电力系统规划设计论文范文

时间:2023-04-10 18:42:17

导语:如何才能写好一篇电力系统规划设计论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电力系统规划设计论文

篇1

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)

篇2

广东省电力系统包括21个地市电网,现有最高运行电压等级为500kV,珠江三角洲地区已形成500kV环网,并以500kV电压与广西联网,以400kV和110kV电压分别与香港和澳门联网。此外,广东电网还向湖南宜章和临武两县以及江西赣南地区供电。

粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心,也是全省最大的负荷中心,该电网与广西、香港等电网互联,除了向珠江三角洲地区提供电力外,还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500kV电网,对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。目前广东500kV电网东已延伸至汕头西翼,江门——茂名500kV输变电工程正加紧建设,2000年前可望投入使用。

广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂,电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患,资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展,我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统,我们认为适宜以控制论为基础,结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。

从控制论角度来看,电网是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外,电力网络地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满日益增强,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵,以及电力网的不断增大,使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征,一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。

1综合智能控制技术

1.1智能控制的概念

迄今为止,智能控制尚无统一的概念,文献[1]有如下归纳:

a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授,他通过对人-机控制器和机器人方面的研究,将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器,而在高层次的智能决策,应具有拟人化功能。

b)Saridis在傅京孙工作的基础上,提出了三元结构的智能控制理论体系,他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用,必须引入运筹学,使其成为三元结合,并提出了其递阶智能控制的理论框架。

c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后,从系统的整体性和目的性出发,于1986年提出了四元结构价格体系,将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。

总之,智能控制是多学科知识的结合,除了从控制论出发来研究它,还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。

1.2综合智能控制技术

综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合,如模糊变结构控制,自适应模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等;另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合,如专家模糊控制,模糊神经网络控制,专家神经网络控制等。

2一个国外的电网规划专家系统

目前为止,在电网规划方面较成功的综合智能控制技术系统不是很多,其中比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流输电网络设计专家系统”。

在80年代末期,随着人员的退休和长期不用,一些60年代和70年代加拿大电网高速发展时期由工程师们获得的大量有关电力系统规划设计的专门知识逐渐被人遗忘,这引起了加拿大电力部门的关注,魁北克水电公司将专家系统技术看成是表达和保存某些目前在人类专家头脑中的专门经验和知识的潜在方法。他们认为在电力系统规划设计领域里,专门知识的损失非常明显,尤其是在电力系统增长缓慢的时期。这些专门知识来自于各门学科,在多层次的电力系统设计决策过程中起着重要的作用。一些选择决策,如发电类型、发电厂位置、输电类型(交流/直流)、电压等级、输电线路的数量型号和补偿设备的数量型号的选择必须根据一些准则仔细权衡,包括可靠性、稳定性、稳态性能、费用和环境状况的准则等。基于此,魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步设计的专家系统,该专家系统具有以下特点。

2.1目标和预期效益

主要目的是研究使用专家系统(ES)来模仿人类专家在AC/DC输电网络初步设计中的行为的可能性。系统地确定和表达进行一项合格设计所必须的知识,包括符号和数字数据,以及指导该项设计的原理、规则、准则折衷方法和数学模型。合格的设计基于费用、环境状况、稳定性、可靠性和设计灵敏度或鲁棒性等准则。ES原型还应指导用户通过完成设计所需的各步骤,使用户与知识库交互作用,并提供达到每一中间步骤后相应推理路径的解释。预期的主要效益是:

a)专家知识能够保留和传授给未来的工程师;

b)知识可以用更加具体的形式加以表达,而不是一些不明确的、没有根据的判断;

c)将获得得更一致的结果;

d)与人类专家相比,ES可以检查、比较更多的方案,得到更经济的设计;

e)借助于推理解释功能,ES可以作为未来专家的教学和训练工具;

f)作为一种“咨询”手段或者一个对已有设计进行评价和改进的工具,ES对专家将很有帮助;

g)ES将充当进行各种电力系统设备设计的专家系统家族的先驱,作为一种模型,从中抽取更加一般的设计方法论;

h)ES起到收集常常分散在整个设计机构中的知识的作用。

2.2领域专家和知识工程师的交互作用

知识工程师应当具有电力系统分析和设计领域以及人工智能(AI)领域的经验,已经证明两种知识的混合对于从领域专家处抽取和浓缩专家知识非常有效。专家知识来自于电力系统规划工程师,他们具有多年的规划、设计和调试大型工程项目的经验。

2.3对设计的评价因素一个候选的设计必须满足下述条件:

a)DC系统最小故障恢复特性;

b)容许的无线电和谐波干扰要求;

c)故障后的最小稳定判据;

d)稳定电压和无功电源的极限;

e)甩负荷后的暂态过电压极限;

f)可靠性所要求的最小设备冗余度;

g)必须对输入数据变化不敏感(鲁棒性);

h)必须满足某一最大费用要求;

i)必须适合现有技术。

魁北克水电公司的“直流/交流输电网络网络设计专家系统”已经成功地应用了近十年,并在不断地发展、完善。随着模糊技术和人工神经网络等的迅速发展,综合智能控制技术在电网规划中的应用前景愈来愈广阔。

3电网规划决策系统的分解及协调

电网的建设是资金和技术密集型的工程,线路和设备的经济使用寿命长达数十年之久,所以网络的结构合理与否,对电网的技术性能和经济效益将产生长期的影响。一次规划失误的损失,若干年难以挽回。随着广东省电网的不断发展,如何合理地布局电网已是当前电网乃至整个电力工业发展的重要课题之一。

电网规划需要确定的决策是大量的,而这些决策在时间和空间上是相互影响的。目前,限于各方面条件,无法将其统一在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简单的子问题,再通过子问题间的迭代进行协调。按照问题划分,电网规划可分为:负荷预测,网架规划,无功规划,稳定性分析,短路电流分析。

4结束语

电网负担着将电源与用户连接起来的任务。此外为了得到最大的供电可靠性和经济性,它还担负着与邻近地区电力系统联系起来的任务。由于电网设备投资需求大,并且设备寿命长达数十年,从而导致电力系统强烈地受“过去权重”的制约,因此,寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期优化发展,是电网规划所要达到的目标。

结合本文的论述可以看出,电网这一巨维数的典型动态大系数,具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征,而我们所要达到的控制效果是一种多目标、滚动优化的动态非量化指标(电网的工程效益),在这个过程中知识的表示和处理占了较大的比重。这样就需要利用综合智能控制技术去有效地组织有关电网规划的大量知识,进行选优运算,得到优化的决策。目前广东省电力工业局联合华南理工大学电力学院共同开展了“电网规划专家决策系统”的有关理论研究工作,并有望在2000年开发一个有效的基于综合智能控制技术的电网规划决策系统,它的使用将对广东省电网的建设起到积极的促进作用。

参考文献

1黄苏南,邵惠鹤,张钟俊.智能控制的理论和方法[J].控制理论与应用,1994(4)

篇3

一、电力期刊

1.根据自己的电力论文内容,研究方向,选择对应的发表期刊。

2.选择期刊。确认期刊的合法规范性。可以通过搜索杂志之家查询系统来确认其登记注册信息。

3.选择发表机构。可以通过工商局查询系统,尽量选择规模大,口碑好的机构。

4.沟通,达成发表协议。

5.根据编辑或者审稿专家要求,修改论文,达到发表要求。

6.完成后,再过1-3个月就能够成功发表了。同时会收到当期样刊。

7.多查询,多比较,综合判定期刊和机构的合法规范性。

二、电力期刊技巧

1.准确得体

要求论文题目能准确表达论文内容,恰当反映所研究的范围和深度。题目要紧扣论文内容,或论文内容民论文题目要互相匹配、紧扣,即题要扣文,文也要扣题。这是撰写论文的基本准则。

2.简短精炼

题目的字数要少,用词需要精选.一般论文题目不要超出20个字。不过,不能由于一味追求字数少而影响题目对内容的恰当反映,在遇到两者确有矛时,宁可多用几个字也要力求表达明确。

3.醒目

论文题目虽然居于首先映入读者眼帘的醒目位置,但仍然存在题目是否醒目的问题,因为题目所用字句及其所表现的内容是否醒目,其产生的效果是相距甚远的。

三、电力期刊要求

1.引用率不得超过30%;这个引用率一般以的引用率为准!

2.评职称的话,对于期刊等级是有要求的,不同单位,对于期刊的等级要求也是不同的,一般大多都是国家级期刊就行了。(当然啦,有的单位要求得核心期刊,有的单位仅仅省级期刊就可以,这一点需要你了解清楚后在做决定)。

四、的电力期刊有哪些

1.中国电力杂志CSCD核心期刊北大核心期刊

主管单位:国家电网公司

主办单位:国网信息通信有限公司;中国电机工程学会

国际刊号:1004-9649

国内刊号:11-3265/TM

出版地方:北京

邮发代号:2-427

创刊时间:1956

发行周期:月刊

《中国电力》是全国性综合类专业技术月刊,发行范围覆盖全国各省、市和香港、澳门特别行政区,以及北美、欧洲和亚太地区。拥有大量的国内外读者。

《中国电力》主要报道全国发电厂、电网、供用电等有关电力生产运行、设计施工、科学研究以及电力信息资源开发利用的成果,加强经营管理方面的经验介绍;

《中国电力》刊登电力工业技术政策、技术规程、标准及电力统计数据;适当介绍动力机械、电机电器制造部门在产品改造和改型方面的经验以及国外电力生产、科技及经营管理方面的动态。

《中国电力》2004年荣获第三届“国家期刊奖”;2001年进入“中国期刊方阵”的双效期刊;中国电力报刊协会期刊。

2.电力建设杂志北大核心期刊统计源期刊

主管单位:国家电网公司主办单位:国网北京经济技术研究院;中国电力工程顾问集团公司;中国电力科学研究院

国际刊号:1000-7229

国内刊号:11-2583/TM

出版地方:北京

邮发代号:82-679

创刊时间:1958

发行周期:月刊

《电力建设》(月刊)创刊于1958年,由中国电力科学研究院;中国电力工程顾问集团公司主办。本刊立足于我国的电力建设,包括国家宏观政策、规范以及投资方向,规划设计,工程管理,科研技术,产品优化等。是我国电力建设领域的性期刊,在全国电力行业颇具影响。目前,本刊已发展成为电力系统的重要科技期刊,被评为全国科技期刊,电力部科技期刊,全国中文核心期刊,美国《剑桥科学文摘》收录期刊,波兰《哥白尼索引》收录期刊,并入编新闻出版署中国期刊方阵,中国学术期刊光盘版。办刊方针是:“传承科技,服务电建”和“四个面向”(科研、生产、管理、基层)。目前分为编辑、广告、发行等部门。期刊专业领域:电源工程建设,电网工程建设,电源电网运行,技改和检修,电力设备制造,电力系统自动化,工程管理。

《电力建设》获中文核心期刊(2000);中文核心期刊(1996);中文核心期刊(1992。

3.现代电力杂志北大核心期刊统计源期刊

主管单位:中华人民共和国教育部

主办单位:华北电力大学

国际刊号:1007-2322

国内刊号:11-3818/TM

出版地方:北京

邮发代号:82-640

创刊时间:1984

发行周期:双月刊

篇4

关键词:电气工程;毕业设计;多元化;差异性;教学改革

作者简介:左望霞(1978-),女,湖北广水人,南华大学电气工程学院,讲师;苏泽光(1966-),男,湖南衡东人,南华大学电气工程学院,副教授。(湖南 衡阳 421001)

基金项目:本文系2013年南华大学高等教育研究与改革课题(课题编号:2013XJG23)的研究成果。

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)36-0103-02

本科毕业设计是综合检验学生大学四年所学的情况,加深对本专业发展趋势了解和方向认识的一个重要途径,也是本科实践教学环节中用时最多、学分比重最大,涉及学科知识最广的一个教学环节。因此,如何有效地做好本科毕业设计的教学工作,在整个教学工作中至关重要。

目前,电气工程及其自动化专业(简称电气工程)因其专业特点和学生就业形势、生源来源等的变化,决定了该专业的本科毕业设计教学也面临着新形势、新变化。

一、电气工程及其自动化专业毕业设计面临的新变化

1.学生就业方向日益多样化导致毕业设计方向需求多样化

电气工程及其自动化专业是一个就业口径相对较广的专业,该专业的本科毕业生除了部分考研的同学外,剩余选择就业的同学其就业流向也从传统的以进入电力系统部门工作为主逐渐发展为设备制造业、软件设计、硬件设计等多途径就业。鉴于毕业设计能为所从事的方向做具体的指引工作,不同就业的需要就使得毕业设计方向更加多样化。

2.各种竞赛活动和课程设计等的引导使得学生的研究兴趣多样化

在笔者供职的学校,电气工程及其自动化专业学生历年参加全国电子设计大赛的人数不在少数。除此以外,“大学生创新计划”的开展和本专业“电子技术课程设计”等课程设计的各种引导以及各种大学生兴趣协会的熏陶,都使得学生的研究兴趣不再只局限于本专业强电方向的几种传统工程设计类型。

3.考研人群的增加和本科生生源来源的多途径使得毕业设计类型选择出现差别

随着研究生的扩招和考研本科生的增多,为了更好地使本科教学和研究生教学衔接起来,一些学生更愿意选择研究型毕业设计。与此同时,另一些同学因其家庭(比如有些属于电力系统内职工的子女)和个人的原因更愿意选择走上工作岗位,因此这部分同学更愿意选择应用型毕业设计。

4.学生本身的知识基础差异性使得研究能力出现差别

录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。

在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。

二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革

1.毕业设计选题的多元化、差异性改革

电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,[1]给学生更多选择。

毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。[2]

2.毕业设计教学内容的多元化改革

教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,[3]更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。

3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革

(1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。[4]

(2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。

对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,[5]指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。

三、结语

随着信息技术对电力工业日益深远的影响,电气工程及其自动化专业知识强弱结合的特点也日益突出。为适应这一变化并综合考虑学生的就业去向、个人兴趣以及研究能力,提出了电气工程及其自动化专业毕业设计多元化、差异性教学方法改革思路。通过课题组专业教师的多年实践,证明该思路能有效提高学生的研究能力和研究热情,使基础较差的学生也能减少畏难情绪并有较大收获,为电气工程及其自动化专业的实践教学积累经验。这些经验也可推广到与电气信息相关专业的毕业设计教学中,去经受更多实践的检验。

参考文献:

[1]黄文力,何琳琳.电气工程及其自动化专业应用型人才培养探索[J].中国电力教育,2013,(8).

[2]王作为,邹晓健.分类培养目标下的“数据结构”教学方法的研究探索[J].中国电力教育,2013,(4).

[3]张勇军,张豪.数字仿真工具在《电力系统分析》教学的应用[J].电力系统及其自动化学报,2012,(8).

篇5

1.考研人群的增加和本科生生源来源的多途径使得毕业设计类型选择出现差别

随着研究生的扩招和考研本科生的增多,为了更好地使本科教学和研究生教学衔接起来,一些学生更愿意选择研究型毕业设计。与此同时,另一些同学因其家庭(比如有些属于电力系统内职工的子女)和个人的原因更愿意选择走上工作岗位,因此这部分同学更愿意选择应用型毕业设计。

2.学生本身的知识基础差异性使得研究能力出现差别

录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。

二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革

1.毕业设计选题的多元化、差异性改革电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,给学生更多选择。毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。

针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。表1简单列举了改革后的一些毕业设计选题的案例,这些案例可以大致反映电气工程及其自动化专业毕业设计选题的多元化、差异性改革宗旨。

2.毕业设计教学内容的多元化改革

教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。

3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革

(1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。

(2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。

三、结语

篇6

【关键词】状态检修;层次分析法;模糊综合评价

1.前言

电力是人类社会活动中应用最广、对人们生活影响最大的能源。随我国国民经济的持续发展,高度的生产自动化和社会信息化,人们对电力的依赖也在日益增加,这就促使电力行业要加大对电力系统可靠性的管理力度。我国电力系统重电源建设、轻电网建设,对配电网建设并未能引起足够的重视,从而使配电系统的网架结构薄弱,运行管理水平相对落后,因此配电网经济运行问题的研究具有重要的现实意义。

2.基于层次分析法的模糊综合评价方法

通过层次分析法确定各指标的权重,再利用各指标的模糊综合评价值对配电变压器进行评价和分析。

2.1 指标权重体系分析与确定

层次分析法是建立在系统理论基础上的一种解决实际问题的方法,它的基本思想是将研究对象分为不同的组成因素,按各因素之间的隶属关系,从而形成一个有序的递阶层次结构。通过对同层的各元素进行两两比较来确定每一层次各项因素的权值,使各因素的赋值更加科学、合理,较好地反映了各因素对电网规划项目效果的重要程度。

(1)建立递阶层次结构

将问题中所包含的因素分为不同层次,最高层是目标层,一般是问题的预定目标;中间层是准则层,衡量是否达到目标的判别准则;最低层是指标层,表示决策方案。各层的因素从属于上一层次的因素,是同一层次的因素评价和比较的准则,对下一层次的某些因素起支配作用。

(2)构造判断矩阵

在层次分析法中,通过构造判断矩阵A将每一层次中各因素的相对重要性用合适的数值表示出来。

A=

构造判断矩阵是根据指标体系自上而下进行,判断矩阵中的元素是表示针对上一层某一因素而言,本层次中各元素之间的相对重要性程度。两因素的相对重要程度由Satty教授提出的“1-9”标度法提供。

(3)单准则排序

对于一个判断矩阵A,计算满足的特征根和特征向量W。其中,λmax即为对应于 的特征向量,它的各个分量Wij即为相应元素的权重,λmax为矩阵最大特征根,应用于进行判断矩阵的一致性检验。

(4)一致性检验

解决实际问题时,人们占据资料通常不完善和认识能力存在局限性,对事物的认识难免有主观片面性。由此构造的判断矩阵会存在偏差而无法完全满足一致性的要求,但判断矩阵偏离一致性条件又应有一个度,为此,须对判断矩阵进行一致性检验,从而把判断矩阵的偏差限制在一定范围内。一般采用CI和RI两个指标进行判定。

②随机一致性指标RI可以通过已知的矩阵阶数n确定。对于“1~9”阶判断矩阵,n与RI的关系如表1所示。

(5)层次总排序及一致性检验

层次总排序是指同一层次所有因素对整个总目标的相对重要性的排序权值。由判断矩阵求得的权重值,表示的是各层次指标子系统相对于其上一层某一因素的分离权重值;而Wi是指标体系最末层各具体指标项相对于最高层A的组合权重值。所以有必要将这些分离的权重值组合为各具体指标项相对于最高层的组合权重值。组合权重计算公式为:

Wij为第i个指标第j层的权重值;k为总层次。

2.2 模糊综合评价模型

(1)根据需要和实际情况选择将要进行评价的对象X={xk}(k=1,

2,3……l),对其你更早给出评价。

(2)给出指标集U={ui}(i=1,

2,3……n),建立评价指标体系;指标体系是由表征评价对象各个方而特性及其相互关系的多个指标所构成的具有内在结构的有机整体。

(3)给出评语集

确定评价等级及标准,将定性指标和定量指标结合。

(4)得出变换矩阵R={rij},进行单因素评判;分别从各个因素评判指标。ui来考虑确定参加评价的对象能够被评为各个评判等级vj的隶属程度rij。

(5)确定评判指标的权数分配A={ai};权数ai是指单因素ui在总评判指标体系中所起作用大小和相对重要程度的度量,代表了根据ui进行综合评判的能力和贡献程度。有目的地分配和调整各因素的权数可以表现出评价者在评价指标体系上的灵活性和倾向性,及不同评价对象的特殊要求和具体情况。

(6)由于通常的评价对象的评价指标体系具有多层次的结构,故应运用多层次模糊综合评判模型式来求得最终综合评判结果B。

3.实证分析

(1)调查配电变压器指标重要性

指标重要性调查是层次分析法确定权重的重要准备工作,对巴彦淖尔电业局前旗供电分局的五位专家进行了意见咨询,用同样的评价标准对配电变压器的重要性进行打分,确定指标对X33类设备的重要程度。结果如表2总分所示。按照分数标准进行等级划分,{(小于30),(30,35),(35,40),(40,45),(45,50)}对应评语集{不重要,较不重要,一般,较重要,很重要},可得到各类指标的重要程度划分。

(2)层次分析法确定权重

将重要性判断结果和专家意见结合可得观察测量类指标的判断矩阵A,计算指标层各组指标的权重向量为

同时进一步可以得到特征向量:

AW=

计算特征值

=4.02

CI=λmax-n/n-1=0.007

通过矩阵阶数n,确定随机一致性指标RI。当n=4时,RI=0.90,CR=CI/RI=0.007/0.90=0.007<0.10,认为A-C判断矩阵具有可以接受的满意一致性。对其他两个子集指标进行同样的相对重要性判断,使用层次分析法确定其权重,最终得到新的指标体系的权重,如表2所示。

对子类进行权重计算可以得到权重分配表,如表3所示。

(3)计算模糊综合评判值

选取乌拉特前旗供电分局所辖部分的变压器15台作为研究对象,其中13台为正常状态,3台为注意状态,2台为异常状态,无严重状态的配电变压器。

a)选取一台配电变压器(编号01,状态为注意),邀请市局5位专家对其状态进行进行评价。

U={渗漏油U1,声响U2,油标油位U3,吸湿器U4},V={正常V1,注意V2,异常V3,严重V4},得到评定矩阵R。对R的各元素除以评价代表人数5,即得模糊关系矩阵R。

根据各个指标的权重,可得到权系数矩阵为,得到模糊评价集B,

B=(0.07,0.55,0.19,0.19)*

=(0.4,0.348,0.356,0.148)

归一化处理B=(0.32,0.28,0.28,0.12)

将评分等级{正常,注意,异常,严重}还原成评分集{95,80,65,

50},以模糊评价格集B为行向量,评分集为列向量,两者进行乘法复合,即得到总评分集C:

C=(0.32,0.28,0.28,0.12)*(95,80,65,50)T=77

b)其他项目评价

通过这种方法,可以得到其他几项的总项目评分集:历史统计指标得分67.6;外观指标得分70.5;红外检测指标得分71。

c)计算总分

配电变压器01总分=77*0.3+71*0.3+70.5*0.2+67.6*0.2=72.01,对应区间评语集为注意。具体评价结果如表4所示。

可见评价正确率达到100%,并且状态分数比状态等级包含更多信息。

4.结论

通过层次分析法来确定设备状态指标的权重,新的权重体系结合了电网专家的观点与地方电网的特色,使权重体系更具有实际的意义。然后对设备状态进行模糊综合评价,使客观与主观相结合,评价结果更适合下一步的决策。采用较客观有效的评价方法,对于配网设备状态检修是十分重要的。

参考文献

[1]崔驰.衡水城市配网设备状态评价研究[硕士学位论文].河北保定:华北电力大学,2009.

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[5]陈书芳.邢台供电公司绩效评价体系及应用研究[硕士学位论文].河北保定:华北电力大学,2007.

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关键词:市政工程;规划;管理;探讨

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

经济的发展带动了我国城市的发展,城市的发展水平可以体现一个国家的经济水平,是一个国家综合实力的体现。而城市规划的科学合理是城市发展的前提和保证,所以城市市政工程规划体现得尤为重要,决定着一个城市发展的命脉,城市中各个工程系统与每个人的生活息息相关。因而,在规划过程中必须严格按照正确合理的规划方法进行,遵循科学合理的规划原则,发挥主观能动性,克服各种困难,并且相关的工作人员在施工过程中必须认真按照规定要求完成各项具体工作,注意各项工作的技术要领,精益求精,这样就可以保证市政工程规划的高质量完成。

1 我国城市市政工程规划的现状

随着人口的膨胀,全球经济体的不断扩张和生活方式的粗放、无节制,城市经济发展面临着二氧化碳高排放、自然资源短缺、土地资源趋于饱和的局面,能源生产和保障系统面临巨大的压力,生态环境问题严重威胁着城乡居民的生活质量,在此环境下,粗放的城市发展模式已经难以为继。对传统的城市建设理念和发展模式进行反思,我们不难发现,在我国城镇化、工业化高速发展的背景下,城市规划更应借鉴其他国家和我国已有的经验和教训,促进循环经济发展,建设更为低碳、节约资源的可持续发展之路,在资源、能源和生态环境综合平衡制约下发展城市。

改革开放以来,随着我国经济的快速发展,城市化进程越来越快,城市规模越来越大,市政工程规划显得格外的重要,可以说城市市政工程规划的科学合理是城市正常运行的前提和保障。要保证城市的正常运行,我们必须做好各项市政建设,从设计到施工都要认真的对待,要确保市政工程的规划工作的高质量,施工中遵循科学合理的施工原则,发挥主观能动性,攻克在施工过程中经常遇到的质量通病。针对目前我国城市的发展状态而言,城市规划的内容十分的丰富全面,包括城市的网络系统、电力系统、交通道路、排水系统等许多方面都已经成为了城市市政规划的一部分,这些方面是一个整体,而不是相互分离的部分,因此必须从整体出发,从城市的整体功能考虑,可以说是一个综合性的工程。城市市政规划决定着一座城市的规模和功能的布局,其作用重大,所以在具体的工作中必须考虑周全,着眼于全局,作出最科学的规划方案。总的说来城市市政规划近几年我国也取得较快的发展,已经出现了不同专业性质的规划,比如专业的道路规划、专业的排水系统规划等等。与此同时,伴随着我国城市规模的飞速发展,市政规划工作也遇到了不少的难题,比如由于政府经费的不足,阻碍和限制了城市规划的工作,使之许多城市出现了插花式的规划,这就严重影响了城市规划的整体效果,导致城市规划缺乏系统性和整体合理性,再之由于高级专业人才的缺乏,导致许多城市规划工作缺乏专业的指导。

2 我国城市市政工程规划的发展趋势

我们知道许多城市都是在解放初期起步发展的,城市系统缺乏完善性,总体来说我国城市都存在一系列问题,比如城市的公共设施落后、城市系统没有条理性相对杂乱,之前的城市规划比较缺乏环保意识,许多污水没有经过处理直接被排放,造成了严重的环境污染,设计时也有许多管道设施设计不合理,出现了供应不足等一系列的问题,严重影响了城市的正常运行。改革开放以来,我国的市政工程规划取得了较大进步,可以说是发生了翻天覆地的变化,很大一部分大城市规划已经十分的完善,城市的供电系统、供水系统等已趋于完善。城市市政工程规划设施也有了很大的进步,在我国已经开始出现大规模城市化、区域化的发展趋势,这也是我国城市以后发展的方向。城市资源的数量是一定的,城市资源的承载能力与人口数量,开发程度都是有很大关系的,然而当前的市政工程规划没有充分考虑到资源的承载量,尤其是土地资源的承载量,导致城市土地资源的利用前景令人担忧,这与城市的可持续发展有及其重要的意义。

3 我国城市市政工程规划的方法

3.1 规划阶段划分

我国市政工程规划在空间上分为微观、中观、宏观三个层次。宏观是针对一个整体区域的规划,中观则是对一个城市的设计规划,微观是对具体设施布置的规划。其在每个层次上的工作重点有所不同,所以使得我国城市市政规划具有层次性。除此之外,市政规划还分为专业的规划和详细的规划,详细内容规划着重考虑具体设施设备的规划,是对城市整体规划中的一个子系统进行规划。而专业规划对区域性的规划以及对城镇的规划,是一个系统的规划过程。所以我们在进行规划之前必须进行定位,确定我处在哪一个规划阶段,再根据具体的阶段特征合理作出规划细节。

3.2 注重规划的侧重点

我们知道了,市政工程的规划包括三个层次,有着自身的时序和规律。在解决问题时的侧重点也不相同:宏观丰要针对区域体系及方针政策,规划过程中要减少浪费。对资源配置进行优化,以提高系统的效率,方便国家进行宏观的调控;中观是在分析各个城市具体情况的基础上,解决城市的具体矛盾和问题,对市政工程的设施以及线路进行布局,构建合理的指标体系;微观的侧重点在于解决具体的操作性问题,为工程建设提出意见和依据。

在实际生活中,市政工程的规划编制与上述并不相同,现实中多采用微观在前,宏观在后的方式进行,这就会导致工程规划中不同阶段侧重点的差异闭。

3.3 注重规划内容的深度

市政工程规划要有完整性和系统性,大多数人认为市政工程的详细规划应处于一个完整的城市范围内,若去掉两端,就不好把握规划的系统性。市政工程的规划重点就是要处理好系统性的问题,使市政工程规划的出图比例和范围相对较大。在规划过程中,不要涉及在设计中解决的问题,要突出重点,一般认为专业规划要达到分区规划的深度,详细规划达到控制性规划深度就可以。同时,针对城市的情况不同,解决的矛盾和问题也不相同,要采取相应的方法解决,增强工程规划的可操作性,这样既可以在深度增加的前提下,不影响规划的工作量,又能解决问题。

4 结束语

近年来,随着我国经济的发展,我国城市化进程不断加快,城市的基础建设也有了很大的发展,比如城市排水系统、网络系统、电力系统、交通以及垃圾的处理都有所改善,已经上了一个新的阶梯,提高了居民的生活水平,也很大程度的改善了生态环境。而这些总的说来都要归功于城市市政规划的科学合理。城市市政规划主要包括主要规划、局部地区的规划以及分区的规划工作,它们是一个整体,在规划时必须从整体的利益出来,着眼大局设计出最科学、最合理的规划,比如市政规划中的排水系统、交通道路就如同城市的血管一样,决定着城市能否健康发展。城市市政工程规划在当前已经受到了高度重视,一般来说市政规划工程都是十分复杂的工作,我们必须考虑的是每座城市的具体情况,对于不同的城市其环境不同,大多数环境是较为复杂的,施工的时候不仅仅要保证施工的安全进行,还要保证城市道路的畅通,这是十分困难的工作,所以加强城市市政规划的探讨意义重大。

在规划过程中要遵循科学合理的规划原则,发挥主观能动性,相关工作人员在施工过程中必须认真按照规定要求完成各项具体工作,注意各项工作的技术要领,精益求精。这样就可以保证市政工程规划的高质量完成。

参考文献:

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[2] 邓竞成 城市市政工程规划编制办法的研究[学位论文], 2003 重庆大学:环境工程

[3] 郝天文HAO Tianwen 市政工程专项规划编制几点问题的探讨 [期刊论文] 《城市规划》 ISTIC PKU CSSCI 2008年9期

[4] 韦红兰 韦超惠 城市市政工程规划编制办法的研究 [期刊论文] 《技术与市场》 2012年6期

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录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。

二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革

1.毕业设计选题的多元化、差异性改革电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,给学生更多选择。毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。表1简单列举了改革后的一些毕业设计选题的案例,这些案例可以大致反映电气工程及其自动化专业毕业设计选题的多元化、差异性改革宗旨。

2.毕业设计教学内容的多元化改革教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。

3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革(1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。(2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。

对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。

三、结语

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【关键词】海洋能;海洋能发电;可再生能源

Abstract:This paper presents the elements and the characteristic of the Ocean Energy Generation Technology,and recommend the actuality of the Ocean Energy Generation Equipment.

Key word:Ocean Energy;Ocean Energy Generation Technology;reproducible Energy

1.引言

2008年全球一次能源消费量为143851TWh,其中81.2%来自化石燃料。随着矿物燃料的日趋枯竭,世界主要海洋国家纷纷将目标转向蕴藏丰富能源的海洋,不断加大科技和资金投入,以期在海洋可再生能源开发利用的“争夺战”中抢得先机。海洋能主要指波浪能、潮流能(海流能)、潮汐能、温差能和盐差能等可再生能源。海洋能总量是巨大的,据估计与全球一次能源消费能源的50%相当,其中,全球海浪发电的理论储量为29500TWh/年左右,全球潮汐(含潮流)发电的理论储量为7800TWh/年左右,全球海洋热发电转换的理论储量为44000TWh/年左右,全球盐差能的理论储量估计为1650TWh/年左右。虽然海洋能源分布不均匀,但在每一个海岸,往往不止一种形式可以供应当地的电力需求。我国重视海洋可再生能源的开发利用,将包括海洋能在内的新能源产业视为引领我国未来经济社会可持续发展的七大新兴战略性产业之一。近年来,我国先后设立了“908专项(我国近海海洋可再生能源调查与研究项目)”和“海洋可再生能源专项资金”支持计划等,支持海洋能的海岛独立发电系统与并网示范工程、关键技术产业化、新技术研究试验以及公共支撑服务体系建设等,并拟在海洋能资源丰富地区建设海洋能示范电站,开展万千瓦级潮汐电站建设工作。

2.国外海洋能发电技术现状

2.1 波浪能发电技术

现阶段,波浪能发电技术的基本原理是:利用物体在波浪作用下的升沉和摇摆运动将波浪能转换为机械能,或利用波浪的爬升将波浪能转换成水的势能。波浪能转换系统一般包括三级能量转换机构:一级能量转换机构将波浪能转换成某个载体的机械能;二级能量转换机构将一级能量转换所得到的能量转换成旋转机械的机械能;三级能量转换通过发电机将旋转机械的机械能转换成电能。根据一级能源转换系统的原理,波能发电技术可分为振荡水柱技术、筏式技术、收缩波道技术、点吸收(振荡浮子)技术和鸭式技术等。振荡水柱技术是利用空气作为转换介质的,其优点是转动机构不与海水接触,防腐性能好,安全可靠,维护方便;其缺点是二级能量转换效率较低。目前,国外建成的振荡水柱发电装置有英国的LIMPET电站(500kW固定式)、葡萄牙的400kW固定式电站和澳大利亚的500kW漂浮式装置。应用筏式技术的发电装置主要由铰接的筏体和液压系统组成,其优点是设备抗浪性能较好,缺点是设备成本高。目前,国外建成的筏式发电装置有英国Cork大学和女王大学研究的McCabe波浪泵波力装置和苏格兰Ocean Power Delivery公司的Pelamis(海蛇)波能装置。

应用收缩波道技术的发电装置主要由收缩波道、高位水库、水轮机和发电机组成,其优点是一级转换没有活动部件,可靠性好,维护费用低,在大浪时系统出力稳定;不足之处是小浪下的系统转换效率低。目前,国外建成的收缩波道发电装置有挪威350kW的固定式收缩波道装置以及丹麦的WaveDragon。

应用点吸收技术的发电装置主要由相对运动的浮体、锚链、液压或发电装置组成,其主要特点是点吸收式发电装置的尺度与波浪尺度相比很小。目前建成的点吸收式发电装置有英国的AquaBuOY装置、阿基米德波浪摆、PowerBuoy以及波浪骑士装置。

应用鸭式发电技术的发电装置的横截面成鸭蛋形,发电效率很高,在短波时的一级转换效率接近于100%,但抗风浪能力有待提高。

2.2 潮流能(海流能)发电技术

潮汐是一种周期性海水自然涨落现象。在太阳和月球引力作用下,海水作周期性的运动,它包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流动。垂直升降部分为潮汐的位能,被称为潮差能;水平流动部分为潮汐的动能,被称为潮流能。潮流能的主要特点是:

①较强的规律性和可预测性;

②功率密度大,能量稳定;

③潮流能的利用形式通常是开放式的,不会对海洋环境造成大的影响。

一般说来,最大流速在2m/s以上的水道,其潮流能均有实际开发的价值。

新型潮流能发电装置作为一种开放式的海洋能量捕获装置,无需巨额的前期投资;利用该装置发电时,由于叶轮转速慢,不产生大的噪声,不影响人们的视觉环境,各种海洋生物仍可以在叶轮附近流动,因此可保持良好的地域生态环境。潮流能发电装置根据其透平机械的轴线与水流方向的空间关系可分成水平轴式和垂直轴式2种结构。垂直轴式发电装置研究起步较早,目前国外主要的设备样机有加拿大Blue Energy公司的Davis四叶片垂直轴涡轮机、意大利Ponte di Archimede International SpA公司和Naples大学航空工程系合作研发的Kobold涡轮垂直轴水轮机(130kW)、美国GCK Technology公司的螺旋形叶片的垂直轴水轮机和日本Nihon大学的垂直轴式Darrieus型水轮机。水平轴式发电装置是近10多年才兴起的,与垂直轴式结构相比,水平轴式潮流能发电装置具有效率高、自启动性能好的特点。目前国外主要的设备样机有英国Marine Current Turbine公司的1.2MW双叶轮结构的“Seagen”样机、挪威Hammerfest Strom公司的300 kW并网型潮流能发电原型样机。

2.3 潮汐能发电技术

潮汐能发电与水力发电的原理、组成基本相同,也是利用水的能量使水轮发电机发电。潮汐能发电技术研究始于欧洲,早期的潮汐能电站有德国(1912年)的布苏姆潮汐电站和法国(1966年)的朗斯河口潮汐电站,其中朗斯电站的建成及其近40年的成功运行证实了潮汐电站技术的可行性,它使潮汐电站进入了实用阶段。目前,在英、加、俄、印、韩等13个国家运行、在建及拟建的潮汐电站达139座,进行规划设计的10余座潮汐电站均为100MW~1000MW级。据资料显示,韩国正在建设世界上最大的潮汐电站――Shihwa湖大型潮汐电站。

2.4 温差能发电技术

热带海洋表层与千米深处存在着基本恒定的20℃~25℃的温差,这就提供了一个量大且稳定的能源。海洋温差能是利用海洋表面的温海水(26℃~28℃)加热某工作介质并使之汽化,驱动汽轮机获取动力;同时,利用从海底提取的冷海水(4℃~6℃)将做功后的乏气冷凝,使之重新变为液体。按照工作介质及流程的不同可分为开式循环、闭式循环、混合式循环。开式循环的工作介质是表层温海水,其优点在于产生电力的同时可进行海水淡化,缺点是设备尺寸大,机械能损耗高,单位功率的材料占用大,施工困难。闭式循环的工作介质是氨等低沸点物质,其优点是设备尺寸小、机械耗能低、系统转换效率高,缺点是不能进行海水淡化。混合式循环同时包括开式循环和闭式循环,其特点是效率高、设备造价低,且可实现海水淡化。目前,温差能发电技术和装备尚处于示范试验阶段,国外主要有美国奎尔哈公司的开式循环OTEC温差能电站、印度海洋技术国家研究所的陆基温差能电站和日本佐贺大学的混合温差能电站。

3.国内海洋能发电技术现状

3.1 波浪能发电技术

我国波浪能发电技术研究已有30多年的历史,先后研建了100千瓦振荡水柱式和30千瓦摆式波浪能发电试验电站,利用波浪能发电原理研制的海上导航灯标已商业化并出口。目前,国内处于试验阶段的设备主要有:国家海洋技术中心开发的浮力摆波浪能发电系统、广州能源研究所开发的鸭式波浪能发电装置(10kW)和点吸收式波浪能发电装置(10kW)、华南理工大学开发的摆式振荡浮子式波浪能发电系统和七一研究所开发的筏式波浪能发电系统。

3.2 潮流能(海流能)发电技术

“八五”和“九五”期间,我国研建了70千瓦和40千瓦的潮流实验电站。在 “十一五”科技支撑计划和海洋能专项资金支持下,我国启动了一项百千瓦级垂直轴潮流能示范试验电站、一项小型水平轴潮流能示范电站和多项潮流能示范工程建设。

目前,国内处于试验阶段的设备主要有:浙江大学的25kW水平轴潮流发电装置、哈尔滨工程大学的万向系列垂直轴潮流发电装置(70kW和40kW)和东北师范大学的5kW模块化潮流能发电装置。

3.3 潮汐能发电技术

我国大陆海岸线长(达18000km),海湾、河口多(近200个),可开发潮汐能年总发电量大(约60TW・h),装机总容量可达20GW。近五十年来,中国在有关潮汐电站的研究、开发方案及设计方面做了许多工作,但建成投运的潮汐电站数量很少,目前正常运行或具备恢复运行条件的电站有8座,总装机容量不及可开发总量的1%,开发潜力巨大。

3.4 温差能发电技术

2004~2005年,天津大学完成了对混合式海洋温差能利用系统的理论研究课题,并就小型化试验用200 W氨饱和蒸汽透平进行了研究开发。在“十一五”科技支撑计划支持下,国家海洋局第一研究所和华电青岛发电有限公司正开展15千瓦闭式温差能电站研建工作。

4.结束语

海洋温能作为一种清洁、可再生的能源,具有很好的发展前景。其开发、利用对我国经济的可持续发展和人民生活水平的提高具有重要的现实意义。对海洋能发电技术及其装备的研究,是一项可持续能源需求的高技术投资项目,关系国家能源结构优化和可持续发展战略的实施,经济前景广阔,现实意义重大。

参考文献

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篇10

[关键词] 接地网;接地电阻;防雷;短路电流

中图分类号:TM411+.4 文献标识码:A 文章编号:

接地技术是一项传统的基础及建筑工程技术,在电力系统电气装置中,接地工作的质量关系到人员安全,电气设备的安全及满足系统正常运行的稳定。地网承担了雷电流泄流,以及系统短路电流的安全排放,是一项综合防雷工程的基础,因此,地网的设计和接地电阻的计算是发电厂和变电站设计时重要的环节;近年来随着电力工业的飞速发展及电子信息化技术的迅猛发展,系统的容量大量增大及电子产品的功能多样化,对接地系统的接地电阻的稳定性及接地系统使用寿命提出更高更复杂的要求.

1 接地系统设计的要求

电厂的安全运行的年限内,接地电阻值满足要求,接地系统可靠稳定工作;从安全的角度:1) 电气连通,在正常及事故时都能与接地网连通,形成良好的导电通道,起到均压和泄流作用;2) 满足短路时热稳定的要求;3) 接地导体能够承受机械外力及环境气候所产生的应力。

2 接地设计的要点

1)根据项目的要求确定接地设计的原则:根据地网的类型、目的,接地要求进行设计。用于防雷接地的地网,其接地线长度应满足Le≤2姨p ;主要用于短路电流的泄流保护的地网不受上述限制,在高土壤接地电阻地区可以在2 公里范围内增设外引接地体或打接地井;特殊要求地网应独立(如烟囱、冷却塔),属于第一类防雷建筑物的防直击雷接地网要求独立于建筑物接地。2) 勘测现场:充分收集有关资料,进行现场勘查。掌握现场地形、地貌,水文、气象、地质结构、矿藏等,实测相关情况土壤电阻率。可供利用的自然接地体的情况及接地电阻值。3) 确定地网的结构,在一般情况下使用共用接地网,根据项目现场条件宜优先考虑环形接地网,地网均压网格根据项目现场实际合理设置。4) 确定地网的材质,地网材质应符合相关规范。一般情况下使用镀锌钢管作为垂直接地极,镀锌扁钢作为水平接地体。在地质条件特殊的地区可使用复合材料接地装置(有的还需加特殊的降阻剂),因为复合材料具有很多金属的特性,在发生各种反应时可以相互补充,达到接地性能的稳定,使用寿命长,从长远考虑经济性好。5) 选择合适的地网连结方式:在地下的连结点,尽可能采用放热焊接。放热焊接,温度高,焊接接头载流能力大于导线的载流能力,在相同条件下,可以节约材料,且连接器能经受多浪涌电流的冲击而不退化,应用范围广泛,且可使用于不同材质。钎焊连接,容易发生虚焊和漏焊,不利于系统的稳定。夹具连接,冷压连接和夹具连接随连接处的腐蚀容易松脱。6) 接地设计的理论计算:在地网接地电阻的理论推算,使用国际标准或国标、部标中推出的公式,在计算中由于特殊环境或特殊技术而找不到相关规范,可参考技术部门或企业提供的计算方法,但要仔细核实其可靠程度,留有设计余量。7) 根据需要及项目方要求进行校验。包括接地电阻值,跨步电压、接触电势,材质的热稳定校验等。

3 接地电阻

3.1接地电阻 就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻,它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度,也反映了接地网的规模。

3.2 测量接地地阻的要求

(1)接地电阻的测量工作有时在野外进行,因此,测量仪表应坚固可靠,机内自带电源,重量轻、体积小,并对恶劣环境有较强的适应能力。

(2)大于20dB以上的抗干扰能力,能防止土壤中的杂散电流或电磁感应的干扰。

(3)仪表应具有大于500kW的输入阻抗,以便减少因辅助极棒探针和土壤间接触电阻引起的测量误差。

(4)仪表内测量信号的频率应在25Hz~1kHz之间,测量信号频率太低和太高易产生极化影响,或测试极棒引线间感应作用的增加,使引线间电感或电容的作用,造成较大的测量误差,即布极误差。

(5)在耗电量允许的情况下,应尽量提高测试电流,较大的测试电流有利于提高仪表的抗干扰性能。

(6)仪表应操作简单,读数最好是数字显示,以减少读数误差。

4 接地电阻的计算

4.1 定义

接地电阻:接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和成为接地装置的接地电阻。接地电阻大小等于接地装置对地电压与通过接地极流入地中的电流的比值。接地电流分工频电流和冲击电流,因此接地电阻分为工频接地电阻和冲击接地电阻。

4.2 对发电厂或变电站接地电阻的计算

发电厂(或变电站) 的接地电阻可以理解为是整个厂区水平接地体的接地电阻值和垂直的接地体得电阻的总和。

对一个任意形状的厂区总的接地电阻(即人工接地极工频接地电阻) 的计算:

式中:

Rn———任意形状边缘闭合接地网的接地电阻;

Re———等值方形接地网的接地电阻,Ω;

S———接地网的总面积,m2;

d———水平接地极的直径或等效直径,m;

h———水平接地极的埋设深度,m;

L0———接地网的外缘边线总长度,m;

L———水平接地极的总长度,m。

2) 单个垂直接地极的接地电阻计算:

当l>>d 时

式中:

Rv———垂直接地极的接地电阻,Ω;

ρ———土壤电阻率,Ω·m;

l———垂直接地极的长度;

d———接地极用圆钢时,圆钢的直径,m (当用其他型钢材料时,其等效直径应按下列公式计算,钢管d=d1;扁钢,d=b/2(b 为扁钢的宽度);等边角钢,d=0.84b (一侧的宽度);不等边角钢,d=0.71(b1,b2 分别为角钢的两边的宽度)

不同形状水平接地极的接地极电阻计算:

式中:

Rh———水平接地极的接地电阻,Ω;

L———水平接地极的总长度,m。

h———水平接地极的埋设深度,m;

d———水平接地极的直径或等效直径,m;

A———水平接地极的形状系数。

4.3 由公式(1)、(2) 和(3) 我们可以求出垂直接地极的数量n———为垂直接地极的数量。

5 结语:

以上是对普通的接地体接地电阻的计算,对于地质情况特殊的发电厂及变电站厂区的接地电阻,当普通的接地材料不能满足要求时,当应用特殊的接地材料时,可利用相关规范计算出水平接地体的接地电阻和垂直接地体接地电阻从而得出厂区的总的接地电阻。变电站接地网是维护变电站安全可靠运行,保障运行人员和电气设备安全运行的根本保证和重要设施。随着电力建设的快速发展,一方面短路电流日益增大要求接地电阻越来越小,另一方面是站区面积不断减少,特别是城市规划区和高电阻率地区,使得变电站接地电阻难以降低,解决问题的关键是怎样合理地采用降阻措施,以达到既满足接地电阻的要求,又经济合理,便于施工。对接地网设计与施工必须予以高度重视。高土壤电阻率地区的变电站,应根据其地质和环境条件,采用效果好、经济、合理、安全、可靠的辅助措施,因地制宜,综合治理,最终实现降低接地电阻的目的。

参考文献

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