电机工程范文10篇

电机工程范文篇1

关键词：用电数据；短期负荷预测；极限学习机，电力营销

目前，电力负荷预测是现代电力系统运行的基础，其预测结果对于电力网络维持经济运行与实现安全稳定具有重要的影响[1]。同时，由于电力企业对电力数据采样点的细致划分，产生出海量的电力数据[2]。因此，如何通过大数据技术对上述数据进行有效处理与分析，并将相关分析结果服务于电力营销工作，是许多专家学者的讨论热点。对此，国内外大量专家学者提出了多种研究方法，如支持向量机（SupportVectorMachine，SVM）[1]、人工神经网络（ArtificialNeuralNetwork，ANN）[3-4]、线性回归（LinearRegression，LR）[5]等。彭小圣等证明了支持向量机能很好地解决小样本问题，但对大样本的分析效率不佳[2]。王越等证明了BP神经网络的负荷预测结果精度尚可，但算法的效率较低[3]。雷绍兰等将径向基神经网络用于负荷预测，实现显示预测结果良好，但该算法训练时间长且极易陷入局部最小[4]。雷绍兰等提出的模型能够较好地学习数据的相关性，但是对于非线性数据分析能力较差[5]。整体而言，上述方法都是从整体区域的角度出发对负荷预测进行研究，而对个体用户的负荷预测尚缺乏深入探讨。此外，Rafiei等提出将极限学习机用于训练神经网络，以减少训练样本数据并提升算法效率[6]。赵峰等提出将卡尔曼滤波与多变量相空间重构应用于预测负荷，提升了负荷预测的精度[7]。但是上述工作未将电力负荷预测所得的结果服务于电力营销领域，因此并没有对提升电力企业在电力市场中的份额做出有效的贡献。综上所述，本文提出一种基于极限学习机的居民负荷预测方法，并将预测结果有效服务于电力营销工作。

1基于极限学习机的负荷预测

1.1极限学习机。极限学习机是一种基于前馈神经网络构建的机器学习方法，具有处理速度快、泛化性能强等优点，其预测模型描述如下[8]。假设居民的用户历史日用电训练数据集为M=[(x1,y1),…,(xi,yi)],1≤i≤m，其中xi表示输入训练数据集，yi表示输出训练数据集，m表示训练数据集的数量，则有：1()(,,)()Niiiiifxgabxxλλ===∑h（1）111()[(,,),,(,,)]NNNhx=gabxgabx（2）其中，N表示隐含层节点的个数；λi表示输出神经元与第i个隐含层节点相连接的权值；g(x)表示激活函数；ai,bi分别表示输入神经元与第i个隐含层节点的输入权值与偏置；h(x)表示隐含层的输出矩阵。输出连接权值λi可通过求解1()Niiiλxy=∑h−的最小值来获得。最小二乘解可由式（3）解得：λ=H*Y（3）其中，H*表示隐含层输出矩阵h(x)的广义逆，Y表示期望输出矩阵。1.2基于极限学习机的居民用电分析。本文提出的基于ELM的居民电力负荷短期预测与分析方法流程如图1所示。

2实例分析

实验将浙江省某小区2020年春季居民历史用电负荷数据作为基础数据进行负荷预测。该用电数据的采样时间间隔为15分钟，每个样本均含有96个采样信息。2.1负荷预测。为了体现本文所采用算法的有效性与优越性，采用BP神经网络与本文方法进行对比实验，仿真结果见图2和图3，对比结果见表1。对比图2和图3中的居民用户用电负荷预测曲线可以看出，与BP神经网络算法相比，ELM预测出的负荷曲线与实际负荷曲线的拟合程度更高。此外，从表1的对比结果可以看出，在使用相同基础用电数据作为预测模型输入的情况下，极限学习机的预测精度更高，处理时间更短，预测效果更好。综上所述，本文提出的基于ELM的居民短期用电负荷预测方法不仅有效，且具备一定的优越性。测试集与预测结果对比(ELM)2.2营销策略。预测居民用电负荷是电力供需平衡的基础，同时也是促进电力市场营销发展的前提。因此，本文建立基于电价的营销策略，其主要思想是根据对居民未来用电负荷的预测结果，实现电价的灵活调整，以达到负荷需求响应的目的，提高配电网削峰填谷的能力。2.2.1电价策略。基于上述电力营销思想，电力企业可以根据每日对居民用户未来用电的预测情况，对用电价格进行灵活调整，适当提高预测结果中用电负荷较高时段的用电价格，引导居民用户错峰用电，提高配电网电能的利用率。此外，在降低居民用电成本的同时，也可降低配电网的运行成本。2.2.2营销服务策略。在智能用电背景下，为了进一步提高电力营销服务的质量，提升居民用电的满意度，实现精准营销，应做好以下工作。首先，可以根据居民用电的预测情况，估算该区域未来的用电潜力，减少目标区域用户用电不足的情况。其次，建立居民用户档案，记录居民用户的历史用电、缴费、投诉等情况，对居民用户进行“一对一”客服服务。再次，根据对用户用电情况的预测结果，为居民用户提供指导性的用电方式，并在用电异常时段向用户发送紧急通知。最后，根据上述灵活电价策略，电力企业在调整电价后应及时通知用户。

3结语

本文基于浙江某小区的居民实际历史用电数据，构建了基于ELM的居民用电负荷短期预测模型。通过实验分析可知，极限学习机在训练数据时，训练时间较短，并且其误差相对BP神经网络也较小。因此，本文采用的方法较BP神经网络来说具有更高的预测精度和更好的泛化性，能够满足电力系统负荷预测的实际需求。同时，本文将居民用电负荷预测的结果运用到电力营销中，指导居民用户错峰用电，在降低用户自身用电成本的同时，能够降低配电网的运行成本，提高了电能的利用率。

参考文献

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[4]雷绍兰,孙才新,周湶,等.基于径向基神经网络和自适应神经模糊系统的电力短期负荷预测方法[J].中国电机工程学报,2005,25(22):78-82.

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电机工程范文篇2

关键词:农电安全生产;管理;实践

安全生产是我国现代化建设的基础，也是我国基础施工建设中必须要遵循的原则，我国电力运输行业近几年的发展速度非常快，尤其在农电安全方面。目前，对农电安全的保护已成为电力行业生产管理的重要环节，电网运行的稳定与否直接影响农业的可持续发展。近几年，我国开始注重发展农电工程，但是，由于农电安全生产是农业与电力的有机整合，因此，会涉及很多的交叉问题，使农电安全生产的管理工作变得非常复杂，这些问题严重地影响了我国农电企业的安全生产。要想有效的处理好这些问题，就要提高供电安全人员的管理能力和技术水平，并从多个角度来避免农电安全生产出现违规现象。确立农电安全生产制度，并优化制度体系。

1供电企业农电安全生产管理中存在的问题

1.1配电线路质量问题。农电生产与线路质量的关系非常紧密，由于受到自然环境以及人为因素的影响，使我国供电企业农电基础设施建设中，配电线路的质量经常出现问题，这些质量问题在材料配备中体现的最为明显，这些问题给农电的安全生产带来了极大的隐患，严重时会威胁到农电安全生产人员的人身安全。1.2供电规范化问题。供电企业承担着电力资源的运输和持续平稳供应。由于供电企业涉及民生和我国农业的发展，所以，在供电企业的发展过程中一定要遵循依法经营，按照国家的法律法规认真履行职责，并进一步落实规范化的运输，保证运输过程中能够稳定、安全，并在此基础上不断完善各项服务，这是我国供电企业在落实供电工作过程中必须执行的准则。从当前的供电企业农电安全生产现状看，很多方面都没有达到精细化管理标准，且粗放模式与管理模式中都存在问题，这些问题会直接影响供电企业的经营。除此之外，在供电企业施工现场的监督管理过程中，很多环节都没有系统的监管，增大了供电工程的改造难度，而且施工环境也比较复杂，这些都是供电企业农电安全生产管理中必须解决的问题。1.3农电安全生产人员综合素质的问题。供电企业的安全生产管理和电力的持续供应都与职工队伍的能力有关联。虽然很多电力企业在生产体制上已经有了较大的转变，也根据自身的实际情况制定了行之有效的管理制度，电力工程队伍的素质也较之前有了较大的提高，但是，一部分供电企业安全生产技术人员自身的文化水平有限，很多人甚至都没有接受过专业的学习和技术训练就上岗工作，这些工作人员在实际的农电安全生产过程中，忧患意识并不明显，不能及时发现安全隐患，给供电企业的安全生产带来了极大的影响。

2供电企业农电安全生产管理

2.1创建科学完善的安全生产管理制度。任何一个企业的发展都要建立严格的发展规范和规章制度，并按照这一规章制度来发展企业。对于国家基础建设行业—农业而言，健全的制度体系是必不可少的，针对当前我国农电安全生产管理中存在的问题，国家要对已经落实的规范和制度进行数据上的支持。在农电安全生产中，还要明确各级人员在岗位中的职责，通过工作标准来建立统筹安全职责，并进一步规范制度体系，通过制度体系的落实，更好地促进农电安全生产。2.2注重以人为本的安全生产原则。安全生产以及安全管理的核心在人。在实际工作中一定要坚持以人为本的原则，不断提高自身的技术手段和整体素质。要求供电企业要建立完善的员工激励机制，定期做好培训和检查工作，使农电生产人员将心思都放在安全生产中，达到提高农电安全生产的目的。2.3提高供电生产现场的安全指数。针对很多供电企业农电安全生产事故的发生，供电企业一定要进一步强化规章制度的落实问题，加大资金的投入力度，并定期对供电企业农电安全生产管理人员进行安全教育培训，保证生产管理人员对农电生产的安全管理。2.4营造良好的安全生产管理环境。在营造良好的安全生产管理环境之前，首先要提高农电生产人员的安全意识，培养安全管理人员人人关注安全的文化氛围。利用当前的网络宣传手段向员工灌输以人为本，安全第一的安全观念，通过安全巡查，及时发现农电生产工作中出现的问题，严格落实奖罚考核制度，将安全生产与员工的安全意识连在一起，使农电安全管理人员能够自觉的注重安全问题，提高自身的安全意识。在提高安全意识的时候，供电企业可以借助广播、媒体、报纸、网络平台等多种渠道来推广农电企业安全生产的相关法规，积极推广标准化作业的理念，定期组织工作人员开展内部讨论，从中发现农电安全生产规范中不足的地方，并及时予以改正和完善，除此之外，还要对安全生产的标准进行规范管理，不断提高农电系统工作人员的素质和技术水平。通过促进工作人员安全生产的理念，达到推动供电行业规范化生产的目的。

3结语

针对供电企业农电安全生产的现状，安全生产一定要结合农电工作的实际需求，要在当前农电安全生产现状的基础上，有针对性的处理已经出现的问题，在解决问题的同时还要统筹兼顾，认真夯实农电安全生产环节中的各项基础施工工作，在整个农电安全生产过程中都要以国家的相关法律法规和规章制度为前提，严格执行国家的规章制度，只有这样，才能有效避免供电企业农电安全生产中出现的问题。才能更好地促进我国农电安全生产的顺利进行。

作者:范大鹏 单位:国网吉林省通榆县供电有限公司

参考文献:

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电机工程范文篇3

【关键词】电力通信光缆；运行故障；电力企业；日常维修

随着国家经济的高速发展，近几年我国通信产业发生了翻天覆地的改革，电力通信光缆也发生了改变，很多电力企业、通信企业在通信技术上都逐渐引入新的技术与方式，以光纤通信为主，实现了高压低压输电变电系统，组建了一定规模的光纤通信网络，极大的提高了通信传输系统的速度与稳定性。电力光纤通信网络系统虽然有着极大的便利性，但是在日常的工作中也难免出现一定的故障，为了保证电力通信光缆的稳定工作，检修人员必须第一时间发现问题，及时对问题进行排除与维修，进而保证日常的电力系统安全运行。

1电力通信光缆线路的现状及问题

电力通信光缆在工作中常常出现各种各样的问题，首先，电力通信光缆本身存在着寿命的问题，尤其是已经工作多年的光缆线，长期的超负荷工作已经让它开始老化，导致在工作中出现了一定的不稳定性。其次，通信光缆自身出现损伤，这种损伤包括两部分，一种是光缆机械性能发生改变，一种是纤芯传输性能改变。很多时候光纤出现自身损伤多是受到外部的影响，例如光缆在铺设后遭到老鼠啃食，破坏了光缆本身的外皮，使得光缆光纤裸露出来，造成了通信的中断。还有便是在施工过程中，很多建筑企业的工作存在违规现状，使用工具的不合理导致在施工过程中造成了光缆的破坏，这种破坏的情况是最为严重的。还有便是光缆线的金具、杆塔、管道的损伤，电力金具在光缆运行中承受着巨大的压力，尤其是行人与车辆在地面上长期行走后，造成的光缆及相关配件极大的拉力，在这种情况下，金具也往往出现变形与裂纹，甚至出现了磨损的情况。还有便是因为天气原因与多种多样的非人为因素出现的破坏情况，例如暴雨、台风、风暴、大雪、泥石流、洪涝灾害等情况。最后便是电力通信光缆线的年久失修，很多配件老化，导致传输出现不稳定情况出现，这就需要技术工作人员要定期去巡查，尤其是对电缆线要做到一年一检查，半年一巡查。

2电力通信光缆线路故障与维护对策

2.1引入科学技术，提高工作人员的技术能力。科学技术是第一生产力，是企业提高自身能力的必备因素，电力企业在工程作业中需要提高自身的科学技术，引入先进的机器仪表，尤其是具有自动化智能功能的相关设备，这样可以有效的提高电力工作效率。在电力通信光缆运行维护的过程中，要想保证信息传输的高质量，就要定期对维护设备进行检测，电力通信单位还需要加大对科学维护设备的投资力度，提升维护工作的技术含量，加强检验光缆运行的质量，评定信息传输的质量。还有便是技术人员在工作中需要提高他们的思想意识，改变工作人员的陈旧思想，强调新技术、新科技、新知识的引用，摆脱传统的经验主义，积极从实际情况出发。还有便是需要对维护人员进行基础培训，定期讲解新技术的应用与保养，促使维护人员在理论与技能上得到双丰收，从而提高工作效率。2.2铺设线路前要提前对周围环境进行检修。电力通信光缆线路的建设需要考虑到周边环境的情况，在铺设线路前需要专业人员进行实地考察，还需要对周边环境进行检查，如果发现周边有对通信光缆线路造成影响的不良因素，发现未来可能会影响到光缆的树枝、树根、水渠等情况，需要及时对其进行处理，比如树木的生长，土地的崩塌，都有可能对通信光缆线路的正常运行造成影响，特别是通信光缆线路大部分都会跨越居民区，还要考虑认为的因素。其实在检修中人为因素是可以避免的，也是好处理的，最为难的是自然因素，很多自然因素都是无法进行预测的，因此这就需要光缆线检修人员要积极的对其周围环境进行评测，多观察通信光缆线路周边的自然环境变化，及时做好相关的记录工作，让检修工作变成生活中的常态。2.3善于发现通信光缆线路设备的问题并及时维修。电力企业要安排相关人员对通信光缆线路周边的情况进行检查，分析光缆线配件的不良因素，包括杆塔、电线和配电变压器等设备。在检查的过程中，如果发现杆塔出现不安全的情况，或者不牢固了，那么要及时的加固，或者增加拉线，如果需要在某处新树立一座杆塔，就必须遵循已有线路采取相应施工，应在线路的连接部位安装铜铝线耳或铜铝线夹，使之接触良好。如果需要对线路进行改造或需要新建一条线路，就应利用真空断路器良好的绝缘性和灭弧性进行设计建造，其较长的使用寿命和检修周期可以有效减少断路器发生故障的概率。2.4完善维修工作人员的管理制度。对于通信光缆线路的管理与维修，如果单纯的依靠工作人员的积极性这是不够的，电力企业还需要有完善的工作制度，认真的工作管理方式，这样才能更好的约束工作人员，落实工作效率，健全的电力线路系统维护管理制度能够保证对事故故障做到早发现、早处理。严格要求操作人员在进行检修的过程当中，遵守职业标准，细心负责，工作落到实处，避免偷奸耍赖，也可以制定奖惩机制，提高工作人员的积极性和责任意识。2.5引入新的工具与新技艺。随着电力网络的规模的逐渐扩大化，大量的通信光缆线路都在不断的增加，因此检修的工作量也在逐年增多，那么如何才能让工作变得的简单、轻松呢，对于检修人员来说，要尝试着引入新的科技与新的技术，例如GPS导航系统就成为协助技术人员检修维护电力线路的重要工具，其优秀精准的导航能力，能够帮助技术人员快速确定各支路及节点的地理位置。这就需要检修人员要及时的、积极的掌握好科学技术，企业要多多对其进行培训，让每一个工作人员都掌握熟练的技术，这样才能更好的完成工作，减少因为范围扩大而减慢工作效率的。

3结论

随着城市化进程的加快，通信光缆线路每天都在扩大，遇到的问题也在不断更新，通信光缆的维修与保养来说也提出了新的挑战，对于相关技术人员来说也是一个转型发展的机会，更是需要不断学习新技术的条件，因此维修人员要做到与时俱进，摸索前进。电力通信光缆故障与维修工作在紧随时代的进步中，也在进行着自身的调整，随着科技力量的增加，维修工作也变得更加的便利，但是在应用科学技术中，还是需要与实际的工作相结合，有些工作还需要采用人力来完成。

参考文献

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电机工程范文篇4

摘要：小波神经元网络比多层前馈神经网络具有更多自由度和更好的适应性。为更好地反映气象因素对负荷的影响及提高负荷猜测的精度，文章选用Morlet小波构建小波神经元网络，采用误差反传学习算法来练习网络，采用自学习隶属度分析聚类的新方法选择练习样本。并应用武汉电网近年的负荷数据和气象资料进行了建模和猜测，猜测结果表明所建立的小波神经元网络猜测模型具有较好的收敛性，采用自学习隶属度分析聚类方法选择练习样本能改善猜测精度。摘要：小波神经元网络；隶属度；短期负荷猜测；电力系统SHORT-TERMLOADFORECASTINGBASEDONWAVELETNEURALNETWORKABSTRACT摘要：Waveletneuralnetwork(WNN)possessesmoredegreeoffreedomandbetteradaptivitythanmulti-layerFPneuralnetwork.Tobetterreflecttheinfluenceofclimatefactorsonloadandimprovetheprecisionofloadforecasting,theMorletwaveletischosentoestablishawaveletneuronnetwork,thebackpropagatealgorithmisadoptedtotraintheWNNnetwork,anewmethodofanalyzingclusteringbyself-studymembershipisusedtotrainthesamples.TheloaddataandclimaticdataofWuhanpowernetworkinrecentyearsareappliedinmodelingandloadforecasting.TheforecastingresultsshowthattheestablishedWNNmodelpossessesbetterconvergenceandtheforecastingprecisioncanbeimprovedbychoosingtrainingsampleswithanalyzingclusteringbyself-studymembership.KEYWORDS摘要：Waveletneuralnetwork；Membership；Short-termloadforecasting；Powersystem1引言短期负荷猜测是负荷猜测的重要组成部分，是电力系统运行调度中的重要内容。国内外已提出了多种短期负荷猜测方法，如多元回归、ARMA模型、人工神经元网络方法等。可归类为摘要：①利用负荷的自身发展规律，如ARMA模型[1等；②负荷发展规律和气象因素相结合，如ANN(ArtificialNeuralNetwork)方法[2；③其他方法，如小波分解法[3-5、模糊聚类法[6及混沌算法[7。人工神经网络以其强大的多元性映射能力能够准确捕捉并学习负荷值和天气之间的非线性关系，使考虑气象因素的电力系统短期负荷猜测成为可能。近年来它一直受到密切关注，且已成为解决电力负荷猜测新问题的有效计算工具。小波在分析非固定信号和构造非线性函数模型方面具有卓越性能，因此结合了小波基函数的小波神经元网络(WNN)比一般神经网络具有更多的优越性。为更好地反映气象因素对负荷的影响及提高负荷猜测的精度，本文构建了一种小波神经元网络负荷猜测模型，以Morlet小波取代Sigmoid函数，采用误差反传学习算法来练习网络，采用自学习隶属度分析聚类方法来选择练习样本。2小波及小波变换基本小波或母小波定义为满足相容性条件(如式(1)所示)的平方可积函数φ(t)∈L2(R)(L2(R)为二尺度空间)式中a、b为实数，且a≠0，称φab(t)为由母小波(t)生成的依靠于参数a、b的连续小波，也称为小波基。设反映负荷变化规律趋向的函数为f(t)∈L2(R)，定义其小波变换wf(a,b)为3小波神经元网络3.1基本原理小波神经元网络是基于小波分析的具有神经元网络思想的模型，即采用非线性小波基取代常用的非线性Sigmoid函数，通过线性叠加所选取的非线性小波基来拟合负荷历史数据序列。负荷曲线y(t)可采用小波基φab(t)进行如下拟合摘要：式中为负荷曲线y(t)的猜测值序列；Wk、bk、ak分别为第k个权重系数和第k个小波基的平移因子和伸缩因子；n为小波基个数。在小波神经元网络中，小波神经元负责对输入信号进行预处理，再将其传递到多层感知器。采用神经元网络学习算法练习网络，在迭代过程中调整网络的各个参数和小波系数，使输出误差最小化。3.2网络结构图1为4层小波神经元网络，图中输入层有I个神经元，xi为其第i个输入量；小波变换层有J个神经元，、vj分别为其第j个输入量和输出量隐层有K个神经元，yk为其第k个输出量；输出层有1个神经元，输出结果为Om，代表猜测日第m个猜测点的负荷值式中Ψs,t,j为小波变换函数；Wij、Wjk和Wk分别为输入层和小波层、小波层和隐层、隐层和输出层之间的连接权值。考虑到Morlet小波的简明表达方式，选择Morlet小波作为网络隐含层的变换基函数式中xz=(x-tj)/sj，sj为小波神经元j的放缩系数，tj为小波神经元j的平移系数。神经元学习算法用于修正sj和tj以及网络输出线性组合的权值Wij、Wjk和Wk，通过最小化误差能量函数优化这些网络参数。简化式(7)、(8)，取g(x)=x，小波神经元网络的输出Om可表示为式中D为练习样本数目；为第d个样本的第m个期望输出值。3.3小波神经元网络的误差反传学习算法为使误差Em最小，采用梯度下降法学习函数作为小波神经元网络的学习法则。该学习过程和普通神经元网络的算法相同。根据式(5)-(7)和式(8)，可得到Em的负梯度值，由此推出和该WNN每个参数有关的局部误差函数。如由局部误差函数值构造出梯度矢量，该WNN参数即可用梯度下降法更新确定。对于式(11)的Em，对于第d个样由于小波基函数对放缩系数和平移系数非凡敏感，因此小波基节点数应足够大，以确保神经元网络的稳定性。此外，本文模型的网络参数初值选取如表1所示。4小波神经元网络猜测模型的建立4.1采用改进隶属度分析聚类法选择练习样本为避免气象突变、日期、星期类型的不同导致负荷模式的不同，从而显著增加神经元网络的练习时间并影响猜测精度，需从历史数据中选取和猜测日的特征量最为接近的历史日的数据作为练习样本，聚类分析是选择样本的有效手段。在短期负荷猜测的数据聚类中主要考虑的聚类特征指标有摘要：最高温度、最低温度、平均温度、风力、可见度、湿度、天气类型、舒适度指数以及日期、星期等。这些因素对负荷变化的影响程度不同，其中最高温度、最低温度的变化对负荷变化的影响最大，且各因素的取值范围和正常变化范围也不同。本文采用自学习加权隶属度函数来进行模糊聚类分析。假设有K个负荷日，特征量的个数为M，第k个负荷日的第j个特征量表示为ykj，将其作如下归一化处理各特征量的隶属度函数表达式为式中μkj为第k个负荷日的第j个特征变量的隶属度值；gj为猜测日(即聚类中心)的第j个特征变量；设置阈值λ来确定练习样本，λ越大符合选择条件的练习样本数越少。采用监督式学习来决定权值wj。定义目标函数为式中nL为学习的样本数目；yi＝Li/L0；L1为历史日i的负荷总量；L0为目标日的负荷总量；ti为历史日i和目标日的相似度值，即隶属度值。采用梯度下降法来调整权值使式(22)达到最小值。4.2WNN的构建和练习本文构建的WNN网络有55个输入神经元(如表2所示)，112个小波层神经元，30个隐含层神经元，1个输出神经元。需指出的是，隐含层神经元最适宜的数目取决于误差检验，WNN网络通过未参加练习的某一阶段的历史数据来检验误差。练习中取近60天的历史数据运用上述基于隶属度分析的聚类方法来选取小波神经元网络的练习样本(10个)和检验样本(5个)。通过误差检验来确定隐含层神经元的数目。5算例基于本文的模型原理和建模步骤，采用C语言编写出小波神经元网络负荷猜测程序。利用湖北省武汉市1999年5月-12月的历史气象和负荷数据进行猜测摘要：①WNN网络和BP网络的性能比较(10个样本批量练习，单点输出条件下)见表3；②采用本文模型对武汉市电网负荷进行猜测，将其猜测结果和使用普通BP神经元网络的结果进行比较。表4为采用小波神经元网络方法对1999年5月21日-1999年5月27日的负荷进行猜测的平均相对误差和普通BP网络的比较，结果表明本文猜测算法稳定实用，能够改善猜测精度。6结论本文探索了小波神经元网络用于解决短期负荷猜测的能力。探究表明恰当地选择练习样本和合理地选择网络结构是影响WNN网络猜测精度的主要因素。小波神经元网络具有比BP网络更快的收敛速度，改进隶属度聚类方法的应用可改善负荷大波动日的猜测精度。参考文献[1施泉生(ShiQuansheng)．短期负荷预告模型库的探究及应用(Astudyandapplyonmodelsystemofshort-termloadforecasting)[J．系统工程理论和实践(SystemEngineeringTheoryandPractice)，1996，16(7)摘要：99-104．[2ParkDC，El-SharkawiMA，MarksRJIIetal．Electricloadforecastingusinganartificialneuralnetwork[J．IEEETransactionsonPowerSystems，1991，6(2)摘要：442-449．[3邰能灵，侯志俭，李涛，等(TaiNengling，HouZhijian，LiTaoetal)．基于小波分析的电力系统短期负荷猜测方法(Newprinciplebasedonwavelettransformforpowersystemshort-termloadforecasting)[J．中国电机工程学报(ProceedingsoftheCSEE)，2003，23(1)摘要：45-50．[4冉启文，单永正，王骐，等(RanQiwen，ShanYongzheng，WangQietal)．电力系统短期负荷预告的小波-神经网络-PARIMA方法(Wavelet-neuralnetworks-PARIMAmethodforpowersystemshorttermloadforecasting)[J．中国电机工程学报(ProceedingsoftheCSEE)，2003，23(3)摘要：38-42．[5谢宏，陈志业，牛东晓(XieHong，ChenZhiye，NiuDongxiao)．基于小波分解和气象因素影响的电力系统日负荷猜测模型探究(Theresearchofdailyloadforecastingmodelbasedonwaveletdecomposingandclimaticinfluence)[J．中国电机工程学报(ProceedingsoftheCSEE)，2001，21(5)摘要：5-10．[6姜勇(JiangYong)．基于模糊聚类的神经网络短期负荷猜测方法(Short-termloadforecastingusinganeuralnetworkbasedonfuzzyclustering)[J．电网技术(PowerSystemTechnology)，2003，27(2)摘要：45-49．[7李天云，刘自发(LiTianyun，LiuZifa)．电力系统负荷的混沌特性及猜测(Thechaoticpropertyofpowerloadanditsforecasting)[J．中国电机工程学报(ProceedingsoftheCSEE)，2000，20(11)

电机工程范文篇5

关键词：电力市场损耗分摊成本分摊

1引言

当前，世界电力工业正在发生着前所未有的变革，传统电力工业自上而下的生产和经营模式（垄断模式）正在向发电公司、输电公司和配电司的生产与经营模式转化。引入零售转运、建立电力商品市场、引入竞争机制、降低电力商品的消费价格，使用户得到真正的实惠。电力市场条件下，发电公司和用户都会提出诸如一台发电机的电究竟送达了哪些负荷，在某个用户中发电公司提供的潮流究竟有多大，发电公司在某个电力设备上引起的损耗究竟有多大等问题，这些问题是输电费用公正分配的基础，是输电定价的重要依据，是提高输电系统运行的透明度、保障电力市场健康发展的关键。这些问题是传统的电路理论无法解决、电力市场环境下又无法回避的问题，因此，引起了人们的广泛关注[1-12]。

本文针对国内外几种典型的支路损耗分摊算法进行了深入的研究。基于电路的基本理论给出了支路损耗的基本性质和支路损耗合理分摊的基本要求，理论上指出了各种方法的合理性、优劣和适用范围。对某些观点和争议给出了相应的结论，为输电成本的合理分摊和提高电力市场的公正性奠定了理论基础。

2支路模型与支路损耗的基本性质

图1为任一电网支路l（或i-j），等值阻抗为rl+jxl，节点电压为（幅值为Vi和Vj），有功和无功功率从节点i流向节点j。各电源通过其它支路或直接经节点i向支路l供给复功率。设电源m贡献给支路l首端的电流分量为jbml，则流入支路l的总复电流为

式中n为电网中电源的总个数。

支路l上的总有功损耗分别为

从式(2)~(3)不难看出，支路损耗具有下述基本性质：

性质1：电源的有功（或无功）电流对支路无功（或有功）损耗有交叉影响。

性质2：电源的有功电流之间、无功电流之间有交叉作用影响支路损耗，而电源的有功电流与无功电流之间没有交叉作用。

性质3：支路有功（或无功）损耗与支路电阻（或电抗）有关，而与支路电抗（或电阻）无关。

性质4：支路总有功（无功）损耗与支路总复电流的模（电流有效值）的平方成正比。

这些性质具有明确的物理意义。

上述性质中，只有性质4是定量的，其余性质都是定性的，因此，合理的支路损耗分摊算法应符合性质1~3的基本要求。

3方法1：基于叠加定理的支路损耗分摊方法

文献[1]基于电路的叠加定理求出各电源在支路上的电流分量后，分析并给出了各电源在同一支路中引起的功率分量的定义，推导并给出了各电源在支路中引起的功率损耗分量表达式。

按叠加定理求得的电源m在支路l上的电流分量设为，按文献[1]中的式(3)有电源m在支路l中引起的复功率分量为，损耗分量为(见文献[1]第四节末)。考虑得电源m在支路l中引起的复功率损耗分量为

可见，损耗分量表达式中，电源的有功电流与无功电流之间有交叉作用、支路有功（或无功）损耗与支路电抗（或电阻）有关，这与支路损耗的基本性质2、3相矛盾，即损耗分量中出现了2个不合理的冗余项。实际上，在极端情况下，例如支路的电阻等于零时，支路l上的总有功损耗等于零，但电源m分摊的有功损耗为，并不等于零（虽然式对所有电源求和为零）。支路上的总有功损耗等于零，而各电源分摊的支路有功损耗分量不等于零，这在物理上无法给出合理的解释。

此外，这种方法基于叠加定理求取各电源在支路上的电流分量，往往会出现不同电源在支路上的电流分量方向相反，即反向潮流（counterflows）现象，导致某些电源在支路上的损耗分量小于零，尽管它使用了电网资源、却还要得到补偿的不合理现象。而且，从式(5)可以看出，即使电网中无反向潮流，支路电抗大时也会有<0，仍会出现这种不合理现象。

4方法2：与同类电流分量成比例的支路损耗分摊方法

这是一种以虚构的无损网络潮流追踪为基础的损耗分摊算法[2-6]。它以有功和无功潮流解耦为基础，有功损耗只分摊给相应的有功发电，无功损耗只分摊给相应的无功发电。认为电源引起的支路损耗分量与该电源贡献给该支路的同类电流分量成比例。

考虑式(2)，取损耗按与同类电流分量的k(k≥1)次方成正比分摊，则电源m承担的支路l上的有功损耗分量(2)和无功损耗分量为

式中(2)表示方法2。考虑到支路总功率损耗与电流的平方成正比，因此，有人主张支路损耗按电流的平方成正比分配[2-3]，即取指数k=2；又考虑到(2)和(3)式中电流之和的平方项展开后，有同种电流的乘积交叉项，各电源按其供给的支路电流一次方参与对乘积交叉项的影响，因此，又有人主张支路损耗按与电流分量成正比分配[4-6]，即取指数k=1。方法2的特点可归纳如下：

（1）不符合支路损耗的基本性质2。式(7)中，比例系数由有功电流决定，而乘号后面的表达式中有无功电流，出现了电源的有功电流与无功电流间的交叉作用；式(8)中也有相同的情况。

（2）分摊系数未计及潮流的交叉作用。式(7)或(8)中有功（或无功）损耗的分摊系数未考虑无功（或有功）潮流的交叉影响。有功潮流引起的有功损耗和无功潮流引起的有功损耗具有相同的分摊系数，忽略了潮流功率因数的不同产生的影响。实际上，只有当所有电源在支路上的潮流分量具有相同的功率因数时才能消除这种影响。因此，该法不适用于各电源提供的潮流分量的功率因数相差较大的情况。

（3）要虚构理想的无损网络。该方法在实施过程中，必须先虚构理想的无损有功(或无功)潮流网络，采用潮流追踪法求解后，再进行损耗分摊，即存在“消除损耗虚构无损网络—潮流追踪—基于潮流追踪结果分摊损耗”的损耗处理过程中的逻辑矛盾。

（4）要虚构纯串联网络。即需要将电网中的并联支路进行等值或移植处理，不能将电力元件（如线路的p型等值电路、计及并联励磁支路的二卷、三卷变压器等值电路等）直接视为一个自然整体进行处理。

（5）适用性较好。这种方法由于采用了潮流追踪法，避免了“counterflows”现象，保证了使用电网资源的所有用户必须承担电网服务费的合理性；输电网的功率因数通常较高，使潮流的交叉作用对分摊系数的影响小；该方法思想简单、易于实现。因此，目前在国际上使用得最为普遍（通常取k=1）。

5方法3：直接分解同类交叉项的支路损耗分摊方法

这是一种以虚构的无损有功潮流追踪为基础的损耗分摊算法。它以忽略无功潮流为基础，细致考虑了电源有功潮流之间的交叉作用对支路有功损耗的影响[7]。

设支路潮流由e和f二个电源供给，支路首端的有功电流分量分别为ael和afl。对有功潮流网络，支路l上的总有功损耗近似为

式中(3)表示方法3。显然，上式中的分别为电源e和f的有功潮流分量引起的有功损耗，而为电源e和f的有功交叉作用引起的损耗。因此，问题的关键在于如何将交叉损耗合理地分解并分摊到e和f两个电源。

设交叉损耗分摊到e和f两个电源的分摊系数分别为βe和βf，则有

为求取上述两个分摊系数，还应加上一个由交叉损耗分摊到两个电源的分摊方法决定的关于βe和βf的方法方程。表1给出了4种不同的交叉项分摊方法及其具体的分摊系数表达式。

表1中，不同方法的分摊方程与式(10)联立求解，即得相应方法的交叉项损耗分摊系数。值得注意的是，对交叉项几何平均分摊法，式(10)决定了βe和βf均属于区间[0,1]，由βe和βf的表达式易知，这种分摊方法只有当aelafl两者的比值属于区间[0.01，10]时才适用。

两个电源应分摊的有功损耗分别为

上面的结果对应有两个电源向支路l提供潮流的情况，这不难推广到有多个电源的情况。

不难看出，这类分摊方法除了具有方法2中的特点(3)和(4)外，还具有以下特点：

（1）不符合支路损耗的基本性质1。式(11)~(12)中缺少无功电流对支路有功损耗的影响。

（2）存在固有误差。这种方法忽略了无功潮流，使得各电源分担的支路有功损耗分量之和与支路实际有功损耗之间存在固有误差，且其大小随支路潮流功率因数的减小而增大。因此，该法不适用于低功率因数网络和功率因数多变的情况。

（3）适用性差。算法本身存在固有误差。

（4）细致考虑并区分了不同电源有功潮流之间的交叉作用对支路有功损耗的影响。

6方法4：与复电流分量的模成比例的支路损耗分摊方法

这是一种以虚构的有功和无功无损网络潮流追踪为基础的损耗分摊算法。它直接以复电流的模为基础来确定损耗分摊系数[6,8]。

考虑式(2)和式(3)，展开电流之和的平方项有

式中(4)表示方法4。可见，支路总损耗可分成两部分，其一是各电源单独作用时引起的支路损耗之和，此处称之为独立损耗分量；另一部分是不同电源之间的交叉作用引起的支路损耗，此处称之为交叉损耗分量。显然，独立损耗分量中各电源对支路损耗的贡献与该电源向支路供给的复电流模的平方成正比，而交叉损耗分量与不同电源电流之间的关系很复杂，这也正是损耗分摊的难点和关键所在。

设电源m在支路l中引起的损耗分量在独立损耗分量中所占的比例为αml、在交叉损耗分量中所占的比例为βml，电源m在支路l中引起的有功和无功损耗分量分别为，则与复电流分量的模成比例的损耗分摊方法可统一描述为

比例系数αml和βml由基于复电流分量模的具体比例算法确定。表2归纳了常见的三种典型算法中αml和βml的计算公式，表中

显然，这类分摊方法除了具有方法2中的特点(3)和(4)外，还具有以下特点：

（1）不符合支路损耗的基本性质2。式(14)中，比例系数αml和βml由复电流的模决定，也即由有功和无功电流共同决定，而该两个系数后面的因式中都含有功和无功电流，这出现了电源的有功电流与无功电流间的交叉作用；式(15)中也有相同的情况。

（2）交叉项分摊系数未计及潮流分量功率因数的影响。式(14)或(15)中交叉项损耗分摊系数由复电流的模确定，这在复平面上意味着考虑了模的大小、但未计及相位不同（功率因数不同）的影响；另外，有功和无功损耗分量表达式中，有功交叉项和无功交叉项损耗都按相同的比例系数分配，未计有功间的交叉作用、无功间的交叉作用两者对支路损耗影响的不同。实际上，只有当所有电源在支路上的潮流分量的功率因数都相同时才能消除这种影响。因此，该法不适用于各电源提供的潮流分量的功率因数相差较大的情况。

（3）这种方法的实现要以潮流追踪为基础，避免了“counterflows”现象，保证了使用电网资源的所有用户必须承担电网服务费的合理性；电网的功率因数越高，潮流的交叉作用对分摊系数的影响越小；此外，该方法思想简单、易于实现。

（4）适用性与比例系数αml和βml的求取方法有关。实际上，支路损耗按与复电流的模成正比分配的方法适用性最好，其次是与复电流模的平方成正比的方法，而与复电流的模及其平方成正比分配的方法适用最差，详细分析见本文的第二部分。

7结论

方法1~4是支路损耗分摊的几类主要方法，其中方法2在国际上使用得最为广泛；这些方法都不符合支路损耗的基本性质2，它们的损耗分量表达式中都存在着电源的有功电流与无功电流间的交叉作用；对任意的电网潮流，方法1、方法2（取k=1）、方法3（交叉项平均分摊法）和方法4（与复电流的模成正比分配）所得结果的差异很大（本文的第二部分将详细分析），随着电网潮流功率因数的提高，这些差异将越来越小，在直流电路中，这些方法完全等同；和以叠加定理为基础的方法（方法1）相比，以潮流追踪为基础的方法（方法2~4）不会引起反向潮流、不会出现使用了电网资源还要得到电网补偿的不合理现象，因而更加直观和具有工程意义；方法2~4都要虚构理想的无损串联网络，不能直接处理线路的对地电容和变压器的并联励磁支路等上的损耗分摊问题。

参考文献

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电机工程范文篇6

通信工程在我国真正地进入快速发展是在20世纪80年代,这个时期从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风。为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程专业有了它现在的名称。大量的技术成果如:晶体纤维生长与晶体光纤器件的研究,光纤高温传感器、光纤环形腔的细度及环形激光器的研究,窄线宽可调谐半导体激光器及相关技术等都走在了世界的前沿。

一、存在的问题

随着信息技术的广泛应用。人类社会经历着一场前所未有的全方位的深刻变革,网络通信已广泛地应用于政治、军事,经济及科学等各个领域,它改变了传统的事务处理方式,对社会的进步和发展起着很大的推动作用,与此同时,人们也越来越意识到信息安全的重要性,因此,信息在网络通信中的安全性、可靠性日趋受到通信网络设计者与网络用户的重视。

鉴于信息安全开始对国家安全产生了重大的影响,需要准确认识信息安全的基本问题与表现方式,清晰了解保障信息安全所依赖的信息网络化的客观规律。从而做到有的放矢,以便真正发挥作用,在这里我们着重讨论通信工程中的网络通信安全。网络通信安全一般是指网络信息的机密性、完整性、可用性、真实性、实用性、占有性。从技术层面上来看,反映在物理安全、运行安全、数据安全、内容安全四个不同的层面中。而现在网络通信的安全问题可以大体分为;内网通信安全和网络问信息传播安全两个方面。

二、解决对策

由于内网的信息传输采用广播技术,数据包在广播域中很容易受到监听和截获,因此需要使用安全交换机。利用网络分段及VLAN的方法从物理上或逻辑上隔离网络资源,以加强内网的安全性。

从终端用户的程序到服务器应用服务、以及网络安全的很多技术,都是运行在操作系统上的。因此,保证操作系统的安全是整个安全系统的根本。除了不断增加安全补丁之外,还需要建立一套对系统的监控系统。并建立和实施有效的用户口令和访问控制等制度。

使用网关的好处在于网络数据包的变换不会直接在内外网络之间进行,内部计算机必须通过网关。进而才能访问到Internett这样操作者便可以比较方便地在服务器上对网络内部的计算机访问外部网络进行限制。

在现实中,入侵者攻击Internet目标的时候,90%会把破译普通用户的口令作为第一步。以Unix系统或Linux系统为例,先用“fjnger远端主机名”找出主机上的用户账号。然后用字典穷举法。

如果这种方法不能奏效,入侵者就会仔细地寻找目标的薄弱环节和漏洞,伺机夺取目标中存放口令的文件shad-OW或者passwd。然后用专用的破解DES加密算法的程序来解析口令。

在内网中系统管理员必须要注意所有密码的管理。如口令的位数尽可能的要长;不要选取显而易见的信息做口令;不要在不同系统上使用同一口令;输入口令时应在无人的情况下进行;口令中最好要有大小写字母、字符、数字;定期改变自己的口令:定期用破解口令程序来检测shadow文件是安全。没有规律的口令具有较好的安全性。

三、网络间信息传播安全

所谓的网络信息传播安全主要是指网络信息在传播的过程中应保持信息本身的完整性、可用性和机密性。信息网络的通信是由通信协议堆栈完成的,通信协议大致可分为应用层、传输层、网络层、链路层和物理层,采用通信协议分层的方式对网络通信进行安全控制可满足信息网络安全通信的需要,保障信息传输的机密性、完整性和可用性,接下来,我们就保证信息传播安全的技术和方法进行探讨。

采用数字签名技术。所谓“数字签名”就是通过某种加密算法生成一系列符号及代码组成电子密码进行签名,来代替书写签名或印章,对于这种电子式的签名还可进行技术验证,其验证的准确度是一般手工签名和图章的验证而无法比拟的。它能验证出文件的原文在传输过程中有无变动。确保传输电子文件的完整性、真实性和不可抵赖性。这样数字签名就可用来防止有人修改信息等情况的发生,可以进一步保证信息的完整性、保密性,强化身份识别功能和不可抵赖性,同时数字签名技术还可以提高交易的速度和准确性。

数字集群系统网络技术。数字集群系统的信息安全主要涉及用户鉴权、加密、分级用户管理、日志管理、虚拟专网。数字集群系统分为专网运营和共网运营两种方式。数字集群网络对于网络的容量、通信覆盖率、呼叫建立成功率等都有更高的要求。

电机工程范文篇7

1校内实践教学平台建设

我系以电气工程国家实验教学示范中心、电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室和校企联合实验室为基础，搭建了高层次校内实践教学平台(见图1)。

1．1加大实验室投入，改善实践教学环境我系不断加大实验室建设力度，大力改善实践教学环境。统筹规划，整合资源，建设了全校性公共实验平台、专业基础课实验平台、专业课实验平台。2009～2010年，再次对实验室的仪器设备进行了更新，重点建设了包括计算机硬件实验室、电机教学实验室、电气工程自动化教学实验室、电工与热工计量教学实验室、继电保护实验室在内的10余个实验室。购置了功率信号源、变阻箱、数字万用表、计算机、继电保护设备、示波器、信号发生器、单片机开发板、DSP开发板、常见集成芯片、电子负载、电子电路实验箱、风力发我系统、太阳能电池发电系统等设备。同时，还对实验环境进行了改造和修缮，并为实验室新购置了空调、门禁等基础设施。

1．2大力引进优秀人才，建设优质实践教师队伍我系拥有一支高学历、高素质的实践教学教师队伍。不仅有学科带头人、教学名师等参与实验指导，还有一支具有丰富实践经验的优秀的专职实验教师队伍。负责实践教学的专职和兼职教师中，有多位教师获奖，包括国家教学成果奖、北京市教学成果奖、国家教学名师奖、清华大学优秀实验技术人员奖等等。近2年，我系进一步加强了实验系列教师队伍建设。着力培养青年教师，加强后备力量建设，相继引进了1名副教授和2名清华大学硕士研究生作为实验系列教师。我系制定了一系列有效措施，调动教师参与实践教学的积极性。比如:实施了实践教学带队教师奖励办法，支持并鼓励实验系列教师投入到校外实习实践工作中去。2009～2010年，实验室系列教师承担了所有的生产实习、社会实践带队任务，他们在实习现场的系统讲解和答疑，进一步提高了实习实践效果，学生反响热烈。同时，带队进行实习、接触生产一线，也为提高实验系列教师业务水平提供了平台。2010年，我系制订了科技辅导教师制度，从各二级学科中遴选优秀的青年教师作为科技辅导教师，指导学生的科技活动。

1．3不断改革教学方法，培养学生的创新素质课程是教学的主要载体，实验课程是锻炼学生动手能力、创新意识的主要途径。通过改革教学方法，可以帮助学生更快更好地掌握进行科学研究和探究事物的方法，培养学生独立进行科学研究的能力。我系不断对已有的实验课程进行教学内容和方法的改革与创新，并积极鼓励开设新课。2009年，清华大学“实验室科研探究”入选国家精品课。我系面向全校开设的两门实验室科研探究课:“电力电子变换与电机控制”和“虚拟仪器技术”是该国家精品课的教学单元。这两门课程的选课学生来自电机系、机械系、精仪系、经管学院、自动化系、材料系、工物系、人文学院等多个院系，实现了跨院系、跨专业组织课程。课程重视将实践教育贯穿教学全过程，积极推进探究式学习，努力培养学生的探究精神，教学效果显著。为便于学生学习和掌握知识，两门课程的主讲教师分别编写了相应的讲义。课程单元负责人、电力电子与电机控制教学实验室主任毕大强博士获第七届“清华大学优秀实验技术人员”奖。“现代高电压实验技术”课程原有的授课模式是以演示实验为主，通过实验使学生了解高电压方面的相关知识。2009年，我系支持该课程任课教师进行了全面的课程改革。从以演示实验为主的教学模式转变为以演示实验为基础，以自主创新性实验为主导的教学模式。改革后的课程，要求学生自主设计综合性的创新实验，并利用现有的实验设备完成实验内容，实现实验目的。在此过程中，以学生自主学习为主，教师发挥指导作用。改革后的课程实现了从以演示实验为主向以创新性实验为主、从以灌输式为主向以探究式为主的教学模式转变，课程改革效果优秀。

1．4加强国际交流与合作，创建国际一流实践教学平台我系十分重视实践教学环节的国际交流与合作，多次选派实验系列教师赴其他国家和地区进行访学。全系各实验室每年共接受近20个国家或地区的来访参观和交流合作。如2010年，接受了包括美国、英国、日本、越南、马来西亚，等国家和台湾、香港地区的参观，并邀请了日本早稻田大学、美国麻省理工大学、美国亚利桑那州立大学、美国华盛顿州立大学、英国布鲁内尔大学、香港理工大学等20余个国内外知名大学、企业的专家学者作交流报告。

2校外实践教学平台建设

2．1建立了科学合理的实践基地布局校外实践基地是学生了解学科前沿，感受生产实际的主要平台。我系利用强行业背景的巨大优势，与很多海内外大型电力企业建立了战略合作伙伴关系。在进一步巩固与北京施耐德电气公司、上海电气集团有限公司、北京能源投资(集团)有限公司、西安电力机械制造公司、中国东方电气集团公司等校外实践教学基地的良好合作关系的同时，2009、2010年，又新建了北方联合电力公司、沈阳特变电工股份有限公司、宁夏电网公司、山东海阳核电公司4个实践教学基地。基本实现了“全方位建设，多角度推进”的实习基地布局，即:实践基地全面涵盖电气学科的电工和电力两个行业，为本科生生产实习和社会实践、专业学位型硕士研究生产业实践、研究生就业实践、博士生暑期实习等提供了保障。2009年，清华大学—西安电力机械制造公司实践基地获批成为北京市高等学校市级校外人才培养基地。2010年获学校批准，沈阳特变电工股份有限公司成为校级实践教学基地(见图2)。

2．2制定了规范健全的保障制度科学有效的管理，为提高实践教学质量提供了有力保证。我系采用过程管理模式，由系带队教师、基地指导教师、学生支队长对校外实践教学进行全过程管理。2010年，实施了系领导带队实习机制。由系(副)主任、党委(副)书记等亲自带队，分别率学生赴各基地进行生产实习。系领导们分别出席了各基地的欢迎仪式，还发表了讲话。这一机制进一步加强了与实习单位的合作关系，也鼓舞了带队教师和学生的士气。为了提高教师、学生参与实践教学的积极性，我系还采用物质奖励与精神奖励相结合的激励机制，为表现突出的个人和集体颁发证书和奖品，并为实习带队教师提供生活补贴。

2．3企业专家库企业专家往往具有丰富的实践经历和工程经验，可以立足生产实际，洞察学科前沿和行业走向。我系采取“送出去，请进来”的方法，建立企业专家库。所谓“送出去”，即选拔一批骨干教师到企业进行实践;所谓“请进来”，即吸引一批具有优秀素质和教学能力的企业工程师到系里授课。

3学生科技创新活动平台的建设

以校内、外实践教学平台为依托，我系建立了学生科技创新活动平台，为学生参与科研活动、培养实践能力提供了条件，拓展了空间。

3．1建立了全开放实验室开放实验室有利于充分发挥学生的主观能动性和主体作用。在学校的大力支持、我系的积极推动下，“电工仪表与测量开放实验室”的装修改造工作已于2009年8月顺利完成，成为全开放式的实验室，为学生进行科技创新活动提供了场地和平台。改造后的实验室分为:基础实验区、科技竞赛实验区、讨论区等多个区域。每个实验桌都配备有计算机，示波器，信号发生器，稳压电源，调压器，DSP、FPGA、MCU开发板和全系列电阻电容，万用表和电烙铁等基本实验设备。同时，实验室增加了门禁系统，采用弹性管理，使学生可以利用业余时间自主进行实验，也提高了仪器设备的利用率。包括电机系、信息学院各系、物理系、工物系和医学院等多个院系的学生利用该实验室开展了科研实践活动。2009～2010年我系参加挑战杯、北京市FPGA竞赛、电子设计大赛等各种赛事的项目的准备和调试工作均为在该实验室完成。

3．2大力支持学生参与丰富的学生科技活动为充分调动学生的积极性和创造性，我系积极组织并大力支持学生参与各种科技活动，包括:校内实践活动(如SRT计划、挑战杯等)，校外竞赛(如电子竞赛，数学建模竞赛等)。为保证竞赛效果，使学生真正赛有所得，我系不仅为参赛学生提供了免费的实验场所，还为他们配备了辅导教师，并提供经费上的支持。2010年，我系出资支持2007级本科生社会实践支队赴深圳进行电动汽车相关项目调研。配备了3位教师进行全程指导，分别负责调研前相关知识准备，与调研单位的联系，和赴深圳对调研活动进行现场指导。这3位教师均为我系在电动车领域颇有造诣的优秀青年教师，从师资配备上保证了调研活动质量。以我系科技创新活动平台为支撑，近2年学生频频在竞赛中获奖。如:我系1个本科生团队以PLC实验室为平台完成了参赛项目，荣获第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖，并获得全国大学生节能设计竞赛唯一的一等奖;在第五届“中国电机工程学会杯”全国大学生电工数学建模竞赛中，我系获得一等奖、三等奖各2项等等。

3．3制定了一系列科技活动鼓励政策我系通过科技活动鼓励政策，在系内营造了浓郁的学术氛围。如2009年，建立了持续跟踪培养机制，鼓励他们巩固已有成果并争取有新的突破;建立了多渠道宣传机制，对获奖项目和作品，在全系范围内通过网络、简报、视频等渠道进行大力宣传，充分发挥他们的榜样作用;建立了奖励机制，对辅导教师和获奖学生给予一定的物质奖励，促使教师、学生做出优异成果。制订了“清华大学电机工程与应用电子技术系本科生科技活动鼓励办法”，并于2009年对此办法进行了修订，对在科技活动中表现突出的本科生进行推研加分奖励。该办法意在鼓励学生本人申请或参与教师设立的SRT项目、课外科技项目、根据课程设立的开放式研究型课题、各课题组的科研工作等等。该办法自2009年起实行，至今全系已有38人获得推研奖励。

4实践教学体系

我系充分利用校内、外实践教学资源，将实践课程与科技活动相结合，以校内、外两大实践教学平台为支撑，建立了有电气工程特色的实践教学体系。拓展了人才培养的空间，提高了人才培养质量(见图3)。

4．1以国民经济建设需求为导向，确定了实践教学定位以国民经济建设需求为导向，建立开放式、需求化的电气工程实践教学体系。电气工程学科是关乎国计民生的重要学科。我系一直立足我国实际，面向国民经济主战场进行学科建设和人才培养。随着近几年国民经济的迅猛发展，对电力行业的人才培养提出了新的、更高的要求。我系以培养服务社会、适应国民经济发展需求的创新型人才为己任，通过理论课程与实践课程的有机结合，有效利用丰富的校内外教学资源和面向社会的开放式实践教学环境，为学生提供了解工程实际、学科前沿、社会需求的机会，增强了学生的工程意识、创新意识和服务意识。

4．2以强行业背景为依托，进行实践教学内容建设以强行业背景为依托，建立智能式、专业化的电气工程实践教学体系。我系利用行业背景的巨大优势，建立了科学的实践基地布局，同时也与行业内众多企业建立了良好的合作关系。这些都为教师进行项目研究，学生进行实践、开展科技活动和就业创造了有利条件。我系鼓励并支持教师参与实践教学、与企业联合进行科技项目研究，并将优秀的科研成果转化为优质的实践教学资源，更新实践教学内容。如:将工程实际问题引入实践教学和学生科技活动，设立与行业实际相关的SRT题目和本科综合论文训练题目等。并通过科研和实践活动，积极引导学生就业。形成教师与学生，企业与学校，教学与科研的多相良性互动。

4．3以科学性为目标，建立完善的实践教学体系结构以科学性为目标，建立全方位、系统化的实践教学体系。我系进行了系统化的实践教学体系建设，建设内容包含了:实践环境建设、课程建设、师资队伍建设、制度建设、经费管理等各种要素。并设立了全方位的实践教学环节:通过课内基础实验培养学生基本的动手能力和理论联系实际的能力;通过认识实习和金工实习丰富学生对专业的感性认识;通过项目训练培养学生科研能力和创新意识;通过生产实习培养学生对学科建设和行业发展的理性认识和对工程实际的认知能力;通过科技活动拓展学生的创新思维空间;通过社会实践培养学生的团队精神等素质;通过1年的综合论文训练，培养学生综合运用知识解决问题的能力等。

电机工程范文篇8

关键词：电力系统；停电风险；评估指标及方法

进入新世纪以来，我国的市场经济持续繁荣，给我国的电力行业带来了前所未有的发展机遇和挑战。电力行业承担着重要的供电职能，从某个角度来看，电力系统的正常运转直接关系着国民经济的稳定发展。

一、电力系统停电风险评估指标

（一）危害因子

我国的经济社会不断发展，对电力行业提出了更高的要求。为了引导电力行业的健康发展，避免出现重大电力输送事故，我国制定了安全事故应急处理条例，并形成了电力系统停电风险评估的技术规范。以区域为划分依据，可以将我国的电力事故划分成普通事故、较大事故、严重事故三个等级，不同等级的电力事故危害性不同，危害因子也呈现出较大的差异。具体来说，电力事故的危害因子主要包括以下几项：第一是非常规电路、第二是停电节点、第三是联锁故障区域。

（二）计算方法

为了对电力事故的等级进行划分，需要掌握有效的危害因子计算方法。以联锁故障区域为例，许多电力事故都是由联锁要素引起的，因此要把本体危害值和其他要素的危害值联系在一起，全面反映电力事故的危害程度。在计算的过程中，需要应用固定的方程式，用故障灾难因子除以联锁故障的节点总数，以此来得出电力故障的灾难度。以相对危害因子为例，一些电力事故是由非常规危害因子所导致的，在对这些电力事故的灾难度进行计算时，需要形成统一的判断标准。在的难度较小的电力事故可以分成一级事件、二级事件和三级事件，其划分依据是节点的减供负荷值。从这个角度来看，想要对电力系统的停电风险进行评估，必须计算减供负荷值。电力事故的节点减供负荷量除以全网的减供负荷，就是该次电力事故的相对危害因子，相对危害因子的值越大，电力事故越严重，相对危害因子的值越小，电力事故越轻微。在计算主要危害分子和相对危害分子之后，还应该对停电事故的危害分值进行计算，以此提高事故等级判定的精确度。

二、电力系统停电风险评估方法

在计算机系统的停电风险发生之前，需要对整个系统进行长时间的故障仿真模拟，并利用此种方法来进行故障频率的有效计算，以及对故障后果进行充分认识。下面以OPA模型为例，进行连锁故障仿真分析。

（一）故障仿真方法

对于OPA整个模型来说，理论来源比较多，其中最受大众认可的来源是自组织临界理论SOC，该模型的根本原理是以负荷化为根本依据，对电力系统的断电进行整体分析，并在分析过程中运用了潮流直流的大致计算，这其中包含很多动态甚至漫动态的时间影响尺度，而站在快动态角度来说，它是利用微观世界来对负荷和线路故障进行真实反映，另外，通过漫动态中的全部过程来实现对模拟电力系统发电，能导致负荷水平和线路容量的整体增长。在上述各式中，G是发电机集合节点；L是负荷的集合点，P是电极的输出动力，Pj是节点负荷，F是线路中有功的潮流矩阵，B是线路中最大的对角矩阵，A是网络中电力系统相关联的矩阵。O是各个节点和电压所形成的矩阵。C是所有发电机在工作过程中所产生的具体费用，式中以i台为例，W是相关单位在单位负荷切除后所受到的整体损失。通过对整个过程进行总结，通过实现优化目标，使得发动机的整体费用和负荷之和能够保持在最小状态。通常情况下，W会比ci高出一本分，可以保证目标更好的实现。另外，在优化过程中存在几个约束条件，分别是：功率节点下的平衡约束、发电机整体的出力约束，系统中的容量储存能力约束和最高的切负荷约束。

（二）具体计算流程

根据对OPA模型分析可以看出，上述所建立的风险评估体系以及故障连孙中制造的仿真计算流程都具有非常高的准确程度，而且在实际工作中也能等到重要应用，通过对各种风险指标的总结和分析。

三、电力系统停电风险评估实例

为验证本文设计的电力系统停电风险评估方法是否能够有效完成科学评估电力系统停电风险，本文通过选择笔者所在地某电网系统为例，在该电网系统当中拥有500kV网架，39机82节点系统。与此同时，通过仿真分析我们可以得知该电网在5000d以内进行运行的过程当中拥有超过2000次事故的事故集，统一采用归一化的方式处理事故频率，通过利用专业拟合曲线的工具拟合电力系统事故规模同频率的曲线，并分别用F和S表示电力系统发生事故的频率和损失的负荷量，可以得知二者之间存在明显的线性关系，而这也意味着电网出现停电事故且事故规模同频率幂律之间有着十分紧密的关联，依照幂律的基本形式，电力系统在停电之后其损失的负荷频率将会依次减少。而在对薄弱区域进行辨识的过程当中，通过运用前文给出的相关公式能够对各节点停电风险值进行准确计算，将其按照一定规律进行排列之后我们可以发现在该电网当中存在分别存在两个风险极大和相对比较大的停电区域，另外还有多个停电风险相对比较小的区域，而通过后期的比对检验之后证明了这一辨识结果的科学性和准确性，这也意味着本文设计的电力系统停电风险评估方法确实能够有效评估出停电风险。

四、结论

在电力系统的日常运行中，停电问题屡屡发生，给我国经济带来了重创。为了降低电力系统的停电风险，必须对风险指标进行评估，并采用现代化的风险评估方法。

作者:苗壮王兵迟福有单位:大连供电公司

参考文献：

[1]吴伟丽,刘连光,王开让.磁暴扰动下电力系统故障风险评估方法与模型[J].中国电机工程学报,2015,(04):830-839.

[2]卢恩,鲁晓军,龙霏,曾凯文,王宁,廖诗武,文劲宇.电力系统停电风险评估指标及方法[J].电力自动化设备,2015,(03):68-74.

电机工程范文篇9

关键词：电力工程；线路；设计

一般情况下在进行电路设计的过程中应当考虑多方面的问题，而其中的成本投入则是重要一项。成本确定之前需要形成关于路径方案方面的选择，并有效控制线路经济效果，由此，可以改善条件满足区域设计方面的需要，这也是电力工程线路规划与设计方案的关键所在。

一、电力工程线路的优化选择

1.线路路径选择

在对电力工程相关操作路径的确认方面应当坚持可以直接关联输电路基距离为原则，并应当考虑线路实际运行中的成本。同时也应当加强对电力工程实际造价等方面的问题分析。设计人员方面则应当在确定路径距离的基础上，综合考虑几个方面的问题，第一是应当在不追加成本基础上绕开弯曲路段。结合相关数据显示，应当选择几何中心线路完成相关线路的铺设。这样做的目的是为了缩短不同用户之间的距离，同时也能够有效避让植被以及水源地等，降低破坏范围。针对线路之中地形差异性以及可能存在的障碍，也需要对多方面的条件实施关系平衡。

2.导地线选择

电力工程建设的过程中导地线所产生的成本内容包括几个方面：线路型号、分裂数以及长度等。导线质量受到输配电等相关质量因素的影响而产生不同的质量。气候条件同样也会对线路产生一定的作用。线路设计过程中应当充分考虑到导线型号的问题。根据导线实际型号才能够确定工程成本，并完成整条线索的预算编制。线路工程建设的过程中还应当结合现阶段实际情况，并基于当前基础进一步对导线负荷等情况进行预测与充分评估。充分结合现阶段地区经济发展实际情况，对负荷进行有效预留，以此可以更好的降低线路出现修缮与重建的工作，提升工作效率。导线建设同样也会受到地形等因素的影响，东北地区地形同样也会十分复杂，造成电力线路在进行设计与要求方面也需要提高标准。对此，在电力线路工程设计时，需要充分考虑河流、丘陵、植被及人口密度等的影响，尽量避开高低起伏不平的地形，为工程的施工提高便利。考虑到北方地区冬季严寒的气候，如果线路结冰，不仅会影响其强度，还可能引发各种各样的线路故障。在这种情况下，通常需要采用架空复合地线光缆，铺设相应的地线，确保地线与导线的有机结合，以保证线路的安全稳定运行。

3.气象因素的影响

我国幅员辽阔，东西向和南北向跨度较大，不同的地区气候变化存在着很大的差异，如东北地区冬季严寒，夏季温暖，南方地区冬季温暖，夏季炎热，在电力线路工程设计中，应该充分考虑区域的气候特征，对气象因素的影响进行控制。例如，在我国东南沿海地区，影响电力工程设计方案可行性和可靠性的最大危害，就是夏秋季节的台风和暴雨，基本上，每年出现的台风都会给电力线路造成巨大的影响和破坏，引发严重的经济损失。在西北和东北地区，由于冬季气候寒冷且持续时间长，对于电力线路工程危害最大的因素是覆冰灾害，冰凌在线路上的持续积累，会导致线路的负担加重，如果不能及时进行预防和清理，则可能会导致线路断裂，影响电力系统的安全稳定运行。

二、成本控制与设计

在电力工程线路设计中，成本控制与设计是重要环节，对保证工程质量与施工安全都有着一定的关联影响。基于电力工程线路质量可靠的前提下，应用价格最优化、合理的线路，实现成本最低的工程线路建设；在对电力工程线路中应用的导线、杆塔、绝缘设施等要进行最优成本搭配，即通过合理设计降低工程总成本支出；在工程线路设计过程中要充分考虑多方面的影响因素，对线路具体长度、施工具体时间等进行预期设计与控制，进而降低线路的运行成本等。材料的选择过程中为提高成本控制效率，要坚持”宁缺毋滥”的原则，即保证使用质量达标，材料使用安全，在工程线路设计方案完成后根据施工实际需要的工程材料数量进行选择，并避免出现选择型号错误，出现浪费材料的情况。在制定材料选择方案后要对其进行校对和检验，要保证每一阶段的材料供应及时，杜绝因材料供应不足而使用不和标准的材料，影响工程施工质量。例如，在对工程线路施工中应用到的绝缘子来看，杜绝采用蝶式绝缘子应采用耐张串型绝缘子，保证材料使用标准，保证使用安全。

三、改善自然人文条件

在落实到具体施工的过程中，需要对自然人文条件进行加强。这是因为电力线路的施工势必造成对环境的破坏，例如植被、交通等环境的破坏等。因此，需要加强设计，兼顾沿线条件中的自然及人文条件等的改善。工程施工阶段需要确保按照规章制度进行，采取有效手段集中处理相关问题。针对可能会产生的事故情况，应当形成应对策略，避免由于自然灾害造成的对电力工程等方面的负面影响。真正意义上确保电力线路能够得到稳定与安全运行。这也是本研究中的最终目标。结束语综上所述，结合当前阶段社会发展实际情况，需要加强对电力方面的功能与需求的增加。促使电力工程建设质量能够越加提升。电力工程之中的线路方面的设计问题同样也是其中的关键点。因此，应当基于质量、成本以及进度等方面给予加强，选择最优方案进一步促进我国电力行业的向前发展。

作者:蔡文沛 单位:国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司

参考文献：

[1]张捍民.地方电力工程设计院、所输配电线路设计质量、效率的提高与CAD软件的开发[A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2009年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C].云南电网公司、云南省电机工程学会,2009:1.

[2]张晓东.利用卫星遥感技术进行电力线路设计[A].湖北省科学技术协会.湖北省测绘学会2004年度科学技术交流会论文集[C].湖北省科学技术协会,2005:7.

电机工程范文篇10

谈及城网改造规划首先需要了解一下城市配电网其主要的工作内容是什么，在人们的日常生活当中时时刻刻的离不开电，而城市配电网其主要是指除了提供电源的输电线路、变电所以外，还包括配电网。[1]其中输电线路和变电所是为配电网所提供电源的，配电网有多个组成部分，其分别为：高压配电网、中亚配电网以及低压配电网。而城网实际上就是城市配电网的简称，对城网进行改造规划就是对城市配电网进行改造规划。城网改造规划的内容主要包括两个方面，其分别为：对原有配电网的改造和扩建后新建的配电网。在城网改造规划的具体内容当中还包括规划的年限、编制、经济分析以及改造安排。

2配电网在进行改造规划编制时应注意的问题

2.1注意与城市建设相结合

对于城市配电网来说，其不仅仅是电力系统当中重要的组成部分，更是城市建设当中重要的组成部分，尤其是电力行业还是我国的基础性行业，其更是如此。[2]因此配电网在进行改革规划编制时，一定要注意与城市建设相结合，这样才能做到双向发展。

2.2注意符合城市配电的特点

城市配电共有六大特点，其分别为：①电网的负荷相对较为集中且符合密度额十分的高；②用户的用电质量要求都比较高；③由于配电网的设计标准比较高，因此在安全和经济的合理平衡之下，供电需要有较高的安全可靠性；④即使配电网的接线较为复杂，依旧需要保证其调度的稳定性；[3]⑤由于配电网在自动化这方面的要求比较高，因此对电网的管理水平要求也就比较高；⑥配电网当中有关的配电设施的要求比较高。

2.3注意对资金进行合理规划使用

目前，由于我国国家资金有限，给予配电网改造规划的资金是有限的，这也就要求规划人员在对其进行规划的时候需要合理有效的利用资金。那么相关工作人员在规划的时候应该如何做呢？首先我们需要清楚的是，对配电网的改造并不是由一个人来进行规划的，因此相关的工作人员每个人首先都可以将自己的规划内容制作一个方案，然后对所有提交的供电方案进行参考选取，选出最佳方案。[4]而方案的选取标准则是以资金的投入和有效性为中心，合理有效的使用资金能够为供电部门和全社会带来最大的综合经济效益。

3对配电网在电力工程建设当中的展望

3.1合理布局电网结构

对于配电网的经济运行以及管理来说，对电压的等级进行简化之后，对其是有利的。目前，我国城市配电网当中所使用的电压有35kV、100kV、220kV、380kV等。那么目前我国城市配电网的发展趋势是将110kV的电压引进市区，将市区当中的35kV逐渐的淘汰。其实对于任何事物来说，完美、完善是其一直追求的目前。同样的，对于电网结构来说，一个合理完善的城市电网结构的布局是非常重要的。合理布局城市电网的结构，能够有效的满足城市居民现阶段对电力资源的需求，还能够满足、适应发展的裕度。[5]这相比我国以前城市配电网的布局，合理布局电网结构能够使电网变得更加的灵活。

3.2引进国外先进技术进行改造

随着科技的进步，我国越来越多的设备趋于智能化。对于城市配电网来说，技术的结合也是十分重要的。目前技术已经成为配电网改造规划的核心内容。目前，国外一些发达国家的配电网配置就结合了科学技术，例如：箱式变压器、架空绝缘导线等等的应用，对于我国城市配电网来说都是值得借鉴的。只有不断的吸取别人的长处来充实自己，自己才能变得更强大。

4结束语

综上所述，城市配电网是保障城市居民日常用电的，因此对城市配电网进行规划改造是必然的。本文主要对城市配电网改造规划的内容以及配电网在规划的过程中应注意的问题进行了分析，最后再根据本人自身的想法提出了两点相关的建议，希望对我国城市配电网的改造规划能起到一定的借鉴作用。

作者:梁嘉升 单位:国网山东省电力公司蒙阴县供电公司

参考文献:

[1]马建.宿迁洋河镇区域配电网规划研究[D].华北电力大学，2015.

[2]李志锋.中小城市配电网规划实施策略及其应用[D].华南理工大学，2015.

[3]史阳，辛文增.论城市配网规划与建设的发展趋势[A].北京中外软信息技术研究院.第五届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院，2016：1.