时间：2022-02-06 04:03:53
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电器自动化技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】全自动洗衣机；PLC；编程设计；步进指令；运行功能
Completely automatic washer control circuit PLC automatic control
Luo Jihong
（Hunan commerce professional technology institute，Hunan Changsha 410205）
Abstract：In view of the typical completely automatic washer actual control request，step-by-steps the STL instruction programming method using the Mitsubishi PLC sequential control，in the I/O assignment foundation，carries on the PLC trapezoidal chart programming，and analyzes the explanation to the procedure movement function.After the PLC hands-on simulation debugging，is completely consistent with the actual control request.
Key word：Completely automatic washer；PLC；Programming design；Step-by-steps the instruction；Movement function
1.引言
可编程控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，具有高可靠性、灵活通用、易于编程和使用方便等特点，近年来在工业自动控制、机电一体化以及改造传统产业等方面得到了广泛的应用，被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之首[1]。本论文针对全自动洗衣机的实际控制要求，运用三菱PLC技术中的经验设计法，在I/O分配的基础上，将整个全自动洗衣机实际控制系统分解为进水、搅拌、排水和清洗四个部分[2]，进行PLC梯形图程序设计和程序功能分析。
2.控制要求
全自动洗衣机分为洗涤和清洗两大工作过程，其工作周期和控制要求相同，故整个控制要求如下：
2.1 接通电源，开进水按钮，等待到达额定水位，关进水阀门；
2.2 正转洗3s停机1s反转洗3s停机1s，反复100次；
2.3 开排水阀门，排水1min；
2.4 继续开着排水阀门，高速正转2min；
2.5 关排水阀门，开进水阀门，等待到达额定水位，关进水阀门；
2.6 正转洗3s停机1s反转洗3s停机1s，反复100次；
2.7 开排水阀门，排水1min；
2.8 继续开着排水阀门，高速正转2min停机。
3.I/O分配
全自动洗衣机的I/O分配，见表1。
4.I/O接线图
5.状态转换图
6.程序梯形图
7.程序功能分析
7.1 洗衣机进水
当PLC处于等待状态S0时，按下进水按钮X0，计数器C1复位，同时状态继电器S20置位，输出继电器Y0得电，打开进水电磁阀；当到达额定水位X1时，状态继电器S21置位。
7.2 搅拌机正反转
STL S21闭合后，输出继电器Y0失电，关进水电磁阀；同时输出继电器Y1得电，搅拌机开始正转，3s之后，状态继电器S22置位，Y1失电搅拌机停止，1s之后，状态继电器S23置位，Y2得电搅拌机开始反转，3s之后，状态继电器S24置位，Y2失电搅拌机停止，计数器C0计正反转1次；当计数器C0未达到100次时，状态继电器S21置位，进入下一个搅拌正反转周期。
7.3 洗衣机排水
当计数器C0达到100次时，状态继电器S25置位，输出继电器Y3得电，打开排水阀门，1min之后状态继电器S26置位，输出继电器Y3、Y4得电，打开排水阀门，并启动高速正转电动机，2min之后，计数器C1计数1次，排水完毕，洗济周期结束。
7.4 洗衣机清洗周期
此时计数器C1未达到2次时，状态继电器S20置位，输出继电器Y0得电，打开进水电磁阀；当到达额定水位X1时，计数器C0复位，同时状态继电器S21置位，进入洗衣机清洗周期，完成搅拌机正反转100次之后，再进行排水，排水完毕，计数器C1达到2次，PLC返回等待状态S0。
8.结束语
以上全自动洗衣机的PLC程序经过上机模拟调试，与实际控制要求完全一致，方便实用。在程序设计上，本系统还可采用PLC基本指令编程法或经验设计法。另外，由于论文篇幅原因，没有绘制本系统的外部接线图，读者可对照I/O分配表进行设计（输入接PLC内部工作电源，输出接外部负载工作电源）。
参考文献
[1]孙振强,王晖,孙玉峰.可编程控制器原理及应用教程[Z].清华大学出版社,2008(1).
[2]吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用[J].家用电器科技,2000(8).
[3]蒋金周.全自动洗衣机的PC智能控制[J].机电一体化,2004(8).
[4]胡学林.可编程控制器教程(实训篇)[Z].电子工业出版社,2004,168.
[5]石玉明,张屏.基于PLC的自动洗衣机控制系统[J].机械工程与自动化,2007(3).
[6]王盛.用PLC实现洗衣机的“一键式”全自动控制[J].硅谷,2008(11).
关键词：DSP；变压器；继电保护；测控装置
1引言
目前，电力自动化的应用可以分为变电站自动化、调度自动化、配电自动化、电能计量自动化和电力市场等。03年以来，我国的电力供应紧张，根据国家电网的统计，电力自动化行业呈现不断增长的趋势。由此，继电保护产品的需求也急剧增长，而且对于继电保护产品的性能、新技术的应用等方面也提出了更高的要求。而变压器是电力系统自动化控制设备中普遍使用的一款电气设备，变压器的继电测控保护对于电力系统的安全可靠运行具有重要意义。
本论文主要借助于新型的DSP处理芯片，对基于DSP的变压器继电保护测控装置进行设计研究，以期从中能够找到合理可靠的变压器继电测控保护装置应用，并以此和广大同行分享。
2继电保护测控装置总体设计
(1) 继电保护装置的功能设计
① 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其它无故障元件迅速恢复正常运行。
② 反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动地进行调整或将那些继续运行会引起事故的电气元件予以切除。反应不正常运行情况的继电保护装置允许带有一定的延时动作。
③ 继电保护装置还可以和电力系统中其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
综上所述，继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性。继电保护装置是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全和可靠运行的重要技术措施之一。在现代化的电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持电力系统的正常运行。
(2) 变压器继电保护装置
电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节广泛使用。因而其安全运行与否是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，是电力系统可靠工作的必要条件。
根据变压器的不正常运行状态，变压器一般应装设以下一些继电保护装置[6]：
① 为反应变压器油箱内部各种故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器及户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。
② 为反应变压器绕组和引出线的相间短路及中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路，应装设纵联差动保护或电流速断保护；对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器，以及6.3MVA及以上的厂用变压器，应装设纵差保护；对于10MVA以下变压器且过流时限大于0.5s时，应装设顶流速断保护；对于2MVA以上变压器，当电流速断保护的灵敏系数还不满足要求时，则宜装设纵差动保护。
③ 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，应装设电流保护。例如。复合电压起动的过电流保护或负序电流保护，适用于升压变压器；过流保护适用于降压变压器。
④ 为反应中性点直接接地电网中，外部接地短路的零序电流保护。
⑤ 为反应对称过负荷的应装设过负荷保护。
⑥ 为反应变压器过励磁的应装设过励磁保护。
3基于DSP的变压器继电保护测控装置设计
3.1 测控装置硬件架构设计
本文从紧凑型和多功能两方面入手，设计了一款基于新型DSP芯片的测控保护装置。DSP芯片需要完成电压、电流等输入信号的采集和处理，并且根据一定的保护逻辑驱动继电器动作，另外，还需要处理人机接口任务和通信任务。根据这些任务的不同优先级，DSP芯片还需要分配不同时间片的进程以满足各项任务合理有序地执行。
硬件设计的总体框架如图1所示，输入信号包括电流、电压、频率和开关量，而输出则通过继电器来实现。其中电流信号包括三相保护电流和一路零序电流，电压信号包括三相测量电压和一路辅助电压。主控制器采集并处理这些信号，分别用于显示和实现保护逻辑判断等功能。本装置的测量数据、设备信息、事件记录信息、保护定值和保护配置信息等内容都是通过菜单的方式进行显示，装置还提供了按键用于接线方式、保护功能等基本设置功能的实现。设备提供了基本的串行通信功能，可完成装置和服务器之间的报文传输，实现遥信、遥测、遥调、遥控等功能。同时还提供了GPRS模块、方便远距离无线通信功能的实现。
3.2 继电保护测控装置抗干扰设计
微机继电保护装置是一个电路和结构都非常复杂的装置，其主要电路部件均采用中大规模和超大规模的集成电路器件，虽然这些器件在其它领域中的大量实践已表明其损坏率是很低的，但由于继电保护装置是在强电磁环境中长期连续工作，并且责任重大，对万一出现的元器件损坏仍需考虑对策；而且除了起主要作用的数字部件外，还有为数不少的模拟元器件，所以提高元器件可靠性的措施应考虑数字部件和模拟元器件两个方面。
微机保护装置特有的工作方式和很强的处理能力为实现自动检测提供了方便。对装置中平时工作在“静态”的部件，如出口驱动电路、出口继电器等，由于微机保护中这部分的电路比较简单，制造时容易保证其较高的可靠性，同时还可以利用微机的超强处理功能对其进行定时功能检查；对装置中平时工作在“动态”的核心部件，如DSP、MCU、A/D转换器、Flash、FRAM、CPLD等等，无论电力系统有无故障，这些硬件都处在同样的工作状态中，也就是说，总在不停地进行数据采集、传递、运算和判断，因此元器件损坏会及时表现出来；同时，由于有了DSP和MCU这些“智能”部件，可以“主动地”去查找和发现问题，使得微机保护装置可以具有完善的自动检测功能。
4结语
关键词：自动化专业；实践教学体系；构建
0 引言
高等学校自动化专业教学指导分委员会将自动化学科专业分为“研究主导型”本科自动化专业、“工程研究应用型”本科自动化专业、“应用技术主导型”本科自动化专业和“技术技能型”专科自动化专业。而“应用技术主导型”本科自动化专业分布在地方非重点院校和新升本院校，相对于理论教学而言，实践教学是教学过程中最薄弱的环节。实践教学是整个教学体系中重要的组成部分，是“应用技术主导型”本科自动化专业教育中不可缺少的重要环节。
要改革人才培养模式，提高人才培养质量，增强毕业生的适应能力，教学内容和课程体系的改革是当前高等教育教学改革的重点和难点，通过对课程体系的整体优化来培养出“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的创新人才，是高校所面临的一个重大理论和实践课题。高校要发展，必须以人才培养质量为生命线，而实践教学环节是影响当前高校人才培养质量的最突出的环节。因此，构建实践教学体系是高等院校教学基础建设的重点。实践教学体系建设的核心内容包括：系统科学的实践教学模块构建、内外结合的实践教学基地建设、实践教学教师队伍建设等等。
近年来，我校在切实加强实践教学体系建设方面进行了积极有益的探索与实践，效果明显。本文结合我校自动化专业教学内容和课程体系的整体优化，就实践教学环节进行了阐述。
1、构建科学合理的实践教学体系
根据自动化专业的培养目标，对实践教学环节作精心梳理和研究，使各个实践环节和相应的理论教学密切衔接。以培养学生实践能力和创新能力为目标，遵循实践教学先基础后应用、四年实践连成线的原则，加大实践教学的比例，增加集中实践周数，构建各个环节优化组合的新体系，实现实践教学的层次化。实践教学体系如图1所示。
1.1入门层。入门层大学物理实验是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端，是对学生进行科学实验基本训练的重要基础，在激发学生的想象力、创造力，培养和提高学生独立开展科学研究工作素质和能力方面具有重要的奠基作用。电工电子实训安排在大学一年级结束后，在学生还没有学习专业技术基础课电工、电子技术前进行。通过有趣的且贴近生活的“电工电子实训”项目，如家用电器安装；简易电子产品焊接、制作及安装调试；计算机组装（DIY）；继电控制柜装配等项目，建立对电工、电子元器件、工艺流程、电器设备、电子仪器等的初步认识，激发学生学习电子电路工作原理、设计技巧的热情，热爱所学的专业，对后续技术基础课和专业课学习有很强的促进作用。
1.2基础层。基础层以独立设课的教学形式学习电路和电子技术，完成系列电工实验、电子技术实验。该层次要求学生理论联系实际，完成严格的电工、电子实验技能训练。该层次中增加设计型、综合型实验内容的比例，有利于培养学生的分析问题解决问题的能力、创新能力，为后续拓展层的实验教学打下坚实的理论和实践基础。
基础层的基本要求是：培养学生基本工程素质、基本实验技能和分析问题解决问题的能力。
1.3拓展层。拓展层是学生试验和小型设计环节的核心层。学生要完成严格的专业课程的实验技能训练和设计能力锻炼。
本层实验系列主要包括：过程控制系统系列实验、、计算机应用技术系列实验。
过程控制系统系列实验完成《自动检测与仪表》、《过程控制工程》、《计算机控制技术》、《现场总线》、《自动控制系统》、《工业计算机网络》和《自动化综合实训》等主干课程和教学环节的基本课程实验和综合实验。
控制技术系列实验完成电机与拖动实验、电气控制实验、电力电子实验、自动控制原理实验、交流变频调速实验、检测技术实验、计算机控制技术实验等。
计算机应用技术系列实验完成单片机原理与应用实验、嵌入式系统实验、EDA实验、DSP实验、微机原理与应用实验、程序设计实验等等。
各课程的实验内容可分为基本型、设计型、综合型三种类型的实验，可以有机组合，满足实验学时增加和设计型、综合型实验比例增加的要求。
本层课程设计系列主要包括电子技术课程设计（小型电子系统、电子产品的设计与制作）、PLC综合设计、自动化技术综合实训、微机控制课程设计、控制系统课程设计、过程控制课程设计等。
拓展层的基本要求是：掌握扎实的专业实验技能，具有系统分析、设计、应用的能力，特别是综合运用所学知识的能力和创新能力，强调自主学习、自主实验。
1.4提高层。提高层是学生综合运用所学知识进行设计开发、技术应用研究的高层次实践教学环节。包括开放性设计项目、毕业实习、毕业设计，也包括学生课外科技活动，全国电子设计大赛的培训、参赛科技制作的实验研究等。
提高层基本要求：自主设计、设计实验、自主研究，培养学生的创新精神和创新能力，增强学生的工程设计和综合应用素质。
2、结语
自动化实践教学体系的建设是一项复杂的系统工程。随着自动化专业教学改革的进一步深入，自动化实验室的建设也在逐步前进。经过几年来的实践，培养了学生的实践能力、实践技能和创新能力，培养了学生的工程意识和创新精神，全面提高人才培养质量。有一批学生参加全国大学生电子设计竞赛活动且获奖，多位教师指导的毕业论文获湖北省优秀学士学位论文。电子技术协会获“全国高校甲等A级优秀社团”、湖北省大学生“优秀社团”荣誉称号。虽然我们已取得了一些阶段性的成果，但和我们制定的建设目标还有不小的差距，仍然需要不断总结经验，勇于进行新的探索和实践，才能圆满完成自动化实践教学体系的建设任务。
参考文献
[1] 李祖欣.电子信息工程专业实践教学体系的构建与实施[J].电气电子教学学报，2004年6月，第26卷第3期
[2] 谢克明.电子信息类大学生实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2005，24.
[3]吴万荥. 实践教学体系建设的探察与实践[J].中国职业教育，2007年2月1日，总第260期
关键词：电气工程设计；安全供电；节能降耗
中图分类号：TU855文献标识码： A 文章编号：
引言：随着世界能源的大规模使用及其不合理的浪费，能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中，电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计，既要做到合理、达到用户使用需求，又要兼顾到节能设计。
一、电气工程设计原则
1、优化供配电设计。促进电能合理利用
在做电气工程设计时首先考虑的是适用性，就是要能为电气设备的运行提供必要的动力：为在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求；应能保证电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；确保供电、配电与用电设各的安全运行：有可靠的防雷装置：防雷击技术措施；在特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施；按建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足电气工程的实用性和安全性的基础上，利用先进的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。
2、提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗
在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。
3、合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。
二、电气自动化节能技术
在进行电气自动化的技能设计时，主要就是希望能够通过一些可靠的新技术和新思路来保证设备的安全运行和成本的有效控制。在实际的设计与施工过程中，可以从多个角度多个方面来实现，下文中分类简述之。
1、减少电能传输的损耗
电路线路上必然会存在电阻，因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗，对于这样一种形式的能量损失，我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理，考虑到线路上的电流是不允许改变的，因此就只能够在线路的电阻上做文章，也就是说，只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻，就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨，与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度，相应的节能方式也就可以分为三个大类：一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线；二是尽可能的减少线路的长度，这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现；三是适当的增大导线截面的面积。
2、无功补偿
在电气自动化系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，从而大幅度影响到电能质量和电网的经济运行。因此，为了实现无功就地平衡，减少损耗，可以选用恰当的无功补偿设备，这样也能够有效提高社会和经济的双重效益。具体而言，对无功补偿设备有以下几点要求：一是在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据具体参数，如目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等，通过对这些参数的计算来确定；二是为了达到良好的补偿效果，应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式，因为以前的补偿电容组中电容器的分担方式、投切开关的方式、按编码配置的方式、按比例分配的方式等，都不能达到现在我们想要的补偿效果；三是最好选择无功功率作为投切参数物理量，以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。此外，无功补偿装置最好就地安装，实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。
3、使用有源滤波器
为了有效避免与电网联结电气设备的误动作，就必须消除谐波，而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加，产生的谐波越来越多，又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠，就会引起电压的畸变，从而造成电气设备产生误动作。概括起来，有源滤波器主要以下特性：具有优异的动态性能；反应快；能使功率范围更宽大等，能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下，采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气设备误操作之前就能够将其阻止，使电气设备的运行更加有效率，从而达到节能的目的。
4、选择电压等级
电压等级的合理配置同样能够起到较好的节能效果，一方面是处理好高压和低压配电的电压等级选择，另一方面就是在进行供电电压的确定时，需要综合性的考虑多方面的影响因素来进行，包括用电设备的性质、设计的前景规划、电网的发展计划以及供电回路的数量等。
5、供配电系统的设计
通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一，具体来说可以从以下三个方面来着手进行：一是尽可能的减少配电的级别，这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性；二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定，尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置，这样就能够最大程度的降低供电半径，从而实现电力节能，并且，这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。
6、提高自然功率因数
自然功率因数就是在没有配备无功补偿装置的供配电系统中有功功率与无功功率的比值。用电设备根据其性质可以分为直流、电感和电容三大类，而在实际的应用中通常这三种性质的电器都会同时存在，这时候系统中就会因为感性和容性电器的存在而产生一部分无功功率，我们所需要做的就是通过系统自身超前的无功引入将其抵消掉。从这样一种状况中我们就可以看到，提高功率因数的好处就在于能够在保证负荷有功功率不发生任何变化的情况下降低无功功率来实现线损降低的目的。在实际的设计过程中，实现功率因数降低的方式有两种：一是直接采用功率因数较高的同步电动机，二是采用电容器来实现补偿。
7、照明节能
在电气自动化的节能设计中，还可以通过照明节能来实现，具体来说同样是有两种方式，一种就是直接利用高效光源，传统的白炽灯虽然简单便宜，但是其发光的效率比较低；另一种就是充分的利用自然光，这就需要对构筑物的门窗进行扩大，或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。
结束语：
社会还在不断的发展，电气系统也随着社会的发展在不断的进步，而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果，而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好，并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。
参考文献：
[1]刘江，浅析220 kV变电电气自动化[期刊论文]-中国科技博览2010(26)
[2]刘沫然，发电厂电气自动化技术分析[期刊论文]-科学时代（上半月）2010(4)
[3]邓超，浅谈电气自动化的应用与发展[期刊论文]-新一代(下半月)2010(2)
关键词：毕业设计；行业需求；新模式
作者简介：高彩霞（1981-），女，江西九江人，河南理工大学电气工程与自动化学院，讲师；陈昊（1979-），男，河南永城人，河南理工大学团委，讲师。（河南 焦作 454003）
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0194-02
毕业设计是学生在修完教学计划规定的全部课程后所必须进行的一种学习、探索、实践和创新相结合的综合性实践教学环节，是对学生综合运用所学知识解决本专业实际问题能力的考核，也是学习深化与升华的重要过程，旨在培养学生综合运用所学专业知识和基本技能（设计、绘图、计算机应用、翻译、查阅文献等）独立分析与解决问题、开展实验研究、技术经济分析、撰写科技论文和技术报告等方面的能力，对学生综合素质与工程能力的培养具有重要和深远的意义。[1]
一、结合科研、行业和就业方向合理选题
学生进行毕业设计的基础性步骤是选题，毕业设计的角度、范围以及方向在一定程度上是由选题来确定的，适合学生个人情况的选题是确保完成高质量毕业设计的前提和条件。为保证毕业设计选题的质量，河南理工大学电气工程与自动化学院采取了以下选题措施：
1.构建毕业设计题目数据库
组织专家从发电厂设计、电机设计、变电站设计、电气设备故障诊断、控制系统设计等方面建立毕业设计题目库，可根据使用情况进行更新。
2.结合科研项目，接触到电气学科最先进的科技前沿
从指导教师的科研项目中选题，根据科研项目的研究内容和学生的特点与能力，围绕项目研究内容设计数个子课题，供广大学生进行自己的毕业设计选题。这种题目对指导教师和学生来说都是一种创新，学生能在很大程度上发挥自己的主观能动性，对学生的分析能力和创新能力的提高也有很大帮助。电气学院的科研项目大多来自省部级以上的科研课题与企业委托课题，如绿色能源方面有光伏、风能发电等课题，智能电网方面有变电站综合自动化、微机保护、智能电器等课题，使学生接触到最先进的技术和学科前沿。
3.加强与实验室建设的结合
河南理工大学电气工程与自动化学院在学生的毕业设计环节寻求到了一种行之有效的方法：学生可通过毕业设计自主开发、组装实验仪器设备，自己动手制作实验仪器，这种做法同时也在一定程度上促进了实验室建设，达到了一举两得的目的。通过广大学生的毕业设计，河南理工大学电气工程与自动化学院已成功研制出了一批实验装置，主要范围涉及到：单片机接口实验箱、电力系统继电保护装置、电力电子实验装置、自动化仪表、稳压电源等。
4.结合行业需求
与煤矿电气自动化、电力行业和电工制造行业的需求密切结合，采用“项目驱动”模式强化质量进行选题，可以在较大范围内实现真题真做，让进行毕业设计的学生亲身体会在企业现场可能面临的机遇与挑战，培养学生的自主创新意识和综合素质，增强电力企业与毕业生之间的了解和沟通，同时可以帮助学校解决在硬件资源方面欠缺的问题。
5.结合就业方向
由于部分学生在第七学期就已经签约了工作单位，确定了工作性质，因此这部分学生在进行毕业设计选题时，教师和学生可共同研究，结合签约企业的情况进行自主命题，选择与学生毕业后所从事岗位结合比较紧密的设计题目，使其尽早熟悉工作性质，减小在校所学的基本理论同现场实际工作的差距，而且鼓励学生到签约单位做毕业设计。学生到签约单位做毕业设计，既锻炼了学生的动手能力和创新思维能力，也可以让学生提前进入未来的工作环境，深受单位的欢迎。这种毕业设计模式可使学生到签约企业以后马上调整自己的角色，不仅在一定程度上增加了自己的岗位竞争力，而且提高了本校的声誉，使毕业生在各用人单位提前发挥优势，为电气专业的毕业生就业打下了坚实的基础，构建了良性的平台。
二、加强毕业设计过程的规范化管理
1.严格审题
河南理工大学电气工程与自动化学院制定了毕业设计的选题规范，在第七学期开始进行毕业设计的选题工作。首先，指导教师要向学生所在系（室）上交《毕业设计选题申报表》，拟出毕业设计题目、所研究的内容和具体要求，经系（室）专家组同意研究后，汇总提交到学院。学院每年组织专家成立“毕业设计指导委员会”，按照“综合性、专业性、创新性、实践性、可行性”原则对各系（室）上报的毕业设计选题进行筛选，对同本专业相关度不强、选题水平低下、涉及内容陈旧的予以删除；对有多名毕业生合作完成同一课题的情况，给每位学生选取相对独立的任务。“毕业设计指导委员会”根据实际情况进行审批，上报给学校教务部门备案。[2]
2.加强毕业设计日常管理
为加强对毕业设计的日常管理，使毕业设计工作严格规范，电气工程与自动化学院严格遵照《河南理工大学本科生毕业论文（设计）管理办法》等文件的相关规定，制定了本院的相关管理办法，在实际工作中逐步形成了如图1所示的“343”质量监控体系，即学校、电气工程与自动化学院、各系（室）之间相互协调的三级管理体制；四期检查制分为毕业设计工作前期、毕业设计阶段性检查、毕业设计中期、毕业设计后期；三方评分制是指毕业设计指导教师、毕业设计评阅教师、毕业设计答辩委员会（包括开题报告答辩、阶段性检查答辩、中期检查答辩、毕业设计答辩）。
“三级管理制”的具体实施步骤：各系（室）负责本系（室）学生毕业设计（论文）的组织管理工作；各学院要按要求成立“毕业设计（论文）工作领导小组”，领导小组成员由各专业骨干教师担任，全过程、全方位进行监控，做好毕业设计（论文）开题、每个学生指导教师的落实、毕业设计（论文）文本规范程度、毕业答辩情况、认真填写评语、严格进行成绩评定等环节的各项工作，严把毕业设计（论文）质量关；学校主要对毕业设计（论文）进行宏观组织管理工作，定期对毕业设计（论文）进行抽查。在系（室）、学院、学校的三级管理体制下，毕业设计（论文）的各个环节环环相扣、层层相连，确保质量过硬。
“四期检查制”的实施步骤：对毕业设计（论文）进行前期检查，主要审查指导教师是否具备资格，选题是否符合规范，是否严格执行一人一题，毕业设计（论文）题目的类型、难度以及工作量是否符合学校规定的要求，设计的技术路线是否合理可行，毕业设计（论文）任务书编排是否符合学校的要求，首次指导的教师是否熟悉学生选题的内容；阶段性检查以文献资料的查阅、资料的收集和总体方案的审查为主；中期检查主要检查毕业设计（论文）的完成质量是否过硬，工作进度是否符合要求，其中学院检查要全方位覆盖所有进行毕业设计（论文）的学生，校级检查在一定范围内进行随机性的抽查；后期检查主要是检查毕业设计（论文）是否有资格答辩，评分过程是否合理，答辩过程是否严格执行学校的规定，毕业设计（论文）质量是否达到要求。通过三次重点检查的实施，基本上覆盖了毕业设计（论文）的重点阶段，有效进行了过程控制。
“三方评分制”的主要内容：答辩委员会、评阅教师和指导教师对毕业设计（论文）进行评分。指导教师对自己所带学生的毕业设计（论文）负责，认真审阅、指出问题，给出解决方案，学生自己进行修改，指导教师再次审查后严格按照评分标准给定成绩、根据学生情况作出评语，并将相应资料提交到答辩委员会；答辩委员会指定一名或多名评阅教师再次评阅毕业设计（论文），评阅教师要同指导教师相结合，给出公平的评语和评阅成绩；答辩委员会在规定的时间内组织答辩工作，综合学生的开题报告答辩、阶段性检查答辩、中期检查答辩、毕业设计答辩等情况给出符合实际的各阶段的评语和答辩成绩，然后计算出总成绩。这三部分成绩按比例进行评定的方法保证了学生毕业设计（论文）的水平，准确全面地进行了考核。
3.校企联合指导，实行双导师制
对在企业进行毕业设计的学生可采用双指导教师制，即在企业安排一个指导教师，在校内安排一个指导教师。企业的指导教师主要在技术上进行指导，校内的指导教师主要从毕业设计的规程、内容写作与规范到最后回到学校进行答辩等进行指导与管理。实践证明，双导师制效果良好。目前河南理工大学与平顶山煤业集团公司、山西潞安煤业集团、许继集团、焦作电厂、山西晋城煤业集团等建立了长期稳定的合作关系。
三、结论
结合行业需求和就业方向进行的毕业设计，河南理工大学电气工程与自动化学院已开展了两年，并取得了显著的效果。
1.结合科研项目与实验室建设的“项目驱动”式毕业设计模式
这种模式使学生接触到最先进的技术和学科前沿，能充分发挥学生的主观能动性，更能锻炼学生的动手能力和科学创新思维能力。
2.校企联合指导，双导师制毕业设计模式
一方面，学生能够在毕业设计过程中直接参与到工作单位的实际课题，有利于培养学生的动手能力和实践能力，解决了学生眼高手低的问题。另一方面，学生以准员工的身份参加现场的实践，进行课题研究，真正进行了一次岗前大练兵，有利于增强他们的使命感、责任感和事业心，增强现场工作的能力和对实际岗位的适应性。
3.“三四三”质量监控体系
该监控体系实行了过程与目标并重，以及全程、全面、全员的监控，系统科学，使毕业设计的质量从制度上得到了有效保证。
参考文献：
[1]李乾军.关于本科毕业设计的几点探讨[J].中国电力教育，
2010，（3）：154-155.
【关键词】：电力系统；自动化系统；防雷；措施；方法；
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
一．引言
随着经济的发展，科学技术的不断进步，通讯技术和计算机技术不断得到提高，电力系统的自动化水平也不断提高，越来越多的计算机、RTU以及一些其他的自动化设备被应用到电力系统中，我们指导微电子设备的工作电压只有几伏，工作电流十分微弱，正是如此其对外界的干扰抵抗十分弱。再加之，由雷电带来的瞬变磁场十分强，对于微电子器件产生的干扰很大，严重的甚至直接损坏微电子设备，给电力系统带来损失。近几年，尽管电力企业在不断的采取措施加强对电力系统的防雷保护，但是雷害事故还是时有发生，所以加强电力系统防雷措施的研究和探讨还是十分必要的。
二．对于雷电侵入波产生的过电压的保护措施
一般而言，电力企业对于雷电侵入波产生的过电压的保护是通过避雷器以及避雷针来实现的，这两者相配合的实现了对进线段的有利保护，效果比较好。通过对进线段的保护，可以利用其阻抗限制雷电流幅值，以及利用其电晕衰耗来达到降低雷电波陡度的目的，再在进线段上安装避雷器，通过避雷器的作用可以使得电流不超过绝缘配合所要求的数值，这样就可以有效的实现第一道防雷。
三．对于UPS过电压的保护措施
感应雷或沿电源线进入室内的雷电侵入波会使电源电压急骤升高，从而导致UPS及后接设备损坏。有些UPS中尽管装有压敏电阻，但还是很难保护自己及后接微电子设备。对电源，可靠有效的防雷方法是采用四级保护。每一级用三极气体放电管，将大的雷电限制到后续保护系统可允许的范围；第二级用限流模块；第三级用压敏电阻；第四级用TVS管，使输出的箝位电压达到规定的要求。采用上述四级保护后，UPS或被保护电源一般不会因雷击而损坏。
四．对于载波机过电压的保护措施
载波机遇雷击易损坏的部分通常为电源盘、用户话路盘及高频电路盘。高频电路盘上通常装有放电管，具有一定的耐雷水平；电源部分可采用上述电源过电压保护方式；用户话路盘由于铃流电压与通话电压不一致需要在保护装置设计上精心考虑，使之在两种不同电压下均能有效的地保护用户话路部分最好的办法是将保护器件置于载波机内，考虑到实际情况，外置保护模块应设计考虑得周全一些。为了有较好的防雷效果，我们在防雷时可以使用Modem、程控交换机通信线、用户话路盘以及信号线来实现四级保护，同时可以安装自动报警装置。
五．接地电阻与屏蔽
1.接地。合理的接地设计是整个电力系统防雷措施中的重要组成部分。一般会有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地等三种接地方式，因此，科学设计，使得这三种接地方式之间互相配合，有助于大大降低雷击通过接地网络对系统的毁坏。以计算机自控系统为例，一般采用系统工作接地、直流工作接地、安全保护接地等几种接地方式。在防雷措施中，要根据实际情况，将各种接地方式合理的组合，使得接地电阻值最小，取得最佳的效果。防雷接地是为防雷保护需要而设，以降低雷电流通过时的地电位升高，因此良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此，在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。 在接地时要尽量的减低电阻，可以通过以下方法：深埋式接地极，如地下较深处的土壤电阻率较低，可用深井式或深埋式接地极；填充电阻率较低的物质或降阻剂。如附近有可以利用的低电阻率物质可以因地制宜，综合利用；敷设水下接地装置，如杆塔附近有水源，可以考虑利用这些水源在水底或岸边布置接地极，可以降低接地电阻，提高泄流能力。
2.屏蔽。为了达到减少雷电电磁干扰的目的，主控楼、通信机房的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接，形成等电位法拉第宠。设备对屏蔽有较高要求时，机房六面应敷设金属屏蔽网，将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。架空电力线由站内终端杆引下后应更换为屏蔽电缆；室外通信电缆应采用屏蔽电缆，屏蔽层两端要接地；对于既有铠带又有屏蔽层的电缆应将铠带及屏蔽层同时接地，而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地10m以上，埋地深度应大于0.6m；非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地10m以上，铁管两端应良好接地。若在室外入口端将电力线与铁管间加接压敏电阻，防雷效果会更好。
六．综合性防雷措施
1．建立健全科学合理的整体防雷系统
从整个电力系统而言，要做好防雷措施，首先要从整体上做好防雷规划，从内到外，做到防雷措施的全面覆盖。整体而言，外部可以安装避雷针，接闪器等，避免雷电直接打击输配电线路或者是相关的线缆配电箱等基础设施，引起火灾或者事故。同时，内部要做好电磁屏蔽、等电位连接、共用接地系统和浪涌吸收保护器等一些子输配电系统，通过它们可以将引人建筑物内的浪涌电压和浪涌电流泻放到大地，并将其钳位在一定的电压范围内，以完善地保护电气设备。从整体上做好防雷规划，内外覆盖，这是采取具体防雷措施之前的基础性工作。
2．实施多级保护措施，做好配电系统的防雷
电力系统自动化是保证整个电力系统功能正常运转的关键部分，而输配电系统也是容易遭受到雷电袭击的部位之一。因此，做好配电系统的防雷措施，是整个防雷系统中的重要环节。虽然目前大多都会在配电系统的进线处安装避雷器，避雷带等防雷器件，但是，经过很多次实践证明，单一的防雷措施或者是防雷器件难以真正保障配电系统的正常运转，当雷击降下时候，建筑物的自控设备的电源机盘依然会受到电击而产生损坏。在对配电系统防雷时候，要据实际情况做好多级防护措施。在具体的工作中我们要加强对地网的改造，我们可以在容易受到雷击的部位安装ZGBZ-Ⅱ型载波机过电压保护器、DGBZ-Ⅱ型电源过电压保护器、MGB-Ⅰ型Modem过电压保护器和XGBZ-Ⅱ型信号线过电压保护器。通过工作实践证明了其作用是十分有效的。
七．结束语
我们必须要充分的认识到电力系统自动化防雷工作的必要性，但是与此同时我们所研究的防雷措施只是小小的一部分，对于整个电力系统自动化防雷工作而言它不能解决所有的问题，而整个电力系统防雷以及安全是一项复杂艰巨的任务，而且可以肯定的说在今后的工作中我们还将遇到各种各样的问题和难题，我们在遇到这些问题的时候，必须正确看待，从实际情况出发具体问题具体分析找出适合的解决方法。同时我们在工作的过程中要不断的积累经验，不断的学习探讨新的技术措施，不但的将得出的新方法以及新技术运用到实际工作中去，相信防雷工作一定会提到一个更高水平。
参考文献：
[1]谢思寿 10KV输电线路雷击的防雷措施及其效果 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年8期
[2]高新智 仇炜 韩爱芝 李景禄 陈国盛 针对某35 kV配电线路防雷问题的探讨 [期刊论文] 《高压电器》 ISTIC PKU -2010年4期
[3]何文旭 农村电网输配电线路防雷措施 [期刊论文] 《重庆电力高等专科学校学报》 -2005年3期
[4]张日朝 浅谈输配电线路安全运行管理 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年14期
关键词：数字化；变电站运行；维护策略
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
随着我国经济的快速发展，对电力资源需求量越来越大，对电力质量要求越来越高。变电站作为我国供电网络中的重要环节，担负着电能转换及电能重新分配的重要任务。目前，一般多采用传统变电站，主要采用人工抄表、记录及操作为主，随着大容量发电机组的不断投运，加上大电网及超高压远距离输电网的出现，传统变电站已经无法满足发展需要。数字化变电站中自动化技术的应用促使变电站更加适应现代电力系统管理模式的需求，成为变电站重点发展项目。
一、数字化变电站概述
1、数字化变电站的基本结构
变电站体系结构趋向于分层分布式，数字化变电站系统是由过程层（设备层）、间隔层和变电站层（站控层）三层组成，如图1所示。
过程层直接采集电力系统实时电气量，检测母线、断路器及变压器等设备的状况。间隔层包括安全自动装置、保护装置、测控装置、保护装置、电能计量装置以及故障录波器等设备。间隔层能够实时实现信息数据传输，能够对设备进行一次保护。变电站层主要包括远动装置、操作员站、主机和五防工作站等设备。变电站层需要汇总全站实时数据，向调度中心接收或发送数据，在接收命令后执行过程层，实现站内的人机联系，从而对过程层设备和间隔层设备修改参数、在线维护。
2、数字化变电站的特点及相关技术支撑
2.1 一次设备智能化
采用数字输出的电子式互感器、智能开关等智能一次设备。电子式互感器不含铁芯的结构消除了磁饱和，智能高压电器实现了自动控制、自动检测自身故障、自动调节与远方控制中心的通信等，如：智能化组合电器实现了自动控制。一次设备的避雷器将泄漏电流、动作次数、绝缘污秽等信息送往测量单元，还将避雷器对应的电压互感器的电压信号送至测量单元。
2.2 二次设备网络化
通过合并单元采集非常规互感器的输出信息，然后发送给保护测控设备；一二次设备用光纤传输信息；二次设备间用通信网络交换信息。
2.3 自动化的运行管理系统
变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能及时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。
二、数字化变电站的优点
1、实现光纤数字通信
实现间隔层（网络化的二次设备）和站控层（自动化综合心理管理系统）的数字化通信，并以数字终端形式代替过程层（智能化的一次设备）。实现二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。常规的控制电缆被光缆代替电磁兼容性得到提高。采用光纤传输方式后，变电站一次回路和二次回路实现了有效的隔离，长期以来在变电站因电缆感应，传导的过流、过压现象得以消除。从根本上解决抗干扰问题，不怕雷击、电磁场辐射、串扰，也没有二次回路两点接地的可能性。
2、提高了经济效益
节约了大量的电缆等耗材，具有节能环保、节约社会资源的多重功效。采用光纤数字终端的方式实现了开关的智能化控制，进一步提升了自动化和管理水平，为状态检修创造了条件。设备在线监测，将大大提高设备的使用效率，缩短停电时间，带来良好的经济效益。
3、规范通信协议
由于数字化变电站以后即将采用的是IEC61850标准，即实现统一接口，统一标准，不同厂家设备可无缝对接。
三、数字化变电站的运营维护策略
目前，吉林某地新投运2座智能数字化变电站，分别为数字化变电站220千伏数字化变电站明月变、海兰变。
数字化变电站综合应用光纤设备、智能模块、网络通信、在线监测、一体化电源等新技术。全面实现了主系统到辅助系统的智能化，因此智能设备的维护要求、检测手段、检测指标、作业流程和方法以及智能系统的应用，都给变电站的运行维护工作带来了新课题，同时也对运维人员的技能水平和管理能力以及设备和系统的稳定性提出了更高的要求。
1、数字化变电站操作票管理
倒闸操作的管理是变电站运行安全管理工作的核心。智能变电站由于新增了过程层设备智能终端、合并单元、网络交换机等设备，因此不但应建立完善命名、编号的台账，还应备份各种参数设置，以防止由于设置信息丢失而造成的设备异常。此外，由于数字化变电站大量应用软压板，因此软压板的投退也应纳入操作票管理范畴。监控界面上的保护软压板应有明确且在本间隔唯一的编号，在后台机操作前需输入间隔编号及压板编号确认操作无误。监控后台应具备监视和操作保护装置保护软压板状态的功能，包括保护功能投入软压板(如差动保护软压板、距离保护、零序保护等)和保护出口软压板(如跳闸出口、重合闸出口等)。
2、数字化变电站倒闸操作管理
倒闸操作安全管理数字化变电站现场倒闸操作可以通过就地操作、遥控操作、顺序控制操作来完成。遥控操作、顺控操作的设备应满足有关技术条件。数字化变电站具备一键式顺控操作的功能，而顺控操作也应填写操作票，并具备操作、监护双机操作条件，操作项目应保证安全、可靠、正确。顺序控制操作前，应确认当前运行方式符合顺序控制操作条件。顺控操作执行时，监控后台应以规范的操作票模式显示顺控票，逐步显示每步操作进程。顺序控制操作过程中，如果出现操作中断，运维人员应立即停止顺序控制操作，检查操作中断的原因并做好记录。顺序控制操作中断后，若设备状态未发生改变，应查明原因并排除故障后继续顺控操作，若无法排除故障，可根据情况转为常规操作。转为常规操作应根据调度命令按常规操作要求重新填写操作票。顺控操作结束后，现场运行人员应核对设备最终状态并检查无异常信息后完成此次操作。
3、数字化变电站二次压板运行维护管理
智能化变电站正常运行时，按整定及运行要求投退保护装置的功能软压板、GOOSE数字化变电站软压板、SV数字化变电站软压板，放上智能终端装置的跳、合闸出口硬压板，取下装置“检修状态硬压板”。保护测控一体化装置的“远方切换定值区软压板”、“远方控制数字化变电站GOOSE数字化变电站软压板”、“远方操作软压板”正常置“远方”位置，严禁改变状态。“远方切换定值区软压板”、“远方控制数字化变电站GOOSE数字化变电站软压板”、“远方操作软压板”“检修状态硬压板”只在保护装置或智能终端装置就地投退。监控后台操作保护装置软压板时，应在后台相应“间隔单元”的压板分图界面中核对软压板实际状态，确认后继续操作。保护装置“检修状态硬压板”投入后，必须查看保护装置指示灯情况、液晶面板变位报文或开入变位，确认后继续操作。智能终端装置“检修状态硬压板”投入后，必须查看智能终端面板指示灯，确认后继续操作。合并单元装置“检修状态硬压板”投入后，必须查看合并单元面板指示灯，确认后继续操作。正常运行时严禁投入智能终端、保护测控等装置的检修压板。除装置异常处理、事故检查等特殊情况外，禁止通过投退智能终端的跳、合闸压板投退保护。
数字化变电站间隔设备检修时，应退出本间隔所有与运行设备二次回路联络的压板（保护失灵启动软压板，母线保护、主变保护本间隔采样通道软压板等），检修工作完成后应及时恢复并核对。
4、数字化变电站防止电气误操作措施。
为确保操作正确性和可控性,杜绝误操作的发生，操作票的每一步都必须有严格的执行条件；采用二元法判据；采用双位置遥信；提供执行结果信息在执行过程中必要时可以上送操作主站以便进行人为干预；提供间隔层联锁功能；要求电气开关柜本身具有防误措施等等，这些措施的采取对于程序化操作的正确执行具有重要的作用。
结束语
当前，传统变电站的发展存在较大瓶颈。为满足不断增长的电力资源需求，通过应用自动化技术，加快数字化变电站的深入发展，提高变电站工作效能，从而提供稳定、高效、高质量的电能，为我国经济发展做出贡献。
参考文献
[1]魏巍;李泽滔.110kV数字化变电站的设计[A].2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集.2010：102-103.
论文关键词：电气控制及PLC；项目教学；教学效果
电气控制及PLC应用课程是电气控制及自动化专业的主干课程，其内容与工程应用紧密结合，在工业自动化控制、智能仪器仪表、精密加工、数控机床以及机电一体化技术等领域中得到日益广泛的应用。本课程是浙江工业大学（我校）电气工程及自动化教育专业和机械工程及自动化教育的专业必修课。通过本课程的学习，除了让学生学习电气控制和可编程控制器应用技术基本知识外，还以提高学生的素质和全面能力为宗旨。具体教学要求是熟悉常用低压电器的结构、工作原理、特性及应用，掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力，掌握典型电气控制电路的分析和设计方法，掌握可编程控制器的工作原理及结构特点，熟练掌握基本逻辑指令的应用，掌握步进顺控指令编程方法及应用，了解PLC网络及通讯基本知识，继电接触器控制系统基本分析能力，特别是掌握典型电气控制电路的分析能力，重点是S7-224/S7-300可编程序控制器的编程技术、通信模式及调试技巧。
项目教学是以项目实施为主线有效组织理论和实践知识，师生共同实施并完成一个“项目”为主要学习方式的教学活动，是建立在建构主义和情景学习理论基础上体现行动导向教育理念的教学方法，将传授知识为主的传统教学转变为以完成项目、职业体验和解决问题为主的多维互动式的教学模式，在职业教育的专业课程教学中得到越来越广泛的应用。通过项目实施过程，让学生学习必要的理论知识及掌握必备的专业技能，突出知识的学习服务于职业能力的建构。
一、电气控制及PLC应用项目教学模块
实施项目教学，项目的选取要具有典型性、代表性和全面性，以往的教学选取的项目经常基于小项目来教学，仅能说明一个知识点或某个问题，综合知识无法体现，这样各知识点之间彼此孤立，章节的联系比较匮乏，彼此的知识点无法连贯，逻辑关系无法得到梳理，不能对学生的综合能力进行锻炼。然而学生毕业后往往面对的是比较综合的工程项目，而他们的知识结构是孤立的，面对综合设计一个项目不知道从何处下手，尤其是既需要分析、设计又要安装调试的复杂的项目无从下手了。学生不能立即投入到生产实践中，无奈还要从头学起。
基于以上的问题，在展开项目教学法实施过程中，选取一个比较综合典型的真实项目——节能环保中水回用水处理厂智能控制系统来进行教学设计。参照教学大纲和紧扣教材内容，根据项目组成设计以下主要教学模块：（1）项目教学实施前准备工作及模拟招投标介绍；（2）中水回用水厂供配电介绍及用电安全；（3）中水回用水厂的用到的低压电器设备教学及知识点学习；（4）提升泵房、反冲滤池、加矾加氯、送水泵房仪器仪表的电气控制原理图、元器件布置图及施工图纸设计；（5）提升泵、鼓风机、反冲泵、送水泵的不同启动形式设计；（6）S7-200（含7个从站）和S7-300（含2个主站）PLC设计及编程；（7）主站PLC与各从站的Proface-Bus及中控制室的通信实现；（8）主站PLC触摸屏编程及中控室的主机系统组态；（9）整个中水回用系统与Intenet通信；（10）项目的竣工及验收—课程总结。随着自动化生产的发展，该课程涉及到许多新知识、新技术领域。我们以加强实践教学为突破口，以创新为契机，构建以项目为载体的理论实践一体化教学模式，符合技术师范本科专业的培养特点和定位，既要具备工程性，又要具备师范性，通过课程和专业训练使学生成为具有“讲师”、“工程师”等知识和能力结构的“双师型”人才。
二、项目教学设计
1.项目教学设计
（1）选择合适的配套教材。我们将电气工程及自动化教育和机械工程及自动化教育的专业岗位对电气方面的知识和技能需求为目标，以就业单位人才需要为基准，结合技术师范培养标准选择教材。以现行主流PLC为参考，以必需、实用知识为主，加强学生电气控制技能的培养，教材的内容包括常用低压控制电器、电气控制线路的基本原则和基本环节、可编程控制器基础、S7-200PLC的系统配置及质量系统、SETP7-Micro/WIN32编程软件、S7-300和S7-400PLC系统配置与编程及通信及网络等；被选取的项目与教材结合紧密，涵盖的知识比较吻合，也是现在自动化行业及大学竞赛的主流技术。
（2）项目实施前，先完成模拟投标及中标过程，让学生明白项目实施过程中必经的流程和步骤，体会真实项目的投标中标和方案实施的过程。标书设计就是按项目模块来分类，每进行一个模块就是完成标书方案中的一部分。 （3）项目教学模块借助组态软件给出系统结构组态图，标出了每个模块应完成的项目任务，根据模块工作量和知识的多少合理安排课时。每个模块预先提出问题，让学生先思考，鼓励学生发挥与创新，根据学生人数，恰当分组，每组模拟为一个施工团队，选出队长，由其对整个组的人员进行协调分工，课前每组先设计一套实施项目模块的方案，课间展开讨论，老师甄别或指出最佳方案及实施方法，课后留给学生扩展的空间。
（4）对要完成的项目教学任务要提出具体要求。如基本的工厂供配电；常用的低压电器；基本的电气控制及启动方式；电气原理图、元器件图、施工图绘制；PLC编程、通信、组态等。课后要求学生提交项目教学实训报告，电子图纸，学生团队自己评价，教师讲评验收。
（5）师生共要明确项目教学过程中要重点锻炼和加强的知识点。力求既全面又重点突出，能最大限度的锻炼技能；对于项目实施过程中可能遇到的难点，要及时为学生重点讲解及辅助突破。
（6）每个项目模块怎么实施，什么时间实施计划要详尽、人员分工要明确。帮助学生完成各个项目模块的实施内容及计划表，开学二周制定好计划，同时要及时拓展学生视野，项目团队制定良好激励机制和完善的管理制度，立争协调高效的完成项目任务。
三、项目教学具体实施
（1）在理论教学中，引导学生运用电机拖动及自动控制原理的基础知识，分析PLC专业课程编程内容，强化闭环控制模型知识的掌握，使学生能在项目实施过程中体会PLC的智能控制思路。
（2）强化实践教学，以实际的节能环保中水回用水厂电气设备的基本功能、结构组成及电路工作原理的分析为重点，让学生学会分析复杂的实际电气设备的工作原理，具备识读电路图、绘制电路图、设计电路图的能力。在此基础上培养学生安装、调试、维修及维护自动化常用电气设备的能力。对重点应用知识在实训室训练，学生自评，教师严格考评，直到达到教学目标为止。
（3）教师将自动化现场实际搜集的智能电气设备及相关资料补充到课堂中，并从网络搜索相关智能电气控制系统新技术，利用组态软件做成展示项目，利用虚拟现实技术展示工程项目的技术细节，如煤矿绞车提升系统、远程恒压供水系统、电厂脱硫智能控制系统等，使学生直观、方便地学到先进的专业技术知识。
（4）将计算机辅助软件的使用引入教学中，如Pro/e绘制电气原理图，SETP7-Micro/WIN32编程软件、组态6.53的使用、GP-2500触摸屏的软件编程等，使学生既学到知识的理论知识也拓展了知识面，使他们明白现代化的电气控制系统是很多先进技术协调服务和集成的综合效果。
四、教学考评方法
（1）设置学生自我评价机制，其包括学生自我评分，也包括组长对每个成员的打分。
（2）设计项目教学验收表格，细化子项目注意事项的考评。
（3）每人必须对项目调试通过，并撰写实验报告。
（4）考评计入平时成绩，同时加大该项考核在总成绩的比重。
关键词：变电站；综合自动化；继电保护；设备选型
Abstract: with the modern power system automation technology development, for all sorts of transformer substation of voltage level, the realization of microcomputer integrated substation automation has become a trend. Combining with the actual, this paper introduces the selection of equipment configuration main principle. By TranSys integrated automation system to eliminate hidden dangers and to change the status quo the, realizing the relay protection, 35 kV substation measurement and monitoring, normal accident record and analysis, switch process operation, the production process control, data storage, processing, the sharing of various kinds of functions, good economic benefit obtained.
Keywords: substation; Integrated automation; The relay protection; Equipment selection
中图分类号: TM774文献标识码：A文章编号：
0引言
近年来，随着现代化生产的发展，对电力能源的需求越来越大，对电力供应的质量要求也越来越高，加之计算机技术及通信技术等相关学科的高速发展，使变电站综合自动化系统在变电站中得到了广泛的应用。传统的35kV以上电压等级的变电站的二次回路部分是由继电保护、当地监控、远动装置、故障录波和测距、直流系统与绝缘监视及通信等各类装置组成的,由此不可避免地产生各类装置之间功能相互覆盖,部件重复配置,耗用大量的连接线和电缆。变电站综合自动化系统是以计算机技术为基础，集微机监控、数据采集、微机保护和计算机网络和现代通信技术集成为一体化的自动化系统，该综合自动化系统实现了变电站实时数据采集、电气设备运行监控、防误操作、电压自动调节、小电流接地选线、数据远程通信、保护设备状态监测、以及继电保护定值的检查与修改，是变电站自动化控制方式的发展趋势。
1 国内外变电站综合自动化技术发展概况
（1）变电站自动化自20世纪90年代以来一直是我国电力行业中的热点之一。近10多年来我国变电站自动化技术，无论是从国外引进的，还是国内自行开发研制的系统和设备，在技术和数量上都有显著的发展。80年代由于微机技术的发展,远动终端、当地监控、故障录波等装置相继更新换代,实现了微机化。这些微机化的设备虽然功能各异,但其数据采集、输入输出回路等硬件结构大体相似,是国内变电站自动化技术的第一阶段。90年代初研制出的变电站自动化系统是在变电站控制室内设置计算机系统作为变电站自动化的心脏,另设置一数据采集和控制部件用以采集数据和发出控制命令。此类集中式变电站自动化系统可以认为是国内变电站自动化系统的第二阶段。90年代中期,随着计算机技术、网络技术及通信技术的飞速发展,同时结合变电站的实际情况,各类分散式变电站自动化系统纷纷研制成功和投入运行。此类分散式变电站自动化系统可视为第三阶段。
（2）国外变电站自动化技术的发展是从80年代开始的。以德国西门子公司为例,1985年投运了第一套变电站自动化系统LSAO678,此后陆续在德国及欧洲投运的该型变电站自动化系统达300多套。LSAO678的系统结构有两类,一类是全分散式的系统,另一类是集中与分散相结合的系统。日本在90年代亦新建和扩建了多座高压变电站,采用了以计算机监控系统为基础的运行支援系统。其主要特点是继电保护装置下放至开关现场,并设置微机控制终端,采集测量值和开关接点信息,通过光缆传输至主控制室的后台计算机系统,开关及隔离开关操作命令亦由主控制室通过光缆下达至终端执行。主控制室计算机系统采用双以太网,配置有2台主计算机和1台培训用计算机。美国变电站自动化目前投运的大体有三类。一是以RTU为基础进行实时数据采集,配置微机作当地功能,并和上级调度中心通信；二是以通用计算机为数据采集设备,不但采集实时数据而且建立历史数据库,并通过计算机网(以太网)与远程工作站联络；三是采用MODBUS-PLUS(1Mbit/s),保护监控I/O等部件均通过规约转换器(gateway)接入该网,并通过RTU 与调度中心联系,网上标准计算机建立实时、历史数据库和提供人机联系画面等。
总体看来，国外变电站自动化技术的发展趋势和国内发展趋势基本上是一致的,技术差距不大。
2 35kV变电站综合自动化改造及应用
2.1一次系统概述
2.1.1平面布置及设备分布
该35kV变电站是一座独立的三层楼。一楼主要由主变压器室、电容器室组成；二楼主要由6kV开关室组成，三楼主要由35kV高压开关室和主控制室组成。2.1.2电气主接线及运行方式
运行方式： 35kV李化线线路供电，35kV李化线10614开关运行，供35kVⅠ、Ⅱ段母线；35kV南化线线路带电，35kV南化线10612开关热备用，投入35kV南化线备用自投装置，35kV分段10610开关运行，保护停用。1#、2#主变分列运行，供6kVⅠ、Ⅱ段母线，6kV分段106。
2.2二次系统配置
2.2.1原二次系统
该35kV变电站运行10多年，由于处于高度污染的恶劣环境，保护单元采用电磁式继电器的绝缘强度大大降低，每年夏季雷雨季节都要发生因继电器绝缘不良造成的直流接地故障，而且电磁式继电器由于接点抖动、簧片疲劳等原因造成误动、拒动故障时有发生；另外要全天候配备人员对变电站的各种数据抄表、报表、人工监视等，误差大、占用劳动力多。
2.2.2改造后的二次系统
用微机型二次设备替代了普通二次设备，利用不同的模块化软件实现了各种功能。用计算机网络通信对所有的35kV和6kV电气设备进行了监测和控制（UPS除外）。与以前的变电站相比，取消了信号装置和信号屏，将其全部在微机屏幕上显示和告警，取消了各种常规模拟测量仪表，用高精度的智能仪表测量并远传，取消了常规的电气模拟盘，采用类似DCS控制界面的电气系统模拟图，可同步显示电气一次设备状态。在此界面上可以进行模拟倒闸操作，计算机同步监测其正确性。整个系统采用 TranSys综合自动化系统，结合本变电站特点，功能简捷方便，灵活易懂。
2.2.3 TranSys综合自动化系统配置原则
TranSys综合自动化系统采用单元结构，以带远程通信接口的单元式SEL微机保护装置和PMC监控装置为核心，采用双前置机、后台机的双机双网系统结构，采用带双远程通信接口的单元式SEL微机保护装置和PML监控装置，接入两台前置机，两台前置机与后台机通过公司局域网，用Windows NT操作系统联网，使用TCP/IP协议与工程师站通讯。
1）保护配置：考虑到电网安全运行的特殊性和对继电保护的可靠性、灵敏性、选择性、快速性要求，微机保护装置的选择必须做到功能完善、运行独立、保护装置动作后，应向上级监控装置发送报警信号及根据各回路保护的要求选择了SEL保护装置，分别接入SEL-2030通讯处理机，与两台监控微机通讯。
2）监控装置：全部选用560PMC单元式智能监控装置，组成RS-485网与主机通讯。这些监控仪表对现场电压、电流信号测量准确，精度可达0.25％FS，参数设定方便，即可面板设定，又可从上级主机远方设定。能自动计算有功、无功、功率因数、电能等电力数据，实现了一表多功能。
3）开关量输入部分：断路器、隔离开关、接地刀闸的分合状态和位置表示了电网的运行方式，是变电站综合保护必不可少的信息。选用了9600DIT开关量输入模块，采集所有现场的开关信号，编码后送至上位机。
4）系统的通讯连接采用屏蔽双绞电缆（STP）。STP安装方便，造价低廉，而且具有完全满足要求的抗强电磁场干扰的能力。综合自动化系统整体的可靠性主要取决于微机保护装置和微机监控装置本体的可靠性和系统结构的可靠性，PMC监控装置和SEL微机保护本身具有数据和事件的存储和记忆功能，不依赖于通信方式，因此与前置机之间的通信连接选用了屏蔽双绞电缆。
2.2.4设备配置及选型
1）35kV南化线进线和35kV李化线进线保护配置：SEL-351A综合保护测控装置，实现过流、速断、低电压等保护功能，利用SELogic实现35kV南化线备用自投功能。
2）35kV母联保护配置：SEL-551微机型电流保护装置，实现过流、速断等保护功能。
3）1号、2号主变保护配置：SEL-587微机型变压器电流差动保护装置，实现变压器差动保护，共2台。
4）1号、2号主变高压侧后备保护配置：SEL-351A复合电压电流保护，共2台。主变的轻重瓦斯保护由SEL-351A出口。
5）1号、2号主变低压侧后备保护配置：SEL-351A复合电压电流保护，共2台。利用SELogic实现6kV进线备用电源自投。
6）6kV母联保护配置：SEL-551电流保护，实现过流、速断等保护功能。
7）6kV电动机保护配置：SEL-351A复合电压电流保护，共7台，实现过流、速断、过负荷、过电压低电压等功能。
8）6kV变压器保护配置：SEL-551电流保护，共16台，实现过流、速断、过负荷等功能。为提高通信速度和通信可靠性，以上33套SEL保护共配置3个SEL-2030通信处理器，并通过双RS-232口同时与两台监控主机通信。所用回路监控全部选用560PMC-TRAN（无就地显示）单元式监控装置，直接测量U、I、P、Q、kWh、kVarh、COSφ、f等所有三相电量参数，实现56次谐波监视、36周波故障录波、电量越限监视等高级功能。
9）整个系统在主控室内设置两台监控微机。监控微机选用HP工作站（PIV1.7G/256M/40G），配备两台高速宽行打印机，打印各种图形画面、报表、事故报告、负荷曲线等，配两台Powerieading 2KVA/1小时在线式不间断电源（UPS）。
10）组屏方式：35kV进线及主变的保护和监视装置共组两面屏。其它SEL保护装置与PMC监控装置全部分散安装在开关柜上。
2.3二次系统功能
2.3.1保护功能
1）电源进线保护设置：本站两条进线设置：电流速断保护、过电流保护、失压保护、绝缘监视和PT二次回路断线报警、南化线备用电源自投功能。备自投条件为：主供电源失压，主供进线电流保护未动作，由进线失压保护断开进线断路器，而备用电源电压正常，则备用自投装置动作，经一定时间延时，合上南化线断路器，保证失压母线的正常供电。
2）35kV母联保护设置：电流速断保护、过电流保护。
3）变压器保护设置：变压器差动保护、过电流保护、过负荷保护、轻重瓦斯保护。
4）6kV母联保护设置：电流速断保护、过电流保护、备用自投功能。
5）6kV电动机保护：过流保护、速断保护、过负荷保护、低电压保护。
6）6kV变压器保护：过流保护、速断保护、过负荷、轻重瓦斯保护。
2.3.1数据采集功能
1）每一回路或设备的V,I,P,Q,Cosφ，f,kWh,kVarh、谐波、变压器温度等各种实时数据。
2）开关和隔离刀闸状态、保护信号和接点状态等各种状态量。
3）图形CAD提供实时主接线图、主要参数趋势曲线、设备运行状态等显示。
2.3.2事故报警和记录功能
1）1ms顺序事件记录（SOE）。
2）上位机设定V,I,P,Q,Cosφ，f,的限值，越限报警。
3）开关量变位报警。
4）分类记录报警事件的日期和时间。
5）控制操作记录、保护动作记录、系统设置记录、通信故障记录。
6）电压、电流故障录波（36周波）。
7）56次谐波测量和越限监视。
2.3.3统计分析、报表、打印等
1）提供计算工具，分类整理实时采集和记录所有电量。
2）小时、日、月、年电量统计。
3）自定义的最大值、最小值、电压合格率、负荷率统计。
4）自定义报表格式和计算方法。
5）所有画面打印、报表定时和召唤打印、事件打印。
6）实时数据库和历史数据库保留两年记录。
2.3.4定值设定功能
上位机显示和设定保护定值、保护投入和退出情况。
2.3.5遥测、摇信、遥控、摇调及远动功能
多级口令、控制五防闭锁功能，各项操作均有确认信息，经确认方能动作。
2.4系统主要特点
2.4.1双网结构提高系统可靠性
1）保护和监控装置分开设置，采用不同的通信网络，提高系统的可靠性。
2）TranSys系统采用双微机、双通信网结构大大提高了系统的可靠性和可用性。从系统结构图可以看出，每一个保护和监控装置都通过完全不同的通信网络与两台微机独立连接，监控微机是双冗余的，任何一个通路出现故障，或者任何一台微机出现故障，均不影响系统的可靠运行。由于两台微机具有完全相同的功能，完全相同的运行条件，在操作使用中，通过操作员口令设置不同的操作级别体现差别。
2.4.2监控装置提供了独特的事故分析记录功能
监控选用了560PMC，除独立完成一个回路或设备的所有监控，每个560PMC可记录36周波的故障录波，并能连续监视56次谐波。有效防止事故的发生，在事故发生后准确查找事故原因，便于采取有效的预防措施，防止类似事故再次发生。
2.4.3系统的硬件、软件设备都具有自检和联机诊断校验的能力
软件有备份，便于工程师安装启动，应用程序易于扩充，数据库存取为用户程序留有接口并提供二次开发的数据库资料，便于自行编制的程序加入系统中运行。
2.4.4软、硬件设备具有良好的容错能力
当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错，以及当运行人员或工程师在操作中发生一般性错误时，均不影响系统的正常运行。对意外情况引起的故障，系统具备恢复能力。
3 结语
变电站综合自动化集微机监控、数据采集及微机保护于一体,取代了变电站的常规仪表、常规操作控制屏及中央信号系统等二次设备,减少了控制室面积,实现变电站实时数据采集、电气设备运行监控、防误操作、电压自动调节、小电流接地选线、数据远程通信、保护设备状态监测、以及继电保护定值的检查与修改。这次35kV变电站的改造，采用了分层分布式结构和智能保护器，不仅节约了大量的控制电缆，取消了保护屏、信号屏、电磁式继电器等传统的设备，消除了设备隐患，降低了误操作率，提高了变电站的安全经济运行水平和供电质量；而且实现了无人值班，降低了人工成本；省去了一年一次的继电保护教验，节约了费用，与改造前相比，节约直接费用约30万元，经济效益十分可观。
参考文献
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[关键词]变压器； 融合诊断； 故障； 多参量
中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0394-01
研究背景
电力设备是电力系统中最重要、最昂贵的设备之一。在电力系统中担负着电能传输和转换作用，其安全可靠运行对电力系统、国民经济起重要作用， 及时发现并准确监测出变压器早期潜伏性故障具有重要价值。目前，对变压器故障诊断的研究较多，方法主要包括油色谱分析、绕组阻抗、直流电阻、铁心电流等传统方法，以及局部放电、返回电压、红外成像、绕组变形测量等非传统方法。近年来各种智能技术如模糊理论、神经网络、粗糙集、判决树、聚类分析等以及多种方法综合被引入变压器故障诊断中，取得了比较理想的效果。
多参数电力设备故障诊断技术的必要性
电力变压器是一个复杂系统，不确定因素及不确定信息充斥其间，目前智能分析方法与具体诊断领域知识的有效结合方而还存在诸多问题。在现场，大多数时候还是依靠专家经验进行人工诊断。
在变压器故障诊断中，检测到的某类数据，往往只反映某个方面的状态。如绕组变形测试，只是检查变压器绕组是否因出口短路或外力而出现变形、位移。同时，每一类特征量对状态的反映都有其优势与局限性，如对油色谱分析能提供局部过热和局部放电的信息，但对水分可能引起的贯穿性绝缘击穿事故来不及反映，对绕组变形没有发展到引起过热或局部放电之前，也不能觉察。并且，大型电力变压器结构复杂，包含铁心、绕组、冷却、测量等多个系统，往往很难通过一项试验参数就可以诊断出变压器的故障。因此，故障诊断往往需要综合油色在谱、电气试验、运行工况等参量进行分析。
多参数电力设备故障诊断技术构成
（1）参数融合技术的原理
电气设备多参量故障诊断技术是利用诊断对象系统的各种部件及状态信息（即从多个同质或不同质的传感器获得各种信息）和已有的各种知识，进行信息的综合处理，最终获得关于系统运行状态和故障状况的综合评价。多参量技术充分利用多传感器的各种信息综合处理设备故障，对于大型、复杂在线运行的电气设备的瞬时实时监测、突变过程的信号捕捉、预测、决策乃至报警会比以往的故障诊断提高成倍的精确度和可信度。
信息融合的本质是系统的全面协调优化： 将不同来源、不同时间等，特别是不同层次的信息加以有机结合，寻求一种更为合理的准则来组合信息系统在时间和空间上的冗余和互补信息，以获得对被评估问题的一致性解释和全面描述，从而使该系统获得比它的各个组成部分或其简单的加和更优越的性能。信息融合技术按照融合处理层次分类，可分为数据层融合、特征层融合和决策层融合3个层次，且还可进一步细分为5 种融合过程： 数据输入/数据输出（ DAI/ DAO ），数据输入/ 特征输出（ DAI/FEO） ， 特征输入/ 特征输出（ FEI/ FEO） ， 特征输入/决策输出（ FEI/ DEO） ， 决策输入/ 决策输出（ DEI/DEO） 。较全的设备信息融合故障诊断的一般框架见图1。
（2）参数融合技术的层次结构
按照信息的抽象程度，信息融合主要在三个层次上展开：数据级融合、特征级融合和决策级融合。
（a）数据级融合
数据级融合是直接在采集到的原始数据层上进行的融合，在各种传感器的原始测量数据未经预处理之前就进行数据的综合和分析，这是最低层次的融合。这种融合的主要优点是能保持尽可能多的现场数据，提供其它融合层次所不能提供的细微信息。
主要针对目标检测，滤波、定位、跟踪等底层数据融合，但局限性也是很明显的：它要处理的传感器数据量太大，故处理代价高，处理时间长，实时性差。
多参量故障诊断技术的优劣势
对于故障诊断中存在的模糊性和不确定性，采用本文所提出的多参量的设备故障诊断技术更适合问题的解决，它解决了模糊诊断准确性的问题，并克服了组合爆炸问题。由于故障与征兆之间存在着不同程度的因果关系，在综合考虑所有征兆的基础上来诊断设备可能发生的故障，就可以提高故障诊断的准确性，降低漏判的可能性。这种方法不但消除了在线监测中测量误差的影响，而且很好的解决了模糊不确定的影响。但是多参量推理方法总是存在模糊规则的难以确定的问题，利用自适应神经网络虽然可以自学习确定模糊规则和模糊推理，但非线性系统的诊断结果仍然存在不理想的情况。
小结与展望
电力设备多参数故障诊断不仅是设备智能检修模式的基础，也符合变电站综合自动化正在实施的电气运行模式的需要。无论是常规变电站还是无人值守变电站，在其故障诊断系统中，都需要采用多参数的故障诊断方法以作为辅助决策手段，进而提高诊断能力。采用多参数的电力设备故障诊断技术，这样变电站综合自动化才更加完善和更有效，必将推动变电站综合自动化向前发展，这对提高我国变电站综合自动化水平具有重要意义。
参考文献
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引言
不论社会经济如何飞速，对于电机的控制在人们正常生活和生产中起着重要的作用。一旦缺少了电机的控制，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对电机控制系统提出了更高的要求，需要满足及时、准确、安全等特性。如果仍然使用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须进行自动化控制系统的改造。
目前的单片机广泛的应用在很多的场合，在以下的民用电子产品、计算机系统、智能仪表、工业控制、网络与通信的智能接口、军工领域、办公自动化等领域有广泛的应用。本次的电机控制系统设计使用单片机控制电路实现对电机的控制。
本文采用AT89C51单片机作为硬件核心实现对电机进行控制，通过采集电路采集电机的速度信息，并与设定的速度进行比较，产生偏差信号，偏差信号通过PID调节器调节电机转速，保证电机的恒转速运行。
AT89C51单片机温度测控仪采用Atmel公司的AT89C51单片机，采用双列直插封装（DIP），有40个引脚。该单片机采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术制造，与美国Intel公司生产的MCS—51系列单片机的指令和引脚设置兼容。其主要特征如下：8位CPU；内置4K字节可重复编程Flash，可重复擦写1000次；完全静态操作：0Hz～24Hz，可输出时钟信号；三级加密程序存储器；128B×8的片内数据存储器（RAM）；32根可编程I/O线；2个16位定时/计数器；中断系统有6个中断源，可编为两个优先级；一个全双工可编程串行通道；可编程串行UART通道；具有两种节能模式：闲置模式和掉电模式。
1电机控制系统的硬件设计
对于电机的整流电路在实际的应用过程中已经非常成熟，因此可以参考相关的电机设计资料，在本论文中就不做相应的赘述。
1.1功率驱动模块
功率驱动模块是电机控制系统的一个重要组成部分，在本文的电机控制系统中，采用的是IR公司的IRAMS10UP60A，这款集成电路具有硬件电路简单，并且稳定性和安全性、可靠性高等特点。在这款电路中具有自举电路和过温过流保护，这样能够保证闭环速度控制系统的功能。
1.2检测电路
在本篇论文中采用的是无刷直流电机自带的霍尔元件式的位置传感器，霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔元件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm级）。采用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达-55℃～150℃。
通过遮光盘的齿部的遮挡与不遮挡，使霍尔元件产生高、低电平信号，从而提供了电动机的转子位置信息。当电机转轴逆时针转动时，遮光盘的齿部进入霍尔传感器定子内，此时由于永磁块的磁力线被齿部所短路，磁力线不穿越霍尔元件，霍尔元件输出为“1”（高电平）；当齿部离开时，磁力线穿越霍尔元件，霍尔元件输出为“0”（低电平），这样，根据这三个霍尔元件的输出状态，就可以准确地确定转子的磁极位置。
1.3电流采样设计
2电机控制系统软件设计
3结论
随着性能高的微处理器的出现，采用高性能的处理器可以简化系统的设计，同时还能够提高系统的安全性、可靠性。根据这种方法设计的电机控制系统与传统的电机控制系统相比较在成本上具有很大的优势。本文利用ATMEL公司的AT89C51的单片机，设计出了相应的硬件和软件系统，在系统的软件设计中，采用了模块化的设计思想，并给出了相应的设计流程，这种芯片式的电机控制系统设计，简化了设计的时间，降低了开发成本，能够很好的实现系统的功能。
参考文献：
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【关键词】变频；PLC；控制；自动；板框
1.生产工艺
液压储泥斗在闭合状态中，关闭翻版，翻版到限位后，压紧滤板，当压滤机进入自动保压状态后，开启进料阀并压榨滤饼，然后清除保压状态，松开滤板，翻版打开，进入下一步骤拉板卸料，使泥料进入压滤机泥斗，当拉板全部完成后，拉板器停机，翻版闭合，开始下一循环。
2.压滤机控制
压滤机除储泥斗不在PLC控制外，其他设备都由PLC控制。本压滤机运用了由西门子厂家生产的型号分别为6ES7 216-2AD21-0XBX、223-1BH21-0XA0、222-1BF21-0XA0三个规格的CPU主机单元及272-0AA30-0YA0的文本显示器TD200构成.电源供给由AC220V/DC24V 100W的开关电源供给。其中216-2AD21-0XBX的输入（I）点分别为暂停按钮、自动程式、手动程式、自动启动按钮、压紧按钮、压榨按钮、放气按钮、进料按钮、回程按钮、拉板按钮、报警复位按钮、翻版打开按钮、翻版闭合按钮（选择开关和按钮都在相应的电控箱盘面）、进料压力表上线（电接点压力表）、拉板暂停接近开关、回程停止接近开关、拉板停止接近开关、拉板返回接近开关、变频器故障等；输出（O）点分别为高压油泵电机、压紧电磁阀、回程电磁阀、拉板进电磁阀、拉板退电磁阀、进料电磁阀、压榨电磁阀、放气电磁阀、气动隔膜泵电磁阀、翻版打开控制、翻版闭合控制、卸压电磁球阀（电控箱内继电器）、保压指示灯、拉板指示灯、故障指示灯、自动启动指示灯（电控箱盘面上）。223-1BH21-0XA0的输入（I）点分别为翻版打开接近开关、翻版关闭接近开关、油缸压力表上限、油缸压力表下限；输出（O）点分别为进料指示灯、压榨指示灯、放气指示灯（电控箱盘面上）、低压油泵电机（电控箱内继电器）、报警器等。而222-1BF21-0XA0为备用，待程序升级。
2.1翻板电气控制
翻板由于面积大，质量重，所以启动力矩要求较高，为了平滑调节异步电动机的转速和取得恒转矩负载，所以翻板电机运用了变频控制电机正反转。此处选用了日本三菱型号为FR-E540-1.5KW-CH的变频器。操作者在电控箱盘面上选择手动控制，启动翻版打开或关闭按钮后，PLC便输出DC24+给相应的继电器，继电器输出信号给变频器，变频器输出启动型号为YDS-112-B3，380V的0.75KW低速电机；启动电机的同时，变频器输出一个24V+电压供给继电器，而由此继电器控制经过整流的220V交流电压，以控制电机抱闸线圈的工作，即得电抱闸开，断电抱闸关。开关翻板的停止分别由打开、关闭翻版接近开关控制。
2.2滤板电气控制
滤板分为压紧滤板和回程滤板。压紧滤板时，启动按钮给PLC一个信号，PLC输出24V+给一个继电器和两个接触器，继电器供给220VAC以控制液压站内的压紧电磁阀，而接触器分别控制相对应的液压电机。由于压紧时压力相对要求高，所以高压油泵电机（型号Y112M-4-B5，380V）和低压油泵电机（型号Y112M-6-B5，380V）在压紧时同时启动。当油缸油压上升到电接点压力表的上限值时，电接点压力表上限接通而信号传给PLC时停泵，此时进入保压状态；当油压降至电接点压力表设定的下限值时，下限信号返回PLC，液压站重新启动，以保证所需工作压力在25MPa内。回程滤板时，启动按钮给PLC一个信号，PLC先输出24V+给继电器，继电器供给220VAC以控制卸压电磁球阀，卸压结束后，PLC输出24V+给一个继电器和一个个接触器，继电器供给220VAC以控制液压站内回程电磁阀，接触器控制低压油泵电机。当滤板回程到停止接近开关时，液压站停止工作。
2.3拉板电气控制
当压滤机滤板在回程停止限位时，翻版在打开状态下，电控箱盘面上选择手动控制，拉板按钮启动后，信号传到PLC，PLC控制继电器，继电器带动液压站内低压油泵工作，PLC同时输出24V+给拉板前进继电器以控制前进电磁阀，间隔3S（设定值）后输出24V+给拉板后退继电器以控制后退电磁阀，在拉板过程中，有一急停拉板接近开关，如机械杆挡住接近开关时，信号返回PLC后，拉板将暂停工作，当拉板拉到最后一板，拉板器碰到返回接近开关，拉板器自动返回到拉板器的停止接近开关位。
2.4压滤机储泥斗电气控制
储泥斗电控箱内，由一个接触器控制液压站电机（Y112M-4-B5，380V），热件保护电机，四个继电器对电机启停和电磁阀的控制。继电器电压24VDC，由BK100/22V/24V变压器供给。当操作人员点动启动打开泥斗按钮时，泥斗打开继电器吸合，控制接触器和打开电磁阀得电作业，当泥斗打开角度到开限位后，液压电机和电磁阀停止；启动关闭泥斗按钮时，泥斗闭合继电器吸合并自锁，控制液压电机得电作业，当泥斗关闭后并且压力达到电接点压力表的上限值时，电机停止，此时进入保压状态；当油压降至电接点压力表设定的下限值时，下限信号返回继电器，液压站重新启动，以保证所需工作压力15MPA（设定值）。
3.PLC200硬件的日常维护
为了保证PLC的长期可靠运行，必须对PLC进行定期检查和维护。检查包括三个方面。1电源电压，CPU电源电压的变化范围DC型必须保证20.4V至26.4V之间；2环境条件，周围温度0―55℃，湿度35%-85%RH，灰尘可相对自由；3紧固性，CPU及I/O扩展单元要固定好，安装螺丝紧固，连接电缆要插紧，接线端子牢固，外部接线无破损和短接现象。PLC故障分为CPU故障，输入故障和输出故障三种，在检修时要从现象查中查明故障原因，然后找到修复办法。如个别输入点不OFF，那么就是内部电路故障，需更换PLC，如DC输出电压不正常，便是稳压电源失效，需更换直流电源。
4.各电气设备的日常维护
电气系统的维护，主要是查看空气开关，接触器，热件，继电器及电机的接线是否牢固，在作业时声音是否正常，电机负载是否正常，有无发热不正常现象等。由于板框压滤机有时候设备会喷射污水，所以尤其重要是电气元件的防水和元件进水后的处理。常见故障分别有限位的损坏，翻版变频报过载故障，继电器的烧损，电磁阀线圈的烧损等，一般的故障现象在文本显示器中都有显示，可以通过显示的故障现象进行排除和检查。 [科]
【参考文献】
