導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇機(jī)電系統(tǒng)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

2礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的組成

從總的來(lái)說(shuō)，礦井提升機(jī)按照電流的驅(qū)動(dòng)可以分為交流驅(qū)動(dòng)和直流驅(qū)動(dòng)兩種類型，而按照操作模式電氣控制系統(tǒng)又分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種類型。具體來(lái)說(shuō)，礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)主要是有自動(dòng)化、裝卸載、傳動(dòng)控制和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化四個(gè)模塊組成。自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括了軟件單元、PLC冗余控制系統(tǒng)、全自動(dòng)化調(diào)節(jié)單元等；裝卸載系統(tǒng)是應(yīng)用PLC將監(jiān)控站和裝卸載站進(jìn)行提升，使設(shè)備充分的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化；傳動(dòng)控制系統(tǒng)主要是經(jīng)由微處理器對(duì)故障進(jìn)行診斷、報(bào)警和顯現(xiàn)；系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是借用windows系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的工作情況和數(shù)據(jù)等進(jìn)行系統(tǒng)式的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

3應(yīng)用PLC對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的改造

3.1增加了可供選擇的電氣控制系統(tǒng)工作模式在對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造之后，可系統(tǒng)增加了可供選擇性的工作模式，主要包括了手動(dòng)式、半自動(dòng)式和全自動(dòng)式三種工作模式，而在這當(dāng)中，提礦步驟又經(jīng)過(guò)細(xì)分之后在以上三種工作模式中又增加了故障開車式的第四種工作模式。由于改造后的系統(tǒng)增加了可供選擇式的工作模式，因此可以讓操作人員能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行自由切換，顯得更加的方便和靈活。

3.2增加了對(duì)電氣控制系統(tǒng)的系統(tǒng)保護(hù)采用PLC對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)改造時(shí)，在提升機(jī)原有的控制系統(tǒng)的保護(hù)功能基礎(chǔ)之上，還增加了一系列的對(duì)系統(tǒng)保護(hù)的環(huán)節(jié)，主要包括了PLC的輸出繼電器聯(lián)鎖、減速過(guò)速、定點(diǎn)過(guò)速、調(diào)繩聯(lián)鎖等。應(yīng)用PLC安全回路能夠使系統(tǒng)冗余得到進(jìn)一步的保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急式的低速工作，與此同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)還能夠根據(jù)運(yùn)行情況對(duì)設(shè)備的參數(shù)以及工作情況等進(jìn)行記憶和顯示，并且在停電的時(shí)候還能夠?qū)μ嵘龣C(jī)進(jìn)行二級(jí)制動(dòng)式的保護(hù)。

3.3增加了電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平應(yīng)用PLC對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)改造之后，增加了礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，將原有的動(dòng)力制動(dòng)柜改換為低頻全數(shù)字式的制動(dòng)電源柜，在具有多重保護(hù)的作用之下，也降低了設(shè)備維修的數(shù)量。與此同時(shí)，由于更換的電源柜是屬于低頻制動(dòng)式，因此也使得設(shè)備所受到的沖擊得到大大的降低，從而讓提升機(jī)在工作的時(shí)候得到更加的穩(wěn)定，再加上PLC能夠按照事先設(shè)定好的參數(shù)在提升機(jī)的工作過(guò)程中能夠進(jìn)行自動(dòng)控制，一直到工作完成，并且提升機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生的速度也體現(xiàn)出了較高的精度數(shù)。

3.4使電氣控制系統(tǒng)設(shè)備的更具可靠性電氣控制系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用PLC進(jìn)行改造之后，將礦井提升機(jī)原有的具備繁雜操作的高壓接觸器更換為真空高壓接觸器，能夠?qū)D(zhuǎn)子回路電阻實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)式的控制，從而使電氣控制系統(tǒng)設(shè)備更具可靠性，并且使系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的噪音得到有效的降低。

3.5使電氣控制系統(tǒng)設(shè)備的更具安全性當(dāng)電氣控制系統(tǒng)得到改造之后，將原來(lái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改為具有網(wǎng)絡(luò)化控制性的結(jié)構(gòu)，因此能夠使原先需要的大量繼電器、磁放大器、接觸器和其他構(gòu)件得到減少，大大的簡(jiǎn)化了設(shè)備之間所需的連接線。由于改造后的結(jié)構(gòu)是在原來(lái)系統(tǒng)的功能保護(hù)前提下增加了更多的保護(hù)程序，從而使設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)得到大大的降低，增加了對(duì)電氣控制系統(tǒng)的系統(tǒng)保護(hù)，使系統(tǒng)更具安全性。

篇2

引言

磁懸浮制梁生產(chǎn)基地實(shí)際上是一個(gè)混凝土制品的生產(chǎn)基地。但是與其不同處是生產(chǎn)制造的每根軌道梁全長(zhǎng)25M，重達(dá)180T，而且在每根梁上要精確安裝上使列車前進(jìn)的長(zhǎng)定子線圈的組裝件。所以同為混凝土制品廠，但生產(chǎn)工藝上有很大差別。加工制作軌道梁的主要生產(chǎn)工藝分：預(yù)應(yīng)軌道制作生產(chǎn)中間裝配出廠儲(chǔ)放等。在整個(gè)制作流程中，軌道梁需在臺(tái)座上保溫養(yǎng)護(hù)，在恒溫，恒濕的車間內(nèi)裝配加工。

作為向國(guó)際第一條用于商業(yè)運(yùn)行的磁懸浮快速列車提供軌道梁的生產(chǎn)基地，其國(guó)際影響是很大的。而且磁浮交通的開通日期2003年1月已確定，根據(jù)倒計(jì)時(shí)，生產(chǎn)制作軌道梁的生產(chǎn)周期也相應(yīng)確定。對(duì)于時(shí)間緊磁懸浮制梁生產(chǎn)基地實(shí)際上是一個(gè)混凝土制品的生產(chǎn)基地。但是與其不同處是生產(chǎn)制造的每根軌道梁全長(zhǎng)25M，重達(dá)180T，而且在每根梁上要精確安裝，制作技術(shù)含量極高的這樣一個(gè)國(guó)際少有國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的磁懸浮制梁基地，要保證按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)。除了工藝合理外，安全可靠的供電也是非常重要的。對(duì)于其供電負(fù)荷等級(jí)我國(guó)規(guī)范上還未明確規(guī)定，需要設(shè)計(jì)者對(duì)其供電系統(tǒng)負(fù)荷等級(jí)有個(gè)合理準(zhǔn)確的定位。

1.負(fù)荷等級(jí)的確定

制梁基地能否按時(shí)完成軌道梁制作，是與按時(shí)通車有著直接的關(guān)系。涉及到中國(guó)在國(guó)際上的聲譽(yù)，如果由于供電不可靠而造成180T梁報(bào)廢，其時(shí)間及經(jīng)濟(jì)損失是非常之大的，因此對(duì)于制梁基地的生產(chǎn)用電負(fù)荷為一級(jí)。保證了其供電的可靠性。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷的要求，供電規(guī)范上有明確要求。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障，另一個(gè)電源應(yīng)保證供電。

2.供電電源確定

工藝提供的設(shè)備總裝機(jī)容量為13700KW，負(fù)荷分布在1.7公里廠區(qū)內(nèi)。從技術(shù)角度及供電規(guī)劃要求應(yīng)選用35KV供電，考慮到基地使用年限不長(zhǎng)，因?yàn)樵撟冸娝褂媚晗迌H為制梁結(jié)束就完成歷史使命。而且建一座35KV變電所的投資比較大。如何合理有效解決磁懸浮制梁生產(chǎn)基地電源是個(gè)重要問(wèn)題。根據(jù)指揮部提供信息，磁浮交通的35KV牽引變電所已由供電局建成，考慮到目前由于磁浮交通還未建成變壓器為空載運(yùn)行，可以從該變電所配出10KV電源，供制梁基地使用。這樣即節(jié)省投資又節(jié)省了建設(shè)35KV變電所的時(shí)間一舉兩得，經(jīng)與供電局協(xié)商解決了供電電源的問(wèn)題。

3.變電所位置的確定

工藝提供了整個(gè)基地工藝流程圖，依據(jù)工藝設(shè)備的用電情況，集中設(shè)置10KW變電所顯然不合理，造成了電源不能深入符合中心，影響供電質(zhì)量，使得運(yùn)行中損耗加大，根據(jù)工藝設(shè)備分布情況，將其分為四個(gè)供電區(qū)域（1）機(jī)加工灌漿車間（2）澆搗車間（3）提升泵房（4）生活區(qū)按用電情況由磁浮交通35KV變電所引出二路10KV電源每路10KV供電回路的負(fù)荷不超過(guò)6000KVA，滿足了10KV供電規(guī)則。分別設(shè)置10KV變電所，將10KV變電所設(shè)置在負(fù)荷中心減小了供電半徑提高了供電質(zhì)量，保證了供電的可靠性

4.供電系統(tǒng)

4.1機(jī)加工灌漿車間供電系統(tǒng)

機(jī)加灌漿車間是整個(gè)基地核心用電大戶，采用的設(shè)備大多為高精度數(shù)控設(shè)備，環(huán)境要求恒溫恒濕，所以對(duì)其供電負(fù)荷確定為一級(jí)，在車間旁設(shè)一座附設(shè)車間10KV變電所從磁浮交通引來(lái)兩路10KV電源，作為高壓進(jìn)線并設(shè)高壓配出柜向其它10KV站饋電，其高壓系統(tǒng)為單母線分段，中間不設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，每段母線分別帶2臺(tái)變壓器1臺(tái)2500KVA，一臺(tái)2000KVA變壓器。低壓系統(tǒng)為單母分段中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，正常時(shí)母聯(lián)開關(guān)打開，變壓器為分別運(yùn)行，當(dāng)一段母線失電，失電段上為非重要負(fù)荷由于失壓而自動(dòng)跳閘，母聯(lián)開關(guān)自動(dòng)合閘保證對(duì)重要負(fù)荷的供電連續(xù)性。這樣的系統(tǒng)不論任何一臺(tái)變壓器或一條線路失電均能保證生產(chǎn)工藝流程中的設(shè)備用電，大大提高了供電可靠性。

.3澆搗車間、提升泵站、鍋爐房供電系統(tǒng)

鍋爐房是作為工藝過(guò)程中的熱源，供電必須可靠，供電負(fù)荷等級(jí)為一級(jí)，選用兩臺(tái)箱式變，一臺(tái)為1000KVA，另一臺(tái)為1250KVA，高壓進(jìn)線柜是利用環(huán)網(wǎng)柜向澆搗車間供電同時(shí)向攪拌站提升泵房箱式變供電。高壓開關(guān)采用負(fù)荷開關(guān)，變壓器配出開關(guān)采用高壓熔斷器保護(hù)，低壓配出開關(guān)均為大容量斷路器，分別向各車間泵站作放射式供電。車間配電為單母線分段中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，當(dāng)任何一段母線失電，其中段不重要負(fù)荷均設(shè)失壓脫扣，母聯(lián)開關(guān)自動(dòng)合閘，保證對(duì)重要負(fù)荷供電。

4.3.1系統(tǒng)圖

4.3.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

3#變電站1#變壓器

序號(hào)

負(fù)荷名稱

裝機(jī)容量

需用系數(shù)

cosφ

Tgφ

有功

無(wú)功

視在

（KW）

（KX）

（KW）

（KVAR）

（KVA）

1

澆搗車間

1402.5

0.4

0.8

0.75

557

418

696

2

提升泵

175.3

0.8

0.8

0.75

140

105

175

3

鍋爐房

40

0.8

0.8

0.75

32

24

40

4

機(jī)修車間

48

0.43

0.8

0.75

21

16

26

5

室外照明

175

0.78

0.8

0.75

136

102

170

小計(jì)

307

885

665

1107

補(bǔ)償cosφ至

0.9以上

250

補(bǔ)償后功率

885

415

978

選用1000KV變壓器

3#變電站2#變壓器

序號(hào)

負(fù)荷名稱

裝機(jī)容量

需用系數(shù)

cosφ

Tgφ

有功

無(wú)功

視在

（KW）

（KX）

（KW）

（KVAR）

（KVA）

1

澆搗車間

1402.5

0.4

0.8

0.75

557

418

696

2

備件連接體倉(cāng)庫(kù)

1280.8

0.3

0.8

0.75

375

281

469

3

鍋爐房（備用）

40

0.8

0.8

0.75

32

24

40

4

提升泵（備用）

175.3

0.8

0.8

0.75

140

105

175

小計(jì)

2683.3

932

699

1165

補(bǔ)償cosφ至

0.9以上

300

補(bǔ)償后功率

932

399

1014

增加備用負(fù)荷后

2898.6

1104

828

1380

補(bǔ)償cosφ至

0.9以上

300

補(bǔ)償后功率

1104

528

1222

選用1250KV變壓器

4.4生活區(qū)供電系統(tǒng)

生活區(qū)是個(gè)臨時(shí)生活場(chǎng)所，包括職工食堂、職工宿舍，由于是臨時(shí)設(shè)施所以選用了線路變壓器組形式，變壓器容量為一臺(tái)315KVA低壓側(cè)有施工單位根據(jù)需要設(shè)置。

4.4.1系統(tǒng)圖

5.結(jié)論

5.1供電質(zhì)量

對(duì)于這樣一個(gè)大型工廠，雖然將電源引入到各負(fù)荷中心，但是由于其每個(gè)車間面積之大，對(duì)于供電半徑滿足要求還是很難實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)對(duì)車間內(nèi)每個(gè)供電回路作壓降校驗(yàn)，如澆搗車間全長(zhǎng)424米，其行車行程也接近424米，對(duì)保證電壓降，無(wú)法按常規(guī)方法去實(shí)現(xiàn)，按壓降計(jì)算公式U％=1/10U2(R0+X0tanΦ)PL分析,要保證壓降滿足5％,應(yīng)從R0、P、L參數(shù)著手改變，才能滿足電壓降要求，P為行車功率是無(wú)法改變，只有改變R0及L這兩種參數(shù)，才能達(dá)到而滿足壓降要求，（1）R0是滑觸線與接續(xù)導(dǎo)線的電阻，加大滑觸線及接續(xù)導(dǎo)線的截面積可以減小電壓降。（2）L為變壓器二次側(cè)至滑觸線最遠(yuǎn)端的距離，縮短這段距離也能減少線路的電壓損失，加大了接續(xù)電纜與滑觸線截面積并將集電器安裝在滑觸線的1/4段及3/4段減小了供電距離，從而滿足了壓降要求，由于一段滑觸線有二點(diǎn)供電必須保證每相為同相位電源而且從同一變壓器引出。

5.2接地保護(hù)措施

本工程接地形式為TN-C-S系統(tǒng)，廠區(qū)接地采用工作接地、保護(hù)接地、防雷接地、防靜電接地、雷電感應(yīng)接地、弱點(diǎn)設(shè)備接地等聯(lián)合接地，其接地電阻不大于1歐姆，每個(gè)車間均設(shè)總等電位接地極MEB。PEN線進(jìn)入車間后與MEB連接作為重復(fù)接地之后，PE線與N線始終分開，車間內(nèi)的所有電氣設(shè)備的金屬外殼及電纜橋架、金屬管道、鋼構(gòu)架在就近與接地裝置連接，對(duì)MCC電機(jī)控制中心的饋電回路上裝設(shè)漏電保護(hù)，一旦出現(xiàn)接地故障，即可報(bào)警又可以跳閘，保證了用電的可靠，和人生安全。

磁浮交通已于2003年1月順利通車了，磁浮交通制梁基地完成了其歷史使命。由于在電氣設(shè)計(jì)中充分考慮了其用電可靠性，使得在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中沒有發(fā)生用電故障，保證了按時(shí)完成任務(wù)。設(shè)計(jì)選用的10KV箱式變也可以按當(dāng)初設(shè)想的搬遷到另一個(gè)工地。作為我國(guó)第一個(gè)磁浮交通制梁基地的設(shè)計(jì)還有不少經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)可以總結(jié)，相信今后一定會(huì)越建越好。

篇3

2現(xiàn)階段電能計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用

文章對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)電能計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，首先對(duì)傳統(tǒng)人工抄表技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后分析遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的應(yīng)用，在電能計(jì)量技術(shù)中應(yīng)用智能抄表技術(shù)，以保證電能計(jì)量工作的質(zhì)量和效率，促進(jìn)電能計(jì)量技術(shù)的發(fā)展。

2.1傳統(tǒng)人工抄表技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)人工抄表技術(shù)主要是指應(yīng)用一戶一表的計(jì)量技術(shù)，這種電力計(jì)量技術(shù)會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力。因?yàn)橹饕且蕾嚾斯ね瓿桑竺恳粋€(gè)地區(qū)都必須設(shè)置專門的抄表人員，具體操作抄表收費(fèi)工作。這種傳統(tǒng)人工抄表技術(shù)耗費(fèi)了大量的人力和財(cái)力，并且工作效率比較低，只能實(shí)現(xiàn)個(gè)體管理，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力用戶的統(tǒng)一管理。

2.2遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的應(yīng)用

因?yàn)閭鹘y(tǒng)人工抄表技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)新時(shí)期電力企業(yè)的發(fā)展需求，需要進(jìn)行創(chuàng)新和改善。遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的出現(xiàn)，在一定的程度上解決了傳統(tǒng)抄表技術(shù)中出現(xiàn)的問(wèn)題，在電能計(jì)量中的應(yīng)用比較廣泛，逐漸代替了傳統(tǒng)人工抄表技術(shù)在電能計(jì)量中的應(yīng)用。遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的應(yīng)用，主要是依靠比較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)的有效應(yīng)用，利用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力用戶用電情況的有效監(jiān)管和控制。

2.3電能計(jì)量技術(shù)中智能抄表技術(shù)的應(yīng)用

智能抄表技術(shù)是一種科學(xué)的智能化設(shè)備，相對(duì)于傳統(tǒng)的電能計(jì)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，具有更加科學(xué)、準(zhǔn)確和方便的作用，有利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)電能計(jì)量方式的信息化、自動(dòng)化和智能化發(fā)展。因?yàn)橹悄艹砑夹g(shù)具有更加便捷和準(zhǔn)確的工作質(zhì)量和工作效果，而且監(jiān)控效果比較好，可以自動(dòng)備份用戶數(shù)據(jù)，更加體現(xiàn)出了人性化的特點(diǎn)，所以在電能計(jì)量中的運(yùn)用也比較廣泛，是一種科學(xué)的電能計(jì)量技術(shù)。

3基于綠色節(jié)能電力系統(tǒng)計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用

3.1基于綠色節(jié)能電力系統(tǒng)計(jì)量技術(shù)的特點(diǎn)

基于綠色節(jié)能電力系統(tǒng)計(jì)量技術(shù)，主要是體現(xiàn)在智能電表中，在節(jié)能降耗方面具有重要的作用。智能電表的應(yīng)用，具有獨(dú)特的功能，例如，相對(duì)于傳統(tǒng)電表來(lái)說(shuō)，智能電表的自動(dòng)控制和記錄功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力用戶用電量的準(zhǔn)確記錄和自動(dòng)備份，有效地防止修改電表和偷電等不法行為，極高的保護(hù)了電力數(shù)據(jù)的安全。而且，智能電表在功率、用電量和電壓電流等即時(shí)測(cè)量和記錄方面也具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，不僅有效地提高了電能計(jì)量技術(shù)的測(cè)量精度，還提高了電能計(jì)量監(jiān)測(cè)的工作效率，降低了電能計(jì)量中人力的大量投入。同時(shí)，越線監(jiān)控功能也是智能電表中的一項(xiàng)重要功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用電方的全面監(jiān)測(cè)，提高了檢測(cè)力度。在電能計(jì)量中，智能電表廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)重要原因就是，智能電表不僅繼承了傳統(tǒng)電表的功能和優(yōu)點(diǎn)，還具有自己獨(dú)特的功能，例如組合電量，在電能計(jì)量中具有重要的作用。

3.2基于綠色節(jié)能電力系統(tǒng)計(jì)量技術(shù)的作用

在電能計(jì)量中，智能電表廣泛應(yīng)用的原因主要包括：可以迅速實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的反饋，及時(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理；提高電力系統(tǒng)安全性，避免偷電和竊電現(xiàn)象的出現(xiàn)；具有較高的節(jié)能作用和高效性特點(diǎn)等。智能電表在電力系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障的時(shí)候，可以第一時(shí)間向相關(guān)部門發(fā)送故障信息，讓相關(guān)部門用最短的時(shí)間處理問(wèn)題，派專門的工作人員處理斷電故障，極大地縮短了因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行故障而造成的停電時(shí)間。應(yīng)用智能電表，可以按照不同電器用電量的大小，對(duì)電力用電量進(jìn)行自動(dòng)分配，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的科學(xué)控制。在用電高峰期，智能電表可以阻止大功率電器的運(yùn)行，有效的降低了電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，漏電情況的出現(xiàn)，避免因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)安全隱患出現(xiàn)的人員傷亡事故。隨著電能計(jì)量技術(shù)的不斷發(fā)展，逐步形成了一套具有智能化特點(diǎn)的配網(wǎng)管理系統(tǒng)。在智能電網(wǎng)的配網(wǎng)管理中，智能電表是一項(xiàng)重要的用電監(jiān)測(cè)設(shè)備，極大的提高了電力用戶電力使用的安全性和便捷性。所以，智能電表是一種有效的電能計(jì)量方式，具有重要的作用。

4電能計(jì)量技術(shù)的發(fā)展

在我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中，電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)非常重要的組成部分。通過(guò)對(duì)電能計(jì)量技術(shù)的有效應(yīng)用，可以準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)用電和電力用戶的用電情況，可以促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。綠色節(jié)能的電力系統(tǒng)計(jì)量技術(shù)中未來(lái)的發(fā)展應(yīng)用，包含居民、普通工業(yè)、大工業(yè)、特色新產(chǎn)業(yè)等。例如，居民在電力使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生竊電現(xiàn)象。這會(huì)造成人們肆意揮霍電能，能源浪費(fèi)問(wèn)題比較嚴(yán)重。應(yīng)用基于綠色節(jié)能的電力系統(tǒng)計(jì)量技術(shù)，具有豐富的功能，可以有效分析電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的電路異常問(wèn)題，及時(shí)查找竊電的端頭，可有效避免竊電現(xiàn)象。傳統(tǒng)的電表應(yīng)用過(guò)程中，如電力用戶出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，不能及時(shí)向反饋系統(tǒng)進(jìn)行自主匯報(bào)，需要通知供電部門，然后才會(huì)有電力部門工作人員維修。但是，應(yīng)用基于綠色節(jié)能的電力系統(tǒng)計(jì)量技術(shù)，可以在第一時(shí)間向供電部門反饋故障點(diǎn)，供電部門可迅速解決故障，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。

篇4

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要確定用戶角色。在互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)中，其角色為客戶。因?yàn)椋巧⒉皇嵌急硎救耍部梢允峭獠肯到y(tǒng)。所以，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)處理角色就是一個(gè)外部系統(tǒng)。客戶在登陸到電子商務(wù)系統(tǒng)的首頁(yè)時(shí)，可以根據(jù)需求選擇商品，并能夠?qū)⑸唐芳尤氲较到y(tǒng)的購(gòu)物車之中，然后用戶在判斷商品價(jià)值后，基于購(gòu)買決策為商品付賬，就相當(dāng)于完成一次電子商務(wù)交易，提升系統(tǒng)可用性[13-15]。在整個(gè)電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以確保該電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后符合用戶實(shí)際應(yīng)用需求。

2基于UML設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用UML對(duì)象建模，在財(cái)務(wù)軟件的客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)之間可以加入了一個(gè)中間層，將財(cái)務(wù)軟件應(yīng)用程序的將業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問(wèn)以及合法性校驗(yàn)等放到中間層進(jìn)行處理。系統(tǒng)的客戶端采用JavaScript、Java等網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言編寫，其腳本程序簡(jiǎn)單易用、靈活性強(qiáng)，可以控制整個(gè)Web頁(yè)面。其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

對(duì)于UML對(duì)象建模中，在設(shè)計(jì)電子商務(wù)系統(tǒng)中，能夠用統(tǒng)一的UML建模語(yǔ)言，構(gòu)建電子商務(wù)系統(tǒng)，提升系統(tǒng)軟件的可用性。其電子商務(wù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖2所示。用戶管理：主要通過(guò)全局變量，記錄系統(tǒng)中的登錄用戶信息。商品管理：查看商品基本信息；根據(jù)商品名稱查看商品；對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行操作。電子商務(wù)購(gòu)物管理：用戶查看商品，選擇要購(gòu)買的商品；能夠?qū)⒂脩暨x中的商品加入到電子商務(wù)系統(tǒng)的購(gòu)物車中，并且確保購(gòu)物車信息也可以依據(jù)用戶需求變化，動(dòng)態(tài)的更改購(gòu)物車數(shù)據(jù)。

2.3分析電子商務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

該電子商務(wù)系統(tǒng)是針對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買商品設(shè)計(jì)的。消費(fèi)者分為兩類，一類是會(huì)員，若是某會(huì)員要購(gòu)買，直接登錄網(wǎng)站，就可以購(gòu)買所需要的商品了；另一類是普通瀏覽者，該瀏覽者可以瀏覽網(wǎng)站基本信息，若要購(gòu)買，則必須確保系統(tǒng)的用戶先進(jìn)行注冊(cè)之后，才可以在該電子商務(wù)網(wǎng)站中購(gòu)買展示的商品。并且，基于UML技術(shù)，用戶在注冊(cè)成系統(tǒng)用戶后，就可以選擇所需的商品，同時(shí)系統(tǒng)將會(huì)為用戶生成商品訂單，確保電子商務(wù)系統(tǒng)能夠滿足用戶使用需求。電子商務(wù)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程，如圖3所示。

2.4UML建模設(shè)計(jì)

對(duì)象設(shè)計(jì)：UML對(duì)象建模中，確定設(shè)計(jì)模型中的類、關(guān)聯(lián)、接口和現(xiàn)實(shí)服務(wù)的算法。可以根據(jù)動(dòng)態(tài)模型中的行為和功能模型中的用例描述確定類的服務(wù)，然后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，主要是選擇能正確描述信息的邏輯結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的能夠高效實(shí)現(xiàn)算法的物理結(jié)構(gòu)。在UML中，一個(gè)系統(tǒng)由若干個(gè)用例圖描述，用例圖的主要元素是用例和角色。如圖，是在網(wǎng)上商店系統(tǒng)經(jīng)理的用例圖如圖4。優(yōu)化設(shè)計(jì)：UML對(duì)象建模中，還能夠從效率和清晰性角度優(yōu)化對(duì)象模型[15]，提高效率和調(diào)整繼承關(guān)系；采用抽象與具體的方法來(lái)優(yōu)化繼承關(guān)系，增加派生屬性和派生關(guān)聯(lián)可以提高訪問(wèn)效率，以實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)軟件代碼共享、減少冗余。在UML中，顯示了互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)的類圖。上圖顯示了從用戶登陸首頁(yè)選擇商品到結(jié)帳離開類之間的關(guān)系，分別由4種類圖組成。主要就是將JSP與Servlet技術(shù)聯(lián)合使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電子商務(wù)系統(tǒng)的用戶提供動(dòng)態(tài)的內(nèi)容服務(wù)。設(shè)計(jì)對(duì)象約束：基于UML對(duì)象建模的財(cái)務(wù)軟件設(shè)計(jì)中，無(wú)論是消費(fèi)者、商戶還是銀行員工都可以通過(guò)Internet訪問(wèn)該系統(tǒng)，完成各自授權(quán)的活動(dòng)、工作。

3系統(tǒng)應(yīng)用效益分析

以基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)開發(fā)為視角，以MyEclipse6.0開發(fā)平臺(tái)為開發(fā)環(huán)境，介紹基于UML建模技術(shù)，并結(jié)合實(shí)例說(shuō)明面向?qū)ο筌浖墓ぷ鬟^(guò)程。實(shí)踐表明，基于Java三層架構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、便于維護(hù)，具有代碼復(fù)用之功能。基于UML設(shè)計(jì)出的互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰、便于維護(hù)，能夠構(gòu)造一個(gè)科學(xué)準(zhǔn)確的互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)模型，提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升12.0%，將設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)踐中發(fā)揮積極的應(yīng)用效益。在本次電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，基于UML技術(shù)，分析電子商務(wù)系統(tǒng)的建模開發(fā)工作，將UML應(yīng)用到系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，不僅可以提升系統(tǒng)開發(fā)工的靈活性，也可以提升系統(tǒng)的可擴(kuò)展性與維護(hù)性，使設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)更具用戶使用性能，發(fā)揮積極應(yīng)用效益。

4結(jié)論

綜上所述，在設(shè)計(jì)電子商務(wù)系統(tǒng)中，應(yīng)用UML技術(shù)，具有應(yīng)用價(jià)值，可以在實(shí)踐電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用該技術(shù)。

作者:龐敏 單位:寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

[1]藍(lán)鷹.基于UML的高校圖書電子商務(wù)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2014（4）:43-46.

[2]趙永紅，劉利民，魏家瑞，等.基于多層架構(gòu)的B2C電子商務(wù)系統(tǒng)的建模研究[J].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)；自然科學(xué)版，2011，30（1）:47-53.

[3]何耀光，康汶，詹先信，等.基于UML的電子商務(wù)在線銷售系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2011（2）:171-174.

[4]侯秀美.基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)建模及應(yīng)用研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2012.

[5]唐路其.基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)的建模及實(shí)現(xiàn)[D].南昌：南昌大學(xué)，2014.

[6]賈鳳玲，李小天.UML在電子商務(wù)網(wǎng)上支付系統(tǒng)建模中的應(yīng)用[J].福建電腦，2015（4）:38-40.

[7]倪芳.基于MVC的電子商務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].廈門：廈門大學(xué)，2014.

[8]譚敏，范強(qiáng).電子商務(wù)數(shù)字取證模型設(shè)計(jì)[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014（7）:110-111.

[9]劉定智.電子商務(wù)站點(diǎn)設(shè)計(jì)中的UML用例新應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2012（2）:104-104.

[10]華文立.基于Java三層架構(gòu)的電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（2）:7-11.

[11]李傳煌，王偉明，施銀燕，等.一種UML軟件架構(gòu)性能預(yù)測(cè)方法及其自動(dòng)化研究[J].軟件學(xué)報(bào)，2013（7）:1512-1528.

[12]胡文生，趙明，楊劍峰，等.敏捷開發(fā)過(guò)程中的迭代策略分析[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2012，29（5）:165-169.

篇5

2煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置在煤礦機(jī)械電氣設(shè)備中受到廣泛應(yīng)用，由于微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置是通過(guò)采用數(shù)字算法以實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，且該裝置具有易于操作、維護(hù)方便、接線簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，因此在機(jī)電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，具有極其廣闊的發(fā)展空間。檢查微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置的保護(hù)算法和采樣精度功能，一般是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置予以實(shí)驗(yàn)以實(shí)現(xiàn)的。在微機(jī)型保護(hù)中，大多煤礦機(jī)械電氣設(shè)備系統(tǒng)的變壓器是以11點(diǎn)接線的方式居多，且變壓器的差動(dòng)保護(hù)最為常用的接線方式是Y/Y接線方式，但是該接線方式極易導(dǎo)致進(jìn)入微機(jī)保護(hù)裝置兩側(cè)電流的相位差為30°，因此，為消除30°的相位差，一般情況下是把定值調(diào)整在內(nèi)部軟件，從而實(shí)現(xiàn)校正相位。

（1）單相實(shí)驗(yàn)方法差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線。當(dāng)需做A相的比例制動(dòng)曲線時(shí)，于側(cè)分別加入A、C兩相電流，且兩相位的幅值一致，相位相差180°，然后于Y側(cè)添加A相電流，且該相位和側(cè)的A相差值為180°，從而實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的實(shí)驗(yàn)接線工作.

（2）三相實(shí)驗(yàn)方法若實(shí)驗(yàn)條件允許，可進(jìn)行三相實(shí)驗(yàn)，此時(shí)Y側(cè)輸入的電流值和側(cè)所輸入的電流值相位并未相差180°，三相實(shí)驗(yàn)方法和單相實(shí)驗(yàn)方法均在數(shù)字式機(jī)電設(shè)備差動(dòng)保護(hù)中得到較好的使用，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這兩種方法均可靠，從而起到對(duì)煤礦機(jī)械電氣設(shè)備的差動(dòng)保護(hù)作用。

篇6

在商業(yè)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化之前，采購(gòu)是面對(duì)面或通過(guò)紙質(zhì)文件進(jìn)行的，有跡可查，即使是電子交易，其設(shè)備結(jié)構(gòu)是專用的，一般只限于已知用戶使用，任何外部用戶必須是已知的、身份明確的、可追蹤的；系統(tǒng)通常是主機(jī)結(jié)構(gòu)方式，相對(duì)易于監(jiān)督、控制和審計(jì)。與傳統(tǒng)商業(yè)相比，萬(wàn)維網(wǎng)客戶/服務(wù)器系統(tǒng)的特點(diǎn)是高度分散，資源共享、服務(wù)分散、顧客透明度高等，而電子商務(wù)的運(yùn)作速度更快、業(yè)務(wù)循環(huán)周期更短、風(fēng)險(xiǎn)更大、更高程度地依賴于技術(shù)。電子商務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)和市場(chǎng)的快速變化意味著傳統(tǒng)的衡量方法已不再適用于企業(yè)的某些資產(chǎn)，財(cái)務(wù)報(bào)告不能充分提供企業(yè)的狀況和價(jià)值方面的信息，特別是網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的無(wú)形資產(chǎn)，如商譽(yù)、客戶忠誠(chéng)度和滿意程度等這些產(chǎn)生長(zhǎng)期價(jià)值的關(guān)鍵資產(chǎn)。核實(shí)確認(rèn)這類資產(chǎn)價(jià)值的困難在于缺乏足夠的歷史數(shù)據(jù)、合適的參照標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)的各種威脅和概率的準(zhǔn)確估算。企業(yè)管理層以及公眾都需要尋找能夠用以表述網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的可信度、安全性及其他資產(chǎn)價(jià)值的方法，需要一些新的核查和審計(jì)方法，更有效地評(píng)價(jià)無(wú)形資產(chǎn)，如知識(shí)、品牌等。因此，電子商務(wù)系統(tǒng)審計(jì)就成為歷史的必然。由于，電子商務(wù)的可靠性、適用性、安全性和性能等方面受到的威脅或存在的風(fēng)險(xiǎn)，都可能會(huì)影響其生存和發(fā)展。風(fēng)險(xiǎn)因素包括：商業(yè)信息的泄露、智能財(cái)產(chǎn)的不當(dāng)使用、對(duì)版權(quán)的侵犯、對(duì)商標(biāo)的侵犯、網(wǎng)絡(luò)謠言和對(duì)信譽(yù)的損害等。因此，進(jìn)行必要和客觀的審計(jì)，才會(huì)使董事會(huì)、審計(jì)委員會(huì)、高級(jí)管理層對(duì)電子商務(wù)系統(tǒng)的安全運(yùn)作和效益滿意和放心。

二、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)管理

網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)如同自然災(zāi)害一樣不可預(yù)見。風(fēng)險(xiǎn)管理的關(guān)鍵在于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就是要分析和衡量風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的概率及后果，引起風(fēng)險(xiǎn)的因素及其關(guān)聯(lián)因素，出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)采取什么方法能夠減緩風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)造成后果如何，以及評(píng)價(jià)管理層是否履行了應(yīng)有的職業(yè)審慎進(jìn)行防范和控制。同時(shí)在評(píng)估中還要為各項(xiàng)因素設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)比率，計(jì)算各種風(fēng)險(xiǎn)的影響后果，根據(jù)影響和后果排序，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)因素作進(jìn)一步的分析。

通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可以認(rèn)識(shí)到潛在風(fēng)險(xiǎn)（威脅）及其影響，以便對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域作一些防范、檢測(cè)、控制、減緩和恢復(fù)的工作計(jì)劃和安排。這些計(jì)劃和安排應(yīng)涵蓋對(duì)各項(xiàng)控制成本，主要是指接受、避免、轉(zhuǎn)移、監(jiān)測(cè)成本的分析以及各項(xiàng)工作的先后次序。

三、電子商務(wù)系統(tǒng)審計(jì)中網(wǎng)站的合法性證明

網(wǎng)絡(luò)終端用戶都會(huì)關(guān)注網(wǎng)站是否來(lái)自一個(gè)真實(shí)的、可靠的機(jī)構(gòu)，提供的信息是否準(zhǔn)確真實(shí)，機(jī)構(gòu)背景是否正當(dāng)合法，個(gè)人信息的隱私權(quán)是否得到保護(hù)等。所謂隱私權(quán)是指對(duì)個(gè)人的數(shù)據(jù)/信息的搜集必須合法、公平，必須用于某一特定、公開的目的，必須取得該個(gè)人的同意并受到保護(hù)，本人必須有權(quán)進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行修改或刪除，信息的越域流動(dòng)和將來(lái)的使用、披露必須予以安全保證和限制等。

解決這些網(wǎng)站合法性問(wèn)題的途徑之一就是由一公證機(jī)構(gòu)提供可靠的證明，以使網(wǎng)絡(luò)終端用戶能對(duì)網(wǎng)站提供的電子商務(wù)放心。如Verisign，TRUSTe，BBBOnline，WebTrust，SysTurst等都是具有良好的信譽(yù)并且提供證明-查證服務(wù)的專業(yè)組織機(jī)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)終端用戶可以通過(guò)查詢這些公證機(jī)構(gòu)的記錄，獲得確認(rèn)被訪問(wèn)網(wǎng)站的名稱、有效狀態(tài)、服務(wù)器標(biāo)識(shí)等信息。

四、內(nèi)部審計(jì)和電子商務(wù)系統(tǒng)審計(jì)

美國(guó)注冊(cè)會(huì)計(jì)師協(xié)會(huì)對(duì)“核實(shí)查證”的定義是“提高決策者所需要信息的質(zhì)量或內(nèi)容的獨(dú)立性專業(yè)服務(wù)。”其審計(jì)原則是保證系統(tǒng)的可用性、安全性、真實(shí)完整性和持續(xù)性，建議對(duì)系統(tǒng)安全性和真實(shí)完整性方面存在的控制點(diǎn)進(jìn)行檢查、評(píng)價(jià)和測(cè)試。并盡量在今后采用合適的審計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信息技術(shù)進(jìn)行審計(jì)。不同于以年度為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)外部審計(jì)，電子商務(wù)的實(shí)時(shí)性要求審計(jì)人員應(yīng)對(duì)其進(jìn)行連續(xù)不斷的評(píng)估，按特定的審核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)已發(fā)生的交易進(jìn)行追蹤，而系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的自動(dòng)登錄記錄可作為相應(yīng)的審計(jì)軌跡，在系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)施對(duì)事件監(jiān)督和控制。

盡管當(dāng)前許多人認(rèn)為核實(shí)查證通常與外部審計(jì)人員相關(guān)，內(nèi)部審計(jì)人員則在公司內(nèi)部出具審計(jì)報(bào)告。然而，國(guó)際內(nèi)部審計(jì)師協(xié)會(huì)對(duì)電子商務(wù)系統(tǒng)審計(jì)的要求則是：審計(jì)控制目標(biāo)主要是審計(jì)財(cái)務(wù)報(bào)告制度、經(jīng)營(yíng)的效益和效率、合規(guī)性和保護(hù)財(cái)產(chǎn)安全等方面。審計(jì)模式應(yīng)該建立在系統(tǒng)的可用性、容量、功能、保護(hù)和可靠性的基礎(chǔ)上。例如，內(nèi)部審計(jì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)控制水平的獨(dú)立評(píng)價(jià)，使得客戶了解到企業(yè)提供的數(shù)據(jù)將不會(huì)被有意或無(wú)意地濫用。再如，企業(yè)目標(biāo)是建立電子商務(wù)以降低成本、提高市場(chǎng)占有率，那么電子商務(wù)風(fēng)險(xiǎn)是隨著網(wǎng)絡(luò)交易的增加而增加，以至于不能確保交易的安全性或分辨用戶的可靠性，因此，所需要的控制就是對(duì)用戶的真實(shí)性進(jìn)行確認(rèn)以及對(duì)通訊信息進(jìn)行加密。

篇7

二、基于MATPOWER的“大作業(yè)”題目設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1.電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)模型及潮流數(shù)據(jù)的形成發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路和負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)模型，以及電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)等值電路的建立方法是“穩(wěn)態(tài)”課程的一項(xiàng)基本教學(xué)內(nèi)容，其中，應(yīng)用等值變壓器模型（即變壓器的Π型等值電路）建立全網(wǎng)等值電路是難點(diǎn)。MATPOWER通過(guò)數(shù)據(jù)文件輸入潮流計(jì)算所需的基礎(chǔ)電網(wǎng)數(shù)據(jù)，其中，線路和變壓器參數(shù)以標(biāo)幺值和非標(biāo)準(zhǔn)變比的形式輸入。題目1要求學(xué)生以MATPOWER自帶的IEEE9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)（即文件case9.m）為例，學(xué)習(xí)和體會(huì)潮流基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的構(gòu)成和輸入方式；在此基礎(chǔ)上，要求學(xué)生應(yīng)用元件等值電路的相關(guān)知識(shí)，建立給定網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路，確定電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的類型，并按照MATPOWER的數(shù)據(jù)格式形成輸入數(shù)據(jù)文件。此外，還可以鼓勵(lì)學(xué)生在MATLAB環(huán)境下，編寫元件實(shí)際參數(shù)（如架空線路原始參數(shù)和變壓器銘牌參數(shù)）向標(biāo)幺參數(shù)轉(zhuǎn)換的程序，以及自動(dòng)生成MATPOWER輸入數(shù)據(jù)文件的程序。

2.復(fù)雜電網(wǎng)的潮流計(jì)算和分析潮流計(jì)算是“穩(wěn)態(tài)”課程的核心內(nèi)容，包括簡(jiǎn)單電網(wǎng)的手算方法和復(fù)雜電網(wǎng)的計(jì)算機(jī)計(jì)算方法兩部分，其中，復(fù)雜電網(wǎng)的潮流計(jì)算是難點(diǎn)。題目2的基本任務(wù)是要求學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用MATPOWER的runpf函數(shù)計(jì)算給定電網(wǎng)的潮流分布，從中體會(huì)潮流計(jì)算的初值設(shè)置、迭代和收斂；根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果分析支路和全網(wǎng)的功率平衡關(guān)系，分析輸電網(wǎng)中“有功功率–相角”和“無(wú)功功率–電壓”的耦合關(guān)系，還可以進(jìn)一步通過(guò)改變環(huán)網(wǎng)中支路的參數(shù)來(lái)仿真分析環(huán)網(wǎng)中潮流的分布規(guī)律。由于MATPOWER支持Newton法、快速解耦法（XB型和BX型）以及Gauss-Seidel法等四種潮流算法（通過(guò)mpoption函數(shù)可以進(jìn)行算法設(shè)置），而受學(xué)時(shí)限制，課堂上只講解Newton法的基本原理和步驟。因此，題目2可以進(jìn)一步要求學(xué)生以不同潮流算法計(jì)算較大規(guī)模系統(tǒng)（如MATPOWER提供的IEEE300節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)或者波蘭實(shí)際電網(wǎng)的3375節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)）的潮流，從而對(duì)比分析各種潮流算法的計(jì)算結(jié)果、迭代次數(shù)、計(jì)算時(shí)間和收斂性。題目2也鼓勵(lì)學(xué)生嘗試編制基于MATLAB的Newton法潮流計(jì)算程序，并與MATPOWER的潮流程序進(jìn)行對(duì)比分析。由于MATPOWER的程序設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)了MATLAB矩陣運(yùn)算的思想，在節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣和Jacobian矩陣的形成部分都采用了非常巧妙和簡(jiǎn)潔的矩陣運(yùn)算，為學(xué)生提供了非常好的MATLAB程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)范本。此外，MATPOWER并不提供輻射型網(wǎng)絡(luò)的“前推回代”潮流計(jì)算方法，而“前推回代法”是手算方法的基礎(chǔ)，也一直是課堂教學(xué)和考核的一項(xiàng)重要內(nèi)容。因此，題目2也可以鼓勵(lì)學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)“前推回代”潮流計(jì)算，并引導(dǎo)學(xué)生思考輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)在潮流計(jì)算方法上的區(qū)別及其原因。

3.無(wú)功/電壓控制的仿真與分析“有功功率與頻率調(diào)整”和“無(wú)功功率與電壓調(diào)整”是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制的兩項(xiàng)重要內(nèi)容。MATPOWER并不直接支持對(duì)有功頻率調(diào)整的仿真（參見下文題目6），但支持對(duì)復(fù)雜電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)壓計(jì)算和分析。關(guān)于“無(wú)功功率與電壓調(diào)整”，課堂教學(xué)的重點(diǎn)是無(wú)功電源的特性和幾種主要的調(diào)壓措施，并基本上是以簡(jiǎn)單輻射型網(wǎng)絡(luò)為例講解調(diào)壓措施的原理及其效果，此外，教材上“變比選取與校核”，“電容和變壓器組合調(diào)壓”等內(nèi)容還存在與工程實(shí)際脫節(jié)的問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)題目3的主要目的就是讓學(xué)生在實(shí)際復(fù)雜電網(wǎng)的背景下，對(duì)課堂上所學(xué)調(diào)壓措施的實(shí)施方式和效果進(jìn)行仿真分析，幫助學(xué)生樹立“無(wú)功分區(qū)平衡和就地控制”的基本概念。題目3的基本任務(wù)是給定一個(gè)多區(qū)域、多電壓等級(jí)的算例系統(tǒng)，要求學(xué)生首先通過(guò)潮流計(jì)算和電壓要求，確定系統(tǒng)存在電壓?jiǎn)栴}的區(qū)域；然后根據(jù)算例給出的條件，確定可能采取的調(diào)壓措施，并至少給出一種滿足電壓要求的調(diào)壓方案。題目3同樣鼓勵(lì)學(xué)生從無(wú)功電源和調(diào)節(jié)手段兩個(gè)方面去嘗試分析算例系統(tǒng)產(chǎn)生電壓?jiǎn)栴}的根源，思考多種調(diào)壓措施的綜合應(yīng)用，并引導(dǎo)學(xué)生從有功損耗、電壓分區(qū)控制效果、無(wú)功電源的容量約束及變壓器的檔位約束等方面去體會(huì)和分析各種調(diào)壓措施的效果，以及各種調(diào)壓方案的優(yōu)劣。

4.電網(wǎng)靜態(tài)安全分析的實(shí)踐靜態(tài)安全分析是電網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度的一種重要手段，雖然屬于電網(wǎng)靜態(tài)分析或穩(wěn)態(tài)分析的范疇，但并不是“穩(wěn)態(tài)”課程的教學(xué)內(nèi)容。題目4的目的是讓學(xué)生自學(xué)電網(wǎng)“靜態(tài)安全”的內(nèi)容以及判斷標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)通過(guò)修改MATPOWER輸入文件或設(shè)置元件狀態(tài)參數(shù)（如支路的BR_STATUS參數(shù)）來(lái)模擬元件開斷（甚至電網(wǎng)解列），并通過(guò)潮流計(jì)算結(jié)果對(duì)電網(wǎng)的靜態(tài)安全進(jìn)行評(píng)估。進(jìn)一步，可以鼓勵(lì)學(xué)生嘗試通過(guò)循環(huán)調(diào)用runpf函數(shù)，來(lái)編程實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的“N-1”校驗(yàn)。當(dāng)然，也可以引導(dǎo)一些學(xué)有余力的學(xué)生學(xué)習(xí)直流潮流模型和相應(yīng)的MATPOWER函數(shù)（rundcpf），并應(yīng)用于電網(wǎng)的靜態(tài)安全分析。

5.靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的仿真與靜態(tài)安全分析一樣，靜態(tài)電壓穩(wěn)定性同樣不是“穩(wěn)態(tài)”課程的教學(xué)內(nèi)容，但也屬于電網(wǎng)靜態(tài)分析的范疇。題目5也與題目4一樣，是具有一定自學(xué)性質(zhì)的題目，要求學(xué)生自學(xué)電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的物理概念，嘗試基于MATPOWER的潮流計(jì)算功能，通過(guò)不斷增加節(jié)點(diǎn)負(fù)荷來(lái)獲取節(jié)點(diǎn)的PV及QV曲線，甚至模擬出電壓靜態(tài)失穩(wěn)的現(xiàn)象。MATPOWER提供用于靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析的連續(xù)潮流法程序（runcdf），因此也可以鼓勵(lì)有興趣的同學(xué)進(jìn)一步深入了解和學(xué)習(xí)連續(xù)潮流模型及其在靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用。

6.考慮負(fù)荷和機(jī)組靜態(tài)調(diào)節(jié)特性的潮流程序設(shè)計(jì)“穩(wěn)態(tài)”課程中“負(fù)荷模型”的章節(jié)會(huì)涉及負(fù)荷的靜態(tài)電壓/頻率特性，而“有功功率和頻率調(diào)節(jié)”的章節(jié)要講解機(jī)組及負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)特性、頻率調(diào)節(jié)原理及其基本計(jì)算。然而，如前所述，MATPOWER并不能直接用于有功頻率調(diào)節(jié)的仿真，也只能部分考慮負(fù)荷的靜態(tài)電壓特性（僅支持恒功率和恒阻抗負(fù)荷模型）。題目6要求學(xué)生將負(fù)荷的靜態(tài)電壓特性納入潮流方程，推導(dǎo)相應(yīng)的Jacobian矩陣，并嘗試通過(guò)修改runpf中的部分代碼，編程實(shí)現(xiàn)考慮負(fù)荷靜態(tài)電壓特性的潮流計(jì)算。進(jìn)一步，可以鼓勵(lì)學(xué)生思考和研究如何在常規(guī)潮流模型中考慮機(jī)組和負(fù)荷的頻率特性。該課題需要打破常規(guī)潮流模型中節(jié)點(diǎn)分類（PQ、PV和平衡節(jié)點(diǎn)）的概念，并將系統(tǒng)頻率和節(jié)點(diǎn)電壓一并作為潮流方程的狀態(tài)變量，因此，程序編制要求對(duì)runpf的代碼進(jìn)行大幅改動(dòng)，有較大難度。但是，若能實(shí)現(xiàn)該程序的編制，則可將其用于電網(wǎng)有功頻率調(diào)節(jié)的仿真分析，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步理解頻率調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)的區(qū)別。因此，該課題也是值得一試的一個(gè)選題。

7.其它選題除了上述6個(gè)題目以外，還可以考慮結(jié)合MATPOWER的run_se函數(shù)和runopf函數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生了解和學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)和最優(yōu)潮流的相關(guān)內(nèi)容，而這兩項(xiàng)內(nèi)容都是“穩(wěn)態(tài)”課程的選修內(nèi)容。此外，隨著新能源的發(fā)展，風(fēng)電和光伏電源的隨機(jī)性及其對(duì)電網(wǎng)的影響也成為一個(gè)有意思的問(wèn)題，而基于MATPOWER來(lái)實(shí)現(xiàn)隨機(jī)潮流的蒙特卡羅模擬是比較容易的。因此，也可以考慮將學(xué)生引入隨機(jī)潮流的研究領(lǐng)域，拓展學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生對(duì)新事物和新問(wèn)題的興趣和思考。

篇8

1光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求

下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）引發(fā)了許多的觀點(diǎn)和爭(zhēng)論。有的專家預(yù)言，不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展，一定將要達(dá)到三個(gè)世界，即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無(wú)線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。

（1）擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量

目前，單一波長(zhǎng)的傳輸容量已達(dá)到40Gbit/s，并已開始進(jìn)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對(duì)光纖的PMD將提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15會(huì)議上，美國(guó)已提出對(duì)40Gbit/s系統(tǒng)引入一個(gè)新的光纖類別（G.655.C）的提議，并建議對(duì)其PMD傳輸中的一些問(wèn)題進(jìn)行深入探討，也許不久的將來(lái)就會(huì)出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。

（2）實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸

無(wú)中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)2000～5000km的無(wú)電中繼傳輸。有的公司正進(jìn)一步改善光纖指標(biāo)，采用拉曼光放大技術(shù)，可以更大地延長(zhǎng)光傳輸?shù)木嚯x。

（3）適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進(jìn)展。DWDM系統(tǒng)的大量使用，對(duì)光纖的非線性指標(biāo)提出了更高的要求。ITU-T對(duì)光纖的非線性屬性及測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)（G.650.2）最近也已完成，當(dāng)光纖的非線性測(cè)試指標(biāo)明確之后，對(duì)光纖的有效面積將會(huì)提出相應(yīng)指標(biāo)，特別是對(duì)G.655光纖的非線性特性會(huì)有進(jìn)一步改善的要求。

1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用

2000年世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)批準(zhǔn)將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖；將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用，細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變小），明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標(biāo)概念（如“色散縱向均勻性”等），對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標(biāo)、測(cè)試方法有某些改進(jìn)，或有重要的提升；都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整，是值得注意的光纖技術(shù)新動(dòng)向。

1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)

為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要，光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn)，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開發(fā)新品種。

（1）用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖

主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號(hào)的傳輸距離大大延長(zhǎng)。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復(fù)合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，據(jù)介紹已有傳輸100km長(zhǎng)度以上單信道40Gbit／s、總?cè)萘?0.2Tbit／s的記錄。還有一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標(biāo)的要求，并簡(jiǎn)化了色散補(bǔ)償?shù)姆桨福陂L(zhǎng)距離無(wú)再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能，在海底光纜的長(zhǎng)距離通信中效果也很好。

（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖

城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備和降低成本，還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)（CWDM）應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)可能不僅要求光纖的水峰低，還要求光纖具有負(fù)色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖，利用它來(lái)做色散補(bǔ)償，從而避免復(fù)雜的色散補(bǔ)償設(shè)計(jì)，節(jié)約成本。如果將來(lái)在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術(shù)，這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會(huì)隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。

（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖

由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來(lái)代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場(chǎng)份額會(huì)逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn)，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些，雖然在部分歐洲國(guó)家和日本有一些應(yīng)用，但在北美及歐洲大多數(shù)國(guó)家很少采用。針對(duì)這些問(wèn)題，目前有的公司已進(jìn)行了改進(jìn)，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型（G1）光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布進(jìn)行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用，這種改進(jìn)可能會(huì)為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運(yùn)用找到新的市場(chǎng)。

（4）前途未卜的空芯光纖

據(jù)報(bào)道，美國(guó)一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長(zhǎng)了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強(qiáng)的光功率注入，預(yù)計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實(shí)用，就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，并大大降低光通信的成本。但是，這種光纖使用起來(lái)還會(huì)遇到許多棘手的問(wèn)題，比如光纖的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此，對(duì)于這種光纖的現(xiàn)場(chǎng)使用還需做進(jìn)一步的探討。

2光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)

光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長(zhǎng)、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長(zhǎng)等。近年來(lái)，光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。

1）光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)；

2）光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來(lái)越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計(jì)；

3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。

不同的場(chǎng)合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改進(jìn)的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了如下一些類型。

·“干纜芯”式光纜：所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來(lái)完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和維護(hù)上的一些優(yōu)點(diǎn)。首先是方便，因?yàn)樽杷牧喜缓承灾悾僮魇褂帽容^方便安全；其次，干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運(yùn)，設(shè)備投資小、成本低，生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生，在長(zhǎng)期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對(duì)移動(dòng)。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中，好處更加明顯。

·生態(tài)光纜：一些公司從環(huán)境保護(hù)及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，應(yīng)用于室內(nèi)、樓房及家庭。現(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求，如PVC燃燒時(shí)會(huì)放出有毒性氣體，光纜穩(wěn)定劑中有時(shí)含鉛，都是對(duì)人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過(guò)了一項(xiàng)L45建議——“使電信網(wǎng)外部設(shè)備對(duì)環(huán)境的影響最小化”建議，通過(guò)對(duì)光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法來(lái)確定產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視，對(duì)通信外部設(shè)備，特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標(biāo)已提到日程上來(lái)，如果不在材料和工藝上下功夫就難以達(dá)到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對(duì)此類問(wèn)題開發(fā)了一些新材料，如對(duì)室內(nèi)用纜，開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以及無(wú)鹵性阻燃塑料等。

·海底光纜：海底光纜近年來(lái)有根快的發(fā)展，它要求長(zhǎng)距離、低衰減的傳輸，而且要適應(yīng)海底的環(huán)境，對(duì)抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴(yán)格。

·淺水光纜（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來(lái)的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無(wú)需中繼、通信距離比較短的水下（如島嶼間、沿海岸邊上的城市）敷設(shè)使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境，需要的光纖數(shù)不多（中等），但要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，易于安裝和運(yùn)輸，便于修復(fù)和維護(hù)。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議，為建設(shè)類似的水下光纜提供了一組規(guī)范，隨后也有可能形成相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

·微型光纜：為了配合氣壓安裝（或水壓安裝）施工系統(tǒng)的運(yùn)用，各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計(jì)和使用中。對(duì)于氣壓安裝的微型光纜，要求光纜與管道之間有一定的系數(shù)，光纜重量要準(zhǔn)確，具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動(dòng)安裝的方式是未來(lái)接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運(yùn)用的智能管道中就非常適合這種安裝。

·采用了納米材料的光纜：近來(lái)，一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護(hù)套用聚乙烯（PE）及光纖護(hù)套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對(duì)光纜的抗機(jī)械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長(zhǎng)光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。

·全介質(zhì)自承式光纜（ADSS）：全介質(zhì)光纜對(duì)防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性，而且重量輕、外徑小，架空使用非常方便，在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應(yīng)用。預(yù)計(jì)2000～2005年，每年電力部門對(duì)ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時(shí)也是電信部門在對(duì)抗電磁干擾及雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時(shí)間內(nèi)，如何在滿足要求的前提下，盡量減小ADSS光纜的外徑，減輕光纜的重量，提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進(jìn)的課題。

·架空地線光纜（OPGW）：OPGW已出現(xiàn)了很長(zhǎng)一段時(shí)間，近年來(lái)一直在改進(jìn)和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT，于套管外面再加上一層不銹鋼管，有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，不銹鋼管用激光焊接長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十公里，光纖在這樣的多層保護(hù)管中得到了充分的機(jī)械保護(hù)。預(yù)計(jì)從現(xiàn)在到2005年，OPGW光纜的需求將會(huì)逐年上升，每年增加約2500km，到2005年預(yù)計(jì)可達(dá)到20000km。當(dāng)然對(duì)OPGW光纖的防雷問(wèn)題一直是業(yè)界十分關(guān)注的問(wèn)題，也應(yīng)配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮，使之得到充分保護(hù)。

2.2光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸

光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測(cè)應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的，一般通過(guò)監(jiān)測(cè)空閑光纖（暗光纖）的方式來(lái)檢測(cè)在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測(cè)正在通信的光纖。雖然ITU-T長(zhǎng)時(shí)間收集和討論了國(guó)際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書，對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了詳細(xì)的維護(hù)范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過(guò)的“光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”（L.40建議）。為了進(jìn)一步縮短檢測(cè)及修復(fù)時(shí)間，美國(guó)朗訊公司曾提出了新一代光纖測(cè)試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點(diǎn)，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預(yù)測(cè)及對(duì)斷纖（纜）的快速反應(yīng)能力。日本、意大利等國(guó)電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。

·日本NTT方案：在局內(nèi)運(yùn)用光纖選擇器與系統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備和傳輸設(shè)備相連形成了一種可對(duì)光纖狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，保證有用信號(hào)在通過(guò)光纖選擇器測(cè)試證明良好的光纖上傳輸，對(duì)有故障的光纖可以預(yù)選監(jiān)測(cè)出來(lái)及時(shí)傳送到維護(hù)中心進(jìn)行適當(dāng)處理，避免不良狀況進(jìn)入有用的光傳輸信道，從而起到在運(yùn)行中對(duì)整個(gè)光通信系統(tǒng)的支撐作用；在局外通過(guò)水敏傳感器裝置可監(jiān)測(cè)外部設(shè)備光纜線路接頭盒浸水的位置，水敏傳感器安裝在空閑的光纖上，水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物，當(dāng)水滲人接頭盒時(shí)，吸水性物質(zhì)會(huì)膨脹使得接頭盒中的光纖受力，也就是使得這一空閑光纖彎曲，從而使光纖的損耗增加，在監(jiān)測(cè)中心的OTDR上就會(huì)反映出來(lái)。

·意大利的方案：此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是將光纜網(wǎng)絡(luò)、光纖及光纜護(hù)套的監(jiān)測(cè)綜合在一起，既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對(duì)光纖的衰減進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報(bào)，并進(jìn)行故障定位，同時(shí)也能連續(xù)監(jiān)測(cè)光纜護(hù)套的完整性，包括護(hù)套對(duì)地絕緣電阻的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題（如護(hù)套進(jìn)水等）即馬上告警，達(dá)到更全面地預(yù)告故障發(fā)生的目的。

比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護(hù)支撐系統(tǒng)的方案可見：日本方案在OTDR自動(dòng)適時(shí)測(cè)試光纖的基礎(chǔ)上，加入了光纖選擇器，在外線上裝設(shè)水敏傳感器并進(jìn)行護(hù)套監(jiān)測(cè)，形成了一套較完整的自動(dòng)維護(hù)、支撐系統(tǒng)，真正做到不中斷光通信的維護(hù)。意大利的方案中除監(jiān)測(cè)光纖性能以外，還考慮了護(hù)套絕緣電阻的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。由此兩例可以看出全自動(dòng)的光纜維護(hù)應(yīng)是一種發(fā)展方向。

3通信電纜的發(fā)展特點(diǎn)

3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務(wù)服務(wù)

原有的電纜網(wǎng)絡(luò)雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務(wù)，但是在實(shí)際使用中并不是特別理想，在通信距離、速率及質(zhì)量上仍有一定的限制。對(duì)于新的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然是以光纖為主，對(duì)于光纖所不能達(dá)到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜（銅芯聚乙烯絕緣綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜），以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。一些公司對(duì)現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測(cè)試，他們得到的結(jié)論是所研究的電纜（即現(xiàn)有的HYA市話電纜）不能達(dá)到5類電纜的技術(shù)要求，戶外電纜要實(shí)現(xiàn)j類電纜的特性，必須通過(guò)特殊的設(shè)計(jì)和制造來(lái)達(dá)到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。

美國(guó)已在1997年制定了用于寬帶的對(duì)絞通信電纜標(biāo)準(zhǔn)（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴(kuò)展到100MHz，可供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)使用。IEC對(duì)此問(wèn)題也進(jìn)行過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的討論，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡(luò)的多對(duì)數(shù)電纜”提出了0.4～個(gè)0.8mm線徑、1～150對(duì)、最高頻率30MHz等指標(biāo)的建議，此建議的提出也許會(huì)為這種電纜開辟一個(gè)新的空間，我國(guó)也開始了這方面的探討和研制，并正在建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄

隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對(duì)寬帶布線的要求愈來(lái)愈高，超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時(shí)收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對(duì)地電容不平衡性、傳輸速度等指標(biāo)上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠(yuǎn)端串音功率等一些指標(biāo)，因此在工藝和結(jié)構(gòu)上要做一定的改進(jìn)才能達(dá)到。6類電纜在超5類的基礎(chǔ)上，又提高了傳輸頻帶，達(dá)到250MHz，其相應(yīng)的指標(biāo)也有較大的提高。同時(shí)，6類電纜要求不但有嚴(yán)格的工藝，而且不少?gòu)S商在結(jié)構(gòu)上也有一定的改進(jìn)和創(chuàng)新，如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結(jié)構(gòu)隔離線對(duì)等都改善了電纜的高頻特性。

3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景

由于移動(dòng)通信的高速發(fā)展，無(wú)線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜，特別是超柔形結(jié)構(gòu)的室內(nèi)電纜、路由連結(jié)電纜都有了較大的市場(chǎng)需求。同時(shí)，隨著移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋面的不斷擴(kuò)大，基站站數(shù)的增多，以及邊緣地區(qū)（電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶）對(duì)移動(dòng)信號(hào)的要求不斷提高，預(yù)計(jì)這類電纜將會(huì)有較好的發(fā)展前景。但對(duì)電纜指標(biāo)的要求（如駐波比、屏蔽衰耗等要求）已明顯提高，要求電纜的工藝及結(jié)構(gòu)應(yīng)不斷改進(jìn)，以與之適應(yīng)。

4光纖光纜及通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問(wèn)題

4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)

雖然這幾年來(lái)，我國(guó)光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國(guó)內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。有資料統(tǒng)計(jì)，1997～1999年國(guó)內(nèi)企業(yè)申請(qǐng)光通信專利的有132件，其中光纖38件，光纜只有19件，而同期外國(guó)公司在中國(guó)申請(qǐng)光通信專利達(dá)550件，其中光纖光纜37件。還有資料報(bào)道：從1997年以來(lái)，國(guó)內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件，我國(guó)自主申請(qǐng)的只有9件，僅占10％。實(shí)際上我國(guó)的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說(shuō)與國(guó)際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國(guó)，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭(zhēng)取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

4.2開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品

電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來(lái)越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國(guó)家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國(guó)的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。應(yīng)該說(shuō)，

多數(shù)光纜技術(shù)我們是跟在國(guó)外最新技術(shù)的后面，雖然緊跟了先進(jìn)技術(shù)，但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應(yīng)當(dāng)在這方面下些功夫，走自己的創(chuàng)新之路。在有中國(guó)特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國(guó)特色的光電纜產(chǎn)品。

4.3利用已有設(shè)備與技術(shù)，改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性，為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)

對(duì)于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜，我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù)，但是容量有限，當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會(huì)出現(xiàn)干擾問(wèn)題，而且還會(huì)影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此，對(duì)新敷設(shè)的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求，為將來(lái)開通更多更好的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備。現(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應(yīng)深入研究自身的生產(chǎn)工藝，在不改變（或不大改變）生產(chǎn)設(shè)備的情況下，認(rèn)真設(shè)計(jì)和精心制造，把現(xiàn)有電纜的技術(shù)水平提高一個(gè)檔次，以提供更寬頻帶的電纜，為更多更好地開拓?cái)?shù)字新業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量的通道。

4.4改進(jìn)光纜電纜的施工和維護(hù)方法

目前，為了適應(yīng)城市施工的特點(diǎn)，國(guó)際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜，采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜，同時(shí)對(duì)光纜網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護(hù)。與此相適應(yīng)的是需要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備，并且要在體制上作一些改進(jìn)與之相適應(yīng)。ITU對(duì)NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動(dòng)測(cè)試時(shí)的光纖選擇器以及美國(guó)提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標(biāo)及意大利提出的光纖纖芯與光纜護(hù)套指標(biāo)綜合監(jiān)測(cè)等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡(luò)中，這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見，為了保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性，在施工和維護(hù)中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時(shí)間，逐步推廣新的施工方法，逐步完善光纜網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護(hù)水平已勢(shì)在必行。

4.5冷靜地審視當(dāng)前電信市場(chǎng)的發(fā)展，促進(jìn)光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

2001年下半年以來(lái)，光纖光纜需求下降，這當(dāng)然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡(luò)泡沫的破滅有很大關(guān)系，但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴(kuò)產(chǎn)過(guò)多的影響。據(jù)資料介紹，在2000年，全球光纖廠商的投資額達(dá)到26億美元，為1999年的6倍，按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達(dá)到1.65～1.75億光纖公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際需求。加上當(dāng)前電信基礎(chǔ)建設(shè)的不景氣，光纖過(guò)剩的現(xiàn)象不可避免。

光纖光纜及通信電纜的市場(chǎng)走勢(shì)雖然受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)大形勢(shì)發(fā)展的影響，特別是與整個(gè)電信行業(yè)的發(fā)展有密切的關(guān)系，但應(yīng)看到，在擠出了網(wǎng)絡(luò)泡沫的水份之后，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)從骨干網(wǎng)的擴(kuò)建到接入網(wǎng)、城域網(wǎng)的擴(kuò)散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸，光纖光纜及寬帶數(shù)字電纜的市場(chǎng)必將增長(zhǎng)。據(jù)KMI預(yù)計(jì)，2003年世界光纖市場(chǎng)將開始有較大的增長(zhǎng)，而到2004年的市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)敷設(shè)量最高的2000年。

篇9

1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3／3相雙繞組感應(yīng)發(fā)電機(jī)帶有兩個(gè)繞組：勵(lì)磁補(bǔ)償繞組和功率繞組，如圖1所示。勵(lì)磁補(bǔ)償繞組上接一個(gè)電力電子變換裝置，用來(lái)提供感應(yīng)發(fā)電機(jī)需要的無(wú)功功率，使功率繞組上輸出一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓。

圖1中各參數(shù)的含義如下：

isa,isb,isc——補(bǔ)償繞組中的勵(lì)磁電流；

usa,usb,usc——補(bǔ)償繞組相電壓；

ipa,ipb,ipc——功率繞組電流；

upa,upb,upc——功率繞組相電壓；

udc——二極管整流橋直流側(cè)輸出電壓；

uc——變流器直流側(cè)電容電壓。

電力電子變換裝置由功率器件及其驅(qū)動(dòng)電路和控制電路兩部分組成。功率器件選用三菱公司的智能功率模塊（IPM）PM75CSA120（75A／1200V），驅(qū)動(dòng)電路使用光耦HCPL4502。控制電路由DSP＋FPGA構(gòu)成。

圖2控制電路的接口電路

2EPM7128與TMS320C32同外設(shè)之間的接口電路

圖2所示為控制電路的接口電路。控制電路使用的DSP是TMS320C32，它是TI公司生產(chǎn)的第三代高性能的CMOS32位數(shù)字信號(hào)處理器，其憑借強(qiáng)大的指令系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)處理能力及創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)，已經(jīng)成為理想的工業(yè)控制用DSP器件。其主要特點(diǎn)是：?jiǎn)沃芷谥噶顖?zhí)行時(shí)間為50ns，具有每秒可執(zhí)行2200萬(wàn)條指令、進(jìn)行4000萬(wàn)次浮點(diǎn)運(yùn)算的能力；提供了一個(gè)增強(qiáng)的外部存儲(chǔ)器配置接口，具備更加靈活的存儲(chǔ)器管理與數(shù)據(jù)處理方式。控制電路使用的FPGA器件為ALTERA公司的EPM7128，它屬于高密度、高性能的CMOSEPLD器件，與ALTERA公司的MAXPLUSII開發(fā)系統(tǒng)軟件配合，可以100％地模仿高密度的集成有各種邏輯函數(shù)和多種可編程邏輯的TTL器件。采用類似器件作為DSP的專用集成電路ASIC更為經(jīng)濟(jì)靈活，可以進(jìn)一步降低控制系統(tǒng)的成本。

電壓檢測(cè)使用三相變壓器，電流檢測(cè)使用HL電流傳感器。電平轉(zhuǎn)換電路用來(lái)將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為0～5V的電平。A／D轉(zhuǎn)換器選用ADS7862。保護(hù)電路使用電壓比較器311得到過(guò)壓／過(guò)流故障信號(hào)。

DSP完成以下四項(xiàng)工作：數(shù)據(jù)的采集和處理、控制算法的完成、PWM脈沖值的計(jì)算和保護(hù)中斷的處理。

FPGA完成以下三項(xiàng)工作：管理DSP和各種外部設(shè)備的接口；脈沖的輸出和死區(qū)的產(chǎn)生；保護(hù)信號(hào)的處理。

圖3FPGA與A/D轉(zhuǎn)換器和DSP之間的接口

3使用FPGA實(shí)現(xiàn)DSP和ADS7862之間的高速接口

ADS7862是TI公司專為電機(jī)和電力系統(tǒng)控制而設(shè)計(jì)的A／D轉(zhuǎn)換器。它的主要特點(diǎn)是：4個(gè)全差分輸入接口，可分成兩組，兩個(gè)通道可同時(shí)轉(zhuǎn)換；12bits并行輸出；每通道的轉(zhuǎn)換速率為500kHz。控制方法為：由A0線的值決定哪兩個(gè)通道轉(zhuǎn)換；由Convst線上的脈寬大于250ns的低電平脈沖啟動(dòng)轉(zhuǎn)換；由CS和RD線的低電平控制數(shù)據(jù)的讀出，連續(xù)兩次讀信號(hào)可以得到兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)中使用了兩片ADS7862，它們的控制線使用同樣的接口，數(shù)據(jù)線則分別和DSP的高／低16位數(shù)據(jù)線中的低12位相連接。這樣DSP可以同時(shí)控制兩片A／D轉(zhuǎn)換器：4通道同時(shí)轉(zhuǎn)換；每次讀操作可以得到兩路數(shù)據(jù)。

如圖3所示，將A／D轉(zhuǎn)換器的控制信號(hào)映射為DSP的三個(gè)外部端口：A0、ADCS（和ADRD使用一個(gè)端口）和CONVST。在FPGA中使用邏輯譯碼器對(duì)端口譯碼。利用AHDL語(yǔ)言編寫的譯碼程序如下：

TABLE

A[23．．12],IS,RW＝＞A0,ADCS,CONVST,PWM1,PWM2,PWM3,PWM,PRO,CLEAR;

H″810″,0,0＝＞0,1,1,1,1,1,1,1,1;

H″811″,0,1＝＞1,0,1,1,1,1,1,1,1;

H″812″,0,0＝＞1,1,0,1,1,1,1,1,1;

H″813″,0,1＝＞1,1,1,0,1,1,1,1,1;

H″814″,0,0＝＞1,1,1,1,0,1,1,1,1;

H″815″,0,0＝＞1,1,1,1,1,0,1,1,1;

H″816″,0,0＝＞1,1,1,1,1,1,0,1,1;

H″817″,0,1＝＞1,1,1,1,1,1,1,0,1;

H″817″,0,0＝＞1,1,1,1,1,1,1,1,0;

ENDTABLE

其中，0表示低電平，1表示高電平。RW＝1表示讀，RW＝0表示寫。

DSP對(duì)這三個(gè)端口進(jìn)行操作就可以控制A／D轉(zhuǎn)換器：寫CONVST端口可以啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換器；讀ADCS端口可以從A／D轉(zhuǎn)換器中讀到數(shù)據(jù)；寫數(shù)據(jù)到A0端口可以設(shè)置不同的通道。

使用上述方法可以實(shí)現(xiàn)DSP和A／D轉(zhuǎn)換器之間的無(wú)縫快速連接。

4使用FPGA實(shí)現(xiàn)PWM脈沖的產(chǎn)生和死區(qū)的注入

FPGA除了管理DSP和外設(shè)的接口外，還完成PWM脈沖的產(chǎn)生和死區(qū)的注入。將PWM芯片和死區(qū)發(fā)生器集成在FPGA中，就可以使DSP專注于復(fù)雜算法的實(shí)現(xiàn)，而將PWM處理交給FPGA系統(tǒng)，使系統(tǒng)運(yùn)行于準(zhǔn)并行處理狀態(tài)。

5使用FPGA實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)

為了保護(hù)發(fā)電機(jī)和IGBT功率器件，勵(lì)磁控制系統(tǒng)提供了多種保護(hù)功能：變流器直流側(cè)過(guò)壓保護(hù)；變流器交流電流過(guò)流保護(hù)；變流器過(guò)溫保護(hù)；發(fā)電機(jī)輸出過(guò)壓保護(hù)；IPM錯(cuò)誤保護(hù)。

篇10

2電力系統(tǒng)現(xiàn)存的安全隱患及特征

2.1電力系統(tǒng)現(xiàn)存的安全隱患

我國(guó)的電力系統(tǒng)目前存在的隱患可分為三點(diǎn)：其一，部分電力系統(tǒng)的構(gòu)造較為薄弱，安全的穩(wěn)定性存在比較明顯的不足；其二，對(duì)于電力系統(tǒng)的駕馭能力需要進(jìn)一步的進(jìn)行提升；其三，需要改善故障的緊急處理工作，與社會(huì)聯(lián)合開辦的故障聯(lián)合演習(xí)應(yīng)當(dāng)更加規(guī)范化。

2.2電力系統(tǒng)突發(fā)故障的特性

電力系統(tǒng)的突發(fā)故障通常具有明顯的特征，現(xiàn)今對(duì)于電力設(shè)施與裝備組成的物理電力系統(tǒng)的電器特性研究相對(duì)更多一些，但是電力系統(tǒng)并不是與外界隔絕開的，是存在于社會(huì)與自然的環(huán)境中，所以也必定會(huì)受到周遭環(huán)境所帶來(lái)的影響。電力系統(tǒng)的安全性不僅與電力企業(yè)自身有關(guān)，也與周遭的社會(huì)及自然環(huán)境有關(guān)。電力系統(tǒng)的突發(fā)故障就是指在固定的區(qū)域內(nèi)突發(fā)性的，為電力系統(tǒng)與社會(huì)、國(guó)家?guī)?lái)?yè)p失的災(zāi)難性事件，通常具有以下特點(diǎn)：其一，涉及到的方面多，電力的生產(chǎn)、輸出、分配與消費(fèi)都是一起完成的，這其中需要涉及到電力系統(tǒng)的輸電、發(fā)電、配電及用電等多個(gè)方面；其二，故障的誘因多，電力系統(tǒng)的突發(fā)故障不僅可能來(lái)源于違反電力系統(tǒng)與電氣規(guī)章的操作，暴露在自然環(huán)境中的電力設(shè)備還極容易被自然因素?fù)p壞（包括自然侵蝕、雪災(zāi)、洪水、地震等）；其三，損失度重，電力的供給涉及到社會(huì)中的各行各業(yè)，也涉及到人們的財(cái)產(chǎn)及自身安全，大面積的斷電造成的間接與直接影響是無(wú)法預(yù)計(jì)的。

3電力系統(tǒng)故障管理的發(fā)展歷程

3.1經(jīng)驗(yàn)為主的應(yīng)急處理階段

這一時(shí)期的應(yīng)急故障管理工作主要注重應(yīng)急的預(yù)案體制與應(yīng)急組織體制的創(chuàng)建。重點(diǎn)對(duì)于緊急的指揮單位與工作單位進(jìn)行創(chuàng)建。遵照國(guó)家有關(guān)的規(guī)章對(duì)于緊急預(yù)案進(jìn)行編制與修訂，并對(duì)于應(yīng)急指揮部門與應(yīng)急平臺(tái)等技術(shù)支撐系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)。

3.2分析為主的故障預(yù)防與管理階段

這一時(shí)期的故障應(yīng)急管理工作主要注重對(duì)于故障應(yīng)急保障的加強(qiáng)。不斷提升危險(xiǎn)源的監(jiān)控管理與突發(fā)故障預(yù)警預(yù)測(cè)工作的力度，另外也要注重提升故障應(yīng)急情況下的輔助決策能力及指揮能力。

3.3智能為主的災(zāi)變防護(hù)階段

這一時(shí)期的應(yīng)急故障管理工作注重對(duì)于智能技術(shù)運(yùn)用及主動(dòng)防護(hù)能力的加強(qiáng)。需要重點(diǎn)加強(qiáng)工程知識(shí)數(shù)據(jù)發(fā)掘技能與人工智能的運(yùn)用，達(dá)到對(duì)于事故現(xiàn)場(chǎng)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于突發(fā)事故的預(yù)警預(yù)測(cè)水準(zhǔn)進(jìn)行提升，為事故的應(yīng)急指揮工作給予智能化的協(xié)助決策措施。