時間：2022-01-28 13:18:24
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力系統自動化論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1電力系統檢測與控制功能
電力系統存在的作用不僅是為了滿足人類的生產生活之需，而且還是電力企業追求發展成果與利潤的基礎。為了保證電力系統中的發電廠能夠自動進行發電、電力的調度能夠實現科學經濟化和電網的安全穩定運行，電力系統的檢測和控制功能就顯得十分重要。電力調度自動化系統具備的電力系統檢測與控制功能，能夠為整個電力系統的調度自動化提供數據支撐。在電力系統運行過程中，檢測系統對系統運行的各數據信息進行采集，利用計算機軟件進行信息的分析和處理，將相關信息顯示在終端設備上，調度員對相關信息與數據進行整理，依據制定好的對策和計劃，讓電力調度系統執行既定的調度方案。對于數據分析可能出現的異常情況，采取合適的控制動作，對系統進行控制，確保電力系統的安全、適用和可靠。
2電力系統調度自動化技術的應用現狀
隨著時代的發展，各種先進的技術不斷出現并發展成熟，極大地改善了人類生產生活條件。電力作為人類使用的重要的能源之一，在與電力相關的領域，信息化水平逐漸提升。目前，電力系統已經實現了自動化運行，整個系統中的電力系統調度自動化技術也在不斷發展，而且相關公司研發了許多的電力系統調度自動化功能系統，并將這些系統應用于我國的電力能源的實際調度之中，為社會的發展進步做出了巨大的貢獻。目前，在我國電力系統調度自動化領域廣泛采用的主要是符合國際公認標準的RISC工作站和POSIX操作系統接口。如下對幾種應用廣泛的電力系統調度自動化技術的應用詳情做一個簡要的介紹。
2.1、CC-2000電力系統調度自動化系統
CC-2000電力系統調度自動化系統作為一款面向現代的高水平的電力調度系統平臺，是由我國電力研究領域領先的中國電力科學研究院、清華大學、東北電力集團公司等共同開發研制而成的。這個系統采用了分布式的結構和面向對象的技術，采用事件驅動和封裝思想為此應用軟件提供的透明的接口。整套系統利用分布式結構，將實時數據的采集、數據存儲和數據處理以及其他各種應用按照功能的不同，分布在不同的結構層上，整個系統中某一部分出現故障，對整個系統其他部分的運行不產生影響，而且整個系統還能維持一定程度的正常運行。這套系統目前已在我國的國家調度中心和華北、東北等地的電網調度通信中心成功應用，對我國電力系統的安全、可靠和經濟運行提供了支撐。
2.2、OPEN-2000能量管理系統
OPEN-2000能量管理系統是在1998年，由南京的南瑞集團公司開發出的一套對電網進行監控、采集數據、控制自動發電、電力系統應用軟件、調度員培訓仿真系統、配電管理等各種功能于一體的電力調度管理系統。這套系統具有開放性和分布式的特點，是電力系統調度自動化系統中較為先進的一種。這種系統是我國首次將IEC870-6系列的TASE.2協議集成于軟件平臺的系統。目前已在國家調度中心、湖北省調、廣東省調、山西省調和深圳、上海等大中城市的調度中心安全穩定運行。
3電力系統調度自動化技術的發展前景
隨著計算機技術、電子通信工程和數據庫技術等的不斷發展，使得電網系統調度自動化技術不斷趨向發展成熟，極大地促進了我國電力事業的發展。如下，筆者結合時展潮流和相關科研進度，預測電力系統調度自動化技術的發展將會朝著如下方向前進。（1）可視化。當前，人們對于各種信息和數據更追求直觀化的認知，因此，利用圖像圖形技術將原始的數字、表格、文字等呈現出來的資料轉化為直觀的可視化的圖形圖像信息，是時展的必然趨勢，這也是電力系統調度自動化技術將來的一種重要發展方向。對于調度過程中，各種信息利用圖形和圖像表達出來，更加直觀地方便相關人員對電網運行狀況、調度情況等進行有效及時的掌握。（2）智能化。電力系統調度自動化的智能化技術是不久的將來，電力系統調度自動化系統即將實現的一種功能，這也是電力電力系統調度自動化技術發展到現階段的必然結果。（3）數字化。近年來，在各領域數字化技術均得到了良好的應用。在電力系統調度自動化領域，其運用也會很快地實現。電力系統調度自動化技術的數字化利用先進的遙感技術、虛擬現實技術、GPS技術等新興技術，應用到調度系統中，促進整個系統在可視化和智能化得以實現的同時，還利用先進的數字控制技術對電力調度過程進行有效良好的控制。
作者：李麗娜 劉雪梅 單位：國網冀北電力有限公司唐山供電公司
【關鍵詞】綜合自動化變電站；繼電保護系統；可靠性
近幾年來，隨著計算機通訊技術以及電子計算機技術的發展，電力系統也得到了迅速的發展，在電力系統的發展中，變電站自動化也成為專家學者研究的主要課題之一，變電站自動化就是調度管理和電網建設的自動化，變電站自動化能夠有效的減少電力企業人力、物力和財力的投入，在變電站自動化中，繼電保護是其中的關鍵技術，下面就根據變電站的實際情況探討綜合自動化變電站繼電保護系統的可靠性。
1.變電站繼電保護的實際要求
繼電保護作為電力系統的重要裝備之一，當變電站電力設備發生故障或者出現影響電力系統正常運營的因素時，繼電保護裝置就可以在第一時間消除這些不安全因素和故障。從這一層面可以看出，繼電保護在電力系統中有著十分重要的作用，一般情況下，對于繼電保護的設置需要滿足以下幾個要求：
1.1必須具有獨立性
要保證繼電保護裝置的獨立性，需要將電壓量和電流接入裝置內部，將回路開關設置成整體的系統，并將其引致保護裝置內部，但是嚴禁與其他設備通用，這樣設置就能夠保證繼電保護數據的獨立性。
1.2需要保持聯系性
如果完全將繼電保護裝置獨立于電力系統之外，就難以起到既定的作用，為了保證繼電保護裝置兼具獨立性和聯系性的特征，在繼電保護裝置與相關信息系統聯系時，需要使用繼電器空節點、計算機通訊接口、光電耦合器接口來進行連接，此外，為了保證繼電保護裝置的保護作用，需要選擇屏蔽電纜或者光纖電纜來進行連接，這兩種導線能夠能夠防止干擾信號對保護裝置的影響，可以很好的提升繼電保護的抗干擾性和運行可靠性。
1.3設置好跳合閘回路
對于繼電保護裝置必須要設置好單獨的跳合閘回路，這樣，在電力系統的運行出現故障時，繼電保護裝置就能夠及時將故障排除，減少電力企業的損失，同時，繼電保護裝置也能夠將告警信號和動作信號顯示出來，工作人員就能夠發現故障發生的部位和實際情況并有針對性的采取措施，將損失控制到最小化。
2.繼電保護裝置的安裝方式
就現階段下我國的情況來看，繼電保護裝置的安裝方式有兩種：
2.1集中式安裝方式
集中式安裝方式在以往的應用范圍十分廣泛，這種安裝方式就是將繼電保護裝置放置于保護柜之內，使用這種安裝方式，監控系統與繼電保護裝置的聯系則使用管理單元數字信號的傳輸來實現，集中式安裝方式的占地面積很小，也能夠節約通信電纜的使用，便于管理人員對其進行統一管理，也可以保證設備在良好的環境中運行。
2.2分散式安裝方式
分散式安裝方式就是將繼電保護裝置設置于開關位置，每個開關必須要配備好相應的保護系統，再將監控系統置于控制室之中，這樣，監控系統與繼電保護裝置的連接主要由管理單元數字信號來聯系，這種安裝方式可以及時的消除不安全因素及電力設備的故障，保證整個設備的正常運轉。
3.繼電保護裝置安裝方式的選擇
變電站的建立方式主要由子系統的建立來決定，在建立繼電保護裝置時，需要優先使用分散式安裝方式，把繼電保護裝置設置在設備開關處或者開關處附近，并使用微機控制的方式進行控制。這種設置方式最大的優點就是能夠節約電纜的使用，并提升整個繼電保護裝置運行的安全性，此外，這種保護裝置子系統使用的是就地設置的方式，這就大幅減少二次設備安裝帶來的土地損失。當然，不同的繼電保護裝置使用的安裝方式都會有所不同，在決定要采取哪種安裝方式前，需要對現場的條件進行考察，將場地中的電纜設備和其他的條件盡可能的利用起來，不管使用何種安裝方式，都要達到減少費用、節約投資的目的。就目前來看，很多中低壓變電站會使用集中式處理方式，這種方式的通信電纜小、干擾性小，高壓變電站，則可以使用分散式安裝與集中式安裝混合的方式來安裝。
4.綜合自動化變電站繼電保護系統的可靠性
在綜合自動化變電站的運行過程中，繼電保護裝置可能會由于各種因素出現故障，為了提高變電站運行的安全性，必須要加強繼電保護裝置的維護、管理和檢修，以便從整體上提升變電站的服務水平。據有關的數據調查顯示，導致繼電保護裝置出現故障一般由三種因素所致，即產品質量、設計中的故障以及二次維護的漏洞。繼電保護裝置在自主檢查以及儲存故障方面，具有很大的優勢。一般情況下，對于繼電保護裝置可靠性分析主要針對裝置的正常使用率、使用時間、異常情況進行分析，并得出結論，如果在數據傳輸的過程中發生異常情況，就需要對繼電保護裝置的可靠性進行分析，從而降低系統對繼電保護裝置的依賴性，以便達到系統的統一性和協調性，防止繼電保護裝置故障對于系統帶來的不良影響。
5.結語
在現階段下，我國電網正處在發展的階段，這就給變電站綜合自動化系統的建設提供了一定的發展機遇，繼電保護裝置作為變電站的核心因素，具有十分重要的意義，在實際的工作過程中，必須加強對繼電保護裝置的管理和維護。
【參考文獻】
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[3]王曉寧，張擁剛，秦琦，李文.變電站繼電保護綜合自動化系統[期刊論文].微計算機信息，2009，05（25）.
1 電氣自動化的，節能概述
電氣自動化是一門重要的電力學科，與工業生產和人們日常生活息息相關，在改善勞動條件和提高勞動生產率、運行成本、工作效率等方面發揮著重要作用。由于當前電網線路中有大量諧波，從節能和消除諧波方面考慮，電氣自動化系統應積極利用有源濾波器、無功補償、變壓器等技術[1]，減少電路傳輸損耗，實現電氣自動化系統的節能效果。
2 電氣工程的節能設計
2.1 高運行效率
為了提高電氣自動化系統的運行效率，應盡量選擇節能型的電力設備，通過減少系統損耗、無功補償、均衡負荷等方法，治理電網線路的不平衡電壓，平均分擔導線負荷壓力，不僅可有效提高系統運行效率，并且獲得明顯的節能效果。例如，在電氣自動系統配電設計時，可合理選取設計參數和調整電路負荷，從而提高電氣系統電源設備的綜合利用率和運行效率，直接或者間接地降低電能損耗。
2.2 完善配電設計 [本文轉自DylW.Net專業提供寫作物理教學論文和職稱論文的服務，歡迎光臨Www. DylW.NEt點擊進入DyLw.NeT 第一 論 文網]
配電設計應首先考慮電氣自動化系統的適用性，滿足供電設備的穩定性、可靠性要求和用電設備的電力負荷容量要求以及電氣設備度對控制方法的要求等。在設計配電系統時，除了要滿足電氣設備和用電設備的運行要求外，還要確保電力系統的可靠、靈活、易控、穩定、高效等。其次，重點考慮電力系統的穩定和安全性，第一要確保電氣自動化系統線路具有良好的絕緣性，第二，在設計走線時，應嚴格控制水平導線的絕緣距離，第三，確保導線的動態穩定、熱穩定和負荷能力的裕度，保障電氣自動化系統運行中配電設備和用電設備的安全、穩定性，同時應做好電氣自動化系統的接地和防雷設計[2]。
3 節能技術在電氣自動化中的應用
3.1 加裝有源濾波器
電網線路中的大量諧波易導致電氣自動化系統中的電氣設備出現誤操作，為了提高電氣自動化系統的安全性，可在電氣設計時加裝有源濾波器，消除電網的大量諧波，降低電氣自動化系統的線路損耗。隨著電網線路中各種電氣設備數量不斷增加，電網線路諧波也不斷增加，這時基波電壓和諧波阻抗電壓易發生重疊，導致電力系統電壓發生不同程序畸變，引起電氣設備誤動作。在電氣自動化系統中加裝有源濾波器可有效解決這個問題，有源濾波器使用功率寬、動態性能好、反應速度快，并且可有效補償電網線路的無功功率，通過有源濾波器過濾電網線路的諧波，有效減少電氣設備的誤操作和誤動作，提高電氣自動化系統的節能效果。
3.2 加裝無功補償裝置
在電氣自動化設計中，可適當加裝無功補償裝置，減少電路損耗，確保電網的運行效率和運行質量，提高電力系統的安全性和穩定性。通過加強無功補償裝置補償電網線路的無功功率，應滿足以下要求：其一，根據電網無功功率情況，設置無功補償裝置的投切參數物理量，可有效避免無功補償裝置發生投切震蕩、無功倒送等情況；其二，安裝無功補償裝置時，對電網線路的局部區域進行就地補償，特別是用電量較大的線路，不僅可保障電網供電質量，而且可有效減少電網線路無功功率的長距離傳輸，具有顯著的節能效果；其三，為了獲得更好地武功補償效果，在選擇無功補償裝置的投切方式時，由于無功補償裝置的分擔方式、投切開關方式、按編碼分配方式、按比例分配方式等難以達到預期的無功補償效果，因此最好采用具有調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等特點的模糊投切方式[3]；其四，在使用無功補償裝置對電網線路進行無功功率補償時，要根據電氣自動化系統的具體運行參數值，如目標功率因數、配電電壓值、電流負荷等，來合理確定電容器容量。
3.3 優化變壓器選擇
為了提高電氣自動化系統的節能效果，應優化變壓器的選擇，一方面，電氣自動化系統應盡量選擇節能型變壓器，降低變壓器的有功功率損耗；另一方面，變壓器電氣設計，通過在三相電源上均勻分解單相設備、單相無功功率補償裝置、三相四線制供電等方式，減少電網線路的不平衡負荷，具有良好的節能效果。
3.4 減少線路傳輸損耗
由于電網線路上有電阻，在電能傳輸過程中不可避免會產生有功功率損耗，雖然這部分損耗不可能完全消除，但是可通過一定措施，最大程度的降低線路損耗。第一，增大導線橫截面積，在確保電氣自動化系統的電氣特性基礎上，適當增加導線橫截面積，降低導線電阻，從而減少線路損耗；第二，合理設計布線路徑，電氣自動化系統設計在導線布線時，應合理設計布線路徑，避免線路過度彎曲，可有效減少導線電阻；第三，減少負荷中心和變壓器之間的距離，縮短供電距離，減少電網線路傳輸電能的功率損耗；第四，為了減少電網線路電能損耗，盡量選擇電導率較小的導線材質，提高電網線路的節能性。
4 結語 [本文轉自DylW.Net專業提供寫作物理教學論文和職稱論文的服務，歡迎光臨Www. DylW.NEt點擊進入DyLw.NeT 第一 論 文網]
在節能減排的社會大環境下，電氣自動化節能設計引起人們的廣泛關注，結合電氣自動化系統的運行要求，積極應用多種節能技術，優化電氣自動化系統節能設計，最大限度地發揮節能技術在電氣自動化中的作用，減少電網損耗，實現最大化的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]馬建華.數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[J].制造業自動化，2012，06：142-144.
關鍵詞：GPS技術 人工神經網絡技術 電力負荷控制 自動發電控制
0 引言
目前中國電力系統正經歷著一場以市場經濟為主導向的據大變革。以數字電力系統（DPS）為代表的計算機技術、通信技術、控制理論及信息處理技術、新材料、新技術的高速發展，使得電力系統的技術更新速度大大加快，不同技術之間的相互滲透、相互融合也越來越普遍。電力系統高速發展，發電廠和變電站相應的實現了自動化，應用遠動通訊技術和計算機技術，對電力系統進行自動監視、控制和調度。為了更好的保證安全、經濟的運行并保證電能質量，對電力系統自動化提出了更高的要求，從而促成了電力系統自動控制技術的不斷發展。
1 GPS技術在電力系統自動控制中的應用
GPS（Global Positioning System）又稱為全球定位系統，隨著電力系統往大容量大網絡的不斷發展，以及自動化水平的不斷提高，GPS由于其高精度的定時功能，必將在電力系統發揮更加廣泛的應用。利用GPS同步測量可以快速精確的獲得電力系統的歷史數據和實時狀態，GPS技術的應用必將對電力系統的安全穩定控制帶來革命性的變革，因此必然成為今后發展的重點，必將為電力系統的穩定控制和保護開辟一個新的領域。
2 人工神經網絡在電力系統自動控制中的應用
經過近十幾年的高速發展， 電力系統的規模已迅速地擴大， 對于這樣一個存在著大量非線性的動態大系統來說， 傳統的控制、診斷、保護、預測等方式已不再能完全適應這種發展的需要。人工神經網絡（ANN Artificial Neural Networks） 理論， 作為人工智能的一個最活躍的分支， 其模擬人腦的工作方式， 為解決復雜的非線性、不確定性、不確知性系統的問題開創了一個嶄新的途徑。因而在電力系統應用研究中受到了廣泛的關注。目前已在電力系統故障診斷、智能控制、繼電保護和暫穩態計算、短期負荷預報等系統計算優化中獲得了大量的研究成果。
作為一個新的信息處理理論，ANN 的應用在理論與實踐中還有一些問題有待于進一步的研究和探討。隨著人工智能技術的發展，ANN 與專家系統和模糊控制的綜合對電力系統這樣一個復雜的動態大系統來說， 應用潛力更大。
3 自動發電控制新技術應用研究
AGC是一種控制性能比較完善和作用較好的發電機輸出功率的自動控制。它利用電子計算機來實現控制功能，是一個小型的計算機閉環控制系統，有時也稱為AGC系統。
早期的AGC系統多采用模擬式的控制設備，近幾年來由于數字系統的靈活性和可靠性是模擬式的AGC系統，逐漸被數字系統所取代。 在現代數字電力系統（DPS）中，AGC的執行，要求每隔2-4s測量一次聯絡線功率、系統頻率和發電功率等數據，并通過遙測裝置送到AGC的發電機控制回路和負荷分配回路，是這兩個回路的程序計算開始工作。然后計算出需要增加或減少發電量的信息，再由遙控裝置將此信息發送到發電機組已完成對發電機功率的控制和調整。由于AGC 資源需在更大范圍內被調用，以及分級控制引起的時間延遲，還需對這種方式下電力系統的安全和控制的動態特性進行研究。
4 電力系統自動控制其它新技術的應用
4.1 電力負荷控制技術作用
電力負荷控制技術是指在高峰用電時，斷開一部分可間斷供電的負荷，以減少對電網的壓力，可以將各用戶的負荷按照改善負荷曲線的總要求，通過某種與用戶聯系的信道和裝在用戶處的終端裝置，對用戶的可間斷負荷進行集中控制。在高峰之后，又可將這些負荷投入，增加系統的低谷用電，達到削峰填谷的目的，使電力系統負荷曲線更加平坦，以保證電網的安全經濟運行。
我國電力供應長期短缺，負荷的監督和控制尤其顯得重要。目前不少地方采用的在高峰時強行拉路的分片輪流停電的辦法，給用戶帶來了極大的不便，對有些重要用戶造成經濟損失。在用戶方面，由于電力使用不合理，浪費能源的現象也十分嚴重。因而有關方面對電力負荷控制十分重視，原國務院曾出資支持了四個試點，取得了可喜的效果。如今，以配電線載波、有線通信和無線電為通道的系統均有運行。在分散控制方面，我國自行研制的電力定量器都是適合我國國情的產品。但總的說來，我國的負荷控制水平和工業化國家的差距還是比較大的。
4.2 靈活交流輸電系統控制技術
靈活交流輸電系統控制技術（Flexible AC Transmission System）是現代電力電子技術與電力系統相結合的產物，其主要內容是在輸電系統的主要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數（如電壓、相位差、電抗等）進行靈活快速的適時控制，以期實現輸送功率合理分配，降低功率損耗和發電成本，大幅度提高系統穩定性和可靠性。隨著電力電子技術的飛速發展，靈活交流輸電技術的發展前景不可估量，必將改變電力系統的傳統面貌，并促使電力系統發生重大變革。
電力系統的高速發展和不斷擴大，使其結構和運行方式變得越來越復雜多變，對電力系統的自動控制技術水平的要求也越來越高。因此，研究電力系統自動控制技術的現狀和發展具有重要的意義。
參考文獻
[1] 汪德星. 電力系統運行中AGC 需求的分析[J ] . 電力系統自動化，2004 .
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[3]張曉繢 神經網絡與神經計算機導論[M].北工業大學出版社， 1995.
關鍵詞：繼電保護；課程；教學模式
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）01-0033-02
電力系統、計算機技術、電子技術與通信技術的飛速發展給電力系統繼電保護不斷注入了新的活力，提出新的要求。現代電力系統是高度數字化、信息化和自動化的超大區域網絡結構，電力系統繼電保護是對其安全穩定運行至關重要的一門技術[1]。21世紀繼電保護的未來發展趨勢是計算機化；網絡化；保護、控制、測量、數據通信一體化；智能化[2]。以新疆農業大學（以下簡稱“我?！保槔诂F有教學模式基礎上，本文探討繼電保護課程教學中提高學生實踐與創新能力的方法，為將學生培養成具有實踐能力、創新精神的人才而努力，為該課程的教學改革提供理論支持和智力保證。
一、電力系統繼電保護課程的特點
我?！半娏ο到y繼電保護原理”課程理論教學36
學時，網絡教學6學時，總計42學時，作為電氣工程及自動化及農業電氣化與自動化的專業必修課，設置在大四上學期初；“微機繼電保護”課程共26學時，均為課堂理論教學學時，作為專業選修課安排在“電力系統繼電保護原理”結束后的大四上學期末開設，目的是順應現代電力系統高度數字化的趨勢，讓學生了解現代數字式繼電保護硬軟件的知識，內容涉及到原理、保護算法、硬軟件設計方法等；“繼電保護課程設計”為期一周，與“微機繼電保護”同時安排在大四上學期期末，目的是培養學生綜合運用所學的基礎理論知識分析與解決電力系統中的實際問題的能力[3]。
二、繼電保護課程教學存在的問題
為適應現代數字電力系統繼電保護技術的新發展，目前我校繼電保護的教學內容已加入“微機繼電保護”，作為少學時內容與“電力系統繼電保護”共同設置在大四上學期，同時開設的其它幾門專業課使得學生大四上學期課程較為集中，學習任務量較大。此時學生即將面臨畢業設計開題、復習考研或找工作，第一學期過高的學習任務和課程的相對集中對其學習效果有一定影響；在課程教學上，基本停留在傳統模式：即利用板書或者多媒體課件形式，將繼電保護原理及其實現方法按照教材的章節和順序進行課堂講授，這主要存在以下幾個問題。
（一）重理論，輕實踐，無法提高學生的實踐能力與創新精神
對教師而言，繼電保護原理單純靠板書或多媒體課件較難講透；對學生而言，繼電保護內容比較抽象且實踐性強，知識描述更需要形象化演示去理解，配合學生自主實踐學習才會有好的效果。比如，“零序過電流保護原則上是按照躲開在下級線路出口處相間短路時出現的最大不平衡電流來整定”，若單純由教師口頭講授原理，學生難以理解； “微機繼電保護”課程主要分析現代數字式繼電保護軟硬件相關知識，內容涉及原理、保護算法、硬軟件設計方法等。若單純講解微機繼電保護算法，使學生難以消化，從而會削弱其學習的積極性。
（二）教學理念不夠強，教學內容需要優化
繼電保護課程組與“單片機技術”、“數字信號處
理”、“電力系統自動化”、“高低壓電氣設備”等課程有很多聯系，但教學上往往孤立、脫節，缺乏全局梳理，使學生對繼電保護完整系統缺乏全面認識。課堂上，教師若能將繼電保護教學作為一個整體，以實例聯系相關課程內容，緊跟行業發展前沿并且結合實踐，教學效果會更好；此外，目前繼電保護教科書內容繁多，與其他專業課程也有所重復，需要對課程內容進行整合優化。
（三） 學生自主選擇力不強
學生對繼電保護內容的興趣點各有不同，部分學生未來并不從事繼電保護工作，或考研方向與此關系不大。目前情況是，繼電保護課程組教學課時相對較多，內容較為寬泛，對于上述內容部分學生顯得索然無味，學生根據自己情況自主選擇的能力不夠強。為此，以學生為本，可以在課程形式上稍做一些調整。
三、教學模式的探索及實踐
針對繼電保護課程教學存在的問題，本文探討了幾種改進模式和方法，且部分已開始具體實施，取得了一定的教學效果。
（一）優化專業培養計劃
將原本設置在大四上學期分開教學的“電力系統繼電保護原理”和“微機繼電保護”兩門課整合為一門，設置在大三下學期?！袄^電保護課程設計”可設置在大四上半學期。這樣設置有兩方面考慮：內容上，減少學生學習任務量，突出重點，使教學有針對性。比如，可縮減“電力系統繼電保護原理”教材中電磁型繼電器、斷路器等與“高低壓電氣設備”教材有所重復的內容，減少或者刪除“微機繼電保護”教材中與“微機原理與應用”、“單片機技術”“數字信號處理”等相關課程的重復內容；時間上，我校電氣專業學生于大三至大四暑假期間設置了為期5周的發電廠生產實習，實習前對繼電保護內容的理論學習，為生產實習期間學生對繼電保護裝置、電力系統設備等內容建立感性認識打下基礎，從而提高學生的實踐與創新能力。
（二）改進教學手段與教學方法
教師可采用多樣化的教學手段和方法進行教學。以傳統教學手段為輔，以現代化網絡媒體、實驗教學等方式為主。以提高學生學習的積極性及其實踐創新能力為目的，建立學生對電力系統繼電保護的整體概念，使學科前沿知識與教材內容相結合，課堂教學與實踐教學相結合。
1.網絡課程建設。利用學校現有網絡平臺，上傳電子教案、視頻，演示動畫等資源，并建立一套自測系統，使學生可以主動借助網絡課程平臺觀看和使用這些資源。教案、課件既可以作為學生的預習資源以及彌補疏漏的課后復習資料，也可以作為教師選擇的教學資源庫；視頻資源以聲、像集合的形式使學生直觀了解繼電保護的動作過程及原理；具有交互性的演示動畫可以提高學生學習的趣味性，比如，利用FLASH將繼電保護動作過程制作成SWF動畫，或用Visual C++開發保護動作演示模塊[4]；自測系統可以使學生在正式考試前自我檢測，彌補疏漏的知識點。利用網絡交互平臺有助于增強課后教師與學生之間的互動性，使教師及時了解學生遇到的問題并展開網上討論，以提高學生對課程學習的主動性。因此，網絡資源的建設需要教師有針對性地選擇教學內容，或利用專業軟件開發演示模塊，并及時更新資源。目前，我校網絡課程建設已取得初步成果。
2.實驗平臺建設。微機保護已成為當前繼電保護的主要形式。華北電力大學、湖南大學等高校先后自主開發了微機型線路保護教學仿真實驗裝置。實驗平臺建設思路為面向實踐平臺的建設，使學生能夠對本專業內容形成完整的知識鏈[5]。我?？刹捎靡M設備或者利用現有教師隊伍和資源對微機繼電保護實驗設備進行開發。目前，我?；赥MS320F28335+PC機的繼電保護教學實驗平臺的研制正在進行。
實驗平臺可作為本專業教學科研平臺，不僅方便用于學生實驗、課程設計和畢業設計，也可以作為教師的科研平臺。該平臺能夠使學生直觀了解微機繼電保護硬件結構，并且通過配置不同的軟件模塊實現不同原理、不同對象的繼電保護功能；開設綜合性實驗和設計性選做實驗，有利于提高學生的積極性及實驗、設計能力，有助于開闊學生的視野、發揮創新能力。
3.課程設計內容優化，加強畢業論文設計。課程設計是培養學生的實踐能力、創新能力和綜合能力的重要環節[6]，在傳統設計內容基礎上可以充分利用實驗平臺，先進行整定計算，后在平臺上模擬故障時繼電保護動作；建立以任務驅動，由教師引導、學生進行自主探究學習的框架。根據繼電保護原理建立主題，比如，電流保護、距離保護、縱差保護等；也可以根據繼電保護對象形成“主題”，比如，電力變壓器保護、輸電線路保護等。
課程設計可以在大三下學期上課期間布置下去，使學生帶著問題學習，并結合大三暑假為期五周的“發電廠生產實習”，使課程設計更具針對性、實踐性，從而激發學生的創新意識。此外，通過畢業論文的設計強化為工作打下基礎。
4.完善評價體系。適應新的教學方法與手段，改進傳統課程考核評價方式。繼電保護理論課成績應綜合考勤、課堂表現、小組討論、平時作業、網絡自測、綜合實驗等教學環節進行考評。將平時成績比例增大，有利于激發學生平時學習的積極性；課程設計可以對每個學生進行公開答辯及嚴格書面考核；畢業論文（設計）成績評定標準應以提高學生的實踐與創新能力為目的，綜合文獻綜述、論文質量、創新能力、實驗態度等因素進行考評。
本文以新疆農業大學電氣工程專業、農業電氣化專業為例，對繼電保護課程的教學模式進行探索與實踐，重點激發學生平時學習的主動性，使其能夠掌握必要的工程技術、測試方法以及先進設備的研究方法。若能將每個環節都做好做實，師生就能在一整套良好有序的教學體系中受益，從而培養出適應智能電網時代、具有實踐能力、創新精神的人才。
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關鍵詞:電氣工程 自動化 技術
中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著人們生活水平的提高,電氣工程及自動化的要求也越來越高,它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實用、方便的使用效果。
1 供配電系統
現代工農業及整個社會生活中電力應用非常廣泛,一般建筑采用低壓供電,高層建筑通常10kV電壓供電。
1.1 電力系統及電力負荷
(1)電力系統概念。在電力系統中,如果每個發電廠孤立地向用戶供電,其可靠性不高。如當某個電廠發生故障或停機檢修時,該地區將被迫停電,因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續性、運行的經濟性,并提高設備的利用率,減少整個地區的總備用容量,常將許多發電廠、電力網和電力用戶連成一個整體。這里由發電廠、電力網和用戶組成的統一整體稱為電力系統。
(2)我國電網電壓等級。電力網的電壓等級比較多,從輸電的角度來講,電壓越高則輸送的距離就越近,傳輸的容量越大,但電壓越高,要求絕緣水平也相應提高,因而造價也越高。目前,我國根據國民經濟發展的需要,技術經濟上的合理性及電機電器制造工業的水平等因素,由國家頒布制定了我國電力網的電壓等級主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級。其中電網電壓在1kV及以上的稱為高壓,1kV以下的電壓稱為低壓。
1.2 10KV 變(配)電所及高壓設備
(1)變(配)電所位置的選擇原則。①接近負荷中心,這樣可降低電能損耗,節約輸電線用量;②進出線方便;③接近電源側;④設備吊裝、運輸方便;⑤不應設在有劇烈振動的場所;⑥不宜設在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場所,如無法遠離時,不應設在污染源的下風側;⑦不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼鄰;⑧變(配)電所為獨立建筑物時,不宜設在地勢低洼和可能積水的場所;⑨高層建筑地下層變(配)電所的位置,宜選擇在通風、散熱條件較好的場所。
(2)主結線的方式及特點。變(配)電所的主結線(一次接線)是指由各種開關電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯電容器等電氣設備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據,也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據。
主結線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。
(3)變電所的形式和布置。①變電所的形式有獨立式、附設式、桿上式或高臺式、成套式變電所。附設式又分為內附式和外附式。②10kV變電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。
(4)常用高壓設備。常用的高壓一次電氣設備有:高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜、高壓避雷器和互感器等。
1.3 低電壓配電系統及低壓設備
(1)低電壓配電方式。低電壓配電系統是由配電裝置和配電線路組成。低電壓配電方式是指低電壓干線的配電方式。低電壓配電方式有放射性、樹干式、鏈式三種形式。
(2)常用低壓設備特點及用途。低壓電氣設備通常是指電壓在1000V以下的電氣設備,在建筑工程常見的低壓電氣設備有刀開關、熔斷器、自動空氣開關、接觸器、低壓配電柜等。
2 樓宇自動化
樓宇自動化控制采用的是計算機集散控制,所謂計算機集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數字控制器(DDC),利用上位計算機進行畫面的監控和管理。主要手段是動畫、曲線、文本、數據庫、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動化包括:空調與通風監控系統、給排水監控系統、照明監控系統、電力供應監控系統、電梯運行監控系統、綜合保安系統、消防監控系統和結構化綜合布線系統。
設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用最優化的控制手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智能建筑的高水平的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。
3 電氣安全
隨著人類對電力能源的重視與不斷應用,電力設施與設備已與現代人類的工作與生活密不可分,電力甚至成為現代各行各業發展的基礎前提。但不可否認的是由于種種原因,電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時,由電氣設備產生的問題也帶給人類的生產與生活不少煩惱與損失,有時甚至表現為災難。因此,電氣安全不僅已成為各國電氣操作與維護人員消除安全生產隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項任務的重要工作內容,同時也是電氣專業工作者首要面臨并著力解決的課題。
3.1 電氣絕緣
保持配電線路和電氣設備的絕緣良好,是保證人身安全和電氣設備正常運行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好,可通過測量其絕緣電阻、耐壓強度、泄漏電流和介質損耗等參數來衡量。
3.2 安全距離
電氣安全距離,是指人體、物體等接近帶電體而不發生危險的安全可靠距離。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設施和設備之間,均應保持一定距離。通常,在配電線路和變、配電裝置附近工作時,應考慮線路安全距離,變、配電裝置安全距離,檢修安全距離和操作安全距離等。
3.3 安全載流量
導體的安全載流量,是指允許持續通過導體內部的電流量。持續通過導體的電流如果超過安全載流量,導體的發熱將超過允許值,導致絕緣損壞,甚至引起漏電和發生火災。因此,根據導體的安全載流量確定導體截面和選擇設備是十分重要的。
4 建筑設備自動化系統
建筑設備自動化系統實際上是一套中央監控系統。它通過對建筑物(或建筑群)內的各種電力設備、空調設備、冷熱源設備、防火、防盜設備等進行集中監控,達到在確保建筑內環境舒適、充分考慮能源節約和環境保護的條件下,使建筑內的各種設備狀態及利用率均達到最佳的目的。
參考文獻
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[2] 郭英杰.樓宇自動化系統(BAS)簡介與問題淺析[J].企業導報,2010(5).
關鍵詞：以太網；電力調度系統；遠程控制；網絡技術
1 引言
目前，總體上講，企業的供電系統自動化水平還很低，仍有一部分變電站使用傳統的電磁式或集成電路式繼電保護裝置，且很多變電站沒有綜合自動化系統，只有幾個中央變電所建有綜合自動化系統能監控到本所的電氣設備狀態和保護動作信息；而中央變電所的綜合自動化系統又各自獨立，沒有聯系，造成彼此之間不能共享系統信息。這種狀況對協調系統運行和保證供電安全穩定都非常不利。構建一體化的管控電力調度系統對于供電企業而言已經十分必要。
本論文結合以太網技術，對基于以太網網絡通信技術實現的電力調度系統設計進行分析設計，以期從中能夠找到基于遠程技術實現的電力調度系統設計方案，并以此和廣大同行分享。
2 電網調度系統概述
電力調度系統負責對整個電網運行進行監控，使調度人員可以統觀全局，運籌全網，從而有效指揮電網安全、經濟運行，是現代電網不可或缺的重要手段。較早期，調度中心只能通過電話了解、調度各個電廠、變電所的設備。隨著計算機、通信和自動控制技術的發展，電力調度自動化系統廣泛應用。
電力調度自動化系統的主要任務有：保證供電的質量優良，保證系統運行的經濟性，保證較高的安全水平，提供強有力的事故處理措施。安全水平是電力系統調度的首要問題。電力系統調度中心必須具有監控和數據采集，即SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)功能，主要實現數據采集、信息顯示、監視控制、數據計算、報警處理、事件順序記錄、及事故追憶等功能。
隨著我國電網向著超高壓甚至特高壓、交直流混合大區域聯網的方向發展，系統的安全運行越來越受到重視，同時對繼電保護管理的信息化、自動化提出新的要求，再有電力市場化改革的不斷推進，這些都對電力調度系統提出了更高的要求。隨著計算機、網絡、通信和數據庫等技術的飛速發展和電力市場的要求以及國際標準的日臻成熟完善，電力調度自動化系統正朝著數字化、集成化、網格化、市場化、標準化、智能化的方向發展。
3 基于以太網技術的電力調度系統設計
3.1 系統需求分析
建設電力調度系統對保障供電企業的供電安全、可靠，提高生產管理水平都很重要。針對供電企業供電系統的特點和需求，應該本著技術先進、實用可靠、整體規劃、循序漸進的原則逐步建設完善。特別要注意設計方案的先進性、經濟性、適用性和易于實施性，同時考慮到今后供電公司的發展，電力調度系統還要有可擴展性，方便的接入新建的變電站的自動化系統。
3.2 系統架構設計方案分析
結合當前以太網技術的發展應用，本文提出了一種適合電力供電企業實際情況和需求，并結合調度新技術的基于全以太網的電力調度系統總體方案。調度系統包括主站SCADA子系統、變電站自動化子系統以及Web信息和設備臺帳信息查詢子系統。
新建調度中心，主站采用雙以太網架構，由SCADA/數據庫服務器和調度工作站組成電網監控和數據采集子系統。在各變電站建立遠動子站，連接站內綜合保護系統和其它IED設備組成自動化系統，并架設光纜，采用以太網接口經光纖收發器轉換由光纖通道接入調度中心以太網及SCADA服務器。主站和子站之間使用IEC 104規約通信。調度中心還設有Web服務器，通過以太網與主站SCADA/數據庫服務器連接，并經硬件防火墻與企業信息網相連，為使用通用瀏覽器的授權用戶提供電網運行相關信息。在Web服務器上建立電網全部設備的臺帳，電氣技術人員可以通過辦公網查詢、維護設備信息?；谝蕴W技術的電力調度系統網絡架構示意圖如下圖1所示。
3.3 以太網的配置
電力調度系統的局域網絡采用雙100Base以太網。局域網絡采用雙網冗余配置；當一個網絡發生故障時，系統在規定的時間內將該網所承擔的工作自動切換到另一網絡上，此網承擔所有的數據通訊，保證系統的連續運行。網絡具有一定的容錯能力，并采取一定的可靠性措施。電力調度系統的局域網絡以兩臺CISCO 3548 Switch網絡交換機為核心。
系統網絡采用CISCO的10/100M雙速自適應交換機。本方案配置雙冗余主網，每個網絡各采用一臺CISCO 3548交換機，支持接入48臺計算機。CISCO 3500系列交換機具有高達10.8G的交換能力，為無阻塞的數據流提供了可靠保障。該系列交換機還具備千兆光纖上連的擴展能力，為今后高層次網絡互連留有余地。
系統的網絡管理驅動程序采用數據流量動態平衡控制管理，保證所有的數據流流量在冗余的雙網之間動態平衡，可以有效地降低網絡通訊的負荷率，提高網絡通信的可靠性。當其中一條網絡出現故障后，所有數據流量轉換到正常工作的網絡上，實現整個系統的正常工作。
系統配置兩臺前置通信機，并配置終端服務器接入通信通道，實現與各變電所監控系統的遠方通信完成數據的發送、接受及數據的預處理。終端服務器具有獨立CPU和存儲，并利用TCP/IP網絡將信息發給前置通信機。其數據收發處理能力強，不占主機資源。
4 結語
由于使用以太網技術，使得系統具有良好的開放性和靈活性。千兆以太網技術、VLAN、三層交換等技術使得系統的以太網有很好的傳輸性能，并且安全、易于維護管理。隨著以太網技術的快速發展，未來也能很容易實現升級，進一步提高傳輸速率和系統容量，快速提升系統的整體性能。完全能滿足供電企業電力調度系統進一步發展的需要。本論文所設計的基于以太網技術的供電企業電力調度系統，結構簡單、實施容易、技術先進、性能優良，擴展性強，滿足了對供電企業電力調度系統有效監控和調度的功能要求，具有一定的實用性，是值得推廣的。
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【關鍵詞】功率因數；諧波抑制；瞬時無功功率
0 引言
電力電子技術在推動電力系統發展，靈活高效地利用電能的同時，其設備又成為電力系統中最主要的諧波源，同時消耗無功功率[1-2]。諧波的危害是多方面的，主要體現在：1）對供配電線路的危害：主要是影響線路的穩定運行和電能質量；2）對電力設備的危害：包括對電力電容器的危害、對電力變壓器的危害和對電力電纜的危害；3）對用電設備的危害：包括對電動機的危害、對低壓開關設備的危害和對弱電系統設備的干擾。4）對人體和電力測量準確性的影響：目前采用的電力測量儀表當諧波較大時將產生計量混亂，測量不準確。諧波污染對電力系統安全、穩定、經濟運行構成潛在的威脅，給周圍的電器環境帶來極大影響并對人體健康存在潛在危害，被公認為電網的危害和人體生命的殺手。
1 電力諧波的定義
目前國際普遍定義諧波為：諧波是一個周期電氣量正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數倍[3]。以正弦波電壓為例，可以表示式（1）：式中U是電壓有效值，θ是初相角，ω是角頻率，T為周期；對于周期為T的非正弦波信號，在滿足狄里赫利的條件下，可分解為如式（2）的傅立葉級數。
2 基于PQ法的諧波電流和無功電流檢測設計
2.1 三相瞬時無功功率理論
2.3 PQ檢測仿真設計和驗證
3 結論
本文以現代電力生活中大量非線形負荷造成的諧波現象為背景，提出了諧波電流抑制這個現實而急切的問題。本文揭示了諧波的產生原因和危害，重點分析了基于PQ法的諧波電流和無功電流檢測法。該方法主要是將三相電流電壓通過帕克轉換到兩相坐標上，利用向量的有關性質，在坐標系中可得到電源電流與兩相電流的關系以及電源電壓和兩相電壓的關系，從另一側面表達出電流與功率的關系，將無功功率與有功功率分開來分析。最后以一三相電輪為實例作出仿真設計，證明了PQ法在同時檢測諧波電流和無功電流時具有無延遲性。
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關鍵詞：電力傳動系統 智能控制 應用措施 應用意義
中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）09-0013-01
隨著控制手段的日益更新和控制技術的不斷發展，智能控制技術已經逐漸在控制行業中占據主導地位，相應的大量的智能控制軟件也逐漸取代了常規的控制軟件，像在生活中經常提到的神經網絡，模糊控制等都屬于智能控制的范疇。由于智能控制的控制效果很好，很適合應用在電力傳動系統中，因此有必要研究適合電力系統的更簡便，性能更優異的智能控制系統。同時，要想將智能控制這一理念成功的應用在電力傳動系統中就必須充分了解智能控制的原理和應用特點，雖然現在已經有了一些應用實例，但是這并不普及，還有許多缺陷，因此，在電力系統中應用智能控制系統仍然是一個很大的挑戰。
1、智能控制簡介
智能控制是現代自動控制領域內一個全新的詞匯，但是其憑借著自己獨特的控制優勢已經迅速的發展起來，如今已經廣泛的應用到了各個領域中。相信在不久的將來，智能控制系統也能為電力行業帶來嶄新的面貌。與大多數理論產生的背景一樣，智能控制也是為了解決工程技術問題而在實踐中產生并發展起來的一個理論。隨著“自動化”理念的逐漸深入以及社會對控制要求的不斷提高，以前的控制理念早已不能跟上社會發展的腳步，隨之，智能控制理念就逐漸出現了。按以往的經驗來看，在電力等行業中，手動控制雖然控制效率差但其效果很好，只要技術熟練，工作人員就能操作自如，因此人們就想到了用計算機模擬人的操作來進行控制的方法，這就是我們所說的智能控制。計算機技術可以在判斷，推理，計算，數據處理，信息收集等諸多方面模仿人的思維模式，這也是智能控制實現的基礎。
與普通的自動化控制相比，智能控制系統具有如下幾個特點：（1）智能控制系統成功的完成了脫離傳統模式中依靠的數學模型進行工作的模式，它以實際效果作為控制對象，在控制的實施中不依賴任何數據模型。（2）智能控制系統很好的模擬的人腦的思維模式，并采用非線性控制系統的工作模式。（3）智能控制系統可以根據當前系統的工作狀態來調整自己的控制模式進而提高系統的工作性能。（4）許多智能控制系統還具有在線識別，在線決策以及自我評估的能力，這有效的提高了整個系統的控制效率和工作效率。（5）智能控制系統采用分層信息處理法工作，反應速度較快。
2、幾種常見的智能控制系統
2.1 模糊控制
模糊控制就是用模糊集合來刻畫人們日常所使用的概念中的模糊性，從而使控制器能夠模仿人的控制思維的一種控制方式，盡管模糊控制器的結構比較復雜，但是其輸入輸出特性都是比較簡單的形式，在實際應用中，如果在模糊控制器上增加積分效應那么它就相當于一個PID控制器。
2.2 單神經元控制
眾所周知，神經網絡具有很強的信息處理能力，可以高速的解決許多復雜問題，但是不可否認，神經網絡缺乏計算機硬件的支持。可是從控制電氣傳動系統這一角度出發，單神經元控制器構成的電氣傳動控制系統可以很好的完成控制系統工作的任務，并可以提高系統的魯棒性。
3、電力系統中的智能控制
在電力傳動系統中應用智能控制理論已經引起了許多學者的研究興趣，專家表示通過智能系統的合理應用很可能將電力系統的控制水平提升一個臺階。目前所使用的交直流傳動系統的控制手段比較成熟，如矢量控制，閉環控制等都有很好的效果。雖然利用PID控制法可以很容易的完成數學建模進行傳統的控制，但是可以發現實際的電力傳動系統并不是穩定不變的，電機本身的一些參數要隨著其工作狀態的改變而不斷變化，這就為傳統的建模控制帶來了很大的困難。智能控制便可以很好的解決這一問題，首先智能控制是采取非線性，變結構的模式來進行工作的，它可以很好的克服電力傳動系統的變參數問題，從而在很大程度上提高電力傳動系統的魯棒性。另外值得注意的是將智能控制應用到電力傳動系統中時要結合傳統的控制理念共同作用，如果完全排斥傳統控制方法，生搬硬套的直接應用智能控制不但不能發揮其優勢反而會引發一系列問題，因此在引入這一控制手段時要注意繼承一些傳統的控制理念，做到揚長避短。就拿交流電機為例來說，前面已經說到交流電機以往采取矢量控制和閉環控制，因此在將智能控制引入之一系統中時，應該保留一些矢量控制法和PID控制法，可以將智能能控制作為外環控制，將一些傳統的控制手段用做內環做輔助控制，這樣新舊相結合的方法可以將智能控制的優勢充分的發揮出來，提高系統的工作效率。這主要是因為內環的控制可以幫助外環完成采樣工作，提高外環采樣頻率同時通過內環的控制可以減少外環的控制誤差。
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關鍵詞：應用型；電力系統分析；教學改革；實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）13-0068-02
一、引言
應用型本科是以本科教育辦學定位為標準，以培養應用型人才為核心的高校新型教育模式，既強調“實踐能力”，又強調“創新能力”。電力系統分析作為電氣類專業的基礎課程，如何來體現應用型本科特色，培養技能型和崗位型人才，主要體現兩個方面：一是“知識素質”；二是“能力素質”。知識素質主要表現為：專業知識面要寬泛，專業知識深度不宜過高，公式和定理的推導、證明適當省略，注重結論的應用性；能力素質主要表現為：強化操作技能和規范，提高實踐動手能力和綜合素質能力。因此應用型本科《電力系統分析》課程“突出應用特色，注重實踐能力，提高教學質量”的教學改革目標，并圍繞地方經濟發展為基礎，以突出應用型特色作為教學改革的前提，以提高教育教學質量作為改革的目標。
《電力系統分析》課程作為電氣工程專業的主干課程之一，它不但有大量的理論概念和基本計算，而且工程應用實踐性較強，對該專業的課程體系起到承上啟下的作用，它既是線性代數、電路基礎、電機與電氣控制、電力電子等課程的總結，也是工廠供配電技術、電力系統繼電保護自動裝置等專業課程的基礎，在電氣工程專業教學和應用型本科培養高質量、高素質學生有十分重要的地位。近些年，隨著電力系統行業的智能化程度的快速發展，對電氣工程專業應用型學生培養的能力要求越來越高，也就對《電力系統分析》課程提出了更高的定位，原有的教育教學模式已不能滿足電力行業建設的需要，不能體現應用型教育的發展特色。
二、《電力系統分析》課程教學中存在的問題
1.學習興趣不濃：《電力系統分析》課程部分內容抽象、公式多、計算多、系統性和邏輯性較強，學生學習缺乏興趣，“教師教”和“學生學”都很困難。
2.教學內容沒有與時俱進。電力系統行業更新速度較快，教材中的內容雖然也在不斷有新版本出現，但無法充分體現近十多年來本學科的最新進展和前沿動態。
3.教學方法、手段和形式單一。多媒體教學等現代化教學手段沒有普及。首先，現有《電力系統分析》課程在教學上理論性強，內容上有大量的矩陣計算和矢量電路圖形，所以用傳統的板書教學，形式比較單一，教師也必須在課堂上占用大量時間進行公式推導和畫圖，教學效率較低，教學效果偏差；其次，《電力系統分析》課程工程實踐較強，實際的電力系統結構和運行方式僅靠講授來體現，無法更直觀、更形象地將教學內容呈現在學生面前，不符合應用型人才培養的需要。
4.理論與實踐教學相脫節。應用型本科注重培養學生的實踐動手能力，《電力系統分析》課程教學模式偏重于基本概念和計算方法，缺少實踐環節。
三、《電力系統分析》課程教學內容改革思路和方法
（一）教學思想的更新
在教學思想上，必須牢固樹立“突出應用特色，注重實踐能力，提高教學質量”的目標。以應用型本科教學為培養模式。在教學形式上，擺脫單一化的形式，讓學生運用基本理論知識參與實際系統開發，提取系統的運行數據和拓撲結構。培養學生面對工程實踐的應用能力。促進教學研究互相結合，使學生更了解本學科的前沿知識。
（二）教學內容的優化
為了適應應用型本科教學，針對《電力系統分析》課程教學改革所應體現的知識和能力素質，我們對課程的教學內容作了調整和優化，并提出了新的教學要求，具體從以下三方面進行：
1.修訂人才培養設置，壓縮理論學時，增加實踐內容，形成新的教學模式。應用型本科院校培養人才的最終目標是以服務地方經濟為出發點，所以在講授基本理論的同時，讓學生實際參與整個電力系統的構想、設計、運行和優化，使學生的實際工程訓練能力得到提高。
2.增加輔助教材，充分了解學科前沿。在選用課程的教材時，采用規劃教材為主，增加輔助教材編寫。通過輔助教材可以全面了解本行業國內外的科研成果。重點是將理論內容穿插在實踐課中講授，讓學生從實踐中去深入了解目前本行業發展的前沿和熱點問題。這樣能有效的鞏固專業知識，提高學生的專業學習興趣；同時考慮到電氣工程及自動化專業學生畢業后大部分將為本地區的電力行業服務，在電力網介紹和潮流（包括簡單潮流和復雜潮流）計算講解的時候，多以實際電網系統運行狀態為例，實現應用型本科人才培養目標定位。
3.增加課程設計。課程設計是對《電力系統分析》課程的一個綜合性實踐教學，把知識點進行整體性回顧。《電力系統分析》課程包含兩個課程設計：一是潮流計算方面，它是電力系統很重要的計算，根據給定的電力系統的運行條件，確定穩態運行時各參數的一種計算，可以分析研究電力系統規劃和運行時的各種問題進行檢驗和預知。通過這個課程設計，學生對穩態分析過程有一個全面性的了解，提高分析問題的能力；一是短路計算方面，為了避免發生短路而正確選擇和設計系統上的電氣設備和繼電保護裝置，通過進行短路計算可以降低發生短路的后果，讓學生對發生短路時遇到的各種問題提前進行分析總結，提高解決問題的能力。
（三）采用現代化教學方法與手段
隨著教育信息技術的迅猛發展，《電力系統分析》課程中傳統的板書式教學很難滿足現代教育教學的需要，用講授法根本無法描述清楚實際電力系統具體運行情況，學生理解上也存在困難。為了提高理論課的教學效果，吸引學生興趣，必須采用多元化的教學方法和手段。
1.課堂教學采用多媒體配合板書教。首先，在公式推導時沿用板書教學的優點，吸引學生主動思考，整個推導過程全程參與，有助于對知識點的理解；其次，在講授比較抽象的內容時結合多媒體演示，使教學內容更加具體化、形象化和生動化，加深學生對內容的理解，用多媒體結合板書教學在《電力系統分析》課程中起到事半功倍的效果。
2.仿真模擬教。為了使電力系統潮流變化等進一步形象化，呈現動態的變化過程。用計算機仿真動態模擬教學可以更生動直觀的表達，還可以將仿真軟件直接貫穿到學生的課程設計中，在對知識易于理解和掌握的同時，增加學生熟練話的程度，全程參與工程實踐，這是其他教學方法無法比擬的效果。
3.網絡教學。為充分利用學生的課余時間，運用翻轉課堂的教學方法，將《電力系統分析》課程包括教學大綱、教案課件、電子教材、參考資料、實踐指導、習題集及答案、授課視頻等，通過公共賬號上傳到網絡，讓學生提前預習、熟悉和了解，帶著問題進入課堂，課后還可以有效的復習回顧。另外，為方便學生學習，還設置了在線輔導、答疑和網上自測等網絡交流平臺。教學資源上網后能較好地解決學生課前預習、課后復習中遇到的相關問題，并有助于提高學生的自主學習能力，也是對課堂教學方法的多樣化提供了一個有力支持。
（四）培養學生的工程創新能力
為讓學生的理論和實踐有機結合，根據內容不同，讓學生通過自愿組織成立學習小組，每小組全程參與教師的科研內容，利用查閱資料、提出方案、實驗數據分析處理、論文撰寫等環節，使學生不但能鍛煉實際操作能力，又培養了團隊合作精神，拓寬了工程實踐視野，提高了工程創新能力。從現在開始，培養他們獨立動手的工作能力，提高學生對電力系統分析課程的學習積極性。
（五）加強實踐教學環節。
應用型本科注重學生實踐能力的培養，本課程的教學內容十分抽象，且電力系統的控制，十分復雜、宏觀，學生無法憑想象來建立起知識體系。
1.組織學生參觀周邊發電廠、變電站以及一些工礦企業的電力設施，并邀請電力行業一線工程師講課，定期安排學生實習，讓學生對電力網、控制系統、變電站的結構和工作原理有較深入的認識，有助于對理論教學的展開；
2.其次，通過加大《電力系統分析》課程的實驗，尤其是與實踐密切聯系的等值電路、潮流計算和對稱電路以及不對稱電路計算的實驗，進一步加深學生對基本計算方法的應用；
3.另外，建立電力系統仿真實驗室和實驗臺，通過對電力系統的動態模擬仿真，靈活的設置故障條件，分析穩態和暫態行為，吸引學生的興趣，提高他們的動手實踐能力，將實踐教學結合軟件仿真進行實驗，搭建實踐教學平臺，可以更直觀、生動地闡述電力系統運行過程，使電力系統分析不再是抽象的理論，能夠提高學生的實踐動手能力，讓其做到理論與實踐相結合，提高實踐教學水平。
三、總結
《電力系統分析》課程作為應用型電氣工程及自動化專業的一門重要的專業課程，對提高學生的理論知識和培養學生的實踐動手能力，具有很重要的作用。因此，只有把理論與實踐有機結合，形成有應用型特色的課程體系，切實提高高校的人才培養質量，才能取得良好的教學效果，實現應用型人才培養的目標。
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關鍵詞 電力系統；自動化調度；AVQC策略；集控式
中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）77-0043-02
0 引言
隨著信息時代的到來，計算機技術、通信技術預計自動控制技術都得到的迅速的發展。電力系統實現自動化調度的水平也在不斷的提高，其中AVQC策略是自動化系統的重要組成部分，它可以對母線電壓以及無功功率進行有效的控制。電壓的質量會對工農業生產的質量和數量產生直接的影響，給人們的日常生活也會造成諸多不便。一個比較低劣的電壓水平不但會給用戶帶來不便，對電力系統的穩定性和安全性也存在一定的威脅。所以采用AVQC策略，給電壓穩定提供一個有效的保證。
1 AVQC軟件的功能
其中無功功率策略是自動化系統的構成基礎。AVQC策略的基礎是把母線電壓和主變壓器輸入無功功率的精細分區以及其變化趨勢進行綜合分析。他可以把母線電壓以及無功功率分別細分成7個、10個控制區域，并且還可以對這兩者的3種變化趨勢（上升、變化以及下降）進行考慮，最后再把這兩項功能進行綜合分析，并在此基礎上形成裝置的控制方式，如動作策略、電容器投切以及有載調壓開關的調整等，這樣就可以對母線電壓以及無功功率實現精確控制的目的[1]。其主要功能如圖1所示。
2 集控式AVQC閉關調節的實現
1）集控式AVQC閉關調節運行的條件。集控式AVQC方式是把數據采集系統所采集到的遙測量、開關信號以及保護信號等通過調度主站的計算機網絡進行在線分析、計算，然后再把控制執行命令通過計算機網絡輸出，對遠端變電所變壓器分接頭以及投退電容器進行自動調節，確保輸出電壓和無功功率在規定范圍內，給用戶的用電質量提供一個有效的保障。其實現調節閉關運行的條件是：（1）主站和變電站的自動化通道的可靠性必須高；（2）變電站綜合自動化系統所采取的設備信號必須具有一定的完備性，并將次作為是閉鎖條件；（3）確保主站可以準確可靠的對變電站主變接頭以及電容器進行遙控，確保順序遙控功能能夠正常執行；（4）在變電站閉關運行前各項開環試驗都要依照VQC驗收大綱做好；（5）對值班人員進行一定的業務培訓，確保他們可以對各項操作技能熟練掌握，以確保AVQC策略運行的安全性、穩定性；
2）集控式AVQC閉關調節的原理。集控式AVQC對系統電壓和無功進行改變是通過改變變壓器分接頭檔位以及投切電容器組實現的。變壓器分接頭的改變不但可以對電壓產生一定的影響，還可以對無功產生一定的影響；電容器組的改變的影響力也是一樣的。所以說在實際應用中，電壓的調節就多通過對主變分接頭的調節來實現，無功的調節就多通過電容器的投切實現。電壓無功控制策略的主要控制目標就是對低壓母線的電壓合格率進行確保，無功電力的就地平衡則是通過對變電所變壓器高壓側的無功功率進行控制實現的。下面我們以一臺變壓器作為例子來對電壓以及無功調節方式進行分析。電壓U從主變低壓側母線電壓中取值，無功Q從主變高壓側無功中取值[2]；
3）集控式AVQC的控制模式。AVQC的控制模式主要分兩種：一種是開環控制方式，也被稱為是人工監督控制方式。系統對電壓和無功的運行區域進行在線監視，并且會根據一定的控制原理做出相應的操作指示，然后再由調度人員根據系統所作出的操作指示來進行調節，計算機是不會直接發出控制命令的；另一種是閉環控制方式，又稱為是自動控制方式。系統對電壓和無功的運行區域進行在線監視，并且根據一定的控制原理發出相應的控制指令，然后由計算機把控制指令直接發出，并進行控制，控制命令則就不用調度人員發出了；
4）AVQC的預測功能和無功倒送強切功能。如果是依靠投電容器實現控制策略的話，那么就要對這一電容器的無功補償容量是否比對應的主變輸入無功值大進行判斷。如果確定大于對應的主變輸入無功值，則就不投，以免投放后發生電容器過補償的情況。如果是依靠切電容器實現控制策略，那么就要對這一電容器切之后的無功是否會比主變無功的上限值大進行判斷，如果大于主變無功的上限值，那么就不能切，以免在切后發生無功不合格的情況。
關于AVQC的無功倒送強切功能，如果主變高壓側無功是負值，那么也就代表無功補償的過多，在向系統倒送無功，這是就可以設置強切電容器，對變電所的無功電力的不倒送系統進行有效的保證。
5）省地縣協調系統電網模型維護模塊的功能。主要是負責建立地調側省地縣協調模型及日后的模型維護功能。（1）模型維護在商用庫中進行，不涉及對實時庫的修改，模型維護時不影響實時控制；（2）建模過程主要是用戶通過人機界面進行完成，同時考慮提供建模工具，能在建模開始時根據地調實際的電網模型軟件生成省地縣協調模型，然后由用戶進行修訂完成；（3）模型內容主要包括：確定哪些廠站加入省地縣協調系統、確定哪些設備（主變和母線）作為省地縣協調系統關口設備、確定關口遙測關聯量；（4）模型建立后，導入實時庫。
3 結論
電力系統自動化調度AVQC策略的實現，不但有效的確保了用戶的用電電壓的穩定性，還可以有效的確保自動化系統的安全，降低值班人員的人工工作量。另外一個穩定的電壓還可以對生產設備的使用壽命進行延長，無功在線路上流動的減少還可以對系統的損耗進行有效的降低。
參考文獻
【關鍵詞】電力系統；諧波；仿真分析
產生諧波的主要根源是電力電子設備，而它又是提高供電可靠性和傳輸正弦電壓和電流給終端用戶的非常有效的手段。因此，諧波成為一個長期而重要的研究方向，對電力系統工作者提出了新的挑戰。
1 電力系統中的諧波源
1.1 諧波的定義
“諧波”一詞起源于聲學。有關諧波的數學分析在18世紀和19世紀奠定了良好的基礎。傅利葉等提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國，由于使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945 J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。到了50年代和60年代，由于高壓直流輸電技術的發展，發表了有變流電力系統、工業、交流及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關注。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會議，不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標準和規定。
供電系統諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅利葉級數分解，除了得到與電網基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1）稱為諧波次數。電網中有時也存在非整數倍諧波稱為非諧波（Non-harmonics）或分數諧波。諧波實際上是一種干擾量，使電網受到“污染”，而現在供電系統諧波污染日趨嚴重。
1.2 電力系統中主要的諧波源
所謂諧波是指一個周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數倍。周期為T=2π/ω的非正弦電壓u（ωt），在滿足狄里赫利條件下，可分解為如下形式的傅里葉級數：
式中，頻率為 （n=2，3…）的項即為諧波項，通常也稱之為高次諧波。電網諧波的產生，主要在于電力系統中存在各種非線性元件。即使電力系統中電源的電壓為正弦波，但由于非線性元件的存在，從而電網中總有諧波電流或電壓。產生諧波的元件很多，包括熒光燈和高壓汞燈等氣體放電燈、感應電動機、電焊機、變壓器、電弧爐及晶閘管整流設備等，其中最為嚴重的是大型的晶閘管整流設備和大型電弧爐，它們產生的諧波電流特別突出。經統計表明，它們產生的諧波占總諧波量的近40%，是最大的諧波源。下面將對整流裝置、電弧爐和電氣化鐵道的諧波進行簡要的分析。
2 電力系統諧波仿真
系統仿真是根據被研究的真實系統的數學模型研究系統性能的一門學科，現在尤指利用計算機去研究數學模型行為的方法。計算機仿真的基本內容包括系統、模型、算法、計算機程序設計與仿真結果顯示、分析與驗證等環節。仿真是系統分析研究的重要手段，它可以驗證理論和設想、模擬實際系統運行過程、分析系統特性隨參量的變化規律、描述系統的狀態與特性，可以具有實驗相同的作用，同時可以避免實際操作的復雜性，完成無法實驗系統或過程的仿真模擬等。因此，實現對永磁同步伺服系統的仿真具有實際意義。
2.1 仿真工具介紹
近20年以來，國際、國內出現了許多專門用于計算機數字仿真的仿真語言與工具，如CSMp，ACSL，SIMNON，MATLAB/SimulinLk，Matrix刀SystemBuild，CSMP一C等。
Matlab是以復數矩陣作為基本編程單元的一種高級程序設計語言，它提供了各種矩陣的運算與操作，并有較強的繪圖功能。MATLAB是一個高度集成的軟件系統，它集科學與工程計算、圖形可視化、圖像處理、多媒體處理于一身，并提供了實用的WindowS圖形界面設計方法，使用戶能設計出友好的圖形界面。MATLAB語言在自動控制、航天工業、汽車工業、語音處理、信號分析、圖像信號處理等各行業中都有極廣泛的應用。Simulink是用于MATLAB下建立系統框圖和仿真的環境，利用它的SinLk、Souree、Linear、Nonlinear、Conneetors、Extra選用現成模塊或創建自己的模塊，對于某些沒有模型而又不便創建模型的環節或控制算法可以采用M文件（s函數）來實現系統部分功能。模型建立后，可以啟動仿真。仿真過程中所感興趣的量可以使用Scope示波器來加以觀察。Simulink中可以使用的電力系統仿真模塊集（powerSystemsBloekset）提供了七大類上百種電氣元件模型，包括開關元件和電機模型等，可以用于電路、電力電子系統、電機系統、電力傳輸等過程的仿真。它提供了一種類似電路建模的方式進行模型繪制，在仿真前將自動將其變化成狀態方程描述的系統形式，然后才能在Simulink下進行仿真分析。
2.2 對無源濾波器進行仿真
在MATLAB/Simulink環境下，利用PSB模塊庫，在分析了無源濾波器的基礎上，建立了仿真模型。本系統采用三相整流電路對電路系統注入諧波，分析比較仿真數據。
2.2.1 無源濾波模塊
該無源濾波模塊由三個單調諧濾波器和一個高通濾波器組成，主要針對整流器產生的特征諧波進行濾波，三個單調諧濾波器調諧在5、7、11特征諧波頻率上。
2.2.2 三相整流橋模塊
利用該模塊模擬電力系統中的整流裝置產生的諧波源，并對其進行濾波仿真。
2.2.3 10KV電力系統仿真模塊
這個電力系統的仿真模塊，可以準確的輸出三相正弦電壓，提供電力系統諧波的頻域分析，從而更加明了的看出濾波的效果。
2.3仿真結果分析
從仿真結果可以看出，利用無源濾波器對電力系統中的諧波源（三相整流電路）進行濾波，電力系統中的諧波電流有明顯下降，電流波形與正弦波仍相差較遠；在電路系統中加裝有源電力濾波器，濾波前電力系統中含有大量的諧波電流，濾波后電流波形近似為正弦波，頻域分析中的諧波含量幾乎為零。可以看出有源電力濾波器比起無源濾波器有更強的濾波效果。
3 結論
隨著我國諧波治理工作的深入開展，諧波的發生，綜合動態的諧波治理措施，電網的無功功率補償問題，是當前電力系統面臨的一大課題。要消除諧波污染，除在電力系統中大力發展高效的濾波措施外，在設計、制造和使用非線性負載時，也要采取有力的抑制諧波的措施，減小諧波侵入電網，從而真正減少由于諧波污染帶來的巨大經濟損失。
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