電力系統自動化論文范文

導語：如何才能寫好一篇電力系統自動化論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1光纖通道的配置方式

電力系統主要是由發電廠、輸變電系統、配電系統等共同組成。而在系統中，信息的采集和傳輸是其正常運行的關鍵因素，因此光纖通信技術在電力系統中扮演著越來越重要的角色。雙光纖通信的組網方式極其靈活，大致分為樹形、星型、鏈型、網狀、環狀等。按照智能電網配電自動化系統的特點，光纖網通常采用環型網或者樹型環型相結合的網絡，并通過與計算機的連接實現數據資源共享。由于環路節點較多，為防止光纜設備故障、通訊中斷等通信事故出現，大多數企業采用雙光纖環路自愈網，并配置具有自愈功能和自動切換的光纖收發器。當光纜出現故障時，斷點兩側的光纖設備通過雙環路切換器構成新的光纖路徑，實現自愈功能，為電網的運行調度和繼電保護系統保駕護航。

2光纖通信有利于保護輸電線路

供電單位作為一個特殊的部門，對電網可靠性的要求極高，因此對繼電保護的要求也越來越高。當系統發生故障時要求必須做出及時高效的反應，快速切除，及時解決故障，絕不允許出現任何紕漏，繼電保護發生拒動的現象更是不被允許的。另一保護電網的有效方法是全線速動的縱聯保護，其保護作用的發揮程度直接關系到高壓電網的穩定運行。當出現故障時，高壓線路縱聯保護兩端的保護裝置通過故障信息的交換，可以甄別出是本線路故障還是區外故障，并根據不同的故障采取不同的方法。在遇到區外故障時不動作，在甄別出是區內故障時，快速反應及時切除故障以達到保護的作用。光纖抗干擾性，容量大的特點為電流差動保護的應用提供了強大的技術支持。

3光纖通信在電網中的發展前景

隨著經濟、技術的發展，光纖通信技術、計算機技術也越來越多的應用到了現代生產生活中。光纖通信訊技術在電力系統中的應用也越來越深入廣泛，電力系統調度自動化已經成為了一種必然發展趨勢。通過數字傳輸手段傳遞電量訊號、用光纖作為傳輸媒介取代金屬電纜共同構成了網絡通信的二次系統，這種網絡二次系統成為電力系統的未來發展趨勢。自動化技術的發展是智能化電力系統的基礎。而智能化電力系統則是對信息傳輸全程實現數字化，這對光纖通信技術提出了更高的要求。光纖通信技術也應積極創新，與時俱進，實現應用上的平穩發展，并對重點技術及科技難題進行逐一突破、逐步完善。電網現代化要求調度自動化進一步加強，要求人力從繁復的勞動中解放出來。調度自動化有利于優化配電網絡結構，簡化保護和運營程序，提高供電的可靠性和電能質量。作為新的傳輸媒介，將光纖運用到電力通信系統中，并依據電力系統自身特點對其進行科學的改進，可以提高電力系統各個組成部分的運轉能力，也可以提高電力系統運轉的穩定性、安全性和可靠性。隨著光纖的不斷發展進步，電力通信會越來越完善，光纖在電力系統中的應用也會越來越深化。

4小結

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[論文摘要]簡單回顧模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制、線性最優控制、綜合智能控制等典型智能技術在電力系統自動化中的運用。

電力系統是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變性且參數不確切可知，并含有大量未建模動態部分。電力系統地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿情緒日益增加，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴等客觀條件的限制，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力系統的控制提出了越來越高的要求。正是由于電力系統具有這樣的特征，一些先進的控制手段不斷地引入電力系統。本文回顧了模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制、線性最優控制、綜合智能控制等五種典型智能技術在電力系統中的運用。

一、模糊控制

模糊方法使控制十分簡單而易于掌握，所以在家用電器中也顯示出優越性。建立模型來實現控制是現代比較先進的方法，但建立常規的數學模型，有時十分困難，而建立模糊關系模型十分簡易，實踐證明它有巨大的優越性。模糊控制理論的應用非常廣泛。例如我們日常所用的電熱爐、電風扇等電器。這里介紹斯洛文尼亞學者用模糊邏輯控制器改進常規恒溫器的例子。電熱爐一般用恒溫器（thermostat）來保持幾擋溫度，以供烹飪者選用，如60，80，100，140℃。斯洛文尼亞現有的恒溫器在100℃以下的靈敏度為±7℃，即控制器對±7℃以內的溫度變化不反應；在100℃以上，靈敏度為±15℃。因此在實際應用中，有兩個問題：①冷態啟動時有一個越過恒溫值的躍升現象；②在恒溫應用中有圍繞恒溫擺動振蕩的問題。改用模糊控制器后，這些現象基本上都沒有了。模糊控制的方法很簡單，輸入量為溫度及溫度變化兩個語言變量。每個語言的論域用5組語言變量互相跨接來描述。因此輸出量可以用一張二維的查詢表來表示，即5×5=25條規則，每條規則為一個輸出量，即控制量。應用這樣一個簡單的模糊控制器后，冷態加熱時躍升超過恒溫值的現象消失了，熱態中圍繞恒溫值的擺動也沒有了，還得到了節電的效果。在熱態控制保持100℃的情況下，33min內，若用恒溫器則耗電0.1530kW·h，若用模糊邏輯控制，則耗電0.1285kW·h，節電約16.3%，是一個不小的數目。在冷態加熱情況下，若用恒溫器加熱，則能很快到達100℃，只耗電0.2144kW·h，若用模糊邏輯控制，達到100℃時需耗電0.2425kW·h。但恒溫器振蕩穩定到100℃的過程，耗電0.1719kW·h，而模糊邏輯控制略有微小的擺動，達到穩定值只耗電0.083kW·h?？傆嬤_100℃恒溫的耗電量，恒溫器需用0.3863kW·h，模糊邏輯控制需用0.3555kW·h，節電約15.7%。

二、神經網絡控制

人工神經網絡從1943年出現，經歷了六、七十年代的研究低潮發展到現在，在模型結構、學習算法等方面取得了大量的研究成果。神經網絡之所以受到人們的普遍關注，是由于它具有本質的非線性特性、并行處理能力、強魯棒性以及自組織自學習的能力。神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的。神經網絡將大量的信息隱含在其連接權值上，根據一定的學習算法調節權值，使神經網絡實現從m維空間到n維空間復雜的非線性映射。目前神經網絡理論研究主要集中在神經網絡模型及結構的研究、神經網絡學習算法的研究、神經網絡的硬件實現問題等。

三、專家系統控制

專家系統在電力系統中的應用范圍很廣，包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識，提供緊急處理，系統恢復控制，非常慢的狀態轉換分析，切負荷，系統規劃，電壓無功控制，故障點的隔離，配電系統自動化，調度員培訓，電力系統的短期負荷預報，靜態與動態安全分析，以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用，但仍存在一定的局限性，如難以模仿電力專家的創造性；只采用了淺層知識而缺乏功能理解的深層適應；缺乏有效的學習機構，對付新情況的能力有限；知識庫的驗證困難；對復雜的問題缺少好的分析和組織工具等。因此，在開發專家系統方面應注意專家系統的代價/效益分析方法問題，專家系統軟件的有效性和試驗問題，知識獲取問題，專家系統與其他常規計算工具相結合等問題。

四、線性最優控制

最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分，也是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多，最成熟的一個分支。盧強等人提出了利用最優勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題，取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優勵磁控制方式代替古典勵磁方式。目前最優勵磁控制的控制效果。另外，最優控制理論在水輪發電機制動電阻的最優時間控制方面也獲得了成功的應用。電力系統線性最優控制器目前已在電力生產中獲得了廣泛的應用，發揮著重要的作用。但應當指出，由于這種控制器是針對電力系統的局部線性化模型來設計的，在強非線性的電力系統中對大干擾的控制效果不理想。

五、綜合智能系統

綜合智能控制一方面包含了智能控制與現代控制方法的結合，

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1.1使用達標的設備安全指標

針對于機房電源的使用，雙機冗余在服務器領域使用，雙通道或者是比雙通道更高的一個標準作為數據信息搜集的安全指標，UNIX服務器在大型集控站和地調上使用，機柜使用的標準達到機柜的參數標準，所以機房電源需要的是大功率延時電源，方可確保電力使用的安全性。而定期檢測UPS電源的使用情況，以免使用時間較久出現漏液的問題。

1.2確保傳輸介質安全所要達到的指標

由于受到電力企業和集控站的電磁干擾的原因，網線需要屏蔽電磁干擾，盡量選擇RJ45頭和雙絞線來解決。制作RJ45頭需要做到以下幾點：第一按照順序排列整齊，插入RJ45插頭，使用壓線鉗弄緊。第二雙絞線不能夠露在外面，如果露出的部分已經超過了12MM的話，就會降低網線通訊質量標準，導致近端串擾和回撥損耗的問題。

1.3視頻監視設備

在沒有人看守的情況下，處于110kv或者是110kv以下的變電站運行如何才能夠保證其安全？時刻監控環境和操作環境，該設備是安全穩定的，目前絕大多是使用視頻監視設備。

2網絡安全實現與防范的標準

確保網絡結構的安全是通過關鍵網絡結構、網絡系統和路由的優化組成的，它也是確保網絡安全的一個重要方面。網絡結構通過體系結構分層來運行，達到安全管理實效的目的，便于業務的拓展以及進行有效的控制。

2.1網絡拓樸的標準配置

地級以上調度網、冗余鏈路大規模的集控站通常使用的都是雙網結構模式，在數據采集通道上則是需要達到標準，采用的備用鏈路要達到2到3條，這個就是網絡拓撲所需要達標的一個標準配置。

2.2網絡分段的有效方法

確保網絡安全的有效的方法就是進行網絡分段，同時也是對網絡廣播風暴的一種控制的有效措施。網絡分段的通常表現手法是進行邏輯分段和物理分段兩種。為了達到隔離敏感網絡資源和非法用戶的目的，有效控制可能遇到的非常監聽。從目前的情況來看，以交換機為中心、路由器為邊界所形成的網絡環境格局是電力調度自動化局域網的主要運行手段，為了能夠突出三層交換功能和中心交換機的訪問功能兩個作用，同時為了能夠達到對局域網有效控制的方法，可以采用綜合應用物流分段和邏輯分段的方法來實現。

2.3交換機、路由器的網絡設備安全的安全防護方法

不法分子對路由器和交換機進行攻擊，則會導致網絡的嚴重癱瘓，因為路由器和交交換機有效的解決辦法也就是說，加強IOS漏洞的安全性，對管理終端口命令進行嚴密的保密措施是解決黑客攻擊路由器和交換機的有效方法。

2.4運行網絡主機安全和物理安全所需要達標的標準

單靠防火墻來確保整個網絡安全的話是不夠的，需要結合其他方法才能夠確保整個網絡系統的安全。加強對物理安全措施和網絡主機的操作系統安全是提高網絡系統安全的方法。對于電腦防護安全的重要程度來看的話，文件系統安排在第一位，接下來是應用服務安全、系統服務安全、操作系統的內核安全以及主機系統的物理安全。從安全防范措施來看，針對于主機的安全檢查和漏洞的修補，加上系統進行安全備份則是作為輔助檢查來保護系統的安全性。有效控制突破防火墻和發起的內部攻擊是確保網絡系統安全的第二個措施。最后的防護網絡系統的方法是進行系統備份，這個也是在黑客攻擊網絡系統之后進行的系統修復。對系統進行安全檢測，入侵查看和應急處理所采用的一整套的安全檢查和各項應對措施，則是在防火墻和主機安全措施使用之后所采取的方法。黑客攻擊的方法是這樣展開的，突破防火墻和網絡主機的限制，從網絡鏈路層識別網絡狀態信息，然后進行輸入，然后進行入侵檢測子系統。判定是否有入侵檢測系統，可以看是否有相關入侵事件的發生，一旦有這樣的情況，采取應急措施，警示對方。系統安全審計還可以對信息來源加以修正，能夠有效預防攻擊者所發出的攻擊行為，妥善處理其后果，有效提高系統安全性。2.5網絡防火技術的安全蔽智能網關是目前安全指數最高的防火墻技術，它的隱秘性則是體現在公共系統之后，能夠避免入侵者的直接攻擊。隱蔽智能網關有連個作用，第一禁止不法分子對專用網絡在沒有授權訪問的基礎下進行訪問，也能夠對訪問互聯網的人進行有效的日志備忘。它的安全級別之高，也是確保網絡系統安全的一種非常有效的方法，同時也能夠阻止不法分子的破壞和入侵。

3結語

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【關鍵詞】：電力系統；自動化系統；防雷；措施；方法；

中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：

一．引言

隨著經濟的發展，科學技術的不斷進步，通訊技術和計算機技術不斷得到提高，電力系統的自動化水平也不斷提高，越來越多的計算機、RTU以及一些其他的自動化設備被應用到電力系統中，我們指導微電子設備的工作電壓只有幾伏，工作電流十分微弱，正是如此其對外界的干擾抵抗十分弱。再加之，由雷電帶來的瞬變磁場十分強，對于微電子器件產生的干擾很大，嚴重的甚至直接損壞微電子設備，給電力系統帶來損失。近幾年，盡管電力企業在不斷的采取措施加強對電力系統的防雷保護，但是雷害事故還是時有發生，所以加強電力系統防雷措施的研究和探討還是十分必要的。

二．對于雷電侵入波產生的過電壓的保護措施

一般而言，電力企業對于雷電侵入波產生的過電壓的保護是通過避雷器以及避雷針來實現的，這兩者相配合的實現了對進線段的有利保護，效果比較好。通過對進線段的保護，可以利用其阻抗限制雷電流幅值，以及利用其電暈衰耗來達到降低雷電波陡度的目的，再在進線段上安裝避雷器，通過避雷器的作用可以使得電流不超過絕緣配合所要求的數值，這樣就可以有效的實現第一道防雷。

三．對于UPS過電壓的保護措施

感應雷或沿電源線進入室內的雷電侵入波會使電源電壓急驟升高，從而導致UPS及后接設備損壞。有些UPS中盡管裝有壓敏電阻，但還是很難保護自己及后接微電子設備。對電源，可靠有效的防雷方法是采用四級保護。每一級用三極氣體放電管，將大的雷電限制到后續保護系統可允許的范圍；第二級用限流模塊；第三級用壓敏電阻；第四級用TVS管，使輸出的箝位電壓達到規定的要求。采用上述四級保護后，UPS或被保護電源一般不會因雷擊而損壞。

四．對于載波機過電壓的保護措施

載波機遇雷擊易損壞的部分通常為電源盤、用戶話路盤及高頻電路盤。高頻電路盤上通常裝有放電管，具有一定的耐雷水平；電源部分可采用上述電源過電壓保護方式；用戶話路盤由于鈴流電壓與通話電壓不一致需要在保護裝置設計上精心考慮，使之在兩種不同電壓下均能有效的地保護用戶話路部分最好的辦法是將保護器件置于載波機內，考慮到實際情況，外置保護模塊應設計考慮得周全一些。為了有較好的防雷效果，我們在防雷時可以使用Modem、程控交換機通信線、用戶話路盤以及信號線來實現四級保護，同時可以安裝自動報警裝置。

五．接地電阻與屏蔽

1.接地。合理的接地設計是整個電力系統防雷措施中的重要組成部分。一般會有構筑物接地、配電系統及強電設備接地、計算機自控系統接地等三種接地方式，因此，科學設計，使得這三種接地方式之間互相配合，有助于大大降低雷擊通過接地網絡對系統的毀壞。以計算機自控系統為例，一般采用系統工作接地、直流工作接地、安全保護接地等幾種接地方式。在防雷措施中，要根據實際情況，將各種接地方式合理的組合，使得接地電阻值最小，取得最佳的效果。防雷接地是為防雷保護需要而設，以降低雷電流通過時的地電位升高，因此良好的接地是防雷中至關重要的一環。接地電阻值越小過電壓值越低。因此，在經濟合理的前提下應盡可能降低接地電阻。 在接地時要盡量的減低電阻，可以通過以下方法：深埋式接地極，如地下較深處的土壤電阻率較低，可用深井式或深埋式接地極；填充電阻率較低的物質或降阻劑。如附近有可以利用的低電阻率物質可以因地制宜，綜合利用；敷設水下接地裝置，如桿塔附近有水源，可以考慮利用這些水源在水底或岸邊布置接地極，可以降低接地電阻，提高泄流能力。

2.屏蔽。為了達到減少雷電電磁干擾的目的，主控樓、通信機房的建筑鋼筋、金屬地板均應相互焊接，形成等電位法拉第寵。設備對屏蔽有較高要求時，機房六面應敷設金屬屏蔽網，將屏蔽網與機房內環行接地母線均勻多點相連。架空電力線由站內終端桿引下后應更換為屏蔽電纜；室外通信電纜應采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端要接地；對于既有鎧帶又有屏蔽層的電纜應將鎧帶及屏蔽層同時接地，而在另一端只將屏蔽層接地。電纜進入室內前水平埋地10m以上，埋地深度應大于0.6m；非屏蔽電纜應穿鍍鋅鐵管并水平埋地10m以上，鐵管兩端應良好接地。若在室外入口端將電力線與鐵管間加接壓敏電阻，防雷效果會更好。

六．綜合性防雷措施

1．建立健全科學合理的整體防雷系統

從整個電力系統而言，要做好防雷措施，首先要從整體上做好防雷規劃，從內到外，做到防雷措施的全面覆蓋。整體而言，外部可以安裝避雷針，接閃器等，避免雷電直接打擊輸配電線路或者是相關的線纜配電箱等基礎設施，引起火災或者事故。同時，內部要做好電磁屏蔽、等電位連接、共用接地系統和浪涌吸收保護器等一些子輸配電系統，通過它們可以將引人建筑物內的浪涌電壓和浪涌電流瀉放到大地，并將其鉗位在一定的電壓范圍內，以完善地保護電氣設備。從整體上做好防雷規劃，內外覆蓋，這是采取具體防雷措施之前的基礎性工作。

2．實施多級保護措施，做好配電系統的防雷

電力系統自動化是保證整個電力系統功能正常運轉的關鍵部分，而輸配電系統也是容易遭受到雷電襲擊的部位之一。因此，做好配電系統的防雷措施，是整個防雷系統中的重要環節。雖然目前大多都會在配電系統的進線處安裝避雷器，避雷帶等防雷器件，但是，經過很多次實踐證明，單一的防雷措施或者是防雷器件難以真正保障配電系統的正常運轉，當雷擊降下時候，建筑物的自控設備的電源機盤依然會受到電擊而產生損壞。在對配電系統防雷時候，要據實際情況做好多級防護措施。在具體的工作中我們要加強對地網的改造，我們可以在容易受到雷擊的部位安裝ZGBZ-Ⅱ型載波機過電壓保護器、DGBZ-Ⅱ型電源過電壓保護器、MGB-Ⅰ型Modem過電壓保護器和XGBZ-Ⅱ型信號線過電壓保護器。通過工作實踐證明了其作用是十分有效的。

七．結束語

我們必須要充分的認識到電力系統自動化防雷工作的必要性，但是與此同時我們所研究的防雷措施只是小小的一部分，對于整個電力系統自動化防雷工作而言它不能解決所有的問題，而整個電力系統防雷以及安全是一項復雜艱巨的任務，而且可以肯定的說在今后的工作中我們還將遇到各種各樣的問題和難題，我們在遇到這些問題的時候，必須正確看待，從實際情況出發具體問題具體分析找出適合的解決方法。同時我們在工作的過程中要不斷的積累經驗，不斷的學習探討新的技術措施，不但的將得出的新方法以及新技術運用到實際工作中去，相信防雷工作一定會提到一個更高水平。

參考文獻：

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關鍵詞：電力系統；智能技術；應用

一、電力系統自動化簡述

電力系統的自動化主要是指電工的二次系統，也就是說在電力系統的自動化過程中使用各種具有一定自動檢測、決策、控制功能的設備，并且通過數據傳輸系統和信號系統來對電力系統中的各個元件、局部系統、全系統進行遠程或就地的自動調節、監視、控制、協調，通過上述措施來實現電力系統的安全、健康、穩定運行。

二、智能技術在電力系統自動化中的發展現狀及發展趨勢

隨著我國經濟實力的不斷提高，對電力行業的投資越來越大，各種智能化設備和高科技技術的運用也越來越多。各個電力設備的連接復雜緊密，各個電力系統的自動化運行也互相聯系和互相制約。目前，智能技術在電力自動化中的應用還存在著較大的局限性。其一，智能技術的開發并沒有形成共同協作，共同發展，很多資源不能夠實現共享；其二，國內許多技術的應用還只是存在于理論階段，缺乏投入實踐使用的可行性；其三，國家對智能技術開發的投入不全面不充足。

而智能技術的開發以及在電力系統自動化中的應用，必然會推動電力系統自動化的發展。整個電力系統自動化未來的發展趨勢也會越來越依賴智能技術系統。筆者通過查閱資料，以及結合自身工作經驗推測，智能技術發展趨向：由單一單元化功能向多功能多元化技術發展，例如，在變電站自動化監控系統中，智能系統對全部各種類型的設備進行多線監控；實現低電壓控制，改變之前的高電壓等級，比如使用配電管理系統取代之前的能量管理系統；由單個元件發展到區域系統的智能控制，比如區域數據采集系統的穩定發展和控制。此外，管理信息系統在電力系統的自動化的廣泛運用也是未來的發展趨勢。三、智能技術在電力系統自動化中的具體應用

1.在提高遠距離輸電的效率時，最優勵磁控制的應用取得了一系列成效。勵磁控制器通過測量發電機電壓與給定電壓比較，把偏差按PID方法計算出控制電壓，將其控制電壓轉換為相應的移相角就能改可控硅整流橋的輸出電壓（轉子電壓），從而達到控制發電機電壓的目的。勵磁控制器中使用了線性最優控制技術，此項技術也在控制器發揮著重要的作用。最優控制作為組成現代控制理論的重要部分，在很多領域都得到了廣泛應用。然而，需要指出的是這種線性最優控制技術只適用于局部的線性化模型，并非適用于電力系統中所有自動化程序。

2.專家系統是一個智能計算機程序系統，它具有某個領域中專家水平的經驗與知識，能夠利用專家級別的知識來解決突發的問題，專家系統控制在電力系統中也得到了應用。在自動化操作中，專家系統的應用十分廣泛。它能夠清晰辨識處于緊急狀態或者是警告狀態的電力系統，并且通過智能系統，自行處理故障，幫助系統恢復。許多自動化設備的運行、操作、管理以及監控使用了專家系統控制，比如：故障點的分析與隔離、動態與靜態的安全性分析以及配電系統自動化等。專家系統智能技術給電力系統自動化帶去了很多福利，然而它也存在著一些不足。專家系統中只是輸入了一些專家知識的數據，相當于一個巨大的程序數據庫，雖然可以及時更新，但是它缺乏了解決問題的創新性，當面對新的問題或者更為復雜的問題時，程序便會很難應對。因此，使用專家系統控制技術時，也應當注重“人機結合”。

3.作為人工神經網絡理論與控制理論相結合的產物，神經網絡控制是智能控制的一個全新的分支，它在電力系統自動化中的應用也具有十分重要的意義。神經網絡控制和最優線性控制不同，它具有非線性的特征，很強的處理能力。神經網絡控制中的人工智能系統、數學系統、計算機科學理論以及自動控制系統，都能很好運用到電力系統中，比如，自動化設備管理中數據庫的統計，分析和計算電力系統的總能耗和各個設備的能量消耗，以及根據數據自行分析設備的耗損情況。在電力系統自動化中，神經網絡系統目前主要集中研究神經網絡結構和模型、神經網絡的硬件相關問題等。

4.模糊控制是利用模糊數學的基本思想和理論的控制方法。在傳統的控制領域里，影響控制優劣的最主要關鍵是控制系統動態模式的精確性。然而，對于復雜的系統，由于變量太多，經常很難掌握正確的系統動態，因此并不能控制精確的系統數據。模糊數學卻能夠輕易解決這些問題。模糊控制在電力系統自動化中的應用使得電力系統的發展又上了一個臺階。當需要檢驗一個新的自動化程序的可行性，模糊控制能夠進行有效的模擬。由于模糊控制系統中包含了一套十分完整的推理智能技術，當對系統輸入全套數據以及常規控制規則時，模糊控制系統能夠自行對數據進行分析和推導，最終推斷出模糊控制輸出和結果。因為模糊控制是基于模糊數學的基本思想和基本理論的控制方法，推斷出結果的精確性也比較高。模糊控制技術在電力系統自動化中能夠對那些缺乏精確性以及具有不確定性的問題進行分析和處理，并且也能夠有效解決由于電力設備的噪音而產生的一系列問題。

除此之外，模糊控制在日常生活電器設備中的運用也十分廣泛。例如，電熱爐中的恒溫器一般都是用來控制恒定溫度進行烹飪，然而設備運行的過程中經常會出現一些問題：其一，當設備溫度到達恒定溫度時會出現溫度擺動的現象；其二，在設備啟動至到達恒定溫度的過程中，有出現超越恒定溫度的現象。當將恒溫器換成模糊控制器后，可以解決類似的問題。用恒溫控制將輸入量溫度設定為溫度變化和恒定溫度兩個語言變量，其中語言變量用多組語言變量相互跨接描述。因此，控制量會出現多種規則，電熱爐的恒溫躍升現象也消失了，恒溫擺動現象也不復存在，此外模糊控制還達到了省電的功效。

5.關于綜合智能系統。綜合智能系統是指現代控制方法與智能控制的結合使用，另外也包含了各種智能技術的結合交叉使用。因為電力系統本身錯綜復雜，綜合智能系統正好能夠滿足電力系統自動化的需求，對電力系統自動化進行綜合處理。目前，多種智能技術相互結合的研究和使用也比較普遍，其中，神經網絡系統和模糊控制的結合具有十分巨大應用潛力。模糊控制能夠處理不確定的非統計性問題，而神經網絡控制則應用到計算方法上，兩種智能技術剛好得到了互補。

四、結束語

綜上所述，時代要想獲得發展就必須大力發展自動化的技術，但是自動化技術的發展離不開智能技術的保障作用，近幾年來，在對電力系統的自動化發展中，控制技術有了很大的進步，在電力企業中更是具有不可替代的作用，其對現代化技術中的特有魅力進行了展示，并且使得工作成果得到不斷鞏固。所以我們應對當前形勢進行認真分析，對電力系統中智能技術的創新方法、應用途徑進行認真的思考，對智能技術進行不斷改良和創新，從而使得電力系統時效性、經濟性不斷得到提高，不斷提升電力企業的服務質量，確保電力企業獲得長遠的發展。

參考文獻：

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[3]李妍.淺論電力系統自動化中智能技術的應用[J].中國科技信息.2010（8）.

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【Abstract】Due to the development and application of advanced technology， intelligent technology is gradually applied in power automation system. This can not only make the automation of power system strengthen， but also make the power automation system to the intelligent direction. This paper analyzes the application of intelligent technology in power system automation， and discusses the application of intelligent automatic control technology in power system， designed to enhance the degree of automation of concentration system

【關鍵詞】電力系統自動化；智能技術；自動化控制

【Keywords】 power system automation； intelligent technology； automatic control

【中圖分類號】TP311.52 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0118-02

1 引言

電力行業中的電力系統已經基本能夠實現自動化操作與控制，但與嚴格意義上的智能化還存在著一定的差異，電力行業的發展也受到不同程度的影響和制約。對此，將智能技術應用于電力系統自動化控制中，不僅能夠提升電力系統自動化程度，更能使其向智能化方向發展和邁進。對于“電力系統自動化控制中的職能技術應用”的研究，就具有極大的現實意義。

2 電力系統自動化控制中的智能技術應用現狀

現階段，電力行業也得到了空前發展，電力行業中先進科技的應用程度較深，而智能技術在電力自動化系統的應用也在不斷深入和完善。智能技術的應用，仍具有不同程度的局限性，如應用時間較短，系統協調能力不足，無法達成資源的完全共享，致使電力系統自動化程度較低等。同時，由于我國電網技術起步較晚，且理論多于實踐，使得無論是從研發或應用上，均與國外發達國家具有一定的差距。但隨著電力行業的進一步發展，電力自動化系統正逐步向智能化電力系統轉變，這不僅是由單一化向多元化轉變，更是電力行業可持續發展的必經之路。

3 電力系統自動化控制中的智能技術應用

3.1 模糊理

通過語言變量及邏輯推理理論的應用，使電力設備及電力系統等達到模擬練習的效果，此種情況即為模糊理論。將模糊邏輯應用在電力自動化控制系統中，能夠使電力系統自身具備健全且極為系統的邏輯推理能力，并通過此種模糊推理的方式，將人類的決策做進一步的模擬，并通過電力自動化系統得以發送指令并實現操作[1]。在此情況下，技術數據能夠依據規則，對邏輯進程進行嚴格的控制，即通過模糊理論及邏輯推理，能夠模擬人的決策，對電力自動化系統進行前期的模糊輸入或直觀推理，使電力自動化系統完成決策工作。對于電力自動化系統來說，其能夠將模糊理論所發出的模糊指令，簡單識別為人力的邏輯推理與決策，并將模糊理論等同于進行操作的人員大腦。

3.2 神經網絡控制

此處所說的神經網絡控制由來已久，自20世紀40年代初期，神經網絡控制便以開始進入眾多科研人員的視野和認知當中。但此種神經網絡控制的研發，卻未能在接下來的時間里，得出較為驕人的研究成果，直至人們對神經網絡的需求逐步增加，才使得此種慢慢擱淺的研發項目重新受到人們的重視與關注，并通過全新科技的應用，在神經網絡控制課題方面，取得了極為重要的研究成果[2]。這也為后期神經網絡控制系統的建立，打下了堅實的基礎。所謂神經網絡控制，即采用特定的方式，將數量眾多的神經元進行緊密連接而形成的。并且神經網絡具有特定的、進行權重連接的信息，并能夠依據特殊的學習算法將權重信息進行不斷調整，從而達成自m維空間中至n維空間中的映射。而且，此種神經網絡所形成的映射為復雜化的非線性映射[3]?，F階段，對于神經網絡的研發方向為建起神經網絡模型，以及與其所對應的神經網絡學習算法。此外，神經網絡硬件的實現問題，也是現階段神經網絡研發中重要的課題內容之一。

3.3 線性控制

線性控制，也可稱為線性最優控制，此種研究是建立在優化理論基礎上的研究形式，也是現代控制理論中重要的構成部分。并且，此種線性控制形式，也是當前階段現代控制理論中研發深入程度最大，且最為成熟的理論控制形式。這也使得線性最優控制成為了當前應用最為廣泛的控制形式之一[4]。部分研究線性最優控制的科研人員，通過不懈的努力，終將線性最優控制的理論在實踐中得以研發及應用，并明確論述出線性控制理論的應用依據。即通過最優控制中的勵磁控制，能夠使長距離輸電線路的輸電能力得到進一步加強，并能使動態品質得到顯著的改善。并且，經過長期、反復的試驗得出結論：將此種最優勵磁控制方式應用與大型設備之中，所起到的效果最佳。除此之外，通過理論與實踐的充分結合，也促使制動電阻器通過水力發電時間達成最優控制模式得以實現，并在電力系統中得到了普遍的應用。

3.4 專家系統

由于智能技術的融入而形成的專家系統，在電力自動化系統中被廣泛應用。這其中涉及的方面眾多，不僅包括電力系統性能的恢復、應急處理系統的應用、電力系統各種狀態的調試與切換等，更涵蓋了系統電源狀態的識別、故障的隔離與排除，以及短期的電力負荷警示等內容。而其中專家系統的約束力較強，且在智能化程度上仍有待提升。其可進行智能化的操作，但卻無法對各類操作融入模糊理論，無法對適配功能形成深入的認知，這也使得其分析問題、解決問題，以及學習能力方面都具有明顯的局限性。同時，由于分析問題與解決問題的能力缺乏，也導致此種專家系統對較為復雜問題的組織能力也明顯不足。

3.5 集成智能系統

對于集成智能系統而言，其不僅包括智能控制方法與智能系統，還涉及與電力自動化系統進行深入的交聯。并且，此種集成智能系統是現階段所應用到的較為先進與形成規模的控制形式?，F階段，電力自動化系統中所應用到的集成智能系統研發程度較低，但通過專家系統與神經網絡相融合模式的提出，使得繼承智能系統在研發上進入了全新的階段，同時也為集成智能系統的進一步研發創造出眾多可供參考和借鑒的內容。此外，隨著智能技術在電力自動化系統中的深度融入，也使得對于集成智能系統的研發上升到全新的高度。此種全新的繼承智能系統，即是將智能技術在電力自動化系統中所實現的功能予以融合，并采用可起到模M人類決策意識的模糊邏輯理論作為系統的基礎架構，使得集成智能系統必將能夠實現最大程度的智能化，使電力自動化系統得到更為完善的發展。

4 結語

綜上所述，將職能技術應用與電力系統自動化控制中，能夠在提升電力系統自動化程度的基礎上，進一步增強電力生產、運輸以及管理的效率，使電力企業在縮減成本的同時，使自身的經濟收益得以顯著提升，將極大地促進電力行業的發展進程，使電力行業運用全新的技術手段，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

【參考文獻】

【1】智能技術在電氣自動化控制中的應用探究[J].電子技術與軟件工程，2014（07）：259.

【2】張智，張紅.關于電力系統自動化中智能技術應用的分析[J].科技與企業，2014（16）：155.

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論文摘要：本文分析了電力系統配電網自動化的實施目的、實施原則及自動化模式方案，以加快配電網自動化的發展，提高配電網供電的可靠性。

我國電力系統自動化在發電廠、變電站、高壓網絡、電力調度等方面都有較好的發展和應用，但是在配電網絡方面還較為滯后，這是由于我國電力建設資金短缺，長期以來側重電源和大電網建設的緣故，使配電網絡技術發展受到嚴重的影響。設備落后、不安全的因素較多等狀況，造成了配電網用電質量及供電可靠性方面較難滿足要求。近幾年來，隨著電力事業的發展，各種新電器廣泛應用于生活、生產，給人類帶來了巨大的便利，但同時，也使人類社會對電的依賴日益加深。電力作為一種商品進入市場，配電網供電可靠性已是電力經營者必須考慮的主要問題。國家電力公司為規范電力公司的運作，真正體現服務人民的企業宗旨，對電能質量提出了較高的要求，尤其對供電可靠性制定了明文規定：一般城市地區為99.96%，使每戶年平均停電時間不大于3.5h；重要城市中心區應達99.99%，每戶年平均停電時間不大于53min。對照這一標準，我們還有很大差距。因此加快配電網自動化的建設與應用，是提高配電網供電可靠性的一個關鍵環節，也是實現上述目標的重要內容。

城市配電自動化的內容是對城域所轄的全部柱上開關、開閉所、配電變壓器進行監控和協調，既要有實現FTU的三遙功能，又要具備對故障的識別和控制功能，從而配合配電自動化主站實現城區配電網運行中的工況監測、網絡重構、優化運行。由此，配電自動化的系統結構應當是一個分層、分級、分布式的監控管理系統，應遵循開放系統的原則，按全分布式概念設計。按照一個城區全部實施設計，系統必須將變電站級作為一個完整的通信、控制分層；系統整體設計可分為配調中心層、變電站層、中壓網層、低壓網層。

一、配電自動化實施目的

配電自動化在我國的興起主要是緣于城網改造工程。長期以來配電網建設不受重視，結構薄弱，供配電能力低。國家出臺的城網改造政策，提出要積極穩步推進配電自動化。配電自動化實現的目標可以歸結為：提高電網供電可靠性，切實提高電能質量，確保向用戶不間斷優質供電；提高城鄉電力網整體供電能力；實現配電管理自動化，對多項管理過程提供信息支持，改善服務；提高管理水平和勞動生產率；減少運行維護費用和各種損耗，實現配電網經濟運行；提高勞動生產率及服務質量，為電力市場改革打下良好的技術基礎。

二、配電自動化的實施原則

配電自動化是整個電力系統與分散的用戶直接相連的部分，電力作為商品的屬性也集中體現在配電網這一層上，配點網自動化應面向用戶并適應經濟發展水平。日本在20世紀80年代，已完成了計算機系統與配電設備結合的配電自動化系統，主要城市的配電網絡上投入運行，使得電網供電可靠性得到顯著的提高，日本1996～1997年度平均每戶停電0.1次，每次平均8 min，可靠性居全球之首。

1998年我國投巨資進行城鄉電網改造。由于我國對電力是國家壟斷經營，尚未真正實現電力市場化，各地發展很不平衡，因此配電自動化系統實施的目的必須適應終端用戶的需求，而這種需求會因不同用戶、因地、因行業而異隨時變化。如果全面的實施配電自動化，應綜合考慮，對于提高供電可靠性，應將它看作一個長期的市場行為。供電可靠性的提高是一個受多種因素制約、用多種手段有效協作后的結果，尤其依賴于系統管理水平的提高。故應將改造的重點轉為采用各種綜合手段提高供電質量，如采用不停電施工減少計劃停電；開發應用配電自動化設備，實現遠方監視、控制、協調，消除操作中人為因素可能導致的錯誤。供電企業在實施配電自動化時，也應首先研究客戶長期的、變化的、潛在的需求，按現代的營銷模式做市場調查、顧客群細分等，將配電自動化的實施同時作為整個電力營銷策略中的環節之一；其次，量力而行，綜合企業內已有的線路網絡水平、調度自動化和變電站（開閉所）自動化水平、人員素質，制定實施的進度和規模。 轉貼于

三、配電網自動化模式方案

（一）變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案

由變電站出線保護開關和饋線開關相配合，并由兩個電源形成環網供電方案。也就是說優化配網結構，推行配電網“手拉手”，變電站出線保護開關具有多次重合功能，重合命令由微機控制，線路開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及遠動裝置，事故信息、監控系統由微機一次完成。設備與線路故障由主站系統判斷，確認故障范圍后，發令使故障段開關斷開。

（二）自動重合器方案

此方案是將兩電源連接的環網分成有限段數，每段線路由相鄰的兩側重合器作保護。故障時，由上一級重合器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器行分合。當任一段故障時，應使故障段兩端重合器分斷，對故障進行隔離，線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數相配合來切除。

（三）自動重合分段器方案

每段事故由自動重合分段器根據關合故障時間來判斷。此方案在時間設置上，應保證變電站內斷路器跳開后，線路斷路器再延時斷開。然后站內斷路器進行重合，保證從電源側向負荷側送電，當再次合上故障點時，站內斷路器再次跳開，同時故障點兩側線路斷路器將故障段鎖定斷開，確保再次送電成功。

（四）饋線自動化模式

1、就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現。

2、計算機集中監控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障的情況下，由主站根據采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案。

3、就地與遠方監控混合模式，采用斷路器（重合器），智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監控，配電網高度可以積極參與網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。

參考文獻：

[1]徐丙垠.配電自動化遠方終端技術[J].電力系統自動化，1999，（5）.

[2]林功平.配電網饋線自動化解決方案的技術策略[J].江西科技師范學院學報，2001，（7）.

篇8

論文摘要:文章就繼電保護技術在電力系統中的運用作了相關探析,描述了繼電保護技術在電力系統中的運用特性,旨在從繼電技術的發展及其運用對提高電力系統的質量、減少電力損耗等方面來闡述其重要作用。現行的繼電保護技術主要是微機繼電保護系統,其速動性能、穩定性能和安全性能等都優于傳統的保護技術。

中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：

繼電保護技術的發展是電力安全發展趨勢的一種必然選擇,也是企業在供電過程中不可缺少的一種重要應用工程。該技術的運用必將隨著電力的不斷發展而提升。在現代化的電力需求中,家電設備增多、企業用電機器增多、發電機容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能夠保護機器正常運轉,又能夠對短路等用電現象提出及時警報的技術。無疑,繼電保護技術便應運而生。本世紀初隨著電力系統的發展,繼電器才開始廣泛應用于電力系統的保護。本文試就繼電技術的發展運用作探析。

一、繼電保護技術的理解

繼電保護技術是指在正常用電的過程中,能夠對電路故障進行及時的警報,并能夠有效地防止事故發生的一項技術,其核心是繼電保護的裝置。繼電保護的裝置隨著現代電力的發展變化也由原先的機電整流式向集成微機處理式過渡。尤其是近三十年以來,將計算機運用技術融入繼電保護裝置,使得微機繼電保護技術得到了長足的發展,也使得保護的性能得到進一步的增強。

繼電保護技術的主要特點是:(1)自主化運行率提高,計算機的數據處理技術能夠使得繼電設備具有很強的記憶功能,加之自動控制等技術的綜合運用,使得繼電保護能更好地實現故障分量保護,提高運行的正確率;(2)兼容性輔助功能強,繼電保護技術在保護裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法,便于統一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數量,在此基礎上,還可以擴充其它輔助功能;(3)操作性監控管理好,該技術主要表現在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產生一定的使用功效。與此同時,該保護技術能夠通過計算機信息系統,具有一定的可監控性能,大大降低了成本。

二、繼電保護技術的在電力系統中的運用特性

(一)繼電保護技術的智能化運用特性增強

現代化的電力管理越來越體現了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化的特征。這些特征,一方面使得電力系統在管理上減少了不必要的資源浪費;另一方面為其他各項技術的運用提供了廣闊的技術空間。正是在這樣的技術背景下,繼電保護技術出現了一定的人工智能化,使得保護裝置在設計上更具有合理性和科學性。

這些智能化的信息特征使得繼電保護技術在發展的過程中逐漸地進入了自動化的發展進程。目前,在我國主要大城市供電公司的繼電保護設備中已采用了模擬人工神經網絡(ANN)來進行對用電的保護。因此,進一步推進了繼電保護技術智能化的發展前景。據現有的資料介紹,在輸電過程中出現的短路現象一般有幾十種,如果出現這樣的情況用人工進行排除,至少需要12小時以上。但若是采用上述的神經網絡繼電保護方法,可通過采集的數據樣本對發生故障進行檢測,從而能在半小時之內得出故障出現的原因,大大縮短了維修時間。這些人工智能方法通過計算機輔助體統的幫助運用,可使得電力運輸效率大大加強。

(二)繼電保護技術的網絡化更新發展顯著

繼電技術的運用離不開計算機網絡的支持。這種網絡化的技術,不僅給繼電技術提供了可操作檢查的直觀空間范圍,也給其發展更新提供了更為廣泛的動力支持和保障。這也正是繼電技術開放性發展的必然要求。繼電保護的主要功能在于保護電力系統的安全穩定,而這種保護離不開計算機網絡的數據模擬生成系統,需要依據計算機通過數據采集和分析來檢測故障存在的原因,進而發出警報。

這些網絡化的發展,一方面,能夠通過數據的的采集和模擬生成,綜合分析可能出現的各種故障;另一方面,在顯示故障的同時,能夠準確地反映出故障的緣由、位置的情況,便于工作人員能夠采取有效的解決策略。例如,現在的各種環保節能發電廠就是采用了該種裝置,通過總調度室計算機監控,不僅能夠知曉現有線路的運行前那個框,還能夠對各條線路出現的短路等現象作出判斷,以便維護人員能夠進行及時正常地維修。

(三)繼電保護技術的自適應性發展迅猛

繼電保護技術的自適應性也是值得關注的方面。我們知道自適應控制技術在繼電保護中的應用具有如下的作用:(1)使得繼電保護更具有一種適應性,能夠適應多種故障的檢測;(2)有效延長保護時間,能夠使得電氣設備產生更長的使用壽命;(3)能夠提高經濟效率,即這種保護能夠針對用電過程中出現的問題進行排除,不僅減少了人工操作的麻煩,還能夠節省成本。

當前電力系統在發展過程中出現的各種問題,除了需要一定的人工操作之外,采用繼電保護技術的自適應性技術,一方面,能夠真正發揮繼電保護的“保護”功能,使得人們的生產生活得以順利地開展,滿足人們的發展需要;另一方面,能夠使得這種適應性能面對各種形勢的變化發展,最大限度地提高電力設備的使用壽命,以減少故障的發生。這種適應性應該離不開計算機網絡環境的支持。因此,就更具有廣泛的適應性能。

三、繼電保護技術的發展前景

(一)電子數據主動化的特性顯著

隨著計算機數據自動化的發展,繼電保護技術的現代化發展也必然得到充分的體現,即電子數據主動化性能必將得到顯現。

(二)繼電保護功能將進一步拓寬

在計算機輔助設計功能的幫助下,繼電技術的功能性必將得到進一步的增強,可根據故障的顯性進行適當的控制運用。

(三)繼電保護技術的運用方便靈活

在該項技術的指引下,使得電力線路維護調試也更方便。在運行過程中,操作者可根據電流值,可進行適當調整。

綜上所述,繼電保護技術在電力系統網絡化的發展趨勢中,定會綜合各種學科的發展,必將步入更為廣闊的發展空間,由數字時代跨入信息化時代,增強電力發展的安全性。

參考文獻

[1]葛耀中.新型繼電保護與故障測距原理與技術[M].西安交通大學出版社,1996.

[2]王梅義.高壓電網繼電保護運行技術[M].電力工業出版社,1981.

篇9

【關鍵詞】互聯網技術電力保護通信系統設計

隨著電力工業及互聯網技術的迅速發展，電力企業對線路的保護也提出了越來越高的要求。通信系統作為高頻保護的一種重要的組成部分被要求具有更高的可依賴性、安全性及快捷性。同時，通信技術越來越發達，特別是光纖通信的日益普及為數字保護通信系統的發展提供了強有力的動力。

一、電力保護通信系統的概述

隨著人力資本成本的不斷提高，電力系統變電所逐步開展和普及無人值班的運作方式。所以傳輸各類信息的遠動通道便成為了解和控制變電所運行狀況的唯一窗口。因此，通道的建設、保持及維護成了工作的重點及難點。一般來說，遠動通道分為接收變電所各類信息的“上行”通道和下發各類控制信息的“下行”通道這兩種通道。上行通道一般可以直接通過主站顯示屏的畫面查看其運行情況，而對傳輸遙控命令的下行通道，至今所有的調度自動化系統、廠站端的RTU或變電站綜合自動化裝置均不具備對下行通道的檢測功能，這嚴重影響著整個電力系統的運行安全[1]。基于此為了提高電力系統運行的安全性，對線路保護提出了更高的要求。而作為線路保護重要組成部分的遠方保護信號設備的安全性、可靠性及快速性必須要可以保證。

二、電力保護通信系統的運用現狀及趨勢分析

2.1電力保護通信系統的運用現狀分析

目前，我國電力保護通信系統的運用主要集中在一些大型的電力企業中，而對于小型的發電企業則很少使用，造成這種現象的原因是多方面的。首先，對于一些小型的電力企業來說采用電力保護通信系統的必要性比較弱。其次，系統的運行對人才與資金的要求比較高，小型電力企業不具有具備專業知識的系統建設及維護的專業技術人員。就目前我國電網中運行的遠方保護信號設備而言，大部分的電力企業采用的都是模擬系統，這個系統主要包括使用電力線為載體的保護專用收發信機和電力線音頻復用通信系統兩個部分[2]。

2.2電力保護通信系統的運用趨勢分析

隨著互聯網技術的不斷發展，數字保護通信系統必然代表保護信號設備的發展方向。原因主要體現在以下幾個方面。第一，數字保護通信系統符合全球數字化的潮流，第二，數字系統抗干擾的能力強，第三，數字設備可靠性比較高，調試和維護非常方便，從長遠來看，可以降低使用成本。第四，數字設備可以提供良好的人機界面。

三、復用式數字保護通信系統的設計分析

通過上面的分析可以看出復用式數字保護通信系統必然代表保護信號設備成為未來的發展方向。在電網改造中SDH、ATM等新的光纖通信技術在電力系統通信中都得到了普遍應用，這無疑可以看出復用式數字保護通信系統的運用潛力[3]，同時電網改造也給復用式數字保護通信系統的運用提供了前所未有的發展機遇?，F在高電壓等級的變電站的保護信號通信設備首選是數字保護通信設備，而且實現的方式主要是將保護信號復用到SDH通信設備的時隙中，利用SDH設備的快速自愈性能進一步提高保護信號通信的可靠性[4]?；诖苏撐膶陀檬綌底直Ｗo通信系統進行一個系統的設計。為了提高系統的整體性能，這套系統設計方案采用了特別的糾錯編碼解碼方案，同時結合采用一些比較先進的技術設備，比如高速CPU、CPLD和流行的Windows人機界面等。這些都可以很大程度上提高設備的可靠性，使調試、維護和使用過程更加方便安全。復用式數字保護通信系統以具有自愈功能的SDH環狀網為核心，提供行政電話、調度電話、遠動數據和保護命令的全方位接入和傳輸。

四、結語

通過論文的分析可以看出數字保護通信系統必然代表保護信號設備的發展方向，這種數字保護通信系統不僅可以提高系統的整體性能，還可以提供行政電話、調度電話、遠動數據和保護命令的全方位接入和傳輸，在實際運用中值得推廣。最后，希望論文的研究為相關工作者及研究人員提供一些參考與借鑒價值。

參考文獻

[1]吳玲燕.廣域保護通信系統可靠性及其路由選擇研究[D].重慶：重慶大學，2011

篇10

關鍵詞：電氣工程及其自動化；電力系統分析；課程改革；能力培養

作者簡介：高嬿（1965-），女，吉林長春人，長春工程學院電氣與信息學院，教授；張運波（1964-），男，遼寧丹東人，長春工程學院電氣與信息學院院長，教授。（吉林 長春 130012）

基金項目：本文系吉林省教育科學“十二五”規劃重點資助課題“應用型本科電氣工程及其自動化專業‘卓越計劃’實施的研究與實踐”（課題編號：ZZ1210）、吉林省教育科學“十二五”規劃課題“應用型本科院?？佳袑I課分級教學模式及實施策略的研究與實踐”（課題編號：GH12215）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0052-02

高等工科學校培養的是應用型高級專業技術人才，其將來從事的是一些專業性質較強的工作，其目標是培養基礎扎實、適應能力強、創新能力強、工程實踐能力強、素質高的高級復合人才。在更新教育思想觀念的基礎上，改革高校的人才培養模式，構建新型應用型人才培養模式，是工科高等教育改革的主要內容。電氣工程及其自動化專業是長春工程學院電氣與信息學院的主干專業、試點專業，是國家級特色專業，“電力系統分析”課程是電氣工程及其自動化專業的主干課程，是校級精品課課程，也是考研課程。該課程在電力系統知識體系中起到承上啟下的作用，本課程教學質量的好壞，直接影響到后續專業課的教學，因此對該課程進行教學改革具有十分重要的意義。

一、課程改革的主要思路

“電力系統分析”課程系統性、實踐性強，它涉及到整個電力系統規劃、設計和運行的多個方面，內容豐富，綜合性強，適合實施新型教學模式。為了提高學生的綜合素質，強化能力的培養，在提高課堂教學質量的基礎上，對原有課程設置的內容及實踐環節進行多方面的改革，主要思路是：跟上信息時展的步伐，合理整合理論教學內容，加強實驗與實踐環節的教學，加強計算機應用的能力，強化實踐教學的效果，利用好現有的實驗室和實習基地，構建“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式，使學生在實際動手能力、獨立創新能力、團隊合作能力方面有所提高。

二、教學內容的改革

“電力系統分析”課程具有很強的理論性和實踐性，注重理論與實踐的密切結合是改革的關鍵問題。經過多年的研究與實踐，構建了“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式。

1.理論教學內容的整合

合理整合理論教學內容，壓縮理論課的學時是課程改革的一個主要內容。以往理論教學的內容由兩門課程分兩個學期進行，即“電力系統分析”與“電力系統計算機輔助計算”，前者包括電力系統穩態與暫態的全部理論內容，學時數為75學時；后者包括電力網絡的數學模型，電力系統短路電流、潮流、穩定計算的計算機算法的原理、計算程序及上機實踐，學時數為30學時，兩學門課程的總學時數為105學時。

改革后將兩門課程合并為一門，將“電力系統計算機輔助計算”中計算機算法的原理內容放在“電力系統分析”課程中進行教學，將“電力系統計算機輔助計算”中程序的使用、上機實踐操作放在課程結束后的課程設計中進行。此外，將“電力系統分析”課程的部分內容進行精減，學時數壓縮到72學時。在教學中，對于重點內容突出基本概念、基本原理；對于難點內容的處理有兩種方式：既是難點又是重點的內容，強調基本概念和原理，是難點但不是重點的內容，以夠用為度。

幾年來，對教學內容進行了多次修改?；驹瓌t為注重基本概念、基本原理，強化應用能力培養。優化后的教學內容，以“夠用為度、注重應用”為指導思想，著重闡明電力系統的基本理論和基本概念，注重理論聯系實際及計算機的應用能力，內容由淺入深、邏輯性強、重點突出、易于理解。

2.實踐教學內容的整合

實踐教學的改革是“電力系統分析”課程改革的另一個主要內容，改革后的實踐教學包括課程設計、綜合實驗。

課程設計在“電力系統分析”課程結束后進行，時間為2周。以往的課程設計包括兩個方面，一方面是電力網絡方案的確定，另一方面是對最佳方案進行潮流計算（手算法）、無功平衡驗算、變壓器分接頭的選擇。改革后的課程設計，一是進行網絡方案選擇的常規設計，二是對最佳方案進行潮流、短路電流的計算，計算方法采用計算機算法，要求學生結合所確定的網絡方案編寫數據文件并上機實踐。計算機算法上機實習不占用理論教學的學時，這樣既減少了理論課的學時又增強了學生的計算機應用能力，也為畢業設計及今后的工作打下了基礎。

以往的課內實驗是在理論課教學過程中進行，受學時數限制通常做兩個實驗。由于電力系統實驗較多，每個實驗需要的時間較長，為使學生能夠連貫完成各項實驗，也為了節省理論課學時，我們將課內實驗取消，改為在理論課和課程設計結束后集中一周時間進行電力系統綜合實驗，并增加了實驗項目。改革后的“電力系統分析”綜合實驗開設同步發電機的啟動和調整實驗、穩態運行方式實驗、電力系統功率特性實驗、電力系統暫態穩定實驗、復雜電力系統運行方式實驗等。通過綜合實驗，提高學生對“電力系統分析”課程核心內容的理解，提高他們對于電力系統設計、規劃、優化運行與控制的認識，為學生畢業后從事該領域的工作建立一個專業基礎背景。

3.應用能力的提高

電力系統的綜合實驗包括驗證性實驗、綜合設計性實驗，學生通過實驗的設計、參數的調整和在教師指導下的問題排查，不僅激發了學生學習興趣，提高了學生主動學習的積極性和自覺性，而且使學生工程能力得到了訓練和提高。學院制定了有關實驗室開放的管理制度，從人、財、物上確保實驗室開放工作到位。為了滿足學生做實驗、進行畢業設計（論文）的需要，有關實驗室調整開放時間，盡量滿足學生的實驗要求，合理安排開放的時間和內容。實踐表明，實驗室開放為學生實驗、學生課外科技活動創造了良好條件，學生畢業設計（論文）的水平不斷提高，參加各種科技競賽的成績也不斷提高。

三、教學方法的改進

受傳統教學思想影響，高等工科院校的課堂教學，主要以注入式應試型為主。在教學內容上偏重于講授原理、法則、公式、方法，對知識的背景與產生過程，知識的實際應用，知識與能力素質培養的協調關系重視不夠，妨礙了知識傳授中能力與素質教育的實施。為此，我們對教學方法進行了改進。

1.啟發性的探索式、討論式教學方法

在教學過程中，盡可能提高學生學習的主動性，提高學生橫向思維的能力，特別注重師生間的雙向交流，發揮學生的積極性、創造性、參與性。在教學過程中，適當地引出一定量的問題讓學生思考，如：“調壓與調頻有何不同？“串聯電容補償與并聯電容補償在調壓上有何異同？”等?；蛘呤且髮W生自己對問題提出看法，向教師提問，在學生提問的過程中，也向教育者自身提出了有利的挑戰，為教育者提供了實踐的教學素材。經常舉一些實際的例子幫助學生理解所學理論，同時也使學生對本學科的前沿知識及發展趨勢有所了解。這種教學方式實質上就是從“灌輸式”教學向“啟發式”教學的轉變。

2.課外研究性、設計性學習法

由于“電力系統分析”課程涉及到整個電力系統的規劃、設計和運行，內容豐富，綜合性強。要學好這門課程，學生需要較大的課外投入。由于課堂學時十分有限，為了更好地引導學生進行課外學習，提高學習效率，我們設計了研究性課題，以專題研究的形式，讓學生討論，如：“改變變壓器變比調壓，低壓側要求的電壓作為已知條件給出時有幾種給出方式”，這個問題讓學生討論、總結、歸納。這種教學方法激發了學生的學習研究興趣，鼓勵學生積極去做，培養學生分析問題、解決問題的能力。再比如，“教材上介紹調壓的方法有四種，那現場實際是否也是采用這四種方法？”這個問題讓學生上電力網站查詢。這種教學方法可結合工程實際將現代科技、運營機制在電力系統中的應用情況、各種新技術新設備的應用情況有效而合理地體現在教學之中。

3.自學法

由于學時數有限，教師不可能也沒必要將所有內容都在課上進行詳細講解。為了提高學生的自學能力，對部分章節內容安排學生自學、討論，教師輔導或做小結。

四、教學手段的運用

現在的教學手段絕大多數采用多媒體教學，雖然減少了板書和畫圖時間，增加了信息量，但也會帶來新的問題：由于信息變化太快，學生沒有時間思考，對所學內容都是一知半解，從而加重了學生課后負擔。因此，采用黑板、粉筆等傳統教學與多媒體教學相結合的教學手段是提高教學效果、教學質量的一項重要內容。

1.采用多樣化的教學手段

在近幾年的教學過程中，我們注重多樣化的教學，對于簡單內容，讓學生自學；對于重要的概念、公式等需要嚴密推導、細心消化的內容還是采用傳統的黑板粉筆模式，以加深學生的印象；對于平面圖、程序框圖、結構原理的介紹，直觀形象、動態變化的內容和最新的技術發展內容采用多媒體投影設備、相關的影像資料及CAI課件的形式進行教學；對于復雜的計算，運用計算機程序進行演示；同時充分利用網絡資源與學生們建立互動關系。這種多樣化的教學收到了很好的教學效果。

2.現代教育技術的應用

（1）與課程教學相匹配的CAI課件。為配合課程教學，自行制作了“電力系統分析”課程CAI課件，并進行了多次修改與完善。CAI課件對教學起到了極大的輔助作用，提高了教學效果。

（2）MATLAB計算軟件平臺及計算程序?！半娏ο到y分析”課程的計算機輔助教學，可以培養學生運用計算機解決專業問題的能力，引導學生掌握現代系統分析與設計的手段。我們編寫了節點導納矩陣形成、節點阻抗矩陣形成、故障計算、潮流計算、穩定計算等15個程序，并運用VC語言開發了可視化的軟件平臺，使學生掌握運用計算機解決實際問題的方法，為畢業設計和今后實際工作中計算機開發能力的養成奠定基礎。

（3）“電力系統分析”獨立網站。建成了“電力系統分析”獨立網站，網站涵蓋整個教學的各個環節，即：課前預習、課堂教學、課后復習、實踐教學等，內容主要包括：課程簡介、教學大綱、電子教案、課件、習題庫等10多個模塊。

借助于學校方便、快捷、覆蓋面廣的局域網，學生可進行課程學習、自測等自主學習，借助“網上答疑系統”可突破時空的限制，通過師生之間的交流，及時解決學習中遇到的疑難問題。另外，本網絡教學平臺還提供了輔助教學資料，通過這些教學資料的閱讀，極大調動了學生學習的積極性。

五、結束語

幾年來，在教學觀念、教師隊伍、教學內容、教學方法、教學手段、實踐教學等方面進行了全面的改革研究與實踐，構建了“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式?！半娏ο到y分析”的課程建設經過多年的探索與實踐已取得成效。實踐證明，只有優化理論課程，強化實踐環節，探索課程建設，才是提高教學效果的有效途徑。