發(fā)布時(shí)間：2023-03-21 17:09:09
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)電系統(tǒng)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。
建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無(wú)到有。在大約10年的時(shí)間里走過(guò)了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過(guò)的道路。上世紀(jì)50年代，我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍。對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠(chǎng)引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國(guó)己建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置與應(yīng)用
2.1繼電保護(hù)裝置的任務(wù)
繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來(lái)構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于：在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，安全地。完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí)，它應(yīng)能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理。
2.2繼電保護(hù)裝置的基本要求
1）選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)除。首先斷開(kāi)距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。
2）靈敏性：保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。
3）速動(dòng)性：是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定眭。
4）可靠性：保護(hù)裝置如能滿(mǎn)足可靠性的要求，反而會(huì)成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定訓(xùn)算、安裝調(diào)試正確無(wú)誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡(jiǎn)化有效，以提高保護(hù)的可靠性。
2.3保護(hù)裝置的應(yīng)用
繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于工廠(chǎng)企業(yè)高壓供電系統(tǒng)、變電站等，用于高壓供電系統(tǒng)線(xiàn)路保護(hù)、主變保護(hù)、電容器保護(hù)等。高壓供電系統(tǒng)分母線(xiàn)繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，對(duì)于不并列運(yùn)行的分段母線(xiàn)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動(dòng)解除。另外，還應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，對(duì)于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所則可不裝設(shè)保護(hù)。變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用包括：
①線(xiàn)路保護(hù)：一般采用二段式或三段式電流保護(hù)，其中一段為電流速斷保護(hù)，二段為限時(shí)電流速斷保護(hù)，三段為過(guò)電流保護(hù)。
②母聯(lián)保護(hù)：需同時(shí)裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。
③主變保護(hù)：主變保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù)，主保護(hù)一般為重瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)為復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
④電容器保護(hù)：對(duì)電容器的保護(hù)包括過(guò)流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)及失壓保護(hù)。
隨著繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)的裝置逐漸投入使用，由于生產(chǎn)廠(chǎng)家的不同、開(kāi)發(fā)時(shí)間的先后，微機(jī)保護(hù)呈現(xiàn)豐富多彩、各顯神通的局面，但基本原理及要達(dá)到的目的基本一致。
3、繼電保護(hù)裝置的維護(hù)
值班人員定時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝置巡視和檢查，并做好各儀表的運(yùn)行記錄。在繼電保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視并向主管部門(mén)報(bào)告。建立崗位責(zé)任制，做到每個(gè)盤(pán)柜有值班人員負(fù)責(zé)。做到人人有崗、每崗有人。值班人員對(duì)保護(hù)裝置的操作，一般只允許接通或斷開(kāi)壓板，切換開(kāi)關(guān)及卸裝熔絲等工作，工作過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定。
做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行，防止誤碰運(yùn)行設(shè)備，注意與帶電設(shè)備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對(duì)微機(jī)保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次，每月對(duì)微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)進(jìn)行定期檢查并打印。定期對(duì)繼電保護(hù)裝置檢修及沒(méi)備查評(píng)：
①檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱(chēng)是否齊全；
②檢查轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、各種按鈕、動(dòng)作是否靈活無(wú)卡涉，動(dòng)作靈活。接點(diǎn)接觸有無(wú)足夠壓力和燒傷；
③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好；
④檢查各盤(pán)柜上表計(jì)、繼電器及接線(xiàn)端子螺釘有無(wú)松動(dòng)；
⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線(xiàn)端子是否完好；
⑥配線(xiàn)是否整齊，固定卡子有無(wú)脫落；
⑦檢查斷路器的操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常。
根據(jù)每年對(duì)繼電保護(hù)裝置的定期查評(píng)，按情節(jié)將設(shè)備分為三類(lèi)：經(jīng)過(guò)運(yùn)行檢驗(yàn)，技術(shù)狀況良好無(wú)缺陷，能保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的設(shè)備為一類(lèi)設(shè)備；設(shè)備基本完好、個(gè)別零件雖有一般缺陷，但尚能安全運(yùn)行，不危及人身、設(shè)備安全為二類(lèi)設(shè)備。有重大缺陷的設(shè)備，危及安全運(yùn)行，出力降低，“三漏”情況嚴(yán)重的設(shè)備為三類(lèi)。如發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)有缺陷必須及時(shí)處理，嚴(yán)禁其存在隱患運(yùn)行。對(duì)有缺陷經(jīng)處理好的繼電保護(hù)裝置建立設(shè)備缺陷臺(tái)帳，有利于今后對(duì)其檢修工作。
隨著電力系統(tǒng)的告訴發(fā)展和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、—體化、智能化方向發(fā)展，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了新的挑戰(zhàn)。只有對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，按時(shí)巡檢其運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做好處理，保證系統(tǒng)無(wú)故障設(shè)備正常運(yùn)行，提高供電可靠性。
參考文獻(xiàn)：
[1]王翠平．繼電保護(hù)裝置的維護(hù)及試驗(yàn)[J]．科苑論壇．
[2]嚴(yán)興疇．繼電保護(hù)技術(shù)極其應(yīng)用[J].科技資訊，2007．
要想從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)的目標(biāo)，最關(guān)鍵的就是要做好最初的工程設(shè)計(jì)工作。只有這樣才能保證在后續(xù)的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)中都能以最優(yōu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)，達(dá)到生產(chǎn)節(jié)能性的不斷提高。
1.1做到配電設(shè)計(jì)工作的完善
在開(kāi)展設(shè)計(jì)活動(dòng)的時(shí)候，首先應(yīng)該考慮到的一點(diǎn)就是電力系統(tǒng)的可實(shí)施性。這一特性的達(dá)標(biāo)要從兩個(gè)方面來(lái)觀(guān)察，第一整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷能力的高低，第二是系統(tǒng)中所有設(shè)備的安全可靠性，同時(shí)不同的設(shè)備儀器要有配套的使用說(shuō)明與技巧。在配電的過(guò)程中，要確保整個(gè)系統(tǒng)能夠便于操作、調(diào)控，要運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、高效、穩(wěn)定。在電力設(shè)計(jì)過(guò)程中要達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性的效果，首先要做的就是提高材料的絕緣性能，最后再進(jìn)行線(xiàn)路鋪設(shè)的時(shí)候要確定線(xiàn)路之間的距離滿(mǎn)足絕緣性的要求。
1.2提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率
為了提高整個(gè)系統(tǒng)的能源利用效率，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，在進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部?jī)x器裝備使用的過(guò)程中就應(yīng)該選擇那些具有節(jié)能性的設(shè)備。此外，我們還可以通過(guò)負(fù)荷的均衡性、減少消耗等措施手段來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能效果。例如，在進(jìn)行配電規(guī)劃設(shè)置的過(guò)程中，要對(duì)配電負(fù)荷系數(shù)的確定也應(yīng)該加強(qiáng)力度。在進(jìn)行設(shè)備安裝組合的過(guò)程中注意選擇最佳的結(jié)構(gòu)形式，也能夠達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行效率降低能源消耗的目的。
2電氣系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
2.1減少電能在線(xiàn)路上的傳輸損耗
在設(shè)計(jì)階段主要的目標(biāo)就是達(dá)到節(jié)能降低消耗的目的，只有堅(jiān)持這一理念，才能從根本上降低配電系統(tǒng)的運(yùn)行壓力，維持系統(tǒng)的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)樵陔娏鬟f過(guò)程中，存在著過(guò)多的電阻壓力，所以會(huì)對(duì)功率產(chǎn)生影響。通過(guò)電阻力的控制能夠起到降低線(xiàn)路消耗的巨大作用。導(dǎo)線(xiàn)所能產(chǎn)生的電阻量和線(xiàn)路長(zhǎng)度成正相關(guān)，與線(xiàn)路橫截面積成負(fù)相關(guān)。所以，為了達(dá)到降低電阻的效果，我們可以從下面幾個(gè)角度入手解決問(wèn)題：
（1）選用電阻率小的材料來(lái)完成線(xiàn)路的鋪設(shè)，工業(yè)電氣設(shè)計(jì)中已較少采用鋁芯電纜，多采用銅芯電纜。
（2）將導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度控制在規(guī)定的范圍以?xún)?nèi)。減少線(xiàn)路鋪設(shè)過(guò)程中的彎度，盡量選擇直線(xiàn)型架線(xiàn)。此外，變?yōu)榱丝s減供電距離，最好在電壓中心區(qū)設(shè)置變壓設(shè)備。
（3）擴(kuò)大導(dǎo)線(xiàn)的橫截面。在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)初步發(fā)展的階段，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)條件有限，所以進(jìn)行線(xiàn)路設(shè)計(jì)鋪設(shè)的時(shí)候我們對(duì)于線(xiàn)路運(yùn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益的考慮總是不夠。當(dāng)前，對(duì)工程建設(shè)越來(lái)越重視整體和長(zhǎng)遠(yuǎn)的合理性。在電力和建筑電氣工程中推行按經(jīng)濟(jì)電流選擇電纜截面是實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路設(shè)計(jì)合理化的第一步。
2.2無(wú)功補(bǔ)償
在整個(gè)電力體系中，無(wú)功功率占有的容量屬于大部分，這在無(wú)形中增加了線(xiàn)路的壓力，從而使得電網(wǎng)的電壓處于不穩(wěn)定階段，對(duì)于電網(wǎng)的有效運(yùn)行產(chǎn)生了極為不利的影響。對(duì)于電能使用者來(lái)說(shuō)，從外觀(guān)上來(lái)看無(wú)功功率的因數(shù)不足，當(dāng)它達(dá)到0.9時(shí)，使用者就要根據(jù)實(shí)際情況上交一定的罰款，所以也會(huì)增加使用者的經(jīng)濟(jì)成本，這就要求我們要從下面幾個(gè)方面出發(fā)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以維持良好的經(jīng)濟(jì)效益：第一，將電容器作為最主要的補(bǔ)償設(shè)備，通過(guò)該容器的容納量來(lái)對(duì)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的確定，希望通過(guò)這些數(shù)值來(lái)完成計(jì)算工作；二是考慮電網(wǎng)的運(yùn)行情況，要十分了解補(bǔ)償線(xiàn)路和負(fù)荷情況，如果固定負(fù)荷較多，應(yīng)該采用靜態(tài)補(bǔ)償方式，反之，對(duì)于變化的、不連續(xù)的負(fù)荷較多應(yīng)考慮動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式。第三，完成接地裝置，能夠遵循就近原則，就能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)電系統(tǒng)效能的降低。
2.3濾波器
因?yàn)橄到y(tǒng)中電氣裝備儀器的不斷增多以及其它一些因素的影響，所以出現(xiàn)的諧波電流量也會(huì)不斷地增多，而這些電流所導(dǎo)致的電壓的產(chǎn)生會(huì)引起電壓的畸形轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致電網(wǎng)儀器裝備出現(xiàn)一些錯(cuò)誤的舉動(dòng)。所以，為了降低電壓，就應(yīng)該采取有效的措施進(jìn)行諧波的消除，為了達(dá)到這個(gè)效果最好的途徑就是使用消波儀器。
2.4其他形式的節(jié)能
為了達(dá)到節(jié)能的效果，除了使用上面的一些措施以外，還可以通過(guò)其它一些方式，比如：通過(guò)光能的有效使用，在耗電活動(dòng)中，家庭照明所占的比例占了大部分，所以，選擇一些具有良好的節(jié)能型的照明設(shè)備將會(huì)起到良好的節(jié)能效果。這樣也能起到系統(tǒng)性的節(jié)能作用。
3結(jié)語(yǔ)
電負(fù)載系統(tǒng)的主要由控制系統(tǒng)和蒸發(fā)耗能系統(tǒng)組成。系統(tǒng)的控制電源為直流28V，負(fù)載消耗為三相115V/400Hz?？刂葡到y(tǒng)自動(dòng)采集負(fù)載的電流、電壓和消耗功率，并且按照預(yù)先設(shè)定好的加載程序進(jìn)行自動(dòng)加載，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)加載的切換，并且具備緊急情況下自動(dòng)切除負(fù)載和應(yīng)急排放熱水的功能。電負(fù)載系統(tǒng)工作原理是控制系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)采集飛機(jī)電源系統(tǒng)的剩余功率，并且向上位機(jī)發(fā)出指令，蒸發(fā)耗能系統(tǒng)消耗飛機(jī)電源系統(tǒng)的剩余功率，將電能轉(zhuǎn)換成為熱能，消耗飛機(jī)電源系統(tǒng)和飛機(jī)APU系統(tǒng)，達(dá)到驗(yàn)證其性能的目的。
1.1控制子系統(tǒng)
控制子系統(tǒng)由直流28V供電，主要實(shí)現(xiàn)負(fù)載加載控制、負(fù)載參數(shù)及負(fù)載系統(tǒng)參數(shù)采集、冷卻系統(tǒng)控制、應(yīng)急情況控制以及自檢功能?？刂谱酉到y(tǒng)主要由相關(guān)的接觸器、繼電器、濾波器以及控制計(jì)算機(jī)等組成，這些控制器件統(tǒng)一安裝在飛機(jī)客艙的控制柜內(nèi)，控制計(jì)算機(jī)作為中心控制單元，負(fù)責(zé)采集壓力、溫度、電流、電壓、流量等各個(gè)傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，判斷整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，接收用戶(hù)命令，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量、模擬量控制等功能?？刂谱酉到y(tǒng)具有自動(dòng)、手動(dòng)加載控制的功能；具有自檢、告警以及應(yīng)急斷電功能；能夠保證罐中負(fù)載消耗平衡，在負(fù)載不平衡時(shí)，能夠自動(dòng)切斷負(fù)載單元；具有可視化操作界面，實(shí)時(shí)顯示飛機(jī)消耗功率；能夠及時(shí)采集壓力、溫度、電流、電壓、液位等，并能及時(shí)作出響應(yīng)，改變系統(tǒng)工作狀態(tài)；當(dāng)采集到各個(gè)蒸發(fā)罐的液位傳感器低于設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，補(bǔ)水泵從補(bǔ)水罐箱對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)水，使其達(dá)到設(shè)定值；當(dāng)檢測(cè)到補(bǔ)水罐的液位低于設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，給出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)蒸發(fā)罐和補(bǔ)水罐的液位均低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)斷電；在緊急情況下，該系統(tǒng)能自動(dòng)放掉熱水。
1.2蒸發(fā)耗能系統(tǒng)
蒸發(fā)耗能系統(tǒng)由補(bǔ)水排水子系統(tǒng)和負(fù)載子系統(tǒng)組成。能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，自動(dòng)排放高溫水蒸氣。補(bǔ)水排水子系統(tǒng)主要由補(bǔ)水分系統(tǒng)、應(yīng)急排水分系統(tǒng)以及注水、排水分系統(tǒng)等組成。補(bǔ)水分系統(tǒng)由補(bǔ)水罐、補(bǔ)水泵以及液位傳感器等組成。當(dāng)液位傳感器采集到各個(gè)蒸發(fā)罐的液位低于設(shè)定值時(shí)，則自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)水泵，由補(bǔ)水罐向蒸發(fā)罐組輸水，使其達(dá)到設(shè)定的液位值。應(yīng)急排水分系統(tǒng)由應(yīng)急排水泵、單向閥以及單向插板閥等組成，用于在飛機(jī)應(yīng)急著陸前，排放掉蒸發(fā)罐內(nèi)的熱水。負(fù)載子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電負(fù)載的分配和消耗。負(fù)載子系統(tǒng)主要由安裝在蒸發(fā)罐里面的60個(gè)負(fù)載元件組成。每個(gè)負(fù)載元件的功率1KVA，絕緣層熱穩(wěn)定性不小于300°，絕緣電阻不小于20MΩ，每相電負(fù)載最小負(fù)載1KVA、共20KVA，均分在三個(gè)電加熱器罐里，為保證負(fù)載消耗平衡，每次加載最小功率3KVA，總共可以實(shí)現(xiàn)60KVA的負(fù)載消耗。在出現(xiàn)負(fù)載不平衡時(shí)，系統(tǒng)具有自動(dòng)切除功能。
2電負(fù)載系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1硬件設(shè)計(jì)
電負(fù)載系統(tǒng)硬件組成主要由工控機(jī)、西門(mén)子PLC、傳感器（電壓、電流、液位等）、交流接觸器、斷路器、采集板卡等組成。
2.2軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件由兩部分構(gòu)成，分別是一體化工作站（上位機(jī)）程序和可編程控制器（下位機(jī)）程序。上位機(jī)主要用于監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)詳細(xì)的工作過(guò)程，跟據(jù)預(yù)先設(shè)定好的規(guī)律，執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的加載規(guī)律，上位機(jī)具有友好的工作界面，操作界面，并且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到加載的負(fù)載以及整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。下位機(jī)程序主要采用的是梯形圖進(jìn)行編程，主要采集補(bǔ)水罐和蒸發(fā)罐的液位信號(hào)，接收上位機(jī)指令，實(shí)現(xiàn)負(fù)載自動(dòng)加載、補(bǔ)水泵控制和報(bào)警斷電等功能。整個(gè)系統(tǒng)有條不紊的進(jìn)行。
3電負(fù)載系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
在完成了軟件調(diào)試、控制機(jī)柜的接線(xiàn)以及外部線(xiàn)路接線(xiàn)工作以后，對(duì)電負(fù)載系統(tǒng)進(jìn)行了地面聯(lián)試實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了地面長(zhǎng)時(shí)間加載實(shí)驗(yàn)，首先進(jìn)行了系統(tǒng)自檢工作，自檢完成后，模擬飛機(jī)剩余功率進(jìn)行自動(dòng)加載以及卸載規(guī)律設(shè)定，進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程順利，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：系統(tǒng)能夠按照預(yù)先設(shè)定的模擬飛機(jī)的加載、卸載規(guī)律進(jìn)行工作，并且在水蒸氣狀態(tài)下，蒸發(fā)耗能系統(tǒng)能夠?qū)⒏邷厮魵馀懦觯荒M了飛機(jī)上故障情況，該系統(tǒng)能夠緊急卸載以及緊急排水。經(jīng)過(guò)一系列的地面聯(lián)試實(shí)驗(yàn)和分析，電負(fù)載系統(tǒng)功能完善，長(zhǎng)時(shí)間工作運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
4結(jié)束語(yǔ)
論文摘要:現(xiàn)今的電子通信技術(shù)屬于一種尖端的且應(yīng)用性極強(qiáng)的技術(shù),一個(gè)國(guó)家的科技發(fā)展水平和進(jìn)度關(guān)鍵看電子通信技術(shù)水平的高低。電子通信產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)不可或缺的一部分,電子通信技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展直接帶動(dòng)先進(jìn)的生產(chǎn)力和科技實(shí)力。電子通信技術(shù)涉及的領(lǐng)域和范圍較廣,特別突出在移動(dòng)電話(huà)和衛(wèi)星通信兩個(gè)方面,本文也將重點(diǎn)通過(guò)這兩個(gè)方面來(lái)分析電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的問(wèn)題。
隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展,它同時(shí)在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運(yùn)用電子通信技術(shù)突破時(shí)間和空間的局限來(lái)學(xué)習(xí)和工作。電子通信技術(shù)不僅改變著人們,它還在改變著社會(huì)和國(guó)家,使得國(guó)家不斷發(fā)展,特別表現(xiàn)在衛(wèi)星通信技術(shù)上。當(dāng)然我國(guó)的電子通信技術(shù)還存在一些關(guān)鍵技術(shù)的問(wèn)題,有待人們改善和加強(qiáng)。
一、電子通信系統(tǒng)概述
電子通信技術(shù)屬于現(xiàn)代通信技術(shù)中的一大部分。電子通信技術(shù)還是信息社會(huì)的主要支柱,是現(xiàn)代高新技術(shù)的重要組成部分,甚至是國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的神經(jīng)系統(tǒng)和命脈。在現(xiàn)代化信息社會(huì),電子通信技術(shù)無(wú)處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動(dòng)電信、廣播電視、雷達(dá)、聲納、導(dǎo)航、遙控與遙測(cè)以及遙感等領(lǐng)域,還有軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的各種信息系統(tǒng)都要運(yùn)用到電子通信技術(shù)。
電子通信系統(tǒng)中最具代表性也最常見(jiàn)的就是移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信。其中移動(dòng)通信就包括了衛(wèi)星通信,此外還有蜂窩系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、分組無(wú)線(xiàn)網(wǎng)、無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)電傳呼系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域。
二、電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
近幾年來(lái),電子通信技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,就其最具代表性的移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信來(lái)看,就存在很多關(guān)鍵性的技術(shù)問(wèn)題,有待加強(qiáng)和改善。移動(dòng)通信技術(shù)在電子通信技術(shù)中發(fā)展范圍最大最迅速,傳統(tǒng)的蜂窩通信因?yàn)榭捎脽o(wú)線(xiàn)頻譜資源的增加和無(wú)線(xiàn)信號(hào)的衰弱而變得越來(lái)越受局限。不斷縮小的小區(qū)半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外,頻繁的越區(qū)切換導(dǎo)致空中資源的浪費(fèi)和頻譜效率降低,這也使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本也是越來(lái)越高。從以上各種因素可以看出,要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統(tǒng)容量,就應(yīng)該突破傳統(tǒng)蜂窩體制,應(yīng)用新的移動(dòng)通信技術(shù)。
1、移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中采用分布式天線(xiàn)是很有效也很成功的一種方式,每個(gè)小區(qū)內(nèi)都有很多個(gè)無(wú)線(xiàn)信號(hào)處理單元,這些單元距離都比載波波長(zhǎng)要遠(yuǎn)得多,并且它們都能進(jìn)行功放變頻和信號(hào)預(yù)處理。要在核心處理單元實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理的功能,首先就要完成信號(hào)的收發(fā)功能和一些簡(jiǎn)單的信號(hào)預(yù)處理,然后就要與核心處理單元連接,通過(guò)光纖和同軸電纜或微波無(wú)線(xiàn)信道來(lái)實(shí)現(xiàn)。有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)分布式移動(dòng)通信,第一種就是在所有的無(wú)線(xiàn)信號(hào)處理單元上所有相同的下行鏈路信號(hào)同時(shí)發(fā)射,然后小區(qū)內(nèi)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)處理單元接收到上行鏈路信號(hào)之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)則是會(huì)不斷干擾系統(tǒng),阻礙了系統(tǒng)容量的擴(kuò)大。第二種方式則是在整個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)完成無(wú)線(xiàn)覆蓋的分布式天線(xiàn)結(jié)構(gòu),通過(guò)用大量的無(wú)線(xiàn)信號(hào)處理單元來(lái)實(shí)現(xiàn),從而突破傳統(tǒng)蜂窩小區(qū)的理念。這種方式也可稱(chēng)之為“受控天線(xiàn)子系統(tǒng)”,即“僅與移動(dòng)臺(tái)相近的信號(hào)處理單元負(fù)責(zé)與移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信”的方式。第二種較之第一種更理想,但同時(shí)它也更復(fù)雜。
分布式移動(dòng)通信較傳統(tǒng)的移動(dòng)通信技術(shù)有幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì),第一是小區(qū)間干擾低、SIR高且系統(tǒng)容量大,第二是它內(nèi)部的分集能力不僅能用來(lái)抵抗陰影效應(yīng),還能夠保證不衰落和擴(kuò)大系統(tǒng)的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號(hào)的功率,還能降低其切換次數(shù)。第四是它對(duì)其他通信系統(tǒng)的干擾小并且在相同發(fā)射功率下覆蓋的區(qū)域更大,反之其發(fā)射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實(shí)現(xiàn)任意形狀的無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū),還能核心處理單元集中處理信號(hào)。更能有效利用無(wú)線(xiàn)資源。
子通信系統(tǒng)分為5層:應(yīng)用層、驅(qū)動(dòng)層、傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。這5層之間功能劃分應(yīng)明確,接口應(yīng)簡(jiǎn)單,從而為硬軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ):應(yīng)用層是通信系統(tǒng)的最高層次,它實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)管理功能(如初始化、維護(hù)、重構(gòu)等)和解釋功能(如描述數(shù)據(jù)交換的含義、有效性、范圍、格式等)。驅(qū)動(dòng)層是應(yīng)用層與底層的軟件接口。為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的管理功能,驅(qū)動(dòng)層應(yīng)能控制子系統(tǒng)內(nèi)多路傳輸總線(xiàn)接口(簡(jiǎn)稱(chēng)MBI)的初始化、啟動(dòng)、停止、連接、斷開(kāi)、啟動(dòng)其自測(cè)試,監(jiān)控其工作狀態(tài),控制其和子系統(tǒng)主機(jī)的數(shù)據(jù)交換。傳輸層控制多路傳輸總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸,傳輸層的任務(wù)包括信息處理、通道切換、同步管理等。數(shù)據(jù)鏈路層按照MIL—STD一1553B規(guī)定?？刂瓶偩€(xiàn)上各條消息的傳輸序列。物理層按照MIL—STD一1553B規(guī)定,處理1553B總線(xiàn)物理介質(zhì)上的位流傳輸。應(yīng)用層、驅(qū)動(dòng)層在各個(gè)子系統(tǒng)主機(jī)上實(shí)現(xiàn),傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層在MBI上實(shí)現(xiàn)。
2、衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
衛(wèi)星通信在電子通信技術(shù)中最為先進(jìn),它也有很大的優(yōu)勢(shì),包括通信距離遠(yuǎn)并且容量大,通信線(xiàn)路質(zhì)量穩(wěn)定可靠以及機(jī)動(dòng)性能優(yōu)越和靈活地組網(wǎng)等這些都是別的技術(shù)沒(méi)有的特點(diǎn)。但隨著不斷快速發(fā)展的全球信息化產(chǎn)業(yè),人們對(duì)信息的需求也越來(lái)越復(fù)雜多樣,電子通信技術(shù)已進(jìn)入高速、多媒體、業(yè)務(wù)多樣化和可移動(dòng)的個(gè)性化時(shí)代。
目前的衛(wèi)星通信的一些關(guān)鍵技術(shù)也存在一些問(wèn)題,它包括高速數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求。以及衛(wèi)星通信應(yīng)用寬帶IP的難點(diǎn)。現(xiàn)代衛(wèi)星通信技術(shù)采用一些關(guān)鍵技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題,一個(gè)就是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),它能讓靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)壓縮都能有效提高通信系統(tǒng)在時(shí)間、頻帶、能量上的工作效率;第二個(gè)就是智能衛(wèi)星天線(xiàn)系統(tǒng);第三個(gè)就是寬帶IP衛(wèi)星通信技術(shù)的研究;第四個(gè)就是新型高效的數(shù)字調(diào)制及信道編碼技術(shù);第五個(gè)就是多址連接技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展;第六個(gè)就是衛(wèi)星激光通信技術(shù)。
未來(lái)的衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)率會(huì)通過(guò)激光通信來(lái)實(shí)現(xiàn),激光的優(yōu)勢(shì)會(huì)在互聯(lián)衛(wèi)星網(wǎng)中得到充分發(fā)揮,因?yàn)樵谀抢锝?jīng)常會(huì)應(yīng)用到激光通信技術(shù),它在外層空間進(jìn)行,所以不會(huì)受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術(shù)來(lái)縮短全球衛(wèi)星通信中的“雙跳”法的信號(hào)時(shí)長(zhǎng)。有專(zhuān)家提出“在衛(wèi)星激光通信在比微波通信數(shù)據(jù)速率高一個(gè)數(shù)量級(jí)的理想情況下,天線(xiàn)孔徑尺寸會(huì)比微波通信衛(wèi)星減小一個(gè)數(shù)量級(jí)”的觀(guān)點(diǎn)。那么如果在空間無(wú)線(xiàn)電通信中以激光作為載體來(lái)進(jìn)行工作和運(yùn)行未來(lái)的衛(wèi)星之間進(jìn)行激光通信是很有前途的。
總而言之,電子通信系統(tǒng)在這個(gè)信息化時(shí)代無(wú)處不在。在電子通信系統(tǒng)中范圍最廣最常見(jiàn)的就是移動(dòng)通信技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù),移動(dòng)通信技術(shù)體現(xiàn)在日常的電視廣播網(wǎng)絡(luò)等各種電子傳輸工具上,而衛(wèi)星通信系統(tǒng)則運(yùn)用在比較大型的工程上。電子通信系統(tǒng)的發(fā)達(dá)和完善與否直接決定了一個(gè)國(guó)家和社會(huì)的強(qiáng)弱,所以對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的分析和研究是很有必要的,掌握了其關(guān)鍵技術(shù)就能很好地運(yùn)用和完善它。
參考文獻(xiàn)
[1]劉旭東,衛(wèi)星通信技術(shù)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2000
楊運(yùn)年,VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)[M].北京:人民郵電出版社,1997
微網(wǎng)系統(tǒng)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)所發(fā)電力，經(jīng)風(fēng)機(jī)逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鳎峁┙o微網(wǎng)控制器進(jìn)行離并網(wǎng)控制。太陽(yáng)能發(fā)電通過(guò)光伏控制器轉(zhuǎn)為交流上網(wǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電管理由控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)一控制和管理。除了風(fēng)、光等多種新能源，還可以通過(guò)柴油發(fā)電機(jī)以及其它小型發(fā)電機(jī)結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)統(tǒng)一給負(fù)荷供電。
2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
站用微電網(wǎng)是由光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及儲(chǔ)能裝置和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的變電站供電的小型發(fā)配電系統(tǒng)，它能夠不依賴(lài)大電網(wǎng)而正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)部供需平衡。當(dāng)站用電正常供電時(shí)，首先消納微網(wǎng)系統(tǒng)電能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電能消耗的減少和節(jié)約，當(dāng)變電站電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，站用微電網(wǎng)可以為變電站提供必要的電源，從而保證控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，降低變電站故障恢復(fù)時(shí)間。
2.1站用電微網(wǎng)系統(tǒng)組成
1）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，再通過(guò)控制器對(duì)蓄電池充電，經(jīng)過(guò)逆變器對(duì)負(fù)載供電；
2）光伏發(fā)電系統(tǒng),利用太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能，然后對(duì)蓄電池充電，通過(guò)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電；
3）儲(chǔ)能系統(tǒng)，使微網(wǎng)既可以并網(wǎng)運(yùn)行，也可以獨(dú)立孤網(wǎng)運(yùn)行，并保證功率穩(wěn)定輸出。儲(chǔ)能電池組在系統(tǒng)中同時(shí)起到能量調(diào)節(jié)和平衡負(fù)載兩大作用。它將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，以備供電不足時(shí)使用；
4）逆變系統(tǒng)，由幾臺(tái)逆變器組成，把蓄電池中的直流電變成標(biāo)準(zhǔn)的220V交流電，保證交流電負(fù)載設(shè)備的正常使用。同時(shí)還具有自動(dòng)穩(wěn)壓功能，可改善風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量；5）監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)可以監(jiān)控分布式能源運(yùn)行數(shù)據(jù)，調(diào)整運(yùn)行策略，控制運(yùn)行狀態(tài)。智能能量控制管理部分是保證電源系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要核心設(shè)備。
2.2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)功能系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能
1）微網(wǎng)系統(tǒng)包含光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和儲(chǔ)能設(shè)備。通過(guò)微網(wǎng)控制系統(tǒng)監(jiān)控分布式能源運(yùn)行數(shù)據(jù)，調(diào)整運(yùn)行策略，控制運(yùn)行狀態(tài)；
2）微網(wǎng)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)能設(shè)備作為獨(dú)立運(yùn)行時(shí)的主電源；當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)全部退出運(yùn)行時(shí)，主電源的功率大于微網(wǎng)內(nèi)所有負(fù)荷的功率時(shí)，微網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)所供負(fù)載進(jìn)行容量調(diào)節(jié)和超限保護(hù)；
3）對(duì)于主從控制的微網(wǎng)，如果分布式電源的出力大于負(fù)載，會(huì)出現(xiàn)多余功率到送給主電源情況（如果不允許倒送），因此在微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)分布式電源出力的控制策略；
4）通過(guò)微網(wǎng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，全方位實(shí)時(shí)展示分布式電源運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)、光信息及微網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程，為分布式電源及微網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，起到示范作用。
2.3引入微網(wǎng)系統(tǒng)條件
將微網(wǎng)系統(tǒng)引入站用電系統(tǒng)時(shí)，主要考慮其發(fā)電單元可利用的自然資源情況。參考風(fēng)電場(chǎng)和太陽(yáng)能光伏電站的設(shè)計(jì)條件以及相關(guān)規(guī)程規(guī)范，站用電系統(tǒng)中引入微網(wǎng)時(shí)，該變電站應(yīng)滿(mǎn)足以下條件：
（1）變電站所在地區(qū)10m高度處，年平均風(fēng)速在5.6m/s以上；
（2）變電站所在地區(qū)太陽(yáng)能總輻射的年總量在1050~1400kWh/（m2a）以上；
（3）變電站所在地區(qū)太陽(yáng)能資源穩(wěn)定程度指標(biāo)在4以下。
3站用電微網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1功能定位
1）作為站用電系統(tǒng)電源的補(bǔ)充，減小站用電系統(tǒng)從電力系統(tǒng)的受電比例；
2）作為變電站啟動(dòng)電源，取代常規(guī)變電站站外電源。在變電站完全停電時(shí)，利用微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)出的電能啟動(dòng)站用電系統(tǒng)，完成主變壓器和站用變壓器的充電，再利用站內(nèi)電源完成整個(gè)變電站的啟動(dòng)。在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中，盡可能利用微網(wǎng)系統(tǒng)。本文考慮經(jīng)濟(jì)性因素，推薦變電站微網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)以取代站外電源作為啟動(dòng)電源為目標(biāo)，在現(xiàn)階段技術(shù)條件下，采用站外電源和微網(wǎng)系統(tǒng)共用的過(guò)渡方式。
3.2接線(xiàn)方案
站用電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，儲(chǔ)能設(shè)備、光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電以圖2的形式并列接入交流低壓母線(xiàn)。微網(wǎng)與外部電網(wǎng)有一個(gè)統(tǒng)一的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)?？刂撇呗圆捎弥鲝目刂圃O(shè)計(jì)，即在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，主電網(wǎng)作為主電源；在孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，蓄電池儲(chǔ)能設(shè)備作為主電源。圖1站考慮到微網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性要求相對(duì)較低，而站用直流系統(tǒng)的可靠性要求較高，因此推薦為微網(wǎng)系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置蓄電池，而不將站用直流系統(tǒng)的蓄電池與微網(wǎng)系統(tǒng)蓄電池合用；考慮到站用電負(fù)荷的特性，具有一定的分散性，且常規(guī)負(fù)荷均為交流負(fù)荷，因此推薦微網(wǎng)系統(tǒng)采用交流并網(wǎng)模式。
3.3設(shè)備選型及布置方案
1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)運(yùn)行特征和控制方式可分為變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，根據(jù)風(fēng)輪軸的位置可以分為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)?，F(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)多采用變速恒頻系統(tǒng)，而采用垂直軸還是水平軸則需要結(jié)合自然條件和功能需求確定。布置風(fēng)電機(jī)組時(shí)，在盛行風(fēng)向上要求機(jī)組間隔為5~9倍風(fēng)輪直徑，在垂直于盛行風(fēng)向上要求機(jī)組間相隔3~5倍風(fēng)輪直徑。風(fēng)電機(jī)組具體布置時(shí)應(yīng)根據(jù)風(fēng)向玫瑰圖和風(fēng)能玫瑰圖確定風(fēng)電場(chǎng)主導(dǎo)風(fēng)向，對(duì)平坦、開(kāi)闊場(chǎng)址，可按照以上原則，單排或多排布置風(fēng)電機(jī)組。在多排布置時(shí)應(yīng)呈梅花型排列，以盡量減少風(fēng)電機(jī)組之間尾流影響。
2）太陽(yáng)能光伏電池單晶硅、多晶硅太陽(yáng)電池由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較高，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目。太陽(yáng)能光伏電池一般均安裝在戶(hù)外，電池板必須采用能經(jīng)受雨、風(fēng)、砂塵和溫度變化甚至冰雹襲擊等的框架、支撐板和密封樹(shù)脂等進(jìn)行完好保護(hù)。光伏方陣有3種安裝形式：
1）安裝在柱上；
2）安裝在地面；
3）安裝在屋頂上。采用哪一種安裝形式取決于諸多因素，包括方陣尺寸、可利用空間、采光條件、防止破壞和盜竊、風(fēng)負(fù)載、視覺(jué)效果及安裝難度等。
3）儲(chǔ)能裝置
目前，國(guó)內(nèi)變電站或配網(wǎng)運(yùn)行的儲(chǔ)能系統(tǒng)大多采用鉛酸蓄電池，其維護(hù)量較小，價(jià)格低廉，但使用壽命和對(duì)環(huán)境的影響是其較大缺點(diǎn)。
4站用電微網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例
依托遼寧利州500kV變電站，對(duì)站用電微網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)展研究。根據(jù)站用電負(fù)荷需求以及站址位置的自然資源條件，提出了微網(wǎng)系統(tǒng)的配置方案。
4.1站用電負(fù)荷分析
根據(jù)本站的建設(shè)規(guī)模以及對(duì)站用輔助設(shè)施的用電量計(jì)算分析，本站在遠(yuǎn)景規(guī)模下的最大用電負(fù)荷為633.6kVA。變電站啟動(dòng)負(fù)荷主要考慮2臺(tái)500kV斷路器和2臺(tái)66kV斷路器伴熱帶負(fù)荷。經(jīng)計(jì)算，變電站啟動(dòng)所需功率為20kW，容量為10kWh。
4.2風(fēng)機(jī)配置
根據(jù)本站站址位置風(fēng)資源實(shí)測(cè)結(jié)果，并考慮以下因素：
1）站址內(nèi)設(shè)備眾多，高空線(xiàn)纜密布，東西側(cè)為進(jìn)出線(xiàn)方向；
2）作為站自用電風(fēng)機(jī)，不宜距離用電地點(diǎn)過(guò)遠(yuǎn)；
3）站址區(qū)域地形影響；
4）風(fēng)機(jī)安全距離取兩倍塔高，防止意外情況發(fā)生時(shí)造成周?chē)ㄖ?、設(shè)施二次損害；
5）辦公樓樓頂?shù)墓夥O(shè)施不能被遮擋，因此風(fēng)電機(jī)組的高度受到限制，不宜超過(guò)40m。本站考慮選用1臺(tái)50kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
4.3太陽(yáng)能光伏電池板配置
通過(guò)對(duì)站址太陽(yáng)能資源評(píng)估成果計(jì)算，本區(qū)域固定傾角形式的光伏板在傾角為38.4度左右時(shí)，接受的太陽(yáng)能輻射量最大，同時(shí)考慮與樓宇的協(xié)調(diào)性和光伏板間距等，最終決定光伏板傾角為30度。為保證全年真太陽(yáng)時(shí)9時(shí)至15時(shí)內(nèi)前后光伏板組件互不遮擋，結(jié)合光伏板的尺寸和布置形式，根據(jù)冬至日上午9時(shí)的太陽(yáng)高度角和方位角進(jìn)行計(jì)算，得到各光伏板間的南北行距為2m，該間隔同時(shí)可以供維護(hù)人員過(guò)往使用，板與板東西間隔預(yù)留5cm。綜合上述布置要求，共布置98塊190Wp光伏板，計(jì)18.62kW。經(jīng)估算，系統(tǒng)25年運(yùn)行期年平均發(fā)電量為24.64MWh，多年平均等效利用小時(shí)數(shù)為1323h。
4.4儲(chǔ)能裝置配置
考慮儲(chǔ)能裝置的經(jīng)濟(jì)性及變電站內(nèi)可利用的占地面積，采用蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，容量按滿(mǎn)足變電站啟動(dòng)要求考慮。蓄電池放電功率按20kW、放電時(shí)間按0.5h考慮，經(jīng)計(jì)算，考慮一定裕度，蓄電池容量取200Ah。
4.5微網(wǎng)系統(tǒng)的控制與保護(hù)
1）監(jiān)控系統(tǒng)：系統(tǒng)可以監(jiān)控分布式能源運(yùn)行數(shù)據(jù)，調(diào)整運(yùn)行策略，控制運(yùn)行狀態(tài)；
2）控制系統(tǒng)：保證站用電系統(tǒng)優(yōu)先使用分布式發(fā)電裝置發(fā)出的電能，并滿(mǎn)足蓄電池智能充放電要求；
3）保護(hù)系統(tǒng)：配置有硬件故障保護(hù)和軟件保護(hù)，保護(hù)功能配置完善，保護(hù)范圍交叉重疊，沒(méi)有死區(qū)，能確保在各種故障情況下的系統(tǒng)安全。
5經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析
根據(jù)遼寧利州500kV變電站微網(wǎng)系統(tǒng)的配置方案，同時(shí)對(duì)原站外電源引接方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)站用電微網(wǎng)系統(tǒng)引入進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。
5.1站外備用電源經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較
前期設(shè)計(jì)方案中，站用備用電源采用66kV接網(wǎng)方案，站內(nèi)外總投資約525萬(wàn)元。該方案可靠性較高，投資也較高。將站外備用電源優(yōu)化為從變電站附近的10kV線(xiàn)路“T”接，站內(nèi)設(shè)10kV箱式變電站1座。該方案站內(nèi)外投資共約為256萬(wàn)元，比66kV站外電源方案節(jié)省投資約269萬(wàn)元。此方案可靠性比66kV站外電源方案略低，但能夠滿(mǎn)足本站對(duì)備用電源可靠性要求。
5.2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)投資分析
依托工程微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電裝置總投資約為253.2萬(wàn)元，總計(jì)站用電系統(tǒng)投資509.2萬(wàn)元，比前期可研方案略低，但由于增加了新型能源發(fā)電方式，可靠性水平比可研方案明顯增加。新型能源年發(fā)電量約為139.6MWh，每年節(jié)約資金139.6MW×0.6元/kwh=83760元，在變電站全壽命周期內(nèi)，具備可回收性。新型能源產(chǎn)生的發(fā)電效益，不但明顯減少了站用電系統(tǒng)電量消耗，也為降低網(wǎng)耗做出貢獻(xiàn)。
6結(jié)論
煤礦機(jī)電設(shè)備管理信息系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，其優(yōu)點(diǎn)在于各功能模塊的可完善性及可擴(kuò)充性。根據(jù)煤礦企業(yè)用戶(hù)需求，系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)了7個(gè)功能模塊，可充分體現(xiàn)對(duì)煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備的科學(xué)管理思想。
(1)設(shè)備臺(tái)賬管理模塊。主要包括:設(shè)備資產(chǎn)編號(hào)、設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱(chēng)、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠(chǎng)家、生產(chǎn)日期、設(shè)備狀態(tài)、開(kāi)始使用日期的查詢(xún)管理。通過(guò)關(guān)鍵字可快速查詢(xún)?cè)O(shè)備信息，也可通過(guò)輸入生產(chǎn)廠(chǎng)家、生產(chǎn)日期、使用狀態(tài)等進(jìn)行高級(jí)查詢(xún)。
(2)設(shè)備驗(yàn)收入庫(kù)管理模塊。主要包含添加、查詢(xún)、修改和刪除設(shè)備的各項(xiàng)基本信息和技術(shù)參數(shù)，包括設(shè)備的驗(yàn)收單號(hào)、設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱(chēng)、使用單位、檢修人、經(jīng)手人、檢查員、檢修時(shí)間、驗(yàn)收日期等信息。
(3)設(shè)備出庫(kù)管理模塊。主要對(duì)設(shè)備在出庫(kù)時(shí)的信息進(jìn)行管理，包括領(lǐng)料單號(hào)、領(lǐng)料單位、數(shù)量、規(guī)格型號(hào)、使用地點(diǎn)、用途、領(lǐng)料時(shí)間、領(lǐng)料人資料進(jìn)行錄入、修改、刪除、查詢(xún)等遠(yuǎn)程管理，也可以通過(guò)設(shè)備出庫(kù)信息自動(dòng)生成生產(chǎn)領(lǐng)料單。
(4)設(shè)備調(diào)撥管理模塊。依據(jù)煤礦企業(yè)工作流程實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備調(diào)撥的申請(qǐng)、審核、設(shè)備調(diào)撥等過(guò)程的監(jiān)控及管理。能對(duì)設(shè)備調(diào)撥的詳細(xì)信息進(jìn)行添加、查詢(xún)、修改和刪除等操作，包括資產(chǎn)編號(hào)、調(diào)撥日期、調(diào)撥方式、調(diào)出單位、調(diào)入單位、備注、相關(guān)單據(jù)或附件、選擇審批領(lǐng)導(dǎo)等，最終形成詳細(xì)的設(shè)備調(diào)撥記錄。
(5)設(shè)備維修管理模塊。主要是設(shè)備報(bào)修、設(shè)備維修記錄、設(shè)備檢修記錄的管理:①設(shè)備報(bào)修主要有資產(chǎn)編號(hào)、設(shè)備名稱(chēng)、故障時(shí)間、故障描述、出井日期、保修日期、錄入人等信息;②設(shè)備維修記錄主要有資產(chǎn)編號(hào)、設(shè)備名稱(chēng)、維修情況、維修日期、維修金額、報(bào)修狀態(tài)、維修部門(mén)、維修人、錄入人等信息;③維修檢修記錄主要有資產(chǎn)編號(hào)、設(shè)備名稱(chēng)、維修單位、驗(yàn)收人、經(jīng)手人、管理人、驗(yàn)收日期、維修費(fèi)用、錄入人等信息。
(6)設(shè)備報(bào)廢管理。是由使用單位新增設(shè)備報(bào)廢申請(qǐng)，添加申請(qǐng)內(nèi)容包括設(shè)備的編號(hào)、名稱(chēng)、型號(hào)、生產(chǎn)廠(chǎng)家、報(bào)廢原因等。機(jī)電設(shè)備管理部門(mén)組織計(jì)劃財(cái)務(wù)部、機(jī)修中心、使用單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定后，填寫(xiě)“固定資產(chǎn)報(bào)廢申請(qǐng)書(shū)”，由各領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行審批處理。
(7)用戶(hù)管理模塊。對(duì)煤礦企業(yè)的用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限和角色管理，領(lǐng)導(dǎo)可以瀏覽、查詢(xún)所有的設(shè)備管理信息，對(duì)設(shè)備管理的流程進(jìn)行審批;技術(shù)人員可以進(jìn)行相應(yīng)權(quán)限范圍內(nèi)的增刪改查操作，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性;系統(tǒng)管理員可以添加系統(tǒng)用戶(hù)，并為其分配相應(yīng)的權(quán)限和角色。不同用戶(hù)可以修改自己的個(gè)人信息及用戶(hù)密碼。
2結(jié)語(yǔ)
1.1以太網(wǎng)技術(shù)概述
我們現(xiàn)在所說(shuō)的以太網(wǎng)通常是指在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)下構(gòu)建的局域網(wǎng)。1975年，美國(guó)施樂(lè)公司（Xe-rox）成功將其公司的電腦、打印機(jī)等組建成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)，后來(lái)施樂(lè)公司（Xerox）、數(shù)字裝備公司（Dig-ital）、英特爾公司（Intel）三家公司為了推廣這項(xiàng)技術(shù)而合作，并起草了DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)，這就是IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的前身。以太網(wǎng)通信具有系統(tǒng)組網(wǎng)方便、信息共享性好、易于互操作等優(yōu)點(diǎn)，所以在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了很好的推廣與應(yīng)用。與前述總線(xiàn)類(lèi)通信技術(shù)相比而言，以太網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)就是它的通信傳輸速率高。
1.2以太網(wǎng)構(gòu)建的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
用以太網(wǎng)組網(wǎng)構(gòu)建的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，由于將全站一次設(shè)備保測(cè)裝置的信號(hào)均接在了交換機(jī)上，當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)、工作站如需知道某一斷路器、刀閘、變壓器的遙信或者遙測(cè)信息，直接訪(fǎng)問(wèn)交換機(jī)即可，這樣，數(shù)據(jù)的共享性顯然優(yōu)于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。
1.3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用以太網(wǎng)組網(wǎng)的系統(tǒng)原理
區(qū)別于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，在采用以太網(wǎng)組網(wǎng)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，介質(zhì)采用的是網(wǎng)線(xiàn)而非485線(xiàn)。在圖二中，保測(cè)裝置1～n負(fù)責(zé)采集變電站一次設(shè)備的遙信、遙測(cè)信息，然后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)接至交換機(jī)。變電站主控室的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺(tái)通過(guò)交換機(jī)了解全站設(shè)備運(yùn)行情況，并根據(jù)需要在監(jiān)控機(jī)上，或者在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行操作。另外，交換機(jī)采集到的信息通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)上送給調(diào)度中心，調(diào)度中心根據(jù)全網(wǎng)的負(fù)荷情況，如果有需要將對(duì)這個(gè)站實(shí)現(xiàn)負(fù)荷切換的話(huà)，將會(huì)發(fā)送命令給遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)再經(jīng)由交換機(jī)發(fā)送至保測(cè)裝置，這叫“遙控選擇”；保測(cè)裝置接收到遙控命令后，會(huì)回復(fù)調(diào)度中心一個(gè)報(bào)文，這就是“遙控返?！保划?dāng)調(diào)度中心接收到保測(cè)裝置返回的信息后，再對(duì)該變電站的一次設(shè)備進(jìn)行操作，這就是“遙控執(zhí)行”。
2綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中兩種通信技術(shù)應(yīng)用的比較
每一項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)的誕生，都會(huì)推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)也不例外。就變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)而言，衡量其系統(tǒng)好壞的幾個(gè)性能指標(biāo)很重要，那就是快速性、實(shí)時(shí)性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道傳輸信息速率的一個(gè)指標(biāo)。變電站的斷路器有變位信息時(shí)，該變位信息要能在現(xiàn)有技術(shù)水平的前提下，在最短時(shí)間內(nèi)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺(tái)或者調(diào)度中心。實(shí)時(shí)性與快速性相關(guān)，它是指在監(jiān)控畫(huà)面上，監(jiān)控機(jī)上的圖（或者報(bào)文）要能及時(shí)反映斷路器或刀閘的變位信息。現(xiàn)在中國(guó)南方電網(wǎng)的規(guī)范要求實(shí)時(shí)性要控制在ms級(jí)別內(nèi)。由于以太網(wǎng)模式將所有保測(cè)裝置的信息都掛在了交換機(jī)上，當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)、工作站如需訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)，直接在交換機(jī)上讀取即可，比起現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)要方便許多，這就是它的共享性。當(dāng)雷雨天氣時(shí)，上送的報(bào)文量非常大，由于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)傳輸速率有限，所以能上傳的信息量有限，有的信息不能上送，導(dǎo)致值班人員不能判斷變電站所有設(shè)備的運(yùn)行工況。具體優(yōu)劣比較如表一所示。表一現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與以太網(wǎng)通信質(zhì)量比較
3結(jié)束語(yǔ)
采用自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)可保證電力系統(tǒng)的快速、高效、穩(wěn)定運(yùn)行，使線(xiàn)路電壓達(dá)到區(qū)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)水平，并使電壓約束地區(qū)的電網(wǎng)損耗降至最低；網(wǎng)絡(luò)分析功能包括狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞?。這些功能可確保智能電網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析功能與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能完美結(jié)合。在具體應(yīng)用中，應(yīng)實(shí)時(shí)應(yīng)用動(dòng)態(tài)系統(tǒng)軟件分析在電網(wǎng)中傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)；運(yùn)用動(dòng)態(tài)研究軟件，并檢查、分析；運(yùn)用規(guī)劃應(yīng)用軟件預(yù)估電網(wǎng)今后的運(yùn)行狀態(tài)，從而加以控制系統(tǒng)，并提升系統(tǒng)的性能。
2智能電網(wǎng)技術(shù)的價(jià)值
通過(guò)上述可知，因智能電網(wǎng)具有安全性、高效性、環(huán)保性等優(yōu)點(diǎn)，逐漸被越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)可。為人們的生活服務(wù)，為構(gòu)建和諧社會(huì)出力，這正是智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的價(jià)值所在。
2.1改善電力系統(tǒng)
智能電網(wǎng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，這樣做不僅使電力系統(tǒng)適應(yīng)了市場(chǎng)資源配置的需要，也實(shí)現(xiàn)了電力技術(shù)的重大創(chuàng)新和進(jìn)步，明顯提高了電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，有效地整合了電力資源，并在一定程度上使傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備、管理體系得到了發(fā)展，推動(dòng)了電網(wǎng)的科學(xué)和可持續(xù)發(fā)展。此外，智能電網(wǎng)系統(tǒng)還具有強(qiáng)大的自愈功能，在元件產(chǎn)生故障時(shí)可自我恢復(fù)。
2.2改變生活方式
21世紀(jì)，綠色低碳的生活方式是人們普遍追求的價(jià)值理念，而智能電網(wǎng)的加入無(wú)疑給人們的生活帶來(lái)了更多的便利，它為推動(dòng)城市向智能化、一體化發(fā)展，提高人們生活品質(zhì)提供了新的思路。智能電網(wǎng)系統(tǒng)可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)用電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制，并可以進(jìn)行自動(dòng)抄表和對(duì)賬服務(wù)，使居民足不出戶(hù)就能享受到便捷的生活。2.3促進(jìn)社會(huì)建設(shè)智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)度系統(tǒng)，表面上是電力企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)革新，實(shí)質(zhì)上卻是對(duì)國(guó)家構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)目標(biāo)的有力契合，因?yàn)樗粌H能逐步擴(kuò)大電網(wǎng)功能，還能促進(jìn)資源的合理配置，保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。智能電網(wǎng)系統(tǒng)貫穿于能源生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方方面面。因此，智能電網(wǎng)應(yīng)用于和諧社會(huì)建設(shè)的目標(biāo)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。
2.4綠色能源開(kāi)發(fā)
智能電網(wǎng)以其先進(jìn)的控制和運(yùn)輸技術(shù)，滿(mǎn)足了清潔能源大規(guī)模、大批量輸送的需求。因此，智能電網(wǎng)在完善清潔能源技術(shù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，有力地提高了清潔能源的容納和接受能力。此外，應(yīng)在特高壓輸電和柔性輸電技術(shù)規(guī)定的范圍內(nèi)建立基地網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和送端電源結(jié)構(gòu)。智能電網(wǎng)的投入使用實(shí)現(xiàn)了對(duì)清潔能源合理調(diào)度的目標(biāo)，并使能源運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性得到了大幅提高。
3結(jié)束語(yǔ)
