时间:2023-03-21 17:16:24
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在科技发展的带动下,电网技术得到了长足的发展,而配电网技术的网络化程度也在不断的提高,这就为电力自动化技术的发展提供了良好的契机。电力自动化技术融合了现代化的电子技术、信息处理技术、网络通讯技术等一系列高科技技术手段。在电力工程当中,它能够帮助电力系统进行有效的远程监控和监视管理工作。电力自动化技术的应用,是电力系统得到了更加稳定的运行环境和更加优质的服务。
1.2 电力自动化技术的要求
电力自动化技术的应用要保证电力系统中各个组成部分都要符合技术要求,确保设备的安全运行。同时基于设备的实际运行情况,保证操作人员的实际控制和协调工作。利用电力自动化技术应更多的注重对安全性能方面的优化,减少事故率,以达到节省人力和物力的目的。此外,要对电力系统的整体数据和各方面的运行参数进行收集和检验,并进行相应的处理,以确保电力系统能够稳定的运行。同时,还要保证电力系统在安全、稳定、经济的条件下,发挥正常的作用。
2 电力工程中电力自动化技术的应用
2.1 现场总线技术的应用
现场总线技术是将电力工程现场的智能自动化装置和其它的仪表控制设备等连接在一起,共同构成一个多项、多站、串行的数字化、一体化信息网络。通过这种连接,实现计算机设备、智能传感器设备、数字通讯设备、控制设备等有效的融合[1]。
现场总线技术是通过利用分散电力工程中的控制功能,来实现其在电力工程中的作用,同时配备了相应的计算机设备,对被控设备的信息进行收集和处理。只需要将这些信息与计算机进行连接,然后设定相应的信息调度命令,就能实现自动运行。在实际操作中,总线设备能够实现前置机和上位机之间的配合,从下方对电力工程进行控制。然后通过控制相应的仪表设备,来提高电力系统中控制功能的性能。
2.2 主动对象数据库技术的应用
在电力工程当中,主动对象数据库技术主要是应用在电力系统中的监视系统中。这项技术的应用,给电力系统的开发、继承、封装等工作都带来了很大的帮助,也在一定程度上促进了软件技术的改革和发展[2]。实践证明,主动对象数据库技术在电力系统当中的应用取得了十分良好的效果,也受到了广泛的支持。和电力工程中其它的关系数据库相比,由于主动对象数据库技术是用来支持对象标准,因此其主要作用是对电力工程中的技术和主动功能进行技术支持。正是由于主动对象数据库技术的这些功能特点,以及其良好的稳定性和兼容性,使得其在电力系统中得到了越来越广泛的应用,并逐渐取代了其它的数据库技术。
主动对象数据库技术能够通过电力系统中的监视功能,充分的利用对象函数的作用,来实现电力系统的自动化运行。随着触发机制的使用,能够更加有效的实现和控制数据库的监视功能,也为数据的传输节省了大量的时间。
2.3 光互联技术的应用
在此过程中,它能够避免时间应电容性的负载影响,也不会受到平面的限制。同时,还能够促进电力系统的集成度提升,加强系统的监控功能。实践表明,利用电子交换技术和电子传输技术,能够有效的拓展互联网、重组编程结构,使电力工程当中的电力系统具有更高的灵活性[3]。
此外,光互联技术具有很强的抗电磁干扰的能力,能够有效的提高处理器的干涉能力,使数据的通讯和传输更加的方便、快捷。光互联技术在电力系统中的广泛应用,对电力工程的可靠性、安全性以及可信度等方面都有着十分显著的提高。
最后,光互联技术还具有采集数据、控制数据、计算数据、以及人机界面处理等多方面的功能。同时还能够进行电网的分析和其它高级应用功能。这就使得光互联技术在电力工程当中的应用变得更加的灵活、清晰,使工作人员能够更好的进行调度工作,对电力工程的发展具有十分重要的作用。
引言
随着科学技术的发展,电气自动化技术在电力系统中的应用与日俱增。目前,电力系统中电气自动化技术主要涉及以下3个方面:变配电站集中监控、继电保护和远程调度管理部分。我国对电力系统中电气自动化技术的研究起步较晚,近年来虽取得了一定的成绩,但与国外先进水平相比仍存在较大的差距。因此,对电气自动化技术在电力系统中的应用展开研究迫在眉睫,我们必须在结合本国实情的基础上,研究和开发出更加符合我国国情的电气自动化综合技术化系统。
一、电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向
目前我国对电力系统中电气自动化技术开展的研究,主要可以概括为以下4个方面:
(一)对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究
我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究,将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中,使得保护装置更加智能化,极大地提高了电力系统的可靠性和安全性。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置,突破了传统装置所受的限制,能够广泛应用于各种电压等级的电站,极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。
(二)对电力系统配电网自动化技术开展的研究
我国对电力系统配电网自动化技术开展了大量的研究,主要表现在配网模型、中低压网络数字、信息配网一体化、高级应用软件等方面的突破。其中,高级应用软件将配电网的实际情况和输电网的理论算法结合在一起,使用最新的国际标准公共信息模型,利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算,利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测,极大地提高了计算结果的准确性和可靠性。
(三)对电力系统人工智能技术开展的研究
我国对电力系统人工智能技术开展了大量的研究,主要体现在将模糊逻辑、专家系统和进化理论等先进理论运用到电力系统及其设备的故障分析、运行分析、规划设计等方面,确保了电力系统运行的安全性和可靠性,并能及时诊断各种故障信息,将损失降低到最小,提高了电网规划设计的科学性和合理性。
(四)对电力系统自动化实时仿真技术开展的研究
我国对电力系统自动化实时仿真技术开展了深入的研究,重点研究了电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模,同时将国外先进的电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内,构建了基于混合实时仿真环境的实验室。电力系统自动化实时仿真系统不但能够对电力系统的暂态和稳态进行试验,而且能够联合多种控制装置,形成闭环系统,从而确保科研人员能够完成对新装置的测试实验。
二、电气自动化技术在电力系统中应用的设计思想
(一)电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则
电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则,主要从远程调度和自动化系统监控这两个方面进行考虑。电力系统的保护装置一般优先选用微机保护综合自动化系统,电力系统中电气自动化的选型接线比较简单,通常以常规继电保护装置为主,选用性能可靠且价格合理的智能化开关。
(二)电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则
电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则主要应从以下几个方面进行考虑:
1.电气主接线方式按照原设计来执行,要将采用监控系统后所增加的设备种类和数量(如电力监控器、电量变送器等的数量)在单线系统图的设备型号说明中加以标注;
2.凡是需要利用计算机监控系统进行远程遥控操作的开关,一定要使用具备远程分闸和合闸功能的智能开关,从而确保远程遥控操作功能得以实现;
3.运行状态需要进入计算机监控状态的开关,通常需要使用一对独立的常开接点引入计算机监控系统,此外,低压自动开关还需多选用一对常开辅助接点;
4.对继电保护进行设计时,供电系统应该优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术。
三、电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势
我国对电力系统中电气自动化技术的研究还存在很多不足,未来的研究工作还有很多。电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势,主要包括以下3个方面:
(一)国际标准的大规模推广和使用
近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用,但是由于电气自动化设备的生产厂家众多,导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性,电子工业协会制订了IEC 61850标准,作为站端与站间进行通信的标准,从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用IEC 61850标准,并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。
(二)将测量、保护和控制工作融合为一体
长期以来,受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响,我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理,但是增加了工作量,降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量,提高事故的处理效率,必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。
(三)以太网技术的使用
随着经济和社会的发展,人们对电力的需求与日俱增,加之电网系统越来越复杂化,其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下,电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大,对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势,能够满足电气综合自动化系统的发展需求,因此,以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。
四、现代电气工程自动化技术的特点
电力系统自动化的主要内容有电力系统调度自动化、变电站自动化、配电网自动化、火电场自动化、水电厂自动化等。现代电力系统技术上的发展主要以“大机组、大电网、高电压、高度自动化”为特征来描述。21世纪,信息科技革命的到来,使得数字化、网络化、信息化、智能化技术得到了飞速的发展,它们在电气工程发展过程中的引进日益提高电力系统的自动化水平。同时,洁净煤技术、水电开发、核电的发展也越来越得到重视;新能源的开发利用,特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势。因此,建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本,促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。
五、结语
电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分。伴随着科技的进步与社会的发展,自动化技术作为一门综合性技术,它在电力系统中起到的作用越来越显著,电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战,也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展,但也需要付出艰辛的努力。
参考文献
我国在电力领域的发展突飞猛进,为社会做出了不可磨灭的贡献,具有极其重要的社会经济地位和作用。这离不开电力自动化技术的普及和推广实践应用。然而,我们还需要深入地对电力工程实践应用中存在的问题,进行分析和研究,并运用更为高效的举措,以获得更佳的运行效率[1]。
2电力自动化技术的概念及意义
在我国计算机网络技术和通信技术迅速发展的背景下,电力自动化技术以此为依托,通过通信网络传输介质,实现对电力运行信息的实时采集、分析和处理,并且还可以为电力系统的电力调度提供有力的数据依据,从而更好地协调不同区域的电力运行状态,提升电力系统的运行效率,极大地保障了电力工程的整体质量,优化了电力运行相关参数,更好地提升了电力工程的安全性和稳定性,对于我国的电力行业发展起到了较大的推动作用[2]。在电力工程领域,需要顺应时代的需求,实现自身的改革创新,以确保电力需求。因而,电力自动化技术就成为了提升电力工程质量和安全的有力保障和支撑,在电力自动化技术的实践应用之下,可以较好地减少电力工程的成本费用,获得更好的成本效益比。同时,在电力工程中应用电力自动化技术,还可以更为及时且完整地实现对电力数据的统计和共享,在自动化技术的操作界面之下,工作人员可以以实时数据为基础,采用针对性的调节对策,从而最大程度上避免人为失误和偏差,更好地强化对电力工程项目的监控。在电力工程的电力技术应用中,还可以更加迅捷地处理电力系统的运行故障,及时地发出预警信息,使工作人员快速获取故障异常信息,从而在最短的时间内采用有效的故障处理措施,更好地提升电力工程的安全性和可靠性。电力技术在电力工程中的实践应用还可以使维护工作更为便捷,这主要是由于电气自动化技术与计算机终端相连,在自动化操作系统的平台界面之下,电力维护人员可以根据系统提供的信息,对电力设备的运行参数进行分析,并采用适宜的维护措施,更好地保障电力设备运行的正常和稳定。
3电力自动化技术的应用分析
电力自动化技术在电力工程的发展进程中,成为了一种成熟而先进的应用方式和技术,它可以满足人们的不同电力需求,并广泛应用于不同领域之中,充分发挥出电力自动化技术的应用实践价值和作用。具体来说,主要有以下几个方面的应用。
3.1电力自动化技术应用于变电站
由于电力自动化技术是以计算机网络技术、通信技术为依托和支撑,因而可以较好地实现对变电站设备的实时优化和调节,较大程度上缓解工作人员的压力。变电站的工作人员可以运用自动化技术,实现对变电站设备的实时监控和检测,获取相关变电站设备的运行参数,确保变电站设备的有效性能。同时,在电气自动化技术的应用条件下,变电站的传统设备装置还可以为新的设备装置所取代,在更为先进、更为完善的设备装置利用前提下,可以更好地实现对变电站设备的智能化、可视化的监测,从而实现变电站运行的诸多任务,更好地提升变电站的运行效能。
3.2电力自动化技术应用于电网调度
在电力工程的运行过程中,工作人员要根据计算机屏幕显示器等设备,实现对电网的调度工作和任务。在成熟、先进的电力自动化技术实践之下,电网调度工作人员可以借助于计算机设备,实现对电网运行状态的实时监控,能够更为准确、全面地获取电网运行的参数信息数据,并且在获取电网运行数据信息的同时,实现对电网运行信息数据的传输、分析、处理等工作。这无疑显现出传统电网调度所无法比拟的应用优势,在传统的电网调度方式之下,工作人员无法准确、及时地获取电网运行设备的运行状态信息,出现一定程度上的电网运行数据信息的延迟,这就使工作人员无法及时获知电网系统的运行异常和故障,使电网系统存在安全隐患,为电力企业带来无谓的损失。而在电气自动化技术的应用实践之下,可以通过人机互动界面,实现人机良好互动,并及时而完整地获知电网运行相关信息,电气自动化技术可以实现对信息数据的实时采集、分析、处理和故障预警,从而更好地实现对电网系统运行故障的处理,减少电网系统中存在的安全隐患,更好地提升电网系统的运行效率。
3.3电力自动化技术应用于分散测控系统
在电气自动化技术的应用之下,分散测控系统成为了电力系统中相关电力信息的输出系统,在这个模式之下,可以使工作人员更好地实现对电力运行的实时监控,更好地确保电力系统的运行稳定与安全。
3.4电力自动化技术应用于计算机操作系统
电力自动化技术也逐渐引入到计算机操作系统之中,在计算机操作系统与电力自动化技术相融合的方式之下,可以使工作人员更好地实现对电力运行信息的确认和反馈,最大程度上减少电力运行信息的误差。
4电力工程中的电力自动化技术应用
4.1现场总线技术
电力自动化技术在电力工程中的应用之中,可以采用现场总线技术,实现对电量相关数据的采集、传送和数学模型的自动化计算,从而实现正确的判断,它并非是对现场整体的监控,而是针对关键性的、针对性的电量信息数据进行分析和控制,在这个多向、多站、数字化的信息网络之中,现场总线技术可以极大地提高前置机和上位机的协调性,使两者配合默契,并在电力仪表的应用控制环境下,不断完善和优化,更好地推动电力系统的发展。
4.2主动对象数据库技术
在电力工程中的电力自动化技术,还要运用先进的主动对象数据库技术,它借助于计算机存储技术,实现对电力系统运行的实时监测和控制。传统的数据库技术已经无法满足现代电力系统的运行发展趋势,因而,要深入研究主动对象数据库技术,要不断创新和开拓,实现对电力系统的自动化监督,提升数据库数据的传输速度和质量,从而确保电力工程的监测、控制的实际需求。
4.3电力自动化补偿技术
在电力工程的电力自动技术之中,电力自动化补偿技术也是非常重要而关键性的技术。它可以通过智能化、自动的无功补偿方式,利用动态补偿及固定补偿方式,在科学电压限制条件技术的应用实践之下,运用投切开关,实现对电容器投切的智能化自动控制,从而实现缺相保护的功能,更好地提升自身对负载变化的适应性。
5结语
综上所述,我国经济在快速发展的态势下,电力行业也处于不断发展的上升趋势,这也是与人们日益增长的电力需求相适应的,为了满足人们的用电需求,电力行业需要大胆尝试创新,要充分运用电力自动化技术,更好地提升电力工程的安全性、稳定性和灵活性,建构和完善完备、便利的信息体系,从而推动我国电力行业的可持续发展。
【参考文献】
现在的我国处于发展电力系统的通信的自动化运行的初始级阶段,我国电力行业和电力的各个部门已经不断的认可和接受了电力系统的通信的自动化的运行的各方面特点和优势,只是在计算机、通信的生产化和商业化的方面的应用水平尚且不完善的这个时候,电力系统的通信的自动化的网络中还存在着许多各式各样的问题。电力系统的统一的自动化的网络的设置里面,存在着系统的设置太过简单,管理的方式太过粗放,模式的设计也太过单调乏味等更多方面问题,这些问题引起了电力系统的通信的网络的可靠性不断下降,网络的稳定性也不是太高的实际性的问题。到现在为止,由于各种各样的问题的存在,电力系统的通信的自动化的优点在人们的生活中还很难发挥出来,有时候还会出现电力系统的通信的自动化的生产效率低下等问题,促使生产的成本太过于高,这样很难体现出来电力系统的通信的自动化有意义的价值和优势。
2、输变电工程施工结构中存在的问题
想要实现电力系统的通信的自动化的功能,我们就必须通过高效率和完整的结构来大力支持和支撑。我们只有不断地建立起来与电力系统的各种不同功能的真是的需要的通信方面的高度自动化发展的网络,只有这样我们才能使电力系统的通信系统得到更为有效和稳定的发展。 在不断发展的电力系统的通信的网络中,我们需要去采取一定技术的数据的处理方式、 科学精密的运算和信号综合加工方面的结构和装置,只有这样我们才能够按照电力系统不同时段和不同情况的运行情况,努力做到不断地加强对系统的完善记录、计算与通信,只有做到以上方面的工作我们才能确保全部电力系统的合理的高效的稳定的运行。在我们的日常生活和生产中存在着很多的电力系统的通信的网络,仍然没有按照规定配置和设计相应的结构与装置,这就容易造成电力系统的通信的网络数据的交换特别困难、计算的能力明显不足、信号的加工明显过慢等一系列问题,这样不但严重影响了电力系统的通信的自动化的功能的实现程度,同时也会不断地带来电力系统方面正常运行的许多多余的信息,噪声的不断干扰,从而造成了对电力的全部系统不好的影响。
3、输变电工程网络技术方面存在的问题
电力系统通信的网络技术需要网络、计算机和监控等等一些基础技术的应用,如果其中的一项中的技术出现一点问题的话,就会特别容易导致对电力系统的通信的自动化的功能造成重大的影响。然而网络、监控设施和计算机,还有通信的技术又都处在迅速发展和高速度更新的新的状态,在此过程中如果不能及时的进行技术方面的更新,那么很容易就会给电力系统的通信的自动化的整体水平带来极大地影响。目前我国电力系统的通信的自动化的社会化市场越来越复杂,硕士论文各种各样的软件和硬件的开发时候的基础大不相同,对与应用自动化的技术方面的使用的层次同样也相差了很大一大截,如果长此以往下去的话会不断地导致电力系统的通信的自动化的过程里面网络的基础方面的技术存在许多方面不能兼容,同时也会造成使电力系统的通信网络的功能得到制约,从而严重的影响到电力系统的通信的自动化的效结果。
二、解决输变电工程管理中存在问题的措施
1、输变电工程发展管理中的技术支撑
输变电工程不断地深入到我们生活中的今天,在输变电工程的结构布局的不合理现象大量存在,我们要加强对输变电工程结构布局的设计从根本上解决结构的不合理之处,我们要采用一定的科技技术和精密仪器,通过科学的研究来布局结构,防止由于结构布局的不合理,给我们带来电力系工程的危险性和成本的浪费。我们只有加强对信息技术方面应用的重视程度,才能不断地推进输变电工程自动化和智能化的实现。在整个电力工程的网络发展中,每一个电子化的设备在运行和运用的过程中,每一个都要利用计算机的信息化技术去实现对电力系统的全面化的监控方面的功能。在这种状况的影响下,我们需要不断地利用计算机发展技术来实现分析和不断排查。通过对技术运用的加强,不断地培养科技技术人才,加大技术的支撑力度,同时还要加大技术投资,引进国外先进技术,通过对电力工程高新技术的利用实现我国电力工程安全、高速、智能化的发展进程。
2、输变电工程施工管理中对于技术方面的应用
对于电力工程的技术在电力系统的通信的自动化的不断应用、在线的状态监测的关键技术不断地在电力系统的通信的自动化的使用、专家的系统通过在电力系统的通信的自动化的使用过程中,都起到了特别关键的作用。我们要加大对技术的应用,增强创新意识和自主创新能力。把技术工人运用到电力工程的前线,是电力工程通信的自动化深入到我们的工作和生活之中,促进我国经济的发展。时根据电力系统的通信的网络设置中存在的问题,我们要加强对电力工程网络的设置,采用精确,科学的方法,进行细致化,和技术化的方法相结合。我们应通过合理的布局和精密的设计,使电力工程的施工更加方便我们的工作和生活。
3、输变电工程施工管理中对于结构布局和合理设置的应用
由于人们对电力的数量的需要不断的增加,输变电工程为了应对这一变化从原则上一定要从结构上、规模上和功能上做出很大的改变,这样才能应对人们社会、生产和生活方面对电力的有效需求的适应。在输变电工程的系统当中,通信的网络是功能和结构中重要的组成部分,通信的网络的不断发展和利用,从结构和体系、软件与硬件方面大大的使电力的系统的组成部分得到丰富,使得电力的系统在通信网络的基本要求下能够实现中心化的运行、自动化的办公、信息的不断更新和远程的控制等等各方面的功能,不断的成为电力系统的改造和新建工作中不得不重视的系统和网络。在电力系统的通信的自动化的发展和变化的过程中,在通信的网络的结构、设置还有应用的技术等方面还存在着各种各样的问题。我们应当以电力系统的通信自动化的发展作为基础出发,把握住电力系统的通信的自动化技术的应用的关键,在处理各种问题的时候,不断的加强对电力工程施工方面技术的应用,更好的去完成输变电工程系统的更多的价值和更远大的未来。
电力工程中电气自动化技术
1. 全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 50 年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR 的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 MOS 控制晶闸管( MCT )是一种在它的单胞内集成了 MOSFET的品闸管,利用M OS 门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高 IGBT和 GTR ,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。
2. 变换器电路从低频向高频方向发展随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少 了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
3 交流调速控制理论日渐成熟 1971 年,德国学者 F , Blaschke 阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理,为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,分别加以控制。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 1985 年德国鲁尔大学的 Depenbrock 教授首次提出了直接转矩控制的理论,接着 1987 年又把它推 广到弱磁调速范围。大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band 一 Band 控制)产生 PWM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。
4 通用变频器开始大量投入实用从产品来看,第一代是普通功能型 U / F 控制型,多采用 16 位 CPU ,第二代为高功能型 U /F 型,采用 32位DSP或双 16 位CPU 进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器.具有挖土机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器!目前占市场份额最大。第三代为高动态性能矢量控制型。 5 单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展以 MCS-51为代表白 8 位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的 PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富。在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。
二、智能电网概述 目前,全世界范围内的气候变化越来越频繁,且由于人口的剧增,能源的供应也越来越紧缺,因此,智能电网在全球中不断地被关注。在几年前,美国政府为了恢复经济的良好运行,将智能电网的建设作为核心策略,来解决由于能源引起的危机,并利用它来促进其他产业的健康发展。在我国,智能电网的建设更是一项紧急的任务。
三、电力工程技术在智能电网建设中的总体应用
第一,电源领域的应用。电力工程技术能够为智能电网的各种设备提供不同的电源。具体包括直流、变频以及恒频的交流电源等。例如,在蓄电池充电中,一般是采用直流电源,在变电所的操作中,既可以采用直流电源,也能用交流电源,而在大型或者小型的计算机中,可以采用高频的开关电源。
第二,输电中的应用。由于智能电网要求具有较高质量的电能以及较为稳定的电网工作状态,而实现这些要求需要电力工程技术中的谐波抑制技术以及无功补偿技术的支持和配合。另外,电力工程中也不断出现新的装置,这些功能和智能电网的建设要求相符合,因此,能够在智能电网建设中加以应用。 第三,发电中的应用。电力工程技术是一种现代的新技术,它通过电力和电子设备,实现电能的转化以及控制,大大降低了能量的消耗量,同时还能减少机电设备的使用,工作效率也因而提高。
三、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用
第一,电能的质量优化技术。该技术在智能电网建设中的应用,需要建立在电能的质量等级划分以及评估方法体系的完善的基础上,对供用电的接口所具备的经济性能进行分析,从而建立起用户经济性以及技术等级这两个评估体系,并借助法律法规的不断完善,来促使智能电网的建设往经济且优质的方向发展。
第二,柔流输电技术。该技术是将清洁度高的新能源等输入电网中的主要技术,它是在微处理以及微电子技术,电力技术、电子技术以及相关的通信和控制技术的基础上形成的能够对交流输电实现灵活控制的技术。
第三,高压直流输电技术。当前的直流输电系统中,很多环节都采用交流电,但是输电过程是用直流电的。采用该技术能够利用控制换流器,实现整流或者逆变的工作状态。能够应用在远距离或者近距离直流输电工程中,还能为一些孤立的地域例如海岛供电。
第四,能源转换技术。未来社会中的能源发展方向应该是实现低碳经济能源。也就是将能源的消耗量以及对环境的排放和污染控制在最低水平上,低碳经济能源的核心是在能量的转换上采用先进技术对其进行创新,实现能源的高效利用。目前,太阳能与风能等自然能源已经成了世界上利用最多的用于能量转换的能源。
四、关键的电力工程技术在智能电网建设中的应用
第一,串联补偿中的工程应用。伊冯500kV TCSC项目是国家发改委批准的国家级科学研究项目。该项目是由C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd建立,将伊冯500kV TCSC项目的限定功率由1460000kW提高至2500000kW,用于该项目的TCSC设备,都是由中国独立设计、发展、组装和调试的。这个设备的成功运营表明中国已经精通了适应高寒地区的全套大容量可控串补的技术,并实现了HV TCSC的工业化应用。
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平顶山学院的电气工程及其自动化专业为省级特色专业、河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业,所属的电气工程学科为校级重点学科。该专业多年来服务于平顶山地区的经济发展,培养区域经济发展所需要的电气类专业人才。紧紧围绕平顶山市重点发展装备制造业的战略部署,2013年,平顶山学院下发了《关于学科专业群的建设意见》,明确提出重点建设电气信息类专业群。电气信息类专业群的发展目标定位:建设服务于智能电力设备行业产业发展需要,富有地方特色的、优势突出的应用型专业群;服务面向定位:立足平顶山,面向河南,对接智能电力设备行业产业,为区域经济社会发展服务。2014年,学校将电气信息类专业群中的电气工程及其自动化、软件工程、物联网工程3个专业列入首批转型试点,电气工程及其自动化负责培养智能电力装备的本体及硬件设计开发所需要的应用型人才。为此,电气工程及其自动化专业的电气装备方向面临着前所未有的机遇和挑战。
课程体系的开设是培养人才的基础。目前,我校电气工程及其自动化专业的课程设置都是根据学科知识结构的内在逻辑来展开的,强调学科知识的系统性和完整性,强调全面掌握学科领域知识,忽视知识的实用性,整个课程体系学术性很强,技能性缺乏。课程设置几届甚至更长时间都固定不变,没有结合当今科技与社会经济发展的实际,只满足于课堂教学,给学生提供动手的机会很少,缺乏应有的灵活性,不能根据学生的需求采用不同的技能训练模式。虽然有毕业实习、金工实习、电工实训、电子技术课程设计、专业综合课程设计,但持续学习时间短,学生未能真正深入进去,专业见习更是走马观花,学生纯粹是看热闹,没有任何实质性学习。因此,教学效果不够理想,对于学生的实践动手能力的提高帮助有限。在科学技术日新月异、知识不断更新的时代,这种课程体系无法应对新形势的挑战。
为满足专业群建设的需要,培养应用型人才,平顶山学院电气工程及其自动化专业在整合现有资源的基础上,在实践中开展多维调研与深度探究,积极构建电气装备方向的全新的课程体系。
二、构建电气装备方向课程新体系
通过到国内知名高校和平顶山地区的电力装备制造企业进行调研以及对毕业生的跟踪调查,得到企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的知识结构、能力素质的要求,从理论教学环节和实践教学环节构建了电气装备方向的新的课程体系。
1.构建理论课程新体系。根据电气工程及其自动化专业培养目标定位和专业应用型人才的知识结构要求,理论教学环节设置了通识必修课、学科基础课、专业必修课和专业选修课。(1)通识必修课。通识必修课按照素质教育的理念,强调德、智、体、美相互渗透,设置的课程有:思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学英语、大学体育。学生通过通识必修课的学习,获得必要的价值分析、探究方式与能力的训练,形成合理的思维方式和准确的观察判断能力以及清晰的沟通表达能力。(2)学科基础课。学科基础课课程的设置是针对电气信息类专业群所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展,着眼于为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。设置的课程有:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术。(3)专业必修课。我校电气工程及其自动化专业设立了“电气装备”和“电气控制”两个专业方向,专业必修课是这两个方向必修的课程,主要培养学生的基本专业技术和能力,使学生系统掌握电气工程的基础理论、基本知识。设置的课程有:电机学、电力电子技术、电气控制及PLC技术、自动控制原理、电力工程基础、单片机原理及应用、MATLAB在电气工程中的应用、自动检测技术、专业英语。(4)专业选修课。专业选修课是针对专业方向的需要安排的课程,根据应用型人才培养的要求以及课程的前后逻辑关系,按照“有用、可用、管用”的原则,根据“电气装备”方向的特点,精心设置了“电气装备”方向的课程:电气CAD基础、机械设计基础、高电压技术、电器学、高压电器、电气装备的计算机控制技术、智能电器、电气新技术讲座。学生必须完整修完自己专业方向的课程,其他专业方向的课程可作为个性课程选修。另外,为高年级学生开设电气新技术讲座,聘请企业教授级高工、知名大学教授开讲座,介绍学科研究热点、发展趋势,使学生了解学科发展的最新动态。
2.构建实践课程新体系。据行业和企业专家的要求,结合专业群内现有人才培养资源,电气工程及其自动化专业电气装备方向实行校企联合培养和“3+1”人才培养模式。前3年在学校培养,注重人文,强化基础,着重培养“自主学习、主动实践、实学创新”的意识和能力;第4年进入合作企业,以企业为主,开展校企联动的工程实践教育,参与项目实训和毕业设计,从而培养学生的工程实践能力、运用专业知识解决实际问题的能力,熟悉工程项目的基本流程、过程管理及业务规范等方面的知识,培养团队合作精神和创新意识。为此,在实践课程新体系中,设置了独立实验课、集中实践课、第二课堂。(1)独立实验课。减少验证性实验,增加研究性、设计性、综合性实验,尽可能模拟电气工作的现实环境,在实验中分配给学生一定的工作任务,学生得以找到宝贵的机会将所学知识提前应用到未来的工作中,达到真正提升学生素质和能力的目的。设置的独立实验课程有:大学物理实验、电路分析实验、电子技术实验、电机学实验、电器学实验。其中,电路分析实验、电机学实验、电器学实验等利用项目来进行教学,寻求的是以学生在课题和项目完成的过程中来自主形成电气专业知识体系,综合培养学生的知识、技能和工作的态度等。(2)集中实践课。包括校内集中实践和企业实践两部分。校内集中实践强化基于项目的科学研究和工程实践训练,设置的环节有:军训、金工实习、电子技术课程设计、电气测量实训、电机控制实训、电子技术课程设计、电力电子课程设计、电力工程课程设计、PLC课程设计。企业实践,包括企业认知实习、企业专业实习和毕业设计等3个环节。①企业认知实习。这主要锻炼学生综合运用所学的科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行产品开发与设计、技术改造与创新的初步能力。以《电力工程基础》课程为例,该课程要求学生通过学习掌握供配电系统的结构及运行的基本知识,为达到上述要求,首先带领学生到几家不同企业进行参观,了解供配电系统的线路及设备,让学生总结各企业供配电网络的特点,然后回到学校学习相关理论知识,在学校进行基本知识的学习后,再到企业去参观实习,找出存在的问题并改进。②企业专业实习。目的是使学生了解和掌握本专业基本的生产实际知识及本专业的科技发展水平和方向;验证、巩固和丰富所学过的专业知识,培养学生在生产实际中发现问题、分析问题和解决问题的能力。这主要采用以下方式:参加企业技术培训、担任技术员助理、施工员助理、项目经理助理等。在上述多个岗位中,每个学生侧重1个岗位,实际工作不少于2~3个月,以保证学生对相关岗位有足够的认识和感受,能够了解其中的精髓。③毕业设计。采用校内指导教师作为主导师、企业副高级以上职称人员作副导师共同指导的方式,主要解决企业生产实际中遇到的问题,培养学生的创新意识和独立工作的能力,使学生提前熟悉工程环境,为培养适合企业实际工程应用能力的人才打下基础。(3)第二课堂。学生在大二、大三时通过进一步培训就可以参加AutoCAD绘图竞赛、电机控制竞赛、PLC程序设计竞赛、单片机编程竞赛、MATLAB程序设计竞赛、电子设计大赛、大学生科技创新、创业活动等实践;在暑假、寒假期间,安排一些学生到实践教学基地和相关企业实习;鼓励学生到我校的供配电实训室和高压智能开关工程技术研究中心进行开放实验;请大公司的工程师来做讲座、工程培训,缩短毕业生进入企业的适应期,节省企业培训成本和时间。第二课堂不但能提高学生的实践能力、表达交流能力、自主学习能力、自我管理能力等,还可培养学生的工程意识、团队合作意识。
三、结束语
课程体系的构建只是专业群建设的开端,该课程体系的顺利实施还要依赖实践教学平台的建设和“双师型”师资队伍的建设等一系列具体举措。在校、院两级领导的推动下,实践教学平台和“双师型”师资队伍的建设已初具成效,相信在不久的将来,我院电气装备方向将会对平顶山乃至全国的电力装备行业输送大量优秀人才。
参考文献:
[1]刘伯鸿,李国宁,等.构建铁路特色专业课程新体系 提高人才培养质量[J].自动化与仪器仪表,2013,(4):218-219.
0引言
在社会经济发展过程中,电气工程及其自动化技术在各行各业都得到广泛应用,且其发展水平已成为我国科学技术发展的重要标志。《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020)》将能源资源领域人才定性为经济社会发展重点领域急需紧缺专门人才,国家对高素质的电气工程及自动化专业人才的需求越来越迫切,这一领域人才的培养成为国民经济发展的重中之重。在这样的大环境下,电气工程及其自动化专业的学生更应清楚本专业的培养目标,明确学习方向、学习方法和未来的就业前景与发展方向,才能在有限的四年大学中打下坚实的专业基础,为将来的就业或进一步深造作好准备。
1电气专业的培养目标
电力部原属六大本科院校之一的长沙理工大学在《2016级本科生学习指南》中对该专业培养目标的描述如下:本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的系统基础理论知识、较强的专业知识和较全面的综合文化素质,具有强、弱电知识结构、较强的适应性和创新意识,能够从事电气工程相关领域、特别是现代电力系统的系统运行、规划设计、试验分析、生产管理等方面工作,也可以在电气装备领域和自动化信息领域从事设计、研制开发及管理等方面工作的应用型高级工程技术人才。
一般而言,企业的工程技术人员有应用型、研究型和管理型3种,其中应用型技术人员指能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的专门人才,要求熟练掌握社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能,主要在工业生产第一线从事工程设计、制造、施工、运行等技术工作,约占工程师总数的75%。长沙理工大学电气工程及自动化专业的培养目标定位于“应用型高级工程技术人才”,与社会现实需求相一致,而电气工程及自动化专业本身就是综合性较强的工科专业,要面向整个电工学科,使学生具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受到电工电子、系统控制及计算机技术方面的基本训练,获得电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能,具有分析和解决电气工程技术领域技术问题的能力。
2电气专业大学生的综合素养
长沙理工大学对电气工程及其自动化专业学生的核心知识能力要求为掌握一T外国语,能比较顺利地阅读本专业的外文资料,具有一定程度的听、说、写的基础,并掌握文献检索、资料查询的基本方法;具有较好的语言、文字表达能力,善于沟通与交流;具有良好的自然和社会科学知识基础,掌握本专业领域较宽广的理论和技术基础及必要的专业知识,并了解专业发展前沿和趋势;具有较强的计算机应用能力,熟悉本专业常用的应用软件及其使用方法,学会用先进的计算机技术解决本专业领域相关实际问题的手段及方法;经过必要的工程实践训练,掌握电气工程必要的文献查阅、工程读图与制图、工程设计与计算以及现场操作、施工、调试、实验等相关技能。具有一定的分析和解决现场工程实际问题的能力;了解科技创新的基本知识、原理和方法,具有一定的创新意识和创新能力。
事实上,电气专业在校大学生要通过专业学习综合提升人文素养和专业素养。
2.1人文素养
首先,一个人要有正确的自我认识和健康的情绪和健全人格,具备较强的人际交往能力,能够控制自我并理解他人需求和意愿,能够自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境和工作环境,具有应对危机与突发事件的初步能力;其次,任何社会的公民都要认识到自己是社会生活的主体,有与生俱来的作为人应该享有的参与社会政治生活和公共生活的各种权利,并以平等宽容之心对待他人,具有法制观念和责任观念;再次,作为未来的“工程人”也要掌握一定的哲学、政治经济学基础知识,具有良好的人文科学素养和口头与书面交流沟通能力,掌握资料查询、文献检索及应用现代信息技术获得相关信息的基本方法,具有一定的技术设计、归纳、整理、分析实验测试结果、撰写论文和实践工作的能力。
2.2专业素养
首先要学好从事电气工程技术工作所必备的数学基础知识和物理知识,掌握微积分、常微分方程、线性代数、概率与数理统计、复变函数及积分变换的理论知识;掌握电学、磁学、力学、热学等理论知识与相应的实验操作技能。
也要多去涉足其他专业领域。例如机械与电气工程息息相关,很多电气产品的研发都离不开机械知识,多学习机械知识有益于以后的工作,达到事半功倍的效果;还要掌握信息技术,充分运用现代网络技术,至少要掌握一种高级程序设计语言,具有程序设计的基本能力,能运用常用的电气 CAD 软件分析和解决一般性工程的实际问题;要多多关注业界资讯,多深入电力生产运输现场,加深感性认识,随时更新电气工程及其自动化专业领域的实时动态,把握时代的脉搏。
3 结论
1.体现精品课程示范作用,解决“电力电子技术”在特色专业建设中促进各课程之间协调发展的问题目前,电气工程专业各课程的内容较为松散,缺乏一个系统性的提纲,这与“建设国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学”的目标还存在较大的差距。在山东省电气专业特色建设的大背景下,如何解决专业课程之间衔接难题、整合各方向的研究领域、切实落实具有“油味”特色的专业建设是当前的一个重要研究课题。而“电力电子技术”由于其自身跨学科、宽领域的特点,恰恰可以作为这样一个接口和桥梁。因此,作为一门立项建设的校级精品课程如何发挥模范示范作用,在促进各专业课程协调健康发展的同时,如何突出作为石油院校的课程特色,是本教学改革项目的一个挑战,但更是一个机遇,也是一个创新性的研究内容。
2.改革现有教学手段和内容,解决有限学时与传统教学方法不匹配的问题“电力电子技术”课程的教学内容以各种变流电路为主线,对电路的波形分析与相位分析的方法贯穿始终。必须更新教学观念、教学方法和教学内容,使学生在有限的课时尽可能多地掌握和了解本学科的知识,提高课程的教学质量。
3.改革“电力电子技术”的实践教学环节,解决学生主观能动性不足问题在“电力电子技术”的实践教学方面,该课程的教学均采用课堂教学结合课后验证性实验的教学模式。目前,学校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验,学生始终处于被动状态,不会积极去思考和创新,也找不到探索的目标和方向。这样一来,如果设备在实验过程中出现问题使得实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象,学生就会第一时间找老师要答案,不会独立分析和解决问题。总之,为切实落实省级特色专业的建设目标,“电力电子技术”课程必须提升自身的学科定位,利用课程优势强化作为特色专业课程之间的桥梁作用,因此对本课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行全面的改革势在必行。
二、课程改革的具体研究方案
1.打破课程壁垒,强化作为特色专业的桥梁作用电气工程专业各学科的发展已经进入知识相互交叉、共同发展的时期,传统孤立授课的方法已经不能适应新时期的要求。而“电力电子技术”是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程,涉及到多个电气工程学科课程的知识。利用这个优势,将其建设成为一个承上启下、沟通各课程的桥梁是非常合适的。以“电力电子技术”变流技术作为切合点,将“电力拖动自动控制系统”、“交流调速系统”的调速理论、“电力工程”的柔性输电、智能电网等学科理论紧密结合,消除课程之间的壁垒,实现“弱电控制强电”思想的共通,从而将电气工程特色专业建设形成一个有机的整体。
2.更新教学内容,突出“油味”特色石油院校所培养出来的人才不仅是电气工程领域的专业人才,还必须了解石油工业生产对电气技术的需求,能够将电气技术与石油技术很好地结合,为石油工业生产服务。目前,“电力电子技术”中与石油石化科研实践的结合程度还不够深入,如何更好地为行业服务,培养合格的电气化人才,需要在课程内容安排上下功夫。例如,可以增加电驱动钻机、潜油电泵变流电流拓扑的分析和简单故障诊断,使课程更贴近现场,突出“油味”特色。
3.改革现有的教学模式,突出设计与创新采用“感知、学习、应用、总结、提高”五层次教学模式,在“感知”模块中,通过多媒体课件演示与教学内容有关的案例;在“学习”模块中,通过启发式、讨论式等教学方法,结合现代化的教学手段,使学生掌握“电力电子技术”的理论知识;在“应用”模块中,通过实际电路的搭建和实验调试,使学生将所学的课堂理论知识,有效地应用于实践;在“总结”模块中,将零碎的知识进行归纳,把对理论的片面认识变成全面掌握,培养学生举一反三的能力;在“提高”模块中,将任务驱动式的实践经验与理论完全融合,使学生明确岗位对电力电子技术能力的要求,并具备对整个系统的安装调试能力。
4.培养学生独立思考问题和解决问题的能力,鼓励学生撰写科研报告或者调研报告在本课程教学的前期,向学生介绍科技论文的写作格式及方法,指导学生撰写有关电力电子技术方面的调研报告,要求学生按照科技论文的规范进行撰写。同时介绍一些相关的优秀网络资源给学生,指导学生通过这些网络资源去查阅相关的中英文资料,使学生更主动地去了解电力电子发展的动态前沿,因而充分认识到学习本课程的重要性,借此提高学生自主学习的积极性。
5.充分利用当前流行的现代化多媒体教学手段,做到互动教学“电力电子技术”课程涉及到很多电路图和波形图,可以采用多媒体教学与传统的黑板授课方式相结合来进行授课。各种电路图和波形图可用多媒体制作,利用多媒体可以把全部波形展现到学生面前,增强课堂学习效果。如果教师讲课的方式生动活泼,那么学生就更容易接受,从而实现教师和学生在课堂上的良好互动,大大提高学生的听课效率。
随着社会经济的发展,人才培养的重心已由注重理论研究转向注重实践创新能力的培养,技术应用型人才培养模式改革就是为了全面提升高等学校教育教学水平,确保人才培养质量[1]。因而,探索技术应用型人才培养模式改革中如何设置创新实践环节有着重要的意义,有利于开拓学生专业知识面,锻炼学生的实践创新能力,培养满足社会需求的“理论扎实”并富有“开拓创新精神”的人才。
“向应用型转变”,已成为近年来高校转型发展的热点。武汉东湖学院积极响应高等教育转型发展的政策导向,在人才培养改革过程中结合专业发展特色及学生群体特点,不断调整实践环节的设置,从而满足院校向技术应用型本科转型的需要。目前,电气工程及其自动化专业的创新实践环节设置主要有以下几类。
一、创新与专利
《创新与专利》课程的开设是学校课程改革的亮点,以生动形象的实例来介绍专利申请方面的相关知识,引导学生掌握必要的创新设计方法和技巧,用专利手段保护创新成果。该课程能够在专业生活的各个方面启迪学生的创新意识,发掘学生创新潜能,是提高学生创新实践能力的有效手段,也是当前我国高等教育人才培养的必然要求。随着该课程的开设,学生专利申请的参与度和专利申请的数量逐年上升,呈现良好态势。
二、实验课程
实验课程作为课堂理论教学的辅助,通过实验,使学生对课程理论和知识点加深理解。在实验课程教学环节中,适当增加设计型实验的比例。设计性实验对学生实践能力和创新能力的培养有着不可替代的作用[2]。
同时,组织学生参加开放性实验,侧重于培养学生的实践能力、创新意识和创新能力,激发学生的创新热情和兴趣,给学有余力的学生一个自主发展和实践锻炼的空间。
三、课程设计
课程设计是工科各专业人才培养方案中非常重要的实践教学环节,是理论联系实际的重要过程。同时《课程设计》又是专业知识深化、专业视野拓宽的有效途径,也是学生综合素质与工程实践能力全面锻炼的契机。教学实施过程中,学生需要在教师的指导下独立完成规定的设计任务,掌握专业设计的一般步骤和方法,学会如何运用各种规程、规范、手册和参考资料等。实践教学环节可以全面锻炼学生的专业能力,为今后从事专业设计工作打下良好的基础。
四、微课程
微课程是电气工程及其自动化专业的一个特色教学环节,是加强实践性教学的重要组成部分[3]。课程通过专家讲座、观看视频、座谈讨论、实践实习等灵活多样的形式使学生获得专业相关信息,接触实际工程,了解学科发展前沿,开阔视野,培养创新意识和能力。
五、专业实习
专业实习使学生接触社会,接触电力工程施工和管理,增强对所学基础理论和专业知识的感性认识;加强对电力工程在国民经济中的基础产业地位的认识;了解如何综合运用已学过的知识来解决工程实际中的问题;了解电力工程建设中提出的各种矛盾、实际问题、方针政策、施工规范和解决方法,提高理论联系实际的能力,以便毕业后能尽快地适应工作的需要。
六、毕业实习
毕业实习是整个教学过程中必不可少的重要环节,是理论联系实际的最好形式,是培养应用型人才,加强实践性教学环节的重要组成部分。通过毕业实习培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力和创新意识,提供学生了解、认识社会,解决实际工程及人际交往问题的机会,学习一线工人和管理人员敬业爱岗、吃苦耐劳的优秀品质,为毕业后适应社会和工作打下良好基础。
七、毕业(设计)论文
毕业(设计)论文是本科教学最后一个重要的实践性教学环节,是实现本科教育培养目标的重要组成部分。这个教学环节具有实践性、综合性和创新性,既是对学生知识能力水平的全面检验,也是学生由在校学习向社会工作过渡中专业技术能力和科学研究能力的具体实践。
八、学科竞赛、创新创业项目
鼓励学生积极参加学科竞赛、创新创业项目等,建立学生创新中心,学生可以根据自己的兴趣、爱好进行课题研究,定期进行学术专题交流,分享知识、经验、成果,共同分析讨论解决问题的办法。
通过近几年的教学研究和探索,本专业实践教学体系日趋成熟,各项实践活动开展顺利,基本满足技术应用型学科发展的需要。在今后的教学改革发展过程中,将继续探索实践课程的多样性,提升学生的实践创新能力,适应社会发展的需要。
【参考文献】
作者简介:高春侠(1977-),女,山东鱼台人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,副教授;张磊(1977-),男,河北任丘人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,讲师。(山东 青岛 266580)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0043-02
电气工程及其自动化专业属于通用性本科专业,国内的理工科高校几乎都有设置,中国石油大学(以下简称“本校”)的电气工程及其自动化专业就具有本校的办学特色,下设的电力拖动自动控制和电力系统自动化两个专业方向在石油石化领域的技术应用中越来越广泛。本专业无论是在教学、实践还是科研等方面都突出体现了其“油味”特色,已经于2010年被列为山东省特色专业。通过近两年的特色专业建设,深切感到要想将这一省级特色专业建好,并且要冲击国家级特色专业,一个首要的关键性问题就是要将“电力电子技术”在特色专业建设与教学体系间的桥梁作用发挥好,实施好。因为“电力电子技术”对本专业的两个专业方向及绝大多数专业课程及实践类课程都具有技术支撑作用。要想真正将特色专业建设好,一方面需要将“电力电子技术”本身作为精品课程建设好,另一方面,要将“电力电子技术”与本专业各专业课程,尤其在体现专业课程与石油石化领域中应用的联系与桥梁作用发挥好。否则,特色专业建设就只能停留在做表面文章上,不能落到实处。“电力电子技术”是将本专业的技术理论在石油石化和电力节能等领域付诸实施的接口和桥梁。
总之,“电力电子技术”教学必须要打破传统的直接将知识、结论灌输给学生的“填鸭式”教学模式,消除各课程之间的壁垒,突出石油特色,将电气工程学科专业与工程实际紧密结合,对本门课程进行改革和创新。
一、目前存在的问题
随着电力电子技术的迅猛发展以及石油石化行业电气自动化水平的不断提高,教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高。但是受到教学学时的限制,课程无法对一些具有石油特色的重要研究热点进行深入介绍,限制了课程在特色专业建设中的作用,迫切需要解决以下几个问题:
1.体现精品课程示范作用,解决“电力电子技术”在特色专业建设中促进各课程之间协调发展的问题
目前,电气工程专业各课程的内容较为松散,缺乏一个系统性的提纲,这与“建设国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学”的目标还存在较大的差距。在山东省电气专业特色建设的大背景下,如何解决专业课程之间衔接难题、整合各方向的研究领域、切实落实具有“油味”特色的专业建设是当前的一个重要研究课题。而“电力电子技术”由于其自身跨学科、宽领域的特点,恰恰可以作为这样一个接口和桥梁。因此,作为一门立项建设的校级精品课程如何发挥模范示范作用,在促进各专业课程协调健康发展的同时,如何突出作为石油院校的课程特色,是本教学改革项目的一个挑战,但更是一个机遇,也是一个创新性的研究内容。
2.改革现有教学手段和内容,解决有限学时与传统教学方法不匹配的问题
“电力电子技术”课程的教学内容以各种变流电路为主线,对电路的波形分析与相位分析的方法贯穿始终。必须更新教学观念、教学方法和教学内容,使学生在有限的课时尽可能多地掌握和了解本学科的知识,提高课程的教学质量。
3.改革“电力电子技术”的实践教学环节,解决学生主观能动性不足问题
在“电力电子技术”的实践教学方面,该课程的教学均采用课堂教学结合课后验证性实验的教学模式。目前,学校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验,学生始终处于被动状态,不会积极去思考和创新,也找不到探索的目标和方向。这样一来,如果设备在实验过程中出现问题使得实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象,学生就会第一时间找老师要答案,不会独立分析和解决问题。
总之,为切实落实省级特色专业的建设目标,“电力电子技术”课程必须提升自身的学科定位,利用课程优势强化作为特色专业课程之间的桥梁作用,因此对本课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行全面的改革势在必行。
二、课程改革的具体研究方案
1.打破课程壁垒,强化作为特色专业的桥梁作用
电气工程专业各学科的发展已经进入知识相互交叉、共同发展的时期,传统孤立授课的方法已经不能适应新时期的要求。而“电力电子技术”是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程,涉及到多个电气工程学科课程的知识。利用这个优势,将其建设成为一个承上启下、沟通各课程的桥梁是非常合适的。以“电力电子技术”变流技术作为切合点,将“电力拖动自动控制系统”、“交流调速系统”的调速理论、“电力工程”的柔性输电、智能电网等学科理论紧密结合,消除课程之间的壁垒,实现“弱电控制强电”思想的共通,从而将电气工程特色专业建设形成一个有机的整体。
2.更新教学内容,突出“油味”特色
石油院校所培养出来的人才不仅是电气工程领域的专业人才,还必须了解石油工业生产对电气技术的需求,能够将电气技术与石油技术很好地结合,为石油工业生产服务。目前,“电力电子技术”中与石油石化科研实践的结合程度还不够深入,如何更好地为行业服务,培养合格的电气化人才,需要在课程内容安排上下功夫。例如,可以增加电驱动钻机、潜油电泵变流电流拓扑的分析和简单故障诊断,使课程更贴近现场,突出“油味”特色。
3.改革现有的教学模式,突出设计与创新
采用“感知、学习、应用、总结、提高”五层次教学模式,在“感知”模块中,通过多媒体课件演示与教学内容有关的案例;在“学习”模块中,通过启发式、讨论式等教学方法,结合现代化的教学手段,使学生掌握“电力电子技术”的理论知识;在“应用”模块中,通过实际电路的搭建和实验调试,使学生将所学的课堂理论知识,有效地应用于实践;在“总结”模块中,将零碎的知识进行归纳,把对理论的片面认识变成全面掌握,培养学生举一反三的能力;在“提高”模块中,将任务驱动式的实践经验与理论完全融合,使学生明确岗位对电力电子技术能力的要求,并具备对整个系统的安装调试能力。
4.培养学生独立思考问题和解决问题的能力,鼓励学生撰写科研报告或者调研报告
在本课程教学的前期,向学生介绍科技论文的写作格式及方法,指导学生撰写有关电力电子技术方面的调研报告,要求学生按照科技论文的规范进行撰写。同时介绍一些相关的优秀网络资源给学生,指导学生通过这些网络资源去查阅相关的中英文资料,使学生更主动地去了解电力电子发展的动态前沿,因而充分认识到学习本课程的重要性,借此提高学生自主学习的积极性。
5.充分利用当前流行的现代化多媒体教学手段,做到互动教学
“电力电子技术”课程涉及到很多电路图和波形图,可以采用多媒体教学与传统的黑板授课方式相结合来进行授课。各种电路图和波形图可用多媒体制作,利用多媒体可以把全部波形展现到学生面前,增强课堂学习效果。如果教师讲课的方式生动活泼,那么学生就更容易接受,从而实现教师和学生在课堂上的良好互动,大大提高学生的听课效率。
三、结束语
“电力电子技术”课程已经在石油大学信息与控制学院电气工程专业、自动化专业以及机电工程学院的机械设计制造及其自动化专业中开设,取得了良好的教学效果。本课程也已于2008年成为校级精品课程,这也大大促进了课程在教学、科研等领域的进一步发展。由于本课程的电气传动自动控制和电力系统自动化两个专业在方向上都形成了自己的“油味”特色,且“电力电子技术”课程是一门应用性很强的课程,传统的教材和教学方法已不能适应技术的发展和教学的要求,因此这门课程的教学改革势在必行。教师应不断转变教学思想,调整教学内容,丰富教学方法,改进评价手段,以适应时展的需要,调动学生学习的积极性,培养学生的创新能力。
参考文献:
[1]韩唏春.《电力电子技术》课程的教学改革与实践[J].南京工程学院学报,2004,(4):55-58.
[2]高春侠,张磊.PSPICE软件在电力电子教学过程中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2007,19(3):125-128.
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.024
Exploration on the Development of Electrical Engineering and
Automation Specialty in Local University
JIA Qun
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Huai'nan Normal University, Huai'nan, Anhui 232038)
Abstract Local Application-oriented Institutions Oriented open electrical engineering and automation professional must serve the local economic development, to teaching as the center focus on expansion of the engineering practice ability of students, to meet the demand of the professional personnel from the local economy. In place of the normal universities, the transition to engineering and other aspects of the adjustment process, because of its engineering professional foundation is weak, professional accumulation time is short, local colleges and universities need to further integrate various resources, find out for their own development characteristics of students training objectives, requirements, quality requirements.
Key words Electrical Engineering and Automation; engineering practice ability; local economic development
电气工程及其自动化专业是一门特色非常鲜明的应用型工程技术类专业。本专业主要是研究有关于电能的生产、输送、应用、测量、转换和控制等方面的内容。电气工程及其自动化专业适用范围广,毕业生既可以从事于强电领域、又可以从事于弱电控制等领域,也可在国家电力生产行业、国家电网、火电、水电、风电、太阳能等绿色新能源领域工作,对于地方性本科院校在电气工程及其自动化专业的发展上更应注重学生应用性能力的培养。
1 地方院校培养电气工程及其自动化专业的定位
电气工程及其自动化专业是一个归并了多个电类专业的宽口径专业,它以物理学、电子学、电工学、自动控制、计算机、测量技术等原理为基础的一门综合性技术科学。在电气工程学科的历史沿革中一直具有很强的实际应用背景,航天、航空、交通、电力、冶金、化工、电力、石油、食品、生产制造等行业的需求是自动化学科的诞生和发展的主要动力,可以说电气工程专业的应用范围已经涉及到社会生产和发展的各个方面,电气工程学科必然能够为实现国家战略目标和国民经济的跨越式发展发挥巨大的作用。①
随着我国能源利用的结构性调整,未来我国在核能的利用和发展、高铁电气化线路的规划和实施、广大农村的电网改造工程、城镇电网和变电站的优化和升级工程、电动汽车及充电桩电网工程等,这些具有标杆性的国家大项目、大工程的建设和发展上,将对具有高素质、电气技术过硬的电气工程专业毕业生保持旺盛的专业需求。我校申办电气工程及其自动化专业主要考虑到学校所在城市是国家重要的煤炭、电力、化工、能源基地,需要电气工程及其自动化专业及相关强电专业背景的人才,同时安徽省在近些年经济快速发展过程中也需要大量的本专业人才来充实到工业生产的第一线,可以说电气工程及其自动化专业应该和区域经济社会发展需要有较强的吻合度。所以,在电气工程及其自动化的专业建设上应需要厚实基础,有效地进行专业积累,整合各方面的教学资源,专业特色的挖掘,找出适合自身发展的目标,而不能停留在模仿和学习别人,要在别人经验基础上找出适合自己发展的途径,并立足于教学这条生命线,积极根据职场的定位需求,认真合理地找出本专业的定位。②③④
2 电气工程及其自动化专业培养目标分解
关于人才培养模式,教育部原副部长周远清曾作过简明扼要的阐述:所谓人才培养模式,实际上就是人才培养目标、培养规格和基本方式。
教育部《关于深化教学改革,培养适应21世纪需要的高质量人才的意见》也指出:人才培养模式是学校为学生构建知识、能力、素质结构,以及实现这种结构的方式。
在电气工程及其自动化本科专业人才培养方案修订过程中,应遵循教育教学规律,更新教育教学观念,正确处理理论与实践、知识与能力等关系,注意协调统一;进一步优化和整合课程结构体系。⑤⑥ (如表1所示)
3 适合我校电气工程及其自动化专业特点的培养目标和要求
我校是一所地方性、应用型本科高校。学院在升本后这几年的发展过程中,始终本着以“质量立校、人才强校、特色兴校、依法治校”的发展策略,不断地进行改革和创新,并进一步统筹办学规模与质量、统筹师范教育与非师范教育、统筹招生与就业、统筹办学资源与办学效益、统筹师资队伍数量与结构,努力做到规模、结构、质量、效益的协调发展,初步形成具有特色的教学和科研发展工作的新局面。我院明年将面临本科专业评估,这要求我们在抓教学质量的同时必须上规模,只有尽快创造条件进行规模建设,从而降低办学成本,提高办学效益,所以我们考虑整合现有的教学资源,融合其他相关的学科,构成互相交叉,共同发展的学科群,根据人才市场的需求来调控教学模式和培养方向的能力。
突出以教师为主导、学生为主体,加强实践教学环节、创新实践教学的内容,培养应用型、创新型人才为重点,深化教学体系改革,优化课程教学体系及注重教学环节的实效,使电气工程及其自动化专业的教育理念、教学内容、教学方法、教学手段、教学效果以及教学模式,能后适应本阶段培养人才的需求,创造良好的教学情境与教学氛围。贯彻好我校师范性、地方性、应用型的办学定位,人才培养的强弱结合、强电为主。立足淮南,服务周边,面向安徽,辐射全国,为本地区及安徽省内其他地区的电力行业、工矿企业、研发单位、科研院所、技术公司等输送具有宽口径、厚基础、强能力、高素质,优秀的应用型工程技术人才。
培养目标:本专业培养能够掌握电力系统自动化、电机及其控制等工程技术领域基础理论和基本知识,具有电气工程师基本素养,能在电力工程、制造加工、化工生产等行业领域,从事设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制、电力电子技术、生产管理以及电子与计算机技术应用等方面工作的高素质应用型专门人才。
知识要求:掌握高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理等数理知识,掌握电路分析、模拟电子、数字电子等电子技术基础知识;了解电气工程领域的新技术、新方法,掌握电机学、电力系统分析、电力电子技术、自动控制原理、电力系统继电保护等电气工程专业知识。
能力要求:掌握电子技术、电工技术等方面的基本知识和实验技能;具有一定的制图绘图能力、程序设计能力、电子设计能力。具备电力系统工程理论分析、设计能力和应用能力,具有较宽的知识面、较强的适应和发展能力,并具有自主学习的能力。
素质要求:具有强烈的社会责任感和主人翁意识,具有良好的环境保护意识和职业道德;养成良好的体育锻炼和卫生习惯,具有健全的心理和健康的体魄,达到国家规定的大学生体质测试标准要求;了解相近专业及基本的人文社科知识,具备较宽的知识面和一定的社会实践能力;具有良好的从事实际工作的心理准备。
4 以教学为中心的具体措施和初步成效
(1)实验装置潜能的挖掘:随着学校政策倾斜和支持力度加大,应该说近两年来电气工程及其自动化专业实验室建设发展速度很快,购置了很多大型、重型设备,但同时由于实验装置本身具有一定的复杂性,且教师人数偏少,所以今后随着教学任务的开展,我们教研室的主要工作就是要深入挖掘实验装置的潜能,合理安排教学资源,构思好设计性、综合性实验项目等。
(2)教师的应用能力水平需要进一步提高:教师要注重学习、注重知识的更新、注重理论联系实际、做好“双师型”方向的发展,结合好这两年新建的实验装置,充分发挥实验装置的效能及实验项目的延伸。
(3)课程之间内容上的关联性需要深入梳理。专业课程之间在内容上往往会有很多的相关性、关联性,由于任课教师在授课环节上基本上是独立进行的,且根据自身的知识结构在授课内容可能有一定的随意性,这可能会造成学生在上不同的课程时会感觉到有些内容是不同教师重复讲过的内容,这将造成教学效果的下降。所以,针对这一问题应积极开展教学内容、教材内容的梳理,同时规范各门专业课程内容合理的教学范围,以此规避教学内容上的重叠。
我校电气工程专业虽起步迟,但通过多年来不断的工作付出和卓有成效的努力,逐步建立起较为完善的立体化教学体系,并在学校的政策支持下不断地进行实验室硬件建设,形成了具有发电厂电气控制仿真系统、供配电控制系统、电力系统分析平台、电工技术实训平台等较为完备的电气工程方向实验实训教学框架体系,在此基础上本专业学生在西门子、飞思卡尔等全国知名工程类赛事上获得了较优异的(下转第104页)(上接第48页)成绩。
4 结语
总之,做好一个专业需要投入较大精力,地方院校可能更关注生源和招生数量,往往在资源配置上由于专业较多很难集中有效的教学力量来切实有效地应用到电气工程专业发展和建设中。专业方向要有所调整和分析,要紧随国家能源政策的步伐,在课程的开设上力图符合时展的脉搏。
基金资助:淮南师范学院2014年校级教研项目(编号:2014hsjyxm03)基金资助
注释
① 巫付专,王晓雷,付邦胜.电气专业应用型人才培养方案的构建[J].中国电力教育,2010(6):46-47.
② 赵丽华.电气工程及其自动化专业水电特色实践教学体系探索[J].科教导刊,2014(10).
③ 艾欣,刘宝柱.华北电力大学电气工程及其自动化专业的建设及发展[C].第四届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集:92-95.
本课题为某110kv中心变电站110kv线路保护记主系统设计课题。该变电站是最末一个梯级电站,装机容量600万千瓦,年发电量301亿千瓦时,用地总面积为8070.1374公顷。向家坝水电站110kV中心变电站为向家坝水电站提供施工供电电源和电站建成以后作为厂用电备用电源的一座变电站。设计容量为350MVA,电压等级为110/35/10kV, 110kV进出线有5条,中压35kV侧有10 回出线,低压10kV侧有20 回出线.
2、设计的目的和意义
110kV变电所是电力配送的重要环节,也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏,直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。它是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所主要环节,电气主接线连接直接影响运行的可靠性、灵活性。它的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定。
随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步,变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统,继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。
3、国内外的现状和发展趋势
目前,我国小城市和西部地区经济的不断发展对电能资源的要求也越来越高,西部主要是高原地带,在高海拔的条件下,农村现有的变电技术远达不到经济的快速发展,这也在一定程度上影响了西部地区和中小城市变电技术的推广和应用技术的深化。因此,一方面需要创造条件有针对性地提高对小城市以及农村的变电站的建设,加强专业知识的培训来提高变电技术;另一方面,可以通过媒介积极开展技术交流,通过实践去体验、探索。
当今世界各方面因素正冲击着全球电力工业,在国外变电所技术有十分剧烈的竞争,而世界范围内的变电所都采用了新技术; 其次,不同的环境要求给所有的电力供应商增加了额外的责任,使电力自动化设备尤其是高压大功率变电站的市场开发空间大大拓展。另外高压变电所的最终用户对变电站的自动控制、节能、环保意识越来越强烈,迫使其上游提供者尤其是系统集成商更加重视地区性电能分配技术方面的需要,所以变电所在世界上飞速的发展,从而要求我国变电技术上也要加入世界先进的变电技术行业。
随着电网建设改造和110kV变电所深入负荷中心与电网配电自动化系统的实施,要求电网变电所既要安全可靠地向用户供电,又能与配电网自动化系统资源共享,实现变电所远动通信,实时数据测量和采集,电气设备运行监控,一、二次设备实时运行状态监测,防误操作闭锁、电容器的自动投退,主变有载开关的自动调节,小电流接地系统的选线以及继电保护和自动装置的投退,定值的检查和远方修改等功能,从而在配电网络正常运行时,能监视各种运行工况,优化运行方式,合理控制负荷,调整电压和无功功率,自动计量计费。在配电网发生异常或故障时,能迅速查出异常情况并快速切除,隔离故障,迅速恢复非故障线路供电。要实现这些功能,采用常规变电所的一、二次设计,选用传统的二次设备是很难满足要求的,必须利用先进的计算机技术, 研制和开发变电所自动化系统,以全微机化的新型二次设备代替常规设备,尽量做到硬件资源、信息资源共享,用不同的模块软件实现常规设备的各种功能,用计算机局域网代替大量信号电缆的联接,用主动模式代替常规设备的被动模式。 变电所自动化系统,不仅功能上满足了配电自动化的要求,而且集微机监控、数据采集和微机保护于一体,将调度自动化、继电保护、变电管理和通信等综合为一体,做到硬、软件资源共享。实现了配电网自动化系统和城网变电所的遥控、通测、通信、遥调的要求,并实现了变电所的无人值班运行,同时简化了变电所二次部分的硬件配置,减轻了施工安装和运行维护的工作量,降低了变电所的总造价和运行费用。 随着科学技术的不断进步,断路器交流操作技术的成熟,保护和监控系统安全可靠性的提高和对室外环境的适应范围扩大,小型化无人值班110kV变电所必然向三无(即无人值班、无房屋建筑、无电缆沟道) 方向发展。
4、研究的主要内容及设计成果的应用价值
4.1电气主接线设计
110kv进出线的接线方式,35kv出线的接线方式,10kv出线的接线方式设计。在进出线路较多时为便于电能的汇集和分配,常设置母线作为中间环节,是线路简单清晰,运行方便,有利于安装和扩建。由于本变电站各电压等级进出线较多,应采用有母线连接。接线方式主要有单母线接线、单母分段、单母分段带旁路母线、桥形接线、3∕2接线、双母接线、双母分段接线。
4.2变压器选择
包括变压器台数的确定,变压器容量的确定,变压器相数的确定,绕组数
量的确定,调压方式和冷却方式的选择。
4.3短路电流计算
在电力系统设计中,短路电流计算应按远景规划水平年来考虑,远景规划水平年一般取工程建成后5—10年中的某一年。计算内容为系统在最大运行方式时,各枢纽点的三相短路电流和单相接地短路电流。
4.4电气设备的选择和校验
进行设备选择时,应根据工程实际情况,在保证安全可靠的前提下,积极地采用新技术并注意节约。电气设备必须按正常工作条件进行选择。选择高压电器,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 电气设备在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动稳定和热稳定校验。校验短路电流一般取三相短路时的短路电流,若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自藕变压器等回路中的单相、两相接地短路叫三相短路严重时,则应按严重情况校验。
4.5 110kv线路保护的设计
选择保护方式时,希望能全面满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。同时满足四个基本要求有困难时,可根据电力系统的具体情况,在不影响系统安全运行的前提下,可以降低某一些要求。
选择保护方式时,应力求采用最简单的保护装置来满足系统的要求。只有简单的保护装置不能达到母的时,才考虑采用较复杂的保护装置。
选择保护方式时应综合考虑电力设备和电力系统的结构特点和运行特性、故障出现的机率及可能造成的后果、电力系统近期的发展情况、经济上的合理性等因素。
4.6 应用价值
通过课题的研究与实践,加深了对所学的专业知识的理解,帮助综合所学知识,并用于工程实践。通过该课题的毕业设计,掌握工程设计的方法和步骤,为今后的工作奠定坚实的基础。
5、工作的主要阶段、进度
(1)20xx年秋季学期第11周前
接受毕业设计任务书,学习毕业设计(论文)要求及有关规定。
(2)20xx年秋季学期第12~21周
阅读指定的参考资料及文献(包括10万个印刷符号外文资料),基本完成开题报告、外文翻译等任务。
(3)20xx年春季学期第1至5周
写出第一章概论和第二章理论分析。
(4) 20xx年春季学期第6至12周。
初步完成毕业设计,全部成果交指导教师批阅。
(5)20xx年春季学期第13至14周。
修改、整理和定稿。
(6) 20xx年春季学期第15周。
毕业答辩。
6、最终目标及完成时间
完成《金沙江向家坝110中心变电站110线路保护及主系统的设计》 完成时间:第15周
7、现有条件及必须采取的措施
已完成《电路》、《电子技术基础》、《电力系统分析》、《电力系统继电保护》、《发电厂电气部分》等课程学习,并对电力系统的一次及二次部分有一定的了解。在设计中必须采取充分利用自己的资源和学校的资源的措施。
8、协助单位及要解决的主要问题
本课题的完成需要解决电气主接线,电气设备选择等技术问题,需要得到指导老师和学校的大力支持和帮助。
参 考 文 献
【1】电力工程电气设计手册(上册、下册)能源部西北电力设计院,1998
【2】许建安 王风华编 电力系统继电保护整定计算 中国水利水电出版社 ,2007.8
【3】张玉诸发电厂及变电所二次接线 华北电力学院 ,1984.10
【4】电力设备选型-手册 中国水利水电出版社,2007.1
【5】工业与民用配电设计手册第三版 水利电力出版社,2007.4
【6】江苏省电力设计院 35-110kV无人值班变电所--典型方案设计 中国电力出版社,2002.1
【7】安徽省电力公司编 35-110kV箱式变电站模式设计 中国电力出版社,2003.9
【8】关于建设35kV或10kV变电站方案的技术经济比较 中国建设信息,2007.6.
【9】数字化变电站建设中需要注意的几个问题 江西电力,2007.3