時間：2022-08-10 13:36:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力工程自動化論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1電力過程自動化現狀目前電力部門自動化道路的發展并非一帆風順，一些問題已經顯現出來，為保證其良好發展，必須對一些常見的問題進行改革。我國電力工程的自動化技術仍舊處于發展中階段，在管理上存在一定漏洞。電力工程系統復雜，子系統眾多，電力工程系統的運行必須保證各個部分的平穩運行，因此管理起來具有較高的難度。同時由于電力部門自動化設備更新速度較慢，很多技術難以適應時代的發展。電力部門中監測部門名存實亡，自動化設備的自動監測功能雖然能夠幫助工作人員進行監控，但并不能完全取代人的功能，一些電力部門過分迷信自動化設備，導致管理上存在片面性。
2電力工程自動化存在的問題
（1）盲目引進自動化設備，沒有針對性隨著科學技術的不斷大展，很多自動化設備出現在電力工程現場。電力部門的管理是一個系統多樣性的過程，因此僅靠人力難以實現全方位的工程管理，難以發現系統中存在的隱患，通過全面檢測也只能發現一些比較明顯的問題。通過自動化設備能夠實現對系統的全方位監測，提高系統工作效率，減少故障發生率。
（2）電力工程自動化裝置缺乏人性化電力工程設備具有高度集成電力系統控制能力，很多先進的自動化設備操作具有一定難度，電力部門技術人員在未受到專業培訓的情況下難以掌握自動化設備的操作方法。電力部門沒有針對建立一個完善快捷的自動化控制系統，技術人員往往無法掌握自動化技術的精髓，無法將自動化的功能完全發揮出來。自動化系統建設缺乏人性化，沒有從便于操作的角度進行設計。自動化是為了便于管理而引進的現代化設備，而實際過程卻是無法發揮自動化的功能，自動化設備本身卻帶來了在操作上的難題，適得其反。
（3）電力工程自動化數據傳輸問題自動化設備對電力工程的控制主要通過對監測數據進行分析并做出反應，與傳統人為管理方式一樣，只是自動化設備具備反應迅速、高效快捷等優點。管理過程中需要對數據進行準確傳輸，保證智能處理系統得到的數據是有效的。目前電力系統自動化信息傳輸存在一定誤差。由于電力工程引進的自動化設備并非完全定制，而是采購市面上通用的自動化設備，因此在實際運用時可能與電力工程系統存在兼容性問題，一些系統中存在的問題導致數據無法準確傳輸，因此導致系統出現一定錯誤率，甚至可能導致電力系統的故障。
3提高電力工程自動化有效性的措施
（1）針對性引進自動化設備電力部門在引進自動化之前需要對整個電力系統進行分析，找出系統組需要切實解決的問題，對存在的問題進行深入分析，找出解決各個問題的具體措施，看是否有必要引進自動化設備。對迫切需要的部分進行自動化方案探討，針對問題引進有效的自動化設施，保證自動化設施在電力工程能發揮實際效益，避免盲目跟風造成資金浪費。
（2）建立人性化自動化操作系統自動化設備引進后，應該請專門的人員編寫相關程序，從便于操作的角度進行分析，建立一套完整的自動化控制系統。系統最好采用簡單明了的操作方式，讓電力部門的工作人員能夠快速掌握并熟練操作。在自動化操作過程中應該進行一定的防護作用，例如進對一些具有一定后果的操作設置問題選項，操作人員進行相關操作時會有問題彈出，請操作人員確認是否繼續操作，避免操作人員的疏忽導致自動化系統紊亂。
（3）采用競標方式引進定制自動化系統目前從事開發自動化系統與設施的企業眾多，競爭頗為激烈，因此電力部門在引進自動化時可以采用競標的方式購買自動化定制產品，讓眾多企業參與進來，選擇性價比適中的企業。定制的自動化系統能夠避免與電力系統的兼容性問題，所有功能針對電力系統而建立，因此數據傳輸基本不受影響，得到的分析結果準確，真正達到自動化管理的目的。
4結束語
在通常情況下，電力系統自動化是指依托電子網絡技術和計算機通信技術，對電網數據、電網結構等信息進行集成，在確保電網正常運行的前提下，自動完成監測、保護、控制等功能的自動化系統，其范圍包含以下幾個方面：
1.1饋線自動化
饋線自動化是指從變電站出線到用戶用電設備的饋電線路自動化，饋線自動化的內容包括正常情況下的用戶檢測以及運行優化和資料測量；事故檢測以及故障隔離、恢復供電控制等。主要功能包括：遠端控制、遠端監測、故障隔離、無功補償以及電壓調整等。
1.2變電站自動化系統
變電站自動化是把變電站的二次設備運用計算機技術以及現代通信技術，通過功能組合和優化設計，完成對變電站的自動監視、測量、控制和協調的自動化系統。可以完成收集數據和信息的工作，并能夠利用計算機的高速計算能力和判斷功能，完成監視和控制變電站內各種設備的運行和操作。其主要功能有：繼電保護、數據采集、變電站運行控制、日常信息事件記錄、特殊事故報警等。
1.3配電管理系統涉及供電企業運行管理、用戶服務以及設備管理等多個方面的計算機網絡系統
它是電力自動化系統的中樞，是整個電力自動化系統的管理和控制中心。配電管理系統由地理信息、自動化實時環境、綜合性數據庫等多個系統為基礎，包括配網自動化（DA）、故障投訴管理（TCM）、自動作圖(AM)和設備管理(FM)、配電工作管理（DWM）、負荷管理（LM）、配網分析系統（DAS）等多個子系統。
1.4電力通信系統
電力通信自動化也是電力自動化系統中的重要一環，由于電網的終端節點比較繁多大，對通信系統的要求也較高，在電力通信系統方面有無線、微波、電纜、光纖等多種方式，光纖通信和無線通信是當前電力通信系統的主流。
2電力系統自動化的發展成效
隨著電網建設和改造的逐步深入，全面提高電力系統自動化水平已經成為了必然的需要。在新技術、新需求、新網絡的共同推動下，電力網絡自動化領域正在發生著突飛猛進的變化展。新一代的電力系統自動化的智能化程度已經得到了明顯的提升，電力系統智能化、操作人性化、管理合理化的人工智能正在逐步替代人工經驗，電力系統自動化正在為提高經濟效益和社會效益發揮著重要作用。電力系統自動化在電網發生故障時的作用更加明顯。在某段線路發生故障時，電力自動化系統能夠迅速判斷出故障區域并完成隔離故障區域、查找原因和恢復故障等作用，在縮短停電時間，盡最大可能減小停電面積等方面發揮作用。電網一旦出現主變電站失壓、母線故障、超高壓失壓等高壓側障礙，自動化系統可以利用人工智能完成負荷批量轉移，可以在供電安全的情況下，通過遙控操作將障礙影響區的負荷轉移到正常線路上去，從而避免大面積停電現象的發生。電力系統自動化在電網正常運行時的作用更加明顯。在電網正常運行中，電網的負荷分布并非是是完全均衡，極不均衡的現象時有發生，這種不均衡問題不僅嚴重降低了電線路以及設備的利用率，同時還會導致線損提高。電力系統自動化能夠通過優化運行的方法把負荷靈活地完成從重負載以及過負載成功地轉移到輕負載的饋線上，有效地提升負荷率，增強電網的有效供電能力。此外，電力系統自動化還能夠可以實時遙控配電網開關完成網絡重構以及電容器投切，用少量的投入就能夠實現電網運行方式的改善和網損的降低。
3新技術推動下電力系統自動化的發展趨勢
3.1功能分層分布的趨勢
電力自動化系統一般分為主站、子站、饋線等三個層次。層與層之間多般采用光纖以太網和光纖環網方式連接。電力線載波也是一種比較常見的通信方式，過去電力線載波主要用于傳輸高頻保護信號以及語音通信，在多節點、大容量的通信要求下，這種方式顯然已經不再適用，為此配電載波已經不再采用阻波器，而是基于擴頻原理，推出了二代載波技術，可在比較低的信噪比下工作，通信能力也有了提升。最新的載波技術則是依托于數字信號處理芯片（DPS），具有更加強大的實時解碼功能，具有更加理想的通信服務能力，在未來具有更加廣闊的前景。
3.2電力自動化系統保護趨勢
在饋線的保護方面，電網通常沒有穩定方面的問題，過去大多認為饋線故障的解決實效性并不強。但隨著經濟的發展，用戶對于用電可靠的依賴更強了，確保供電可靠性成為了電網的重點工作之一。饋線故障隔離和恢復成為了電力自動化系統的基本要求，系統保護成為了發展趨勢之一。
3.3主站一體化發展趨勢
隨著電力的高速發展，電力企業內部平臺不統一、專業平臺功能單一，系統之間不能實現互聯和共享的問題開始凸現。改變這種電力自動化發展進程中出現的分散和單一問題已經是一種迫切的需要，目前主站一體化也已經成為了一種發展趨勢，包含數據采集與監控系統、地理信息系統、配電管理系統、高級應用軟件包以及變電站綜合自動化、管理信息系統、饋線自動化和通信系統的平臺統一、高效、綜合化的系統平臺將是未來電力系統自動化的發展方向。
關鍵詞：電力工程；設計階段；造價管理；措施
中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A文章編號：
Abstract: in China's rapid economic development, electric power construction enterprise for the country 's development has made an indelible contribution, show level to look, development of electric power enterprises have some defects, one of the most attract sb.'s attention is the electric power engineering cost, financial cost pressure, funds cannot be withdrawn from circulation, this gives electric power enterprise management brings all sorts of difficulties. In power engineering, power engineering design phase is to determine the cost of power engineering of the decisive factors, this paper discussed how to promote electric power engineering cost management.
Key words: electric power engineering; design stage; cost management; measure
[中圖分類號] TU723.3 [文獻標識碼]A[文章編號]
引言
在我國經濟的高速發展中，電力企業為國家的各項發展做出了不可磨滅的貢獻，為了應對新的發展環境，我國的電力施工企業進行了不斷的改造，變成了集團化企業化的發展模式，電力企業的各個部門職責也逐漸明確化，經過多年的建設，我國的電力信息通信網已初具規模，通過衛星、光纜、電纜等成立了覆蓋全國絕大多數省市的電力通信網，技術也越來越先進。但是，從目前的實際情況來看，電力企業的發展中還有一些的缺陷，其中最為引人注目的就是電力工程花費高、造價高，電力企業財務成本壓力大，資金不能按時回籠，工程造價過大給電力企業的經營帶來了各種各樣的困難。對于電力工程而言，電力工程設計階段是決定整個電力工程成本的重要因素，因此，要化解電力企業的財務成本壓力，必須要做好電力工程設計階段的造價管理工作。
電力工程設計階段的造價管理措施
（一）加強對工程造價工作人員的培訓工作，提高工作人員的工作水平
工程造價工作人員的素質水平對電力工程的造價管理有著極為關鍵的影響，因此，電力企業管理人員一定要重視對工程造價人員的培訓工作，不斷優化工程造價管理隊伍，提高整個隊伍的工作水平。在平時，可以邀請一些專業工程造價管理人員來培訓，同時，也要鼓勵工程造價工作人員要加強自身專業知識的學習，領導也可以制定一些獎懲措施，對于學習積極性強的工程造價工作人員給予適當的獎勵，對于一些表現差，不思進取的工作人員則給予相應的處罰，提高工作人員工作的積極性，促進電力企業工程造價的控制水平。
（二)做好電力工程的招標投標工作
我國電力工程的招標評標過程中，均以標底上下的幅度作為投標的判定條件，標底制定時間緊迫，要求很強的保密性, 是一項非常繁重的工作。為了減少由于工作人員業務能力引起的誤差，應該要求相關工作人員持證上崗，除了要有上崗資格證以外，還應高有國家電力部門頒發的造價工程師證書以外，除此之外，相關單位應該定期對工作人員進行確立標底的培訓，不斷增強工作人員的專業知識，減少由于人為因素帶來的標底編制誤差。在招標時，招標人要在招標公告中必須要完整清晰的注明合同的各項內容，詳細的注明電力工程承建中的投資預算、工程預計完成時間并詳細的注明工程的標準和承建條件，同時完整的陳述出承建方的工作內容，以及工程各個階段的合格條件和支付方式和工程中的一些特殊條件、規定等等，與此同時，招標單位也應該考慮投標人的實際情況對費用和工程量有一個詳細的說明，讓投標人有一個爭取的參考，保證工程順利的完成及后續評審工作有序的開展。
（三）在工程設計階段，設計單位要嚴格遵照限價設計
限價設計是降低電力工程整體成本的重要手段之一，在投標工作完成后，就可以進行下階段的設計工作，在設計的過程中，設計單位要也弄個遵照限價設計的宗旨，嚴格的控制好整個工程的造價，將每一個細節都進行嚴格的限價設計，嚴格按照標準來，減少不必要的設計，保證設計方案經濟合理。在這個階段，工程設計單位的管理人員就要做好嚴格的管控工作，對于超出限價的部分，設計單位管理人員要對這一部分進行詳細的審查，看是否由于設計人員的主觀失誤造成，如果發現是由設計人員主觀因素造成工程超過限價規定，那么設計單位管理人員就要予以相應的處罰。
提高電力工程的設計質量
設計單位的工作水平在根本上影響著電力工程的設計質量，為了提高電力工程的質量，設計單位一定要加強對工作人員的專業知識培訓，此外，在實際的工程設計中，設計單位一定要排出有經驗的設計人員到施工現場去考察，調查好施工現場的實際性條件，再做好相應的文件供每一位設計人員參考，設計人員在設計工程之前，要做好溝通工作，根據現場的實際情況和業主的需求以及施工過程中出現的各種情況確定好先期的設計方案，在設計的過程中不斷完善設計工作，保證整個工程的質量和施工階段的工作可以順利進行，全面的控制好整個電力工程的造價。
結語
對于電力工程來說，工程設計階段是其核心部分，其造價高低在根本上影響著整個電力工程的價格，因此，電力企業管理人員一定要將工程設計階段的造價管理工作重視起來，與工程設計單位做好詳細的溝通，不斷提高企業的造價管理水平。
參考文獻：
【1】裴輝東，梁云風：電力營銷管理信息系統的應用框架設計和實現技術[期刊論文]，電力系統自動化，2004（28）
關鍵詞：電氣工程及其自動化；電氣裝備；課程體系
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業為省級特色專業、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養模式改革試點專業，所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業多年來服務于平頂山地區的經濟發展，培養區域經濟發展所需要的電氣類專業人才。緊緊圍繞平頂山市重點發展裝備制造業的戰略部署，2013年，平頂山學院下發了《關于學科專業群的建設意見》，明確提出重點建設電氣信息類專業群。電氣信息類專業群的發展目標定位：建設服務于智能電力設備行業產業發展需要，富有地方特色的、優勢突出的應用型專業群；服務面向定位：立足平頂山，面向河南，對接智能電力設備行業產業，為區域經濟社會發展服務。2014年，學校將電氣信息類專業群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯網工程3個專業列入首批轉型試點，電氣工程及其自動化負責培養智能電力裝備的本體及硬件設計開發所需要的應用型人才。為此，電氣工程及其自動化專業的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰。
課程體系的開設是培養人才的基礎。目前，我校電氣工程及其自動化專業的課程設置都是根據學科知識結構的內在邏輯來展開的，強調學科知識的系統性和完整性，強調全面掌握學科領域知識，忽視知識的實用性，整個課程體系學術性很強，技能性缺乏。課程設置幾屆甚至更長時間都固定不變，沒有結合當今科技與社會經濟發展的實際，只滿足于課堂教學，給學生提供動手的機會很少，缺乏應有的靈活性，不能根據學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業實習、金工實習、電工實訓、電子技術課程設計、專業綜合課程設計，但持續學習時間短，學生未能真正深入進去，專業見習更是走馬觀花，學生純粹是看熱鬧，沒有任何實質性學習。因此，教學效果不夠理想，對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術日新月異、知識不斷更新的時代，這種課程體系無法應對新形勢的挑戰。
為滿足專業群建設的需要，培養應用型人才，平頂山學院電氣工程及其自動化專業在整合現有資源的基礎上，在實踐中開展多維調研與深度探究，積極構建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內知名高校和平頂山地區的電力裝備制造企業進行調研以及對畢業生的跟蹤調查，得到企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的知識結構、能力素質的要求，從理論教學環節和實踐教學環節構建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構建理論課程新體系。根據電氣工程及其自動化專業培養目標定位和專業應用型人才的知識結構要求，理論教學環節設置了通識必修課、學科基礎課、專業必修課和專業選修課。（1）通識必修課。通識必修課按照素質教育的理念，強調德、智、體、美相互滲透，設置的課程有：思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習，獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練，形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。（2）學科基礎課。學科基礎課課程的設置是針對電氣信息類專業群所必需的知識和基礎，注意培養學生的基本素質，著眼于學生的可持續發展，著眼于為學生繼續學習打基礎，使學生獲得較寬厚的公共基礎學科、專業基礎學科的知識。設置的課程有：高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術。（3）專業必修課。我校電氣工程及其自動化專業設立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業方向，專業必修課是這兩個方向必修的課程，主要培養學生的基本專業技術和能力，使學生系統掌握電氣工程的基礎理論、基本知識。設置的課程有：電機學、電力電子技術、電氣控制及PLC技術、自動控制原理、電力工程基礎、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術、專業英語。（4）專業選修課。專業選修課是針對專業方向的需要安排的課程，根據應用型人才培養的要求以及課程的前后邏輯關系，按照“有用、可用、管用”的原則，根據“電氣裝備”方向的特點，精心設置了“電氣裝備”方向的課程：電氣CAD基礎、機械設計基礎、高電壓技術、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術、智能電器、電氣新技術講座。學生必須完整修完自己專業方向的課程，其他專業方向的課程可作為個性課程選修。另外，為高年級學生開設電氣新技術講座，聘請企業教授級高工、知名大學教授開講座，介紹學科研究熱點、發展趨勢，使學生了解學科發展的最新動態。
2.構建實踐課程新體系。據行業和企業專家的要求，結合專業群內現有人才培養資源，電氣工程及其自動化專業電氣裝備方向實行校企聯合培養和“3+1”人才培養模式。前3年在學校培養，注重人文，強化基礎，著重培養“自主學習、主動實踐、實學創新”的意識和能力；第4年進入合作企業，以企業為主，開展校企聯動的工程實踐教育，參與項目實訓和畢業設計，從而培養學生的工程實踐能力、運用專業知識解決實際問題的能力，熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業務規范等方面的知識，培養團隊合作精神和創新意識。為此，在實踐課程新體系中，設置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。（1）獨立實驗課。減少驗證性實驗，增加研究性、設計性、綜合性實驗，盡可能模擬電氣工作的現實環境，在實驗中分配給學生一定的工作任務，學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中，達到真正提升學生素質和能力的目的。設置的獨立實驗課程有：大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中，電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學，尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業知識體系，綜合培養學生的知識、技能和工作的態度等。（2）集中實踐課。包括校內集中實踐和企業實踐兩部分。校內集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練，設置的環節有：軍訓、金工實習、電子技術課程設計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術課程設計、電力電子課程設計、電力工程課程設計、PLC課程設計。企業實踐，包括企業認知實習、企業專業實習和畢業設計等3個環節。①企業認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力，培養學生的創新意識和進行產品開發與設計、技術改造與創新的初步能力。以《電力工程基礎》課程為例，該課程要求學生通過學習掌握供配電系統的結構及運行的基本知識，為達到上述要求，首先帶領學生到幾家不同企業進行參觀，了解供配電系統的線路及設備，讓學生總結各企業供配電網絡的特點，然后回到學校學習相關理論知識，在學校進行基本知識的學習后，再到企業去參觀實習，找出存在的問題并改進。②企業專業實習。目的是使學生了解和掌握本專業基本的生產實際知識及本專業的科技發展水平和方向；驗證、鞏固和豐富所學過的專業知識，培養學生在生產實際中發現問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式：參加企業技術培訓、擔任技術員助理、施工員助理、項目經理助理等。在上述多個崗位中，每個學生側重1個崗位，實際工作不少于2～3個月，以保證學生對相關崗位有足夠的認識和感受，能夠了解其中的精髓。③畢業設計。采用校內指導教師作為主導師、企業副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式，主要解決企業生產實際中遇到的問題，培養學生的創新意識和獨立工作的能力，使學生提前熟悉工程環境，為培養適合企業實際工程應用能力的人才打下基礎。（3）第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設計競賽、電子設計大賽、大學生科技創新、創業活動等實踐；在暑假、寒假期間，安排一些學生到實踐教學基地和相關企業實習；鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關工程技術研究中心進行開放實驗；請大公司的工程師來做講座、工程培訓，縮短畢業生進入企業的適應期，節省企業培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等，還可培養學生的工程意識、團隊合作意識。
三、結束語
課程體系的構建只是專業群建設的開端，該課程體系的順利實施還要依賴實踐教學平臺的建設和“雙師型”師資隊伍的建設等一系列具體舉措。在校、院兩級領導的推動下，實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設已初具成效，相信在不久的將來，我院電氣裝備方向將會對平頂山乃至全國的電力裝備行業輸送大量優秀人才。
參考文獻：
[1]劉伯鴻，李國寧，等.構建鐵路特色專業課程新體系 提高人才培養質量[J].自動化與儀器儀表，2013，（4）：218-219.
[2]劉順新，黃文力.電氣工程及其自動化專業的課程設置與選修[J].中國電力教育，2011，（3）：185-186.
論文關鍵詞：傳統教學；電力行業標準；電網仿真實驗室
高等院校電氣工程及自動化專業是為發電廠、供電公司、農電局、送變電公司、大型工礦企業等培養從事電氣工程及自動化領域的電力系統設計與運行、電氣設備安裝與檢修、試驗分析、研制開發、信息處理及經營管理等方面的高級工程技術人才。隨著我國電力行業的迅猛發展，對電力行業的人才素質要求越來越高。而現在我國高校電力專業的課程設置體系已不能完全滿足電力行業的發展要求。比如：現有的一些理論教材已經用了幾十年，出現了理論與實際相脫離，理論教學與實際訓練相脫離等現象，導致學生缺少創新思維。正是基于這種現象，沈陽工程學院電氣工程系通過幾年的努力，利用中央與地方共建項目資金的支持，開展了基于電力行業標準的開放式電力工程實踐基地群之一的電網仿真實驗室的建設與研究，學生通過在電網仿真實驗室的學習，可以大大提高他們的理論水平與實際崗位的技術水平，能夠更好地適應電力行業發展的要求。
一、特色電網仿真實驗室的建設
從2006年開始，我們利用中央與地方共建項目資金的支持，按照電力系統行業標準，依據現場實際需要，開展了具有特色的電網仿真實驗室的建設。我們先后走訪了清華大學、北京電科院、河北省電力培訓中心、湖南大學電氣工程學院、貴州省電力培訓中心、四川省電力仿真培訓中心、四川交通大學電氣工程系、遼寧省電力調度中心等單位。通過深入的調查研究，最后根據我們的設計方案，采用學校招標形式，與清華大學在2007年簽訂了電力工程實踐基地群之一的具有特色的電網仿真實驗室共建項目的協議。通過幾年的艱苦努力，該實驗室現已建設完畢。
二、特色電網仿真實驗室的功能
基于成熟的電網調度員仿真培訓系統（DTS）的技術平臺，建立一個包含典型省電網、地區電網、區縣電網的統一電力系統模型，實現統一模型的數字仿真，逼真模擬各級電網的穩態和故障運行情況；同時利用計算機系統組成完整的調度自動化模擬系統，完整地模擬各級電網調度的物理環境。
電網仿真實驗室集繼電保護、自動裝置、計算機通訊、數據采集及監控（Supervisory Control And Data Acquisition，簡稱SCADA）、電力系統分析計算、電力系統靜態仿真和電力系統動態仿真為一體，幾乎覆蓋整個專業領域。在這個實驗室里學生可以得到電力系統運行控制、分析計算等全方位的訓練。
在DTS的實際調度應用中，學員坐在學員室中充當“調度員”接受培訓，學員室中配備有與實際調度室一致的（或接近的）能量管理系統（Energy Management System，簡稱EMS）和軟硬件系統（即學員臺），讓學員有一種身臨其境的感覺；而教員在教員室里，利用教員臺在培訓前準備教案（教案源自于實際電網系統的運行數據斷面和實際的電網模型以及參數），在培訓中控制培訓過程，具體指導培訓工作的進行，并在培訓結束后評價學員的調度能力。在培訓進行過程中，學員與教員之間的通信采用電話或計算機信息交互進行，來模擬調度時調度員和廠站值班員之間的通信方式。在這種方式下，整個培訓過程都由教員與學員之間“一對一”地完成，這種做法符合現場需要，它利于教員了解每一個學員對調度規程的熟練程度和操作情況，以及他們對故障的應變能力。
仿真教學實驗系統可以滿足多位學員同時獨立接受仿真培訓的要求，也可以實現教員與學員“一對多”的模式，這樣指導老師通過教員臺（主工作站）向各學員終端下達教案，也可設置預想的故障，在仿真實驗過程中控制進程，具體指導實驗的進行，并在實驗中觀察學生的實驗操作情況，給予必要的指導。
在統一模型下的電網仿真培訓，還可以實現多級調度的聯合仿真培訓，讓學員了解上下級調度的協調配合，訓練聯合反事故的能力。
新建成的特色電網仿真實驗室，除具有以上功能外，針對沈陽工程學院（以下簡稱“我院”）的具體情況，還開發實現了以下幾種功能。
（1）變電站仿真系統能與電網仿真聯網運行，電網仿真和變電站仿真在電網模型、數據庫、人機界面、功能模塊等多個方面實現一體化，兩套系統共享公共的電網模型，共享公共的設備參數和仿真畫面，對于公共的部分，用戶只需要維護一套模型和參數。電網仿真和變電站仿真可以各自單獨運行，也可以聯合仿真。聯合仿真時，兩套系統共享同一套電網模型，在任一系統中進行操作或設定故障后，兩套系統均能自動響應，并各自給出正確、完整的二次設備動作信息。作為電網仿真中的一個深度仿真的變電站，可以實現電網調度和變電站運行值班人員的聯合仿真培訓。
（2）利用DTS電網數字仿真培訓系統硬件平臺，可以實現開放式《電力系統分析》實驗，這樣在建成的電網仿真教學實驗室中，就可以進行面向電網運行值班的調度員仿真培訓，也可以進行面向基礎教學的電力系統分析仿真試驗，而且教員可以方便地在兩套系統之間進行切換。
（3）電網仿真實驗室不但可以滿足電氣工程系各專業的電網環節實習、實訓需求，而且可以為學院節省大量的實習經費。
（4）為電氣自動化的學生做畢業設計提供軟件平臺，達到鍛煉學生自主設計的目的。
三、特色電網仿真實驗室的創新
新建成的電網仿真實驗室與國內其它院校電網仿真實驗室相比，具有以下幾方面的創新之處。
首先，它不是單一的電網仿真實驗室，而是集電網仿真、電網仿真與變電站仿真聯網運行系統、電力系統分析實驗、學生畢業設計等多功能為一體的實驗室。學生可以根據課堂或自己需要，在電網仿真系統、電力系統分析實驗、畢業設計三套系統之間任意切換，互不干擾。
其次，由于實現了電網仿真與變電站仿真聯網運行，可以使學生在實驗室進行認識實習、畢業實習，而且也會收到較好的實習效果。比如：在電網仿真中，假如有35kV、66kV、110kV、220kV、500kV等不同的廠站，可以在變電站仿真中找到與它匹配的廠站，兩者能達到同步運行，這樣學生就可以既看到電網仿真中系統廠站的設備運行情況，又可以看到變電站仿真中實際的三維畫面和動作過程，效果非常理想。
另外，畢業設計是大學教育的最后一個環節，也是最重要的環節之一，它可以衡量一個學校的教學水平，也是衡量一個畢業生能力的重要標準，做好學生畢業設計是非常重要的。我們利用電網仿真軟件平臺，獨立設計了畢業設計軟件平臺，讓學生可以任意組建電力系統網絡模型，通過拓撲進行各種電力系統分析計算，達到鍛煉學生自主設計的目的。這也開創了我院發電專業學生開展畢業設計改革的新篇章。
四、特色電網仿真實驗室的現實意義
特色電網仿真實驗室是按照電力系統行業標準，依據現場實際需要，根據以“面向企業、立足崗位、突出實踐”為指導思想的“技術崗位型”培養模式來建設的。
通過電網仿真實驗室建設與研究，可以整合現有發電專業的課程設置體系，構建新的課程體系和教學內容，使該體系具有很強的針對性和靈活方便性。同時可以做到情景交融，生動形象。即根據電力行業崗位需求，真正做到真實模擬電力系統設備，來作為學生的訓練手段。比如：可以讓學生自己模擬某一地區真實電網網絡發生故障。怎么進行處理，用到了哪些專業知識？學生的處理結果會由評判系統給分。而且這個處理過程必須和實際現場一樣。這樣就可以充分調動學員的學習積極性和提高實踐工作能力，達到實際現場崗位的技能要求。
在教學過程中，老師需要知道學生對于哪些知識點掌握比較模糊，哪些知識點已經掌握了，還有哪些知識點只需要對個別進行輔導，哪些知識點是需要對多數人進行強調的。學生需要有方便的手段將這些信息實時向老師反饋。在實驗的過程中，老師需要控制實驗的節奏，掌握每個學生的完成狀況，統一導演實驗的進程。同時在進行聯合實驗的時候，生生之間，師生之間必須通過信息交互進行有效的協調，更好地完成實驗，達到預期的效果。本實驗室在這些方面都做了較深刻的研究，為老師和學生提供了方便的交流手段，這樣就可以使教學實驗過程變得積極、互動，收到良好的教學效果。
關鍵詞：發電機；定子單相接地保護；注入電源；故障仿真
中圖分類號：TB857+.3文獻標識碼：A
引言
定子繞組的單相接地，即定子繞組與鐵芯之間的絕緣破壞是發電機最常見的一種故障。
發電機機組容量越大，三相定子繞組對地的電容就越大，當定子繞組單相接地故障發生時，故障電流就越大，易將已損壞的絕緣擊穿，使接地電阻迅速減小，增加了發展成匝間短路、兩點接地或相間短路的速度。因此，對于100MW及以上的發電機組，不僅要求裝設100％的定子接地保護，還要求在定子繞組任意一點出現絕緣損壞時，保護能夠靈敏識別過渡電阻，切除故障[1]。
發電機定子單相接地保護根據原理不同可分為非注入式和注入式兩大類，目前應用最多的是非注入式保護[2]。此類保護一般由零序電流保護和三次諧波電壓保護共同構成雙頻式保護，其最大的一個不足之處是只能在發電機正常運行時工作，在啟停機階段如果定子繞組存在接地故障，保護無法起到作用；另外水輪發電機的三次諧波電壓分布無規律，使用三次諧波電壓保護難度很大且靈敏度不高。而注入式保護可以彌補非注入式保護的不足，它不論發電機正常運行還是啟停機都能檢測定子對地絕緣情況，且不會受到三次諧波電壓影響，適宜用作水輪發電機的保護[3][4][5]。本文針對注入式的定子接地保護的注入電源內阻對保護判據的影響，提出了合適的消除影響的判據，并使用Simulink進行了故障仿真，驗證了注入電源內阻的影響和判據的正確性。
注入式定子單相接地保護原理
注入式定子單相接地保護是根據發電機正常運行時整個三相定子回路對地是絕緣的，而發生單相接地故障時這種對地絕緣就被破壞這個最直接區分正常運行和故障的特征，在發電機定子回路與大地之間外加了一個信號電源。正常運行時，信號電源不產生電流或產生的電流很小。發生接地故障時，該電源產生相應頻率的較大接地電流，使保護動作。因為信號是外加的，不受接地位置的限制，能完成100%定子接地保護的目的。現有的外加電源型保護包括外加直流電源型，外加二次諧波分量型，外加12.5Hz或15Hz交流電源型及外加20Hz電源型。其中國內比較常用的是外加12.5Hz和外加20Hz電源型[6][7]。
注入式定子接地保護判據仿真研究
1．仿真目標
傳統的注入式定子接地保護認為正常時注入電流很小，而故障發生時注入電流增大[8]，并隨著過渡電阻的減小而增大，實際上由于注入電源內阻的存在，注入電流和過渡電阻的對應關系并非線性的[9]，只采用電流判據的傳統注入式保護的靈敏度不會很高[10]，因為注入源的內阻會同時影響測量電壓和測量電流的變化，因此通過測量電壓和電流的比值求得測量阻抗，可以消除注入源內阻的影響。下面通過仿真計算驗證了此判據。
2．仿真模型
大型水輪發電機組采用非注入式保護的靈敏度很難得到保證，因此本文以20Hz注入式定子接地保護為基礎，對水輪機組中出現的定子單相接地故障進行了仿真。
本文利用Simulink仿真，采用了三峽右岸電站發電機參數[11]，架構了仿真模型，此發電機模型的中性點采用接地變壓器接地，發電機定子每相繞組有5個分支, 設定子每相繞組的電阻和電感為和, 則每一分支電阻和電感為和。定子繞組分布電容簡化為型等效電路后, 電路兩端對地等效電容分別為和，即型等效電路一端的等效電容，而包括型等效電路一端等效電容以及接地變壓器的等效電容。
模型中采用20Hz、幅值25V的交流電源作為注入源。注入源內阻為0.015Ω，采用一個斷路器閉合模擬定子一點接地故障，在仿真中可更改故障點到中性點的距離以研究其對測量結果的影響，過渡電阻值亦可設定為不同值進行研究。
3．判據介紹
本文所用的判據同時利用了測量電壓和測量電流兩個量。
對模型中的電路進行等效變換，忽略定子繞組的電阻和電感，則故障前定子繞組可等效成為一個電容，而故障支路可看作當故障后在等效電容上并聯一個電阻。同時接地變壓器副邊電路可由戴維南定理等效成電源和電阻串聯形式，定子繞組等效電容歸算到接地變壓器二次側的電容與故障電阻的歸算電阻并聯在接地變壓器的副邊。
下面推導求過渡電阻的公式。
首先戴維南等效電源和電阻分別為
(1)
(2)
當發電機正常運行時，測量電流為：
(3)
因為理論的定子繞組電容值與實際值肯定存在偏差，因此在可能的情況下應使用測量值[10]，本例中可以由式(3)計算等效電容：
(4)
故障后測量電流為：
(5)
計算故障前后電流差值，設接地電阻支路電流為
(6)
則由(6)可計算得：
(7)
由測量電壓得到兩端電壓
(8)
則接地電阻的阻值（等效到二次側）為：
(9)
歸算到一次側為：
(10)
4．仿真研究
（1）測量電壓的變化
設故障點在處，故障發生在0.5s時，仿真時間總共2s，故障電阻為2000，對內阻分別為和兩種情況分別進行仿真。時（即內阻約為0時）幅值在故障前后基本不變；而時，幅值在故障前后有明顯的變化，同樣通過仿真可以看到對有明顯的影響。因此只使用測量電流識別故障過渡電阻的判據肯定會受到注入電源內阻的影響，而使用同樣受注入電源內阻影響的測量電壓就可以消除內阻的影響。
（2）引入測量電壓電流計算過渡電阻
為了證明使用可以消除注入電源內阻的影響，設，并對之間的多個值進行了仿真，并使用式(9)(10)計算過渡電阻，對和的情況都進行了仿真計算，結果發現，雖然隨著過渡電阻的減小，測量電流不斷增大，但是同時測量電壓也在不斷減小，而過渡電阻的計算值十分準確，相對誤差很小，雖然在金屬性故障（故障電阻等于0）時根據公式無法計算相對誤差，但是也能看出計算電阻的絕對值是很接近0的。由此可見同時使用測量電壓和測量電流能夠消除注入電源內阻的影響，也證明了上述通過判據計算得到的判據是很準確的，過渡電阻計算值的相對誤差應該主要來自于對于定子繞組電阻和電感的忽略。
結論
本文指出了傳統的注入式保護通過判斷測量電流變化判斷故障的原理會受到注入電源內阻的影響而降低靈敏度的缺點，并同時指出采用測量電壓和測量電流兩個量的判據靈敏度更高。之后以三峽某水輪機組的模型及其數據為基礎，利用Simulink進行了仿真，驗證了注入電源內阻對測量電流的影響，同時也驗證了同時采用測量電壓和電流的判據的準確性。
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關鍵詞；電力企業；物資管理：集中采購管理；策略
一.引言
物資采購供應作為電力企業生產經營的重要環節，在生產運行中占有重要地位，電力企業傳統的物資管理模式采用分散采購的方式，造成采購重復、供應環節復雜，物資質量難以控制，庫存儲備過多，且缺乏專業化、集中化管理等諸多弊端，致使資金成本偏高，不利于發揮企業整體資源優勢；隨著近年來電力企業改革的不斷深入，其原有的物資供應管理模式已不能適應新形式下物資管理的要求，物資供應公司作為電力企業的物資采購供應部門，主要承擔物資專業化管理與供應服務工作，這就需要對物資供應進行理念創新、管理創新，結合電力企業的特點，全面推行物資集中采購和配送供應，整合和優化物流資源網絡，同時加強供應商管理，做到適時、適質、適量、適價的提供生產運營所需物資，減少庫存資金占用，提高企業經濟效益。
二.電力企業物資采購管理的現狀分析
1.運作機制。目前，電力企業的物資采購部門對產品供應商的管理和監督普遍比較薄弱，對供應商實行分類分級的管理方法有待提高，后勤財務部主要職責就是監督物資管理的采購，但無法承擔價格供方的相應的管理職能，所以很難實現對物資采購的真正有效的監督管理。
2.管理體制。電力企業物資管理的采購從咨詢價格到初步確定物資供應商和物資價格都放在采購部門的內部進行。在詢價單對外發出的過程中，向哪些產品供應商發出詢價則是由采購部門最終決定，在整個詢價過程中，缺乏外部的監督與管理。現在部分電力企業物資管理部門并沒有對物資的采購制定一系列的價格標準體制，部分企業的采購計劃，都有類似的情況。
三.電力企業物資集中采購管理的重要性
電力企業是國民經濟的基礎性支柱型產業，只有電力先行，國家經濟才能健康發展。由于電力企業所提供的產品具有不能被儲存的特殊性，發電、供電和用電必須隨時保持平衡。同時，由于電力企業對電力生產自動化水平有限高的要求，電力系統發電機組一旦發生相關事故，就會對電網穩定產生威脅，大面積停電就會發生，不僅給用戶造成損失，同時也對電力企業的社會效益造成了嚴重影響。從這個意義來講，保持發電、供電、用電系統環節的連續性和穩定性，是電力企業的頭等大事。電力企業的裝備水平往往決定其產業技術含量，無論是電力生產，還是企業建設過程中的主要環節，其基本的運營和管理都要依靠設備、材料等物資實現，因此電力企業物資的集中采購和管理工作的質量，往往決定了電力生產成本、電力建設工程造價乃至電力企業的整體經濟效益的實現。在現代企業制度普遍建立的背景下，電力企業要實行商業化運營、規范化運作和法制化管理，并確保日常生產運營和相關工程建設的物資材料需要，必須提高企業物資集中采購和管理的水平。所謂“巧婦難為無米之炊”，電力企業物資的集中采購管理對于提升企業的運營管理水平和競爭力尤為重要。
四.當前電力企業物資集中采購管理的現狀
1.供應商管理不到位，采購成本和風險增長。供應商是企業物資的源頭，居于產業鏈的初始位置，因此供應商管理對于電力企業的物資采購管理至關重要。電力資源為國家統配資源，供應商由于受到嚴格的體制限定而缺乏應有的穩定的管理聯動模式，即電力資源供需不穩定。具體表現為，物資采購管理電力企業與供應商之間往往是一種松散的、短暫的、競爭式的關系，雙方都僅重視短期優勢，由于缺乏彼此的信任而難以形成長期的合作。而偽劣物資供應商進入企業采購市場卻不能被識別和制止，使采購工作的風險大大增加，電力企業采購部門不得不頻繁更換供應商，使成本增高，客觀上增加了雙方的庫存。更為嚴重的是，當采購方強迫供應商接受不合理的價格時，很容易造成合格的供應商離開，而不合格的供應商都留了下來。當市場狀況好轉時，原來勉強達成協議的供應商必定會向企業采購方討回成本和收益，憑空增加了采購方的成本。
2.采購需求計劃分析模糊，采購評估體系、機制設計不完善。采購部門很少對采購單進行分析。由于填報物資采購需求計劃不是生產部門的專職工作，而且填制的表格也不是為他們自己所用，因而填表人填表不認真、不負責，胡亂填上一些項目，數字未經認真審核計算，造成采購需求計劃不準確。生產物資需求計劃是生產部門按月上報，生產部門本職工作繁忙時，容易忽視物資需求計劃上報，只要有一個單位的采購需求計劃沒到齊，采購部就不能進行需求的整理統計。同時，電力企業還沒有建立和完善供應商采購評估體系，不能對供應商做出全面、具體、客觀的評價，對供應商的管理有時候只能是主觀臆測。對采購人員、供應商等相關人員的激勵約束機制不健全，而對重要物資的采購活動缺乏采購評價過程。
五.對策
1.完善制度加強創新管理。當前，部分企業內部管理不嚴，紀律松弛，浪費嚴重現象時有存在，缺乏自我監督和自我約束機制，表現在物資采購上是沒有集中物資采購權和明確職責分工，沒有對物資采購進行科學管理，導致程序不規范，招投標推行力度不夠，造成物資庫存積壓，周轉緩慢或假冒偽劣產品流進企業，造成浪費和損失。因此，抓好企業物資采購規章制度的建立與完善，采取措施，不斷提高物資采購管理水平。
2.建立健全物資管理制度，加強設備、材料招標管理辦法。電力企業要進一步強化物資管理基礎，搞好物資定額、計劃及物資分類、采購分工工作，不斷完善物資采購管理崗位規范與工作標準，用制度規范職工行為，堵塞管理漏洞，實行物資采購管理全過程各環節的制度化。
3.實施物資采購管理現代化。電力企業要廣泛推廣先進技術與先進管理手段在企業物資采購管理的運用，建立精干高效的物資采購管理機構，建立物資采購管理信息系統，履蓋物資管理各環節，對物資定額、計劃、合同管理、庫存管理、帳目管理、統計報表以及設備材料的產、供、配送、采購、加工渠道、價格體系等物資管理的各個方面進行資料貯存與檢索，不斷提高物資采購管理水平。
六.結束語
隨著電力企業管理體制改革，企業以追求最大經濟效益為最終目標，降低經營成木是企業提高經濟效益的有效途徑，這就使創新物資管理理念成為電力企業發展的一種需要。電力企業資金雄厚，多年來在市場中形成了良好的企業形象和較高的資信度，大量供應商爭相進入電力物資市場，這就給我們改變物資采購管理理念和管理模式提供了契機。縱觀電力企業所面臨的內、外部環境，電力企業抓住機遇，創新一物資采購模式和管理理念己是必然。總之，企業制度的不斷完善，才能更好實現電力企業物資管理的制度化、規范化，使電力企業物資管理工作向更好的未來發展。
參考文獻
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[關鍵詞]供電系統；電網運行；智能調度；分析
中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）16-0279-01
1 導言
隨著電網的不斷發展，電網規模越來越大，電網的結構也越來越復雜；同時，市場化、地區能源結構不平衡和新技術的不斷涌現，使得電力系統愈加復雜，數據激增，運行更趨于極限。在這樣的現實情況下，如果SCADA/EMS仍采用現有潮流圖為主的監視方式，那么勢必會給調度員帶來很多困難。為此，建設電網實時運行可視化調度系統的必要性和緊迫性已日益顯現。（1）電網規模越來越大，系統內設備種類繁多，在SCADA系統中每一細節的表達具有局限性。（2）由于生理特點，人眼對圖形的敏感度要大大高于抽象后數據的敏感度，調度員很容易從可視化圖形中發現系統存在的問題和發展趨勢，更容易快速決策。
2 智能電網的特點
智能電網就是電網的智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，采用了先進的傳感技術、測量技術、設備技術、控制方法及先進的決策支持系統技術。因此，智能電網作為國家電力工程改造發展趨勢，具有可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全等諸多優點，帶動了國家電力產業經濟發展。
3 供電系統電網調度現狀
電網調度自動化負責監控整個電網運行狀態，使調度人員可統觀全局，運籌全網，有效地指揮電網安全、穩定和經濟運行，是調度現代電網的重要手段。電網調度自動化系統對電力系統的安全經濟運行起著不可或缺的作用。到目前為止，電網調度自動化系統的發展已經歷了4代。目前已開發出第4代電網調度自動化系統，它是一套支持EMS、配電網管理系統（DMS）、廣域監測預警系統（WAMS）和公共信息平臺等應用的電網調度集成系統，為調度自動化提供了一攬子的集成方案，提供了一套先進、開放、可擴展、穩定可靠、面向對象的電力企業自動化系統支撐平臺和豐富的電網分析應用軟件運行平臺。盡管目前電力調度的計算機化、網絡化應用水平越來越高，但我們也要清醒的意識到，電力調度在實際的運行中，其經濟效益往往并不明顯，這主要是由于電力調度系統的智能性往往不夠，這也是本研究論文的初衷，試圖設計具有一定智能性的調度方案。
4 智能電網對供電傳輸的新要求
4.1 效率方面
隨著我國電網工程改造步伐的加快，供電線路運行效率成為電網考核的主要標準之一，及時解決線路運行效率也是供電公司的重要任務。因此，為了擺脫傳統供電模式存在的不足，從多個方面設定線路運行管護機制是提高效率的保障性措施。
4.2 故障方面
由于供電環境的特殊性，供電線路工作期間面臨著許多故障隱患，阻礙了電網向地區供電的作業水平，建立科學的故障檢修體制是很有必要的。例如，供電線路是電網配電傳輸的主要方式，借助線路介質可實現定向、定點傳輸方案，保障區域供電生產流程一體化水平。
4.3 安全方面
新時期國家電網建設步入新階段，各地區開始根據實際供電需求分布電力線路，維持區域用電調度的一體化水平。供電線路是供電系統的傳輸介質，架設于地面之上形成供電運輸網絡，解決了傳統地面線路埋設存在的安全隱患。
5 電網安全運行智能調度設計
5.1 電網智能調度方案設計
（1）電網調度的任務。電力系統調度的任務是控制整個電力系統的運行方式，使電力系統在正常狀態下能滿足安全、優質和經濟運行的基本要求：在缺電狀態下能做好負荷管理，合理分配電能；在事故狀態下能迅速定位、清除故障和盡快恢復正常供電，簡單的說，電網調度自動化的任務就是利用計算機技術、遠動技術和通信技術，實現電力系統調度管理自動化，幫助調度人員完成復雜的調度任務。（2）電網調度的功能設計。電網調度的主要功能有：數據采集、數據處理、采用數字式微機保護與自控裝置、安全監控與操作閉鎖、事件記錄處理、報警處理、事故報告以及人機聯系等功能。（3）電網調度的網絡規劃方案。電網調度采用分布式并行處理系統，以調度室的中央控制臺為主控服務器，對轄區內的電網運行設置若干的監控節點，形成分布式的監管調度網絡；另一方面，每個節點的數據處理及與中央服務器的通信機制均是并行處理的，這樣有利于電網調度系統的整體維護。
5.2 關鍵技術探討
（1）電網調度的任務執行方式分析。經過對現有電網自動化系統的分析，我們認為，整個調度處理的過程被分成了許多步，每步總是在前一步的基礎上進行新的處理，然后將結果傳遞給下一個處理模塊處理。如果把這些處理過程看成一個個的處理函數，那么可以認為這是一個沒有返回結果的函數調用鏈。起始函數獲得要處理的數據，做一定處理后調用下一個函數接著處理，并且將處理的結果傳遞給下一個函數，最后總的處理結果以一定的方式顯示或者保存起來。事實上，任何一個程序都可以看作從輸入經過處理再到輸出的過程。這些處理被分為許多步，每一步處理是一個相對獨立的部分，它需要前一部分的結果，處理后再將結果傳遞給下一步處理模塊。
（2）電網調度管理數據庫的構建。電網調度管理數據庫首先是一個實時數據庫管理系統，這里采用關系型數據庫進行構建。電網調度管理數據庫是實現智能調度決策支持的基礎系統，是一個功能龐大、結構復雜的軟件系統，各個實時任務之間存在嵌套、合并、通信和合作的關系，一個任務的導出數據對象可能是另一任務的輸入數據對象，數據對象和任務之間存在相互制約和依存的現象，所以必須協調好各個實時任務的活動。
6 結論
隨著現代電力系統規模的不斷擴大，系統結構和運行方式日益復雜，任何一個小失誤都可能給整個電網帶來致命的后果，這也就對調度人員執行調度任務提出了更高的要求。近年來，隨著計算機信息技術及人工智能技術的快速發展，它們也被越來越多地應用于電力領域，出現了諸如無人值守變電站等有較高智能程度的管理系統。電網調度中心作為地區電網運行管理的指揮中心，其所使用的調度自動化系統的可靠性、靈活性和智能性對保證整個電網安全、優質、經濟的運行有著非常重要的意義。
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[關鍵詞]農村 電網 安全管理 難點 對策
中圖分類號：C93 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2015）34-0170-02
在農村電網建設工程中，經常會出現電力設施遭到破壞的情況，這影響了電力系統的正常運行，還容易引起安全事故，在維修的過程中，給供電企業以及周圍農戶都造成了較大的經濟損失，還影響了農業的發展。在新農村建設的過程中，相關部門對電網的建設更加重視，加強了電網安全管理，針對管理中存在的難點問題，制定了應對的措施，還建立了電力設備管理機構，有利于減少電力設施出現損壞的概率。
1、農村電網安全管理存在的難點問題
1.1 高低壓線路清障的難度大
農村電網在運行的過程中，容易受到自然因素的影響，在發生暴雨后，電網中的線路可能會碰到樹枝，在清障的過程中，難度比較大，耗時也比較長。農村的樹木比較多，而且村委會經常組織農民植樹造林，很多村民由于缺乏常識，會在電線下植樹，還有的在高壓電線下建造房屋，有的農民會所以砍伐樹木，這對電網的運行造成了安全隱患。在農村高低壓線路清障的過程中，存在樹線矛盾，這對電網的正常運行造成了不利影響，還增加了電網出現風險隱患的概率，經常對電網進行維護，也增加了供電企業的經濟負擔。
1.2 農村電網的工作人員素質不高，缺乏安全意識
農村電網企業成立后，是由市縣公司統一管理的，有的供電所管理水平不高，管理人員是安全管理意識比較淡薄，使得農村電網的管理制度存在較多不完善的地方。農村電網的工作人員存在素質不高的問題，而且在思想上存在麻痹性，沒有認識到電網安全管理的重要意義。電網工作人員在停送電的過程中，存在操作不當、執行不力的問題，這很容易引發安全事故，還會導致安全事故的發生，增加了電網運行的安全隱患。
1.3 電網線路覆蓋面擴大引起的變壓器看管問題
隨著農村建設的不斷加快，投入的不斷增多，農村電網出現了擴建的現象，地方政府在不斷招商引資，這也使得電網線路以及變壓器覆蓋的范圍擴大了，這造成了變壓器看管難的問題。在農村電網建設中，電力工程中的變壓器以及電線大大增加了，由于電壓設備是用戶投資購買的，所以產權屬于用戶，這一情況增加了電力設備管理的難度，并且電壓設備出現故障后，用戶還會向供電所投訴。有的變壓器安裝在人煙稀少的地方，供電所無法安排工作人員進行看管，如果不看管又給犯罪分子提供了可趁之機，極容易發生變壓器盜竊事件，給用戶以及供電所都造成了經濟損失。所以，政府招商引資，在擴大電網規模的同時，也帶來了變壓器看管難題。
1.4 農網工程內部管理不協調
農網工程關系民生大事，與人們的生活息息相關，統一協調工程的全過程是保證工程進度按計劃進行的保障。但由于實際建設過程中，工程項目多、任務重，領導很多，可是真正負責的卻沒幾個，這就造成了施工中常常發生不合理的行為，卻無人治理，使得工程大打折扣，存在質量隱患。
2、農村電網安全管理的對策
2.1 解決高低壓線路清障難的問題
農村電網中的高低壓線路中經常會發現存在障礙物，為了保證電網的正常運行，供電所的工作人員必須做好清障工作，還要加強用電安全的宣傳，使提高村民的素質以及安全意識，避免出現亂砍、亂栽樹木的情況，還要避免違規建造房屋的情況。地方政府要提高對農村電網建設的重視程度，在落實植樹造林政策時，應做好規劃，不能盲目的栽種，要意識到這會引起電力安全事故，讓村民們意識到違章建房與隨意砍伐樹木帶來的危險，讓村民們具備危險意識，并懂得電網安全的重要性，促進村民們樹立正確的電網安全意識，進而解決高壓線路清障難的難題。
2.2 強化農電職工的崗位培訓，促進職工具備安全意識
最近幾年，我國供電公司對于職工的在崗培訓已經進行了重視，把重點放在了對于職工的技能培訓與安全意識的培養中，進而強化職工的責任意識與安全意識。在進行培訓時，需要農電職工對培訓的內容進行認真學習，并可以通過進行模擬演練與實際操作等措施提高進行培訓的效果。
2.3 解決變壓器過多，產生的困擾
在進行農網改造之前，我國農村呈現出動力設備比較少的情況，并且都是由變電所進行負責，而如今，我國農村呈現出一些鄉鎮都具有幾百臺的變壓器，高壓線的線路也覆蓋的很廣，因此，安全措施必須做到位，另外，由于變壓器過多，供電所又沒有能力對變壓器進行看管，可以幫助村民產生自主對自家變壓器進行看管的想法，讓村民主動對變壓器進行負責，不要一味的依賴供電所提供的幫助，讓村民了解變壓器是屬于自己的財產，供電所沒有義務對變壓器進行看管，這樣既能解決無人看管變壓器，產生盜竊的情況，同時，也避免村民由丟失變壓器找供電所麻煩的情況，當然，在對電網進行安全管理時，相關工作人員一定要積極普及村民對電網安全的知識，進而促進電網安全管理的有效性。
2.4 加強內部管理，協調各部門關系
農網工程建設過程中涉及范圍眾多，在工程進度安排上要充分考慮資金方面、施工條件方面、設計變更方面和其他風險。不同部門負責不同方面，其內在之間有相應聯系，若不能很好地協調各部門間的關系，將很大程度的阻礙施工進度安排，也不利于責任的指令。所以要避免多頭領導，盡量將責任明確化，做到遇事有人抓、有人管、有人考核、有人督促、有人協調。在施工過程中，可以成立工程協調領導小組落實每周一工程動態管理例會和通報制，相關部門人員均參加，及時解決存在的問題，并加強各部門間的人員交流。
3、結語
通過本文的分析可以看出，農村電網建設與電力設備安全管理中存在較多的問題，這影響了電網的建設與功能的發揮。農村由于樹木比較多，村民安全用電的意識比較淡薄，而且供電公司的工作人員素質比較差，使得電網安全管理的質量無法保證。農村電網在建設時，地方政府還會招商引資，這有利于電網規模的擴大，但是由于有的供電所建在人煙稀少的地方，無法對變壓器進行正常的看管，增加了變壓器丟失的隱患，這給用戶造成了較大的經濟損失，還影響了農民的正常用電，不利于農村電網的發展。
參考文獻
[1] 徐明文.山區農村供電所安全管理存在的問題及對策[J].農村電工，2010，（03）.
【關鍵詞】有載分接開關；油質在線檢測；凈化裝置；研究
【中圖分類號】TM 【文獻標識碼】A
【文章編號】1007-4309（2012）08-0086-2.5
當前電力系統變壓器分接開關在運行過程中，其主要絕緣介質絕緣油因內部故障、吸潮、消弧等原因，產生了影響設備安全運行的游離碳等顆粒雜質、甲烷等可燃氣體以及水分，深入分析了當前變電站使用分接開關頻繁調壓導致油質量下降，而使設備存在嚴重的安全隱患，甚至產生設備損壞、跳閘事故等的不良后果，明確本論文所設計的系統需要解決的問題。
一、研究現狀及存在問題
目前，不少國內外廠家研究生產真空濾油機，在變壓器油質凈化的性能上也起到主要作用，但其結構設計復雜、投資金額較大，操作和使用較為麻煩，最重要的是用該裝置進行變壓器濾油時，設備必須停電，進行離線操作，在當今社會經濟高速發展，用電負荷日益增加，工農業生產對電的依賴性越來越大，長時間設備停運，勢必影響電力用戶的電能供應，所以必須盡量縮短或減少設備的檢修期，實施“狀態”檢修，極力推行在線檢測、診斷和預防處理等手段，不僅減少維護和檢修量，而且可有效減緩設備的老化程度和降低設備故障率。
當前變壓器分接開關油質過濾技術方面存在以下不足：
（一）變壓器有載分接開關油質在線檢測技術尚不成熟
目前，大多凈油裝置采用的簡單的過濾方式，靠人工或定時操作，現場巡視來檢查設備的運行情況，有的利用分接開關輔助接點作為濾油機啟動信號，因此缺乏油室中油質的實時檢測和分析，對油的顆粒、水分、氣體等污染物含量是否超出或符合標準無法判斷，造成設備盲目運行。
（二）控制方法簡單，缺乏對油質數據的檢測和邏輯分析判斷功能
不具備對油質數據信息的采集，只是通過簡單濾油電機進行油室外旁路循環，迫使變壓器油通過除雜和除水過濾器，進行循環過濾，但油質污染物的含量和凈化效果，性能指標是否符合安全運行標準，能否保證設備的安全運行，無法得到驗證。
（三）凈油裝置的電氣控制部分，只是靠人工操作和定時啟動方式實現，不具備智能控制能力
采用簡單的接通或斷開接點方式進行啟動和停止控制電氣設備，不能實現對凈油裝置的自動控制和實時遠程監控，裝置啟動和停止，完全取決于運行人員的工作責任心，極大降低了凈油裝置使用效率。
（四）油質在線檢測與油凈化裝置沒有實現完全統一
當前，一方面研究油質在線檢測的工作開展很多，著重點放在變壓器油在運行過程中，對產生的顆粒和烴類氣體等污染物的分析上，開展了變壓器內部故障類型分析判斷的研究工作上面；另一方面進行純粹的油質凈化研究工作，不管油質合格與否，只是考慮對油質進行凈化過濾。兩方面的研究沒有統一起來，在線檢測油中污染物含量超標時，自動控制油質凈化裝置，達到及時清理和消除油中雜質目的，即實現油質的實時檢測又能有效提高設備運行的安全系數，才是目前需要研究的方向。
二、總體設計方案
變壓器有載分接開關的油質在線檢測與油凈化裝置總體系統圖如圖1所示。該裝置包括硬件與軟件兩大組成部分。從功能來看主要由PLC中央處理模塊、檢測模塊、濾油模塊、控制模塊、通信模塊、人機界面模塊與自我保護模塊構成。
其工作原理為：
在變壓器運行過程中，檢測模塊利用顆粒、水分、壓力、溫度等傳感器實時采集分接開關油質數據，進行數據歸類和整理后，通過A/D模數轉換，按照采樣頻率將采集的模擬量采樣值轉換成電流或電壓的數字量，進入PLC邏輯判斷單元，與EEPROM存儲單元的數據庫預設數值進行比較分析，若測量值大于設定值（標準值），則PLC控制模塊發出電機運轉、電磁閥開啟、數據顯示、遠程傳輸等執行指令，變壓器油凈化裝置利用外設旁路循環回路，通過凈油電機的動力驅動，帶動分接開關油室單向流動，通過出油管道、凈油電機、高密度及吸附性強的復合濾芯、進油管道等，對油中懸浮的游離雜質顆粒和水分子進行循環濾除和凈化，同時根據壓力值，及時發出報警信號，提醒運行人員檢查和更換濾芯，保證裝置的正常運行，以便得到最佳濾除效果，當油質達到預設數值時，滿足合格標準時，PLC控制模塊發出停止指令，凈油裝置停止運行。
氣體檢測數據只作用信息顯示和報警信號（如設定報警值），提醒運行和檢修人員設備可能存在安全隱患，提前對設備進行檢查，做好事故預想，避免事故擴大引起瓦斯繼電器保護動作。
三、硬件設計
本裝置硬件設備包括：PLC選型與配置、模擬量輸入模塊選擇、通信功能模塊選擇、人機界面模塊選擇以及氣體、微水傳感器選型及其電路設計、顆粒傳感器選型及其電路設計、壓力、溫度傳感器選型及其電路設計、液面傳感器選型及其電路設計、凈油電機供電及其控制回路設計、電磁閥選型及控制電路設計等。結合現場實際，設備的輸入量和控制量，確定采用三菱公司FX2N系列FX2N-48MR，硬件系統如圖2所示。
四、軟件設計
變壓器有載分接開關油質在線檢測與油凈化裝置，由PLC控制模塊控制，裝置的各處電磁閥通電開啟，顆粒、微水（氣體）等各類傳感器實時采集油質樣值，通過A/D模塊轉換成數字后，PLC控制模塊則利用FROM/TO指令讀取A/D緩沖存儲器數據信息，PLC根據存儲器中預設值與油質取樣數據進行比較和分析，當采樣值大于預設值時，輸出執行指令，出口繼電器線圈帶電，接通凈油裝置一次電路，裝置啟動運行，進入循環凈化過程，當檢測數據小于預設值時，PLC輸出停止指令，出口繼電器線圈失電，斷開凈油裝置一次電路回路，油凈化裝置停止運行，控制程序包括：主程序、數據采集程序、油凈化控制程序、顯示程序、通信程序等。主程序流程框圖3所示。
五、裝置安裝
為保證主變壓器設備的安全運行，應在主變設備停電情況下進行，在線凈油裝置的安裝調試及投入運行，其關鍵技術問題是解決濾油回路無殘留空氣進入切換油室，無輕瓦斯誤發信號和防止油流沖動發生有載分接開關重瓦斯誤動跳閘。傳感器等檢測裝置的接入不應導致被檢測設備或鄰近設備的安全隱患，如絕緣性能降低、密封破壞等；能夠承受油箱正常壓力，對變壓器油進行處理時產生的正壓與負壓不引起油滲漏；保證密封性，防止采樣部分引起的外界水分和空氣的滲入。在線凈油時回路密封閉合循環，對切換油室而言，出油與進油量相等處于平衡狀態，在氣體繼電器油管回路中沒有油量的流動，此時不會形成對氣體繼電器內部擋板的油流沖動而發生誤動作。運行實踐證明，當管路中變壓器額油額定流量為9L/min時，油流速度穩定，其沖擊力不會造成雜質突破濾芯介質，且凈油效果良好。
六、效果分析
我們在變電站#1主變有載分接開關上安裝了油質在線檢測與油凈化裝置，經過安裝調試后裝置投入試運行，應用過濾精度5μm，過濾比β≥1000的復合濾芯，該濾芯不僅能過濾凈化變壓器油，而且能提高絕緣油的耐壓強度。將清潔度大于12級的污油進行現場過濾效果試驗，過濾持續時間與凈化效果如下表所示。
通過一段時間的現場巡視和數據跟蹤，設備運行安全穩定，油樣抽檢預期效果良好，通過前后油樣的對比，可以看出凈油后油樣清澈明亮，油的質量得到了明顯改善，取得了良好效果。
七、總結
有載分接開關油質在線監測與油凈化裝置具有實時檢測油中顆粒、水分等污染物的含量，并根據邏輯運算自動啟動和停止該裝置凈化程序，具有在線數據分析、過濾精度高、凈化效果明顯等優點，并通過氣體含量檢測提醒運行人員，及時巡視和發現設備缺陷和隱患。利用擴展接口實現各模塊之間數據交換，同時具備RS232/485通信接口，并通過數據總線，上傳數據至集控和調度中心，實現遠程監控，在實際應用和運行中，不受環境和條件限制，具有運行可靠、維護簡便等特點。
隨著變電站自動化技術不斷增強，遙測、遙信、遙調等具備“五遙”功能后，已逐步向無人值守運行模式轉變，站內設備的運行狀態和工況主要依靠自動化技術手段對設備信息的收集、檢測、分析和判斷，為集控和調度中心提出準確、實時、可靠的決策依據，在當今大力提倡節能降耗、降本增效、低碳環保的時期要求和社會責任下，將會取得更加顯著的經濟效益和社會效益。
【參考文獻】
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[4]劉波，姜豐.基于光聲光譜技術的變壓器油中溶解氣體在線監測[J].華東電力，2010.
關鍵詞：電力系統；仿真實驗；ETAP；短路
【中圖分類號】TM7-4；G642
電力系統相關課程包括電力工程基礎、電力系統分析和電力系統自動化等。由于電力系統規模大、系統結構和運行方式復雜，許多大型電力系統實驗很難進行，特別是電力系統中對設備和人員危害較大的短路故障實驗，因此電力系統仿真教學成為電力系統教學中的一種重要方法。
在三相系統中，可能發生的短路包括三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路，其中三相短路對系統造成的危害最為嚴重，并且三相短路計算是其他不對稱短路計算的基礎，本文首先介紹了三相短路電流的計算方法，并以此為理論基礎開展相關實驗。
1 電力系統仿真軟件簡介
電力系統仿真軟件包括Matlab、Power World Simulator、PSCAD/EMTDC、BPA、PSASP等，它們的結構和功能特點不同，各自的應用領域也有所側重，如PSCAD/EMTDC主要進行電磁暫態和控制環節的仿真，BPA、PSASP主要進行潮流和機電暫態數字仿真，Matlab、Power World Simulatorm用于一般教學[1]。ETAP軟件是用于發電、配電和電力系統設計的專業商用軟件，由于價格較高，目前尚未廣泛應用于教學科研。南京航空航天大學自動化學院通過與ETAP公司合作，獲得該軟件的教學使用權，借此機遇將ETAP軟件引入電力系統仿真教學中有重要意義，它不僅可以滿足基本教學要求，還可以激發學生的研究興趣，培養學生的創新意識和提高其解決工程問題的能力。
2 三相短路電流的理論分析
對于網狀電網的三相短路，根據IEC標準，短路點用一個等效電壓源 取代，其他所有設備都被表示成它們的內阻抗Zk，三相短路電流初始值（次暫態電流）的計算使用以下公式：
式中，Un是短路點的系統標稱電壓，電壓修正系數c根據系統電壓等級的不同取值不同，Zk是短路點的等效阻抗，并且有 。
短路電流峰值ip的計算使用如下公式：
其中峰值系數k與R/X比值相關。 為前面提到的短路電流初始值[2-3]。
3 基于ETAP的短路仿真實驗
3.1電力系統模型
電力系統模型選用如圖1所示的輻射型系統，等效電網U1額定電壓為110kV，短路額定容量2500MVA；同步發電機Gen1控制方式為無功控制，額定有功功率=25MW，額定電壓=10.5kV，功率因素=80%；電動機Mtr1額定功率=2000kW，額定電壓10kV；變壓器T1、T2的變比=110/10.5，其他參數設為其典型值；電纜Cable1型號為BS6622XLPE、長度=200m，截面積=50mm2。Lump1、Lump2和Lump3的額定容量分別為18MVA、4MVA、26MVA，負荷類型為恒容量100%，其他參數見圖1中注釋。
3.2短路仿真實驗及分析
本課程設置的仿真實驗主要包括三相短路計算、斷路器的選擇、不對稱短路故障分析、相關參數對短路電流的影響。
3.2.1三相短路計算
該實驗可以使學生掌握三相短路計算中發電機的參數設置，并驗證三相短路相關理論。運行短路計算，需要設置發電機Gen1的直軸次暫態電抗Xd”、直軸電抗Xd以及X/R比率，本實驗中通過點擊“典型數據”賦值于這幾個參數。設定故障位置為Bus4，運行三相短路計算，仿真結果顯示Bus4的電壓為0，故障電流峰值為107.6kA，初始對稱有效值為41kA。而系統無故障運行時Bus4的電壓為10.69kV，電流為1.6kA，實驗結果表明發生三相短路時，短路點電壓降為零，短路電流急劇增加。并且注意到等效電網額定電壓為110kV，變壓器T2變比為110/10.5，一般情況下由于變壓器自身阻抗的損耗，變壓器低壓側電壓應小于10.5，而系統無故障運行時Bus4的電壓值10.69大于10.5，分析原因可知由于Bus4連接了發電機，且發電機的控制方式為無功控制，發電機發電的總功率大于負載Lump3消耗的總功率，導致多余的功率通過變壓器T2返回到等效電網，因此Bus4的電壓值大于10.5。反之，如果要將Bus4的電壓調為10.5，最簡單的方法是將發電機的控制方式改為電壓控制，也可以通過調整發電機或負載的功率來實現。
3.2.2斷路器的選擇
短路電流的計算是電力系統設計和運行的基礎，可用于選擇電氣設備和載流導體，選擇和整定繼電保護裝置，確定合理的主接線方案、運行方式及限流措施等。該實驗通過斷路器的選擇，使學生對三相短路電流計算的用途有所了解。斷路器首先應根據額定電壓和額定電流來選擇，斷路器的額定電壓不應小于所在回路的最高運行電壓，額定電流不應小于該回路在各種可能運行方式下的持續工作電流；此外要保證短路情況下斷路器的穩定性，即斷路器的額定動穩定電流和額定開斷電流應大于相應的三相短路計算值。
例如在本實驗中打開斷路器CB5編輯器，選擇庫中型號為Siemens 12-3AF-31.5的斷路器，其額定電壓為12kV，額定電流為2.5kA，設定故障位置為Bus4，運行三相短路計算后出現斷路器報警窗口。報警窗口顯示斷路器CB5的動穩定峰值電流和開斷電流分別超負荷運行134.5%和132.7%。重新選擇型號為Siemens 12-3AF-63的斷路器，其額定動穩定電流為160kA，開斷電流為63kA，再次執行三相短路分析，運行后報警消失。
3.2.3不對稱短路故障分析
設置Bus4為故障母線，運行不對稱短路計算，Bus4不對稱短路電流計算結果如圖2所示。結果顯示三相短路沖擊電流峰值及其有效值均大于相應的不對稱短路電流，由此可見三相短路對系統造成的危害更為嚴重。觀察報告中短路點的電壓、電流，驗證不對稱短路的邊界條件，下面以單相接地短路為例進行分析。實驗結果顯示單相接地短路后A相對地電壓為0，說明A相接地；B、C兩非故障相電壓幅值變為原電壓的173%倍，驗證了如下結論，即中性點不接地的電力系統單相接地短路后，非故障相對地電壓升高為原來的 倍，即變成線電壓；單相接地短路后三相電壓不再平衡，說明單相接地短路為不對稱短路。
3.2.4相關參數對短路電流的影響
將電纜Cable1的長度分別設為100m、200m、400m，設其末端母線Bus3為短路點，運行三相短路計算，短路沖擊電流有效值分別顯示為29kA、25.4kA、20.6kA，實驗表明短路點距離電網電源越遠，三相短路電流越小。因為距離電網電源越遠，短路點處的等效電抗越大，等效電源電壓恒定的情況下，短路電流就越小。
在短路計算中把電動機負荷（或叫旋轉負荷）和照明加熱負荷（或叫靜止負荷）分開考慮，它們分別對應ETAP等效負荷里的100%恒容量模型和100%恒阻抗模型。通過以下實驗可以探索不同的負荷模型對短路電流的影響。將Lump2的負荷類型分別設為100%恒容量、50%恒容量（50%恒阻抗）和100%恒阻抗，運行三相短路電流計算。運行結果如圖3所示，Lump2在三種不同模式下對短路母線的貢獻電流分別為1.65kA、0.826kA、0kA，電動機Mtr1的貢獻電流均為0.946kA。實驗結果顯示電動機負荷有短路電流反饋，而照明加熱負荷（100%恒阻抗）沒有，并且隨著等效負荷恒容量百分數的增大，反饋電流增加。
4 結語
在短路仿真實驗中，ETAP顯示出其直觀方便準確的特點，學生可以投入更多的精力用于電力系統的設計和分析。論文給出了短路故障的具體仿真實驗方法，以期在電力系統相關課程中實現理論教學和實踐教學環節的相互協調，互相補充，從而更好的提高教學質量，提高學生解決復雜問題的能力，培養學生的創新意識。
參考文獻：
關鍵詞：學科競賽；風電工程；人才培養
作者簡介：岳勇（1980-），男，重慶人，新疆農業大學機械交通學院，講師；劉曉勇（1954-），男，北京人，新疆農業大學機械交通學院，教授。（新疆 烏魯木齊 830052）
基金項目：本文系新疆2011年重點產業緊缺人才專業建設項目、新疆農業大學2013年校級教學研究項目的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0022-02
2000年以來，我國風電事業突飛猛進。2010年底，我國風電裝機容量超越美國成為全世界總裝機規模最大的國家，成為全球主要的風電市場之一。國家氣象局組織的第三次全國風能資源普查統計結果表明，我國可開發風能總儲量約有43.5億千瓦，其中可開發和利用的陸地上風能儲量有6億-10億千瓦，近海風能儲量有1億-2億千瓦，可開發和利用的風能共計7億-12億千瓦，風力發電潛力巨大。
根據《2020年我國電力工程科技人才需求預測及供需平衡分析預測》表明，到2020年，我國需要各類風電人才18.5萬人。[1]目前，雖然我國很多地區風電行業發展已初具規模，但大部分核心風電技術均從國外引進，自主創新能力還亟待提高，風電專業技術人才、產業經營人才、售后管理人才等都相對緊缺。[2]目前，國內有一定數量的高校設置了風能與動力工程專業，旨在緩解風電方面人才緊缺的問題，而如何進行風電人才培養也是國內相關高校一直在探索研究的問題。
一、風電產業對專業人才培養的要求
在科學技術是第一生產力的戰略思想影響下，我國風電產業經過近二十年來的發展取得了舉世矚目的成績。隨著世界范圍的常規能源的日趨緊張，大力發展新能源的歷史機遇到來，風力發電等新型產業正處于朝陽期，多兆瓦級風電機組設計、風資源評估、風電場微觀選址及現場維護等對風電專業人才在專業知識、實踐及創新能力等方面的培養均提出了更高的要求。此外，根據各類風電企業的對風電專業人才的招聘信息分析可知，風電企業對研發設計人才、復合材料專業人才、現場工程師和維護工程師等工程技術人才的需求十分迫切。同時，隨著風電企業的不斷發展和其市場的不斷拓展，風電行業還需要大量的企業中層管理人才、營銷及售后服務人才。
人才是強國戰略的基礎。[3-4]高校作為各類人才培養的搖籃，在風電工程等緊缺專業人才培養上同樣肩負著重大的歷史使命。新疆農業大學機械交通學院秉承“面向工程，面向應用，面向需求”的專業培養模式，努力尋求風電行業、企業的支持，主動為風電行業、企業培養急需的應用型人才，打特色牌，走特色路，找準風電專業的發展方向和人才培養特色，[5]成為全國高校中最早開辦風電工程方向本科教育的單位之一。學校從2005年開始從電氣工程專業中設置風電工程方向，2009年該班學生順利就業并受到用人單位的一致好評。2011年，學校機械設計制造及其自動化專業（風電工程方向）被新疆列為首批重點產業緊缺人才專業，并給予政策、資金等方面的大力支持。多年來，學校圍繞新疆維吾爾自治區高等教育教學改革以及風電產業發展的新要求和新任務，加強學科基礎建設，努力探索和實踐風電專業人才培養模式，不斷提升人才的培養水平，逐步形成了以學科競賽為依托，以符合風電企業實際需求為目的，培養適應現代風電產業發展需要的具有創新精神和實際動手能力的應用型專業人才。
二、學科競賽對風電專業人才培養的重要意義
新疆農業大學機械交通學院在加強風電工程專業建設和人才的培養中，積極開展專業學科競賽，將其作為教學改革的重要抓手，積極鼓勵、組織、引導學生參加各類學科競賽，培養學生的動手能力和創新思維。
1.是培養風電專業學生動手能力的需要
作為近年來迅速發展起來的新興產業，由于一直缺乏風電方面的專業教育資源，風電行業的人才儲備較少，專業的高級人才更是匱乏，現有的少數高級人才相對集中在一些科研單位和上市公司。隨著風電技術的快速進步、風力機組單機容量的不斷增加以及風電產業規模的日益擴大，專業人才短缺問題將更加突出。
目前，我國從事風電事業的各類技術骨干人才中，只有極少數人員是風電專業出身，其余大部分人才是從其他相關產業轉行過來的，普遍缺少風電方面的系統專業培訓和專業技術學習。具備創新精神的專業人才更是少之又少，已經嚴重影響到了我國風電產業的健康可持續發展。切實加大力度培養專業人才，特別是規模化培養具有創新能力和實際動手能力強的風電專業人才已刻不容緩。事實證明，三維創新設計大賽、電子設計大賽等學科競賽方式是提高風電等專業人才動手能力和創新能力的重要手段。因此，設計合理的學科競賽是培養動手能力和實踐能力強的后續風電專業人才的需要。
2.是推動教學改革的需要
組織和開展相關學科競賽，不僅能引導和促進專業課程體系的完善，而且還能推動相關課程教學內容、教學方法以及實踐教學體系的改革。近年來，新疆農業大學機械交通學院將各專業學科競賽與相關課程教學有機結合，有效推進了從課堂教學到實踐教學等各教學環節進行的配套改革，從而建立起了一套科學的現代專業人才培養管理體制和運行機制。在這一人才培養模式改革進程中，學院大力倡導、積極鼓勵開展學科競賽，充分調動學生學習的主觀能動性，大力培養理論聯系實際的學習氛圍，著力提高學生的綜合素質，有利于形成學生個性鮮明、創新能力強的充滿生機和活力的專業人才培養新機制。同時，學院還針對學生在三維創新設計、電子設計等競賽中反映的問題及時進行分析研究，不斷改進和完善人才培養模式和教學改革中的薄弱環節，不斷優化和完善教學模式和機制。特別值得注意的是，教師是人才培養模式和教學改革的主體，在指導學生運用理論知識進行科學實踐和發揮創新精神參與學科競賽的同時，教師本身的業務水平和教學能力也隨之得到了逐步提高。
三、基于學科競賽的風電工程專業人才培養模式分析
在風電工程專業學科競賽設計與建設中，將以培養“實踐能力、創新能力、適應能力、國際化視野”為指導思想，以教育部“卓越工程師教育培養計劃”中提出的“面向工業界、面向世界、面向未來”為目標，在競賽中采取以實際科研項目研究與理論應用指導相結合的模式，強化基礎理論、工程實踐、工程應用，切實提高學生的實踐動手能力和創新能力，其基本思路及模式詳見圖1所示。
第一，讓學生在大學一、二年級完成規定基本課程的同時，通過與風電行業企業、專家學者的初步接觸交流，以及在企業的實踐認識學習，開拓眼界，更新觀念，明確本專業所需知識與技術，掌握本專業前沿技術發展的方向，增加學生對本專業的感性認識，為參與相關專業學科競賽打下堅實的基礎。
第二，與本學科的在職教師、合作企業充分溝通和互動，了解在職教師的教學和科研動態，了解合作企業的實際需求和發展瓶頸，從相關課程、課題、科研項目和企業生產實際需要中抽取和提煉出合適本學科的競賽題目。學科競賽題目來源于理論教學工作、前沿科研項目和實際生產活動，一方面可以促進教師申報各類科研課題和項目的積極性，增強學校風電專業學術研究氛圍和科研實力；另一方面可利用學生活躍的思維為合作企業解決現實問題提供機會和靈感，增加學生學習本專業的成就感。通過組織學科競賽，加強風電專業建設，2003年至2011年，機械交通學院學生累計獲得新疆農業大學學生科技創新基金項26項，學院教師獲得風電有關的自治區級科研項目2項，承擔企業橫向合作項目5項。
第三，對進入大學三、四年級即進入專業基礎課及專業課學習階段的大學生，根據其興趣愛好，將其分配在不同的學科競賽題目小組中，根據每屆學生參加學科競賽的具體情況對本學科競賽題目及出題范圍不斷進行修正和完善。與此同時，將學科競賽典型題目作為案例融入風電專業主干課程中，推動專業課程體系、教學內容及方法的改革，提高教師的實踐教學水平，調動學生學習相關專業課程的積極性。近年來，學院根據專業學科競賽的需要，先后成立了機械創新學科競賽小組、電子工程學科競賽小組、數控模型設計組等多個學科競賽小組，并由相關專業教師全程參與指導。通過不懈努力，該專業學生在“全國三維數字化創新設計大賽”、“自治區三維數字化創新設計大賽”、“自治區大學生挑戰杯比賽”等相關專業學科競賽中取得了很好的成績。
第四，對具有創新能力和應用能力較強的優秀學生，采取導師制，進行個別化培養，并從這些優秀學生中以優中選優的方式遴選出頂尖級學生，讓其提前參與到科研項目或企業的生產實踐中去，參與設計創新實踐、到國內著名企業科研院所甚至國外院校企業進行交流培訓、參與全國大學生機械創新設計大賽等競賽活動。競賽活動結束后，不管是否獲獎，每位參賽隊員都要及時分析影響成敗的關鍵因素，積累成功經驗，總結失敗教訓，不斷提高自身的實踐創新能力。賽后總結不但重要也是十分必要的，因為它不僅影響到參賽學生的培養質量，而且對學科的未來發展也有很重要的現實意義。由于學科競賽的題目來自研究課題和企業生產實際需求，題目本身往往涉及風電相關學科中的深層次理論和前沿性技術，參賽學生擬采用的有效解決方法，一般情況下是在教材上找不到的，遠遠超出了課堂所學知識范疇。解決這些競賽題目的方法往往不是需要技術新穎就是需要另辟蹊徑，很難做到一次就能找出合適的解決途徑，一般需經過多次的不斷努力，才有可能取得最終的成功。此外，指導教師應該認真組織學生仔細研究競賽中其他不同參賽團隊的解決方案，詳細對比，討論優劣，以提升學科競賽的內涵，促進教育教學改革。[6]
四、基于學科競賽取得的成效
通過專業學科競賽建設的有力帶動，及新疆2011年重點產業緊缺人才專業的大力支持，新疆農業大學機械交通學院的機械設計制造及其自動化專業（風電工程方向）已升級為新能源科學與工程專業。目前，該專業已由教育部正式備案并批準招生。[7]
1.將學科競賽設計與企業實際需求變化相結合，樹立“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程應用型專業人才教育理念
針對風電企業對人才需求的實際情況，學院將風電工程專業方向分成機械設計及工程應用、電氣控制及工程應用兩個研究方向。其中，“機械設計及工程應用”方向注重培養學生從事風力發電機零部件、塔架等結構件的設計以及客服、現場吊安裝、機械故障處理、質量環節零部件檢驗監造等相關工作的從業基本能力素質。根據專業需求，學院在課外科技活動中設置了面向純機械工程的學科競賽興趣小組即三維創新設計小組，提高了本專業學生學習相關專業課及專業基礎課的興趣，畢業生也受到風電企業的好評。
2.將學科競賽和學術研究結合，碩果累累
建立開放式的工程訓練中心和專業實驗室，大學生的金工實習、課程實習和設計、畢業設計及科技創新活動等環節平時均可在中心和實驗室進行；建立了本科生參加導師科研工作機制；學生課外科技活動已形成機制，鼓勵學生積極參加學校和自治區、全國的競賽。近年來，取得了全國三維創新設計大賽一等獎、二等獎，新疆電子設計大賽二等獎的好成績。目前，學生參加科技活動已獲得9項專利，其中1項專利發明者還在2011年榮獲新疆大學生優秀發明創造專利獲得者稱號。多年來，本學科榮獲新疆科技進步二等獎2項、三等獎5項，取得發明專利3項、實用新型專利38項，近5年來150余篇，其中EI收錄5篇，有5篇分獲自治區自然科學優秀論文一、二、三等獎。
參考文獻：
[1]水志國，荀振芳.2020年我國電力工程科技人才需求預測及供需平衡分析[J].中國電力教育，2008，（2）：21.
[2]李云超.在機電專業培養方案中增加風電專業模塊拓寬就業渠道[J].科教導刊，2012，（5）：68-69.
[3]國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）[S].
[4]《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）[S].
[5]劉小勇，李雪蓮，唐茜.面向工程，面向應用，面向需求的專業培養模式探索——機械設計制造及其自動化優勢專業建設[J].教學研究，2012，（3）：85-88.
