电力系统基础十篇

发布时间:2024-04-29 07:21:50

电力系统基础篇1

关键词:电力系统;基础;课程内容

作者简介:杨娟(1962-),女,湖南长沙人,长沙电力职业技术学院电力工程系,副教授。(湖南 长沙 410131)

中图分类号:G712?????文献标识码:a?????文章编号:1007-0079(2012)36-0055-02

为了使学生巩固“电力系统基础”课程中所学知识和技能,根据电力行业的特点,结合电力企业新技术、新设备、新工艺的应用和发展特征,针对电专业岗位群的能力需求,以职业能力培养为主线,结合国家职业资格鉴定(中级)的相关要求,设置、调整和优化了的以项目为导向、以任务驱动的电专业4门核心课程“变电运行”、“电气运行”、“电机运行与检修”和“电气设备检修”的学习需求。通过大量调研以及对4门核心课程“变电运行”、“电气运行”、“电机运行与检修”和“电气设备检修”、学生毕业设计、技能鉴定考证内容进行分析,整合教学内容,构建了以职业岗位能力为课程目标、以职业岗位标准为课程内容、能实现高端技能型人才培养、以项目教学为导向的任务驱动式高职“电力系统基础”课程内容。

一、“电力系统基础”职业岗位课程目标

根据电专业学生就业的电气值班员、变电站值班员、变电检修工、电机检修工核心职业岗位能力要求及电专业4门核心课程“变电运行”、“电气运行”、“电机运行与检修”和“电气设备检修”的学习需求,并考虑学生毕业设计、技能鉴定考证的需要,确定“电力系统基础”职业岗位课程目标。

1.发电厂及电力系统专业核心岗位工作分析与能力要求

发电厂及电力系统专业核心岗位工作分析与能力要求如表1所示。

2.“电力系统基础”课程知识目标、技能目标、素质目标

(1)针对发电厂电气值班员、电机检修工的知识目标:熟悉发电厂正常运行相关参数;熟悉发电厂设备巡视及主要设备的运行维护;掌握发电厂异常运行及故障运行分析。技能目标:能叙述发电厂正常运行方式下的相关参数;会根据相关参数对发电厂进行设备巡视及主要设备的运行维护与检修工作;会对发电厂异常运行及故障运行进行分析。

(2)针对变电站变电值班员、变电检修工的知识目标:熟悉变电站正常运行相关参数;熟悉变电站设备巡视及主要设备的运行维护;掌握变电站异常运行及故障运行分析。技能目标:能叙述变电站正常运行方式下的相关参数;会根据相关参数对变电站进行设备巡视及主要设备的运行维护与检修工作;会对变电站异常运行及故障运行进行分析。

(3)素质目标。通过“电力系统基础”课程的学习,使学生认识该课程内容对电力系统安全运行所担负的重大责任,培养学生高度的责任感及严谨细致的工作作风,培养学生的学习能力、工作能力、创新能力及团队精神,使学生具备电专业各核心岗位所具备的知识修养和职业安全意识。

二、“电力系统基础”项目导向、任务驱动课程内容

根据电专业学生就业的电气值班员、变电站值班员、变电检修工、电机检修工核心职业岗位标准,并考虑学生毕业设计、技能鉴定考证的需要,确定“电力系统基础”项目导向、任务驱动课程内容。

模块一:电力系统稳态运行

项目一:电力系统的结构

任务1:电力网的接线方式;任务2:电力系统中性点的接线方式。

项目二:电力系统的潮流分析

任务1:电力系统的额定电压;任务2:电力系统的等值电路;任务3:电力系统潮流特点;任务4:发电厂正常运行;任务5:变电站正常运行。

项目三:电力系统电能质量调整

任务1:电力系统频率调整;任务2:电力系统电压调整。

项目四:电力系统经济运行

任务1:发电厂经济运行;任务2:电力网经济运行。

模块二:电力系统故障运行

项目一:电力系统短路故障运行

任务1:电力系统对称短路故障运行;任务2:电力系统不对称短路故障运行;任务3:变电站短路故障运行。

项目二:电力系统非全相运行

任务1:单相断线运行;任务2:两相断线运行。

根据以上“以职业岗位能力为课程目标,以职业岗位标准为课程内容,以项目教学为导向的任务驱动式”的课程内容,结合火电仿真实训室及变电仿真实训室实现以项目为导向的“电力系统基础”课程内容的任务驱动教学,定能使学生学好电专业各核心课程,实现高职院校电专业学生毕业即能胜任电气值班员、变电站值班员、变电检修工、电机检修工等核心职业岗位,从而实现高职高端技能型人才培养目标。

参考文献:

[1]杨娟.变电运行[m].北京:中国电力出版社,2012.

[2]焦日升.变电站事故分析与处理[m].北京:中国电力出版社,2009.

[3]杨娟.电气运行技术[m].北京:中国电力出版社,2009.

[4]李火元.电力系统继电保护及自动装置[m].北京:中国电力出版社,

2006.

电力系统基础篇2

关键词:电力营销系统;基础数据;有效手段;长效机制

作者简介:杨锡娟(1976-),女,山东文登人,文登市供电公司营销部,工程师。(山东 文登 264400)

中图分类号:F274?????文献标识码:a?????文章编号:1007-0079(2012)33-0123-01

自2010年文登市供电公司营销管理系统开始运行以来,系统内共完成了各类流程和工单13918条记录,营销系统实现了流程化的管理,规范了营销管理的各项工作,同时也产生了庞大的营销数据。截至目前,营销系统总用电户数已达270333户。这些数据的质量虽比系统上线初期有明显的提高,但仍存在数据缺项、漏项、逻辑对应关系错误等问题。为更好地开展营销业务工作、提高应用水平,还需要进一步提高系统基础数据质量。

一、充分认识提高营销基础数据质量的重要意义

基础数据是信息系统的生命线,是营销各项工作开展和分析决策的核心所在。以线损管理工作为例,需要变电站、线路、台区的目录基础资料完整准确,所有关口用户、正常用电客户的线变户关系要求正确、完整和一致,才能统计出正确的供售电量,进行有效的线损分析,为开展营销稽查和杜绝营销工作差错提供依据。反之,如果基础资料不完善就无法正确统计供售电量,线损分析也无从谈起。由此可知,提高数据质量是进行科学决策的必然要求。只有在数据准确的基础上才能作出较为正确的判断和宏观决策,也才有可能更好地为社会服务、为企业服务、为人民服务。

二、如何利用有效手段提高营销基础数据质量

营销系统基础数据质量包括客户基础数据的完整性和准确性。下面主要从管理和技术两个层面进行分析。

1.加强数据管理,认真扎实做好数据整理工作

(1)认真梳理、排查问题。目前,各级营销部门积累的数据中存在的主要问题有:一是数据源头存在问题,可能在用户提供数据时存在数据项不完善、不准确或在数据录入时发生错误;二是由于各类调整未按规定变更和清理,造成数据错误;三是在新、老信息系统数据迁移过程中产生了重复数据、垃圾数据和错误数据;四是由于工作人员操作失误造成数据错误等。对此,营销部门要认真梳理、归纳,找出产生错误数据的相关原因,有针对性地提出改进措施,确保问题顺利解决。

(2)对症下药,分类处理。一是认真把好数据入口关,树立以预防为主的工作原则。在对业务流程进行细化和规范的同时,进行业务流与信息流的交叉分析,识别和确认信息系统中数据质量有可能产生错误的关键点,制订相应的标准化操作流程,以确保数据质量从源头上得到有效控制。二是分清时点,有效转换。针对有些错误数据是在新老系统转换时产生的,通过分析和诊断,采取数据分段处理的有效方针合理确定发生问题的临界点和数据量,在规定时限内逐步统一整改到位,以确保数据的准确性、完整性。

(3)细致过滤,适时监测。一是各单位对部分基础数据定时核对,如线路台账、配变台账半年一次定时与生产系统中核对,及时整改未调整到位的资料。二是在政策调整时,及时开展相应的信息核对和修改工作。三是借助稽查监控系统不断开展数据整理工作。今年,县供电公司营销管理信息系统基础数据可用率被列入省团同业对标指标项目。省公司制定了信息通报制度,定期对各地区数据上传的情况和数据完整率、准确性进行通报,并进行全省排名和考核。因此,文登市供电公司根据通报中所指出的问题,认真加强对宜兴地区基础数据的适时监测,发现问题,及时改正。

2.利用信息化技术手段提高营销基础数据质量

基础数据的准确性对于信息化管理软件来说是至关重要的。

按固定格式填写基础数据可以发现常规错误,利于查询和统计。在信息化项目中,企业的工作流程要走标准化的道路,而且基础数据的建立也要实行标准化。对于构建基础数据标准化,要做到如下几点:一是内容顺序上的标准化。对于某个字段的内容,其所表达的内容要标准,包括其前后的顺序要一致,最好长度也要一致。二是传票或工单内容要填写全面,不要有空。当某项内容确实没有的时候可以输入统一的特定字符,不能空白,可以最大限度地防止类似错误的发生,提高数据的完整率和准确率。三是同一个字段中可能要表示多种内容。

在系统中实现技术层面的限制。除了在基础数据前提整理的时候要注意数据的质量以外,在操作人员输入营销信息系统的时候,系统也要能够进行一定自我判断,以提高系统中数据的准确性。如某用电户为380V电压等级供电,而操作人员在传票中输入电价的时候误选择了10kV的电价,传递时系统会自动提示说“该户电价与电压等级不一致”,阻止传票正常传递,提示操作人员必须修改,以保证输入数据的准确性。

三、建立数据工作的长效机制

近几年来,营销各部门在数据整理方面做了大量的工作,取得了一定成绩,积累了不少的经验,但仍存在一定差距,需要建立数据工作的长效机制。

1.要制订数据管理的相应制度

数据管理制度是数据工作有章可循的依据,是提高数据质量的保证。在制度建设中要突出重点,对从源头上控制虚假数据及防止在操作过程中产生错误、更新数据、清理数据等作出具体规定。严格把握工作开展的程序及标准,确保规范操作,减少或避免发生错误。

2.要加强对数据质量的监督

要把数据错误率降到最小程度,除把握好数据工作的各环节之外,还要加强对数据质量的监督。为此,要建立相应的监督机制,明确各工作岗位的职责分工;对已录入的数据要认真复核,发现错误及时纠正;在数据交换过程中,要实时跟踪,认真抽查,避免交换过程中发生数据的重复、遗失。特别是在原有数据基本准确的基础上,对新增数据质量严格把关,确保数据增量的准确无误,从整体上不断提高数据质量。

3.建立部门之间分工协作的工作机制

数据整理工作不仅涉及到营销部,也涉及到各供电所。所以,建立部门之间分工协作的工作机制尤为重要,也是建立数据工作长效机制的重要内容。营销信息管理需要各部门紧密配合,全力支持。对于跨各部门之间的基础数据,要认真研究数据的合理流程和工作模式,保证数据的一致性。

四、结束语

随着营销各项业务工作的不断开展和营销信息化建设的不断完善,在营销系统工作人员的共同努力下,营销数据质量一定会不断提高,各项数据定会为各项应用奠定基础,为政府、社会和广大用电客户提供优质服务。

参考文献:

[1]简桂林.电力系统营销模式与自动化建设[J].中国高新技术企业,

2010,(6).

[2]罗国忠.关于建立电力营销数据分析系统[J].供电企业管理,2008,(1).

电力系统基础篇3

关键词:火力发电厂;循环水泵系统;基础结构振动性能;分析

在水泵系统应用的过程中,工作人员应该尽量避免泵体和基础结构之间出现共振现象。通常情况下,应该采取建模的形式来对水泵系统和基础结构振动情况进行分析。泵站系统在发电厂中主要承担着输水的任务,循环水泵系统的供水特点比较突出,水压相对比较稳定,但是容易受到季节影响。工作人员应该加强对水泵系统的管理,保证系统的扬程和流量达到标准,提升供水的安全性。

1循环水泵――电机系统振动特性分析

1.1循环水泵系统的主要构成部分

发电厂中的循环水泵主要是以立式泵结构为主,电机和水泵都是以分层的形式呈现,实现传动。在我国的循环水泵生产中,主要是参照国外先进的生活工艺,不仅做到节能,还可以用作循环泵来使用。应用范围相对较广,构成部分包括以下几个方面:

(1)定子。定子主要是有机座,铁心和线圈构成,主要是产生磁场的主要部件。其中机座结构是定子的外壳部分,主要是由钢板结构进行焊接。在应用的过程中会出现一定的振动性。另外,铁心结构主要是由钢片碾压而成,铁心的高度可以分为若干不同的部分,便于通风。

(2)转子。转子的构成部分也比较复杂,主要由钢结构锻造而成,用来传递转矩。另外,磁辆是用转动惯量和固定磁极的形式,利用较大的同步电机,磁极是磁场的主要构件。

(3)上机架。上机架主要是以辐射式荷重机架为主。在应用的过程中,主要是极爱那个其安装在定子机座上,承担机组转动过程中出现的重力和推力。

(4)下机架。下机架主要是由外伸支腿以及油槽结构构成,在应用的过程中可以和定子相互连接,但是,有些则需要和定子分开。对于大型的电动机往往需要分开。在实际的应用中,需要设置导瓦和油冷却器等形式。

1.2循环水泵泵体的动力特性分析

通过对电机和水泵系统的整体性进行分析,可以看出,工作人员在选择水泵电机时,首先要对转子临界转速进行控制,将震动频率以及速值进行明确,使其达到实验的标准。一般情况下,如果电机和水泵在相对独立的状态下,在振动的过程中相互之间的影响可以忽视,因此,可以进行独立分析。在建立模型的过程中,如果工作人员采用铰接的形式则可以提升实验的科学性。如果采用刚接的形式,则很有可能会出现数据或者是刚度的突变,无法直接对真实情况进行反映。

在对泵体结构的振动性能进行分析的过程中,研究人员需要对水泵的转子的性能加强重视,主要是由于转子在运行的过程中,起到重要的控制作用,同时也是引起振动的主要原因。只有保证泵体转子安装的科学性,转动达到平衡性,才能够促进振动形式的稳定性。电机和水泵结构在正常运行的过程中,振东幅度相对较小,但是如果达到各自自振的频率,振幅就会明显增加,基于这种变化情况,在应用电机和水泵结构时,要事先做好谐响应分析工作。在对水泵振动幅度进行控制的过程中,研究人员应该将最高振动幅度控制在标准的范围内,并且合理地应用支撑板,提升泵体结构动力特性分析的科学性和规范性。

2水泵基础结构的动力特性分析

2.1动力特性分析

2.1.1结构动力计算一般步骤

结构在动荷载作用下的强度分析(即内力或应力计算)与刚度分析(位移的计算)总的来说与静力分析类似,其目的也是相同的。也就是结构动力计算的最终目的在于确定动力荷载作用下结构的内力、位移等量值随时间而变化的规律,从而找出其最大值以作为设计或检验的依据。因此,研究强迫振动就成为动力计算的一项根本任务。然而,结构在强迫振动时各截面的最大内力和位移都与结构的自由振动时的频率和振动形式密切相关,因而寻求自振频率和振型就成为研究强迫振动的前提。所以动力计算分为明显的两大步骤:其一是结构的自由振动分析,即计算自振频率和振型;其二是强迫振动分析,即计算结构内力、位移以及其他相关物理量。

2.1.2模型动力分析

(1)对于电机层设现浇板的整体模型来说,底部连接方式为固接或者弹簧连接,其振型表现形式相似,第一阶为X方向平动,第二阶为XY平面内扭转,第三阶或者第四阶出现X方向平动和Z方向局部振动,第五阶为Y方向的平动,这说明结构的整体性能较好,X向的刚度稍小于Y方向刚度。

(2)对于电机层设现浇板但没有导流墙的模型来说,底部连接方式为固接或者弹簧连接,其振型图相似。第一阶和第二阶振型表现为X方向平动,第三阶为X平面内扭转,底部固接时第四阶为Y方向平动,底部为弹簧连接时,第四阶为Z方向振动,第六阶出现Y方向平动。

(3)在电机层没有设置现浇板的情况下,第一阶至第八阶表现为电机层框架的局部X向平动,直到第九阶才表现为X方向整体平动,第十阶为XY平面内的扭转振动,电机层未设置现浇板时的振型与设置现浇板的振型相差较大,说明电机层现浇板的设置对整体结构动力性能影响较大。

2.2工程基础结构的振动幅值

水泵基础结构设置现浇板时,结构振动幅值明显远小于不设置现浇板的基础结构振动幅值,而且远小于规定限值。未设置现浇板的水泵基础结构的振动幅值比设置现浇板的水泵基础结构大很多。水泵基础结构振动比较大的部位都发生在4.0米电机层井字框架上,说明基础结构在此处比较薄弱,在设计及施工中要特别注意。从各种工况下,水泵基础结构扰力点发生的最大振动幅值,基本上都是由该处的扰力主要引起的,由此可见,泵与泵之间的振动影响比较小,结构的振动主要是泵与其自身基础发生强迫振动。

3总结

综上所述,在大型火力发电厂运行的过程中,工作人员应该加强对发电厂循环水泵系统和基础结构的振动性能的重视。对水泵系统的构成部分和工作性能进行分析和探讨,并且从根本上提升水泵系统工作的高效性。对影响循环水泵振动性能因素进行研究,不遗余力地解决振动问题。保证基础结构的整体稳定性以及运行的安全性。进而促进电力工业的高效发展,在降低火力发电厂运行成本的基础上,提升经济性能和社会性能。

参考文献

[1]刘云贺.溢流式水电站厂房结构动力特性研究[J].水力发电学报,2011(3).

[2]简政.相邻机器基础动力相互作用研究[J].西安理工大学学报,2011(3).

电力系统基础篇4

关键词:电子信息;专业课程;模拟电子技术

1模拟电子技术基础课程的特点

模拟电子技术基础,又称为电子技术基础模拟部分,与数字电子技术一起统称为电子技术基础。是面向电子信息学科的专业基础必修课。该课程的特点包括:重要性,模拟电子技术是现代化重中之重的技术;非线性,电子放大器是一种非线性元件,需要用非线性分析方法(图解法、微变等效近似等);工程性,在足够精确的情况下,为了计算方便,常用近似来化简;微观性,深入到原子电子级分析问题;实践性很强,动手性很强,需要很好的实践,不实践学不好;复杂性,易受多种因素影响,如温度,随机性,光照等等影响,参数宜变,参数分散等增加了该课程内容的复杂程度;基础性,是后续电子类课程的基础,也是电子信息类专业考研的课程之一;主干性,是电子信息类本科专业的主干专业课程。本课核心是电子放大器,该课程主要就是讲放大。

模拟电子技术基础课程的基本概念、基本分析方法已经渗透到了各行各业各个领域。包括广播通信:发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电话、手机等;互联网络:路由器、atm交换机、收发器、调制解调器等;工业领域:钢铁、石油化工、机加工、数控机床等;交通方面:飞机、火车、轮船、汽车等;军事领域:雷达、电子导航等;航空航天领域:卫星定位、监测;医学领域:γ刀、Ct、B超、微创手术等;消费类电子领域:家电(空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照相机、电子表)、电子玩具、各类报警器、保安系统等。电子技术的发展,推动计算机技术的发展,使之“无孔不入”,应用广泛。

模拟电子技术基础课程的学习使学生牢固掌握模拟电子电路系统的分析能力和集成电路的创新设计能力,掌握模拟电子信号和系统的基本原理及基本分析方法,深入理解模拟电子电路系统的各个组成部分的基本原理,掌握应用所学典型模拟电子系统解决信号分析问题的方法,掌握集成电路的设计原理和实现方法。为学生进一步学习有关信息、通信方面的课程和今后的科研工作打下良好的理论基础。

2模拟电子技术基础课程的先修课程

模拟电子技术基础课程的先修课程有《高等数学》、《大学物理》和《电路分析基础》,其中最重要的也是衔接最紧密的一门课程就是――《电路分析基础》。简单来说可以将电路分析基础和模拟电子技术基础归为同一类专业课程,从内容上看,《电路分析基础》主要让学生掌握电子电路分析的基本能力,而《模拟电子技术基础》课程则是学习对模拟信号的处理分析,从模拟电子系统的各个组成部分出发,分别学习各种典型的模拟电子电路,给学生建立起模拟系统的基本构架,为后续深入学习信号与系统的分析能力打好基础。

模拟电子技术基础课程在《电路分析基础》学习的基础上,分别从微观和宏观探讨模拟电子电路系统的各个方面。微观深入到电子原子级,讨论半导体材料的神奇,进而分析二极管、三极管和场效应管在微观领域,内部载流子运动的情况,从而让学生深入体会半导体器件的奇妙之处。宏观上从集成电路出发,理解集成电路的奥妙,小到微观电子原子级,大到模拟系统及大型集成电路的设计。学习模拟电子技术基础课程之后,学生有了系统的概念,信号处理的概念,在此基础上再进行数字电子技术的学习,学生更能理解和接受,电路分析基础和模拟电子技术基础两门课虽然内容不同,各有侧重点,但很多分析方法、理论公式都环环相扣,所以可以进行对比学习,提高学习效率。

3模拟电子技术基础课程设置知识要求

模拟电子技术基础课程是电子信息专业本科生的专业基础主干必修课程,它具有自身的体系,是理论性、实践性都很强的课程,是学习很多后续专业课的基础。为今后深入学习电子技术在专业中的应用(例如在《信号与系统》、《数字信号处理》、《通信与系统》、《通信原理》、《嵌入式系统理论及实践》等后续专业课程中的应用)打好基础,为学生建立系统分析的概念,培养学生自主分析问题和解决问题的能力,帮助学生成功的从中学阶段对电压电流的具体求解,过渡到本科阶段自主进行信号与系统的分析能力的培养。

4模拟电子技术基础课程设置能力要求

模拟电子技术基础课程设置能力要求以理论基础和实践操作相结合,既保证严谨的理论体系,又结合工程实践的特点。通过模拟电子技术基础课程的学习,应能具备模拟电子电路的系统分析能力、大型集成电路系统的分析计算能力、简单的集成电路设计能力,以及电子技术系统相关专业知识的自学能力。

5模拟电子技术基础课程达成目标要求

通过模拟电子技术基础课程的学习,掌握模拟电子系统的各个部分,包括电子电路系统与信号、半导体二极管及其基本电路、半导体三极管及放大电路基础、场效应管放大电路及其应用、功率放大电路、集成电路的组成原则、集成电路运算放大器、反馈放大电路、信号的运算与处理电路、信号产生电路、直流稳压电源等典型模拟电子电路系统的分析计算能力及基本集成电路系统的设计能力,培养学生分析问题和解决问题的自主学习能力;学会用所学的典型模拟电子电路系统自主创新设计完整的模拟集成电路系统,辅助实现模拟电子电路系统的各种基本功能;能借助实际电子电路实验箱和软件模拟仿真,实现不同类型模拟电路系统的功能,通过实验环节操作训练具备处理实际工作问题的相关专业技能,理论与实践相结合,更好的理解模拟电子技术这门学科的专业知识,为后续专业课程打好基础。

6教学方法建议

和众多电子信息类专业基础课一样,模拟电子技术基础课程以理论讲授与实践操作相结合,理论部分也是以教师讲授为主,课程内容繁多,有时候为了在有限的学时内完成全部的课程内容讲授,很多教师会全程进行讲授,学生被动的接受知识,犹如过眼云烟,没有足够的消化理解相关知识点的时间,真正理解领会的知识点非常有限,不懂的内容还需要教师花更多的时间来反复讲解,其实这样的教学模式,教师辛苦不说,教学效果还会极差。理论部分的讲授应该着重抓课前预习及课后复习,上课前十分钟用来对前一次课的内容及要求预习的内容做提问,以这种方式督促学生进行课前预习和课后复习,对知识点进行巩固。

综上所述,《模拟电子技术基础》这门课程对电子信息类专业的本科生非常重要,另外电子信息类本科专业基础课程还有很多,不仅仅是模拟电子技术基础,每门不同的专业课程都有其特点和用途,学生只要从宏观的角度,理解其中的关联性和衔接性,教师也可适当让学生了解每门课程设置的知识要求、课程设置的能力要求,以及课程的达成目标要求等,只为每一位学生能学好每一门专业课,真正具备电子信息的相关专业技能。

参考文献

[1]童诗白,华成英.模拟电子技术基础(第四版)[m].高等教育出版社.

电力系统基础篇5

城市配网管理地理信息系统是以地理信息系统(GiS)为平台,实现地理空间信息和电力生产信息相互集成的综合应用系统。作为基础平台的GiS是利用计算机图形和数据库技术来输入、存储、编辑、查询、分析、决策和输出空间图形及其属性数据的计算机系统,是融地理学、计算机科学,空间科学等于一体,集成多种空间分析模型的综合性的高新技术。GiS的最大特点是将地图信息、文字、图形、图象、图表信息于一体,把属性信息、电网接线图信息、工程图信息、实时SCaDa信息紧密结合起来,同时将负荷管理信息、营销管理信息和配网自动化信息接入到系统中来,成为配网信息管理的基础平台。在此基础上,建立跨平台,跨应用领域的、综合的各种应用系统实现电力系统配网管理的自动化、智能化,提高工作效率和服务质量,为实现供电企业现代化管理打下基础。

构建供电企业配网管理GiS系统的必要性

现有的配网运行管理手段已经无法适应现代化城市配网建设和发展需要的现状。为进一步满足广大用户对供电可靠性、电能质量和服务质量的要求,以及作为供电企业自身提高企业的经济效益的需要,在加大城市配网建设力度的同时,迫切需要采用现代化的技术与管理手段来规划,管理好城市配网。另外,随着电力系统机构改革的实施,供电部门职能随之发生很大的变化,管理体制和机构设置都要适应市场的要求,因此改变管理模式、优化机构与合理配置人员已经成为改革的必然。而要实现这一历史性的突破,就需要依靠信息技术为代表的高新技术在电力工业部门中的广泛应用。

采用先进的地理信息系统(GiS)技术研制开发供电企业配网管理地理信息系统,是供电企业实施对城市10kV配网至200V接户线及用户综合管理的有效突破口。这一系统的实施对提高供电企业的管理素质和劳动生产率,对提高供电的可靠性,对加强电力市场建设和健全用户服务体系,实施机构改革都具有重要的意义。

供电企业配网管理GiS系统总体方案设计

2.1基本设计概念和处理流程

供电企业配网管理GiS系统是建立在空间数据库、属性数据库和其他应用系统数据库之上的公共基础平台,以常州供电公司GiS系统为例,系统为基于am/Fm/GiS的配电网管理信息系统。系统分为两部分:①为全功能的基于arc/infoDesktop上开发的配网管理信息系统;②具备各种查询功能的基于mapobjects上开发的信息查询系统。二者共享同一个后台GiS数据库。

2.2硬件体系结构系统采用主服务器、备份服务器和配置服务器做为服务端,通过100m以太网络与各个部门连接,系统与负荷管理中心、营销管理、调度中心和配网自动化系统数据库连接。整个系统采用客户/服务器体系结构的方式建立,

软件体系结构

系统采用客户/服务器体系结构,服务端采用arcSDe管理GiS图形数据,属性数据由DB2数据库管理,图形数据和属性数据都存放在DB2中。系统通过配置服务器对客户端进行角色配置和系统升级。在客户端,只安装主控程序,该程序从配置服务器上下载角色文件,对系统客户端进行配置,在系统管理模块中建立用户角色脚本。每次用户登陆系统后,主控程序自动与配置服务器通讯,检查系统版本,更新系统。客户端系统从系统平台上讲分为两种:①基于arc/info的全功能模块;②基于mapobjects的查询浏览模块。两者都通过arcSDe访问GiS数据库。其他属性信息通过BDe直接与DB2连接。

功能体系结构

配网管理GiS系统的构建是一个长期的过程,主要分为三个阶段:

GiS公用基础平台建设

由于电力生产信息是以地理图形、电网逻辑图形、文字及数据信息来描述的,因而GiS公用基础平台必须具备在地理图形信息辅助下的智能化图形管理及与配网图形信息耦合的设备管理等功能,具体来说就是建设一个基于分布式图形处理技术的分布式配网生产信息综合管理系统。

GiS公用平台建设阶段的主要任务就是以1∶500的基础地理背景数据为基础,融合其他多种比例的地理数据来管理城市配网中不同电压等级的设备图形数据和台帐数据,实现快速高效地输入和更新配网图形数据和台帐数据,同时能够根据资产和管理的划分对输入的大量数据进行维护,确保各种数据的完整性和正确性。主要包括地理图编辑、图元编辑、站所图编辑、单线图编辑等基础模块,以及与调度SCaDa、DmS、负控、客户服务中心、营销管理、电能量计费等系统的接口模块。

GiS专业应用系统建设

专业应用系统建设阶段的主要任务是在GiS基础平台基本建成的前提下,统一管理和协调管理信息、实时信息等配网数据信息,建立相关的专业应用,并将这些专业应用正确部署到各个专业部门。

配网数据信息中管理信息,包括用户信息、设备信息、线路信息、检修信息、巡视信息、勘察信息、报修信息、图纸信息、模拟操作、通讯信息等内容;实时信息包括SCaDa、DmS、集抄信息、负控信息、综合测试仪等内容,基于上述数据的采集、处理与分析,专业应用系统建设阶段将建成配网运行与检修管理、配网两票管理、配电资产管理、工程辅助设计、概预算管理、调度管理、电力通讯管理等专业系统。

GiS高级应用与辅助决策系统建设

高级应用与辅助决策系统建设阶段的主要任务是统一管理和协调规划预报信息、理论计算信息等配网数据信息,建立基于GiS的高级应用,为优化管理和决策提供技术支持手段。

配网数据信息中理论计算信息包括在线潮流计算、理论线损计算等内容;规划预报信息包括电网规划、负荷预计等内容。基于上述数据的采集、处理与分析,高级应用与辅助决策系统建设阶段将建成基于图形的理论线损计算、潮流计算和经济调度功能、可靠性基础数据统计、故障推断分析、停电模拟运行分析等高级应用及辅助决策系统。

3系统实施及效果

3.1正确把握系统实施过程中的关键问题

3.1.1系统建设必须统一规划,分步实施

供电企业GiS系统的建设应该遵循软件工程学原理,自顶而下设计、自下而上实施,做到统一规划、分步实施。

随着信息技术的发展,应用水平不断提高,企业对信息技术基础结构的要求也越来越高,用户希望改进业务流程、提高操作灵活性和方便性,在企业内部更加有效地传递和共享信息。配电网地理信息系统作为一种在电力系统应用的新信息技术,在需求的确定、系统建模等方面,基本无固定的标准可参考,具有一定的难度,尤其在较早实施的单位,在业务流程的完善重组、需求的分析确定是一个带有探索性的长期过程,更需要制定合理、科学的GiS建设和应用规划,在统一规划下分步实施。

3.1.2建设GiS基础平台是一个系统工程

建设GiS基础平台是一个系统工程,它涉及到很多的业务部门,贯穿了供电部门的大部分业务,涉及到多种交叉技术,并需要各业务部门的通力配合。供电企业在构建配网管理GiS系统时,应制定配套的规章制度,明确项目主管领导、主管部门、配合部门、实施部门,对实施过程中出现的问题和困难及时协调解决,方能确保系统建设的顺利进行。

系统建设要着力推动实用化

要成功地开发并应用GiS系统,要充分调动使用者的积极性,使之积极参与,开发者应不断听取应用者的业务需求,努力提高系统的实用性和方便性,并通过实用化,减轻配电、营销部门的管理和生产人员的工作强度,提高工作效率,使系统易于被应用者接受,并使系统的开发应用进入良性循环。

数据是GiS系统的基础

GiS系统中基础数据包括地理数据和电网数据两部分,GiS功能的强弱取决于数据建设的水平。

(1)电子地图数据完整和准确是一个重要基础。电子地图是GiS系统的基础,由于在城市信息化程度尚不是很高的情况下,市政测绘部门尚不能提供完整和实时的城市电子地图,给GiS基础平台的实用化和推广应用带来一定的困难。为弥补电子地图的不足,可以采用地理图编辑器,用手持GpS(卫星定位)、CaD图纸导入、1m的卫星照片的导入等手段来解决地理图更新的问题。

(2)电网数据工程的建设是难点。国内许多GiS应用系统失败的原因很大程度上和数据工程有关。数据工程不但需要一定的资金投入,更需要强有力的领导去组织协调,需要配套的系统运行维护制度去保障,需要常年累月的坚持下去,数据工程的成功,GiS系统的建设也就成功了一半。3.2实施效果

某供电公司配网管理GiS系统经过3年的认真建设,已完成第一阶段的工作,基本建成GiS系统基础平台,完成与调度SCaDa、负荷管理等实时系统的接口工作,其中站所图管理等功能已开始单轨使用,正在进行第二阶段专业应用系统的建设工作。

电力系统基础篇6

[关键词]电工基础;教学设备;考核评分标准

电工基础是一门科学技术,包括了电力生产和电工制造两个工业生产体系中的相关知识,作为电工专业的基础课程知识,电工基础中包括了安全用电、数字电路、自动控制系统等多项知识。只有在电工基础的课程中熟练掌握必备知识,扎实理论,才能在未来的学习和就业生活中灵活运用,提升自身的能力,为保障国家电力系统运行的队伍中添加力量。

一、电工基础教学一体化的发展现状

电工基础课程是各高校大多数专业的基础课程,对学生发展有重要影响,具有实践性以及理论性较强的特点。传统的电子基础教学模式存在实践教学与理论教学联系不紧密的问题,通常采用的教学方式是在将教材中的理论知识集中讲解后,再安排实践课程的学习,这样的教学模式不能保证学生将理论知识及时应用到实践中,从而导致理论知识与实践分离,不利于学生理论知识的掌握以及实践水平的提高。因此,目前各高校将电子基础教学模式的改革作为教学研究的重要内容,学校根据以往电子基础课程设置中存在的弊端,在教学模式改革后,将实验课程与理论课程安排在一起,实现两者的有效结合,促使学生能在学习理论知识的同时,进行实践教学,有效发挥了理论知识对实践活动的指导作用。同时,教师要求学生在进行实验过程中,从实验操作中学习理论知识,从而实现理论知识的补充。电子基础教学中理实一体化法是随着教育改革逐渐形成的一种教学方法,强调学生是课堂的主体,并且根据学生的发展需求制订具体的教学目标以及教学方案,是目前教育改革所鼓励的一种教学方法。

二、电工基础教学一体化的教学方法

(一)明确实训重点内容

电工基础课程中的内容大部分是关于电专业的基础课程,加强电工基础教学一体化,就要对电工专业技术的基础内容进行明确的规划,在实训过程中明确实训的具体内容,才能为后期的学习奠定良好的基础,才能实现职业教育,这同时也是电工基础教学一体化的根本目标,因此,在实训过程中明确科目类别和重点学习方向,从根本上实现电工基础教学一体化。比如,某职业学校综合考虑了该专业学生的电学基础以及教学内容后将电力系统和电力营销计量作为重点内容,针对电力系统中的电力网参数及电路相关知识和电力系统振荡等内容原理要求学生重点掌握,并且合理开展关于电力系统的相关实训内容。此外在电力营销计量中,作为电工基础教学中最为重要的内容之一,在开展相关实训内容时,教师应该重点讲解计量知识,并且基于学生对计量知识的掌握情况,进行模拟模块试验,才能进一步开展电工基础教学一体化。只有打下良好的专业基础,夯实电工基础中的重点内容,才能在后续的学习过程中达到学以致用,才是教育教学开展的根本目的。

(二)合理利用相关软件

教学设备是一体化教学中的主要工具,将相关软件和教学设备融入电工基础教学一体化中,能提升学生的理解能力。随着时代的发展,国家的信息和机械也在不断地发展进步,电工专业的学生需要极高的动手实践能力,只有通过不断的手动试验,才能帮助学生培养出创新发展的能力,增加学生进入社会就业的砝码,帮助学生取得未来更好的就业机会。因此,电工基础教学一体化的过程中全面引入仿真工具软件,通过对单片机和其他器件的仿真系统,让学生能进行清晰、明确的器件试验,进而结合实验,让学生对整体的实验过程留下深刻的印象。这种手动实验的过程,能从根本上提高学生对相关知识的理解能力。比如,某校在教学课堂中引入了一种仿真的交互环境软件,让学生更直观地近距离观察电气系统,教师可以通过这款软件进行一些实训室无法演示的实训内容,通过这种实验内容,调动学生的学习积极性。

(三)制订考核评分标准

除了上述两种教学方法之外,还可以通过制订科学合理的考核评分标准,优化电工教学一体化教学方法,提高教学有效性。例如,我国某地区职业技能院校在进行电工基础教学环节中就制订相关考核标准,提高学生在学习方面的能力,培养学生的自我管理意识。针对完成电工基础一体化课程的学生,该校教师通过制订的一系列考核标准,对学生的学习成果进行检验。教师通过理论测试和实验考核两种方式,全面考查学生对电工基础教学方面知识和技能的掌握情况。该校教师尤其注重实验考核方式,运用模拟实验操作的方式,对学生的动手能力进行测验,摆脱了传统实验报考考核方式中学生抄袭严重的现象,同时还丰富了学生实际操作经验,优化了学生的动手操作能力。此外,该校还引入了平时成绩和实验成绩相结合的方式,提高学生对平时课堂教学阶段的重视程度。平时实验操作成绩占实验总成绩的40%,期中实验和期末实验分别占30%。根据每个学生平时的学习态度和期末的学习成绩综合考量学生对电工基础课程的掌握情况。综上所述,实现电工基础教学一体化,是一个将教学过程和培养学生职业能力相互融合为一个整体的过程,通过全面培养学生的职业理论和专业实践能力,让学生对电工基础教学有全面的了解。职业学校除了要制订明确的教学计划外,还应该全面引入相关的软件,加强学校的教学能力,并且不断深化电工基础教学一体化。通过加强一体化化教学方法的进一步研究,提高学校的教学能力,为国家培养全能型电力人才。

参考文献:

[1]耿婧.电工基础教学方法的探讨[J].阴山学刊(自然科学版),2016,30(1):115-117.

电力系统基础篇7

关键词:电力系统;电力工程;应用

目前,我国的经济发展有了长足的进步,人们的生活质量有了大幅度提升,故此在用电需求上也得到了增加。为能够有效保障电力系统的稳定可靠安全的运行,对电力资源最大化的得到节约,电力系统规划设计就是最为关键的环节,这对整个电力工程的运行效率都会产生影响。故此加强这一领域的理论研究对实际有着重要的意义。

1.电力系统的规划设计及方法分析

1.1电力系统规划的内涵分析

现阶段我国对电力的需求及质量都有着要求上的提高,电力系统的安全稳定运行是保障人们正常用电的基础,所以对电力系统的科学规划就显得比较重要。而电力系统主要就是通过配电以及输、发电等环节所组成的电能生产及消费的系统,其主要功能就是将一次性能源发电动力装置转换成电能形式,在输电的支持下将电能供应给用户,所以它是我国国民经济系统中的重要子系统。对其进行有效的规划就是结合某地区内人口、经济和工业发展规模等实际情况,进行对电力的负荷加以预测,同时对各分区进行电力电量的平衡分析,对可能出现的盈缺情况加以预测。然后论证规划方案的经济可行性,对相关的设备等一系列内容进行科学合理实施。

1.2电力系统规划的方法分析

电力系统在实际的规划过程中必须要结合实际情况进行,电力系统规划设计的主要方法是通过对原始资料进行的,任何设计规划不能一次性就设计出最佳的方案,是在不断的完善改进过程中进行的。故此对电力系统的规划设计也如此,要能够将前期的工作基础做好,将电力负荷的相关资料进行详细的搜集,要结合当地的经济发展状况进行规划设计,只有这样才能够将电力系统规划设计的效果以最佳形式呈现出来。

2.电力工程系统设计规划注意事项及应用分析

2.1电力工程系统设计规划注意事项分析

我国的电力工程建设规划正不断的扩大规模和完善,其中的系统电压在不断提高,以及电源的容量也得到了全面上升,这些方面的变化使得电力系统的规划设计就发挥着关键作用。所以在规划设计的初级阶段要能够将准备工作完善做好,对数据的收集以及数据库的建立等,都要能够加强力度,这些也会之后的相关工作打下了坚实基础。对相关的基础性数据的建立是一项长期工作,同时也是整个系统规划设计的导向,这就需要在这一方面的网络基础数据进行及时有效的更新,并要形成规划的相关报告,如此才能够设计的更加科学化与合理化。

2.2电力工程设计中电力系统规划设计应用分析

针对电力工程设计中的系统规划设计可将其分为长期与中期电力系统发展规划类型,具体的规划设计当中,主要有近区电网电源规划情况和出力分析,以及工程所在区域电力负荷预测及特性分析等。在电力负荷预测及分析层面,对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测以及分析这是一项基础性的工作,对电力工程的设计主要进行十年以内的中短期负荷预测,也就是围绕着国民经济运行及发展所进行的。非负荷进行预测的方法是多样化的,其中的专家系统和模糊理论等新的方法所起到的作用比较关键。另外从电源的规划层面来看,这是电力系统规划设计的一个核心内容,对拟建工程周边电网电源规划进行统计以及对电源的出力情况进行分析是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。从实际情况来看,电力电源的类型主要有地方电源及统调电源两种,所谓的统调电源主要是大型的发电厂对电网调度的统一所使用的电源,而地方电源则是一些比较小型的水电站。具体的规划过程中,新建电源机组会出现逐年投产的情况发生,这就需要对电源的出力情况进行详细的分析统计。再者就是电力的平衡在电力系统规划设计当中的约束条件,这就需要结合前面的负荷预测及电源出力的情况进一步的对电力工程的布局和规模等进行详细的分析。对电力电量平衡进行分析的过程中,分区间的电力电量交换也要进行充分考虑。为能够说明电力系统当中项目工程的地位及作用,要按照工程所在地网络特点及负荷分布等情况,在经了政府部门的审批之后接入系统就能够被提出,同时运行方式和供电电压的内容也要得到充分考虑。还有就是对电力系统规划设计中的电气计算环节,在这一过程中主要包含着几个重要层面的内容,也就是稳定计算机潮流计算和务工补偿计算、短路电流计算。然后通过各种电气计算的结果进行分析项目接入方案安全性及可靠性等,对设计的方案进行比较择取最佳方案。对电力系统规划设计方案过程中的准备阶段主要是了解在大网地区基本情况和特点加以了解,对现有的统调电源及线路等方面的资料进行收集,将其作为电力电网现状设计的基础数据,接着就行调度。通过对电力系统中发电动力装置的转化,再进行输电及变电和配电等程序。对电力系统的细节进行设置,保证输电稳定性,在规划的重点上要得到重视,主要就是规划周期,规划设计成本,安全这几个重要方面。例如在规划设计的成本方面对电力系统规划时,对元件以及电缆和设备等都有着重要的影响,这一过程的规划设计就需要对电力系统功能方面都要达到相关要求,在保证质量的同时将投入实现最小化。电力网络的基础数据对电力系统规划设计有着比较重要而对意义,所以要不断的更新及完善基础数据,这样才能够更加有利于电力工程设计的科学性。

3结束语

综上所述,电力系统的规划设计作用及影响的进一步扩大,也将对电力工程的设计起到促进作用,随着我国的电网电压及电网的规模不断扩大,也需要更加科学的电力系统布局。在这一过程中要能够结合实际的情况进行设计规划,注重人才的培养,多角度的分析问题,如此才能够最大化的提高电力工程的设计质量和水平。

作者:谷卓木单位:国家电网哈尔滨分公司黑龙江瑞腾电力工程设计有限公司

参考文献:

[1]黄齐明.电力工程设计档案的开发与利用[J].机电兵船档案.2009(01)

电力系统基础篇8

关键词:数字电子技术教材改革工程应用

1.引言

《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字电子技术、数字系统的高速发展,以FpGa(FieldprogrammableGatearray)和CpLD(ComplexprogrammableLogicDevice)为代表的大规模可编程逻辑器件(programmableLogicDevice,pLD)的广泛应用,使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势,对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革,在教材内容的安排和例题选用上,立足于应用型人才培养,以现代信息技术为依托,注重理论联系实际,取得较好的应用效果。

2.教材改革的基本思路

随着数字电子技术的快速发展,如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系,是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线,构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上,将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体,系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法;在教材内容编写上,以培养学生的应用能力和实践能力为目的,采用案例式或项目式编写思路,将理论知识和实际应用相结合,把突出知识的应用性和实践性作为主要方向,做到理论和实践并重,既强调理论基础,又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍,增加eDa(electronicDesignautomation)技术基础知识[3],利用multisim软件对部分电路进行功能仿真,并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法,利用VHDL语言设计部分数字电路,利用QuartusⅡ软件进行仿真分析,适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。

3.教材的主要特点

3.1教材内容组织

按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求,对《数字电子技术》教材内容进行重新组织,将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识,主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍eDa技术的基础知识,包括multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点,并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识,然后讲解组合逻辑电路的应用,最后利用multisim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析,并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用,并利用multisim对触发器进行功能仿真,介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法,介绍常用时序逻辑电路的功能和应用,并分别利用VHDL语言和multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路,重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍a/D转换和D/a转换的工作原理和主要技术指标,对集成DaC和aDC的基础知识及应用进行简单介绍,并利用multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程,通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。

3.2强调基础理论

随着数字电子技术的发展,数字电子技术已逐渐渗透到各个行业,《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程,是学生走向数字化时代的第一门课程,也是某些高校相关专业的考研课程,其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性,将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容,并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求,增加部分教学内容。例如,在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容,使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。

在教材内容编排上,反复训练基础理论知识,使学生更好地学习并掌握基础理论知识,为进一步学习打下坚实的基础。例如,第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法,然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用,其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述,编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述,使教材内容循序渐进、深入浅出,适用于学生自学,有利于培养学生自主学习能力。

3.3突出实践应用

在教材编写过程中,注重学生对知识应用能力培养的需要,强调具体操作过程中学习理论基础,将知识应用能力培养贯穿整本教材,突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时,删除集成电路内部电路的分析,强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5],例如,介绍555定时器时,在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上,以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。

在第九章“数/模和模/数转换器”中,以DaC0808、DaC0832、aD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法,并分别给出DaC0832、aD7543与单片机at89C51的接口电路,既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6],又突出教材内容的应用性。

3.4增加eDa技术知识

eDa是电子设计自动化(electronicDesignautomation)的缩写,是从计算机辅助设计(CaD)、计算机辅助制造(Cam)、计算机辅助测试(Cat)和计算机辅助工程(Cae)的概念发展而来的。教材第二章eDa技术基础知识介绍了multisim和QuartusⅡ两种eDa工具的操作界面和使用方法,并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构,使学生借助eDa工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成电路的multisim仿真电路和VHDL描述方法,并在第十章“数字系统设计”中,以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例,结合multisim和QuartusⅡ软件,详细介绍简单数字系统的设计过程,丰富教材内容。

4.结语

《数字电子技术》教材改革是一项长期工程,随着数字电子技术的发展,必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版,2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用,得到了广大师生的关注,收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用,需要对教材内容进行进一步改革。

参考文献:

[1]陆冰,魏芸,闾燕,等.“数字电子技术”课程教学改革的实践[J].电气电子教学学,2013,35(4):46-47.

[2]宁改娣,杜亚利.教材:《数字电子技术》教材改革探索[J].教育教学论坛,2012(8):98-99.

[3]黎艺华,谢兰清.高职数字电子技术项目课程教材建设探索[J].教育与职业,2011(15):131-132.

[4]秦长海,张天鹏,翟亚芳.数字电子技术[m].北京大学出版社,2012.

电力系统基础篇9

【关键词】《机械工程控制基础》;课程分析;教学方法

0前言

《机械工程控制基础》课程是机械工程类专业人才培养方案中“具有较强的工程设计和产品开发能力”要求的一门专业必修课,是以设计技术、制造技术和机电控制技术为人才培养模式的重要一环。而工程控制理论是介于许多学科之间的一门学科,反过来又渗透到各个工程领域,如电气、机械、液压、气动、航空、核反应、化工等。这门学科既是一门广义的系统动力学,又是一门合乎唯物辩证法的方法论,对于启迪与发展学生的思维与智力有很大的作用,但由于本课程内容难、知识点多、学时相对较少,学生难以在短时间内完成对理论知识与实践过程的掌握,为了提高课堂教学质量,改善教学模式,许多课程组都对机械工程控制基础课程教学模式进行改革,如张智焕等[1]采用机械工程控制基础虚拟仿真实验平台提高机械工程控制基础教学能力,拓展实践领域,李国栋[2]对机械工程控制基础网络实验室进行了设计,于晓琳等[3]基于CDio对机械工程控制基础课程进行了教学改革、李蕊等实现了matLaB在《机械工程控制基础》教学中的应用、雷文平等[4]以大量实验验证方式改进机械工程控制基础课程的教学方法等,本课题组也采用matLaB仿真技术,设计了基于matLaB/GUi的《控制工程基础》课程数字仿真实验平台[5],都获得了丰富的教改经验及良好的教学效果。本文以济南大学机械工程学院的《机械工程控制基础》与卓越工程师班的《机电工程一》课程为依托,借鉴其他机械工程控制基础课程改革经验,对《机械工程控制基础》和《机电工程一》课程教学内容、方法和实验手段进行改革探索。

1课程内容优化

《机械工程控制基础》课程的教学目标是使学生学习运用工程控制论的基本理论和基本方法,分析研究控制工程领域中有关信息的传递与反馈和系统的控制性能,培养学生判别系统稳定性和变更系统参数以改善系统性能的分析与综合能力。因此,《机械工程控制基础》课程内容以机械与电气系统为研究对象,围绕控制系统的数学模型、基本要求及系统校正等方面展开,完成对控制系统认识、评价与改造过程。以微分方程、传递函数、方框图、状态方程等建模方法构建被控对象的数学模型,完成对控制系统认识;而控制系统的评价采用超调量、上升时间、调整时间、峰值时间、稳态误差、幅值与相位裕度等时域和频域分析法,对系统的稳定性、准确性和快速性进行分析;而对控制系统的改造则用滞后校正、超前校正、滞后―超前校正、piD校正等方式,改善控制系统的稳定性、快速性和准确性。因此,《机械工程控制基础》课程从理论上可分为控制系统的数学模型、时域与频域性能分析、控制系统综合校正三个部分,将对控制系统的认识、评价及改造过程融为一体,从而有利于形成课程的整体脉络,促进教学内容的选择。

2学情分析

《机械工程控制基础》课程的教学对象为机械工程、机械设计制造及其自动化、车辆工程专业大学三年级学生,已经学习了《高等数学》《大学物理》、《电工电子学》、《材料力学》、《机械原理》等部分理论课和专业课基础课,具备机械系统、机械转动系统、电气系统的基础知识如牛顿定律、胡克定律、基尔霍夫定律等,同时,《高等数学》和《工程数学》为控制系统建模打下了良好的基础,具有较强的逻辑思维能力,有利于该课程的开展。但《机械工程控制基础》课程中数学公式众多,计算推导难度大,同时课程内容庞大并且偏理论,需要同学们具有扎实的理论基础。针对在学习《机械工程控制基础》中出现的问题,充分利用现有教学资源,加强物理实验和仿真环节的教学,提高学生参与的兴趣,鼓励学生采用matLaB编程环境对控制系统进行仿真,提高主动创新性。

3等效法建模教学

控制系统的数学建模是《机械工程控制基础》中难度最大的部分,涉及机械系统、电气系统、机械转动系统等相关元件,需要用到各种物理定律、微积分运算,对学生的知识结构和知识储备提出了更高的要求。为简化同学们数学推导过程,方便对控制系统建模,将控制系统划分为机械系统(包括机械转动系统)和电气系统,分别由三个基本元素相互串联、并联构建复杂的物理系统。一般地,机械系统由弹簧K、阻尼D和质量m三个基本要素组成,根据牛顿定律,弹簧K的传递函数为k,阻尼的传递函数为Ds,而质量的传递函数为ms2,如果将阻尼D、质量m都等效为弹簧系统,则可以将机械系统的三个基本要素转化为弹簧,都满足胡克定律,同时,与理论力学和材料力学知识相结合,等效弹簧刚度具有如下的性质:串联弹性刚度的倒数等于各弹性刚度的倒数之和,并联的弹簧刚度等于各弹簧刚度之和,可以有效化简机械系统建模过程。同样地,电气系统也包含电阻、电感和电容三个基本要素组成,根据基尔霍夫定律,电阻的传递函数为R,电感的传递函数为Ls,而电容的传递函数为1/Cs,因此,也可以将电气系统的三个基本要素等效为电阻,都满足欧姆定律的基本性质,从而可以有效改善授课效果,提高学生知识应用能力,激发学习兴趣。

4虚拟仿真与案例教学

由于《机械工程控制基础》课程理论性强,数学基础及相关专业知识涉及广泛,对学习方法和教学方法都提出了较高的要求,因此,在教学过程中,以实际的机电系统设计过程为背景,将机械、液压、电气控制相关案例与matLaB/GUi仿真实验与物理实验相结合,按照机械控制系统基本理论、控制系统的数学描述、测控系统性能分析、测控系统设计循序渐进式组织教学,同时引入实例化《机械工程控制基础》课程综合实验平台,采用电气、液压及模块化机器人等实验平台形成课程案例,将理论知识与物理器件联系起来,以典型环节模拟电路及液压回路的组建方法,学会使用基本实验设备,以仿真实验分析参数对系统瞬态性能及稳定性的影响,以模块化机器人等实验验证系统串联校正方法及控制系统的性能指标,通过基于matLaB/GUi的《控制工程基础》课程数字仿真系统[5]实现时域与频域的分析,实现教学案例从建模、分析与校正过程,强调控制系统的基本理论与实际的机、电、液、气控制系统的联系,提高学生对控制系统性能评价的整体观,有利于进一步理解《机械工程控制基础》理论知识与工程应用之间的联系,促进理论知识的学习和理解。

5结论

通过对《机械工程控制基础》课程内容优化、分析学生的学习特点,以等效方法构建系统的数学模型完成对系统的认识,化简了繁杂的数学推导过程,与案例教学与仿真实验相结合,有利于激发学生的学习兴趣,促进学生理论联系实际能力的提高。

【参考文献】

[1]张智焕,张惠娣.机械工程控制的虚拟仿真实验教学实践[J].实验技术与管理,2014,07:102-103+111.

[2]李国栋.机械工程控制基础网络实验室研究与实验设计[D].青岛大学,2011.

[3]于晓琳.基于CDio的“机械工程控制基础”课程教学改革探索[J].教育教学论坛,2016,35:75-77.

电力系统基础篇10

1电力规划设计现状分析

电力是重要的能源,因此电力工业的发展就成为了重要的产业,关乎着人们的生活和生产。我国自上世纪80年代改革开放后,社会经济迅速发展,城市化进程的速度不断加快,加大了对电能的需求,给电力产业的发展提出了新的挑战,同时也给电力市场发展带来了新的生机。在市场经济体制下,国家加大了对电力基础工程建设的投入,使的工程规模不断扩大的同时,更深一步优化了投资结构,促使电力市场发生重大转变。电力规划和设计是电力工程设计中的组成部门,随着发展也逐渐凸显出实际作用,对电力系统的稳定、安全具有不容忽视的重要性。

2电力工程设计中电力系统规划设计的应用

单项电力工程设计中,电力规划设计具有指导性作用,一般也包含了中期和长期发展规划两种,在电力工程设计中的应用一般反映在以下的几个方面:

2.1系统专业提资

通过科学的方法进行计算,并在此基础上对方案进行对比、资料整理分析及综合,最终确定项目工程的建设相关内容,包括建设的步骤、建设时间、建设规模以及投产时间等。将最佳组合接入到方案中。

2.2方案比较

要使电力项目实现经济性、安全性、节能性,提高可靠性,方案比较是必不可少的工作,更是后期工作顺利开展的基础。对方案的优劣比较,可通过各种计算结果进行,并综合经济方面、发展方面及可实施性和安全可靠性等多方面开展分析,以帮助最佳方案的选取。

2.3电气计算

第一,潮流计算,这是电力设计中最基础的计算,包含了电网中线路功率计算和设备元件计算等,不仅是主系统稳定和继电保护的重要参考,也是元件和设备量程的重要依据。潮流计算可对电力潮流分布、网络元件损耗及电网节点电压等情况进行摸底,进而得出正确的电气计算。对于电力工程设计方案的合理性,潮流计算也可直接进行检测。第二,电力系统的稳定评价,稳定计算是最主要的途径。在电力系统中,会有些常出现的故障,潮流计算可进行故障模拟、影响程度评估,其中包含了三个方面内容:频率稳定计算、电力系统暂态稳定计算、电压稳定计算。第三,短路电流计算。这种计算方式主要针对确定网架进行的。在已经确定了的系统及网架结构中,很多时候由于电路会出现短路现象,导致电流值异常。在此时,应用短路计算就为正确的电气元件、电气设备、继电器的选型提供参考和依据。实现熔体的额定电流和继电保护定值,并能快速的切断短路电流,降低短路故障的持续时间,提高电路安全运行效率。

2.4接入系统方案

项目接入系统是电力系统规划中必不可少的一个程序。在确定好设计后,政府审批部门会对设计进行审核,在确认了设计并符合电网发展需求的前提下,结合网络特性,实现对规划设计的系统接入。规划设计的接入,一定要遵循就近经济原则、节能降耗原则、电网新技术原则等,确实保证电力接入具有经济性、安全性及稳定性。除此之外,还应将当前的发展需求作为参考,并考虑项目的规模及电力输送方式等,最好是在原电网运行的基础上实现电力的高效运行。

2.5电力电量平衡

电力电量平衡是电力系统中的一种约束平衡,一般是指对项目区域的电力系统配电情况采取平衡性的计算,以促使区域全年的电量保持在一定水平上。在进行电力电量平衡时,一般是以变电设备容量、发电设备规格作为重要依据的。

2.6电源规划情况及出力

一般来说,电源规划是指对电力工程周边情况进行充分的分析和规划并以此为依据开展对工程建设的评价和分析。根据工程基地的不同,可分为地方电源和统调电源两种。地方电源,一般是指企业自备的发电机组,或者是地方性的小型水电站。统调电源是指由有电网统一调度,并供电网统一供电的各类大型发电厂。根据电力建设时期的不同,电源所发挥的作用也是有区别的,因此在进行电力规划时,必须对周边电力电源情况做深入的调查和分析,合理安排电力电网的输送,为电力工程的设计提供便利。

2.7电力负荷预测和分析

拟建电力工程区域中对电力负荷进行检测和分析是电力规划设计中的一个基础性工作。在开展电力工程设计的时候,要对历年来的国民生产需求、社会发展及电力规模进行梳理和总结,分析经济发展规律,并在分析基础上对电力负荷做出十年左右的预测。针对中短期在建项目要和已建项目进行对比,分析负荷的特性,并对电网供电产生的影响做好评价。对于负荷预测,一般采用的方法有传统的序列预测法,也有专家系统、模糊理论等新方法。在实际工作开展中,可以电力工程作用、电力工程类型或电力工程规模等作为依据,结合采用单种或多种方法进行预测。如对大流量输送线路及枢纽变电站等进行预测时,可首先针对其负荷增长、发展趋势进行分析,之后就可对其负荷水平进行有效预测了。

3电力系统规划设计工作中的注意事项

3.1设计阶段的注意事项

设计阶段就是准备阶段,我们除了要对各个数据进行收集,还要对收集数据进行有效分析,才能深入的理解指导性意见对电网设计的作用,促进电网规划设计工作的更好开展。同时还要多关注电力主网规划报告,并注意信息的收集,及时对电网的发展和变化进行掌握,并在电网资料数据库中做好记录,以便形成各规划水平年的网架基础数据。

3.2工作开展中的注意事项

时刻关注电力系统的变化并及时对数据库做出更新,对各地区的电力负荷情况进行及时的收集、研究,并对各大型电厂、变电站工作开展及数据资料做好搜集和掌握,为电力系统设计的开展奠定良好的基础。对于新的项目工程,要掌握好当地的负荷情况,并对相关的资料及时做出更新。之后开展有效的电气计算,以为项目工程设计的充分开展做好准备。电力系统规划中,电力网络基础数据是关键性要求,关系着电气计算的有效进行。为此,必须做好基础数据的及时更新,并通过长久的完善,才能保证电力系统规划设计的顺利进行。

作者:王润心单位:吉林市电力勘测设计有限公司

参考文献: