電力系統設計論文精選(九篇)

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第1篇：電力系統設計論文范文

為了確保發揮出理想的電能輸送、調配的結果，電力系統規劃設計應該遵循一定的原則。一是周期性原則，電力系統規劃設計應該在規定的周期內完成，對于一些大型的大力系統規劃應該制定全面、較完善的規劃方案，在規定的期限內完成避免給用戶正常使用帶來不利影響；二是安全性原則，安全性是電力系統規劃設計的首要條件，在電力系統規劃設計的時候應該杜絕安全隱患，在必要的時候應該配備長期性的系統檢測功能；三是成本原則，電力系統規劃設計師為了實現系統功能，但也需要衡量系統設計成本，尋找系統功能效應與投入成本的平衡點，節約成本。

二、電力工程中涉及電力系統規劃設計的主要內容

電力系統規劃設計是對電力系統長期、中期的規劃設計。在我國電力工程中電力系統規劃設計具有較強的導向性。在進行電力工程規劃設計的時候，涉及到系統規劃設計的內容有：分析預測電力工程建設現場的電力負荷指數；處理周邊地區電源規劃情況；分析電力負荷數據，完善電源規劃機構，平衡電力與電量；選擇科學的電力工程接入方案；正確計算電力工程介入方案，確保方案的準確性；深入分析計算結果，綜合考慮經濟效益與方案技術的關系；主義考慮電力設計相關學科，借鑒電力學科資料。

（一）電力負荷預測與分析

電力負荷預測與分析是電力系統規劃設計中重要的準備工作，對電力系統規劃設計有巨大意義。電力負荷需要經過相關人員周密的計算分析，才可以給予電網規劃設計獲得具有參考價值的數據與信息。對中短期負荷的預測，應該分析我國經濟發展情況，分析近幾年來經濟數據，知道我國經濟大概發展情況，從而對電力最大負荷的層次進行分析。另外，規劃設計人才可以參考已經完成的大規模電力系統情況，參考其電力負荷數據，對其進行分析，預測電力負荷，這種方式是我國電力負荷預測常采用的方法。預測電力負荷的方式比較多，比較常見的是預測方法、專家預測和模糊理論等。我國電力工程運用這些方法來預測分析電力負荷。分析負荷增長原因，從而可以分析出電力系統發展趨勢，從而進行科學合理的電力系統設計。

（二）電源規劃情況及出力

電源規劃是對即將建設工程供電量分析，其周圍的電網建設的規劃研究，實現電力工程建設目標，是電力系統規劃設計的重要組成部分。電力電源可以分為統一的調度電源和地方性電源兩種，其中統一的調度電源是指電網調度統一的大型發電站；而地方電源是具有專用的發電設備的小型的地方性的水電站或發電站，每種電源發揮著作用是不同的，另外電源設備的投入使用可以看出電力系統規劃的資金使用情況，對電源的出力情況進行分析可以有利于下一步工作的開展。

（三）電力電量平衡

電力電量平衡對電力系統的規劃設計是具有制約作用的，根據電力負荷預測和電源出力分析，電力工程項目所在的供電區域、所在地區的電力與電量進行計算，平衡計算結果并對其進行分析，電力電量的平衡需要考慮分區間的電力電量的交換情況，這樣就可以將電力工程的規模與布局確定下來。根據分析預測的電力系統各水平年的最大負荷，再根據各類電源的出力情況，可以計算出電力電量的盈虧，確定電力工程系統所需要的變電設備容量、所需要的發電量。確定的電力工程系統需要的容量應該是要加上系統需要的備用容量。

（四）接入系統方案

接入系統方案擬定的過程需要考慮電力工程的特點和電網的發展情況來確定，還需要考慮政府部門的相關意見及電網規劃來進行方案的比較，使得擬定的方案時效性與實用性更強。接入系統方案要注意節遠近結合，綜合考慮節能降耗、節約用地，并運用電網新技術。同時需要提出電力工程項目各方案的規模與布局，終期近區電網結構、供電電壓及運行方式等內容。

（五）電氣計算

電氣計算主要包括潮流計算、穩定計算、短路流計算和無功補償計算。潮流計算是對電力網中電壓分布和功率的計算。潮流計算可以計算中電網各網絡原件電力損耗、電網各節點電壓和電力潮流的分布情況，可以分析各接入系統方案的經濟性、合理性和可靠性。穩定計算是對電力工程西戎的各故障情況進行模擬計算分析，確定電力工程系統穩定水平和穩定問題，穩定計算是以潮流計算為基礎的，可以校驗電力工程系統各個接入系統方案運營是否滿足穩定性的要求。短路電流計算是驗證故障短路在給定的網架中電氣元件產生的不正常的電流值。短路電流計算可以校驗電氣設備，在發生故障的時候切斷短路電流，減少短路帶來的損失。無功補償計算可以減少由于傳輸無功功率的各網絡元件造成的電能損耗。

（六）方案比較

分析比較方案可以使得運算結果符合實際需要，確保電力系統更加可靠、安全，對方案進行橫向縱向多層次的分析比較，可以形成最優化的方案，得到的方案設計是最符合實際需求的。

（七）系統專業提資

通過合理的系統設計、可靠的系統電氣計算，選出綜合條件最優的推薦接入系統方案中，確定電力工程項目的投產時間和建設規模，為電力工程規劃設計提供準確的數據支撐和有效的設計依據。

三、電力系統規劃設計工作的經驗總結

隨著我國社會經濟的發展，電力系統進入快速發展時期，電力系統規劃設計在電力工程設計中發揮著重要作用。如何更好的進行電力系統規劃設計是電力工程規劃設計中遇到的主要問題。本人認為在電力系統規劃設計準備階段應該了解大網區的基本情況和特點，收集附近地區電力系統情況，并將其錄入數據庫，作為電網現狀的基礎資料，了解附近區域電網發展變化情況，將其發展規劃錄入數據庫中，為后續工作提供依據。在電力系統設計的時候應該時刻注意電力系統發展變化，收集更新數據資料庫，掌握附近地區變電站、電廠和電力路線的數據資料和分布情況，收集當地負荷情況，計算各類系統電氣，配合電力項目工程項目工作，不斷更新完善基礎數據。

四、總結

第2篇：電力系統設計論文范文

1．1電影立體聲還音系統

近年來武警部隊固定數字放映系統的標準配置方案。此外，還有很多基層禮堂的數字放映系統由膠片系統改建而來，使用CP650為核心的還音系統，與上述設備功能類似，系統組成也基本相同。圖1所示是采用SR·D制式立體聲還音系統的一般布局。武警部隊固定放映系統的設計和安裝調試都是由專業公司進行的。公司對禮堂實地考察后，一般也會給出建聲設計意見，供土建或裝飾工程參考。因此武警部隊基層禮堂能取得比較滿意的放映效果。

1．2會議擴聲系統

禮堂的會議擴聲系統通常采用兩聲道方案，表2是武警部隊600瓦音響系統配置，供支隊（團）級單位使用。圖2是該系統一般的布局形式。音箱一般布置在臺口兩側，布置在臺口上方的情況在基層禮堂比較少見。武警部隊還有配置高一些的800瓦音響系統，較600瓦系統增加了效果器、重低音箱及功放、返送音箱及功放，但與專業的演出擴聲系統相比差距仍然很大。

1．3演出系統

采用模擬技術專業演出擴聲系統，與會議擴聲系統形式基本相同，但音源、音頻處理設備和音箱的種類更多，調音臺、功放等設備的性能也更高，設備的連接也更復雜。專業演出擴聲系統，設備價格較高，系統組成復雜，操作也復雜，因此部隊保障大型文藝演出通常采用租用設備的方式。由前述圖表可見，電影還音系統的音源單一，無調音臺，揚聲器的布局方式是為了能較好地還原和體現電影的臨場感，功放等設備安裝在放映室；會議擴聲系統音源多，以調音臺為核心，音箱數量較少；演出擴聲系統則更為復雜，需要專業的均衡器、壓限器、效果器等音頻處理設備。會議擴聲和演出擴聲的聲控室一般應設置在舞臺一側。

2．實現兼容要解決的問題

武警部隊電影還音系統的檔次和質量都比較高且經過專業的調試，具有較好的音響效果。在還音系統的基礎上接入麥克風、調音臺等設備，并將音箱移動一下位置，就可以進行會議擴聲。如果再增加均衡器、壓限器等處理器，并且增加返送設備，就可滿足一般的演出需要。從設備數量來看，電影還音系統整合600瓦音響系統，能用于保障一般會議集會活動；整合800瓦系統，則能具備一定的演出保障能力。從設備接口來看，常見的影院音頻處理器都具有模擬或輔助音頻接口，可以接入調音臺輸出的信號，不同系統之間具備連接的條件。從音箱布局來看，電影還音系統的揚聲器除環繞聲外，其它音箱多為移動式，可以根據需要選用并改變位置。一套兼容性擴聲系統達到可用的程度，至少應解決聲像一致和長距離信號傳輸兩個基本問題。基層禮堂電影還音系統主聲道揚聲器的支架一般都在1米以上，直接用作會議擴聲時，音箱形成聲像會高于會議主席臺的話筒高度，給聽眾的感覺好像聲音是從發言者頭頂上方發出的。支架越高這種感覺就越明顯。解決的辦法有兩個：一是降低音箱實際發聲的高度；二是通過輔助音箱拉低聲像的高度。基層禮堂放映距離多在25米以上，采用兼容性擴聲系統方案，有些低電平信號不可避免需要長距離傳輸。即使使用屏蔽電纜，衰減和干擾也難以避免。長距離傳輸信號的辦法很多，解決的思路無非是放大或中繼。但市場上基本沒有適合音響設備特別是麥克風等使用的產品。最好的解決辦法是使用光通信技術。光通信技術已經非常成熟，產品也非常便宜。使用單模光纖無中繼可傳輸10公里以上，頻率范圍可以達到20～20kHz，音頻光端機采樣頻率可達44kHz，采樣深度可達24bit，PCM傳輸的延時也遠小于基于IP的網絡音頻技術，完全能滿足擴聲的要求。如果僅對部分信號傳輸使用光通信技術，而其他部分保持不變，那么增加的成本就非常少。圖4所示是一款可雙向傳輸的16路音頻光端機。

3．設計方案

第3篇：電力系統設計論文范文

關鍵詞：電力設備，狀態檢修，策略

 

0 引言

目前我國電力系統中電力設備大多采用的計劃檢修體制存在著嚴重缺陷，如臨時性維修頻繁、維修不足或維修過剩、盲目維修等，這使每年在設備維修方面耗資巨大。隨著傳感技術、微電子、計算機軟硬件和數字信號處理技術、人工神經網絡、專家系統、模糊集理論等綜合智能系統在狀態監測及故障診斷中應用，使基于設備狀態監測和先進診斷技術的狀態檢修研究得到發展，成為電力系統中的一個重要研究領域。

1 制約實現狀態檢修的主要因素

實現電力系統主要電力設備的狀態檢修，是檢修策略發展的必然趨勢，也是業內人士多年來的努力方向。但是就目前國內開展此項工作的情況而言，并沒有形成有效的、系統的檢修策略和管理方案。

1.1 主觀因素

主觀因素，即管理因素。沒有形成系統的設備生命全過程管理是制約實現狀態檢修的最大因素。論文格式，策略。設計原理的合理性、制造工藝的科學性、出廠和安裝質量的保證，將直接影響到該電力設備是否存在“先天不足”及運行后的潛伏性故障；供電系統設計的科學性及合理性，將影響到整個電力系統的絕緣配合和最優化經濟運行；故障處理的正確迅捷性，表現為能否將故障的危害性遏制在最小范圍內。上述幾個方面都有可能給狀態檢修帶來不必要的工作量和整個系統的不安全因素。論文格式，策略。論文格式，策略。

另外，管理機制、檢修策略的不同觀點、現有監測數據的利用力度及深入研究等方面的問題，是使狀態檢修工作進展緩慢的另一主要原因之一。論文格式，策略。

1.2 客觀因素

客觀因素，即技術因素。論文格式，策略。目前的監測技術手段還不能完全地、真實地反映運行中電力設備的狀態，這是制約實現狀態檢修的另一個主要因素。

雖然現代的監測技術日新月異，但由于監測設備長期處于電力系統這樣一個強大的電場和磁場之中，加之環境溫度和濕度的影響、傳感器靈敏度和抗干擾性等問題，使得監測數據不能正確地表征被監測設備的狀態。即：設備故障的產生并不是沒有先兆，而是我們無法從諸多的現有數據中去偽存真，發現問題。

另外，針對不同的電力設備還有其它的一些問題，諸如：監測手段的單一化、監測成本昂貴及監測過程中各種干擾的不能排除性等，是客觀制約狀態檢修發展不可忽視的因素。

2 開展電力設備狀態檢修的幾個誤區

2.1 開展電力設備狀態檢修工作，必須立竿見影

目前，由于受各方面因素的影響，管理者往往將時效性強加于狀態檢修中，希望這項工作的開展能夠馬上看到效益，這樣的觀點是非常錯誤的！暫不言監測技術方面的問題，單單是大量的、全面的、真實的、可信的監測數據的獲取、整理和分析以及設備故障發展、形成的機理研究等基礎性工作就需要漫長的時間，而提出判據、建立設備的狀態診斷系統和確定檢修策略，只能在此工作完成的基礎上實現。所以目前必須應有這樣的觀念：現在我們開展這方面的工作僅僅是整個電力設備狀態檢修工作最初的一小步。

2.2 視狀態檢修僅為技術方面的工作

僅僅將狀態檢修視為技術方面的工作是片面的。就現狀而言，開展狀態檢修工作應更多地加強管理的作用。只有提高管理質量才能克服制約狀態檢修發展的最大不良因素。另外，將高質量的管理有效地加人狀態檢修策略中，不僅可以使狀態檢修早日實現，還能夠將狀態檢修實現的效益反作用于整個電力行業的日常管理工作中—設計、制造、施工、運行、試驗和檢修等方面水平和質量的提高以及管理的規范化。

2.3 對在線監測的要求過高

雖然在國內外對電力設備進行在線監測已在許多方面取得了成績，但還有不少問題尚待進一步研究，需要在實際運行中考驗各種監測方法的可行性。因此，目前對在線監測的要求不宜過高。這同時要求各使用部門選擇在線監測設備時應采取謹慎的態度：不能只聽供應商的介紹，更重要的是了解其工作原理、試驗和鑒定資料及運行情況等方面的內容；有條件的情況下，可以采取先試用的辦法，待其監測系統經運行考驗且監測數據符合規律后再購置推廣。

2.4 對監測數據和限值要求的不合理性

如果對監測數據的準確級要求過高，勢必會造成監測系統成本的提高，而過高的監測成本將直接影響到狀態檢修的實用性。只要監測系統的抗干擾性較好，且監測數據能夠真實地分辨出被監測設備狀態的變化，對監測系統的總體設計、傳感器和信號傳輸等要求可適當放寬。

另外，業摘要”的觀點，將這一觀點作為狀態檢修策略研究的一個基點更加有實際意義。

3 狀態檢修策略的設想

從我國現階段實際情況出發，在市場經濟環境下，對原有計劃經濟機制形成的有關電力設備運行、檢修和更換的管理觀念和制度進行根本性地調整和修改。這就要求，電力設備的檢修策略應借鑒國外先進技術和經驗，涵蓋運行、檢修和更換以及包括設計、制造和施工在內的前期管理，即實施對電力設備整個生命周期的全過程管理。并在此基礎上，從故障模式、經濟合理性和技術可行性等三方面綜合考慮，逐漸建立并完善一個以狀態檢修策略為主體，可靠性為中心，以其它檢修策略為輔的綜合檢修策略體系。論文格式，策略。

4 結語

作為設備檢修的一種新策略，狀態檢修在理論和技術上還有許多值得進一步研究的地方。我們有理由相信：隨著科學技術的不斷進步和電力設備狀態檢修的實施，將極大地提高電力系統的安全、經濟、穩定運行水平，并對電力企業的社會效益和經濟效益產生深遠的影響。

參考文獻：

[1]許婧,王晶,高峰,等.電力設備狀態檢修技術研究綜述[J].電網技術,2000.

[2]陸頌元,汪江,劉曉鋒.關于我國發電設備狀態檢修實施模式的探討[J].輪機技術,2004.

第4篇：電力系統設計論文范文

關鍵詞：電力系統；電氣主接線；配電裝置

隨著社會經濟現代化步伐的加快，電力需求往往供不應求，建立運行穩定安全的電站變的迫在眉睫。變電站是電力系統建立不可缺少的部分，而變電站的電氣系統的安全平穩運行對整個電網的安全運行和發展起著決定性的作用。本文就對110KV變電站的電氣系統設計的具體情況如變電站的組成與各個環節的鏈接方法、主要電氣設備的選擇和出現的問題及解決方案進行詳細闡述。

在整個變電站的電器系統設計中，各個主要部分的鏈接是建立整個電力系統的關鍵所在，電氣化系統的設計可以清晰明確變電站內部變壓器和各種電壓線路以及所需設備的鏈接是否正常，各個部件之間的鏈接是否達到最大限度得的聯系，也可以載明變電站內各種設備之間的鏈接方式和方法。變電站電氣設備主鏈接的設計思路主要是根據變電站的電壓級別和變電站的性質選擇出一套與變電站的電器設備相符合的電器設備鏈接方式。變電站的主鏈接方式的選擇可以直接影響到所處整個電力系統的和變電站的運行安全與否，因此，在實際的工作中，我們要想保證電力系統的平穩安全運行就在做好基本工作意外還需要在一定程度上關注變電站對電氣化設備的選擇以及其他配電設備的的采用，比如想主變壓器的采用設備的性能程度會直接影響到變電站乃至整個電力系統的安全性和經濟性，必須引起重視。

首先、對變電站一次部分電氣設計

由于在我國的農村電網設施以及變電站的設置較為偏少，電站之間的距離較長，對電路的耗損隨之加大，這樣勢必會造成到用戶的的電壓過低的具體情況，在日常的生產生活中這種低電壓肯定會影響到居民的生產生活質量。為了改變在廣大農村存在電力的問題，我們力爭改變目前的現狀，在滿足人民的基本生活的要求后，也要為農業的發展提供便利條件。因此，本論文認為應在我國的農村建立一批小型的變電站，所建立的電站的電壓應保持在110KV，具體的地理位置應選擇在里城市的發展區切交通較為方便的地方。

在建設的變電站電器的一次部分應采取110KV的進電，因為變電站的選址在交通較為方便的區域，所以變壓器應為三相電。對變電站一次部分的電氣設計的主要目的就是選擇接線形式、設備等和對變壓器出現路和繼電的保護等。對電氣的設計我們應以電力供應和傳輸的安全、平穩和低損耗為原則。

1、要根據所帶負荷的程度來選擇變壓器，一般情況下，一次部分的電器設計所涉及的范圍較廣內容很多，另外還要根據不同的電壓低等級和類型性質等進行具體側重點的設計，應根據實際情況具體分析具體操作。

2、在設計過程中需要根據變電站的規模和具體情況進行設計，其中需要注意的是，設計中所選用的主變壓器必須要滿足在輸送過程中隊電容的需求，需根據電力系統的具體規定選擇，再將變壓器的允許負荷能力考慮進去。

3、變電站電氣系統的設計的重要部分是電器主接線，這個應該根據具體的立項方案執行，所應準備多個主接線方案供參考，這主要是根據線路的出入回數、電壓級別、變壓器的臺數等眾多因素的不同設計的方案。對于方案的選擇主接線的要求從技術上和可行性上兩個方面進行論證。首先通過技術手段對所有的設計方案進行甄選，對于那些明顯不合格的設計方案要先去除，接下來再運用具有可靠性的定量分析模型等進行計算比較，選擇在技術上最優的兩道三個主接線方案。對于變電站電氣設備的選擇就必須根據既定的額定電壓和額定電流進行選擇，在根據短路情況出現的條件檢驗他的相關穩定性。

等于允許值。

其次、電氣二次部分的設計

經過我們對于110KV變電站的了解和研究，初步確定變電站電氣二次部分的設計布置和各級電壓的配置裝備，另外就是隨著電氣化自動信息化的發展趨勢，還應該對變電站電氣系統的自動化系統的配置所要求的直流電的數據。我們從以下幾個方面進行著重分析，1、從在電力調度方面來看，我們可以盡可能的借助現代化技術手段對變電站的分布進行遠程控制，并在相關系統的配置運行上裝備相關保護和預防裝置。2、從負荷增長方面來看，我們需要提前講明建立變電站的必須性，在確定前者后我們再根據將要建立變電站的總括和走線方向等方面進行考慮，經過對所能承載的負荷資料盡享詳細分析，以及變電站的安全性和運行性考慮確定電力規格和電站的主接線，最后通過負荷計算出在一定區域內所需要的建立的變電站臺數，以及所要配備的變壓器和電容器等設備的數量和型號等。最后，在依據所擬建變電站的最大持續工作電流量和短路的計算分析結果做出相關保護措施，如：變壓器保護、母線保護、防雷保護等。

另外，就是根據當前施行的電力系統設計要求的規定，設計一個110KV的變電站的電器設備二次部分里繼電保護是電力系統安全平穩運行的一個重要環節和障礙，在本文的變電站電氣系統的設計的繼電保護的設計中我們結合了實踐工作以及當前我國在繼電保護利于的主要問題進行重點研究，對繼電保護的安全及反應靈敏性都采用計算機技術進行監控，使其能夠智能化的處理狀況，對電氣系統進行不要的保護。對于110KV線路的配置保護是采取定段距離保護，在內條線路上都裝置上反應快速，能在故障發生的第一時間切除故障，對去挑變電站的電器設備進行保護的，且性能相對較好的故障錄播裝置系統，已達到對母線進行保護的目的。在電力系統設備中的電力變壓器是整個系統中的重要電氣設備，變壓器的故障對整個供電系統的安全穩定性運行都會造成很嚴重的后果，其次還有變壓器是是相當貴重的設備，所以，我沒一定要根據變壓器的保護對其負荷的電容和電壓進行精確地控制，確保保持良好的運行。

最后、高低壓配電設計

在對高低壓配電的設計上所需用的配電裝置必須滿足在充分考慮經濟性和安全性的基本的要求外，還需對高低電壓等進行負荷等級的評估設計做出相關配電裝置。所謂的一級配電設備是整個變電站的主動力中心，這些設備一起安裝在電力系統的變電站，經此將電力發送給下級的各個配電設備。由于這套設備屬于第一級降壓設備，所對其的電氣參數和電容等數據會要求很高。動力配電柜和電動機控制中心一起構成變電站的二級配電設備，配電柜的使用較為分散，且回路較少的環境，而電動機控制中心則恰恰相反沒適用于較為集中的環境。他們按照以及配電設備的要求將電力分配到相應負荷的二級配電設備。高低壓配電設計的目的是就是將上級的高電壓電能通過高低壓的配電裝置將高壓電轉入低壓電，在配送到下一級電網，這可以對負荷提供了保護監控等作用。最后一個配電設備也叫照明動力配電箱，里總配電中心較遠，小小電容設備。

綜上所述，在對110KV變電站電氣系統的設計我們已經有了較為詳細的方案，但在實際的工作中，我們還需要根基變電站的實際所處的情況和環境進行具體的分析和研究，相信在我國的電力系統不斷發展的大環境下，變電站電氣系統的設計將會更優化，取得令人滿意的系統設計。本文介紹的110KV變電站電氣系統設計的結構、布置、配置等實在長期工作實踐的基礎上得到的體會，望能為電力行業的同仁們參考，所設不足之處還望批評指正。

參考文獻：

[1] 黃純華.工廠供電[M].天津：天津大學出版社，2001.

[2] 水利電力部西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊電氣一次部分[Z].1985，12.

第5篇：電力系統設計論文范文

關鍵詞：電氣工程及其自動化；電力系統分析；課程改革；能力培養

作者簡介：高嬿（1965-），女，吉林長春人，長春工程學院電氣與信息學院，教授；張運波（1964-），男，遼寧丹東人，長春工程學院電氣與信息學院院長，教授。（吉林 長春 130012）

基金項目：本文系吉林省教育科學“十二五”規劃重點資助課題“應用型本科電氣工程及其自動化專業‘卓越計劃’實施的研究與實踐”（課題編號：ZZ1210）、吉林省教育科學“十二五”規劃課題“應用型本科院校考研專業課分級教學模式及實施策略的研究與實踐”（課題編號：GH12215）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0052-02

高等工科學校培養的是應用型高級專業技術人才，其將來從事的是一些專業性質較強的工作，其目標是培養基礎扎實、適應能力強、創新能力強、工程實踐能力強、素質高的高級復合人才。在更新教育思想觀念的基礎上，改革高校的人才培養模式，構建新型應用型人才培養模式，是工科高等教育改革的主要內容。電氣工程及其自動化專業是長春工程學院電氣與信息學院的主干專業、試點專業，是國家級特色專業，“電力系統分析”課程是電氣工程及其自動化專業的主干課程，是校級精品課課程，也是考研課程。該課程在電力系統知識體系中起到承上啟下的作用，本課程教學質量的好壞，直接影響到后續專業課的教學，因此對該課程進行教學改革具有十分重要的意義。

一、課程改革的主要思路

“電力系統分析”課程系統性、實踐性強，它涉及到整個電力系統規劃、設計和運行的多個方面，內容豐富，綜合性強，適合實施新型教學模式。為了提高學生的綜合素質，強化能力的培養，在提高課堂教學質量的基礎上，對原有課程設置的內容及實踐環節進行多方面的改革，主要思路是：跟上信息時展的步伐，合理整合理論教學內容，加強實驗與實踐環節的教學，加強計算機應用的能力，強化實踐教學的效果，利用好現有的實驗室和實習基地，構建“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式，使學生在實際動手能力、獨立創新能力、團隊合作能力方面有所提高。

二、教學內容的改革

“電力系統分析”課程具有很強的理論性和實踐性，注重理論與實踐的密切結合是改革的關鍵問題。經過多年的研究與實踐，構建了“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式。

1.理論教學內容的整合

合理整合理論教學內容，壓縮理論課的學時是課程改革的一個主要內容。以往理論教學的內容由兩門課程分兩個學期進行，即“電力系統分析”與“電力系統計算機輔助計算”，前者包括電力系統穩態與暫態的全部理論內容，學時數為75學時；后者包括電力網絡的數學模型，電力系統短路電流、潮流、穩定計算的計算機算法的原理、計算程序及上機實踐，學時數為30學時，兩學門課程的總學時數為105學時。

改革后將兩門課程合并為一門，將“電力系統計算機輔助計算”中計算機算法的原理內容放在“電力系統分析”課程中進行教學，將“電力系統計算機輔助計算”中程序的使用、上機實踐操作放在課程結束后的課程設計中進行。此外，將“電力系統分析”課程的部分內容進行精減，學時數壓縮到72學時。在教學中，對于重點內容突出基本概念、基本原理；對于難點內容的處理有兩種方式：既是難點又是重點的內容，強調基本概念和原理，是難點但不是重點的內容，以夠用為度。

幾年來，對教學內容進行了多次修改。基本原則為注重基本概念、基本原理，強化應用能力培養。優化后的教學內容，以“夠用為度、注重應用”為指導思想，著重闡明電力系統的基本理論和基本概念，注重理論聯系實際及計算機的應用能力，內容由淺入深、邏輯性強、重點突出、易于理解。

2.實踐教學內容的整合

實踐教學的改革是“電力系統分析”課程改革的另一個主要內容，改革后的實踐教學包括課程設計、綜合實驗。

課程設計在“電力系統分析”課程結束后進行，時間為2周。以往的課程設計包括兩個方面，一方面是電力網絡方案的確定，另一方面是對最佳方案進行潮流計算（手算法）、無功平衡驗算、變壓器分接頭的選擇。改革后的課程設計，一是進行網絡方案選擇的常規設計，二是對最佳方案進行潮流、短路電流的計算，計算方法采用計算機算法，要求學生結合所確定的網絡方案編寫數據文件并上機實踐。計算機算法上機實習不占用理論教學的學時，這樣既減少了理論課的學時又增強了學生的計算機應用能力，也為畢業設計及今后的工作打下了基礎。

以往的課內實驗是在理論課教學過程中進行，受學時數限制通常做兩個實驗。由于電力系統實驗較多，每個實驗需要的時間較長，為使學生能夠連貫完成各項實驗，也為了節省理論課學時，我們將課內實驗取消，改為在理論課和課程設計結束后集中一周時間進行電力系統綜合實驗，并增加了實驗項目。改革后的“電力系統分析”綜合實驗開設同步發電機的啟動和調整實驗、穩態運行方式實驗、電力系統功率特性實驗、電力系統暫態穩定實驗、復雜電力系統運行方式實驗等。通過綜合實驗，提高學生對“電力系統分析”課程核心內容的理解，提高他們對于電力系統設計、規劃、優化運行與控制的認識，為學生畢業后從事該領域的工作建立一個專業基礎背景。

3.應用能力的提高

電力系統的綜合實驗包括驗證性實驗、綜合設計性實驗，學生通過實驗的設計、參數的調整和在教師指導下的問題排查，不僅激發了學生學習興趣，提高了學生主動學習的積極性和自覺性，而且使學生工程能力得到了訓練和提高。學院制定了有關實驗室開放的管理制度，從人、財、物上確保實驗室開放工作到位。為了滿足學生做實驗、進行畢業設計（論文）的需要，有關實驗室調整開放時間，盡量滿足學生的實驗要求，合理安排開放的時間和內容。實踐表明，實驗室開放為學生實驗、學生課外科技活動創造了良好條件，學生畢業設計（論文）的水平不斷提高，參加各種科技競賽的成績也不斷提高。

三、教學方法的改進

受傳統教學思想影響，高等工科院校的課堂教學，主要以注入式應試型為主。在教學內容上偏重于講授原理、法則、公式、方法，對知識的背景與產生過程，知識的實際應用，知識與能力素質培養的協調關系重視不夠，妨礙了知識傳授中能力與素質教育的實施。為此，我們對教學方法進行了改進。

1.啟發性的探索式、討論式教學方法

在教學過程中，盡可能提高學生學習的主動性，提高學生橫向思維的能力，特別注重師生間的雙向交流，發揮學生的積極性、創造性、參與性。在教學過程中，適當地引出一定量的問題讓學生思考，如：“調壓與調頻有何不同？“串聯電容補償與并聯電容補償在調壓上有何異同？”等。或者是要求學生自己對問題提出看法，向教師提問，在學生提問的過程中，也向教育者自身提出了有利的挑戰，為教育者提供了實踐的教學素材。經常舉一些實際的例子幫助學生理解所學理論，同時也使學生對本學科的前沿知識及發展趨勢有所了解。這種教學方式實質上就是從“灌輸式”教學向“啟發式”教學的轉變。

2.課外研究性、設計性學習法

由于“電力系統分析”課程涉及到整個電力系統的規劃、設計和運行，內容豐富，綜合性強。要學好這門課程，學生需要較大的課外投入。由于課堂學時十分有限，為了更好地引導學生進行課外學習，提高學習效率，我們設計了研究性課題，以專題研究的形式，讓學生討論，如：“改變變壓器變比調壓，低壓側要求的電壓作為已知條件給出時有幾種給出方式”，這個問題讓學生討論、總結、歸納。這種教學方法激發了學生的學習研究興趣，鼓勵學生積極去做，培養學生分析問題、解決問題的能力。再比如，“教材上介紹調壓的方法有四種，那現場實際是否也是采用這四種方法？”這個問題讓學生上電力網站查詢。這種教學方法可結合工程實際將現代科技、運營機制在電力系統中的應用情況、各種新技術新設備的應用情況有效而合理地體現在教學之中。

3.自學法

由于學時數有限，教師不可能也沒必要將所有內容都在課上進行詳細講解。為了提高學生的自學能力，對部分章節內容安排學生自學、討論，教師輔導或做小結。

四、教學手段的運用

現在的教學手段絕大多數采用多媒體教學，雖然減少了板書和畫圖時間，增加了信息量，但也會帶來新的問題：由于信息變化太快，學生沒有時間思考，對所學內容都是一知半解，從而加重了學生課后負擔。因此，采用黑板、粉筆等傳統教學與多媒體教學相結合的教學手段是提高教學效果、教學質量的一項重要內容。

1.采用多樣化的教學手段

在近幾年的教學過程中，我們注重多樣化的教學，對于簡單內容，讓學生自學；對于重要的概念、公式等需要嚴密推導、細心消化的內容還是采用傳統的黑板粉筆模式，以加深學生的印象；對于平面圖、程序框圖、結構原理的介紹，直觀形象、動態變化的內容和最新的技術發展內容采用多媒體投影設備、相關的影像資料及CAI課件的形式進行教學；對于復雜的計算，運用計算機程序進行演示；同時充分利用網絡資源與學生們建立互動關系。這種多樣化的教學收到了很好的教學效果。

2.現代教育技術的應用

（1）與課程教學相匹配的CAI課件。為配合課程教學，自行制作了“電力系統分析”課程CAI課件，并進行了多次修改與完善。CAI課件對教學起到了極大的輔助作用，提高了教學效果。

（2）MATLAB計算軟件平臺及計算程序。“電力系統分析”課程的計算機輔助教學，可以培養學生運用計算機解決專業問題的能力，引導學生掌握現代系統分析與設計的手段。我們編寫了節點導納矩陣形成、節點阻抗矩陣形成、故障計算、潮流計算、穩定計算等15個程序，并運用VC語言開發了可視化的軟件平臺，使學生掌握運用計算機解決實際問題的方法，為畢業設計和今后實際工作中計算機開發能力的養成奠定基礎。

（3）“電力系統分析”獨立網站。建成了“電力系統分析”獨立網站，網站涵蓋整個教學的各個環節，即：課前預習、課堂教學、課后復習、實踐教學等，內容主要包括：課程簡介、教學大綱、電子教案、課件、習題庫等10多個模塊。

借助于學校方便、快捷、覆蓋面廣的局域網，學生可進行課程學習、自測等自主學習，借助“網上答疑系統”可突破時空的限制，通過師生之間的交流，及時解決學習中遇到的疑難問題。另外，本網絡教學平臺還提供了輔助教學資料，通過這些教學資料的閱讀，極大調動了學生學習的積極性。

五、結束語

幾年來，在教學觀念、教師隊伍、教學內容、教學方法、教學手段、實踐教學等方面進行了全面的改革研究與實踐，構建了“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式。“電力系統分析”的課程建設經過多年的探索與實踐已取得成效。實踐證明，只有優化理論課程，強化實踐環節，探索課程建設，才是提高教學效果的有效途徑。

第6篇：電力系統設計論文范文

關鍵詞：220kV變電站；錄波器；應用

中圖分類號：TM63文獻標識碼：A文章編號：1009-0118（2012）12-0268-01

本文從實際出發，在不影響系統中主站通訊線路的前提下，通過建立地調小主站，以組建的專用網絡為載體，使轄區故障錄波器故障數據實現遠程網絡通訊，并充分利用數據網絡資源將變電站所有故障錄波裝置聯網，實現測距設備線路故障數據的預處理及遠程調取，從而建立后臺分析平臺，統一管理故障數據。通過在唐山電網的實際應用，證明本文提出的錄波器聯網系統能夠更有效更及時的發揮故障錄波器裝置的功能，迅速查找出故障點，為快速準確地排除電力系統故障提供有力的依據。

一、國內外研究動態

作為保證電力系統安全運行的關鍵裝置，故障錄波器發展到目前已有三代產品，早期的機械—油墨式故障錄波器和第二代的機械—光學式故障錄波器已經基本淘汰，第三代故障錄波器采用微機—數字式架構，在性能上有了很大提高，記憶功能強，存儲容量大，除了故障計時，故障類型判別、故障參數和事件順序記錄等功能外，在數據遠距離傳輸和后臺分析等方面也有了較大發展目前，故障錄波器信息互聯系統主要采用第三代故障錄波器。

當前的故障錄波器信息互聯系統主要采用主—從架構，由設在網、省、市、地區調度中心的主站和若干設在變電站、發電廠的子站通過電力系統數據網絡組成，故障錄波器信息互聯系統采用主—從架構，一般包含多個子站，子站系統主要負責將變電站內的微機保護裝置、故障錄波器以及各種監控設備的信息采集，并且數據網絡將采集到的信息上傳至主站，其中，子站內主要由保護管理機來完成站內裝置信息的收集和傳輸。主站系統主要應用于省級或地市級的調度中心，其主要任務是根據子站系統上傳的裝置信息，如保護和安全自動裝置的動作信號、斷路器的分合信號以及微機保護和故障錄波器的錄波數據、故障報告、保護定值等數據和信號，進行故障告警、故障分析、故障處理、信息歸檔和統計等。

二、本文研究內容

（一）了解當前形勢下故障錄波器聯網系統國內外研究現狀及存在的主要問題，并研究解決途徑，排查技術難點，對變電站繼電保護故障系統總體結構、故障錄波子站系統結構、主站系統硬件平臺的結構設計、主站功能需求分析進行探討。

（二）對變電站主站系統設計原則和需要實現的功能，主站系統軟件的兩個子系統，數據接收、分析處理子系統和故障信息子系統的設計和功能，設計站端系統接入網絡。

（三）研究不同廠家、型號錄波器裝置的通信規約、數據存儲格式，在現場裝置不做改動的情況下通過光纖數據通道獲得錄波器裝置的故障錄波數據；針對不支持網絡的舊設備提供串口轉網絡的解決方案；對海量的母線、線路、保護、斷路器數據進行綜合分析處理，給出用戶最關心的跳閘故障數據的分析結果。

（四）建立一套完善、安全的數據采集、處理、分析、系統，錄波器裝置都在二區調度數據網內，辦公MIS網用戶在三區、四區，不能直接訪問；本系統采用物理隔離裝置和硬件防火墻保證二區數據不受三、四區病毒的影響。

（五）建立故障數據的WEB平臺，不需人為操作，故障數據、波形、分析結果自動。在地理信息和主接線圖背景上查詢故障波形、分析結果，使得相關人員方便、直觀的獲得需要了解的信息。

（六）錄波器聯網系統在唐山電網的推廣應用，經現場多次實際故障考驗，證明其功能滿足要求，解決了不同廠家集中錄波難題，該套聯網系統已經在唐山電力系統的經濟、安全、穩定運行中發揮出重要作用。

三、研究方案及難點

（一）研究方案。1、系統采用層次化的體系結構，充分保證整個系統的可擴展性、可維護性，有利于把握和提高系統的整體性能；2、主站系統軟件體系設計，對所提到的兩種不同方案具有透明性和無關性；3、運用Web技術實現與企業內部網絡的互聯及信息共享。

（二）技術難點。1、我國電力系統的變電站內有大量的故障錄波器，由于變電站建設時期不同，采用的故障錄波器生產廠家也不盡相同，導致同一地區電力系統中有多個廠家不同型號的故障錄波器在同時運行，部分裝置只支持串口，無法分配到數據網的IP地址，只能通過電話撥號方式聯網，效率低并且穩定性較差。另外還有個別早期的變電站不具備聯網設備，無法接入調度數據網；2、對于故障錄波器裝置，目前的管理方式是各個廠家安裝自己的聯網軟件，每種聯網軟件只能連接本廠生產的故障錄波器。因此導致在錄波工作站內會同時存在多個版本的聯網程序，對于工作站的維護極為不便。當電力系統發生故障后，一般的故障分析流程為，專業人員需要到錄波工作室手工調取錄波器的記錄數據，首先根據記錄查找發生故障的一次設備是由哪臺故障錄波器負責記錄，再查找這臺錄波器對應的型號，根據該型號打開對應的聯網軟件，手動索取故障列表并在列表中查找到對應的故障數據，最后才能根據故障波形數據進行故障分析；3、部分繼電保護主站和變電站子站系統，由于設備更新以及后期維護不到位等原因，故障數據管理功能已經無法正常運行。故障發生后，會發生繼電保護子站系統死機或者通道擁擠致使數據無法及時傳輸到主站，需要專業人員手工維護，故障的詳細情況無法及時、自動的傳遞給調度值班員和線路巡查人員，造成故障處理延誤，增加了巡線人員的勞動強度。

四、預期成果和可能的創新點

本課題通過實時監測各變電站安裝的故障錄波器裝置的運行狀態，即時發現電力傳輸系統中的線路、變壓器發生的故障，通過光纖通信網絡把故障數據傳送到主站系統，在主站端分析故障過程，給出故障分析結果，通過安全的通道到WEB服務器，在辦公MIS網的終端計算機有權限的訪問到這些分析結果。最終用戶可以使用IE或其它瀏覽器直接訪問故障信息，不必安裝專用的軟件。用戶可在地理信息和電力系統主接線圖下看到最新發生的故障情況，查看故障分析結果，查看故障數據波形圖。在故障發生后，用戶不需要任何人工操作，即可在自己的計算機上使用瀏覽器看到故障的各種信息。

參考文獻：

[1]趙自剛，黃華林，趙春雷.繼電保護運行與故障信息自動化管理系統[J].電力系統自動化，1999，23（19）：24-28.

[2]楊奇遜.微型機繼電保護基礎[M].北京：水利電力出版社，1988：34-39.

第7篇：電力系統設計論文范文

關鍵詞：船舶；負荷計算；電源；性能

中圖分類號：U661.44 文I標識碼：A 文章編號：1006―7973（2017）02-0048-03

進入新世紀以來，中國由于經濟快速增長和勞動力資源豐富，沿海、沿江省份船廠接獲了大量國內外船舶建造訂單，但我國船舶設備配套和計算、設計水平與日韓等國還是有差距，尤其是現代船舶向電氣化、智能化方向迅速發展。目前在我國船舶電源系統設計中，與國外設計的同類型、同噸位的船舶相比，我們的估算比較保守，取的安全系數過大，選取的發電機容量普遍偏大。特別是對船體空間小，要求速度快和功能齊全多樣的公務船，在有限的空間里合理設計、布置電氣系統就顯得更為重要，本文主要介紹了設計的一般過程和船舶電源系統的工作原理，詳細的介紹了在船舶設計中的電源系統的分析、計算、設計方法，使本文可以成為普通公務船設計的實用參考資料。

1 船舶電力負載種類和功率估算，計算和編制電力負載表

發電機的容量是根據船上電力負荷計算的結果來選擇的，因此，電力負荷的計算是非常重要的工作，如果計算不準確導致選擇不適當的發電機，將可能直接影響船舶電氣的正常工作，甚至危及航行安全和生命安全；若計算確定的船舶用電負荷值偏大，選擇的電纜和設備可能偏大，使有色金屬和投資消耗過多，造成浪費；如果因計算量太小，導致電線的負荷和設備運行時發熱，提高功率和電壓損失，甚至使設備或電線電纜損壞，造成事故。負荷的計算與電氣設備的性能、生產的組織以及船舶運行工況等相關，所以我們應綜合多方面考慮，選用合適的計算方法，現在使用的比較多的是需要系數法，這種計算方法是比較簡單常用的一種方法，經常在設備的參數估算的不是充分的時候應用的比較多，很多時候是靠經驗的估計和推測，如果負載系數需要系數等選擇適當，就可以算出比較準確的結果，需要系數是用電設備使用時的最大需要功率與設備的額定輸入功率之比值。計算公式如下：

K，需要系數；

Px，設備使用時的最大需要功率；

Pn，設備的額定輸入功率。

同時系數的選取。在計算負荷時，一方面考慮到電氣設備的最大功率，另一方面考慮到每個用電設備的最大功率不會同時出現，所以在基本明確的情況下，間斷負載運行的最大的需要的功率總和，與所有間斷負荷最大的需要功率總和之比，我們叫做同時系數。計算公式如下：

K，同時系數；

P1，所有的間斷負載最大需要功率之和；

P2，運行的間斷負載最大需要功率之和。

在船舶的不同工況下，其計算方法和所得的值可能會不同，它同時也受航區、氣候等的影響，一般地可以根據實驗測試或者經驗來獲得，一般不是一個精確的計算值，這個系數一般取值在0.3至0.5的范圍內較妥當。

2 負載計算及負載表的編制

在進行容量計算時，應合理地計算電機的功率，也就是是要確定各種系數，例如利用系數K1=P2/P1，機械負荷的系數K2=P3/P2，電機負載系數K3 = K2×K1 = P3/P1，電動機的最后從電網吸收到的功率P4 = P1/η，通過這些公式的計算可得出電動機實際吸收的功率。計算在某種工作狀態下船舶的總負載，必須根據同時系數計算的總負荷；選好的電機的效率系數被選用做參考，是為了計算方便，結果雖然有偏差，但誤差并不顯著。異步電動機低負荷運轉時，仔細觀察其特性曲線，可以發現其負載在50%至100 %范圍內運行時，效率變化很小，所以總體來看，選擇一個固定的效率值是可以的。

上述計算可以用下式：

式中：PG―計算總功率；PCi―額定的輸入的功率（持續運轉的負荷）；PIi―額定的輸人功率（各間斷負載）；Ki―需要系數；K2―同時系數。

3 發電機組的主要性能指標及選取

從電力負荷的計算以及上述選型原則，得到了在各種情況下的船舶所需的總功率，以確定船舶最低功率需求，但實際需要的總功率還要考慮到以下因素：確保船舶的航行安全所需的后備發電量；儲備容量-船舶以后有可能增加新設備而需要的容量；交替容量-柴油發電機組日常保養或者維護需要的容量；確保船舶的航行安全所需的后備發電量；發電機的維護或維修所需的備用容量；船舶可以添加新的設備需要儲備能力；由于船在大多數的負載為感應電機。因此，總功率因數接近于0.8，根據總有功功率峰值負荷，考慮到10%至20%的備用容量，便可以確定船舶發電機組和電站的容量，因此可將電力負荷計算的P乘以1.1至1.5的放大系數，得出所需的船舶發電機組容量：

根據以上的分析和計算，本船選用AC400V電源，設置2臺CCFJ100M發電機組，6CT8.3―GM115型柴油機，MP―H―100―4型發電機，額定功率為100千瓦，安裝在機艙，正常情況時由一臺100kW機組向全船負載供電。

參考文獻（References）：

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[3] 沈恒，48000DWT油輪電力系統設計研究[D].廣州：華南理工大學，2013年

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[7] 陳可越. 船舶設計實用手冊-電氣分冊[M].第2版。出版地：北京.中國交通科技出版社，2007

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[9] 李明，船用柴油發電機組的選型探討[J].《艦船科學技術》2004年6月第26卷第3期：31-33

第8篇：電力系統設計論文范文

廣東省電力系統包括21個地市電網，現有最高運行電壓等級為500 kV，珠江三角洲地區已形成500 kV環網，并以500 kV電壓與廣西聯網，以400 kV和110 kV電壓分別與香港和澳門聯網。此外，廣東電網還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區供電。

粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網與廣西、香港等電網互聯，除了向珠江三角洲地區提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500 kV電網，對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。目前廣東500 kV電網東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500 kV輸變電工程正加緊建設，2000年前可望投入使用。

廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。

從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統實現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，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。

1　綜合智能控制技術

1.1　智能控制的概念

迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：

a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，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合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統的整體性和目的性出發，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。

總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。

1.2　綜合智能控制技術

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；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，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。

2　一個國外的電網規劃專家系統

目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。

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年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設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注，魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等。基于此，魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。

轉貼于 2.1　目標和預期效益

主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：

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，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；

c)將獲得得更一致的結果；

d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；

e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；

f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；

g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；

h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。

2.2　領域專家和知識工程師的交互作用

知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師，他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。

2.3　對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：

a)DC系統最小故障恢復特性；

b)容許的無線電和諧波干擾要求；

c)故障后的最小穩定判據；

d)穩定電壓和無功電源的極限；

e)甩負荷后的暫態過電壓極限；

f)可靠性所要求的最小設備冗余度；

g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；

h)必須滿足某一最大費用要求；

i)必須適合現有技術。

魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。

3　電網規劃決策系統的分解及協調

電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。

電網規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行協調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，短路電流分析。

4　結束語

電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。

結合本文的論述可以看出，電網這一巨維數的典型動態大系數，具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優化的動態非量化指標(電網的工程效益)，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去有效地組織有關電網規劃的大量知識，進行選優運算，得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統，它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。

參考文獻

1　黃蘇南，邵惠鶴，張鐘俊．智能控制的理論和方法［J］．控制理論與應用，1994(4)

第9篇：電力系統設計論文范文

論文摘要：城市化的發展帶動了建筑技術的飛速發展，智能建筑作為現代城市化建設的主要內容，其電氣設備運行保護也是值得關注的問題，電氣保護接地系統應得到廣泛使用，文章就對幾種電氣保護接地系統設計使用進行了分析和探討。

一、現代智能化建筑的幾種接地系統

接地就是將各種設備連接到大地的電氣系統捉中，要求接地的設備主要包括電力設備、通信設備、電子設備、防雷裝置等。接地的目的就是為了維護設備正常有序的運轉，電力系統能安全有效，最終保護使用者的人身安全。

（一）工作接地。為了確保每一項電力系統都能正常穩定的工作，并得到工作目標，必須將其與大地鏈接，稱為工作接地，變壓器中性點的直接接地或經消弧線圈的接地或者防雷設備接地等都是主要的接地項目。每一種工作接地都有自己的功能，例如變壓器的中性點接地，它能保證電氣設備三相系統中相線對地的電壓不變，保證電壓的平衡，有效預防了零序電壓偏移，這對智能建筑電氣來說是十分重要的。變壓器中性點經消弧線圈的接地，在接地時有效消除接地短路點的電弧，預防電壓過高，而防雷設備接地就是為了更好的釋放地面的雷電流。

（二）低壓配電系統接地方式。1.TT系統。用電設備一般采取單獨極地接地法，和電源接地沒有電氣上的聯系。當系統正常運行時，可有效保證用電的安全性，還能提供基準接地電位，這種方法在低壓公共電網供電、接地要求較高的精密電子設備和數據處理設備中常常使用。該系統的主要危險來源于其保護接地的靈敏度低，如果接地時電流不足，就無法保證裝置的正常運作，其電氣設備的金屬外殼就會出現危險電位。而將TT系統用放在智能建筑中，就需要大容量的漏電電流保護裝置和電流保護裝置。2.TN-C系統。電氣設備系統的中性線（N線）與保護線（PE線）是二合一的，通稱PEN線，所有可漏電的部分均與PEN線相連。這種系統安裝簡單、方便，安全性高，常用與三相負荷較平衡、單相負荷容量較小的工程中。如果系統出現三相負荷不平衡時，PEN線就會有不穩定的電流經過，會讓有金屬外殼的設備帶電，也缺少一個準確的電位基準點，所以會影響電子設備和數據處理的穩定性和有效性。TN-C系統的缺陷證明，其不適宜使用在智能建筑中。3.TN-S系統。該系統的中性線（N線）與保護線（PE線）分開，在接地應用中，PE線無不良電流經過，看電磁干擾程度、安全性都較高，因此TN-S系統可作為智能建筑接地。4.TN-C-S系統。該系統前半部分是TN-C系統，在配電箱中就成為TN-S系統。因此TN-C-S系統也能成為智能建筑接地系統。 　 二、智能建筑的接地防范措施

（一）交流工作接地。通過電力系統中的某點直接或利用其它電氣設備作為地面的金屬連接，我們通常就認為是接地。工作接地通過設備中性線的接地，按照相關標準，中性線線應是銅芯絕緣體，即使在高壓工作環境中，系統中性點的接地方式還是能繼續保護電氣設備的正常運行，中性點接地有效防治了零序電壓的便宜，保證三相電壓的平衡，這對低電壓系統來說有重要輔助作用，也方便單相電壓的使用。（二）安全保護接地。安全接地是利用那些不帶電的金屬部分進行接地，但要與接地做好良好的金屬連接。例如將建筑物內所有的電設備和附近的金屬構造物用PE線連接起來，N線和PE線不能連接。在我們當代的智能建筑物中，這種連接非常常見，常用的強電的設備，弱電的設備或非帶點導電設備等都是通過這種方式接地的，以便電氣設備得到更好的保護。如果絕緣體被損壞，但電流直接接觸到人體，就會產生導電，嚴重的電擊會造成人員傷亡甚至更嚴重的問題。但在中性點接地中，接地短路電流經過人體后再回到大地，在中性點非直接接地的電力系統中，接地電流就直接進入大地，這會對附近電路的電氣設備造成影響，也很容易導致觸電事故。（三）防雷接地。將雷電引入大地，預防人員或建筑物遭受雷電損害，這就是防雷接地的目的。在智能化的建筑里，大樓內的頂板、地板和側墻都布滿了線路，這些電子設備都有遭受雷電襲擊的危險，所以，防雷接地必須是智能建筑物的接地重點，有必要建立完整、嚴密的防雷結構。在我們日常工作重點中的各類防雷接地設置的電阻，通常是根據落雷的反擊實際情況而定的。防雷設置和電氣設備的工作共同使用一個網絡時，接地電阻必須保證在最小值。（四）屏蔽接地。為了減少外來電磁波侵襲和干擾，預防電子設備因此產生的誤動作或通信質量的下降，更為了預防電子設備所產生的高頻能量對外釋放，設計人員需要講線路的濾波器、變壓器的靜電屏蔽層、電纜的屏蔽層、屏蔽室的屏蔽網都進行接地，這就是屏蔽接地。在智能化的建筑物中，電磁的兼容設計尤為重要，所以，設計中必須制定有效的保護措施來確保電氣設備和建筑布線，預防外來的各種干擾。屏蔽就是減少電磁波干擾的最好辦法，例如可將設備外殼與PE線連接；室內屏蔽也可多點與PE線連接。

三、結論

智能建筑的電氣設計，其中接地設計十分關鍵，它對保護整個建筑電氣設備有積極作用。如今，3A化智能建筑的發展前景廣闊，在現代智能建筑中可選用TN-S系統，它對電氣的保護效果較好，還能有效防雷、屏蔽接地與防靜電接地，當然還有其它保護接地的系統也值得積極推廣和使用，全面發揮智能建筑的作用。

參考文獻

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