電力技術(shù)論文范文

時間:2023-03-25 08:29:31

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電力技術(shù)論文

篇1

電力計量設(shè)備的智能化、信息化以及自動化水平也在逐年提高。電力計量過程中現(xiàn)階段常用的設(shè)備包括:數(shù)字化信息化管理系統(tǒng)設(shè)備、控制系統(tǒng)設(shè)備、供電系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)設(shè)備、全數(shù)字計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備等等。電力計量設(shè)備對于供電銷售、人力資源配置、設(shè)備安裝調(diào)試、財務(wù)管理、生產(chǎn)調(diào)度等方面都影響重大。電力計量管理水平的提高可以進(jìn)一步實現(xiàn)高效、可靠以及安全的電力系統(tǒng)管理目標(biāo),并且?guī)椭鷮崿F(xiàn)科學(xué)化的財務(wù)管理、自動化的設(shè)備管理、智能化的生產(chǎn)管理等目標(biāo)。

2提高電力計量技術(shù)管理水平的措施

2.1不斷完善電力計量管理體系。要想有效地提升電力計量技術(shù)的管理,我們首先要做的是不斷完善電力計量管理體系,建立電力計量的管理機(jī)構(gòu),在工作中實行崗位責(zé)任制,保證工作人員對其相應(yīng)工作責(zé)任,提高部門之間的合作效率。同時,完善各種管理制度,并制定相應(yīng)的執(zhí)行計劃。例如,制定電力計量質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化管理、設(shè)備管理人員的工作制度、供電系統(tǒng)的管理制度、電力計量設(shè)備管理制度、設(shè)備的維修與保養(yǎng)制度等。此外,要實行獎懲管理制度,對工作優(yōu)秀人員進(jìn)行物質(zhì)獎勵,工作出現(xiàn)問題的人員進(jìn)行懲罰,提高工作人員的責(zé)任心。2.2增強(qiáng)電力計量專業(yè)培訓(xùn)。建立完善的電力企業(yè)研發(fā)和管理人員培訓(xùn)機(jī)制,按照企業(yè)發(fā)展要求,制定培訓(xùn)周期和培訓(xùn)時長。同時,加大科技投資,鼓勵產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新,提高研發(fā)實力,積極引入國外前沿技術(shù),并不斷的進(jìn)行推廣,使產(chǎn)品質(zhì)量獲得不斷地完善,提高產(chǎn)品的科技含量,保證企業(yè)電力計量技術(shù)的不斷發(fā)展。

2.3做好設(shè)備綜合管理。設(shè)備綜合管理在為電力計量管理中有著重要的地位,在管理中要建立相應(yīng)的設(shè)備檔案信息,同時根據(jù)信息制定相應(yīng)的編制,并能夠按照計劃進(jìn)行審查設(shè)備更新、修配、購置、改造等,實現(xiàn)多層次和全方面的監(jiān)管。此外,要及時的掌握設(shè)備運行情況,實行在線管理,能夠在設(shè)備故障中技術(shù)的做出反饋,并制定規(guī)范的維護(hù)措施,保證設(shè)備的正常運行;改進(jìn)設(shè)備中的傳感部件,關(guān)注核心部件的運行狀態(tài),不斷地引入加自校正、自診斷以及狀態(tài)識別功能,提高其質(zhì)量,延長其工作壽命。企業(yè)還應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)調(diào)研,明確自身技術(shù)條件,構(gòu)建符合企業(yè)安防展的綜合管理體系,同時,要制定設(shè)備綜合管理制度,充分的發(fā)揮人力資源的優(yōu)勢,形成有效地檢查制度,保證設(shè)備管理的合理化,技術(shù)管理的科學(xué)化、制度管理的規(guī)范化,實現(xiàn)企業(yè)的高質(zhì)和高效的運行。

2.4增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。近年來我國電力計量技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用逐漸廣泛,其技術(shù)與管理水平相應(yīng)的有了較大的提高,但是與發(fā)達(dá)國家相比,我國技術(shù)水平仍然比較落后。所以我國必須進(jìn)一步提高電力計量設(shè)備的使用技術(shù)和性能;同時要時刻關(guān)注國外電力網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài),積極學(xué)習(xí)、引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù),加大研究力度進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新,提高我國的研發(fā)創(chuàng)新能力。智能計量電網(wǎng)的技術(shù)是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ),其不僅保證了我國電能在線計量的準(zhǔn)確性,還通過對整個電網(wǎng)的實時監(jiān)測,實現(xiàn)了對每度電的實時跟蹤,及時了解和掌握各個支路上發(fā)生的電網(wǎng)損耗,并能發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)末端電表的計量誤差;第一時間發(fā)現(xiàn)支路上出現(xiàn)的竊、漏電問題。

篇2

1.1利于工業(yè)生產(chǎn)的更新?lián)Q代

電力電子技術(shù)的應(yīng)用能夠讓我國的民用電力設(shè)備效果得到大幅度的提升,讓我國人民的用電質(zhì)量感受到明顯的變化。如今是一個科技化的時代,所以針對一些用電量較大的工業(yè)企業(yè)來說,電力電子技術(shù)的應(yīng)用將會有助于其改造傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)工藝,讓企業(yè)能夠?qū)⒐ぷ餍实玫竭M(jìn)一步的提升,并且穩(wěn)步的邁向機(jī)電一體化的隊伍當(dāng)中。

1.2智能化發(fā)展

我國的電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了一個相對成熟的階段,而國家的相關(guān)科研單位也開始著手在其中加入更為高端的科技手段。這種做法不僅有利于電力系統(tǒng)的向前發(fā)展,同時還會增加電力電子技術(shù)的使用范圍,讓其更加的智能化與人性化。

1.3電力電子技術(shù)的高頻化

伴隨著電力電子技術(shù)的廣泛使用,為了讓其能夠更好的為我國的電力系統(tǒng)服務(wù),已經(jīng)開始逐漸的對傳統(tǒng)技術(shù)手段進(jìn)行了突破,將運行系統(tǒng)不斷的高頻化。這樣不但節(jié)約了企業(yè)的設(shè)備占地面積,同時還從很大程度上提升了電力系統(tǒng)的運行效率。

2電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)電系統(tǒng)是整個國家電網(wǎng)中的重中之重,那么電力電子技術(shù)在這個系統(tǒng)中的應(yīng)用也將起到至關(guān)重要的作用。其主要的功能為改善發(fā)電設(shè)備的運用效率以及調(diào)節(jié)運行系統(tǒng)中的功能效率等,其中包括發(fā)電機(jī)勵磁的控制、恒頻、以及水泵的調(diào)速等等。電力電子技術(shù)主要應(yīng)用的是晶閘管在勵磁中的價格、性能、結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢,從而保證其能夠更完美的應(yīng)用與電力系統(tǒng)當(dāng)中。除此之外,在風(fēng)力以及水力發(fā)電機(jī)的操控當(dāng)中,電力電子技術(shù)主要依靠的是變頻電源來掌控轉(zhuǎn)子勵磁電流的轉(zhuǎn)換頻率,以保證電力能源能夠發(fā)揮出最大的有效使用功效。在我國的各大企業(yè)中,能夠制造高壓力變頻器的實屬鳳毛麟角,所以電力電子技術(shù)將有效的填補(bǔ)這一部分的空白。

2.2在輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)在我國電網(wǎng)的輸電系統(tǒng)中主要應(yīng)用的是柔流輸電技術(shù),這種技術(shù)能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中的電壓、功率、相位角進(jìn)行有效的控制與調(diào)節(jié)。在電力能源進(jìn)行輸送的過程當(dāng)中,難免會出現(xiàn)不同程度上的消耗,而這種技術(shù)的應(yīng)用將從很大程度上將其輸電能力的穩(wěn)定性進(jìn)行改善。針對我國電網(wǎng)目前的情況來看,如果采取遠(yuǎn)距離高壓直流輸電的話將會相比交流輸電降低很大一部分的損耗,因為直流輸電將避免電抗壓降的問題,并且還會降低電纜網(wǎng)線等設(shè)備的投入資金,這樣不僅能夠解決穩(wěn)定性差的問題,同時還會緩解企業(yè)的經(jīng)濟(jì)壓力。

2.3在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在配電系統(tǒng)中最為重要的就是提高電力能源的質(zhì)量和供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而這兩項是否能夠過關(guān)將取決與電壓、不對稱度以及頻率等相關(guān)因素的質(zhì)量能不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。而電力電子技術(shù)在國外的一些大企業(yè)當(dāng)中也取得了比較成功的成績,并且也為企業(yè)帶去了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)收益。電力電子技術(shù)可簡稱為DFACTS技術(shù),在配電系統(tǒng)的應(yīng)用中可以被理解為是一種控制單利能源質(zhì)量的新型技術(shù)。與此同時,由于DFACTS設(shè)備同F(xiàn)ACTS設(shè)備的功能與使用方法大致相同,所以DFACTS的設(shè)備也可以被理解為是FACTS的濃縮版本。

2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

節(jié)約電能大致包括兩個方面:電動機(jī)的節(jié)電潛力和電動機(jī)的調(diào)速節(jié)電技術(shù),這兩中節(jié)能方法有效的相結(jié)合才能夠形成一個比較完善的節(jié)能體系。就我國目前的形式來看,交流調(diào)速技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了礦山以及煉金等重金屬行業(yè)中,而在國外較發(fā)達(dá)的國家中,在水泵以及風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運行中也都相繼的應(yīng)用了交流調(diào)速技術(shù)。

3結(jié)語

篇3

一、電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時代。

1、整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車、電傳動的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

2、逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補(bǔ)償?shù)取_@時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

3、變頻器時代

進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

二、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1、一般工業(yè)

工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動機(jī)。直流電動機(jī)有良好的調(diào)速性能,給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來,由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展,使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美,交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。大至數(shù)千kW的各種軋鋼機(jī),小到幾百W的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī),以及礦山牽引等場合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。一些對調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)等近年來也采用了變頻裝置,以達(dá)到節(jié)能的目的。還有些不調(diào)速的電機(jī)為了避免起動時的電流沖擊而采用了軟起動裝置,這種軟起動裝置也是電力電子裝置。電化學(xué)工業(yè)大量使用直流電源,電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。

2、交通運輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。電氣機(jī)車中的直流機(jī)車中采用整流裝置,交流機(jī)車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中,電力電子技術(shù)更是一項關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機(jī)傳動外,車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術(shù)。電動汽車的電機(jī)靠電力電子裝置進(jìn)行電力變換和驅(qū)動控制,其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機(jī),它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動并控制。飛機(jī)、船舶需要很多不同要求的電源,因此航空和航海都離不開電力電子技術(shù)。如果把電梯也算做交通運輸,那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng),而近年來交流變頻調(diào)速已成為主流。3、電力系統(tǒng)

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。據(jù)估計,發(fā)達(dá)國家在用戶最終使用的電能中,有60%以上的電能至少經(jīng)過一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進(jìn)程中,電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一??梢院敛豢鋸埖卣f,如果離開電力電子技術(shù),電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化就是不可想象的。直流輸電在長距離、大容量輸電時有很大的優(yōu)勢,其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發(fā)展起來的柔流輸電(FACTS)也是依靠電力電子裝置才得以實現(xiàn)的。無功補(bǔ)償和諧波抑制對電力系統(tǒng)有重要的意義。晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)都是重要的無功補(bǔ)償裝置。近年來出現(xiàn)的靜止無功發(fā)生器(SVG)、有源電力濾波器(APF)等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無功功率和諧波補(bǔ)償?shù)男阅?。在配電網(wǎng)系統(tǒng),電力電子裝置還可用于防止電網(wǎng)瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等,以進(jìn)行電能質(zhì)量控制,改善供電質(zhì)量。

在變電所中,給操作系統(tǒng)提供可靠的交直流操作電源,給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。

4、電子裝置用電源

各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機(jī)所用的直流電源以前用晶閘管整流電源,現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開關(guān)電源。大型計算機(jī)所需的工作電源、微型計算機(jī)內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開關(guān)電源。在各種電子裝置中,以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電,由于高頻開關(guān)電源體積小、重量輕、效率高,現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術(shù)裝置都需要電力電子裝置提供電源,所以可以說信息電子技術(shù)離不開電力電子技術(shù)。

5、家用電器

照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源,通常被稱為“節(jié)能燈”,它正在逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。變頻空調(diào)器是家用電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子。電視機(jī)、音響設(shè)備、家用計算機(jī)等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外,有些洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。

6、其他

篇4

1.1建立完整的電力檢修與電力施工工作制度

建立完整的電力檢修與電力施工工作制度是強(qiáng)化電力檢修與電力施工的主要方法之一。在實際發(fā)展建設(shè)過程中首先應(yīng)該提高員工的服從精神,服從是后期任務(wù)執(zhí)行和落實的前提保障。電力企業(yè)為強(qiáng)化電力檢修和施工技術(shù)還應(yīng)該建立健全的檢修與施工規(guī)章制度,職工在服從企業(yè)發(fā)展需求的同時還應(yīng)該堅決服從和認(rèn)真執(zhí)行企業(yè)安排的各項任務(wù),為電力企業(yè)檢修與施工提供制度保障。

1.2提高企業(yè)的電力檢修與電力施工工作的執(zhí)行力度

強(qiáng)化電力企業(yè)電力檢修與施工必須結(jié)合企業(yè)發(fā)展的實際狀況,從各項目建設(shè)和發(fā)展目標(biāo)著手,采取有效措施提高電力企業(yè)電力檢修與施工工作的執(zhí)行力度。電力企業(yè)應(yīng)該從全體職工的思想認(rèn)識著手,通過宣傳或者教育大會的形式不斷強(qiáng)化職工對電力檢修和施工技術(shù)控制重要性的認(rèn)識,從根本上提高職工為企業(yè)發(fā)展建設(shè)服務(wù)的意識。企業(yè)職工在正確認(rèn)識企業(yè)發(fā)展實際發(fā)展?fàn)顩r,了解電力檢修與施工重要性后,才能在實際工作中積極主動投入到電力檢修與施工技術(shù)普及工作中,并為企業(yè)的發(fā)展建設(shè)提供動力依據(jù)。

1.3提高人員的安全處理技能提高人員的安全處理

技能是強(qiáng)化電力檢修與施工技術(shù)的重要手段。在實際施工建設(shè)過程中,電力企業(yè)由于存在較大的安全隱患,一旦出現(xiàn)安全問題將嚴(yán)重威脅檢修人員和施工人員的生命安全和電力企業(yè)的財產(chǎn)安全。因此,企業(yè)應(yīng)該加大電力企業(yè)安全檢修和施工重要性的宣傳力度,引導(dǎo)全體職工明確電力企業(yè)安全檢修和施工的重要性和緊迫性。另外,企業(yè)還應(yīng)該通過安全知識培訓(xùn)等方法不斷提高企業(yè)職工的安全處理技能,在實際培訓(xùn)工作中職工不僅能了解企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,還能明確各項操作工藝的實質(zhì)要求,職工自身的安全處理技能才能不斷強(qiáng)化。另外,職工安全處理機(jī)能提升后,在實際檢修和施工過程中還能有效保證各個工序的安全施工,使電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、有效地運轉(zhuǎn),減少因長期高負(fù)荷工作產(chǎn)生的安全問題。

1.4適當(dāng)加大電力企業(yè)的投入,確保設(shè)備的安全使用

為保障電力企業(yè)檢修與施工的順利進(jìn)行,電力企業(yè)必須結(jié)合實際發(fā)展?fàn)顩r,適當(dāng)加大資金投入,在提高設(shè)備質(zhì)量的前提下,確保設(shè)備的安全使用。電力企業(yè)機(jī)械設(shè)備種類非常多,各種機(jī)械設(shè)備是企業(yè)各項工作順利開展的基礎(chǔ)保障。因此,企業(yè)應(yīng)該加大資金投入力度,在落實各項防范措施的同時,強(qiáng)化電力企業(yè)對各項設(shè)施的檢查和維護(hù)管理工作。另外,加大企業(yè)資金投入還能使企業(yè)獲得更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,在滿足企業(yè)發(fā)展需求的同時,為電力企業(yè)朝著智能化、多元化以及數(shù)字化的方向發(fā)展提供技術(shù)保障。最后,在組建電力施工建設(shè)時,電力企業(yè)還應(yīng)該注重地下電纜的配電安全監(jiān)察,針對可能出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)及時采取有效解決措施,為電力企業(yè)電力檢修和施工技術(shù)普及工作提供動力保障。

2結(jié)束語

篇5

1.分析電路盡量使用多媒體。

電力電子技術(shù)的核心就是整流、逆變、斬波和交交變換四大基本電路,在電路工作過程的分析中,通常一個電路都有多個工作狀態(tài),不同的工作狀態(tài)又分別對應(yīng)著不同的電壓電流波形,也就是說電路的工作過程往往都是動態(tài)的過程,而傳統(tǒng)的書本上的文字和原理圖是無法很好地展現(xiàn)動態(tài)過程的。這時,如果采用幻燈片等多媒體形式,可以將電路工作的動態(tài)過程很好地展現(xiàn)給學(xué)生們觀看,把書本上靜態(tài)的電路以及波形圖動起來,這樣就能夠讓學(xué)生們更好地理解電力電子電路的工作過程。與此同時,結(jié)合書本上的理論,再將不同電路的特點進(jìn)行總結(jié),使同學(xué)們復(fù)習(xí)時結(jié)合著書中的理論,頭腦中聯(lián)想著多媒體演示動畫,便會在學(xué)習(xí)中事半功倍,容易記憶,提高學(xué)生的分析計算和實際解題的能力。

2.器件與控制部分應(yīng)注重練習(xí)。

電力電子器件及控制部分具有覆蓋面大、定性與定量相結(jié)合的特點,學(xué)好這一部分,就必須將概念的理解與相關(guān)的計算進(jìn)行練習(xí),在習(xí)題式的教學(xué)中,不斷提高分析問題和解決問題的能力。研究生階段,各高校幾乎很少帶領(lǐng)學(xué)生做與課程相關(guān)的習(xí)題,多數(shù)學(xué)生也只有在考試的時候才有機(jī)會在試卷中解答一些問題,雖說現(xiàn)在不提倡傳統(tǒng)針對考試的題海戰(zhàn)術(shù),但是平時適當(dāng)做一些典型的練習(xí)還是有必要的,電力電子器件種類多、特點各不相同,而控制方法也有很多,甚至與自動控制原理等其他學(xué)科相關(guān)聯(lián),在教學(xué)中適當(dāng)找一些典型例題進(jìn)行講解,可以讓同學(xué)們在繁雜的知識中抓住重點內(nèi)容進(jìn)行突破,最終掌握這部分知識要點。

3.學(xué)生自主參與新技術(shù)教學(xué)。

電力電子技術(shù)具有發(fā)展速度快的特點,新的技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域不斷出現(xiàn),加強(qiáng)電力電子新技術(shù)的教學(xué)可以擴(kuò)展學(xué)生知識面,掌握電力電子技術(shù)發(fā)展新方向。這一部分的特點是沒有定量計算、難度不大、但對于資料的收集工作量比較大,根據(jù)這些特點,在教學(xué)中,可以將這部分安排給每個學(xué)生進(jìn)行講解,在講解前每個同學(xué)查找相關(guān)資料,然后對資料進(jìn)行分類總結(jié),加入自己的理解,在講解過程中既可以使用多媒體也可使用板書的形式,講解后學(xué)生之間可以相互提出問題,相互討論,形成良好的研究氛圍。在這種學(xué)生自主教學(xué)的過程中,既提高了學(xué)生查找資料的能力,也能提高學(xué)生的概括的創(chuàng)新能力,還為研究生畢業(yè)學(xué)術(shù)論文的撰寫提供了相關(guān)的經(jīng)驗。

二、實驗教學(xué)應(yīng)進(jìn)行分類

電力電子技術(shù)是一個應(yīng)用性很強(qiáng)的一門學(xué)科,在理論教學(xué)的同時一定要有相應(yīng)的實驗來配合和補(bǔ)充,開設(shè)實驗課是對理論課的延伸和補(bǔ)充,更能夠突出應(yīng)用型學(xué)科的特色。在實驗教學(xué)上,應(yīng)分為驗證實驗、探究實驗、拓展實習(xí)三個部分進(jìn)行教學(xué)。

1.驗證實驗應(yīng)緊密結(jié)合課本。

驗證性實驗的特點是對已經(jīng)有的理論進(jìn)行實驗驗證,與學(xué)生的理論教學(xué)緊密銜接,通過書上的理論來指導(dǎo)實驗的操作,同時實驗的結(jié)果又可以加深學(xué)生對于書本理論的深度理解。在理論課程之后,應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的實驗課程相跟進(jìn),在實驗開始前,老師帶領(lǐng)學(xué)生對課本知識點進(jìn)行回顧,確定實驗?zāi)康暮蛯嶒灢襟E,同學(xué)們按照實驗要求完成相應(yīng)的實驗操作,并能夠運用書本上的知識來解釋實驗中的現(xiàn)象,最后通過實驗報告的形式進(jìn)行總結(jié),得出驗證性的結(jié)論。

2.鼓勵開展探究性試驗。

電力電子技術(shù)是一門正在快速發(fā)展的學(xué)科,在實驗教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主探究,通過對已有知識的學(xué)習(xí)讓學(xué)生們充分發(fā)揮想象力,制作一些相關(guān)的小制作、小發(fā)明,在探究性試驗的過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生根據(jù)自己掌握的知識,結(jié)合當(dāng)今電力電子發(fā)展的前沿技術(shù),加上自己的想象力和創(chuàng)造力,獨立設(shè)計出屬于自己的電子作品,而在探究的過程中難免會遇到一些問題,這時老師應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo),給出一些方案,讓學(xué)生自主解決實際問題。平時盡可能地開放實驗室,使學(xué)生增加動手操作機(jī)會。此外還應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”等科技比賽,增加在創(chuàng)新方面的交流合作,從而學(xué)會更多解決問題的新方法。

3.拓展實習(xí)應(yīng)突出實際應(yīng)用。

在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)節(jié)之外,對于電力電子技術(shù)這種應(yīng)用型很強(qiáng)的學(xué)科,應(yīng)適當(dāng)組織學(xué)生到某個單位進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)用,當(dāng)今電力電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了許多領(lǐng)域之中,在實驗教學(xué)中可以聯(lián)系某個具體單位進(jìn)行參觀,在實際的生產(chǎn)過程中,讓學(xué)生們更加具體地了解電力電子技術(shù)的應(yīng)用。除了參觀之外,也可由老師或者學(xué)生找一些與電力電子技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的視頻資料,分享給大家進(jìn)行觀看,也可以起到非常好的效果。實習(xí)結(jié)束之后,學(xué)生以報告的形式寫出自己學(xué)到了什么或者是心得體會。這樣,理論聯(lián)系實際,對于理工科的教學(xué)是有很大幫助的。

三、總結(jié)

篇6

關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);開關(guān)電源

現(xiàn)代電源技術(shù)是應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件,綜合自動控制、計算機(jī)(微處理器)技術(shù)和電磁技術(shù)的多學(xué)科邊緣交又技術(shù)。在各種高質(zhì)量、高效、高可靠性的電源中起關(guān)鍵作用,是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用。

當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟(jì)、實用,實現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車、電傳動的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

1.2逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補(bǔ)償?shù)?。這時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時代

進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1計算機(jī)高效率綠色電源

高速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會,同時也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計算機(jī)全面采用了開關(guān)電源,率先完成計算機(jī)電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)人了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環(huán)境無害的個人電腦和相關(guān)產(chǎn)品,綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日"能源之星"計劃規(guī)定,桌上型個人電腦或相關(guān)的設(shè)備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高頻開關(guān)電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標(biāo)稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代,高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大,單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。

因通信設(shè)備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護(hù),且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

2.3直流-直流(DC/DC)變換器

DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源),同時還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。

通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術(shù),開關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

2.4不間斷電源(UPS)

不間斷電源(UPS)是計算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。為了在逆變器故障時仍能向負(fù)載提供能量,另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術(shù)的引入,可以實現(xiàn)對UPS的智能化管理,進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速,其在電氣傳動系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅(qū)動交流異步電動機(jī)實現(xiàn)無級調(diào)速。

國際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中。至1997年,其占有率已達(dá)到日本家用空調(diào)的70%以上。變頻空調(diào)具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點。國內(nèi)于90年代初期開始研究變頻空調(diào),96年引進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn)變頻空調(diào)器,逐漸形成變頻空調(diào)開發(fā)生產(chǎn)熱點。預(yù)計到2000年左右將形成。變頻空調(diào)除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機(jī)電機(jī)。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調(diào)變頻電源研制的進(jìn)一步發(fā)展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機(jī)電源

高頻逆變式整流焊機(jī)電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機(jī)電源,代表了當(dāng)今焊機(jī)電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應(yīng)用前景。

逆變焊機(jī)電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經(jīng)全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經(jīng)高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。

由于焊機(jī)電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機(jī)電源的工作可靠性問題成為最關(guān)鍵的問題,也是用戶最關(guān)心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調(diào)制(PWM)的相關(guān)控制器,通過對多參數(shù)、多信息的提取與分析,達(dá)到預(yù)知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進(jìn)而提前對系統(tǒng)做出調(diào)整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國外逆變焊機(jī)已可做到額定焊接電流300A,負(fù)載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調(diào)節(jié)范圍5~300A,重量29kg。

2.7大功率開關(guān)型高壓直流電源

大功率開關(guān)型高壓直流電源廣泛應(yīng)用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機(jī)和CT機(jī)等大型設(shè)備。電壓高達(dá)50~l59kV,電流達(dá)到0.5A以上,功率可達(dá)100kW。

自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術(shù),將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進(jìn)入80年代,高頻開關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關(guān)元件,將電源的開關(guān)頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術(shù)成功的應(yīng)用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小。

國內(nèi)對靜電除塵高壓直流電源進(jìn)行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負(fù)載條件下,輸出直流電壓達(dá)到55kV,電流達(dá)到15mA,工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂"電力公害",例如,不可控整流加電容濾波時,網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(dá)(70~80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關(guān)功率變換器和具體控制電路構(gòu)成。與傳統(tǒng)開關(guān)電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準(zhǔn)信號為電壓環(huán)誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。

2.9分布式開關(guān)電源供電系統(tǒng)

分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術(shù)成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強(qiáng)電與弱電緊密結(jié)合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產(chǎn)效率。

八十年代初期,對分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術(shù)的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術(shù)的迅述發(fā)展,各種變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術(shù),使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學(xué)界的研究熱點,論文數(shù)量逐年增加,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便等優(yōu)點。已被大型計算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機(jī)車牽引電源、中頻感應(yīng)加熱電源、電動機(jī)驅(qū)動電源等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。

3.高頻開關(guān)電源的發(fā)展趨勢

在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中,開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù),其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關(guān)電源技術(shù),通過開關(guān)電源改變用電頻率,從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動控制。高頻開關(guān)電源技術(shù),更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機(jī)、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術(shù)。

3.1高頻化

理論分析和實踐經(jīng)驗表明,電氣產(chǎn)品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當(dāng)我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機(jī),還是通訊電源用的開關(guān)式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)"整流行業(yè)"的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進(jìn)行改造,成為"開關(guān)變換類電源",其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統(tǒng)高頻設(shè)備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟(jì)效益,更可體現(xiàn)技術(shù)含量的價值。

3.2模塊化

模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關(guān)器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實質(zhì)上都屬于"標(biāo)準(zhǔn)"功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動保護(hù)電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了"智能化"功率模塊(IPM),不但縮小了整機(jī)的體積,更方便了整機(jī)的設(shè)計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴(yán)重,對器件造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了"用戶專用"功率模塊(ASPM),它把一臺整機(jī)的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經(jīng)過嚴(yán)格、合理的熱、電、機(jī)械方面的設(shè)計,達(dá)到優(yōu)化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應(yīng)的散熱器上,就構(gòu)成一臺新型的開關(guān)電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機(jī)體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應(yīng)力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復(fù)提供充分的時間。3.3數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術(shù)中,控制部分是按模擬信號來設(shè)計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術(shù)擬電路基礎(chǔ)上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號處理技術(shù)日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點:便于計算機(jī)處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測遙調(diào),也便于自診斷、容錯等技術(shù)的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統(tǒng)的設(shè)計來說,模擬技術(shù)還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術(shù)的知識,但是對于智能化的開關(guān)電源,需要用計算機(jī)控制時,數(shù)字化技術(shù)就離不開了。

3.4綠色化

電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網(wǎng)產(chǎn)生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標(biāo)準(zhǔn),如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節(jié)電設(shè)備,往往會變成對電網(wǎng)的污染源:向電網(wǎng)注入嚴(yán)重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網(wǎng)電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀(jì)末,各種有源濾波器和有源補(bǔ)償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。

總而言之,電力電子及開關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn)又會使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代,還會開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實現(xiàn),將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟,實現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關(guān)電源技術(shù)為核心的通信用開關(guān)電源,僅國內(nèi)有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內(nèi)外一大批科技人員對其進(jìn)行開發(fā)研究。開關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國內(nèi)市場正在啟動,并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關(guān)電源技術(shù)為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們?nèi)ラ_發(fā)。

參考文獻(xiàn):

[1]林渭勛:淺談半導(dǎo)體高頻電力電子技術(shù),電力電子技術(shù)選編,浙江大學(xué),384-390,1992。

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1.1工程管理技術(shù)

在確定供電系統(tǒng)之前,首先要根據(jù)供電要求進(jìn)行負(fù)荷分級,一般分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。還要為電源提供應(yīng)急電源,以防不時之需。同的場合用的配電系統(tǒng)也是不同的,所以在配電時要關(guān)注配電場合以確保用電安全性。就事故處理而言,對事故發(fā)生的原因、漏洞進(jìn)行分析,防止以后類似事故的發(fā)生,要做到絕對不能在一個地方跌倒兩次,一定要寫事故分析報告,對事故發(fā)生的細(xì)節(jié)、過程、起因都進(jìn)行詳細(xì)的記錄,引起事故的相關(guān)人員一定要做好檢討工作,為以后不再發(fā)生類似的事故而努力。對于供配電管理這項重要的工作,工作人員的專業(yè)性是很重要的,所以工作人員要對每天的值班人員、時間、交接班時間、維修檢查時間、人員都做好相關(guān)的記錄,例如:交接班日志、工作票、工作票登記簿、低壓配電室巡檢記錄表、低壓配電室運行月度分析報表、高壓配電室巡檢記錄表、高壓配電室巡檢記錄表、高壓配電室運行月度分析報表等等,同時相關(guān)人員也要做好自己的本職工作,發(fā)生意外的話誰都擔(dān)負(fù)不起。

1.2設(shè)備維護(hù)技術(shù)

就供配電設(shè)備的維護(hù)技術(shù)而言,在當(dāng)今科技快速發(fā)展的時代,導(dǎo)入生命周期成本概念,執(zhí)行資產(chǎn)管理的維護(hù)管理作業(yè),應(yīng)從設(shè)計、施工階段開始,即審慎周詳?shù)乜剂繝I運后的維修問題及成本,將設(shè)計、施工、檢查、檢測及維修補(bǔ)強(qiáng)等階段視為不可分割的一貫作業(yè),以達(dá)成提高(或維持)結(jié)構(gòu)機(jī)能、延長使用壽命及降低維護(hù)管理成本的目的。換而言之,維護(hù)管理應(yīng)有新思維,維護(hù)管理已不僅是管理者的責(zé)任,設(shè)計者與施工者均有責(zé)任。就檢測新技術(shù)而言,應(yīng)用非破壞性檢測儀器對電力建安企業(yè)設(shè)施進(jìn)行安全檢測,不僅可不破壞電力工程企業(yè)設(shè)施原有的結(jié)構(gòu)安全,更可迅速施作,將營運沖擊減至最低。從現(xiàn)行的安全維護(hù)管理流程來看,電力工程企業(yè)供配電設(shè)施維護(hù)管理的實施步驟,一般應(yīng)從簡易的檢查開始依序?qū)嵤ㄔ庥鼍o急狀況時除外),分為檢查、安全檢測、維修等三階段進(jìn)行。

2電力工程技術(shù)展望

一是電力工程竣工商轉(zhuǎn)后,如發(fā)生運轉(zhuǎn)問題或異常需停機(jī)檢修,必將導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)電損失,因此電力工程的工程設(shè)計極為著重安全性及可靠性,尤其是水力發(fā)電廠位在山區(qū)承受諸多不確定風(fēng)險,工程設(shè)計上難免趨向保守,但為避免設(shè)計過度保守的批評,未來的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)朝向精確設(shè)計努力并持續(xù)改善及吸收新進(jìn)技術(shù)以提升品質(zhì)。此外,設(shè)計仍應(yīng)加重考慮環(huán)境生態(tài)、水土保持及景觀美化。

二是電力工程建廠的發(fā)包方式近年來雖已有火力電廠整廠及變電站采用統(tǒng)包模式,但一般仍以組件(ComponentBasis)分標(biāo)方式發(fā)包最為普遍,也即所謂的傳統(tǒng)設(shè)備標(biāo)發(fā)包方式,因此產(chǎn)生土木、機(jī)電及儀控的互相配合與界面整合的需求,例如設(shè)計、采購及施工作業(yè)時程配合、各標(biāo)承包范圍及內(nèi)容的劃分、完整性、功能及品質(zhì)要求一致性等,常成為計劃能否如期如質(zhì)完工的關(guān)鍵所在。發(fā)包方也常傾向由設(shè)計顧問負(fù)總責(zé),因此除專案管理技術(shù)外,編擬技術(shù)規(guī)范及招標(biāo)文件也極為重要。此外,依現(xiàn)行區(qū)域計劃及土地法、水利法、建筑法、環(huán)保法、安全衛(wèi)生法、采購法及行政程序等法規(guī)、品質(zhì)查核制度的規(guī)定及要求下,電力工程設(shè)計及監(jiān)造工作受到多方面的約束,可以說工程設(shè)計也要兼有這種、非工程面的技術(shù),才能順利辦理工程設(shè)計及建造。

三是為增進(jìn)能源多元化、改善環(huán)境品質(zhì)及國家可持續(xù)發(fā)展,再生能源發(fā)電的開發(fā)利用已成為政府施政的重點策略。我國發(fā)電企業(yè)除在非抽蓄式水力及垃圾廢棄物焚化發(fā)電已累積相當(dāng)多的工程設(shè)計技術(shù)外,未來可著重在離岸風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的加強(qiáng)及提升。此外,海洋溫差發(fā)電、潮流發(fā)電及波浪發(fā)電等也有可能成為未來再生能源發(fā)展重點,除再生能源發(fā)電及海床輸電的技術(shù)外,相關(guān)的海岸及海洋工程的設(shè)計及施工技術(shù)也須配合研發(fā)。

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電力調(diào)度的信息化是一個綜合的技術(shù)而不是單個的業(yè)務(wù)。而是將計算機(jī)、電子和與通訊統(tǒng)一的一個業(yè)務(wù)。這也是我國的電力行業(yè)不斷進(jìn)步和集約化的體現(xiàn),運用的知識等也越來越高科技,不再是傳統(tǒng)的舊模式。和所有的系統(tǒng)一樣,保證系統(tǒng)的安全運行和達(dá)到最大化的經(jīng)濟(jì)程度,是每個系統(tǒng)的基本要求。那么作為工作人員,對于系統(tǒng)的操作就必須能夠迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行電力系統(tǒng)的運行趨勢的判斷和對其未來狀態(tài)的預(yù)測以及對對發(fā)生的問題的處理。那么,要想將調(diào)度系統(tǒng)的電網(wǎng)運行和信息的智能化控制以及實現(xiàn)對電網(wǎng)的經(jīng)營管理,調(diào)度系統(tǒng)可謂是一個完善的關(guān)系模式。目前,信息化的電力調(diào)度模式有節(jié)能發(fā)電的模式,自動化的模式和信息管理的模式等不同的調(diào)度模式。

2.電力調(diào)度管理中信息技術(shù)的運用

2.1工作流管理系統(tǒng)概念。所謂的工作流可以理解為是一種運作機(jī)制,它的實現(xiàn)依賴于計算機(jī)信息系統(tǒng)的支持,工作流的自動化主要體現(xiàn)在業(yè)務(wù)過程中的各個事件的有效管理,自動化的主要目的是為了實現(xiàn)事件的自動激活和事件間的自動連接。一個客戶端驅(qū)動工作流模型體系結(jié)構(gòu)分為三層結(jié)構(gòu):瀏覽器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。也可稱為客戶端、服務(wù)端和后臺數(shù)據(jù)庫。整個調(diào)度管理(DMIS)系統(tǒng)采用的是兩層加三層的結(jié)構(gòu)體系,涉及到兩類客戶端程序:運行于應(yīng)用服務(wù)器上的程序和運行于客戶端上的應(yīng)用程序。在三層應(yīng)用程序中,可以通過瀏覽器,直接在頁面上完成一些簡單的活動。最上層的數(shù)據(jù)服務(wù)層使用工作流數(shù)據(jù)庫來控制工作流程程序,包括工作流定義數(shù)據(jù)庫,工作流實例數(shù)據(jù)庫和用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。中間的邏輯層,使用數(shù)據(jù)庫來管理所有用戶需執(zhí)行的工作,并產(chǎn)生每一用戶獨立的工作清單。底層的用戶界面,采用HTML和.NET2008C#技術(shù),用戶通過IE瀏覽器以Web形式進(jìn)行操作。

2.2電力調(diào)度分布式工作流系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計。作為電力調(diào)度系統(tǒng)的另外一個特點,我們可以采用對調(diào)度進(jìn)行分區(qū)和分級的模式來進(jìn)行,從而實現(xiàn)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)對于相關(guān)調(diào)度功能的控制。這個特點也是進(jìn)行正常電力調(diào)度工作的流程進(jìn)行相關(guān)設(shè)計和應(yīng)用的必要條件。但是分區(qū)和分級并不代表這些調(diào)度機(jī)構(gòu)是孤立進(jìn)行的,而是通過相輔相成的協(xié)同合作才能實現(xiàn)每個級別和區(qū)域的正常工作,所以在各個級別之間的調(diào)度過程必須進(jìn)行信息的相互傳遞和交換等措施。對于流程的流轉(zhuǎn)也必須進(jìn)行相關(guān)的縱向的布置和相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的傳輸,這個方式就是廣域傳輸。

而這個廣域傳輸?shù)膶崿F(xiàn)必須采用分布式的流程交互集成才能滿足。就像上文提到的廣域傳輸,在進(jìn)行電力的調(diào)度和相關(guān)的實施的時候,每個過程的上下級的信息交流和交換屬于縱向的信息傳遞,分布式的流程能夠滿足縱向的廣域部署的傳送和運輸。多個系統(tǒng)之間的流程和多個系統(tǒng)之間的信息協(xié)調(diào)是工作人員在進(jìn)行工作流系統(tǒng)的設(shè)計時必須注意到的。跟調(diào)度工作流系統(tǒng)一樣,調(diào)度類流程也是相互依存的,而不是各自獨立的,進(jìn)行調(diào)度業(yè)務(wù)的相關(guān)工作時對其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的調(diào)度也是必然會發(fā)生的。DMIS流程在現(xiàn)實的背景里,主要是進(jìn)行事物處理的相關(guān)工作的,這個流程所管理的對象以及各個數(shù)據(jù)之間有很大的相關(guān)性,為了實現(xiàn)工作流系統(tǒng)我們可以對管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)的操作,這是由于工作流所管理的相關(guān)對象都存在于管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計平臺中。同時,如果要查詢或者統(tǒng)計流轉(zhuǎn)的現(xiàn)實結(jié)果,那么管理系統(tǒng)的操作是必須的流程,如果是對于數(shù)據(jù)的管理功能和加工功能的管理可以采用管理系統(tǒng),這樣一來可以對工作量進(jìn)行縮減。

流程引擎是基于智能化電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù),同時支持系統(tǒng)的開發(fā),也是工作流服務(wù)的核心。首先是路由器的分配,然后是訪問緩存、解析模型,進(jìn)而處理相關(guān)的流程模型性格元素,最后,進(jìn)行最終的啟動、發(fā)送和追回以及回退等的操作流程的工作。這幾個相互關(guān)聯(lián)的模塊就組成了流程引擎的流程的流轉(zhuǎn)工作。

3.結(jié)語

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當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生意外故障如系統(tǒng)癱瘓時,調(diào)度員必須在最短時間內(nèi)拿出有效的解決方案,避免損失的擴(kuò)大,維護(hù)電網(wǎng)的正常運行。而調(diào)度員判斷事故發(fā)生的依據(jù)就是機(jī)器運行等記錄本。所以在意外發(fā)生的情況下,調(diào)度員如何穩(wěn)、準(zhǔn)、快地解決棘手問題并且能夠讓上級了解到電網(wǎng)運行的整體情況,方便調(diào)整和調(diào)度是個值得思考的問題。

2計算機(jī)系統(tǒng)在電力調(diào)度中的實際應(yīng)用

2.1操作票計算機(jī)輸入程序

手寫操作票是調(diào)度工作中的重中之重,一直是調(diào)度員工作的重點,但隨著機(jī)器操作任務(wù)的重復(fù)和工作量的加大,操作票擬寫過慢的問題就慢慢凸顯,引起了調(diào)度員的重視。計算機(jī)操作票的輸入程序以MSExcel為界面和VB為內(nèi)核,是根據(jù)調(diào)度員的具體工作內(nèi)容制定的,主要用來擬寫和儲存操作票。調(diào)度員可以以該軟件擬寫和存儲操作票的功能為基礎(chǔ)加以改進(jìn),并利用計算機(jī)直接生成紙質(zhì)票據(jù),大大降低了人工手寫操作票的出錯率,減少操作票的浪費。同時該程序有大量操作票的數(shù)據(jù)儲存,方便調(diào)度員調(diào)取以前的操作票記錄進(jìn)行信息的查詢和總結(jié)。在日常情況該系統(tǒng)方便了操作票的生成,在意外情況下也方便對傳統(tǒng)操作票的修改,大大提高了調(diào)度員的工作效率。

2.2調(diào)度日志計算機(jī)化軟件

該軟件最便捷的地方是儲存了大量登記信息和工作記錄。該軟件將日常的數(shù)據(jù)記錄轉(zhuǎn)化完電子記錄形成數(shù)據(jù)庫,并且兼容各類文件形式和支持相同數(shù)據(jù)的綜合,調(diào)度員也可根據(jù)自己的工作重點進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢和分析。該軟件適用于調(diào)度人員和相關(guān)工作者,確保了數(shù)據(jù)不會丟失和錯亂。該軟件的出現(xiàn)為電網(wǎng)節(jié)省了人員成本,減少了工作量,保證了調(diào)度人員的調(diào)度工作可以順利進(jìn)行,并且可以利用有效全面的數(shù)據(jù)信息。

2.3潮流計算程序潮流計算程序(PwreFlow)

可以為調(diào)度人員提供最新的數(shù)據(jù)信息,所以調(diào)度人員可以進(jìn)行粗略的風(fēng)險評估。該程序的原始狀態(tài)是電網(wǎng)實際的運行方式,并且實時更新。只要網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)穩(wěn)定安全,該程序提供的潮流與實際相符,對電網(wǎng)調(diào)度人員而言,潮流計算程序就可以立即提供電網(wǎng)出現(xiàn)故障時的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,而調(diào)度人員也可以借此完成風(fēng)險評估工作。潮流計算程序以較低的電網(wǎng)出錯率和故障出現(xiàn)率,增強(qiáng)了提前預(yù)防的意識,避免故障的出現(xiàn)。調(diào)度人員利用該程序完成了以下三個方面的工作:潮流計算、風(fēng)險評估和緊急預(yù)案。通過潮流計算掌握潮流的結(jié)線方式,并對電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)的漏洞加以彌補(bǔ)。在潮流結(jié)線方式特殊時,結(jié)合以往的事故記錄做風(fēng)險評估,對可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行預(yù)防。在做完風(fēng)險評估工作后根據(jù)潮流計算出的數(shù)據(jù)和以往的事故信息進(jìn)行分析,并做出緊急預(yù)案,提前改正系統(tǒng)錯誤,加快事故處理的速度,避免損失擴(kuò)大化。

2.4故障錄波遠(yuǎn)端調(diào)用程序

故障錄波遠(yuǎn)端調(diào)用程序是調(diào)度人員查看電網(wǎng)設(shè)備故障波形圖的主要手段。在設(shè)備發(fā)生故障后,調(diào)度人員可以利用該程序?qū)κ鹿蔬M(jìn)行準(zhǔn)確的估算和分析,以此排查事故出現(xiàn)的故障。

3計算機(jī)技術(shù)在電力調(diào)度中的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景

隨著電力體制的不斷改革,電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運行有了一定保障。電力調(diào)度工作采用了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和自動化系統(tǒng),減少了人力勞動。為了達(dá)到電網(wǎng)運行和市場銷售的要求,調(diào)度中心除了要引進(jìn)自動化系統(tǒng)[監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集(SupervisoryControlAndDataAcquisition,SCADA)、能量管理系統(tǒng)(EnergyManagementSystem,EMS)],還要有電量計算、生產(chǎn)管理、調(diào)度管理系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)都是以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的??偠灾@些電力調(diào)度系統(tǒng)必須建立在計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上才能夠?qū)崿F(xiàn)。而電力市場的出現(xiàn)也對市場的運營者和參與人員提出了更嚴(yán)格的要求??茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步為電網(wǎng)的調(diào)度工作提供了便捷,使用自動化的電力系統(tǒng)為監(jiān)督工作節(jié)省了一定的人力成本,同時運營者也可掌握整體局勢。這種先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)可以及時儲存和更新電力設(shè)備的相關(guān)信息,同時也建立起系統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),便于信息的收集和處理。而利用人力和計算機(jī)雙方的優(yōu)勢,整個電力系統(tǒng)的調(diào)度工作就顯得更加有效,同時也使電網(wǎng)系統(tǒng)能夠更加安全穩(wěn)定地運行。在未來電力調(diào)度系統(tǒng)必將面臨更多的困難,但是緊跟計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展潮流,電力調(diào)度系統(tǒng)必將能發(fā)展得更好。

4結(jié)束語

篇10

電力調(diào)度的信息化是一個綜合的技術(shù)而不是單個的業(yè)務(wù)。而是將計算機(jī)、電子和與通訊統(tǒng)一的一個業(yè)務(wù)。這也是我國的電力行業(yè)不斷進(jìn)步和集約化的體現(xiàn),運用的知識等也越來越高科技,不再是傳統(tǒng)的舊模式。和所有的系統(tǒng)一樣,保證系統(tǒng)的安全運行和達(dá)到最大化的經(jīng)濟(jì)程度,是每個系統(tǒng)的基本要求。那么作為工作人員,對于系統(tǒng)的操作就必須能夠迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行電力系統(tǒng)的運行趨勢的判斷和對其未來狀態(tài)的預(yù)測以及對對發(fā)生的問題的處理。那么,要想將調(diào)度系統(tǒng)的電網(wǎng)運行和信息的智能化控制以及實現(xiàn)對電網(wǎng)的經(jīng)營管理,調(diào)度系統(tǒng)可謂是一個完善的關(guān)系模式。目前,信息化的電力調(diào)度模式有節(jié)能發(fā)電的模式,自動化的模式和信息管理的模式等不同的調(diào)度模式。

2.電力調(diào)度管理中信息技術(shù)的運用

2.1工作流管理系統(tǒng)概念。所謂的工作流可以理解為是一種運作機(jī)制,它的實現(xiàn)依賴于計算機(jī)信息系統(tǒng)的支持,工作流的自動化主要體現(xiàn)在業(yè)務(wù)過程中的各個事件的有效管理,自動化的主要目的是為了實現(xiàn)事件的自動激活和事件間的自動連接。一個客戶端驅(qū)動工作流模型體系結(jié)構(gòu)分為三層結(jié)構(gòu):瀏覽器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。也可稱為客戶端、服務(wù)端和后臺數(shù)據(jù)庫。整個調(diào)度管理(DMIS)系統(tǒng)采用的是兩層加三層的結(jié)構(gòu)體系,涉及到兩類客戶端程序:運行于應(yīng)用服務(wù)器上的程序和運行于客戶端上的應(yīng)用程序。在三層應(yīng)用程序中,可以通過瀏覽器,直接在頁面上完成一些簡單的活動。最上層的數(shù)據(jù)服務(wù)層使用工作流數(shù)據(jù)庫來控制工作流程程序,包括工作流定義數(shù)據(jù)庫,工作流實例數(shù)據(jù)庫和用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。中間的邏輯層,使用數(shù)據(jù)庫來管理所有用戶需執(zhí)行的工作,并產(chǎn)生每一用戶獨立的工作清單。底層的用戶界面,采用HTML和.NET2008C#技術(shù),用戶通過IE瀏覽器以Web形式進(jìn)行操作。

2.2電力調(diào)度分布式工作流系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計。作為電力調(diào)度系統(tǒng)的另外一個特點,我們可以采用對調(diào)度進(jìn)行分區(qū)和分級的模式來進(jìn)行,從而實現(xiàn)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)對于相關(guān)調(diào)度功能的控制。這個特點也是進(jìn)行正常電力調(diào)度工作的流程進(jìn)行相關(guān)設(shè)計和應(yīng)用的必要條件。但是分區(qū)和分級并不代表這些調(diào)度機(jī)構(gòu)是孤立進(jìn)行的,而是通過相輔相成的協(xié)同合作才能實現(xiàn)每個級別和區(qū)域的正常工作,所以在各個級別之間的調(diào)度過程必須進(jìn)行信息的相互傳遞和交換等措施。對于流程的流轉(zhuǎn)也必須進(jìn)行相關(guān)的縱向的布置和相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的傳輸,這個方式就是廣域傳輸。而這個廣域傳輸?shù)膶崿F(xiàn)必須采用分布式的流程交互集成才能滿足。就像上文提到的廣域傳輸,在進(jìn)行電力的調(diào)度和相關(guān)的實施的時候,每個過程的上下級的信息交流和交換屬于縱向的信息傳遞,分布式的流程能夠滿足縱向的廣域部署的傳送和運輸。多個系統(tǒng)之間的流程和多個系統(tǒng)之間的信息協(xié)調(diào)是工作人員在進(jìn)行工作流系統(tǒng)的設(shè)計時必須注意到的。跟調(diào)度工作流系統(tǒng)一樣,調(diào)度類流程也是相互依存的,而不是各自獨立的,進(jìn)行調(diào)度業(yè)務(wù)的相關(guān)工作時對其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的調(diào)度也是必然會發(fā)生的。DMIS流程在現(xiàn)實的背景里,主要是進(jìn)行事物處理的相關(guān)工作的,這個流程所管理的對象以及各個數(shù)據(jù)之間有很大的相關(guān)性,為了實現(xiàn)工作流系統(tǒng)我們可以對管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)的操作,這是由于工作流所管理的相關(guān)對象都存在于管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計平臺中。同時,如果要查詢或者統(tǒng)計流轉(zhuǎn)的現(xiàn)實結(jié)果,那么管理系統(tǒng)的操作是必須的流程,如果是對于數(shù)據(jù)的管理功能和加工功能的管理可以采用管理系統(tǒng),這樣一來可以對工作量進(jìn)行縮減。流程引擎是基于智能化電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù),同時支持系統(tǒng)的開發(fā),也是工作流服務(wù)的核心。首先是路由器的分配,然后是訪問緩存、解析模型,進(jìn)而處理相關(guān)的流程模型性格元素,最后,進(jìn)行最終的啟動、發(fā)送和追回以及回退等的操作流程的工作。這幾個相互關(guān)聯(lián)的模塊就組成了流程引擎的流程的流轉(zhuǎn)工作。

3.結(jié)語