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第1篇

關鍵詞：電力系統；基礎；課程內容

作者簡介：楊娟（1962-），女，湖南長沙人，長沙電力職業技術學院電力工程系，副教授。（湖南　長沙　410131）

中圖分類號：G712?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）36-0055-02

為了使學生鞏固“電力系統基礎”課程中所學知識和技能，根據電力行業的特點，結合電力企業新技術、新設備、新工藝的應用和發展特征，針對電專業崗位群的能力需求，以職業能力培養為主線，結合國家職業資格鑒定（中級）的相關要求，設置、調整和優化了的以項目為導向、以任務驅動的電專業4門核心課程“變電運行”、“電氣運行”、“電機運行與檢修”和“電氣設備檢修”的學習需求。通過大量調研以及對4門核心課程“變電運行”、“電氣運行”、“電機運行與檢修”和“電氣設備檢修”、學生畢業設計、技能鑒定考證內容進行分析，整合教學內容，構建了以職業崗位能力為課程目標、以職業崗位標準為課程內容、能實現高端技能型人才培養、以項目教學為導向的任務驅動式高職“電力系統基礎”課程內容。

一、“電力系統基礎”職業崗位課程目標

根據電專業學生就業的電氣值班員、變電站值班員、變電檢修工、電機檢修工核心職業崗位能力要求及電專業4門核心課程“變電運行”、“電氣運行”、“電機運行與檢修”和“電氣設備檢修”的學習需求，并考慮學生畢業設計、技能鑒定考證的需要，確定“電力系統基礎”職業崗位課程目標。

1.發電廠及電力系統專業核心崗位工作分析與能力要求

發電廠及電力系統專業核心崗位工作分析與能力要求如表1所示。

2.“電力系統基礎”課程知識目標、技能目標、素質目標

（1）針對發電廠電氣值班員、電機檢修工的知識目標：熟悉發電廠正常運行相關參數；熟悉發電廠設備巡視及主要設備的運行維護；掌握發電廠異常運行及故障運行分析。技能目標：能敘述發電廠正常運行方式下的相關參數；會根據相關參數對發電廠進行設備巡視及主要設備的運行維護與檢修工作；會對發電廠異常運行及故障運行進行分析。

（2）針對變電站變電值班員、變電檢修工的知識目標：熟悉變電站正常運行相關參數；熟悉變電站設備巡視及主要設備的運行維護；掌握變電站異常運行及故障運行分析。技能目標：能敘述變電站正常運行方式下的相關參數；會根據相關參數對變電站進行設備巡視及主要設備的運行維護與檢修工作；會對變電站異常運行及故障運行進行分析。

（3）素質目標。通過“電力系統基礎”課程的學習，使學生認識該課程內容對電力系統安全運行所擔負的重大責任，培養學生高度的責任感及嚴謹細致的工作作風，培養學生的學習能力、工作能力、創新能力及團隊精神，使學生具備電專業各核心崗位所具備的知識修養和職業安全意識。

二、“電力系統基礎”項目導向、任務驅動課程內容

根據電專業學生就業的電氣值班員、變電站值班員、變電檢修工、電機檢修工核心職業崗位標準，并考慮學生畢業設計、技能鑒定考證的需要，確定“電力系統基礎”項目導向、任務驅動課程內容。

模塊一：電力系統穩態運行

項目一：電力系統的結構

任務1：電力網的接線方式；任務2：電力系統中性點的接線方式。

項目二：電力系統的潮流分析

任務1：電力系統的額定電壓；任務2：電力系統的等值電路；任務3：電力系統潮流特點；任務4：發電廠正常運行；任務5：變電站正常運行。

項目三：電力系統電能質量調整

任務1：電力系統頻率調整；任務2：電力系統電壓調整。

項目四：電力系統經濟運行

任務1：發電廠經濟運行；任務2：電力網經濟運行。

模塊二：電力系統故障運行

項目一：電力系統短路故障運行

任務1：電力系統對稱短路故障運行；任務2：電力系統不對稱短路故障運行；任務3：變電站短路故障運行。

項目二：電力系統非全相運行

任務1：單相斷線運行；任務2：兩相斷線運行。

根據以上“以職業崗位能力為課程目標，以職業崗位標準為課程內容，以項目教學為導向的任務驅動式”的課程內容，結合火電仿真實訓室及變電仿真實訓室實現以項目為導向的“電力系統基礎”課程內容的任務驅動教學，定能使學生學好電專業各核心課程，實現高職院校電專業學生畢業即能勝任電氣值班員、變電站值班員、變電檢修工、電機檢修工等核心職業崗位，從而實現高職高端技能型人才培養目標。

參考文獻：

[1]楊娟.變電運行[M].北京：中國電力出版社，2012.

[2]焦日升.變電站事故分析與處理[M].北京：中國電力出版社，2009.

[3]楊娟.電氣運行技術[M].北京：中國電力出版社，2009.

[4]李火元.電力系統繼電保護及自動裝置[M].北京：中國電力出版社，

2006.

第2篇

關鍵詞：Power World 電力系統潮流 電壓可視化

可視化是一種將客觀世界的實質以及內在聯系充分體現的新型技術，其廣泛應用于醫學圖像、流體力學以及氣象預測和風險研究等多方面領域中，并在一定程度上取得了很大的成功。在電力自動化系統中合理運用可視化技術能夠將電網內枯燥乏味的數據用另一種生動形象的方法表現出來，使得電力系統運行人員可以直接觀察現階段系統運行的實際狀態。本文在合理應用Power World可視化軟件基礎上，根據負荷出現的改變以及無功補償裝置的加入，對電力系統潮流發生的變化進行全面性分析，說明應用該項技術具有十分重要的意義。

一、簡要敘述Power World軟件

（一）Power World主要效用

Power World Simulator（Version12.0）軟件是一款為了適應電力系統需要而開發的可視化軟件包。其主要重心是一個力量巨大、綜合性能強的潮流計算系統軟件，應用高效能、大效力的稀疏矩陣技術，該潮流計算的軟件在極大程度上能夠對大約為100000個節點的系統進行有效性求解。

（二）可視化潮流與故障分析

利用Power World軟件的可視化仿真技術可以完整的模擬出一個電力系統潮流，潮流的走向通過箭頭表示，具體線路的負載情況可通過餅圖表示，以可視化的形式體現出整個系統實際運行狀態。電力自動化發生單相或是三相短路故障、兩相接地故障時，應用Power World軟件可以準確計算出每相故障的電壓與電流，同時還能夠全面分析母線電壓的節點故障以及各母線之間線路上的接地故障。

（三）Power World有效應用

電力系統中各節點的顏色分區工作可以采取電壓等高線的形式應用Power World軟件完成，各節點顏色的深淺隨著不同區域的電壓變化而發生改變，而潮流分布不斷發生改變可以使電力系統中各節點的色彩地區實現動態變化。在應用Power World軟件過程中，必須對等式與不等式的約束進行充分考慮，只要這樣才能按照已設置的目標函數合理科學優化電力機組的運行，以達到水電機組最小煤耗運行的目的，而目標函數則可用最小的線路損耗來設定。除此之外，Power World軟件還可以進行故障模擬、計算傳輸容量和裝置無功補償等。

二、分析Power World軟件可視化的基本規律

在電力系統的運行過程中，應用Power World軟件完成動態模擬的過程在實際上來說就是對潮流進行連續不間斷的求解得出的。對于模擬中步長的調整程序會自動做出相應的工作，負荷則根據預先設置的模型發生改變，例如斷路器的開閉、機組出力增多等。隨后按照有關規定嚴格執行拓撲分析的操作，并同時進行相應的處理技術。由于用戶操作不恰當極有可能使某條線路投切錯誤，進而改變整個網絡結構，因此要將與系統脫離的母線實行有效去除，把與之有關的負荷重新設置為零，最后采用牛頓迭代法計算出潮流。屏幕的刷新效率越快，用戶就可以更快收看到潮流的最新分布，及時掌握和了解所需信息，在屏幕顯示中通常以餅圖的形式呈現物理量發生變化的百分比，如果物理量超出原本設定的限值，餅圖就會不斷擴大，顏色也隨之改變，在很大程度上能夠及時吸引觀察人員的關注，并采取有效的預防工作。計算出潮流后，電力線路的具體分布可以通過Power World軟件的餅圖技術來呈現。

在地面上各高度均一致的相鄰點，通過相互之間的連接形成封閉式曲線，并以垂直的方式投影到平面圖形上，這一過程稱之為等高線。等高線不但能夠將地面實際高低起伏情況顯示出來，還可依照等高線的圖形變化和疏密狀況對地貌各形態及斜坡陡峭程度進行正確判斷。等高線的主要特點包括以下幾個方面：①各點位于同一等高線時，其高度全部相同；②在同一幅圖內的等高線并不一定能夠實現曲線的閉合；③等高線在同一幅圖內狀態越密，就代表地面坡度越陡，狀態越疏，則地面坡度越平緩；④除了懸崖地區，等高線均不可相交和重疊。在同一幅圖內的等高線，高度不同的狀況可以涂上各不一致的顏色，對于高度相同的狀況則應用顏色的深淺來充分體現地面實際高度存在的差異。在地理位置詳細的基礎上，各式各樣的參數均能夠利用等高線來表示，例如人口密度、氣溫變化以及降雨量等參數。計算出電力系統潮流后，Power World軟件對于各電氣量實際分布狀況的表現形式均是利用等高線技術來實現，特別是電力系統中電壓量的可視化。

三、實例分析

在研究電力系統的潮流和電壓的可視化中，以某地區電力系統的5節點作為實際案例，并進行有效性分析。應先構建某地區電力系統的5節點系統圖，通過這個系統實施動態仿真的有效性分析，如圖1所示。

圖1 某地區電力系統的5節點系統圖

圖2 系統潮流和電壓圖

圖2計算出電力系統潮流后，利用動畫的方式體現出實際的系統狀態，而圖中在線路上的餅圖則表示現階段暫時性的線路功率情況，現階段線路具體流過的功率占據了該線路額定最大傳輸功率的百分比，使運行人員能夠一目了然的注視與其相關的機組負荷線路，有效的掌握和控制原本設定的計劃方案。

第3篇

電力系統現有的二級機房中，因為建設年限不一，設計規劃沒有考慮到信通規模的發展，多數機房建設標準較低，現有在運機房會存在比較多的問題。如防雷接地不夠規范，有環狀銅牌但設備接地不規范，使用的接地線線徑不夠等；缺少UPS或UPS主機蓄電池設備日常維護不夠；綜合布線不夠規范，臨時拉線過多；機房防火防小動物不夠重視等。作為二級機房，如何在滿足信通設備運行的條件下，盡可能節約、科學、合理地設計與施工，有許多技術細節值得探討。

機房基礎結構

機房不宜選擇樓房的頂層或底層，但二級機房因其位置特殊性，不少是老的辦公室改動而來，更適用因地制宜，根據現場條件，選擇遠離粉塵、油煙，方便設備搬運、布線施工的地點。因機房內運行的都是電氣設備，需要盡量避開水源，與機房無關的給、排水管不能穿過機房。以每機房3個機柜為例，其中通信設備一個機柜、信息設備一個機柜、電源設備一個機柜，每機柜600*600*2000mm規格，按機房設計規范，機柜側面檢修時距墻1.2m，前后保持1.2m，建議整個機房面積不少于12.6m2，機柜安裝在機房正中央。理想條件下，可以保持靜電地板完整。

市電接入前端漏電保護裝置

傳統型UPS，基本以在線方式工作，UPS直接對輸入交流市電進行整流，在無功率因數補償的情況下，就會在傳輸線中造成嚴重的諧波干擾。漏保開關的動作原理是在一個鐵芯上有兩個組，一個輸入電流繞組和一個輸入電流繞組，當無漏電時，輸入電流和輸出電流相等，在鐵芯上二磁通的矢量和為零，就不會在第三個繞組上感應出電勢，否則第三繞組上就會感應電壓形成，經放大去推動執行機構，使開關跳閘。如UPS前有漏保開關，由于高次諧波在鐵芯中形成磁通矢量和鐵芯的磁滯作用而不能為零，就出現了類似漏電的假象，漏保開關頻繁調閘。

按UPS安裝規范，超過5KVA的UPS主機前端不允許有漏保裝置，小于5KVA的不建議有漏保。實際測試中，3KVA的UPS主機，將漏保裝置整定電流調整至500mA后，進線空開仍然會跳閘，建議將UPS接入電源繞過漏保裝置，或在漏保裝置后加裝隔離變壓器。

防雷接地

在現有條件下，要將二級機房交流工作地與防雷接地兩電氣系統的接地，在電氣上真正分開，一般較難辦到。因為在地下要滿足上述的距離難度較大，所以一般還是推薦采用共同接地（即統一接地）形式。這樣不但經濟上合算，在技術上也是合理的，因為采用統一接地后，各系統的參考電平將是相對穩定的，即使有外來干擾，其參考電平也會跟著浮動。二級機房交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜共用一組接地裝置，接地電阻小于4Ω。 按《電力系統通信站防雷運行管理規程》規定：各類設備保護地線宜用多股銅導線，其截面應根據最大故障電流確定，一般為25-90mm2，建議二級機房信通機柜采用25mm2的銅線接入接地銅牌。

機房防雷采用市電輸出端采用二級防雷，UPS輸出端采用三級防雷設計，其中二級防雷安裝40kA防浪涌保護器，三級防雷安裝20kA防浪涌保護器。

綜合布線走線方式選擇

老機房在前期設計中沒有預料到信通規模的迅速發展，部分設備布局不合理，而且施工中為了施工方便，沒有嚴格按工序施工，導致機房擴容與布放跳線困難。當運行一定年限后，機房表面看上去整潔美觀，但地板打開后會發現各類線路縱橫交錯，當遇到問題時無法及時處理，只能臨時布放線路，形成惡性循環。

近幾年新建機房在具備條件的情況下，一般建議上走線。下走線方式存在不防塵、不防鼠、不利于消防等缺點，但小走線敷設敷設簡便、成本低，對施工要求較低。上走線在機房環境、防鼠、火災預警、擴容方面都比下走線具備優勢，但施工工藝要求較高。

動力環境監控系統配置

二級機房通常不會在運維人員工作地點附近，不具備每日巡視的條件，大多數二級機房也沒有每日現場巡視的必要，因此有必要部署動力環境監控系統。動環系統應該要配置門禁、視頻監控、溫濕度、煙感、電源監控等模塊，漏水檢測、空調監測等模塊可以視現場條件，以及機房的重要程度選配。

考慮到二級機房點多面廣的特點，在現有技術下，選擇帶監控主機的動環系統相對比較合理。二級機房的建設時間會跨度較大，里面的空調、UPS、攝像頭等設備品牌型號很難保持一致，相應的數據采集接口會比較多。安裝監控主機的話可以比較容易的在上面配置相應的采集接口，布線簡單，而且能減少網絡地址的使用。

機房改造施工中的防塵處理

對于信通設備運行而言，灰塵是極大的威脅，如新建機房可以在施工中通過科學的設計，合理的工序安排，達到較好的防塵效果。而在運機房基本不可能停運，只能在工作中盡量合理的安排工序。機房進行標準化改造，通常會涉及到多個工序、多個工種，其中穿墻、埋線等容易有大量灰塵的工作無法避免。

時間安排。因為二級機房相對而言設備較少，非高溫天的話在短時間內不會因發熱量大影響設備運行。機房改造工作盡量避開高溫天，無法避開高溫天氣的盡量將裝修工作安排在設備停運后施工。

材料選用。機房內裝修材料盡量選用不起塵的材質，如墻面采用防塵漆，吊頂選用不起塵的材質。

工序安排。隱蔽工程與墻面頂面處理集中時間開展。合理安排工人工作時間，施工人員如果在工地現場空耗的話，很容易不按業主方要求自行開工。因此安排好工序，一方面管理上更規范，另一方面施工人員工作更緊湊，效率更高。嚴格控制設計變更，避免因設計變動導致工序混亂。

無塵操作。具備條件的機房，盡可能在設備進場前進行機房基礎施工，后續設備安裝調試全過程無塵操作。

設備防塵處理。確有不能避免的起塵工作，施工前在機柜外加裝防護罩，工作完畢后用大功率吸塵器進行處理后再撤除防護。

機房防火注意點

機房容易遇到火災的有幾個地方，強電電纜短路或超載運行，蓄電池運行一次，外部火與煙通過孔洞、門窗處進入機房。實際的案例中有小動物咬破電纜導致火災的，也有火災的濃煙通過電纜孔進入機房沾染設備的。機房建設或改造第一點需要做的就是拆除里面的易燃材料，如木頭隔斷，普通窗簾等。進出口處防小動物擋板，進線孔洞也需要用防火泥進行封堵，門窗也要進行相應的防火處理。