供用电技术论文范文
时间：2023-03-15 16:11:02
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篇1
【摘要】分析我院在电气工程训练实践教学中存在的不足,提出一项教学改进措施,即对原有的实践教学内容进行提炼和整合,增加有关电子产品制作方面的内容,加强电工电子技术在训练中的应用,推进实践教学和现代生产实践的紧密结合。
【关键词】电工电子技术实践教学生产实践
1引言
电气工程训练是我院面向工科非电专业及大文科专业开设的一门公共实践课程,学习的主要内容就是安全用电常识和基本的电工电子技术知识及实践操作技能。
2实践教学的现状和改进措施
(1)实践课程简介
根据专业的不同,电气工程训练有两个教学模式。对于工科非电专业,开设电气工程训练A,共40学时;围绕三相笼型异步电动机的控制,训练工科学生一些简单的电气控制方法、控制手段,使之理解电气控制方面的基本知识和操作技能,了解电气控制在工程中的应用。对于大文科专业,开设电气工程训练B,共40学时;通过室内照明电路的设计、安装、调试与检修实践,让学生懂得安全用电,学习常用电工工具和仪表的使用,掌握最基本的电工技能。
(2)实践教学存在的不足之处
从近三年的教学实践过程看,存在的不足之处有两点:
第一,教学内容不够充实,学生做起来前紧后松。为期一周的电工训练,前三天的实践内容是理论教学和基础实践;后两天的内容是创新设计,占用时间偏长。
第二,教学实践内容和现代生产实践结合度不够,电工电子技术含量偏低。电气工程训练A的实践内容是交流电动机的交流接触器控制线路;电气工程训练B的实践内容是照明电路的安装实践,在电路中用的是电感式镇流器。在科技发展日新月异的今天,这些电路已不是最常用的电路了。
(3)实践教学改进措施
针对在电气工程训练中存在的现状,对原有的实践教学内容进行提炼和整合,在电气工程训练中增加电子产品制作的内容。对于非电专业的学生,可以选择制作一些和已有的实践项目相关且简单实用的电气产品。参加电气工程训练A的学生,可以选作PLC控制器;参加电气工程训练B的同学,可以选作电子镇流器。学生在电工实践过程中,通过对电气产品的研制、组装和调试的亲身体验,了解电工电子技术的应用,探知最前沿的科学技术,推进实践教学和现代生产实践的紧密结合。
3实践教学改进后的实施方案
(1)实践教学内容
电气工程训练实践经过改进后的教学内容可概括为四个教学环节、六大教学模块。四个教学环节包括理论教学、基础实践、创新设计和产品制作;六大教学模块包括元器件认识、工具仪表使用、电路原理和电路设计、线路板制作、组装和配线、调试和检修。
在教学实践过程中,六大教学模块的实施是渗透在四个教学环节中完成的。可以看出,和电气工程训练B相比,电气工程训练A的电工电子技术信息含量大、实践操作难度高。
(2)教学实施方案
教学内容的难易程度以及时间安排不是一成不变的,在教学过程中需要把握三点:
第一,理论与实践相结合。理论教师在理论教学环节主要讲解安全用电常识、元器件认识与检测、电气原理图识图、实践操作技能四方面知识。脱离实践操作的理论知识不用讲,和实践操作联系不大的理论知识要少讲。通过理论教学,学生可以运用掌握的理论知识指导自己的电气工程实践,这才是理论教学的真正目的。
第二,因材施教。专业不同,采用的教学方法和教学手段就不同,讲授的教学内容也不同;专业相同基础不同,教学内容的侧重点就不同,对三表学生要突出应用能力和实践技能的[培养,对素质高、学习能力强的学生要进行精英培养。
第三,课内教学与课外活动相结合。对于参加电气工程训练兴趣高、产品制作有独到见解的学生,教师要积极引导,把课内教学内容和学生课外科研活动、素质教育活动有机结合起来,并给予必要的指导。
(3)激发学生兴趣的方法
为了更好地完成教学任务,实现预期的教学目标,要充分调动学生参与实践的主观能动性,激发学生的兴趣和培养创新意识。
第一,确定灵活、直观的教学方法。在理论和实践教学过程中,结合板书、多媒体课件及实物展示等教学手段,采用演示教学和渐进式启发教学相结合的教学方式,在激发学生兴趣、培养自学和独立思考能力等方面下功夫,使教学效果不断提升。对于基础实践项目,主要以演示教学为主,通过演示教学,学生把容易理解和接受的感性知识上升为可以指导自己实践操作的理性知识。对于创新实践项目,主要以渐进式启发教学为主。通过启发教学,开阔学生的思路,培养同学们独立完成实践项目的能力。
第二,采用不同的考核标准。在教学过程中,要根据不同专业、不同基础的学生,调整实践项目在量和质上的要求,制定相应的考核标准,让每个学生都能体验到完成实践项目的成就感,激发学生的学习兴趣。学生有了兴趣,教学目的就容易达到了。
第三,实行多方位的奖励制度。在基础实践环节,可以把一个班级分成几组,组和组之间比赛,哪个组完成的又快又好,哪个组就有额外加分,并把名次写在黑板上。这样就能激发学生之间团结合作、协同作战的意识和动力。在产品制作实践环节,可以把课内教学和课外的素质教育活动相结合,给成绩优异者颁发获奖证书和奖金,鼓励学生参加科研活动。
篇2
关键词：非开挖技术；导向钻铺管；电力管道；免开挖施工
随着城市经济的快速发展和城市化进程的加快，电力工程建设项目日益增多。采用电力电缆输送电能，占地面积小，不占地面空间，不受路面建筑物的影响，也不需要在路面架设杆塔和导线，易于向城市供电而且使市容整齐美观。因此，现在缆化的工程也越来越多。常规电缆工程的施工都是开槽铺设电力管道，施工时需要占用路面，妨碍交通；开挖回填时容易损坏原有管线；渣土外运引起漏洒扬尘；回填坑槽及恢复路面容易造成不均匀沉降，路面下陷或突起，给车辆和行人带来不便。而且由于用电申请时间的不一致，常常是今天挖开，明天填上，后天又“破肚开膛”，产生了令市民深恶痛绝的马路“拉链现象”。因此，常规的施工技术越来越不适应城市发展的需要。
近几年来，厦门市加大了城市规划、建设和管理的力度，《厦门城市道路管理办法》也规定，新建道路交付使用未满5年不准“开膛破肚”。2007年1月还专门出台了《厦门市人民政府办公厅关于加强岛内城市道路挖掘施工管理工作的通知》，新的管理办法严格了审批权限，规定挖掘时间在5天以内、开挖长度在100米以下的项目由市政园林局归口审批；超过这些期限的由市政园林局和市城管办联合会审，影响重大的开挖项目还要报市政府审批。此外，厦门市还首次建立了道路挖掘计划预申报制度，规定每年12月份报送下年度、每年5月份报送下半年较大的道路管线建设项目计划；除紧急情况外，没有预申报的开挖项目不予审批。道路挖掘施工现场必须规范设立公示牌，并经道路分级管辖的市政管理部门验收合格后方可开工。这些规定也增加了常规电缆工程的施工难度。申请时不容易，申请到了又要支付高额的城市道路挖掘修复费。因为是属于惩罚性质的赔偿，例如开挖水泥砼路面，不管实际开挖宽度的大小，就算只开挖30厘米宽，也是按整块板的面积计算，赔偿金额很大。
在这种情况下，非开挖技术的优势就体现出来了。非开挖技术是指利用各种岩土钻掘的技术手段，在地表不开沟(槽)的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的施工新技术，改传统的挖槽铺管和修复施工方式为钻孔铺管和修复。与传统的挖槽施工法相比，非开挖技术具有不影响交通、不破坏环境，施工周期短，社会效益显著等优点，尤其适合在一些无法实施开挖作业的地区，如闹市区、高速公路、铁路、建筑物、河流、农作物及植被保护区等，进行管线铺设、更新或修复。按施工工艺可分为：导向钻进铺管技术、遁地穿梭铺管技术、顶管掘进铺管技术、顶管铺管技术。其中导向钻进铺管技术的优点是：采用导向仪导向，导向探测与管线探测相结合，能有效调整钻头，避开管线，适合复杂地层条件下施工；铺管直径、长度和材料范围较宽，适合1000mm以下管径，主要采用PE管铺设和钢管铺设；对地表干扰小，施工速度快，施工精度高，是发展最快的一种非开挖施工法。又因为厦门城区的地下管网比较复杂，所以我局进行非开挖施工时大多采用导向钻进铺管法。下面就详细介绍一下导向钻进铺管法的施工工艺。
首先，对所铺设管线的位置地形进行测量，设计出钻孔的最佳曲线，开挖工作坑和接受坑。
其次，进行导向钻的施工。先用放置在地表的导向钻机，根据预先设计的铺管线路钻一个远小于预铺管道口径的导向孔，然后回拖回扩头，将孔径扩大到超过预铺管道口径的1.2—1.5倍，随后将管线拉入，实现非开挖铺设新管。导向钻铺管施工由3个阶段组成，即钻导向孔、回拖扩孔和回拖管材。
1钻导向孔
用导向钻头从预定的入土点以一定的倾角准确地按规定管线走向钻进。导向钻头为前端带喷射口的斜面非对称式钻头，内部放置有定位信号发射仪，钻头前端喷射出高压泥浆的射流作用与钻头的切削作用共同在地下形成孔壁，泥浆还起到和降温作用，并使孔壁迅速固定成型。在地面上用接收机可以探测到钻头在地下的经纬坐标、深度、倾斜率、斜面方向等参数，通常每钻进一根钻杆定位一次。钻杆长度随机型而变，机型越大，钻杆越长。钻机操作人员根据测出的参数，判断钻孔位置与设计轨迹的偏差，随时进行调整，确保钻孔沿设计轨迹前进。当回转和给进同时进行时，钻孔呈直线延伸，而只给进不回转时，受斜面反力作用，钻孔朝钻头斜面的方向偏转。钻杆不断补接，直到钻头达到接收井或从目标位置钻出地面。
2回拖扩孔
导向孔完成后，在接收井中或目标位置将导向钻头更换为直径大于已有管孔的锥形回扩头。这种钻头表面有呈螺旋状排列的高硬度碳化钨金属，使之在回拉钻杆的作用下将孔扩大，钻头圆周上分布的小孔可喷射出高压泥浆，其作用与钻导向孔过程相似。在回程扩孔时，泥浆泵会向孔壁提供足够的钻进泥浆液，在松动的孔壁表面迅速形成一层护壁泥浆层，回抽时要在回扩头后侧不断补接钻杆。回扩头到达钻机后，在接收井接上新回扩头再次回扩。扩程可反复多次，使管孔直径逐次扩大，直到管孔达到设计要求。
3回拖管材
扩孔结束后，应用清孔器进行清孔。清孔时要注意泥浆比重，保证泥浆质量。当清孔达到铺管要求后，进行回拖前的准备工作，复查管材的质量及搬运过程中是否损伤，管材焊（连）接是否符合规定，检验完毕后方可铺设。回拖管材时，产品管材在扩好孔的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆，这样既减少了回拖阻力，又保护了管材在回拖时防腐层的磨损。此时，操作人员要注意控制好钻机的拉力和速度，确保所铺设管材不受损害。
最后，在完成牵引管施工后，才开始砌筑检查井。
下面举个工程实例来说明一下非开挖技术在电力工程施工中的具体应用。
例：新建110KV湖滨南变10KV梅园线工程的设计是从新建110KV湖滨南变馈出一条电缆至禾祥梅园开关站901，该电缆从变电站引出后沿着湖滨南路北侧已建电缆管沟及新建的管沟向东敷设敷设至梅园开关站901。其中，有一段需要横穿湖滨南路。而湖滨南路属于市区主要干道，车辆川流不息，地下管线纵横交错，道路两侧还有绿化乔木。众所周知，管线横穿道路采用常规方法施工，公路的一半基槽需采用大开挖的方式，待管线铺设完毕回填后，再施工另一半管线。该施工方法虽然简单，但对交通运行及市区环境都不可避免产生了一定的影响：施工时容易引起噪音，粉尘，震动和废气；妨碍交通（堵塞，中断或改线）；破坏环境（绿化带，公园和花园）；影响市民生活和商店的营业；安全性差；综合施工成本高。而这些不足正好是非开挖技术的优势所在。因此工程采用导向钻进铺管技术，以非开挖方式进行电力管道穿越。该工程开挖4M*2M*1M的工作坑和接受坑，扩孔直径达φ500MM，采用φ160×4根PE管穿越，穿越长度约为46米，最大穿越深度为自然地面以下3m；钻机入土点位于湖滨南路北侧，出土点位于湖滨南路南侧；入土角度为10°，出土角度6°。该工程具有不污染环境，不影响交通，施工周期短等优点。
参考文献
［1］叶建良.非开挖铺设地下管线施工技术与实践［M］.中国地质大学出版社，2000，（3）.
篇3
【论文关键词】高等职业教育；教学改革；课程建设；供用电系统
随着社会各领域对应用型人才要求的不断提高，高等职业教育必须把工作重点放在提高教育教学质量上。课程是构成专业培养方案和教学计划的基本单元，课程教学质量是人才培养质量的关键。教育部“关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见”指出，课程建设与改革是提高教学质量的核心。也是教学改革的重点和难点。
“供用电系统”是高等职业教育“供用电技术”专业的主干课。课程综合应用“电路、电子、电机”知识，构建电力系统知识体系，为后续专业课提供“够用、实用”的知识平台，是专业基础课和专业课程之间的桥梁和纽带。
在课程教学改革和课程建设中，确定了“立足岗位、工学结合、突出应用、培养能力”的教学改革和课程建设基本原则。围绕这一原则，进行了教学改革实践探索：以满足岗位需求为宗旨构建课程内容体系；以工学结合为目标改革教学模式，建设双师队伍闼；以能力培养为主线改革教学手段、教学方法、考核方式；以突出应用为核心建设教学资源，编写富有高职特色的配套教材。
一、以满足岗位需求为宗旨．构建课程内容体系
开展课程教学改革，教育理念首先要转变。就是要打破传统的精英教育观念，以就业为导向，树立人才培养目标适应生产一线需要的观念，立足为生产一线培养应用型工程技术人才，体现在课程教学内容上，就是要突出针对性、应用性和实用性圆。依据电力行业的发展方向，一线岗位对人才的需求，改革课程教学内容体系。通过对电力行业人才规格需求的调研，确定了“供用电技术”专业人才的知识、能力和素质结构。在此基础上。参照供电公司的《技术岗位规范》、国家劳动和社会保障部的《电力行业职业技能鉴定规范》，对“供用电系统”教学内容进行了全面改革，确定了新的课程内容体系。把“供用电工程”分解为“供用电系统”、“供电设备”、“供用电系统继电保护”三门课。针对岗位需求，调整“供用电系统”的内容，增加供配电系统接线、工厂供电，删除了电力系统调频、稳定；精简不对称短路部分内容，突出实用性；按照专业技术应用性原则。增设限制短路电流技术措施的内容。新的课程内容体系突出针对性、应用性和实用性，体现学生的职业能力培养，满足生产一线对应用型人才的需要，突显了高职教育特点。
二、以工学结合为目标．改革教学模式
工学结合是高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点，也是课程教学模式改革的目标。按照工学结合本质，课程教学模式改革重点是教学过程的实践性、开放性和职业性，而实验、实训、实习是三个关键环节。围绕这三个环节，积极探索工学交替、任务驱动的教学模式。
在教学环节上，从整个专业教学角度审视课程需要的实践环节，将课程与实习、实训视为紧密联系的有机整体。发挥“供用电系统”课程在专业基础课和专业课之间承前启后的作用，设计了实践—认识一再实践的工学结合式教学模式：理论教学前，设置认识实习、电工基础实训，给学生以感性认识；理论学习和提升之后。设置专业电工、电气运行、变电站仿真、电网仿真等职业性实训，让学生把理论带回现场。进行知识的应用，培养、提高实践能力。
在实验、实训内容开发上，提出将实验、实训内容与教学内容相结合，使三者相互渗透，密切结合。根据课程内容要求，开发潮流仿真、倒闸操作、无功调压仿真、短路模拟等课内实验；设计变电站仿真、电网仿真等集中实训项目。课内实验和集中实训相配合，使理论、实践教学形成有机统一的整体。
在课程改革实践中，围绕工学结合这一目标，构建的课内与课外、校内与校外，相互衔接、相互配合的教学模式，体现了“供用电系统”课程教学过程的职业性、实践性、开放性思想，实现了应用型人才的培养目标。
三、以能力培养为主线．深化教学手段、教学方法、考核方式改革
采用现代化教学手段，强化学生实践动手能力和学习能力的培养。建立“讲、演、练”—体化教室，如电气运行讲练室等，在讲练室对倒闸操作等教学内容边讲边演边练，实现“教、学、做”一体化教学，加强学生动手能力培养。课堂教学提倡恰当运用现代教学技术，如多媒体、CAI课件、教学片等，使它们和传统教学手段互相补充，相得益彰。探索网络教学，运用现代信息技术实现教学课件、授课录像、教学大纲、教案、习题、参考文献目录等教学资源上网开放，培养学生自主学习能力。
运用灵活多样的教育教学方法，提升学生的学习能力。运用启发式教育，培养良好的思维习惯：在某些知识的讲授上，采用追溯法，带领学生回到“问题被提出的年代”，设想“在当时的条件下，如何解决这个问题”，启发、引导学生在思考中寻找答案，培养学生良好的思维习惯；运用类比法，提高知识理解力：用车上货物突然增加会导致行进速度下降类比电力系统无功负荷突然增加会导致系统电压水平下降，解释无功负荷增加与系统电压水平下降的关系，让抽象的概念在直观教学中被理解。合理运用教学方法，不仅教会学生“该怎么做”，更是训练他们“去寻找打开知识大门的钥匙”，培养学习能力，为学生适应工作岗位、乃至终生学习奠定基础。
加强考核方式改革，培养学生自主学习能力。考核是教育测量的工具，不仅是对学习成绩的评定，更重要的是对学习习惯的培养和学习方向的引导。考核方式改革就是培养学生主动学习的习惯。加大过程考核力度，采用口试、考查作业、写小论文、分组互测、讨论、试讲等方式，激发学习主动性。笔试考核以测试应用能力为主，提出理论考试以工程概念、工程计算为主，不出偏题、怪题、脱离生产实际的问题。教学手段、教学方法、考核方式改革使课程教学改革向微观屡面推进，使能力培养落到实处，有力地推动了课程建设，提高了课程教学质量。
四、以突出应用为核心．建设教学资源．编写富有高职特色的配套教材
重视教学资源的建设，通过不断推进教学资源的建设提高课程教学质量。在教学资源建设中，由重视教师的“教”转向关注学生的“学”，视学生为学习主体，针对学习主体建设教学资源。教学资源结构形式上注重整体学习环境的创设，建设课程基本信息如教学大纲、教学日历、学习参考书目、教案、教学课件、课后习题及解答、教学软件工具、课程素材库等。
教学资源网络化建设实现了学生在不同时间、不同地点进行网上自主化、个性化学习。以学生的学习需求为出发点的教学资源设计、网络化建设，改变了教学资源不满足学生自主学习需要的现状，发挥了其指导学习的作用。
教材是教学内容的载体，是教师与学生沟通的桥梁，是教学活动正常有效进行的保证。确保优质教材进课堂，是课程改革和课程建设的关键。以突出应用为原则编写特色教材是课程教学改革的一项重要内容。围绕新的课程内容体系，开展了应用性教材建设，编写了富有高职特色的《供用电系统》教材。在教材编写中，始终坚持“突出应用”的原则，即内容强调理论联系实际、理论为实践服务，知识内容以够用为度，以应用为目的，力求使学生“明基本概念、懂基本原理、强实际应用”。教材内容中删除了繁杂的理论推导，突出实用计算，增加了应用性练习。改革后的教材内容，突出了应用能力的培养，为后续专业课构筑了“够用、实用”的知识平台。
五、以工学结合教学模式为目标．建设“双师型”教学队伍．实施新教师培养导师制
教师是课程改革和建设的实践者，是实现课程建设目标、保证课程改革和建设可持续发展的必要条件。建设“双师型”教学队伍，重视培养新教师，是课程建设的一项重要工作。
在教学队伍建设中，以工学结合教学模式为目标，不断加强“双师型”教师队伍的建设。建立教师工程实践制度，教师要到现场工程实践半年时间，提高自身工程实践能力，获得工程师职称。通过工程师任职能力培养，建设了“双师型”教师队伍，提高了教师队伍工程实践能力及指导实践教学的能力，满足了工学结合教学模式的需要，在课程教学改革中发挥了显著作用。超级秘书网
篇4
参考文献的写作是作者在这一科学领域的问题进行研究并且还有一定的研究成果，参考文献的写作也是对科学研究的更进一步的深入探讨。下面是学术参考网的小编整理的关于信息系统论文参考文献，希望可以在大家写作当中带来帮助。
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篇5
论文关键词:用电检查;题库;考核
随着中国电力事业的不断发展,无论在电源建设、电网建设和用电客户的增长上,都向前迈了一大步。用电检查作为用电管理工作的重要组成部分,属于电网经营企业依法行使对用电客户受电装置进行检查的企业行为,是国家电力法律赋予电网经营企业的权利和义务。近些年来,大部分地方用电容量和客户量比以前增长一倍还要多,而用电检查人员数量基本没有增加,在人员数量配备跟不上发展需要的现实条件下,提高用电检查人员的素质就显得迫在眉睫。为了大力实施国网公司“人才强企”战略,加快培养高素质技能人才队伍,提高国网用电检查人员职业技能水平,由国家电网公司策划,吴琦同志担任主编的生产技术培训专用教材——《用电检查》,目前已在国网内部全面推广开来。为公正客观评价用电检查人员的职业能力,改进培训考核的方式及效果,帮助受训人员把握培训教材要点,根据国网公司集团化运作、统一人才培养的工作要求,开发一套与《用电检查》相配套的能力考核标准题库,对用电检查人员建立健全培训、考核机制有着十分重要的意义。
一、电力系统用电检查背景
1.用电检查概念
用电检查就是电力企业为了保障正常的供用电秩序和公共安全而从事的检查、监督、指导、帮助用户进行安全、经济、合理用电的行为。
2.用电检查现状
目前用电检查主要呈现以下特性:
(1)电力行政管理部门对电力安全管理缺失,用电检查管理职能基本消失。由于客户用电安全长期缺乏监督管理,客户用电安全形势恶化严重,导致客户用电设备故障比例逐年增加,已经影响到电网的安全稳定运行。
(2)社会舆论导向片面强调供电企业服务社会的义务,却忽略了电网安全需要供电企业和用电客户共同维护的事实,影响了供电企业维护电网安全和用电秩序,导致电力设施破坏和窃电事件逐渐增多。
(3)用电检查人员在为客户服务的过程中,提出的安全用电合理要求与客户自身经济利益以及电力优质服务之间的矛盾越来越多。这在一定程度上增加了用电检查协调工作的难度,使电力企业陷入两难境地。如果满足客户要求,则增加了事故发生的风险;如果不满足客户要求而以安全为先对客户施加压力,则带来了客户对电力优质服务工作的不满,影响供电服务形象。
3.做好用电检查对供电企业的要求
目前,违章用电、窃电方法繁多、并呈高技术化倾向,而用电检查工作人员的技术水平及相关检测设备难以满足要求,致使一些隐蔽性的、高技术性的违章用电、窃电行为难以被查到,这就需要提高用电检查人员的业务能力和服务水平。在日常的用电检查工作中,部分用电检查人员往往只注重检查结果而忽略检查程序,致使客户怀疑检查的合法性,反告供电企业侵权。用电检查人员在开展用电检查过程中,对用户线路存在安全隐患的情况,应及时帮助用户提出整改措施,提高服务广大用户的能力。
供电企业用电检查人员应具备如下条件:作风正派,办事公道,廉洁奉公。已经取得相应的用电检查资格。聘为一级用电检查员者,应具有一级用电检查资格;聘为二级用电检查员者,应具有二级及以上用电检查资格;聘为三级用电检查员者,应具有三级及以上用电检查资格。经过法律知识培训,熟悉与供用电业务有关的法律、法规、方针、政策、技术标准以及供用电管理规章制度。
二、用电检查题库开发的目标与基本原则
从当前用电检查的现状可以看出,提高供电企业用电检查人员综合素质,对提高供电检查工作的质量起着至关重要的作用。随着《用电检查》教材的推广,针对用电检查人员对自身职业能力水平的考核也成为目前给予解决的重要问题。怎样能够公正客观评价用电检查人员的职业能力,改进培训考核的方式及效果,帮助受训人员把握培训教材要点?为了解决上述问题,本课题小组根据国网公司集团化运作、统一人才培养的工作要点,针对《用电检查》培训教材开发了一套与之相配套的能力考核标准题库。根据这套标准题库对用电检查人员进行全面考核,设立考核标准,建立健全培训、考核机制,争取做到通过制定标准的考核体制来有效的考核,评价用电检查人员从而提高用电检查人员的整体职业素养。
1.用电检查题库开发的目标
建立覆盖用电检查应具备的基础、专业基础、专业和职业素养、相关法规和条例等知识;涵盖用电检查工作中应具备的基本、专业和相关操作技能;以培训教材为依据、以培训模块为基础的考核题库。题量和难度将满足对用电检查人员不同等级员工进行能力评价和各类培训项目考核的需要。对各网省公司考核题库的开发现状进行调研的基础上,开展创新型的研究。命题思维方式实现由传统经验型向现代技术规范型的转变。
2.制定统一的考核标准
在制定题库开发大纲时,考虑到用电检查人员的职责有所不同,针对不同职责的用电检查人员进行不同考点的考核,因此对其按配电与营销两部分制定考核模块与考核标准。
为了考核尽可能的全面,因此,用电检查题库应做到涵盖面尽可能广,因此,用电检查题库的开发主要包含以下题目类型:实操题、识图题、计算题、综合分析、案例题汇总、以及理论知识五部分。
3.考核题库开发的基本原则
在确定考核项目时遵循以下基本原则:
一是保证所选考核项目的典型性与代表行。做到全面反映用电检查标准的各个等级的技能水平。二是保证所选考核项目的涵盖面尽可能广。在命题时,尽可能的将用电检查的主要内容全部涵盖其中。三是坚持统一性与针对性想结合。考核项目的开发上,对基本素质、基本技能要规定统一的内容和要求。并针对不同类型用电检查人员在考核内容上侧重点有所区别。这样既统一了基本考核的标准,又适应了不同类型用电检查人员的职能所在。
三、考核模块的设定
用电检查题库从考核方式上主要分为机考题与实际操作题两部分。机考题主要考核用电检查人员对用电检查基本概念,基本技能机型考核。实际操作题,则对用电检查人员实际动手能力、解决问题的主观能动性等方面进行考核。用电检查题库从考核题目类型上分为单选,多选,识图、判断、计算、案例分析以及技能操作这几种类型。
1.配电部分考核模块设置
配电部分考核模块主要内容包括:架空绝缘配电线路施工及验收规程;10kV及以下架空配电线路设计技术规程;低压电气设备;低压电气设备的选择;低压配电设计知识;低压成套配电装置知识;配电变压器;高压断路器;互感器;隔离开关;高压熔断器;避雷器;电力电容器;接地装置;配电线路的基本知识;配电线路常用材料及选择;配电线路常用设备及选择;电杆基础;电杆组装和立杆;拉线及其安装;导线连接;导线架设;弧垂观测;接地装置的安装;接户线、进户线安装;无功补偿装置的容量选择及电气元件的配置无功补偿装置安装与调试;无功补偿后用户负荷的确定;10kV配电所主接线方式;导线直接连接方法;导线接续管连接方法;通用电工工具的使用;常用安装工具的使用;灭火器的使用;电气安全工器具的使用;万用表、钳型电流表的使用;绝缘电阻表的使用;接地电阻测试仪的使用;单臂、双臂电桥的使用;登高工具的使用;脚扣、登高板登杆操作方法和步骤;工程常用十个绳扣的打法;拉线制作、安装;接户线安装;架空导线紧线、放线操作;导线在绝缘子上的绑扎、线夹上的安装操作;服务程序和行为规范;营销服务礼仪;动力箱(盘)安装;低压成套装置安装;无功补偿装置安装;接地装置安装;剩余电流动作保护装置的选用、安装;剩余电流动作保护器的运行和维护及调试;低压设备运行、维护;低压设备检修、更换;低压设备常见故障处理;低压电气控制原理图;低压电气接线图;照明施工图的识读;动力供电系统图;高、低压配电所系统图;配电线路路径图;配电线路杆型图;杆塔组装图和施工图;配电线路地形图;电力用户功率因数要求;提高功率因数的方法;继电保护及自动装置在配电网中的任务和作用;继电保护及自动装置的基本原理;主保护、后备保护与辅助保护;电力系统对继电保护的基本要求;10kV配电网中线路保护配置;电力变压器保护配置;高压电动机的继电保护;低压开关电器安装;低压电器选择;低压供电设备验收;导线的选择;电动机直接启动控制电路安装;电动机几种较复杂控制电路安装;电动机无功补偿及补偿容量计算;10kV配电变压器及台架安装;10kV配电设备安装;10kV配电设备常规电气试验项目及方法;编制配电设备安装方案、验收方案;10kV配电设备巡视检查项目及技术要求;10kV配电设备运行维护及检修;10kV配电设备常见故障及处理;10kV开关站的运行维护;10kV箱式变电站的运行维护;农网配电设备预防性试验标准及试验方法;室内照明、动力线路安装;照明器具的选用和安装;照明、动路回路验收及技术规范;电杆基坑开挖要求;电杆组装工艺要求;起立电杆工器具的选用;起立电杆操作方法;杆塔组立施工方案的编写;10kV配电线路施工方案的编写;10kV配电线路竣工验收;10kV配电线路导线架设;10kV绝缘配电线路导线架设;10kV配电线路导线拆除;配电室、配电箱、箱式变电站电气接线;配电线路巡视检查;配电线路运行维护及故障处理;配电线路缺陷管理;配电线路事故抢修;经纬仪的使用;经纬仪在配电线路测量中的应用;电力电缆基本知识;电力电缆的敷设施工;10kv电缆头的制作;电力电缆线路运行维护。
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关键词：线损；预控；电能营销管理；系统；综合；组织结构；激励机制
中图分类号：TM73 文献标识码：A
0.前言
线损是电网客观存在的损耗，是企业经营中重要的参考指标和核心经济数据，实施严格的线损预控和线损管理是企业经营和管理工作的长期性任务和战略性工作。进行线损预控工作要告别传统的出发点和立足点，要以电能营销管理这一新角度作为平台，展开线损深层次的控制与管理，以电能营销管理的作为分析线损原因的出发点，确立线损研究的核心和重点，对线损实行电能营销管理条件下的全面控制和预防，确立线损产生的关键过程和主要原因，在构建市场化电能营销管理体系的同时，做到对线损切实而有效地预控和治理。
1.线损的相关概述
1.1 线损的电力行业定义
线损是指在电能供应、传输和分配环节中因设备、线路、操作、网络等原因产生电能上的损耗。电力企业一般将供电量和用电量之差作为线损电量，将线损电量与总共电力电量的比值作为线损率。
1.2 线损的类型
线损是无法避免的正常电量消耗，根据损耗的部位可以将线损划分为：理论线损，即电力网络中电阻消耗的电量损耗；管理线损，既因电力网络管理不当而出现的电量损耗；统计线损，即因统计工作缺失而产生的供电与用电电量的损耗。其他线损，因电力计量装置误差、人为因素、不明原因造成的电量损耗。各种线损会单独存在，同时也可能集中出现，这给线损预控和管理造成了极大的不便，新时期电力高效率发展目标的确立为线损管理提供了现实性的目标和任务，相信随着理论的突破和方法的创新，对各种类型线损进行全面地预控和有效管理成为可能和必然。
2.电力企业在线损预控中存在问题
2.1 企业和个人对线损预控认知不足
当前线损预控工作在电力企业层面、具体操作个人层面都存在认识上的问题，这导致线损预控没有明确的目标，线损预控工作与其他工作没有清晰的边界，这导致线损预控不能引起企业的关注，线损预控人员的工作得不到职能部门的支持，导致线损预控工作偏离企业主营业务之外，引不起企业和员工的重视，形成了线损预控工作的缺位。
2.2 线损预控组织结构存在问题
线损预控需要现代化的组织体系和治理结构作为基础，而从电能营销管理的实际情况看线损预控没有必要的组织形式，也没有切实的治理结构，这导致电能营销管理目标难于实现，线损预控的职能难于发挥，结果造成电能营销管理水平低层次徘徊，线损预控能力和价值得不到体现。特别是一些人忽略电能营销管理的价值，失去线损预控的整体目标，在各部门、各班组之间形成了线损预控的鸿沟，有碍于电能营销管理的细节沟通和现实性保障，进而造成线损预控的困难。
2.3 线损预控缺乏激励机制
由于电能营销管理设计各级部门和企业各个单位，如果出现个别单位配合上积极性不强，则会导致电能营销管理能力不足，进而产生线损预控的问题。最为集中的表现是激励机制难于体现和发挥应有的价值，无论是电能营销管理的实际，还是线损预控的具体细节，都没有激励机制作为基础，导致其他部门对电能营销管理没有稳定地支撑，其他个人对线损预控的落实缺乏积极性，最终对电能营销管理带来范围和力度的影响，出现线损预控不严格、不规范等实际问题。
3.提升电力企业线损预控的措施和方法
3.1 提升企业全员对线损预控的综合认知水平
应该用综合的眼光去看待线损预控工作，要将电能营销管理工作与线损预控工作整合在一起，通过电能营销管理加强对线损的认知，以线损预控提升电能营销管理水平。形成这样一种良性循环的基础是提高对线损预控工作的综合认知水平。要争取企业领导层面对电能营销管理过程和结果的重视，以电能营销管理作为线损预控工作开展的平台。在企业员工中展开线损预控的宣传和教育，使员工认识到线损预控的综合功能和系统价值，更好地将精力和工作投入到线损预控工作之中，对线损预控予以全方位支持，提升线损预控的效果和质量。
3.2 优化线损预控的组织管理体系
当前电力企业要将自身建立成“一强三优”的现代型企业，使公司管理、营销、发展有组织、目标的保障，以科学作为组织管理体系的推进器，发挥组织资源、管理结构等各方面优势，激发企业各职能部门参与线损预控的积极性，提升线损预控的价值空间，更有效地进行电能营销管理。当前线损预控要落实以电能营销管理为基础的组织管理体系建设责任目标，合理利用企业各部门的资源，发挥电能营销管理在系统上的优势，利用电能营销管理对线损预控工作进行组织化和体系化建设，在加强电能营销管理的同时，构建线损预控的新平台和新体系。
3.3 提高电费核算水平
电费核算人员工作的好坏会直接影响到电力波动，在进行人工审核和系统自动审核的过程中，如果发现了电力企业电量出现异常情况，我们的电费核算人员都要在第一时间进行处理，提供异常处理单据，并及时联系抄表人员到现场核对电表计数，并将最终核对的结果反馈到上一管理层，及时发挥营销稽查管理系统中的作用，对营销精英的情况进行全方面地了解和掌握，及时发现问题并解决问题。从源头上解决问题，保证电能营销管理的正常运行。
3.4 建立和完善线损预控的激励机制
在电能营销管理工作中要将线损预控看作是一项综合性技术与经济的参数和指标，将线损预控与电网规划、结构完善等工作列为战略性的核心工作，将提高线损预控准确性、电量抄核、反窃电工作作为企业工作重心，以此来获得电力企业管理部门、调度部门、用电营销管理等有关部门的支持，落实线损预控工作的职责，增加对线损预控相关部门的考核，以有效的全面激励作为提升线损预控水平的保障。
3.5 避免人为因素造成的线损波动
抄表的质量与营销管理环节中线损波动是有直接联系的，在实际线损波动的管理中，我们的工作人员主要是通过对供电区域内用户的类别以及点烟来分析制定有效的抄表计划，并严格按照计划实施。最大限度地摆正抄表工作完成的效率和质量。并建立科学高效的绩效考核阅读方法，加强对现场抄表人员在的角度与管理，进一步保证电量数据的准确可靠。
结语
电能营销管理是电力企业应对市场化需求和独立发展趋势的新型工作，当前企业要正确认识营销工作的价值，从经济和管理的角度展开对管理、技术的重新认知，创新电能营销管理的组织平台和操作体系，更为完整地进行线损认知，从网络改造、营销体系建设、线损分析、强化管理等层面入手，建立起预控线损的措施和体系，在实施电能营销管理主要职能和功能的同时，做到多角度、新层面对线损的预控和管理。
参考文献
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充足、及时的电力供应如影随形地伴随着我们，它几乎已经变成像空气一样的人生必需品，使我们开始将它的存在视作理所当然、天经地义。
然而你有没有想过，要保证时时处处充足高效的电力需求，这是一个多么庞大复杂、耗费人力和心力的工作？
你光鲜生活的背后，是一群默默提供服务的贡献者，尽管他们的劳动常常被人们习以为常地忽略。这群人有个共同的名字―“电力人”，而盛万兴是他们其中表现抢眼的一员。
盛万兴，中国电力科学研究院配电研究所所长，教授级高级工程师，博士生导师，国网公司“智能配电网优化规划与高性能控制科技攻关团队”学术带头人，“配电变压器节能技术”北京市重点实验室主任，“先进配电自动化与配电网优化控制”国家电网公司重点实验室主任。长期从事配电网技术研究、开发及管理工作。近年来，致力于智能配电网仿真、自愈控制、自动需求响应、分布式发电、微电网、主动配电网等研究，先后承担国家973/863支撑计划、国家自然科学基金、国网公司科技项目等30余项，出版专著15部，180余篇，获专利、软件著作权60余项，制订国家、行业、企业标准30余项，获省部级科技奖20余项，培养博士后、博士、硕士研究生30余名，主持工程应用项目累计数十亿元产值，取得了巨大经济与社会效益。
特别是“十二五”以来，他带领科技攻关团队，系统地开展了智能电网技术研究开发，在智能配电网规划、仿真、自愈、微电网等国际前沿的智能电网理论方法、关键技术研究中取得了多项重要成果，率先在国内31个省（市）成功实施了配电网供电模式、风险评估、自愈控制、数模仿真、分布式发电并网与微电网等试点示范工程。近年来，先后在国际电工领域三大顶尖组织IEC、IEEE、CIGRE发起成立了配电网、微电网技术标准工作组，使中国成为召集人，有力地促进了我国智能配用电技术发展，极大地提升了国际影响力。
挑战一：地域广阔、
规模巨大、差异显著
应对：逆向规划，系统解决中国配电网建设模式
我们总会自豪地说，祖国幅员辽阔，地大物博。
然而相对于基础设施建设而言，广袤的国土，多样的地形气候条件，都会成为建设的天然屏障。
以我国体量之巨大，地理环境之复杂，如何保证大规模、稳定、安全、无障碍供电，挑战着电力人的智慧。
电网是支撑国民经济与社会发展的重要基础设施，配电网担负直接向用户供电的重要任务。由于电能具有难以存储的自然属性，电能的配送要与用户用电的需求相匹配才是经济的。传统的电网规划方法是从发电环节到用户自上而下按电压等级布局电网、布点变电站，只考虑供用电量的总体平衡，不考虑用户分布、用电需求与特点。面对分布广泛、差异显著又体量巨大的配电网，这种单向规划思路会带来巨大投资，而且供电效果差。如何破解这一难题？
盛万兴首次提出基于负荷―电网协调的优化规划方法，进而提出建立基于供电模式的配电网规划设计思想。
供电模式是界定电网结构、供电单元和电网装备等供电系统主要组成要素的电网规划设计方案，它统筹了供电设施配置与用电需求的协调匹配，具有规划针对性强、适应地域差异化、显著节约投资的优点。
在我国大规模配电网建设改造的迫切需求下，盛万兴的团队系统地建立了覆盖我国东、中、西部供用电需求的96种配电网典型供电模式库，开发了配电网优化规划设计系统等，出版专著6部，制定了配套技术标准与规范，填补了国内外供电模式研究空白，大大提高了体量巨大的配电网建设改造的经济性与有效性，解决了偏远无电地区电网延伸供电难题。研究成果已广泛用于城乡配电网建设改造工程，节约投资上百亿元。
特别需要指出的是，我国农村配电网覆盖2800多个县（市、区），服务全国80%以上的人口，售电量超过50%，是配电网建设中突出的“老大难”问题。在新农村电气化建设的形势下，盛万兴创新性地提出“集大成”思路，针对服务社会主义新农村建设，提供结构合理、设备先进、电能优质、供电可靠、安全经济、节能环保、可持续发展的新型农村电网供电模式与建设方案，建设综合示范工程，建立标准化供用电示范区、示范村。
近年来我国配电网建设与发展的实践证明，盛万兴及其团队富有成效的研究，系统地解决了世界上规模最大、地域广阔复杂的中国配电网建设模式问题。研究成果对配电网的规划、建设、运行管理、优质服务等方面都具有直接、重要的指导作用和广泛的推广应用价值，为我国配电网建设改造奠定了坚实的科技支撑基础。
挑战二：点多线长、
高损耗、低电压、突
发过载
应对：全网优化、综合治理、重点突破，提供完整解决方案
有电可用是否就万事俱备了？当然不是。
配电网具有显著的地域分散性，线路长、设备多，用电随机性强、负荷峰谷差大。因而，配电网的电能配送损耗（线损率）高、末端供电质量（电压合格率）不稳定、设备抗过载能力要求高。这些都迫切需要通过技术创新加以解决。
其一，我国城乡配电网损耗占电网损耗总量70％左右，配电变压器损耗占配电网损耗总量30%～70%，空载损耗在深夜时甚至能占到变压器损耗的50%～80%。降低配电网和配电变压器损耗是电网降损节能的重点。
其二，城乡配电网中，当供电电压低于标准规定的允许下限值统称为“低电压”，严重的低电压（190伏以下）将导致部分家用电器无法正常使用，影响生产生活。同时，农村低压电网用电安全形势严峻，人身触电伤亡等重大安全事故时有发生，对供电企业和电力客户均造成了严重影响。
其三，在农村配电网中，配电变压器全年绝大部分时间处于轻载运行状态，但用电负荷时段较为集中，春节及农忙等时期农村用电负荷急剧增长,部分地区配电变压器短时段严重过载运行，因过载烧毁情况也时有发生，严重影响了生产生活。据统计，部分配电台区全年集中高峰用电时间仅持续1～2周，其他时间均处于近空载或轻载（负载率10%左右）运行状态，如果将具有这类负荷特征的台区配电变压器均更换为1.5倍或2倍额定容量的配电变压器，则额外投资将超过10～30亿元，其寿命期内空载损耗将增加70～123亿千瓦时，投资大、年均利用率低、运行费用高，造成大量能源和资金浪费。
针对上述问题和需求，盛万兴团队系统地提出了降低电能损耗、提升配电网供电质量、保障安全供用电的整体技术解决方案，并出版专著2部。突破了配电网经济运行分析、变压器突发过载、生物体触电特波识别等关键技术，研发了关键装备与系统，申请发明专利20余项，制定了配套的行业/企业技术标准与规范，为实现配电网降损增效、合格供电、安全运行提供了有效技术手段。
配电网线损高的原因主要是电网结构相对薄弱，装备水平落后，降损工作缺乏政策引导和激励机制。盛万兴提出，配电网节能降损必须两条腿同时走路，从技术和管理两个层面采取“三抓”举措，以提高综合指标为主抓全网一体化线损分析与管理，以实施全网无功优化为主抓网络优化和经济运行，以降低变压器损耗为主抓设备单元，实现科学降损，寻求综合降损1+1+13 的效果。他的团队开发了省市县一体化线损计算分析与管理系统、全网无功优化与控制系统，还研制了国际首台高效节能的有载调容调压变压器等关键设备。通过上述办法，使配电网综合线损率降低1.5个百分点，减少电量损耗218亿千瓦时，低压线损率平均降低2.533 个百分点。
据统计，存在“低电压”的配电台区有25万座，超供电半径的10kV线路12695条，低压线路430713条，如按照常规方式全面改造电网，则需投资近千亿，投资大，周期长。针对“低电压”问题，盛万兴通过大量调研分析，深层揭示我国配电网“低电压”问题发生根源，系统性研究“低电压”综合治理方法与技术，优化电网资源配置，达到少投资、短周期解决低电压问题的目的。经过种种举措，使居民年端电压不合格时间由350小时降至104小时，试点单位居民端电压合格率平均提高3.712 个百分点。项目成果在国网公司农网系统得到推广应用，农村低电压治理周期缩短约50%，节约投资约70%，对我国农村2203.7万户低电压治理发挥了重要作用。
近年来，春节等节假日农村外出务工人员集中返乡，造成用电负荷骤增、变压器过载甚至烧毁严重，春节保供电成为供电部门的严峻挑战。盛万兴带领团队迎难而上，攻克了提高变压器过载能力的关键技术，研制了系列化高过载配电变压器，过载能力达到1.5倍额定负荷持续运行6小时，1.75倍额定负荷持续运行3小时，2倍额定负荷持续运行1小时的设计要求，损耗性能参数与同容量常规配电变压器完全相同，可有效解决“大马拉小车”问题，降低配变空载损耗。与大容量配电变压器相比，将节约电量超过70亿千瓦时，节约投资超过10亿元，为相关供电企业带来了可观的经济和社会效益。
针对剩余电流动作保护器投运率低，导致农村低压电网用电安全难以得到有效保障问题，盛万兴团队在生物体触电电流变化特征及识别方法研究方面取得重大突破：在国际上首次建立了生物体触电电流波形数据库，设计了低压线路剩余电流仿真计算模型和绝缘子等低压供用电环节的剩余电流试验测试平台，提出了剩余电流动作保护器分级协调配合方法，制定了《农村低压电网剩余电流动作保护器配置导则》等系列技术标准，研发了低压供用电安全保障系统，实现了低压电网的数据监测、安全运行和管理等功能；并完成4省9县试点工程建设，试点单位总保护器和中级保护器安装率和投运率均达到100%。工程投运以来未出现保护器误动和越级跳闸问题，用电安全得到了有效保障，解决了农村人身触电伤亡频发问题。
挑战三：设备繁多、
系统复杂、管控难度大
应对：统一平台、集成设备、接纳新能源，构建智能电网
近年来配电网的发展面临两大突出问题：一方面，配电网体量庞大而分散、设备种类多、运行环境差，运行维护与管理困难；另一方面，随着分布式可再生能源发电的接入，配电网逐步演变成为含分布式电源的有源配电网，增加了系统复杂性，运行控制难度加大。如何实现对配电网有效的管控，保障为用户提供可靠、优质、高效、绿色的电力供电，是配电网技术发展的重点和难点，也是构建智能配电网的核心目标。
智能电网是采用先进的信息通信技术“武装”电网基础设施（电网智能化），实现对电网运行状态的有效监测、分析、控制与管理。国际上智能电网的重点也正是智能配用电。实质上，电网智能化要求实现自动化、信息化、互动化的高度融合。由于历史原因，我国配电网的自动化、信息化系统均按业务需要独立建设、“孤岛”运行、信息异构，现场的数据采集设备也是功能分散、重复配置。构建智能配电网，必须解决好技术架构设计、系统平台统一、信息资源整合、设备功能集成等关键技术问题。
盛万兴结合我国配电网特点及发展需求，组织30余家科研生产单位协作攻关，开展智能配电网建设的基础性关键技术研究与开发，填补了国际智能配电网建设模式的研究空白，奠定了我国在智能配电网技术领域的国际领先地位。
他首次提出了含分布式电源的智能配电网技术体系与层次建模方法，建立了112个智能配电网典型模型库及具有国际领先水平的数模混合仿真平台；首次提出了集成型智能变电站建设模式、智能配电台区建设模式等重要创新思想与概念；首次提出了智能配电网的风险辨识与自愈、“分布式电源―储能―负荷”分组优化、微电网能量自平衡/功率自平滑等创新理论方法。出版专著6部，发表SCI/EI检索论文100余篇。突破了智能配电设备一二次融合平台、智能配电终端统一支撑平台、统一信息交互总线、智能配电网风险预警与自愈控制、分布式电源并网/微电网自适应协调控制等一系列关键技术，研发了关键设备与系统，申请发明专利150余项，制定国际/国家/行业/企业技术标准与规范30多项，成果应用于29省智能配电网试点示范工程。奠定了我国智能配电网技术发展的坚实基础。
“智能配电终端”是配电网智能化的关键设备，具有量大面广、功能需求多样的特点。目前，国内外配电终端设备的种类繁多、功能单一、可靠性低、互换性差等问题突出。盛万兴团队设计开发了用于研制多功能一体化智能配电终端的统一支撑平台开发工具，突破硬件平台、软件平台的关键技术，实现“统一支撑平台”的软硬件集成优化，可快速研制各类智能配电终端产品，并支持硬件即插即用与灵活扩展、软件移植和在线升级，从根本上解决了目前配电终端存在的一系列突出问题，缩短新产品开发周期75%，降低研发成本60%以上。
基于该平台开发的多功能一体化智能配电终端产品，实现了生物体特波检测、瞬时功率检测、电压无功优化、三相不平衡带载调节等多项关键技术突破与集成创新。用于配电网中，一台智能配电终端可替代多台单一功能设备，实现了对配电网运行状态的全采集、全可控，以及故障处理、无功补偿、损耗管理、谐波治理、负荷不平衡调节、漏电检测保护等综合应用功能，保证了配电网供电的安全可靠、优质高效，解决了供电可靠性低、供电质量差、用电安全隐患多、电能损耗高、运行维护困难等难题。试点示范工程累计应用智能配电终端1.76万台，节支2.3亿元。
截至2012年底，盛万兴团队主导完成11省13县智能配电网示范工程建设，试点区域供电可靠率平均提高0.11个百分点，居民端电压合格率平均提高0.64个百分点，低压线损率平均降低1.33个百分点。项目验收专家组认为：研究成果在智能配电台区、中低压配电网统一数据采集与集中监控平台、企业一体化信息管理平台和营配调模式优化等方面达到了国际领先水平，多项成果填补国内外空白。研究成果已在国网公司系统27个省（区、市）全面推广应用，取得显著经济社会效益，得到地方政府和电力客户的充分肯定，中央电视台、中国能源报、中国电力报、国家电网报等主流媒体给予广泛报道。
节能减排，提倡清洁能源是国家能源战略的方向。然而新能源发电如何应用，如何接入电网，如何实现火电、水电、核电、风电等的统一协调运行，都是十分棘手的问题。
赫尔洪德移民新村地处内蒙古草原深处，远离主网电源点，是我国中西部无电地区的典型代表，村民们生活简陋，电话、网络、电视等生产、生活的社会基础设施缺乏。那里年平均可照时数4452.7小时，日照时数2916.5小时；风功率密度等级属于4级，年有效风速小时数达7318小时。新村牧户103户，牧民生活用电和奶牛生产基地等用电功率上百千瓦。怎么解决这类偏远地区村子供电，造福百姓？
盛万兴带领团队，经过几个月的理论分析与若干次实地考察、讨论，提出一种“电源―负荷”分组优化的微电网建设模式，充分利用了当地的风、光资源，大大降低了建设运维成本，所建的微电网工程3年来运转正常。法国电力公司等多家单位参观后，都感慨中国的微电网工程能建设得如此先进、可靠。
篇8
随着我国经济发展，企业扩大生产规模，用户自建变电站日渐增多，供电企业对用户变电站开展用电检查工作的压力亦越来越大。现时用电检查技术落后、用电检查人员人数不足、工作任务繁多均容易引起现场用电检查工作的纰漏，此时引入高科技手段协助现场用电检查工作的开展显得尤为重要。本论文通过简要分析用户变电站现场用电检查工作现状，提出存在问题，并利用信息化软件的优势特点，设计现场用电检查工作软件，阐述软件的主要功能、技术手段及应用范围，力求解决工作中存在的问题，使现场用电检查工作变得更加科学、更有效率、更易管理。
【关键词】用户变电站 用电检查 信息化 软件
近年我国经济发展迅猛，企业纷纷加大在一线城市投资，随着生产规模的扩大，企业以自建变电站来满足日益增长的用电需求。相对于供电企业，在满足增供扩销目标的同时，对用户变电站的用电检查工作压力亦骤然增大。而在知识经济时代，信息化技术的飞速发展给用电检查工作带来新型方法。对科学技术的加以利用将有助于减缓用电检查工作的压力，提高用电检查工作的效率，提升用电检查工作的质量。
1 用户变电站现场用电检查工作现状
由于用户供电线路与整个电网相连，其变电站运行状态的好坏，直接影响着电网的安全、稳定，亦影响着全市用户的供电质量，所以，加强对用户变电站用电检查的工作变得尤为重要。在日常现场用电检查工作中，一般通过巡视、查阅来检查用户用电设备的运行情况、检验记录及周边环境的变化，随着用户变电站日益增加，传统现场用电检查模式所引发的隐患已日渐突出，主要表现为：用电检查人员数目与新建用户变电站数量不成正比，人工巡视、查阅、手工纸介质记录的工作方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督人员工作状态及用户变电站检查记录容易丢失、不易找回等明显缺陷，已无法适应现场用电检查工作的要求。
2 信息化技术在现场用电检查工作中的运用
信息化技术运用在现场用电检查工作中，主要是指发展智能化工具为代表的新生产力，并使之造福于用电检查工作中。信息化技术在与过去人工检查方式不一样的是，它具有庞大规模的、自上而下的、有组织的信息网络体系，以现代通信、网络、数据库技术为基础，配以图像识别、文件扫描、快速录入/读取、数据分析等功能，供用电检查人员辅助决策。除此之外，用电检查工作信息化能减少大量的人力工作，有效地避免人为错误。
3 软件在现场用电检查工作中的应用
将应用功能通过开发软件的方式安装在用电检查人员的手机、平板电脑等移动电子设备上，以移动网络、无线网络等方式接入互联网与营销系统服务器连接，通过数据共享、数据传输等方法，实时读取、分析用户变电站用电检查相关数据，利用软件功能开展用电检查工作。见图1。
4 软件在现场用电检查工作中的优势
4.1 便携性
相比以往现场用电检查工作中需带上用户档案、作业表单等大堆文字资料的累赘，信息化技术能使现场用电检查工作变得尽可能的简单便捷，它可以把所有的用户档案、作业表单、规章制度等纸质材料弄浓缩在一个工作软件里，用电检查人员只需带上已安装此软件的手机或平板电脑等移动电子设备即可完成整个现场用电检查工作，无需额外负重。
4.2 智能性
为防止因用电检查人员一时疏忽大意或工作状态不佳等人为因素造成所需现场用电检查工作步骤的缺失，以致影响工作效率、降低工作质量、延误用电检查工作的完成，工作软件可以将现场用电检查工作所有事项固化在移动电子设备上，备以准确记录现场用电检查工作的时长，对工作的把控能力得到大幅提高，亦有助于日后合理安排用电检查工作计划。而在用电检查过程中，通过调用用户数据，结合实际检查情况，加以营销系统服务器运算对比分析，工作软件可提出用电检查相关结果、意见或建议，供用电检查人员参考，提高工作质量，其智能化一览无遗。
4.3 高效性
信息化社会环境使人们变得更习惯、更频繁地使用电子设备，人们宁愿用电子设备打字都不愿意人手写字。通过工作软件，在满足用电检查人员录入习惯、更为快速地记录信息的同时，更可以将人与人之间的对话转化为文字，解决因录入困难导致无法记录信息，造成重要信息遗漏的问题，保证用户档案能实时更新，易于用电检查人员翻查，有助于加深对用户变电站的了解、加强对用户变电站的掌控。
4.4 经济性
整个现场用电检查工作系统只需开发工作软件，直接接入营销系统服务器并安装在用电检查人员自身的电子设备上，无需二次购置软件服务器及电子设备，容易维护并适合用电检查人员使用习惯，解决以往单一工作特定使用单一电子设备的资源利用率较低问题。日后随着用电检查工作的发展，或用电检查工作职能的调整，仅需对工作软件进行相应修改，保持最新的工作状态，大幅节约公司资源，可延展的优势使工作软件具有良好的经济性。
4.5 环保性
使用移动电子设备能将纸张使用率降到最低。现时在用电检查工作中需要留存的用户资料，需要由用户打印或复印后交给用电检查人员，连同作业表单及用电检查结果通知，由用电检查人员人工一并录入营销系统。而录入系统后，纸质资料又需进行碎纸处理，浪费大量人工、时间、纸张，既不环保也不省心，通过工作软件能将此部分工作交给电子设备完成，减少大量人工操作，亦能做到节约纸张，践行环保理念。不仅于此，通过电子设备录入，能防止人为私自改动资料，确保其真实性，杜绝一切事故发生的隐患，提高现场用电检查工作的有效性。
5 用电检查工作软件主要应用技术
5.1 图像识别
图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。如图2所示。
在对用户变电站开展现场用电检查工作中，巡视检查相当重要，设备运行情况、高压线缆运行状况、安全工器具配备摆放、设备编号及计量装置、警示栏设置等都需要通过肉眼检查。图像识别技术，可以弱化检查人员的主观能动性，强化客观规律性，发现用户变电站运行存在问题。用电检查人员在对所需检查的设备拍照后，工作软件运用图像识别技术与原始合格照片进行比对，该技术能自动识别两张照片中相似的图像，得出比对的结果，并输出照片间相异的部分供用电检查人员参考，以便进行二次检查确认，增加检查工作的可靠性。
5.2 文字识别
文字识别主要通过电子设备识别文字并将图像转化为文本，其深层次地利用了图像识别技术，并加以抽取图像中的文字特征，比对识别后将文字以文本方式输出。如图3所示。
在对用户变电站开展现场用电检查工作中，用电检查人员需要保存用户必要文件资料，如定检记录、试验记录或缺陷记录等，使用文字识别技术可将现场检查资料即时转为文本内容，易于管理用户档案。亦可供用户即时完善记录中需要改正的问题，提高用电检查工作的效率。
5.3 语音识别
语音识别技术是将人类语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。与说话人识别及说话人确认不同，后者尝试识别或确认发出语音的说话人而非其中所包含的词汇内容。如图4所示。
在对用户变电站开展现场用电检查工作中，用电检查人员与用户交流频繁，需要详细了解用户运行方式、运行特点及运行难题等方面的内容，在相互沟通的过程中，必然没有足够的时间录入其中重点，而语音识别技术可通过抓取语音转换为文字，方便用电检查人员保存内容。用电检查人员只需要用语音输入想要记录的内容，或将与用户交流的对话进行录音，工作软件自动将语音转化为文本，通过此功能便可全部、无漏地保存信息，有助于用电检查人员解决用户需求、完善用户用电属性、加深对用户变电站的了解。
5.4 数据分析
数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的数据进行分析，将它们加以汇总和理解并消化，以求最大化地开发数据的功能，发挥数据的作用。如图5所示。
在对用户变电站开展现场用电检查工作中，现场记录的数据可以通过营销系统服务器实时运用统计分析方法进行分析，用电检查人员可即时对用户变电站运行提出相应意见及建议，提高工作效率。在现场用电检查工作后，还能运用数据分析方法对数据进行深层次分析，对该用户变电站运行情况深入了解，比对全市用户变电站运行状态，分析用户行为，对日后开展现场用电检查工作提供准确的数据支撑。
6 用电检查工作软件功能
如图6所示。
6.1 基本档案
显示用户档案信息，数据利用网络数据接口与营销系统数据库互通，内容与营销系统实时同步，查询如业扩信息、联系人信息、设备台账等基本资料，显示用户设备试验周期、调度人员名单等用户变电站资料;显示该用户变电站用电检查的历史记录，查询如运行情况、设备缺陷信息。显示该用户变电站所在地址，通过GPS定位，实时导航到达路线，便于用电检查人员前往。
6.2 表单生成
在用电检查工作前，根据用户变电站的电压等级、用户级别、用户类型、特殊事项等条件，生成用户变电站专属工作表单，表单显示工作内容全部事项，并记录用电检查人员名单、表单生成时间及结束时间，存入数据库。
6.3 作业开展
页面逐项显示用电检查工作所需事项，每项完成后点选完成按钮，运用图像识别技术，对用户变电站进行巡视检查，如检查出现问题，可输入记录;如有数值型项目，可输入数字，或提供该项目上下限数值供检查人员参考;如需保证用户设备不能移位，可进行定位。对缺失未检查的项目作出提醒，防止错漏。显示用电检查项目历史记录，提示与历史记录有结果差异的项目。运用语音识别技术，保证无缺失地记录双方在现场用电检查中交流的重要内容。作业完成后，由双方在设备中签字确认，并记录整个作业工作时长。
6.4 资料录入
运用文字识别技术，记录及存档需增加保存的用户文件。
6.5 数据分析
一方面是对用户变电站的分析：根据用电检查结果，对变电站设备运行情况、定检记录、维护区间等历史数据进行比较，统计问题次数、出现时间等结果;并将相应数据分别与全市同电压等级、同用户级别、同用户类型进行横向比较，得出用户变电站运行综合情况，有益于用电检查人员加强对用户变电站突出问题的检查，亦有益于供电企业加强对该用户变电站、甚至全市用户变电站的管控。
另一方面是对用电检查人员及现场用电检查计划的分析：根据用电检查工作的实施情况，对用电检查人员的工作时长、工作质量进行个人及多人横向比对，对用电检查人员的工作效率作出总结;亦能分析用户变电站现场用电检查工作的耗费时间长短，有助于日后合理安排现场用电检查工作计划。
6.6 工作计划
显示年度、月度现场用电检查工作计划，让用电检查人员提前了解工作安排，并可由管理人员制定或修改用电检查工作计划。
7 结论
随着大客户出现的越来越多，对大客户的管理在电力企业中占有越发重要的地位，而伴随着社会的进步，信息化技术的发展必将有益于满足现代电力服务理念的要求，用电检查工作软件就是基于信息化技术诞生的产物。而通过用电检查工作软件，在现场用电检查工作中能获得良好效果：
7.1 实现了现场用电检查工作的科学化和规范化
用电检查工作软件改变了以前现场用电检查工作的随意性和不可控性，堵塞在用户变电站现场用电检查工作过程中的人为化漏洞，防止检查不到位和露肩情况的发生，杜绝了现场检查结果因为人为原因录入错误等差错情形。
7.2 提高了现场用电检查工作的效率和准确率
用电检查工作软件可以有效提高现场用电检查工作的效率，利用信息化手段代替以往工作中所需的大量的人工操作，实现了现场用电检查工作管理的规范化、标准化、程序化，使现场用电检查工作有了质的飞跃。
7.3 通过数据分析可供企业提供决策依据
用电检查工作软件可将用户实际用电情况快速记录，营销系统服务器可根据用户所有历史信息进行用电分析、设备运行分析、用户维护能力分析等专业问题分析，给供电企业对大客户的管理提供决策依据。
7.4 体良好的经济效益和可发展性
用电检查工作软件无需耗费大量钱财物力购买服务器及运行设备，在日后使用的过程中，更能根据科学技术的发展和实际现场用电检查工作的需求完善其功能且无需付出额外的硬件设备费用，这是人工操作所无法获取的经济效益，为现场用电检查工作的不断进步奠定基础。
参考文献
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篇9
关键词：感应耦合电能传输 信号双向传输 反射阻抗 调频调制
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0222-02
0、引言
感应耦合电能传输（Inductive Coupled Power Transfer，简称ICPT）技术是基于电磁近场耦原理，结合了现代电力电子技术、磁场耦合技术、现代控制理论和大功率高频电能变换技术，实现用电设备以非电气接触方式从电网获取电能的技术，具有可移植性好、稳定性高、环境亲和力强等特点。能够解决传统供电技术在需要线缆拖拽、供用电设备之间频繁移动、粉尘等易燃易爆环境中的隐患，是一种新型实用的供电技术，但是在ICPT系统的实际应用中，比如钻井设备，人体内置医疗设备等，往往需要检测设备的运行状态或传输控制指令，这就要求ICPT系统具有电能与信号同步传输的能力。其中电能传输通道给系统运行提供动力和能量，信号传输通道用于传输状态信息等数据。
本文研究了基于感应耦合电能传输系统能量通道的信号双向传输方法，即信号在系统原边和副边之间的双向传输。对于信号从原边向副边的传输，论文改进了载波频率的选择策略，减少了能量的损耗。同时，重点优化了其信号解调方案，在信号采样与包络整形之间增加了信号与能量的隔离环节，解决了原文中的信号传输稳定性问题，并通过了实验验证。
1、ICPT系统及其能量信号同步传输问题概述
感应耦合式电能传输技术（ICPT）综合了现代电力电子技术、磁场耦合技术、现代控制理论和大功率高频电能变换技术，实现用电设备以非电气接触方式从电网获取电能的技术。
感应耦合电能传输系统的原理如图1.1所示，主要由初级回路（整流滤波、高频逆变、发射线圈）和次级回路（拾取线圈、整流滤波、功率调节）组成。系统将工频交流电经整流滤波变为直流后向逆变器输入能量，该直流电经过高频逆变器电路后在原边回路中产生高频交流电流，该高频电流在电能发送线圈周围产生高频交变的磁场，电能接收线圈通过耦合媒介（空气、水、油等）以松耦合方式在磁场中产生感应电动势，将这个电动势经过整流滤波和稳压调节后变换成为一个电源为用电设备供电，从而完成了整个感应耦合电能传输的过程。因此，感应耦合电能传输技术与变压器的相似，但他们之间又有各自的特点。感应耦合电能传输系统的发射线圈和拾取线圈之间是以空气作为耦合介质，而且二者之间是可以相对位移的。因此，ICPT系统需要提高系统工作频率来提高能量的传输距离和功率密度，减小系统体积，提高能量传输效率。
与传统的电源供电系统相比，感应耦合式电能传输系统最大的特点就是它解决了传统供电方式在特殊场合（水下或易燃易爆等场合）和移动设备供电等情况下存在的问题和缺陷，能够实现电能的无线传输。
2、信号从原边向副边传输方式研究
本文所述的感应耦合式电能与信号传输系统，为了提高能量的传输效率，特在系统原边采用谐振电容串联补偿、副边谐振电容并联补偿的结构。原边回路可以等效为一个典型的RLC串联谐振电路，如图2.1所示。其中R包含了原边回路的阻抗以及副边对原边的反射阻抗。
采用不同的控制频率，能在原边回路及原边线圈中产生相应频率的高频电流，该电流在原边线圈周围产生高频的交变磁场。副边拾取线圈通过感应耦合产生感应电动势，经过整流、功率调节环节后，实现对负载的非接触供电。
3、信号从副边向原边传输方式研究
ICPT系统原副边线圈之间以空气为耦合介质，通过电磁感应耦合实现能量的无线传输，原副边本质上是属一种感应耦合回路，因此具有耦合回路共有的一些特点。研究发现，当副边线圈I2因为原边线圈电流I1产生感应电动势V2，进而在副边回路形成回路电流I2时，I2也会通过电磁感应耦合原理在原边回路中产生感应电动势，这个感应电动势与原边谐振回路输入电压极性相反，会对原边的回路电流幅值产生影响。因此，本文基于耦合回路的这一特性来调制反向信号，实现信号从副边向原边的传输。
根据反射阻抗的理论依据，副边电流I2对原边电路的影响可以用一个等效电阻（副边对原边的感应电压与原边电流的比值）来代替，系统简化的等效电路图如图3.1所示。
图示横坐标表示副边电容的增减量，其中横坐标为0处表示系统工作在最佳谐振状态时的补偿电容增量。当容值发生改变时，原边电流将发生较大变化。因此，可以根据不同数字信号来调节副边电容容值大小，再检测原边电流的变化，实现信号从副边向原边的传输。
4、输出能量品质的改善方法
在感应耦合能量与信号混合传输系统中，电能本身作为信号调制的载波，调制信号传输到副边电路或者从副边传输到原边电路后，电能在幅值上随着基带信号的不同而变化。同时，改变副边拾取补偿电容容值来调制信号也会造成副边拾取电压的下降。因此不能直接给负载供电，必须经过DC/DC变换调节单元，使得负载电压稳定在恒值上。功率调节电路的工作原理如图4.1所示：
图4.1稳压控制电路
由于副边拾取到的电压在幅值上会有波动，通过对整流后的电压采样，与预设的所期望的输出电压VVEF相比较，产生相应占空比的控制脉冲控制开关管S的通断，就能得到所需要的稳定的电压值。输出电压与控制波形的示意图如图4.2所示。
图4.2控制脉冲示意图
当基带信号为1时，副边整流环节输出电压相对参考电压增加V，开关管S开通，直流电感Ldc和开关管S把负载短路，储能电容C0向负载供电。当数据信号为0时整流电压相对参考电压下降，开关管S关断，直流电感Ldc重新充电，一方面给电容充电，一方面给负载供电。
理论研究证明，如果要求输出的电压为确定值时，就将所需要的输出电压值设置为参考电压，对系统输出电压采样后与预设参考电压值进行比较，就能动态调整开关管占空比，使得输出电压稳定在说需要的电压值。
5、总结
本文主要研究了基于ICPT系统能量通道的信号传输原理及方法，提出了在ICPT系统中进行双向信号传输的调制和解调方法，分析了各自的传输机理，并通过实验验证了双向传输的可行性。
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篇10
关键词：压电；人体踏走；发电装置
中图分类号：TM619
文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）6-0161-03
1 引言
随着常规能源的日趋紧张和人们环保意识的日趋增强，节能环保问题日益突出，清洁环保无污染能源的开发与利用倍受世界各国的关注和重视，新绿色能源的研究已成为当务之急。
压电材料在外力的作用下表面产生电荷的现象，称为正压电效应[1]。压电发电利用此原理将振动的机械能转变为电能。其优点主要集中在体积小，结构简单，便于实现及小型集成化以及无电磁干扰等方面。符合当前环保节能，可持续发展的要求，正越来越受到各国研究人员的关注[2，3]。另外，压电发电可方便与微机电系统（MEMS）结合，为其提供能源，也成为MEMS研究领域的热点之一。目前，欧美、日本和韩国等许多国家与地区已经对与压电发电相关的技术展开了深入的研究，并且取得了一定的成果，而国内的压电发电技术尚处于起步的阶段。目前，压电发电技术主要有以下几个方面。
1.1 利用车辆或路面振动进行压电发电
将压电发电装置放入如汽车等减震系统或车辆悬挂系统中，利用正压电效应将震动能量转变为电能，并加于存储和利用。或者，将压电发电装置作为路面的组成部分或安置于路面内，利用汽车在路面上行驶时产生的振动来发电，所产生的电能经电路调整后可作为道路灯具等使用，或经储能装置加以存储和利用。以色列于2009开放了世界上第一条可发电的公路[4]。
1.2 利用自然环境能量进行压电发电
利用自然环境能源如海浪（流）能、风能等进行压电发电。位于美国新泽西州的普林斯顿海洋动力技术公司研制了一种压电聚合物，并将其放置在海洋中，利用海浪（流）产生的压力和应力进行压电发电。美国德克萨斯大学Priya S发明了一种袖珍压电风车装置，将风能转换为电能，为无线网络供电[5]。
1.3 利用人体动能进行压电发电
1998，美国麻省理工大学发明了一种足底压电发电鞋，它的原理是把压电发电装置放入鞋底内部，利用人行走时脚对鞋底的压力，使压电材料变形从而产生电荷。2010上海世博会，日本馆展示了压电发电地板，行人从上面踩过，该地板可进行发电。2011年，中国科学院上海硅酸盐研究所研发了类似的国内首块压电发电地板，将人们日常行走运动的部分能量转换为电能[6]。
利用人体动能进行发电的压电地板，符合当前节能环保的要求，并具有很高的经济效益，是目前的研究热点。本论文主要研究一种基于人体踏走的新型压电发电装置，该装置可放置在轨道交通如地铁、轻轨和商场等具有频繁人行流量的场合门口，将频繁人体踏走的动能进行压电发电，以存储或供用电负载使用，具有发电节能的效果。
2 总体结构设计
2.1 压电陶瓷发电特性分析
根据压电方程，可得单压电晶体片在d33模式下，其产生的电荷和两端的电压为：
为了提高压电陶瓷的输出电压（或电荷），将多个压电晶体片在物理上串联连接，电学上串联或并联连接，如图1所示。
从上述式（3）～（6）可以看出，两种连接方式的总电能是一样的。对于串联连接来说，输出的电荷量大；对于并联连接来说，输出的电压大。为了提高本压电发电的输出电压，本研究采用并联连接的压电叠堆。
2.2 总体结构设计
从上述的分析可以看出，压电陶瓷发电的电压或电荷与作用力F、晶体片数n成正比，因此，为了提高压电发电性能，采用多片串联而成的压电叠堆。另一方面，人体行走时对压电叠堆的作用力小且缓慢变化，若此作用力直接作用于压电叠堆，其发电量小，达不到实用的目标。因此，需要将此作用力M行放大以实现对压电叠堆的快速冲击，提高发电量。基于上述考虑并结合压电叠堆的结构特点，设计了如图2所示的基于人体踏走的压电发电装置。其中，压电叠堆1通过粘接固定在底板8上，杠杆架2通过螺钉连接固定在底板8上。
其工作原理为：踏块5在人体踏走的作用下，向下运动并压缩支撑弹簧7，杠杆3短臂向上运动并压缩预紧弹簧4；当人体踏走后，在预紧弹簧4和支撑弹簧7的作用下，杠杆3短臂迅速向下运动并敲击压电叠堆1，压电叠堆1在外力冲击下产生电能。在频繁人体踏走的作用下，上述的压电发电单元不断重复上述的发电过程，源源不断地进行发电。
限于结构尺寸，不可能选用大长度的压电叠堆和采用大放大比的杠杆，故单个压电发电单元的发电量是有限，其应用场合有限。因此，采用多个压电发电单元按照串联或并联的方式进行连接，制成类似地砖的结构型式，如图3所示。该装置可放置在具有频繁人体踏走的场合门口如地铁、轻轨和商场等，将人体踏走的部分动能进行压电发电。与压电鞋等相比，本装置还具有发电集中，发电量大等特点。
3 发电储能装置设计
利用人体踏走的压电发电所产生的是低交流电压，且是随机不规则变化的，因此该电能不能直接应用于用户负载，需要经整流储存后，才能适合外部电子设备等用户负载使用。另外，由于压电叠堆在电路上等效于电容，因此当人体踏走的作用力消失后，压电叠堆产生的电压随即消失（放电），因此需要对所产生的电荷进行储存。综上，为了有效利用该发电量，需要设计相关电路以实现对压电发电装置产生的电能进行能量转换和存储。
3.1 电容储存
压电发电的电容储存电路如图4所示，压电发电装置所产生的电量经整流电路后储存于电容。之所以采用全波整流电路，这是由于其能充分利用交变电的正、负两个半波，能大大减小输出电压的脉动度，有效提高整流效率。另外利用储能元件电容两端的电压不能突变的特性，储能电容还具有滤波的作用，能滤掉整流电路输出电压中的脉动成分，达到稳压目的。
3.2 电池存储
由于普通电容容量有限，容易达到饱和电压。又因为放电速度较快，所以普通电解电容只能作为一种短期的储能元件提供瞬时的较大功率输出。而电池能储存的电荷远大于电容，电荷保持能力也更胜一筹，所以广泛应用在各种能量收集系统中。如图5所示，电池储能电路将来自压电发电装置的电量，经全桥整流电路和电容，储存到一个镍氢纽扣电池中。
4 结语
本文利用人体踏走的动能进行压电发电，设计出了一种压电发电装置，并进行了相关的理论分析与设计。该装置中运用了杠杆放大将人体缓慢踏走的作用力进行放大以实现对压电叠堆的快速冲击，从而提高发电量。该装置所产生的电能经整流电路后储存于电容或电池以供用电负载使用。该装置可放置在轨道交通车辆和车站，如地铁、轻轨，和商场等具有大流量的场合门口，将频繁人体踏走的动能进行压电发电，具有发电节能的效果，符合当前节能环保的要求。
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