時間:2023-03-17 18:14:29
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
目前,我國的經(jīng)濟發(fā)展有了長足的進(jìn)步,人們的生活質(zhì)量有了大幅度提升,故此在用電需求上也得到了增加。為能夠有效保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠安全的運行,對電力資源最大化的得到節(jié)約,電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計就是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),這對整個電力工程的運行效率都會產(chǎn)生影響。故此加強這一領(lǐng)域的理論研究對實際有著重要的意義。
1.電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計及方法分析
1.1電力系統(tǒng)規(guī)劃的內(nèi)涵分析
現(xiàn)階段我國對電力的需求及質(zhì)量都有著要求上的提高,電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是保障人們正常用電的基礎(chǔ),所以對電力系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃就顯得比較重要。而電力系統(tǒng)主要就是通過配電以及輸、發(fā)電等環(huán)節(jié)所組成的電能生產(chǎn)及消費的系統(tǒng),其主要功能就是將一次性能源發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)換成電能形式,在輸電的支持下將電能供應(yīng)給用戶,所以它是我國國民經(jīng)濟系統(tǒng)中的重要子系統(tǒng)。對其進(jìn)行有效的規(guī)劃就是結(jié)合某地區(qū)內(nèi)人口、經(jīng)濟和工業(yè)發(fā)展規(guī)模等實際情況,進(jìn)行對電力的負(fù)荷加以預(yù)測,同時對各分區(qū)進(jìn)行電力電量的平衡分析,對可能出現(xiàn)的盈缺情況加以預(yù)測。然后論證規(guī)劃方案的經(jīng)濟可行性,對相關(guān)的設(shè)備等一系列內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理實施。
1.2電力系統(tǒng)規(guī)劃的方法分析
電力系統(tǒng)在實際的規(guī)劃過程中必須要結(jié)合實際情況進(jìn)行,電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的主要方法是通過對原始資料進(jìn)行的,任何設(shè)計規(guī)劃不能一次性就設(shè)計出最佳的方案,是在不斷的完善改進(jìn)過程中進(jìn)行的。故此對電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計也如此,要能夠?qū)⑶捌诘墓ぷ骰A(chǔ)做好,將電力負(fù)荷的相關(guān)資料進(jìn)行詳細(xì)的搜集,要結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計,只有這樣才能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的效果以最佳形式呈現(xiàn)出來。
2.電力工程系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃注意事項及應(yīng)用分析
2.1電力工程系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃注意事項分析
我國的電力工程建設(shè)規(guī)劃正不斷的擴大規(guī)模和完善,其中的系統(tǒng)電壓在不斷提高,以及電源的容量也得到了全面上升,這些方面的變化使得電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計就發(fā)揮著關(guān)鍵作用。所以在規(guī)劃設(shè)計的初級階段要能夠?qū)?zhǔn)備工作完善做好,對數(shù)據(jù)的收集以及數(shù)據(jù)庫的建立等,都要能夠加強力度,這些也會之后的相關(guān)工作打下了堅實基礎(chǔ)。對相關(guān)的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的建立是一項長期工作,同時也是整個系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的導(dǎo)向,這就需要在這一方面的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時有效的更新,并要形成規(guī)劃的相關(guān)報告,如此才能夠設(shè)計的更加科學(xué)化與合理化。
2.2電力工程設(shè)計中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用分析
針對電力工程設(shè)計中的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計可將其分為長期與中期電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃類型,具體的規(guī)劃設(shè)計當(dāng)中,主要有近區(qū)電網(wǎng)電源規(guī)劃情況和出力分析,以及工程所在區(qū)域電力負(fù)荷預(yù)測及特性分析等。在電力負(fù)荷預(yù)測及分析層面,對擬建電力工程附近片區(qū)進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測以及分析這是一項基礎(chǔ)性的工作,對電力工程的設(shè)計主要進(jìn)行十年以內(nèi)的中短期負(fù)荷預(yù)測,也就是圍繞著國民經(jīng)濟運行及發(fā)展所進(jìn)行的。非負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測的方法是多樣化的,其中的專家系統(tǒng)和模糊理論等新的方法所起到的作用比較關(guān)鍵。另外從電源的規(guī)劃層面來看,這是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的一個核心內(nèi)容,對擬建工程周邊電網(wǎng)電源規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)計以及對電源的出力情況進(jìn)行分析是論證單項電力工程建設(shè)必要性的重要依據(jù)。從實際情況來看,電力電源的類型主要有地方電源及統(tǒng)調(diào)電源兩種,所謂的統(tǒng)調(diào)電源主要是大型的發(fā)電廠對電網(wǎng)調(diào)度的統(tǒng)一所使用的電源,而地方電源則是一些比較小型的水電站。具體的規(guī)劃過程中,新建電源機組會出現(xiàn)逐年投產(chǎn)的情況發(fā)生,這就需要對電源的出力情況進(jìn)行詳細(xì)的分析統(tǒng)計。再者就是電力的平衡在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計當(dāng)中的約束條件,這就需要結(jié)合前面的負(fù)荷預(yù)測及電源出力的情況進(jìn)一步的對電力工程的布局和規(guī)模等進(jìn)行詳細(xì)的分析。對電力電量平衡進(jìn)行分析的過程中,分區(qū)間的電力電量交換也要進(jìn)行充分考慮。為能夠說明電力系統(tǒng)當(dāng)中項目工程的地位及作用,要按照工程所在地網(wǎng)絡(luò)特點及負(fù)荷分布等情況,在經(jīng)了政府部門的審批之后接入系統(tǒng)就能夠被提出,同時運行方式和供電電壓的內(nèi)容也要得到充分考慮。還有就是對電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中的電氣計算環(huán)節(jié),在這一過程中主要包含著幾個重要層面的內(nèi)容,也就是穩(wěn)定計算機潮流計算和務(wù)工補償計算、短路電流計算。然后通過各種電氣計算的結(jié)果進(jìn)行分析項目接入方案安全性及可靠性等,對設(shè)計的方案進(jìn)行比較擇取最佳方案。對電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方案過程中的準(zhǔn)備階段主要是了解在大網(wǎng)地區(qū)基本情況和特點加以了解,對現(xiàn)有的統(tǒng)調(diào)電源及線路等方面的資料進(jìn)行收集,將其作為電力電網(wǎng)現(xiàn)狀設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),接著就行調(diào)度。通過對電力系統(tǒng)中發(fā)電動力裝置的轉(zhuǎn)化,再進(jìn)行輸電及變電和配電等程序。對電力系統(tǒng)的細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)置,保證輸電穩(wěn)定性,在規(guī)劃的重點上要得到重視,主要就是規(guī)劃周期,規(guī)劃設(shè)計成本,安全這幾個重要方面。例如在規(guī)劃設(shè)計的成本方面對電力系統(tǒng)規(guī)劃時,對元件以及電纜和設(shè)備等都有著重要的影響,這一過程的規(guī)劃設(shè)計就需要對電力系統(tǒng)功能方面都要達(dá)到相關(guān)要求,在保證質(zhì)量的同時將投入實現(xiàn)最小化。電力網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計有著比較重要而對意義,所以要不斷的更新及完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù),這樣才能夠更加有利于電力工程設(shè)計的科學(xué)性。
3結(jié)束語
綜上所述,電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計作用及影響的進(jìn)一步擴大,也將對電力工程的設(shè)計起到促進(jìn)作用,隨著我國的電網(wǎng)電壓及電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大,也需要更加科學(xué)的電力系統(tǒng)布局。在這一過程中要能夠結(jié)合實際的情況進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃,注重人才的培養(yǎng),多角度的分析問題,如此才能夠最大化的提高電力工程的設(shè)計質(zhì)量和水平。
作者:谷卓木 單位:國家電網(wǎng)哈爾濱分公司黑龍江瑞騰電力工程設(shè)計有限公司
參考文獻(xiàn):
中圖分類號:F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言:電力系統(tǒng)規(guī)劃主要是由電力負(fù)荷預(yù)測、電源規(guī)劃及電網(wǎng)規(guī)劃組成,電網(wǎng)規(guī)劃是建立在電源規(guī)劃和負(fù)荷規(guī)劃基礎(chǔ)之上的,要求在保證輸電能力的前提下,將輸電費用降至最低。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計是在根據(jù)原始資料和系統(tǒng)資料,對負(fù)荷和電量平衡作出分析,利用規(guī)劃方法,結(jié)合優(yōu)化規(guī)劃的原則,從擬定的多種方案中,選擇技術(shù)可行,運行經(jīng)濟,安全可靠的設(shè)計方案,以此確定最優(yōu)的規(guī)劃設(shè)計方案。
1、電力負(fù)荷預(yù)測
電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測程序是電力系統(tǒng)中進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測的一種行之有效的手段,它通過計算程序自動采集、分析歷史數(shù)據(jù),通過精密計算得到預(yù)測數(shù)據(jù)和曲線,能夠使負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確度有大幅度提高。但是,在程序中提供了多種預(yù)測方法中,選取最準(zhǔn)確、最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ翘岣?/p>
負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率的重要手段之一,這就需要我們在實際應(yīng)用中要對負(fù)荷實際變化規(guī)律及影響因素做細(xì)致的分析。
1.1 回歸分析法
回歸分析法,是目前廣泛應(yīng)用的定量預(yù)測方法,用數(shù)理統(tǒng)計中的回歸分析方法對變量的觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,并根據(jù)對規(guī)劃期內(nèi)本地區(qū)經(jīng)濟、社會發(fā)展情況的預(yù)測來推算未來的負(fù)荷。優(yōu)點:預(yù)測精度較高,適用于在中、短期預(yù)測使用。缺點:
(1)規(guī)劃水平年的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值很難詳細(xì)統(tǒng)計;(2)回歸分析法只能測算出綜合用電負(fù)荷的發(fā)展水平,無法測算出各供電區(qū)的負(fù)荷發(fā)展水平,也就無法進(jìn)行具體的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃。
1.2 單耗法
單耗法是預(yù)測有單耗指標(biāo)的工業(yè)和部分農(nóng)業(yè)用電量的一種直接有效的方法。優(yōu)點:方法簡單,對短期負(fù)荷預(yù)測效果較好。缺點:需做大量細(xì)致的調(diào)研工作,近期預(yù)測效果較佳。
1.3 灰色系統(tǒng)法
灰色預(yù)測是一種對含有不確定因素的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測的方法。以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)的灰色預(yù)測技術(shù),可在數(shù)據(jù)不多的情況下找出某個時期內(nèi)起作用的規(guī)律,建立負(fù)荷預(yù)測的模型?;疑P头ㄟm用于短期負(fù)荷預(yù)測。優(yōu)點:要求負(fù)荷數(shù)據(jù)少、不考慮分布規(guī)律、不考慮變化趨
勢、運算方便、短期預(yù)測精度高、易于檢驗。缺點:(1)當(dāng)數(shù)據(jù)離散程度越大,即數(shù)據(jù)灰度越大,預(yù)測精度越差;(2)不太適合于后推若干年的預(yù)測。
1.4趨勢分析法
常用的趨勢模型有線性趨勢模型、多項式趨勢模型、對數(shù)趨勢模型、冪函數(shù)趨勢模型、指數(shù)趨勢模型等,這種方法本身是一種確定的外推,在處理歷史資料、擬合曲線,得到模擬曲線的過程,都不考慮隨機誤差。使用的關(guān)鍵是根據(jù)地區(qū)發(fā)展情況,選擇適當(dāng)?shù)哪P汀?/p>
1.5負(fù)荷密度
負(fù)荷密度一般以kW/km2表示。一般并不直接預(yù)測整個城市的負(fù)荷密度,而是按城市區(qū)域或功能分區(qū)。不同地區(qū)、不同功能的區(qū)域,負(fù)荷密度是不同的。
2、電力系統(tǒng)的電源規(guī)劃
電源規(guī)劃的核心問題,是在規(guī)劃限定的時間范圍內(nèi),根據(jù)對電力負(fù)載增長的預(yù)測,確定在何時、何地,建設(shè)什么類型、多大容量的一批發(fā)電廠,以期既能滿足經(jīng)濟發(fā)展所引起的負(fù)荷增長需求,同時又最為經(jīng)濟合理。
我國目前的電力系統(tǒng)的基本情況是,隨著電力系統(tǒng)改革的深入,電廠與電網(wǎng)已經(jīng)徹底分離,分別形成了發(fā)電公司與電網(wǎng)公司。雖然二者都處于壟斷地位,且以服務(wù)國民生產(chǎn)和生活為第一目標(biāo),但是作為相互獨立的經(jīng)濟實體,二者同時也都要考慮經(jīng)濟利益的最大化,這是
主場化改革的必然結(jié)果,但同時也會引起一些協(xié)調(diào)的問題。電源規(guī)劃屬于發(fā)電企業(yè)的工作,而輸配電線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃則是電網(wǎng)企業(yè)的工作,作為同一產(chǎn)業(yè)鏈的上下游端,二者的相互配合是必不可少的。即,電源規(guī)劃要以輸配電線路的規(guī)劃為基礎(chǔ),電源負(fù)荷不能超出輸配電線路的負(fù)載能力,而輸配電線路的規(guī)劃則要充分考慮中長期的電源規(guī)劃以做出合理的選擇,不能出現(xiàn)電源供應(yīng)中心輸配電線路負(fù)載能力不足的情況。另外,在一些特殊的情況下,如海南島,則需要考慮更多的因素。首先,跨海輸電可靠性差,且不經(jīng)濟,海南電網(wǎng)需要在島內(nèi)建設(shè)相對獨立的電源系統(tǒng),但因其本身的經(jīng)濟結(jié)構(gòu),電力消費較少,電力系統(tǒng)規(guī)模不大,自身可靠性較差,所以需要有連接外部電網(wǎng)的備用線路。同時電力系統(tǒng)本身的規(guī)模也限制了大容量電機的使用,經(jīng)濟性不夠最優(yōu)。
3、電網(wǎng)規(guī)劃
電網(wǎng)規(guī)劃是根據(jù)負(fù)荷預(yù)測和電源規(guī)劃結(jié)果,研究未來合理的電網(wǎng)建設(shè)方案。
3.1 規(guī)劃目標(biāo)
構(gòu)建安全、穩(wěn)定、合理的電力保障體系,保證各項電力設(shè)施建設(shè)和城市建設(shè)協(xié)調(diào)、有序地進(jìn)行,電網(wǎng)建設(shè)適度超前城市建設(shè)發(fā)展,滿足轄區(qū)內(nèi)社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的要求,確保電網(wǎng)在國民經(jīng)濟發(fā)展功能的發(fā)揮。結(jié)合地方現(xiàn)存電網(wǎng)特點,以實現(xiàn)兩個根本性轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo),
滿足地方供電區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求,建成供電可靠性、收益平穩(wěn)的,完全滿足全社會用電需要,并與經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的現(xiàn)代化電力網(wǎng)。
3.2規(guī)劃目標(biāo)
(1)滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求
地方電網(wǎng)應(yīng)滿足西部新城國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對電力的需求,為轄區(qū)內(nèi)國民經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的能源保障。
(2)統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展、遠(yuǎn)近結(jié)合、適度超前
電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)與城市建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃,電網(wǎng)建設(shè)與負(fù)荷發(fā)展協(xié)調(diào),滿足城市建設(shè)發(fā)展的需要,適度超前于城市發(fā)展,具有較強的適應(yīng)能力。
(3)安全可靠、運行靈活、經(jīng)濟高效
地方電網(wǎng)以滿足國家規(guī)定的供電可靠性和電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平,為用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)電能為宗旨,把建立布局合理、結(jié)構(gòu)堅強、運行安全放在第一位。
3.3 規(guī)劃類型
按照時間劃分,電網(wǎng)規(guī)劃可分為遠(yuǎn)景規(guī)劃、短期規(guī)劃和長期規(guī)劃。遠(yuǎn)景電網(wǎng)規(guī)劃:一般相對于一個較長的水平年,通過對未來各種發(fā)展情形的分析,研究電網(wǎng)骨干網(wǎng)架的遠(yuǎn)景結(jié)構(gòu),如電壓等級、輸電方式等。
短期電網(wǎng)規(guī)劃:研究制度1 ~ 5 年內(nèi)電網(wǎng)的擴展決策,確定詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)方案。
長期電網(wǎng)規(guī)劃:介于兩者之間,研究電網(wǎng)的長期發(fā)展或演變。一方面通過長期電網(wǎng)規(guī)劃對遠(yuǎn)景規(guī)劃進(jìn)行修正;同時又指導(dǎo)短電網(wǎng)規(guī)劃,使短期電網(wǎng)規(guī)劃同長期電網(wǎng)發(fā)展一致。
4、電力系統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)劃
電力系統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)劃基本任務(wù)是要研究和提出規(guī)劃期內(nèi)的負(fù)荷水平(負(fù)荷預(yù)測):規(guī)劃期每年最大負(fù)荷Pmax,年電量需求Qmax,負(fù)荷特性曲線以及負(fù)荷分布;研究能源資源和運輸條件,確定能源布點、水源、煤炭、石油、天然氣等;.研究和提出大型電站的合理供電范圍;研究和提出電源合理布局及發(fā)展規(guī)模,確定電源規(guī)劃方案;研究電網(wǎng)發(fā)展方案,包括輸電和配電主干網(wǎng)絡(luò)布局及電壓等級選擇、變電所布局及容量選擇等等。
結(jié)束語:
電力規(guī)劃設(shè)計要通過技術(shù)和經(jīng)濟比較,選擇較為優(yōu)先的設(shè)計方案,通過深入分析,從網(wǎng)絡(luò)電能損耗、最大電壓損耗、線路和變電站的投資及每年電力網(wǎng)的運行費用等方面,作出詳細(xì)的分析,并確定最優(yōu)秀的設(shè)計方案。
參考文獻(xiàn):
Abstract: With the economic globalization and the development of social science and technology level, the power demand and requirements are also rising. Power system from the beginning to the end in the continuous development and progress of the situation, and the disadvantages of electric field from the advanced technology and the mode of thinking constantly to improve system. Power system planning should consider two aspects of power system development and scientific and technological content, put forward some new views on power system planning etc.. This paper will focus on discussion and analysis of the new idea on power system planning launch plain.
Key words: power system planning; new ideas;
0 前言
電力系統(tǒng)在人們的日常生產(chǎn)和生活中扮演的角色十分重要,直接關(guān)系到人們生活水平和生產(chǎn)水平的好壞。作為一項龐大的系統(tǒng)工程的電力系統(tǒng)要想實現(xiàn)電源研發(fā)的最佳效果和擁有技術(shù)和經(jīng)濟都處于世界尖端水平的濟的電力結(jié)構(gòu)需要科學(xué)合理的長期戰(zhàn)略規(guī)劃指導(dǎo)。從某種程度上說,電力系統(tǒng)整體設(shè)計和實際應(yīng)用中的質(zhì)量要由電力系統(tǒng)來決定。但是,鑒于目前我國的市場經(jīng)濟體制、經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀和資金戰(zhàn)略規(guī)劃設(shè)計的不合理等因素的影響,電力建設(shè)目前的處境是“重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),忽視規(guī)劃設(shè)計;重視當(dāng)前發(fā)展,忽視遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)?!?。
對于現(xiàn)在這個500kV 電網(wǎng)建成應(yīng)用的關(guān)鍵時期,高度重視戰(zhàn)略規(guī)劃大有裨益。本文將就電力系統(tǒng)規(guī)劃的新觀點展開淺顯的分析討論。
1 電力系統(tǒng)規(guī)劃方面的若干新觀點
在剛剛過去的幾年里,隨著現(xiàn)代控制理論、系統(tǒng)工程、新材料的研發(fā)、電力系統(tǒng)的分析方法、運籌學(xué)及其計算機技術(shù)、分析試驗手段等的日漸發(fā)展,尤其是計算機在電力系統(tǒng)各個分支領(lǐng)域的大范圍實踐應(yīng)用,給電力規(guī)劃帶來了十足的新鮮元素,讓電力規(guī)劃實現(xiàn)了跨越式的進(jìn)步。下面就是涉及到的一些新觀點。
靈活交流輸電系統(tǒng)技術(shù)
靈活交流輸電系統(tǒng)技術(shù)融入了電力電子學(xué)的最新研究成果和現(xiàn)代控制技術(shù),在對交流輸電功率進(jìn)行有效控制的基礎(chǔ)上,使得目前存在的高壓輸電線路的輸送能力和輸電系統(tǒng)的排除故障水平大為增加。
依附著電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn),靈活交流輸電系統(tǒng)技術(shù)將會給交流輸電技術(shù)和國家電網(wǎng)的建設(shè)提供更多方便。在近期的文章中,有業(yè)內(nèi)人士表示,大約到2030年,電力系統(tǒng)會伴隨著這項技術(shù)的發(fā)展而發(fā)生巨大的變動。鑒于此項技術(shù)將在國家電網(wǎng)中的得到大范圍的實踐檢驗,在各個電網(wǎng)之間互聯(lián)運行方面有可能產(chǎn)生一些不可忽視的問題。這個問題的補救辦法可能是采取引用一些其他裝置輔助的方式完成。
1.2 串聯(lián)電容補償技術(shù)
串聯(lián)電容補償技術(shù)的大范圍應(yīng)用是為了保證遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的持續(xù)平穩(wěn)進(jìn)行,從而使系統(tǒng)的暫時穩(wěn)定狀態(tài)有所改進(jìn)和提升。在此項技術(shù)中采用以串聯(lián)方式存在的電容器組裝成LC 串聯(lián)回路,在串聯(lián)電容補償度上升到一定程度時,發(fā)電機和送電電路的電容可能會隨著系統(tǒng)中點的震動而產(chǎn)生串聯(lián)諧振的現(xiàn)象。這種技術(shù)的成熟度有待進(jìn)一步提高。
1.3 大面積互聯(lián)和小范圍運行
規(guī)模較大的電網(wǎng)之間實現(xiàn)的互聯(lián)較其他電網(wǎng)有明顯的技術(shù)經(jīng)濟效益,表現(xiàn)在一方面可以使能源得到合理高效的利用并且使裝機容量得到顯著的降低,另一方面能夠保證電力系統(tǒng)的較穩(wěn)定運行和提升供電的穩(wěn)定性及安全性最主要的是可以使電能的質(zhì)量得到明顯的提高。在大面積互聯(lián)的應(yīng)用成效中,表現(xiàn)最為突出的是錯開高峰和水火電三項轉(zhuǎn)換互補。目前的電力建設(shè)中將會對以后國家電網(wǎng)的互聯(lián)方式起到?jīng)Q定作用的建設(shè)工程非三峽電站莫屬。小范圍運行高密度的電網(wǎng)有著一些它們獨特的特點,主要表現(xiàn)在:
(1)發(fā)電廠與其他設(shè)備的布設(shè)太過密集,確保機組并網(wǎng)的穩(wěn)定運行,電能在線路的損耗較大面積的互聯(lián)會有所降低;(2)高密度負(fù)荷,土地資源的利用緊張,要想有效提高變電設(shè)備的容量需要盡最大可能降低變電層次;(3)電源高度聚集,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)緊密,導(dǎo)致短路現(xiàn)象大范圍發(fā)生,由于受到斷路器的開斷能力的限制,需要依照一定的方式來對電力系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃。
1.4 合理高效的對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃
以往的電力系統(tǒng)規(guī)劃常常圍繞方案比較展開,在此過程中的方案往往是人們憑借自己的感覺或者實踐經(jīng)驗導(dǎo)出的,因此存在著很強烈的主觀想法和一定的局限性。自8O年代到現(xiàn)在,在電力系統(tǒng)規(guī)劃思維方式改進(jìn)方面起到前所未有的促進(jìn)效果的是新的技術(shù)和理論。二十一世紀(jì)依賴,科學(xué)工作者們研發(fā)的一系列經(jīng)濟合理和可靠性很強的電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃方法,而且在大型電力系統(tǒng)的規(guī)劃方面得到了高效的。擋墻電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃的體系已經(jīng)在我國初步形成并且得到了廣泛應(yīng)用。用整體和長遠(yuǎn)的發(fā)展眼光來探索電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃是電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃的目標(biāo)。計算機在電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃中得到了足夠的重視,因為,通過計算機,一些繁瑣的工作將得到快速的解決,給規(guī)劃人員騰出大塊時間來研究和探討其他規(guī)劃方面的問題,進(jìn)而使規(guī)劃設(shè)計的時間得到顯著降低。作為一個較為活躍的學(xué)術(shù)領(lǐng)域的電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃,需要進(jìn)行深刻討論的方面頗多。
1.5 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接線方案
目前,在我國正在形成的網(wǎng)絡(luò)把三峽作為重點的網(wǎng)絡(luò),將對電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生新的更為嚴(yán)格的要求。在對以往的的接線方式有豐富的實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,可以適當(dāng)?shù)膶ζ浔锥诉M(jìn)行改進(jìn),增加新的元素來完善其功能。隨著系統(tǒng)容量的日漸加大,斷路器的開斷能力抵不住電網(wǎng)短路電流水平,在這種情況下,降低短路電流水平便很自然的最為改善網(wǎng)絡(luò)連接的參考因素。
1.6 在規(guī)劃中對電子地圖的應(yīng)用
文字和數(shù)字一直是電力行業(yè)的重要數(shù)據(jù),除此之外數(shù)據(jù)還容納了地形圖等各種圖件信息。電子地圖的特點就是可以隨時更新。在目前先進(jìn)計算機軟件的幫助下,電子地圖在電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用成為了可能。技術(shù)工作者目前要解決的問題時如何高效的把計算機的軟件和電網(wǎng)方面的專業(yè)數(shù)據(jù)完美結(jié)合,讓計算機很好的應(yīng)用到電網(wǎng)規(guī)劃中來。電子地圖在電網(wǎng)規(guī)劃中的有效應(yīng)用可以大范圍的減少瑣碎工作耗費的時間和經(jīng)歷,而且可以很好的提高應(yīng)用效益。
1.7降低大停電對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的要求
減少大停電對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的要求的首要前提就是合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的進(jìn)行的前提就是合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu),并且繼電保護和安全自動裝置的運行也需要合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的幫助。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一方面屬于規(guī)劃設(shè)計的范疇,另一方面也是近期規(guī)劃的急待結(jié)局的問題。在通常的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)范圍內(nèi),增強穩(wěn)定性的措施的應(yīng)用可以在一定程度上確保單一故障情況電網(wǎng)的合理高效無故障運行。但是考慮到多元故障問題時,就需要采用切實可行的自動化措施來保證電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全運行。通常條件下,合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要求具備以下三個條件:(1)提供可靠數(shù)據(jù);(2)提供應(yīng)變的可能性;(3)做好協(xié)調(diào)工作。
1.8無功電壓問題
在對電網(wǎng)運行的長期觀察總結(jié)時發(fā)現(xiàn),需要對無功電源進(jìn)行合理高效的規(guī)劃。無功的度如果把握不合理,就會給電網(wǎng)穩(wěn)定和安全運行帶來困難,嚴(yán)重的還可能是設(shè)備遭到損壞或者系統(tǒng)癱瘓等問題。因此,在電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃和運行中,一定要把無功電源和樞紐點電壓的控制放在絕對高度。
2 結(jié)語
鑒于電力系統(tǒng)在我們?nèi)粘I詈蜕a(chǎn)實踐中的重要地位,對于電力系統(tǒng)的改進(jìn)和完善刻不容緩。在改進(jìn)中我們一定要與時俱進(jìn),不斷改變頭腦中所形成的傳統(tǒng)理念,接受新想法新技術(shù)。上文提到的一些新觀點僅供參考,如有不足之處還請見諒。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 胡秀英.張恩濤.淺談變電所防誤系統(tǒng)的設(shè)計[期刊論文]-青海電力2005,24(2).
粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心,也是全省最大的負(fù)荷中心,該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián),除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外,還擔(dān)負(fù)著電力交換任務(wù)。在粵中地區(qū)建設(shè)一個強大的500kV電網(wǎng),對保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門電網(wǎng)的安全運行有著重大意義。目前廣東500kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼,江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設(shè),2000年前可望投入使用。
廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機組時代。隨著整個電網(wǎng)變得越來越復(fù)雜,電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會給電網(wǎng)運行、發(fā)展帶來隱患,資金盲目使用的可能性加大。結(jié)合目前理論的發(fā)展,我們認(rèn)為電網(wǎng)規(guī)劃是一個受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標(biāo)的多目標(biāo)的系統(tǒng)工程。對于這樣一個系統(tǒng),我們認(rèn)為適宜以控制論為基礎(chǔ),結(jié)合信息論、運籌學(xué)和系統(tǒng)工程等理論來研究。
從控制論角度來看,電網(wǎng)是一個巨維數(shù)的典型動態(tài)大系統(tǒng),它具有強非線性、時變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征。另外,電力網(wǎng)絡(luò)地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復(fù)雜的物理特性,對這樣的系統(tǒng)實現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強,線路造價,特別是走廊使用權(quán)的費用日益昂貴,以及電力網(wǎng)的不斷增大,使得人們對電力網(wǎng)絡(luò)的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征,一些先進(jìn)的控制論思想和技術(shù)被不斷地引入到電網(wǎng)中來。下面將闡明綜合智能控制技術(shù)引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。
1綜合智能控制技術(shù)
1.1智能控制的概念
迄今為止,智能控制尚無統(tǒng)一的概念,文獻(xiàn)[1]有如下歸納:
a)最早提出智能控制概念當(dāng)推傅京孫教授,他通過對人-機控制器和機器人方面的研究,將智能控制概括為自動控制和人工智能的結(jié)合。他認(rèn)為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器,而在高層次的智能決策,應(yīng)具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎(chǔ)上,提出了三元結(jié)構(gòu)的智能控制理論體系,他認(rèn)為僅有二元結(jié)合無助于智能控制的有效和成功應(yīng)用,必須引入運籌學(xué),使其成為三元結(jié)合,并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結(jié)構(gòu)以后,從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā),于1986年提出了四元結(jié)構(gòu)價格體系,將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學(xué)和系統(tǒng)理論4學(xué)科交叉。
總之,智能控制是多學(xué)科知識的結(jié)合,除了從控制論出發(fā)來研究它,還可以從信息論、生物學(xué)以及社會科學(xué)角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術(shù)
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結(jié)合,如模糊變結(jié)構(gòu)控制,自適應(yīng)模糊控制,自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)控制等;另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合,如專家模糊控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。
2一個國外的電網(wǎng)規(guī)劃專家系統(tǒng)
目前為止,在電網(wǎng)規(guī)劃方面較成功的綜合智能控制技術(shù)系統(tǒng)不是很多,其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計專家系統(tǒng)”。
在80年代末期,隨著人員的退休和長期不用,一些60年代和70年代加拿大電網(wǎng)高速發(fā)展時期由工程師們獲得的大量有關(guān)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的專門知識逐漸被人遺忘,這引起了加拿大電力部門的關(guān)注,魁北克水電公司將專家系統(tǒng)技術(shù)看成是表達(dá)和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經(jīng)驗和知識的潛在方法。他們認(rèn)為在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域里,專門知識的損失非常明顯,尤其是在電力系統(tǒng)增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學(xué)科,在多層次的電力系統(tǒng)設(shè)計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策,如發(fā)電類型、發(fā)電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數(shù)量型號和補償設(shè)備的數(shù)量型號的選擇必須根據(jù)一些準(zhǔn)則仔細(xì)權(quán)衡,包括可靠性、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能、費用和環(huán)境狀況的準(zhǔn)則等?;诖?,魁北克水電公司的專家們開發(fā)了一個用于輸電網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計的專家系統(tǒng),該專家系統(tǒng)具有以下特點。
2.1目標(biāo)和預(yù)期效益
主要目的是研究使用專家系統(tǒng)(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計中的行為的可能性。系統(tǒng)地確定和表達(dá)進(jìn)行一項合格設(shè)計所必須的知識,包括符號和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),以及指導(dǎo)該項設(shè)計的原理、規(guī)則、準(zhǔn)則折衷方法和數(shù)學(xué)模型。合格的設(shè)計基于費用、環(huán)境狀況、穩(wěn)定性、可靠性和設(shè)計靈敏度或魯棒性等準(zhǔn)則。ES原型還應(yīng)指導(dǎo)用戶通過完成設(shè)計所需的各步驟,使用戶與知識庫交互作用,并提供達(dá)到每一中間步驟后相應(yīng)推理路徑的解釋。預(yù)期的主要效益是:
a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師;
b)知識可以用更加具體的形式加以表達(dá),而不是一些不明確的、沒有根據(jù)的判斷;
c)將獲得得更一致的結(jié)果;
d)與人類專家相比,ES可以檢查、比較更多的方案,得到更經(jīng)濟的設(shè)計;
e)借助于推理解釋功能,ES可以作為未來專家的教學(xué)和訓(xùn)練工具;
f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設(shè)計進(jìn)行評價和改進(jìn)的工具,ES對專家將很有幫助;
g)ES將充當(dāng)進(jìn)行各種電力系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計的專家系統(tǒng)家族的先驅(qū),作為一種模型,從中抽取更加一般的設(shè)計方法論;
h)ES起到收集常常分散在整個設(shè)計機構(gòu)中的知識的作用。
2.2領(lǐng)域?qū)<液椭R工程師的交互作用
知識工程師應(yīng)當(dāng)具有電力系統(tǒng)分析和設(shè)計領(lǐng)域以及人工智能(AI)領(lǐng)域的經(jīng)驗,已經(jīng)證明兩種知識的混合對于從領(lǐng)域?qū)<姨幊槿『蜐饪s專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統(tǒng)規(guī)劃工程師,他們具有多年的規(guī)劃、設(shè)計和調(diào)試大型工程項目的經(jīng)驗。
2.3對設(shè)計的評價因素一個候選的設(shè)計必須滿足下述條件:
a)DC系統(tǒng)最小故障恢復(fù)特性;
b)容許的無線電和諧波干擾要求;
c)故障后的最小穩(wěn)定判據(jù);
d)穩(wěn)定電壓和無功電源的極限;
e)甩負(fù)荷后的暫態(tài)過電壓極限;
f)可靠性所要求的最小設(shè)備冗余度;
g)必須對輸入數(shù)據(jù)變化不敏感(魯棒性);
h)必須滿足某一最大費用要求;
i)必須適合現(xiàn)有技術(shù)。
魁北克水電公司的“直流/交流輸電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計專家系統(tǒng)”已經(jīng)成功地應(yīng)用了近十年,并在不斷地發(fā)展、完善。隨著模糊技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的迅速發(fā)展,綜合智能控制技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用前景愈來愈廣闊。
3電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng)的分解及協(xié)調(diào)
電網(wǎng)的建設(shè)是資金和技術(shù)密集型的工程,線路和設(shè)備的經(jīng)濟使用壽命長達(dá)數(shù)十年之久,所以網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)合理與否,對電網(wǎng)的技術(shù)性能和經(jīng)濟效益將產(chǎn)生長期的影響。一次規(guī)劃失誤的損失,若干年難以挽回。隨著廣東省電網(wǎng)的不斷發(fā)展,如何合理地布局電網(wǎng)已是當(dāng)前電網(wǎng)乃至整個電力工業(yè)發(fā)展的重要課題之一。
電網(wǎng)規(guī)劃需要確定的決策是大量的,而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前,限于各方面條件,無法將其統(tǒng)一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題,再通過子問題間的迭代進(jìn)行協(xié)調(diào)。按照問題劃分,電網(wǎng)規(guī)劃可分為:負(fù)荷預(yù)測,網(wǎng)架規(guī)劃,無功規(guī)劃,穩(wěn)定性分析,短路電流分析。
4結(jié)束語
電網(wǎng)負(fù)擔(dān)著將電源與用戶連接起來的任務(wù)。此外為了得到最大的供電可靠性和經(jīng)濟性,它還擔(dān)負(fù)著與鄰近地區(qū)電力系統(tǒng)聯(lián)系起來的任務(wù)。由于電網(wǎng)設(shè)備投資需求大,并且設(shè)備壽命長達(dá)數(shù)十年,從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)強烈地受“過去權(quán)重”的制約,因此,尋求最佳的電網(wǎng)投資決策以保證整個電力系統(tǒng)的長期優(yōu)化發(fā)展,是電網(wǎng)規(guī)劃所要達(dá)到的目標(biāo)。
結(jié)合本文的論述可以看出,電網(wǎng)這一巨維數(shù)的典型動態(tài)大系數(shù),具有強非線性、時變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征,而我們所要達(dá)到的控制效果是一種多目標(biāo)、滾動優(yōu)化的動態(tài)非量化指標(biāo)(電網(wǎng)的工程效益),在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術(shù)去有效地組織有關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃的大量知識,進(jìn)行選優(yōu)運算,得到優(yōu)化的決策。目前廣東省電力工業(yè)局聯(lián)合華南理工大學(xué)電力學(xué)院共同開展了“電網(wǎng)規(guī)劃專家決策系統(tǒng)”的有關(guān)理論研究工作,并有望在2000年開發(fā)一個有效的基于綜合智能控制技術(shù)的電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng),它的使用將對廣東省電網(wǎng)的建設(shè)起到積極的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
廣東省電力系統(tǒng)包括21個地市電網(wǎng),現(xiàn)有最高運行電壓等級為500kV,珠江三角洲地區(qū)已形成500kV環(huán)網(wǎng),并以500kV電壓與廣西聯(lián)網(wǎng),以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯(lián)網(wǎng)。此外,廣東電網(wǎng)還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區(qū)供電。
粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心,也是全省最大的負(fù)荷中心,該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián),除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外,還擔(dān)負(fù)著電力交換任務(wù)。在粵中地區(qū)建設(shè)一個強大的500kV電網(wǎng),對保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門電網(wǎng)的安全運行有著重大意義。廣東500kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼,江門――茂名500kV輸變電工程已投入使用。
廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機組時代。隨著整個電網(wǎng)變得越來越復(fù)雜,電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會給電網(wǎng)運行、發(fā)展帶來隱患,資金盲目使用的可能性加大。結(jié)合目前理論的發(fā)展,我們認(rèn)為電網(wǎng)規(guī)劃是一個受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標(biāo)的多目標(biāo)的系統(tǒng)工程。對于這樣一個系統(tǒng),我們認(rèn)為適宜以控制論為基礎(chǔ),結(jié)合信息論、運籌學(xué)和系統(tǒng)工程等理論來研究。
從控制論角度來看,電網(wǎng)是一個巨維數(shù)的典型動態(tài)大系統(tǒng),它具有強非線性、時變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征。另外,電力網(wǎng)絡(luò)地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復(fù)雜的物理特性,對這樣的系統(tǒng)實現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強,線路造價,特別是走廊使用權(quán)的費用日益昂貴,以及電力網(wǎng)的不斷增大,使得人們對電力網(wǎng)絡(luò)的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征,一些先進(jìn)的控制論思想和技術(shù)被不斷地引入到電網(wǎng)中來。下面將闡明綜合智能控制技術(shù)引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。
一、綜合智能控制技術(shù)
1.1智能控制的概念
迄今為止,智能控制尚無統(tǒng)一的概念,文獻(xiàn)[1]有如下歸納:
a)最早提出智能控制概念當(dāng)推傅京孫教授,他通過對人-機控制器和機器人方面的研究,將智能控制概括為自動控制和人工智能的結(jié)合。他認(rèn)為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器,而在高層次的智能決策,應(yīng)具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎(chǔ)上,提出了三元結(jié)構(gòu)的智能控制理論體系,他認(rèn)為僅有二元結(jié)合無助于智能控制的有效和成功應(yīng)用,必須引入運籌學(xué),使其成為三元結(jié)合,并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結(jié)構(gòu)以后,從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā),于1986年提出了四元結(jié)構(gòu)價格體系,將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學(xué)和系統(tǒng)理論4學(xué)科交叉。
總之,智能控制是多學(xué)科知識的結(jié)合,除了從控制論出發(fā)來研究它,還可以從信息論、生物學(xué)以及社會科學(xué)角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術(shù)
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結(jié)合,如模糊變結(jié)構(gòu)控制,自適應(yīng)模糊控制,自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)控制等;另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合,如專家模糊控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。
二、一個國外的電網(wǎng)規(guī)劃專家系統(tǒng)
目前為止,在電網(wǎng)規(guī)劃方面較成功的綜合智能控制技術(shù)系統(tǒng)不是很多,其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計專家系統(tǒng)”。
在80年代末期,隨著人員的退休和長期不用,一些60年代和70年代加拿大電網(wǎng)高速發(fā)展時期由工程師們獲得的大量有關(guān)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的專門知識逐漸被人遺忘,這引起了加拿大電力部門的關(guān)注,魁北克水電公司將專家系統(tǒng)技術(shù)看成是表達(dá)和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經(jīng)驗和知識的潛在方法。他們認(rèn)為在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域里,專門知識的損失非常明顯,尤其是在電力系統(tǒng)增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學(xué)科,在多層次的電力系統(tǒng)設(shè)計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策,如發(fā)電類型、發(fā)電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數(shù)量型號和補償設(shè)備的數(shù)量型號的選擇必須根據(jù)一些準(zhǔn)則仔細(xì)權(quán)衡,包括可靠性、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能、費用和環(huán)境狀況的準(zhǔn)則等?;诖?,魁北克水電公司的專家們開發(fā)了一個用于輸電網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計的專家系統(tǒng),該專家系統(tǒng)具有以下特點。
2.1目標(biāo)和預(yù)期效益
主要目的是研究使用專家系統(tǒng)(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計中的行為的可能性。系統(tǒng)地確定和表達(dá)進(jìn)行一項合格設(shè)計所必須的知識,包括符號和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),以及指導(dǎo)該項設(shè)計的原理、規(guī)則、準(zhǔn)則折衷方法和數(shù)學(xué)模型。合格的設(shè)計基于費用、環(huán)境狀況、穩(wěn)定性、可靠性和設(shè)計靈敏度或魯棒性等準(zhǔn)則。ES原型還應(yīng)指導(dǎo)用戶通過完成設(shè)計所需的各步驟,使用戶與知識庫交互作用,并提供達(dá)到每一中間步驟后相應(yīng)推理路徑的解釋。預(yù)期的主要效益是:
a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師;
b)知識可以用更加具體的形式加以表達(dá),而不是一些不明確的、沒有根據(jù)的判斷;
c)將獲得更一致的結(jié)果;
d)與人類專家相比,ES可以檢查、比較更多的方案,得到更經(jīng)濟的設(shè)計;
e)借助于推理解釋功能,ES可以作為未來專家的教學(xué)和訓(xùn)練工具;
f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設(shè)計進(jìn)行評價和改進(jìn)的工具,ES對專家將很有幫助;
g)ES將充當(dāng)進(jìn)行各種電力系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計的專家系統(tǒng)家族的先驅(qū),作為一種模型,從中抽取更加一般的設(shè)計方法論;
h)ES起到收集常常分散在整個設(shè)計機構(gòu)中的知識的作用。
2.2領(lǐng)域?qū)<液椭R工程師的交互作用
知識工程師應(yīng)當(dāng)具有電力系統(tǒng)分析和設(shè)計領(lǐng)域以及人工智能(AI)領(lǐng)域的經(jīng)驗,已經(jīng)證明兩種知識的混合對于從領(lǐng)域?qū)<姨幊槿『蜐饪s專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統(tǒng)規(guī)劃工程師,他們具有多年的規(guī)劃、設(shè)計和調(diào)試大型工程項目的經(jīng)驗。
2.3對設(shè)計的評價因素一個候選的設(shè)計必須滿足下述條件:
a)DC系統(tǒng)最小故障恢復(fù)特性;
b)容許的無線電和諧波干擾要求;
c)故障后的最小穩(wěn)定判據(jù);
d)穩(wěn)定電壓和無功電源的極限;
e)甩負(fù)荷后的暫態(tài)過電壓極限;
f)可靠性所要求的最小設(shè)備冗余度;
g)必須對輸入數(shù)據(jù)變化不敏感(魯棒性);
h)必須滿足某一最大費用要求;
i)必須適合現(xiàn)有技術(shù)。
魁北克水電公司的“直流/交流輸電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計專家系統(tǒng)”已經(jīng)成功地應(yīng)用了近十年,并在不斷地發(fā)展、完善。隨著模糊技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的迅速發(fā)展,綜合智能控制技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用前景愈來愈廣闊。
三、電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng)的分解及協(xié)調(diào)
電網(wǎng)的建設(shè)是資金和技術(shù)密集型的工程,線路和設(shè)備的經(jīng)濟使用壽命長達(dá)數(shù)十年之久,所以網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)合理與否,對電網(wǎng)的技術(shù)性能和經(jīng)濟效益將產(chǎn)生長期的影響。一次規(guī)劃失誤的損失,若干年難以挽回。隨著廣東省電網(wǎng)的不斷發(fā)展,如何合理地布局電網(wǎng)已是當(dāng)前電網(wǎng)乃至整個電力工業(yè)發(fā)展的重要課題之一。
電網(wǎng)規(guī)劃需要確定的決策是大量的,而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前,限于各方面條件,無法將其統(tǒng)一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題,再通過子問題間的迭代進(jìn)行協(xié)調(diào)。按照問題劃分,電網(wǎng)規(guī)劃可分為:負(fù)荷預(yù)測,網(wǎng)架規(guī)劃,無功規(guī)劃,穩(wěn)定性分析,短路電流分析。
四、結(jié)束語
電網(wǎng)負(fù)擔(dān)著將電源與用戶連接起來的任務(wù)。此外為了得到最大的供電可靠性和經(jīng)濟性,它還擔(dān)負(fù)著與鄰近地區(qū)電力系統(tǒng)聯(lián)系起來的任務(wù)。由于電網(wǎng)設(shè)備投資需求大,并且設(shè)備壽命長達(dá)數(shù)十年,從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)強烈地受“過去權(quán)重”的制約,因此,尋求最佳的電網(wǎng)投資決策以保證整個電力系統(tǒng)的長期優(yōu)化發(fā)展,是電網(wǎng)規(guī)劃所要達(dá)到的目標(biāo)。
中圖分類號:TM862文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2010)04-0031-02
變電站的接地系統(tǒng)是維護電力系統(tǒng)安全、可靠運行,保障運行人員和電氣設(shè)備安全的根本保證和重要措施。近年來,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,故障時經(jīng)地網(wǎng)流散的電流越來越大,故障時地網(wǎng)的電位也隨之升高,由于接地措施的缺陷而造成的事故也屢有發(fā)生,給運行人員和檢修人員的安全帶來威脅,同時使一次設(shè)備的絕緣遭到破壞,進(jìn)而擴大事故,給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。
本論文主要對變電站電氣接地技術(shù)展開分析討論,以期獲得可靠的電氣接地技術(shù)的相關(guān)方法及經(jīng)驗,并和廣大同行分享。
一、電氣接地技術(shù)概述
接地網(wǎng)作為變電站交直流設(shè)備接地及防雷保護接地,對系統(tǒng)的安全運行起著重要的作用。由于接地網(wǎng)作為隱性工程容易被人忽視,往往只注意最后的接地電阻的測量結(jié)果。隨著電力系統(tǒng)電壓等級的升高及容量的增加,接地不良引起的事故擴大問題屢有發(fā)生。因此,接地問題越來越受到重視。接地的實質(zhì)是控制變電站發(fā)生接地短路時,故障點地電位的升高,因為接地主要是為了設(shè)備及人身的安全,起作用的是電位而不是電阻,接地電阻是衡量地網(wǎng)合格的一個重要參數(shù),但不是唯一的參數(shù)。
隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增大,一般情況下單相短路電流值較大。在有效接地系統(tǒng)中單相接地時的短路電流一般都超過4kA,而大部分變電所接地電阻又很難做到0.5Ω。因此,從安全運行的角度出發(fā),不管在什么情況下,都應(yīng)該驗算地網(wǎng)的接觸電勢和跨步電壓,必要時應(yīng)采取防止高電位外引的隔離措施,這也是我國目前變電站電氣接地設(shè)計所最常采用的方法。
二、變電站超高電壓接地系統(tǒng)設(shè)計
(一)入地短路電流
Imax是考慮到換流站長期發(fā)展規(guī)劃時的最大接地短路電流,取值為50kA。
In為發(fā)生最大接地短路時,流往變電所主變壓器中性點的短路電流。當(dāng)變壓器只有1個中性點,發(fā)生所內(nèi)接地時,In=30%Imax,有2個中性點時,約等于50%Imax。這里假定換流站新建工程是為變壓器1個中性點接地,所以發(fā)生所內(nèi)接地時,取In=30%Imax=15kA。
Ke1為短路時,與變電所接地網(wǎng)相連的所有避雷線的分流系數(shù),Ke1應(yīng)由避雷線的出線回路數(shù)確定,出線為1路時,取0.15,2路時取0.28,3路時取0.38,4路時取0.47,5路以上時取0.5~0.58,且應(yīng)根據(jù)出線所跨走廊的分流效果做出相應(yīng)的增減。這里我們假定避雷線出線回路為2,故Ke1=0.28。
Ke2為所外接地時,避雷線向兩側(cè)的分流系數(shù),一般取0.18,這僅適于變電所內(nèi)有變壓器中性點接地的所外接地。
經(jīng)過公式計算:
I=(Imax-In)(1-Ke1)=(50-15)(1-0.28)≈25.2(kA) (1)
I=In(1-Ke2)=15(1-0.18)=12.3(kA)(2)
比較上述兩式,可以得出(1)式的計算結(jié)果明顯大于(2)式,故取(1)式的計算結(jié)果,在乘以發(fā)展系數(shù)1.2,得出入地電流為I=30.2kA。
(二)接地網(wǎng)面積選擇
取土壤電阻率為500Ω•m,接地網(wǎng)埋深為0.6m,網(wǎng)格間距為10m,導(dǎo)體等值半徑為0.02m,水平接地網(wǎng)面積從100×100m2逐漸增加到600×600m2。隨著接地網(wǎng)面積的增加接地電阻值在不斷減少。在200×200m2以后,接地網(wǎng)面積的增加對接地電阻值的降低影響有所減少,這是因為面積增大后,各水平導(dǎo)體之間屏蔽作用增加,對電流的散流有抑制作用,面積越大,屏蔽、抑制作用越明顯。
(三)接地電阻
換流站的最大入地短路電流為30.2kA。根據(jù)我國電力行業(yè)接地規(guī)程的規(guī)定:有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電站接地裝置的接地電阻R一般情況下應(yīng)滿足R
我國電力行業(yè)接地規(guī)程中還規(guī)定:接地裝置的接地電阻不符合R
變電站的接地必須與二次系統(tǒng)的安全結(jié)合起來考慮,在二者之間求得一個較好的平衡。系統(tǒng)正常工作時地網(wǎng)電位接近于零,而故障時流過地網(wǎng)的電流將在地網(wǎng)接地電阻上產(chǎn)生壓降,即地電位升高。如不考慮短路時二次電纜芯線上的感應(yīng)電位,短路時二次電纜承受的電位差即為地電位升高,該電位差施加在二次電纜的絕緣上,因此地電位升高直接決定于二次電纜的交流絕緣耐壓及二次設(shè)備的交流絕緣耐壓值。綜合各方面的因素,如果能夠處理通信線的高電位引出問題,變電站的地電位升高取5kV是可行的。
將地電位升提高到5kV,如果換流站的最大入地短路電流為30.2kA,換流站對應(yīng)接地電阻R應(yīng)小于0.165344Ω。
(四)接地導(dǎo)體截面積
接地導(dǎo)體截面一般根據(jù)熱穩(wěn)定性來確定,通過接地導(dǎo)體的電流最大的情況一般發(fā)生在母線單相接地短路故障時,換流站最大單相接地短路電流為50kA,根據(jù)我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《交流電氣裝置的接地》的計算公式有:
S≥ (3)
上式中, S為接地線最小截面,mm2;
IF為流過短路線的短路電流穩(wěn)定值,A(根據(jù)系統(tǒng)5至10年的發(fā)展規(guī)劃,按系統(tǒng)最大運行方式確定);
C為接地線材料的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)材料的種類、性能及最高允許溫度和短路前地線的初始溫度確定(鋼導(dǎo)體K取70,銅導(dǎo)體K取210,鋁導(dǎo)體K取120);
tj為短路等效持續(xù)的時間,單位為s。
式中,取IF=50000A,tj=0.355,如果材料采用鋼材時,C取65,可以得出最小截面積S:S≥455mm2;根據(jù)(IEEEStd665-1995)發(fā)電站接地標(biāo)準(zhǔn)中的推薦熱穩(wěn)定計算公式:
Sk≥aI(4)
式中,取IF=50000A,tj=0.355,K=60,a=1,可得S≥493mm2。
結(jié)合地網(wǎng)的自然腐蝕,應(yīng)采用的接地體最小截面積應(yīng)為:
Smin=S(1+a)n
上式中,S為滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面積;a為接地材料的自然腐蝕率;n為接地網(wǎng)使用年限。
根據(jù)相關(guān)資料,銅材的年自然腐蝕率為0.2%,普通鋼為2.2%,鍍鋅鋼為0.5%,如果選用鍍鋅鋼材,按50年的使用壽命計算,接地體的最小截面積應(yīng)不小于642 mm2。
三、結(jié)語
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電網(wǎng)容量的增大,電力系統(tǒng)發(fā)生故障時經(jīng)接地網(wǎng)流散和電流愈來愈大,短路電流往往會達(dá)到幾十千安,接地電阻若有很小的誤差即可導(dǎo)致難以彌補的損害,所以,近年來變電站電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計,其設(shè)計重點已經(jīng)轉(zhuǎn)向如何準(zhǔn)確地測量和計算接地網(wǎng)的接地電阻。
本論文主要針對電氣接地系統(tǒng),給出了詳細(xì)的接地設(shè)計方案和參數(shù)計算,對于變電站超高壓接地系統(tǒng)的設(shè)計,無論是在設(shè)計計算還是在系統(tǒng)應(yīng)用方面,均有一定的借鑒指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)
[1]陳家斌.接地技術(shù)與接地裝置[M].北京:中國電力出版社,2002.
1.根據(jù)自己的電力論文內(nèi)容,研究方向,選擇對應(yīng)的發(fā)表期刊。
2.選擇期刊。確認(rèn)期刊的合法規(guī)范性。可以通過搜索雜志之家查詢系統(tǒng)來確認(rèn)其登記注冊信息。
3.選擇發(fā)表機構(gòu)??梢酝ㄟ^工商局查詢系統(tǒng),盡量選擇規(guī)模大,口碑好的機構(gòu)。
4.溝通,達(dá)成發(fā)表協(xié)議。
5.根據(jù)編輯或者審稿專家要求,修改論文,達(dá)到發(fā)表要求。
6.完成后,再過1-3個月就能夠成功發(fā)表了。同時會收到當(dāng)期樣刊。
7.多查詢,多比較,綜合判定期刊和機構(gòu)的合法規(guī)范性。
二、電力期刊技巧
1.準(zhǔn)確得體
要求論文題目能準(zhǔn)確表達(dá)論文內(nèi)容,恰當(dāng)反映所研究的范圍和深度。題目要緊扣論文內(nèi)容,或論文內(nèi)容民論文題目要互相匹配、緊扣,即題要扣文,文也要扣題。這是撰寫論文的基本準(zhǔn)則。
2.簡短精煉
題目的字?jǐn)?shù)要少,用詞需要精選.一般論文題目不要超出20個字。不過,不能由于一味追求字?jǐn)?shù)少而影響題目對內(nèi)容的恰當(dāng)反映,在遇到兩者確有矛時,寧可多用幾個字也要力求表達(dá)明確。
3.醒目
論文題目雖然居于首先映入讀者眼簾的醒目位置,但仍然存在題目是否醒目的問題,因為題目所用字句及其所表現(xiàn)的內(nèi)容是否醒目,其產(chǎn)生的效果是相距甚遠(yuǎn)的。
三、電力期刊要求
1.引用率不得超過30%;這個引用率一般以的引用率為準(zhǔn)!
2.評職稱的話,對于期刊等級是有要求的,不同單位,對于期刊的等級要求也是不同的,一般大多都是國家級期刊就行了。(當(dāng)然啦,有的單位要求得核心期刊,有的單位僅僅省級期刊就可以,這一點需要你了解清楚后在做決定)。
四、的電力期刊有哪些
1.中國電力雜志CSCD核心期刊北大核心期刊
主管單位:國家電網(wǎng)公司
主辦單位:國網(wǎng)信息通信有限公司;中國電機工程學(xué)會
國際刊號:1004-9649
國內(nèi)刊號:11-3265/TM
出版地方:北京
郵發(fā)代號:2-427
創(chuàng)刊時間:1956
發(fā)行周期:月刊
《中國電力》是全國性綜合類專業(yè)技術(shù)月刊,發(fā)行范圍覆蓋全國各省、市和香港、澳門特別行政區(qū),以及北美、歐洲和亞太地區(qū)。擁有大量的國內(nèi)外讀者。
《中國電力》主要報道全國發(fā)電廠、電網(wǎng)、供用電等有關(guān)電力生產(chǎn)運行、設(shè)計施工、科學(xué)研究以及電力信息資源開發(fā)利用的成果,加強經(jīng)營管理方面的經(jīng)驗介紹;
《中國電力》刊登電力工業(yè)技術(shù)政策、技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)及電力統(tǒng)計數(shù)據(jù);適當(dāng)介紹動力機械、電機電器制造部門在產(chǎn)品改造和改型方面的經(jīng)驗以及國外電力生產(chǎn)、科技及經(jīng)營管理方面的動態(tài)。
《中國電力》2004年榮獲第三屆“國家期刊獎”;2001年進(jìn)入“中國期刊方陣”的雙效期刊;中國電力報刊協(xié)會期刊。
2.電力建設(shè)雜志北大核心期刊統(tǒng)計源期刊
主管單位:國家電網(wǎng)公司主辦單位:國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院;中國電力工程顧問集團公司;中國電力科學(xué)研究院
國際刊號:1000-7229
國內(nèi)刊號:11-2583/TM
出版地方:北京
郵發(fā)代號:82-679
創(chuàng)刊時間:1958
發(fā)行周期:月刊
《電力建設(shè)》(月刊)創(chuàng)刊于1958年,由中國電力科學(xué)研究院;中國電力工程顧問集團公司主辦。本刊立足于我國的電力建設(shè),包括國家宏觀政策、規(guī)范以及投資方向,規(guī)劃設(shè)計,工程管理,科研技術(shù),產(chǎn)品優(yōu)化等。是我國電力建設(shè)領(lǐng)域的性期刊,在全國電力行業(yè)頗具影響。目前,本刊已發(fā)展成為電力系統(tǒng)的重要科技期刊,被評為全國科技期刊,電力部科技期刊,全國中文核心期刊,美國《劍橋科學(xué)文摘》收錄期刊,波蘭《哥白尼索引》收錄期刊,并入編新聞出版署中國期刊方陣,中國學(xué)術(shù)期刊光盤版。辦刊方針是:“傳承科技,服務(wù)電建”和“四個面向”(科研、生產(chǎn)、管理、基層)。目前分為編輯、廣告、發(fā)行等部門。期刊專業(yè)領(lǐng)域:電源工程建設(shè),電網(wǎng)工程建設(shè),電源電網(wǎng)運行,技改和檢修,電力設(shè)備制造,電力系統(tǒng)自動化,工程管理。
《電力建設(shè)》獲中文核心期刊(2000);中文核心期刊(1996);中文核心期刊(1992。
3.現(xiàn)代電力雜志北大核心期刊統(tǒng)計源期刊
主管單位:中華人民共和國教育部
主辦單位:華北電力大學(xué)
國際刊號:1007-2322
國內(nèi)刊號:11-3818/TM
出版地方:北京
郵發(fā)代號:82-640
創(chuàng)刊時間:1984
一、引言
電力是重要的動力和資源,是國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和可靠性是保持電力供應(yīng)的保障。因此,電力系統(tǒng)包含了運行和調(diào)度,而這兩個系統(tǒng)都是非常重要的系統(tǒng),保障了電力的正常運作。本論文在設(shè)計時針對當(dāng)前系統(tǒng)存在的運用現(xiàn)狀和實際使用需求,并結(jié)合了作者所在的四川地區(qū)的實際情況后,設(shè)計了一套適用于電力系統(tǒng)的調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。
二、電力調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計的需求分析
伴隨著社會的快速發(fā)展與信息化的不斷發(fā)展,對電網(wǎng)進(jìn)行擴大已經(jīng)成為一個必然趨勢,這也就對電網(wǎng)的全面綜合管理提出了更高的要求,傳統(tǒng)的綜合管理模式已經(jīng)無法滿足時代的發(fā)展,因此國網(wǎng)公司應(yīng)當(dāng)依據(jù)實際發(fā)展情況對電網(wǎng)綜合管理進(jìn)行長遠(yuǎn)計劃。在對電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計前,首先應(yīng)當(dāng)對該系統(tǒng)的設(shè)計要求進(jìn)行分析,基本確認(rèn)在該系統(tǒng)投入運行之后需要擁有哪些功能,比如在進(jìn)行計劃時應(yīng)當(dāng)對網(wǎng)絡(luò)覆蓋程度進(jìn)行預(yù)設(shè),防止出現(xiàn)信息孤島。
對于大型項目,用戶往往對現(xiàn)場控制單元的穩(wěn)定性要求較高,控制單元能夠相互獨立,功能上不依賴于上層設(shè)備,以增強整個系統(tǒng)的可靠性和可用性。同樣對于負(fù)責(zé)全系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要能夠具備冗余能力,單點故障不影響全局應(yīng)用。最后則需要一個總控中心,負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)集中存儲,完成系統(tǒng)的集中操控功能。
三、電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計
電網(wǎng)調(diào)度中心集控模式又稱調(diào)控一w化模式,即電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度合一,調(diào)度中心調(diào)控人員除負(fù)責(zé)電網(wǎng)調(diào)度外,同時負(fù)責(zé)變電站設(shè)備監(jiān)控、遙控操作等工作。該方式下調(diào)度SCADA,EMS系統(tǒng)集電網(wǎng)運行調(diào)度指揮與變電站設(shè)備操作控制為一體,通過設(shè)置若干席遙控操作工作站,專門用于設(shè)備運行監(jiān)視和遙控操作,對無人值班變電站實施“四遙”。該模式在國外電網(wǎng)應(yīng)用較為普遍,國內(nèi)(廣州、深圳、無錫等電網(wǎng))也有大量的實際應(yīng)用。該模式下,集控中心(集控站)即可以設(shè)置在調(diào)度中心大樓內(nèi),也可以分別設(shè)置在若干座變電站內(nèi)。
電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊主要設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖1所示:
通過站級監(jiān)控工作站的彩色液晶顯示器和人機聯(lián)系工具顯示變電站各種信息畫面,顯示內(nèi)容主要包括全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護設(shè)備動作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用電系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù),各種告警信息、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息。
系統(tǒng)集成過程中的關(guān)鍵技術(shù)是接口的設(shè)計,因為系統(tǒng)集成的實質(zhì)是讓不同產(chǎn)品、不同設(shè)備互連,讓不同網(wǎng)絡(luò)、不同系統(tǒng)互連。系統(tǒng)集成的技術(shù)關(guān)鍵不是對具體產(chǎn)品設(shè)備的研究開發(fā),而是解決產(chǎn)品、系統(tǒng)之間的接口問題。因此要完成系統(tǒng)集成,不僅要對產(chǎn)品、技術(shù)或系統(tǒng)有全面深入的了解和分析,還應(yīng)設(shè)計開發(fā)合適的接口。所有子系統(tǒng)采用共同的接口,使用相同或相近的開發(fā)模塊。保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰簡單,各個部分容易配合,使系統(tǒng)具有良好的擴展性。
四、電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)安全防護
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟運行提出了越來越高的要求,傳統(tǒng)的計劃停電檢修已不能滿足電力發(fā)展的要求,即用最低的成本,建設(shè)具有足夠可靠水平的輸送電能的電力網(wǎng)絡(luò)。科技論文,設(shè)備。電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修勢在必行。各種微電子技術(shù)、通信測控技術(shù)的發(fā)展為電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修提供了必要的條件。本文主要就變電站設(shè)備的狀態(tài)檢修結(jié)合實際工作進(jìn)行一些探討。
1 狀態(tài)檢修的概念
狀態(tài)檢修是最近幾十年來發(fā)展起來的一種新的檢修模式,美國工業(yè)界認(rèn)為:狀態(tài)檢修是試圖代替固定檢修時間周期,根據(jù)設(shè)備狀態(tài)確定的一種檢修方式。而在國內(nèi)則認(rèn)為:狀態(tài)檢修是利用狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)獲取的設(shè)備狀態(tài)和故障信息,判斷設(shè)備異常,預(yù)測故障發(fā)展趨勢,在故障發(fā)生前,根據(jù)設(shè)備狀態(tài)決定對其檢修。設(shè)備狀態(tài)檢修是根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息,判斷設(shè)備的異常,預(yù)知設(shè)備的故障,在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式,即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計劃,實施設(shè)備檢修。狀態(tài)檢修不是唯一的檢修方式,企業(yè)根據(jù)設(shè)備的重要性、可控性和可維修性,需結(jié)合其他的檢修方式(故障檢修、定期檢修、主動檢修)一起,形成綜合的檢修方式。
相比以前的的檢修體制是預(yù)防性計劃檢修。這種體制出的問題是:設(shè)備缺陷較多檢修不足,設(shè)備狀況較好的又檢修過剩。也有國外的進(jìn)口設(shè)備和一些合資企業(yè)產(chǎn)品,按設(shè)備的使用壽命運行,規(guī)定不允許檢修,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高,由預(yù)防性計劃檢修向預(yù)知性的狀態(tài)檢修過渡已經(jīng)成為可能。狀態(tài)檢修可以減少不必要的檢修工作,節(jié)約工時和費用,使檢修工作更加科學(xué)化??萍颊撐?,設(shè)備。
2 變電站的狀態(tài)檢修
變電站一次設(shè)備的檢修應(yīng)從實際出發(fā),按照“該修的修,修必修好”的原則,并且結(jié)合變電站的具體情況進(jìn)行合理選取。在新建或改建項目中可以率先引入狀態(tài)檢修把監(jiān)測和診斷設(shè)備的安裝事先融入規(guī)劃設(shè)計之中。由于目前設(shè)備的狀態(tài)檢修依據(jù)大部分為根據(jù)檢修歷史及當(dāng)前運行的實際情況,對設(shè)備進(jìn)行評估后得出的結(jié)論。我們應(yīng)揮設(shè)備的在線監(jiān)測功能,完善設(shè)備的監(jiān)測裝置,為狀態(tài)檢修提供充足的依據(jù)。至于那些故障率較低或非重要地區(qū)的變電站,為了預(yù)防事故的發(fā)生而全部采用價格高昂的監(jiān)測診斷系統(tǒng),有時從經(jīng)濟上考慮是不合算的,可以只針對發(fā)生故障率較高的關(guān)鍵部件進(jìn)行監(jiān)測。安裝實用并且功能簡單的監(jiān)測診斷設(shè)備,然后在探索設(shè)備使用壽命過程中,用科學(xué)的方法先逐漸延長變電站一次設(shè)備定期檢修的周期,待變電站資金寬裕時,再予以完善安裝監(jiān)測裝置。
3 一次設(shè)備的狀態(tài)檢修
3.1 變壓器
(1)聲音異常。變壓器在正常運行時發(fā)出均勻的有節(jié)律的“嗡嗡”聲,如果出現(xiàn)其它不正常聲音,均為聲音異常??萍颊撐模O(shè)備。變壓器產(chǎn)生聲音異常的主要原因有以下幾方面:當(dāng)有大容量的動力設(shè)備起動時,負(fù)荷突然增大;由于變壓器內(nèi)部零件松動;當(dāng)?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或短路事故時。
(2)絕緣狀態(tài)檢測。變壓器的絕緣狀態(tài)主要是對變壓器的受潮和老化現(xiàn)象進(jìn)行檢測。變壓器絕緣狀態(tài)檢測通過電氣絕緣特性試驗、油簡化試驗、絕緣紙含水量、老化試驗等進(jìn)行狀態(tài)評估、分析。
(3)引線部分故障。引線部分故障主要有引線燒斷、接線柱松動等。引線部分與接線柱連接松動,導(dǎo)致接觸不良。引線之間焊接不牢,造成過熱或開焊。如果不及時處理,將造成變壓器不能正常運行或三相電壓不平衡而燒壞用電設(shè)備。
3.2 斷路器
斷路器常見的故障有:斷路器拒動、斷路器誤動、斷路器出現(xiàn)異常聲響和嚴(yán)重過熱、斷路器分合閘中間態(tài)、斷路器著火和斷路器爆炸等。由于直流電壓過低、過高,合閘保險及合閘回路元件接觸不良或斷線,合閘接觸器線圈極性接反或低電壓不合格,合閘線圈層次短路,二次接線錯誤,操作不當(dāng),遠(yuǎn)動回路故障及蓄電池容量不足等因素,都能造成斷路器拒動。由于開關(guān)本體和合閘接觸器卡滯,大軸竄動或銷子脫落和操動機構(gòu)等出現(xiàn)故障,都能造成斷路器拒動。
由于合閘接觸器最低動作電壓過低和直流系統(tǒng)出現(xiàn)瞬時過電壓,造成斷路器操作機構(gòu)誤動;由于直流系統(tǒng)兩點或多點接地造成二次回路故障;由于互感器極性接反、變比接錯,造成二次回路錯接線;由于絕緣降低、兩點接地,造成直流電源回路故障以及誤操作或誤碰操作機構(gòu),這些都會導(dǎo)致斷路器誤動。
對此的處理方法是,先投入備用斷路器繼續(xù)供電,然后查明誤動原因,設(shè)法及時排除誤動的因素,使開關(guān)恢復(fù)正常運行。
3.3 隔離開關(guān)
隔離開關(guān)常見的故障主要有以下兩方面:
(1)隔離開關(guān)載流接觸面過熱。由于隔離開關(guān)本身的特點和設(shè)計的局限,不少載流接觸面的面積裕度較小,加上活動性接觸環(huán)節(jié)多,容易發(fā)生接觸不良現(xiàn)象。因此隔離開關(guān)載流接觸面過熱成為較為普遍的問題,隔離開關(guān)過熱部位主要集中在觸頭和接線座。
(2)接觸不良。由于制造工藝不良或安裝調(diào)試不當(dāng),使隔離開關(guān)合閘不到位,造成接線座與觸頭臂接觸不良從而導(dǎo)致接線座過熱??萍颊撐?,設(shè)備。進(jìn)行刀閘大修時常發(fā)現(xiàn)接線座與觸指(觸頭)臂連接的緊固螺母松動現(xiàn)象。這種情形一般是由于制造質(zhì)量不良加上現(xiàn)場安裝時沒能檢查出來造成的。科技論文,設(shè)備。接線座與引線設(shè)備線夾接觸不良,多數(shù)是由于安裝工藝不良造成的??萍颊撐模O(shè)備。例如安裝時沒有對接觸面進(jìn)行足夠的打磨和進(jìn)行可靠的連接,銅鋁接觸時不采用銅鋁過渡材料等。
4 結(jié)束語
就技術(shù)層面看,目前在線監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)分析和綜合評判還處于初步狀態(tài),最終的結(jié)論還需要人的參與,這與在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)積累不夠充足有關(guān),在數(shù)據(jù)的融合和判據(jù)的效用方面還有許多工作要做。同時在管理上客觀要求提高運行人員的素質(zhì),打破目前按一次設(shè)備、二次設(shè)備、計量和通信等專業(yè)劃分的運行、檢修模式,以便詳細(xì)地分析所有能得到的信息資料,綜合判斷設(shè)備的狀態(tài)。
隨著我國電力體制改革的不斷深入,定期檢修制度已經(jīng)不能完全適應(yīng)形勢發(fā)展的需要。因此,迫切希望能實現(xiàn)對變電站一次設(shè)備檢修管理由“到期必修、修必修好”的方針向“應(yīng)修必修、修必修好”的觀念轉(zhuǎn)變,對變電站一次設(shè)備實施狀態(tài)檢修。隨著國網(wǎng)公司智能化變電站的建設(shè)和在線監(jiān)測技術(shù)、數(shù)字化變電站的快速發(fā)展,以及我國電力體制正逐步解除管制,對變電站一次設(shè)備實現(xiàn)狀態(tài)檢修將會極大地提高電網(wǎng)的供電可靠性,為社會的發(fā)展提供強勁、充足的電力能源。
參考文獻(xiàn):
[1]黃樹紅李建蘭發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修與診斷方法中國電力出版社.2008
[2]江蘇省電力公司電力系統(tǒng)繼電保護原理與實用技術(shù)中國電力出版社,2006
[3]關(guān)根志,賀景亮.電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修[J]中國電力,2000,33(3)
作者簡介:左望霞(1978-),女,湖北廣水人,南華大學(xué)電氣工程學(xué)院,講師;蘇澤光(1966-),男,湖南衡東人,南華大學(xué)電氣工程學(xué)院,副教授。(湖南 衡陽 421001)
基金項目:本文系2013年南華大學(xué)高等教育研究與改革課題(課題編號:2013XJG23)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)36-0103-02
本科畢業(yè)設(shè)計是綜合檢驗學(xué)生大學(xué)四年所學(xué)的情況,加深對本專業(yè)發(fā)展趨勢了解和方向認(rèn)識的一個重要途徑,也是本科實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中用時最多、學(xué)分比重最大,涉及學(xué)科知識最廣的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。因此,如何有效地做好本科畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)工作,在整個教學(xué)工作中至關(guān)重要。
目前,電氣工程及其自動化專業(yè)(簡稱電氣工程)因其專業(yè)特點和學(xué)生就業(yè)形勢、生源來源等的變化,決定了該專業(yè)的本科畢業(yè)設(shè)計教學(xué)也面臨著新形勢、新變化。
一、電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計面臨的新變化
1.學(xué)生就業(yè)方向日益多樣化導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計方向需求多樣化
電氣工程及其自動化專業(yè)是一個就業(yè)口徑相對較廣的專業(yè),該專業(yè)的本科畢業(yè)生除了部分考研的同學(xué)外,剩余選擇就業(yè)的同學(xué)其就業(yè)流向也從傳統(tǒng)的以進(jìn)入電力系統(tǒng)部門工作為主逐漸發(fā)展為設(shè)備制造業(yè)、軟件設(shè)計、硬件設(shè)計等多途徑就業(yè)。鑒于畢業(yè)設(shè)計能為所從事的方向做具體的指引工作,不同就業(yè)的需要就使得畢業(yè)設(shè)計方向更加多樣化。
2.各種競賽活動和課程設(shè)計等的引導(dǎo)使得學(xué)生的研究興趣多樣化
在筆者供職的學(xué)校,電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生歷年參加全國電子設(shè)計大賽的人數(shù)不在少數(shù)。除此以外,“大學(xué)生創(chuàng)新計劃”的開展和本專業(yè)“電子技術(shù)課程設(shè)計”等課程設(shè)計的各種引導(dǎo)以及各種大學(xué)生興趣協(xié)會的熏陶,都使得學(xué)生的研究興趣不再只局限于本專業(yè)強電方向的幾種傳統(tǒng)工程設(shè)計類型。
3.考研人群的增加和本科生生源來源的多途徑使得畢業(yè)設(shè)計類型選擇出現(xiàn)差別
隨著研究生的擴招和考研本科生的增多,為了更好地使本科教學(xué)和研究生教學(xué)銜接起來,一些學(xué)生更愿意選擇研究型畢業(yè)設(shè)計。與此同時,另一些同學(xué)因其家庭(比如有些屬于電力系統(tǒng)內(nèi)職工的子女)和個人的原因更愿意選擇走上工作崗位,因此這部分同學(xué)更愿意選擇應(yīng)用型畢業(yè)設(shè)計。
4.學(xué)生本身的知識基礎(chǔ)差異性使得研究能力出現(xiàn)差別
錄取來自全國不同省份和地區(qū)的本科生,其地域等差異性造成學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)也有較大區(qū)別。在筆者供職的學(xué)校,其中幾屆電力專業(yè)的本科生來源還包括部分專升本學(xué)生,這樣迥異的知識背景加上不同學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度,在接下來三年多的本科基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)過程中造成了更多差異性,這就使得他們的研究能力也出現(xiàn)更多差別。
在電氣工程及其自動化本科畢業(yè)設(shè)計中出現(xiàn)的這些新問題無處不體現(xiàn)了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)工作也有必要隨之做相應(yīng)改革。
二、面向具體對象的多元化、差異性教學(xué)改革
1.畢業(yè)設(shè)計選題的多元化、差異性改革
電氣工程及其自動化專業(yè)適合本科生畢業(yè)設(shè)計的幾種傳統(tǒng)工程設(shè)計主要包括變電站或發(fā)電廠電氣部分設(shè)計、繼電保護設(shè)計、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計等。這些傳統(tǒng)設(shè)計不僅種類較少,且設(shè)計模式大同小異,往往在網(wǎng)上有大量相似的范本。若大比例出此類題型,既難控制學(xué)生的抄襲行為,也未能適應(yīng)學(xué)生興趣及就業(yè)新形勢所帶來的新變化。因此,畢業(yè)設(shè)計選題種類更應(yīng)多元化發(fā)展,除體現(xiàn)專業(yè)的“強電”特色外,還要兼顧所學(xué)的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識,[1]給學(xué)生更多選擇。
畢業(yè)設(shè)計選題的差異性則主要表現(xiàn)在具體對象化的選題。針對學(xué)生自身水平及興趣要求制訂不同難易程度、不同類型的畢業(yè)設(shè)計題目,并指引學(xué)生進(jìn)行適合自身情況的選擇。即:既不讓學(xué)生見到題目后因無從下手而產(chǎn)生畏難情緒,又不要讓基礎(chǔ)好的同學(xué)一拿到畢業(yè)設(shè)計題目就產(chǎn)生輕視的態(tài)度甚至覺得和課程設(shè)計沒什么區(qū)別。不僅如此,不管對于研究型還是應(yīng)用型的設(shè)計,也均需根據(jù)本專業(yè)學(xué)生自身特點和需要把控好各自比例來進(jìn)行選擇。[2]
2.畢業(yè)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的多元化改革
教學(xué)內(nèi)容的豐富多樣不僅要表現(xiàn)在各種文獻(xiàn)的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業(yè)軟件的使用教學(xué)以及論文寫作方法、規(guī)范的講授上,[3]更要表現(xiàn)在最新的專業(yè)發(fā)展趨勢的把握以及在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的貫穿上。例如,隨著新能源的發(fā)展,近年來有不少學(xué)生相繼進(jìn)入風(fēng)電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容中也要有意識逐步加入這部分內(nèi)容。表2對這些內(nèi)容均做了部分列舉。
3.教學(xué)方式和教學(xué)平臺的多元化、差異性改革
(1)差異性的教學(xué)方式改革。因人而異的教學(xué)方式對于電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作尤其重要,特別是在一些有專升本學(xué)生的院校。因本專業(yè)學(xué)生在理論知識和實踐知識水平上各有側(cè)重,因此差別較大。其中統(tǒng)招的學(xué)生在理論知識上水平整體較高,而專升本同學(xué)因其之前學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)不同的原因致使其理論知識相對較弱,但與電力系統(tǒng)相關(guān)的實踐知識卻較豐富。因此,在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)工作中認(rèn)清這些差別,分別進(jìn)行差異化的教學(xué)是十分必要的。例如,對于專升本的同學(xué)應(yīng)注重過程教育,讓其掌握基本知識、基本規(guī)范、設(shè)計原則、標(biāo)準(zhǔn)等,而對于理論知識較豐富的學(xué)生則主要注重方法指導(dǎo)和難度稍高的資料提供等。[4]
(2)教學(xué)平臺的多元化利用。動用包括校企合作、聯(lián)合指導(dǎo)、校外設(shè)計等多元化的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)平臺,給學(xué)生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計效果的改革要素之一。比如,現(xiàn)在很多用人單位都要求本科生在簽約之后進(jìn)入該企業(yè)進(jìn)行工作前的實習(xí),為了使得畢業(yè)設(shè)計更貼合學(xué)生今后工作的內(nèi)容,鼓勵學(xué)生在實習(xí)期間充分利用企業(yè)人力技術(shù)及設(shè)備平臺來完成畢業(yè)設(shè)計也是相當(dāng)可取的一種方式。
對應(yīng)于多元化、差異性的教學(xué)方式和平臺,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及評價體系也應(yīng)反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學(xué)校公開答辯抽查、學(xué)校和學(xué)院論文抽查以及論文重復(fù)率抽檢等多個質(zhì)量監(jiān)控和評價環(huán)節(jié)外,[5]指導(dǎo)老師更應(yīng)注重學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的平時表現(xiàn),對于在校外進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的同學(xué),還應(yīng)定時聯(lián)系并做好校內(nèi)校外指導(dǎo)教師的雙重監(jiān)督和評價。
三、結(jié)語
隨著信息技術(shù)對電力工業(yè)日益深遠(yuǎn)的影響,電氣工程及其自動化專業(yè)知識強弱結(jié)合的特點也日益突出。為適應(yīng)這一變化并綜合考慮學(xué)生的就業(yè)去向、個人興趣以及研究能力,提出了電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計多元化、差異性教學(xué)方法改革思路。通過課題組專業(yè)教師的多年實踐,證明該思路能有效提高學(xué)生的研究能力和研究熱情,使基礎(chǔ)較差的學(xué)生也能減少畏難情緒并有較大收獲,為電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐教學(xué)積累經(jīng)驗。這些經(jīng)驗也可推廣到與電氣信息相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)中,去經(jīng)受更多實踐的檢驗。
參考文獻(xiàn):
[1]黃文力,何琳琳.電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索[J].中國電力教育,2013,(8).
[2]王作為,鄒曉健.分類培養(yǎng)目標(biāo)下的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)方法的研究探索[J].中國電力教育,2013,(4).