时间：2022-01-28 13:18:24
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篇电力系统自动化论文，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。
1电力系统检测与控制功能
电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需，而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行，电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能，能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中，检测系统对系统运行的各数据信息进行采集，利用计算机软件进行信息的分析和处理，将相关信息显示在终端设备上，调度员对相关信息与数据进行整理，依据制定好的对策和计划，让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况，采取合适的控制动作，对系统进行控制，确保电力系统的安全、适用和可靠。
2电力系统调度自动化技术的应用现状
随着时代的发展，各种先进的技术不断出现并发展成熟，极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一，在与电力相关的领域，信息化水平逐渐提升。目前，电力系统已经实现了自动化运行，整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展，而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统，并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中，为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前，在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。
2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统
CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台，是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术，采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构，将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同，分布在不同的结构层上，整个系统中某一部分出现故障，对整个系统其他部分的运行不产生影响，而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用，对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。
2.2、OPEN-2000能量管理系统
OPEN-2000能量管理系统是在1998年，由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点，是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。
3电力系统调度自动化技术的发展前景
随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展，使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟，极大地促进了我国电力事业的发展。如下，笔者结合时展潮流和相关科研进度，预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。（1）可视化。当前，人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知，因此，利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息，是时展的必然趋势，这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中，各种信息利用图形和图像表达出来，更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。（2）智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来，电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能，这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。（3）数字化。近年来，在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域，其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术，应用到调度系统中，促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时，还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。
作者：李丽娜 刘雪梅 单位：国网冀北电力有限公司唐山供电公司
【关键词】综合自动化变电站；继电保护系统；可靠性
近几年来，随着计算机通讯技术以及电子计算机技术的发展，电力系统也得到了迅速的发展，在电力系统的发展中，变电站自动化也成为专家学者研究的主要课题之一，变电站自动化就是调度管理和电网建设的自动化，变电站自动化能够有效的减少电力企业人力、物力和财力的投入，在变电站自动化中，继电保护是其中的关键技术，下面就根据变电站的实际情况探讨综合自动化变电站继电保护系统的可靠性。
1.变电站继电保护的实际要求
继电保护作为电力系统的重要装备之一，当变电站电力设备发生故障或者出现影响电力系统正常运营的因素时，继电保护装置就可以在第一时间消除这些不安全因素和故障。从这一层面可以看出，继电保护在电力系统中有着十分重要的作用，一般情况下，对于继电保护的设置需要满足以下几个要求：
1.1必须具有独立性
要保证继电保护装置的独立性，需要将电压量和电流接入装置内部，将回路开关设置成整体的系统，并将其引致保护装置内部，但是严禁与其他设备通用，这样设置就能够保证继电保护数据的独立性。
1.2需要保持联系性
如果完全将继电保护装置独立于电力系统之外，就难以起到既定的作用，为了保证继电保护装置兼具独立性和联系性的特征，在继电保护装置与相关信息系统联系时，需要使用继电器空节点、计算机通讯接口、光电耦合器接口来进行连接，此外，为了保证继电保护装置的保护作用，需要选择屏蔽电缆或者光纤电缆来进行连接，这两种导线能够能够防止干扰信号对保护装置的影响，可以很好的提升继电保护的抗干扰性和运行可靠性。
1.3设置好跳合闸回路
对于继电保护装置必须要设置好单独的跳合闸回路，这样，在电力系统的运行出现故障时，继电保护装置就能够及时将故障排除，减少电力企业的损失，同时，继电保护装置也能够将告警信号和动作信号显示出来，工作人员就能够发现故障发生的部位和实际情况并有针对性的采取措施，将损失控制到最小化。
2.继电保护装置的安装方式
就现阶段下我国的情况来看，继电保护装置的安装方式有两种：
2.1集中式安装方式
集中式安装方式在以往的应用范围十分广泛，这种安装方式就是将继电保护装置放置于保护柜之内，使用这种安装方式，监控系统与继电保护装置的联系则使用管理单元数字信号的传输来实现，集中式安装方式的占地面积很小，也能够节约通信电缆的使用，便于管理人员对其进行统一管理，也可以保证设备在良好的环境中运行。
2.2分散式安装方式
分散式安装方式就是将继电保护装置设置于开关位置，每个开关必须要配备好相应的保护系统，再将监控系统置于控制室之中，这样，监控系统与继电保护装置的连接主要由管理单元数字信号来联系，这种安装方式可以及时的消除不安全因素及电力设备的故障，保证整个设备的正常运转。
3.继电保护装置安装方式的选择
变电站的建立方式主要由子系统的建立来决定，在建立继电保护装置时，需要优先使用分散式安装方式，把继电保护装置设置在设备开关处或者开关处附近，并使用微机控制的方式进行控制。这种设置方式最大的优点就是能够节约电缆的使用，并提升整个继电保护装置运行的安全性，此外，这种保护装置子系统使用的是就地设置的方式，这就大幅减少二次设备安装带来的土地损失。当然，不同的继电保护装置使用的安装方式都会有所不同，在决定要采取哪种安装方式前，需要对现场的条件进行考察，将场地中的电缆设备和其他的条件尽可能的利用起来，不管使用何种安装方式，都要达到减少费用、节约投资的目的。就目前来看，很多中低压变电站会使用集中式处理方式，这种方式的通信电缆小、干扰性小，高压变电站，则可以使用分散式安装与集中式安装混合的方式来安装。
4.综合自动化变电站继电保护系统的可靠性
在综合自动化变电站的运行过程中，继电保护装置可能会由于各种因素出现故障，为了提高变电站运行的安全性，必须要加强继电保护装置的维护、管理和检修，以便从整体上提升变电站的服务水平。据有关的数据调查显示，导致继电保护装置出现故障一般由三种因素所致，即产品质量、设计中的故障以及二次维护的漏洞。继电保护装置在自主检查以及储存故障方面，具有很大的优势。一般情况下，对于继电保护装置可靠性分析主要针对装置的正常使用率、使用时间、异常情况进行分析，并得出结论，如果在数据传输的过程中发生异常情况，就需要对继电保护装置的可靠性进行分析，从而降低系统对继电保护装置的依赖性，以便达到系统的统一性和协调性，防止继电保护装置故障对于系统带来的不良影响。
5.结语
在现阶段下，我国电网正处在发展的阶段，这就给变电站综合自动化系统的建设提供了一定的发展机遇，继电保护装置作为变电站的核心因素，具有十分重要的意义，在实际的工作过程中，必须加强对继电保护装置的管理和维护。
【参考文献】
[1]王超，王慧芳，张弛，刘玮，李一泉，何奔腾.数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究[期刊论文].电力系统保护与控制，2013，02（01）.
[2]湛文军.继电保护在综合自动化变电站的应用与探讨[期刊论文].民营科技，2008，02（20）.
[3]王晓宁，张拥刚，秦琦，李文.变电站继电保护综合自动化系统[期刊论文].微计算机信息，2009，05（25）.
1 电气自动化的，节能概述
电气自动化是一门重要的电力学科，与工业生产和人们日常生活息息相关，在改善劳动条件和提高劳动生产率、运行成本、工作效率等方面发挥着重要作用。由于当前电网线路中有大量谐波，从节能和消除谐波方面考虑，电气自动化系统应积极利用有源滤波器、无功补偿、变压器等技术[1]，减少电路传输损耗，实现电气自动化系统的节能效果。
2 电气工程的节能设计
2.1 高运行效率
为了提高电气自动化系统的运行效率，应尽量选择节能型的电力设备，通过减少系统损耗、无功补偿、均衡负荷等方法，治理电网线路的不平衡电压，平均分担导线负荷压力，不仅可有效提高系统运行效率，并且获得明显的节能效果。例如，在电气自动系统配电设计时，可合理选取设计参数和调整电路负荷，从而提高电气系统电源设备的综合利用率和运行效率，直接或者间接地降低电能损耗。
2.2 完善配电设计 [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]
配电设计应首先考虑电气自动化系统的适用性，满足供电设备的稳定性、可靠性要求和用电设备的电力负荷容量要求以及电气设备度对控制方法的要求等。在设计配电系统时，除了要满足电气设备和用电设备的运行要求外，还要确保电力系统的可靠、灵活、易控、稳定、高效等。其次，重点考虑电力系统的稳定和安全性，第一要确保电气自动化系统线路具有良好的绝缘性，第二，在设计走线时，应严格控制水平导线的绝缘距离，第三，确保导线的动态稳定、热稳定和负荷能力的裕度，保障电气自动化系统运行中配电设备和用电设备的安全、稳定性，同时应做好电气自动化系统的接地和防雷设计[2]。
3 节能技术在电气自动化中的应用
3.1 加装有源滤波器
电网线路中的大量谐波易导致电气自动化系统中的电气设备出现误操作，为了提高电气自动化系统的安全性，可在电气设计时加装有源滤波器，消除电网的大量谐波，降低电气自动化系统的线路损耗。随着电网线路中各种电气设备数量不断增加，电网线路谐波也不断增加，这时基波电压和谐波阻抗电压易发生重叠，导致电力系统电压发生不同程序畸变，引起电气设备误动作。在电气自动化系统中加装有源滤波器可有效解决这个问题，有源滤波器使用功率宽、动态性能好、反应速度快，并且可有效补偿电网线路的无功功率，通过有源滤波器过滤电网线路的谐波，有效减少电气设备的误操作和误动作，提高电气自动化系统的节能效果。
3.2 加装无功补偿装置
在电气自动化设计中，可适当加装无功补偿装置，减少电路损耗，确保电网的运行效率和运行质量，提高电力系统的安全性和稳定性。通过加强无功补偿装置补偿电网线路的无功功率，应满足以下要求：其一，根据电网无功功率情况，设置无功补偿装置的投切参数物理量，可有效避免无功补偿装置发生投切震荡、无功倒送等情况；其二，安装无功补偿装置时，对电网线路的局部区域进行就地补偿，特别是用电量较大的线路，不仅可保障电网供电质量，而且可有效减少电网线路无功功率的长距离传输，具有显著的节能效果；其三，为了获得更好地武功补偿效果，在选择无功补偿装置的投切方式时，由于无功补偿装置的分担方式、投切开关方式、按编码分配方式、按比例分配方式等难以达到预期的无功补偿效果，因此最好采用具有调节平滑、跟踪准确、适应面广等特点的模糊投切方式[3]；其四，在使用无功补偿装置对电网线路进行无功功率补偿时，要根据电气自动化系统的具体运行参数值，如目标功率因数、配电电压值、电流负荷等，来合理确定电容器容量。
3.3 优化变压器选择
为了提高电气自动化系统的节能效果，应优化变压器的选择，一方面，电气自动化系统应尽量选择节能型变压器，降低变压器的有功功率损耗；另一方面，变压器电气设计，通过在三相电源上均匀分解单相设备、单相无功功率补偿装置、三相四线制供电等方式，减少电网线路的不平衡负荷，具有良好的节能效果。
3.4 减少线路传输损耗
由于电网线路上有电阻，在电能传输过程中不可避免会产生有功功率损耗，虽然这部分损耗不可能完全消除，但是可通过一定措施，最大程度的降低线路损耗。第一，增大导线横截面积，在确保电气自动化系统的电气特性基础上，适当增加导线横截面积，降低导线电阻，从而减少线路损耗；第二，合理设计布线路径，电气自动化系统设计在导线布线时，应合理设计布线路径，避免线路过度弯曲，可有效减少导线电阻；第三，减少负荷中心和变压器之间的距离，缩短供电距离，减少电网线路传输电能的功率损耗；第四，为了减少电网线路电能损耗，尽量选择电导率较小的导线材质，提高电网线路的节能性。
4 结语 [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]
在节能减排的社会大环境下，电气自动化节能设计引起人们的广泛关注，结合电气自动化系统的运行要求，积极应用多种节能技术，优化电气自动化系统节能设计，最大限度地发挥节能技术在电气自动化中的作用，减少电网损耗，实现最大化的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化，2012，06：142-144.
关键词：GPS技术 人工神经网络技术 电力负荷控制 自动发电控制
0 引言
目前中国电力系统正经历着一场以市场经济为主导向的据大变革。以数字电力系统（DPS）为代表的计算机技术、通信技术、控制理论及信息处理技术、新材料、新技术的高速发展，使得电力系统的技术更新速度大大加快，不同技术之间的相互渗透、相互融合也越来越普遍。电力系统高速发展，发电厂和变电站相应的实现了自动化，应用远动通讯技术和计算机技术，对电力系统进行自动监视、控制和调度。为了更好的保证安全、经济的运行并保证电能质量，对电力系统自动化提出了更高的要求，从而促成了电力系统自动控制技术的不断发展。
1 GPS技术在电力系统自动控制中的应用
GPS（Global Positioning System）又称为全球定位系统，随着电力系统往大容量大网络的不断发展，以及自动化水平的不断提高，GPS由于其高精度的定时功能，必将在电力系统发挥更加广泛的应用。利用GPS同步测量可以快速精确的获得电力系统的历史数据和实时状态，GPS技术的应用必将对电力系统的安全稳定控制带来革命性的变革，因此必然成为今后发展的重点，必将为电力系统的稳定控制和保护开辟一个新的领域。
2 人工神经网络在电力系统自动控制中的应用
经过近十几年的高速发展， 电力系统的规模已迅速地扩大， 对于这样一个存在着大量非线性的动态大系统来说， 传统的控制、诊断、保护、预测等方式已不再能完全适应这种发展的需要。人工神经网络（ANN Artificial Neural Networks） 理论， 作为人工智能的一个最活跃的分支， 其模拟人脑的工作方式， 为解决复杂的非线性、不确定性、不确知性系统的问题开创了一个崭新的途径。因而在电力系统应用研究中受到了广泛的关注。目前已在电力系统故障诊断、智能控制、继电保护和暂稳态计算、短期负荷预报等系统计算优化中获得了大量的研究成果。
作为一个新的信息处理理论，ANN 的应用在理论与实践中还有一些问题有待于进一步的研究和探讨。随着人工智能技术的发展，ANN 与专家系统和模糊控制的综合对电力系统这样一个复杂的动态大系统来说， 应用潜力更大。
3 自动发电控制新技术应用研究
AGC是一种控制性能比较完善和作用较好的发电机输出功率的自动控制。它利用电子计算机来实现控制功能，是一个小型的计算机闭环控制系统，有时也称为AGC系统。
早期的AGC系统多采用模拟式的控制设备，近几年来由于数字系统的灵活性和可靠性是模拟式的AGC系统，逐渐被数字系统所取代。 在现代数字电力系统（DPS）中，AGC的执行，要求每隔2-4s测量一次联络线功率、系统频率和发电功率等数据，并通过遥测装置送到AGC的发电机控制回路和负荷分配回路，是这两个回路的程序计算开始工作。然后计算出需要增加或减少发电量的信息，再由遥控装置将此信息发送到发电机组已完成对发电机功率的控制和调整。由于AGC 资源需在更大范围内被调用，以及分级控制引起的时间延迟，还需对这种方式下电力系统的安全和控制的动态特性进行研究。
4 电力系统自动控制其它新技术的应用
4.1 电力负荷控制技术作用
电力负荷控制技术是指在高峰用电时，断开一部分可间断供电的负荷，以减少对电网的压力，可以将各用户的负荷按照改善负荷曲线的总要求，通过某种与用户联系的信道和装在用户处的终端装置，对用户的可间断负荷进行集中控制。在高峰之后，又可将这些负荷投入，增加系统的低谷用电，达到削峰填谷的目的，使电力系统负荷曲线更加平坦，以保证电网的安全经济运行。
我国电力供应长期短缺，负荷的监督和控制尤其显得重要。目前不少地方采用的在高峰时强行拉路的分片轮流停电的办法，给用户带来了极大的不便，对有些重要用户造成经济损失。在用户方面，由于电力使用不合理，浪费能源的现象也十分严重。因而有关方面对电力负荷控制十分重视，原国务院曾出资支持了四个试点，取得了可喜的效果。如今，以配电线载波、有线通信和无线电为通道的系统均有运行。在分散控制方面，我国自行研制的电力定量器都是适合我国国情的产品。但总的说来，我国的负荷控制水平和工业化国家的差距还是比较大的。
4.2 灵活交流输电系统控制技术
灵活交流输电系统控制技术（Flexible AC Transmission System）是现代电力电子技术与电力系统相结合的产物，其主要内容是在输电系统的主要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置，对输电系统的主要参数（如电压、相位差、电抗等）进行灵活快速的适时控制，以期实现输送功率合理分配，降低功率损耗和发电成本，大幅度提高系统稳定性和可靠性。随着电力电子技术的飞速发展，灵活交流输电技术的发展前景不可估量，必将改变电力系统的传统面貌，并促使电力系统发生重大变革。
电力系统的高速发展和不断扩大，使其结构和运行方式变得越来越复杂多变，对电力系统的自动控制技术水平的要求也越来越高。因此，研究电力系统自动控制技术的现状和发展具有重要的意义。
参考文献
[1] 汪德星. 电力系统运行中AGC 需求的分析[J ] . 电力系统自动化，2004 .
[2] 吴捷.现代控制技术在电力系统控制中的应用[J].全国高校电力系统及其自动化专业年会，广州，1997
[3]张晓缋 神经网络与神经计算机导论[M].北工业大学出版社， 1995.
关键词：继电保护；课程；教学模式
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）01-0033-02
电力系统、计算机技术、电子技术与通信技术的飞速发展给电力系统继电保护不断注入了新的活力，提出新的要求。现代电力系统是高度数字化、信息化和自动化的超大区域网络结构，电力系统继电保护是对其安全稳定运行至关重要的一门技术[1]。21世纪继电保护的未来发展趋势是计算机化；网络化；保护、控制、测量、数据通信一体化；智能化[2]。以新疆农业大学（以下简称“我校”）为例，在现有教学模式基础上，本文探讨继电保护课程教学中提高学生实践与创新能力的方法，为将学生培养成具有实践能力、创新精神的人才而努力，为该课程的教学改革提供理论支持和智力保证。
一、电力系统继电保护课程的特点
我校“电力系统继电保护原理”课程理论教学36
学时，网络教学6学时，总计42学时，作为电气工程及自动化及农业电气化与自动化的专业必修课，设置在大四上学期初；“微机继电保护”课程共26学时，均为课堂理论教学学时，作为专业选修课安排在“电力系统继电保护原理”结束后的大四上学期末开设，目的是顺应现代电力系统高度数字化的趋势，让学生了解现代数字式继电保护硬软件的知识，内容涉及到原理、保护算法、硬软件设计方法等；“继电保护课程设计”为期一周，与“微机继电保护”同时安排在大四上学期期末，目的是培养学生综合运用所学的基础理论知识分析与解决电力系统中的实际问题的能力[3]。
二、继电保护课程教学存在的问题
为适应现代数字电力系统继电保护技术的新发展，目前我校继电保护的教学内容已加入“微机继电保护”，作为少学时内容与“电力系统继电保护”共同设置在大四上学期，同时开设的其它几门专业课使得学生大四上学期课程较为集中，学习任务量较大。此时学生即将面临毕业设计开题、复习考研或找工作，第一学期过高的学习任务和课程的相对集中对其学习效果有一定影响；在课程教学上，基本停留在传统模式：即利用板书或者多媒体课件形式，将继电保护原理及其实现方法按照教材的章节和顺序进行课堂讲授，这主要存在以下几个问题。
（一）重理论，轻实践，无法提高学生的实践能力与创新精神
对教师而言，继电保护原理单纯靠板书或多媒体课件较难讲透；对学生而言，继电保护内容比较抽象且实践性强，知识描述更需要形象化演示去理解，配合学生自主实践学习才会有好的效果。比如，“零序过电流保护原则上是按照躲开在下级线路出口处相间短路时出现的最大不平衡电流来整定”，若单纯由教师口头讲授原理，学生难以理解； “微机继电保护”课程主要分析现代数字式继电保护软硬件相关知识，内容涉及原理、保护算法、硬软件设计方法等。若单纯讲解微机继电保护算法，使学生难以消化，从而会削弱其学习的积极性。
（二）教学理念不够强，教学内容需要优化
继电保护课程组与“单片机技术”、“数字信号处
理”、“电力系统自动化”、“高低压电气设备”等课程有很多联系，但教学上往往孤立、脱节，缺乏全局梳理，使学生对继电保护完整系统缺乏全面认识。课堂上，教师若能将继电保护教学作为一个整体，以实例联系相关课程内容，紧跟行业发展前沿并且结合实践，教学效果会更好；此外，目前继电保护教科书内容繁多，与其他专业课程也有所重复，需要对课程内容进行整合优化。
（三） 学生自主选择力不强
学生对继电保护内容的兴趣点各有不同，部分学生未来并不从事继电保护工作，或考研方向与此关系不大。目前情况是，继电保护课程组教学课时相对较多，内容较为宽泛，对于上述内容部分学生显得索然无味，学生根据自己情况自主选择的能力不够强。为此，以学生为本，可以在课程形式上稍做一些调整。
三、教学模式的探索及实践
针对继电保护课程教学存在的问题，本文探讨了几种改进模式和方法，且部分已开始具体实施，取得了一定的教学效果。
（一）优化专业培养计划
将原本设置在大四上学期分开教学的“电力系统继电保护原理”和“微机继电保护”两门课整合为一门，设置在大三下学期。“继电保护课程设计”可设置在大四上半学期。这样设置有两方面考虑：内容上，减少学生学习任务量，突出重点，使教学有针对性。比如，可缩减“电力系统继电保护原理”教材中电磁型继电器、断路器等与“高低压电气设备”教材有所重复的内容，减少或者删除“微机继电保护”教材中与“微机原理与应用”、“单片机技术”“数字信号处理”等相关课程的重复内容；时间上，我校电气专业学生于大三至大四暑假期间设置了为期5周的发电厂生产实习，实习前对继电保护内容的理论学习，为生产实习期间学生对继电保护装置、电力系统设备等内容建立感性认识打下基础，从而提高学生的实践与创新能力。
（二）改进教学手段与教学方法
教师可采用多样化的教学手段和方法进行教学。以传统教学手段为辅，以现代化网络媒体、实验教学等方式为主。以提高学生学习的积极性及其实践创新能力为目的，建立学生对电力系统继电保护的整体概念，使学科前沿知识与教材内容相结合，课堂教学与实践教学相结合。
1.网络课程建设。利用学校现有网络平台，上传电子教案、视频，演示动画等资源，并建立一套自测系统，使学生可以主动借助网络课程平台观看和使用这些资源。教案、课件既可以作为学生的预习资源以及弥补疏漏的课后复习资料，也可以作为教师选择的教学资源库；视频资源以声、像集合的形式使学生直观了解继电保护的动作过程及原理；具有交互性的演示动画可以提高学生学习的趣味性，比如，利用FLASH将继电保护动作过程制作成SWF动画，或用Visual C++开发保护动作演示模块[4]；自测系统可以使学生在正式考试前自我检测，弥补疏漏的知识点。利用网络交互平台有助于增强课后教师与学生之间的互动性，使教师及时了解学生遇到的问题并展开网上讨论，以提高学生对课程学习的主动性。因此，网络资源的建设需要教师有针对性地选择教学内容，或利用专业软件开发演示模块，并及时更新资源。目前，我校网络课程建设已取得初步成果。
2.实验平台建设。微机保护已成为当前继电保护的主要形式。华北电力大学、湖南大学等高校先后自主开发了微机型线路保护教学仿真实验装置。实验平台建设思路为面向实践平台的建设，使学生能够对本专业内容形成完整的知识链[5]。我校可采用引进设备或者利用现有教师队伍和资源对微机继电保护实验设备进行开发。目前，我校基于TMS320F28335+PC机的继电保护教学实验平台的研制正在进行。
实验平台可作为本专业教学科研平台，不仅方便用于学生实验、课程设计和毕业设计，也可以作为教师的科研平台。该平台能够使学生直观了解微机继电保护硬件结构，并且通过配置不同的软件模块实现不同原理、不同对象的继电保护功能；开设综合性实验和设计性选做实验，有利于提高学生的积极性及实验、设计能力，有助于开阔学生的视野、发挥创新能力。
3.课程设计内容优化，加强毕业论文设计。课程设计是培养学生的实践能力、创新能力和综合能力的重要环节[6]，在传统设计内容基础上可以充分利用实验平台，先进行整定计算，后在平台上模拟故障时继电保护动作；建立以任务驱动，由教师引导、学生进行自主探究学习的框架。根据继电保护原理建立主题，比如，电流保护、距离保护、纵差保护等；也可以根据继电保护对象形成“主题”，比如，电力变压器保护、输电线路保护等。
课程设计可以在大三下学期上课期间布置下去，使学生带着问题学习，并结合大三暑假为期五周的“发电厂生产实习”，使课程设计更具针对性、实践性，从而激发学生的创新意识。此外，通过毕业论文的设计强化为工作打下基础。
4.完善评价体系。适应新的教学方法与手段，改进传统课程考核评价方式。继电保护理论课成绩应综合考勤、课堂表现、小组讨论、平时作业、网络自测、综合实验等教学环节进行考评。将平时成绩比例增大，有利于激发学生平时学习的积极性；课程设计可以对每个学生进行公开答辩及严格书面考核；毕业论文（设计）成绩评定标准应以提高学生的实践与创新能力为目的，综合文献综述、论文质量、创新能力、实验态度等因素进行考评。
本文以新疆农业大学电气工程专业、农业电气化专业为例，对继电保护课程的教学模式进行探索与实践，重点激发学生平时学习的主动性，使其能够掌握必要的工程技术、测试方法以及先进设备的研究方法。若能将每个环节都做好做实，师生就能在一整套良好有序的教学体系中受益，从而培养出适应智能电网时代、具有实践能力、创新精神的人才。
参考文献：
[1]何瑞文，陈少华.现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报，2004，（3）.
[2]付乔.继电保护发展现状综述[J].攀枝花学院学报，2006，（2）.
[3]李文武，袁兆强.继电保护课程组教学改革的探索[J].中国电力教育，2010，（12）.
[4]曾煜晓.继电保护教学培训辅助软件系统的开发与设计[D].济南：山东大学，2008.
关键词:电气工程 自动化 技术
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
随着人们生活水平的提高,电气工程及自动化的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求,更注重其美观、实用、方便的使用效果。
1 供配电系统
现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛,一般建筑采用低压供电,高层建筑通常10kV电压供电。
1.1 电力系统及电力负荷
(1)电力系统概念。在电力系统中,如果每个发电厂孤立地向用户供电,其可靠性不高。如当某个电厂发生故障或停机检修时,该地区将被迫停电,因此为了提高供电的安全性、可靠性、连续性、运行的经济性,并提高设备的利用率,减少整个地区的总备用容量,常将许多发电厂、电力网和电力用户连成一个整体。这里由发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统。
(2)我国电网电压等级。电力网的电压等级比较多,从输电的角度来讲,电压越高则输送的距离就越近,传输的容量越大,但电压越高,要求绝缘水平也相应提高,因而造价也越高。目前,我国根据国民经济发展的需要,技术经济上的合理性及电机电器制造工业的水平等因素,由国家颁布制定了我国电力网的电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10级。其中电网电压在1kV及以上的称为高压,1kV以下的电压称为低压。
1.2 10KV 变(配)电所及高压设备
(1)变(配)电所位置的选择原则。①接近负荷中心,这样可降低电能损耗,节约输电线用量;②进出线方便;③接近电源侧;④设备吊装、运输方便;⑤不应设在有剧烈振动的场所;⑥不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,如无法远离时,不应设在污染源的下风侧;⑦不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻;⑧变(配)电所为独立建筑物时,不宜设在地势低洼和可能积水的场所;⑨高层建筑地下层变(配)电所的位置,宜选择在通风、散热条件较好的场所。
(2)主结线的方式及特点。变(配)电所的主结线(一次接线)是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据,也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。
主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。
(3)变电所的形式和布置。①变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分为内附式和外附式。②10kV变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。
(4)常用高压设备。常用的高压一次电气设备有:高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜、高压避雷器和互感器等。
1.3 低电压配电系统及低压设备
(1)低电压配电方式。低电压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低电压配电方式是指低电压干线的配电方式。低电压配电方式有放射性、树干式、链式三种形式。
(2)常用低压设备特点及用途。低压电气设备通常是指电压在1000V以下的电气设备,在建筑工程常见的低压电气设备有刀开关、熔断器、自动空气开关、接触器、低压配电柜等。
2 楼宇自动化
楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制,所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器(DDC),利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。楼宇自动化包括:空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。
设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。
3 电气安全
随着人类对电力能源的重视与不断应用,电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分,电力甚至成为现代各行各业发展的基础前提。但不可否认的是由于种种原因,电力能源在带给人们工作与生活的便利的同时,由电气设备产生的问题也带给人类的生产与生活不少烦恼与损失,有时甚至表现为灾难。因此,电气安全不仅已成为各国电气操作与维护人员消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康及顺利完成各项任务的重要工作内容,同时也是电气专业工作者首要面临并着力解决的课题。
3.1 电气绝缘
保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要素。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等参数来衡量。
3.2 安全距离
电气安全距离,是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。通常,在配电线路和变、配电装置附近工作时,应考虑线路安全距离,变、配电装置安全距离,检修安全距离和操作安全距离等。
3.3 安全载流量
导体的安全载流量,是指允许持续通过导体内部的电流量。持续通过导体的电流如果超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏,甚至引起漏电和发生火灾。因此,根据导体的安全载流量确定导体截面和选择设备是十分重要的。
4 建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
参考文献
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[2] 郭英杰.楼宇自动化系统(BAS)简介与问题浅析[J].企业导报,2010(5).
关键词：以太网；电力调度系统；远程控制；网络技术
1 引言
目前，总体上讲，企业的供电系统自动化水平还很低，仍有一部分变电站使用传统的电磁式或集成电路式继电保护装置，且很多变电站没有综合自动化系统，只有几个中央变电所建有综合自动化系统能监控到本所的电气设备状态和保护动作信息；而中央变电所的综合自动化系统又各自独立，没有联系，造成彼此之间不能共享系统信息。这种状况对协调系统运行和保证供电安全稳定都非常不利。构建一体化的管控电力调度系统对于供电企业而言已经十分必要。
本论文结合以太网技术，对基于以太网网络通信技术实现的电力调度系统设计进行分析设计，以期从中能够找到基于远程技术实现的电力调度系统设计方案，并以此和广大同行分享。
2 电网调度系统概述
电力调度系统负责对整个电网运行进行监控，使调度人员可以统观全局，运筹全网，从而有效指挥电网安全、经济运行，是现代电网不可或缺的重要手段。较早期，调度中心只能通过电话了解、调度各个电厂、变电所的设备。随着计算机、通信和自动控制技术的发展，电力调度自动化系统广泛应用。
电力调度自动化系统的主要任务有：保证供电的质量优良，保证系统运行的经济性，保证较高的安全水平，提供强有力的事故处理措施。安全水平是电力系统调度的首要问题。电力系统调度中心必须具有监控和数据采集，即SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)功能，主要实现数据采集、信息显示、监视控制、数据计算、报警处理、事件顺序记录、及事故追忆等功能。
随着我国电网向着超高压甚至特高压、交直流混合大区域联网的方向发展，系统的安全运行越来越受到重视，同时对继电保护管理的信息化、自动化提出新的要求，再有电力市场化改革的不断推进，这些都对电力调度系统提出了更高的要求。随着计算机、网络、通信和数据库等技术的飞速发展和电力市场的要求以及国际标准的日臻成熟完善，电力调度自动化系统正朝着数字化、集成化、网格化、市场化、标准化、智能化的方向发展。
3 基于以太网技术的电力调度系统设计
3.1 系统需求分析
建设电力调度系统对保障供电企业的供电安全、可靠，提高生产管理水平都很重要。针对供电企业供电系统的特点和需求，应该本着技术先进、实用可靠、整体规划、循序渐进的原则逐步建设完善。特别要注意设计方案的先进性、经济性、适用性和易于实施性，同时考虑到今后供电公司的发展，电力调度系统还要有可扩展性，方便的接入新建的变电站的自动化系统。
3.2 系统架构设计方案分析
结合当前以太网技术的发展应用，本文提出了一种适合电力供电企业实际情况和需求，并结合调度新技术的基于全以太网的电力调度系统总体方案。调度系统包括主站SCADA子系统、变电站自动化子系统以及Web信息和设备台帐信息查询子系统。
新建调度中心，主站采用双以太网架构，由SCADA/数据库服务器和调度工作站组成电网监控和数据采集子系统。在各变电站建立远动子站，连接站内综合保护系统和其它IED设备组成自动化系统，并架设光缆，采用以太网接口经光纤收发器转换由光纤通道接入调度中心以太网及SCADA服务器。主站和子站之间使用IEC 104规约通信。调度中心还设有Web服务器，通过以太网与主站SCADA/数据库服务器连接，并经硬件防火墙与企业信息网相连，为使用通用浏览器的授权用户提供电网运行相关信息。在Web服务器上建立电网全部设备的台帐，电气技术人员可以通过办公网查询、维护设备信息。基于以太网技术的电力调度系统网络架构示意图如下图1所示。
3.3 以太网的配置
电力调度系统的局域网络采用双100Base以太网。局域网络采用双网冗余配置；当一个网络发生故障时，系统在规定的时间内将该网所承担的工作自动切换到另一网络上，此网承担所有的数据通讯，保证系统的连续运行。网络具有一定的容错能力，并采取一定的可靠性措施。电力调度系统的局域网络以两台CISCO 3548 Switch网络交换机为核心。
系统网络采用CISCO的10/100M双速自适应交换机。本方案配置双冗余主网，每个网络各采用一台CISCO 3548交换机，支持接入48台计算机。CISCO 3500系列交换机具有高达10.8G的交换能力，为无阻塞的数据流提供了可靠保障。该系列交换机还具备千兆光纤上连的扩展能力，为今后高层次网络互连留有余地。
系统的网络管理驱动程序采用数据流量动态平衡控制管理，保证所有的数据流流量在冗余的双网之间动态平衡，可以有效地降低网络通讯的负荷率，提高网络通信的可靠性。当其中一条网络出现故障后，所有数据流量转换到正常工作的网络上，实现整个系统的正常工作。
系统配置两台前置通信机，并配置终端服务器接入通信通道，实现与各变电所监控系统的远方通信完成数据的发送、接受及数据的预处理。终端服务器具有独立CPU和存储，并利用TCP/IP网络将信息发给前置通信机。其数据收发处理能力强，不占主机资源。
4 结语
由于使用以太网技术，使得系统具有良好的开放性和灵活性。千兆以太网技术、VLAN、三层交换等技术使得系统的以太网有很好的传输性能，并且安全、易于维护管理。随着以太网技术的快速发展，未来也能很容易实现升级，进一步提高传输速率和系统容量，快速提升系统的整体性能。完全能满足供电企业电力调度系统进一步发展的需要。本论文所设计的基于以太网技术的供电企业电力调度系统，结构简单、实施容易、技术先进、性能优良，扩展性强，满足了对供电企业电力调度系统有效监控和调度的功能要求，具有一定的实用性，是值得推广的。
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【关键词】功率因数；谐波抑制；瞬时无功功率
0 引言
电力电子技术在推动电力系统发展，灵活高效地利用电能的同时，其设备又成为电力系统中最主要的谐波源，同时消耗无功功率[1-2]。谐波的危害是多方面的，主要体现在：1）对供配电线路的危害：主要是影响线路的稳定运行和电能质量；2）对电力设备的危害：包括对电力电容器的危害、对电力变压器的危害和对电力电缆的危害；3）对用电设备的危害：包括对电动机的危害、对低压开关设备的危害和对弱电系统设备的干扰。4）对人体和电力测量准确性的影响：目前采用的电力测量仪表当谐波较大时将产生计量混乱，测量不准确。谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁，给周围的电器环境带来极大影响并对人体健康存在潜在危害，被公认为电网的危害和人体生命的杀手。
1 电力谐波的定义
目前国际普遍定义谐波为：谐波是一个周期电气量正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍[3]。以正弦波电压为例，可以表示式（1）：式中U是电压有效值，θ是初相角，ω是角频率，T为周期；对于周期为T的非正弦波信号，在满足狄里赫利的条件下，可分解为如式（2）的傅立叶级数。
2 基于PQ法的谐波电流和无功电流检测设计
2.1 三相瞬时无功功率理论
2.3 PQ检测仿真设计和验证
3 结论
本文以现代电力生活中大量非线形负荷造成的谐波现象为背景，提出了谐波电流抑制这个现实而急切的问题。本文揭示了谐波的产生原因和危害，重点分析了基于PQ法的谐波电流和无功电流检测法。该方法主要是将三相电流电压通过帕克转换到两相坐标上，利用向量的有关性质，在坐标系中可得到电源电流与两相电流的关系以及电源电压和两相电压的关系，从另一侧面表达出电流与功率的关系，将无功功率与有功功率分开来分析。最后以一三相电轮为实例作出仿真设计，证明了PQ法在同时检测谐波电流和无功电流时具有无延迟性。
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关键词：电力传动系统 智能控制 应用措施 应用意义
中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0013-01
随着控制手段的日益更新和控制技术的不断发展，智能控制技术已经逐渐在控制行业中占据主导地位，相应的大量的智能控制软件也逐渐取代了常规的控制软件，像在生活中经常提到的神经网络，模糊控制等都属于智能控制的范畴。由于智能控制的控制效果很好，很适合应用在电力传动系统中，因此有必要研究适合电力系统的更简便，性能更优异的智能控制系统。同时，要想将智能控制这一理念成功的应用在电力传动系统中就必须充分了解智能控制的原理和应用特点，虽然现在已经有了一些应用实例，但是这并不普及，还有许多缺陷，因此，在电力系统中应用智能控制系统仍然是一个很大的挑战。
1、智能控制简介
智能控制是现代自动控制领域内一个全新的词汇，但是其凭借着自己独特的控制优势已经迅速的发展起来，如今已经广泛的应用到了各个领域中。相信在不久的将来，智能控制系统也能为电力行业带来崭新的面貌。与大多数理论产生的背景一样，智能控制也是为了解决工程技术问题而在实践中产生并发展起来的一个理论。随着“自动化”理念的逐渐深入以及社会对控制要求的不断提高，以前的控制理念早已不能跟上社会发展的脚步，随之，智能控制理念就逐渐出现了。按以往的经验来看，在电力等行业中，手动控制虽然控制效率差但其效果很好，只要技术熟练，工作人员就能操作自如，因此人们就想到了用计算机模拟人的操作来进行控制的方法，这就是我们所说的智能控制。计算机技术可以在判断，推理，计算，数据处理，信息收集等诸多方面模仿人的思维模式，这也是智能控制实现的基础。
与普通的自动化控制相比，智能控制系统具有如下几个特点：（1）智能控制系统成功的完成了脱离传统模式中依靠的数学模型进行工作的模式，它以实际效果作为控制对象，在控制的实施中不依赖任何数据模型。（2）智能控制系统很好的模拟的人脑的思维模式，并采用非线性控制系统的工作模式。（3）智能控制系统可以根据当前系统的工作状态来调整自己的控制模式进而提高系统的工作性能。（4）许多智能控制系统还具有在线识别，在线决策以及自我评估的能力，这有效的提高了整个系统的控制效率和工作效率。（5）智能控制系统采用分层信息处理法工作，反应速度较快。
2、几种常见的智能控制系统
2.1 模糊控制
模糊控制就是用模糊集合来刻画人们日常所使用的概念中的模糊性，从而使控制器能够模仿人的控制思维的一种控制方式，尽管模糊控制器的结构比较复杂，但是其输入输出特性都是比较简单的形式，在实际应用中，如果在模糊控制器上增加积分效应那么它就相当于一个PID控制器。
2.2 单神经元控制
众所周知，神经网络具有很强的信息处理能力，可以高速的解决许多复杂问题，但是不可否认，神经网络缺乏计算机硬件的支持。可是从控制电气传动系统这一角度出发，单神经元控制器构成的电气传动控制系统可以很好的完成控制系统工作的任务，并可以提高系统的鲁棒性。
3、电力系统中的智能控制
在电力传动系统中应用智能控制理论已经引起了许多学者的研究兴趣，专家表示通过智能系统的合理应用很可能将电力系统的控制水平提升一个台阶。目前所使用的交直流传动系统的控制手段比较成熟，如矢量控制，闭环控制等都有很好的效果。虽然利用PID控制法可以很容易的完成数学建模进行传统的控制，但是可以发现实际的电力传动系统并不是稳定不变的，电机本身的一些参数要随着其工作状态的改变而不断变化，这就为传统的建模控制带来了很大的困难。智能控制便可以很好的解决这一问题，首先智能控制是采取非线性，变结构的模式来进行工作的，它可以很好的克服电力传动系统的变参数问题，从而在很大程度上提高电力传动系统的鲁棒性。另外值得注意的是将智能控制应用到电力传动系统中时要结合传统的控制理念共同作用，如果完全排斥传统控制方法，生搬硬套的直接应用智能控制不但不能发挥其优势反而会引发一系列问题，因此在引入这一控制手段时要注意继承一些传统的控制理念，做到扬长避短。就拿交流电机为例来说，前面已经说到交流电机以往采取矢量控制和闭环控制，因此在将智能控制引入之一系统中时，应该保留一些矢量控制法和PID控制法，可以将智能能控制作为外环控制，将一些传统的控制手段用做内环做辅助控制，这样新旧相结合的方法可以将智能控制的优势充分的发挥出来，提高系统的工作效率。这主要是因为内环的控制可以帮助外环完成采样工作，提高外环采样频率同时通过内环的控制可以减少外环的控制误差。
参考文献
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关键词：应用型；电力系统分析；教学改革；实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）13-0068-02
一、引言
应用型本科是以本科教育办学定位为标准，以培养应用型人才为核心的高校新型教育模式，既强调“实践能力”，又强调“创新能力”。电力系统分析作为电气类专业的基础课程，如何来体现应用型本科特色，培养技能型和岗位型人才，主要体现两个方面：一是“知识素质”；二是“能力素质”。知识素质主要表现为：专业知识面要宽泛，专业知识深度不宜过高，公式和定理的推导、证明适当省略，注重结论的应用性；能力素质主要表现为：强化操作技能和规范，提高实践动手能力和综合素质能力。因此应用型本科《电力系统分析》课程“突出应用特色，注重实践能力，提高教学质量”的教学改革目标，并围绕地方经济发展为基础，以突出应用型特色作为教学改革的前提，以提高教育教学质量作为改革的目标。
《电力系统分析》课程作为电气工程专业的主干课程之一，它不但有大量的理论概念和基本计算，而且工程应用实践性较强，对该专业的课程体系起到承上启下的作用，它既是线性代数、电路基础、电机与电气控制、电力电子等课程的总结，也是工厂供配电技术、电力系统继电保护自动装置等专业课程的基础，在电气工程专业教学和应用型本科培养高质量、高素质学生有十分重要的地位。近些年，随着电力系统行业的智能化程度的快速发展，对电气工程专业应用型学生培养的能力要求越来越高，也就对《电力系统分析》课程提出了更高的定位，原有的教育教学模式已不能满足电力行业建设的需要，不能体现应用型教育的发展特色。
二、《电力系统分析》课程教学中存在的问题
1.学习兴趣不浓：《电力系统分析》课程部分内容抽象、公式多、计算多、系统性和逻辑性较强，学生学习缺乏兴趣，“教师教”和“学生学”都很困难。
2.教学内容没有与时俱进。电力系统行业更新速度较快，教材中的内容虽然也在不断有新版本出现，但无法充分体现近十多年来本学科的最新进展和前沿动态。
3.教学方法、手段和形式单一。多媒体教学等现代化教学手段没有普及。首先，现有《电力系统分析》课程在教学上理论性强，内容上有大量的矩阵计算和矢量电路图形，所以用传统的板书教学，形式比较单一，教师也必须在课堂上占用大量时间进行公式推导和画图，教学效率较低，教学效果偏差；其次，《电力系统分析》课程工程实践较强，实际的电力系统结构和运行方式仅靠讲授来体现，无法更直观、更形象地将教学内容呈现在学生面前，不符合应用型人才培养的需要。
4.理论与实践教学相脱节。应用型本科注重培养学生的实践动手能力，《电力系统分析》课程教学模式偏重于基本概念和计算方法，缺少实践环节。
三、《电力系统分析》课程教学内容改革思路和方法
（一）教学思想的更新
在教学思想上，必须牢固树立“突出应用特色，注重实践能力，提高教学质量”的目标。以应用型本科教学为培养模式。在教学形式上，摆脱单一化的形式，让学生运用基本理论知识参与实际系统开发，提取系统的运行数据和拓扑结构。培养学生面对工程实践的应用能力。促进教学研究互相结合，使学生更了解本学科的前沿知识。
（二）教学内容的优化
为了适应应用型本科教学，针对《电力系统分析》课程教学改革所应体现的知识和能力素质，我们对课程的教学内容作了调整和优化，并提出了新的教学要求，具体从以下三方面进行：
1.修订人才培养设置，压缩理论学时，增加实践内容，形成新的教学模式。应用型本科院校培养人才的最终目标是以服务地方经济为出发点，所以在讲授基本理论的同时，让学生实际参与整个电力系统的构想、设计、运行和优化，使学生的实际工程训练能力得到提高。
2.增加辅助教材，充分了解学科前沿。在选用课程的教材时，采用规划教材为主，增加辅助教材编写。通过辅助教材可以全面了解本行业国内外的科研成果。重点是将理论内容穿插在实践课中讲授，让学生从实践中去深入了解目前本行业发展的前沿和热点问题。这样能有效的巩固专业知识，提高学生的专业学习兴趣；同时考虑到电气工程及自动化专业学生毕业后大部分将为本地区的电力行业服务，在电力网介绍和潮流（包括简单潮流和复杂潮流）计算讲解的时候，多以实际电网系统运行状态为例，实现应用型本科人才培养目标定位。
3.增加课程设计。课程设计是对《电力系统分析》课程的一个综合性实践教学，把知识点进行整体性回顾。《电力系统分析》课程包含两个课程设计：一是潮流计算方面，它是电力系统很重要的计算，根据给定的电力系统的运行条件，确定稳态运行时各参数的一种计算，可以分析研究电力系统规划和运行时的各种问题进行检验和预知。通过这个课程设计，学生对稳态分析过程有一个全面性的了解，提高分析问题的能力；一是短路计算方面，为了避免发生短路而正确选择和设计系统上的电气设备和继电保护装置，通过进行短路计算可以降低发生短路的后果，让学生对发生短路时遇到的各种问题提前进行分析总结，提高解决问题的能力。
（三）采用现代化教学方法与手段
随着教育信息技术的迅猛发展，《电力系统分析》课程中传统的板书式教学很难满足现代教育教学的需要，用讲授法根本无法描述清楚实际电力系统具体运行情况，学生理解上也存在困难。为了提高理论课的教学效果，吸引学生兴趣，必须采用多元化的教学方法和手段。
1.课堂教学采用多媒体配合板书教。首先，在公式推导时沿用板书教学的优点，吸引学生主动思考，整个推导过程全程参与，有助于对知识点的理解；其次，在讲授比较抽象的内容时结合多媒体演示，使教学内容更加具体化、形象化和生动化，加深学生对内容的理解，用多媒体结合板书教学在《电力系统分析》课程中起到事半功倍的效果。
2.仿真模拟教。为了使电力系统潮流变化等进一步形象化，呈现动态的变化过程。用计算机仿真动态模拟教学可以更生动直观的表达，还可以将仿真软件直接贯穿到学生的课程设计中，在对知识易于理解和掌握的同时，增加学生熟练话的程度，全程参与工程实践，这是其他教学方法无法比拟的效果。
3.网络教学。为充分利用学生的课余时间，运用翻转课堂的教学方法，将《电力系统分析》课程包括教学大纲、教案课件、电子教材、参考资料、实践指导、习题集及答案、授课视频等，通过公共账号上传到网络，让学生提前预习、熟悉和了解，带着问题进入课堂，课后还可以有效的复习回顾。另外，为方便学生学习，还设置了在线辅导、答疑和网上自测等网络交流平台。教学资源上网后能较好地解决学生课前预习、课后复习中遇到的相关问题，并有助于提高学生的自主学习能力，也是对课堂教学方法的多样化提供了一个有力支持。
（四）培养学生的工程创新能力
为让学生的理论和实践有机结合，根据内容不同，让学生通过自愿组织成立学习小组，每小组全程参与教师的科研内容，利用查阅资料、提出方案、实验数据分析处理、论文撰写等环节，使学生不但能锻炼实际操作能力，又培养了团队合作精神，拓宽了工程实践视野，提高了工程创新能力。从现在开始，培养他们独立动手的工作能力，提高学生对电力系统分析课程的学习积极性。
（五）加强实践教学环节。
应用型本科注重学生实践能力的培养，本课程的教学内容十分抽象，且电力系统的控制，十分复杂、宏观，学生无法凭想象来建立起知识体系。
1.组织学生参观周边发电厂、变电站以及一些工矿企业的电力设施，并邀请电力行业一线工程师讲课，定期安排学生实习，让学生对电力网、控制系统、变电站的结构和工作原理有较深入的认识，有助于对理论教学的展开；
2.其次，通过加大《电力系统分析》课程的实验，尤其是与实践密切联系的等值电路、潮流计算和对称电路以及不对称电路计算的实验，进一步加深学生对基本计算方法的应用；
3.另外，建立电力系统仿真实验室和实验台，通过对电力系统的动态模拟仿真，灵活的设置故障条件，分析稳态和暂态行为，吸引学生的兴趣，提高他们的动手实践能力，将实践教学结合软件仿真进行实验，搭建实践教学平台，可以更直观、生动地阐述电力系统运行过程，使电力系统分析不再是抽象的理论，能够提高学生的实践动手能力，让其做到理论与实践相结合，提高实践教学水平。
三、总结
《电力系统分析》课程作为应用型电气工程及自动化专业的一门重要的专业课程，对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力，具有很重要的作用。因此，只有把理论与实践有机结合，形成有应用型特色的课程体系，切实提高高校的人才培养质量，才能取得良好的教学效果，实现应用型人才培养的目标。
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关键词 电力系统；自动化调度；AVQC策略；集控式
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）77-0043-02
0 引言
随着信息时代的到来，计算机技术、通信技术预计自动控制技术都得到的迅速的发展。电力系统实现自动化调度的水平也在不断的提高，其中AVQC策略是自动化系统的重要组成部分，它可以对母线电压以及无功功率进行有效的控制。电压的质量会对工农业生产的质量和数量产生直接的影响，给人们的日常生活也会造成诸多不便。一个比较低劣的电压水平不但会给用户带来不便，对电力系统的稳定性和安全性也存在一定的威胁。所以采用AVQC策略，给电压稳定提供一个有效的保证。
1 AVQC软件的功能
其中无功功率策略是自动化系统的构成基础。AVQC策略的基础是把母线电压和主变压器输入无功功率的精细分区以及其变化趋势进行综合分析。他可以把母线电压以及无功功率分别细分成7个、10个控制区域，并且还可以对这两者的3种变化趋势（上升、变化以及下降）进行考虑，最后再把这两项功能进行综合分析，并在此基础上形成装置的控制方式，如动作策略、电容器投切以及有载调压开关的调整等，这样就可以对母线电压以及无功功率实现精确控制的目的[1]。其主要功能如图1所示。
2 集控式AVQC闭关调节的实现
1）集控式AVQC闭关调节运行的条件。集控式AVQC方式是把数据采集系统所采集到的遥测量、开关信号以及保护信号等通过调度主站的计算机网络进行在线分析、计算，然后再把控制执行命令通过计算机网络输出，对远端变电所变压器分接头以及投退电容器进行自动调节，确保输出电压和无功功率在规定范围内，给用户的用电质量提供一个有效的保障。其实现调节闭关运行的条件是：（1）主站和变电站的自动化通道的可靠性必须高；（2）变电站综合自动化系统所采取的设备信号必须具有一定的完备性，并将次作为是闭锁条件；（3）确保主站可以准确可靠的对变电站主变接头以及电容器进行遥控，确保顺序遥控功能能够正常执行；（4）在变电站闭关运行前各项开环试验都要依照VQC验收大纲做好；（5）对值班人员进行一定的业务培训，确保他们可以对各项操作技能熟练掌握，以确保AVQC策略运行的安全性、稳定性；
2）集控式AVQC闭关调节的原理。集控式AVQC对系统电压和无功进行改变是通过改变变压器分接头档位以及投切电容器组实现的。变压器分接头的改变不但可以对电压产生一定的影响，还可以对无功产生一定的影响；电容器组的改变的影响力也是一样的。所以说在实际应用中，电压的调节就多通过对主变分接头的调节来实现，无功的调节就多通过电容器的投切实现。电压无功控制策略的主要控制目标就是对低压母线的电压合格率进行确保，无功电力的就地平衡则是通过对变电所变压器高压侧的无功功率进行控制实现的。下面我们以一台变压器作为例子来对电压以及无功调节方式进行分析。电压U从主变低压侧母线电压中取值，无功Q从主变高压侧无功中取值[2]；
3）集控式AVQC的控制模式。AVQC的控制模式主要分两种：一种是开环控制方式，也被称为是人工监督控制方式。系统对电压和无功的运行区域进行在线监视，并且会根据一定的控制原理做出相应的操作指示，然后再由调度人员根据系统所作出的操作指示来进行调节，计算机是不会直接发出控制命令的；另一种是闭环控制方式，又称为是自动控制方式。系统对电压和无功的运行区域进行在线监视，并且根据一定的控制原理发出相应的控制指令，然后由计算机把控制指令直接发出，并进行控制，控制命令则就不用调度人员发出了；
4）AVQC的预测功能和无功倒送强切功能。如果是依靠投电容器实现控制策略的话，那么就要对这一电容器的无功补偿容量是否比对应的主变输入无功值大进行判断。如果确定大于对应的主变输入无功值，则就不投，以免投放后发生电容器过补偿的情况。如果是依靠切电容器实现控制策略，那么就要对这一电容器切之后的无功是否会比主变无功的上限值大进行判断，如果大于主变无功的上限值，那么就不能切，以免在切后发生无功不合格的情况。
关于AVQC的无功倒送强切功能，如果主变高压侧无功是负值，那么也就代表无功补偿的过多，在向系统倒送无功，这是就可以设置强切电容器，对变电所的无功电力的不倒送系统进行有效的保证。
5）省地县协调系统电网模型维护模块的功能。主要是负责建立地调侧省地县协调模型及日后的模型维护功能。（1）模型维护在商用库中进行，不涉及对实时库的修改，模型维护时不影响实时控制；（2）建模过程主要是用户通过人机界面进行完成，同时考虑提供建模工具，能在建模开始时根据地调实际的电网模型软件生成省地县协调模型，然后由用户进行修订完成；（3）模型内容主要包括：确定哪些厂站加入省地县协调系统、确定哪些设备（主变和母线）作为省地县协调系统关口设备、确定关口遥测关联量；（4）模型建立后，导入实时库。
3 结论
电力系统自动化调度AVQC策略的实现，不但有效的确保了用户的用电电压的稳定性，还可以有效的确保自动化系统的安全，降低值班人员的人工工作量。另外一个稳定的电压还可以对生产设备的使用寿命进行延长，无功在线路上流动的减少还可以对系统的损耗进行有效的降低。
参考文献
【关键词】电力系统；谐波；仿真分析
产生谐波的主要根源是电力电子设备，而它又是提高供电可靠性和传输正弦电压和电流给终端用户的非常有效的手段。因此，谐波成为一个长期而重要的研究方向，对电力系统工作者提出了新的挑战。
1 电力系统中的谐波源
1.1 谐波的定义
“谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪奠定了良好的基础。傅利叶等提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945 J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有变流电力系统、工业、交流及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅利叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”，而现在供电系统谐波污染日趋严重。
1.2 电力系统中主要的谐波源
所谓谐波是指一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。周期为T=2π/ω的非正弦电压u（ωt），在满足狄里赫利条件下，可分解为如下形式的傅里叶级数：
式中，频率为 （n=2，3…）的项即为谐波项，通常也称之为高次谐波。电网谐波的产生，主要在于电力系统中存在各种非线性元件。即使电力系统中电源的电压为正弦波，但由于非线性元件的存在，从而电网中总有谐波电流或电压。产生谐波的元件很多，包括荧光灯和高压汞灯等气体放电灯、感应电动机、电焊机、变压器、电弧炉及晶闸管整流设备等，其中最为严重的是大型的晶闸管整流设备和大型电弧炉，它们产生的谐波电流特别突出。经统计表明，它们产生的谐波占总谐波量的近40%，是最大的谐波源。下面将对整流装置、电弧炉和电气化铁道的谐波进行简要的分析。
2 电力系统谐波仿真
系统仿真是根据被研究的真实系统的数学模型研究系统性能的一门学科，现在尤指利用计算机去研究数学模型行为的方法。计算机仿真的基本内容包括系统、模型、算法、计算机程序设计与仿真结果显示、分析与验证等环节。仿真是系统分析研究的重要手段，它可以验证理论和设想、模拟实际系统运行过程、分析系统特性随参量的变化规律、描述系统的状态与特性，可以具有实验相同的作用，同时可以避免实际操作的复杂性，完成无法实验系统或过程的仿真模拟等。因此，实现对永磁同步伺服系统的仿真具有实际意义。
2.1 仿真工具介绍
近20年以来，国际、国内出现了许多专门用于计算机数字仿真的仿真语言与工具，如CSMp，ACSL，SIMNON，MATLAB/SimulinLk，Matrix刀SystemBuild，CSMP一C等。
Matlab是以复数矩阵作为基本编程单元的一种高级程序设计语言，它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。MATLAB是一个高度集成的软件系统，它集科学与工程计算、图形可视化、图像处理、多媒体处理于一身，并提供了实用的WindowS图形界面设计方法，使用户能设计出友好的图形界面。MATLAB语言在自动控制、航天工业、汽车工业、语音处理、信号分析、图像信号处理等各行业中都有极广泛的应用。Simulink是用于MATLAB下建立系统框图和仿真的环境，利用它的SinLk、Souree、Linear、Nonlinear、Conneetors、Extra选用现成模块或创建自己的模块，对于某些没有模型而又不便创建模型的环节或控制算法可以采用M文件（s函数）来实现系统部分功能。模型建立后，可以启动仿真。仿真过程中所感兴趣的量可以使用Scope示波器来加以观察。Simulink中可以使用的电力系统仿真模块集（powerSystemsBloekset）提供了七大类上百种电气元件模型，包括开关元件和电机模型等，可以用于电路、电力电子系统、电机系统、电力传输等过程的仿真。它提供了一种类似电路建模的方式进行模型绘制，在仿真前将自动将其变化成状态方程描述的系统形式，然后才能在Simulink下进行仿真分析。
2.2 对无源滤波器进行仿真
在MATLAB/Simulink环境下，利用PSB模块库，在分析了无源滤波器的基础上，建立了仿真模型。本系统采用三相整流电路对电路系统注入谐波，分析比较仿真数据。
2.2.1 无源滤波模块
该无源滤波模块由三个单调谐滤波器和一个高通滤波器组成，主要针对整流器产生的特征谐波进行滤波，三个单调谐滤波器调谐在5、7、11特征谐波频率上。
2.2.2 三相整流桥模块
利用该模块模拟电力系统中的整流装置产生的谐波源，并对其进行滤波仿真。
2.2.3 10KV电力系统仿真模块
这个电力系统的仿真模块，可以准确的输出三相正弦电压，提供电力系统谐波的频域分析，从而更加明了的看出滤波的效果。
2.3仿真结果分析
从仿真结果可以看出，利用无源滤波器对电力系统中的谐波源（三相整流电路）进行滤波，电力系统中的谐波电流有明显下降，电流波形与正弦波仍相差较远；在电路系统中加装有源电力滤波器，滤波前电力系统中含有大量的谐波电流，滤波后电流波形近似为正弦波，频域分析中的谐波含量几乎为零。可以看出有源电力滤波器比起无源滤波器有更强的滤波效果。
3 结论
随着我国谐波治理工作的深入开展，谐波的发生，综合动态的谐波治理措施，电网的无功功率补偿问题，是当前电力系统面临的一大课题。要消除谐波污染，除在电力系统中大力发展高效的滤波措施外，在设计、制造和使用非线性负载时，也要采取有力的抑制谐波的措施，减小谐波侵入电网，从而真正减少由于谐波污染带来的巨大经济损失。
参考文献：
[1]陆扬.供电系统谐波的产生、危害及其防护对策[D] 华东电力，2003 （10）.
[2]王庆红.遵义电网谐波分析与监测[D].贵州大学，2006.
[3]王丽霞，张世中.谐波的危害及治理[J].工程与建设，2008（4）.
