自動化技術原理范文

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關鍵詞：電力自動化；電力系統；自動化技術；發展趨勢

中圖分類號： TM7 文獻標識碼： A

引言

電能作為一種具有易控制、輸送便利、轉換速度快、環境污染小等諸多優點的能源，在上個世紀八十年代成功取代蒸汽動力，成為社會經濟發展的能源基礎。與此同時，為適應現代化生產的節奏，具有對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理的電力自動化技術應運而生。電力系統是一個地域分布廣泛、網絡結構復雜的綜合性系統，主要由變電站、發電廠、輸配電系統網絡以及終端用戶群組成，實行統一調度和運行，電力自動化技術的出現，很好的解決了電能在輸送過程中的各種問題，極大的推動了電力工程的發展。

一、電力自動化技術的內容和工作原理

電力自動化技術的工作原理就是利用現代化的計算機、通信技術，借助發達的網絡系統，聯系發電廠和變電站，通過自動化的計算機系統進行信息數據的傳輸、共享、整理和管理，對整個電力系統的運行過程進行檢測和控制。電力的自動化主要體現在以下三個方面，即配電的自動化、變電站的自動化和電網調度的自動化。

1、配電的自動化

配電自動化是利用計算機技術，借助現代網絡進行數據傳輸，通過系統自動實現運行過程中的監視和控制，這樣工作人員僅僅通過計算機就可以實時的掌握電力系統運行的具體情況，了解運行參數，從理論到實際上實現人機合一，從而減少操作人員的工作量，節約運行的費用，提高生產的效率和電力運行的經濟效能；另一方面借助先進的計算機系統可以更明確、有針對性地找出故障發生的位置和產生的原因，并及時對事故進行控制，從而實現配電網的智能化監控管理，大力改進電力自動化系統的管理效率和經濟效益，使配電網始終處于更優、更安全、更經濟的運行狀態。

2、變電站的自動化

變電站自動化即利用先進的計算機技術、網絡技術和通信技術，并結合變電站的功能特點對這些技術進行進一步的開發和研究，經過技術創新和優勢整合，使之轉變成適合電力系統運行的技術，進而實現變電站原有功能的改進和優化，實現運行數據的無紙化、系統檢測的針對化、層次結構的明確化和人工使用的低耗化。通過變電站自動化系統使信息和數據的收集更全面和便捷，變電站內各設備的運營也更加可控和易于操作。目前，我國的變電站自動化技術已日臻成熟，在各規模層次的變電站中廣泛使用，使變電站的運行效率和可靠性得到了極大的提高，使電力系統的操作和運行具備了更好的可控性。變電站系統也慢慢由自動化向全數字化、集成化邁進，最終實現變電站無人值守的目標，做到真正的全自動化。

3、電網調度自動化

電網自動化是指通過計算機和網絡等現代化技術對電網進行自動的調控。即電網調度的工作人員可以通過計算機系統，利用先進的操作軟件，詳細的了解電網運行時的電壓、周波浮動頻率等情況，全面監控電網運行的狀態，實現數據信息的有效管理，避免意外事故的發生，同時做好事故發生時的應急準備，保證整個電網始終處于良好的運行狀態，盡快實現電網調度的數字化、集成化和智能化。

二、電力自動化技術的發展趨勢

如今電力系統自動化技術的發展趨勢主要表現在以下的幾個方面，開環監測為主轉化到是以閉環控制為主；技術功能單一向著多功能全方位的方向發展；由單個元件發展向全系統方向發展；由高電壓等級向著低電壓等級發展；讓裝置的性能更加的靈活，具有創新力和技術性。并且逐漸向著數字化的方向進行轉變。有效的確保高效的，經濟的，方便的供電；很好的結合電力系統的高效性和安全性。做到經濟和管理的自動化和高效化。保證在輸電過程中能夠順暢。

電力自動化技術能夠提高電力企業的工作效率，還可以減少很多方面的資金投入和減少勞動力的資金投入，更可以提升電力企業當中重要線路數值的檢測，保證系統穩定供電等，針對電力自動化技術發展趨勢做出簡要分析。

1、無線通訊技術

無線通訊技術的使用有效的避免了過去的現場布線環節，節約了時間和成本，通過計算機進行遠程鏈接就可以實現維修檢測人員與控制管理中心的信息共享，實現設備的可視化、遠程調控等功能，具有高度靈活性和實用性，是電力自動化技術發展的必然趨勢。

2、信息化技術

信息化技術是指電力生產的自動化和管理的信息化。其中電力生產的自動化實現了無人值班或少人值班，完全借助于自動化的監控系統來完成各項任務，不但節省了人力成本，而且推動了生產過程自動化水平的提高。另一方面我國電力調度的自動化已經達到了世界領先水平，建成了多項高效、可操作的自動化系統，為電力生產的自動化和管理的信息化提供了有力保證。通過管理的信息化更有力的促進了信息的及時獲取、傳遞和共享，有效提高了管理的效率，降低了管理的成本。信息化技術的發展是電力自動化技術不可或缺的重要部分。

3、安全技術

電力自動化運行的安全性是整個電力系統的重要前提和保障，僅依靠以前的以人工操作為主的系統運行存在很大的安全隱患，因此催生了眾多先進的計算機控制系統。如安全聯鎖系統，通過計算機進行設備的自動控制，操作人員只需要完成一個簡單的操作就可以完成一系列調整和調度，且萬無一失，大大提高了電力運行的安全性。安全技術是電力自動化技術發展中最基本也是最重要的要求。

4、傳動技術

主要是指變頻器和風電變流器在電力系統運行過程中的的使用。通過變頻器可以進行變頻調速，實現電力的節能減耗，具有安全、可靠、高效、節能的特點，廣泛應用于電力行業。風電變流器可以將風電產生的電能輸送到電網上，這種變流器具有安全性、可靠性、耐久性，并且在惡劣的環境中也同樣適合。傳動技術的發展對于提高電力自動化技術水平具有重要意義。

5、人機界面

人機界面簡稱為HMI，主要是人與計算機進行信息傳遞的媒介，所謂的人機界面就是人機結合，主要是人在與機器間互不沖突下進行人與機器的軟硬接觸，人機界面是自動化系統中的中心環節，機器對回收的數據進行分析后，轉換成人類可以接受的語言，進行反饋，人類接到機器的反饋采取相應的措施，通過人機界面把要傳達的命令進行輸入，機器接到指令后開始執行。

直流電源屏是電力行業非常重要的設備，承擔著為直流控制保護電器、高壓開關及斷路器提供操作電源的作用，它的可靠性直接關系到發電站的安全性。通過人機界面技術可以減少很多人工操作過程中的失誤，操作人員只需要打開計算機，通過鼠標、鍵盤、顯示器等操作工具就可以進行數據信息的反饋和系統運行的控制。人機界面技術的發展把我國的電力自動化技術推上了一個新的臺階。

三、結束語

隨著中國經濟的穩健發展，城市人口在不斷地增加，各個省市地區的企業如雨后春筍般迅速發展成長，所以居民用電量和工廠企業用電量大幅攀升，這就給我國的電力系統帶來了巨大的壓力和挑戰，國家電網不僅要滿足廣大民眾需求，而且要保持供電系統的穩定性以及整個系統的安全性，原有的電力系統已經不能滿足市場需求，在互聯網信息技術快速發展的今天，自動化技術已經進入了電力系統之中，并在其中起到了關鍵的作用。電力自動化技術的發展前進不僅僅只是為了方便和有效地進行電網線路的管理，而且還適用于整個電網大面積的排查、檢測和預警的作用，同時，對于抗外界因素對于自身電網的干擾還具有一定的作用，因此，電力自動化技術的發展和革新具備很高的價值，其發展趨勢和前景不用質疑。

參考文獻

［1］胡瑞華.淺析電力自動化技術發展現狀[J].科教導刊，2010（33）.

［2］薛帥斌.電力自動化技術在電力系統中的應用[J].城市建設理論研，2012.

［3］劉中飛.電力自動化發展現狀及展望[J].北京電力高等專科學校學報，2011.

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電力系統中遠動及調度自動化技術是整個電力系統中控制的核心。不但能調度自動化，還能對系統中的交互性和智能化有效的提升，并且還對電力系統的電力運用的事業有著促進的作用。遠動及調度自動化的技術和電力系統是密不可分的，同時電力系統對現社會中經濟的運轉和人們的生活水平是密不可分的。所以，在電力系統中，電力系統遠動控制技術及調度自動化技術的應用，對電力系統自動化的發展有著重要的作用。

1 電力系統的控制要求

電力系統是由發電廠和配電網以及輸電網和電力用戶相互的組合。電力系統就是將能源一次性的轉化成電能，再分配和輸送給每個用戶。電網是電力系統中是最重要的部分，其中電網又分配電網和輸電網。發電的整個過程是通過發電廠把一次性的能源轉換成電能，電能再通過電網把電能分配和輸送到電力用戶的用電設備中，這就是發電從生成電能到使用的整個過程。

對供電的可靠和對電能中的頻率、波形、電壓的質量保證以及電力系統的提高和對用戶的用電要求，最大限度的滿足，是在運行電力系統中最重要的。

2 遠動控制

對電力系統的遙信、遙測、遙調和遙控是遠動控質技術，簡稱為“四遙”。遠動控制技術是保證電力系統運行的經濟性和穩定性。

2.1 遠動控制的技術說明

遠動控制主要包括控制端、調動端、執行終端的變電站和發電站四個部分組成。這四個部分在遠動控制的工作中是都是按照順序來進行的，并且這四個部分對電力系統整體的分析數據和整體控制能夠得到實現。終端的變電站和發電站的參數以及系統運行的數據都是通過遠動控制來進行采集的，并進行調度的實現。在控制端主要負責的是將獲取的系統運行的狀況進行判斷和分析的作用。控制端將把判斷和分析形成指令后，再將參數調整和設備操作的命令下發給執行端的變電站和發電廠等，從而對測控任務的完成。在變電中與執行、調度端與變電站之間遠動控制設備在兩者之間有著信息傳遞的作用。

遠動控制的四大功能，“四遙”―― 遙信、遙測、遙調和遙控。其中“遙信”是通將應用的通信技術監視設備狀態的信息結果再轉化成數字信號或者符號；“遙測”是遠程檢測，通過應用的通信技術對某一變量的測量值的傳送；“遙調”則是在應用通信技術對兩個確定狀態的運行設備控制的實現。而在通信技術改變運行設備的狀態的技術控制應用則是“遙控”。

2.2 遠動控制技術的原理說明

遠動控制是通過對數據采集的技術、信道編碼的技術和通信傳輸技術三個技術部分相互協調的實現。遠動控制的過程是將信息的傳送、產生和接受的構成。遠動控制在保證電力系統的安全的時候，并且在穩定運行的情況下，信息的傳輸距離和信道等系統結構因素也存在有自身的局限性，從而影響遠動控制技術對外界的干擾的防御比較薄弱，以及對系統長效持續運行有一定的影響。

遠動控制技術的原理是，先將遙控和遙調的信息輸入進去之后，再對輸入進去的信息進行編碼之后，再進入到抗干擾編碼程序中，這是遠動裝置控制端原理。對下行通道和調制解調器和遠東控制端與被控端鏈接，這是在傳輸系統中的操作原理。信息通過傳輸系統和抗干擾編譯碼進入到遠動控制裝置的被控制端，再從進行中的譯碼中，遙調和遙控從中得出命令，最后對其執行命令。這個信息運動控制的過程就是信息遠動控制的其中一個。遠動控制的另外一個方面則是在信息傳輸的與之前的闡述的方向是相反的流動。

3 遠動及調度自動化

遠動技術傳輸原理和編碼理論以及信號轉換技術等都是最基本技術原理，并且遠動技術還是綜合性的技術，其中包括遙信信息、遙測信息、遙調信息和遙控信息都是遠動信息。在遠動信息的傳輸中有兩種模式，其中包括循環數字傳輸模式和問答傳輸模式。其中專用的有線信道、復用電力線載波信道、無線電信道和微波信道以及光纖信道等都是最常用的遠動信道。通過遠動終端對信息的采集，也是遠方數據中段，主要應用于控制和監控以及數據的采集。有遙信、遙調、遙測和遙控的功能。

表征電力系統在運行的時候對變電所和發電廠正在進行的發生的實時信息進行采集和傳輸到調度控制中心，事實的信息再通過調度控制中心發送到變電站和發電廠，最后再對設備進行調節整個過程就是電力系統中遠動的重要任務。

利用軟件的平臺對遠動技術的應用和運行來得以實現，在軟件平臺中，其中包括SCADA和EMS軟件，這兩個軟件的平臺就是電力系統調度自動化的軟件應用平臺。能量管理系統軟件是EMS，通過進行測量后，再利用在線分析軟件，才能更安全和高效的讓電力系統運行，EMS軟件是現代電力綜合化自動化的系統，并且還是由技術支撐平臺和計算機系統以及監事監控和數據收集系統等系統構成的。SCADA軟件是執行和感知的系統，利用遠方測量終端和表計測量裝置以及前置計算機和數據新通還有主站計算機構成的，提供電力系統實時運行數據顯示、控制指令下達、報警和事故紀律等功能是SCADA的主要功能。

4 遠動控制技術在電力系統中的應用

在經濟的迅速發展中，電力的需求也在不斷的增長。對電力的質量和可靠性也越來越高，沒有自動化是達不到的。遠東控制技術在電力系統中的應用，能夠讓電力系統自動化中遠動控制中所采集的數據，能夠得到有效的處理，不會出現亂碼的現象，從而對電力系統的自動化運作有一定的影響。在電力系統中遠動及調度自動化控制信道中的信息不被受到外界的干擾，就應該必須對信道采用線性分組碼，對循環碼進行中信息的編碼和譯碼得以輔助循環。

解調技術和調制技術這兩個技術是電力系統中遠動的通信技術，解調技術和調制技術利用電力自動化系統的電力通信網絡資源，再通過微波和衛星以及載波和光纜等的通信的形式形成的。其中電力線載波和電力線光纖這兩種形式都是電力自動化系統信號的傳輸，這兩種形式通過編碼后生成的載波信號和基帶信號，再利用多種調制的技術，再轉換成為模擬的信號，最后再利用電流和電壓的形式通信傳輸出去這就是電力線載波的傳輸形式。在光纖的技術發展的不斷的完善中，光纖設備的價格也在逐步的下降，在設備的經濟型和技術的推廣上全國的電力自動化系統控制光纖傳輸的網絡也不在不斷的擴大，把傳統的微波傳輸技術從而取代。從而在電力自動化系統控制的通信傳輸的技術上，也在不斷的加強發展中。

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【關鍵詞】：遠動控制;電力自動化;應用

[ Abstract ] : power system is electric energy production and consumption system, along with the rapid development of science and technology, electric power automation technology in power system is more and more widely used, is playing an increasingly important role in. This paper introduces the power system combined with computer technology, communication technology and control technology, using the power system itself, through remote control technology to achieve automation, realization of dispatching automation of electric power systems. The analysis of the power system of remote control technology basic principle, function and application of the key technology.

[ Key words ]: remote control electric power automation; application;

引言

電氣自動化專業在我國最早開設于5O年代，名稱為工業企業電氣自動化。雖經歷了幾次重大的專業調整，但由于其專業面寬，適用性廠，一直到現在仍然煥發著勃勃生機。據教育部最新公布的本科專業設置目錄，它屬于工科電氣信息類。新名稱為電氣二程及其自動化或自動化。

電力系統自動化主要包括生產過程中的自動檢測與自動調節和控制功能，另外還包括系統和元件中的自動安全保護功能與網絡信息中的自動傳輸功能。為了實現電力系統真正的自動化，計算機技術、通信技術和遠動控制技術必不可少，遠動系統由遠動控制主站、遠動終端和通信通道三部分組成。

一、遠動控制的基本原理

遠動控制技術就是指為了實現遠程調節、遠程控制、遠程信號、遠程測量等諸多功能，采用遠程通信技術來監視和控制遠方的運行設備。電力系統遠動控制技術實現的功能主要是四遙功能，分別是遙測(YC)和遙信(YX)、遙控(YK)和遙調(YT)四方面的功能，遙測與遙信是遠動設置RTU將采集的廠站運行參數和狀態按規約上傳送給調度中心，遙控和遙調則是調度中心發給遠動設置RTU的改變運行狀態和調整設備運行參數的命令。遠動控制在電力系統中主要運用的是數據采集術、信道編碼技術和通信傳輸技術3部分

二、電力遠動系統功能介紹

2.1遙測、遙信、遙控功能。

遙測、遙信、遙控和遙調是遠動系統的基本功能。應用通信技術傳送被測變量的測量值，稱為遠程測量，簡稱遙測。應用通信技術完成對設備狀態信息的監視，稱為遠程信號，簡稱遙信。調度控制中心送給發電廠或變電所的遠程命令有控制命令和調節命令等。應用通信技術，完成改變運行設備狀態的命令稱為遠程命令，又稱遙控。當調度控制中心需要直接抑制發電廠、變電所中的某些設備，如斷路器的合閘、分間，發電機的開機、停機等，就發出相應的控制命令。這種應用通信技術，完成對有兩個確定狀態的運行設備的控制稱為遠程切換。在我國通常把遠程切換也稱為遙控。遠動系統的功能根據電力系統的實際需要還在不斷地擴展，為了有助于分析電力系統的事故、保證遠動裝置的正常運行和便于維護，還具有自檢查、自診斷等功能等。

2.2線路故障檢測

遠動系統在線路故障檢測中發揮了重要的作用。故障發生時，采用過電流檢測原理，即判斷線路電流是否超過整定值來檢測故障。由FTU檢測到故障并上報主站，主站系統首先完成故障自動定位功能，在確認線路失電的情況下，自動遙控斷開故障線段兩側的負荷開關，隔離故障點，最后，自動下發遙控命令閉合兩側配電所出線開關，恢復非故障線段的供電，并給出提示信息和故障處理報告，供調度員作進一步分析。故障發生時，主站自動查找故障區間內所有FTU的暫態3I0值，找到最大值所在的FTU，則故障點位于該FTU相鄰的某一側。然后比較該FTU兩側的暫態3I0值，找到較大者，并比較最大值與較大值暫態零序電流的方向，如果相同，則故障點位于最大值FTU的另一側;如果相反，則故障點位于兩者之間。主站系統根據FTU上報的線路電壓數據，高壓斷相故障的位置應該在第一個出現任意線電壓或相電壓低于斷相故障電壓上限門檻值(如小于180V)，而且大于斷相電壓下限門檻值(不為0，如大于30V)的開關和與其相鄰的上游開關之間。

三、遠動控制技術在電力自動化中的應用

3.1遠動系統中的通信傳輸技術。包括解調技術與調制技術，電力系統中目前主要是采用電力線的載波來進行通信傳輸，電力系統可以通過光纜、載波、微波、衛星等多形式的通信手段，同時對自身的電力通信網絡資源進行利用創建電力通信專網。信號發射端上，通過信道編碼后，數據可以形成基帶信號，然后把電力線上的高頻諧波信號作為載波信號，再把基帶信號通過各種調制技術變換成模擬信號，隨著電力線以電壓、電流的形式實現通信傳輸;接收端上，采用解調技術相應的將模擬信號還原為數字信號。電力系統中的遠動系統數據通信正是通過調制解調器的調制解調技術來實現的。電力系統通過遠動控制技術，利用其自身設備，并結合控制技術、通信技術和計算機技術，實現了其自動化，使電力系統無人值班站的建設得到了完善。

3.2數據采集技術在電力系統自動化中的應用。變送器技術、A/D技術在遠動系統的數據采集技術上起著主要的作用，遠動設置RTU通過遙測與遙信等功能分別將采集廠站的運行參數和運行狀態。遠動系統處理的信號大多是0～5V的TTL的電平信號，但是電力系統實際處理的是大功率的參數，則需要變動期對大功率參數進行處理，轉為RTU能處理的電平信號。遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務要靠A/D技術實現，其原理是模擬量借由模數轉換器(A/D)轉換成二進制的數字量，完成模擬信號向數字信號的轉換。遙信采集的主要是各種設備的狀態，包括某一時刻開關的狀態、斷路器與隔離刀閘的位置，各節點的電壓，電流的模擬量，繼電保護、自動裝置的運行狀態等信息。在遙信信息的傳輸過程中有這樣的過程：遙信采集電路(大部分遙信對象狀態是運用光電隔離的方式)——多路選擇開關(將遙信對象狀態的二進制位編進遙信碼中去)——并行接口電路(遙信號碼輸出到接口電路中)。由于直流采樣的誤差大、功耗大、穩定性比較差、時間慢等缺點，為了提高采集信息的精準度，在電網調度自動化遙測采集的過程中，主要是運用了交流采樣的技術，數據的采集的原理流程主要為：交流信號輸入回路(電壓電流信號取自于CT、PT及傳感器)—低通濾波(去掉高次諧波)—采樣保持器—多路轉換開關(同步采集)—A/D轉換(進行模/數轉換)—數字信號，數字濾波以及交流幅值等任務主要依靠計算軟件來完成。得到的信息送入單片機或STD工控機，至此數據的采集已完成。

3.3遠動系統的信道編譯碼技術。遠動系統的信道編譯碼技術包括信息傳輸協議(規約)、信道的編碼和譯碼等。必須通過通信信道把遠動裝置采集的信息傳輸至調度控制中心才可使用，在遠動系統中，通信信道是一個重要的構成部分。必須對信息進行信道編、譯碼，才能讓傳送的信息有比較好的抗干擾能力，具體的數字傳輸系統模型

遠動系統的信道編譯碼技術，指的是信道的編碼與譯碼和信道傳輸協議等。RTU采集的信息必須通過通信信管傳輸到調度中心才能使用。在數字傳輸過程中，干擾是無法避免的，但可以通過對信息進行信道編譯碼，使信息在傳輸過程中獲得較好的防干擾能力。目前大多采用線性分組碼進行編譯碼，特別是線性分組碼中循環碼的組合使用。為了控制數據傳輸中的差錯，還會用循環檢錯法、檢錯重發法、反饋重發法和前后糾錯法等方法進行檢驗。循環碼是最普遍的一種線性分組碼，具備如下性質;在碼組中，除了全零碼以外，各碼字中的碼元循環右移位或者左移位所形成的碼字依然是一個碼字。

四、結束語

當前，我國的電力自動化技術已經步入了以監控技術和計算機技術開發為主要標志的階段。然而我國電力自動化起步較晚，電網建設復雜，且電力需求巨大。電力系統自動化管理模式已經成為當今電力系統的發展方向。而這些都必須依靠遠動控制技術。隨著科技的不斷革新，尤其是計算機技術和網絡通信技術的高速發展和遠動控制系統的不斷改進，必將推動電力系統綜合自動化的發展和日益完善。

參考文獻：

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隨著電網規模的不斷擴大,對于電力系統的運行要求越來越高,在這種情況下,遠動控制技術得到了廣泛的應用,同時也為全面實現智能化、自動化奠定了堅實的基礎。通過對遠動控制技術的深入分析,能夠有助于我們將其更好的應用于電力系統各個運行環節。在下面這篇文章里,我們將對遠動控制技術的概念及實現原理進行簡單了解,并重點對其在電力系統自動化中的應用進行深入探討。

一、遠動控制技術

1.1 遠動控制

遠動控制作為自動控制領域的重要環節,是以通訊技術為基礎,對遠程的設備進行監視和控制,能夠實現實時測量、遠程信號、遠程控制和遠程調節等多項功能。在電力系統中,遠動控制技術的應用是為了使調度實現對轄區內發電廠及變電站的集中控制管理。遠動控制系統主要是由遠動裝置和應用程序組成,能夠實現下列三項功能:(1)采集所有的相關設備數據及報文,并向這些設備傳達控制指令;(2)預處理傳輸的報文;(3)通信功能。具體包括通道運行狀況的自檢、通道的自動切換、選擇不同的通信規約等。

1.2 遠動控制的實現原理

遠動控制技術主要是為了實現“四遙”,即遙測、遙信、遙控及遙調。遠程控制技術作為連接變電站、發電廠與調度之間的橋梁,是相關信息傳輸的重要通道,控制系統主要包括集中監視和集中控制兩個模塊,其中集中監視即遙測和遙信功能,這一模塊的實現的功能是數據采集站、廠將所需的運行參數和狀態按照一定的規約上傳到調度中心,為控制系統提供決策依據,當系統出現故障時,可以及時發現并解決,最大限度的保障系統的正常運行;集中控制模塊是實現遙控和遙調功能,具體是指調度中心將相關操作命令(改變運行狀態、修改設備運行參數)發到管轄站、廠。遠動控制技術的廣泛應用,在保障電力系統運行效率及質量的前提下,能夠有效地降低人力、物力成本。

二、遠控技術在電力系統自動化中的應用

在電力系統自動化的應用過程中,遠程控制的實現需要多方面技術作為基礎,概括起來主要包括數據采集技術、信道編碼技術和通訊傳輸技術。下面我們對這三方面技術的應用進行簡單探討。

2.1 數據采集技術的應用

數據采集是將外部信號采入計算機,并加以處理,最后輸出。下圖1為數據采集的流程圖:

數據采集技術是信息科學的一個重要分支,主要是負責研究信息數據的采集、存儲、處理及控制等。在電力系統監控系統中,監控分站的主要任務之一就是采集它所連接傳感器送來的模擬量和開關量信息,轉換為數字信號后再收集到計算機予以顯示、處理、傳輸和記錄,這一過程即為數據采集。數據采集的成套設備被稱為數據采集系統,可以對運行現場的相關模擬量(如壓、電流、溫度、壓力、流量、位移等)進行采集、量化為數字量,以便于終端計算機的存儲、處理、顯示或打印。這一系統是計算機與運行現場聯系的重要橋梁,是獲取遠動控制相關數據的重要途徑。

在電力系統運行過程中,數據采集技術的關鍵是變送器及A/D轉換技術。在系統運行過程中,鑒于設計及調試需求,其處理的信號主要是低于5V的電平信號,但是在電力系統中,相關的運行設備其工作電壓都比較高,為了保證數據采集的準確可靠性,就需要利用變送器對照這些設備的相關運行參數進行轉換,即將各種不同等級的電壓、電流轉換為合理的TTL電平信號。由于變送器采集的信號為模擬信號,為此還需要利用A/D轉換技術將其轉換為數字信號,以便于進一步對對遙信信息進行編碼,對遙測信息進行采集。

2.2 信道編碼技術的應用

信道編碼作為電力自動化系統的重要組成部分,其目的是對數碼流進行一定的處理,使的整個系統具有一定的糾錯能力和抗干擾能力,最大限度的避免碼流傳送中誤碼的發生。

通信信道是信息傳輸的重要載體,遠控系統能夠利用通信信道將運行現場采集到的信息上傳至調度中心,由后臺系統對其進行分析和解讀。在信息傳輸過程中,為了保證信道的抗干擾能力,首先要做好信號的編碼和譯碼,這一技術可以簡單的理解為對數據信息進行編寫、翻譯和傳輸,目的是為了保證系統采集到的數據在傳輸過程中不會受到外界因素的干擾。對于電力自動化系統,在信道編譯碼過程中,一般是利用線性分組碼來提高抗干擾性;同時還有必要結合循環檢錯法、檢錯重發法、前后糾錯法、反饋重發法對相關的信息的檢驗,來避免傳輸過程中差錯的發生。

2.3 通訊傳輸技術的應用

對于遠動控制系統而言,通訊傳輸技術的關鍵是調制和解調這兩方面。由于電力系統的特殊性,其通信網是依托自身擁有的電力通信網絡資源與方式來構建的。目前應用廣泛的信號傳輸形式為電力線載波和光纖通信。對于前者,其載波信號有兩種,一是在信號發射端通過編碼產生的相關基帶信號;二是電力線中的高頻諧波信號,利用調制技術將載波信號轉換為模擬信號后,以電壓、電流形式在電力線中實現通信傳輸,這一方法必須在信號接收端位置以解調技術將模擬信號還原為數字信號。由此可見,電力系統自動化的數據通信主要是利用調制解調器具有的調制解調技術來實現。

隨著光纖通訊技術的飛速發展,其傳輸性能得到了巨大的提升,同時其設備成本也大幅下降。目前在我國電力系統中,光纖傳輸網絡已經在不斷的建設擴大,相信在不久的將來,光纖傳輸網絡將會全面取代傳統的載波信號傳輸技術。

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【關鍵詞】電力電氣 自動化 系統 元件

1、前言

隨著我國經濟的高速發展和科學技術的進步，我國的電力電氣自動化也得到不斷的完善和發展，并且在近幾年處在了蓬勃發展的階段，在電力電子技術和微電子信息技術領域取得了重大的進步，同時增加了各行業的市場競爭，對各行業的技術水平要求提出了更高的要求。其中對電氣自動化元件技術的研發不僅提高了電力資源的質量和電力系統的安全運行，還大大降低了電力企業的生產成本及在生產中對環境的污染，減少了能源消耗量，促進了我國電力行業的健康發展。電力企業在生產和經營過程中，為了提高市場競爭力，促進企業的長遠發展，就開始對電氣自動化元件技術的研發和引進，這在很大程度上提高了電力行業的市場競爭力。可見，對電氣自動化元件技術進行研發和應用是必要的。

2、電氣自動化技術的作用

傳統模式的電力系統更多的是采用人工操作，而電氣自動化技術則大大改變這種全人工操作模式，自動化滲透進各個系統運行環節當中，讓電力系統的運行更為順利暢通。電氣自動化技術的作用具體表現如下：

2.1.電氣自動化有利于科研人員開展實時仿真工作電氣化技術，讓電力系統的暫時狀態以及穩定狀態可以同步存在，由此，才有可能進行同步實驗。該技術所提供的數據具有真實性和精確性，可利用價值很高，給實驗的增強精準度提供了條件。操作人員可以在如此高仿真的條件下，做好電力裝置的測試實驗，對于混合型實時仿真實驗室的建立有很大的作用。

2.2.電力服務實現智能化。在現代化生活中，電力已經滲透進各行各業，如果電力系統出現問題，很多行業將無法正常進行。由此可見，電力系統的正常運行顯得如此重要。作為電力系統智能化的重要構成，電氣自動化技術可以讓操作人員在高精準度要求下實現系統設計，而且讓系統實現自動化地進行自我分析所出現的故障，即系統運行的智能化。這種方式，可以讓那個電力系統運行得更為高效準確。電力系統的高度自動化運行，讓其服務功能得到了升級，實現了電力服務的智能化。

3、電力系統與自動化的研究

3.1智能保護與變電站綜合自動化

該理論主要對電力系統保護的新原理進行了研究，將國內外最新的人工智能、綜合自動控制理論、網絡通信、自適應理論、微機新技術等應用于新型的繼電保護裝置中，使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點，從而大大提高了電力系統的安全水平。針對變電站自動化系統進行的多年研究，研究人員發現研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于45kv～550kv各種電壓等級的變電站。

3.2電力市場理論與技術

基于我國目前的經濟發展狀況、電力市場發展的需要和電力工業技術經濟的具體情況，我國相關部門做了以下努力：

（1）認真研究了電力市場的運營模式，深入探討并明確了運營過程中各步驟的具體規則和流程。

（2）提出了適合我國現階段狀況電力市場運營模式的期貨交易、轉運服務等模塊的具體數學模型和算法。

（3）緊緊圍繞目前我國模擬電力市場運營中亟待解決一些的理論問題。

3.3電力系統分析與控制

在線測量技術實施相角測量、研究電力系統穩定控制理論與技術、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統振蕩機理及抑制方法、研究發電機跟蹤同期技術和調速控制、電網調度自動化仿真、電力負荷預測方法、研究基于柔性數據收集與監控的電網故障診斷和恢復控制策略、電網故障診斷理論與技術等。在非線性理論和小波理論在電力系統應用方面，以及在電力市場條件下電力系統分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現手段進行了研究。

3.4配電網自動化

在中低壓網絡數字電子載波、配網的模型及高級應用軟件、地理信息與配網一體化方面取得了重大的技術突破。其中，低壓網絡數字電子載波采用DSP數字信號處理技術，提高了載波接收的靈敏度，真正解決了載波在配電網上應用的衰耗、干擾等技術難題；高級應用軟件配網的模型及高級應用軟件將輸電網的理論算法與配網實際運行結合起來，采用了最新國際標準公共信息模型；應用人工智能神經元算法進行負荷預測。

4、電力電氣自動化元件技術

4.1全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管

晶閘管是第一代電子電力器件，在我國，至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。從目前看來，開關時間與電流/電壓定額各不相同，各類器件的應用范圍迥異。伴隨著交流變頻技術的廣泛應用，相繼出現了全控式器件。更具體的說，P-MOSEFT、GTR、GTO是全控式器件十分重要的組成部分。實踐表明，導致電路復雜、無法掌握的主要原因在于：絕大多數人們將主要精力放在驅動電路與保護電路上。更詳細地說，這些驅動電路和保護電路均是按照不一樣的特性設計得來的。值得一提的是，在各項參數的影響下，GTR 的二次擊穿現象以及其安全工作區受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上，這也使得電路比較復雜，難以掌握。

4.2變換器電路

電力電子器件的更新使得由它組成的變換器電路也相應的更新換代。電力電子器件的第二代，很多的是采用PWM變換器。采用PWM方式后，提高了功率因數，減少了高次諧波對電網的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。

由于PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上，使電機繞組產生振動而發出噪聲。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。傳統的逆變器是掛在穩定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進行轉換的‘硬開關’，其開關損耗較大，限制了開關在頻率上的提高。這樣，可以使逆器尺寸減少，降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發展前途。

4.3交流調速控制理論日漸成熟

實際上，在滿足一定條件的前提下，經過采用仿照直流電動機的控制方式，分別合理加以控制定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來。這個條件是：對磁場分量和轉矩分量進行解耦。更進一步說，矢量控制的基本思想大致體現為：對磁場分量和轉矩分量進行解耦。大致來說，采用直流電動機的形式等同于解耦。更確切的說，利用坐標變換實現異步電動機物理模型等效變換是直流電動機的主要表現形式之一。對于解耦來說，檢測轉子磁鏈方向是其主要職責之一。與此同時，解耦的性能，一定程度上受到轉子參數的影響。值得一提的是，為了不斷增強對解耦性能的影響，轉子回路時間常數應該引起人們的極大關注。除此以外，矢量旋轉變換相當復雜，這導致無法產生令人滿意的交流調速實際控制效果。

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【關鍵詞】電力電氣；自動化；元件技術

0 引言

為了能夠給電力企業實現自動化生產提供極為重要的保障，我們應該不斷注重強化電力電氣自動化元件技術的運用。我國電力電氣行業發展水平的高低很大程度上取決于電力電氣自動化程度的高低。當今社會，計算機技術水平越來越高，在相當一部分領域內電力自動控制獲得了極為廣泛地應用。這些領域包括：農場、工廠、家用電器、交通和辦公室等等。改革開放以來，我國市場經濟水平的不斷提高，為了適應市場變化發展的需求，電力企業應該注重和強調自動化生產，從而為促進電力企業經濟效益的提高提供有力的支持。

1 電力電氣自動化元件研究的成因和意義

自加入世界貿易組織以來，我國一直處于經濟騰飛時期，這給我國的電力企業創造了很好地發展機遇，但同時電力企業也面臨著不少的挑戰。國內電力企業之間的競爭越來越激烈，國際電力市場的競爭也面臨著巨大的競爭壓力。與國際大型的電力企業相比起來，不管從自動化水平、生產模式、科學技術應用、科學管理方面上考慮，我國的電力企業都存在著巨大的差距，大大降低了市場份額，阻礙了電力企業自身長遠的發展。為了保證電力產品的質量，電力企業不斷提高電力電氣自動化水平，能大大減少次品。為了促進我國電力企業的整體競爭能力有所提升，應該不斷加強電力電氣自動化元件研究，深入了解我國電力電氣化研究的意義，從而滿足經濟社會的相應要求，實現我國電力企業的健康、穩定和可持續發展。

2 主要的電力電氣自動化元件技術

在對電力電氣自動化元件研究的成因和意義具有一定了解的基礎上，接下來，將介紹三種主要的電力電氣自動化元件技術，以期提高電力電氣自動化元件技術運用的實際水準。

2.1 全控型電力電子開關取代半控型晶閘管

晶閘管的成功研發和應用是運動控制新的里程碑，到目前為止，晶閘管在交流和直流傳動控制系統中獲得了廣泛應用的主要原因是晶閘管是第一代電力電氣器件。自從交流變頻技術受到大眾歡迎以來，P―MOSEFT、GTR、GTO等全控式器件一個緊接著一個出現了。這里所說的P―MOSEFT、GTR、GTO等是第二代電力電氣器件的主要表現形式。從目前看來，很多情況下會在不同的時間生產相應的開關和電流定額，各種各樣的器件的所應用范圍也各有不同。GTR、GTO導致門極控制電路的規模越來越大，推動MOS結構電力半導體器件進一步發展的主要原因在于：這兩種全控式器件具有很強的控制電流，又叫作雙極性全控性器件。一般來說，MOSFET晶閘管集成于MOS控制晶閘管的單胞內部，只有充分采用MOS，才能對晶閘管的開關斷開和接通進行相應的控制。

2.2 變換器電路從低頻向高頻發展

從目前看來，PWM變換器在電力電氣器件第二代中得到了較為廣泛的應用。功率因素獲得相應地提高，并且大大降低了高次諧波給電網造成的一定影響，這主要歸功于運用了PWM方式。這在很大程度上，對處于低頻區電動機轉矩脈動所帶來的一系列問題進行了妥善解決。不難發現引起噪音的主要因素之一是電機繞組引發不少振動。定轉子很大程度上受到轉矩脈動作用力的影響，這些轉矩脈動往往源自于PWM逆變器里面的電流、電壓的諧波分量。從某種程度上說，逆變器工作頻率無法獲得相應提升的主要原因是：開關損耗對其進行了一定的限制。

2.3 交流調速控制理論越來越成熟

通過在一定程度上模仿直流電動機控制的方法，分別對定子電流的轉矩分量和磁場分量進行相應的控制，但是前提條件是必須將兩者進行解耦，這是矢量控制基本思想的主要表現形式。事實上，解耦相當于采用直流電動機的形式，這種直流電動機的形式是通過坐標變換促使異步電動機物理模型等效變換得來的。對轉子磁鏈方向進行相應的檢測是解耦必須完成的任務之一，同時轉子參數會大大影響解耦的性能，這里需要進一步指出的是轉子回路時間常數對解耦的性能的影響會更大。另外，促使交流調速實際控制效果難以實現預期效果的主要因素之一是矢量旋轉變換具有一定的復雜性。

3 結語

總而言之，電力電氣自動化元件技術的運用具有十分重要的意義和作用。文章結合電力電氣自動化元件技術的實際運用情況，在深入了解電力電氣自動化元件研究的成因的基礎上，對幾種主要的電力電氣自動化元件技術進行系統的闡述，這些主要的電力電氣自動化元件技術包括：全控型電力電子開關取代半控型晶閘管、變換器電路從低頻向高頻發展和交流調速控制理論越來越成熟等等，以期促進電力電氣自動化元件技術的運用水平的不斷提高，從而更好地實現電力企業健康、穩定地發展。

【參考文獻】

[1]李燕馨.電力電氣自動化元件技術的運用[J].中國新技術新產品，2010（22）.

[2]陳堅.電力電子技術在電力系統中的應用專輯――特邀主編評述[J].電力電子技術，2009（10）.

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關鍵詞：現代物流；實訓中心；自動化立體倉庫；實訓；項目；開發

中圖分類號：G718.5 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2013）11-0-02

隨著物流技術的發展，傳統的物流理論教學很難使學生掌握物流技術和物流管理，通過現代物流實訓中心實訓，高職學生能夠了解現代物流在制造企業和流通企業及物流企業的重要位置和主要作用，熟悉物流行業企業的主要運作流程，掌握并應用現代物流信息系統，熟練地使用各種現代物流設施和設備。使學生基本上能適應物流企業和企業物流崗位技能和能力及職業素養的要求。

一、淮安信息職業技術學院現代物流實訓中心簡介

淮安信息職業技術學院現代物流實訓中心坐落于學院第四工業中心內，現代物流實訓中心總面積近900平方米，現代物流實訓中心設施設備總價值270余萬元，該實訓中心分為上下兩層，第一層實訓區主要包括：自動化立體倉庫區、國際集裝箱港口區、生產加工區、電子標簽揀貨區、人工倉儲區和連鎖超市模擬區。第二層實訓區主要包括：包裝區、物流信息處理區、物流項目策劃區、現代物流研究室、現代物流培訓教室和倉庫。我院現代物流實訓中心突出了職業特色與行業企業接軌，融“教、學、做”為一體。采用物流企業環境仿真、物流職能崗位模擬、扮演“職業角色”、仿真業務流程的教學策略。采用以學生為主體的協作型學習和操作型學習的教學方法。采用“教師講解—學生參觀—教師演示—學生動手模擬—教師指導—學生實訓實習”的模式，為學生提供充分的動手時間和操作機會，體現學生的主體地位和教師的指導作用。

二、淮安信息職業技術學院自動化立體倉庫區構成和作業內容

我院自動化立體倉庫又稱高層貨架倉庫、自動存取系統AS/RS（Automatic Storage & Retrieval System），其主要由工業級立體倉庫貨架、工業級雙立柱全自動巷道堆垛機、帶平移功能電動出入貨臺、工業級現場智能傳感器、工業級出入庫輥道式輸送機、工業級滾筒輸送線、工業級條碼打印機、計算機、工業級堆垛機控制系統、中央控制系統、倉儲管理系統和系統軟件及LED顯示系統等設備構成。我院自動化立體倉庫區主要作業內容有：入庫、出庫、移庫、調庫、存庫、盤庫等，其主要功能有：收貨、存貨、取貨、發貨、信息查詢等。

三、淮安信息職業技術學院自動化立體倉庫區實訓項目開發

我院現代物流實訓中心自動化立體倉庫區實訓效果總體良好，本人根據在我院現代物流實訓中心多年主帶實訓，同時多次帶領我院大一至大三物流管理專業學生去南京蘇寧雨花物流配送中心、上海蘇寧物流配送中心和杭州蘇寧物流配送中心物流崗位實習，以及查閱相關現代物流實訓資料，與物流同行、物流企業專家、物流專業同學溝通交流，發現我院現代物流實訓中心自動化立體倉庫區可以開發出以下九個實訓項目，供其他高職院校實訓參考。

（一）自動化立體倉庫區參觀調研實訓項目

在進行自動化立體倉庫區實訓時，首先要對它了解，才能進行相關實訓項目的開發與設計，如果沒有先對它進行一定的熟悉與分析，那是對自己與設備的不負責，我院自動化立體倉庫區設施設備投資近50萬元。只有對其進行參觀調研，才會有發言權，從參觀調研中發現自動化立體倉庫區的詳細內容，自動化立體倉庫區是由高層立體貨架、有軌巷道堆垛機、出入庫托盤輸送機系統、尺寸檢測條碼閱讀系統、通訊系統、自動控制系統、計算機監控系統、計算機管理系統以及其他如電線電纜橋架配電柜、托盤、調節平臺、鋼結構平臺等輔助設備組成的復雜的自動化系統。該系統能充分利用存儲空間，通過計算機可實現設備的聯機控制，以先入為主的原則，迅速準確地處理物品，合理的進行庫存管理及信息處理等。

（二）自動化立體倉庫區設施設備與商品的盤點實訓項目

通過對自動化立體倉庫區的參觀調研，我們學到了自動化立體倉庫的優缺點，自動化立體倉庫區中有一些設施設備不只是一兩個問題，因此我們應該對其進行定期的盤點，從而對自動化立體倉庫區的資產有一定的了解。對于自動化立體倉庫區設施設備來說，我們應該多加注意其使用情況，如果每次做完實訓都對其進行盤點的話，那我想應該很難出現設施設備的損壞，即使損壞也會立即修復。

對于自動化立體倉庫區中的商品來說我們應該熟悉商品分類，具體到商品多少數量，這樣以后更容易盤點才能更好的對商品進行管理。制定合理的盤點作業管理流程，以確保自動化立體倉庫區商品盤點的正確性，達到自動化立體倉庫區物料有效管理和實訓中心財產有效管理，保證賬實相符的目的。為了審核貨品管理的績效，使出入庫的管理方法和保管狀態變得清晰。

（三）自動化立體倉庫區LED顯示系統實訓項目

LED顯示屏（LED panel）：LED就是light emitting diode ，發光二極管的英文縮寫，簡稱LED。它是一種通過控制半導體發光二極管的顯示方式，其大概的樣子就是由很多個通常是紅色的發光二極管組成，靠燈的亮滅來顯示字符。用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。深圳是LED顯示屏研發生產始發地。LED顯示器在自動化立體倉庫中起到對外提示作用，有了LED顯示之后，當你在做調庫、移庫、入庫和出庫等實訓中，LED顯示器在實訓中起到輔助作用，通過LED顯示屏顯示可以使實訓指導老師更充分的了解是何步驟實訓項目，從而進行深一步的指導。

（四）自動化立體倉庫區制作條形碼實訓項目

在操作過程中我們發現到一個嚴重的問題，那就是在做入庫的時候我們必須用到條碼才能進行下一步操作，因此我們必須學會制作條形碼，這樣才能有利于我們進一步的對自動化倉庫區的了解，所以應使學生掌握條形碼的基礎知識，熟悉商品條碼和EAN·UCC系統（即全球開放的物流信息標識和條碼表示系統）的主要內容。了解條形碼的識讀、符號的生成和檢測設備的原理與系統應用的基本要求。能夠根據條碼的基礎知識識別各類碼制，依照國家現有條形碼制作標準，高職學生有能力完成常用碼制的編碼工作，從而對于自動化立體倉庫區有進一步的了解，更是為了便于學生對于自動化立體倉庫區的入庫操作。

在出入庫過程中，條形碼可以加快出入庫的速度，也可以減少出入庫操作的差錯。并且條形碼在倉儲管理中還可以起到盤點的作用，使盤點更加自動化，減少盤點過程中的差錯與缺漏，因此，開展條形碼制作實訓項目很有必要性，讓高職學生今后的工作更得心應手。

（五）自動化立體倉庫區入庫實訓項目

入庫操作實訓項目是自動化立體倉庫區中必須掌握的重要實訓項目之一，它是最基本的操作，如果連入庫都沒有真正學會，那一切將是空談，明確指出自動化立體倉庫區入庫操作實訓項目的重要性。入庫時一定要按照訂單入庫，沒有訂單拒絕入庫，避免占用倉儲空間和管理費用。一定要將不合格品分離出來，及時處理，管理不合格品是無效勞動。如實入庫，多于或少于貨物清單數量，都要準確及時地反映出來，對于弄虛作假的行為要嚴厲打擊。按照自動化立體倉庫區入庫流程一條龍連續作業，提高效率，縮短時間，降低入庫成本。入庫作業時一定要先安排貨位、分類搬運、辦理入庫手續、憑證簽發，這樣才能更好地做好入庫。

（六）自動化立體倉庫區調庫和移庫實訓項目

調庫和移庫在自動化立體倉庫區庫存管理中起到很大作用，特別是在自動化立體倉庫區分類管理中，如果不學習如何調庫和移庫那樣會增加許多人力物力，就不是什么所謂的自動化倉庫了，并且在調庫和移庫中會再重新溫習一遍出入庫手續。做調庫和移庫過程中一定要明確按照實訓指導書來做，要不然會缺少安全性。

（七）自動化立體倉庫區出庫實訓項目

既然在理論教學中知道了入庫、調庫和移庫當然不能忘記出庫實訓項目，這也是最重要的一項實訓項目，如果在物流企業中沒有貨物出庫這一項，那根本運行不起來，因此我們應當對出庫實訓項目進行培訓。貨物出庫的基本要求有三點，（1）“三不”，即未接單據不翻賬、未經審核不備貨、未經復核不出庫。（2）“三核”，即在發貨時要審核憑證、核對賬卡、核對實物。（3）“五檢查”，即對單據和實物要進行品名、規格、包裝、件數、重量五方面的檢查。自動化立體倉庫區出庫時一定要做好出庫準備、核對憑證、備貨、復核、包裝、點交、填單登賬和清理，嚴格按照出庫程序進行實訓。

（八）自動化立體倉庫區5S管理實訓項目

對我院自動化立體倉庫區進行5S管理實訓項目這樣更有利于騰出空間，防止誤用或掩蓋需要物件。使實訓場所清楚明了，創造出整齊的工作環境，減少或消除“找尋物品時間的浪費”。保持干凈、明亮的工作環境，并杜絕污染源的產生，以保證師生實訓時的愉快心情。通過自動化立體倉庫區5S管理實訓項目，培養高職學生正確工作習慣，長期維持并保留以上5S管理成果，提升學生歸屬感，人人變得有素養；學生從身邊小事的變化上獲得成就感，對自己的實訓易付出愛心與耐心提升效率；物品擺放有序，不用花時間尋找；好的工作情緒。讓學生留下深刻的現代化企業管理的印象，實施了5S管理的場所就是節約的場所，提高短期學習效率，可以使我們的實訓場所的安全系數十分有效地增大；可以推進標準化的建立；通過5S管理實訓項目可以極大地提高高職學生學習和實訓的士氣。

（九）自動化立體倉庫區綜合實訓項目

不論在何種經濟體制條件下，倉儲活動都是必然存在的經濟活動，它是商品生產與流通乃至整個社會再生產過程中不可缺少的重要環節。在經濟日趨全球化以及現代物流活動日益受到重視的今天，倉儲活動能否適應經濟的快速發展和現代物流業的迅速崛起，則是人們越來越關注的重要內容之一。自動化立體倉庫區綜合實訓項目的教學性質是，適應現代物流、電子商務、工商管理等專業的需求突出特色和實用性，理論聯系實際，培養高職學生協作及解決問題的能力。其特點是內容對口，難易適度，應用能力強。通過本次綜合實訓項目使學生了解自動化立體倉庫區的各種設施設備工作原理，掌握各種入庫驗收方法，理解自動分揀流程，掌握貨物入庫、出庫及盤庫流程，培養學生將來在物流企業中的實際操作能力。

四、結語

為了對自動化立體倉庫更加有效的管理，提高整體作業效率，要求對貨位進行優化，對堆垛機運行路線進行優化，以減少貨品的搬運和存儲成本，減少資金的積壓，降低在存儲過程及搬運過程中所損耗的時間，從而降低物流成本，提高收益。因此進一步開展自動化立體倉庫區實訓項目的研究具有重要的理論意義和工程實用價值。

參考文獻：

[1]徐正林.自動化立體倉庫在物流配送中心的作用[J].裝備大觀，2012：86-87.

[2]中國倉儲協會倉儲設施與技術應用委員會.自動化立體倉庫應用及發展展望[J].物流技術與應用，2013（4）：106-108.

[3]李方峻，楊愛明.高職院校現代物流實訓中心建設的實踐與思考[J].物流工程與管理，2011（11）：211-213.

[4]中國物流技術協會信息中心.自動化立體倉庫在現代物流系統中的運用與展望[J].物流技術與應用，2011（5）：87-89.

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【關鍵詞】線路自動化；遠控技術；應用

概述：

中鐵二十三局集團電務工程有限公司平林項目部，承建的平―林自閉（柴河-林口段）改造工程，于2009年9月1日開工，2010年8月30日竣工，該工程由信號、電力、通信三個系統組成。信號系統，由原來的極頻系統，改造成ZPW2000-R系統。電力系統也由原來的區間每個信號點變壓器供電，改造成站內箱式變電站集中提供信號機械室電兩路電源，為提高供電的安全性和可靠性，設計方案將貫通、自閉10KV兩套電力系統也相應改造成為自動化遠控系統。改造后的（自閉/貫通）自動化系統：是利用計算機軟硬件技術、自動檢測和遠控技術、計算機通信和網絡技術，對該段自閉/貫通供電線路開關等進行集中監視和控制，自動判定故障位置、快速隔離故障區段和恢復正常供電等功能可以提高鐵路供電運營管理水平和勞動生產率，同時能夠提高設備穩定性和利用率、增加設備容量，降低經營成本，確保行車指揮系統的正常運行，隨著鐵路建設的快速發展，對供電線路自動判定故障位置、快速隔離故障區段，保證和恢復正常供電等具有重要的現實意義。

圖：是朱家-林口供電系統圖。

遠控技術：主要指供電中心對線路故障自動定位，快速隔離故障點，恢復非故障區段的供電，以及輸出故障處理報告、故障分析報告等。進而實現線路故障的自動處理，可以大大縮小故障停電范圍，縮短了線路故障查找、維修和恢復供電的時間，提高了供電可靠性；減輕了配（供）電所、電力工區員工的勞動強度，提高了自動化管理水平，

該供電系統供電區間常見的運行方式：

重合-備投模式和備投-重合模式

與備投-重合模式相比，重合-備投模式只是備投、重合的先后次序發生了變化。重合-備投模式：當發生永久性相間短路故障（大電流故障）時，主供側保護動作，開關0秒速斷；主供側開關經重合閘時間重合，重合失敗；備投方經備投時間后備投，備投失敗，全線失電。

電力線路自動化遠控技術是基于SCADA的線路自動化系統而設計的，一般按分層分布式體系結構設計，為二層結構，最終將由線路自動化子站（FA）和線路開關監控終端（FTU）兩個層次組成，系統結構如圖所示。

線路自動化子站（FA）是整個線路自動化系統的監控管理中心，主要負責所轄所有10KV貫通/自閉線路、設備及用戶的運行監控和管理。

在實際應用中，線路自動化子站作為牡丹江供電中心電力調度系統的一個重要的組成部分，單獨設置一臺通信處理機，單獨配置FA軟件功能模塊，以實現線路自動化功能。

FTU、RTU與FA子站之間的通信通常采用車站通信通道，這類通信通道基于鐵路系統的光纖數字通信網絡，車站預留綜合業務接入平臺，這種平臺化通信裝置可以提供2M（E1）接口。

終端(FTU)、（RTU）

線路開關監控終端（FTU）（RTU）用于供電線路的遠方監控制單元，可以分為柱上開關監控終端（FTU）、遠動開關站監控終端（RTU）和遠動箱變監控終端（RTU）。

線路自動化的主要任務包括故障檢測和定位、故障隔離以及快速恢復供電。故障檢測和故障定位一般由線路自動化系統自動完成，而故障隔離和恢復供電既可以由調度人員通過遠動的方式人工處理，也可以由系統自動完成。因此，故障處理的方式就包括人工干預和自動處理兩種模式。

高壓斷相故障發生時，饋出線保護不會動作，在完成自動定位后，由主站系統自動下發遙控命令斷開故障點兩側的車站開關，隔離故障。

自動分段后，主供側出線開關仍然處于閉合狀態，即主供側線段供電正常；備投側開關保護檢測到線路一側有壓、一側無壓，滿足備自投條件，如果此時備投自動保護處于投運狀態的話，會執行備投系統自動備投動作，從斷相點的另一側閉合備供所出線開關，恢復供電。

重合-備投具有備投保護功能的運行模式，無需主站系統的任何干預就可以利用配電所出線開關的保護配合自動實現恢復供電；對于單重合模式，在完成自動分段后，需要單獨遙控備供側出線開關閉合，恢復故障點另一側的供電。

發生接地故障時，系統由故障前的穩態變化到故障后的穩態有一個過渡過程，又叫暫態過程。在暫態過程中，故障相電壓突然降低引起分布電容對地放電，稱為放電暫態；非故障相電壓突然升高使分布電容充電，稱為充電暫態。由于放電電流只需經過母線構成回路，而充電回路必須經過電源（變壓器），因此放電過程比充電過程頻率高、衰減快。

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一、技術創新：一個新的陶瓷經濟發展戰略

所謂技術創新，就是一個從新思想的產生，到產品設計、試制、生產、營銷和市場化的過程，也是知識的創造、流通和的過程。技術創新在西方國家已被視為經濟增長的發動機，甚至新的宗教。***本關鍵字已替換***總書記指出：“創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力……一個沒有創新能力的民族，難以屹立于世界先進民族之林。”一個企業和產品的市場競爭力，在很大程度上取決于它依靠進步進行產品開發和創新的能力。

德化的陶瓷企業大多是勞動密集型企業，產品多為銷往歐美的小工藝瓷，科技含量低，含量低，幾乎沒有什么附加值。雖數量巨大，但登不了“大雅之堂”，因而價格十分低賤。元朝意大利旅行家馬可·波羅在他的游記中用“既多且美，購價甚賤”來描述德化的陶瓷，而新近從南海打撈起來的“的星”號沉船競一次運載35.6萬件的清代德化青花瓷，足見德化瓷器“量多價賤”是古已如是，也許這也可以說是德化陶瓷的一個“傳統”了。

步入WTO的門檻，我們感受到世界科技革命蓬勃興起，經濟全球化趨勢日益增強，國際競爭空前激烈，德化到了順應世界潮流用技術創新作為陶瓷經濟發展新戰略的時候了。

二、陶瓷企業：技術創新的主體

技術是第一生產力。科學與技術最終要通過企業這個環節轉變為現實生產力。因此，企業不僅是經濟活動的主體，也是技術創新的主體。在經濟發達國家，企業在技術創新中一直發揮著主要作用。企業技術創新的包括產品創新、工藝創新、開辟新市場、利用和開發新資源等。從基礎、新產品或新工藝的最初設想到研制、開發，再到工程化、商業化的生產，直至通過市場推廣應用而產生經濟效益，技術創新的全過程都是在企業進行的，在這種科研與生產直接結合的技術創新體制下，科研直接為生產服務，企業為技術創新提供強大的經濟支持，使得產品層出不窮，提高了企業的競爭力，促進了經濟的發展。所以，形成以企業為中心的技術創新體系，符合市場經濟條件下技術創新的。

為了充分發揮科技推動生產力發展的作用，提高陶瓷企業的競爭力，從而提高我縣陶瓷業在國際市場的競爭力，就必須形成以陶瓷企業為中心的技術創新體系。，我縣的陶瓷科研機構基本上是名存實亡，而陶瓷企業基本上沒有自己的科技開發隊伍，缺乏技術創新的動力和壓力。在市場經濟中，技術創新是企業生存、發展的關鍵。要使陶瓷企業真正成為技術創新的主體，首先政府要通過政策引導企業技術創新，發揮市場機制的調節作用；其次要出臺面向所有陶瓷企業的、針對研究開發能力建設和活動本身的減免稅政策；第三要頒布更具體的促進中小企業技術創新的政策措施，實行特殊的優惠政策；第四，應有強度更大的、針對企業家和創新者的創新激勵政策。

企業在技術創新中要正確把握二對現實關系。一是產品和工藝創新與組織管理創新的關系。技術創新不能簡單地理解為技術發明或技術進步。技術開發從一開始到工程化階段、生產階段過程中的任何一個環節都同時與市場、組織管理、生產過程、資金運用、技術背景等各方面交互作用。產品技術和工藝技術無法自動與其他要素實現重新組合，單純技術無法實現產品創新或工藝

創新，而必須依靠組織管理創新或制度創新來實現。二是首創創新與改創和仿創創新的關系。技術發明的意義要靠技術創新去實現，而首創創新的意義要靠改創創新和仿創創新去實現。任何一項或一群技術創新中，進行首創創新者只能是少數一兩家企業，其余企業或者跟在首創企業之后，瞄準首創技術發展進行技術跟蹤，隨時準備進行生產組織和市場戰略的調整以實現創新，或者與首創者保持相當距離，節省研究開發費用，只投入少量資源于技術服務、培訓，把注意力放在一旦新的市場出現后迅速進入市場，占有可能占得的市場份額，也即大多數企業只能做改創創新和仿創創新。

三、人力資源：技術創新的關鍵

要進行技術創新，離不開人力資源的開發。伴隨著新世紀的來臨，人類那種大規模的化生產已逐漸接近尾聲，一個以智力資源為主要依托的全新的知識時代正向我們走來。知識經濟時代，人力資本是經濟的根本動力和決定因素，人力資源是經濟發展中一切資源中最寶貴、最重要的資源。

然而直面我縣的人力資源狀況，不難發現，盡管勞動力資源豐富，但是人力資本缺乏，即人力資源的質量不高，這是發展陶瓷經濟的薄弱環節。首先，勞動力整體文化程度低，從高中階段升學率不足50%可見一斑。其次，勞動技能低，結構不合理。普遍沒有接受過職業技術或培訓，技術高超的比例極低。第三，熟練的專業技術人員和高級管理人員數量偏少，加上陶瓷企業普遍實行家族化管理，家長制、結構簡單、規范性差等因素也制約了技術的創新。

優先開發人力資源是我縣陶瓷經濟發展的必然趨勢，是進行技術創新的基礎性工程。我們要根據縣情，把最大限度地發揮人力資源豐富的優勢，改變人力資源素質低下的劣勢作為人力資源開發的著眼點。一要轉變觀念，把開發、利用人力資源作為基礎戰略。二要提高勞動力素質，積累人力資本。三要改革分配制度，把人力資本投資與物質資本投資放在同等位置，參與企業剩余價值分配。四要合理配置和使用人才，追求人力資源效益的最大化。總之，企業要由以生產管理為主轉變為以知識管理、信息管理為主，“知識主管”成為企業生產經營的核心，千方百計培育和發展創新精神，開拓精神和創業精神，大力開展創新活動。

四、職業教育：人力資源開發的主渠道

職業教育是與社會經濟聯系最為緊密的教育形式。發達的西方國家都十分重視職業技術教育。在德國，同齡人中70%的年輕人都得接受“在企業是學徒，在學校是學生”的“雙元制”職業培訓。德國前總理科爾曾說過：“經過很好職業培訓的青年是德國最大的資本，是經濟穩定的保障。”而日本人認為“職業教育是明天的經濟。”國務院《關于大力發展職業技術教育的決定》中指出：“職業技術教育的規模和水平著產品質量、經濟效益和發展速度。”可以說，職業技術教育是通過人力資源的開發直接作用于經濟，影響甚至制約經濟的發展。因此，德化必須大力發展職業技術教育，以培養大量的技術創新人才。

（一）在縱向上，要穩定發展中等職業教育，重點拓展高中后職教和高等職業教育。我縣中等職業教育由于主動適應和服務于陶瓷經濟，發展勢頭良好，但層次偏低，而高中后的職教還是空白，大量的高考落第生未經職業技術培訓而流入人才市場。因此發展高等職業教育已迫在眉睫。縣委、縣政府正積極籌建陶瓷職業技術學院，這是德化上里程碑式的極具前瞻性的重大舉措。未來的陶瓷學院，必將成為德化陶瓷技術創新人才的搖籃，成為陶瓷技術創新的培訓中心、信息中心、學術交流中心、科研中心，為德化陶瓷業的發展提供強大的智力支持和人才保障，使德化陶瓷業步入可持續發展的軌道。

（二）在橫向上，要以陶瓷產業發展為目標，調整職業學校的專業結構，改變目前專業單一的現狀，要做好陶瓷企業對人才需求的預測，圍繞陶瓷行業關鍵技術，新興技術、優勢技術不斷開設新專業，特別是陶瓷企業急需的經營管理類人才、人才、涉外類人才、營銷類人才的培養。

篇10

關鍵詞：智能電網；電力系統自動化；教學內容改革

作者簡介：謝俊（1979-），男，安徽安慶人，南京郵電大學電氣工程系，副教授；周巖（1980-），男，江蘇泰州人，南京郵電大學電氣工程系，講師。（江蘇 南京 210023）

基金項目：本文系南京郵電大學教學改革研究項目（項目編號：JG00513JX25）的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2014）14-0081-02

以信息化、自動化、互動化為特征的智能電網，憑借先進的電網控制技術、信息技術和管理技術，實現了從發電到用電所有環節信息的智能交流，系統優化了電力生產、輸送和使用。顯然，智能電網時代面臨著整個電力系統自動化技術的升級換代。

“電力系統自動化”課程是南京郵電大學電氣工程及其自動化專業的一門專業必修課程，該課程涉及電力系統運行、電力系統控制、自動控制理論、計算機控制技術、網絡通信技術等多方面的知識，內容較多，包括發電自動化、輸電自動化、調度自動化、配電自動化、變電站自動化、用電自動化、微型電網自動化等。通過理論與實踐教學，使學生了解電力系統自動化的基本過程及相關問題，訓練和培養學生獨立思考、解決實際工程問題的能力。

目前信息技術、通信技術、計算機技術以及自動控制技術飛速進步，推動了電力系統自動化技術的升級換代。由于“電力系統自動化”課程不斷增加新的知識，而舊的基礎知識又未刪減，因此必須認真研究電力系統自動化舊有知識和新增知識的聯系與區別，改革研究并提出該課程的教學內容新體系，為培養電力系統自動化高級專門技術人才做出應有的貢獻。

結合電氣工程專業的建設，改革“電力系統自動化”課程教學內容。課題組教師走訪了國內具有信息特色的兄弟高校，了解了兄弟高校“電力系統及其自動化”專業方向的建設情況，收集了兄弟高校“電力系統自動化”課程教學大綱、教學進程安排表、實驗指導書、多媒體輔助教學資料、校內實驗室和校外實驗基地建設等方面的資料。

一、存在的問題

1.理論教學內容方面存在的問題

自動控制技術、信息技術、通信技術、計算機技術的飛速進步，推動了電力系統自動化技術的發展和升級換代。由于“電力系統自動化”課程不斷增加新的知識，如果舊有的教學內容不做適當刪減，將使教學內容與教學學時之間的矛盾非常突出，不利于學生掌握該課程內容。在此條件下，必須重新設計教學內容，合理設置教學層次，以緩解教學內容與教學學時之間的矛盾。

2.實踐教學內容方面存在的問題

教育部推出卓越工程師教育培養計劃，對工科專業的實踐教育提出了明確要求。電氣工程專業是典型的工科專業，具有與生俱來的實踐性，“電力系統自動化”課程作為電氣工程專業的核心課程，更是集理論與應用為一體的實踐性非常強的課程。目前，該課程實驗教學內容和手段較為單一，限制了學生創新思維能力的提高，難以滿足電氣工程“卓越工程師”人才培養的要求。

3.創新能力培養方面存在的問題

長期以來，學生創新能力的培養受課程教學內容較為陳舊和實踐內容較為單一等因素影響。在“電力系統自動化”課程的教學實踐中，需要研究如何貫徹好創造性教育的理念，真正做到培養創造性人才。

4.理論性與實踐性并存方面存在的問題

“電力系統自動化”課程以自動化技術在電力系統中的應用為學習內容，是自動控制、信息通信、計算機等技術在電力系統中的具體運用，因此其是電氣工程學科一門少有的基礎理論與實踐應用緊密結合的課程。教學內容中理論和實踐融合不足，實踐應用部分較弱，對具體的電力系統自動化過程認識不足。

5.綜合知識的運用方面存在的問題

“電力系統自動化”課程是對電氣工程專業本科階段所學各課程知識的綜合運用，該課程學習需要學生對各主干課程，如“電力系統分析”、“網絡通信技術”、“自動控制原理”等有較好的掌握。然而，受制于課堂教學課時約束，對于有些基礎不夠扎實的學生來說，會導致知識點綜合能力偏弱，教學過程中學生消化吸收有較高的難度。

二、改革的必要性

1.與時俱進，更新教學內容

自動控制技術、信息通信技術、計算機技術的飛速進步，推動了電力系統自動化技術的升級換代。“電力系統自動化”課程中的新知識不斷增加，需要解決教學內容與教學學時之間日益突出的問題，使該課程具備與時俱進的教學品質。

2.加強實踐應用能力的培養

“電力系統自動化”課程以自動化技術在電力系統中的應用為學習內容，是通信技術、信息技術、計算機技術和自動控制技術在電力系統中的具體運用。因此，在該課程的理論教學中需要融合實踐教學，注重實踐應用能力的培養。

3.強化綜合運用能力的培養

該課程學習的前提是良好地掌握電氣工程各主要主干課程，是對本科階段所學各課程知識的綜合運用。由于課程時間所限，導致基礎不夠扎實的學生知識點綜合能力偏弱，實際教學效果欠佳。

三、教學內容設計

1.發電自動化

發電自動化主要涉及：發電機準同期并列的基本原理、恒定越前時間并列裝置；同步發電機準同期并列基本過程、同步發電機勵磁控制系統的功能、勵磁系統的結構與運行原理、勵磁系統中轉子磁場的建立和滅磁、勵磁調節器原理；大規模風力發電集中并網、大規模光伏發電集中并網。重點掌握發電機準同期并列的基本原理，了解恒定越前時間并列裝置，理解同步發電機準同期并列基本過程。了解同步發電機勵磁控制系統的功能，重點掌握勵磁調節器原理，理解掌握勵磁系統中轉子磁場的建立和滅磁，了解勵磁系統的結構與運行原理，了解我國大規模新能源發電集中并網示范工程。

2.輸電自動化

輸電自動化主要涉及：輸電系統的特點、特高壓交流輸電、特高壓直流輸電、柔流輸電、柔性直流輸電、超導輸電、輸電線路狀態監測與控制。掌握各種新型輸電方式的優點、缺點、應用現狀、發展前景，輸電線路狀態監測關鍵技術，了解我國特高壓交直流輸電示范工程。

3.調度自動化

調度自動化主要涉及：電力系統調度自動化的基本任務、電力系統調度自動化系統的軟件平臺、電力系統調度自動化系統的硬件組成。主要講述電力系統調度自動化的基本任務、電力系統調度自動化系統的軟件平臺和硬件組成。掌握遠方終端的結構與功能、數據通信的通信規約，了解調度中心計算機系統的結構與功能，重點掌握自動發電控制、EMS的網絡分析功能。

4.配電自動化

配電自動化主要涉及：配電網絡的特點、配電自動化系統的結構、配電自動化系統的功能、配電自動化系統的技術、微型電網自動化技術。主要講述配電自動化系統的結構、功能、實現技術。掌握饋線自動化（FA）技術、負荷控制技術及需方用電管理（DSM），了解配電圖資地理信息系統（AM/FM/GIS）和遠程自動抄表系統等技術，了解微型電網自動化。

5.變電站自動化

變電站自動化主要涉及：綜合自動化系統的基本功能、綜合自動化系統的結構形式。主要講述變電所綜合自動化技術。了解變電所綜合自動化的特點，掌握綜合自動化系統的基本功能，以及綜合自動化系統的結構形式。

6.用電自動化

用電自動化主要涉及：高級量測體系、用電信息采集、智慧家庭、智能樓宇、智能小區、電力需求側響應、雙向互動用戶服務。了解現代通信技術、信息技術、自動控制技術在負荷自動化中的應用現狀，掌握高級量測體系架構，熟悉用電信息采集的關鍵技術，了解我國用電自動化示范工程。

四、結論

“電力系統自動化”是電氣工程專業的一門專業必修課程，該課程對學生掌握電力系統自動化的基本過程及相關問題，訓練和培養學生獨立思考、解決實際工程問題的能力非常重要。分析了教學內容現狀存在的問題，融合電力系統自動化技術的新發展，設計了電力系統自動化課程教學內容。

參考文獻：

[1]劉振亞.智能電網技術[M].北京:中國電力出版社,2012.