電力系統分析范例

摘要：在經濟高速發展的大時代背景之下，電力作為一種清潔可再生的能源，被廣泛運用于生產生活的各環節，時代需求也不斷促使我國電力系統的更新。目前，完善電力系統的關鍵就是要提高電氣工程以及自動化的應用技術。本文將以電氣工程機器自動化技術的概念介紹為開篇，并深入研究電氣系統自動化關鍵技術，并有針對性地提出可行性建議。

關鍵詞：電氣工程及其自動化技術：電力系統；自動化發展

電力是我國經濟發展的重要能源，是國民經濟的支柱。電力工程作為能源建設的關鍵性工程，具有重要的戰略地位。生活水平的提高，市場需求的新導向等因素都對供電系統提出了更高的標準，電力體制改革步伐不斷加快。當前在電力系統升級的時代大背景下，各大電力企業要想在市場環境下脫穎而出，就要增強自身的綜合實力，提高電力系統的安全性。所以，電力企業要積極引進自動化技術，有效提升電力系統安全性，從而保障向消費者提供穩定的能源供應。結合當前時代背景以及自動化標準，電力系統自動化是未來發展的必然趨勢。

1電氣工程及其自動化技術的概述

要想全面更新電氣工程的質量，就要在電氣化工程中引入自動化技術，使電氣工程與新型電氣技術有機結合，提高電氣化工程技術性，發揮科技的控制力。此外，要針對電氣工程的不同領域的特點，引用不同的自動化技術。就實踐效果來看，電氣工程自動化技術可以有效減少人力投入，而且可以提供穩定的電力資源，具有良好的經濟效益，電氣工程自動化的地位愈發重要。為此，廣大電力企業要創新企業管理辦法，完善電力系統各生產環節，促進電力工程與新型電氣工程自動化深入結合。人民生活水平的提高對電氣供應的安全性提出了更高的標準，這就需要電力公司提高電氣系統的管控技術，運用先進技術彌補傳統系統的不足，提高電力系統的運行穩定性。各大企業愈發重視電力工程及自動化技術的經濟效益，發展自動化電氣工程已經成為世界范圍內電力企業共同追求的目標。我國已經積極引進自動化技術，并在全國范圍之內形成普及趨勢。例如我國的升瑞電力公司以及南瑞電力公司等公司目前已經形成了比較成熟的自動化技術，這些企業都立足自身實際情況創新電力自動化系統，形成了獨具特色的體系。電力系統的自動化技術不僅可以提高電力產出效率，而且對電力系統的安全運行提供了有力保障。從電力系統自動化發展史來看，西方國家對此技術的研究時間相對較早。據史料記載，我國在1987年開始開展研究工作，但由于技術的不成熟以及資金投入不足，所以自動化系統研究進度較慢。這個時期的研究工作是自動化技術的良好開端，為后續的自動化技術研究創造了良好的條件，具有承前啟后的重大意義。九十年代末期，我國愈發重視對自動化技術的研究，并在政策的領導下加大國有資金以及人力物力的投入，深入研究電氣自動化系統，這個階段的電氣自動化系統的研究提供了很多研究價值的信息資料。現階段，我國已經基本在電力系統中普及了電力自動化技術，實現了自動化配置電力，自動化電壓控制，自動化控制發電等。根據我國電力系統自動化發展現狀，自動化技術的運用突破了我國傳統的供電模式以及電力管理系統，增加了電力的產出量，并有效提升了電力系統運行的穩定性以及供電系統的安全性。

2電氣自動化技術下的電力系統自動化的核心技術

2.1動態安全監控系統

摘要：

《電力系統分析》是電力系統自動化方向的主要專業課，在課程體系中發揮著“承前啟后”的作用，有著兼具理論性和工程性的特點。在以培養目標為導向、以學生為中心的教育理念驅動下，本文從理論教學和實踐教學兩方面入手，討論《電力系統分析》課程基于工程教育認證標準的教學改革。

關鍵詞：

電力系統分析；培養目標；工程教育認證

一、前言

工程教育認證作為高等教育認證的重要組成部分，屬于專業認證，是由專業性認證機構（協會）組織工程技術專業領域的教育界學術專家和相關行業的技術專家，以該行業工程技術從業人員應具備的職業資格為要求，對工程技術領域的相關專業的工程教育質量進行評價、認可并提出改進意見的過程[1]。我校的電氣工程及其自動化專業的綜合改革是以工程教育認證工作來引領的，旨在培養能夠從事與電氣工程有關的裝備制造、系統運行、自動控制、信息處理、試驗分析、電力電子等技術開發以及計算機應用等領域工作的寬口徑復合型工程技術與管理人才。通過模塊化課程體系有效地推進培養目標和畢業要求的實現。《電力系統分析》是電力系統自動化模塊的主要專業課，占據整個模塊課總學分的1/3。該課程作為《電路基礎》、《電磁場》和《電機學》等先導課程的延續以及《電力系統繼電保護原理》、《發電廠電氣部分》、《電力系統調度》和《高電壓技術》等后續課程的基礎，發揮著“承前啟后”的作用，有著兼具理論性和工程性的特點。該課程的目標定位為：要求學生掌握電力系統的基本內容和基本概念；熟悉電力系統的基本運行方式和調節方法；熟練掌握電力系統的基本分析和計算方法；掌握電力系統各種故障及其分析方法；了解電力系統的穩定性分析，為培養高素質的電力工程技術人才奠定堅實的基礎。在以培養目標為導向、以學生為中心的教育理念驅動下，本文從理論教學和實踐教學兩方面入手，討論《電力系統分析》課程基于工程教育認證標準的教學改革。

二、教學內容、方式和方法的探索

摘要：“電力系統穩態分析”課程是電氣工程及其自動化專業的一門較為重要的專業課，是學生基本專業素質形成與發展的關鍵課程。為了適應應用型本科院校的發展方向，提高學生的實踐能力，針對傳統“電力系統穩態分析”課程設計存在的問題，對課程設計的內容、實施方式和指導方式進行了改革探索。新的設計不僅可以減少學生的工作量，而且能夠幫助學生更加直觀地理解網絡的潮流和影響潮流分布的因素，有助于培養學生的工程實踐能力。

關鍵詞：電力系統穩態分析；課程設計；改革探索；實踐能力

0引言

“電力系統分析”是電氣工程及其自動化專業的專業主干課，分為電力系統穩態分析和電力系統暫態分析。涉及的主要內容有潮流計算、頻率調整、電壓調整、短路計算和穩定性分析，具有很強的理論性和綜合性，同時又具有一定的工程實踐性，對學生的專業素質培養起著重要作用［1－2］。基于“電力系統分析”的重要作用和課程特點，在人才培養方案中為其設置了課程設計環節，一方面有助于鞏固學生的理論知識，另一方面有利于提高學生的實踐能力。在“電力系統分析”的主要教學內容里，潮流計算屬于電力系統穩態分析的內容，主要研究電力系統的穩態運行情況，是電力系統故障分析和穩定性分析的基礎，因此潮流計算是電力系統中應用最廣泛、最基本和最重要的一種計算［3－4］。為了突顯潮流計算的重要作用，“電力系統穩態分析”課程設計的內容就是要求學生通過Matlab編程完成給定網絡的潮流分布，但教學效果不是很理想，并沒有加深學生對潮流計算的理解。故本文對“電力系統穩態分析”課程設計進行了改革和探索。

1傳統課程設計的現狀

（1）課程設計內容與實際脫離我校電氣工程及其自動化專業起步較晚，大部分教師都是青年教師，缺少行業背景和工程實踐能力。而電氣工程及其自動化專業的課程設計大部分是由本系老師承擔，這就導致了課程設計的選題內容相對單一，理論性較強，但與工程實際相差較遠。為了克服這方面的缺點，適應我校應用型本科院校的定位，新版的人才培養方案中將一部分的課程設計替換為實驗操作，但考慮到“電力系統分析”課程的特點以及沒有與之配套的實驗室，故仍采用課程設計的形式完成實踐教學。（2）學生重視度不夠目前，“電力系統穩態分析”課程設計是由指導教師給出設計題目，學生根據給定的網絡和各元件的原始參數，對網絡進行化簡并得到其等值電路，為了減少人工手算的工作量，選擇的網絡一般比較簡單，然后根據化簡的等值電路求出網絡的節點導納矩陣，最后通過Matlab編程求出網絡的潮流分布，得到各母線電壓和各線路的功率。一方面由于設計過程比較枯燥，學生學習興趣不高；另一方面學生人數較多，教師指導不到位，導致學生重視度不夠，抄襲現象比較嚴重。（3）課程設計時間安排緊湊“電力系統穩態分析”課程設計一般安排在理論課程結束之后的1－2周這段時間內，但此時大部分課程都已結課，馬上面臨四六級考試和期末考試，學生大都將精力放在學習上。為了讓學生有更多的時間復習，一般都是每個班集中連續做幾天課程設計，由于時間安排比較緊湊，學生容易疲乏，大部分學生都是草草了事、簡單應付，導致課程設計的教學效果較差，無法達到預期的目標。

2課程設計的改革

摘要:為培養具有實踐動手能力、繼電保護整定計算和綜合素質的電力行業人才，針對西藏農牧學院電氣工程學院民族地區生源基礎的差異情況，結合實際教學，分析教學中存在的問題，提出摒棄落后章節內容、緊密結合工程實例、加強實踐環節、提高學生綜合運用能力、采用多樣化教學手段提高教學效果的解決方案。

關鍵詞:電力繼電保護;教學改革;現狀

1引言

電力系統繼電保護原理是電氣工程專業重要的專業核心課程之一。繼電保護裝置在電力系統中占有重要的地位，是保證電力系統安全可靠、穩定、高效運行必不可少的重要組成。本課程設置的目標是培養具有一定專業理論知識和實踐能力較強的高素質技能型電力人才。本課程涉及前期學習的課程較多，要求學生具備電力系統短路計算、電工、電機學等多門課程的相關知識。課程內容抽象、涉及其他課程知識點較多、概念較難理解，要在有限的學時內講透徹，具有一定的難度。另外，由于民族區域語言表達意思的差異性，想讓學生學懂具有一定的難度，學習壓力較大。依靠傳統教學方法與教學手段，很難達到現代電力行業對人才培養的要求。結合本課程特點、我院教學現狀、課程講授過程中存在的問題以及民族地區學生的實際情況，對繼電保護課程進行改革探索研究。

2課程特點

本課程理論性與實踐性都很強，理論內容抽象復雜，涉及的基礎知識廣泛，技術更新快，對于理論問題分析能力和數學計算要求較高，如果沒有學好之前的基礎內容，將造成后期課程的難學、難教，對于電氣知識難理解的現象。我院繼電保護課程設置為64學時，理論學時54學時，實驗10學時。若要補充現代繼電保護技術，如RCS－915系列母差保護、RCS－985微機發變組保護等，再加上民族地區語言表達的差異性，學生基礎較薄弱，在有限的學時內讓學生有效地掌握和了解較多的知識點比較困難。學生學習過程中會感到晦澀難懂?；谏鲜鲆蛩?，為了讓學生更好地理解、掌握本課程及繼電保護技術的前沿發展狀況，需要進行課程改革。

3課程教學存在的問題

摘要：以電氣自動化技術為研究對象，結合電氣工程的特點，分別從電力系統、電網調度、動態交流與分散監控系統、自動化仿真技術等方面闡述自動化技術的實際應用。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；電力系統

1引言

科技的發展與智能技術的進步推動了電氣工程自動化系統的優化，自動化技術在工程項目中的應用不斷深化，改進了以往工程運行中的不足，提升電力系統運行穩定性，減少運行成本。分析自動化技術在電氣工程各領域內的應用，通過自動化控制系統促進我國電氣工程的可持續發展。

2電氣工程的主要特點

分析電氣工程的主要特點，具體如下：（1）電氣工程具有包容性與開放性特點。計算機與網絡信息技術推動了人類社會的發展，傳統技術領域面臨巨變，電氣工程也是如此。當前電氣工程已開始大規模應用電子微處理器等信息技術產物，將其與測控裝置相結合，能夠提升電氣設備數據傳輸速度，提高數據分析能力，降低人工操作設備的難度，節約人力成本。（2）電氣工程具有信息共享性的特點。大數據時代下，電氣工程的信息共享性使各生產環節相互銜接，優化企業資源分配，提高資源利用效率。不僅如此，信息共享加強了企業之間的交流與溝通，為各部門信息交流創造了安全便捷的溝通渠道。（3）電氣工程具有智能化和集約化的特點，這也是電氣工程與自動化技術未來發展趨勢。比如智能化的自動化技術可提升生產效率，集約化電氣工程使電氣設備擁有良好的穩定性，應用模糊診斷技術與神經網絡技術可在最短時間內診斷出設備存在的故障問題，進而排除設備故障，保障設備穩定運行[1-4]。

3電氣工程中自動化技術的運用研究

摘要：以帶動電力行業可持續發展為目標，分析電力工程設計中電力規劃設計的實際應用。總結電力規劃設計要求與基本原則，立足于科學預估電網負荷、采用精準計算方法、注重電力電量平衡分析三點，提出其在電力工程設計中運用的建議，優化整體設計方案，以期能夠為電力工程設計提供有價值的參考依據。

關鍵詞：電力規劃設計；電力工程設計；電力電量平衡分析

經濟發展促進電力產業進步，電力行業也反作用于經濟發展?？茖W合理的電力規劃設計可以提高系統運行效率，推動電力行業持續性發展，確保電力系統安全運行，也可以提高設計方案和社會經濟發展的契合度?；诖耍疚闹攸c圍繞電力規劃設計在電力工程設計中的應用進行討論。

1電力規劃要求

電力規劃設計有專業要求，根據時間可分別展開近期、中期、遠期三種規劃設計。根據電力系統設計需求，規劃維度的設計應綜合考慮電力系統規劃，遵循遠近相互融合的原則，使電力規劃更具有全面性。通常電力系統規劃設計期間，制定近期規劃即以五年規劃為準，根據近階段居民生活產生用電需求確定設計內容與方案，達到用戶基本用電負荷標準即可，加強電能實際應用質量。結合社會電網規劃布局情況，遵循實事求是原則改造創新電網結構[1]。制定電網中期規劃，時間范圍在10年以內。通常中期規劃與近期規劃必須要相互結合，使電力系統規劃之間能夠緊密連接。通過中期規劃可加強電網系統結構清晰性與穩定性，還可以為實現長期規劃創造條件。制定遠期規劃主要考慮的是電網長遠發展，以電網今后的布局規劃，以實現電網戰略性發展為目標，明確電網結構，再執行可行性戰略，著重體現電力系統規劃的持久性。近年來我國電力行業發展逐漸實現了數字化與信息化，搭建數字模型、采取最優化方法、運籌學基礎理論，增加電力規劃設計合理性。根據我國電網發展進程中積累的經驗，要想完善電力系統結構、提高規劃設計可操作性，一方面要采用切實可行的優化計算方法，另一方面應充分融合實踐經驗，真正做到基礎理論與實踐結合，杜絕電力規劃設計形式化。

2電力規劃設計基本原則

盡管電力工程設計中已經明確了電力規劃設計的重要性，要真正發揮出重要的電力規劃設計的價值，必然要遵循安全性、周期性、經濟性原則。第一，安全性。在安全性原則基礎上開展電力規劃設計，務必保證規劃的可行性。因為電力建設和社會發展、經濟發展有非常密切的聯系，保證電力系統運行的安全性是非常必要的條件，若無法保證安全性，極有可能會在后期工作中出現一些質量隱患。所以，電力規劃設計過程中必須注重安全性，通過多樣化技術工藝排除電力系統中的安全隱患。第二，周期性。電力工程建設工期較長，一般會歷經設計、審核、施工等諸多流程，遵循周期性原則，可以規避定位、方向失誤導致的問題，以免投入額外資金導致資源浪費。因此，電力規劃設計應該立足于各個方面進行考慮與分析，加強細節部分的設計，遵循周期性原則，在預計時間內完成所有設計工作。第三，經濟性。電力工程建設的成本是關鍵，直接關系到所有建設任務的有序進行[2]。所以，電力規劃設計應該注重成本管理，須在保證電力工程安全性、質量基礎上減少成本支出。

摘要：本文針對電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展探討，結合理論實踐，先分析了電氣工程及其自動化技術發展現狀，接著探討了實現電力系統自動化的關鍵技術，最后，提出電氣工程及其自動化技術下電力系統自動化的發展趨勢。分析結果表明，在科學技術飛速發展的背景下，電力系統自動化水平越來越高，大大提升了用電的安全性、穩定性和用電質量，加強關鍵技術的應用，有助于電力系統自動化向著更好方向發展。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；電力系統；自動仿真技術

電力是人們生活生產的主要能源，在社會經濟飛速發展的背景下，用電量與日俱增，在一定程度上為電力系統自動化發展提供了有力的支撐。在大數據、云計算、智能技術、傳感技術不斷普及的作用下，電力企業需要牢牢掌控實現電力系統自動化的關鍵技術，并把控發展趨勢，才能不斷提升電力系統自動化發展水平，為人們提供高質量的用電需求?；诖?，開展電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展探討就顯得尤為必要。

1電氣工程及其自動化技術發展現狀

自動化技術在電氣工程應用時，必須保證科學性和高效性，并加大高新技術的應用力度，以提升電氣工程應用的自動化水平和智能化水平。電氣工程及其自動化技術具有很強的綜合性和技術型，涉及的內容也比較多，不同內容所呈現的效果也不相同，比如，應用智能控制技術，可以大幅度提升自動化系統運行效果，增強電力系統管理工作效果。動態交流監控技術的應用，可以將靜止檢測轉換為運動檢測。多想集成技術的應用，有助于匯總用戶需求，更好地解決一些實際問題。就我國目前電氣工程及其自動化技術發展現狀來看，此項技術的發明和應用，改善了我國市場經濟結構形式，也是我國電力事業發展的重點，還在不斷地加深發展。隨著人們對電力產品質量的要求不斷提升，為更好地滿足人們需求，就需要不斷提升電能運輸質量和效果。在此種情況下，電氣工程及其自動化技術的作用和價值得到了不斷升華，對生產企業而言，通過此項技術，既能提升生產效率，也可以節約成本，促使企業穩健發展。

2電氣工程及其自動化技術下電力系統自動化運行的關鍵技術

2.1智能自動化技術。電氣工程及其自動化技術涉及很多領域，具有很強的綜合性，需要眾多先進技術的支持，才能穩定運行，包括電力電子技術、電機電器技術、互聯網技術、機電一體化化技術等。智能自動化技術在電力系統自動化的應用非常廣泛，也是實現電力系統自動化、智能化、智慧化的關鍵技術，屬于典型的信息化產業，是未來時展的主流產業。電氣工程及其自動化技術下的社會環境包含非常豐富的科技屬性，智能自動化也是電力系統發展趨勢。和傳統控制系統復雜性控制相比，智能自動化技術能夠有效解決電力系統自動化運行中存在的問題，比如，當電力系統中發生故障后，通過智能自動化技術，可以對故障及時定位，分析故障的種類、故障成因、故障位置，為制定故障處理方案提供依據和指導，提升故障處理的有效性和有針對性。眾所周知，電力系統結構非常復雜，具有很強的不確定性，應用智能自動化技術能夠及時準確地發現存在的問題，并將檢測到信號及時發送給技術人員，反映故障相關內容，讓技術人員能夠對故障進行準確判斷，開展技術檢修，處理故障。避免引發更大的問題，影響供電質量。

摘要：通過對應急電力物資的管理現狀以及存在問題的深入分析，以聯合儲備管理理論為基礎，結合不同的應用場景，針對性地提出解決措施和方案，建立聯合儲備管理系統體系，提出聯合儲備管理模式的具體架構和流程。其優勢在于能夠提高突發事件下的電網事故應急處理效率，縮短恢復供電時間，減少停電損失，提高管理水平。

關鍵詞：聯合儲備管理；應急電力物資；物資調配；信息系統

引言

電力行業是關系到整個國家的能源安全、經濟發展和社會安定的重要因素。其中應急電力物資儲備是充分發揮市場配置資源的基礎工作，也是實現我國能源資源高效可靠配置的重要選擇。目前，我國的應急物資管理策略主要是面對意外事件時采用緊急調控的臨時決策。在電力應急物資的分配與管理方面，必須加強管理，確保在突發事件下的調配速度。

1電力應急物資管理目前發展現狀

當電力系統遭遇突發事件，很可能導致大面積停電，進而造成巨大的經濟損失，所以必須在短時間內盡快恢復供電。如果電力基礎設施遭到損壞，電力行業的安全性面臨很大的挑戰。然而電力作為人類賴以生存的資源，一旦中斷后果不堪設想。因此，當突發事故發生導致電力設施的損壞，相關的電力部門必須在較短時間內修復使損失成本降到最低。當電力系統不能正常工作時，其設施修復需要充足的資源，因此，為了防止意外發生，電力系統的有關部門會儲存一些備品物品作為電力應急物資，以便在發生意外事故時發揮重要作用。在災害預測與災害演化方面，現有的研究成果無法對突發事件造成的電力事故時間、強度和影響范圍進行準確預測，進而導致電力應急物資儲備管理難度較大。在現有的電力應急物資管理方式下，省級電網的大多數電力應急主體均獨立地對電力應急物資進行儲備。由于各主體的不同個體之間缺乏應急電力物資資源分享條件，導致各主體的電力應急物資儲備可能出現類別重復或數量缺乏的問題，不利于提高資金利用率。同時，當突發事件發生時，電力應急物資調度和運輸需要較長時間，應急物資無法在短時間內完成快速調配。

2電力應急物資管理與調配的作用