前言：中文期刊网精心挑选了电路设计方案范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
电路设计方案范文1
【关键词】锂电池;充电;安全保护;动态管理
1.引言
锂电池最早出现于1958年[1]，20世纪70年代进入实用化。20世纪80年代趋向研究锂离子电池，以后日益发展。随着科技进步与社会发展，像手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品常常采用二次电池进行供电。
市面上广泛使用的便捷式二次电池主要有镍镉电池、镍氢电池、二次碱锰电池及锂电池，其中锂电池包括锂离子电池和锂聚合物电池。而可充电锂电池是目前便携式电子设备中应用最广泛的电池，其以体积小、容量大、质量轻、无记忆效应、无污染、电池循环充放电次数多（寿命长）等优点，受到大家的青睐[2]。
锂电池能量密度高，难以确保电池的安全性，在过度充电状态下，电池温度上升后能量将过剩，于是电解液分解而产生气体，容易使内压上升而产生自燃或破裂的危险[3];因此锂电池的过度充电及过电流保护很重要，所以通常都会设计保护电路，用以保护锂电池。
本论文基于实际应用情况，以10节锂电池为一组，研究锂电池组充电安全保护电路的设计，其中锂电池组充电时采用并联模式。
2.锂电池组充电安全保护电路硬件设计
并联充电，即所有单体电池并联独立充电，均充满时（4.2V）[4]，充电结束。锂电池组并联充电系统框图如图1所示，单片机LPC768通过四位选通控制位来依次选通CD4067 的第0～9位，即依次对充电的十节锂电池进行监测和控制。单片机不停的扫描，并将采集到的电压与电流信息与基准电压与电流进行比较，通过控制相应的模拟开关的开断程度来保证充电过程在恒流恒压模式下进行。
图1 锂电池组并联模式充电系统框图
单片机CPU 通过模拟多路器（CD4067）从V0～V9采集电池两端电压，包括50mΩ 采样电阻压降，线路损耗压降。从I0～I9采集流过电池的电流。向C0～C9发送控制信号，控制MOS场效应管的导通程度，从而实现电池恒流恒压充电。
当电池两端电压低于4.2V时，控制场效应管，保持以2A电流恒流充电。当电池两端电压接近4.2V时，控制场效应管，保持恒压充电。单片机控制10路单体充电电路，轮流采样，调整。
2.1 单片机LPC768
LPC768单片机[5]是一种MCS-51 兼容的CPU。只有20个管脚，内部有4 路8bit A/D 转换器，2 路8bit D/ A 转换器（768 有4 路10bit PWM 型D/A转换器），具有内部看门狗。价格便宜，功能齐全，抗干扰能力强，基本不需要外部译码控制元件与电路。其不足之处是只有4k 字节内部程序存储器，128 字节用户存储空间。不过通过优化程序，完全满足程序存储。
图2 基于单片机控制的锂电池组并联模式充电软件流程图
2.2 单刀多掷开关CD4067
CD4067[6]相当于一个单刀十六掷开关，有四个二进制输入端A、B、C、D和控制端INH，具体接通哪一通道，由输入地址码ABCD来决定。INH=1时，关闭所有的通道。
3.锂电池组充电安全保护电路软件设计
图2给出基于单片机控制的锂电池组并联模式充电软件流程图。
4.锂电池组充电安全保护电路设计实验验证
PC机上位串口通信监测程序采用LabVIEW 图形化编程语言编程，通信协议设置如下：1）异步串行通讯;2）串行通信波特率为9600Hz;3）帧格式为：1位开始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位;4）单片机通过查询方式接受PC机发送的数据;5）PC机接收单片机由串口发送的数据后，由LabVIEW程序进行数据解析，分别取出电压信号、电流信号等。
由于篇幅限制，图3出示部分锂电池充电过程监测图，并对10节锂电池组进行充电监测，约5h充电完成后，监测数据表1所示。
通过上面的实验验证，充电结束后对每一节锂离子电池电压测量得到的数据可以看出，本论文设计的锂电池组安全充电电路具有过压过流保护功能，过压保护终止电压为4.2V，过流保护终止2A，保证充电过程中的安全性，实现了对锂电池组充电过程的均衡管理。
5.结论
对锂电池组并联充电安全保护电路中，选用了LPC768 单片机做为充电器的核心控制单元，通过CD4067 多路模拟开关依次扫描并监测十路锂离子电池的充电状态，发现过充电和过电流等情况时，能够及时对出现异常情况的单体电池做出调节，保证了充电过程的安全性、均衡性和可靠性。最后，论文使用了LabVIEW 程序进行数据解析，根据得到的实验数据可以看出，该充电电路的设计达到了预期的效果。
参考文献
[1]Walter A V S，Bruno S.Advances in Lithium-ion Batteries[M].New York：Kluwer Acadimic/Plenum Publishers，2002：185-232.
[2]林玉兰，吕迎阳，梁广等.基于半导体温差发电模块的锂电池充电装置[J].电源技术，2006（01）：38-43.
[3]吴宇平，万春荣，姜长印.锂离子二次电池[M].北京：化学工业出版社，2002.
[4]潘靖.锂电池智能管理系统[D].浙江大学，2007.
电路设计方案范文2
关键词：35kV输电线路设计； 解决方案
中图分类号：TM752文献标识码： A 文章编号：
一、35kV输电线路设计
选定线路路径走向
先确定输电线路的电气接线方案，设计人员要在比例为五万分之一的图纸上确定线路的路径走向。设计者可以参考下列因素选定路径，避免出现“之”字形及大转角路径走向：
（1）尽可能选择较近的路径走向；
（2）避开地质灾害及洪涝灾害频发地带；
（3）避开高赔偿的林区、耕作区、开发区、风景区等；
（4）绕开农民坟地及农村庙宇等风水迷信地带；
（5）尽量不跨越通讯线、铁路、公路、河流、水库等；
（6）考虑交通方便，如沿公路的路径走向；
（7）避开国防通讯电缆及电气化铁路电线；
（8）避免穿过城镇和村庄的建筑物；
（9）避开高污染、高危险区域（如石场、烟花爆竹厂、油库等）。
2.选定线路测量定位桩
设计的前提是测量，测量是否合理对设计影响很大，需要勘测定位人员本着认真负责。测量单位应按设计规程进行测量，测量点应有木桩标志，用红漆标记桩号高程及转角。线路测量定位桩的选定可考虑下列因素：
应离建筑物10m以外；
（2）应离公路边15m之外；
（3）应离通讯线20m以外；
（4）尽量避开地质不良地带（如流沙、烂泥地等）；
（5）不要设在有可能遭受河岸冲刷或河流行洪的地方；
（6）尽量不要设在陡坡或有滑坡危险的陡坡上；
（7）尽量避开民间农民迷信地带（如龙脉、坟地及庙宇等）；
（8）避开高价值经济林、果园、风景树等高赔偿的地方；
（9）穿越高电压等级线路的定位桩应选在高电压等级线路对地距离较高处（线路对地距离应在12m以上）。
3.导线、避雷线的确定
根据系统规划提供的负荷资料和所选定的导线截面，还要结合目前了解到万载县社会经济发展规划进行校验。由于我国国民经济较快发展，加上个别行业缺乏长远规划，往往当线路一建成，很快就满负荷运行。
导线、避雷线的绝缘配合及防雷设计
4.1绝缘配合设计
绝缘强度区按段划分，送电线路的绝缘强度按清洁区和污秽区来划分。以污秽性质、污盐距离、附盐密度、气候条件等，根据已有线路运行经验等来划分污秽区段和污秽等级，提出防污秽措施，确定不同的绝缘设计。
绝缘子串及片数，按需要选择悬式和耐张绝缘子串的型式，按电压等级、荷载条件来选择不同型式绝缘子串的片数，并说明各种绝缘子串的使用条件。4.2防雷设计
按送电线路的电压等级，通过地区雷电活动情况及已有线路运行经验来确定采用避雷线的根数，确定避雷线的保护角、档距中央导线和避雷线的最小距离。架空送电线路最有效的防雷保护是采用接地的避雷线，并且避雷线的保护角越小，其遮蔽效果越好（一般应小于20?)，但随着线路电压等级的降低，避雷线在线路造价中的比重也越大。35kV线路一般不沿全线架设避雷线，只在发电厂、变电所进出线架设1～2km避雷线(如线路很短，两段进线保护段架设避雷线后所剩不多，且供电性质又十分重要的除外) 。
5.塔杆选择
农村空旷地区，多采用拉线等径砼杆为主，虽然造价较低，由于施工不方便，拉线容易受外力损坏，运行风险大。随着经济的发展，广大地区现普遍采用电力行业的标准自立塔，35kV~60KV通用，水平档距可达250~350米，垂直档距最高可达450米，并采用热镀锌或稀土镀锌以加强风防腐能力。
城镇区域，受规划限制，线一般沿规划道路假设线路，而且经常考虑10KV及以下线路同杆架设，用以节省走道，所以直线杆多拔梢单杆，离心法制造，梢径为φ190或φ230mm，斜率为1/75，高度为18m及以上；一般采用钢管杆耐张转角杆制作，减少对交通或建筑物的影响无拉线设计，钢管杆的基础大多采用钢管桩的形式，有条件的地方也可采用现浇混凝土基础以降低施工成用。
繁华的城市区域，有采用电缆敷设的方式，电缆排管和城市道路同时施工，对城市建设的影响最小，但造价却很高。
6.线缆选择
（1）导线型号及材料选择。根据导线的作用，制作导线的材料应选择导电率高、耐热性能好、具有一定的机械强度，制作方便、重量轻、价格低廉。因此，常用的材料有铜、铝、钢等。由于铜的价格较贵，架空输电线路一般不采用铜线。而钢的机械强度较高，但导电性能较差，铝导电性能好，但机械强度低，所以 35kV输电线一般制成以铝作为主要材料的钢芯铝绞线。采用电缆敷设时一般选用交联聚乙稀铜芯或铝芯电缆，有些地区以单芯敷设为主，三芯用的较少，采用单芯敷设时，电缆管道必须避免产生铁礠环流。
（2）导线截面积计算。架空电力线路导线截面的大小，关系着运行中的经济性、安全性和供电电能质量等，是建设设计中最重要的一项内容。导线需要参考新标准 (GB/T1197-1999)《圆线同心绞架空导线》。35kV输电线导线截面一般不能小于 70mm2。
7.绝缘子串选用
绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，第一个为支撑导线，第二个则为防止电流回地，这两个作用必须得到保证。35kV架空导线处于绝缘的空气介质中，由于电压等级较高，为使导线对地有必要的绝缘间隙得到保证，需要将悬式绝缘子串接起来，与金具配合组成架空线悬挂体系。根据受力特点，在直线型杆塔上组成悬垂串，耐张杆塔上组成耐张串。35kV电压等级的输电线路中常用悬式绝缘子组装成串。
二、35kV输电线路设计施工中的问题及解决办法
1.输电工程设计中遇到的问题及注意的事项
（1）架空线路终端引线应与变电所35kV进出线配合适当，以便于进出线架设，同时注意35kV架空线的防雷保护范围和所区防雷保护范围相衔接。
（2）在设计中要详细勘测输电线路沿线地质、地貌、水文等情况，选择合理的电杆埋深、卡盘、底盘基础规格，并根据实际情况把电杆底部的防碱防腐处理做好。
（3）放线测量的时候，设计人员一定要亲临现场。设计中要理论与实际相结合，杆位设置要考虑实际地形地貌，选择合理杆型。
（4）设计中选择的钢芯铝绞线要注明钢芯截面大校
（5）“T”接的输电线路，需设计出该“T”点采用的杆型，并具体说明连接布置方法。
（6）设计中要清楚地说明输电线路路径说明。
（7）严格坚持先勘察、后设计、再施工的原则。
2.施工中工程监理方面应注意的事项
（1）工程监理单位必须具备独立法人资格和相应的资质，具备监理人员、技术装备等硬件设施。
（2）施工中监理应监督和规范化管理工程中每一个环节。
（3）设计、施工单位必须配合监理单位对工程进行监督，并配合监理人员的工作。
（4）监理人员要积极参加施工单位施工方案和施工组织措施的制定。
（5）监理单位(人员)应严格核对线路工程实施中使用的设备、材料、配件等质检情况。
（6）在施工的每一道工序完成后，都应由监理人员签字认可后才能继续施工。
（7）必须在监理人员对已完成工程进行签字认可后才能拨付工程进度款。（8）工程竣工后，监理人员要重新对规定的签字认可环节及整体工程质量进行核对、确认。
结语：关于江西万载县供电公司的35kV输电线路设计和设计及施工中的问题解决方案不仅需要技术的过硬，还需要考虑地区实际情况，不断地和常识不同类型、不同路段的设计和施工技巧以积累经验。才能对整个输电系统的设计和施工有一个具有整体性和全面性的认识，从而使输电线路的实用性和安全性得到保障，从而为我国电网的不断完善做出贡献，同时带动地区经济的不断发展和进步。参考文献：
[1]王晓辉：《浅谈35kV输电线路设计》[J]华北电力科技，2009（09）
电路设计方案范文3
为了改进当前企业门户系统用户的单点登录方式过于单一的问题，根据企业需求，必须从多角度、全方位考虑，从综合、协同和一体化法方向对用户进行多立体和动态身份认证，提出了一种新型企业信息门户单点登录方案。首先给出了企业信息门户总体设计方案，然后根据企业的实际需求提出了该单点登录的总体设计思路。最后重点分析了SharePointServerSSO、基于CA的SSO和ADSI/LDAPInterface的设计。这样不仅对现有的业务系统可以全方位认证，还可以为以后系统扩展提供预留接口。
关键词：
企业信息门户；单点登录；SharePointServer；CA；LDAP
随着云计算和大数据的迅速发展，企业用户应该可以通过自己的企业信息门户（EIP）网站去访问与之相关的业务系统。不仅可以访问企业内部的系统，还可以访问与企业相关的客户系统，得到相关的业务数据[1]。但无论是企业内部的业务系统，还是外部客户业务系统，都必须进行身份认证。传统的单点登录(SSO)系统设计方案是针对企业内部的相关业务系统进行免登录设计的，这种登录模式显然无法满足现在用户的需求。如何完善传统单点登录系统，本文以某大型制造企业的信息门户系统为例，提出一种新型单点登录系统设计方案。
1企业信息门户系统总体架构设计
系统的总体功能概括为：(1)框架功能：建立信息统一访问入口，建立用户目录认证系统，进行个性化配置、日常管理配置、管理报表配置、安装管理等。(2)协作功能：建立统一协作工作平台、建立统一搜索引擎、文档管理引擎、日程表/工作列表、讨论论坛等。(3)功能：内容架构定义、配置内容管理系统。(4)整合功能：连接ERP系统、资金结算系统，进行数据整合、集中展现。(5)公文流转：实现灵活的办公、办文、办会的事务管理。根据业务需求，将项目任务分成四个子系统进行建设，各子系统及其建设任务如下。（1）信息门户子系统，实现各信息系统之间的统一用户认证，建立起统一访问入口。能让用户根据自己的需求创建各自的“企业信息门户”群。(2)协同办公子系统：在“企业信息门户”群中，建立多级办公体系、搭建项目团队工作空间、丰富各种办公协作类应用，形成集团统一的办公协作及知识资源管理平台。(3)知识管理与培训子系统：构建企业知识文档中心和企业学习中心，对分散于企业每个员工的知识资料进行有效管理。(4)数据整合子系统：采用各种整合手段，对ERP系统、资金结算系统、、MES系统等系统的数据进行集成，使“企业信息门户”真正成为集办公信息、协作信息、业务信息、项目信息于一体的“统一信息门户”平台。为了确保统一的入口和对用户登录及使用的透明，集团总部的门户(portal)系统和下属企业的portal系统都将使用同样的域名，通过下属企业用户和集团用户设置不同的DNS服务器，解析成不同的IP地址来实现不同地区用户访问不同的服务器。对于OA、IDS和邮件系统由于是通过portal门户的单点登录进行访问的，所以只需一次验证即可跨不同业务系统协同完成一次任务。
2.单点登录系统总体设计
针对当前EIP系统发展的需要，在企业内部存在大量B/S、C/S的应用系统，比如资金结算系统、ERP系统、MES系统，以及各种各样对内对外业务系统，每个应用系统都有自己的认证模块与权限控制模块，为了实现对这些系统所管理资源的访问控制，真正做到“单点登录，全网通行”的功能。提出一种新型单点登录，使之更为实用、可靠地应用于EIP系统中。单点登录系统总体设计方案划分为“访问接口层”、“目录服务层”以及“目录接口层”三个层次，如图1所示。接口层的访问：为应用程序提供集中认证服务的验证接口模块。针对不同模式的应用系统，分为3个功能模块：SharePointServerSSO、基于SSLCA安全的SSO认证中心和ADSI/LDAPInterface。目录服务层：目录服务层是基于微软活动目录服务技术实现的。目录服务层为企业统一验证和资源管理提供一个基准记录，在目录服务器内包含了企业内用户和各种资源信息以及访问权限信息，为各种应用系统的验证过程提供一个参考标准，使企业内部有统一权限的管理基础，是实现SSO功能必不可少的部分之一。轻量级目录访问协议的访问：轻量级目录访问协议（LDAP）访问接口是为了和其他支持LDAP的目录服务器以及用户管理系统进行交换的接口。这是因为企业在电子商务全面开展的过程中，和其他职能部门、企业和同级企业门户网站之间往往有相互访问的需要。通过标准的LDAP协议，使SSO系统能够和其他职能部门的目录服务系统和人力资源系统等可以管理用户验证信息的系统进行交互，使他们之间相互验证成为可能。
3SharePointServerSSO设计
基本思想是建立一个加密的数据库，把用户的认证信息，存到这个数据库中。当成功地验证了登录SharePointServer（SPS）网站的用户身份以后，就可以从加密的数据库中，获得用户的信息，从而用来访问其他的服务器或者一些第三方的服务器[2]。在第一次访问与企业应用程序集成的WebPart时，如果用户的凭据还没有存储在单点登录数据库中，那么该用户将被重定向到一个登录表单，这个表单提示用户输入访问企业应用程序所需要的适当凭据。登录表单中的字段编号、顺序和名称由管理员在应用程序定义中配置；登录表单就是基于这些配置设置自动生成的。还需要在WebPart中编写代码来检查数据库中是否存在凭据，并在必要时将用户重定向到登录表单。用户提供的凭据然后被存储在凭据存储区中，并被映射到与该用户的SPS帐户相对应的Windows帐户。之后该用户将被重定向回原先的WebPart。WebPart中的代码然后以适合应用程序的方式从凭据存储区向应用程序提交凭据，同时检索必要的信息，随后在WebPart中向用户显示这些信息。
4基于CA的SSO设计
该设计是为解决企业内部或外部B/S架构的网络应用系统中身份认证和安全传输问题[3]。使基于Web的应用程序能够通过一个通用的接口，实现“单点登录、即可运行”的功能。采用SSL客户端和SSL服务器机制，使用证书机制认证用户身份，将验证后的用户身份信息传递给应用系统，同时在原有的B/S客户端与服务端之间建立一条高强度的加密通道，实现数据的保密性和完整性，保证数据的安全传输[4]。该子系统主要包括客户端用户操作界面，客户端登录，CA认证服务器，登录凭证信息库，LDAP目录服务器，SSL通信，CA认证机构几个部分。LDAP目录服务器用来保存用户的数字证书、证书注销列表以及用户的基本信息等。
5ADSI/LDAPInterface设计
ADSI/LDAPInterface（ActiveDirectoryServiceInterfaces/LightweightDirectoryAccessProtocolADSI/LDAP接口）是基于业界标准目录访问协议的接口，也是微软活动目录技术提供的，让应用程序实现SSO功能的标准接口[5]。在将来开发的应用系统中，只要利用ADSI/LDAP接口访问的SSO系统目录信息，同步其验证信息，就可以实现SSO的统一登录。ADSI/LDAP接口意义在于为将来的应用开发提供了符合业界标准的标准接口，是将来新应用程序应当遵循的验证接口，应用系统不仅仅让用户拥有单点登录功能，还使应用系统之间的信息和功能交换可以较容易地实现。LADPSERVER用来保存和管理用户凭证，LADPDIRBASE是设计的重要部件。LADPDIRBASE的核心部件是目录信息树。目录中用来存储用户基本信息、部门信息及用户权限角色。当用户第一次登录完成后，LDAPSERVER就获取了用户的UID和在部门的角色信息，并将其保存在凭证信息数据库DB中，以后此用户就可以在规定的角色范围内免登录相应的应用系统。
6结束语
本文通过以某企业信息门户需求为例，指出了当前企业单点登录的不足之处，提出了一种新型单点登录方案，该方案使用了SPSSSO、基于CA的SSO和ADSI/LDAPInterface等技术协调完成用户登录认证。该设计方案已经成功运行在某企业的门户平台中，实践证明该方案不仅对现有的B/S架构、C/S架构业务系统可以全方位认证，还可以为以后的系统扩展提供预留接口。但是该设计方案在用户并发数量较大时，有较长的时间滞后性。此外单点登录技术还在不断完善，网络攻击手段还在不断发展变化，怎样才能更有效地克服用户数量瓶颈，克服网络攻击，是我们今后急需解决的问题。
参考文献：
[1]邓绪水，宋庭新，黄必清．单点登录技术在企业资源集成中的应用[J]．湖北工业大学学报，2010（02）．
[2]薛辉，邓军．一个基于SharePointPortalServer2003的单点登录模型设计与实现[J]．网络安全技术与应用，2006（05）．
[3]邓军，叶柏龙，薛辉．基于WebAccessCA的单点登录技术解决方案[J]．网络安全技术与应用，2006(09)．
[4]邓军，叶柏龙．身份认证和安全传输方案的分析与设计[J]．科学技术与工程，2007(02)．
电路设计方案范文4
关键词：NE555芯片；74LS系列芯片；计数；译码
中图分类号：TN402 文献标识码：A
1 引言
电子技术课程设计是电子技术课程教学中重要的实践环节，其任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深所学理论及实践技能，培养动手能力，提高学习兴趣，树立理论联系实际的工程观点。我院电信专业05级学生在数电课程设计教学中提出了一种基于中规模集成电路的数字钟设计方案。该方案电路简单、成本低廉、调试方便、工作可靠。电路主要功能部件采用中规模集成电路，所用元件品种少、体积小、价格低、通用性好、为同学们所熟悉。通过该电路的设计制作，同学们普遍反映这是一次将所学理论转化为实践技能的成功教学活动，同学们不仅从中提高了分析、解决问题的能力，更重要的是受到设计思想、设计技能、实验研究技能的训练。
下面将该数字钟电路作一简单分析、介绍。
2 数字钟的基本组成
（1）秒脉冲发生器
产生数字钟所需的脉冲信号（即按秒产生的脉冲信号）。
（2）计数器
由秒个位计数器、秒十位计数器、分个位计数器、分十位计数器、时个位计数器、时十位计数器组成。
秒个位计数器每计满10个秒信号即向秒十位计数器发出一个进位信号，同时向自身发出置零信号。秒十位计数器每计满6个进位信号即向分个位计数器发出一个分信号，同时自身置零。
分计数器工作情况与秒同。
时计数器每计满24小时复位。
（3）译码显示器
由译码器和显示器组成
（4）时间校准电路
当刚接通电源或走时出现误差时可通过人工干预将时、分计数器预先设置在某一数值或进行时间校准。
（5）进位与清零控制
由门电路组成。
图1 数字钟的基本逻辑框图
电路设计方案范文5
关键词：自动电压控制(AVC)；电网安全设计；无功优化原则；闭锁
中图分类号：TM761
文献标识码：A
文章编号：1009-2374(2011)27-0110-02
随着地方经济的发展，地区电网负荷越来越重，电网网架越来越复杂，传统的人工调压模式己不能满足电网运行的需求。有必要建立一套地区电网AVC系统，实现自动调压调无功，将调度员和变电运行人员从繁重的操作工作中解脱出来，并提高电压合格率，降低网损，提高经济效益。随着近些年自动化专业的飞速发展，六安地区电网已经具备建立地区AVC系统的条件。
一、系统构成
(一)硬件构成
AVC系统安装在EMS系统两台PAS服务器里，不再单独设置AVC专用服务器。PAS服务器采用IBM Systemp5 55A服务器，运算能力非常强大，能够满足众多软件包括AVC软件同时运行的硬件需求。
(二)系统建模
AVC与EMS平台一体化设计，数据流无缝衔接。从PAS网络建模获取控制模型，AVC系统不需要单独设置模型。从SCADA获取实时量测数据或者采用状态估计的数据，并进行在线分析和计算。
(三)主要进程
AVC系统由三个主要进程组成：自动电压调整程序(AVC MAIN)、遥控程序(DO CTLS)和报警程序(AVC ALM)。AVC MAIN通常只运行在PAS节点上，它从SCADA获得电网的实时运行状态，根据分区调压原则，对电网电压进行监视，发现电压异常时提出相应的调节措施。当系统处于自动控制状态时，将调节措施交给SCADA的遥控程序，执行变压器的升降和电容器的投切，遥控环节是电压无功自动控制系统的关键环节，电压无功自动控制系统运行是否成功将在很大程度上决定于电网基础自动化状况。报警程序负责显示自动调压程序提出的调压建议和遥控程序所做的自动调压措施。下图是三个进程处理数据时的流程图：
(四)控制逻辑
AVC对地区电网实行分层分区控制。AVC运行时根据SCADA遥信信息，进行网络自动拓扑，自动分区。
220kV变电站主变高压侧开关作为省调AVC与地调AVC的协调关口。省调AVC系统向地调AVC系统下发主变高压侧开关的利率限值和实时无功指令。力率限值的设置采取与逆调压相似的原理，即负荷高峰时提高功率因数的下限值，负荷低谷时降低功率因数的上限值。省调根据省网的实时运行工况向地调下发无功指令。地调AVC系统运行模式选择远方模式时，接收省调下发的力率限值和无功指令按省调AVC要求运行；选择就地模式时不接收指令自己独立运行。
地调AVC系统运行时采取“区域电压控制”>“就地电压控制”>“无功优化控制”。地调AVC系统根据网络拓扑和电气连接关系，依据实时灵敏度分析和白适应区域嵌套原理，实时自动划分出若干区域。在每个区域内选择1条110kV母线作为电压中枢点，通过控制电压中枢点来控制区域内母线电压。电压中枢点电压一般控制在比电压下限值略高的水平，可以防止其他母线电压由于远距离电压降导致电压越下限。当区域内电压普遍偏高或者偏低时就可以通过调节电压中枢点电压来调节区域整体电压水平，可以减少调节次数，降低一次设备损耗，还可以避免区域内多主变同时调节引起电压振荡。依据实时灵敏度原理，就地无功设备控制能够快速有效地校正当地电压，消除电压越限。当220kV变电站的35kV母线电压或者110kV变电站的10kV母线电压越限时，厂站内变压器和电容器按九区图原理分时段配合动作，快速校正当地电压。就地控制电压时，对于三绕组变电器，如果主变中、低压侧的电压都纳入调节控制范围，可能导致冲突，造成电压震荡。为安全起见，在地区电网AVC系统内对于220kV变电站、110kV变电站的35kV母线电压不予调节控制。AVC系统要求兼具安全性和经济性，在满足电压合格率要求时还应降低网损，提高系统运行的经济性。
无功优化的原则在于尽可能在比较小的区域内使无功就地平衡。按照电压等级分层、按照网络拓扑分区进行分层分区检查线路无功传输是否合理。依据实时潮流灵敏度优化分析计算决定无功投切容量。依据实时灵敏度原理，可以根据各个厂站的补偿情况确定哪个厂站优先投切，而且可以确定同一厂站的电容器组谁优先投入。控制电容器时同厂站同容量的电容器组实行循环投切策略，均匀分配动作次数。投切电容器时考虑组合动作，经过计算得出如果有可能使电压越限时，则预先调整主变分头，使控制后电压仍然在合格范围内，但减少了线路无功流动，减少了主变分头调节次数，避免电压震荡。控制电容器时严格禁止向主网倒送，即禁止通过区域关口向省调220kV主网倒送无功，防止省网发电机进相运行，损伤一次设备。为使无功优化，网损最小，允许向地调110kV主网倒送无功。计算时依据绝对值原则。对于110kV变电站，从主变下受无功和电容器无功容量之和的绝对值小于从主变下受无功的绝对值，则允许电容器投入，允许向110kV电网倒送无功。对于220kV变电站，从主变下受无功和电容器无功容量之和的绝对值小于从主变下受无功的绝对值，则允许电容器投入，允许向110kV电网倒送无功。
(五)核心参数设计
为保护一次设备，同时避免电压振荡，六安地调AVC系统根据六安电网历史负荷曲线制定了变压器动作次数、电容器动作次数的时段设置策略。并且对相邻两次动作的时间间隔也做了设置。
对于实时分区的区域电压控制，AVC系统分电压等级统计当前区域内母线电压的越限情况，若越限比例超过80％，则判定为当前区域电压越限。
根据六安电网历史负荷曲线制定区域电压控制策略的电压限值。考虑到10kV电压波动较大，针对10kV电压限值单独设置高峰和低谷电压限值。
二、安全性设计
(一)总体设计
在220kV主网电压过低的情况下，AVC禁止调节220kV主变分接头，不从主网吸收无功，防止造成主网电压崩溃。
对电容器的调节策略主要是未装设限流电抗器的并列电容器组不允许同时投切。
能够自动读取SCADA应用下厂站图中设备检修牌，对检修设备自动闭锁，等待人工复位
(二)闭锁
AVC系统针对主变调档和电容器投切建立了闭锁机制，分为硬闭锁和软闭锁。硬闭锁是需要人工解除闭锁。软闭锁是人工无法解除闭锁，当闭锁时限过后闭锁自动解除。
硬闭锁分为两种情况。一种是异常事件闭锁，一种是保护事件闭锁。
异常事件闭锁主要针对调节过程中产生的事件进行闭锁。硬闭锁还有一种情况是保护事件闭锁。当保护跳闸信号或者重要的二次信号出现时，闭锁产生相应信号的设备。当保护事件闭锁出现时不可盲目解锁。需要和现场核实相关设备实际状态，当确认设备恢复到正常状态时，可以将硬闭锁解除。
软闭锁主要是指主变分头或者电容器在一个时限内动作次数用完后闭锁该设备，待时限周期过后闭锁自动解除。
(三)硬件热备
AVC系统进程分别安装在EMS系统两台PAS服务器里。六安电网OPEN3000系统还配置了一台BAK服务器，BAK服务器里面安装有OPEN3000系统的所有软件模块，当任何一台服务器(包括PAS服务器)退出运行时，BAK服务器里的相应进程会立刻启动。AVC系统在硬件上相当于一主两备，共三台服务器在运行。
电路设计方案范文6
【关键词】锅炉房；电气防爆；天然气；安全措施
1、引言
随着国家西气东输工程建设的全面加快，在中国东部突出天然气作为锅炉燃料的大背景下，在整体思考锅炉房在电气防爆设计等多方面的质量管理体系，形成安全有效的综合管理，将有很大的促进作用。因此，在全面发挥综合模式的基础上，加强锅炉房电气防爆设计将具有很大的实际意义，再次基础上进行整体的研究，能收到更大的效果。
2、有关规定与定义分析
2.1天然气的整体特点
天然气作为一种有效的能源方式，在具备有无色无味等特点上，还具有与空气轻的优势，在当前的油田开发中，每立方米的天然气重量与同比的空气相比，只有空气的一半左右，这种天然气含有一定的能源，是一种易燃易爆的气体，尤其是在与空气混合之后，在温度达到了550摄氏度的时候，就会出现燃烧现象，在空气中只要具备有一定浓度的天然气，就会出现爆炸等现象。从天然气的整体特点来看，本身不具备有毒，但是一旦天然气泄漏到空气中，就会全面降低空气的整体浓度，从而影响人体的健康，严重形态下就会造成人员的呼吸困难以及窒息的影响，并且，一旦天然气中包含有较多的硫化氢，会具有更大的危害性，在燃烧的过程中，还会产生一氧化碳等危害气体。
2.2防爆区域的区分与划分
从当前的防火防爆相关规定来看，在整个系统化要求中有着鲜明的规定，对于电动机、启动控制安装设备等，在具体的选择中，要依据锅炉房不同建筑物的整体环境建立相应的电气设备，尤其是燃料、燃气锅炉、燃油泵房等更应该注重火灾危险场所的划分，形成于国家标准相一致的综合设计模式。同时在易燃物质量与空气管理中，在封闭的建筑物内，对于不同的释放源在生产区域、装置区域形成危险爆炸的范围划分，在符合规定的情况下，对于封闭建筑物内以及危险区域内的地下坑等都划分为1区。对于一些重点危险区域，包括有燃油、燃气锅炉房附近的表面温度控制，要有具体的电气设计系统图，形成防爆型的电气设备管理，可以采用密闭、防渗漏等方式，采取有效的防爆技术来加强天然气电气设备的整体控制。
3、存在问题分析
从当前的整体艺术分析与天然气的特性来看，并结合全国爆炸与危险环境下电力设置的规范管理，对于密度相对较小，尤其是低于0.75爆炸性气体规定轻于空气的气体，在这些不同气体的危险控制过程中，没有形成综合的细致分析，在建筑物的设计中，尤其是在整个设计过程中，没有结合天然气电气设计的综合要求，也没有具体的划分防爆区域，在整个设计中都不利于天然气锅炉电气设计的整体发展。
在整个管理系统中，尤其是在化工行业发展中，在整个防爆气体的区域划分中，电气灯与开关选型的防爆技术，加上紧急排风扇与电机使用的防爆技术，在整个设计中，尤其是设计院中流行这些这些方式，从当前的综合管理来看，存在有诸多的问题，一是锅炉房内部有明火，存在有不需要防爆的现象，二是在天然气聚集的情况下，会出现聚集的可能，这样就不利于整个管理技术的开展。
因此，从锅炉房电气防爆设计的整体角度来看，在整个建筑物内实行防爆区域的划分相对较好，尤其是在锅炉房空间相对较大，能按照规定要求进行局部集聚天然气区域的防爆划分，形成整个技术空间的运用，因此，能有效的控制整个过程的实现。尤其是在一些可用燃气燃烧的锅炉中，也存在有明火等现象，在外部温度相对较高的情况下，就会出现烟囱表面温度相对较高的现象，在此基础上形成按照规定要求划分区域的防爆区域管理模式。
4、电气设计中提高防爆安全的措施
4.1规划设备选型，避免成为点燃源
防止电弧及电火花的外泄，降低电气设备的表面温度，在爆炸性气体环境中，按照有关规范、标准和规定，正确选用合适的防爆电器，是保证安全生产、防止爆炸和火灾发生的重要措施。防爆电器的基本保护措施就是运用新型材料，提高绝缘等级，加强设备散热，从设备的设计和制造水平上提高本身的安全性。
4.2加强通风，降低有燃烧爆炸危险气体的浓度
防止爆炸性气体混合物的形成，或降低爆炸性气体混合物的浓度，宜采取以下措施：
（1）工艺装置采用露天或敞开式布置；
（2）设置机械通风装置；
（3）在爆炸危险环境内设置正压室；
（4）对区域内易形成和积聚爆炸性气体混合物的地点设置自动测量仪器装置，当气体浓度接近爆炸下限值的50%时。应能可靠的发出信号或切断电源。
4.3注意爆炸性气体
环境电气线路设计和沟道封堵防爆区域内电缆及其导线的设计是十分重要的一个环节。除了从电缆型号上选用阻燃或者防爆电缆之外，由于电缆断开点及其绝缘老化问题，电缆通道和电缆穿管的密封不好，是电缆成为防爆设计各环节中最薄弱的环节。
5、结语
总之，对于使用天然气为能源的锅炉房，首先要确定锅炉房的防火分区，只有确定好防火分区，才能有效的进行电气设计，并在相关规范与要求的基础上，形成环境与锅炉房明火类型分析，更好的确定防爆区域的划分，在整体设计中全面按照防爆设计的要求，在设计中构建精准化的电气控制系统，减少施工过程的麻烦，更加确保整个施工的安全性能，尤其是对于对于那些北方寒冷地区，房屋一般比较封闭，在天然气锅炉房的整体设计中，可以采用全防爆或者区域性防爆系统的综合运用，将能收到更好的效果。
参考文献
[1]GB 50058-1992.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范[S].1992.
[2]曾彦，黄萍.燃气锅炉房的电气防爆设计[J].黑龙江科技信息，2008.25：371.
[3]徐伟光，兰松.燃气锅炉房电气防爆设计的安全措施探讨[J].电气防爆，2009.2：21-22.
