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電力系統規劃設計論文范文第1篇

在電力工程中，電力系統規劃設計是最基礎最重要的環節，電力系統的合理規劃是今后電力系統可以安全、正常運行的保障，因此，電力企業應保障電力系統規劃設計的科學性及合理性，以保障供電過程中將損耗減到最小，節約成本。論文對電力系統規劃進行分析，并且探討電力工程設計中電力系統規劃的應用。

【關鍵詞】

電力工程設計；電力系統；規劃設計

1引言

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

2電力系統規劃的組成

電力系統規劃涉及眾多領域，包括環保、社會建設、能源建設、運輸等，由此可以看出，電力系統規劃是一項具有較強綜合性的工作。電力系統的規劃設計要以社會經濟發展的需求為基礎，以我國能源資源的分布為前提，因為它們影響著電力系統的運行和發展，還影響著我國的社會發展。由于我國用電量持續增加，因此，要在電力工程中進行合理的電力系統規劃設計，以保障電力系統的安全運行并且節約成本。電力系統規劃主要由電源規劃、電力負荷預測、電網規劃、無功規劃以及聯網規劃構成。電源規劃是電力系統的基礎，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，能夠為電力系統的規劃和運行提供科學合理的依據。電網規劃以電源規劃結果和電力負荷測試結果為基礎，滿足在電力系統規劃中的輸電需求，保障了電網建設的合理性，節約了資金。根據時間可以將電網規劃分為近期、中期和長期3個階段的電網規劃，充分證明了電力工程建設的重要性。

3電力系統規劃的原則

電力系統規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。在進行電力系統規劃設計前，要先制定一個周期，電力系統規劃設計要在這個周期完成。對一些大型的電力系統規劃，要制定完善、全面的方案，以保證電力系統規劃設計在規定的周期內完成，并滿足客戶的要求。（2）安全性。在進行電力系統規劃設計時，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規劃并且實現系統功能的同時，還要考慮電力系統設計的成本，在保障系統的功能性的前提下，盡可能地降低成本，以實現利益最大化。

4電力系統規劃的任務及步驟

4.1電力系統規劃的任務

電力系統規劃的任務主要包括：（1）研究并提出規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展方案。

4.2電力系統規劃的步驟

電力系統規劃的步驟：（1）搜集相關資料，包括運輸環境、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）制定規劃文件及圖表[2]。

5電力工程設計中的電力系統規劃設計

5.1電源工程的規劃設計

電源規劃在電力系統規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劃及電源處理情況。一般電力電源包括地方電源和統調電源兩種。地方電源指的是水電站、企業單位和事業單位中的私有發電機；統調電源指的是電網系統規劃中統一的發電廠。不同水文期的電源出力情況也是不同的，在創建電源機組過程中，要全面統計分析電源運行中的處理情況，對電力系統的設計有重要作用。

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，電力系統規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展趨勢為基礎。對之前社會經濟發展的預測數據進行整理和分析，能夠全面了解社會經濟發展對負荷預測的影響，并以此對區域中的負荷進行預測。規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展及負荷的增長及發展趨勢，提高負荷預測水平。

5.3專業性的電力系統

科學合理地計算并統計電力系統，綜合找出最佳的系統方案，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，能夠促進電力行業的可持續發展。

5.4確定接入系統方案

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

5.5電網規劃

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

6結語

電力系統規劃設計使電力系統朝著高電壓等級、大容量、較遠輸送距離的方向可持續發展，能夠有效縮短我國電力系統的發展周期，促進我國電力系統的發展進程，使我國電網建設具有安全性、高效性、智能型，節約我國能源，滿足社會的發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】

【1】王樹喬.分析電力系統規劃設計在電力工程設計中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013(16)：26-28.

電力系統規劃設計論文范文第2篇

廣東省電力系統包括21個地市電網，現有最高運行電壓等級為500 kV，珠江三角洲地區已形成500 kV環網，并以500 kV電壓與廣西聯網，以400 kV和110 kV電壓分別與香港和澳門聯網。此外，廣東電網還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區供電。

粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網與廣西、香港等電網互聯，除了向珠江三角洲地區提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500 kV電網，對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。目前廣東500 kV電網東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500 kV輸變電工程正加緊建設，2000年前可望投入使用。

廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規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工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。

從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，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，對這樣的系統實現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，從系統的整體性和目的性出發，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　一個國外的電網規劃專家系統

目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，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”。

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展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規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規劃設計領域里，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設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、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、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等?；诖耍笨怂姽镜膶＜覀冮_發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。

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(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、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、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設備設計的專家系統家族的先驅，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規劃工程師，他們具有多年的規劃、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)故障后的最小穩定判據；

d)穩定電壓和無功電源的極限；

e)甩負荷后的暫態過電壓極限；

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”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。

3　電網規劃決策系統的分解及協調

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。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。

電網規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調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，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電力系統聯系起來的任務。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的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。

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、滾動優化的動態非量化指標(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劃的大量知識，進行選優運算，得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統，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

1　黃蘇南，邵惠鶴，張鐘?。悄芸刂频睦碚摵头椒ǎ跩］．控制理論與應用，1994(4)

電力系統規劃設計論文范文第3篇

[論文摘要]通過對電力系統計算機網絡存在的網絡安全問題的分析，提出相應的安全對策，并介紹應用于電力系統計算機網絡的網絡安全技術。

在全球信息化的推動下，計算機信息網絡作用不斷擴大的同時，信息網絡的安全也變得日益重要，一旦遭受破壞，其影響或損失也十分巨大，電力系統信息安全是電力系統安全運行和對社會可靠供電的保障，是一項涉及電網調度自動化、繼電保護及安全裝置、廠站自動化、配電網自動化、電力負荷控制、電力營銷、信息網絡系統等有關生產、經營和管理方面的多領域、復雜的大型系統工程。應結合電力工業特點，深入分析電力系統信息安全存在的問題，探討建立電力系統信息安全體系，保證電網安全穩定運行，提高電力企業社會效益和經濟效益，更好地為國民經濟高速發展和滿足人民生活需要服務。

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

一、電力系統的信息安全體系

信息安全指的是為數據處理系統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系統層面安全，操作系統安全，數據庫管理系統安全，④應用層面安全，辦公系統安全，業務系統安全，服務系統安全，⑤管理層面安全，安全管理制度，部門與人員的組織規則。

二、電力系統的信息安全策略

電力系統的信息安全具有訪問方式多樣，用戶群龐大、網絡行為突發性較高等特點。信息安全問題需從網絡規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

這是在企業網規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。電力系統的生產、計量、營銷、調度管理等系統之間，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。必須在信息系統的各個環節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等環節統一管理，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．數據與系統備份技術。電力企業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，建立企業數據備份中心，采用先進災難恢復技術，對關鍵業務的數據與應用系統進行備份，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崩潰的情況下能快速恢復數據與系統，從而保證信息系統的可用性和可靠性。

5．安全審計技術。隨著系統規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，通過技術手段，實現自動對網絡設備日志、操作系統運行日志、數據庫訪問日志、業務應用系統運行日志、安全設施運行日志等進行統一安全審計，及時自動分析系統安全事件，實現系統安全運行管理。

6．建立信息安全身份認證體系。CA是CertificateAuthority的縮寫，即證書授權。在電子商務系統中，所有實體的證書都是由證書授權中心(CA中心)分發并簽名的。一個完整、安全的電子商務系統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。電力市場交易系統就其實質來說，是一個典型的電子商務系統，它必須保證交易數據安全。在電力市場技術支持系統中，作為市場成員交易各方的身份確認、物流控制、財務結算、實時數據交換系統中，均需要權威、安全的身份認證系統。在電力系統中，電子商務逐步擴展到電力營銷系統、電力物質采購系統、電力燃料供應系統等許多方面。因此，建立全國和網、省公司的cA機構，對企業員工上網用戶統一身份認證和數字簽名等安全認證，對系統中關鍵業務進行安全審計，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一，“三分技術、七分管理”。據統計，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現解決某些常見安全問題的能力。通過專業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。電力企業應該從企業發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，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，是法規與管理的接口和信息安全得以實現的重要保證。

3．安全組織與崗位。電力企業的組織體系應實行“統一組織、分散管理”的方式，建立一個有效、獨立的信息安全部門作為企業的信息安全管理機構，全面負責企業范圍內的信息安全管理和維護工作。安全崗位是信息系統安全管理機構，根據系統安全需要設定的負責某一個或某幾個安全事務的職位，崗位在系統內部可以是具有垂直領導關系的若干層次的一個序列。這樣在全企業范圍內形成信息安全管理的專一工作，使各級信息技術部門也因此會很好配合信息安全推行工作。

電力系統規劃設計論文范文第4篇

【關鍵詞】啟發式；案例教學；課程改革；創新

電能作為一種特殊的商品，其質量受到越來越多的關注，電能質量已經成為評估電力系統運行水平的重要內容，電能質量的改善對于電網和用戶電氣設備的安全經濟運行，促進電力行業發展有重要意義。

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。由于電力系統的發、供、用的實時性，電力系統的電能質量始終處于動態變化中，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的電能質量是一項系統工程，涉及電力系統、電力電子、計算機等技術的綜合應用，為了適應當代科技發展對電氣工程及其自動化專業高素質人才的培養需求，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方向為縣市級供電企業及相關規劃設計單位，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

介紹功率理論的發展歷史和現狀，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電能質量問題現象、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

介紹典型的串聯型、并聯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、主電路參數優化設計方法等。

（5） 電能質量評估指標和方法

介紹電力系統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，閉卷考試。由于電能質量這一領域的特殊性及電力行業的快速發展變化，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動態，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的根本宗旨?；诖?，本課程教學內容上進行了拓展和聚焦：1）在現有教材的基礎上，引入國外經典教材[3]，夯實學生對基本工具的掌握；2）聚焦最新的行業動態，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，啟發學生自主學習，培養學生學習新知識的能力。這要求授課教師要全面系統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?？蒲姓n題和行業中出現的電能質量問題，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、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，和電力行業存在血濃于水的天然聯系，在人才培養、科研攻關等方面有著廣泛的合作?；诖耍瑢⒔處熣n題研究、供電企業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，涵蓋不同規模的風電、光伏及儲能系統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、柔性直流系統等的電能質量事件；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，對專業知識采用啟發式案例教學方法，主要步驟如下：1）布置學生完成相關專業知識的理論自學，如講授電力系統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射水平，如我校實驗室現有的光伏系統、儲能系統、電動汽車充電設施、各種家用電器等的諧波發射數據，并在SIMULINK環境下進行仿真驗證，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.

[4]郝一川，蘇小林.案例教學法在工科專業課教學中的實踐[J].中國電力教育，2010.175（24）.

電力系統規劃設計論文范文第5篇

[論文摘要]電氣設備的任何部分與大地（土壤）間作良好的電氣連接稱為接地。接地是確保電氣設備正常工作和安全防護的重要措施之一。電氣設備接地通過接地裝置實現。接地裝置由接地體和接地線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體；連接電氣設備與接地體之間的導線（或導體）稱為接地線。

一、接地的類型

（一）工作接地

為了滿足電力系統或電氣設備的運行要求，而將電力系統的某一點進行接地。如電力系統的中性點接地、各種電路的工作地等。

（二）保護接地

為了防止電氣設備的絕緣損壞，其金屬外殼對地電壓必須限制在安全電壓內，避免造成人身電擊事故，將電氣設備的外露可被人接觸的部分接地。如：電動機、變壓器、照明器具外殼；民用電器的金屬外殼如洗衣機、電冰箱等；變配電所各種電氣設備的底座或支架等；架空線路的金屬桿或鋼筋混凝土桿塔的鋼筋以及桿塔上的架空地線及裝在塔上的設備的外殼及支架等。

（三）防雷接地

為了防止雷電過電壓對人身或設備產生危害，而設置的過電壓保護設備的接地。如避雷針、避雷器等。

（四）防靜電接地

為了消除靜電對人身和設備產生危害而進行的接地，如將某些液體或氣體的金屬輸送管道或車輛的接地和計算機機房接地等。

（五）屏蔽接地

為了防止電氣設備因受電磁干擾，而影響其工作或對其它設備造成電磁干擾的設備接地。如各種高頻電子設備的金屬外殼接地等。

所有電氣設備必須根據國標GB14050《系統接地的形式及安全技術要求》進行保護接地。保護接地除用以實現規定的工作接地或保護接地的要求外，不應作其它用途。有特殊要求的接地，如弱電系統、計算機系統及中壓系統，為中性點直接接地或經小電阻接地時，應按有關專項規定執行。

二、高山發射臺站的接地問題

（一）在廣播電視行業接地的主要理由

1．安全接地：使用交流電的設備必須通過黃綠色安全地線接地，否則當設備內的電源與機殼之間的絕緣電阻變小時，會導致電擊傷害。

2．雷電接地：設施的雷電保護系統是一個獨立的系統，由避雷針、下導體和與接地系統相連的接頭組成。該接地系統通常與用做電源參考地及黃綠色安全地線的接地是共用的。

3．電磁兼容接地：出于電磁兼容設計而要求的接地，包括：

屏蔽接地：為了防止電路之間由于寄生電容存在產生相互干擾、電路輻射電場或對外界電場敏感，必須進行必要的隔離和屏蔽，這些隔離和屏蔽的金屬必須接地。

濾波器接地：濾波器中一般都包含信號線或電源線到地的旁路電容，當濾波器不接地時，這些電容就處于懸浮狀態，起不到旁路的作用。

噪聲和干擾抑制：對內部噪聲和外部干擾的控制需要設備或系統上的許多點與地相連，從而為干擾信號提供“最低阻抗”通道。

電路參考：電路之間信號要正確傳輸，必須有一個公共電位參考點，這個公共電位參考點就是地。因此所有互相連接的電路必須接地。

（二）按接地的作用分類

可分為工作接地、保護接地、過壓保護接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號地等多種。下面結合廣電技術實際作一闡述。

1．保護接地。保護接地是為防止絕緣損壞造成設備帶電危及人身安全而設置的保護裝置，它有接地與接零兩種方式。按電力規定，凡采用三相四線供電的系統，由于中性線接地，所以應采用接零方式，而把設備的金屬外殼通過導體接至零線上，而不允許將設備外殼直接接地。這在廣電系統的配電房中的開關設備，中央空調機、發射機等電源開關設備和大耗電設備中尤為常見。在規劃設計時，應從地網中引出接地母線至各設備上，再將機器外殼用導體連至接地母線上。值得指出的是：接地線應接在設備的接地專用端子上，另一端最好使用焊接。2．屏蔽地。為防止電磁感應而對視、音頻線的屏蔽金屬外皮、電子設備的金屬外殼、屏蔽罩、建筑物的金屬屏蔽網（如測靈敏度、選擇性等指標的屏蔽室）進行接地的一種防護措施。在所有接地中，屏蔽地最復雜，有種說不清，道不明的感覺。因為屏蔽本身既可防外界干擾，又可能通過它對外界構成干擾，而在設備內各元器件之間也須防電磁干擾，如大家熟知的中周外殼、電子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不當會引起干擾，這些干擾主要有：

交流干擾：這主要由交流電源引起。高頻干擾：這類干擾來自各類無線發射臺的變頻或超變頻信號，它們竄入電子設備后在機內得到非正常解調而形成聲頻干擾。屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護方法?？蓪⒃O備外殼與PE線連接；導線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接；室內屏蔽也應多點與PE線可靠連接。

3．信號地。各種電子電路，都有一個基準電位點，這個基準電位點就是信號地。它的作用是保證電路有一個統一的基準電位，不至于浮動而引起信號誤差。信號地的連接是：同一設備的信號輸入端地與信號輸出端地不能聯在一起，而應分開；前級（設備）的輸出地只有與后級（設備）的輸入地相連。否則，信號可能通過地線形成反饋，引起信號的浮動。這在設備的測試中，信號地的連接尤其要引起注意。不然就會造成測試結果的不準確。

三、結束語