电力系统分析范例

摘要：在经济高速发展的大时代背景之下，电力作为一种清洁可再生的能源，被广泛运用于生产生活的各环节，时代需求也不断促使我国电力系统的更新。目前，完善电力系统的关键就是要提高电气工程以及自动化的应用技术。本文将以电气工程机器自动化技术的概念介绍为开篇，并深入研究电气系统自动化关键技术，并有针对性地提出可行性建议。

关键词：电气工程及其自动化技术：电力系统；自动化发展

电力是我国经济发展的重要能源，是国民经济的支柱。电力工程作为能源建设的关键性工程，具有重要的战略地位。生活水平的提高，市场需求的新导向等因素都对供电系统提出了更高的标准，电力体制改革步伐不断加快。当前在电力系统升级的时代大背景下，各大电力企业要想在市场环境下脱颖而出，就要增强自身的综合实力，提高电力系统的安全性。所以，电力企业要积极引进自动化技术，有效提升电力系统安全性，从而保障向消费者提供稳定的能源供应。结合当前时代背景以及自动化标准，电力系统自动化是未来发展的必然趋势。

1电气工程及其自动化技术的概述

要想全面更新电气工程的质量，就要在电气化工程中引入自动化技术，使电气工程与新型电气技术有机结合，提高电气化工程技术性，发挥科技的控制力。此外，要针对电气工程的不同领域的特点，引用不同的自动化技术。就实践效果来看，电气工程自动化技术可以有效减少人力投入，而且可以提供稳定的电力资源，具有良好的经济效益，电气工程自动化的地位愈发重要。为此，广大电力企业要创新企业管理办法，完善电力系统各生产环节，促进电力工程与新型电气工程自动化深入结合。人民生活水平的提高对电气供应的安全性提出了更高的标准，这就需要电力公司提高电气系统的管控技术，运用先进技术弥补传统系统的不足，提高电力系统的运行稳定性。各大企业愈发重视电力工程及自动化技术的经济效益，发展自动化电气工程已经成为世界范围内电力企业共同追求的目标。我国已经积极引进自动化技术，并在全国范围之内形成普及趋势。例如我国的升瑞电力公司以及南瑞电力公司等公司目前已经形成了比较成熟的自动化技术，这些企业都立足自身实际情况创新电力自动化系统，形成了独具特色的体系。电力系统的自动化技术不仅可以提高电力产出效率，而且对电力系统的安全运行提供了有力保障。从电力系统自动化发展史来看，西方国家对此技术的研究时间相对较早。据史料记载，我国在1987年开始开展研究工作，但由于技术的不成熟以及资金投入不足，所以自动化系统研究进度较慢。这个时期的研究工作是自动化技术的良好开端，为后续的自动化技术研究创造了良好的条件，具有承前启后的重大意义。九十年代末期，我国愈发重视对自动化技术的研究，并在政策的领导下加大国有资金以及人力物力的投入，深入研究电气自动化系统，这个阶段的电气自动化系统的研究提供了很多研究价值的信息资料。现阶段，我国已经基本在电力系统中普及了电力自动化技术，实现了自动化配置电力，自动化电压控制，自动化控制发电等。根据我国电力系统自动化发展现状，自动化技术的运用突破了我国传统的供电模式以及电力管理系统，增加了电力的产出量，并有效提升了电力系统运行的稳定性以及供电系统的安全性。

2电气自动化技术下的电力系统自动化的核心技术

2.1动态安全监控系统

摘要：

《电力系统分析》是电力系统自动化方向的主要专业课，在课程体系中发挥着“承前启后”的作用，有着兼具理论性和工程性的特点。在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下，本文从理论教学和实践教学两方面入手，讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。

关键词：

电力系统分析；培养目标；工程教育认证

一、前言

工程教育认证作为高等教育认证的重要组成部分，属于专业认证，是由专业性认证机构（协会）组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家，以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求，对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[1]。我校的电气工程及其自动化专业的综合改革是以工程教育认证工作来引领的，旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。通过模块化课程体系有效地推进培养目标和毕业要求的实现。《电力系统分析》是电力系统自动化模块的主要专业课，占据整个模块课总学分的1/3。该课程作为《电路基础》、《电磁场》和《电机学》等先导课程的延续以及《电力系统继电保护原理》、《发电厂电气部分》、《电力系统调度》和《高电压技术》等后续课程的基础，发挥着“承前启后”的作用，有着兼具理论性和工程性的特点。该课程的目标定位为：要求学生掌握电力系统的基本内容和基本概念；熟悉电力系统的基本运行方式和调节方法；熟练掌握电力系统的基本分析和计算方法；掌握电力系统各种故障及其分析方法；了解电力系统的稳定性分析，为培养高素质的电力工程技术人才奠定坚实的基础。在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下，本文从理论教学和实践教学两方面入手，讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。

二、教学内容、方式和方法的探索

摘要：“电力系统稳态分析”课程是电气工程及其自动化专业的一门较为重要的专业课，是学生基本专业素质形成与发展的关键课程。为了适应应用型本科院校的发展方向，提高学生的实践能力，针对传统“电力系统稳态分析”课程设计存在的问题，对课程设计的内容、实施方式和指导方式进行了改革探索。新的设计不仅可以减少学生的工作量，而且能够帮助学生更加直观地理解网络的潮流和影响潮流分布的因素，有助于培养学生的工程实践能力。

关键词：电力系统稳态分析；课程设计；改革探索；实践能力

0引言

“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的专业主干课，分为电力系统稳态分析和电力系统暂态分析。涉及的主要内容有潮流计算、频率调整、电压调整、短路计算和稳定性分析，具有很强的理论性和综合性，同时又具有一定的工程实践性，对学生的专业素质培养起着重要作用［1－2］。基于“电力系统分析”的重要作用和课程特点，在人才培养方案中为其设置了课程设计环节，一方面有助于巩固学生的理论知识，另一方面有利于提高学生的实践能力。在“电力系统分析”的主要教学内容里，潮流计算属于电力系统稳态分析的内容，主要研究电力系统的稳态运行情况，是电力系统故障分析和稳定性分析的基础，因此潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种计算［3－4］。为了突显潮流计算的重要作用，“电力系统稳态分析”课程设计的内容就是要求学生通过Matlab编程完成给定网络的潮流分布，但教学效果不是很理想，并没有加深学生对潮流计算的理解。故本文对“电力系统稳态分析”课程设计进行了改革和探索。

1传统课程设计的现状

（1）课程设计内容与实际脱离我校电气工程及其自动化专业起步较晚，大部分教师都是青年教师，缺少行业背景和工程实践能力。而电气工程及其自动化专业的课程设计大部分是由本系老师承担，这就导致了课程设计的选题内容相对单一，理论性较强，但与工程实际相差较远。为了克服这方面的缺点，适应我校应用型本科院校的定位，新版的人才培养方案中将一部分的课程设计替换为实验操作，但考虑到“电力系统分析”课程的特点以及没有与之配套的实验室，故仍采用课程设计的形式完成实践教学。（2）学生重视度不够目前，“电力系统稳态分析”课程设计是由指导教师给出设计题目，学生根据给定的网络和各元件的原始参数，对网络进行化简并得到其等值电路，为了减少人工手算的工作量，选择的网络一般比较简单，然后根据化简的等值电路求出网络的节点导纳矩阵，最后通过Matlab编程求出网络的潮流分布，得到各母线电压和各线路的功率。一方面由于设计过程比较枯燥，学生学习兴趣不高；另一方面学生人数较多，教师指导不到位，导致学生重视度不够，抄袭现象比较严重。（3）课程设计时间安排紧凑“电力系统稳态分析”课程设计一般安排在理论课程结束之后的1－2周这段时间内，但此时大部分课程都已结课，马上面临四六级考试和期末考试，学生大都将精力放在学习上。为了让学生有更多的时间复习，一般都是每个班集中连续做几天课程设计，由于时间安排比较紧凑，学生容易疲乏，大部分学生都是草草了事、简单应付，导致课程设计的教学效果较差，无法达到预期的目标。

2课程设计的改革

摘要:为培养具有实践动手能力、继电保护整定计算和综合素质的电力行业人才，针对西藏农牧学院电气工程学院民族地区生源基础的差异情况，结合实际教学，分析教学中存在的问题，提出摒弃落后章节内容、紧密结合工程实例、加强实践环节、提高学生综合运用能力、采用多样化教学手段提高教学效果的解决方案。

关键词:电力继电保护;教学改革;现状

1引言

电力系统继电保护原理是电气工程专业重要的专业核心课程之一。继电保护装置在电力系统中占有重要的地位，是保证电力系统安全可靠、稳定、高效运行必不可少的重要组成。本课程设置的目标是培养具有一定专业理论知识和实践能力较强的高素质技能型电力人才。本课程涉及前期学习的课程较多，要求学生具备电力系统短路计算、电工、电机学等多门课程的相关知识。课程内容抽象、涉及其他课程知识点较多、概念较难理解，要在有限的学时内讲透彻，具有一定的难度。另外，由于民族区域语言表达意思的差异性，想让学生学懂具有一定的难度，学习压力较大。依靠传统教学方法与教学手段，很难达到现代电力行业对人才培养的要求。结合本课程特点、我院教学现状、课程讲授过程中存在的问题以及民族地区学生的实际情况，对继电保护课程进行改革探索研究。

2课程特点

本课程理论性与实践性都很强，理论内容抽象复杂，涉及的基础知识广泛，技术更新快，对于理论问题分析能力和数学计算要求较高，如果没有学好之前的基础内容，将造成后期课程的难学、难教，对于电气知识难理解的现象。我院继电保护课程设置为64学时，理论学时54学时，实验10学时。若要补充现代继电保护技术，如RCS－915系列母差保护、RCS－985微机发变组保护等，再加上民族地区语言表达的差异性，学生基础较薄弱，在有限的学时内让学生有效地掌握和了解较多的知识点比较困难。学生学习过程中会感到晦涩难懂。基于上述因素，为了让学生更好地理解、掌握本课程及继电保护技术的前沿发展状况，需要进行课程改革。

3课程教学存在的问题

摘要：以电气自动化技术为研究对象，结合电气工程的特点，分别从电力系统、电网调度、动态交流与分散监控系统、自动化仿真技术等方面阐述自动化技术的实际应用。

关键词：电气工程；自动化技术；电力系统

1引言

科技的发展与智能技术的进步推动了电气工程自动化系统的优化，自动化技术在工程项目中的应用不断深化，改进了以往工程运行中的不足，提升电力系统运行稳定性，减少运行成本。分析自动化技术在电气工程各领域内的应用，通过自动化控制系统促进我国电气工程的可持续发展。

2电气工程的主要特点

分析电气工程的主要特点，具体如下：（1）电气工程具有包容性与开放性特点。计算机与网络信息技术推动了人类社会的发展，传统技术领域面临巨变，电气工程也是如此。当前电气工程已开始大规模应用电子微处理器等信息技术产物，将其与测控装置相结合，能够提升电气设备数据传输速度，提高数据分析能力，降低人工操作设备的难度，节约人力成本。（2）电气工程具有信息共享性的特点。大数据时代下，电气工程的信息共享性使各生产环节相互衔接，优化企业资源分配，提高资源利用效率。不仅如此，信息共享加强了企业之间的交流与沟通，为各部门信息交流创造了安全便捷的沟通渠道。（3）电气工程具有智能化和集约化的特点，这也是电气工程与自动化技术未来发展趋势。比如智能化的自动化技术可提升生产效率，集约化电气工程使电气设备拥有良好的稳定性，应用模糊诊断技术与神经网络技术可在最短时间内诊断出设备存在的故障问题，进而排除设备故障，保障设备稳定运行[1-4]。

3电气工程中自动化技术的运用研究

摘要：以带动电力行业可持续发展为目标，分析电力工程设计中电力规划设计的实际应用。总结电力规划设计要求与基本原则，立足于科学预估电网负荷、采用精准计算方法、注重电力电量平衡分析三点，提出其在电力工程设计中运用的建议，优化整体设计方案，以期能够为电力工程设计提供有价值的参考依据。

关键词：电力规划设计；电力工程设计；电力电量平衡分析

经济发展促进电力产业进步，电力行业也反作用于经济发展。科学合理的电力规划设计可以提高系统运行效率，推动电力行业持续性发展，确保电力系统安全运行，也可以提高设计方案和社会经济发展的契合度。基于此，本文重点围绕电力规划设计在电力工程设计中的应用进行讨论。

1电力规划要求

电力规划设计有专业要求，根据时间可分别展开近期、中期、远期三种规划设计。根据电力系统设计需求，规划维度的设计应综合考虑电力系统规划，遵循远近相互融合的原则，使电力规划更具有全面性。通常电力系统规划设计期间，制定近期规划即以五年规划为准，根据近阶段居民生活产生用电需求确定设计内容与方案，达到用户基本用电负荷标准即可，加强电能实际应用质量。结合社会电网规划布局情况，遵循实事求是原则改造创新电网结构[1]。制定电网中期规划，时间范围在10年以内。通常中期规划与近期规划必须要相互结合，使电力系统规划之间能够紧密连接。通过中期规划可加强电网系统结构清晰性与稳定性，还可以为实现长期规划创造条件。制定远期规划主要考虑的是电网长远发展，以电网今后的布局规划，以实现电网战略性发展为目标，明确电网结构，再执行可行性战略，着重体现电力系统规划的持久性。近年来我国电力行业发展逐渐实现了数字化与信息化，搭建数字模型、采取最优化方法、运筹学基础理论，增加电力规划设计合理性。根据我国电网发展进程中积累的经验，要想完善电力系统结构、提高规划设计可操作性，一方面要采用切实可行的优化计算方法，另一方面应充分融合实践经验，真正做到基础理论与实践结合，杜绝电力规划设计形式化。

2电力规划设计基本原则

尽管电力工程设计中已经明确了电力规划设计的重要性，要真正发挥出重要的电力规划设计的价值，必然要遵循安全性、周期性、经济性原则。第一，安全性。在安全性原则基础上开展电力规划设计，务必保证规划的可行性。因为电力建设和社会发展、经济发展有非常密切的联系，保证电力系统运行的安全性是非常必要的条件，若无法保证安全性，极有可能会在后期工作中出现一些质量隐患。所以，电力规划设计过程中必须注重安全性，通过多样化技术工艺排除电力系统中的安全隐患。第二，周期性。电力工程建设工期较长，一般会历经设计、审核、施工等诸多流程，遵循周期性原则，可以规避定位、方向失误导致的问题，以免投入额外资金导致资源浪费。因此，电力规划设计应该立足于各个方面进行考虑与分析，加强细节部分的设计，遵循周期性原则，在预计时间内完成所有设计工作。第三，经济性。电力工程建设的成本是关键，直接关系到所有建设任务的有序进行[2]。所以，电力规划设计应该注重成本管理，须在保证电力工程安全性、质量基础上减少成本支出。

摘要：本文针对电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展探讨，结合理论实践，先分析了电气工程及其自动化技术发展现状，接着探讨了实现电力系统自动化的关键技术，最后，提出电气工程及其自动化技术下电力系统自动化的发展趋势。分析结果表明，在科学技术飞速发展的背景下，电力系统自动化水平越来越高，大大提升了用电的安全性、稳定性和用电质量，加强关键技术的应用，有助于电力系统自动化向着更好方向发展。

关键词：电气工程；自动化技术；电力系统；自动仿真技术

电力是人们生活生产的主要能源，在社会经济飞速发展的背景下，用电量与日俱增，在一定程度上为电力系统自动化发展提供了有力的支撑。在大数据、云计算、智能技术、传感技术不断普及的作用下，电力企业需要牢牢掌控实现电力系统自动化的关键技术，并把控发展趋势，才能不断提升电力系统自动化发展水平，为人们提供高质量的用电需求。基于此，开展电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展探讨就显得尤为必要。

1电气工程及其自动化技术发展现状

自动化技术在电气工程应用时，必须保证科学性和高效性，并加大高新技术的应用力度，以提升电气工程应用的自动化水平和智能化水平。电气工程及其自动化技术具有很强的综合性和技术型，涉及的内容也比较多，不同内容所呈现的效果也不相同，比如，应用智能控制技术，可以大幅度提升自动化系统运行效果，增强电力系统管理工作效果。动态交流监控技术的应用，可以将静止检测转换为运动检测。多想集成技术的应用，有助于汇总用户需求，更好地解决一些实际问题。就我国目前电气工程及其自动化技术发展现状来看，此项技术的发明和应用，改善了我国市场经济结构形式，也是我国电力事业发展的重点，还在不断地加深发展。随着人们对电力产品质量的要求不断提升，为更好地满足人们需求，就需要不断提升电能运输质量和效果。在此种情况下，电气工程及其自动化技术的作用和价值得到了不断升华，对生产企业而言，通过此项技术，既能提升生产效率，也可以节约成本，促使企业稳健发展。

2电气工程及其自动化技术下电力系统自动化运行的关键技术

2.1智能自动化技术。电气工程及其自动化技术涉及很多领域，具有很强的综合性，需要众多先进技术的支持，才能稳定运行，包括电力电子技术、电机电器技术、互联网技术、机电一体化化技术等。智能自动化技术在电力系统自动化的应用非常广泛，也是实现电力系统自动化、智能化、智慧化的关键技术，属于典型的信息化产业，是未来时展的主流产业。电气工程及其自动化技术下的社会环境包含非常丰富的科技属性，智能自动化也是电力系统发展趋势。和传统控制系统复杂性控制相比，智能自动化技术能够有效解决电力系统自动化运行中存在的问题，比如，当电力系统中发生故障后，通过智能自动化技术，可以对故障及时定位，分析故障的种类、故障成因、故障位置，为制定故障处理方案提供依据和指导，提升故障处理的有效性和有针对性。众所周知，电力系统结构非常复杂，具有很强的不确定性，应用智能自动化技术能够及时准确地发现存在的问题，并将检测到信号及时发送给技术人员，反映故障相关内容，让技术人员能够对故障进行准确判断，开展技术检修，处理故障。避免引发更大的问题，影响供电质量。

摘要:

随着科学技术不断发展,计算机通信技术在不同领域中广泛应用。近年来,将计算机通讯技术应用到配电网中,是电网科技化的重要的表现。先进科学技术在配电网中的应用能够提升配电网的可靠性,同时保证了电网的经济运行。基于此,本文立足于配电网中的计算机通信技术研究,针对实际技术应用中的问题,提出合理的技术优化措施。

关键词:

计算机通讯技术；配电网；应用；分析

在配电网运行中应用计算机通信技术,能够促进配电网运行实现自动化。在配电网自动化运行中包含很多方面的技术,例如电气化技术、自动控制技术、数据库开发技术以及电力技术等。配电网科技化以及自动化的实现,一方面能够促进配电网的实际供电质量提升,另一方面提升配电网的网络管理水平。为此,在本文中将对计算机通信技术在配电网中的应用进行研究。

1配电网中常见的计算机通信技术

1.1光纤通信