数字化技术的优点范文

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数字化技术的优点

篇1

关键词:数字化变电站;智能化;网络化;IEC61850

中图分类号:TM641 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)30-0138-03

一、数字化变电站的特点

所谓数字化变电站,即是由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)和网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)构建,建立在IEC61850标准基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

数字化变电站与传统变电站相比最大的变化就是,数字化变电站的开关通过IEC61850进行建模和通信技术,实现了控制的智能化,信息的网络化,最终实现自动控制,具体的特点表现为:

(一)智能化

通过编程来取代原来变电站的二次回路中的继电器,同时取代了逻辑贿赂,通过光纤的传导和光电数据的传输来代替常规的强点模拟信号和控制电缆。

(二)网络化

变电站内原有的技术是通过重复的1/0现场接口的传输形式,而数字化变电站的数据传输、数据共享完全是依靠网络资源,原有的功能装置被现有的逻辑功能模块所取代,无论从传输的速度还是传输的准确性上都有了相当大的提高。

(三)模型和通信协议统一化

应用IEC61850进行建模和通信,实现信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述、抽象通信服务接口(ACSI)等技术。

(四)用现代化得管理手段来对变电转的运行进行管理

传统的变电站管理需要通过繁杂的纸质数据报表进行,庞杂的数据运算,在遇到变电站发生故障时,要耗费大量的人力物力来确定故障的位置,制定排除的方案,再进行故障的排除,而采用了数字化变电站以后,这些工作都变得简单起来,首先电力运行的数据以及各项记录都通过网络自动进行,针对运行的运算是伴随着运行同时进行的,能够在运行过程中及时高效的发现故障点,及时提供故障的报告,一改以往的定时检修为现在的常态化监控。

二、数字化变电站的优越性

与目前已广泛应用于电网的综合自动化变电站相比,由于数字化变电站内的信息全部做到数字化,信息传递实现网络化,通信模型达到标准化,使各种设备和功能共享统一的信息平台,使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面都有大幅度提升。

(一)更科学、更安全的结构形式

数字化变电站采用了更简单安全的电子式互感器,使一、二次设备彻底隔离。与传统互感器相比,电子式互感器具有绝缘简单、体积小、重量轻、CT动态范围宽、无磁饱和、PT无谐振、CT二次输出可以开路等优点。智能化开关也是数字变电站必不可少的设备,它具有较高性能的开关设备和控制设备,配有电子设备、传感器和执行器,不仅具有开关设备的基本功能,还具有在线监视、智能控制、数字化接口、电子操动等附加功能,尤其在监测和诊断方面,相对传统断路器有着不可比拟的优势。

(二)软件优势

一个世界,一种技术,一个标准,应用IEC61850标准是对传统变电站自动化系统的重大革新。它不仅仅是通信规约,而是面向变电站建设的体系文件。IEC61850标准的应用改善了传统变电站杂乱的协议和标准(IEC-101、 IEC-103、 IEC-104、CDT、DNP、DISA、XT9702、Sc1801 等)带来的各种缺陷与不足――不能适应变电站数据信息量大、高传输速率的要求;通过规约转换互联带来信息损失、时延;子站、主站不统一,对同样的对象重复建模,工程实施复杂。另外,网络方面也改用了互联网最新的技术和手段,为站内设备的网络化提供了可靠的技术保障。

(三)经济优势

与传统的综合自动化变电站相比,数字化变电站具有多个方面的经济优势,尤其在高压站优势愈加明显。随着时间的推移,这种优势将越来越能体现出来。

1.数字式互感器体积小、重量轻、造价低;

2.保护、测控设备体积小、柜屏少,造价低;

3.一次、二次设备占地面积少,节省地皮;

4.二次设备调试、测试简单,维护工作量低,人员投入少。

三、数字化变电站的发展趋势

在欧美等数字化相对发达的国家,数字化变电转已经不仅仅局限于实验室阶段的研究,在实际应用领域已经广泛推广,在我国也相继建成一些数字化变电站的示范工程。国家电网公司在上海、江苏、浙江、山东、内蒙古等地区均开始了试点工作。目前全国已经签订约10多个数字化变电站合同,已投运至少6个变电站。南方电网的广东电网公司、云南电网公司也开始试点工作。从目前投入运营的数字化变电站的运营情况来看,总体运行是平稳有序的,在数据采集传输过程中较为正常,保护装置基本起到了保护作用,自动装置动作正常,从一定程度上表明数字化变电站技术,已经具备应用到实际变电站上的技术能力,能够在运行过程中满足安保全、稳定的基本要求。我国各省电力公司相继对数字化变电站技术开展的研究工作,也进一步推动了数字化变电站技术在我

国的发展。

(一)国内数字化变电站技术的发展概况

数字化变电站在我国尚属新兴产业,但是自进入我国以来发展迅速,1995年德国最早提出制定IEC61850的设想开始,我国就一直关注其发展,注重其研究,并组织准们的研究部门从2000年开始进行有针对性的研究。在国家重视以及激励扶持之下,在行业内企业以及专家的积极参与之下,用了较多的时间完成了将IEC61850转化为我国的行业标准DL/T860的转化工作。

标准转化的同时,国内重点电力设备生产企业,在学习研究标准的基础之上不断大胆革新,对数字化变电站的软硬件作为开发重点,是我国在IEC61850研究领域基本上与世界同步,在2006年我国采用IEC61850标准的变电站开始通入使用,使用范围从110~500kV不等,厂家的数量以及研发的产品质量都有迅速的提高,从单一企业孤军奋战到现在的联合研发,国内对数字化变电站的研发进入了高速发展

阶段。

在国家相关部门的积极领导之下,从2004年开始,标准为多次组织个企业间的相互交流,实验操作,使数字化变电技术在企业间相互交流,积极推进IEC61850标准在设备化以及工程化方向的迈进,通过交流极大地促进了行业的发展。

(二)数字化变电站存在的问题

1.应用中存在的问题。

(1)设备的生产厂家有限,可以选择的设备的型号有一定的制约,表现在应用上,一些应用的模块受厂家的数量少的限制而不能真正应用。

(2)光电/电子式互感器本身的结构性缺陷,致使互感器很多防护功能无法在实验阶段顺利展开,只能在设备带电运行后才能够检验其连接的准确性,另外各元器件的试验方法还缺少相应的标准,相关的主管部门应加强对各元器件的标准的制定,规范元器件的质量。

(3)常规继电保护校验装置无法提供数字化保护所需的电流量和电压量,因为电流量和电压量必须经过合并器才能进入保护装置,而要完成试验必须自带合并器提供模拟试验中的电流量和电压量,要完成母差保护这类需要大量电流电压量的保护校验便显得尤为困难。

(4)针对数字化变电站的安全性能并没有一个既定的标准,所以数字化的变电站在安全性能的配套设施上还不够统一。

2.运行中的适应性。

(1)数字化设备应用,与现有的运行规程以及安全规程不相匹配,在运行的检修以及安全过程的适应性方面需要调整。智能设备的互操作性、机电一体化,使得状态检修将更加考验现有的检修技能。

(2)主变等套管CT与主变厂家的衔接还不是很好,即使套管CT、间隙PT换为光电互感器,主变温度油、线温测量方式也要相应改变,非电量接口也将网络化。

(3)从经济的角度考虑,由于材料的固定投入较大,所以在220kV一下的变电站一般不考虑,再220kV以上,从经济效益上讲是可以接受的,在500kV以上的经济效益优势明显。

总而言之,数字化变电站在运行及检修过程中与常规站都有所差异,未来还需在日常运作中积累大量的建设、管理、维护和运行经验,逐步改进,使数字化变电站技术的应用日趋成熟完善。

四、结语

数字化变电站在中国建设的步伐领先于世界,目前全国已经建立了多个以科技项目出现的试点站。通过前期的互操作试验和各地的试点示范工程,大家基本统一了对数字化变电站和IEC61850的理解和认识,积累了大量建设经验和运行经验,基本解决了制约数字化变电站发展的技术瓶颈。然而,220kV数字化变电站广泛采用智能设备,对现有的运行、维护和管理提出了挑战;数字化变电站关键设备的检测能力建设(包括电子式互感器的计量检定、基于数字输入的保护装置的测试、二次系统应加强自身的在线诊断等)、电子部件的寿命问题、一二次设备融合中的接口问题、环境因素对智能设备的影响等也是亟待解决的重要问题。

参考文献

[1] 陈立新,张宝健.数字变电站系统(DPSS)的研究与设计实现[M].煤矿机械出版社,2005.

[2] 徐礼葆,刘宝志.开放式数字化变电站自动化系统的讨论[J].继电器, 2004,(6).

[3] 杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势[J].电力系统自动化,1995,(10).

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1我国广播电视技术的发展现状

1.1逐渐向网络化发展

现阶段国内的广播电视在相当程度上受到了网络电视的冲击。人们一直在使用的广播电视,也是逐渐实现网络化的转变,这样可以促进网络系统的进一步完善,并促进广播电视的整体发展。广播电视的网络化有助于实现更加深入的信息交流,并促进信息的共享。

1.2逐渐向数字化发展

在2003年国内的多数地区就已经实现了广播电视数字传输,次年数字转换的工程启动,到2008年数字电视已经在国内全面推行。数字技术是新时代下的一种先进技术,出现后迅速被大众认同以及接受,也是促进广播电视的进一步发展,数字电视得到不断的运用。数字化技术的更新完善了以往广播电视的缺陷以及不足,让广播电视可以获得新的发展动力。

2网络数字化广播电视技术的优势

2.1便于远程编辑

网络数字化出现后,让广播电视的远程编辑更加简单,这样工作人员就能从网络资源中获取自己需要的内容,然后运用编辑体系,对内容进行编辑,将内容发送到节目制作处。如现阶段的网络数字化技术来看,远程编辑还是有着一定的不足,结合这样的情况,就要对远程编辑进行不断完善。让远程编辑的优势可以充分发挥出来。

2.2实现资源共享

经过网络的连接,可以实现对网络资源的优化配置以及合理利用,并节约了制作的时间,让节目制作的步骤可以得到精简,让工作效率实现全面的提升。网络数字化的另一个优势就是资源的共享,这一点可以让各类活动的运行更加方便,在节目的制作中,各地区活动也可以实现空间化以及区域化,借助网络完成对各部分的分割以及融合,让活动效率得到提升。这样就可以让各地区的活动更加对多样化,打造出更加精彩的节目。

3网络数字化广播电视技术的关键技术

3.1音频信号数字化技术

在广播电视的系统中,图像和声音是同时进行传播的,因此声音信号实现数字化是至关重要的。在数字化技术的运用中。声音信号实现数字化有着不可忽视的地位。与图像相比,声音信号的取样频率是不同的,二者的带宽也是有显著的差别。另外就是伴音传输与视频通道本身就是相同,需要对声音的频率参数进行针对性地选择。需要注意的是由于图像信号的频率关系,在取样频率确定的基础上,若是基带宽度过大,频谱就会产生重叠,这样就会导致取样频率与基带频率出现交错,而这种现象可以让模拟音效果更好。

3.2视频信号数字化技术

该技术的实现需要经历三个步骤,分别是取样、编码以及量化。通常将信号取样作为一种基础工作,对原始信号进行恢复。需要保证选取的频率超越信号带宽。对PAL信号进行取样的时候,要保证用的副载波为4倍。为了防止由于差拍形成的干扰,需要保证选择的信号样品与副载波是连接的,这样可以让图像复原噪声增强。用取样的方法,以离散脉冲来取代模拟信号,脉冲信号的具体幅度主要是取决于原本的模拟。

4网络数字化广播电视技术发展策略

4.1处理好信息源问题

如今广播电视业的实际发展中,网络和广播电视之间是一种优势互补的关系,另外就是网络和广播电视的协调发展才是主要的方向,也是必然的趋势。现阶段来看,网络技术的进步是非常迅速的,形成了将网络技术作为核心的各集团竞争。这种时代趋势下,广播电视业务也是可以进行重新的划分,分别是基本业务、拓展业务以及增值业务。

4.2解决网络问题

如今随着信息化技术的快速发展,不断在社会各领域加强运用,窄带网络以及宽带iP网之间的衔接还是需要进一步完善。尤其是当下一定重视IP技术的不断发展,这样可以促进联网以及建网工作的不断开展,在这其中,广播电视使用的就是光纤网络,这也是互联网体系中的核心网络,可以用更低的成本实现更加高效的信息传输。因此如今来看,广播电视的未来发展,也是一种IP技术以及电视网络的相互结合,这样可以让有线电视网进一步被大众接受以及使用,实现更加广阔地发展以及应用。

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关键词:网络数字化 广播电视技术 优势 发展

在如今的社会发展中,人们的生活需求不断的提高。不断的注重精神需求和个性发展,网络数字化广播电视技术的发展为人们的生活带来了美好的体验,网络数字化广播电视技术发挥了信息的高效获取,资源整合,广播电视成果多样化等优势,为人们提高了广播电视质量。网络数字广播电视技术在当代社会上有着良好的发展趋势,但是同样在未来的日子也会遇到很多挑战。

1、网络数字化广播电视技术的特点

广播电视技术是一项涉及范围广的综合性技术,如电子技术、声学、光学、计算机技术等。在多N技术的综合运用支持下,广播电视以其独特的传播方式,拥有数量广泛的受众群体,首先,广播电视通过电视荧屏,将信息借助图像、配以声音解说的形式向观众传播,它不仅内容丰富,而且形象逼真,成为观众喜闻乐见的传播媒介。它与其他传播媒介最明显的区别是不受年龄和文化程度的限制。其次,及时性传播。人们对信息的时效性要求越来越高,网络数字化广播电视技术对信息实现了及时性传播,受众在第一时间就能对信息有一个真实、完整的了解,尤其是现场直播这一传播方式,更加凸显了广播电视的及时性。另外传播的广泛性。由于电视信号覆盖面积广,消息一经播出,就可以传播到四面八方,还有,受众的控制权和选择权更加自由。受众可以自主选择节目、观看时间,传统的广播电视传播方式以单向为主,主动权在电视台,网络数字化技术大大改变了这一状况,更好地满足了广大受众的需求。

2、网络数字化广播电视技术的发展现状

目前,网络数字化在广播电视技术方面的发展主要有两方面。首先,网络电视的崛起,它是将电视与网络融合在一起,是对广播电视的发展和延伸,推动了我国广播电视事业的发展进程,同时也使广播电视迎来了发展的新机遇,广播电视朝网络化方向发展对电视台建立一体化网络系统极为有利,利用网络提供的开放性平台能够更好地实现信息的共享和反馈。广播电视应该紧紧抓住这一时机,促进广播电视产业迅猛发展。其次,从2002年的数字信号的开始普及,短短3年的时间内,基本上完成了对模拟信号的代替,又经过了4年,2009年普通数字电视、高清数字电视已经走入寻常百姓家,目前4K高清网络视频已经成为各大运营商眼中的宠儿,从中可以看出,网络数字化作为广播电视技术发展的关键不容置疑,这将主导广播电视产业未来的发展方向。

3、网络数字化广播电视技术的优势

网络数字化广播电视技术相对于其他的技术有着很大的优势,所以其在应用上有着很广泛的空间,以下对网络数字化广播电视技术的优势进行列出。

3.1高效获取信息资源并共同享用

在广播电视节目中运用网络数字化的技术,可以发挥网络数字的一些优势。通过网络的方式可以快速便捷的获取到信息资源,在传统的信号接受范围之上进行扩大,打破空间地域的限制,在以往的电视传播中,我国的一些偏远地区,接收不到完整的信号,导致观看的频道不全,一些中央频道及地方频道信号接收不到,而网络数字广播电视技术的出现,从根本上打破了上述中的局限性,不仅接收到了广东、上海等沿海城市的频道,对于一些海外的信号也可以接收并可以正常的进行观看。让人们足不出户就可以了解到外面的世界,从而实现了信息资源的高校获取。

网络数字广播电视技术可以让资源形成共享的状态,相同的信息资源被同一时间不同地点的人使用,增加了使用信息资源的灵动性,也为人们的生活提供了便利的信息生活。

3.2高效提炼整合信息资源

在广播电视的使用初期,人们采用模拟信号进行信息传播,这种传播方式存在很大的缺陷,因为模拟信号中的信号人们不能得以控制,所以在接下来的剪辑和修改工作中,工作人员不能进行操作,所以,观众在观看广播电视节目时,接受到的信号是直接收来的信号,画面不清晰、影音不清楚的现象经常发生。而现在的网络数字化广播电视技术打破了与以往的信息传播模式,克服了模拟信号带来的缺点,如今的数字接收信号都是经过专业工作人员的精心修改与整合所发出的信号,在信号上增加或删减内容。优化了观众在观看中的视频、音频效果,带给人们更加高品质的广播电视体验与休闲生活。

3.3提升工作效率,促使行业发展多样化

网络数字化广播电视技术具有很强的抗干扰优势,这有效的保证了信息资源传输的质量。在节目录制的过程中,通过这种先进有效的信号传播方式,工作人员的工作效率得到了很大提高。网络数字化广播电视技术的运用,为广播电视提供了更加现代化的发展条件。将有限电视发射机朝着更加高效可靠的方向发展,并且利用电缆将有线电视进行远距离传播。开发计算机宽带的综合业务,充分的将网络化、数字化的技术应用到广播电视中,积极的促进行业多样化的发展。

4、网络数字化广播电视技术的发展前景

4.1网络数字化广播电视技术发展的机遇

网络数字化广播电视技术的应用,有效的实现了信息资源的共享。让工作人员对接收到的信号进行修改、剪辑,使得人们在观看广播电视节目的时候观看到优质的画面,以及良好的音频效果。以往人们观看电视节目的形式都是单一的,而现在通过网络数字化广播电视技术的运用。人们可以通过多种方式进行观看,并且可以根据自己的喜好进行选择性观看。随着如今社会的不断发展,广播电视行业受到了广泛的关注,国家对广播电视行业的支持力度也不断的加大,其发展前景一片光明。网络数字化广播电视技术得到了广大群众的认可,并促进了广播电视的发展。在未来的发展中存在着很大的发展空间以及机遇和挑战。

4.2网络数字化广播电视技术发展的挑战

网络数字化广播电视技术的发展很顺利的同时也会受到未来不同的考验,基于环境和自身特点上来看网络数字化广播电视技术的发展模式与数字化的要求存在着一定的差异,并且本体结构之间的矛盾也在不断的显现,因为广播电视在之前是属于公共服务行业,主要目的是推广我国的农业和工业方面,实现经济全面发展,而现在的广播电视对相关的法律法规较少,资金支持力度也很薄弱。而为了电视的发展就必须发挥自身的特点来发展积累资金等,因此,广播电视运用网络数字化技术很难适应本体结构,进行过程显得困难。

结束语

网络数字化广播电视技术为广大人民带来更大的喜悦,可以满足广大民众对高质量的画面,高清晰图像以及高音质音效的需求,特别是随着网络技术的发展,很多用户开始有了新的需求。利用网络技术的优势,以及数字化为基础,充分发挥网络数字化的优势,可以有效地提高网络数字电视的技术质量水平,改变传统广播电视无法对电视进行有效控制的缺陷。因此,在当今时代,需要充分利用网络数字技术,改变传统的模拟型号传输方式,提高数字化应用水平,这样有利于更好地发挥广播电视的优势,为广大用户带来更好的信息,及时有效地将高价值信息传递给用户,丰富用户娱乐生活。

参考文献

[1]王文斌.网络数字化广播电视技术研究[J].西部广播电视期刊,2015(13).

[2]胡建华.网络数字化广播电视技术的优势分析及发展探讨[J].科技传播,2015(13).

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阐述了我国电气自动化的现状,并对电气自动化的发展前景进行展望。

关键词:电气自动化;现状;发展前景

一、我国电气自动化的现状

1. 电气自动化系统集成信息化

信息技术对电气自动化的渗透来自于两个方向:一方面是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。另一方面,信息技术横向扩展到电气自动化的设备、机器和系统中。随着微电子和微处理器技术应用的增加,原本定义明确的设备界线,如PLC、控制设备和控制系统变的模糊了。

2. 电气自动化系统维护简易

Windows NT和IE已经正在成为电气自动化控制的标准平台、语言和规范。在电气自动化领域,基于PC的人机界面已经成为主流,基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用Windows作为操作系统平台使电气自动化系统更易于使用和维护。

3. 分布式控制应用

现场总线通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视/控制软件和PLC的CPU与位于现场的远程I/O站、变频器智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来,并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。它是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。分布式控制意味着PLC、I/O模块和现场设备通过总线连接起来,将输入输出模块转换成现场检测器和执行器。

二、我国电气自动化的发展前景

1. 电气自动化产品创新

电气自动化生产企业能够按照国家中长期科技发展规划纲要提出的目标任务,不断提高开放条件下的原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。进一步提高自身产品的科技含量,研发生产更好的具有自主知识产权的电气自动化控制系统与产品,加大自主创新的发展力度,提供了更多、更大的空间。确立企业在技术创新中的主体地位,完善体制机制和政策环境,加快实施国家重大科技专项。我国目前已经形成了中低挡产品以国内企业为主,中小型项目选用国内产品的市场格局。电气自动化生产企业应当努力开创科学发展的新局面,坚持提高自主创新能力,加快转变经济增长方式,不断提高自主创新能力。

2. 电气自动化系统平台统一化

电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还可以满足用户另一个重要需求即开发平立于最终的运行平台。

3. 电气自动化系统结构通用化

电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lnternet/Intranet对现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时,无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网,所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。

4. 电气自动化系统程序接口标准化

基于微软公司的标准和技术,如WindowsXP、OPC和ActiveX,减少了工程时间和费用,方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES系统、ERP系统连接时,基于PC平台的自动化解决方案至关重要。使用Windows XP作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换,切实解决它们之间的通讯障碍。

5. 电气自动化产业市场化

企业在积极促进产业结构优化升级,坚持深化体制改革,加快形成落实科学发展观的体制机制保障的时候,要特别注意产业市场化的形成问题。这就要求电气自动化企业在集中力量加强自身的关键技术开发和系统集成的同时,要通过市场化的外包分工和社会化的协作,带动配套及零部件生产的市场化,有计划的研究与开发重大技术装备需要的关键共性制造技术等,逐步提高装备的自主制造比率。产业市场化是产业发展的需要,有利于资源配置效率的提高。

6. 电气自动化生产安全化

我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。让客户在现有的非安全控制系统的基础上,以较低的开发设计成本实现自己的安全方案,也同样是我们目前应该思考的问题之一。电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。

7. 操作人员专业化

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关键词:电子信息工程 现代化技术 探究

电子信息工程在实际生活中的应用效果正在被人们普遍接受着,人们的工作生活也因为电子信息工程的存在实现了自动化、智能化,为我国社会进步做出了重要贡献。信息化的良好发展就为我们带来了信息工程这个产物,其完美的实现了信息技术和电子技术的结合,但是,社会经济的现代化发展也客观上要求电子信息工程实现现代化。

1 电子信息工程简论

电子信息工程已经成为了现代社会发展所不可缺少的媒介,基于对电子信息工程的发展和应用,电子信息产业的发展也为我国经济的发展做出了重要贡献,因此,在未来的社会经济发展中,电子信息工程发展现状远远不能够满足社会发展需要,因此,要积极推动电子信息工程实现现代化。

电子信息工程是“通过使用网络等现代的信息技术达到对电子信息的控制及处理的一种科学。”电子信息工程这门学科研究的主要内容为“信息的获得与处理,以及电子设备和信息系统的线管设计、开发与应用、集成等。”随着科学技术的发展,电子信息工程的研究范围正在不断扩展,并在实际应用中与其他科学技术出现了交叉与融合,推动了新的应用技术发展。这种电子信息工程的发展不但对我国社会和经济产生了深远的影响,而且对我国政治、法律等工作开展形式产生了很大的影响,因此,推动电子信息工程尽早实现现代化,是我国整体发展的一种客观要求,对我国社会发展具有实际意义。

2 电子信息工程现代化技术研究的意义

之所以要研究电子信息工程现代化技术,是因为其具有重要的作用,尤其是对我国经济发展、新型产业链的形成等的作用尤为明显。但是,我国所掌握的核心技术非常少,并没有形成一个系统的核心技术体系。因此,进行电子工程现代技术研究是具有一定意义的。

虽然我国电子信息工程应用范围比较广泛,但是很多应用技术都是从国外引进的,国内技术力量还是相对比较薄弱的,这样就会严重影响我国电子信息工程的可持续发展,失去自自我技术核心的发展是无法稳固立足的。同时,我国经济发展中电子商务的实现完全依靠于电子信息工程相关技术,并在发展中对其产生了一定的依赖性,很多企业都认识到了电子商务对企业工作效率和质量提高的重要意义,都在积极建立自己的电子商务平台,这就导致了电子商务的实现能力和先进能力成为了企业的竞争方式之一,这样就能够很大程度上促进企业的发展。

在我国很多传统企业的发展一度遇到瓶颈,与现代企业相比其竞争力严重不足,但是,电子商务的出现就缓解了传统企业发展中所遇到的窘境,逐渐实现了信息的公开化发展,并根据企业发展实际状况建立了“数字化、网络化、智能化管理平台”。随着市场经济发展程度的加深,我国企业在发展中对电子信息工程提出了更高的要求,适应这种要求,我国也出现了电子信息产业,该产业正在实现工业发展与电子信息的完美结合,大大推动了我国经济发展的转型。从中我们看到,电子工程信息技术的发展能够“提升产业升级”、“产业战略性发展”。

3 电子信息工程的现代化技术发展措施研究

电子信息工工程对社会和经济的作用我们也有所了解,因此,我们要寻找有效措施来推动电子信息工程现代化技术的发展,具体的发展措施可以从以下几个方面着手。

(1)加大人才培养力度,优化环境。

人才是强国之本也是推动技术发展的重要因素,因此,要想更好的推动电子信息工程的现代化技术发展,就要从人才培养开始着手。而人才的养成与培养环境有着最直接的关系,所以企业在发展的过程中也要创造更好的人才发展环境,树立一种“以人为本的价值观”。企业发展需要人才作为支柱,因此,企业要想发展就需要完善技术团队,为创新性人才的培养提供一个宽松的发展环境,也就是说要建立一个“公平、公正、公开”的企业人才竞争机制,并在人才评价中逐渐根据企业的能力建立和完善人才奖惩机制,这样就能够提高人才创新和自我发展的积极性,推动企业内部人才青出于蓝而胜于蓝,为相关企业的发展那做出贡献。同时,企业技术团队在自我创新和发展的同时,也要积极借鉴国外先进的技术并总结成具有自我特色的工作经验,在实际电子信息工程技术研究过程中要把这些先进的经验应用到研究工作中,以推动我国电子信息工程现代化技术的发展。对于留学归来的高能力技术人员,电子信息产业企业也应该积极引进,优化企业自身的人才结构。这样企业就能够为人才的发展提供一个平等竞争、充分发展的环境。

(2)增强政府对电子信息工程的扶持。

政府对电子信息工程的扶持可以从两个方面来进行,第一,要加大对电子工程研究项目的资金投入,给电子信息工程的研究提供充足的资金支持,除此之外,政府还可以为电子信息工程的融资提供便利条件,建立专项的发展基本,这样就能够保证电子信息工程朝着产业化方向发展。第二,从政策上进行扶持。政府要用政策积极引导电子信息工程的应用和发展,比如“引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发。”这样就可以推动该产业的自主创新和持续发展。

(3)创新电子信息工程产品的服务。

创新不但是一个民族兴旺发达的灵魂,其也是市场经济中的企业兴旺发达的关键,对于电子信息产业来说,要想在激烈竞争中实现稳定发展,就要不断创新产品服务,寻找新的经济增长点,因为,推陈出新一直都是“发展”的必要条件。因此,电子信息企业要寻找合作伙伴,并建立一种以企业为中心的技术研究体系,以市场需求为中心进行产品和服务的创新,积极推动电子信息工程现代化技术的实现。由于现代化发展对电子计算机的需求量越来越大,因此,电子信息产业可以积极与计算机产业合作,从而实现两种产业的优化升级。

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关键词:变电站、继电保护、优化配置

中图分类号:TM411+.4文献标识码: A

现阶段的数字化变电站的应用比较普遍,不仅要解决原来的一些问题,还提高了工作效率和质量。从根本上保证居民生活和工作电力。另一方面,为了国家电网平稳运行,我们必须加强继电保护工作,一些原有的方案和措施相对阶段的问题并没有起到多大的作用,因此需要进行一定程度的创新。本文就数字化变电站继电保护优化配置进行一定的阐述。

一、数字化变电站继电保护系统的组成

信息的数字化和通信的网络化是数字化变电站的特点,因此继电保护系统不同于传统变电站由互感器、保护单元和断路器通过点对点方式连接的简单结构,会有更多的元件加入其中。合并单元用于汇集和合并多个互感器的采样数据并以一定的格式编制成数据帧上传给交换机。智能终端作为断路器等一次设备侧的数字化智能组件,在保护系统中主要用于接收保护单元发来的跳合闸和闭锁信息去控制断路器的动作,以及负责采集断路器的开关位置等信息并上传给保护单元。交换机组成的网络取代了传统的二次电缆,成为合并单元与二次设备之间信息传递的平台,有利于各设备之间信息的共享。由于继电保护对各种事件发生的时间序列有严格的准确性要求,各设备在输出信息时需要附加精准的时标信息,这就需要全站的同步时钟源进行统一对时。

二、数字化变电站继电保护配置

1、继电保护的GOOSE需求分析

电力系统保护有四个基本要求,即选择性、速度和流动性、灵敏度和可靠性。选择性和灵敏度与保护系统的相关,GOOSE主要影响继电保护的速度和可靠性。

电力系统继电保护有4个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。其中选择性和灵敏性与继电保护系统(包括量测和保护通信)相关,GOOSE主要影响继电保护的速动性和可靠性。在相同的一次、二次设备条件下,与传统保护接点直接跳闸方式相比,继电保护采用GOOSE报文经网络发信给智能操作箱的方式增加了中间环节,保护总动作时间有所延长,关键在于这段延时能否稳定地控制在一定的时间范围内。采用 GOOSE 后 ,继电保护通过网络传输跳闸和相互之间的启动闭锁信号。与传统回路方式相比,可靠性主要体现在网络的可靠性和运行检修及扩建的安全性上。

2、GOOSE 报文信息

GOOSE 报文采用者/订阅者的方式,实现装置间一点对多点数据的快速传递。在继电保护系统中,GOOSE 报文一般作为跳合闸信号、开关位置信息和闭锁信号等信息的载体,在保护单元和智能终端之间传输,并最终达到控制断路器的目的。

与SV 报文相同,GOOSE 可以采用点对点的方式连接,也可以采用组网的方式。前者不需要交换机,但在每个保护单元和智能终端之间都要用专用的光纤连接,后者更符合IEC 61850 的标准和信息共享的原则,但在网络流量过大时会对跳合闸的实时性产生影响,因此一般赋予GOOSE 报文较高的优先级,从而保证其可靠传输。

三、保护配置方案

数字化变电站是变电站自动化技术的发展方向的基本特征,包括使用电子式互感器,智能开关设备,实现智能化替代光纤通信电缆实现二次信息传输网络以及按照IEC61850标准实施的信息模型,通信协议标准的变化。

目前的数字化变电站保护配置方案可以分为常规保护配置方案和系统保护配置方案:

1、传统的保护方案和保护,如果采用传统的变压器配置,按对象进行配置,如主变压器保护、线路保护、母线保护、开关保护。将原来保护装置的交流量输入插件更换为数据采集光纤通信接口,I/O接口插件换为GOOSE光纤通信接口,CPU插件更换模拟处理用于通信的接口处理。原操作插件转移到智能控制箱,保留部分开入作为压板投退,开出的压板投退取消或转移到智能操作箱上。

2、系统保护方案采用双重化配置的原则,每一套系统继电保护装置,都可以完成全站所有设备的继电保护功能,并能完成监测和控制功能。每个系统包括主变压器保护、线路和母线保护和监控等,保护在原理上两套完全一样,可以互为备份,独立投退。与常规保护配置方案比较,系统保护配置方案可以保护多个对象元件,将信息共享综合利用,设备数量少,网络结构简单,但目前还缺少运行经验。

IEC61850标准所倡导的面向对象的建模思想和建模嵌套继承的制度,建模为系统提供了极大的灵活性。现在,这种灵活性正在被各个保护厂家充分地利用,但对于用户来说,利用这种灵活性如何测试和统一是必须解决的问题。

四、常规保护配置方案

常规保护配置方案和采用常规互感器的保护配置一样,按对象进行配置,如主变压器保护,母线保护,线路保护以及开关保护。利用数据采集光纤通信接口代替原来的交流量输入插件,I/O接口插件换为GOOSE光纤通信接口,CPU插件模拟量处理更换为通信接口处理。再将原来的操作插件转移到智能操作箱上,保留部分开入作为压板投退取消或转移到智能操作箱上。

五、系统保护配置方案

系统保护方案使用双重化配置的原则,每一套系统继电保护装置,均可以完成全站所有设备中继电保护功能以及监测和控制功能。每个系统包括主变压器保护,线路和母线保护和监控等,保护在原理上两套完全一样,,可以互为备份,独立投退。

数字化变电站是变电站继电保护技术发展的方向和必然趋势。系统保护方案对保护配置进行了全面改革,多套保护功能运行于一套装置内,易于系统故障的行为分析和全站集中信息共享,但经验少,运行现场调试人员不熟悉这个程序,但它是数字继电保护的发展方向。

参考文献:

[1] 周建武.电力系统变电站继电保护研究[J]. 中国高新技术企业. 2012(18)

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【关键词】电气工程;自动化技术;应用;优势

在当前的各行各业中,电气工程自动化被广泛的使用,同时随着当前科学技术的不断发展,电气工程自动化技术水平也在不断更新,为我国社会经济的快速发展提供了技术保障。

一、电气工程及其自动化技术的概述

电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础,研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及的技术和科学问题。电气工程中的自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。电气工程及其自动化技术主要以控制理论、电力网理论为基础,以电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。

控制理论是在现代数学、自动控制技术、通讯技术、电子计算机、神经生理学诸学科基础上相互渗透,由维纳等科学家的精炼和提纯而形成的边缘科学。它主要研究信息的传递、加工、控制的一般规律,并将其理论用于人类活动的各个方面。将控制理论和电力网理论相结合,应用于电气工程中,有利于提高社会生产率和工作效率,节约能源和原材料消耗,同时也能减轻体力、脑力劳动,改进生产工艺等。

在实际的电气工程及其自动化技术的设计中,应该从硬件和软件两个方面来进行考虑,通常情况下,都是先进行硬件的设计,根据实际的工业控制需要,针对性的选择电子元器件,首先应该设置一个中央服务器,并采用先进的计算机作为系统的核心,然后选择的辅助设备,如传感器、控制器等,通过线路的连接,组建成一个完整的系统。在实际的设计时,除了要遵循理论上的可行外,还应该注意现实中的可行性。由于生产线是已经存在的,自动化控制系统的设计,必须在不改变生产型的基础上进行,对硬件设备的安装有很高的要求,如果设备的体积较大,就可能影响正常的加工,要想使设计的控制系统能够稳定的工作,设计人员必须进行实地的考察,然后结合实际的情况,对设备的型号进行确定。在硬件设计完成之后,还要进行软件系统的设计,目前市面上有很多通用的自动化控制系统软件,但是为了最大程度的提高自动化水平,企业通常都会选择一些软件公司,根据硬件安装和企业生产的情况等,进行针对性的软件设计。

二、电气工程及其自动化的应用

2.1电气工程及其自动化技术应用理论

电气工程及其自动化技术是随着工业的发展,而逐渐形成的一门学科,现在的很多高校中,都开设了相关的课程,从某种意义上来说,电气工程及其自动化技术,是为了满足实际生产的需要,在传统的工业生产中,采用的主要是人工的方式,虽然机械设备出现后,人们可以操控机器来进行生产,极大的提高了生产的效率。但是经济的发展速度更快,对产品的需求量越来越大,在这种背景下,仅仅依靠操作机器的生产方式,已经无法满足市场的需要,必须进一步提高生产的效率,为了达到这个目的,很多企业都实行了二十四小时生产,通过实际的调查发现,采用这样的生产方式,机器可以不停的运转,操作人员却需要足够的时间休息,因此必须增加企业的员工,这样就提高了生产的成本,在市场竞争越来越激烈的今天,企业要想获得更多的效益,必须对生产的成本进行控制,于是有人提出了让机器自行运转的概念,这就是自动化技术。

2.2强化电气工程及其自动化的应用措施

(1)强化数据传输接口建设。在应用电气工程自动化系统的时候,数据传输功能发挥着至关重要的作用,一定要进行高度的重视。只有提高系统数据传输的稳定性、快捷性、高效性与安全性,才可以保证系统运行的有效性。在建设数据传输接口的时候,一定要重视其标准化,利用现代技术处理程序接口问题,并且在实际操作中进行程序接口的完美对接,降低数据传输的时间与费用,提高数据传输的高效性与安全性,实现电气工程自动化的全面落实。(2)强化技术创新,建立统一系统平台,节约成本。电气工程自动化是一项比较综合化的技术,要想实现其快速发展,就一定要加强对技术的投入,突破技术瓶颈,确保电气工程自动化的有效实现。所以,在进行建设与发展电气工程自动化的时候,一定要加强系统平台的建设,结合不同终端用户的需求,对自身运行特点展开详细的分析与研究,在统一系统平台中展开操作,满足不同终端用户的实际需求。由此可以看出,建立统一系统平台,是建设与发展电气工程自动化的首要条件,也是必要需求。(3)加强通用型网络结构应用的探索。在电气工程自动化建设与发展过程中,通用型网络结构发挥着举足轻重的作用,占据了十分重要的地位,可以有效加强生产过程的管理与技术监控,并且对设备进行一定的控制,在统一系统平台中,可以有效提高工作效率,保证工作可以更加快捷的完成,同时增强工作安全性。除此之外,通用型网络结构也可以加强和各控制中心与管理系统的配合,实现网络资源的优化配置,这样就可以促进信息的有效传递,真正发挥网络应有的作用,达成了网络结构互通性。由此可以看出,加强对通用型网络结构应用的探索是一件非常有意义的事情,一定要加大财力、物力、人力的投入,促进电气工程自动化系统的高效运行。

三、电气工程中电气自动化应用的优势

3.1电气工程中电力设备的在线监测优势

随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用,往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测,这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态,同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测,并判断设备中发生故障的原因,以缩短设备的保养周期,延长设备的实际使用期限,同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。

3.2电气自动化应用促使电气工程中电力设备的智能化

电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔,一般要求相隔几十米,有的甚至是要求几百米远,两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时,往往要先考虑实现常规的二次设备的功能,这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。

四、结束语

电气自动化的发展是促进生产和提高人们生活水平的重要基础,随着电气自动化应用的不断发展,新时代背景下的电气自动化进程成了国民经济和人民生活现代化的重要标志。当前在电气工程自动化建设与发展过程中,仍然存在着一些不足,需要进行深入的研究,采取有效的改进对策,提高自动化水平,实现电气工程自动化的高效运用,促进社会工业与经济的可持续发展。

参考文献

[1]赵影,赵钢,黄孙伟.应用型电气工程及其自动化学生专业设计的探讨[J].实验室科学,2011

[2]郑欣.关于电气工程中自动化技术的研究探讨[J].科技创新与应用,2013

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【关键词】等离子点火 气化微油点火 安全 经济

一、工作原理

等离子点火装置是利用高压、高频触发起弧,并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体,该等离子体燃烧器中心燃烧筒中形成温度高于5000K且温度梯度极大的局部高温区,煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用,并在10ms内迅速释放出挥发物,使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。由于反应是在气相中进行,使混合物组分的粒级和成分发生变化,有助于加速煤粉的燃烧,大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量。气化微油点火技术是利用压缩空气的高速射流将燃油直接击碎,雾化成超细油滴进行燃烧,同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热、扩容和后期加热,在极短的时问内完成油滴的蒸发气化,使油枪在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料,点火方式为二级点火三级燃烧,从而大大提高燃烧效率和火焰温度。微油油枪燃烧形成的高温火焰使进人一次室的浓相煤粉颗粒破裂粉碎,并释放出大量的挥发分而迅速着火燃烧,然后由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉。

二、系统设备

等离子与微油点火技术的设备有很大的差别。对比某厂2台600 Mw 机组采用等离子点火与微油点火技术时所增加的设备,采用等离子点火技术的设备较多,系统较复杂。等离子点火系统主要有:点火燃烧器、等离子发生器、电源及控制系统、压缩空气系统、冷却水系统、火焰检测系统、制粉系统、监控系统等系统构成。等离子燃烧器改造一般布置在下层原燃烧器位置,将该下层燃烧器全部改造成等离子燃烧器。气化微油系统由微油点火系统、控制系统、辅助系统、制粉系统等系统组成,其中燃油系统由燃油系统、压缩空气系统、高风压系统及气化小油枪等组成,其中控制系统根据机组控制系统不同而采取不同方式,主要包括就地手动控制和远程保护、PLC控制与FSSS联合保护、DCS控制与BMS保护等几种。

(一)煤种的适应性

一般来说,等离子燃烧器对煤质要求较高,原因是不同的煤种对应不同的稳燃能力,等离子点火技术的输入功率为50~200kW,输入功率增加时电气设备也要相应增加,因此等离子点火技术输入功率的提高受到一定的限制,还不适用于贫煤、无烟煤等低挥发分煤种。因此在锅炉启动使用等离子时,一般采用高热值、低灰分煤种。等离子点火对于Aar≤35%的烟煤,可以做到无油点火;对于35%≤Aar≤45%的烟煤,可以做到节油点火;对于Var≤19%的烟煤等离子点火已经较难适应。对于Mt≤25%, Aar≤30%的褐煤,可以实现无油点火,对于Mt≤28%, Aar≤14%的褐煤,可以实现节油点火,对于40%≤Mt≤42%的褐煤,目前点火困难。

微油点火技术是将等离子发生器换作气化油枪,同时又可以适当调节功率。由于油的热值(一般为150~300 kg/h)相对较高,这样就可适当调节和增加功率,使微油点火技术对煤种的适应性优于等离子点火技术。对于烟煤,气化微油点火所需油量较小,煤抢风的问题不突出,但是对贫煤和无烟煤,气化微油点火能量增大很多,在大幅提高油量时油抢风造成无法将煤粉引燃的问题非常突出。解决油抢风问题的措施通常是对小油枪配风,但这有可能使流速远高于火焰传播速度,造成无法点燃,油配风改造也会使燃烧器的阻力有所增加。因此这两种点火技术在点火能量上都存在局限性,都对煤质提出了较高的要求。

(二)点火特性

等离子点火与微油点火初期的煤粉燃烧率低是必然的,这由点火能量决定的。一方面,煤粉不可能在燃烧初期完成较充分的燃烧;另一方面,大量的煤粉在风包粉后期混合燃烧,炉膛温度水平决定了燃烧率的高低。因此,点火过程中燃烧率的变化随着炉膛温度水平的提升而由低到高发生变化,在锅炉冷态工况下,投运节油点火装置前必须有相应的冷炉启动系统以提高一次风温及炉膛温度。一般点火初期过大的气膜风不利于燃烧器喷口着火稳定,通常在点火期间尽可能不开或者少开燃烧器的周界风。着火稳定后气膜风逐步增加,对等离子燃烧器壁温的改善较明显,同时可提高燃烧器在点火初期的稳燃特性。在锅炉启停初期,都可以投入电除尘运行,满足环保要求。

(三)可靠性

等离子点火的易损部位是阴阳极,一般阴极寿命在100H左右,阳极在500-1000H左右,维护人员一般根据等离子装置使用情况及时间,定期进行检查维护,来提高可靠性。同时等离子运行中断弧,也是影响点火的主要因素,如采用压缩空气,由于内部油水等杂质,很容易导致断弧,因此必须要设置专用的等离子载体风机。气化微油点火技术由于油枪出力低,雾化孔径比较小,油管路中稍有杂物就容易油枪堵塞,造成灭火,从而威胁点火安全,因此小油枪积炭堵塞,是气化微油点火的主要故障之一。因此气化微油点火技术安全运行关键保持油管路及孔径清洁。所以安装及运行中保持系统的清洁至关重要。

(四)燃烧器结渣情况:

由于等离子燃烧器内阴极运行时间长易烧损,造成漏水,很容易造成管道内积粉、结渣,最后造成燃烧器退出运行,因此现在普遍采用在寿命周期前,或者根据使用情况更换阴、阳极头。气化微油点火采用分级燃烧技术,煤粉气流在进入燃烧器的每一级时会产生内外气膜风,内气膜风隔离火焰对燃烧器壁面的冲刷,同时内、外气膜风对燃烧器又有冷却作用,从而能起到防结焦和烧损的功能。而且气化微油燃烧器内设壁温监测,当壁温温升过快时,可及时调整二次风对一次风管进行冷却,可防止燃烧器烧坏。

三、结束语

综上所述,对于燃用神华煤的电厂,等离子和气化微油点火技术都比较经济安全,但对于燃用煤质相对较差的话,气化微油点火由于在点燃能力方面有较大的调整空间和燃烧率,因此在煤质劣化方面有优势。所以对于新改建机组,煤质波动较大的情况下,建议优先选用气化微油点火技术。

参考文献:

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【关键词】移动学习;小学数学;电子作业

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作业布置是学科教学过程的一个重要环节,是学生在课外时间独立进行的学习活动,也是促使学生认知、能力、情感全面协调发展,有助于巩固和完善学生在课内学到的知识、技能,并培养学生的独立学习能力和学习习惯的重要途径。随着信息技术的突发猛进及广泛应用在教育教学中,电子白板、电子书包、电子教材等教学电子产品应运而生,这使传统的教学方式发生重大的变化,而作业作为传统教学的重要环节,如何使作业与时俱进,与现代技术接轨就取决于信息技术和教育学的深度融合。因此,笔者就琢磨:怎样的作业才能充分调动学生学习数学的积极性,又能培养思维能力呢?能不能把枯燥乏味的作业变得有趣生动呢?

一、研究综述

1.移动学习

移动学习是基于互联网技术、无线通信网络以及多媒体教育技术,师生借助比较普及的无线设备(如手机、平板电脑、手提电脑等)可随时随地进行交互式的教学,以及教育、科技方面的信息交流。移动学习有自身的优越性,既结合了现代移动通信技术,又使得学习自主化、个性化、交互性强等特点。移动学习有效结合了现代移动通信技术,它与其他学习方式相比,它具有学习便捷化、学习自主化、教学个性化、学习情境化、学习碎片化、交互丰富性等特点。

移动学习在国外已经流行多时,但在我国还属于起步期。随着信息技术的迅速发展,移动学习将越来越多被人熟悉和应用,尤其在基础教育阶段呈上升趋势。

2.电子作业

电子作业是教师在网络环境下根据教学需要布置练习,可以以文字、声音、图像、动画等多种形式出现,学生根据要求在网上完成并提交。电子作业具有内容丰富多样、操作性强、传播度高、反馈及时等特点。

综上所述,通过对移动学习和电子作业的文献调查发现,国内开展移动学习的研究还在起码阶段,很多知名企业都纷纷投入到移动学习的开发中,但是真正把移动学习和电子作业有机结合的研究极其少见。所以笔者认为要把移动学习的技术应用到电子作业的设计和开发中来,而且电子作业要紧随着移动学习的发展去进行研究,两者的融合有助于推动教育信息化的发展。

二、电子作业的设计

1.创建教师个人网站

个人网站是在Internet上个人注册进行信息公开、交流和共享的空间。一线教师可通过创建个人网站,一些技术含量高、需要长时间调查研究完成的作业。

在信息技术迅猛发展的时代,很多学校都建立了学校的官方网站。教师可以以学校网站为依托,在其中建立其自己的网页。教师也可以独立申请域名创建个人网站,设计有自己学科特点的栏目,便于师生交流,如难点探讨、热点讨论,我的悄悄话等栏目,把课堂教学的知识有意识地融合到网站上,延伸到学生的生活中。这种形式能培养学生自主学习的自觉性,激发他们完成作业的积极性,学生之间也可以互动交流,这样他们的参与意识和学习欲望更加强烈。

2.创建教师个人博客

近年来,博客这个词汇在Internet上广为流行,教育博客更是一种新兴事物,很多教师都在知名网站上申请了个人博客。教师可及时把自己日常的教育教学感悟、教学反思、教学设计等以文字、图片、视频等形式发表。同时,教师可把课外作业在博客上,学生以回复方式完成作业。

3.利用QQ软件中的作业布置功能

QQ新版本增加了一项新功能:布置作业。只要教师把QQ群申请为师生群,即可使用这项功能,以照片、文字、语音等方式布置作业,学生在线完成作业并提交。在线完成电子作业,可以促进学生完成作业的积极性,由被迫、应付式地完成变成积极主动地完成,同时也增强了师生间的沟通与交流,减少隔阂。

三、电子作业在数学教学中的应用

经过一段时间电子作业的练习,学生的数学语言表达能力不断提高。电子作业作为课堂教学的二次学习,与课堂40分钟教学互补,摆脱传统作业的单调乏味,而且它的内容丰富、形式多样,受到学生和家长的青睐,促进教学相长,具体表现为:

1.精心设计电子作业,提高教学教率

新课标将“综合与实践”作为数学学习的一个重要组成部分,并提出了明确的要求:“综合与实践”将帮助学生综合运用已有的知识和经验,经过自主探究和合作交流,解决与生活经验密切联系的,具有一定挑战性和综合性的问题,以发展学生解决问题的能力。

笔者认为在电子作I的设计上,应该加强布置一些开放、探究、实践的作业,需要学生主动去探究、收集、整理来完成,最后运用信息进行研究学习的作业。例如:在《年月日》教学中,教师布置预习工作,让学生搜集关于年、月、日的资料,以图片或文字的形式呈现,在网页或博客上与其他同学共享。新授课后,教师布置课后作业,学生把预习资料根据上课内容加以修改和完善,再同步到网页或博客上,把学习年、月、日的心得与同学们分享。总之,在教学中适度布置电子作业,可以将枯燥乏味的知识讲授转变为灵活多变的自主学习。

2.增进师生关系,提升学习效率

通过移动学习与电子作业的有机整合,学生由被动、应付式的做作业转变成主动、积极参与的综合性学习,进一步增加了师生间的交流与互动,减少师生间的隔阂。例如,有的学生因病不能上学,教师可录制微课通过网络发给学生自学,学生通过网络完成电子作业并提交给老师批改。这种跨越时空的新型教育形式弥补了传统教学的不足,使得每个学生都不掉队,顺便完成学习任务,学习效率也得到提高。

以移动学习为主要特征的现代信息技术,正对传统的课程改革产生深远的影响。无论是何种形式的作业,都旨在培养学生的学习能力和学习习惯。综上所述,不管是传统作业还是电子作业,只要我们合理运用,能够提升学生的知识、情感态度及价值观的,我们都要积极应用并推广。

参考文献:

[1]教育信息化十年发展规划(2011-2020年),2012.3

[2]何克抗.信息技术与课程整合――深化学科教学改革的根本途径,2002.3

[3马宁,余胜泉.信息技术与课程整合的层次[J].中国电化教育,2006.5

[4]刘志.移动学习的现状及其评述.上海师范大学硕士学位论文[D],2012年

[5]黄明深.国内外移动学习的现状研究[J].学术理论与索,2008(2)

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【关键词】电力系统 无功优化 稳定性

对目前所应用的电力系统进行优化通常包含以下几个特性:首先具有动态性的特点;然后具有多约束和多目标的特点,最后这种优化属于非线性优化的种类。目前主要有现代人工智能算法以及常规优化算法两种求解方法。

1 电力系统无功优化方法

粒子群优化算法:这种算法是以下面的思想为基础的:首先每个离子并不具有重量和体系,在n为搜索空间中以一定的速度进行飞行,其中离子的飞行速度是动态变化的额,变化依据是群体以及个体的飞行经验。在对粒子适应值进行充分比较的基础上挑选出比较好的粒子进行复制,这样能够有效的提升算法的收敛性。将计算机技术和PSO 算法充分结合起来,提出了一种新的交叉算法形式,然后采用仿真实验的方法验证了这种算法的正确性。

填充函数算法:第一步将任意点x0当做一个初始点,采用一些比较有效的局部优化方法对目标函数f(x)的一个局部最优解x*进行求取,第二步,构建与目标函数有紧密关系的局部最优解x*填充函数p(x,x*),并采用局部极小化的方法对p(x,x*)的一个局部最优解x1进行求取,保证x1的函数值f(x1)相比于f(x*)是较优的,然后将通过优化p(x,x*)得到的x1当做新的起始点,接下来从新的起始点重新出发并进行优化f(x),不断的对以上过程进行重复以保证目标函数值不断的被优化。如果满足了相应的终止条件,就把满足这种条件情况下得到的局部最优解当做近似的全局最优解。通过一些理论和数值研究发现采用填充函数法能够有效的解决遇到的一些全局最优化的求解问题。

2 无功优化数学模型

必须在满足相应条件的基础上才能够进行无功优化,只有满足了这些条件才能够保证系统能够安全和健康的运行。通常情况下支路电流、节点电压以及控制变量的限制约束是需要必须满足的一些条件。

2.1 目标函数

在确定系统的有功调度的基础上首先应当坚持有功网损最小的原则,然后将负荷节点电压风参数作为罚函数项来构建下面的目标函数模型:

式中系统的有功网损用PL来表示,负荷节点的电压、电压上限以及电压下限分别用来表示,发电机节点的无功、无功上限以及无功下限分别用来表示,系统负荷节点总数用ND来表示,发电机总数用NG来表示,负荷电压越界惩罚系数用λ1来进行表示,另外发电机无功出力越界惩罚系数用λ2来进行表示。

2.2 功率约束方程

对于节点的无功功率以及有功功率的处理方法如下,在无功优化模型中可以采用下面的平衡约束方程:

式中,N为电网节点总数;Ui、Uj分别为i、j处的电压;PGi、PLi分别表示在节点i位置发电机的有功出力以及有功负荷;QGi、QCi、QLi分别表示在节点i位置发电机的无功出力、容性无功补偿容量以及无功负荷;Gij、Bij、δij分别表示在电网中节点i和j位置之间的电导、电纳以及节点电压在相位角上所具有的差值。

2.3 变量约束条件

在进行无功优化的过程中通常需要选取四个相应的控制变量,分别为可调变压器分接头Tt、容性无功补偿容量QC以及发电机端电压UG,选取了两个状态变量,这两个变量为节点电压幅值Ud以及电机无功出力QG。

2.3.1 控制变量约束如下:

其中发电机端电压上、下限值分别用来表示;容性无功补偿容量的上、下限值分贝用来表示;可调变压器分接头位置的上、下限值分别用来表示。

2.3.2 状态变量约束方程如下:

3 填充函数-粒子群算法

下面详细的阐述本文所研究的填充函数-粒子群算法具体优化过程:

第1步:初始化所有粒子(群体规模为N)。在相关限制条件的约束下随机的确定离子的初始位置以及速度,同时初始位置用pid来进行表示,另外将pgd作为pid中的最优值;

第2步:在完成上面的步骤以后对每个粒子的适应值进行有效的评价,所谓有效值评价指的就是对每个粒子的目标函数值进行计算;

第3步:首先比较每个粒子的历史最优位置pid以及适应值,通过比较结果来采取相应的措施,当出现优于pid的情况时,就可以将其当做当前的最优位置pid;

第4步:比较每个粒子的群体历史最优位置和当前最优位置pid比较,当出现优于pgd的情况时,就可以把其当做pgd,然后对pgd的索引号进行重新设置;

第5步:在调整粒子位置以及速度的时候充分的参考粒子群所具有的这些基本信息;

第6步:对终止条件进行检查,所谓终止条件指的就是具有足够的适应值以及达到最大迭代次数时的条件,当满足上面的规定以后就停止整个迭代过程,如果不具有以上条件就返回到第二步中继续执行。

第7步:充分的应用填充函数算法,其中填充函数的初始值设置为最优解,以局部极小点为开始点得到更优的极小值点,如果算法满足了相应的终止条件以后将可以将求解得到的极小值点作为最终的全局最优解。

4 算例分析