一些落雷比较多的地区和线路，可以采取用抗雷击性能较强的瓷横担代替传统的针式瓷瓶等方式提高配网的抗雷击能力。

3.3解决短路问题闪络引起的电气设备损坏和电力短路是影响配网可靠性的重要因素，因此有必要采取综合有效的措施减少短路现象的发生。例如，对开关室的穿墙套管、支持绝缘子、连接瓶等必须安装防污罩，这样做不仅可以有效提高设备的抗污能力，还能防止小动物引起的设备短路。

3.4缩小故障停电范围在单端电源供电中的接线方式一般都是树状的放射性接线，因此，当线路中的某个部分发生故障时就会导致全线都会停电。为了有效缩小因线路故障而引起的停电范围，可以在线路中采用联络开关，柱上式SF6开关具有使用寿命长、结构简单和性能优越等特点，在故障发生后能够对非故障线路上的供电进行自动恢复，并且该联络开关还可以作为馈线间的联络装置，提高供电能力，最大限度地缩小故障停电范围。

3.5加快配网自动化建设配网自动化系统包含通信技术、计算机技术、电子技术、自动控制技术以及高技术配电设备。配网自动化系统能够准确定位线路故障发生点，并且能够对故障原因进行分析，对于瞬时性的故障，还可以做到在故障消失后自行恢复供电。对于永久性故障，系统在接收到遥控指令后能够准确地进行跳闸操作并且隔离故障，实现电网的重构，并为非故障区域进行恢复供电等操作。

4结语

第3篇

1.1结合绿色能源

电力系统深受能源危机困扰，虽已开始研制新能源结构，但应用效果一直不好，新能源很难与传统电力装置、设备形成默契配合。由于电力技术的决策能力、更新速度很强、很快，所以要想将风能、太阳能、水能等绿色能源引入电力系统，依靠电力技术是最为可靠、有效的方式。首先，根据电力技术测量、转换、控制、管理能源的能力，改变电力系统原有能源输出格局，尽可能切断新能源输出装置与系统中其他运行设备的牵绊和影响，仅以能源输出为价值标准，设计、添置绿色能源装置，以最大限度提高能源的利用率；其次，强化变流调速技术、集优生产技术、能源转化技术在电力系统中的应用地位，定期、定时核算绿色能源输出、不可再生能源输出过程中的“能量效益”，并对系统、装置、技术进行定向修改；最后，拓展电力技术的应用范围，围绕计算机技术，监控绿色能源在电力系统中的运行情况，以“消耗”“、效益”为两大基本点，总结分析不符合电力技术应用安全的相关问题，并及时改正。

1.2实现机电一体化

机电一体化是电气工程、电力系统发展的必经之路，也是带动高效生产的有效手段，为此，电力技术可以联合网络技术、自动化处理技术、智能监测等技术，共同推进多门技术的融合发展，进而促进电力系统的正向发展。机电一体化技术在投入使用之前，应接受多次测量和考察，因为要避免生产风险、提高生产效率，所以必须经过电力技术来处理相关系统数据，只有这样，才能将系统运行状态控制在可控范围内。然而，机电一体化对电力系统运行功能的要求和服务设定复杂，仅靠电力技术很难支撑起整个系统的运行重任，所以，一般情况下，电力系统会选择“区域一体化”的生产、改造方式，选择风险小、收益高、符合电力技术应用条件的系统模块，帮助小范围系统实现“自动”，并计算应用效果，确定技术无误且高效之后，再扩大一体化改造范围。由此可见，电力技术虽然是电力系统一体化发展的有力手段，但其应用效果依然具有不可控特质，在应用时应格外注意、小心。

1.3引入智能技术

智能手机、平板电脑已经成为电子终端控制的主要装置设备，它在人们日常生活与工作中的应用地位非常高，因此，电力行业也应适当引入智能技术，并创设以智能控制系统为核心管理中枢的技术集团，以便于工作人员正确、有效、科学的管控电力系统。经过智能技术修饰，电力系统在故障排除、判断、处置方面的优势能力更强了，并基本实现了“自动化”。以往，一个小故障便会导致整个电力系统陷入瘫痪，现如今，运行故障会翻译成“特殊数据”，经智能处理器处理，被挖掘、传送，传达给管理人员，主动上报“故障”。这种高效的生产、管理方式，不仅节省了故障清查、判断的时间，还为电力系统提供了坚固的安全保障。从应用效果上看，智能技术在电力系统中发挥的作用是显而易见的，但从发展空间上看，其应用环境却日常复杂，所以，需要广大电力系统的工作人员谨慎考虑、认真探究，以福利避害为原则，引入智能技术。

2电力技术在电力系统中的发展展望

目前，我国综合国力日益提升，能源生产责任越来越重，为迎合不断提高的生产要求、服务要求，电力系统仍需不断革新、创造，最大限度的发挥其功能价值、生产价值。笔者结合多年工作经验，根据自己对电力系统运行、发展的困难与问题了解，从内、外两方面探究电力技术的发展方向。接下来几年，电力技术在电力系统中的应用地位会不降反升，因为随着工业规模化生产系统的落成，系统生产形式、能力、效率的准确性要求很越来越高，所以，电力系统只有依靠电子技术方能将能源生产、输出、管理限制在可控、可管的范围内。一方面，应扩大电力技术的包容性，将其与现代高科技技术再融合，研发技术的新功能、新工艺，为电力系统运行提供便利条件；另一方面，省察电力技术自身存在的安全风险、耗能等管理不当问题，并设置研究专题，开展专项调查，以纠正、改善电力技术在电力系统中应用效果不利的地方。通过内、外两方面发展手段，电力技术的发展道路会更加明朗，其会成为促进经济社会发展的源动力。

3结论

第4篇

工程初期配置2台33MVA矿热炉，炉变一次电压33kV，全厂负荷总安装容量约75100kW，工作容量70300kW，计算有功功率61960kW，年耗电量约4.0×108kwh，计划配置两台2×50MW燃煤发电机组提供电能。

二、电厂电力孤网电力系统设计

2.1　矿热炉电力设计

镍铁冶炼厂对自备电厂的升压变压器没有特别要求。升压变压器的电压等级取决于项目所在地的电厂和冶炼厂的建厂条件和供电半径等因素，需在现场考察及进行相关设计工作后确定。就目前来说，与50MW的发电机组相适应的矿热电炉容量约36MVA，如果电厂与镍铁冶炼厂合建在统一厂区，由于供电半径较小，36MVA左右的矿热炉亦可由电厂10kV电压直配；但从发展情况考虑，为适应矿热电炉的大型化也可按升压到35kV电压等级。矿热电炉在非正常生产状态下对电网造成的冲击大致分为电极在炉内发生短路故障造成的电流突增和发生故障后保护装置动作跳闸甩负荷两种类型。通常在设计时采取恰当选择电炉变压器的阻抗来限制短路电流冲击的幅值，工程上一般要求将短路电流值限制在额定电流的3.5倍以下；而跳闸后的甩负荷冲击的幅值与电炉的运行功率有关，但超过发电机组在冲击发生前稳态发电功率10%是完全可能的。由于电炉在生产运行时出现故障的时间具有随机性，事先无法准确预测，故在自备电厂的设计中考虑应对该冲击的措施。

2.2　电气主接线

本工程建设2×200t/h燃煤锅炉和2×50MW凝汽式汽轮发电机组，发电机孤网运行。　发电机出口电压为10.5kV，发电机设出口电压母线，高压厂用电电源由发电机出口电压母线引接，每台发电机配置一台60MVA35/10.5kV升压变压器将发电机发出的电能经升压后送至电厂35kV变电所。本工程为孤网运行，因此设柴油发电机组作为厂用起动及备用电源并设置高压起动/备用段，柴油发电机选用4台2000kW，出口电压11kV。

锅炉送、引风机、电动给水泵及循环水泵采用高压电机，工频运行。10.5kVI段高压厂用母线带1#发电机出线断路器柜、1#机组高压负荷、10.5kV高压厂用I段与10.5kV备用段联络柜、1#主变低压侧断路器柜。10.5kVII段厂用母线带2#发电机出线断路器柜、2#机组高压负荷、10.5kV厂用II段与10.5kV备用段联络柜、2#主变低压侧断路器柜，10.5kV厂用III段主要为电站公用系统供电母线。在高压厂用电源进线回路及10.5kV分段处加装串联电抗器。

2.3　厂用电系统

高压及低压厂用电源按机炉分为两个工作段、一个公用段及一个备用段，对应的机炉负荷接在对应的母线上：1#炉所用的送、引风机、1#、2#锅炉给水泵、1#循环水泵、1#厂用工作变压器等接在10.5kV厂用I段上；2#炉所用的高压送、引风机、3#锅炉给水泵、2#、3#循环水泵接线、2#厂用工作变压器接在10.5kV厂用II段上；公用负荷由公用变压器引接，电源引自10.5kV公用母线。

三、电厂电力孤网运行方案论证

3.1　正常运行时

正常生产时，两台机组同时运行，机组出力均为70％，可满足全厂100%用电负荷。当1台机组检修或甩负荷时，另外一台机组出力在100%，可满足全厂70％左右的用电负荷。正常运行时，机组负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定。

3.2　电厂启动

由于孤网运行，投运前由1＃机组发电利用黑启动柴油发电机组，启动辅机后投入运行，对外供电。1＃机组运行后带动全厂70%的负荷运转，并启动2#机组的辅机运行，进而启动2＃机组发电，直至两台机组同时运行，满足按全厂100%的自供电率，逐步进行电厂和冶炼厂的生产，实现全厂电力负荷平衡。

3.3　发电机甩负荷或非计划跳机时

当机组发电机甩负荷或非计划跳机时，全厂用电出现短时供电不足，此时电厂供电量仅满足全厂约70％的负荷。为了不致将系统电压拉低，造成系统崩溃，应在中央配电站设置低周减载保护，根据工艺要求，对部分负荷进行切除，减少用电量，同时减产运行，保障安全生产。若工艺需要，部分负荷无法切除，同时又无法满足剩余发电机稳定运行，则根据需要在相应的系统侧设置柴油发电机组，以确保分系统的安全稳定运行。

3.4　当用电负荷出现较大波动时

当系统负荷瞬时出现大负荷停机时，电力网络电压上升。若全厂40％以上负荷停机，则直接解列一台发电机组，用剩下的另外一台机组带全厂负荷。

若全厂40％以内大负荷停机，则汽机保护装置瞬时动作，可维持系统频率在50±5Hz以内，系统仍满足稳定运行条件。

若全厂小负荷波动，则可通过DEH的精确调整，以保证系统的稳定运行。

若全厂40％以上大负荷启动，则需要经过调度提前进行通知，调整锅炉及汽机的运行参数。

四、结束语

第5篇

【论文摘要】电力系统是一个规模庞大的动态系统，电力系统的安全经济运行对国民经济的发展有着重要的影响。本文针对电压稳定性破坏进行了详细的分析。

近年来，我国电力事业发展迅速，电网内部也存在着引起电压崩溃的因素，而且可能更为突出，只是由于目前大多数有载调压器分接头未投入自动和电力部门过早地采用了甩负荷这一最后的措施，因而电压稳定问题似乎显得不那么突出。随着电力市场化，人们对电能质量要求提高，甩负荷这一措施的使用将会受到限制。研究认为，电压崩溃日趋严重的主要原因有以下几点：一是由于经济上及其它方面(如环保)的考虑，发、输电设备使用的强度日益接近其极限值；二是并联电容无功补偿大量增加，因而当电压下降时，向电网提供的无功功率按电压平方下降；三是线路或设备的投切，引起电压失稳的可能性往往比功角稳定研究中所考虑的三相短路情况要大得多，然而人们长期以来只注意功角稳定的研究。

1电压稳定性破坏的原因

1.1电压崩溃的起因电力系统稳定问题的物理本质是系统中功率平衡问题，电力系统运行的前提是必须存在一个平衡点。电力系统的稳定问题，直观的讲也就是负荷母线上的节点功率平衡问题。当节点提供的无功功率与负荷消耗的无功功率之间能够达成此种平衡，且平衡点具有抑制扰动而维持负荷母线电压的能力，电力系统即是电压稳定的，反之倘若系统无法维持这种平衡，就会引起系统电压的不断下降，并最终导致电压崩溃。当有扰动发生的时候，会造成节点功率的不平衡，任何一个节点的功率不平衡将导致节点电压的相位和幅值发生改变。各节点电压和相位运动的结果若是能稳定在一个系统可以接受的新的状态，则系统是稳定的，若节点的电压和相角在扰动过后无法控制的发生不断的改变，则系统进入失稳状态。电力系统的电压稳定和系统的无功功率平衡有关，电压崩溃的根本原因是由于无功缺额造成的，扰动发生后，系统电压无法控制的持续下降，电力系统进入电压失稳状态。无论是来自动态元件的扰动还是来自网络部分的扰动，所破坏的平衡均归结为动态元件的物理平衡。电力系统的动力学行为仅受其动态元件的动力学行为及其相互关系的制约。

2电压稳定性的分类

将电压稳定性问题适当分类，对电压稳定性的分析，造成不稳定基本因素的识别，以及提出改善稳定运行的方法等都是有利的。①按扰动的规模来讲电压稳定问题可以分为小扰动电压稳定性，大扰动电压稳定性。一是小扰动电压稳定性是在如系统负荷逐渐增长，送到负荷节点的功率的微小变化之下系统控制电压的能力。小扰动下系统能够稳定运行意味着系统本身能够不断调整以适应变化的情况，系统控制系统有能力在小扰动后令人满意地运行，保证系统发出的无功等于消耗的无功，在出现最大负荷时能成功地供电。这种形式的稳定性由负荷特性、连续作用的控制及给定瞬间的离散控制作用所确定。系统对小扰动的响应特性取决于初始运行条件、输电系统强度以及所用的发电机的励磁控制等因素。依靠负荷和电源自身固有的调节能力，使扰动前后的电压值相同或者相近。二是大扰动电压稳定性是关于在发生诸如系统故障后，系统控制电压的能力。这些扰动包括输电线上短路、失去一台大发电机或负荷，或者失去两个子系统间的输电线。系统对大扰动的响应涉及大量的设备。

此外，用来保护单个元件的装置对系统变量变化的响应也影响系统的特性。②按照失稳事故的时间场景电压稳定问题可以分为：一是暂态电压稳定性，稳定破坏的时间框架从0~大约10秒，这也是暂态功角稳定性的时间框架。在这类电压不稳定中，电压失稳和功角失稳之间的区别并不总是清晰的，也许两种现象同时存在。这类电压崩溃是由诸如感应电动机，和直流换流设备等不良的快速反应负荷元件造成的。对于严重的电压下降感应电动机可能失速，吸收无功功率急剧增加，进而将引起其临近的其它感应电动机失速。除非尽快切除该类负荷，否则会导致电压崩溃。二是中期电压稳定性，稳定破坏的时间框架通常为30秒到50秒，典型者为2到3分。发生此类电压失稳事故时电力系统一般处于高负荷水平，且从远方电源送入大量功率，当重载条件下运行的系统受到突然的大扰动后，由于电压敏感性负荷的作用，系统能够暂时保持稳定。但扰动后网络无功损耗大量增加，引起负荷区域电压下降，当自动调节分接头的变压器和配电电压调节器动作，而恢复末端变压器负荷侧电压，从而恢复负荷功率时，网络传输电流进一步增大加剧输电网络中电压的下降。同时送端发电机可能因过励磁限制而只发送有功，甚至由于发电机长时间过电流而被切除。这样含电源在内的输电网络已经不可能提供足够的无功功率，以支持负荷消耗与网络无功损耗的需要，就会最终导致电压崩溃对于这类电压崩溃事故，运行人员来不及干预，自动调节分接头的变压器及配电电压调节器，发电机过励限制等因素在此过程中起重要作用。应当指出的是，在这一过程中自动调节分接头的变压器的作用是抑制或加剧电压崩溃的进程，与负荷特性分接头位置及系统无功储备有关。三是长期电压不稳定性，这种场景的电压崩溃发展过程经历一个相当长的时间，其过程可大致描述如下：负荷过速增长，导致主要负荷母线电压单调下降。几分钟内由于自动调节分接头的变压器及调度干预等作用，电压的下降得到遏止后，一方面自动调节分接头的变压器使网上负荷得到恢复，另一方面负荷继续快速增加，电源的增加或当地无功补偿增加，跟不上负荷增长速度的需要，电压下降进一步恶化，最终导致部分地区电压崩溃，系统瓦解，造成大面积停电。在长期电压不稳定事故中，往往没有直接的扰动。其原因是本来已经薄弱的严重过载的结构，不合理的网络中的负荷恢复和快速增长造成的。

3小扰动电压稳定性的机理分析

电力系统在给定的稳态运行点遭受任意小的扰动后，如果负荷节点的电压与扰动前的电压值相同或者相近，则称系统在给定运行点为小干扰电压稳定，此时系统扰动后的状态位于系统扰动后的吸引域内。从负荷节点可将系统分为两部分，一部分可以看为电源系统，则另一部分看为负荷。小扰动电压稳定性的前提是扰动后的系统电源的无功—电压静态特性和负荷的无功—电压静态特性必须有交点，并且在该点具有维持电压不变或有微小变化的能力。

4大扰动电压稳定性的机理分析

小扰动电压稳定性是系统在受到扰动后是否存在平衡点的问题，对于大扰动电压稳定性而言，扰动后的系统存在平衡点是其必要条件，但不是充分条件，系统是否能够恢复到平衡点，还依赖于系统中各元件无功功率的变化速度。当电源自动调节的速率愈快时，对大干扰的稳定性愈有利。在稳定性的评价中所关心的问题是电力系统遭受暂态扰动后的行为。电力系统在给定的稳态运行点遭受一定的扰动后，如果故障后平衡点超出系统运行限制范围，系统没有能力保持在一个静态稳定的运行点，也就是扰动后由于负荷QL增长，QL—U向上移动，或电源QG下降QG—U向下移动，使QL—U完全在QG—U上方，两者无交点，表示在任意电压下均有负荷吸收的无功大于电源发出的无功。系统失去发电机或回路的事故之后控制电压的能力，因此电压崩溃，电压稳定性破坏。大扰动的电压稳定性涉及系统中的大量设备，但在任何给定条件下，只有有限数量设备的响应是至关重要的。为确定稳定性所必须考虑的装置、过程和时间范围对大扰动电压稳定问题的研究至关重要。

第6篇

1.1电力系统信息安全意识薄弱

伴随着科学技术的不断发展，特别是计算机技术的发展，我国的计算机安全技术获得大幅度的提升，安全策略也有了很大的发展，基本可以保障电力系统的信息安全，因此，电力系统的各个计算机应用部门就容易掉以轻心，信息安全意识较为薄弱，与信息安全的实际需求相差甚远，从而导致有关部门不能很好的应对新出现的信息安全问题。

1.2缺乏统一的电力系统信息安全管理规范

缺乏统一的电力系统信息安全管理规范是电力系统信息安全管理中存在的一个较为严重的问题，导致电力系统信息安全管理无章可循、无法可依，信息安全管理的工作无法真正落实到位，信息安全管理的效率和质量都较低。

1.3缺乏符合电力行业特点的信息安全体系

随着电力系统信息化程度的不断提高，整个电力系统对计算机和网络的依赖程度越来越高，相应的就要求建立安全系数高的安全体系，只有这样才能很好的保障电力系统的正常运行，否则电力系统将会面临很多安全方面的威胁。

1.4信息化程度的提高，使电力系统面临着巨大的外部安全攻击

电力系统的信息化程度的提高，有一个重要的表现就是由过去孤立的局域网发展成为广域网，这样一来，就增加了电力系统信息安全管理的难度，使电力系统面临更多的安全攻击和风险。

2提高电力系统信息安全性的措施

2.1提高安全意识

有关部门应该加强电力系统安全知识的宣传，提高电力系统各种计算机应用部门人员的安全意识，正确认识信息安全问题，并加强对新出现问题的研究，提高对新出现问题的认识程度，以便制定相应的防范措施。

2.2制定统一的信息安全管理规范

要想提高电力系统信息安全管理的效率和质量，必须要制定一个统一的电力系统信息安全管理规范，这对电力系统的正常运行至关重要。企业在制定信息安全管理规范时，一定要结合电力系统的运行特点，并且还要参考主要的国际安全标准和我们国家的安全标准，努力制定出一套标准的、统一的电力系统信息安全管理规范。

2.3建立健全电力系统信息安全体系结构框架

建立健全电力系统安全体系结构框架，最主要的是要掌握先进的电力系统信息安全技术，只有这样才能尽快的实现电力系统信息安全示范工程，从而大幅度的提升电力系统信息安全管理的水平。这里所说的先进的信息安全技术主要包括信息加密技术、信息确认和网络控制技术、防病毒技术、防攻击技术、数据备份和灾难恢复技术等。

2.4采取一切有效的措施，抵挡外部安全攻击

为抵挡外部安全攻击，有关部门应该积极采取一切有效的措施来保障电力系统的信息安全。这些有效的措施主要包括以下几种：注意建立电力系统信息安全身份认证体系、建立完备的网络信息系统监控中心、建立电力系统信息安全监测中心等。

3结语

第7篇

在供电企业生产经营过程中，非常核心的一项内容就是物资管理，物资管理的质量，将会对供电企业的经济效益产生直接的影响，还会对供电企业的安全生产造成影响。目前，为了跟上时展的要求，各级供电企业开始大规模的建设和改造城市电网与农村电网，促使城市和农村电网建设水平与供电可靠性得到了大大的提高，同时，也保障了供电优质服务。的那是通过实践研究发现，在电网建设和改造过程中，涉及到诸多的物资，如变压器、电杆、开关、绝缘磁件等。因为管理水平不高，再加上ERP系统物资管理模块的不完善，导致有诸多问题出现于工程物资管理中。针对这种情况，就需要合理设计ERP系统软件，将其应用到供电企业物资管理中，以便促使供电企业获得更好的发展。

2.ERP系统在供电企业物资管理中的应用优势

一是有利于形成物资采购规模：通过实施集中采购，可以将集中采购的批量优势给充分发挥出来，而这也是电力企业物资供应管理一直追求的目标。通过ERP系统的实施，可以对属于物管部门直接集中采购的采购申请进行科学控制，将集中采购的资金优势以及价格优势给充分发挥出来。二是可以对业务流程进行优化，以便标准化管理物资采购工作：结合统一的物资供应管理标准业务流程模板，所有实施ERP的单位需要对物资供应管理体制进行理顺，对物资业务流程进行规范。在供电企业物资供应管理工作中，来组织、设计和实施ERP系统，可以重新整理和优化采购组织架构，以便对采购以及计划等岗位制衡机制进行较好的规范，促使物资的标准化管理得到实现。三是可以将材料消耗给真实反映出来，对企业成本核算进行规范：通过全面推广和应用ERP系统，电力企业物资部门在物资管理中，长期实行的计划价格计价方式就可以被抛弃掉，将移动加权平均价应用到物料主数据价格中，随着采购价格的变化，来更新和调整物资库存和物资供应，从而一致于市场价格，可以将库存物资价值给真实反映出来，这样使用单位的成本核算就可以更加顺利的开展下来，将材料消耗成本给真实的反映出来。四是可以更好的控制和管理供应商，对物资采购渠道进行规范：通过实施ERP系统，事前控制可以得到有效的实现。采购人员将申请提出来，物资管理部门进行线上审批和监控，采购人员方可以将采购订单创建于系统中，进而实施采购行为，这样对于那些随意网外采购行为，就可以进行较好的控制。另外，通过ERP系统的实施，可以实时监控相关数据，以便经营者做出更加科学的决策，同时，也可以共享库存信息，可以在SAP系统的任何终端上查看电力企业库存地的库存状况。

3.ERP系统软件在某供电企业物资管理中的应用

供电企业结合自身的实际情况，在ERP物资管理模块实施中，将自己的特点充分体现了出来：

一是实施统一的物料编码及主数据管理：为了保证系统中的物料等公用基础数据是准确和规范的，更好的集中管理和维护物料主数据，本电力公司将物料主数据申请、审核以及维护的相应操作流程实现于SPA系统中；结合物资本身的属性来进行物资分类，对物资标准进行了合理制定，在物料编码的过程中，借助于物料的基本特征来进行区分，为了避免一物多码问题的出现，在分类的基础上，还给出了物料特征，利用这些特征，确定出来的物料都是唯一的。因为电力行业涉及到较为繁多的物料品种，如果细化管理，就会有较为庞大的物料编码，因此，将10位流水码应用到物料主数据。

二是集中化的业务流程管理：在物资管理流程中，关键用户和实施方结合国网典设，进行调研分析以及蓝图设计之后，删减和修改了典设的流程，最后确立出来了30个业务流程，与公司物资管理特点所符合，如库存管理、采购管理、主数据管理等等，对系统中每一个角色的工作内容以及传递流程进行了明确。

三是根据不同的项目类型自动生成不同类型的采购申请：在物资采购环节中，采购申请发挥了巨大的作用；项目部门借助于SAPPS模块，就可以将采购申请自动生成，标准配置只能够对一种类型的采购申请进行生成，但是在实际的业务流程中，需要结合项目类型，生成差异化的采购申请，并且对不同的审批策略进行配置。本供电企业在ERP物资模块的实施过程中，通过一系列的强化措施，结合项目类型，可以对对应的采购申请进行自动生成，并且依据采购申请单据类型，来进行后续配置。

四是采购申请中采购策略的维护：在采购环节中，非常重要的一个依据就是采购策略，采购策略会对采购申请的审批流程起到决定作用，并且还会影响到后续的采购方式，因此，本供电公司在ERP系统的实施过程中，依据物资类别来对采购策略进行维护。本电力企业结合国网公司的相关规程，来对集中采购目录进行确定，如果在集中采购目录中，采购申请物料主数据的物料组为集中采购，那么就由省公司来对采购方式、供应商以及价格等统一确定，集中采购使采购业务做到真正的公平、公正、高效而及时。

第8篇

论文摘要随着我国改革开放的不断深化，全面进入小康社会的步伐越采越快，居民的居住环境有了很大的改善，与此同时对用电服务也提出了更高的要求。通过对集中抄表系统进行设计改进，使其实现信息交互，提高供电企业的电力营销信息化程度。

1概述

集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，采集器通过电能表的通信接口采集电量数据，并通过一定的网络设备传输到供电企业数据库中，做为电费结算的依据。目前大多数居民集中居住区都已经安装了集中抄表系统，并投入使用，大大降低了抄表人员的劳动强度，和人为因素造成的抄表误差。本文对集中抄表系统提出一些设计改进，使其能增加实时电压监测、故障报修、信息、电费控制等功能，提高电力营销信息化程度。

2集中抄表系统结构和工作原理

2.1系统结构图

2.2系统的组成

从上面的结构图可以看出集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，主要有三个部分：分别是硬件部分、软件平台、数据传输。各个部分都具有较强的兼容性、移置性、升级性和可维护性，方便进行二次开发和性能改进。同时各个部分的升级换代和功能扩充都很方便，无需对整个系统做大的改动。

2.3硬件部分

原来的集中抄表系统硬件部分只有数据采集器和数据集中器，我扩充设计了电压监测模块、控电模块和显示模块。

数据采集器：数据采集器能通过485总线与电能表建立数据通信连接，并针对不同的电能表型号，自动选择合适的通讯规约，实时自动采集各个用户的用电数据，并将采集到的信息发送到数据集中器。

数据集中器：数据集中器的主要功能就是将采集器采集到的电能信息数据，和其他硬件模块采集的数据传输到数据库，并对传送的数据进行校验，防止数据在传输中发生改变。

电压监测模块：电压监测模块通过传感器和电压采样线对用户电能表的电压实施实时监铡。并经模数电路转换为数据信息，然后将采集的电压数据发送到数据集中器内。可以监测相对地、相对相、相对零等电压，以及电压的异常波动。电压采样由于采用了光电隔离措施，能有效的避免强电串入弱电对人身安全带来的威胁，和防止设备的损坏。

控电模块：控电模块是带复式控制功能的开关组合模块，主要功能是对用户的电源实现远程控制，能根据系统操作员的指令自动切断或投入用户的电源。要求切断容量适合，并且带失电自动复位功能。

显示模块：显示模块是能显示点阵汉字的信息显示屏，可以安装在数据采集器上，它的主要功能是显示各种用电信息，如电费金额、电压信息、欠费信息、停电通知和故障信息等等。

2.4软件平台

软件部分由应用软件、数据库、硬件支撑平台组成。其中应用软件负责对系统进行日常管理操作；数据库负责采集数据的交换、引用、索引；支撑平台负责硬件部分的运行、维护。我主要在应用软件中增加了故障报警功能、信息功能、控电操作功能。

应用软件：系统管理软件已封装成标准的ActiveX控件，可以方便的与供电公司电力营销管理系统连接。

数据库：通过采用CIGS中间层可以使应用系统结构清晰，维护简单易行。CICS其全称是CustomerInformationControlSystem，即客户信息控制系统。CICS通过关系数据库从主数据库中获得资源，建立在操作系统、1SO的分布式计算环境和Encina服务上。

硬件支撑平台：硬件支撑平台采用了固化核心和远程程序下载技术，基于BIOS的硬件结构，使得软件功能的升级扩充都无需进行现场维护，可以在远程操作端自动完成。

2.5数据传输

数据传输部分主要负责建立硬件设备之间的数据链路，将采集到的数据传输、发送，并确保传输快速准确。原先的设计有PLC、485、以太网和手机无线网络。根据技术发展，我对3G技术在集中抄表系统中的应用，做了简单的介绍和预想。

电力载波：电力线载波PowerLineCarrier，简称PLC是电力系统特有的通信方式，它是利用现有电力线，通过载渡方式高速传输模拟或数字信号的技术。优点是使用电力线作为传输介质，不需要线路投资。但是缺点是由于配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以PLC只能用在同一配变的供电区域内。

RS－485：RS－485是串行数据接口标准，具有接线简单，传输距离长(最大传输距离约为1219米)的优点，但是传输速度低，只能用于抄表采集模块之间的通信。

以太网：以太网采用拓扑总线结构，具有传输速度高，连接方便，通用性强的特点。缺点是在电缆供电的小区内只能在地下电缆管线内走线，施工难度大，日常维护困难。

无线方式：主要有GPRS、CDMA两种技术，GPRS、CDMA都是无线通信网络，利用移动手机的本站发射信号。所以在构建集中抄表系统时。不必重新建设机站，也不需要中继器，组网简单，建设费用低，可以适合各种施工地形，减少网络设备的维护。

3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对1G和2G主要是提升了传输速度，3G技术在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以致144kbps的传输速度。目前3c技术蓬勃发展，将来极有可能代替GPRS和CDMA成为尤线数据传输的主力，所以现在也应当对网络传输模块预留3G升级接口，一旦技术成熟就可以立即向3G过渡。超级秘书网

3集中抄表系统在电力营销管理的应用

随着人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求已经不仅仅满足于有电用，良好的供电质量和服务水平，成为社会对供电企业的新要求。在电力营销的发展过程中，原来以用电管理为主的职能正逐渐向用电服务为主的方向过渡，供电企业为提高供电质量和服务水平，必需要有一套完善的电力营销管理系统，对用户的用电状态进行实时监测，及时掌握低压配电网的运行情况，发现异常供电和异常线损、定位电网故障，杜绝供电隐患。但是目前用电监控装置只是以低压电网中的配变和单位用户专变为监测对象，对广大的居民用电状况没有实时监测、控制的能力。

现阶段集中抄表系统的建设相当于在居民用户端与供电企业之间架设起一条信息高速公路，但这条信息高速公路设计是单向的，只能将数据信息从用户端上传至供电企业。但是通过对该系统进行设计改进，我们完全可以把它建设成双向传输的信息高速公路，利用这条数据链路来实现双向的信息交换，从而为居民用户提供丰富的用电服务。对集中抄表系统的设计改进主要通过增加硬件组合模块和软件分析操作模块，使其能实现以下几种功能：

自动分辨故障类型，发生缺相、接地、缺零、电表烧坏等故障时。弹出报修信息，自动生成报修单。

自动控制用户欠费，对欠费用户远程操作停电，发送欠费通知信息。

自动停电通知，告知用户最新的用电信息。

其中故障报修功能、信息功能属于电力用户服务的增强，欠费信息通知、控电操作功能是电费管理的增强，从而实现对居民用电状况进行实时管理，达到提高电力营销管理信息化的目的。

第9篇

1.1电力通信网络信息管理系统的设计原则

关于电力通信网络信息管理系统的设计原则需要从四个方面说起：第一，管理系统的网络化。从长远角度来说，在未来的发展当中，电力通信必然会和不同的体系结构整合在一起，因此需要提出统一的管理标准，而这也是目前来说最为可行的办法。将网络化管理的要求实现出来，最终实现不同的体系与统一的接口进行互联的目的。第二，综合的接入性。电力通信网络信息管理系统需要对不同规格的设备和产品具有较好的兼容功能，而且每一部分的任务都是以综合性的接入口为基准，实现通信设备的统一转换，最终以网络管理系统的高层次进行处理。第三，对功能和开放性的应用接口进行完善。要想制定好应用功能，那么就必须做好用户的需求分析，并且将其作为基础来将网络管理体系设计得丰富和完善。第四，系统的独立性和标准化。要想实现网络管理系统的统一，就必须要从设计的角度出发，在设计程序、设计风格和设计术语应用等方面要做到尽量统一，还要通过标准化的设计来应对不同的设备和系统的控制与操作。

1.2电力通信网络信息管理系统的功能与结构分析

将计算机信息技术发展的总体要求和技术的总体发展趋势作为基础，再和本研究的研究背景相结合，电力通信网络信息管理系统在当前科技框架之下，最好采用基于J2EE体系的架构来进行设计和开发，采用Java语言进行辅助编辑。因为Java具有十分强大的编程语言优势，而且它有众多的国内外大型厂商所参与制定的J2EE标准规范，因此在目前来说，Java也是很多大中型企业的首选应用。不单单可以为电力通信网络信息管理系统提供更加稳定的性能支持，而且还能够为其提供更好的处理性能。J2EE应用服务器和Java语言Web的开发和应用当中，为其更好地发挥和使用提供了很多可复用性、标准性、开放性和可管理性等跨平台功能特性。因此，给予J2EE和Java进行研发和设计，能够开发出更多的一次研发多次运行的系统。在此期间，J2EE也为其提供了更加先进和强大的多层架构支持。此外，对于系统性能和方案设计来说，需求分析也具有十分重要的作用。在对功能配备和设备配置的时候，一定要本着合理性的原则来进行。对网络进行设计的时候，一定要摆脱那种传统式的对网络的依赖，在设计系统的时候，一定要做到层次鲜明清晰。从功能角度分析方面来说，一个优秀的网络系统需要具备三个方面的内容，分别是对故障的鉴定和判断，对异常运行做出检测和记录，对相应故障和反应故障进行管理；对设备的性能做出分析、检测和控制；合理做好物理设备上的资源管理和资源配置工作。

2电力通信网络信息管理系统的实现

2.1电力通信网络信息管理系统的建立

可以从三个方面来对电力通信网络信息管理系统的建立进行阐述：

（1）进行设计前期的分析。

对该系统进行设计需要将满足客户的要求当做前提，在此基础上对系统良好的开放性和稳定性做出设计，还要保证系统具有一定的安全性。在设计当中需要考虑对相关的技术手段的运用，对于在系统当中必然会出现的数据、表格和文字等作出处理，需要选择较为强大的数据处理功能和数据处理软件来进行。

（2）建立数据模型。

对数据模型进行监理可以说更加有益于大量的数据信息的管理，它能够将抽象的数据具体化和形象化，在某种程度上能够将管理的效率提升起来，也可以提高操作的可行性。关于数据模型主要分为两个部分：一部分是利用DBMS进行电路走势的分析，可以使相关工作人员对空间因素更好地掌握；另一部分是对线路的具置进行掌握，这种模型可以以几何图形的形式存在，运用起来更加高效便捷。

（3）对数据库的建立。

在对数据库进行建立之前，需要花费大量的工作在通信信息的收集和整理上，在具体的建立过程当中，需要对系统将来的发展做出考虑，因此就必须做好子网的联网设计工作，而且在数据库开始建立和设计之初就应该对图层的阶层关系做出准确而又清晰的把握，最好能够了解各个阶层之间的相互联系和相互关系，以便于以后在大的通信网络里更好地实现。

2.2电力通信网络信息管理系统的体系结构

对于一般的网络管理系统来说，主要分为分布式和主从式两种。主从式的结构主要是通过后台来统一调配和管理设备的电路的，操作管理相对来说更为高度集中，但是却在其间存在着很多的问题。举例来说，信息资源在这种结构之下就会显得非常拙劣，这种结构采用集中式的管理，对处理的难度起到了一个施压的作用，会使其工作难度加大。此外实时监测也存在着很大的问题，具体来说主要是效率比较低下，丧失了实时监测的意义所在，因为后台的集中处理会使网络数据产生阻塞，于是链路和节点就较多了，最终也就产生了这种情况。在这种情况之下，假使后台出现了问题，那么整个系统很可能会面临着失去控制中心的风险，此外这种结构的升级性能较差，服务类型也不全面。相比之下，分布式的结构就存在着很大的优势，因为它具有很优秀的管理配置模式，其模式会将中央平台作为中心，再逐层将数据的控制功能剥离出来，然后再配置到设备当中。这样一来，该系统和各个管理级别就能够通过协议来进行相互之间的联系，从而构成一个完整的系统，因此这种结构方式是值得选择的。在此之间，能够有效地将电力通信的电路和设备数据的处理实现对应，在设计管理站的时候需要根据不同的操作环境来进行，实质上它是一个介于系统和操作者之间的界面，起到了一个介质的作用。而信息库是用来储存信息的，管理协议则对和管理者之间起到了一个连接的作用，而且还能够对众多的内容做出协定，比如信息的通信方式、数据的储存方式，还有信息数据的处理方法等。

3结语

第10篇

在进行电力工程设计的前期，必须要系统的规划设计的内容，其中最重要的是做好电力系统长期的发展规划和电力系统发展的中期发展规划。只有做好了电力发展的中长期规划，其才能有效的指导单项电力工程设计，也为后续电力工程的具体施工提供了重要的论证依据。在单项电力工程中，所涉及到的系统规划设计的内容主要包括五个方面，下面我们对这此内容进行具体的阐述：

1.1工程所在区域的电力负荷预测和分析

在电力系统规划设计中，首先要进行的就是对拟建电力工程附近区域进行电力负荷预测和分析，在一般的工程中，主要进行是区域内电网的中短期负荷预测。其主要围绕区域内经济运行和发展的形式而进行系统分析，参照近年经济发展的趋势，结合当地经济的发展，对中短期区域内最大负荷进行逐年预测。详细分析包含对已建工程、在建、规划中的电力系统布局，分析其对电网供电的影响。一般常用的分析方法有：序列预测法；模糊控制理论等新方法。对重点项目，大型电力工程，可以综合考虑其分析方法。

1.2电源规划情况和系统出力

在电力系统规划设计的时候要综合考虑工程建设地点附近的电源电网规划情况，从电能的用电侧完成对于电能用电的规划情况，从而分析出电源出力情况，同时还要考虑电网所能统一调度的各类大型发电厂，也要兼顾地方上修建的小型水电站，以及大型企业自带的电厂之间的电能供给情况。综合分析，从而对电力载荷和电源的规划进行整体分析和布局。

1.3电力电量平衡

电力电量平衡也是其中必须考虑的重要因素之一，根据电力负荷预测和电源出力分析，并对得到的数据进行分析，对工程所在地区的电力，电量平衡计算，从而确定电力工程的布局和规模。

1.4接入方案的分析

在进行电力工程设计的时候还要考虑新建的工程采用什么样的方案接入现有的电力系统中。一般按照工程原有的网络特点，负荷分布和电网发展规划的情况，按照国家电网的规划，参照政府部门的审批意见，综合考虑当地的建筑分布，节约用地，尽可能的做到节能降耗，在保障电力供应的情况下通过尽量在工程中应用电网新技术来降低设备升级所带来的压力，通过此种方式来做好电力的设计规划。

1.5电气的计算

在具体的电气计算过程中，要首先对电力网络中的功率和电压的分布进行计算，通过这样的计算就可以确定系统的运行状态，检验各个器件是否满足系统的运行要求，为后续继电保护装置提供理论计算的依据和初值。通过计算得出的电网各个节点的电压，电力损耗，电力浪涌的计算，就可以分析系统的稳定性、可靠性、经济性、合理性。从而对电力系统运行过程中最容易出现故障的环节进行预防，方便后续电力系统的维护和检修。系统稳定性能的计算同样是电气计算过程中最重要的环节之一，稳定性的计算一般都是在潮流计算的基础上，对电力系统进行暂态稳定计算、电压稳定计算、频率稳定计算等。通过各种稳定计算，就可以计算出各个接入方案的运行参数能满足系统稳定运行的要求。在电力系统的线路上出现短路时的工况也要考虑进电力系统的设计中，在具体的设计过程中，还要按照设计手册计算出各个支路的短路电流。无功补偿，是为了解决电力系统中感性负载带来的电能损耗，在设计的过程中要充分考虑感性负载给系统带来的损耗。最后要进行的计算是系统的可行性论证，通过电气计算的各种结果来系统的分析工程接入方案的可靠性、实施性、经济性、发展性等工程技术指标，从而得到最佳的系统设计方案。

2如何进行电力系统规划设计的工作

随着我国经济的发展，用户对我国的电力供应和质量要求越来越高，电压的升高，电网规模的不断扩大，电力消耗的不断增加，我国的电力系统的发展越来越需要新技术的强力支撑。在电力工程的设计中，电力系统的专业设计得出的数据和系统的运行参数等相关数据对后续电力工程施工有着非常重要的指导意义，在具体的电力系统设计中，如何引入电力系统规划设计工作，是每位从事电力系统工程的技术人员都面临的问题：

2.1电力系统规划设计工作的开展

在开展电力系统规划设计工作之前，要对区域的负荷情况进行调研，收集发电厂，变电站，电力线路的地理布局，工厂自备电厂的容量等技术参数，对进区的电力系统运行相关材料进行了解。对电力系统最新公布的系统设计规范进行资料更新，必要时要组织员工进行进修或者从业培训，从而有效的对项目的运作准备好所有的材料。

2.2电力系统规划设计工作的准备

在电力系统的规划设计工作开展初期，电力设计单位要把大网的情况进行了解，对周边区域电力系统的运行数据材料进行整理和分析，对区域内企业的发展进行了解，经济的发展方向进行了解，资料的越详细越能保证电力系统规划设计最终计算数据与实际的相似程度。

2.3电力系统的设计规划的计算

通过对已有材料的整理和分析，对电力系统的潮流，浪涌计算，稳定运行数据的计算，以及对各个支流的短路电流的计算，对系统进行无功功率进行补偿量的计算，从而对电力系统的大体系统性能、规模、可靠性、经济性、可实行性等数据进行有效的理论指导，从而对电力系统的具体设计提供相关的数据参考，对系统的造价提供大概的指导。

3结束语

第11篇

该技术主要是通过电子器件对工业中的大功率的电能进行控制和交换的技术。其主要的作用是通过器件的开关，实现对电能的控制。其中开光的状态必须是可控的，并且是可以通过信号来进行控制。换句话说，就是通过为变换器中的开关器件提供信号，然后器件按照相关的指令，按照设定的规律与控制方式进行操作，从而实现对电能的控制。控制电路则主要包含时序控制、保护电路、电气隔离和功率放大。

2电力电子技术的应用

2.1电力电子技术在电力系统中的应用

交流技术的典型应用以现在新型三相Z源逆变器为代表。三相Z源逆变器被广泛的应用于风能发电，通过对电能的控制和调节，改善了风能系统运行的性能。而起主要的交流电路控制方式则分为两类：1）不可控整流后接Z源逆变器控制方式传统的不可控的整流逆变器控制方式主要包括两种，一种是以电压源型逆变器为主的控制方式，该控制方式在在风流发电中没有考虑到风力比较小的时候，其整流后的电压往往较小。面对这种情况，往往通过加强调制的深度来减小逆变部分的运行功率；另外一种是以直流侧电压稳定的逆变器为主要控制方式，但是该控制方式的缺点在于不能双向控制，而只能进行简单的升压，同时在操纵中，受到死区时间的影响，导致控制受到限制。与传统的逆变器控制技术相比，新型的风力发电中，在Z源逆变器增加的基础上增加了一个Z源网络，从而允许上下桥臂能够同时道统，以此更好的防止因器件损坏而导致直通状态改变的事故发生，从而更好的使得电路具备升降功能。具体的拓扑分析图如图1所示。通过计算可以得出Z源网络输出的直流母线电压为：V’PN=2VC-VDC=1/(1-2d0)*VDC=BVDC(1)通过计算可以得出逆变器在交流侧所输出电压的峰值：B‘VAC=M*1/2*VPN=M*1/2*VDC(2)通过上述的公式，我们可以得出，可以通过对公式中的升压因子B和调制比M的调节，从而达到自动调节电压的目的。因此，通过三相逆变器的调节作用，可以在风速比较小的时候，调节占空比，灵活进行升降压，从而达到电力中的并网要求，高效的捕获风能。2）Z源矩阵变换器控制方式传统的矩阵变换器的作用是实现能量的双向的流动，但是其最大的缺点在于其矩阵变换器的电压传输比不高，从而导致可靠性降低。因此，在控制方式中加入Z源网络，以此可很好的而解决上述的问题。具体如图2和图3所示。通过对电路进行拓扑分析，可得到图3的拓扑结构。而要实现交-交变化，只需要对电路中的9个开关进行控制即可实现电压的自动升降，从而最大限度的提高利用风能的效率。

2.2电力电子技术在交通运输中的应用

电力电子技术在电气化的铁道中以DC/DC变换技术为代表，该变换技术被广泛的应用在了地铁、电动车中的无级变速等领域。如现代汽车中，随着汽车中的用电的不同，其设备的种类也就不同，对电源的型号的要求也就不同。而这些电源都是采用的是由蓄电池所提供的+12VDC或+24VDC的直流电压，在经过DC-DC变换器转变成+220VDC或+240VDC，后再经过DC-AC变换器转变成工频交流电源或者是变频调压电源。如采用推挽逆变-高频变压器-全桥整流方案，设计了24VDC输入-220VDC输出、额定输出功率600W的车载高频推挽DC-DC变换器。该方案中最重要的是采用AP法设计推变变压器。查看经过简化后的变压器主电路图，在输入24V的直流电源之后，经过大电容的滤波作用后，被接到了推挽变压器的原边的中间抽头部位。而变压器的另外的两个抽头则分别接全控型号的电力电子器件IGBT，并在这中间加入RC吸收电路，从而构成了推挽逆变电路。变压器的输出端在经过全桥整流之后，大电容的滤波便得到了220伏的直流电压，并通过分值得到电压的反馈信号为UOUT.而该主电路，主要是以CA3524芯片为核心，从而构成了整个控制电路。通过对图中的6和7中的管脚间的电阻、电容的大小来调节开关的频率。在12、13的管脚出输出PWM的脉冲信号，从而驱动电路，分别对两全控型开关进行交替控制。反馈信号经1管脚，通过P2对2管脚参考，并和9中的COM端、CA3524构成调节器，从而通过调节占空比，以此达到稳定电压的目的。

3电力电子技术未来的发展趋势

随着科技的发展，材料的创新，未来电力电子技术的应艳红将凸显出高频化（20kHz以上）、硬件结构集成模块化（单片集成模块、混合集成模块）、软件控制数字化和产品性能绿色化（无电磁干扰和对电网无污染）四大发展方向。

3.1电力电子器件的未来发展

电力电子器件的发展在未来的几年中将凸显出集成化、标准模块化、高频化以及智能化的特点。这主要因为以下四个原因：第一，随着我国与世界的不断融合，特别是和发到国家的不断融合，同时在技术应用发展中，对电子器件的性能和指标的要求也越来越严。具体的说未来的电子器件将需要更大的散热能力、更高的工作的温度、更大的电流密度等，而对于航空和航天方面的来讲，还注重更好的抗辐射和抗振动能力，特别是在军事中的装甲车、坦克、火箭等。第二，在未来的几年发展中，管以硅为半导体材料的双极功率器件和场控功率器件的研发也趋于成熟，同时各种不同的结构和新的生产工艺的加入，仍可有效的提升其性能，各种不同型号的期间仍然具有市场竞争力。第三，随着信息化等方面的提高，智能化的研发和应用也在不断地成果。在美国、以色列等国家已经相继制造出了结构更简单，功能更强大的IPM智能化功率模块，有效的提高了运行的效率。

3.2电力电子设备与系统的未来发展

第12篇

虽然我国在供电系统方面的发展比欧美等一些国家起步较晚，但通过科学家的不懈努力和与各国之间进行技术交流及合作，我国供电系统在系统结构和功能上已经走在了世界的前列。特别是在供电系统的稳定性方面，做得尤为出色。仅在短短的三十年里，我国就实现了从供电稳定性不足百分十八十到现在的高达百分之九十九，在很大一定程度上减少了断电的次数和停电的时间。这对那些在电力方面需求量比较大的企业在生产和发展的过程中有着巨大的促进作用。虽然供电系统在与电力相关的行业的发展过程中的作用如此突出，但就近几年的供电系统在供电过程中的工作情况来看，供电系统在实际运行过程中仍旧存在着很多问题。特别是在供电系统的物资管理上，出现了严重的问题。导致供电系统在运行过程中所涉及的供电设备在供应和维护问题上不能够得到及时的解决，以致于在一些地区的供电稳定性和安全性上出现缺失，给供电企业和用电厂家和人员带来了巨大的损失。

2我国供电系统物资管理上存在的问题

2.1管理体制上出现的漏洞供电系统物资管理主要包括供电系统的施工和建设、检修和维护、运行和调整等方面，是供电系统工作性能和安全性能准确发挥的重要保障。随着社会的发展和科技的进步，越来越多的技术和设备被运用到供电系统当中，这在完善供电系统工作性能，提升供电系统工作效能上产生巨大作用的同时，也给供电系统的物资管理带来了巨大的困扰。尽管我国部分供电部门在供电系统的物资管理上进行了很大程度的调整，但在现代物流思想、施工物资管理体质上做得并不完善、并不科学，没能从根本上改善供电系统的物资管理。在施工设备设施的调配和建设上没有充分发挥设备和设施本身具有的功能，没能使供电系统在建设和检测工作的工作效率达到理想的状态。同时，由于这种粗放的管理体制的缺陷，在供电系统正常运行的过程中，一些检测和维修部门在相关设备的配备上，出现严重的缺失，造成当遇到突发事件时，由于缺乏相应的解决问题的设备，使问题不能被及时的解决，从而给用户造成不必要的损失。

2.2人员素质上的严重问题尽管在需要电能作为基础能源的企业越来越多，但是电力供应系统的发展态势却不容乐观，特别是近几年来，供电系统在物资管理上出现了很严重的人员素质的问题，使得电力供应系统的发展脚步迈得十分迟缓。一些供电企业的人员，由于在系统物资管理上缺乏相应的理论基础和实践经验，在物资的采购和调配上，没能把握住市场运行的动向，不了解科技发展的前沿，使其尽管在供电系统的运营商花费了许多精力和时间，却没能受到满意的效果。类似的，一些物资采购人员，为了从采购资金中榨取些许利润，或者是为了照顾关系，在采购供应渠道的选择上，选择那些质量差、价格低的产品，这些产品虽然从模样上看似乎满足供电系统的运行要求，但其在供电的可靠性和安全性上是没有保障的。另外，一些工作人员在对投入工作中的供电设施设备在管理时，没有按照标准进行定期的检修和维护，在出现的问题的处理上，也未能做到及时有效，从而给供电企业和用电者带来了巨大的经济损失。

3供电系统物资管理信息化的实现

3.1信息化系统的建设进入到二十一世纪以来，工业生产技术和设备在使用性能和操纵性能方面都发生了巨大的变革，特别是在计算机网络技术被运用到工业生产和商业活动中后，信息和资源的传递、分析、处理的速率得到了大幅度的提升，社会生产力得到了空前的发展，人类发展走向了一个信息化的道路。就供电系统物资管理中出现的种种问题，参考计算机网络技术在管理上各方面的优势，供电系统物资管理的信息化成为了一种新的发展趋势。其实在早期的供电物资管理上，就已经出现了管理信息化的萌芽，只是在近十几年计算机网络技术在社会生产的各个方面的运用迅猛发展的态势下，供电系统物资管理信息化才逐渐被人们所重视。在信息化的建设过程中，不能够照搬计算机网络技术在其他行业中运用的形势，要根据供电系统物资管理的特点，设计制造出有效的信息化系统。这个信息化的系统在内容上不仅要包括物资管理的各个方面的具体内容，同时在操纵方面也要尽量设计得便捷。

3.2系统管理人员的培养在对运用信息化系统进行物资管理的人员的选配和培养上，不仅在计算机网络技术的了解和运用能力上，要对技术人员做出一定的要求，同时在思想道德品质上，也要符合一定的规范。在供电系统物资信息化管理过程中，管理人员对科技快速发展中出现的新的管理技术和设备要做及时的了解，并根据供电系统具体需要和企业的经济状况对这些新技术和设备进行必要的引进，以提升管理工作的工作效率，减少成本。

4结语

第13篇

2弱电系统的构成及管理维护分析

2.1弱电系统的构成

笔者结合自己的工作内容，将科技馆、展览馆等公共场所的弱电系统按照不同的功能来划分，主要包含安全防范系统和自动控制系统两个方面。

2.1.1安全防范系统

安全防范系统以空间来分，可分为室内部分和室外部分。室内部分。公共场所室内的安全防范系统，是由若干子系统构成的，这些子系统共同保障了公共场所内的安全防范，并将场馆内的所有信息连接到公共场所的指挥调度中心。具体而言，通常由安全防盗系统、室内场馆摄像监控系统、消防报警系统、紧急救助、门磁系统等构成。室外部分。室外部分主要负责整个场馆的闭路电视监控及周边安全，主要由场馆摄像监控系统、周界红外报警系统、保安巡更签到系统等构成。

2.1.2自动控制系统

在公共场所，除了需要安防系统外，还需要很多自动控制系统，实现对各种主要设备系统的全面自动化控制，通常说来，公共场馆需要控制的范围包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、消防系统、广播系统等。

2.2弱电系统管理维护中的问题

在实际的弱电工程中存在着较多的问题，概括起来，主要表现在以下几个方面：

管理维护缺乏系统性和科学性。目前对于一个集成度较高的弱电工程系统，实施的管理维护方案是沿袭传统的设备维护方案而进行的，将各个弱电系统相互割裂开来，彼此单独进行管理和维护，并且对弱电系统的维护也基本遵循着没有问题不维护，小问题小维护，大问题大维修的思路进行管理维护，致使整个建筑物或者社区的弱电工程管理维护缺乏系统性和科学性。

管理维护缺乏专业检测设备。目前，很多弱电工程或项目的管理维护，都依靠技术人员的手工进行管理维护，发现问题，查找根源，提出解决措施，实现系统正常工作，这样的管理维护效率较低，缺乏高效的管理维护方案，同时在具体的管理维护检测设备方面，大多还依赖于万用表等传统的检测设备，无法真正实现对大型的弱电工程进行系统的专业化的管理和维护。

管理维护缺乏专业人才。弱电控制技术在我国起步较晚，但是发展非常快，因而专业的弱电管理维护人员在我国的缺口较大，很难真正的实现对一些大型的复杂的弱电工程的管理及维护；而弱电工程管理维护需要的是在上述各方面均能够独立实施管理和维护的专业技术人才。

3弱电系统的管理维护策略

3.1完善弱电工程的自动化检测，提高弱电系统管理维护效率

为了更好的实现弱电工程的管理及维护，可以在各弱电系统的自动检测及控制方面下功夫，通过完善弱电系统自身的自动检测、控制功能，来提升弱电系统的管理及维护水平，提高管理维护效率和水平，降低弱电系统的工作故障发生的概率。笔者曾经参与过某科技展览馆的弱电系统改造及维护项目，结合实际，针对公共场馆各弱电系统的特点，可以从以下几个方面进行管理及维护：

空调系统。通过对空调控制系统进行传感检测，可以实现对冷冻机组、热泵、新风机组、送排风机组及风机盘管等的自动监视和控制，发生故障时能显示故障的位置及性质，使控制人员及时掌握情况。

给排水系统。通过对给排水系统安装弱电控制系统，使其能自动监视和控制生活水箱、各种水泵、污水池和污水处理装置的运行，自动计算水流量，自动与主机通信；当某处发生运行故障时，控制室会自动显示。

供配电系统。供配电系统的弱电管理维护，可以从自动显示并记录供配电设备的运行情况入手，包括电压、电流、功率因素等，并与管理系统联网；能在控制室实现对整个变配电系统的操作，当发生异常情况（如变压器高温）时自动报警；当二路进线中一路发生故障时能自动切换到另一路。

消防系统。通过加强对消防系统的弱电控制及其自动检测功能，使其能自动控制消防系统的各种设备，当火警发生时，能自动切断电源，打开排/抽风机，消防泵自动启动，消防喷头自动喷水灭火。

其他诸如照明系统、广播系统等，也都可以通过完善、提升弱电自动检测的手段实现对公共场馆内的弱电系统的有效管理及维护。

3.2实施弱电工程过程化管理，降低弱电系统故障维护概率

加强对弱电系统的管理维护，还可以从加强弱电工程施工管理的角度来降低弱电系统的故障发生概率，从而提高弱电系统的管理维护水平。按照弱电系统的施工环节，可以从以下几个方面进行弱电工程施工的过程化管理。

前期准备阶段。每一个弱电系统项目的开始都必须组建一个项目管理机构，安排以项目经理为核心的项目管理部进驻工地，根据项目的实际需求和情况，制定相关的管理制度，并编制初步的施工进度计划。

深化设计阶段。根据初步确认的系统功能，对整个弱电系统的初步方案进行深化，并与建筑设计、装潢设计及招标单位进行沟通协商，最终确认深化设计方案及图纸。

工程安装阶段。同施工单位落实相关预埋管、箱、盒的现场协调，按照制定的按照进度计划和现场管理制度，对系统的供货、安装、接线等各阶段工作全面的监督、协调、管理，以确保弱电工程的施工质量。

调试、测试及试运行阶段。编制系统调试方案，分步落实系统的单体调试和总体联调，编制系统试运行方案，合理地实施系统试运行，并对试运行中出现的问题及时反馈、总结、整改，以完善和提升弱电系统的管理，降低维护工作量，确保弱电系统的可靠工作。

3.3弱电系统的防雷接地维护

公共场馆内弱电系统的防雷接地是非常重要的，如果对防雷接地的设计没有足够重视，那么最终整套弱电系统的工作也无法得到可靠的保障。总的说来，防雷接地主要需要考虑以下几个方面：

防雷接地应采用专用接地干线。由外在的本体系统引入接地体，专用接地干线采用铜芯绝缘导线或电缆。

弱电系统的接地线不能与强电交流的地线以及电网零线短接或混接，接地线不能形成封闭回路。

弱电系统中的监控系统及其专业设备的接地线，应选用铜芯绝缘软线。

弱电系统中三芯电源插座的接地端，应与系统的接地端相连（保护地线）

公共场馆弱电系统的传输线路(与环境、土壤有关)要求单端接地，在调度室室屏蔽层接地(接到机柜上)，干扰信号通过屏蔽层隔开，两端都接地，有浮点；在特殊情况下，要两端都接地。有些地方控制线会受到干扰(杂波信号导致信号不良)，应将位置移动。干扰无论大小都会表现出来，导致弱电系统控制不灵敏。另一方面，在布线时，由于现场要布很多线，且一般是由多人来布线，容易错接，因此建议在布线时要做好标识，以提高效率。

结语：

与其它设备维护一样，弱电系统的管理维护也离不开问题的主动发现与处理，这样能够将故障消除于无形之中，大多故障会有一段时间的预兆，因而要主动去发现问题，解决问题；不仅需要在弱电系统的施工过程中进行质量管理，更重要的是在后期的维护中，要多动脑筋，多与相关技术人员交流合作，辅以现代化的检测设备，活学活用，归纳总结，提高弱电系统管理维护的水平。

参考文献

[1]金红峰.浅谈弱电系统管理及维护的一点心得[J].艺术科技,2007,(3):30-32.

[2]王名杰,钟苏丽.一种社区智能控制系统设计[J].电气应用,2008,(11):23-24.

[3]邓晓红.基于WEB的工作流技术在工程建设项目管理系统中的应用[J].微型机与应用,2002,(11):41-42.

第14篇

我院“稳态”课程选用中国电力出版社的《电力系统稳态分析》（第三版）[1]作为教材，课内学时数为40学时。“稳态”课程以电力系统正常运行状态的建模、计算、分析和调节为主要内容，涉及电力系统的基本概念、主要元件的稳态模型、潮流计算方法，以及有功/频率和无功/电压的稳态优化与控制等内容。MATPOWER是由美国Cornell大学研发的一款基于MATLAB的免费工具软件，主要用于解决电力系统的潮流和最优潮流问题，最新版本为5.0b1。[2]MATPOWER在分析功能上虽不及PSS/E、DSATools和PSASP这类商业软件强大，但具有免费和易学习、易操作的优势，其分析计算功能也基本覆盖了“稳态”课程的主要内容。更重要的是，MATPOWER通过一组开放源代码的m文件来实现计算功能，容易对代码进行修改、复用和功能扩展。因此，MATPOWER非常适用于电力系统稳态问题的教育教学训练和科学研究，将其作为“稳态”课程“大作业”的辅助分析工具是可行的。

二、基于MATPOWER的“大作业”题目设计和实现

1.电网稳态模型及潮流数据的形成发电机、变压器、电力线路和负荷的稳态模型，以及电网稳态等值电路的建立方法是“稳态”课程的一项基本教学内容，其中，应用等值变压器模型（即变压器的Π型等值电路）建立全网等值电路是难点。MATPOWER通过数据文件输入潮流计算所需的基础电网数据，其中，线路和变压器参数以标幺值和非标准变比的形式输入。题目1要求学生以MATPOWER自带的IEEE9节点系统（即文件case9.m）为例，学习和体会潮流基础数据的构成和输入方式；在此基础上，要求学生应用元件等值电路的相关知识，建立给定网络的标幺值等值电路，确定电网中各节点的类型，并按照MATPOWER的数据格式形成输入数据文件。此外，还可以鼓励学生在MATLAB环境下，编写元件实际参数（如架空线路原始参数和变压器铭牌参数）向标幺参数转换的程序，以及自动生成MATPOWER输入数据文件的程序。

2.复杂电网的潮流计算和分析潮流计算是“稳态”课程的核心内容，包括简单电网的手算方法和复杂电网的计算机计算方法两部分，其中，复杂电网的潮流计算是难点。题目2的基本任务是要求学生学习和应用MATPOWER的runpf函数计算给定电网的潮流分布，从中体会潮流计算的初值设置、迭代和收敛；根据潮流计算结果分析支路和全网的功率平衡关系，分析输电网中“有功功率–相角”和“无功功率–电压”的耦合关系，还可以进一步通过改变环网中支路的参数来仿真分析环网中潮流的分布规律。由于MATPOWER支持Newton法、快速解耦法（XB型和BX型）以及Gauss-Seidel法等四种潮流算法（通过mpoption函数可以进行算法设置），而受学时限制，课堂上只讲解Newton法的基本原理和步骤。因此，题目2可以进一步要求学生以不同潮流算法计算较大规模系统（如MATPOWER提供的IEEE300节点系统或者波兰实际电网的3375节点系统）的潮流，从而对比分析各种潮流算法的计算结果、迭代次数、计算时间和收敛性。题目2也鼓励学生尝试编制基于MATLAB的Newton法潮流计算程序，并与MATPOWER的潮流程序进行对比分析。由于MATPOWER的程序设计中充分体现了MATLAB矩阵运算的思想，在节点导纳矩阵和Jacobian矩阵的形成部分都采用了非常巧妙和简洁的矩阵运算，为学生提供了非常好的MATLAB程序设计的学习范本。此外，MATPOWER并不提供辐射型网络的“前推回代”潮流计算方法，而“前推回代法”是手算方法的基础，也一直是课堂教学和考核的一项重要内容。因此，题目2也可以鼓励学生编程实现“前推回代”潮流计算，并引导学生思考输电网和配电网在潮流计算方法上的区别及其原因。

3.无功/电压控制的仿真与分析“有功功率与频率调整”和“无功功率与电压调整”是电力系统稳态控制的两项重要内容。MATPOWER并不直接支持对有功频率调整的仿真（参见下文题目6），但支持对复杂电网进行调压计算和分析。关于“无功功率与电压调整”，课堂教学的重点是无功电源的特性和几种主要的调压措施，并基本上是以简单辐射型网络为例讲解调压措施的原理及其效果，此外，教材上“变比选取与校核”，“电容和变压器组合调压”等内容还存在与工程实际脱节的问题。因此，设计题目3的主要目的就是让学生在实际复杂电网的背景下，对课堂上所学调压措施的实施方式和效果进行仿真分析，帮助学生树立“无功分区平衡和就地控制”的基本概念。题目3的基本任务是给定一个多区域、多电压等级的算例系统，要求学生首先通过潮流计算和电压要求，确定系统存在电压问题的区域；然后根据算例给出的条件，确定可能采取的调压措施，并至少给出一种满足电压要求的调压方案。题目3同样鼓励学生从无功电源和调节手段两个方面去尝试分析算例系统产生电压问题的根源，思考多种调压措施的综合应用，并引导学生从有功损耗、电压分区控制效果、无功电源的容量约束及变压器的档位约束等方面去体会和分析各种调压措施的效果，以及各种调压方案的优劣。

4.电网静态安全分析的实践静态安全分析是电网规划和调度的一种重要手段，虽然属于电网静态分析或稳态分析的范畴，但并不是“稳态”课程的教学内容。题目4的目的是让学生自学电网“静态安全”的内容以及判断标准，学习通过修改MATPOWER输入文件或设置元件状态参数（如支路的BR_STATUS参数）来模拟元件开断（甚至电网解列），并通过潮流计算结果对电网的静态安全进行评估。进一步，可以鼓励学生尝试通过循环调用runpf函数，来编程实现电网的“N-1”校验。当然，也可以引导一些学有余力的学生学习直流潮流模型和相应的MATPOWER函数（rundcpf），并应用于电网的静态安全分析。

5.静态电压稳定性的仿真与静态安全分析一样，静态电压稳定性同样不是“稳态”课程的教学内容，但也属于电网静态分析的范畴。题目5也与题目4一样，是具有一定自学性质的题目，要求学生自学电网静态电压稳定性的物理概念，尝试基于MATPOWER的潮流计算功能，通过不断增加节点负荷来获取节点的PV及QV曲线，甚至模拟出电压静态失稳的现象。MATPOWER提供用于静态电压稳定性分析的连续潮流法程序（runcdf），因此也可以鼓励有兴趣的同学进一步深入了解和学习连续潮流模型及其在静态电压稳定性分析中的应用。

6.考虑负荷和机组静态调节特性的潮流程序设计“稳态”课程中“负荷模型”的章节会涉及负荷的静态电压/频率特性，而“有功功率和频率调节”的章节要讲解机组及负荷的频率调节特性、频率调节原理及其基本计算。然而，如前所述，MATPOWER并不能直接用于有功频率调节的仿真，也只能部分考虑负荷的静态电压特性（仅支持恒功率和恒阻抗负荷模型）。题目6要求学生将负荷的静态电压特性纳入潮流方程，推导相应的Jacobian矩阵，并尝试通过修改runpf中的部分代码，编程实现考虑负荷静态电压特性的潮流计算。进一步，可以鼓励学生思考和研究如何在常规潮流模型中考虑机组和负荷的频率特性。该课题需要打破常规潮流模型中节点分类（PQ、PV和平衡节点）的概念，并将系统频率和节点电压一并作为潮流方程的状态变量，因此，程序编制要求对runpf的代码进行大幅改动，有较大难度。但是，若能实现该程序的编制，则可将其用于电网有功频率调节的仿真分析，促进学生进一步理解频率调节和电压调节的区别。因此，该课题也是值得一试的一个选题。

7.其它选题除了上述6个题目以外，还可以考虑结合MATPOWER的run_se函数和runopf函数，引导学生了解和学习电力系统状态估计和最优潮流的相关内容，而这两项内容都是“稳态”课程的选修内容。此外，随着新能源的发展，风电和光伏电源的随机性及其对电网的影响也成为一个有意思的问题，而基于MATPOWER来实现随机潮流的蒙特卡罗模拟是比较容易的。因此，也可以考虑将学生引入随机潮流的研究领域，拓展学生的视野，激发学生对新事物和新问题的兴趣和思考。

三、结论

第15篇

本文主要介绍网中网设计的分层式软件结构，以及讲述网中网如何利用其分层式软件支持新一代汽车的电子装置，其中包括汽车电子系统控制(动力传动、车速排档、空调/暖风系统等)、音像娱乐系统、移动电话及因特网接入系统，以满足未来一代驾驶者的要求。

分层通信协议

分层的结构可提高通信协议的灵活性及可延展性。某一功能层可将其具体实施情况的数据收藏起来，以免较高级的功能取得这些数据，以确保这些高级功能不会受其它功能的执行方式所影响。例如，文件传送协议甚至可能不知道究竟是采用光纤、有线还是无线技术传送有关数据。只要所有数据链路协议都采用同一的协议，较高层的协议便可改用任何一个协议。

图1显示分层通信协议只要为编程人员提供高级应用程序编程接口(API)，便可简化软件的设计。若编程人员想传送文件，高级文件传送协议可以为其提供一组最简单的服务，让编程人员可以列明文件服务器名称、源文件名称、目的文件名称等。

从应用软件编程人员的角度看，应用程序编程接口可以视为高度简化的用户接口，能够不受其它功能层的影响独立处理与数据通信有关的所有麻烦问题。应用程序编程接口是一条理想的虚拟连接，让编程人员无需理会奇偶错误、流量控制等细节。编程人员只需提供建立连线所必要的信息。

当数据通信达到某一层级之后，我们便必须为传送的数据提供一条物理连线，但应用程序编程接口与物理层之间的功能层可以处理所有底层的操作，以便支持这条虚拟连线。

这个模型分为以下四层：

应用程序层：为应用软件提供可以直接使用的协议，其中包括文件传送协议(FTP)、简单邮件传送协议(SMTP)、超文本传输协议(HTTP)等。

传输层：传输控制协议(TCP)采用双向的端至端连线，可以传送TCP信息段。用户数据报协议(UDP)采用报文传送的模型，以收发UDP数据报。

网络层：负责通过网络传送及收发信息包。大部分网络层都采用因特网协议(IP)，以传送称为IP数据报的信息包。

物理层：这是连接数据链路硬件的接口。协议堆栈有不同的功能层，这一层真正负责将数据载入通信设备寄存器及存储缓冲器或从中取出。控制器区域网(CAN)及以太网等网络都采用公共电缆网络连系标准。称为微微网(piconet)的蓝牙射频网络是无线耳机、手机免持听筒远程控制系统及其它短程音频/数据通信系统等普遍采用的无线通信网络。无线红外线通信系统则普遍采用IrDA标准。

每一功能层无需知道其上下层的操作方式。事实上，每一功能层必须不受这些操作方式的影响，才可与不同功能层的其它服务在运作上互通。例如，网络层只负责将信息包由信源传送至目的地，本身并不知道也无需理会这些信息包是利用单向UDP数据报通信方式还是双向TCP连线传送信息。

分层协议具有较大的延展性，因为按照协议规定，所有链路必须采用模块式结构及标准接口。若果有人发明了一种全新的数据链路技术，并想在新媒体内运行协议的全部堆栈，那么他只需编写一套兼容的物理层驱动程序便可。其它的功能层全部无需更改，因此技术的换代更新变得非常简单容易。

网中网模型

由于不同的情况有不同的要求，因此未来一代的汽车需要为其电子系统装设多种不同的通信网络，以确保其稳定性及带宽都可满足不同情况的要求。我们只要采用分层协议及中央网关处理器，便可解决不同网络之间的相互通信问题。

以下是新一代汽车可能会装设的车内通信网络：

控制器区域网：这种中频频带网络具有高度可靠的特性，是几乎所有汽车都必定装设的标准网络。

蓝牙微微网：这是专为移动电话及笔记本电脑而设的中频频带无线通信网络，也是几乎所有汽车都必定装设的标准网络。

音像网络：这是专为播放音像制作的高频频带网络，目前市场上有多种不同的适用协议，其中包括国内数据总线(DomesticDataBus,D2B)、FireWire(IEEE1394)、媒体导向系统传输(MediaOrientedSystemsTransport,MOST)以及移动媒体链路(MobileMediaLink,MML)等。

低成本有线网络：这是一种采用通用异步收发器的网络，而且还配备I2C、SPI及MicroWire等接口，使不同芯片可以获得直接的总线连系，因此是最适合小键盘、显示屏及传感器采用的低成本接口。