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1.2短路電網線路長期處于高壓的工作狀態,加上線路受到高度的絕緣保護,所以當線路表面的積污鹽含量超過一定的限度后,就很容易導致線路出現短路的情況。線路出現短路的現象原因還有很多,比如線路上的積污量太大導致線路自身的抗沖擊力受到影響,很難承受較強的雷電沖擊,使得單線接地,造成線路短路現象。還有絕緣設備的老化和長期處在惡劣的環境下運行也會使電力設備的耐電壓性嚴重下降,導致電路出現短路的現象。
1.3過電壓過電壓指的是在電網運行過程中,受到一些外界因素干擾使得電壓超出線路和設備承受范圍的情況,過電壓的出現會嚴重影響配網運行的安全性和穩定性。例如,在一些運行環境比較惡劣、線路比較復雜的老城區,一些電力設備由于年久失修就會導致配網出現難以承受雷擊、過電壓等現象。另一方面,現階段我國采取的供配電方式中,主要是以架空線路為主,并且采用0.4kV、10kV、35kV電壓進行供電,這種供電方式存在著很大的安全隱患和許多不安全因素,嚴重影響配網運行的可靠性和安全性。這就要求相關技術管理部門要根據實際配網運行的狀況和出現的問題進行仔細的分析和研究,找到過電壓出現的根源并及時做好問題改善工作。綜合上所述,外力破壞、短路和過電壓這三個方面的問題是影響配網電力工程技術可靠性的主要因素,嚴重影響我國電力行業的經濟發展和人們的用電安全。因此,相關電力管理部門應該從供配電的可靠性和安全性角度出發,切實優化供電模式、不斷改善電網結構,有效地掌控影響電網可靠性的配網供電要求。
2配網的可靠性管理
2.1停電管理現階段,我們的停電方式主要有三種:第一種是臨時停電,這種停電方式主要針對一些突發的電網運行故障進行處理,臨時向電網調度中心申請停電;第二種是計劃停電,電力企業根據當月生產計劃和工作需要,在月底向調度中心申請下個月的停電計劃;第三種停電方式稱為夜間停電,顧名思義就是在夜間進行檢修和維護工作而申請的停電。這種停電方式主要針對一些工作量小并且較安全的檢修工作,這樣的停電方式會導致供電可靠性變低,但是同時也可以減少電能的損失,起到良好的社會效率。
2.2綜合停電綜合停電一般存在兩種情況:第一種情況是各個部門之間的調度所,根據不同部門對停電申請的情況進行調度,盡量地保證各部門的工作能夠在同一天進行;第二種情況則是同一個部門中的各班組之間,該部門根據自身工作情況自行調整工作安排。這樣做的好處可以有效減少重復停電等現象,提高配網的可靠性。
2.3提升人員綜合素質隨著社會經濟和科學技術的不斷發展,配電網絡的科學含量也得到極大的提升,人們對配電系統的管理要求也在逐漸提高。這就要求工作人員要加強自身綜合素質,不但要熟悉電網規劃、設計、運行和維護等工作,還要熟練掌握計算機控制技術和配電網自動化的運行管理。所以,電力企業也必須從人員的培訓力度、培訓內容和培訓方式等入手,不斷提升工作和管理人員的綜合業務素質。
3提高配網電力工程可靠性的技術措施
3.1完善配電網結構對配網結構的優化和改造是提高配網可靠性的重要手段,目前我國主要采用的供電模式很難滿足電力資源的消耗,造成了供電效率普遍較低的局面。對配網結構進行優化和改造,主要是為了實現“手拉手”模式的環網供電,同時對一些重要的用電戶實行“雙電源”的供電模式,通過對供電線路半徑和負荷的精準控制,達到在發生電力故障時最大限度地縮小停電范圍。保障配網運行可靠性的另一個方法就是簡化電壓等級,可以通過減少降壓環節和為不同用戶選擇合適的供電電壓的方式,實現電壓等級的最簡化。
3.2提高配網抗雷擊能力雷擊對配網的安全可靠運行威脅最大,而且配網的大部分設備和線路都處于雷擊范圍之內,因此提高配網的抗雷擊能力對實現配網安全可靠運行的目標有著重要意義。針對一些落雷比較多的地區和線路,可以采取用抗雷擊性能較強的瓷橫擔代替傳統的針式瓷瓶等方式提高配網的抗雷擊能力。
3.3解決短路問題閃絡引起的電氣設備損壞和電力短路是影響配網可靠性的重要因素,因此有必要采取綜合有效的措施減少短路現象的發生。例如,對開關室的穿墻套管、支持絕緣子、連接瓶等必須安裝防污罩,這樣做不僅可以有效提高設備的抗污能力,還能防止小動物引起的設備短路。
3.4縮小故障停電范圍在單端電源供電中的接線方式一般都是樹狀的放射性接線,因此,當線路中的某個部分發生故障時就會導致全線都會停電。為了有效縮小因線路故障而引起的停電范圍,可以在線路中采用聯絡開關,柱上式SF6開關具有使用壽命長、結構簡單和性能優越等特點,在故障發生后能夠對非故障線路上的供電進行自動恢復,并且該聯絡開關還可以作為饋線間的聯絡裝置,提高供電能力,最大限度地縮小故障停電范圍。
3.5加快配網自動化建設配網自動化系統包含通信技術、計算機技術、電子技術、自動控制技術以及高技術配電設備。配網自動化系統能夠準確定位線路故障發生點,并且能夠對故障原因進行分析,對于瞬時性的故障,還可以做到在故障消失后自行恢復供電。對于永久性故障,系統在接收到遙控指令后能夠準確地進行跳閘操作并且隔離故障,實現電網的重構,并為非故障區域進行恢復供電等操作。
①全方位故障檢測法:全方位故障檢測法的方法屬于SDH傳輸設備查找和定位故障的最有效的方法。全方位故障檢測法,就是通過對整個線路運行通道進行的一種全方位檢測,然后依照定位來確切具體地查處所存在的問題。全方位故障檢測法比較實用,可以多次是使用這個方法解決多處存在的問題。在進行全方位故障檢測時,通常采取以下步驟:首先要對整個通道進行采樣,也就是從多個有故障或存在問題的站點中選出其中一個站點,然后在這個站點的多個可能有問題的通道中選出一個,經過分析后畫出這個業務一個方向上的路徑圖,標出業務源和所經過的一些站點等信息,最后采用逐段檢測的方法就可以定位出故障的站點和單板。②信號指示信息分析方法:信號指示信息分析法就是在網絡管理的總站取到相關設備的相關信息,包括了性能參數、運行工況和設備的網絡運行狀況等,根據相關信息對設備進行維護和故障排除工作。具體的實施方案:首先通過網管來獲取一些重要的指示信息和性能的信息,綜合有效匯總之后,進行故障定位工作,以便于迅速、有效地解決存在的故障。同時能夠全面的了解全網設備歷史的或當前的與設備有關的重要信息,這對以后有效預防此類故障有重要意義。③等效部件代換方案:等效部件代換方案就是在SDH傳輸設備在運行過程中出現問題時,使用一個工作正常的物體去替換一個工作有問題的物體,如果替換后,設備工作重新恢復正常,那么問題就在此處。此方法能夠達到迅速、準確定位故障的效果、排除設備故障的目的。等效部件代換的方法以其快捷、簡便,被廣泛應用。
1.2故障處理手段
在SDH設備運行時,如果出現問題,要根據分析故障的原則和各種故障定位分析法,對故障進行準確定位,然后采用有效的、有針對性的方法進行故障處理。在處理過程中,要根據實際情況,進行確切的分析和研究,通過查閱相關資料,找到合適的解決方案。在處理故障過程中,要不斷發掘問題的本原,抓住問題的關鍵,這樣才能處理好以后可能出現的各類問題。
二、電力系統通信光纖設備的有效維護
2.1維護內容
在電力系統的實際運行過程中要對設備進行維護的主要內容有針對光纜設備、配線架和電源等設備的維護。以下是詳細的設備維護內容:①保證系統設備運行:在電力系統通信光纖的實際運用過程中,相應的通信設備要保障時刻處于一個正常工作的運行環境中。例如:可以把電力系統中的供電和傳輸設備的工作直流電壓要求控制在-48V±20%,使其允許的詳細電壓保持在-38.4到-57.6V的對應范圍內;SDH網管監控系統和電力系統的本地維護終端所使用的計算機都是相對應的設備,在運行使用過程中,禁止用在其他地方,進行有效阻攔病毒的侵害。②故障排除:要求在實際的系統維護中進行有效地故障分析和處理,確切地說,就是要依照具體的故障信息和告警指示信息,經過排查后定位設備的故障位置,合理及時找出相應的設備故障原因,盡量在短時間內完成設備故障解決,確保電力系統通信光纖設備的正常運行。③集中維護:電力系統通信光纖設備在進行有效維護的時候,普遍使用的維護方法是集中法,就是需要相應部門要建立個系統運行維護中心,把設備運行維護所需要的主要監控、維護儀器和設備運維人員集中在一個站點上,對人員減少配置。
2.2設備的環境要求
為了讓SDH光傳輸設備能有一個干凈整潔的工作環境可以很好的工作,工作人員必須清理好機房的衛生環境,要求工作人員定期進行清潔和整理。比如,工作人員要定期清掃室內垃圾或定期清除設備上的灰塵。維護好設備的環境,使設備能夠更好地工作,而且也會使設備延長使用壽命。同時,要確保設備有良好的工作條件和保持室內的溫濕度。首先要保證傳輸設備的工作在直流電壓-48-20%~-48+20%,電壓的范圍保證在-38.4~-57.6。最后要確保設備機房內的溫濕度保持在最佳狀態。
2.3設備和網管的巡視查看
定期對設備和網管進行有效率的巡視查看,有助于及時發現故障并對故障進行處理,這是很重要的,及時發現問題的同時也能夠減少各類損失。
2電力系統中光纖通信的特點
光纖通信的特點,主要是相對于傳統電力通信方式來說的,這些特點同時也可視為光纖通信的優點,主要包括以下幾個方面:(1)電力系統中的光纖通信的通信容量相當大,一般情況下,一對光纖便足以滿足上百路甚至上千路信息路徑通過,同時在一根光纜中,含有幾十根甚至上百根光纖纖芯。(2)眾所周知,光纖的制作材料一般為硅或者玻璃,所以這也就意味著光纖制作的原料來源非常豐富,所以對于節約金屬材料的使用量具有重要的意義。(3)在電力系統通信領域中,光纖通信的保密性良好,外界的電磁干擾不容易對其造成影響,同時光纖通信也不受雷擊、潮濕等因素的影響。(4)電力系統用的光纖,主要是OPGW光纜,其敷設與地線一次性完成,比較簡單。(5)由于光纖通信無感應性能,所以電力系統中的光纖通信不容易受到電位升高的影響,毫無疑問,光纖通信技術是電力通信系統最為理想的通信技術。
3光纖通信在電力系統中的應用領域
光纖通信在電力系統中主要在以下方面有應用:(1)電網監控與調度自動化。電網智能化和自動化程度提高,在電網中應用光纖通信技術成為一種常態,在監控與調度中的應用表現為:把監控傳感器采集到的狀態信息傳輸給上級系統,同時下達有關的指令。(2)在配網自動化中的應用。確保系統運行的安全性與可靠性,要求在電力系統通信領域應用光纖通信,在狀態監測、調度管理與分層控制等方面具有重要的作用。此外,光纖通信在繼電保護器中也有著應用,主要是用于保護電流縱差中的導引線、保護繼電保護裝置、智能變電站或控制室內的信號傳輸線等。
4光纖通信在電力系統中的發展前景
現階段,光纖通信在快速發展的形勢下,已經發展到第五代光纖通信階段,在這一階段的光纖通信技術,具有容量大、信號傳輸速率快等諸多的優點。隨著技術的進度與經貿水平的提高,全球的信息化程度逐步提高,因此對光纖通信的通信距離、容量和速度等提出了更高的要求。電力系統中,光纖通信的發展前景包括下面幾個方面:
4.1光纖傳送網新技術
目前,傳輸40GE/100GE網絡的技術中,主要包括兩種技術:①40Gbit/s技術;②100Gbit/s技術。同時,這兩種技術中又包含有編碼調制技術、色散補償技術與非線性抑制技術,以及OSNR保證對策等幾個方面。在未來電力系統發展過程中,為有效保證長距離光纖通信的要求,應使用光纖傳輸網新技術,主要是FEC技術,也就是多種增強前向糾錯技術,以及動態增益均衡技術、新型編碼調制技術等,通過利用電均衡接收機、功率調整技術等,可實現增加容量的目的。而頻分復用技術、偏振復用技術和波分復用技術等,在未來的電力系統通信中,毫無疑問將會有越來越廣泛的應用。
4.2光纖通信接入網新技術
在現階段,電力系統中光纖通信接入技術主要存在傳輸距離、分光比、業務支持能力等方面的差距。目前光纖接入技術包括EPON技術(即太無源光網絡)、GPON技術(即基于I-TU-TG984標準的新寬帶無源光網絡),以及基于星型結構的以太網接入技術、基于樹形拓撲的APON/BPON技術等。一般情況下,EPON技術的實現,相比于GPON技術來說要簡單不少,但是對于多業務的支持能力不如GPON技術。而基于星型結構的光纖接入技術是在傳統的以太網的基礎上實現的電力系統光纖通信的接入技術,這種技術適宜在單用戶對寬帶的要求大的區域(此種光纖接入情況下只能對單個用戶進行連接)或者具有豐富光纖資源的區域,因此,相對來說基于星型結構的光纖接入技術的范圍比較窄,并不是主流光纖接入技術的發展方向。
4.3光纖通信光交換新技術
對于光網絡來說,典型屬性之一便是光交換。當前,基于實現特征與交換顆粒進行光交換技術的劃分,可以分為OPS即光分組交換、OBS即光突發交換、OCS即光路/波長交換。OCS的交換單位是波長,具有易于實現,交換顆粒大的優勢,然而寬帶的利用率以及復用特性非常差;OPS的交換單位是分組,并且交換的顆粒較小,因此不易于實現,然而其寬帶的利用率以及統計復用特性非常好。基于光路/波長光交換技術與光分組交換技術的OBS,相對來說較為容易實現,同時,寬帶利用率和復用特性能較好,因此,在未來電力系統通信中光纖通信的應用中,OBS會處于主導位置。
近年來,我國電力事業發展迅速,電網內部也存在著引起電壓崩潰的因素,而且可能更為突出,只是由于目前大多數有載調壓器分接頭未投入自動和電力部門過早地采用了甩負荷這一最后的措施,因而電壓穩定問題似乎顯得不那么突出。隨著電力市場化,人們對電能質量要求提高,甩負荷這一措施的使用將會受到限制。研究認為,電壓崩潰日趨嚴重的主要原因有以下幾點:一是由于經濟上及其它方面(如環保)的考慮,發、輸電設備使用的強度日益接近其極限值;二是并聯電容無功補償大量增加,因而當電壓下降時,向電網提供的無功功率按電壓平方下降;三是線路或設備的投切,引起電壓失穩的可能性往往比功角穩定研究中所考慮的三相短路情況要大得多,然而人們長期以來只注意功角穩定的研究。
1電壓穩定性破壞的原因
1.1電壓崩潰的起因電力系統穩定問題的物理本質是系統中功率平衡問題,電力系統運行的前提是必須存在一個平衡點。電力系統的穩定問題,直觀的講也就是負荷母線上的節點功率平衡問題。當節點提供的無功功率與負荷消耗的無功功率之間能夠達成此種平衡,且平衡點具有抑制擾動而維持負荷母線電壓的能力,電力系統即是電壓穩定的,反之倘若系統無法維持這種平衡,就會引起系統電壓的不斷下降,并最終導致電壓崩潰。當有擾動發生的時候,會造成節點功率的不平衡,任何一個節點的功率不平衡將導致節點電壓的相位和幅值發生改變。各節點電壓和相位運動的結果若是能穩定在一個系統可以接受的新的狀態,則系統是穩定的,若節點的電壓和相角在擾動過后無法控制的發生不斷的改變,則系統進入失穩狀態。電力系統的電壓穩定和系統的無功功率平衡有關,電壓崩潰的根本原因是由于無功缺額造成的,擾動發生后,系統電壓無法控制的持續下降,電力系統進入電壓失穩狀態。無論是來自動態元件的擾動還是來自網絡部分的擾動,所破壞的平衡均歸結為動態元件的物理平衡。電力系統的動力學行為僅受其動態元件的動力學行為及其相互關系的制約。
2電壓穩定性的分類
將電壓穩定性問題適當分類,對電壓穩定性的分析,造成不穩定基本因素的識別,以及提出改善穩定運行的方法等都是有利的。①按擾動的規模來講電壓穩定問題可以分為小擾動電壓穩定性,大擾動電壓穩定性。一是小擾動電壓穩定性是在如系統負荷逐漸增長,送到負荷節點的功率的微小變化之下系統控制電壓的能力。小擾動下系統能夠穩定運行意味著系統本身能夠不斷調整以適應變化的情況,系統控制系統有能力在小擾動后令人滿意地運行,保證系統發出的無功等于消耗的無功,在出現最大負荷時能成功地供電。這種形式的穩定性由負荷特性、連續作用的控制及給定瞬間的離散控制作用所確定。系統對小擾動的響應特性取決于初始運行條件、輸電系統強度以及所用的發電機的勵磁控制等因素。依靠負荷和電源自身固有的調節能力,使擾動前后的電壓值相同或者相近。二是大擾動電壓穩定性是關于在發生諸如系統故障后,系統控制電壓的能力。這些擾動包括輸電線上短路、失去一臺大發電機或負荷,或者失去兩個子系統間的輸電線。系統對大擾動的響應涉及大量的設備。
此外,用來保護單個元件的裝置對系統變量變化的響應也影響系統的特性。②按照失穩事故的時間場景電壓穩定問題可以分為:一是暫態電壓穩定性,穩定破壞的時間框架從0~大約10秒,這也是暫態功角穩定性的時間框架。在這類電壓不穩定中,電壓失穩和功角失穩之間的區別并不總是清晰的,也許兩種現象同時存在。這類電壓崩潰是由諸如感應電動機,和直流換流設備等不良的快速反應負荷元件造成的。對于嚴重的電壓下降感應電動機可能失速,吸收無功功率急劇增加,進而將引起其臨近的其它感應電動機失速。除非盡快切除該類負荷,否則會導致電壓崩潰。二是中期電壓穩定性,穩定破壞的時間框架通常為30秒到50秒,典型者為2到3分。發生此類電壓失穩事故時電力系統一般處于高負荷水平,且從遠方電源送入大量功率,當重載條件下運行的系統受到突然的大擾動后,由于電壓敏感性負荷的作用,系統能夠暫時保持穩定。但擾動后網絡無功損耗大量增加,引起負荷區域電壓下降,當自動調節分接頭的變壓器和配電電壓調節器動作,而恢復末端變壓器負荷側電壓,從而恢復負荷功率時,網絡傳輸電流進一步增大加劇輸電網絡中電壓的下降。同時送端發電機可能因過勵磁限制而只發送有功,甚至由于發電機長時間過電流而被切除。這樣含電源在內的輸電網絡已經不可能提供足夠的無功功率,以支持負荷消耗與網絡無功損耗的需要,就會最終導致電壓崩潰對于這類電壓崩潰事故,運行人員來不及干預,自動調節分接頭的變壓器及配電電壓調節器,發電機過勵限制等因素在此過程中起重要作用。應當指出的是,在這一過程中自動調節分接頭的變壓器的作用是抑制或加劇電壓崩潰的進程,與負荷特性分接頭位置及系統無功儲備有關。三是長期電壓不穩定性,這種場景的電壓崩潰發展過程經歷一個相當長的時間,其過程可大致描述如下:負荷過速增長,導致主要負荷母線電壓單調下降。幾分鐘內由于自動調節分接頭的變壓器及調度干預等作用,電壓的下降得到遏止后,一方面自動調節分接頭的變壓器使網上負荷得到恢復,另一方面負荷繼續快速增加,電源的增加或當地無功補償增加,跟不上負荷增長速度的需要,電壓下降進一步惡化,最終導致部分地區電壓崩潰,系統瓦解,造成大面積停電。在長期電壓不穩定事故中,往往沒有直接的擾動。其原因是本來已經薄弱的嚴重過載的結構,不合理的網絡中的負荷恢復和快速增長造成的。
3小擾動電壓穩定性的機理分析
電力系統在給定的穩態運行點遭受任意小的擾動后,如果負荷節點的電壓與擾動前的電壓值相同或者相近,則稱系統在給定運行點為小干擾電壓穩定,此時系統擾動后的狀態位于系統擾動后的吸引域內。從負荷節點可將系統分為兩部分,一部分可以看為電源系統,則另一部分看為負荷。小擾動電壓穩定性的前提是擾動后的系統電源的無功—電壓靜態特性和負荷的無功—電壓靜態特性必須有交點,并且在該點具有維持電壓不變或有微小變化的能力。
4大擾動電壓穩定性的機理分析
隨著全社會通訊網絡建設的飛速發展,電信、網通、廣電的基礎通訊設施已經相當完善,網絡的連接可以解決由于操作人員應用計算機水平低引起的系統維護難的問題。在應用工作站安裝遠程控制軟件,通過遠程控制可以維護一些簡單計算機操作的問題。操作員可以運用本地自動更新模塊來自動更新維護;信息系統數據庫集中存放,這樣系統管理員只需維護數據庫就可以了,而操作員只要客戶端網絡通暢,應用系統就沒有問題。
二、系統設計原則
(一)開放的系統設計。設計時,應充分考慮到電力企業資源的統一規劃,可以與其他相關的開放的生產管理系統、人力資源系統、財務系統、辦公系統、設備管理系統等的無縫連接。
(二)靈活性。不同的供電企業或同一供電企業的不同時期,其業務處理過程、方式可能有非常大的不同。我們的目標就是適應電力企業快速轉型需要,根據企業的生產、經營、銷售情況迅速制定不同的企業解決方案。
(三)先進的技術。建議采用當前流行的企業信息系統解決方案設計與軟件設計思想,充分利用先進的信息技術與網絡技術,進行分布式、模塊化的組件開發,可提供各種專業接口,為系統問的互聯和系統的擴展提供強大的技術支撐。
(四)安全性。通過客戶權限管理、用戶加密、數據備份、分布式應用服務以及系統出錯處理等各種方法來保證系統的數據與網絡安全性。其中用戶權限設置應將系統用戶的工作權限定義到具體功能,保證數據的訪問與處理安全性。應用服務通過負載平衡算法保證系統的安全與穩定運行。
三、營銷管理信息系統的開發建設
(一)系統功能劃分。根據營銷系統各項業務要求,系統功能可劃分為:用電營銷管理信息系統(包括核心業務模塊、管理功能模塊)和與其它系統的接口兩部分,核心業務模塊包括業擴管理、抄表管理、電量電費管理、收費與賬務管理、計量管理、用電檢查管理、系統維護管理子系統,管理功能模塊是輔助決策等,系統接口包括銀電聯網、客服系統接口、財務系統接口、電能計量系統及各類電能采集裝置的接口、OA接口、觸摸屏查詢等。
(二)電力營銷管理信息系統。電力營銷管理信息系統應有業擴報裝、電費計算、檔案管理、物資管理、資料管理等部分,實行數據集中管理,各供電營業所通過廣電網絡建立廣域網實行數據共享。業擴流程納入計算機管理并加以業擴監控,逐步達到單軌制無紙化流程。利用廣電網絡作為數據庫通道建立供電局與各供電營業所之間的物理連接,數據庫服務器放置在供電局大樓信息中心統一管理。數據庫采用Oracle,系統開發工具采用Delphi。由于系統數據統一集中管理,保證了系統數據的唯一性、合法性、一致性,系統軟件的升級只要將文件寫入相應的數據表,操作員運行一下本地的自動更新程序即可。
(三)系統功能要求。
1.在數據處理能力方面,要求數據的存儲和管理性能靈活(包括對歷史數據的轉儲及處理),保證數據的完整性、可追憶性、可恢復性、可操作性、共享性和安全性,方便查詢及分類統計。
2.在報表功能方面,應能充分利用數據庫信息按要求靈活生成各類統計報表,提供靈活的報表格式。
3.在圖形功能方面,應充分利用數據庫信息進行動態分析,能以棒圖、餅圖和條形圖、曲線等示之,并能按A4紙打印;圖形要求美觀、比例恰當、布局合理。在統計功能方面,對系統所要求的各類數據庫進行一般性統計和按某種需求進行統計;統計可以由用戶自定義;統計結果可以按自定義的格式用A4紙打印。
4.在保密及授權方面,應具有良好的授權機制,訪問權限具有足夠的授權設置級別和嚴密的控制管理。
5.在系統維護方面,要求方便、快捷、可靠、安全。
(四)業擴報裝。
1.電力客戶服務中心為新裝增容用電和用電變更一口對外管理部門。
2.低壓客戶(綜合配變供電的客戶)的報裝等相應事宜在所屬供電所辦理,各供電所應建立相應的客戶檔案,并及時向客戶服務中心備案。
3.10kV及以上客戶的報裝業務在電力客戶服務中心。
4.客戶服務中心負責受理客戶申請、客戶建檔、組織竣工驗收、簽訂供用電合同等,生技科專責人負責現場勘察、確定供電方案等方面的工作,營銷部負責計量等方面的工作,實業總公司負責客戶施工等工作,生技科負責方案審核。
5.客戶業擴工程竣工后,由客戶中心組織生技科、營銷部、供電所及實業總公司等有關人員,對工程進行驗收,各相關科室積極配合,接到驗收通知后要按時參加,及時為客戶驗收送電。
6.電力客戶服務中心全面負責對外業務服務,對內負責有關業務流程的調度,按時完成各環節工作。
(五)電費計算。通過設立綜合變用戶和公用變用戶這兩種只計量不計費的關口表用戶,來統計線損。主要功能有:讀數錄入,電費計算,電價字典維護,電費臺賬生成與打印,電量電費報表匯總,銀行數據接口(委托銀行代開發票、代收費的,按一定格式生成銀行所需數據)。
(六)檔案管理。提供模糊查詢功能,輸入相應的參數,能夠在數據庫中調出數據,供查詢用戶文件、表計文件、農村綜合變、小城鎮公用變、表庫文件等資料。
(七)物資管理。實行進、銷、存操作,對各供電營業所的物資進行計算機管理,統一編碼,實時統計庫存量,便于物資合理利用。包括:材料編碼、材料進倉、材料核價、材料銷售,材料結存。
四、結語
通過對各類業務模塊的細分,滿足供電企業營銷各級管理群體的需要,既減輕了軟件維護的工作量,又方便了各供電營業所相互之間的應用交流,滿足數據結構統一、編碼統一、運行模式統一的設計目標。全面提高供電企業的管理水平、工作效率、服務質量和決策水平,促進電力營銷管理的現代化。
參考文獻:
[1]邱賢輝,電力營銷系統建設[J].廣西電業,2007.4.
日常生活中發生的幾次安全事故都是因為沒有落實安全管理工作,基礎的安全設施不配套導致的。在我國的電力運輸和配送中出現的問題也主要是由于變電安全的基礎設施不配套,安全管理工作沒有落實到位造成的。大多數的電力單位對單位所采用的先進技術非常自信,認為不會出現安全問題,在安全管理上比較懈怠,安全管理的重視度不夠。
1.2缺乏完善的安全管理系統。
多數的電力單位對其所用技術和設備的檢查不夠,常常認為采用這些先進的設備不會出現問題,在單位中也就沒有完善的安全管理系統,日常的工作沒有規范,變電站的安全運行無法保證。在發生安全事故時,沒有相應的應急系統,導致應急工作混亂,不能及時有效的恢復變電的正常運行。
1.3工作人員缺乏安全意識。
工作人員的操作是影響變電安全運行的重要因素之一。日常的工作中,電力操作人員缺乏安全意識,在工作中的狀態不積極,往往是單位強制的要求維護或者領導檢查時,員工才會去對基礎設施進行檢查和維護,很少主動的去維護設備。變電運行過程對設備的耗損相對較大,長時間的不維護保養會造成設備的老化、廢棄等,甚至會影響到電力的傳輸和使用,更嚴重的可能導致一些安全事故的發生。
1.4基礎設施不配套。
變電站的設備進行過多次的更換,一些設備已經符合最新的技術標準,但是還有一些設備更換次數較少甚至從安裝使用后就沒再更換過的,使得變電站的設備不配套。同時,由于使用時間較長,原有的設備符合當時的標準和安全要求。但在經過不斷的改進后,現在已經屬于被淘汰的不符合安全標準的設備了,但是由于一些原因,單位沒有更換,在變電運行中增添了安全隱患。
1.5設備的老化、損耗帶來的安全事故。
長時間的變電運行導致設備磨耗較多,老化嚴重,工作人員的不及時的維護和保養為安全事故留下了隱患,由小細節引發大的禍端。設備的不良狀態制約著電網工作的正常運行,降低了電力傳輸和轉化的效率,嚴重的影響了人們的生活,給人們帶來生活上的諸多不便,甚至經濟損失。
2提高變電運行安全運行的措施
針對變電運行中存在的單位對安全管理的重視度不夠、缺乏完善的安全管理系統、工作人員缺乏安全意識、基礎設施不配套、設備的老化、損耗帶來的安全事故等問題,要通過加強變電安全運行的認識,完善單位的安全管理系統和制度,提高操作人員的專業素質,加強基礎設施的建設,加強對于變電直流系統的管理,加強變電設備的檢查維護來提高變電運行的安全。
2.1落實變電系統的分析制度
變電系統的監控站應建立變電系統運行情況的分析制度,保證一個周期內作出一次分析,分析的主要內容包括變電站安全運行情況和變電站的管理工作。針對變電站日常運行中出現的問題進行分析,如果出現問題應及時采取相關的措施進行改進。
2.2完善單位的安全管理系統和制度
引進先進的技術對變電實行科學有效的安全管理,單位內部不斷完善已設立安全管理系統,加強對于變電運行的監控,統一單位內的管理制度和規范,促進單位的安全管理標準化,提高對于信號燈的檢測頻率和質量,加強對于光字牌和信息的保護的管理,強化五防閉鎖在保護工作中的使用管理,經常對其進行維護和保養,提高系統安全事故發生時的預警機制,有效的保障倒閘操作時的系統安全。
2.3加強基礎設施的建設
加強基礎實施的建設,使得接地線和接地刀閘的數量和位置符合標準,確保其牢固的接地。同時加強主變、高抗冷卻系統的管理,及時對換風冷電源進行切換,認真的檢查備用電源和風機的完整程度,嚴格控制因為系統溫度過高、負壓過大導致的主變絕緣受損,引起系統跳閘,影響系統的正常運行,使得供電系統不能運轉,配合使用五防接地樁,加大解鎖鑰匙的管理力度,實現管理的程序化。例如,在安裝接地刀閘時嚴格遵循標準,確定位置和數量,明確刀閘的斷開點,將接地點的螺栓穩固,驗電后安裝接地線。
2.4嚴格落實檢查制度
變電站的值班人員應增加利用變電系統的監控系統進行巡視的次數,如果出現變電站的故障,應立即采取相應的措施進行解決。值班人員在進行巡視過程中,應當嚴格按照巡視的標準化作業指導書的內容進行巡視指導,并做好相關記錄。
2.5加強對于變電直流系統的管理
直流系統直接影響熔絲的熔絲控制,控制開關的拉合,可以保護裝置的正常的運行。在正常的運轉中直流系統也會出現保護誤動,導致供電系統不能正常運行。在日常的管理中,要注意及時的選線拉路,消除誤動,減小保護誤動帶給人們的不便。加強保險絲的維護和更換,避免因為保險絲長期運行導致電流降低和接觸不良問題的出現,對蓄電池進行定期的保養維護,確保放電的容量足夠大,保證母線電壓符合標準,對充電機進行電流檢測。
2.6加強變電設備的檢查維護
加強操作人員及時的對設備進行檢查和維護,特別注意在低溫、雷雨、高溫天氣后對設備的檢查維護,進行保養,減少設備的損耗和設備中問題的糾正,避免因為一些細節造成的重大事故,注意沖油設備的油面、油位和油溫、避雷針、未免防水等的檢查。設置應急裝備,在發生事故時能夠及時有效的做出反應,迅速的恢復變電站的正常工作,保證人們的正常生活和工作。例如,在發生安全事故時,應及時的封鎖現場,禁止不相干人員的進入,減少人身安全的威脅。
1概述
集中抄表系統是一個結構化的開放式系統,采集器通過電能表的通信接口采集電量數據,并通過一定的網絡設備傳輸到供電企業數據庫中,做為電費結算的依據。目前大多數居民集中居住區都已經安裝了集中抄表系統,并投入使用,大大降低了抄表人員的勞動強度,和人為因素造成的抄表誤差。本文對集中抄表系統提出一些設計改進,使其能增加實時電壓監測、故障報修、信息、電費控制等功能,提高電力營銷信息化程度。
2集中抄表系統結構和工作原理
2.1系統結構圖
2.2系統的組成
從上面的結構圖可以看出集中抄表系統是一個結構化的開放式系統,主要有三個部分:分別是硬件部分、軟件平臺、數據傳輸。各個部分都具有較強的兼容性、移置性、升級性和可維護性,方便進行二次開發和性能改進。同時各個部分的升級換代和功能擴充都很方便,無需對整個系統做大的改動。
2.3硬件部分
原來的集中抄表系統硬件部分只有數據采集器和數據集中器,我擴充設計了電壓監測模塊、控電模塊和顯示模塊。
數據采集器:數據采集器能通過485總線與電能表建立數據通信連接,并針對不同的電能表型號,自動選擇合適的通訊規約,實時自動采集各個用戶的用電數據,并將采集到的信息發送到數據集中器。
數據集中器:數據集中器的主要功能就是將采集器采集到的電能信息數據,和其他硬件模塊采集的數據傳輸到數據庫,并對傳送的數據進行校驗,防止數據在傳輸中發生改變。
電壓監測模塊:電壓監測模塊通過傳感器和電壓采樣線對用戶電能表的電壓實施實時監鍘。并經模數電路轉換為數據信息,然后將采集的電壓數據發送到數據集中器內。可以監測相對地、相對相、相對零等電壓,以及電壓的異常波動。電壓采樣由于采用了光電隔離措施,能有效的避免強電串入弱電對人身安全帶來的威脅,和防止設備的損壞。
控電模塊:控電模塊是帶復式控制功能的開關組合模塊,主要功能是對用戶的電源實現遠程控制,能根據系統操作員的指令自動切斷或投入用戶的電源。要求切斷容量適合,并且帶失電自動復位功能。
顯示模塊:顯示模塊是能顯示點陣漢字的信息顯示屏,可以安裝在數據采集器上,它的主要功能是顯示各種用電信息,如電費金額、電壓信息、欠費信息、停電通知和故障信息等等。
2.4軟件平臺
軟件部分由應用軟件、數據庫、硬件支撐平臺組成。其中應用軟件負責對系統進行日常管理操作;數據庫負責采集數據的交換、引用、索引;支撐平臺負責硬件部分的運行、維護。我主要在應用軟件中增加了故障報警功能、信息功能、控電操作功能。
應用軟件:系統管理軟件已封裝成標準的ActiveX控件,可以方便的與供電公司電力營銷管理系統連接。
數據庫:通過采用CIGS中間層可以使應用系統結構清晰,維護簡單易行。CICS其全稱是CustomerInformationControlSystem,即客戶信息控制系統。CICS通過關系數據庫從主數據庫中獲得資源,建立在操作系統、1SO的分布式計算環境和Encina服務上。
硬件支撐平臺:硬件支撐平臺采用了固化核心和遠程程序下載技術,基于BIOS的硬件結構,使得軟件功能的升級擴充都無需進行現場維護,可以在遠程操作端自動完成。
2.5數據傳輸
數據傳輸部分主要負責建立硬件設備之間的數據鏈路,將采集到的數據傳輸、發送,并確保傳輸快速準確。原先的設計有PLC、485、以太網和手機無線網絡。根據技術發展,我對3G技術在集中抄表系統中的應用,做了簡單的介紹和預想。
電力載波:電力線載波PowerLineCarrier,簡稱PLC是電力系統特有的通信方式,它是利用現有電力線,通過載渡方式高速傳輸模擬或數字信號的技術。優點是使用電力線作為傳輸介質,不需要線路投資。但是缺點是由于配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用,所以PLC只能用在同一配變的供電區域內。
RS-485:RS-485是串行數據接口標準,具有接線簡單,傳輸距離長(最大傳輸距離約為1219米)的優點,但是傳輸速度低,只能用于抄表采集模塊之間的通信。
以太網:以太網采用拓撲總線結構,具有傳輸速度高,連接方便,通用性強的特點。缺點是在電纜供電的小區內只能在地下電纜管線內走線,施工難度大,日常維護困難。
無線方式:主要有GPRS、CDMA兩種技術,GPRS、CDMA都是無線通信網絡,利用移動手機的本站發射信號。所以在構建集中抄表系統時。不必重新建設機站,也不需要中繼器,組網簡單,建設費用低,可以適合各種施工地形,減少網絡設備的維護。
3G是英文3rdGeneration的縮寫,指第三代移動通信技術。相對1G和2G主要是提升了傳輸速度,3G技術在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節/每秒)、384kbps(千字節/每秒)以致144kbps的傳輸速度。目前3c技術蓬勃發展,將來極有可能代替GPRS和CDMA成為尤線數據傳輸的主力,所以現在也應當對網絡傳輸模塊預留3G升級接口,一旦技術成熟就可以立即向3G過渡。超級秘書網
3集中抄表系統在電力營銷管理的應用
隨著人民生活水平的不斷提高,人們對電力的需求已經不僅僅滿足于有電用,良好的供電質量和服務水平,成為社會對供電企業的新要求。在電力營銷的發展過程中,原來以用電管理為主的職能正逐漸向用電服務為主的方向過渡,供電企業為提高供電質量和服務水平,必需要有一套完善的電力營銷管理系統,對用戶的用電狀態進行實時監測,及時掌握低壓配電網的運行情況,發現異常供電和異常線損、定位電網故障,杜絕供電隱患。但是目前用電監控裝置只是以低壓電網中的配變和單位用戶專變為監測對象,對廣大的居民用電狀況沒有實時監測、控制的能力。
現階段集中抄表系統的建設相當于在居民用戶端與供電企業之間架設起一條信息高速公路,但這條信息高速公路設計是單向的,只能將數據信息從用戶端上傳至供電企業。但是通過對該系統進行設計改進,我們完全可以把它建設成雙向傳輸的信息高速公路,利用這條數據鏈路來實現雙向的信息交換,從而為居民用戶提供豐富的用電服務。對集中抄表系統的設計改進主要通過增加硬件組合模塊和軟件分析操作模塊,使其能實現以下幾種功能:
自動分辨故障類型,發生缺相、接地、缺零、電表燒壞等故障時。彈出報修信息,自動生成報修單。
自動控制用戶欠費,對欠費用戶遠程操作停電,發送欠費通知信息。
自動停電通知,告知用戶最新的用電信息。
從有源電力濾波器的構成來看,有源電力濾波器主要采用了電源供電的方式,對電力系統中的諧波進行補償,其優點是能夠進行動態補償,與傳統的固定補償方法相比具有明顯的優勢。由此可見,有源電力濾波器在無功補償方面可以得到重要應用。
1.2有源電力濾波器能夠保持電力系統穩定運行
由于有源電力濾波器能夠對電力系統中的大小和頻率都變化的諧波進行無功補償,因此可以保證電力系統中的諧波處于穩定狀態。基于這一優點,有源電力濾波器在電力系統中得到了重要應用,保證了電力系統能夠長時間穩定運行,提高了電力系統的穩定性。
2電力電子技術在電力系統中的應用,產生了靜止同步補償器裝置
2.1靜止同步補償器可以當作無功電流源使用
從靜止同步補償器的構成以及其功能設定來看,靜止同步補償器屬于無功電流源的重要類型,其電流的變化主要隨著負荷電流而發生變化,對補償電力系統電流損失,提高電力系統穩定性具有重要作用。
2.2靜止同步補償器對電力系統的補償效果比較明顯
由于靜止同步補償器屬于無功電流源,并且其補償電流處于變化狀態,這樣的無功電流源對電力系統的補償效果相對明顯一些。從這一應用來看,靜止同步補償器對電力系統補償起到了重要作用。
2.3靜止同步補償器的無功電流可以隨時進行控制
從靜止同步補償器的實際使用來看,無功電流并不是一成不變的,而是根據電力系統的實際需要進行不斷變化的,其可控性是靜止同步補償器區別與其他補償器的重要特點,為此,我們應認識到靜止同步補償器的可控性優勢。
3電力電子技術在電力系統中的應用,催生了動態電壓恢復器
通過對電力電子技術在電力系統中的應用進行分析后可知,動態電壓恢復器是基于電力電子技術的重要裝置,在電力系統中取得了積極的應用效果,對滿足電力系統運行需要,提高電力系統運行質量起到了重要的促進作用。結合動態電壓恢復器的實際使用,動態電壓恢復器的特點主要表現在以下幾個方面:
3.1動態電壓恢復器可以認為是動態受控的電壓源
動態電壓恢復器在整個配電系統中起著電壓源的作用,可以通過一些控制方法和手段減少能量消耗,減輕其對電壓的不良影響,避免了電壓跌落、電壓不平衡及諧波等的產生。
3.2動態電壓恢復器可以消除負荷電壓對電壓系統的影響
在電力系統運行過程中,負荷電壓容易對電壓系統造成不利影響,應用了動態電壓恢復器之后,可以提高電壓的穩定性,保證電力系統電壓穩定運行,充分滿足電力系統運行需要,使電力系統在整體運行效果上達到預期目標,穩定了電壓系統。
3.3動態電壓恢復器可以補償電壓跌落
當直流側能量通過從系統整流獲得時,在系統側即使發生單相故障,其它兩相仍可以提供電能來維持DVR的正常運行,補償長期的電壓跌落也成為可能。而動態電壓恢復器可以有效地防止因電壓跌落造成的系統故障,延長了設備使用壽命。基于動態電壓恢復器的特點,在電力系統運行過程中,動態電壓恢復器的應用,可以有效解決電壓跌落問題,并在電壓跌落過程中進行及時的補償,保證電力系統在運行中的穩定性滿足實際要求,由此可見,動態電壓恢復器對補償電壓跌落具有較為明顯的效果。
二電力系統工作經歷對電氣工程本科教學起到的積極作用
1教材選用目的更加明確
教材是高校實施培養計劃的重要介質,直接影響著教學質量和人才。高質量、合理化的教材是提高教學質量與水平、完成人才培養計劃與目標的保證。作者在施教時參照自身的工作經驗,選用更具有方向性與實踐性的教材,提高畢業生與企業之間的契合度。智能電網、數字化電站是電力系統的發展趨勢,其要求電網信息化、自動化程度更高。因為這一目的,可編程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被廣泛應用到電力系統中,目前國內應用的PLC有西門子(SIEMENS)公司生產的S7系列、施耐德公司生產的Quantum等系列、三菱公司生產的FX3G系列等。隨著日系PLC退出中國市場,西門子PLC被普遍應用于電力系統自動化控制。例如三峽電廠、葛洲壩電廠、溪洛渡電廠等大型水電站使用PLC對發電機組、輔助設備系統等設備進行控制。因此在向電氣工程與自動化專業教授《電器與可編程控制器》這門課程時,應該選用以西門子PLC為基礎講述電廠及電網自動化控制的教材,教學內容更接近電力系統工作實踐,使電氣工程及自動化專業畢業生在走上工作崗位時具有更強的適應能力。
2培養學生更具有方向性
現代電力企業對高校畢業生有著嚴格的職業要求。扎實的專業能力、較強的實踐動手能力以及必要的公文寫作能力是畢業生就職于電力企業所必須具有的素質。電力系統設備分為一次設備、二次設備兩大類。就發電廠而言,從事電氣一次設備的檢修、維護及管理工作需要畢業生熟練掌握《發電廠電氣主系統》、《電力系統繼電保護》、《電機學》等專業課程的內容,熟悉電機、開關電器、載流導體、電抗器、補償設備、避雷器、繼電保護系統相關知識,這些是為適應發電廠工作而儲備的理論知識。從事電氣二次系統工作的畢業生則必須重點掌握《自動控制理論》、《電力系統繼電保護》、《電子技術》、《電器與可編程控制器》的相應內容。因此擁有扎實、豐富的專業知識來服務電力企業,是電氣工程及自動化專業的培養目標。實踐動手能力在促使畢業生快速融入到企業生產工作中扮演著積極、重要的作用。發電廠電氣設備維修工作需要畢業生有較強的電氣二次配線、布線及PLC編程能力。發電廠中大量布置電氣二次控制盤柜,實際的檢修與維護工作需要高強度的控制回路布線與配線工作,電力系統高度自動化則需要畢業生具備基于PLC的自動化程序讀寫能力。公文寫作能力是現代化大型企業對職工的基本要求。我國各級電力系統的運營、管理、維護已經實現了規范化、制度化、標準化。實際的工作中需要職工撰寫大量的公文,例如對發電廠而言,每個月要寫電廠運營報告、機組檢修報告、技術改造方案等,特別是實行工作票制度后,每天都要寫設備缺陷處理報告及巡檢報告。這些工作要求職工具有一定的公文寫作能力。對于畢業生而言,必要的公文寫作能力在求職及就職中有著不可替代的優越性。
3將工作經驗融入教學
將寶貴的工作經歷融于課堂教學,可極大地豐富教學內容,提高學生的學習興趣。作者講述《電路》第十一章時,結合自己的工作經歷深入淺出地講述了變壓器的原理、空載和短路實驗,使學生更好地理解和掌握課堂內容。在講述《電器與可編程控制器》時,以發電廠開停機控制流程、輔助設備自動化控制流程為例,將專業課程學習與電廠實際工作緊密結合起來,以培養更適合企業要求的應用型人才。
4將企業中應用的前沿技術
帶進課堂隨著數字化電站、智能電網的建設,大型發電機組實現并網發電,狀態檢測技術投入使用,開始對1000KV特高壓技術進行實驗研究。電力系統的發展日新月異,設備更新速度非常快。電氣工程自動化專業的教學應當將當前電力系統的先進技術、發展趨勢帶進課堂,在豐富教學內容的同時,增加學生對前沿技術的求知興趣。筆者從事過175MW、770MW水電機組的自動化控制系統改造及維修工作,巨型水電廠廠用電系統運行及維護工作,水電機組狀態檢測與故障診斷系統的組建與維護工作。其中770MW發電機組自動化控制技術、巨型水電組狀態檢測與故障診斷技術都是當前電力系統的前沿技術。將這些知識帶進課堂,有利于學生充分認識本專業的發展動向與趨勢,積極地規劃自己的職業發展方向。
2電力電子技術的應用
2.1電力電子技術在電力系統中的應用
交流技術的典型應用以現在新型三相Z源逆變器為代表。三相Z源逆變器被廣泛的應用于風能發電,通過對電能的控制和調節,改善了風能系統運行的性能。而起主要的交流電路控制方式則分為兩類:1)不可控整流后接Z源逆變器控制方式傳統的不可控的整流逆變器控制方式主要包括兩種,一種是以電壓源型逆變器為主的控制方式,該控制方式在在風流發電中沒有考慮到風力比較小的時候,其整流后的電壓往往較小。面對這種情況,往往通過加強調制的深度來減小逆變部分的運行功率;另外一種是以直流側電壓穩定的逆變器為主要控制方式,但是該控制方式的缺點在于不能雙向控制,而只能進行簡單的升壓,同時在操縱中,受到死區時間的影響,導致控制受到限制。與傳統的逆變器控制技術相比,新型的風力發電中,在Z源逆變器增加的基礎上增加了一個Z源網絡,從而允許上下橋臂能夠同時道統,以此更好的防止因器件損壞而導致直通狀態改變的事故發生,從而更好的使得電路具備升降功能。具體的拓撲分析圖如圖1所示。通過計算可以得出Z源網絡輸出的直流母線電壓為:V’PN=2VC-VDC=1/(1-2d0)*VDC=BVDC(1)通過計算可以得出逆變器在交流側所輸出電壓的峰值:B‘VAC=M*1/2*VPN=M*1/2*VDC(2)通過上述的公式,我們可以得出,可以通過對公式中的升壓因子B和調制比M的調節,從而達到自動調節電壓的目的。因此,通過三相逆變器的調節作用,可以在風速比較小的時候,調節占空比,靈活進行升降壓,從而達到電力中的并網要求,高效的捕獲風能。2)Z源矩陣變換器控制方式傳統的矩陣變換器的作用是實現能量的雙向的流動,但是其最大的缺點在于其矩陣變換器的電壓傳輸比不高,從而導致可靠性降低。因此,在控制方式中加入Z源網絡,以此可很好的而解決上述的問題。具體如圖2和圖3所示。通過對電路進行拓撲分析,可得到圖3的拓撲結構。而要實現交-交變化,只需要對電路中的9個開關進行控制即可實現電壓的自動升降,從而最大限度的提高利用風能的效率。
2.2電力電子技術在交通運輸中的應用
電力電子技術在電氣化的鐵道中以DC/DC變換技術為代表,該變換技術被廣泛的應用在了地鐵、電動車中的無級變速等領域。如現代汽車中,隨著汽車中的用電的不同,其設備的種類也就不同,對電源的型號的要求也就不同。而這些電源都是采用的是由蓄電池所提供的+12VDC或+24VDC的直流電壓,在經過DC-DC變換器轉變成+220VDC或+240VDC,后再經過DC-AC變換器轉變成工頻交流電源或者是變頻調壓電源。如采用推挽逆變-高頻變壓器-全橋整流方案,設計了24VDC輸入-220VDC輸出、額定輸出功率600W的車載高頻推挽DC-DC變換器。該方案中最重要的是采用AP法設計推變變壓器。查看經過簡化后的變壓器主電路圖,在輸入24V的直流電源之后,經過大電容的濾波作用后,被接到了推挽變壓器的原邊的中間抽頭部位。而變壓器的另外的兩個抽頭則分別接全控型號的電力電子器件IGBT,并在這中間加入RC吸收電路,從而構成了推挽逆變電路。變壓器的輸出端在經過全橋整流之后,大電容的濾波便得到了220伏的直流電壓,并通過分值得到電壓的反饋信號為UOUT.而該主電路,主要是以CA3524芯片為核心,從而構成了整個控制電路。通過對圖中的6和7中的管腳間的電阻、電容的大小來調節開關的頻率。在12、13的管腳出輸出PWM的脈沖信號,從而驅動電路,分別對兩全控型開關進行交替控制。反饋信號經1管腳,通過P2對2管腳參考,并和9中的COM端、CA3524構成調節器,從而通過調節占空比,以此達到穩定電壓的目的。
3電力電子技術未來的發展趨勢
隨著科技的發展,材料的創新,未來電力電子技術的應艷紅將凸顯出高頻化(20kHz以上)、硬件結構集成模塊化(單片集成模塊、混合集成模塊)、軟件控制數字化和產品性能綠色化(無電磁干擾和對電網無污染)四大發展方向。
3.1電力電子器件的未來發展
電力電子器件的發展在未來的幾年中將凸顯出集成化、標準模塊化、高頻化以及智能化的特點。這主要因為以下四個原因:第一,隨著我國與世界的不斷融合,特別是和發到國家的不斷融合,同時在技術應用發展中,對電子器件的性能和指標的要求也越來越嚴。具體的說未來的電子器件將需要更大的散熱能力、更高的工作的溫度、更大的電流密度等,而對于航空和航天方面的來講,還注重更好的抗輻射和抗振動能力,特別是在軍事中的裝甲車、坦克、火箭等。第二,在未來的幾年發展中,管以硅為半導體材料的雙極功率器件和場控功率器件的研發也趨于成熟,同時各種不同的結構和新的生產工藝的加入,仍可有效的提升其性能,各種不同型號的期間仍然具有市場競爭力。第三,隨著信息化等方面的提高,智能化的研發和應用也在不斷地成果。在美國、以色列等國家已經相繼制造出了結構更簡單,功能更強大的IPM智能化功率模塊,有效的提高了運行的效率。