电力系统规划设计论文

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电力系统规划设计论文范文第1篇

在电力工程中，电力系统规划设计是最基础最重要的环节，电力系统的合理规划是今后电力系统可以安全、正常运行的保障，因此，电力企业应保障电力系统规划设计的科学性及合理性，以保障供电过程中将损耗减到最小，节约成本。论文对电力系统规划进行分析，并且探讨电力工程设计中电力系统规划的应用。

【关键词】

电力工程设计；电力系统；规划设计

1引言

在现代社会中任何企业的发展都离不开电能，电能也逐渐成为企业发展所依赖的能源，也是目前社会发展的重要组成部分。电力系统的安全可靠关系着社会的稳定，保障电网运行安全及电力供应的有序性，是社会和谐发展的基本。电力系统规划能够保障电力系统的稳定运行，还能提高用户用电质量，对电力企业非常重要。在电力工程建设中对电力系统进行规划设计，能够使设计人员提高电力工程设计的有效性。

2电力系统规划的组成

电力系统规划涉及众多领域，包括环保、社会建设、能源建设、运输等，由此可以看出，电力系统规划是一项具有较强综合性的工作。电力系统的规划设计要以社会经济发展的需求为基础，以我国能源资源的分布为前提，因为它们影响着电力系统的运行和发展，还影响着我国的社会发展。由于我国用电量持续增加，因此，要在电力工程中进行合理的电力系统规划设计，以保障电力系统的安全运行并且节约成本。电力系统规划主要由电源规划、电力负荷预测、电网规划、无功规划以及联网规划构成。电源规划是电力系统的基础，以负荷的预测结果为基础，并且考虑不同因素，从而设计出科学的电力建设方案，以满足目前巨大的电力负荷的需求。其中主要包括短期、中期及长期3个阶段的电源规划[1]。电力负荷测试主要是对未来的电力负荷时间、空间的分布进行预测，能够为电力系统的规划和运行提供科学合理的依据。电网规划以电源规划结果和电力负荷测试结果为基础，满足在电力系统规划中的输电需求，保障了电网建设的合理性，节约了资金。根据时间可以将电网规划分为近期、中期和长期3个阶段的电网规划，充分证明了电力工程建设的重要性。

3电力系统规划的原则

电力系统规划的原则包括周期性、安全性和成本性，具体阐述如下。（1）周期性。在进行电力系统规划设计前，要先制定一个周期，电力系统规划设计要在这个周期完成。对一些大型的电力系统规划，要制定完善、全面的方案，以保证电力系统规划设计在规定的周期内完成，并满足客户的要求。（2）安全性。在进行电力系统规划设计时，最重要的是保障其安全性，防止设计中存在安全隐患，有条件的话可以配置系统检测功能。（3）成本性。电力工程建设工作人员在进行电力系统规划并且实现系统功能的同时，还要考虑电力系统设计的成本，在保障系统的功能性的前提下，尽可能地降低成本，以实现利益最大化。

4电力系统规划的任务及步骤

4.1电力系统规划的任务

电力系统规划的任务主要包括：（1）研究并提出规划周期中的负荷预测；（2）明确能源分布的情况及能源周边的运输情况；（3）记录并研究大型电站中的供电范围；（4）根据实际情况设计电网发展方案。

4.2电力系统规划的步骤

电力系统规划的步骤：（1）搜集相关资料，包括运输环境、能源分布、负荷预测及大型电站的供电范围；（2）分析搜集的资料，并提取具有重要价值的信息，进行符合预测；（3）以电源条件及负荷条件为基础确定电源开发方式；（4）以负荷的分布为基础，制定输电方案及配电网布局的多个方案,对比后选出最佳方案；（5）证明方案的可行性；（6）制定规划文件及图表[2]。

5电力工程设计中的电力系统规划设计

5.1电源工程的规划设计

电源规划在电力系统规划设计中有着重要的作用，在进行设计时要全面考虑，掌握并了解周边的电源规划及电源处理情况。一般电力电源包括地方电源和统调电源两种。地方电源指的是水电站、企业单位和事业单位中的私有发电机；统调电源指的是电网系统规划中统一的发电厂。不同水文期的电源出力情况也是不同的，在创建电源机组过程中，要全面统计分析电源运行中的处理情况，对电力系统的设计有重要作用。

5.2电力负荷预测和分析

电力负荷预测在电力系统运行的各个过程和阶段中都有着重大的意义，电力负荷预测主要分为3种，目前，电力系统规划设计中针对的主要是近期和中期的负荷预测。目前，我国社会的发展趋势影响着电网负荷的预测，因此，在进行预测时要以社会的发展趋势为基础。对之前社会经济发展的预测数据进行整理和分析，能够全面了解社会经济发展对负荷预测的影响，并以此对区域中的负荷进行预测。规划建成以及正在建设的项目，并研究其负荷特性，分析它们对电力网络的影响，针对性地制定解决计划降低影响率。在进行周边区域电力网络负荷预测工作中会使用到多种方式，目前，我国主要的使用方式主要有以下5种：（1）经济模型预测；（2）时间序列预测；（3）年平均增长率预测；（4）电力消费弹性系数预测；（5）人均用电量增长预测[3]。在大型电力工程及重要变电站和输电线路中,要使用不同的预测方式提高符合预测的精准度，并且要结合国民经济的发展及负荷的增长及发展趋势，提高负荷预测水平。

5.3专业性的电力系统

科学合理地计算并统计电力系统，综合找出最佳的系统方案，确定电力项目工程及投资基建，为电力工程项目中的相关部门提供有效、精准的数据信息，能够促进电力行业的可持续发展。

5.4确定接入系统方案

在规划电网前，要制定相关的接入系统方案，方案要以节约能源为主，并结合实际的工程方案、投产时间及供电电压制定。

5.5电网规划

在进行电网规划时，要以电力系统可以正常运行，电网能够满足社会人民的用电需求为目的。如果在过程中发生故障，也应使电力系统能够可靠、安全地使用及运行。

6结语

电力系统规划设计使电力系统朝着高电压等级、大容量、较远输送距离的方向可持续发展，能够有效缩短我国电力系统的发展周期，促进我国电力系统的发展进程，使我国电网建设具有安全性、高效性、智能型，节约我国能源，满足社会的发展需求及人民用电需求。

作者：宋惠瑾 单位：新郑市翱翔电力工程有限公司

【参考文献】

【1】王树乔.分析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013(16)：26-28.

电力系统规划设计论文范文第2篇

广东省电力系统包括21个地市电网，现有最高运行电压等级为500 kV，珠江三角洲地区已形成500 kV环网，并以500 kV电压与广西联网，以400 kV和110 kV电压分别与香港和澳门联网。此外，广东电网还向湖南宜章和临武两县以及江西赣南地区供电。

粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心，也是全省最大的负荷中心，该电网与广西、香港等电网互联，除了向珠江三角洲地区提供电力外，还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500 kV电网，对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。目前广东500 kV电网东已延伸至汕头西翼，江门——茂名500 kV输变电工程正加紧建设，2000年前可望投入使用。

广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂，电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患，资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展，我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统，我们认为适宜以控制论为基础，结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。

从控制论角度来看，电网是一个巨维数的典型动态大系统，它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外，电力网络地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面，由于公众对新建高压线路的不满日益增强，线路造价，特别是走廊使用权的费用日益昂贵，以及电力网的不断增大，使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征，一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。

1　综合智能控制技术

1.1　智能控制的概念

迄今为止，智能控制尚无统一的概念，文献［1］有如下归纳：

a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授，他通过对人-机控制器和机器人方面的研究，将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器，而在高层次的智能决策，应具有拟人化功能。

b)Saridis在傅京孙工作的基础上，提出了三元结构的智能控制理论体系，他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用，必须引入运筹学，使其成为三元结合，并提出了其递阶智能控制的理论框架。

c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后，从系统的整体性和目的性出发，于1986年提出了四元结构价格体系，将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。

总之，智能控制是多学科知识的结合，除了从控制论出发来研究它，还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。

1.2　综合智能控制技术

综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合，如模糊变结构控制，自适应模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等；另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合，如专家模糊控制，模糊神经网络控制，专家神经网络控制等。

2　一个国外的电网规划专家系统

目前为止，在电网规划方面较成功的综合智能控制技术系统不是很多，其中比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流输电网络设计专家系统”。

在80年代末期，随着人员的退休和长期不用，一些60年代和70年代加拿大电网高速发展时期由工程师们获得的大量有关电力系统规划设计的专门知识逐渐被人遗忘，这引起了加拿大电力部门的关注，魁北克水电公司将专家系统技术看成是表达和保存某些目前在人类专家头脑中的专门经验和知识的潜在方法。他们认为在电力系统规划设计领域里，专门知识的损失非常明显，尤其是在电力系统增长缓慢的时期。这些专门知识来自于各门学科，在多层次的电力系统设计决策过程中起着重要的作用。一些选择决策，如发电类型、发电厂位置、输电类型(交流/直流)、电压等级、输电线路的数量型号和补偿设备的数量型号的选择必须根据一些准则仔细权衡，包括可靠性、稳定性、稳态性能、费用和环境状况的准则等。基于此，魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步设计的专家系统，该专家系统具有以下特点。

转贴于 2.1　目标和预期效益

主要目的是研究使用专家系统(ES)来模仿人类专家在AC/DC输电网络初步设计中的行为的可能性。系统地确定和表达进行一项合格设计所必须的知识，包括符号和数字数据，以及指导该项设计的原理、规则、准则折衷方法和数学模型。合格的设计基于费用、环境状况、稳定性、可靠性和设计灵敏度或鲁棒性等准则。ES原型还应指导用户通过完成设计所需的各步骤，使用户与知识库交互作用，并提供达到每一中间步骤后相应推理路径的解释。预期的主要效益是：

a)专家知识能够保留和传授给未来的工程师；

b)知识可以用更加具体的形式加以表达，而不是一些不明确的、没有根据的判断；

c)将获得得更一致的结果；

d)与人类专家相比，ES可以检查、比较更多的方案，得到更经济的设计；

e)借助于推理解释功能，ES可以作为未来专家的教学和训练工具；

f)作为一种“咨询”手段或者一个对已有设计进行评价和改进的工具，ES对专家将很有帮助；

g)ES将充当进行各种电力系统设备设计的专家系统家族的先驱，作为一种模型，从中抽取更加一般的设计方法论；

h)ES起到收集常常分散在整个设计机构中的知识的作用。

2.2　领域专家和知识工程师的交互作用

知识工程师应当具有电力系统分析和设计领域以及人工智能(AI)领域的经验，已经证明两种知识的混合对于从领域专家处抽取和浓缩专家知识非常有效。专家知识来自于电力系统规划工程师，他们具有多年的规划、设计和调试大型工程项目的经验。

2.3　对设计的评价因素一个候选的设计必须满足下述条件：

a)DC系统最小故障恢复特性；

b)容许的无线电和谐波干扰要求；

c)故障后的最小稳定判据；

d)稳定电压和无功电源的极限；

e)甩负荷后的暂态过电压极限；

f)可靠性所要求的最小设备冗余度；

g)必须对输入数据变化不敏感(鲁棒性)；

h)必须满足某一最大费用要求；

i)必须适合现有技术。

魁北克水电公司的“直流/交流输电网络网络设计专家系统”已经成功地应用了近十年，并在不断地发展、完善。随着模糊技术和人工神经网络等的迅速发展，综合智能控制技术在电网规划中的应用前景愈来愈广阔。

3　电网规划决策系统的分解及协调

电网的建设是资金和技术密集型的工程，线路和设备的经济使用寿命长达数十年之久，所以网络的结构合理与否，对电网的技术性能和经济效益将产生长期的影响。一次规划失误的损失，若干年难以挽回。随着广东省电网的不断发展，如何合理地布局电网已是当前电网乃至整个电力工业发展的重要课题之一。

电网规划需要确定的决策是大量的，而这些决策在时间和空间上是相互影响的。目前，限于各方面条件，无法将其统一在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简单的子问题，再通过子问题间的迭代进行协调。按照问题划分，电网规划可分为：负荷预测，网架规划，无功规划，稳定性分析，短路电流分析。

4　结束语

电网负担着将电源与用户连接起来的任务。此外为了得到最大的供电可靠性和经济性，它还担负着与邻近地区电力系统联系起来的任务。由于电网设备投资需求大，并且设备寿命长达数十年，从而导致电力系统强烈地受“过去权重”的制约，因此，寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期优化发展，是电网规划所要达到的目标。

结合本文的论述可以看出，电网这一巨维数的典型动态大系数，具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征，而我们所要达到的控制效果是一种多目标、滚动优化的动态非量化指标(电网的工程效益)，在这个过程中知识的表示和处理占了较大的比重。这样就需要利用综合智能控制技术去有效地组织有关电网规划的大量知识，进行选优运算，得到优化的决策。目前广东省电力工业局联合华南理工大学电力学院共同开展了“电网规划专家决策系统”的有关理论研究工作，并有望在2000年开发一个有效的基于综合智能控制技术的电网规划决策系统，它的使用将对广东省电网的建设起到积极的促进作用。

参考文献

1　黄苏南，邵惠鹤，张钟俊．智能控制的理论和方法［J］．控制理论与应用，1994(4)

电力系统规划设计论文范文第3篇

[论文摘要]通过对电力系统计算机网络存在的网络安全问题的分析，提出相应的安全对策，并介绍应用于电力系统计算机网络的网络安全技术。

在全球信息化的推动下，计算机信息网络作用不断扩大的同时，信息网络的安全也变得日益重要，一旦遭受破坏，其影响或损失也十分巨大，电力系统信息安全是电力系统安全运行和对社会可靠供电的保障，是一项涉及电网调度自动化、继电保护及安全装置、厂站自动化、配电网自动化、电力负荷控制、电力营销、信息网络系统等有关生产、经营和管理方面的多领域、复杂的大型系统工程。应结合电力工业特点，深入分析电力系统信息安全存在的问题，探讨建立电力系统信息安全体系，保证电网安全稳定运行，提高电力企业社会效益和经济效益，更好地为国民经济高速发展和满足人民生活需要服务。

研究电力系统信息安全问题、制定电力系统信息遭受内部外部攻击时的防范与系统恢复措施等信息安全战略是当前信息化工作的重要内容。

一、电力系统的信息安全体系

信息安全指的是为数据处理系统建立和采用的技术和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件和数据不因偶然和恶意的原因遭到破坏、更改和泄露。包括保密性、完雅性、可用性、真实性、可靠性、责任性等几个方面。

信息安全涉及的因素有，物理安全、信息安全、网络安全、文化安全。

作为全方位的、整体的信息安全体系是分层次的，不同层次反映了不同的安全问题。

信息安全应该实行分层保护措施，有以下五个方面，

①物理层面安全，环境安全、设备安全、介质安全，②网络层面安全，网络运行安全，网络传输安全，网络边界安全，③系统层面安全，操作系统安全，数据库管理系统安全，④应用层面安全，办公系统安全，业务系统安全，服务系统安全，⑤管理层面安全，安全管理制度，部门与人员的组织规则。

二、电力系统的信息安全策略

电力系统的信息安全具有访问方式多样，用户群庞大、网络行为突发性较高等特点。信息安全问题需从网络规划设计阶段就仔细考虑，并在实际运行中严格管理。为了保障信息安全，采取的策略如下：

(一)设备安全策略

这是在企业网规划设计阶段就应充分考虑安全问题。将一些重要的设备，如各种服务器、主干交换机、路由器等尽量实行集中管理。各种通信线路尽量实行深埋、穿线或架空，并有明显标记，防止意外损坏。对于终端设备，如工作站、小型交挟机、集线器和其它转接设备要落实到人，进行严格管理。

(一)安全技术策略

为了达到保障信息安全的目的，要采取各种安全技术，其不可缺少的技术层措施如下：

1．防火墙技术。防火墙是用于将信任网络与非信任网络隔离的一种技术，它通过单一集中的安全检查点，强制实糟相应的安全策略进行检查，防止对重要信息资源进行非法存取和访问。电力系统的生产、计量、营销、调度管理等系统之间，信息的共享、整合与调用，都需要在不同网段之间对这些访问行为进行过滤和控制，阻断攻击破坏行为，分权限合理享用信息资源。

2．病毒防护技术。为免受病毒造成的损失，要采用的多层防病毒体系。即在每台Pc机上安装防病毒软件客户端，在服务器上安装基于服务器的防病毒软件，在网关上安装基于网关的防病毒软件。必须在信息系统的各个环节采用全网全面的防病毒策略，在计算机病毒预防、检测和病毒库的升级分发等环节统一管理，建立较完善的管理制度，才能有效的防止和控制病毒的侵害。

3．虚拟局域网技术(VLAN技术)。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含1组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有相同的属性。但由于它是逻辑而不是物理划分，所以同一个LAN内的各工作站无须放置在同一物理空间里，既这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，有助于控制流量、控制广播风暴、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。

4．数据与系统备份技术。电力企业的数据库必须定期进行备份，按其重要程度确定数据备份等级。配置数据备份策略，建立企业数据备份中心，采用先进灾难恢复技术，对关键业务的数据与应用系统进行备份，制定详尽的应用数据备份和数据库故障恢复预案，并进行定期预演。确保在数据损坏或系统崩溃的情况下能快速恢复数据与系统，从而保证信息系统的可用性和可靠性。

5．安全审计技术。随着系统规模的扩展与安全设施的完善，应该引入集中智能的安全审计系统，通过技术手段，实现自动对网络设备日志、操作系统运行日志、数据库访问日志、业务应用系统运行日志、安全设施运行日志等进行统一安全审计，及时自动分析系统安全事件，实现系统安全运行管理。

6．建立信息安全身份认证体系。CA是CertificateAuthority的缩写，即证书授权。在电子商务系统中，所有实体的证书都是由证书授权中心(CA中心)分发并签名的。一个完整、安全的电子商务系统必须建立起一个完整、合理的CA体系。CA体系由证书审批部门和证书操作部门组成。电力市场交易系统就其实质来说，是一个典型的电子商务系统，它必须保证交易数据安全。在电力市场技术支持系统中，作为市场成员交易各方的身份确认、物流控制、财务结算、实时数据交换系统中，均需要权威、安全的身份认证系统。在电力系统中，电子商务逐步扩展到电力营销系统、电力物质采购系统、电力燃料供应系统等许多方面。因此，建立全国和网、省公司的cA机构，对企业员工上网用户统一身份认证和数字签名等安全认证，对系统中关键业务进行安全审计，并开展与银行之间、上下级CA机构之间、其他需要CA机构之间的交叉认证的技术研究及试点工作。

(三)组织管理策略

信息安全是技术措施和组织管理措施的统一，“三分技术、七分管理”。据统计，在所有的计算机安全事件中，属于管理方面的原因比重高达70%以上。没有管理，就没有安全。再好的第三方安全技术和产品，如果没有科学的组织管理配合，都会形同虚设。

1．安全意识与安全技能。通过普及安全知识的培训，可以提高电力企业职员安全知识和安全意识，使他们具备一些基本的安全防护意识和发现解决某些常见安全问题的能力。通过专业安全培训提高操作维护者的安全操作技能，然后再配合第三方安全技术和产品，将使信息安全保障工作得到提升。

2．安全策略与制度。电力企业应该从企业发展角度对整体的信息安全工作提供方针性指导，制定一套指导性的、统一的安全策略和制度。没有标准，无法衡量信息的安全，没有法规，无从遵循信息安全的制度，没有策略，无法形成安全防护体系。安全策略和制度管理是法律管理的形式化、具体化，是法规与管理的接口和信息安全得以实现的重要保证。

3．安全组织与岗位。电力企业的组织体系应实行“统一组织、分散管理”的方式，建立一个有效、独立的信息安全部门作为企业的信息安全管理机构，全面负责企业范围内的信息安全管理和维护工作。安全岗位是信息系统安全管理机构，根据系统安全需要设定的负责某一个或某几个安全事务的职位，岗位在系统内部可以是具有垂直领导关系的若干层次的一个序列。这样在全企业范围内形成信息安全管理的专一工作，使各级信息技术部门也因此会很好配合信息安全推行工作。

电力系统规划设计论文范文第4篇

【关键词】启发式；案例教学；课程改革；创新

电能作为一种特殊的商品，其质量受到越来越多的关注，电能质量已经成为评估电力系统运行水平的重要内容，电能质量的改善对于电网和用户电气设备的安全经济运行，促进电力行业发展有重要意义。

影响电能质量的主要因素有：谐波、电压波动与闪变、频率波动、三相不平衡和过电压等。由于电力系统的发、供、用的实时性，电力系统的电能质量始终处于动态变化中，电能质量扰动具有潜在的危险性和广泛传播性，越来越多的用户成为保证电能质量的主体，对电能质量的综合评估非常困难，控制和管理电力系统的电能质量是一项系统工程，涉及电力系统、电力电子、计算机等技术的综合应用，为了适应当代科技发展对电气工程及其自动化专业高素质人才的培养需求，上海电力学院（以下简称我校）开设“电能质量分析与控制”研究生课程。

1课程简况与教学内容设置

“电能质量分析与控制”课程属于电气工程专业的选修课，2个学分，32 个学时，面向硕士研究生开设。根据电能质量分析与控制这一专业领域的基础理论和关键技术，同时结合我校研究生主要就业方向为县市级供电企业及相关规划设计单位，课程教学内容主要包括如下方面：

（1） 电能质量的数学分析方法

介绍功率理论的发展历史和现状，详细讲述瞬时无功功率理论以及基于该理论的pq谐波检测方法和ip-iq谐波检测方法，介绍基于傅里叶频域分析、小波分析的谐波检测方法。

（2） 传统电能质量的基本内容

介绍电压偏差、频率偏差、电压三相不平衡和供电可靠性、电压波动与闪变等传统电能质量问题现象、机理、原因及评估方法。

（3） 波形畸变和电力谐波

介绍电力系统谐波的来源、危害及相关治理措施，分析典型非线性电力电子装置的输入电流特性，例如典型整流器装置的输入侧谐波特性。

（4） 电能质量控制技术

介绍典型的串联型、并联型及混合型有源电力滤波器的结构、数学模型、电流波形控制技术和电压控制策略、主电路参数优化设计方法等。

（5） 电能质量评估指标和方法

介绍电力系统电能质量评估方式的分类、流程、方法及评估指标。

目前该课程采用的教材为文献[1-2]，授课方式采用PPT和板书相结合的方式，课程内安排2-3次大型作业，闭卷考试。由于电能质量这一领域的特殊性及电力行业的快速发展变化，加快对本课程的教学改革势在必行。

2教改思路与方案设计

本次教改研究遵循系统性的思路，从教学内容、教学方法、考核体系等方面入手开展方案设计。

（1）拓展教学内容、聚焦热点难点

由于电能质量分析与控制这一课程既涵盖经典的数学分析方法又有鲜活的行业动态，在有限的教学课程内不可能面面俱到，这也不符合研究生教学重视能力培养的根本宗旨。基于此，本课程教学内容上进行了拓展和聚焦：1）在现有教材的基础上，引入国外经典教材[3]，夯实学生对基本工具的掌握；2）聚焦最新的行业动态，精炼教学内容，将新能源相关电能质量问题、新型敏感负荷电能质量问题进行聚焦。

（2）以点带面、强化启发引导

教学中只对相关方法和问题进行提纲挈领式的宏观指导，启发学生自主学习，培养学生学习新知识的能力。这要求授课教师要全面系统的综合评估该课程内容的基础上，选择关键的教学点，对学生进行点拨。

（3）着眼工程实际、丰富案例研究

结合学校科研课题和行业中出现的电能质量问题，建设电能质量分析案例库。以事实素材为基础，建立实际情境，以明确的目标来驱动学生开展学习、思考和交流，激发学生潜能，体验成功过程。教学中采用分组，每组完成1个案例的问题原因分析、仿真重现、解决方法的完成，引导学生将工程问题提升为科学问题[4-5]。

3教学方法与实践

（1）经典理论的多媒体综合教学

电能质量分析相关的基础数学方法如傅里叶分析、小波理论、瞬时无功理论等对于学生深刻掌握该课程基础并进行相关研究至关重要。为学好数学基础理论，本部分教学要求学生课前完成对高等数学等基础数学理论的学习，并利用国内外相关网络课堂（如斯坦福大学傅里叶变换视频教程）进行课前学习，课堂教学采用板书和PPT授课相结合的方式开展，带领学生推导经典理论，指导学生采用MATLAB仿真软件对相关理论的应用进行仿真，以达到精通经典理论和工具的目的。

（2）案例库建设

我校是全国三大电力院校之一，已有60多年的建校史，和电力行业存在血浓于水的天然联系，在人才培养、科研攻关等方面有着广泛的合作。基于此，将教师课题研究、供电企业各种电能质量事件进行汇总整理，形成课程案例库，案例库包括电能质量事件的现象、电网主要参数、事件过程、原因分析及解决方案。内容主要包括：1）居民电能质量案例库，涵盖谐波、三相不平衡和过电压、雷击浪涌等方面，如2013年上海市电力公司发生了若干次日本制造虎牌电饭煲不能正常工作事件；2）工业电能质量案例库，涵盖谐波、电压波动与闪变等方面，如上海浦东日立集团谐波超标事件、浙江常山中频炉和纺织厂共线跳闸事件、轨道交通电能质量问题等；3）新能源并网电能质量案例库，涵盖不同规模的风电、光伏及储能系统并网电能质量问题等；4）交直流混合电网电能质量案例库，涵盖特高压直流系统、柔性直流系统等的电能质量事件；5）敏感性负荷的电能质量案例库，如上海音乐厅不明原因反复跳闸事件、电动汽车充电设施电能质量问题事件；6）电能质量控制技术案例库，如有源电力滤波器设计方案等。

（3）案例教学实施

在完成经典理论的教学后，对专业知识采用启发式案例教学方法，主要步骤如下：1）布置学生完成相关专业知识的理论自学，如讲授电力系统谐波问题时布置学生完成谐波基础知识、分析方法的学习；2）安排学生分组进行谐波测试，教学时安排学生利用实验室录波仪、电流钳、LABVIEW软件等工具分组测试不同谐波源的谐波发射水平，如我校实验室现有的光伏系统、储能系统、电动汽车充电设施、各种家用电器等的谐波发射数据，并在SIMULINK环境下进行仿真验证，完成测试报告，每组一种或两种负荷，学生必然通过自学深刻理解谐波基础理论、傅里叶分析等基础理论，并完全掌握谐波测试方法和仿真方法；3）下达案例，每3-5个学生一组，将案例库中的该部分案例下达给学生，布置其按照电网参数搭建仿真模型，重现问题，如虎牌电饭煲不能正常工作事件，让学生将当时电网录波数据、电网结构、虎牌电饭煲电气模型进行构建，重现问题，以身临其境的方式学习该案例中涉及到的知识；4）交流与共享，限于教学时间的限制，不可能每个案例每个学生都能涉及，以课内讲座的形式实现共享，学生以PPT的形式图文并茂的介绍给其它同学，达到共同学习的目的。操作中，案例教学存在一定的难度，在学生遇到问题的时候需要教师及时点拨，提供案例数据，指点方法。

（4）前沿跟踪

估计跟踪前沿和不断创新是研究生教学的重点，本课程要求学生在案例学习的同时将该领域的前沿成果论文进行集体解读，形成综述报告，必要时形成英文版综述报告，并采用英语交流，达到学生阅读能力、写作能力和交流能力的综合锻炼。

4结论

在电能质量分析与控制教学中，通过精炼教学内容提高了教学重点，采用启发式的案例教学方法，教师由“说教者”变成“点拨者”，学生由听众变成身临其境的学习主体。通过这一教学实践，学生的数学理论基础得到夯实，文献阅读能力、外语应用水平、科研设计能力、综合写作能力和对外交流能力均得到显著提高。由于案例库尚在不断完善中，部分案例的基础数据和素材尚不够完善，在今后的教学中进一步提高。

参考文献：

[1]肖湘宁.电能质量分析与控制[M].北京：中国电力出版社，2010.

[2]程浩忠.电能质量监测与分析[M].北京：科学出版社，2012.

[3]Roger C.Dugan，Power Systems Quality，Second Edition[M].McGraw Hill.

[4]郝一川，苏小林.案例教学法在工科专业课教学中的实践[J].中国电力教育，2010.175（24）.

电力系统规划设计论文范文第5篇

[论文摘要]电气设备的任何部分与大地（土壤）间作良好的电气连接称为接地。接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施之一。电气设备接地通过接地装置实现。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体；连接电气设备与接地体之间的导线（或导体）称为接地线。

一、接地的类型

（一）工作接地

为了满足电力系统或电气设备的运行要求，而将电力系统的某一点进行接地。如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。

（二）保护接地

为了防止电气设备的绝缘损坏，其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内，避免造成人身电击事故，将电气设备的外露可被人接触的部分接地。如：电动机、变压器、照明器具外壳；民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等；变配电所各种电气设备的底座或支架等；架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。

（三）防雷接地

为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害，而设置的过电压保护设备的接地。如避雷针、避雷器等。

（四）防静电接地

为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地，如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。

（五）屏蔽接地

为了防止电气设备因受电磁干扰，而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。如各种高频电子设备的金属外壳接地等。

所有电气设备必须根据国标GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外，不应作其它用途。有特殊要求的接地，如弱电系统、计算机系统及中压系统，为中性点直接接地或经小电阻接地时，应按有关专项规定执行。

二、高山发射台站的接地问题

（一）在广播电视行业接地的主要理由

1．安全接地：使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地，否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时，会导致电击伤害。

2．雷电接地：设施的雷电保护系统是一个独立的系统，由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。

3．电磁兼容接地：出于电磁兼容设计而要求的接地，包括：

屏蔽接地：为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感，必须进行必要的隔离和屏蔽，这些隔离和屏蔽的金属必须接地。

滤波器接地：滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容，当滤波器不接地时，这些电容就处于悬浮状态，起不到旁路的作用。

噪声和干扰抑制：对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连，从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。

电路参考：电路之间信号要正确传输，必须有一个公共电位参考点，这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。

（二）按接地的作用分类

可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。

1．保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置，它有接地与接零两种方式。按电力规定，凡采用三相四线供电的系统，由于中性线接地，所以应采用接零方式，而把设备的金属外壳通过导体接至零线上，而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备，中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时，应从地网中引出接地母线至各设备上，再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是：接地线应接在设备的接地专用端子上，另一端最好使用焊接。2．屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网（如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室）进行接地的一种防护措施。在所有接地中，屏蔽地最复杂，有种说不清，道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰，又可能通过它对外界构成干扰，而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰，如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰，这些干扰主要有：

交流干扰：这主要由交流电源引起。高频干扰：这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号，它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。

3．信号地。各种电子电路，都有一个基准电位点，这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位，不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是：同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起，而应分开；前级（设备）的输出地只有与后级（设备）的输入地相连。否则，信号可能通过地线形成反馈，引起信号的浮动。这在设备的测试中，信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。

三、结束语