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电工技术基础技能范文1
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0171-01
《电工技术基础与技能》是电子电工类专业一门非常重要的课程。职业院校学生学习的过程中,发现职业院校的学生学习成绩普遍偏低,在学习的过程中有一定的障碍,并且此课程的课程内容不是非常具体的,而是抽象的,不容易理解比较难学,学生的理解能力有限,在学习此门课程过程中会出现不同的困难。在教学过程中,教师应该不断鼓励、引导学生,使学生树立自信心,把畏惧困难的情绪克服掉,注重培养学生的学习兴趣,以便于防止学生出现厌学的心理。怎么样才可以培养职业院校学生学习的兴趣。必须把学生畏难的情绪予以克服,在教学过程中把培养学生学习兴趣放在首位,防止学生在学习过程中产生厌学心理。应该怎么具体实施行之有效的方法呢?以下是本人在教学过程中运用的一些比较有成效的做法。
一、培养学生的学习兴趣离不开课堂教学艺术
(一)调动学生学习的积极性——多媒体课件
传统的教学模式已经跟不上新时代的发展,以前的教学模式都是老师一人在讲,学生在听,课堂教学的过程中讲述概念、定律还是理论推导与计算,对于职业院校的学生来说,更是非常枯燥的。随着科学技术的发展,电子信息技术运用的领域不断扩大,在教学领域取得一定的成效。教师在备课的时候可以与现代多媒体相结合,充分体现多媒体现代化教学手段的优势,把比较抽象的、语言难以表达的、变化复杂的教学内容,用生动形象的动态图像演示出来,在一定程度上能够使学生加深印象,使学生更好地理解这些知识,使学生的学习兴趣得以提高,同时学生学习的积极性随之提高。在教学过程中有很多教学难点是以往教学模式很难突破的,而利用多媒体教学手段可以轻而易举额地突破这些教学难点,在一定程度上弥补演示实验的不足之处。
(二)调动学生学习的积极性,注重导课环节的设计
让学生用最短的时间进入到极佳的学习状态中,最行之有效的方法是课堂教学导入,这种方法可以有效地启发和引导学生的思维。在教学准备阶段,要注重导课环节的设计,导课环节设计的成功与否,直接关系到整个课堂教学效果,导课起到先声夺人的效果,为整堂课打下坚实的基础。导课的方法的选择,主要依据教学内容、教学要求,并且要与学生的学习特点相结合,采用的方法是灵活多样的。在遇到与实际生活相关的教学内容的时候,教师在选择导入方法的时候可以采用生活经验导入法,直接导入新课。例如,在讲电源的时候,教师会拿出一个小灯泡,上面标有额定电压“1.5V”,表明当它两端加上1.5V的电压时,才能正常工作。教师提问全体同学用什么给小灯泡提供这1.5V呢?学生集体回答:电源。教师接着导入:同学们说对了,电源是让小灯泡正常工作的装置,也是提供电压的装置。
(三)调动学生学习的积极性——演示实验
想要调动学生的积极性,就必须让学生在视觉上有所改变,演示实验就是一个很好的方法,不仅让学生可以更加直观地观察实验的全过程,而且可以让学生更好地理解有关概念,更加容易让学生记住相关知识点。教师在教学过程中在引入电动势的时候,就可以通过实验的形式来展示问题:先用电压表测量不接入电路时电池两极间的电压,电压表上显示的数值是1.5V;再用导线把额定电压为1.5V的小灯泡接在电池的两端,此时测量电池两极间的电压,结果却小于1.5V。这是什么原因造成的呢?之后教师解答:电池内部分去了一部分电压,为了表征电源的这种特性,教师引入了电动势的概念。
二、学习兴趣的培养的过程中注意充分利用学科特点
《电工技术基础与技能》需要教师教授学生如何动手操作,并且非常熟练,把书本上的理论知识与动手操作能力的培养相结合,从而有效地激发学生对此学科的学习兴趣,激发学生的求知欲。
(一)激发学生的学习兴趣从日常生活中的电学现象入手
学生在最初学习电工技术基础与技能的时候,要注重日常生活中常见的电学问题,使学生知道所学知识与生活中的事情是密切相关的,让学生体会到自己所学的知识是有用处的,以此激发学生的求知欲。例如,让学生在课堂上通过拆装闪光灯,发现它工作的真正原理(利用大电容先充电后放电闪光),用这种方法使学生对电学产生兴趣。
(二)激发学生的兴趣可以通过维修身边的电器来实现
一般学生对家中各种家用电器如何工作,以及出现故障后怎么维修比较感兴趣,因此,教师要充分利用学生的这一求知欲,设计一些电器的基本检测训练,再设计一些电器的维修技能方面的训练,让学生在自己亲自动手过程中,有效地提高分析问题、解决问题的能力,培养学生学习此学科的兴趣。
(三)激发学生的学习兴趣离不开探索性研究
《电工技术基础与技能》的有些内容比较枯燥、比较复杂、比较难懂,很多时候教师在教授这些内容的时候,会发现学生对这些内容没有兴趣,教师就应该用有趣的研究,来激发学生的学习兴趣,激发学生的好奇心,从而更好地投入到学习中去,这样会收到事半功倍的效果。
三、培养学生的学习兴趣要灵活运用分层教学
因材施教是非常重要的教学原则,教师在给学生上课的过程中,应根据不同的学生的学习特点采用不同的教学方法,施以不同的教学内容,从而提出不同的教学要求,并把这一理念贯穿于教学的各个环节之中。
四、结语
随着经济的发展,科学技术的不断进步,“科教兴国战略”的要求被层层落实,这就要求职业院校在办学的过程中,注重专业人才的培养,专业人才培养的是否合格,直接关系到国家各行各业的发展,在培养学生学习的过程中,要非常重视培养学生的学习兴趣。
参考文献:
[1]刘梅.《电工技术基础与技能》教学点滴[J].时代教育(教育教学),2011,3
电工技术基础技能范文2
关键词: 变电站;关口;电能计量;管理
0 引言
关口电能计量装置的技术管理,是电网经营管理的一项非常重要基础工作。关口电能计量装置技术管理的目的,就是确保关口电能计量装置的准确可靠、安全稳定运行及关口电量数据的实时准确、可靠完整和电力交易的公平公正。
关口电能计量装置是指安装运行在发电企业(包括风力、火力发电等企业,以下简称发电企业)上网、跨省联络线及省内下网等关口电能计量装置中的电能表、电压电流互感器、二次计量回路及附属计量设备组成,主要用于贸易结算和电网企业内部经济指标核算。计量关口,主要包括跨省输电关口、发电上网关口、省级供电关口、内部考核关口。
关口电能计量装置的技术管理是一个全过程管理,分为投运前管理和投运后管理。投运前管理包括计量方案的确定、电能表和互感器及计量附属设备的选用、安装竣工验收。投运后管理包括运行维护、现场检验、周期检定(轮换)、故障处理及与电能计量有关的远方计费系统的管理。
按照DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》要求,关口电能计量装置按其所计量对象的重要程度分为以下三类:
Ⅰ类电能计量装置包括发电企业上网线路和200MW及以上发电机及省级电网经营企业间联网线路和内蒙电力集团公司与各盟市供电局之间供电关口输电线路的电能计量装置。
Ⅱ类电能计量装置包括发电企业100MW 及以上发电机及发电企业厂用变的电能计量装置。
Ⅲ类电能计量装置包括用于内蒙古电力公司内部考核电网损耗的输电线路和主变损耗及计算变电站220kV及以上母线有功电量不平衡率的电能计量装置。上述关口计量点及关口电能计量装置大部分设置和安装在500kV变电站内。
1 关口电能计量装置投运前的管理
1.1 关口计量方案的确定
主要包括计量点、计量方式(电能表与互感器的接线方式)、电能表的类别及装设套数、电量采集与传输方式的确定,电能表与互感器的型号、规格、准确度等级、制造厂家、互感器二次回路及附件等的选择。具体要求如下:
1)关口计量点的设置要求
省级电网经营企业之间、发电企业上网的电量交换关口点应设在产权分界处,产权分界处设置主关口计量点,对端设置副关口计量点。220kV、500kV线路和主变高中低压三侧及变电站站用电变压器高压侧应设置考核网损、线损、变损、母线电量不平衡率等经济技术指标的关口计量点。
2)关口计量方式和接线方式
关口计量采用高供高计方式,对于中性点接地系统的关口电能计量装置采用三相四线的计量方式,对于中性点非接地系统的关口电能计量装置应采用三相三线的计量方式。
3)关口电能表的配置要求
同一关口计量点应装设两只相同型号、相同规格、相同等级的电子式多功能电能表,其中一只定义为主表,一只定义为副表。
关口计量点应装设能计量正向和反向有功电量以及四象限无功电量和分时电量、失压计时功能的多功能电能表,对于同时计量上网和用网电量的发电企业关口计量点电能表还应增加需量计量功能,用于计量其用网需量,对于向电网注送谐波的关口计量点电能表还应增加谐波计量功能。多功能电能表还应具有红外通讯口和两个及以上RS485通讯口,用于多功能电能表参数设置和与远方计费系统的电量采集终端进行电量数据传输。
Ⅰ类关口计量点应配置准确度等级为0.2S级(或0.1S级)有功和1.0或2.0级无功的电子式多功能电能表,Ⅱ类关口计量点应配置准确度等级为0.2S级有功和2.0级无功的电子式多功能电能表。Ⅲ类关口计量点应配置准确度等级为0.5S级有功和2.0级无功的电子式多功能电能表。
多功能电能表的额定电流值应根据电流互感器二次额定电流值的1.2倍选择,标定电流值应根据电流互感器二次额定电流值的1/4倍选择(如电流互感器二次额定电流值为1A,电能表的标定电流值则选择0.3A额定最大电流值选择1.2A,电流互感器二次额定电流值为5A,电能表的标定电流值则选择1.5A额定最大电流值选择6A),以提高多功能电能表轻负载时的计量准确度。用于贸易结算计量点,应配置具有失压报警计时功能的电能表或失压计时仪。
4)关口计量电压互感器的配置要求
Ⅰ类关口计量点应配置准确度等级为0.2级(或0.1级)级的电压互感器,Ⅱ类和Ⅲ类关口计量点应配置准确度等级为0.2级的电压互感器。关口计量电压互感器应有独立的计量专用二次绕组。
关口计量电压互感器二次额定上限负荷应参考电压互感器二次所接入的实际负荷(包括接入二次的电能表、附属计量设备、二次计量回路及二次回路接点的接触电阻)核算值的两倍选择,额定二次负荷下限值按2.5VA选择,电压互感器额定二次功率因数应与实际二次负荷的功率因数接近。关口计量电压互感器在实际负荷下的误差不得超出其基本误差限。对于中性点接地系统的电压互感器,应采用Y0/y0的连接方式。对于非中性点接地系统的电压互感器,应采用Y0/y0或V/V的连接方式。
5)关口计量电流互感器配置要求
Ⅰ类关口计量点应配置准确度等级为0.2S级(或0.1S级)级的电流互感器,Ⅱ类和Ⅲ类关口计量点应配置准确度等级为0.2S级的电流互感器。
关口电流互感器应具有计量专用的二次绕组,如果二次绕组具有中间抽头的,每一个抽头的误差都应符合电流互感器准确度等级误差限值要求,计费计量点严禁采用主变套管式的电流互感器。关口电流互感器的额定一次电流应保证其在正常运行时的实际负荷电流达到额定值的60%左右,至少应不小于30%,否则应选用高动热稳定电流互感器以减小变比。
关口计量电流互感器二次额定上限负荷应参考电流互感器二次所接入的实际值负荷(包括接入二次的电能表、附属计量设备、二次计量回路及二次回路接点的接触电阻)核算值两倍选择,对于二次额定电流为5A的电流互感器,其额定二次负荷下限值按3.75VA选择,二次额定电流为1A的电流互感器,其额定二次负荷下限值按1VA选择,额定二次负荷功率因数按核算值或0.8~1.0选择。对于二次绕组有中间抽头的电流互感器,每个抽头的额定二次负荷容量均应满足上述要求。关口计量电流互感器在实际负荷下的误差不得超出其基本误差限。
6)计量二次回路配置要求
计量二次回路的连接导线、导线截面、专用接线端子和接线盒配置应满足DL/T825-2002《电能计量装置安装接线规则》的要求。
每一组电流互感器计量二次绕组(或500kV3/2断路器和电流接线方式的两个计量二次绕组),只能对应一个计量点。主、副表应使用同一个电压和电流互感器二次绕组和计量二次回路(见图1-4)。
图1 500kV二次电压回路原理图
图2 220kV二次电压回路原理图
图3 500kV二次电流回路原理图
图4 220kV二次电流回路原理图
500kV3/2断路器接线方式的电流互感器两个并联二次电流回路的和电流点,应设在电度表端,和电流并连接线必须保证其相别和流入电能表电流极性的一致(见图5)。
( )二次侧并联于电能表端 (b)二次侧并联于电流互感器测
图5 500kV3/2断路器接线方式并联二次电流回路的和电流点示意图
计量二次回路严禁装设可分离二次回路的插拔式插头接点。220kV以上的电压互感器二次回路宜装设空气开关,严禁采用熔断器。对单母分段、双母带母联接线方式的母线电压互感器,为防止电压反馈,计量用电压二次回路可接入经隔离开关辅助接点重动的继电器电压切换回路(见图2)。电压互感器每相二次回路电压降应不得大于其额定二次电压的0.2%。
计量二次回路上除了装设电能表、附属计量设备外,严禁接入任何与计量无关的其它仪器、仪表等负荷。计量用的电流、电压互感器二次回路应一点接地。其中500kV3/2断路器接线方式的电流互感器二次回路接地点应设在电度表屏内两个计量二次绕组N端短连接线端子上。
1.2 关口电能计量装置设计方案的审查
关口电能计量装置设计方案审查的依据是DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》、GB/T50063-2008《电力装置的电测量仪表装置设计规范》、DL/T5137-2001《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5202-2004《电能计量系统设计技术规程》DL/T 743-2001《电能量远方终端》及用电营业方面的有关管理规定。关口电能计量装置的设计必须经电网经营企业电能计量主管部门组织有关电能计量技术机构的专业管理人员审查通过。凡审查中发现不符合规定的部分应在审查结论中明确列出,由原设计部门进行修改设计。
1.3 关口电能计量装置的安装要求
关口电能计量装置的安装必须严格按通过审查的设计方案进行。
关口电能表、计量用电压电流互感器安装前,必须经政府计量行政管理部门授权的法定电能计量技术机构检定合格。关口电能计量装置的安装应严格执行电力工程安装规程的有关规定和DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》的规定,必须由有电能计量装置或电网输变电设备安装资质的施工单位进行。关
口电能计量装置安装完工应填写竣工单,整理有关的原始技术资料,做好验收交接准备。
2 关口电能计量装置投运后的管理
2.1 关口电能计量装置运行档案管理
关口电能计量装置投运前应及时在营销信息系统建立运行档案,实施对运行电能计量装置的管理并实现与相关专业的信息共享。运行档案的内容包括关口电能计量装置的基本信息、原始资料、安装地点、投运时间、历次轮换(检定)、现场检验、技术改造、故障情况记录等。
2.2 关口电能计量装置运行维护处理
关口电能表的现场校验采用标准电能表法,应使用可测量电压、电流、相位和带有错接线判别及自动改变量限、数据存储、数据上传营销信息系统通讯功能的智能型电能表现场检验仪,准确度等级至少应比被校电能表高两到三个准确度等级。为保证关口电能表的现场校验数据的正确性,电能表现场仪应至少每三个月在试验室比对一次。
新投运或改造后的关口电能表、电压互感器二次压降、电压电流互感器二次负荷应在一个月内进行首次现场检验。220千伏关口计量点上移后,220千伏及以上电能表均为关口电能表,校验周期为每3个月现场检验一次,现场检验时不允许现场调整电能表误差,当误差超过电能表准确度等级限值时,应及时更换。
关口计量电压、电流互感器现场检验项目包括计量绕组的误差测试(包括在现场实际二次负荷下按实际接线对互感器误差的测试)、测试二次回路实际负荷、一次和二次更换变比接线方式及变比核对、极性测试、以及电流互感器的退磁试验。关口计量互感器的现场校验采用比较法,标准互感器的准确度等级至少应比被校互感器高两到三个准确度等级。
关口计量互感器每10年现场检验一次(其中电容式电压互感器每4年现场检验一次),当误差超过互感器准确度等级限值时,应查明原因及时更换。运行中的电压互感器二次回路压降应至少每两年检验一次,当二次回路负荷超过互感器额定二次负荷或二次回路电压降超差时应及时查明原因及时处理。
3 结束语
随着特高压电网、智能电网、智能营销、数字化变电站的推广应用,电网经营和发电企业对关口电能计量装置的技术管理工作要求越来越高,对提高关口电能计量装置的整体准确度、计量性能和真正做到公平贸易、合理计费的要求非常迫切,为此,不断推广应用电能计量新技术和提高关口电能计量装置的全过程管理水平有着十分重要的意义。
参考文献:
[1]DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》,国家经济贸易委员会.
[2]《电能计量新技术与应用》,湖北省电力试验研究院.
电工技术基础技能范文3
音乐在一开始进入到电影中的形式是以伴音方式出现的。在19世纪的末期,法国的卢米埃尔兄弟在录制放映电影史上的第一部商业片中,就大胆的进行创新,当时他们邀请到了一名钢琴弹奏家进行现场的伴奏。从此以后“无声”电影制作模式被彻底的打破了,这是有史以来电影第一次和音乐进行合作。当时影片伴音者的任意而为、随意发挥,让当时的电影音乐作品中的风格和情绪没有很好的和影片的画面以及内容进行有机的配合与协调,当时很容易出现南辕北辙、文不对题的现象,导致电影音乐的伴奏降低了影片的最终表达效果。而到了1909年时,那个时候爱迪生专利公司特地给影片的故事情节选用了一些特定的音乐片段,并且进行了分类,例如有“快乐的”、“伤的”、“安静的”、“热闹的”等。这样一来便可以结合电影中的故事情节的发展进行具有针对性和方向性地选择和运用。
伴随着社会的不断发展和进步,有一些音乐家已近逐步有意思有目的的创作一些和电影故事情节相吻合的背景音乐,以达到音乐和影片的有机结合。在1927年,华纳兄弟公司正式推出了世上第一部有声的影片《爵士歌王》,也彻底的淘汰了无声电影的时代,与此同时电影音乐和影片图像也真正意义上的实现了有机结合,正式的登上了历史的大舞台。这以后音乐变成了影片中不可缺少的一部分。而电影音乐的制作在很大的程度上得到了发展,受到许多音乐家的重视,也越来越多的音乐家参与到了电影音乐的制作中去。
要想能够让观众更好的理解到影片中的创作意图,那么创作主体一定要在做好影片画面的同时也应该注重对电影背景音乐的对位处理,还必须重视在对电影背景音乐的题材与曲式结构进行处理的时候,一定得结合相关影片的内容特征。如果不能够做到结合相关电影的图像内容,就相要让电影音乐的欣赏主体进行很好审美,那是一件异想天开的事。在电影的背景音乐中要表达的相关内容,一定要是电影画面和文字等别的元素无法进行表达的东西。
电工技术基础技能范文4
关键词:电气工程自动化;智能化技术;应用;分析
中图分类号: F407.6 文献标识码: A
1 智能化技术概述
1.1 智能化技术应用
智能化技术在精密传感、计算机、GPS 定位等技术上得到了十分广泛的应用。在日益竞争激烈的市场条件下,智能化的技术产品在实际生产和生活中得到很好的应用。智能化的优势主要表现如下:使得设备的可靠性得到了很大程度的提高,并在一定程度上使维护的成本得到了降低;智能化在一些故障的诊断中得到了实践应用;使得一些重点施工的项目或危险场合的项目能够顺利的进行生产实践;在很大程度上提高了工作的效率和工作质量;使得工作的强度在一定程度上得到了降低;使得工作人员的作业环境得到了很大程度上的改善。
1.2 智能化技术理论基础
自从“人工智能”在1956 年首次提出至今,它就逐渐地被应用在各行各业。它是一种对可以用在延伸、扩展与模拟人的智能的方法、理论、技术等进行开发、研究的科学技术,人工智能企图能够对人类的智能进行模仿从而设计出与人类智能相似的机器人。它在研究的领域得到了迅速的发展,慢慢地,也就形成了以计算机作为主体的一种智能化技术。它是一门包含了信息论、控制论、自动化、仿生学、语言学、哲学、医学与心理学的综合性学科。在人工智能的领域,必须使得机器能够具有与人类智能化的过程有类似的系统,保证机器能够胜任人类可以完成的工作。人工智能的理论可以对智能的实际本质做解释,并且在这个基础之上可以生产和人类的智能有着类似反应智能的机器。在这个领域主要研究的范围包括了机器人、图像识别、专家系统与自然语言处理系统等等。电气工程对于系统的运行、电子电气的技术、信息的处理等等进行主要的研究。因为我国科学技术在不断地发展,所以在我们的生活当中几乎都应用到了计算机应用的技术。在对计算机进行编程的时候,我们只能够模仿人类的大脑对其中的信息进行收集、处理、交换与回馈。所以对于人类大脑的技能进行模仿可以加快电气工程自动化的不断发展。
2 智能化技术在电气自动化中的应用
2.1 应用于故障诊断中
电气自动化工程系统的运行过程中,电气设备发生故障的情况是不可避免的,而在故障发生前一定会有一系列与故障本身存在一定联系的征兆出现,因此,我们可以利用智能化技术,就可以对其进行全面、准确的诊断。最主要的诊断方式,就是通过对变压器中渗漏油的分解气体进行分析,快速找到变压器发生故障的大致范围,然后再把范围逐步缩小找出发生故障的具置并对其进行检修。
2.2 应用于智能控制中
在电气自动化的控制工作中,加入了智能化技术,就可以实现电气工程控制的无人操作化、远程化、高效化以及自主化,给智能化控制创造了一个良好的发展空间。
2.3 应用于优化设计中
传统的设计方式,使方案的达标率低,修改的难度较大,而现在的方案设计是利用CAD 技术以及计算机辅助软件来完成的,这样,不仅减少了设计所需的时间,而且设计出来的方案的质量和使用性能都相对较好。所以智能化技术具有非常强的实用性和先进性,它的使用在一定程度上对设计进行了优化。
3 电气自动化智能化技术发展趋势
3.1 性能发展方向
3.1.1 高速高精度高效化。速度、精度和效率是电气工程自动化技术的关键性能指标。由于在电里系统中采用了高速CPU 芯片、RISC 芯片、多CPU 控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善电力系统动态、静态特性等有效措施,电力系统的高速高精高效化已大大提高。
3.2 功能发展方向
3.2.1 用户界面图形化。用户界面是电气自动化数控系统与使用者之间的对话接口。智能化的图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
3.2.2 科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在电气自动化数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
3.2.3 内装高性能PLC。电气自动化数控系统内装高性能PLC 控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC 用户程序实侧,用户可在标准PLC 用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
3.3 体系结构的发展
3.3.1 集成化
采用高度集成化CPU,RISC 芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD 以及专用集成电路ASIC 芯片,能够使电气工程自动化的数控系统的软件运行速度、硬件运行速度和集成的程度得到很大程度上的提高,通过使用LED 显示的相关技术,能够使电气自动化相关显示器的性能得到很大程度上的提高。LED 类似的显示器具有很多优点,总体上看来,它方便工作人员携带、质量比较轻、所含的科技含量比较高、耗能小、体积相对来说也比较小、能够将信息通过超大的尺寸进行显示。此外通过将互连技术和先进的封装技术运用到电气自动化中,可以使表面安装技术和半导体技术很好的融合在一起。在实践流水线上要
想使产品的价格降低,使产品的性能得到一定程度上的提高,必须使互连的数量和长度尽量减少,使集成的电路密度提高;为了使电力系统的可靠性得到很大的提高,还应尽量使一些电气组件的尺寸得到一定程度上的减小。
3.3.2 模块化
电力系统的模块化能够很好的实现电气工程自动化数控系统的标准化和集成化,按照相应的功能要求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
3.3.3 网络化
电力机床联网可进行远程控制和无人化操作,联网,可在任何一台电力机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
4 结语
近年来,众多的行业都将人工智能技术运用到了企业的生产动作当中,尤其是在电气工程自动化当中人工智能技术得到了充分的体现。人工智能的理论为人工智能技术的开发做了一个很好的铺垫,我们在广泛地应用人工智能技术的同时也一定要清楚明白人工智能理论中的要点,将现有人工智能技术当中与人工智能理论有出入的地方加以修改与改进。结合各个行业发展的需要进行人工智能技术的合理应用,争取做到将人工智能技术用在实处、用在最需要它的地方。只有这样,才能够让人工智能技术在除了电气工程自动化之外的行业内得到合理地应用。人工智能技术的应用是一个需要时间、精力与相关科学知识的一个过程,虽然在这个过程当中会遇到很多的困难,但是我们相信随着电气工程自动化行业中人工智能技术的合理应用,我国的电气自动化工程会越来越好。
参考文献
[1]翟辉.浅谈人工智能在电气自动化控制中应用[J].科技创新导报,2009
(27).
[2]林集武.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].城市建设理论
研究,2012(19)
[3]魏富强.智能化楼宇设备管理及控制系统设计与开发[D].北京:北京交
通大学,2008.
电工技术基础技能范文5
【关键词】NSGA-II 风电 储能 平抑
1 引言
二十一世纪以来,随着我国经济社会的迅速发展,社会用电量不断攀升,能源的供需矛盾开始逐步显现,尤其是近年来雾霾、沙尘暴等恶劣天气越来越频繁,能源需求与生态环境间的矛盾不断激化。火力发电作为我国最主要的发电形式,主要通过燃烧煤炭等化石燃料产生电能,不仅消耗了大量的化石资源,还对生态环境造成了较大的破坏。风能作为一种清洁型的可再生能源,其储量大、无污染等特性得到了人们的广泛认可,利用风能发电是解决我国能源供需矛盾的有效措施。
自然界中的风能具有较强的波动性及不可控性,风电场的发电功率随风能的波动而变化,这种功率的波动对整个电力系统的稳定性产生了重要的影响,并且随着分布式风电场的不断发展,其对整个电网安全性产生了重要的隐患。本文主要针对风电功率波动的平抑问题,提出了一种基于储能系统的风电功率波动平抑控制技术,并对其进行了简要的阐述。
2 风电场储能系统的选用
电力系统中,功率型与能量型是最常用的两种储能系统。功率型储能系统主要包括超级电容器、飞轮等,其循环使用寿命较长,但能量密度较低,且成本高昂,一般不适于大容量的储能任务;能量型储能系统主要包括蓄电池、锂电池等,其能量密度较大,储能时间较长,但循环使用寿命较短,一般不适于需要频繁进行充放电的储能任务。
一般来说,风电场的功率波动较为频繁,且波动周期较长,甚至可达数小时级别,这就要求储能系统具有足够的储能容量以满足功率平抑的需求。通常情况下,风电场对储能系统有以下几点要求:
(1)储能的容量较大,能够满足风电场一段时间持续的储能或放能;
(2)储能时间应尽量长,一般要求数小时以上的储能能力;
(3)储能系统应具备快速释放能量的能力,以满足风电场瞬时功率变动的能量需求。
针对风电场对储能系统的要求,飞轮、超级电容器等功率型储能系统虽然能量的释放较快,但由于容量普遍较小且成本较高,一般不予选用,综合考虑一般风电场多选用蓄电池作为其储能系统,不仅能够满足风电场对储能系统的要求,还具有较高的经济性。
3 基于NSGA-II的风电功率波动储能平抑控制技术
3.1 NSGA-II遗传算法的简介
NSGA算法是一种有效的多目标优化非支配排序算法,其受到基因算法的⒎,实现了复杂多目标优化问题的解决。NSGA-II算法作为一种改进的NSGA算法,其精英策略与非拥挤度排序大大提高了算法的自适应能力,在诸多领域得到了广泛的应用。NSGA-II算法的大致流程如下所述:
3.1.1 种群的初始化
种群的初始化即针对待优化的参数随机产生给定种群规模的个体,并根据非支配排序对种群进行分层,赋予不同层的个体以不同的支配序值。
3.1.2 父本的选择
父本的选择就是根据个体的支配序以及拥挤距离采取锦标赛机制选择优良的父本,支配序越小或拥挤距离越大的个体越有可能是优良的父本。
3.1.3 交叉变异
完成优良父代的选择后,通过交叉变异产生相应的子代,将父代种群与子代种群合并后重新进行非支配排序,根据个体的支配序以及拥挤距离重新选取满足种群规模的个体,并判断是否达到收敛条件,若达到则输出种群中的最优个体,若没有达到则返回第二步迭代计算。
3.2 基于NSGA-II的风电功率波动储能平抑控制算法
利用储能系统进行风电功率波动的平抑,即利用储能系统对风电功率实行削峰填谷,当风电输出功率过高时,对储能系统进行充电,以实现风电功率波动的削峰,而当风电输出功率过低时,储能系统进行放电,以实现风电功率波动的填谷。
传统的基于储能系统的风电功率波动平抑只考虑风电功率的平抑效果,当风电功率发生剧烈波动时,往往需要储能系统在充放电模式间频繁切换,对储能系统造成了较大的损坏,大大提高了功率波动平抑的经济成本。基于这一考虑,本文利用NSGA-II算法,提出了一种基于储能系统的多目标优化的风电功率波动平抑控制算法。
3.2.1 SOC临界区间充放电模式
储能系统的循环充放电次数是影响储能系统寿命的重要因素,为了减少储能系统的循环充放电次数,就要保证在充放电过程中储能系统的容量得到最大化利用。传统的储能系统控制算法不注重储能系统的容量使用情况,造成了储能系统频繁地充放电切换,难以达到储能系统的最大和最小限制,导致储能系统容量的巨大浪费,基于这一问题,本文采用了一种SOC临界区间充放电模式。
为了保证储能系统容量的最大化利用,约束储能系统在达到一定的SOC值后再进行充放电的转换。一方面考虑到储能系统深度充放电对其寿命有着不利的影响,另一方面考虑到多目标优化时难以对SOC进行严格的约束与控制,因此本文设置了SOC的最大最小限值区间与,确保储能系统的单次充放电都是由一侧的临界区间开始,达到对侧的临界区间结束,既有效避免了储能系统的过度充放电,又提高了储能容量的利用率,增大了单次充放电的能量吸收和释放能力,对风电功率波动的平抑也有着积极的意义。
3.2.2 多目标优化控制算法
在风电功率波动平抑中,一方面要减小风电输出功率波动,另一方面还要提高储能系统的利用率,减少储能系统的循环充放电次数。在SOC临界区间充放电模式下,由于单次充放电的起点与终点被固定,因此为了提高储能系统的利用率,只需控制延长单次充放电的时间即可。综上所述,单次循环充放电控制步长最大和期望输出功率波动最小为本文算法的优化目标,不仅能够有效减少储能系统的循环充放电次数,还能大大减小风电功率的波动。多目标优化控制算法的具体模型如下所述:
(1)优化目标。构造以单次循环充放电控制步长最大和期望输出功率波动最小为目标的多目标优化控制模型的目标函数:
其中表示单次充电过程耗时的相反数,表示单次放电过程耗时的相反数,表示风电输出功率的波动率,波动率越小则风电场输出功率的波动程度越小。
(2)s束条件。根据实际应用情况,构造多目标优化的约束条件:
一是收到储能系统储能介质的限制,为了保护储能介质,充放电功率必须约束在可控范围内:其中表示储能系统所能接受的最大充电功率,表示储能系统所能接受的最大放电功率。
二是为了提高控制精度,控制算法需要与风电功率的超短期预测相配合,因此单次充电或放电的控制步长还收到风电超短期预测时长的约束。其中为单次充放电的控制时长,与分别为风电功率超短期预测的最短和最长时长。
(3)迭代优化。利用NSGA-II算法,对建立的多目标优化模型进行迭代求解,通过种群初始化、非支配排序、个体拥挤距离计算以及精英策略等关键步骤,迭代得到最优的控制策略。
3.2.3 效果分析
利用实测的风电场功率数据,对本文提出的优化算法进行仿真验证,得到仿真结果如图1所示。
通过仿真结果可以看出,利用多目标优化控制策略后可以实现控制步长内的期望输出保持恒定,大大减少了期望输出功率的波动次数,风电期望输出功率的波动得到了有效的平抑。
4 结束语
针对风电场应用中存在的功率波动问题,本文介绍了一种基于NSGA-II算法的风电储能优化控制算法,利用NSGA-II算法,实现了风电功率波动平抑以及储能系统寿命的多目标优化,并通过对风电场现场数据的验证分析,证明了该策略在风电功率波动平抑中的效果。
参考文献
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[2]张峰,张旭,梁军,张利,王洪涛.基于可变递进步长及期望输出的储能系统优化控制策略[J].电力系统自动化,2014,8(38).
[3]张坤,吴建东,毛承雄,陆继明,,黄辉.基于模糊算法的风电储能系统的优化控制[J].电工技术学报,2012,10(27).
[4]王洪涛,刘玉田.基于NSGA-II的多目标输电网架最优重构[J].电力系统自动化,2009,12(33).
作者单位
电工技术基础技能范文6
关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程
随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。
1 智能化技术
智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。
2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状
2.1 电气产品的设计
智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。
2.2 智能化控制
智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。
2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展
智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。
3 电气自动化控制系统的设计原则与思想
3.1 设计原则
电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。
3.2 设计思想
电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总
线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。
4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用
4.1 智能控制
在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。
4.2 优化设计
在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。
4.3 故障诊断
电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。
5 结束语
综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。
参考文献
[1]梁金夏,潘天赐.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[j]. 科技风,2013,22(7):77.
[2]刘斌.浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[j].中国新技术新产品,2013,21(10):187.
[3]刘次福.初探智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[j].通讯世界,2013,25(11):118-119.