引論：我們?yōu)槟砹?3篇電力系統(tǒng)規(guī)劃設計論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計中，首先要進行的就是對擬建電力工程附近區(qū)域進行電力負荷預測和分析，在一般的工程中，主要進行是區(qū)域內電網的中短期負荷預測。其主要圍繞區(qū)域內經濟運行和發(fā)展的形式而進行系統(tǒng)分析，參照近年經濟發(fā)展的趨勢，結合當地經濟的發(fā)展，對中短期區(qū)域內最大負荷進行逐年預測。詳細分析包含對已建工程、在建、規(guī)劃中的電力系統(tǒng)布局，分析其對電網供電的影響。一般常用的分析方法有：序列預測法；模糊控制理論等新方法。對重點項目，大型電力工程，可以綜合考慮其分析方法。

1.2電源規(guī)劃情況和系統(tǒng)出力

在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的時候要綜合考慮工程建設地點附近的電源電網規(guī)劃情況，從電能的用電側完成對于電能用電的規(guī)劃情況，從而分析出電源出力情況，同時還要考慮電網所能統(tǒng)一調度的各類大型發(fā)電廠，也要兼顧地方上修建的小型水電站，以及大型企業(yè)自帶的電廠之間的電能供給情況。綜合分析，從而對電力載荷和電源的規(guī)劃進行整體分析和布局。

1.3電力電量平衡

電力電量平衡也是其中必須考慮的重要因素之一，根據電力負荷預測和電源出力分析，并對得到的數據進行分析，對工程所在地區(qū)的電力，電量平衡計算，從而確定電力工程的布局和規(guī)模。

1.4接入方案的分析

在進行電力工程設計的時候還要考慮新建的工程采用什么樣的方案接入現(xiàn)有的電力系統(tǒng)中。一般按照工程原有的網絡特點，負荷分布和電網發(fā)展規(guī)劃的情況，按照國家電網的規(guī)劃，參照政府部門的審批意見，綜合考慮當地的建筑分布，節(jié)約用地，盡可能的做到節(jié)能降耗，在保障電力供應的情況下通過盡量在工程中應用電網新技術來降低設備升級所帶來的壓力，通過此種方式來做好電力的設計規(guī)劃。

1.5電氣的計算

在具體的電氣計算過程中，要首先對電力網絡中的功率和電壓的分布進行計算，通過這樣的計算就可以確定系統(tǒng)的運行狀態(tài)，檢驗各個器件是否滿足系統(tǒng)的運行要求，為后續(xù)繼電保護裝置提供理論計算的依據和初值。通過計算得出的電網各個節(jié)點的電壓，電力損耗，電力浪涌的計算，就可以分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、經濟性、合理性。從而對電力系統(tǒng)運行過程中最容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)進行預防，方便后續(xù)電力系統(tǒng)的維護和檢修。系統(tǒng)穩(wěn)定性能的計算同樣是電氣計算過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，穩(wěn)定性的計算一般都是在潮流計算的基礎上，對電力系統(tǒng)進行暫態(tài)穩(wěn)定計算、電壓穩(wěn)定計算、頻率穩(wěn)定計算等。通過各種穩(wěn)定計算，就可以計算出各個接入方案的運行參數能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。在電力系統(tǒng)的線路上出現(xiàn)短路時的工況也要考慮進電力系統(tǒng)的設計中，在具體的設計過程中，還要按照設計手冊計算出各個支路的短路電流。無功補償，是為了解決電力系統(tǒng)中感性負載帶來的電能損耗，在設計的過程中要充分考慮感性負載給系統(tǒng)帶來的損耗。最后要進行的計算是系統(tǒng)的可行性論證，通過電氣計算的各種結果來系統(tǒng)的分析工程接入方案的可靠性、實施性、經濟性、發(fā)展性等工程技術指標，從而得到最佳的系統(tǒng)設計方案。

2如何進行電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的工作

隨著我國經濟的發(fā)展，用戶對我國的電力供應和質量要求越來越高，電壓的升高，電網規(guī)模的不斷擴大，電力消耗的不斷增加，我國的電力系統(tǒng)的發(fā)展越來越需要新技術的強力支撐。在電力工程的設計中，電力系統(tǒng)的專業(yè)設計得出的數據和系統(tǒng)的運行參數等相關數據對后續(xù)電力工程施工有著非常重要的指導意義，在具體的電力系統(tǒng)設計中，如何引入電力系統(tǒng)規(guī)劃設計工作，是每位從事電力系統(tǒng)工程的技術人員都面臨的問題：

2.1電力系統(tǒng)規(guī)劃設計工作的開展

在開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設計工作之前，要對區(qū)域的負荷情況進行調研，收集發(fā)電廠，變電站，電力線路的地理布局，工廠自備電廠的容量等技術參數，對進區(qū)的電力系統(tǒng)運行相關材料進行了解。對電力系統(tǒng)最新公布的系統(tǒng)設計規(guī)范進行資料更新，必要時要組織員工進行進修或者從業(yè)培訓，從而有效的對項目的運作準備好所有的材料。

2.2電力系統(tǒng)規(guī)劃設計工作的準備

在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計工作開展初期，電力設計單位要把大網的情況進行了解，對周邊區(qū)域電力系統(tǒng)的運行數據材料進行整理和分析，對區(qū)域內企業(yè)的發(fā)展進行了解，經濟的發(fā)展方向進行了解，資料的越詳細越能保證電力系統(tǒng)規(guī)劃設計最終計算數據與實際的相似程度。

2.3電力系統(tǒng)的設計規(guī)劃的計算

通過對已有材料的整理和分析，對電力系統(tǒng)的潮流，浪涌計算，穩(wěn)定運行數據的計算，以及對各個支流的短路電流的計算，對系統(tǒng)進行無功功率進行補償量的計算，從而對電力系統(tǒng)的大體系統(tǒng)性能、規(guī)模、可靠性、經濟性、可實行性等數據進行有效的理論指導，從而對電力系統(tǒng)的具體設計提供相關的數據參考，對系統(tǒng)的造價提供大概的指導。

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電力工程設計；電力系統(tǒng)；規(guī)劃設計

1引言

在現(xiàn)代社會中任何企業(yè)的發(fā)展都離不開電能，電能也逐漸成為企業(yè)發(fā)展所依賴的能源，也是目前社會發(fā)展的重要組成部分。電力系統(tǒng)的安全可靠關系著社會的穩(wěn)定，保障電網運行安全及電力供應的有序性，是社會和諧發(fā)展的基本。電力系統(tǒng)規(guī)劃能夠保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，還能提高用戶用電質量，對電力企業(yè)非常重要。在電力工程建設中對電力系統(tǒng)進行規(guī)劃設計，能夠使設計人員提高電力工程設計的有效性。

2電力系統(tǒng)規(guī)劃的組成

電力系統(tǒng)規(guī)劃涉及眾多領域，包括環(huán)保、社會建設、能源建設、運輸等，由此可以看出，電力系統(tǒng)規(guī)劃是一項具有較強綜合性的工作。電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計要以社會經濟發(fā)展的需求為基礎，以我國能源資源的分布為前提，因為它們影響著電力系統(tǒng)的運行和發(fā)展，還影響著我國的社會發(fā)展。由于我國用電量持續(xù)增加，因此，要在電力工程中進行合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃設計，以保障電力系統(tǒng)的安全運行并且節(jié)約成本。電力系統(tǒng)規(guī)劃主要由電源規(guī)劃、電力負荷預測、電網規(guī)劃、無功規(guī)劃以及聯(lián)網規(guī)劃構成。電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)的基礎，以負荷的預測結果為基礎，并且考慮不同因素，從而設計出科學的電力建設方案，以滿足目前巨大的電力負荷的需求。其中主要包括短期、中期及長期3個階段的電源規(guī)劃[1]。電力負荷測試主要是對未來的電力負荷時間、空間的分布進行預測，能夠為電力系統(tǒng)的規(guī)劃和運行提供科學合理的依據。電網規(guī)劃以電源規(guī)劃結果和電力負荷測試結果為基礎，滿足在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的輸電需求，保障了電網建設的合理性，節(jié)約了資金。根據時間可以將電網規(guī)劃分為近期、中期和長期3個階段的電網規(guī)劃，充分證明了電力工程建設的重要性。

3電力系統(tǒng)規(guī)劃的原則

電力系統(tǒng)規(guī)劃的原則包括周期性、安全性和成本性，具體闡述如下。（1）周期性。在進行電力系統(tǒng)規(guī)劃設計前，要先制定一個周期，電力系統(tǒng)規(guī)劃設計要在這個周期完成。對一些大型的電力系統(tǒng)規(guī)劃，要制定完善、全面的方案，以保證電力系統(tǒng)規(guī)劃設計在規(guī)定的周期內完成，并滿足客戶的要求。（2）安全性。在進行電力系統(tǒng)規(guī)劃設計時，最重要的是保障其安全性，防止設計中存在安全隱患，有條件的話可以配置系統(tǒng)檢測功能。（3）成本性。電力工程建設工作人員在進行電力系統(tǒng)規(guī)劃并且實現(xiàn)系統(tǒng)功能的同時，還要考慮電力系統(tǒng)設計的成本，在保障系統(tǒng)的功能性的前提下，盡可能地降低成本，以實現(xiàn)利益最大化。

4電力系統(tǒng)規(guī)劃的任務及步驟

4.1電力系統(tǒng)規(guī)劃的任務

電力系統(tǒng)規(guī)劃的任務主要包括：（1）研究并提出規(guī)劃周期中的負荷預測；（2）明確能源分布的情況及能源周邊的運輸情況；（3）記錄并研究大型電站中的供電范圍；（4）根據實際情況設計電網發(fā)展方案。

4.2電力系統(tǒng)規(guī)劃的步驟

電力系統(tǒng)規(guī)劃的步驟：（1）搜集相關資料，包括運輸環(huán)境、能源分布、負荷預測及大型電站的供電范圍；（2）分析搜集的資料，并提取具有重要價值的信息，進行符合預測；（3）以電源條件及負荷條件為基礎確定電源開發(fā)方式；（4）以負荷的分布為基礎，制定輸電方案及配電網布局的多個方案,對比后選出最佳方案；（5）證明方案的可行性；（6）制定規(guī)劃文件及圖表[2]。

5電力工程設計中的電力系統(tǒng)規(guī)劃設計

5.1電源工程的規(guī)劃設計

電源規(guī)劃在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計中有著重要的作用，在進行設計時要全面考慮，掌握并了解周邊的電源規(guī)劃及電源處理情況。一般電力電源包括地方電源和統(tǒng)調電源兩種。地方電源指的是水電站、企業(yè)單位和事業(yè)單位中的私有發(fā)電機；統(tǒng)調電源指的是電網系統(tǒng)規(guī)劃中統(tǒng)一的發(fā)電廠。不同水文期的電源出力情況也是不同的，在創(chuàng)建電源機組過程中，要全面統(tǒng)計分析電源運行中的處理情況，對電力系統(tǒng)的設計有重要作用。

5.2電力負荷預測和分析

電力負荷預測在電力系統(tǒng)運行的各個過程和階段中都有著重大的意義，電力負荷預測主要分為3種，目前，電力系統(tǒng)規(guī)劃設計中針對的主要是近期和中期的負荷預測。目前，我國社會的發(fā)展趨勢影響著電網負荷的預測，因此，在進行預測時要以社會的發(fā)展趨勢為基礎。對之前社會經濟發(fā)展的預測數據進行整理和分析，能夠全面了解社會經濟發(fā)展對負荷預測的影響，并以此對區(qū)域中的負荷進行預測。規(guī)劃建成以及正在建設的項目，并研究其負荷特性，分析它們對電力網絡的影響，針對性地制定解決計劃降低影響率。在進行周邊區(qū)域電力網絡負荷預測工作中會使用到多種方式，目前，我國主要的使用方式主要有以下5種：（1）經濟模型預測；（2）時間序列預測；（3）年平均增長率預測；（4）電力消費彈性系數預測；（5）人均用電量增長預測[3]。在大型電力工程及重要變電站和輸電線路中,要使用不同的預測方式提高符合預測的精準度，并且要結合國民經濟的發(fā)展及負荷的增長及發(fā)展趨勢，提高負荷預測水平。

5.3專業(yè)性的電力系統(tǒng)

科學合理地計算并統(tǒng)計電力系統(tǒng)，綜合找出最佳的系統(tǒng)方案，確定電力項目工程及投資基建，為電力工程項目中的相關部門提供有效、精準的數據信息，能夠促進電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5.4確定接入系統(tǒng)方案

在規(guī)劃電網前，要制定相關的接入系統(tǒng)方案，方案要以節(jié)約能源為主，并結合實際的工程方案、投產時間及供電電壓制定。

5.5電網規(guī)劃

在進行電網規(guī)劃時，要以電力系統(tǒng)可以正常運行，電網能夠滿足社會人民的用電需求為目的。如果在過程中發(fā)生故障，也應使電力系統(tǒng)能夠可靠、安全地使用及運行。

6結語

電力系統(tǒng)規(guī)劃設計使電力系統(tǒng)朝著高電壓等級、大容量、較遠輸送距離的方向可持續(xù)發(fā)展，能夠有效縮短我國電力系統(tǒng)的發(fā)展周期，促進我國電力系統(tǒng)的發(fā)展進程，使我國電網建設具有安全性、高效性、智能型，節(jié)約我國能源，滿足社會的發(fā)展需求及人民用電需求。

作者：宋惠瑾 單位：新鄭市翱翔電力工程有限公司

【參考文獻】

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Key words: power system planning; new ideas;

0 前言

電力系統(tǒng)在人們的日常生產和生活中扮演的角色十分重要，直接關系到人們生活水平和生產水平的好壞。作為一項龐大的系統(tǒng)工程的電力系統(tǒng)要想實現(xiàn)電源研發(fā)的最佳效果和擁有技術和經濟都處于世界尖端水平的濟的電力結構需要科學合理的長期戰(zhàn)略規(guī)劃指導。從某種程度上說，電力系統(tǒng)整體設計和實際應用中的質量要由電力系統(tǒng)來決定。但是，鑒于目前我國的市場經濟體制、經濟發(fā)展現(xiàn)狀和資金戰(zhàn)略規(guī)劃設計的不合理等因素的影響，電力建設目前的處境是“重視基礎設施建設，忽視規(guī)劃設計；重視當前發(fā)展，忽視遠期發(fā)展目標。”。

對于現(xiàn)在這個500kV 電網建成應用的關鍵時期，高度重視戰(zhàn)略規(guī)劃大有裨益。本文將就電力系統(tǒng)規(guī)劃的新觀點展開淺顯的分析討論。

1 電力系統(tǒng)規(guī)劃方面的若干新觀點

在剛剛過去的幾年里，隨著現(xiàn)代控制理論、系統(tǒng)工程、新材料的研發(fā)、電力系統(tǒng)的分析方法、運籌學及其計算機技術、分析試驗手段等的日漸發(fā)展，尤其是計算機在電力系統(tǒng)各個分支領域的大范圍實踐應用，給電力規(guī)劃帶來了十足的新鮮元素，讓電力規(guī)劃實現(xiàn)了跨越式的進步。下面就是涉及到的一些新觀點。

靈活交流輸電系統(tǒng)技術

靈活交流輸電系統(tǒng)技術融入了電力電子學的最新研究成果和現(xiàn)代控制技術，在對交流輸電功率進行有效控制的基礎上，使得目前存在的高壓輸電線路的輸送能力和輸電系統(tǒng)的排除故障水平大為增加。

依附著電力電子技術的不斷創(chuàng)新和改進，靈活交流輸電系統(tǒng)技術將會給交流輸電技術和國家電網的建設提供更多方便。在近期的文章中，有業(yè)內人士表示，大約到2030年，電力系統(tǒng)會伴隨著這項技術的發(fā)展而發(fā)生巨大的變動。鑒于此項技術將在國家電網中的得到大范圍的實踐檢驗，在各個電網之間互聯(lián)運行方面有可能產生一些不可忽視的問題。這個問題的補救辦法可能是采取引用一些其他裝置輔助的方式完成。

1.2 串聯(lián)電容補償技術

串聯(lián)電容補償技術的大范圍應用是為了保證遠距離輸電系統(tǒng)的持續(xù)平穩(wěn)進行，從而使系統(tǒng)的暫時穩(wěn)定狀態(tài)有所改進和提升。在此項技術中采用以串聯(lián)方式存在的電容器組裝成LC 串聯(lián)回路，在串聯(lián)電容補償度上升到一定程度時，發(fā)電機和送電電路的電容可能會隨著系統(tǒng)中點的震動而產生串聯(lián)諧振的現(xiàn)象。這種技術的成熟度有待進一步提高。

1.3 大面積互聯(lián)和小范圍運行

規(guī)模較大的電網之間實現(xiàn)的互聯(lián)較其他電網有明顯的技術經濟效益，表現(xiàn)在一方面可以使能源得到合理高效的利用并且使裝機容量得到顯著的降低，另一方面能夠保證電力系統(tǒng)的較穩(wěn)定運行和提升供電的穩(wěn)定性及安全性最主要的是可以使電能的質量得到明顯的提高。在大面積互聯(lián)的應用成效中，表現(xiàn)最為突出的是錯開高峰和水火電三項轉換互補。目前的電力建設中將會對以后國家電網的互聯(lián)方式起到決定作用的建設工程非三峽電站莫屬。小范圍運行高密度的電網有著一些它們獨特的特點，主要表現(xiàn)在：

(1)發(fā)電廠與其他設備的布設太過密集，確保機組并網的穩(wěn)定運行，電能在線路的損耗較大面積的互聯(lián)會有所降低；(2)高密度負荷，土地資源的利用緊張，要想有效提高變電設備的容量需要盡最大可能降低變電層次；(3)電源高度聚集，電網結構緊密，導致短路現(xiàn)象大范圍發(fā)生，由于受到斷路器的開斷能力的限制，需要依照一定的方式來對電力系統(tǒng)進行合理的規(guī)劃。

1.4 合理高效的對電力系統(tǒng)進行規(guī)劃

以往的電力系統(tǒng)規(guī)劃常常圍繞方案比較展開，在此過程中的方案往往是人們憑借自己的感覺或者實踐經驗導出的，因此存在著很強烈的主觀想法和一定的局限性。自8O年代到現(xiàn)在，在電力系統(tǒng)規(guī)劃思維方式改進方面起到前所未有的促進效果的是新的技術和理論。二十一世紀依賴，科學工作者們研發(fā)的一系列經濟合理和可靠性很強的電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃方法，而且在大型電力系統(tǒng)的規(guī)劃方面得到了高效的。擋墻電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃的體系已經在我國初步形成并且得到了廣泛應用。用整體和長遠的發(fā)展眼光來探索電力系統(tǒng)的遠期發(fā)展規(guī)劃是電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃的目標。計算機在電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃中得到了足夠的重視，因為，通過計算機，一些繁瑣的工作將得到快速的解決，給規(guī)劃人員騰出大塊時間來研究和探討其他規(guī)劃方面的問題，進而使規(guī)劃設計的時間得到顯著降低。作為一個較為活躍的學術領域的電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃，需要進行深刻討論的方面頗多。

1.5 電力系統(tǒng)網絡接線方案

目前，在我國正在形成的網絡把三峽作為重點的網絡，將對電力系統(tǒng)的網絡產生新的更為嚴格的要求。在對以往的的接線方式有豐富的實踐經驗的基礎上，可以適當的對其弊端進行改進，增加新的元素來完善其功能。隨著系統(tǒng)容量的日漸加大，斷路器的開斷能力抵不住電網短路電流水平，在這種情況下，降低短路電流水平便很自然的最為改善網絡連接的參考因素。

1.6 在規(guī)劃中對電子地圖的應用

文字和數字一直是電力行業(yè)的重要數據，除此之外數據還容納了地形圖等各種圖件信息。電子地圖的特點就是可以隨時更新。在目前先進計算機軟件的幫助下，電子地圖在電網規(guī)劃中應用成為了可能。技術工作者目前要解決的問題時如何高效的把計算機的軟件和電網方面的專業(yè)數據完美結合，讓計算機很好的應用到電網規(guī)劃中來。電子地圖在電網規(guī)劃中的有效應用可以大范圍的減少瑣碎工作耗費的時間和經歷，而且可以很好的提高應用效益。

1.7降低大停電對電網結構的要求

減少大停電對電網結構的要求的首要前提就是合理的電網結構。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的進行的前提就是合理的電網結構，并且繼電保護和安全自動裝置的運行也需要合理電網結構的幫助。電網結構一方面屬于規(guī)劃設計的范疇，另一方面也是近期規(guī)劃的急待結局的問題。在通常的電網結構范圍內，增強穩(wěn)定性的措施的應用可以在一定程度上確保單一故障情況電網的合理高效無故障運行。但是考慮到多元故障問題時，就需要采用切實可行的自動化措施來保證電網的穩(wěn)定和安全運行。通常條件下，合理的電網結構要求具備以下三個條件：(1)提供可靠數據；（2)提供應變的可能性；(3)做好協(xié)調工作。

1.8無功電壓問題

在對電網運行的長期觀察總結時發(fā)現(xiàn)，需要對無功電源進行合理高效的規(guī)劃。無功的度如果把握不合理，就會給電網穩(wěn)定和安全運行帶來困難，嚴重的還可能是設備遭到損壞或者系統(tǒng)癱瘓等問題。因此，在電網系統(tǒng)規(guī)劃和運行中，一定要把無功電源和樞紐點電壓的控制放在絕對高度。

2 結語

鑒于電力系統(tǒng)在我們日常生活和生產實踐中的重要地位，對于電力系統(tǒng)的改進和完善刻不容緩。在改進中我們一定要與時俱進，不斷改變頭腦中所形成的傳統(tǒng)理念，接受新想法新技術。上文提到的一些新觀點僅供參考，如有不足之處還請見諒。

【參考文獻】

[1] 胡秀英.張恩濤.淺談變電所防誤系統(tǒng)的設計[期刊論文]-青海電力2005,24(2).

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1 電氣接地技術概述

接地網作為變電站交直流設備接地及防雷保護接地，對系統(tǒng)的安全運行起著重要的作用。由于接地網作為隱性工程容易被人忽視，往往只注意最后的接地電阻的測量結果。隨著電力系統(tǒng)電壓等級的升高及容量的增加，接地不良引起的事故擴大問題屢有發(fā)生。因此，接地問題越來越受到重視。接地的實質是控制變電站發(fā)生接地短路時，故障點地電位的升高，因為接地主要是為了設備及人身的安全，起作用的是電位而不是電阻，接地電阻是衡量地網合格的一個重要參數，但不是唯一的參數。隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增大，一般情況下單相短路電流值較大。在有效接地系統(tǒng)中單相接地時的短路電流一般都超過4kA，而大部分變電所接地電阻又很難做到0.5Ω。因此，從安全運行的角度出發(fā)，不管在什么情況下，都應該驗算地網的接觸電勢和跨步電壓，必要時應采取防止高電位外引的隔離措施，這也是我國目前變電站電氣接地設計所最常采用的方法。

2 變電站超高電壓接地系統(tǒng)設計

2.1 入地短路電流

是考慮到換流站長期發(fā)展規(guī)劃時的最大接地短路電流，取值為50kA。

為發(fā)生最大接地短路時，流往變電所主變壓器中性點的短路電流。當變壓器只有1個中性點，發(fā)生所內接地時，=30%，有2個中性點時，約等于50%。這里假定換流站新建工程是為變壓器1個中性點接地，所以發(fā)生所內接地時，取=30%=15kA。

為短路時，與變電所接地網相連的所有避雷線的分流系數，應由避雷線的出線回路數確定，出線為1路時，取0.15，2路時取0.28，3路時取0.38，4路時取0.47，5路以上時取0.5～0.58，且應根據出線所跨走廊的分流效果做出相應的增減。這里我們假定避雷線出線回路為2，故=0.28。

為所外接地時，避雷線向兩側的分流系數，一般取0.18，這僅適于變電所內有變壓器中性點接地的所外接地。

經過公式計算：

（1）

（2）

比較上述兩式，可以得出（1）式的計算結果明顯大于（2）式，故取（1）式的計算結果，在乘以發(fā)展系數1.2，得出入地電流為I=30.2kA。

2.2 接地網面積選擇

取土壤電阻率為500Ω·m，接地網埋深為0.8m，網格間距為10m，導體等值半徑為0.02m，水平接地網面積從100×100m?逐漸增加到600×600m?。隨著接地網面積的增加接地電阻值在不斷減少。在200×200m2以后，接地網面積的增加對接地電阻值的降低影響有所減少，這是因為面積增大后，各水平導體之間屏蔽作用增加，對電流的散流有抑制作用，面積越大，屏蔽、抑制作用越明顯。

2.3 接地電阻

根據我國電力行業(yè)接地規(guī)程的規(guī)定：有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電站接地裝置的接地電阻R一般情況下應滿足R

我國電力行業(yè)接地規(guī)程中還規(guī)定：接地裝置的接地電阻不符合R

變電站的接地必須與二次系統(tǒng)的安全結合起來考慮，在二者之間求得一個較好的平衡。系統(tǒng)正常工作時地網電位接近于零，而故障時流過地網的電流將在地網接地電阻上產生壓降，即地電位升高。如不考慮短路時二次電纜芯線上的感應電位，短路時二次電纜承受的電位差即為地電位升高，該電位差施加在二次電纜的絕緣上，因此地電位升高直接決定于二次電纜的交流絕緣耐壓及二次設備的交流絕緣耐壓值。綜合各方面的因素，如果能夠處理通信線的高電位引出問題，變電站的地電位升高取5kV是可行的。將地電位升提高到5kV，如果換流站的最大入地短路電流為30.2kA，換流站對應接地電阻R應小于0.165344Ω。

2.4 接地導體截面積

電力接地有兩大基本要求：一是較低的接地電阻，電阻越低、雷電流、浪涌和故障電流就可越安全地消散到大地；二是較長的接地系統(tǒng)壽命。在電氣接地中導體截面一般是根據熱穩(wěn)定性來決定，通過接地導體的電流最大的情況一般發(fā)生在母線單相接地短路故障時，換流站最大單相接地短路電流為33kA，根據我國電力行業(yè)標準《交流電氣裝置的接地》的計算公式有：

S≥ （3）

上式中，S為接地線最小截面，mm?；

為流過短路線的短路電流穩(wěn)定值，A（根據系統(tǒng)5至10年的發(fā)展規(guī)劃，按系統(tǒng)最大運行方式確定）；

C為接地線材料的穩(wěn)定系數，根據材料的種類、性能及最高允許溫度和短路前地線的初始溫度確定（鋼導體K取70，銅導體K取210，鋁導體K取120）；

為短路等效持續(xù)的時間，單位為s。

式中，取=50000A，=0.355，如果材料采用鋼材時，C取65，可以得出最小截面積S：S≥455mm?；根據（IEEEStd665-1995）發(fā)電站接地標準中的推薦熱穩(wěn)定計算公式：

SK≥ （4）

式中，取=50000A，=0.355，K=60，a=1，可得S≥493mm?。結合地網的自然腐蝕，應采用的接地體最小截面積應為：

上式中，S為滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面積；a為接地材料的自然腐蝕率；n為接地網使用年限。

根據相關資料，銅材的年自然腐蝕率為0.2%，普通鋼為2.2%，鍍鋅鋼為0.5%，如果選用鍍鋅鋼材，按50年的使用壽命計算，接地體的最小截面積應不小于642 mm?。

3 結語

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網容量的增大，電力系統(tǒng)發(fā)生故障時經接地網流散和電流愈來愈大，短路電流往往會達到幾十千安，接地電阻若有很小的誤差即可導致難以彌補的損害，所以，近年來變電站電氣接地系統(tǒng)的設計，其設計重點已經轉向如何準確地測量和計算接地網的接地電阻。本論文主要針對電氣接地系統(tǒng)，給出了詳細的接地設計方案和參數計算，對于變電站超高壓接地系統(tǒng)的設計，無論是在設計計算還是在系統(tǒng)應用方面，均有一定的借鑒指導意義。

參考文獻：

[1]陳家斌.接地技術與接地裝置[M].北京：中國電力出版社，2002.

篇5

廣東省的電力工業(yè)已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會給電網運行、發(fā)展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發(fā)展，我們認為電網規(guī)劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統(tǒng)工程。對于這樣一個系統(tǒng)，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統(tǒng)工程等理論來研究。

從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態(tài)大系統(tǒng)，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統(tǒng)實現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規(guī)劃中的必要性和可行性。

1　綜合智能控制技術

1.1　智能控制的概念

迄今為止，智能控制尚無統(tǒng)一的概念，文獻［1］有如下歸納：

a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā)，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統(tǒng)理論4學科交叉。

總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發(fā)來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。

1.2　綜合智能控制技術

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。

2　一個國外的電網規(guī)劃專家系統(tǒng)

目前為止，在電網規(guī)劃方面較成功的綜合智能控制技術系統(tǒng)不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統(tǒng)”。

在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網高速發(fā)展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統(tǒng)技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統(tǒng)增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統(tǒng)設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發(fā)電類型、發(fā)電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能、費用和環(huán)境狀況的準則等。基于此，魁北克水電公司的專家們開發(fā)了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統(tǒng)，該專家系統(tǒng)具有以下特點。

轉貼于 2.1　目標和預期效益

主要目的是研究使用專家系統(tǒng)(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統(tǒng)地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規(guī)則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環(huán)境狀況、穩(wěn)定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：

a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；

b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；

c)將獲得得更一致的結果；

d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；

e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；

f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；

g)ES將充當進行各種電力系統(tǒng)設備設計的專家系統(tǒng)家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；

h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。

2.2　領域專家和知識工程師的交互作用

知識工程師應當具有電力系統(tǒng)分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統(tǒng)規(guī)劃工程師，他們具有多年的規(guī)劃、設計和調試大型工程項目的經驗。

2.3　對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：

a)DC系統(tǒng)最小故障恢復特性；

b)容許的無線電和諧波干擾要求；

c)故障后的最小穩(wěn)定判據；

d)穩(wěn)定電壓和無功電源的極限；

e)甩負荷后的暫態(tài)過電壓極限；

f)可靠性所要求的最小設備冗余度；

g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；

h)必須滿足某一最大費用要求；

i)必須適合現(xiàn)有技術。

魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統(tǒng)”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發(fā)展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發(fā)展，綜合智能控制技術在電網規(guī)劃中的應用前景愈來愈廣闊。

3　電網規(guī)劃決策系統(tǒng)的分解及協(xié)調

電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規(guī)劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發(fā)展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業(yè)發(fā)展的重要課題之一。

電網規(guī)劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統(tǒng)一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協(xié)調。按照問題劃分，電網規(guī)劃可分為：負荷預測，網架規(guī)劃，無功規(guī)劃，穩(wěn)定性分析，短路電流分析。

4　結束語

電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區(qū)電力系統(tǒng)聯(lián)系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統(tǒng)強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統(tǒng)的長期優(yōu)化發(fā)展，是電網規(guī)劃所要達到的目標。

結合本文的論述可以看出，電網這一巨維數的典型動態(tài)大系數，具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優(yōu)化的動態(tài)非量化指標(電網的工程效益)，在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網規(guī)劃的大量知識，進行選優(yōu)運算，得到優(yōu)化的決策。目前廣東省電力工業(yè)局聯(lián)合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規(guī)劃專家決策系統(tǒng)”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發(fā)一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規(guī)劃決策系統(tǒng)，它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。

參考文獻

篇6

變電站的接地系統(tǒng)是維護電力系統(tǒng)安全、可靠運行,保障運行人員和電氣設備安全的根本保證和重要措施。近年來,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,故障時經地網流散的電流越來越大,故障時地網的電位也隨之升高,由于接地措施的缺陷而造成的事故也屢有發(fā)生,給運行人員和檢修人員的安全帶來威脅,同時使一次設備的絕緣遭到破壞,進而擴大事故,給企業(yè)帶來巨大的經濟損失和不良的社會影響。

本論文主要對變電站電氣接地技術展開分析討論,以期獲得可靠的電氣接地技術的相關方法及經驗,并和廣大同行分享。

一、電氣接地技術概述

接地網作為變電站交直流設備接地及防雷保護接地,對系統(tǒng)的安全運行起著重要的作用。由于接地網作為隱性工程容易被人忽視,往往只注意最后的接地電阻的測量結果。隨著電力系統(tǒng)電壓等級的升高及容量的增加,接地不良引起的事故擴大問題屢有發(fā)生。因此,接地問題越來越受到重視。接地的實質是控制變電站發(fā)生接地短路時,故障點地電位的升高,因為接地主要是為了設備及人身的安全,起作用的是電位而不是電阻,接地電阻是衡量地網合格的一個重要參數,但不是唯一的參數。

隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增大,一般情況下單相短路電流值較大。在有效接地系統(tǒng)中單相接地時的短路電流一般都超過4kA,而大部分變電所接地電阻又很難做到0.5Ω。因此,從安全運行的角度出發(fā),不管在什么情況下,都應該驗算地網的接觸電勢和跨步電壓,必要時應采取防止高電位外引的隔離措施,這也是我國目前變電站電氣接地設計所最常采用的方法。

二、變電站超高電壓接地系統(tǒng)設計

(一)入地短路電流

Imax是考慮到換流站長期發(fā)展規(guī)劃時的最大接地短路電流,取值為50kA。

In為發(fā)生最大接地短路時,流往變電所主變壓器中性點的短路電流。當變壓器只有1個中性點,發(fā)生所內接地時,In=30%Imax,有2個中性點時,約等于50%Imax。這里假定換流站新建工程是為變壓器1個中性點接地,所以發(fā)生所內接地時,取In=30%Imax=15kA。

Ke1為短路時,與變電所接地網相連的所有避雷線的分流系數,Ke1應由避雷線的出線回路數確定,出線為1路時,取0.15,2路時取0.28,3路時取0.38,4路時取0.47,5路以上時取0.5～0.58,且應根據出線所跨走廊的分流效果做出相應的增減。這里我們假定避雷線出線回路為2,故Ke1=0.28。

Ke2為所外接地時,避雷線向兩側的分流系數,一般取0.18,這僅適于變電所內有變壓器中性點接地的所外接地。

經過公式計算:

I=(Imax-In)(1-Ke1)=(50-15)(1-0.28)≈25.2(kA) (1)

I=In(1-Ke2)=15(1-0.18)=12.3(kA)(2)

比較上述兩式,可以得出(1)式的計算結果明顯大于(2)式,故取(1)式的計算結果,在乘以發(fā)展系數1.2,得出入地電流為I=30.2kA。

(二)接地網面積選擇

取土壤電阻率為500Ω•m,接地網埋深為0.6m,網格間距為10m,導體等值半徑為0.02m,水平接地網面積從100×100m2逐漸增加到600×600m2。隨著接地網面積的增加接地電阻值在不斷減少。在200×200m2以后,接地網面積的增加對接地電阻值的降低影響有所減少,這是因為面積增大后,各水平導體之間屏蔽作用增加,對電流的散流有抑制作用,面積越大,屏蔽、抑制作用越明顯。

(三)接地電阻

換流站的最大入地短路電流為30.2kA。根據我國電力行業(yè)接地規(guī)程的規(guī)定:有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電站接地裝置的接地電阻R一般情況下應滿足R

我國電力行業(yè)接地規(guī)程中還規(guī)定:接地裝置的接地電阻不符合R

變電站的接地必須與二次系統(tǒng)的安全結合起來考慮,在二者之間求得一個較好的平衡。系統(tǒng)正常工作時地網電位接近于零,而故障時流過地網的電流將在地網接地電阻上產生壓降,即地電位升高。如不考慮短路時二次電纜芯線上的感應電位,短路時二次電纜承受的電位差即為地電位升高,該電位差施加在二次電纜的絕緣上,因此地電位升高直接決定于二次電纜的交流絕緣耐壓及二次設備的交流絕緣耐壓值。綜合各方面的因素,如果能夠處理通信線的高電位引出問題,變電站的地電位升高取5kV是可行的。

將地電位升提高到5kV,如果換流站的最大入地短路電流為30.2kA,換流站對應接地電阻R應小于0.165344Ω。

(四)接地導體截面積

接地導體截面一般根據熱穩(wěn)定性來確定,通過接地導體的電流最大的情況一般發(fā)生在母線單相接地短路故障時,換流站最大單相接地短路電流為50kA,根據我國電力行業(yè)標準《交流電氣裝置的接地》的計算公式有:

S≥ (3)

上式中, S為接地線最小截面,mm2;

IF為流過短路線的短路電流穩(wěn)定值,A(根據系統(tǒng)5至10年的發(fā)展規(guī)劃,按系統(tǒng)最大運行方式確定);

C為接地線材料的穩(wěn)定系數,根據材料的種類、性能及最高允許溫度和短路前地線的初始溫度確定(鋼導體K取70,銅導體K取210,鋁導體K取120);

tj為短路等效持續(xù)的時間,單位為s。

式中,取IF=50000A,tj=0.355,如果材料采用鋼材時,C取65,可以得出最小截面積S:S≥455mm2;根據(IEEEStd665-1995)發(fā)電站接地標準中的推薦熱穩(wěn)定計算公式:

Sk≥aI(4)

式中,取IF=50000A,tj=0.355,K=60,a=1,可得S≥493mm2。

結合地網的自然腐蝕,應采用的接地體最小截面積應為:

Smin=S(1+a)n

上式中,S為滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面積;a為接地材料的自然腐蝕率;n為接地網使用年限。

根據相關資料,銅材的年自然腐蝕率為0.2%,普通鋼為2.2%,鍍鋅鋼為0.5%,如果選用鍍鋅鋼材,按50年的使用壽命計算,接地體的最小截面積應不小于642 mm2。

三、結語

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電網容量的增大,電力系統(tǒng)發(fā)生故障時經接地網流散和電流愈來愈大,短路電流往往會達到幾十千安,接地電阻若有很小的誤差即可導致難以彌補的損害,所以,近年來變電站電氣接地系統(tǒng)的設計,其設計重點已經轉向如何準確地測量和計算接地網的接地電阻。

本論文主要針對電氣接地系統(tǒng),給出了詳細的接地設計方案和參數計算,對于變電站超高壓接地系統(tǒng)的設計,無論是在設計計算還是在系統(tǒng)應用方面,均有一定的借鑒指導意義。

參考文獻

[1]陳家斌.接地技術與接地裝置[M].北京:中國電力出版社,2002.

篇7

一．引言

我國對電氣自動化技術的研究與發(fā)展始于上世紀50年代，它是一門綜合性較強的技術學科，也是生產現(xiàn)代化的一種標志，近些年，計算機技術、通信技術、電子技術及嵌入式技術迅猛發(fā)展，也促進了電氣自動化技術在各行各業(yè)的應用取得了很大的進展。也引發(fā)了工程領域的一場技術革命。電氣自動化讓各個行業(yè)都走進了現(xiàn)代的、先進的生產方式與管理領域，走入了自動化發(fā)展階段。電力系統(tǒng)的發(fā)展使對電力的生產、傳輸及計量等提出了更高的要求，因此，將自動化技術應用于電力系統(tǒng)是行業(yè)發(fā)展的必要，自動化技術也是電力行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮出越來越重要的作用。

二．自動化發(fā)展趨勢。

自動控制技術正趨向于智能化、最優(yōu)化、協(xié)調化、適應化、區(qū)域化發(fā)展。在設計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用，保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。

自動化的發(fā)展則趨向于：

（1）. 由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)電控制)；

（2）. 由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))；

（3）. 由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測控制與數據采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展；

（4）. 由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展；

（5）. 裝置性能向數字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護技術的演變；

（6）. 追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調化、智能化發(fā)展，例如勵磁控制、潮流控制；

（7）. 由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展，例如管理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用。

三．機電自動化中電氣自動化技術應用方向。

1. 電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)的應用。

該仿真系統(tǒng)在可提供大量實驗數據的前提下，還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實驗同步進行，還能用以協(xié)助科研人員測試新裝置，且多種控制裝置都能與其構成閉環(huán)系統(tǒng)，從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統(tǒng)數字模擬實時仿真系統(tǒng)的引進，方便了對電力系統(tǒng)負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面進行深入研究，從而建成具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。

2. 綜合自動化技術與智能保護的應用。

目前，國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平，智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中，對電力系統(tǒng)自動化保護的新原理進行了研究，可以大大提高電力系統(tǒng)的安全水平，使得新型保護裝置具有智能控制的特點。

3. 電力系統(tǒng)中人工智能的應用。

電力系統(tǒng)及其元件的故障診斷、運行分析、規(guī)劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統(tǒng)以及進化理論應用到實際研究，并且結合電力工業(yè)發(fā)展的需要，開展了電力系統(tǒng)智能控制理論與應用的研究，同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統(tǒng)運行與控制的智能化水平。

4. 電力系統(tǒng)配電網自動化技術。

該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型，輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合，負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行，最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統(tǒng)配電網自動化技術取得了重大技術突破，主要表現(xiàn)在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面，最終，解決了載波正在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題，正是因為采用數字信號處理技術，才得以提高了載波接收靈敏度。

四．電氣自動化在辦公自動化中的應用。

1. 辦公系統(tǒng)需要實現(xiàn)自動化。

辦公系統(tǒng)主要應用于企事業(yè)單位的管理系統(tǒng)等方面，構建企業(yè)自動化管理系統(tǒng)需要很多技術的支持，例如計算機技術，通信技術及自動化技術。自動化辦公系統(tǒng)是提高工作效率與管理效率的有效方法，因此，實施辦公自動化信息戰(zhàn)略是企事業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化辦公的需求與趨勢。企業(yè)的辦公系統(tǒng)實現(xiàn)自動化可以基于軟件來實現(xiàn)，也可基于硬件與軟件相結合的方法來實現(xiàn)，但是要注意到系統(tǒng)的開放性，可擴充性及升級的簡易性。現(xiàn)行的辦公系統(tǒng)還要具有良好的兼容性，這樣可以有效的節(jié)約系統(tǒng)的資源，還可以節(jié)約成本，在實際的辦公自動系統(tǒng)中已經有了很多成功的案例。

2. 辦公自動化的技術平臺。

當前，有代表性的三種主流的辦公自動化技術主要有三種，既LotusDomino/Notes平臺上辦公自動化系統(tǒng)，它也是最早的辦公自動化應用系統(tǒng)；基于Microsoft平臺的辦公自動化系統(tǒng)模式，主要采用WinNT/2000操作系統(tǒng)，以ASP為開發(fā)語言提供內容存儲；還有就是基于基于Jsp/Java平臺的辦公系統(tǒng)，其實現(xiàn)原理與上一種技術基本是一樣的，只在是使用的開發(fā)語言上略有不同，且其在系統(tǒng)的維護上費用較高。這三種技術平臺在設計與實施辦公自動化系統(tǒng)上有不同的應用領域，也是推動辦公系統(tǒng)自動化進程的主要技術。現(xiàn)在已經演變出更多的技術來實現(xiàn)辦公自動化。

3. 辦公自動化系統(tǒng)的核心功能的實現(xiàn)。

辦公自動化系統(tǒng)的核心功能主要是公文的收文、批閱、流轉與存檔等。但在對公文處理一岙會涉及到公文的流轉，其過程實現(xiàn)是較為復雜的，在開發(fā)的過程中也會受到很多方面的制約。其中有公文的查閱權限調協(xié)，公文的、修改、刪除等操作，都要在辦公自動化系統(tǒng)中實現(xiàn)，其中的關鍵技術主要有數字簽名技術、傳輸加密技術以及審批身份驗證技術等。辦公自動化系統(tǒng)核心功能的劃分與實現(xiàn)要與客戶的需求分析為依據，其主要原則則是要達到理念優(yōu)先、技術先進、功能齊全、性能優(yōu)良、價格合理。這些也是辦公自動化系統(tǒng)發(fā)前的前景與方向。

五．電氣自動化在汽車性能設計上的應用。

近些年，我國的經濟取得了很大的發(fā)展，但是伴隨著汽車數量的增加與路況復雜程度的不斷提高，駕駛的難度也越來越高，并且開始逐漸融入人類的能力范疇。當前，汽車駕駛自動化的實現(xiàn)主要借助于計算機技術及控制技術來實現(xiàn)。現(xiàn)在，汽車的競爭已經進入了白熱化的狀態(tài)，汽車生產廠家都下大力氣在汽車性能的提升上，其中自動化就是它發(fā)展的一個重要方向。駕駛者可以在計算機的協(xié)助下將駕駛工作逐漸轉移到用自動化技術來實現(xiàn)，通過廠商的大力發(fā)展，自動化技術在提升道路利用率，降低車輛的制造成本及燃油消耗方面都取得了進展與突破，收獲了可觀的經濟效益。

六．發(fā)展前景。

1. 電氣自動化工程系統(tǒng)的統(tǒng)一化。統(tǒng)一電氣自動化工程系統(tǒng)對電氣自動化產品的設計、測試、開機、維護都有重要意義。能夠把開發(fā)系統(tǒng)從運行系統(tǒng)中獨立出來，這對電氣自動化工程控制系統(tǒng)來說，是跨越性的一步，能夠將系統(tǒng)通用化。系統(tǒng)的網絡應該保證現(xiàn)場的設施、監(jiān)管體系、企業(yè)工程的管理數據保持共通。

2. 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的市場化。產品想長久的發(fā)展，就要深化制造部門的體制改革，還要關注市場化的影響，以便保證產品能夠滿足市場的需要。同時，企業(yè)不僅要在技術的開發(fā)上投入，還要使零件的配套生產市場化、專業(yè)化。產業(yè)市場化是產業(yè)發(fā)展的必然趨勢，這對提升資源配置效率有著顯著的促進作用。

3. 電氣自動化控制系統(tǒng)的標準化接口。采用微軟公司的標準化技術后，工程的成本大大降低了，成功地實現(xiàn)了數據資源的共享。考慮到自動化系統(tǒng)策劃方案的重要，當企業(yè)進行系統(tǒng)連接時，必須采用微軟操作系統(tǒng)，那么這種情況下辦公室使用的就是 IP 系統(tǒng)，管理系統(tǒng)和自動化控制之間聯(lián)系的建立就是通過 PC 系統(tǒng)。程序標準化接口使廠家之間的數據交換有了保證，解決了通訊產生的難題。

4. 電氣自動化工程的生產將更加的安全。安全防范技術的集成化是電氣自動化工程控制系統(tǒng)的一個發(fā)展方向，重點就是保證系統(tǒng)的安全。在非安全狀態(tài)下，用戶要如何選擇才能實現(xiàn)安全。在分析我國市場的發(fā)展特性后，我們應該從最高安全級別開始，逐漸延伸到安全級別低的領域，硬件設備與軟件設備，公共設施層與網絡層，實現(xiàn)對此系統(tǒng)的安全設計的全面研究。

5. 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新技術。在我國電氣自動化發(fā)展計劃的指導之下，隨著市場化的環(huán)境，不斷提升電氣自動化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新能力。并且企業(yè)不斷吸收創(chuàng)新技術以提升自身的創(chuàng)新能力，而科研的投入，為電氣自動化的創(chuàng)新提供了更加廣闊的空間，加強政策上的扶持，健全、完善機制對創(chuàng)新都是非常有利的。目前我國企業(yè)主要生產一些中低檔次的產品，產品主要服務于中小型的項目，企業(yè)應該打開自主創(chuàng)新的新局面，轉換經濟增長模式，逐漸提升創(chuàng)新能力。

電氣自動化可以與地球數字化互相結合。此設想包含了自動化的創(chuàng)新經驗，可以把大量的相關數據整體為坐標，最終成為一個電氣自動化數字地球。將信息全部放入計算機中，與網絡結合，不管人們在什么地方，根據地球地理坐標，便能知道任何地方的數據信息。還可以加強企業(yè)與相關院校之間的合作。鼓勵企業(yè)到此專業(yè)的學校中建立車間，進行技術生產等，建立學習形生產培訓基地。還可以走入企業(yè)進行教學。將實踐能力和理論學習結合在一起。此外，還要與現(xiàn)代網絡聯(lián)系起來，積極利用已有的科學技術。加強專業(yè)培訓，提供研究人員水平等。

七．結束語

電氣自動化技術我國有幾十年的發(fā)展歷程，其中經過了多次變革與專業(yè)的調整，但是由于其應用范圍廣泛，在社會的各種生產層面都會有所應用，與其他科學技術相結合，也對推動了社會生產力的發(fā)展，促進了各個行業(yè)的發(fā)展。電氣自動化技術與其他科學技術的結合與滲透革新了傳統(tǒng)的方法與理念，必將為我國經濟發(fā)展起到了重要的作用。

參考文獻：

[1] 范海蛟. 關于機電自動化實際應用的分析 [期刊論文] 《北京電力高等專科學校學報(社會科學版)》 -2012年8期.

[2] 孫永和Sun Yonghe. 樓宇自動化技術在醫(yī)院機電設備管理中的應用 [期刊論文] 《中國醫(yī)院管理》 -2005年5期.

[3] 姜新星 姜浩． 電氣自動化技術在煤炭工業(yè)中的應用 [期刊論文] 《機電信息》 -2012年21期.

[4] 房付玉. 電氣自動化技術在煤礦生產中的應用 [期刊論文] 《產業(yè)與科技論壇》 -2011年23期.

[5] 范翔. 試論機電自動化技術及其發(fā)展 [期刊論文] 《科技創(chuàng)新與應用》 -2012年10期.

篇8

研究電力系統(tǒng)信息安全問題、制定電力系統(tǒng)信息遭受內部外部攻擊時的防范與系統(tǒng)恢復措施等信息安全戰(zhàn)略是當前信息化工作的重要內容。

一、電力系統(tǒng)的信息安全體系

信息安全指的是為數據處理系統(tǒng)建立和采用的技術和管理的安全保護，保護計算機硬件、軟件和數據不因偶然和惡意的原因遭到破壞、更改和泄露。包括保密性、完雅性、可用性、真實性、可靠性、責任性等幾個方面。

信息安全涉及的因素有，物理安全、信息安全、網絡安全、文化安全。

作為全方位的、整體的信息安全體系是分層次的，不同層次反映了不同的安全問題。

信息安全應該實行分層保護措施，有以下五個方面，

①物理層面安全，環(huán)境安全、設備安全、介質安全，②網絡層面安全，網絡運行安全，網絡傳輸安全，網絡邊界安全，③系統(tǒng)層面安全，操作系統(tǒng)安全，數據庫管理系統(tǒng)安全，④應用層面安全，辦公系統(tǒng)安全，業(yè)務系統(tǒng)安全，服務系統(tǒng)安全，⑤管理層面安全，安全管理制度，部門與人員的組織規(guī)則。

二、電力系統(tǒng)的信息安全策略

電力系統(tǒng)的信息安全具有訪問方式多樣，用戶群龐大、網絡行為突發(fā)性較高等特點。信息安全問題需從網絡規(guī)劃設計階段就仔細考慮，并在實際運行中嚴格管理。為了保障信息安全，采取的策略如下：

(一)設備安全策略

這是在企業(yè)網規(guī)劃設計階段就應充分考慮安全問題。將一些重要的設備，如各種服務器、主干交換機、路由器等盡量實行集中管理。各種通信線路盡量實行深埋、穿線或架空，并有明顯標記，防止意外損壞。對于終端設備，如工作站、小型交挾機、集線器和其它轉接設備要落實到人，進行嚴格管理。

(一)安全技術策略

為了達到保障信息安全的目的，要采取各種安全技術，其不可缺少的技術層措施如下：

1．防火墻技術。防火墻是用于將信任網絡與非信任網絡隔離的一種技術，它通過單一集中的安全檢查點，強制實糟相應的安全策略進行檢查，防止對重要信息資源進行非法存取和訪問。電力系統(tǒng)的生產、計量、營銷、調度管理等系統(tǒng)之間，信息的共享、整合與調用，都需要在不同網段之間對這些訪問行為進行過濾和控制，阻斷攻擊破壞行為，分權限合理享用信息資源。

2．病毒防護技術。為免受病毒造成的損失，要采用的多層防病毒體系。即在每臺Pc機上安裝防病毒軟件客戶端，在服務器上安裝基于服務器的防病毒軟件，在網關上安裝基于網關的防病毒軟件。必須在信息系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)采用全網全面的防病毒策略，在計算機病毒預防、檢測和病毒庫的升級分發(fā)等環(huán)節(jié)統(tǒng)一管理，建立較完善的管理制度，才能有效的防止和控制病毒的侵害。

3．虛擬局域網技術(VLAN技術)。VLAN技術允許網絡管理者將一個物理的LAN邏輯地劃分成不同的廣播域，每一個VLAN都包含1組有著相同需求的計算機工作站，與物理上形成的LAN有相同的屬性。但由于它是邏輯而不是物理劃分，所以同一個LAN內的各工作站無須放置在同一物理空間里，既這些工作站不一定屬于同一個物理LAN網段。一個VLAN內部的廣播和單播流量都不會轉發(fā)到其他VLAN中，有助于控制流量、控制廣播風暴、減少設備投資、簡化網絡管理、提高網絡的安全性。

4．數據與系統(tǒng)備份技術。電力企業(yè)的數據庫必須定期進行備份，按其重要程度確定數據備份等級。配置數據備份策略，建立企業(yè)數據備份中心，采用先進災難恢復技術，對關鍵業(yè)務的數據與應用系統(tǒng)進行備份，制定詳盡的應用數據備份和數據庫故障恢復預案，并進行定期預演。確保在數據損壞或系統(tǒng)崩潰的情況下能快速恢復數據與系統(tǒng)，從而保證信息系統(tǒng)的可用性和可靠性。

5．安全審計技術。隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴展與安全設施的完善，應該引入集中智能的安全審計系統(tǒng)，通過技術手段，實現(xiàn)自動對網絡設備日志、操作系統(tǒng)運行日志、數據庫訪問日志、業(yè)務應用系統(tǒng)運行日志、安全設施運行日志等進行統(tǒng)一安全審計，及時自動分析系統(tǒng)安全事件，實現(xiàn)系統(tǒng)安全運行管理。

6．建立信息安全身份認證體系。CA是CertificateAuthority的縮寫，即證書授權。在電子商務系統(tǒng)中，所有實體的證書都是由證書授權中心(CA中心)分發(fā)并簽名的。一個完整、安全的電子商務系統(tǒng)必須建立起一個完整、合理的CA體系。CA體系由證書審批部門和證書操作部門組成。電力市場交易系統(tǒng)就其實質來說，是一個典型的電子商務系統(tǒng)，它必須保證交易數據安全。在電力市場技術支持系統(tǒng)中，作為市場成員交易各方的身份確認、物流控制、財務結算、實時數據交換系統(tǒng)中，均需要權威、安全的身份認證系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，電子商務逐步擴展到電力營銷系統(tǒng)、電力物質采購系統(tǒng)、電力燃料供應系統(tǒng)等許多方面。因此，建立全國和網、省公司的cA機構，對企業(yè)員工上網用戶統(tǒng)一身份認證和數字簽名等安全認證，對系統(tǒng)中關鍵業(yè)務進行安全審計，并開展與銀行之間、上下級CA機構之間、其他需要CA機構之間的交叉認證的技術研究及試點工作。

(三)組織管理策略

信息安全是技術措施和組織管理措施的統(tǒng)一，“三分技術、七分管理”。據統(tǒng)計，在所有的計算機安全事件中，屬于管理方面的原因比重高達70%以上。沒有管理，就沒有安全。再好的第三方安全技術和產品，如果沒有科學的組織管理配合，都會形同虛設。

1．安全意識與安全技能。通過普及安全知識的培訓，可以提高電力企業(yè)職員安全知識和安全意識，使他們具備一些基本的安全防護意識和發(fā)現(xiàn)解決某些常見安全問題的能力。通過專業(yè)安全培訓提高操作維護者的安全操作技能，然后再配合第三方安全技術和產品，將使信息安全保障工作得到提升。

2．安全策略與制度。電力企業(yè)應該從企業(yè)發(fā)展角度對整體的信息安全工作提供方針性指導，制定一套指導性的、統(tǒng)一的安全策略和制度。沒有標準，無法衡量信息的安全，沒有法規(guī)，無從遵循信息安全的制度，沒有策略，無法形成安全防護體系。安全策略和制度管理是法律管理的形式化、具體化，是法規(guī)與管理的接口和信息安全得以實現(xiàn)的重要保證。

篇9

隨著社會經濟的快速發(fā)展，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定經濟運行提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)的計劃停電檢修已不能滿足電力發(fā)展的要求，即用最低的成本，建設具有足夠可靠水平的輸送電能的電力網絡。科技論文，設備。電氣設備的狀態(tài)檢修勢在必行。各種微電子技術、通信測控技術的發(fā)展為電氣設備的狀態(tài)檢修提供了必要的條件。本文主要就變電站設備的狀態(tài)檢修結合實際工作進行一些探討。

1　狀態(tài)檢修的概念

狀態(tài)檢修是最近幾十年來發(fā)展起來的一種新的檢修模式，美國工業(yè)界認為：狀態(tài)檢修是試圖代替固定檢修時間周期，根據設備狀態(tài)確定的一種檢修方式。而在國內則認為：狀態(tài)檢修是利用狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術獲取的設備狀態(tài)和故障信息，判斷設備異常，預測故障發(fā)展趨勢，在故障發(fā)生前，根據設備狀態(tài)決定對其檢修。設備狀態(tài)檢修是根據先進的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術提供的設備狀態(tài)信息，判斷設備的異常，預知設備的故障，在故障發(fā)生前進行檢修的方式，即根據設備的健康狀態(tài)來安排檢修計劃，實施設備檢修。狀態(tài)檢修不是唯一的檢修方式，企業(yè)根據設備的重要性、可控性和可維修性，需結合其他的檢修方式（故障檢修、定期檢修、主動檢修）一起，形成綜合的檢修方式。

相比以前的的檢修體制是預防性計劃檢修。這種體制出的問題是：設備缺陷較多檢修不足，設備狀況較好的又檢修過剩。也有國外的進口設備和一些合資企業(yè)產品，按設備的使用壽命運行，規(guī)定不允許檢修，隨著社會經濟的發(fā)展和科學技術水平的提高，由預防性計劃檢修向預知性的狀態(tài)檢修過渡已經成為可能。狀態(tài)檢修可以減少不必要的檢修工作，節(jié)約工時和費用，使檢修工作更加科學化。科技論文，設備。

2　變電站的狀態(tài)檢修

變電站一次設備的檢修應從實際出發(fā)，按照“該修的修，修必修好”的原則，并且結合變電站的具體情況進行合理選取。在新建或改建項目中可以率先引入狀態(tài)檢修把監(jiān)測和診斷設備的安裝事先融入規(guī)劃設計之中。由于目前設備的狀態(tài)檢修依據大部分為根據檢修歷史及當前運行的實際情況，對設備進行評估后得出的結論。我們應揮設備的在線監(jiān)測功能，完善設備的監(jiān)測裝置，為狀態(tài)檢修提供充足的依據。至于那些故障率較低或非重要地區(qū)的變電站，為了預防事故的發(fā)生而全部采用價格高昂的監(jiān)測診斷系統(tǒng)，有時從經濟上考慮是不合算的，可以只針對發(fā)生故障率較高的關鍵部件進行監(jiān)測。安裝實用并且功能簡單的監(jiān)測診斷設備，然后在探索設備使用壽命過程中，用科學的方法先逐漸延長變電站一次設備定期檢修的周期，待變電站資金寬裕時，再予以完善安裝監(jiān)測裝置。

 

3　一次設備的狀態(tài)檢修

3.1　變壓器

（1）聲音異常。變壓器在正常運行時發(fā)出均勻的有節(jié)律的“嗡嗡”聲，如果出現(xiàn)其它不正常聲音，均為聲音異常。科技論文，設備。變壓器產生聲音異常的主要原因有以下幾方面：當有大容量的動力設備起動時，負荷突然增大；由于變壓器內部零件松動；當低壓線路發(fā)生接地或短路事故時。

（2）絕緣狀態(tài)檢測。變壓器的絕緣狀態(tài)主要是對變壓器的受潮和老化現(xiàn)象進行檢測。變壓器絕緣狀態(tài)檢測通過電氣絕緣特性試驗、油簡化試驗、絕緣紙含水量、老化試驗等進行狀態(tài)評估、分析。

（3）引線部分故障。引線部分故障主要有引線燒斷、接線柱松動等。引線部分與接線柱連接松動，導致接觸不良。引線之間焊接不牢，造成過熱或開焊。如果不及時處理，將造成變壓器不能正常運行或三相電壓不平衡而燒壞用電設備。

3.2　斷路器

斷路器常見的故障有：斷路器拒動、斷路器誤動、斷路器出現(xiàn)異常聲響和嚴重過熱、斷路器分合閘中間態(tài)、斷路器著火和斷路器爆炸等。由于直流電壓過低、過高，合閘保險及合閘回路元件接觸不良或斷線，合閘接觸器線圈極性接反或低電壓不合格，合閘線圈層次短路，二次接線錯誤，操作不當，遠動回路故障及蓄電池容量不足等因素，都能造成斷路器拒動。由于開關本體和合閘接觸器卡滯，大軸竄動或銷子脫落和操動機構等出現(xiàn)故障，都能造成斷路器拒動。

由于合閘接觸器最低動作電壓過低和直流系統(tǒng)出現(xiàn)瞬時過電壓，造成斷路器操作機構誤動；由于直流系統(tǒng)兩點或多點接地造成二次回路故障；由于互感器極性接反、變比接錯，造成二次回路錯接線；由于絕緣降低、兩點接地，造成直流電源回路故障以及誤操作或誤碰操作機構，這些都會導致斷路器誤動。

對此的處理方法是，先投入備用斷路器繼續(xù)供電，然后查明誤動原因，設法及時排除誤動的因素，使開關恢復正常運行。

3.3　隔離開關

隔離開關常見的故障主要有以下兩方面：

（1）隔離開關載流接觸面過熱。由于隔離開關本身的特點和設計的局限，不少載流接觸面的面積裕度較小，加上活動性接觸環(huán)節(jié)多，容易發(fā)生接觸不良現(xiàn)象。因此隔離開關載流接觸面過熱成為較為普遍的問題，隔離開關過熱部位主要集中在觸頭和接線座。

（2）接觸不良。由于制造工藝不良或安裝調試不當，使隔離開關合閘不到位，造成接線座與觸頭臂接觸不良從而導致接線座過熱。科技論文，設備。進行刀閘大修時常發(fā)現(xiàn)接線座與觸指（觸頭）臂連接的緊固螺母松動現(xiàn)象。這種情形一般是由于制造質量不良加上現(xiàn)場安裝時沒能檢查出來造成的。科技論文，設備。接線座與引線設備線夾接觸不良，多數是由于安裝工藝不良造成的。科技論文，設備。例如安裝時沒有對接觸面進行足夠的打磨和進行可靠的連接，銅鋁接觸時不采用銅鋁過渡材料等。

4　結束語

就技術層面看，目前在線監(jiān)測得到的數據分析和綜合評判還處于初步狀態(tài)，最終的結論還需要人的參與，這與在線監(jiān)測的數據積累不夠充足有關，在數據的融合和判據的效用方面還有許多工作要做。同時在管理上客觀要求提高運行人員的素質，打破目前按一次設備、二次設備、計量和通信等專業(yè)劃分的運行、檢修模式，以便詳細地分析所有能得到的信息資料，綜合判斷設備的狀態(tài)。

隨著我國電力體制改革的不斷深入，定期檢修制度已經不能完全適應形勢發(fā)展的需要。因此，迫切希望能實現(xiàn)對變電站一次設備檢修管理由“到期必修、修必修好”的方針向“應修必修、修必修好”的觀念轉變，對變電站一次設備實施狀態(tài)檢修。隨著國網公司智能化變電站的建設和在線監(jiān)測技術、數字化變電站的快速發(fā)展，以及我國電力體制正逐步解除管制，對變電站一次設備實現(xiàn)狀態(tài)檢修將會極大地提高電網的供電可靠性，為社會的發(fā)展提供強勁、充足的電力能源。

參考文獻：

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[3]關根志，賀景亮.電氣設備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修[J]中國電力，2000,33(3)

篇10

    通過一、二期農村電網改造工程建設，洮南市農村電網得到極大的改善，新建了兩座66kV變電站增加了電源布點，部分解決了10kV線路供電半徑過長問題，10千伏及以下配電網設備狀況得到很大改善。具體體現(xiàn)在：

   一是使60%的農網設備老化、供電質量差和供電能力不足等問題基本得到解決。電網技術裝備得到較大提高，變電站100％的實現(xiàn)了縣調自動化。

   二是66千伏網架初具規(guī)模，電網結構和布局得到了較大的改善，電源布點趨近合理，淘汰了部分老舊、高耗能設備，消除“兩線一地”運行線路。

   三是0.4千伏低壓配電網得到改造，淘汰了木桿，消滅了戶戶串聯(lián)的供電方式，實現(xiàn)了一戶一表。對居住比較集中的村落，實現(xiàn)了三相四線制供電，提高了電壓質量。

篇11

影響電能質量的主要因素有：諧波、電壓波動與閃變、頻率波動、三相不平衡和過電壓等。由于電力系統(tǒng)的發(fā)、供、用的實時性，電力系統(tǒng)的電能質量始終處于動態(tài)變化中，電能質量擾動具有潛在的危險性和廣泛傳播性，越來越多的用戶成為保證電能質量的主體，對電能質量的綜合評估非常困難，控制和管理電力系統(tǒng)的電能質量是一項系統(tǒng)工程，涉及電力系統(tǒng)、電力電子、計算機等技術的綜合應用，為了適應當代科技發(fā)展對電氣工程及其自動化專業(yè)高素質人才的培養(yǎng)需求，上海電力學院（以下簡稱我校）開設“電能質量分析與控制”研究生課程。

1課程簡況與教學內容設置

“電能質量分析與控制”課程屬于電氣工程專業(yè)的選修課，2個學分，32 個學時，面向碩士研究生開設。根據電能質量分析與控制這一專業(yè)領域的基礎理論和關鍵技術，同時結合我校研究生主要就業(yè)方向為縣市級供電企業(yè)及相關規(guī)劃設計單位，課程教學內容主要包括如下方面：

（1） 電能質量的數學分析方法

介紹功率理論的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，詳細講述瞬時無功功率理論以及基于該理論的pq諧波檢測方法和ip-iq諧波檢測方法，介紹基于傅里葉頻域分析、小波分析的諧波檢測方法。

（2） 傳統(tǒng)電能質量的基本內容

介紹電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡和供電可靠性、電壓波動與閃變等傳統(tǒng)電能質量問題現(xiàn)象、機理、原因及評估方法。

（3） 波形畸變和電力諧波

介紹電力系統(tǒng)諧波的來源、危害及相關治理措施，分析典型非線性電力電子裝置的輸入電流特性，例如典型整流器裝置的輸入側諧波特性。

（4） 電能質量控制技術

介紹典型的串聯(lián)型、并聯(lián)型及混合型有源電力濾波器的結構、數學模型、電流波形控制技術和電壓控制策略、主電路參數優(yōu)化設計方法等。

（5） 電能質量評估指標和方法

介紹電力系統(tǒng)電能質量評估方式的分類、流程、方法及評估指標。

目前該課程采用的教材為文獻[1-2]，授課方式采用PPT和板書相結合的方式，課程內安排2-3次大型作業(yè)，閉卷考試。由于電能質量這一領域的特殊性及電力行業(yè)的快速發(fā)展變化，加快對本課程的教學改革勢在必行。

2教改思路與方案設計

本次教改研究遵循系統(tǒng)性的思路，從教學內容、教學方法、考核體系等方面入手開展方案設計。

（1）拓展教學內容、聚焦熱點難點

由于電能質量分析與控制這一課程既涵蓋經典的數學分析方法又有鮮活的行業(yè)動態(tài)，在有限的教學課程內不可能面面俱到，這也不符合研究生教學重視能力培養(yǎng)的根本宗旨。基于此，本課程教學內容上進行了拓展和聚焦：1）在現(xiàn)有教材的基礎上，引入國外經典教材[3]，夯實學生對基本工具的掌握；2）聚焦最新的行業(yè)動態(tài)，精煉教學內容，將新能源相關電能質量問題、新型敏感負荷電能質量問題進行聚焦。

（2）以點帶面、強化啟發(fā)引導

教學中只對相關方法和問題進行提綱挈領式的宏觀指導，啟發(fā)學生自主學習，培養(yǎng)學生學習新知識的能力。這要求授課教師要全面系統(tǒng)的綜合評估該課程內容的基礎上，選擇關鍵的教學點，對學生進行點撥。

（3）著眼工程實際、豐富案例研究

結合學校科研課題和行業(yè)中出現(xiàn)的電能質量問題，建設電能質量分析案例庫。以事實素材為基礎，建立實際情境，以明確的目標來驅動學生開展學習、思考和交流，激發(fā)學生潛能，體驗成功過程。教學中采用分組，每組完成1個案例的問題原因分析、仿真重現(xiàn)、解決方法的完成，引導學生將工程問題提升為科學問題[4-5]。

3教學方法與實踐

（1）經典理論的多媒體綜合教學

電能質量分析相關的基礎數學方法如傅里葉分析、小波理論、瞬時無功理論等對于學生深刻掌握該課程基礎并進行相關研究至關重要。為學好數學基礎理論，本部分教學要求學生課前完成對高等數學等基礎數學理論的學習，并利用國內外相關網絡課堂（如斯坦福大學傅里葉變換視頻教程）進行課前學習，課堂教學采用板書和PPT授課相結合的方式開展，帶領學生推導經典理論，指導學生采用MATLAB仿真軟件對相關理論的應用進行仿真，以達到精通經典理論和工具的目的。

（2）案例庫建設

我校是全國三大電力院校之一，已有60多年的建校史，和電力行業(yè)存在血濃于水的天然聯(lián)系，在人才培養(yǎng)、科研攻關等方面有著廣泛的合作。基于此，將教師課題研究、供電企業(yè)各種電能質量事件進行匯總整理，形成課程案例庫，案例庫包括電能質量事件的現(xiàn)象、電網主要參數、事件過程、原因分析及解決方案。內容主要包括：1）居民電能質量案例庫，涵蓋諧波、三相不平衡和過電壓、雷擊浪涌等方面，如2013年上海市電力公司發(fā)生了若干次日本制造虎牌電飯煲不能正常工作事件；2）工業(yè)電能質量案例庫，涵蓋諧波、電壓波動與閃變等方面，如上海浦東日立集團諧波超標事件、浙江常山中頻爐和紡織廠共線跳閘事件、軌道交通電能質量問題等；3）新能源并網電能質量案例庫，涵蓋不同規(guī)模的風電、光伏及儲能系統(tǒng)并網電能質量問題等；4）交直流混合電網電能質量案例庫，涵蓋特高壓直流系統(tǒng)、柔性直流系統(tǒng)等的電能質量事件；5）敏感性負荷的電能質量案例庫，如上海音樂廳不明原因反復跳閘事件、電動汽車充電設施電能質量問題事件；6）電能質量控制技術案例庫，如有源電力濾波器設計方案等。

（3）案例教學實施

在完成經典理論的教學后，對專業(yè)知識采用啟發(fā)式案例教學方法，主要步驟如下：1）布置學生完成相關專業(yè)知識的理論自學，如講授電力系統(tǒng)諧波問題時布置學生完成諧波基礎知識、分析方法的學習；2）安排學生分組進行諧波測試，教學時安排學生利用實驗室錄波儀、電流鉗、LABVIEW軟件等工具分組測試不同諧波源的諧波發(fā)射水平，如我校實驗室現(xiàn)有的光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、電動汽車充電設施、各種家用電器等的諧波發(fā)射數據，并在SIMULINK環(huán)境下進行仿真驗證，完成測試報告，每組一種或兩種負荷，學生必然通過自學深刻理解諧波基礎理論、傅里葉分析等基礎理論，并完全掌握諧波測試方法和仿真方法；3）下達案例，每3-5個學生一組，將案例庫中的該部分案例下達給學生，布置其按照電網參數搭建仿真模型，重現(xiàn)問題，如虎牌電飯煲不能正常工作事件，讓學生將當時電網錄波數據、電網結構、虎牌電飯煲電氣模型進行構建，重現(xiàn)問題，以身臨其境的方式學習該案例中涉及到的知識；4）交流與共享，限于教學時間的限制，不可能每個案例每個學生都能涉及，以課內講座的形式實現(xiàn)共享，學生以PPT的形式圖文并茂的介紹給其它同學，達到共同學習的目的。操作中，案例教學存在一定的難度，在學生遇到問題的時候需要教師及時點撥，提供案例數據，指點方法。

（4）前沿跟蹤

估計跟蹤前沿和不斷創(chuàng)新是研究生教學的重點，本課程要求學生在案例學習的同時將該領域的前沿成果論文進行集體解讀，形成綜述報告，必要時形成英文版綜述報告，并采用英語交流，達到學生閱讀能力、寫作能力和交流能力的綜合鍛煉。

4結論

在電能質量分析與控制教學中，通過精煉教學內容提高了教學重點，采用啟發(fā)式的案例教學方法，教師由“說教者”變成“點撥者”，學生由聽眾變成身臨其境的學習主體。通過這一教學實踐，學生的數學理論基礎得到夯實，文獻閱讀能力、外語應用水平、科研設計能力、綜合寫作能力和對外交流能力均得到顯著提高。由于案例庫尚在不斷完善中，部分案例的基礎數據和素材尚不夠完善，在今后的教學中進一步提高。

參考文獻：

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[2]程浩忠.電能質量監(jiān)測與分析[M].北京：科學出版社，2012.

[3]Roger C.Dugan，Power Systems Quality，Second Edition[M].McGraw Hill.

篇12

1.監(jiān)控、遠動通信服務器、VQC 采用X7000變電站自動化系統(tǒng)的軟硬件或PS6000 變電站自動化系統(tǒng), 走IEC 61850 協(xié)議或IEC 60870 - 5- 103 協(xié)議, 五防、直流系統(tǒng)及低壓保護設備通過規(guī)約轉換器接入。

2.小電流接地選線功能分塊進行實現(xiàn), 10KV保護測控裝置采集零序電流采樣值, 通過監(jiān)控軟件的小電流接地選線模塊進行判斷。

3.監(jiān)控采用雙網雙主機, 可同時工作并互為備用。

4.站內配置保護管理機按IEC 61850 規(guī)約收集站內信息。

5.35kV 開關的端子箱(或GIS 控制柜)配置智能終端, 輸入開關位置、低氣壓、刀閘位置等狀態(tài)量, 輸出跳合閘命令, 含操作回路。

6.10kV 開關柜內配置智能終端設備采集電流電壓信號后送至控制室。

7.變壓器保護雙重化配置, 接收來自各間隔合并器的信息, 分布式采樣。

8.35kV 母線保護雙重化配置, 接收來自220kV 各間隔合并器數據, 分布式采樣。

9.控制室內屏間傳輸的開關位置信號、跳閘閉鎖信號仍需進行少量電纜連接。

10.保護雙重化配置時智能終端按雙CPU 架構設計, 各自完成一套獨立的操作回路。

11.故障錄波采用FT3協(xié)議將數據集中器集成在裝置內部實現(xiàn)故障錄波功能。

二、35kV 變電站電氣二次設計實現(xiàn)

1.主要二次電氣設備配置。35kV 的二次設備下放到開關柜, 與一次設備距離很近, 開關設備和二次設備間仍采用傳統(tǒng)的硬接線交換信息。35kV 電流互感器也采用模擬輸出的電子式互感器, 用電纜直接接到二次設備。由于35kV 電壓互感器與二次設備間距離較遠, 輸出數字信號, 用點對點光纖通信線路傳輸到二次設備。

1.1互感器選用數字接口的光電式互感器, 35kV 電流電壓互感器和10kV 電壓互感器選用輸出數字信號的電子式互感器。10kV 系統(tǒng)的

二次設備下放到開關柜, 選用模擬輸出的電子式電流互感器。

1.2開關設備選用傳統(tǒng)設備+ 智能終端方案, 35kV 的開關設備用傳統(tǒng)開關設備+ 智能終端的方式改造成智能開關, 有利于降低造價和風險, 保證工期, 同時也能滿足數字化變電站的要求。10kV 開關設備與二次設備距離小, 與二次設備用硬接線交換信息, 不需智能化改造。個別與二次設備距離較遠的10kV 開關設備, 也按傳統(tǒng)開關設備+ 智能終端的方式實現(xiàn)智能化。

1.3主要二次設備和系統(tǒng)軟件選用改進的成熟產品, 部分現(xiàn)在廣泛使用的成熟二次設備和系統(tǒng)軟件通過改造可滿足數字化變電站的要求。按IEC61850 標準改進產品的通信協(xié)議。如果二次設備需與過程層設備直接交換信息, 則為其增加過程層總線接口代替原有的硬接線。

2.繼電保護和自動裝置配置。

2.1 35kV 配電裝置保護配置。根據小電流接地系統(tǒng)線路保護的配置原則, 35kV線路配置如下: 三相式電流閉鎖電壓速斷保護; # 三相式定時限過電流保護; 三相一次自動重合閘: 手動、遠動跳閘不重合;%低周減載(帶滑差閉鎖功能)出口跳閘; & 小電流接地選線及零序2段過流保護; 采用完全星形接線, 不設單獨的零序CT, 裝置內部合成3 I0。過負荷報警; ( 35kV 分段保護配置: 電流速斷和過電流保護。

2.2 10kV 配電裝置保護配置。根據小電流接地系統(tǒng)線路保護的配置原則, 10kV 線路配置如下: 三相三段式電流保護; # 三相兩次自動重合閘: 手動、遠動掉閘不重合(重合閘次數應能選擇) ; 低周減載(帶滑差閉鎖功能)出口跳閘; %小電流接地選線及零序2段過流保護; &采用完全星形接線, 不設單獨的零序CT, 裝置內部合成3I0。過負荷報警; 10kV分段保護配置: 電流速斷和過電流保護。

2.3并聯(lián)無功補償裝置保護配置。電容器組保護按照)并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)程*的要求進行設置, 設置如下: 三相式限時電流速斷保護; # 三相式過電流保護; 母線過電壓保護; %PT 斷線閉鎖的母線失壓保護; & 三次諧波過濾的零序電壓保護(開口三角電壓)。

2.4安全自動裝置配置如下:

2.4.1備用電源自動投切裝置: 開關手跳閉鎖自投。要求具備運行方式自動識別功能、閉鎖/啟動備用電源互投裝置功能、PT 斷線識別和閉鎖功能。35kV 備用電源自投: 設為分段自投方式。主變中壓后備保護動作閉鎖備自投;10kV 備用電源自投: 設為分段自投方式。主變低壓后備保護動作閉鎖備自投。2. 4. 2 PT 并列: 35kV、10kV 分別設置PT 并列裝置, 完成保護、測量電壓回路和計量電壓回路切換功能。可以手動或自動并列。

2.4.3三相自動重合閘裝置: 保護裝置內部已配置有三相自動重合閘插件, 不再獨立配置。

2.4.4低周(低壓)減載裝置: 本站配置一套獨立的微機型低周(低壓)減載裝置。

2.4.5全站配置一套微機型主變過負荷聯(lián)切裝置。

2.4.6全站配置一套微機型故障錄波器。

三、結語

數字化變電站是指信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數字化的變電站, 基本特征為設備智能化、通信網絡化、運行管理自動化等。數字化變電站主要是充分利用現(xiàn)在國內最先進的數字化技術對變電站現(xiàn)有的一、二次設備進行改造, 使之能夠達到數字化變電站的建設目的。實現(xiàn)變電站信息數字化, 提供實時、可靠、完整的共享信息平臺, 并以此為基礎提升現(xiàn)有設備和功能的技術水平, 發(fā)展新的自動化功能, 以提高變電站的技術性和經濟性。數字式變電站實現(xiàn)的基本原理是將現(xiàn)有的電磁式互感器更換為數字式、光電式或者電子式互感器, 主變壓器及一次開關設備為傳統(tǒng)設備加裝智能終端設備, 使之成為智能化的一次設備, 再配以數字化變電站系統(tǒng), 所有二次設備均通過改造使之能夠與上述一次設備進行無縫連接, 真正實現(xiàn)了全站數字化的目的。為此, 本論文主要針對變電站的二次系統(tǒng), 結合35KV變電站的電氣規(guī)約展開二次電氣設備及數字化系統(tǒng)的設計分析, 以期從中找到可靠可行合理的數字化變電站電氣控制設計的方法, 并以此和廣大同行分享。

參考文獻:

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[2]曾慶禹.電力系統(tǒng)數字光電量測系統(tǒng)的應用及效益分析[J].

篇13

一．引言

電能是發(fā)展國民經濟的基礎，是一種無形的、不能大量儲存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律。工廠為確保生產順利進行，首先要做好電力規(guī)劃，加強電網建設。在電力規(guī)劃中，供配電系統(tǒng)的方案優(yōu)選則是重中之重。

二．供配電的概念及原則

1. 工廠供配電的概念。

工廠供電，即指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電。在企業(yè)工廠里，電能是工業(yè)生產的主要能源和動力，電能在工業(yè)生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低生產成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產可能造成嚴重的后果。

2.工廠供電設計的一般原則。

（1）國家政策的執(zhí)行

在進行工業(yè)供配電系統(tǒng)的設計時，必須嚴格遵守國家相關標準、規(guī)定，堅決執(zhí)行低能減排、節(jié)約稀有金屬等國家方針與技術經濟政策。

（2）先進性與安全性

供配電系統(tǒng)的設計，應把人身安全與設備安全放在首位，在此基礎上確保供配電的電能質量合格，同時還應保證供電設備技術的先進、價格的合理、采用效率高、能耗低等。

（3）設計方案的合理性

供配電系統(tǒng)的設計，應根據工廠的性質，實際所需的負荷性質、電能容量，以及當地的供電條件等因素進行分析，合理規(guī)劃設計方案。供配電系統(tǒng)的設計關系著工廠的生產運作，也將影響到工廠的可持續(xù)發(fā)展。工廠電力系統(tǒng)的工作人員，必須充分掌握供配電設計的相關知識，以便適應設計需要。

（4）可持續(xù)發(fā)展原則

設計應根據工廠的性質、規(guī)模及未來發(fā)展的規(guī)劃進行編制，在妥善處理近期的建設問題后，應充分考慮其與長期發(fā)展的關系，分析日后規(guī)模擴建的可能性，從全局出發(fā)，做到統(tǒng)籌兼顧。

三．工廠供配電系統(tǒng)方案比選。

1. 技術比較。

對工廠供配電系統(tǒng)設計而言，技術比較的內容包括：（1)供電的可靠性；（2)供電的數量與質量；（3)在運行調度、操作、管理、維護等方面的優(yōu)劣；（4)在占地、拖工、工期與進度、擴建與發(fā)展等方面的考慮；（5)在節(jié)能節(jié)電方面之利弊；（6)工程的特點及其他突出的優(yōu)缺點。

2. 經濟比較

經濟比較的內容有：

（1)初投資Z(萬元)，它包括電氣、土建及其他因方案不同而引起的一切費用。計算時，各方案相同部分可不予考慮，只計算不同部分的初投資，因此Z是相對數值。

（2)年運行費F(萬元／年)，它包括折舊費，維修費，工人工資，年基本價費，年電能損耗費等，即：其中，折舊費=基建投資×折舊費率；維修費=基建投資×維修費率；工人工資=工人人數×平均月工資+福利、物價、浮動等各項津貼×12×1．1；年基本價費=12×基本電價×受電源變壓器總容量或供電局批準的最大需用量；年電能損耗費=年電能損耗×電度電價。

（3）折回年限N：如果提出的兩個可行方案，其初投資分別為Zl，Z2，且有zI>Z2，其年運行費為FI，F(xiàn)2。若Fl>F2，則方案二更優(yōu)，應采用第二方案。若FI

（4）計算費用。

對于兩個以上的方案進行經濟比較時，可用比較各方案的計算費用的方法來判斷方案的優(yōu)劣。計算費用最小的方案就是經濟性最優(yōu)的方案。

3．原材料消耗的比較

對供配電系統(tǒng)而言，主要是比較有色金屬的消耗量，包括變壓器與線路兩個部分。為r便于比較，在計算有色金屬消耗量時，可將有色金屬統(tǒng)一換成銅重，其變換比為1 t鋁相當于0．5 t銅，l t鉛相當于0．4 t銅。

4. 節(jié)能比較。

工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)電設計對于促進工廠的可持續(xù)、綠色、循環(huán)發(fā)展具有重要的意義。在工廠進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設計，有助于緩解社會用電需求量大與電力供給不足之間的矛盾，可以有效提高工廠的經濟效益。合理的節(jié)電設計有助于工廠用電工藝以及用電設備的改進；合理的節(jié)電設計有助于工廠能源投資成本的控制；合理的節(jié)電控制有助于企業(yè)經濟效益與生態(tài)效益的均衡發(fā)展。此外，在工廠進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設計，可以有效提高能源的利用率。供配電系統(tǒng)的節(jié)電設計能有效控制電廠的規(guī)模，縮減建設費用；供配電系統(tǒng)的節(jié)電設計能有效控制煤炭資源的使用量，降低對環(huán)境的污染程度；供配電系統(tǒng)的節(jié)電設計能有效提高能源的利用率，增加社會財富。選擇供電方案時要綜合考慮。

5.方案初定及經濟技術指標分析。

根據工所能取得的電源及本廠用電的實際情況，并適當考慮到生產的發(fā)展，按照安全可靠，技術先進，經濟合理的要求。綜合上述資料進行考慮分析兩方案如下：

方案一：采用35kv電壓供電的特點

（1）、供電電壓較高，線路的功率損耗較小，年運行費用較低；

（2）、電壓損失小，調壓問題容易解決；

（3）、對cosφ的要求較低，可以減少高功率因數補償設備的投資；

（4）、需要建設總降壓變電所，工廠供電設備便于集中控制管理，易于實現(xiàn)自動化，但要多占一定的土地面積；

（5）、根據運行統(tǒng)計數據，35kv架空線路的故障率比10kv架空線路的故障率低一半，因而供電可靠性高；

（6）、有利于工廠進一步擴展。

方案二：采用10kv電壓供電的特點

（1）、不需投資建設工廠總降壓變電所，并少占土地面積；

（2）、工廠內不裝設主高壓器，可簡化接線，便于運行操作；

（3）、減輕維護工作量，減少管理人員；

（4）、供電電壓較35kv低，會增加線路的功率損耗和電能損耗，線路的電壓損失也會增大；

（5）、要求的cosφ值高，要增加補償設備的投資；

（6）、線路的故障率比35kv的高，即供電可靠性不如35kv.

由上述方案比較可知,方案一較方案二的投資費用及年運行費用均少.而且方案二以10kv電壓供電,電壓損失達到了極為嚴重的程度,無法滿足二級負荷長期正常運行的要求.因此,選用方案一,即采用35 kv電壓供電,建立廠內總降壓變電所,從長遠考慮，不論經濟上還是從技術上來看,都是合理的。

四．結束語

工廠供配電方案優(yōu)選具有十分重要的意義，它不僅可以緩解供求之間的矛盾，提高電能的利用率，還能促進經濟效益的提供，減少環(huán)境污染，在選擇工廠供配電系統(tǒng)前，要通過優(yōu)選提高工程效益。

參考文獻：

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