導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)規(guī)劃；運(yùn)行規(guī)劃；發(fā)展規(guī)劃

一、電力系統(tǒng)規(guī)劃的目標(biāo)要求

在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，首先在總體上需要考慮以下兩個(gè)問(wèn)題：一是技術(shù)上的合理性，二是投入上的經(jīng)濟(jì)性。

規(guī)劃設(shè)計(jì)所追求的目標(biāo)就是技術(shù)性能合理和總支出費(fèi)用最低的問(wèn)題。為了使規(guī)劃方案具有相對(duì)的合理性，就需要認(rèn)真研究電力系統(tǒng)的自身特點(diǎn)和規(guī)劃的具體環(huán)境，然后選擇有效的量化分析手段，以便使決策行為最大限度符合預(yù)定的目標(biāo)。

電力系統(tǒng)的發(fā)展水平和結(jié)構(gòu)變化對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有巨大影響，因此，合理進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃可以避免不必要的重復(fù)投資；同時(shí)，電力工業(yè)又是一個(gè)設(shè)備和技術(shù)密集性行業(yè)，設(shè)備使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，不合理的規(guī)劃又將造成連續(xù)順性的費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用的極大浪費(fèi)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得規(guī)劃方案形成的科學(xué)性和求解過(guò)程定量化成為可能。

二、電力系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)及流程

一是能源規(guī)劃，屬于電力規(guī)劃的前期準(zhǔn)備，主要任務(wù)包括研究規(guī)劃區(qū)一次能源平衡關(guān)系和開(kāi)發(fā)條件；分析各類能源的儲(chǔ)存分布、輸送方式、可供能力、成本估算等，為電力規(guī)劃及其他能量轉(zhuǎn)換需求提供依據(jù)。

二是電力負(fù)荷預(yù)測(cè)，主要任務(wù)是，依據(jù)規(guī)劃地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度及要求，預(yù)測(cè)規(guī)劃期內(nèi)對(duì)用電總需求的相關(guān)數(shù)據(jù)。

三是電源規(guī)劃，主要任務(wù)是，根據(jù)能源規(guī)劃和規(guī)劃期電力負(fù)荷需求，提出電源布局與電源容量建設(shè)方案。

四是電網(wǎng)規(guī)劃，主要任務(wù)是，根據(jù)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和電源規(guī)劃，提出主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃方案并給出系統(tǒng)地理接線圖。

實(shí)際上，電源規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃是不可分割的整體，對(duì)電力系統(tǒng)而言，只是兩者的作用或功能不同，一是發(fā)電，一是輸電。一般情況下，兩者分開(kāi)處理，然后進(jìn)行總體協(xié)調(diào)。但兩者的目的是一致的，即共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)未來(lái)的供求平衡。

三、電力系統(tǒng)規(guī)劃的劃分

電力系統(tǒng)可以從不同角度進(jìn)行分類，若按用途劃分，則有運(yùn)行規(guī)劃和發(fā)展規(guī)劃兩類。

運(yùn)行規(guī)劃主要針對(duì)電源環(huán)節(jié)而言，它的基本任務(wù)是解決電力系統(tǒng)在短期內(nèi)的電力供求平衡問(wèn)題。具體內(nèi)容包括：制定發(fā)電設(shè)備檢修計(jì)劃，確定機(jī)組出力分配，進(jìn)行發(fā)電成本和互聯(lián)系統(tǒng)效益分析，制定燃料需求及儲(chǔ)存計(jì)劃等。

發(fā)展規(guī)劃的基本任務(wù)是解決電力系統(tǒng)在遠(yuǎn)景（5-20年之間）的電力供求平衡問(wèn)題。其內(nèi)容包括：電源布點(diǎn)、裝機(jī)規(guī)模、更新計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、輸電走向、聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)等。并在總體上力求電力系統(tǒng)的潮流分布合理，電能質(zhì)量合格和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)展規(guī)劃若按規(guī)劃的周期長(zhǎng)短，又可以分為短期、中期和長(zhǎng)期三種。

短期規(guī)劃一般指5年左右的規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行優(yōu)化或改進(jìn)設(shè)計(jì)。研究5年內(nèi)電源、電網(wǎng)建設(shè)方案并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展五年規(guī)劃及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)電力工業(yè)發(fā)展的要求，找出電力工業(yè)中不相適應(yīng)的主要問(wèn)題；深入研究電力需求水平及負(fù)荷特性、電力電量平衡、環(huán)境及社會(huì)影響等。提出5年內(nèi)電源結(jié)構(gòu)調(diào)整和建設(shè)原則，需調(diào)整和建設(shè)的項(xiàng)目、進(jìn)度及順序；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整和建設(shè)原則，需調(diào)整和建設(shè)的項(xiàng)目、進(jìn)度及順序；開(kāi)展二次系統(tǒng)規(guī)劃工作。進(jìn)行逐年投融資、設(shè)備、燃料及運(yùn)輸平衡，測(cè)算逐年電價(jià)、環(huán)境指標(biāo)等。

中期規(guī)劃，一般是指10年左右的規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要對(duì)系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展結(jié)構(gòu)或方向進(jìn)行規(guī)劃估計(jì)，通常一個(gè)中型水電站建設(shè)周期為10年左右，為此需將電源和電網(wǎng)綜合在一起規(guī)劃設(shè)計(jì)。研究5～15年內(nèi)電力系統(tǒng)發(fā)展和建設(shè)方案，根據(jù)：國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展目標(biāo)、發(fā)電能源資源開(kāi)發(fā)條件、節(jié)能分析、環(huán)境及社會(huì)影響等。分析：電力需求水平及負(fù)荷特性、電力流向。提出：規(guī)劃水平年的電源布局、結(jié)構(gòu)和建設(shè)項(xiàng)目；電網(wǎng)布局、結(jié)構(gòu)和建設(shè)項(xiàng)目；宜對(duì)建設(shè)資金、電價(jià)水平、設(shè)備、燃料及運(yùn)輸?shù)冗M(jìn)行測(cè)算和分析。

長(zhǎng)期規(guī)劃，一般是指20年左右的規(guī)劃設(shè)計(jì)，它主要是對(duì)系統(tǒng)發(fā)展的未來(lái)給出一種趨勢(shì)性的設(shè)想方案。

研究電力發(fā)展的戰(zhàn)略性問(wèn)題。根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展長(zhǎng)期規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)布局和能源資源開(kāi)發(fā)與分布情況宏觀分析電力市場(chǎng)需求；綜合分析煤、水、電、運(yùn)和環(huán)境等。提出：電力可持續(xù)發(fā)展的基本原則和方向；電源的總體規(guī)模、基本布局、基本結(jié)構(gòu)，能源多樣化等；電網(wǎng)主框架。必要時(shí)提出：更高一級(jí)電壓的選擇意見(jiàn)；電力設(shè)備制造能力開(kāi)發(fā)要求；電力科學(xué)技術(shù)方向。

1.各階段規(guī)劃內(nèi)容與差別

五年規(guī)劃（設(shè)計(jì)）包括：大區(qū)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，省或地區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)專業(yè)配合，電力系統(tǒng)專題設(shè)計(jì)。

中期規(guī)劃包括：電力需求預(yù)測(cè)，動(dòng)力資源開(kāi)發(fā)，電源發(fā)展規(guī)劃，電力網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，環(huán)境及社會(huì)影響分析，重點(diǎn)是測(cè)算和分析電力建設(shè)資金、電價(jià)水平等。長(zhǎng)期規(guī)劃包括：電力需求預(yù)測(cè)，動(dòng)力資源開(kāi)發(fā)，電源發(fā)展規(guī)劃，電力網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，環(huán)境及社會(huì)影響分析，重點(diǎn)是研究資金、電價(jià)、設(shè)備供應(yīng)、人員培訓(xùn)等問(wèn)題，提出措施。

電力系統(tǒng)規(guī)劃之間的關(guān)系及作用。五年規(guī)劃（設(shè)計(jì)）以現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，并應(yīng)在中期、長(zhǎng)期規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行編制。中期規(guī)劃的深化和具體表現(xiàn)，也是對(duì)中期、長(zhǎng)期規(guī)劃進(jìn)行補(bǔ)充和修訂。其是編制、報(bào)批項(xiàng)目建議書(shū)、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告書(shū)的依據(jù)，電力工程項(xiàng)目開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的依據(jù)。

中期規(guī)劃以五年規(guī)劃為基礎(chǔ)，并應(yīng)在長(zhǎng)期規(guī)劃的指導(dǎo)下編制。其是長(zhǎng)期規(guī)劃的深化，也是長(zhǎng)期規(guī)劃的補(bǔ)充和修訂，是電力工程項(xiàng)目開(kāi)展初步可行性研究、設(shè)計(jì)工作的依據(jù)。

長(zhǎng)期期規(guī)劃以五年規(guī)劃和中期規(guī)劃為基礎(chǔ)，研究電力發(fā)展的戰(zhàn)略性問(wèn)題。

2.電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的內(nèi)容

（1）五年規(guī)劃（設(shè)計(jì)）即大區(qū)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)。任務(wù)是以系統(tǒng)內(nèi)大電源的接入和主網(wǎng)絡(luò)方案為研究對(duì)象，主要解決系統(tǒng)內(nèi)主力電廠的合理布局和主網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，相應(yīng)于推薦方案的無(wú)功補(bǔ)償容量及其配置，某些系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)條件的校核，可能采取的技術(shù)措施及實(shí)施方案（如系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相調(diào)壓及系統(tǒng)穩(wěn)定、短路電流、過(guò)電壓等問(wèn)題）。（2）省或地區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在大區(qū)系統(tǒng)主力電源接入系統(tǒng)方案和主網(wǎng)架方案已經(jīng)確定的條件下，研究省及地區(qū)電源接入系統(tǒng)方式及二次電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)方案，通過(guò)系統(tǒng)潮流、調(diào)相調(diào)壓及短路電流計(jì)算，提出省及地區(qū)的系統(tǒng)接線方案及相應(yīng)需要建設(shè)的輸變電項(xiàng)目（包括無(wú)功補(bǔ)償配置）。（3）電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)負(fù)荷分布和電廠合理供電范圍，研究電廠最佳接入系統(tǒng)方式（包括電壓等級(jí)及出線回路數(shù)）、電廠送出工程相關(guān)網(wǎng)絡(luò)方案、建設(shè)規(guī)模及無(wú)功補(bǔ)償配置，并提出系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)設(shè)計(jì)電廠的技術(shù)要求（如穩(wěn)定措施、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓設(shè)備的規(guī)范及發(fā)電機(jī)的進(jìn)相及調(diào)相能力等）。（4）本體工程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)專業(yè)配合。把電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中確定的技術(shù)原則落實(shí)到具體工程設(shè)計(jì)中去，包括設(shè)計(jì)規(guī)模，分期建設(shè)方案，電氣主接線、主設(shè)備規(guī)范，建設(shè)進(jìn)度、技術(shù)條件校核及可能采取的措施等。系統(tǒng)專業(yè)的配合資料是本體工程設(shè)計(jì)的依據(jù)和基礎(chǔ)資料。電力系統(tǒng)專題設(shè)計(jì)：系統(tǒng)擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)；系統(tǒng)高一級(jí)電壓等級(jí)論證；交、直流輸電方式選擇；電源開(kāi)發(fā)方案優(yōu)化論證；輸煤輸電方案比較；弱受端系統(tǒng)供電方案；特殊負(fù)荷的供電方案；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式論證；發(fā)電機(jī)快控汽門(mén)控制方式研究等等。

中期規(guī)劃包括電力需求預(yù)測(cè)，動(dòng)力資源開(kāi)發(fā)，電源發(fā)展規(guī)劃，電力網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，環(huán)境及社會(huì)影響分析等。

長(zhǎng)期規(guī)劃包括電力需求預(yù)測(cè)，動(dòng)力資源開(kāi)發(fā)，電源發(fā)展規(guī)劃根據(jù)動(dòng)力資源和負(fù)荷分布條件；電廠建設(shè)條件、可能開(kāi)發(fā)的設(shè)備制造的技術(shù)條件，提出發(fā)電電源構(gòu)成和電源布局方案（包括對(duì)發(fā)電機(jī)組設(shè)備技術(shù)水平的要求）。電力網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃根據(jù)對(duì)大氣環(huán)境及社會(huì)影響的分析，提出相應(yīng)的建議。此外，還必須研究技術(shù)進(jìn)步問(wèn)題，提出對(duì)技術(shù)進(jìn)步的要求和課題，以保證電力系統(tǒng)能不斷地向用戶提供充足、安全、可靠、質(zhì)量合格、價(jià)格合理的電力。還包括環(huán)境及社會(huì)影響分析等。

四、電力系統(tǒng)規(guī)劃的方法

1.基本條件分析

電力工業(yè)發(fā)展的基本條件有3個(gè)，即電力負(fù)荷需要、動(dòng)力資源開(kāi)發(fā)及運(yùn)輸條件許可、發(fā)變電設(shè)備的制造及供應(yīng)及時(shí)。

2.基本功能分析

分析電網(wǎng)功能就是分析電網(wǎng)各部分及某些大電源及主要網(wǎng)架的作用。對(duì)基本功能的分析要分層次進(jìn)行，首先是全網(wǎng)供電范圍、電源建設(shè)地點(diǎn)、電源的作用、分區(qū)電網(wǎng)之間的送受電關(guān)系等，其次應(yīng)分析主力電源的合理送電范圍、功率流向及相應(yīng)的網(wǎng)架，最后是地區(qū)電網(wǎng)的情況。分析時(shí)要注意：隨著系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)各部分無(wú)論是電源、網(wǎng)架還是輸電線的功能都是變化的。

3.基本形態(tài)分析

分析發(fā)電廠與變電所之間的連接方式，也就是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。最基本的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有輻射型、鏈型及環(huán)型3種，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要取決于電廠和負(fù)荷的分布、電網(wǎng)覆蓋地域的情況等。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是分層分區(qū)原則，即不同電壓等級(jí)電網(wǎng)構(gòu)成不同的層次，不同地域的下一級(jí)電網(wǎng)解列構(gòu)成不同的地區(qū)電網(wǎng)，地區(qū)電網(wǎng)本身具有足夠的電壓支撐和無(wú)功儲(chǔ)備。

4.動(dòng)態(tài)分析即彈性分析或可變因素分析

主要是指電網(wǎng)實(shí)際發(fā)展進(jìn)程與設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)有差別時(shí)規(guī)劃電網(wǎng)的適應(yīng)能力?？勺円蛩刂饕侵福贺?fù)荷實(shí)際增長(zhǎng)超過(guò)或低于預(yù)計(jì)；電源建設(shè)進(jìn)度或順序發(fā)生變化；主要送電線路投產(chǎn)時(shí)間提前或推遲等。因此電力系統(tǒng)規(guī)劃要采用滾動(dòng)的方法不斷修正。

5.限制性條件分析

在制定電力系統(tǒng)規(guī)劃方案時(shí)要特別注意那些會(huì)影響方案成立的限制性因素，這些因素主要是：自然地理?xiàng)l件的限制性因素；供水水源條件；煤礦建設(shè)進(jìn)度不能滿足電廠需要；廠、所區(qū)公路、鐵路、碼頭的建設(shè)進(jìn)度和規(guī)模不能滿足要求；主要輸電線存在跨江、河問(wèn)題；主要電氣設(shè)備制造困難等。

篇2

電力能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域的基礎(chǔ)能源，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。電力工業(yè)的先行建設(shè)，是保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件。作為電力工程前期工作的重要組成部分，合理的系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提，也是具體單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)建設(shè)的方針和原則。

一、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)相關(guān)工作可分為長(zhǎng)期的電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃、中期的電力系統(tǒng)發(fā)展設(shè)計(jì)。其對(duì)單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)性的作用，也是論證工程建設(shè)必要性的重要依據(jù)。

在進(jìn)行單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)時(shí)，其涉及到的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：（1）工程所在區(qū)域的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和特性分析；（2）近區(qū)電網(wǎng)電源規(guī)劃情況及出力分析；（3）根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)和電源規(guī)劃結(jié)果，進(jìn)行電力和電量平衡；（4）提出電力工程接入電網(wǎng)系統(tǒng)方案；（5）對(duì)所提方案進(jìn)行電氣計(jì)算；（6）分析計(jì)算結(jié)果，并進(jìn)行方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；（7）為電力設(shè)計(jì)其它專業(yè)提供系統(tǒng)資料。

（一）電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和分析

對(duì)擬建電力工程附近片區(qū)進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和分析，是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在電力工程設(shè)計(jì)時(shí)，主要進(jìn)行10年以內(nèi)的中短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。中短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，主要圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行和發(fā)展而進(jìn)行。在總結(jié)歷年經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)劃，對(duì)中短期的近區(qū)最大負(fù)荷進(jìn)行逐年預(yù)測(cè)；同時(shí)，根據(jù)已建、在建和規(guī)劃的大項(xiàng)目情況，對(duì)負(fù)荷的特性進(jìn)行必要的研究分析，并確定其對(duì)電網(wǎng)供電的影響。負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法多種多樣，即有傳統(tǒng)的序列預(yù)測(cè)法，也有模糊理論、專家系統(tǒng)等新方法。對(duì)具有重要意義的電力工程，如樞紐變電站、輸送大量潮流的電力線路、或大容量發(fā)電機(jī)組，可采取多種方法預(yù)測(cè)負(fù)荷，分析負(fù)荷增長(zhǎng)因素及其發(fā)展趨勢(shì)，并從中選出一般可能出現(xiàn)的負(fù)荷水平進(jìn)行分析。

（二）電源規(guī)劃情況及出力

電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。對(duì)擬建工程周邊電網(wǎng)的電源規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并分析電源的出力情況，是論證單項(xiàng)電力工程建設(shè)必要性的重要依據(jù)。電力電源分為統(tǒng)調(diào)電源和地方電源，其中統(tǒng)調(diào)電源是指歸電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一調(diào)度的各類大型發(fā)電廠；地方電源則包括各類小水電站，以及企業(yè)自備發(fā)電機(jī)組。每種電源在不同的水文期的出力各不相同，同時(shí)新建電源機(jī)組會(huì)出現(xiàn)在規(guī)劃期間逐年投產(chǎn)的情況，因此，需對(duì)電源出力情況進(jìn)行詳細(xì)的分析統(tǒng)計(jì)，以利于下一步工作開(kāi)展。

（三）電力電量平衡

電力電量平衡在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中起約束條件的作用。根據(jù)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和電源出力分析，進(jìn)行項(xiàng)目所在地區(qū)、供電區(qū)域進(jìn)行電力、電量平衡計(jì)算，并對(duì)平衡結(jié)果進(jìn)行分析，從而確定電力工程的布局和規(guī)模。通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)確定各水平年的系統(tǒng)最大負(fù)荷，結(jié)合各類電源的出力分析，得出電力電量盈虧，從而確定電力系統(tǒng)所需的發(fā)電、變電設(shè)備容量。該容量應(yīng)滿足負(fù)荷需求的工作容量加上系統(tǒng)需要的備用容量。此外，在進(jìn)行電力電量平衡時(shí)，還需考慮分區(qū)間的電力電量交換，并根據(jù)情況增減設(shè)備容量。

（四）接入系統(tǒng)方案

根據(jù)工程所在地原有網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、負(fù)荷分布和電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃等情況，說(shuō)明項(xiàng)目工程在電力系統(tǒng)中的地位和作用，按照電網(wǎng)規(guī)劃，以及政府部門(mén)的審批意見(jiàn)，提出項(xiàng)目接入系統(tǒng)比較方案。在論述項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)近結(jié)合、綜合考慮節(jié)約用地、節(jié)能降耗、電網(wǎng)新技術(shù)的應(yīng)用。與此同時(shí)，需提出項(xiàng)目工程各方案的布局和規(guī)模，投產(chǎn)年及終期近區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式和供電電壓等內(nèi)容。

（五）電氣計(jì)算

電氣計(jì)算是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，包括：潮流計(jì)算，穩(wěn)定計(jì)算，短路電流計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算。第一，潮流計(jì)算主要是對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)中的功率和電壓的分布進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)潮流計(jì)算可確定系統(tǒng)運(yùn)行方式，檢查各元件是否滿足運(yùn)行要求，并為系統(tǒng)繼電保護(hù)和穩(wěn)定計(jì)算提供依據(jù)和初值。潮流計(jì)算作為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最基本的計(jì)算，是比較電力工程各接入系統(tǒng)方案最直觀的方法。通過(guò)潮流計(jì)算得出的電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓、各網(wǎng)絡(luò)元件電力損耗、以及電力潮流的分布情況，可直接用于分析各接入系統(tǒng)方案的可靠性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。第二，穩(wěn)定計(jì)算是指根據(jù)要求，對(duì)電力系統(tǒng)的各種故障情況進(jìn)行模擬計(jì)算和分析，從而確定電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題的主要特征和穩(wěn)定水平。穩(wěn)定計(jì)算多是基于潮流計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)之上，在單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中常用到的穩(wěn)定計(jì)算包括電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、電壓穩(wěn)定計(jì)算、以及頻率穩(wěn)定計(jì)算等。通過(guò)進(jìn)行各種穩(wěn)定計(jì)算，可校驗(yàn)各接入系統(tǒng)方案的運(yùn)行參數(shù)能否滿足穩(wěn)定運(yùn)行的要求，在必要的情況下提出安穩(wěn)策略和保障措施。第三，短路電流計(jì)算主要是驗(yàn)算在給定的網(wǎng)架中，由于故障短路而在電氣元件上產(chǎn)生的不正常電流值。計(jì)算項(xiàng)目工程接入系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)處的各種短路電流，能為電氣設(shè)備的選型提供依據(jù)。在確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)運(yùn)行方式的情況下，進(jìn)行短路電流計(jì)算可正確選擇及校驗(yàn)電氣設(shè)備，選用正確的繼電保護(hù)整定值和熔體的額定電流，從而確保在故障情況下能快速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時(shí)間，減少短路所造成的損失。系統(tǒng)的短路電流宜限制在合理的水平，當(dāng)短路電流水平過(guò)大而需要大量更換工程相關(guān)網(wǎng)區(qū)已有電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)提出限制短路電流的措施。第四，進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償，可向電力網(wǎng)絡(luò)中的感性負(fù)荷提供相應(yīng)的無(wú)功功率，從而減少各種網(wǎng)絡(luò)元件因傳輸無(wú)功功率所造成的電能損耗。在具體電力工程中，需根據(jù)無(wú)功平衡，提出無(wú)功補(bǔ)償裝置總?cè)萘考胺纸M容量，必要時(shí)需對(duì)單組低壓電容器投切時(shí)電壓波動(dòng)進(jìn)行校核，進(jìn)行近區(qū)無(wú)功平衡分析，和調(diào)相調(diào)壓專題計(jì)算。

（六）方案比較

對(duì)項(xiàng)目接入方案進(jìn)行比較，在各種電氣計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)之上，從安全可靠性、實(shí)施性、發(fā)展適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行分析，從而對(duì)各方案的設(shè)計(jì)及運(yùn)行做出評(píng)價(jià)，并選擇最優(yōu)者作為推薦方案。

（七）系統(tǒng)專業(yè)提資

通過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可靠的系統(tǒng)電氣計(jì)算，選出綜合條件最優(yōu)的推薦接入系統(tǒng)方案，確定項(xiàng)目工程的建設(shè)規(guī)模和投產(chǎn)時(shí)間，為電力工程設(shè)計(jì)的其它專業(yè)提供有效的設(shè)計(jì)依據(jù)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

二、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的一些經(jīng)驗(yàn)

隨著我國(guó)電網(wǎng)電壓的升高，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電源裝機(jī)總?cè)萘康闹鹉晏嵘?，電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了新時(shí)期。在單項(xiàng)電力工程的設(shè)計(jì)中，電力系統(tǒng)專業(yè)的設(shè)計(jì)和論證起著重要的指導(dǎo)作用。如何獨(dú)立開(kāi)展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，成為中小規(guī)模的電力設(shè)計(jì)單位遇到的新問(wèn)題。

（一）準(zhǔn)備階段

在開(kāi)展系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作前，應(yīng)收集近區(qū)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀相關(guān)資料，了解大網(wǎng)區(qū)的基本情況和特點(diǎn)，分析和整理收集到的系統(tǒng)資料。收集現(xiàn)有變電站、線路以及統(tǒng)調(diào)電源資料，并開(kāi)列成表錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，形成電網(wǎng)現(xiàn)狀網(wǎng)架的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，還需收集最新電力主網(wǎng)規(guī)劃報(bào)告，了解近區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展方向和變化特點(diǎn)，將規(guī)劃電力網(wǎng)絡(luò)資料錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，形成各規(guī)劃水平年的網(wǎng)架基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（二）開(kāi)展工作

關(guān)注電力系統(tǒng)的最新變化情況，更新數(shù)據(jù)庫(kù)資料，收集和研究各地區(qū)的負(fù)荷情況和特點(diǎn)，掌握大網(wǎng)內(nèi)各電廠、變電站、電力線路的地理分布情況和數(shù)據(jù)資料，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。針對(duì)新項(xiàng)目工程，展開(kāi)對(duì)當(dāng)?shù)刎?fù)荷情況的收集工作，及時(shí)更新當(dāng)?shù)丶爸苓呺娏ο到y(tǒng)的資料。之后，進(jìn)行各類系統(tǒng)電氣計(jì)算，配合項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)工作。電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)具有重要意義，所有電氣計(jì)算均是基于電網(wǎng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。因此，不斷更新和完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的一個(gè)長(zhǎng)期工作。

三、結(jié)語(yǔ)

篇3

關(guān)鍵詞：ETAP；電力系統(tǒng)；潮流分析；仿真實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）26-0128-02

電力系統(tǒng)運(yùn)行概念比較抽象，而且難以采用實(shí)物操作或演示，學(xué)生理解起來(lái)存在很大難度。通過(guò)形象的圖形界面直觀反映電力系統(tǒng)，可以加深學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行原理和過(guò)程的理解，因此利用可視化的仿真軟件作為輔助教學(xué)工具，加深學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)概念的理解很有必要。ETAP是一款能夠滿足教學(xué)和企業(yè)使用的圖形界面友好、建模直觀、運(yùn)行方式多樣并且功能強(qiáng)大的電力和電氣系統(tǒng)分析軟件。

一、ETAP簡(jiǎn)介

ETAP（Electrical Transient Analysis Program）是由美國(guó)OTI公司（Operation Technology Inc）開(kāi)發(fā)的面向企業(yè)應(yīng)用的軟件，主要用于電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模擬、運(yùn)行、監(jiān)測(cè)、控制、優(yōu)化和自動(dòng)化，能夠?yàn)槠髽I(yè)提供智能電力監(jiān)測(cè)、能量管理、系統(tǒng)優(yōu)化和自動(dòng)化、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)等應(yīng)用方案。其采用單線圖等可視化技術(shù)，模擬電力系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)，直觀地闡述了電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本概念。其智能交互式圖形用戶界面給使用帶來(lái)極大方便，元件選擇及運(yùn)行方式等設(shè)置豐富全面，可以滿足各種情況下的電力系統(tǒng)分析的需求。ETAP除了基本的運(yùn)行分析之外，還包含很多功能，使其成為一款出色的商用電力系統(tǒng)分析軟件，ETAP的電力系統(tǒng)基本功能包括潮流分析、短路分析、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析、繼電保護(hù)配合、諧波分析、接地網(wǎng)系統(tǒng)等[1]。計(jì)算結(jié)束后ETAP不但能夠在圖中直觀地顯示出一些基本數(shù)據(jù)，還能形成多份不同種類的詳細(xì)數(shù)據(jù)報(bào)告。

二、應(yīng)用ETAP建模和演示潮流分析

電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)，課堂教學(xué)中往往注重解析算法的推導(dǎo)或計(jì)算機(jī)算法原理的講解，而忽視了潮流分析的實(shí)際應(yīng)用。潮流分析的目的主要有：在電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)中選擇系統(tǒng)接線方式、選擇電氣設(shè)備及導(dǎo)線截面、確定電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等[2-4]。使用ETAP軟件可以方便地實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用，使學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)研究的問(wèn)題和方法有整體了解，而不會(huì)淹沒(méi)在各種計(jì)算中把握不到電力系統(tǒng)分析和應(yīng)用的方向。

1.電力系統(tǒng)原型及其建模。ETAP提供了便捷的圖形化使用界面用于建立單線圖，可以添加、刪除、移動(dòng)、連接、縮放、設(shè)置參數(shù)等。將各元件模塊選出來(lái)、連接并設(shè)置好參數(shù)，就可以建立基于ETAP的電力系統(tǒng)仿真模型。

本文采用輻射型網(wǎng)絡(luò)主接線系統(tǒng)為原型建模，建好的模型如圖1所示，發(fā)電機(jī)G1為平衡節(jié)點(diǎn)，額定電壓為18kV，電壓相角為0，變壓器B1的額定容量為360MVA，變比為18/121，Uk%=14.3，X/R=2.238；變壓器T2、T3的額定容量為15MVA，變比為110/11，Uk%=10.5，X/R=0.123；線路L1、L2長(zhǎng)度為80km，電阻為0.21Ω/km，電抗為0.4160Ω/km，電納為2.74×10e-6S/km；負(fù)荷F1：20+j15MVA，負(fù)荷F2：28+j10MVA。

發(fā)電機(jī)G1的運(yùn)行模式選擇平衡節(jié)點(diǎn)，設(shè)置的有功和無(wú)功數(shù)值只是迭代時(shí)的初值。母線標(biāo)稱電壓標(biāo)示在圖中。負(fù)荷F1、F2類型選擇恒容量。

2.潮流分析。ETAP潮流分析模塊計(jì)算電力系統(tǒng)中的母線電壓、支路功率、電流和功率等，用戶能夠選擇不同的計(jì)算方法來(lái)提高運(yùn)行效率，如牛頓-拉夫遜法、快速解耦法。潮流計(jì)算結(jié)果可以在圖中直觀地顯示出來(lái)，也可以查看結(jié)果輸出報(bào)告。

在潮流分析運(yùn)行模式下，點(diǎn)擊運(yùn)行，其結(jié)果如圖2所示，其中紅色數(shù)據(jù)是運(yùn)行計(jì)算的結(jié)果，黑色箭頭表示功率流向，圖中顯示了計(jì)算所得的各支路的有功功率、無(wú)功功率和母線電壓。通過(guò)潮流結(jié)果分析器可以查看潮流分析的詳細(xì)結(jié)果報(bào)告，在分析報(bào)告里可以選擇查看通用信息、母線結(jié)果、支路結(jié)果、負(fù)荷、電源這五種報(bào)告類型，每個(gè)類型里面可以選擇所需顯示的潮流結(jié)果。圖3是支路結(jié)果報(bào)告，顯示了各支路的有功和無(wú)功潮流、電壓降、有功和無(wú)功損耗。

ETAP有詳盡的越線報(bào)警功能，當(dāng)有母線過(guò)壓、負(fù)荷或電纜等過(guò)負(fù)荷時(shí)，ETAP潮流分析出現(xiàn)報(bào)警提示，根據(jù)此提示，更改電力系統(tǒng)元件或接線方式使系統(tǒng)運(yùn)行正常，該功能為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了方便。學(xué)生也可以通過(guò)更改參數(shù)設(shè)置或增減元件等方法觀察比較仿真結(jié)果，進(jìn)一步研究有功功率和無(wú)功功率的分布特點(diǎn)。

三、在教學(xué)實(shí)踐中引入ETAP

《電力工程基礎(chǔ)》及《電力系統(tǒng)分析》對(duì)初學(xué)者而言是一門(mén)比較抽象的課程，其知識(shí)點(diǎn)多，各種計(jì)算比較復(fù)雜，課堂分章節(jié)講授，更多拘泥于概念的認(rèn)知和計(jì)算過(guò)程的強(qiáng)調(diào)，使得學(xué)生將大量時(shí)間花在公式的記憶上，難以對(duì)電力系統(tǒng)從整體上把握和全面理解，導(dǎo)致知識(shí)割裂，很多概念無(wú)法真正理解，不能與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)。不但挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而且學(xué)習(xí)起來(lái)也十分困難。電力系統(tǒng)作業(yè)計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，也難以在作業(yè)題中體現(xiàn)想要實(shí)現(xiàn)的目的。引入ETAP仿真，通過(guò)元件參數(shù)的設(shè)計(jì)及其自身提供的幫助文件中的解釋，學(xué)生聯(lián)系理論知識(shí)，可以直觀地鞏固電力系統(tǒng)中的一些基本概念，把各章節(jié)的知識(shí)連貫起來(lái)理解。ETAP以可視化的方式建立模型，直觀地反映要分析的問(wèn)題，計(jì)算部分都由內(nèi)部程序完成，使得授課的重心更多地放在模型建立和結(jié)果分析上。

ETAP雖然能解決不少問(wèn)題，但它只是一個(gè)工具，在教學(xué)生使用前應(yīng)該要求學(xué)生掌握好電力工程基礎(chǔ)知識(shí)和電力系統(tǒng)分析計(jì)算理論，這樣實(shí)驗(yàn)課才能順利進(jìn)行。用ETAP軟件做電力系統(tǒng)模型分析有相當(dāng)大一部分工作是建立系統(tǒng)模型，模型的質(zhì)量直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)分析的成敗。為了保證模型的正確性，建模前要先弄清楚各元件的數(shù)學(xué)模型并了解軟件中元件參數(shù)代表的含義[5]。

ETAP軟件是一款商業(yè)軟件，與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)教學(xué)專用軟件MATLAB電力系統(tǒng)仿真模塊集（SinPower Systems Blockset，PSB）相比，具有更多的分析應(yīng)用程序功能供用戶選擇，其元件的參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)控制方式也較為豐富，一方面它可以更好地解決實(shí)際電力及電氣的問(wèn)題，另一方面這對(duì)于學(xué)生掌握該軟件的使用造成一定的難度?？紤]到目前學(xué)生在本科階段學(xué)習(xí)側(cè)重于理論，使用的軟件大多也偏向于教學(xué)應(yīng)用類，遠(yuǎn)不能滿足培養(yǎng)工科應(yīng)用型人才的需求，要培養(yǎng)與國(guó)際接軌的工程類專業(yè)人才，有必要了解和學(xué)習(xí)使用復(fù)雜一些的商用軟件。通常課堂實(shí)驗(yàn)的設(shè)置以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為多，通過(guò)校企合作，學(xué)校為學(xué)生提供了功能強(qiáng)大的ETAP軟件作為實(shí)踐學(xué)習(xí)的工具，如果充分利用好該軟件，有利于激發(fā)教師和學(xué)生的興趣，還為學(xué)生進(jìn)一步探索更廣泛的電力系統(tǒng)的知識(shí)及其應(yīng)用提供了平臺(tái)。

四、結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，系統(tǒng)規(guī)模龐大，算法復(fù)雜，很多概念和運(yùn)行方式需要在大系統(tǒng)中模擬才能更透徹地理解。ETAP基于直觀的圖形顯示和封裝的計(jì)算運(yùn)行，可以幫助學(xué)生理解電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)概念，加深對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的認(rèn)識(shí)，同時(shí)由于其功能強(qiáng)大，可以便于學(xué)生進(jìn)一步探索研究相關(guān)問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]李廣凱，李庚銀.電力系統(tǒng)仿真軟件綜述[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2005，（3）.

[2]唐志平.供配電技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

[3]孫麗華.電力工程基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

篇4

0引言

電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)處理工程問(wèn)題的能力。電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)是涵蓋“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”“變電站綜合自動(dòng)化”等多門(mén)專業(yè)課程知識(shí)交叉的綜合性實(shí)驗(yàn)。燕山大學(xué)電力實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備通過(guò)物理模擬及數(shù)字仿真等形式呈現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行及自動(dòng)化控制的全過(guò)程，使學(xué)生從全局、系統(tǒng)的角度認(rèn)識(shí)理解電力系統(tǒng)[1，2]。

目前，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)的電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)大多為傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生按照指導(dǎo)教師所講及指導(dǎo)書(shū)中的實(shí)驗(yàn)步驟操作即可得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及考核方式陳舊單一，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生發(fā)揮獨(dú)立分析思考解決問(wèn)題的能力受限，處于被動(dòng)地位。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果來(lái)看，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以有效地提高學(xué)生實(shí)踐技能和綜合素質(zhì)[3]。

隨著CDIO現(xiàn)代工程教育培養(yǎng)模式的引入與逐漸推廣，對(duì)電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)改革成為必然趨勢(shì)。電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)的改革注重專業(yè)核心課程之間知識(shí)點(diǎn)的相互聯(lián)系，打破以理論驗(yàn)證為主的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)構(gòu)思、設(shè)計(jì)、運(yùn)作、實(shí)踐基于項(xiàng)目進(jìn)行。轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的地位，要求學(xué)生參與構(gòu)思、自主設(shè)計(jì)、協(xié)作實(shí)施，實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)教育到自主學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變[4，5]。

本文在研究CDIO工程教育理念的基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目式教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，提出基于CDIO理念的電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)課程改革方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)考核方式等進(jìn)行改革。以燕山大學(xué)2012級(jí)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)本科生為對(duì)象的項(xiàng)目式培養(yǎng)教學(xué)實(shí)踐，獲得了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和顯著效果，為未來(lái)教學(xué)改革實(shí)踐的持續(xù)改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

1綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施方案

為推進(jìn)電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)教改實(shí)施，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱進(jìn)行調(diào)整。為提高教改課程的可行性，形成教學(xué)效果對(duì)比，只對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)中的部分項(xiàng)目進(jìn)行改革，其余項(xiàng)目按傳統(tǒng)方式授課，并在未來(lái)的課程改革中不斷持續(xù)改進(jìn)。

由表1可知，未改革的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由指導(dǎo)教師講解實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)備使用方法，學(xué)生連接實(shí)驗(yàn)電路，并按照指導(dǎo)書(shū)上的實(shí)驗(yàn)步驟做實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教改的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與傳統(tǒng)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)相比，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)形式方面有較大的改變。

1.1綜合實(shí)驗(yàn)改革項(xiàng)目實(shí)施形式

電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)課程改革打破傳統(tǒng)“學(xué)與做”的教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選題具有工程環(huán)境與背景，實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟辉偈悄骋焕碚摰尿?yàn)證，而是實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)。讓學(xué)生以小組形式共同完成項(xiàng)目，從構(gòu)思階段的概念設(shè)計(jì)開(kāi)始，經(jīng)歷設(shè)計(jì)討論和實(shí)施階段，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)課程知識(shí)點(diǎn)之間的有機(jī)聯(lián)系。在教學(xué)過(guò)程中注重引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，開(kāi)展啟發(fā)式、探究式、參與式教學(xué)[6]。

與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程不同，基于CDIO理念的?C合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革按照項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程設(shè)計(jì)實(shí)施，包括項(xiàng)目方案構(gòu)思討論、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接線方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作及仿真測(cè)試。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，遵從“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)作”的工程教育指導(dǎo)思想，強(qiáng)調(diào)綜合性學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)[710]，圖1為綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展環(huán)節(jié)。

1） 構(gòu)思環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，由指導(dǎo)教師提出項(xiàng)目題目及設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生分組形成團(tuán)隊(duì)，查閱項(xiàng)目實(shí)施涉及的課程基本原理，學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)備原理及操作方法，構(gòu)思項(xiàng)目實(shí)施方案。該階段的任務(wù)是每組學(xué)生至少提出兩種方案的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行可行性分析與討論。指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，確定最合理的方案。

2） 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在完成項(xiàng)目實(shí)施方案的確定后，要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)原理圖及實(shí)驗(yàn)電氣接線圖的設(shè)計(jì)及繪制，主要包括電網(wǎng)組網(wǎng)方式、主系統(tǒng)接線方式、電力系統(tǒng)一次設(shè)備及二次設(shè)備選型、繼電保護(hù)整定及二次設(shè)備接線方式設(shè)計(jì)等。學(xué)生還需對(duì)自己要完成實(shí)驗(yàn)的操作步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后上交實(shí)驗(yàn)接線圖及實(shí)驗(yàn)操作步驟，由指導(dǎo)教師進(jìn)行檢查。

3） 實(shí)施環(huán)節(jié)。學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖，在實(shí)際可操作的實(shí)驗(yàn)臺(tái)或虛擬培訓(xùn)軟件進(jìn)行操作，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作規(guī)范通過(guò)實(shí)物演示的方式進(jìn)行講述，學(xué)生可直觀地掌握該部分的知識(shí)和技能。學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，完成設(shè)計(jì)圖的調(diào)試、連線、相關(guān)一次設(shè)備投切及二次設(shè)備控制整定。完成系統(tǒng)接線后，教師對(duì)每組系統(tǒng)接線進(jìn)行檢查，確定無(wú)誤后，方可讓學(xué)生上電操作。最終，學(xué)生通過(guò)設(shè)備上的軟件分析或相關(guān)參數(shù)的讀取，對(duì)自己設(shè)計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行分析得出結(jié)論。

4） 運(yùn)作環(huán)節(jié)。項(xiàng)目完成后，指導(dǎo)教師進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收。在此環(huán)節(jié)，學(xué)生需對(duì)項(xiàng)目成果進(jìn)行展示，對(duì)自己的設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)原理圖、關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新點(diǎn)、存在問(wèn)題等內(nèi)容進(jìn)行公開(kāi)匯報(bào)。然后，開(kāi)展項(xiàng)目討論，進(jìn)行技術(shù)交流。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成過(guò)程中，學(xué)生以具體應(yīng)用工程問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)查閱學(xué)習(xí)資料，綜合運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)解決實(shí)踐中的問(wèn)題，最終提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

1.2綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組織形式及評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組織采用學(xué)生分組、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的形式，由5～6名學(xué)生組成一個(gè)小組，確定1名小組負(fù)責(zé)人；每個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置4～5個(gè)工程項(xiàng)目，每組負(fù)責(zé)1個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；小組負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)分解和人員分配，組內(nèi)人員分工協(xié)作完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。以學(xué)生自我設(shè)計(jì)和實(shí)際操作為主、教師輔導(dǎo)為輔。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)主要采用“實(shí)驗(yàn)結(jié)果+實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的考核方式，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)考察不足?；诠こ探逃膶?shí)驗(yàn)教學(xué)模式是個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，要在不同階段針對(duì)學(xué)生不同能力的培養(yǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在最后階段進(jìn)行整體效果評(píng)估[11，12]?；贑DIO理念的電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革評(píng)價(jià)考核方式將學(xué)生在構(gòu)思、設(shè)計(jì)和實(shí)踐等各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)結(jié)合起來(lái)，從實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作技能、綜合素質(zhì)幾個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)定。

總成績(jī)中，態(tài)度評(píng)價(jià)占10%，主要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣及重視程度；實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)占總成績(jī)的30%，主要評(píng)價(jià)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的可行性及實(shí)驗(yàn)效果；實(shí)驗(yàn)操作技能占30%，主要評(píng)價(jià)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)確性及完成實(shí)驗(yàn)的情況；答辯及實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績(jī)20%，主要評(píng)價(jià)學(xué)生口頭報(bào)告及撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力；組內(nèi)互評(píng)占10%，主要評(píng)價(jià)學(xué)生團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力。

2綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要內(nèi)容

電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)課程改革內(nèi)容涉及電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃、調(diào)度、監(jiān)控、運(yùn)行控制及二次設(shè)備調(diào)節(jié)、測(cè)量、保護(hù)的理論和技術(shù)。課程改革由配電網(wǎng)靜態(tài)模擬及微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、電網(wǎng)虛擬仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及常規(guī)三相四線制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及綜合監(jiān)測(cè)3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組成。根據(jù)項(xiàng)目式教學(xué)電力專業(yè)畢業(yè)要求，使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)置具有綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性。

2.1配電網(wǎng)靜態(tài)模擬及微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

為了使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行與保護(hù)控制技術(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室中配電網(wǎng)靜態(tài)模擬系統(tǒng)及KLD94 300微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，開(kāi)設(shè)不同接地方式的配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償、線路故障電壓電流監(jiān)控測(cè)量、微機(jī)線路保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等實(shí)驗(yàn)。

本實(shí)驗(yàn)從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作4個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置項(xiàng)目?jī)?nèi)容，項(xiàng)目技術(shù)路線如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要內(nèi)容如下。

1） 項(xiàng)目方案構(gòu)思。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，構(gòu)思10 kV配電網(wǎng)運(yùn)行及保護(hù)控制設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行可行性分析討論。

2） 項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)。對(duì)中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地及中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地配電網(wǎng)主系統(tǒng)接線、無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行設(shè)計(jì)；通過(guò)分析不同接地方式配電網(wǎng)故障特性，設(shè)計(jì)保護(hù)方案，計(jì)算保護(hù)定值。

3） 項(xiàng)目實(shí)施。（1）無(wú)功補(bǔ)償。根據(jù)1）中設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，在配電網(wǎng)靜態(tài)模擬裝置上，投切不同數(shù)值組合的無(wú)功補(bǔ)償裝置，使系統(tǒng)在設(shè)定的功率因數(shù)下運(yùn)行；（2）故障特性分析。對(duì)1）中?O計(jì)系統(tǒng)，進(jìn)行配電網(wǎng)的故障特性分析。在配電網(wǎng)靜態(tài)模擬系統(tǒng)上設(shè)置線路故障，從測(cè)量裝置中讀出不同接地方式配電網(wǎng)的故障電流及電壓，判斷其特征是否與理論分析一致，對(duì)比不同接地方式配電網(wǎng)接地故障特性的異同；（3）微機(jī)保護(hù)。對(duì)1）中設(shè)計(jì)的保護(hù)方法，進(jìn)行保護(hù)定值及參數(shù)的整定。在KLD9300微機(jī)保護(hù)裝置上設(shè)置整定控制字以控制保護(hù)的投退；通過(guò)在配網(wǎng)靜態(tài)模擬系統(tǒng)線路上設(shè)置故障，驗(yàn)證自己所設(shè)計(jì)的保護(hù)方法及動(dòng)作值整定是否有效。

4） 項(xiàng)目運(yùn)作。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上演示講解項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程，展示項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果，進(jìn)行技術(shù)交流。

2.2電網(wǎng)虛擬仿真綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

電網(wǎng)調(diào)度虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行、電網(wǎng)調(diào)度、變電站運(yùn)行監(jiān)控巡視、繼電保護(hù)、系統(tǒng)事故分析和處理、電氣一二次設(shè)備操作等進(jìn)行全方位的模擬，3D場(chǎng)景單元再現(xiàn)真實(shí)變電站現(xiàn)場(chǎng)，仿真變電站工作人員的就地操作和操作結(jié)果。

本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目充分利用虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，讓學(xué)生從角色上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，切身感受作為變電站運(yùn)維人員、電網(wǎng)調(diào)度人員、檢修人員在在企業(yè)及工程中具備的技能，體會(huì)專業(yè)崗位的職能特點(diǎn)。根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)要求，學(xué)生分組完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)及實(shí)施，最終以技能競(jìng)賽的形式展示項(xiàng)目運(yùn)作，技術(shù)路線如圖3所示。

1） 檢修任務(wù)。根據(jù)下達(dá)的檢修任務(wù)，構(gòu)思變電站設(shè)備檢修方案。設(shè)計(jì)檢修操作方案，包括開(kāi)關(guān)及斷路器倒閘停送電操作、備用母線就地投切等。開(kāi)操作票，在3D模擬的真實(shí)變電站現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。

2） 調(diào)度任務(wù)。根據(jù)接受的調(diào)令，構(gòu)思執(zhí)行調(diào)度任務(wù)。根據(jù)突發(fā)事件情況，設(shè)計(jì)調(diào)度指令，并協(xié)調(diào)、組織現(xiàn)場(chǎng)操作人員或自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，執(zhí)行動(dòng)態(tài)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視，并向上級(jí)匯報(bào)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)。

3） 五防開(kāi)票。根據(jù)任務(wù)，完成五防開(kāi)票、五防驗(yàn)證的操作。在3D場(chǎng)景中的一次設(shè)備操作機(jī)構(gòu)中添加五防鎖，設(shè)計(jì)五防邏輯，執(zhí)行接收操作票，開(kāi)五防鎖。

4） 繼電保護(hù)。對(duì)變電站內(nèi)保護(hù)室，根據(jù)繼電保護(hù)仿真軟件，進(jìn)行保護(hù)定值的整定，時(shí)間整定，控制字整定，定值換區(qū)等設(shè)計(jì)，對(duì)保護(hù)柜執(zhí)行壓板操作、開(kāi)關(guān)操作并能夠?qū)崿F(xiàn)燈光信號(hào)字顯示。

2.3常規(guī)三相四線制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及綜合監(jiān)測(cè)

電能綜合監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，能夠使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)常用二次設(shè)備的測(cè)量原理及接線方法，掌握不同類型負(fù)荷的三相四線制系統(tǒng)交流電量的特點(diǎn)。

本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求學(xué)生分組完成以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，項(xiàng)目技術(shù)路線如圖4所示。

1） 項(xiàng)目方案構(gòu)思。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，構(gòu)思常規(guī)三相四線制系統(tǒng)綜合電量監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行可行性分析討論。

2） 項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)。根據(jù)給定元件及所測(cè)電量，設(shè)計(jì)三相四線制系統(tǒng)接線圖，包括電源元件、電壓電流互感器、有功功率表、無(wú)功功率表、功率因數(shù)表、電壓表、電流表、阻性負(fù)荷、容性負(fù)荷、感性負(fù)荷。

3） 項(xiàng)目實(shí)施。根據(jù)設(shè)計(jì)的接線圖，在電能綜合監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接三相不對(duì)稱負(fù)載線路，模擬操作電力系統(tǒng)單相短路和斷路狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)常規(guī)三相四線制系統(tǒng)綜合電量監(jiān)測(cè)。

4） 項(xiàng)目運(yùn)作。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上演示講解項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程，展示項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果，進(jìn)行技術(shù)交流。

3綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革效果分析

基于CDIO以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的工程教育理念，調(diào)整和優(yōu)化了電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教學(xué)方法及教學(xué)思路也進(jìn)行了優(yōu)化創(chuàng)新，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。基于CDIO理念的電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)施以來(lái)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)形式、考核方式及能力培養(yǎng)方面有很大的改進(jìn)，其中配電網(wǎng)靜態(tài)模擬及微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與改革前單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比，教學(xué)效果尤為突出（詳見(jiàn)表2）。從項(xiàng)目評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)施能夠準(zhǔn)確掌握電力系統(tǒng)基本理論知識(shí)和使用技能。項(xiàng)目式教學(xué)更能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中，培養(yǎng)了學(xué)生工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、分析和解決問(wèn)題的能力，取得良好的教學(xué)效果。

篇5

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；可靠性管理；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；電力應(yīng)用；電站建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM77 文章編號(hào)：1009-2374（2016）07-0022-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.011

當(dāng)前階段，電站的建設(shè)如火如荼地開(kāi)展起來(lái)，其帶給人們更加方便快捷的生活，讓人們的生活發(fā)生了極大的變化，帶領(lǐng)人們走進(jìn)新時(shí)代的現(xiàn)代化社會(huì)。但是，電站的蓬勃興起，并沒(méi)有讓繼電保護(hù)獲得更大的發(fā)展，繼電保護(hù)的可靠性依然是其主要的研究方向和重要內(nèi)容，繼電保護(hù)可靠性管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)成為其未來(lái)的研究重點(diǎn)。由于保護(hù)系統(tǒng)可靠性所涉及的因素較多，其進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面的難度較大，更加需要相關(guān)人員的付出和努力對(duì)其進(jìn)行不斷的探索和研究。因此，更加成熟的保護(hù)方案也正在研究過(guò)程中。雖然對(duì)繼電保護(hù)的可靠性正處于研究階段，但是其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)我們可以預(yù)見(jiàn)，其必將為我們帶來(lái)更加安全的用電系統(tǒng)，為人類的用電安全保駕護(hù)航，為人類的電力發(fā)展提供更加堅(jiān)強(qiáng)的后盾和支持。

1 繼電保護(hù)淺析

電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩鼗蛘咦陨碓虬l(fā)生各種故障，對(duì)電力系統(tǒng)或者電站的保護(hù)非常不利。為了更好地避免由于故障而給電力系統(tǒng)或者電站造成損失，對(duì)故障進(jìn)行提前預(yù)防就顯得非常有必要。在對(duì)電力系統(tǒng)安全保護(hù)措施的研究中我們發(fā)現(xiàn)，帶有觸點(diǎn)的繼電器可以對(duì)其進(jìn)行有效保護(hù)，這種機(jī)電保護(hù)裝置保護(hù)電力系統(tǒng)的過(guò)程就叫做繼電保護(hù)。保護(hù)系統(tǒng)可靠性涉及的因素多、保護(hù)可靠性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量大等問(wèn)題，有針對(duì)性的實(shí)用化軟件系統(tǒng)仍在探索中。做好繼電保護(hù)的研究不僅對(duì)電力企業(yè)具有非常重要的作用，對(duì)我國(guó)電力建設(shè)也具有非常深遠(yuǎn)的意義。一般情況下，繼電保護(hù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行中的故障進(jìn)行預(yù)警設(shè)置，也就是說(shuō)電力系統(tǒng)在發(fā)生運(yùn)行異常的時(shí)候，繼電保護(hù)就會(huì)采取相應(yīng)的手段，對(duì)異常進(jìn)行警報(bào)處理，便于維護(hù)人能夠及時(shí)了解故障的發(fā)生時(shí)間，并采取有效手段對(duì)故障進(jìn)行排除。在配電網(wǎng)的環(huán)境下，電力系統(tǒng)發(fā)生異常的時(shí)候，繼電保護(hù)能夠讓電力設(shè)備與配電網(wǎng)相脫離，保證電力設(shè)備的安全。因此，在電力系統(tǒng)中進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行，能夠有效地對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性提供支持，為電力企業(yè)的安全提供支撐。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要依靠是繼電保護(hù)的正常運(yùn)行，對(duì)其可靠性管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，對(duì)其裝置發(fā)揮正常作用、優(yōu)化功能方面具有重要意義。

2 繼電保護(hù)可靠性數(shù)據(jù)及預(yù)處理

繼電保護(hù)所需要的可靠性數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式多樣，不僅包括數(shù)字，還包括圖表、符號(hào)等形式，均產(chǎn)生于系統(tǒng)各項(xiàng)工作正常運(yùn)行的情況下所收集的數(shù)據(jù)。對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要包括裝置運(yùn)行時(shí)間、裝置產(chǎn)生缺陷時(shí)間、缺陷類型、系統(tǒng)運(yùn)行記錄、系統(tǒng)動(dòng)作記錄等。其數(shù)據(jù)的來(lái)源主要為系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)的報(bào)告、系統(tǒng)的故障信息、相應(yīng)的維護(hù)記錄、調(diào)度中心出具的運(yùn)行報(bào)告等。

繼電保護(hù)裝置龐大、型號(hào)較多，并且在部分電廠更新的較為頻繁。其原始數(shù)據(jù)較多，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)很多無(wú)效數(shù)據(jù)，因此對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理就顯得非常有必要。繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行的前提是需要對(duì)其運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和補(bǔ)充，保證在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的時(shí)候所獲得的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所謂的“原始數(shù)據(jù)”指的是包括記錄號(hào)、電壓等級(jí)、設(shè)備投入時(shí)間、型號(hào)、批次、ID、設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)間、狀態(tài)、原因、故障處理時(shí)間、恢復(fù)運(yùn)行時(shí)間等相關(guān)信息，其中的每一條信息都有其特殊性，都需要對(duì)其進(jìn)行充分收集和整理，在其中篩選出具有價(jià)值的信息。

經(jīng)過(guò)篩選之后所得的數(shù)據(jù)包括完整數(shù)據(jù)、左截尾數(shù)據(jù)和定時(shí)截尾數(shù)據(jù)。不同的設(shè)備因?yàn)槠渫度氲臅r(shí)間和運(yùn)行的情況不同，獲得的數(shù)據(jù)也不盡相同，甚至還會(huì)有很大的差別。因此完整數(shù)據(jù)的獲得大多數(shù)情況下很難實(shí)現(xiàn)，大部分?jǐn)?shù)據(jù)為定時(shí)截尾數(shù)據(jù)。定時(shí)截尾數(shù)據(jù)還需要對(duì)設(shè)備的維修情況進(jìn)行考慮，這時(shí)候才能說(shuō)對(duì)其數(shù)據(jù)的收集和整理具有一定的完整性。

3 繼電保護(hù)可靠性的時(shí)變特征

繼電保護(hù)裝置其實(shí)質(zhì)的函數(shù)的套用，通過(guò)函數(shù)計(jì)算出其使用壽命、可靠性程度、失效率等。對(duì)其可靠性的保護(hù)不僅需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，同時(shí)也需要對(duì)其時(shí)變特征進(jìn)行分析，以保證客觀地反映保護(hù)系統(tǒng)可靠性水平。

3.1 偶然失效及失效率估算

繼電器的偶然失效一半是因?yàn)橥饬Φ淖饔?，也就是說(shuō)因?yàn)橥饨绛h(huán)境的突然作用而造成的保護(hù)裝置故障。外界環(huán)境對(duì)繼電保護(hù)裝置作用的強(qiáng)度不同，其所產(chǎn)生的常數(shù)不同，那么對(duì)其失效率的計(jì)算就可以通過(guò)函數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。對(duì)n個(gè)裝置進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)，此時(shí)如果存在截尾數(shù)據(jù)，則應(yīng)當(dāng)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行截尾實(shí)驗(yàn)。

3.2 老化失效及失效率估算

老化失效指的是設(shè)備因?yàn)槭褂媚晗薜木眠h(yuǎn)而造成的老化現(xiàn)象或者因?yàn)榻^緣而產(chǎn)生的設(shè)備故障。對(duì)老化率的計(jì)算一般采用威布爾分布和正態(tài)分布，兩者因?yàn)閰?shù)和指數(shù)的不同，在等效指數(shù)分布方面有所不同。其通過(guò)函數(shù)公式，對(duì)可靠度和失效率方面進(jìn)行明確的表達(dá)。其典型的函數(shù)公式包括如下：

式中：m為形狀參數(shù)；為尺度參數(shù)。就老化失效率方面采用的是威布爾函數(shù)，在結(jié)合最小二乘擬合法估算方法之后，將兩個(gè)參數(shù)代入到其他公式進(jìn)行計(jì)算。

4 繼電保護(hù)程序設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)從數(shù)據(jù)處理和可靠性內(nèi)核分析兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理方面的準(zhǔn)確性，在對(duì)其可靠性運(yùn)行方面做到準(zhǔn)確把握。

4.1 數(shù)據(jù)處理

程序在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理方面，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)兩個(gè)步驟：一個(gè)是原始數(shù)據(jù)的獲得；另一個(gè)是對(duì)數(shù)據(jù)的整理和分析。在原始數(shù)據(jù)取得方面，要做到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、全面，力爭(zhēng)將不同系統(tǒng)不同部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，從而為系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理分析做好準(zhǔn)備。另外，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，其主要是原始數(shù)據(jù)中的“系統(tǒng)狀態(tài)變化時(shí)間”和“設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)間”相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，通過(guò)設(shè)備的運(yùn)行和變化了解到設(shè)備的狀態(tài)，對(duì)設(shè)備的各個(gè)部分運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)收集整理，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)篩選，最后所形成的數(shù)據(jù)將會(huì)具有極大的使用價(jià)值，因此人員在進(jìn)行數(shù)據(jù)收集整理中要認(rèn)真對(duì)待，仔細(xì)核對(duì)。

4.2 可靠性分析軟件內(nèi)核

可靠性分析軟件主要包括以下三部分：

第一部分為數(shù)據(jù)運(yùn)算。其中包括對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的統(tǒng)計(jì)和運(yùn)算，對(duì)設(shè)備整體運(yùn)行的可靠性分析以及對(duì)設(shè)備運(yùn)行的細(xì)節(jié)部分的可靠性分析。通過(guò)對(duì)此三類數(shù)據(jù)的分析，可以得出設(shè)備可靠性運(yùn)行方面的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也是對(duì)其可靠性運(yùn)行的有力支撐。在此部分首先對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，主要計(jì)算設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，是數(shù)據(jù)預(yù)處理和指標(biāo)計(jì)算必需的組成部分；其次，統(tǒng)計(jì)計(jì)算整體平均可靠性指標(biāo)。電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置的平均運(yùn)行概況，如統(tǒng)計(jì)全年的裝置總動(dòng)作次數(shù)，計(jì)算一定范圍內(nèi)所有保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率、誤動(dòng)率等指標(biāo)；最后，細(xì)節(jié)可靠性指標(biāo)的計(jì)算。可以根據(jù)需要選擇不同變電站、不同電壓等級(jí)、不同型號(hào)、不同批次的設(shè)備計(jì)算其統(tǒng)計(jì)可靠性指標(biāo)。

第二部分為對(duì)可靠性時(shí)變特征的分析。此部分是在原始數(shù)據(jù)收集整理的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行變化所做的分析，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析獲得設(shè)備可靠性隨著時(shí)間變化而產(chǎn)生的變化。此部分能夠獲得設(shè)備老化率、失效率的相關(guān)計(jì)算，其通過(guò)函數(shù)運(yùn)行得到對(duì)設(shè)備的可靠性運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)模塊管理提供可靠性管理。比如，針對(duì)不同區(qū)域的電壓等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，對(duì)其主設(shè)備裝置進(jìn)行相應(yīng)的記錄，對(duì)臺(tái)賬進(jìn)行信息記錄，此時(shí)可以將數(shù)據(jù)預(yù)處理之后的文件名保存為“電網(wǎng)保護(hù)可靠性數(shù)據(jù)”，通過(guò)老化率進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，通過(guò)“電壓等級(jí)”“設(shè)備型號(hào)”“設(shè)備批次”選出符合用戶要求評(píng)估的繼電保護(hù)裝置，點(diǎn)擊“確定”即得失效率函數(shù)和可靠度函數(shù)，同時(shí)可通過(guò)點(diǎn)擊“函數(shù)圖形顯示”按鈕，顯示失效率和可靠度函數(shù)圖形。

第三部分是對(duì)繼電保護(hù)的可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)其未來(lái)可能發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)防。此部分建立在第二部分基礎(chǔ)上，只有做好第二部分，才能做好第三部分的預(yù)測(cè)。此部分主要是針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的數(shù)形，比如所取得的硬件故障等數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行和故障進(jìn)行計(jì)算和預(yù)算，計(jì)算設(shè)備故障的工作時(shí)間、失效率函數(shù)、可靠度函數(shù)等，并通過(guò)核實(shí)的數(shù)值及函數(shù)進(jìn)行時(shí)間變量的取值，從而對(duì)被研究的對(duì)象進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)上的可靠性檢測(cè)分析，為特定檢修策略提供參考。

5 結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)的可靠性管理系統(tǒng)是對(duì)電力系統(tǒng)最有效的保護(hù)，無(wú)論從電廠建設(shè)考慮，還是從管理人員角度考慮，都應(yīng)當(dāng)做好繼電保護(hù)系統(tǒng)的建設(shè)和管理，讓繼電保護(hù)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，為人類提供更加安全、有效的電力服務(wù)。國(guó)家層面也要對(duì)繼電的保護(hù)做好相應(yīng)的政策支持，從相關(guān)的規(guī)章制度上對(duì)電力企業(yè)做好規(guī)范，讓電力企業(yè)對(duì)繼電保護(hù)引起高度重視，在電力運(yùn)行過(guò)程中做好相應(yīng)管理工作，保證電力可靠、有序、穩(wěn)定地發(fā)展，保證電力生產(chǎn)能夠?yàn)槿藗兊纳钤旄?，為人類的未?lái)做好積淀。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：變電站監(jiān)控；JPush； SQLite；TCP

引言

眾所周知，電力行業(yè)是關(guān)乎國(guó)家經(jīng)濟(jì)，人民生活的重要行業(yè)，同時(shí)也是技術(shù)和裝備密集型產(chǎn)業(yè)。電力監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)電力系統(tǒng)的控制中樞，能有效保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力的供應(yīng)，因此十分有必要研究電力監(jiān)控系統(tǒng)。

本文設(shè)計(jì)了一種功能完備、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、靈活性佳的電力監(jiān)控移動(dòng)終端軟件，彌補(bǔ)現(xiàn)有的電力監(jiān)控系統(tǒng)在移動(dòng)監(jiān)控方面的功能單一、可拓展性不強(qiáng)和可靠性不高的劣勢(shì)。

1 電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1.1 系統(tǒng)的整體架構(gòu)

應(yīng)用于移動(dòng)終端的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的監(jiān)視、信息的查詢、事故的報(bào)告和故障的分析等，電力監(jiān)控系統(tǒng)移動(dòng)終端軟件的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

在電力監(jiān)控系統(tǒng)移動(dòng)終端軟件的整體框架上，設(shè)計(jì)出軟件的功能結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

2 電力監(jiān)控系統(tǒng)移動(dòng)終端軟件設(shè)計(jì)

2.1 用戶界面設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)電力監(jiān)控系統(tǒng)移動(dòng)終端界面上，結(jié)合實(shí)際開(kāi)發(fā)的功能需求，主要設(shè)計(jì)了以下三個(gè)UI界面：用戶登錄/注冊(cè)界面，主控制界面，子功能界面。

2.2 實(shí)時(shí)報(bào)警模塊設(shè)計(jì)

本文采用極光推送的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的報(bào)警。JPush Android SDK 是作為Android Service長(zhǎng)期運(yùn)行在后臺(tái)的，從而創(chuàng)建并保持長(zhǎng)連接，保持一直在線的狀態(tài)。極光推送原理圖如圖3所示。

2.3 配置文件管理模塊設(shè)計(jì)

當(dāng)用戶首次登錄客戶端時(shí)，需要用戶下載配置文件。配置文件的獲取采用TCP通信的方式，配置文件遠(yuǎn)程獲取流程如圖4所示。

在配置文件的解析上，首先逐行讀入配置文件，采用正則表達(dá)式的方式，解析其中的Section、Value和Key值，配置文件解析流程如圖5所示。

2.4 用戶管理模塊的設(shè)計(jì)

不同的用戶會(huì)有不同的操作權(quán)限，用戶的權(quán)限管理是基于后臺(tái)服務(wù)器端中權(quán)限管理結(jié)構(gòu)，用戶在服務(wù)器端進(jìn)行信息匹配，確定用戶可使用的范圍以及操作權(quán)限。用戶登錄與認(rèn)證過(guò)程如圖6所示。

2.5 監(jiān)控功能模塊的設(shè)計(jì)

在運(yùn)行參數(shù)功能中，時(shí)顯示各廠站端系統(tǒng)的重要運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，并采用表格的方式顯示，用戶可通過(guò)對(duì)電力設(shè)備和數(shù)據(jù)量（遙測(cè)、遙信等）的組合切換完成對(duì)該電力設(shè)備的電力參數(shù)進(jìn)行選擇查看。

在運(yùn)行畫(huà)面功能中，實(shí)時(shí)顯示電站主接線圖、監(jiān)控圖、關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)負(fù)荷、電壓頻率合格率、電能質(zhì)量分析和電度量等曲線、棒圖或餅圖。

在事件查詢功能中，要求電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠完整的記錄相關(guān)事件的信息，用戶通過(guò)選擇設(shè)備類型、事件類型以及歷史日期從SQLite本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中匹配電力設(shè)備事件信息，并將信息顯示在界面上。

在報(bào)表管理功能上，為了滿足電力監(jiān)控系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)提供了隨時(shí)隨地調(diào)閱、分析各電站重要電度量、電能質(zhì)量、能耗成本和生產(chǎn)管理報(bào)表，協(xié)助電站運(yùn)行管理改進(jìn)，輔助決策。

在操作控制功能上，支持經(jīng)授權(quán)的在線操作控制。電力工作人員在對(duì)電站中的斷路閘等設(shè)備進(jìn)行倒閘操作時(shí)，向服務(wù)器確認(rèn)是否能對(duì)該設(shè)備的操作，服務(wù)器在確認(rèn)完畢后，反饋操作權(quán)限許可，再次向服務(wù)器發(fā)送控制指令，服務(wù)器確認(rèn)控制信息，確認(rèn)完成后對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作指令才會(huì)被執(zhí)行，在移動(dòng)終端界面上更新設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。操作功能過(guò)程如圖7所示。

在視頻監(jiān)控功能上，支持電站設(shè)備和環(huán)境的在線視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控、移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警，有利于電站的安全管理和無(wú)人值班。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了基于Android平臺(tái)的電力監(jiān)控系統(tǒng)方案，并基于該方案開(kāi)發(fā)出電力監(jiān)控系統(tǒng)移動(dòng)終端軟件。基于Android平臺(tái)的電力監(jiān)控控制終端了采用功能模塊化思想，應(yīng)用了MVC模式，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)滿足實(shí)際需求的用戶界面模塊、實(shí)時(shí)報(bào)警模塊、配置文件管理模塊、用戶管理模塊、系統(tǒng)監(jiān)控功能模塊。該電力監(jiān)控系統(tǒng)移動(dòng)終端軟件對(duì)提升電力系統(tǒng)生產(chǎn)效率有一定的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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[3]張子成.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].

篇7

【關(guān)鍵詞】電力電網(wǎng)智能調(diào)度多Agent系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)路的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)以及先進(jìn)的控制方法和先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)所獲得的實(shí)際應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、自愈、兼容和環(huán)境友好等目標(biāo)，用以滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效營(yíng)運(yùn)。智能電網(wǎng)將成為新能源、新技術(shù)、新材料的綜合應(yīng)用平臺(tái)，并拉動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的需求。

一、電力電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)概述

1、電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀和未來(lái)

當(dāng)今，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化的主要功能已由最初的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控發(fā)展成為能量管理系統(tǒng)。由于技術(shù)理論的制約，現(xiàn)在調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化程度較低，沒(méi)有從綜合決策的角度上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整合。如何在現(xiàn)有的技術(shù)理論基礎(chǔ)之上對(duì)傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展和完善，使電網(wǎng)調(diào)度的決策能力更加智能化和全面化，是未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢(shì)。如果綜合運(yùn)用了先進(jìn)的通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、人工智能、信息和協(xié)調(diào)調(diào)用決策等技術(shù)，就能提高調(diào)度操作的速度和準(zhǔn)確性，使調(diào)度任務(wù)得以更加科學(xué)、合理的完成，從而大大提高調(diào)度系統(tǒng)的安全可靠性和便利性。

2、電力電網(wǎng)系統(tǒng)智能調(diào)度

電力電網(wǎng)系統(tǒng)智能調(diào)度是指調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)各個(gè)狀態(tài)的變化，支撐并維護(hù)調(diào)度員的操作和管理，生成最優(yōu)化方案，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定?，F(xiàn)在的調(diào)度技術(shù)已經(jīng)不能滿足智能電網(wǎng)這樣復(fù)雜系統(tǒng)的需求，所以必須要利用好信息技術(shù)、人工智能、通信技術(shù)等領(lǐng)域的最新研究成果。

智能調(diào)度系統(tǒng)的功能不僅僅是基本的穩(wěn)態(tài)分析，它還應(yīng)支持故障診斷和決策輔助，并能兼容今后要加入的支持電力市場(chǎng)運(yùn)行的系統(tǒng)。新的智能調(diào)度系統(tǒng)比已經(jīng)投入使用的能量管理系統(tǒng)更加龐大和復(fù)雜，它不僅要求系統(tǒng)的各個(gè)模塊獨(dú)立而又協(xié)同，還要求其具備第三方軟件的接入能力，該系統(tǒng)的最終構(gòu)架應(yīng)為一種開(kāi)放式的軟件框架。

二、多Agent系統(tǒng)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、Agent概念及特征

20世紀(jì)70年代，Agent出現(xiàn)于計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能領(lǐng)域，一般認(rèn)為Agent是特定環(huán)境下的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，能夠單獨(dú)或在人少許指導(dǎo)的情況下進(jìn)行決策，具有一定的自主能力。其主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

第一，Agent可以在沒(méi)有外界干預(yù)的情況下自主地根據(jù)它本身的狀態(tài)和外界環(huán)境進(jìn)行活動(dòng)，并能對(duì)其行為和狀態(tài)進(jìn)行控制。第二，Agent能感知自身所處的環(huán)境，并對(duì)周圍環(huán)境的變化做出響應(yīng)。第三，Agent能用其通信語(yǔ)言與其它實(shí)體交換信息和相互作用，通過(guò)協(xié)調(diào)或合作解決復(fù)雜問(wèn)題，共同完成任務(wù)。第四，傳統(tǒng)的應(yīng)用程序都是被動(dòng)的由用戶來(lái)調(diào)用，機(jī)械地完成用戶的指令；而Agent應(yīng)該是主動(dòng)的、自發(fā)的感知周圍環(huán)境的變化，并做出基于目標(biāo)的行為。

2、多Agent技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

現(xiàn)代能量控制中心己突破了以往的集中式體系結(jié)構(gòu)，并向分布式與開(kāi)放式方向發(fā)展，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息系統(tǒng)也呈現(xiàn)出協(xié)作性、動(dòng)態(tài)性和分布性等特征，這直接導(dǎo)致了能量管理系統(tǒng)沿著集中式——分布式——開(kāi)放式的道路發(fā)展。針對(duì)新一代EMS系統(tǒng)開(kāi)放式的體系結(jié)構(gòu)，必須要有新的技術(shù)和算法來(lái)適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度控制中心發(fā)展的需要。

多Agent系統(tǒng)是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜軟件系統(tǒng)的新方法，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究者已經(jīng)在理論上為其設(shè)計(jì)了許多結(jié)構(gòu)模型與交互算法，在信息系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程控制中己經(jīng)得到應(yīng)用，但在電力系統(tǒng)領(lǐng)域仍處于理論與應(yīng)用的邊緣。由于MAS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究涉及到很多方面，而且大多缺乏具體問(wèn)題領(lǐng)域的模型規(guī)范，所以多Agent技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用還是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

3、Agent技術(shù)的發(fā)展前景

分布式的Agent技術(shù)為解決智能電網(wǎng)調(diào)度問(wèn)題提供了一個(gè)行之有效的方法，即將能量管理系統(tǒng)模塊封裝成Agent，使其擁有更強(qiáng)的自治性和可移植性。隨著研究的不斷深入，各種各樣的人工智能技術(shù)被應(yīng)用于電力系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域，并通過(guò)新舊結(jié)合的方式取得了良好的應(yīng)用效果。近年來(lái)，由于計(jì)算科學(xué)的發(fā)展，基于知識(shí)邏輯推理問(wèn)題的求解系統(tǒng)得到了質(zhì)的飛躍，以多Agent系統(tǒng)為代表的群體智能研究領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的發(fā)展前景。

三、基于多Agent的電力系統(tǒng)智能調(diào)度研究

1、智能調(diào)度系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)對(duì)于一個(gè)大型的軟件系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有極其重要的意義，決定著系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度、質(zhì)量和生命力。對(duì)于智能調(diào)度系統(tǒng)這樣大型的應(yīng)用軟件而言，研究能滿足其功能特點(diǎn)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是首要任務(wù)。本文由此提出了一種改進(jìn)的基于多Agent的智能調(diào)度系統(tǒng)的框架，設(shè)計(jì)了其體系結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)。該智能調(diào)度系統(tǒng)由數(shù)據(jù)資源層、通信服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)分析層、人機(jī)接口層四部分組成，其結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。

圖1 智能調(diào)度系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)

2、智能調(diào)度系統(tǒng)的工作流程

在智能調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中采用狀態(tài)和事件作為軟件Agent的驅(qū)動(dòng)事件，根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化，自動(dòng)確定需要執(zhí)行動(dòng)作的Agent以及它們應(yīng)該以怎樣的次序執(zhí)行動(dòng)作，通過(guò)多個(gè)軟件模塊間的協(xié)調(diào)工作最終制定綜合決策方案，其具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖2所示:

圖2 智能調(diào)度系統(tǒng)的工作流程圖

(1)系統(tǒng)初始化，統(tǒng)的遙信、遙測(cè)信息，接收來(lái)自數(shù)據(jù)資源層的數(shù)據(jù)信息，包括來(lái)自SCADA系以及故障信息系統(tǒng)的故障信息和WAMS系統(tǒng)的電網(wǎng)動(dòng)態(tài)信息。

(2)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)資源首先需要判斷是否存在故障報(bào)警信息，若沒(méi)有故障報(bào)警，則電力系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。正常狀態(tài)下的系統(tǒng)，根據(jù)其抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力大小，又可分為安全正常狀態(tài)和不安全正常狀態(tài)(即警戒狀態(tài))。為了評(píng)估電網(wǎng)此時(shí)的安全性，智能調(diào)度系統(tǒng)自行啟動(dòng)靜態(tài)安全分析模塊，通過(guò)N-1準(zhǔn)則來(lái)判定系統(tǒng)是否存在安全隱患，如果當(dāng)前的電網(wǎng)狀態(tài)滿足N-1標(biāo)準(zhǔn)，則系統(tǒng)處于安全正常運(yùn)行狀態(tài)。為了滿足電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性的需求，調(diào)度系統(tǒng)隨后啟動(dòng)潮流計(jì)算模塊，評(píng)估此時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)損耗是否過(guò)量。當(dāng)經(jīng)濟(jì)性不滿足要求時(shí)，通過(guò)無(wú)功優(yōu)化來(lái)制定投切電容器和調(diào)整變壓器分接頭的方案，以降低網(wǎng)絡(luò)損耗，確保電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。

(3)在運(yùn)行靜態(tài)安全分析軟件時(shí)，假如判定出當(dāng)前的電網(wǎng)不滿足N-1準(zhǔn)則，則系統(tǒng)正處于不安全正常狀態(tài)，即警戒狀態(tài)，系統(tǒng)存在安全隱患。此時(shí)，調(diào)度員主要關(guān)注的是系統(tǒng)安全問(wèn)題，需要通過(guò)預(yù)防控制模塊，給出針對(duì)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)節(jié)措施。通過(guò)預(yù)防控制，使系統(tǒng)盡快恢復(fù)到安全正常運(yùn)行狀態(tài)。

(4)在智能調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，一旦收到來(lái)自數(shù)據(jù)資源層報(bào)警信息，則系統(tǒng)進(jìn)入故障狀態(tài)，并立即啟動(dòng)故障診斷程序，由于故障處理具有最高的優(yōu)先級(jí)，其他穩(wěn)態(tài)分析程序?qū)⒔K止運(yùn)行。根據(jù)故障診斷模塊給出診斷結(jié)果，故障恢復(fù)模塊制定出恢復(fù)策略供調(diào)度員參考，調(diào)度人員結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)做出故障恢復(fù)決策，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。在智能調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的分析結(jié)果和相應(yīng)的調(diào)整措施，都是以綜合決策報(bào)告的形式提交給調(diào)度人員供其參考，調(diào)度員根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，最終制定電網(wǎng)的運(yùn)行操作。

結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)內(nèi)外電力工業(yè)界對(duì)智能電網(wǎng)的研究重視和加大投入，在不久的將來(lái)，電力系統(tǒng)必將發(fā)生革命性的變化。而調(diào)度中心作為電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，其智能化水平的高低直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。智能型調(diào)度已成為電力系統(tǒng)調(diào)度發(fā)展的新方向，是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分。

參考文獻(xiàn)

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篇8

【關(guān)鍵詞】電力設(shè)計(jì)；市政；地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用

一、市政電力設(shè)計(jì)地理信息系統(tǒng)的需求性

地理信息系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)、分析網(wǎng)絡(luò)等方面的能力較強(qiáng)，在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)地理信息系統(tǒng)合理應(yīng)用，一來(lái)有利于對(duì)數(shù)據(jù)在管理上進(jìn)行更好的規(guī)劃設(shè)計(jì)，二來(lái)可優(yōu)化電力設(shè)計(jì)工作人員的工作效率、勞動(dòng)強(qiáng)度等，使電力設(shè)計(jì)的直觀性、交互性更為突出，此外，該系統(tǒng)可有效保障電網(wǎng)設(shè)計(jì)的安全性、可靠性、合理性、科學(xué)性，且符合節(jié)能降耗與經(jīng)濟(jì)環(huán)保的要求。

二、市政電力設(shè)計(jì)中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)

地理信息系統(tǒng)可將電網(wǎng)中所涉及到的工程數(shù)據(jù)均保存在系統(tǒng)內(nèi)，并在地圖中以直觀的方式表現(xiàn)出來(lái)，能夠?yàn)樽冸娬镜倪x址設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)等提供初步設(shè)計(jì)以及可行性研究報(bào)告等。在對(duì)新變電站、新通信線、新線路等進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)，可達(dá)到充分掌握周邊地理環(huán)境以及電網(wǎng)情況的目標(biāo)，有效減少外出考察工作的次數(shù)，使電力設(shè)計(jì)的更為全面，盡可能減少修改設(shè)計(jì)方案的次數(shù)。

三、電力設(shè)計(jì)中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用思路

1、數(shù)據(jù)分析

基礎(chǔ)的地理數(shù)據(jù)屬于電力設(shè)計(jì)的前提條件。就數(shù)據(jù)的采集手段而言，可通過(guò)多種途徑獲得地理數(shù)據(jù)，例如工程測(cè)量方法、激光雷達(dá)方法、航測(cè)方法、衛(wèi)星遙感方法等。此外，數(shù)據(jù)的形式也可以有多種，例如矢量電子地圖形式、數(shù)字柵格圖形式、數(shù)字高程模型形式以及數(shù)字正射影像形式等。地理數(shù)據(jù)在更新方面的效率為地理信息系統(tǒng)達(dá)到實(shí)用的重要因素。

電網(wǎng)工程所涉及到的數(shù)據(jù)有多項(xiàng)，其中包括了設(shè)計(jì)資料、勘測(cè)、骨干電廠信息、變電站、電網(wǎng)中不低于110KV的線路等。而電網(wǎng)工程的數(shù)據(jù)主要是用來(lái)對(duì)電網(wǎng)的基本屬性與地理屬性等進(jìn)行管理。此外，在供電局原工程資料的管理系統(tǒng)處、設(shè)計(jì)院處等也可獲取細(xì)節(jié)方面的屬性資料，例如電源廠站所有設(shè)備的相關(guān)資料、變電站所有設(shè)備的相關(guān)資料以及線路各個(gè)桿塔的相關(guān)資料。

2、地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)型號(hào)的選擇

地理信息屬于地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)所在，對(duì)于電力設(shè)計(jì)而言，地理信息系統(tǒng)所應(yīng)用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)是否合適將會(huì)對(duì)項(xiàng)目的結(jié)果產(chǎn)生非常關(guān)鍵的影響。由于一個(gè)地區(qū)的地理數(shù)據(jù)十分放大，并且設(shè)計(jì)單位、供電局、電網(wǎng)公司等單位的相關(guān)人員在電網(wǎng)規(guī)劃中均是應(yīng)用該系統(tǒng)，這一現(xiàn)狀要求了地理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)在可靠性、運(yùn)行速度、數(shù)據(jù)容量等方面均需具備過(guò)硬的能力。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在多種地理信息的開(kāi)發(fā)平臺(tái)中，以Arc地理信息系統(tǒng)平臺(tái)（來(lái)自美國(guó)的ESRI公司）最為適合，該開(kāi)發(fā)平臺(tái)可使多個(gè)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3、地理信息系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)的分析

地理信息系統(tǒng)在基于遙感航測(cè)影像以及地形圖的情況下，對(duì)電網(wǎng)工程中所涉及到的多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及融合，其中包括了設(shè)計(jì)資料、勘測(cè)、骨干電廠信息、變電站、電網(wǎng)中不低于220KV的線路等。通過(guò)空間數(shù)據(jù)上的查詢功能、分析功能等，從而給予輸電網(wǎng)中的設(shè)計(jì)工作、勘測(cè)工作以及規(guī)劃工作等提供指導(dǎo)，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。如此一來(lái)，不僅可提高已有數(shù)據(jù)資源的共享程度，且還使外業(yè)的工作量實(shí)現(xiàn)最小化，有效提升內(nèi)部的工作效率。

地理信息系統(tǒng)所應(yīng)用的模式為C/S的模式，其中C代表的是客戶端，S代表的是服務(wù)器，該模式支持局域網(wǎng)的訪問(wèn)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，可達(dá)到輸變電接入相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)這一目標(biāo)，并且為處理、分析以及儲(chǔ)存地理信息系統(tǒng)中輸變電設(shè)備相關(guān)信息打好了基礎(chǔ)。

4、地理信息系統(tǒng)中的主要功能分析

（1）電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

該功能是通過(guò)地理信息系統(tǒng)并結(jié)合現(xiàn)有的電網(wǎng)信息而實(shí)現(xiàn)的，從而在地理信息系統(tǒng)中規(guī)劃出電網(wǎng)的主框架。

（2）線路規(guī)劃

在地理信息系統(tǒng)中對(duì)不低于110KV的線路進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，可掌握線路的多項(xiàng)信息，例如主要跨越物、線路緩沖帶、轉(zhuǎn)角坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角等。

（3）數(shù)據(jù)管理

在對(duì)數(shù)據(jù)的管理上，主要包括了：①導(dǎo)出或?qū)腚娋W(wǎng)工程的數(shù)據(jù)；②基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；③管理元數(shù)據(jù)；④導(dǎo)出在系統(tǒng)中不同專業(yè)初步設(shè)計(jì)的成果。

（4）變電站選址的規(guī)劃

通過(guò)地理信息系統(tǒng)繪制出變電站的站址，并從中獲取四周坐標(biāo)，可根據(jù)導(dǎo)出的坐標(biāo)而計(jì)算著變電站在一定高程下的土石方需求量。

四、市政電力系統(tǒng)中地理信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

第一，在開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的維護(hù)平臺(tái)中，結(jié)合多種類型（空間參照系具有差異）的數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)編輯元數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)配置以及導(dǎo)入（導(dǎo)出）數(shù)據(jù)的作用。

第二，在開(kāi)發(fā)元數(shù)據(jù)的服務(wù)系統(tǒng)期間，需對(duì)多項(xiàng)性能進(jìn)行考慮，例如互操作性、專用性、通用性等，并在系統(tǒng)中為用戶提供下載元數(shù)據(jù)、瀏覽元數(shù)據(jù)以及查詢?cè)獢?shù)據(jù)的功能，通過(guò)圖形化地圖載體，使用戶可更為直觀的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與操作。

第三，在線路設(shè)計(jì)期間，需實(shí)時(shí)顯示線路的緩沖區(qū)、坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角度數(shù)等，并預(yù)先將輸電線路的基本設(shè)計(jì)規(guī)程導(dǎo)入系統(tǒng)中，從而在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)算。

第四，在平臺(tái)管理中設(shè)計(jì)到保密性問(wèn)題時(shí)，需對(duì)權(quán)限嚴(yán)格控制。因此需設(shè)計(jì)相應(yīng)的審批流程，但審批流程應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔，從而便于設(shè)計(jì)人員的工作。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)電力的需求也越來(lái)越大，這就在很大程度上促進(jìn)了我國(guó)市政電力系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用為電力系統(tǒng)提供了基于地理信息的管理和維護(hù)的平臺(tái)，對(duì)于市政電力系統(tǒng)的建設(shè)與完善具有重要意義。

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篇10

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò);電力;遠(yuǎn)程控制;技術(shù)分析

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0039-01

我國(guó)架空輸配電線路多暴露在外，其運(yùn)行不僅受電力負(fù)荷和接卸載荷的影響，還受自然環(huán)境變化的影響，運(yùn)行階段很容易出現(xiàn)氧化、腐蝕等現(xiàn)象，若不及早對(duì)其控制預(yù)防，將會(huì)引發(fā)多種線路故障。而電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，不僅提高了系統(tǒng)使用的靈活性，還使得電力系統(tǒng)的診斷和維護(hù)更加的便捷，加快了系統(tǒng)維修人員的工作效率。此外，選擇網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)還加快了信息集成化的速率，提高了信息轉(zhuǎn)化、信息共享的高效性，便于各系統(tǒng)單元分工運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 架空線路檢查工作中面臨的主要難題

高空線路巡檢工作面臨的主要問(wèn)題主要表現(xiàn)在下面幾方面：1）電力設(shè)備增加且無(wú)人值守問(wèn)題導(dǎo)致巡檢質(zhì)量監(jiān)控與巡檢出勤率之間的矛盾日益激化;2）電力設(shè)備定期檢查少，巡視工作沒(méi)有重點(diǎn);3）巡檢工作人員工作水平高低不同;4）需要檢查的設(shè)備數(shù)量較多，檢視工作人員責(zé)任心不高，且無(wú)法準(zhǔn)確核實(shí)檢查人員對(duì)線路的詳細(xì)描述;5）定期檢查階段缺陷線路報(bào)告量大，分類整理工作難度大，很難為缺陷修補(bǔ)工作提供有力依據(jù);6）線路檢查記錄方式落后，工作效率低下。

2 電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成要素

電網(wǎng)輸變電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)的主要原理為：使用云臺(tái)攝像頭收集電網(wǎng)運(yùn)行線路的周邊環(huán)境，運(yùn)用編碼器把視頻做壓縮處理，之后經(jīng)電力光纖、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至上層監(jiān)控指揮中心對(duì)其做解壓處理，再進(jìn)行云臺(tái)監(jiān)控，全方位多角度顯示線路運(yùn)行實(shí)況，以方便工作人員應(yīng)對(duì)緊急電力事件。其構(gòu)成要素主要為下面幾點(diǎn)。

1）圖像采集。

整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的最底層為感知層，負(fù)責(zé)收集輸變電線路周邊環(huán)境圖像參數(shù)，比如，收集線路運(yùn)行情況;冰雪覆蓋情況以及線路塔架情況等，然后對(duì)收集的圖像作壓縮處理，減輕對(duì)寬帶的負(fù)荷。

2）電網(wǎng)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)層。

整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)是網(wǎng)絡(luò)層，它的主要作用是把收集到的數(shù)據(jù)資料傳輸?shù)缴蠈颖O(jiān)控指揮中心，并將指令傳輸?shù)奖O(jiān)控終端控制系統(tǒng)。在該階段，收網(wǎng)絡(luò)傳輸距離的限制，可選擇不用的電力輸出通道，如：GPRS、電力專用光纖等。

3）電力遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心。

整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的終端環(huán)節(jié)是監(jiān)控中心，它主要負(fù)責(zé)處理傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)圖像，顯示網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行實(shí)況后，建立數(shù)據(jù)資料庫(kù)，以便工作人員查詢使用。同時(shí)，還可以對(duì)云臺(tái)攝像頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，全方位的顯示輸變電線路周邊的實(shí)況。

3 電網(wǎng)遠(yuǎn)程無(wú)線通信傳輸

遠(yuǎn)程無(wú)線通信傳輸作為視頻監(jiān)控終端和監(jiān)控中心相互連接的通信紐帶，能夠把監(jiān)控終端的視頻信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，同樣也可以把監(jiān)控中心下達(dá)的指令傳輸?shù)奖O(jiān)控終端。另外，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)方案有效的解決了配變電參數(shù)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，能夠?qū)?shù)據(jù)資料進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，同時(shí)，以ARM監(jiān)控器為基礎(chǔ)，專門(mén)配置了先進(jìn)的配變電監(jiān)測(cè)器，負(fù)責(zé)為電力部門(mén)提供專業(yè)化的資料分析，例如：電力質(zhì)量、故障判斷分析等。當(dāng)線路傳輸出現(xiàn)緊急故障問(wèn)題時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可及時(shí)發(fā)出警報(bào)，監(jiān)控人員及時(shí)做緊急處理，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

4 電力遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的主要功能和作用

1）電力遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的實(shí)現(xiàn)功能。

電力無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心主要構(gòu)成部分為：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的終端設(shè)備，即，電力遠(yuǎn)程監(jiān)控中心服務(wù)器，它是以監(jiān)控神經(jīng)樞紐的形式存在的，主要控制整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控以及電力管理等問(wèn)題。

電力遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的實(shí)現(xiàn)功能為：①網(wǎng)絡(luò)傳輸程序的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)傳輸程序和監(jiān)控終端直接聯(lián)系，完成編碼壓縮工作后將采集到的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)程序處理部分，并將最后指令發(fā)送到監(jiān)控終端;②監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理共涉及兩方面的內(nèi)容：其一，解壓監(jiān)控終端傳輸過(guò)來(lái)的視頻，并對(duì)其做儲(chǔ)存處理;其二，工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，將分析的結(jié)果以控制命令的形式發(fā)送到視頻監(jiān)控終端對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;其三，顯示最終監(jiān)控畫(huà)面。數(shù)據(jù)處理過(guò)后，可以多畫(huà)面或者單畫(huà)面的對(duì)電力設(shè)備和周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)要求多角度轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)攝像頭;其四，人工登錄管理。人工登錄需對(duì)用戶的身份進(jìn)行詳細(xì)的核查，根據(jù)用戶等級(jí)分配查看權(quán)限，以確保的監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2）基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的電力遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)揮的作用。

一般情況下，遠(yuǎn)距離線路傳輸路段所經(jīng)區(qū)域地理環(huán)境和氣候條件較為惡劣。尤其是在嚴(yán)寒的冬季，溫度低，濕度高，造成線路荷載量過(guò)重，進(jìn)而導(dǎo)致塔架倒塌問(wèn)題。而遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用能夠及時(shí)將輸變電線路的實(shí)況反饋到監(jiān)控指揮中心，通過(guò)圖像分析做最佳優(yōu)化處理，以維護(hù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行?；跓o(wú)線網(wǎng)絡(luò)的電力遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)揮的優(yōu)化作用表現(xiàn)為：①提高線路傳輸效率;②能夠?qū)斪冸娋€路的運(yùn)行情況做實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保監(jiān)控視頻無(wú)中斷現(xiàn)象;③無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控安全性能高。當(dāng)前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控采用多層次、多技術(shù)對(duì)其做維護(hù)處理，不論是在感知層、網(wǎng)絡(luò)層還是在傳輸監(jiān)控層都能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行全方位保護(hù);④無(wú)限網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控安裝便捷，分布廣泛，施工方便，且無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控前段設(shè)備能夠隨便部署，不受距離因素的影響，擴(kuò)充能力也較高，能夠根據(jù)運(yùn)行實(shí)況隨地設(shè)置監(jiān)控點(diǎn);⑤能夠?qū)?shù)據(jù)資料做集中性處理。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)用改變了傳統(tǒng)的分級(jí)處理方式，只需一個(gè)終端監(jiān)控中心便能夠?qū)Χ鄠€(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行集中管理分析，極大的提高了線路運(yùn)行效率，降低了線路傳輸成本;⑥無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積廣，能夠充分利用無(wú)線基站，完成對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的全程監(jiān)控。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，其遠(yuǎn)程操作控制技術(shù)被越來(lái)越多的應(yīng)用到社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐中，在本文中主要論述了以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。文中針對(duì)架空線路檢查中的幾點(diǎn)問(wèn)題，闡述了電力遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)原理，實(shí)現(xiàn)功能以及電力遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用。參照我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展實(shí)情可以發(fā)現(xiàn)，其中仍有很多技術(shù)性問(wèn)題存在，仍需網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行探索解決，以期更好的為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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