电力工程及自动化论文汇总十篇

时间:2023-03-24 15:06:49

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电力工程及自动化论文

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2电气自动化技术在电力系统中的应用

2.1变电站及配电自动化的应用

变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。

2.2在电网调度自动化中的应用

电力工程中,电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析,监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据,对电力工程整个系统进行评估、调配和预测,从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况,通过电气自动化技术能够及时作出判断,检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外,通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析,调度从大屏幕上可以清晰的采集信息,找出电气事故的发生地并提出应对措施,防止事故的扩散,减低影响。

2.3分散测控系统自动化的应用

在电力工程的发电厂分散测控系统中,通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号,处理运算的结果、参数等,通过这种方式对电网进行监控,从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。

2.4计算机自动化的应用

电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。

篇(2)

引言

随着科学技术的发展,电气自动化技术在电力系统中的应用与日俱增。目前,电力系统中电气自动化技术主要涉及以下3个方面:变配电站集中监控、继电保护和远程调度管理部分。我国对电力系统中电气自动化技术的研究起步较晚,近年来虽取得了一定的成绩,但与国外先进水平相比仍存在较大的差距。因此,对电气自动化技术在电力系统中的应用展开研究迫在眉睫,我们必须在结合本国实情的基础上,研究和开发出更加符合我国国情的电气自动化综合技术化系统。

一、电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向

目前我国对电力系统中电气自动化技术开展的研究,主要可以概括为以下4个方面:

(一)对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究

我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究,将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中,使得保护装置更加智能化,极大地提高了电力系统的可靠性和安全性。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置,突破了传统装置所受的限制,能够广泛应用于各种电压等级的电站,极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。

(二)对电力系统配电网自动化技术开展的研究

我国对电力系统配电网自动化技术开展了大量的研究,主要表现在配网模型、中低压网络数字、信息配网一体化、高级应用软件等方面的突破。其中,高级应用软件将配电网的实际情况和输电网的理论算法结合在一起,使用最新的国际标准公共信息模型,利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算,利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测,极大地提高了计算结果的准确性和可靠性。

(三)对电力系统人工智能技术开展的研究

我国对电力系统人工智能技术开展了大量的研究,主要体现在将模糊逻辑、专家系统和进化理论等先进理论运用到电力系统及其设备的故障分析、运行分析、规划设计等方面,确保了电力系统运行的安全性和可靠性,并能及时诊断各种故障信息,将损失降低到最小,提高了电网规划设计的科学性和合理性。

(四)对电力系统自动化实时仿真技术开展的研究

我国对电力系统自动化实时仿真技术开展了深入的研究,重点研究了电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模,同时将国外先进的电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内,构建了基于混合实时仿真环境的实验室。电力系统自动化实时仿真系统不但能够对电力系统的暂态和稳态进行试验,而且能够联合多种控制装置,形成闭环系统,从而确保科研人员能够完成对新装置的测试实验。

二、电气自动化技术在电力系统中应用的设计思想

(一)电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则

电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则,主要从远程调度和自动化系统监控这两个方面进行考虑。电力系统的保护装置一般优先选用微机保护综合自动化系统,电力系统中电气自动化的选型接线比较简单,通常以常规继电保护装置为主,选用性能可靠且价格合理的智能化开关。

(二)电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则

电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则主要应从以下几个方面进行考虑:

1.电气主接线方式按照原设计来执行,要将采用监控系统后所增加的设备种类和数量(如电力监控器、电量变送器等的数量)在单线系统图的设备型号说明中加以标注;

2.凡是需要利用计算机监控系统进行远程遥控操作的开关,一定要使用具备远程分闸和合闸功能的智能开关,从而确保远程遥控操作功能得以实现;

3.运行状态需要进入计算机监控状态的开关,通常需要使用一对独立的常开接点引入计算机监控系统,此外,低压自动开关还需多选用一对常开辅助接点;

4.对继电保护进行设计时,供电系统应该优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术。

三、电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势

我国对电力系统中电气自动化技术的研究还存在很多不足,未来的研究工作还有很多。电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势,主要包括以下3个方面:

(一)国际标准的大规模推广和使用

近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用,但是由于电气自动化设备的生产厂家众多,导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性,电子工业协会制订了IEC 61850标准,作为站端与站间进行通信的标准,从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用IEC 61850标准,并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。

(二)将测量、保护和控制工作融合为一体

长期以来,受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响,我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理,但是增加了工作量,降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量,提高事故的处理效率,必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。

(三)以太网技术的使用

随着经济和社会的发展,人们对电力的需求与日俱增,加之电网系统越来越复杂化,其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下,电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大,对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势,能够满足电气综合自动化系统的发展需求,因此,以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。

四、现代电气工程自动化技术的特点

电力系统自动化的主要内容有电力系统调度自动化、变电站自动化、配电网自动化、火电场自动化、水电厂自动化等。现代电力系统技术上的发展主要以“大机组、大电网、高电压、高度自动化”为特征来描述。21世纪,信息科技革命的到来,使得数字化、网络化、信息化、智能化技术得到了飞速的发展,它们在电气工程发展过程中的引进日益提高电力系统的自动化水平。同时,洁净煤技术、水电开发、核电的发展也越来越得到重视;新能源的开发利用,特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势。因此,建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本,促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。

五、结语

电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分。伴随着科技的进步与社会的发展,自动化技术作为一门综合性技术,它在电力系统中起到的作用越来越显著,电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战,也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展,但也需要付出艰辛的努力。

参考文献

篇(3)

引言:

在现代化的今天,依旧应用传统的自动化控制技术来控制电力工程,无法满足电气工程发展的需求。此种情况下,应当利用智能化技术来优化和创新电气工程自动化控制,这可以大大提高电气工程自动化控制效率,推动电气工程良好发展。可以说,智能化技术是推动电力工程自动化控制水平提高的有效手段。那么,智能化技术如何有效的应用于电气工程自动化控制中呢?本文笔者将在下文围绕此问题展开分析和探讨,希望对于促进电力工程良好发展有所帮助。

一、电气工程自动化控制中智能化技术的特点

电气工程自动化控制中智能化技术的特点主要表现在以下几方面。

(一)智能化技术的自动化水平高

相对于传统电力工程自动化控制来说,运用智能化技术的自动化控制可以在无人控制和操作的情况下,有序的、有计划的运行。这是因为利用智能化技术来控制和调节电气设备,是按照设定的情况来标准的、规范的控制调节电气设备,这会使电气设备以最佳的状态来运行,如此就可以科学、合理的控制电力工程,使之安全、稳定、有效的运行。

(二)智能化控制器无需操作模型

利用智能化技术而构成的智能化控制器,其具有紧密系数高的特点,在具体的控制电力工程的过程中,可以相对精确的、详尽的掌握电力工程相关数据。以此为依据,对电力工程进行科学的、合理的、有效的控制,使其正常、稳定的运行。利用智能化控制器的应用,无需依靠操作模型来进行电气工程控制,这大大提高了电力工程自动化控制效率。

(三)智能化技术的数据处理能力较强

与传统电力工程自动化控制相比,在电力工程自动化控制中应用智能化技术,可以使增强自动化控制水平,使其能够针对不同对象,进行相应的数据分析和数据处理,合理控制,提高控制效果。但是有些控制对象具有多样性,不容易控制,及时利用智能化技术也不能够实现控制对象全面化。所以,在未来发展电力工程自动化控制时应当注意此种方面的强化。

二、电气工程自动化控制中智能化技术应用的优势

智能化技术作为科学技术的产物,将其应用于电气工程自动化控制中,可以对信息进行收集、分析、处理、反馈,优化和调整电气工程自动化控制,促进电气工程良好发展的同时,节约人力资源。可以说,电气工程自动化控制中应用智能化技术具有多种优势。主要表现为:

(一)智能化函数近似器应用性更高

因为智能化技术的应用,可以说人工智能在电气工程自动化控制中充分发挥作用。也就是根据电气工程自动化控制的对象,智能化函数近似器会选用适合的函数计算方法来计算控制对象相关的数据,得到精确度高和真实的数据结果(如图一所示)。以此为依据,科学、合理的调控电气工程,可以提高电气工程的质量和效率。

(二)智能技术更易于调节

在电气工程自动化控制中应用智能化技术,可以实现人工智能控制器对电气工程数据进行收集和分析,进而合理控制电气工程。此种电气工程自动化控制方式,即使没有相关专家作指导,也能够有效的完成电气工程的控制,为使电气工程良好运行创造条件。

三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

综合上文电气工程自动化控制中智能化技术的特点和优势,可以确定智能化技术有效的应用于电气工程自动化控制中,可以大大提高自动化控制水平,为推动电气工程良好发展做铺垫。

(一)智能化技术能够诊断电气工程存在的故障

电气工程系统运行过程中,电气设备会受到环境因素、自身因素等因素的影响,使其出现故障,影响电气工程系统运行效果。为避免此种情况出现在电气工程系统中,智能化技术的有效应用,可以电气工程进行全面的、详细的检测,找出故障的电气设备。在此基础上对故障设备的相关数据进行收集、分析、反馈,找出解决故障的有效方法,为使故障的电气设备再次有效应用创造条件。

(二)智能化技术对电气设备优化设计

电气工程自动化控制的过程中,经常需要对电气设备进行设计,确保所设计的电气设备可以有效的应用,为促进电气工程有效应用提供条件。但是,要想设计出,满足电气工程需要的电气设备是比较困难的。因为电气设备设计是非常复杂和繁琐的,设计人员不仅要掌握专业的知识,还要具有较强的设计经验,在设计中详细的分析电气设备的功能和作用,在此基础上科学、合理的设计,才能够确保电气设备可以有效应用。但智能化技术应用于电气设备设计中,可以利用遗传算法、智能化CAD技术等来辅助电气设备设计,这可以在一定程度上优化电气设备的设计,为设计出功能强、性能佳的电气设备创造条件。

(三)智能化技术在电气工程自动化控制中的智能控制

智能化技术应用到电气工程自动化控制中,可以促使自动化控制向自动操作化、自主化、高效化、智能化的方向发展。之所以这么说,主要是电气工程自动化控制中应用的智能化技术,可以针对控制对象实际情况,提出行之有效的控制方案,进而对自动化控制系统进行适当的调节,使其可以按照控制方案来控制电气工程各个方面,提升电气工程水平,为促进电气工程良好发展创造条件。

结束语:

在我国科学技术不断发展的当下,传统的电气工程自动化控制已经无法,满足电气工程的发展。此种情况下,应当在电气工程自动化控制中科学、合理的应用智能化技术,促使智能化技术在电气工程自动化控制中充分发挥作用,诊断电气工程存在的故障、电气设备优化设计、电气工程自动化控制中的智能控制,提升电气工程自动化控制水平,推动电气工程良好发展创造条件。所以,智能化技术科学、合理的应用于电气工程自动化控制中至关重要。

参考文献:

[1]甘雷.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].《电子技术与软件工程》 2014(20).

篇(4)

作者简介:袁铁江(1976-),男,四川成都人,新疆大学电气工程学院博士研究生;晁勤(1959-),女,湖南邵阳人,新疆大学电气工程学院,教授。(新疆乌鲁木齐830047)

基金项目:本文系新疆大学“21世纪教育教学改革工程”二期项目(XJU2008JGZ15)、新疆大学《电力系统继电保护》校级精品课程的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)06-0060-02

电气工程及自动化专业的培养目标是培养能够从事与电气工程有关的系统运行、通讯、综合自动化、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才和管理人才[1]。要培养创新人才,首先要解决的重点和难点问题是实践教学[2],其目的是:通过实践教学各环节的实施培养学生的动手能力,促使学生综合应用专业知识,优化学生的知识智能结构,为培养优秀的、适应市场需求的应用创新型人才创造条件。以新疆大学为例,介绍电气工程及自动化专业教学改革思路、成果、经验,为今后进一步进行更有成效的教学模式改革提供借鉴和帮助。

一、创新人才培养模式改革思路

根据教育部关于实施大学生创新性实验计划的精神,围绕电气工程及其自动化专业人才培养目标,根据电力行业的发展方向和现状,结合人才市场需求,与电力行业的企、事业单位多次交流,总结了往届毕业生走向工作岗位后所遇到的问题、工作中暴露出的知识弱点,结合学生在学习专业知识时所遇到的困难,认真研究分析了电气工程及其自动化专业实践教学各环节中存在的不足之处,以实践教学为试点,突出学生职业素质、实践能力和创新精神培养,积极探索实践教学模式创新,主要从以下几个方面进行了尝试。

(1)将电气行业先进设备应用到实践教学中,完善实践教学内容,提高实践教学的现代化程度。

(2)精心设计实践教学内容,打破课程界限,优化学生的专业知识结构[3]。由于某些课程的实践教学环节与电力系统行业结合不紧密,学生不能很好地了解各课程内容在电力系统的具体应用。通过改革创新,加强各专业课程间的联系,实践教学体现专业培养方案的整体性。以继电保护实践教学为例,通过改革创新研究,微机保护实验室在完成继电保护实践教学内容的同时,将电力系统分析、电力工程、单片机原理、软件编程、电力通信、电力自动化、电力系统故障计算、电力系统仿真等多个课程的知识应用在继电保护的实践教学活动的各个环节,使学生对这些专业课在专业中的作用及课程间的联系有整体的认识。

(3)将实践教学与工业现场所需相结合,既丰富实践教学内容,也锻炼学生解决生产第一线实际问题的能力,充分体现高等教育为当地的经济建设和生产实践服务的宗旨[4]。如在微机保护实践教学环节中,在教师指导下,学生以新疆实际电网结构为研究对象,对继电保护问题进行分析计算。

(4)鼓励学生参与教学实验设备的开发和实践教学改革,学生要顺利完成指定任务,不但要拥有本专业各种知识,还要自学很多其它知识,因此吸收学生参与实践教学改革,有助于提高学生的自学和创新能力[5],既锻炼学生的实践动手能力又激发学生的求知兴趣,促使学生综合应用所学知识,优化学生知识智能结构。同时,参与设备开发的学生分别负责不同内容,而整体功能的实现需要团结协作;实践教学过程的实施,同样要求通盘考虑,整体设计。因此通过实践教学内容及教学模式的改革有助于培养学生的团队精神。

实践教学改革的成果可用于相同设备及类似设备的二次开发,具有一定推广价值;提高了实验设备的功能和现代化程度,拓宽实验设备的应用范围,开发后的实验装置不仅能用于教学任务,还可用于科学研究。可避免设备过早淘汰,具有一定的经济效益。

(5)通过教学改革创新,加强师资队伍建设,丰富教师各自讲授课程的教学内容,体现各个专业课程间的整体性和连贯性,提高师资队伍的教学科研能力,形成一支年龄结构合理,知识体系优良的教学团队。在实践教学模式改革中,项目组成员要充分发挥自身优势,团结协作完成任务,相互学习,取长补短,拓宽各自知识面。

二、创新人才培养模式实现方法和具体措施

1.电气工程及其自动化毕业学生需求分析调研及就业措施

通过对新疆各电力相关的企事业单位的走访调研,对本专业领域技术发展现状及人才需求等情况进行了分析,全疆电力系统预计近几年中每年都有700余人专业技术就业岗位需求,加之大型电力设备制造业和油田等各大型企业自备电厂以及厂矿企业电气部分,预计每年需要电气技术人员1000余人。但是内地学生来疆就业人数少,且部分不能长期在疆工作,目前新疆大学的招生量并未达到饱和程度,有很广阔的就业前景。因此,新疆大学电气工程学院陆续与新疆电力公司等相关单位签署了多项定向培养的协议书,已有部分学生履行了协议并在新疆喀什、伊犁等地就业。

2.专业知识结构和课程设置、培养方案调研及地方特色人才培养模式改革

有关课程设置和培养计划制定,我们向新疆电力公司和金凤科技等多家行业单位发函征求了意见,同时参加了全国电气专业教改年会,收集了大量兄弟院校电气专业教改资料,经过电气全体教师仔细讨论和研究,确定了专业发展定位,制定了包含电力和风电两个方向的全新的专业培养方案,学院又专门组织专家和负责人进行了论证讨论,提出很多修改意见,形成了两套分别针对民汉学生的具有地方特色的培养方案[7]。

3.大学生创新实践、毕业生毕业设计结合现场实际取得良好效果

在各届学生中进行了大学生创新实践活动,获得多项国家大学生实验创新项目和校级科研实训项目。从新疆多个涉电企业外聘导师,联合进行了认识实习、毕业设计和毕业实习,并取得了较好的效果,社会用人单位对各届毕业生思想品德、敬业精神、工作态度、专业知识、工作能力、创新能力等综合评价良好。

4.专业主干课程与专业实验室相结合实践创新

主干课程建设中,在兼顾专业技术知识结构基础上制定了电力系统继电保护、电力系统分析和电力系统自动化等电气专业主干课程7门[3]。并在广泛调研的基础上建成了与主干课程对应的10个专业实验室,如:微机继电保护实验室、电力系统运行与控制实验室、电力系统数字仿真实验室、变电站自动化实验室等。实验室建设与运用的效果与特色非常明显,可进行上述电气专业7门主干课程全部理论验证性实验和设计型实验及创新型实验,也可进行本科毕业设计及研究生硕士论文撰写中的创新部分验证,还可进行教师科研项目研发。大部分实验设备与电力现场一致,缩短理论教学与行业实际差别,还可进行与现场完全一致的电力系统数字物理联合动态模拟试验,也可进行二次设计开发。实验软件采用动画实景三维实现,安全、逼真、可靠、经济、实用。目前这些设备使用率高,实验组数多,实验效率和效果好,可提高学生分析问题的能力。

5.精品课程、课件、题库、教材、教学大纲、网络课堂建设

“电力系统继电保护”获得校级精品课程,“电力系统分析”获自治区级精品课程。编制电气专业教学大纲1套,完成“电力系统继电保护”和“电力系统分析”题库2套,开发“电气特色专业”和“电气紧缺专业”网页2套,开发“电力系统继电保护”、“电力系统分析”、“高电压技术”课程教学网页3套,课件多套。电气专业所有课程选用优秀教材,还由教师主编并出版教材多部。如重庆大学出版社出版国家“十一五”规划教材《自动控制原理》、《发电机组基础》;机械出版社出版《风电场运行与维护》、《风电并网技术》,大连理工大学出版社出版《单片机原理及应用》。

6.外聘现场专家和工程技术人员进行现场教学

与新疆电力公司多个变电站和发电厂以及风电场、八钢自备发电厂、石河子天富热电厂等签订了实习协议,特聘陕西电力公司和新疆电力公司调度中心、新疆红雁池电厂、新疆水电设计院、新疆送变电公司、吐鲁番电业局等电力行业高级工程技术人员进行电气设计指导和现场教学,收到良好效果。

三、主要改革创新成果、实践效果和特色

(1)根据电气工程行业特点和实际情况,改造和更新实践教学平台,通过软、硬件购置和开发,把实验室仿真成工业控制现场,使实验过程接近实际工作环境,缩短学校教育与行业实际的距离,为毕业设计和创新制作提供一个良好的实践场所,节省设备投资。

(2)根据电气工程就业岗位群对实践能力要求,改革了实践教学模式,精心设计教学内容,体现各个专业课程间的整体性和连贯性,在实践教学中综合电力系统分析、电力系统继电保护、高电压技术、电力工程、单片机原理、软件编程、电力通信、电力自动化、电力系统故障计算、电力系统仿真等多门课程知识,打破从单个课程进行实践教学的界限,实现一体化实践教学体系,并增加了风电方向课程,提高了就业率。

(3)选择来自工业现场的具有代表性的生产实践问题作为教学案例,实现实践教学与工业现场相结合,锻炼学生解决生产第一线实际问题的能力,同时为生产企业提供技术支持。

(4)对学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等方面进行综合训练,提高学生的科技创新能力。参与开发的学生发表了多篇学术论文,多人考取了研究生,其余多就业于大型企业。调查结果显示,考取研究生的学生在研究生的学习过程中,在科研方面显示出了明显的优势,在研究生学习阶段比同届学生提前发表学术论文,早出科研成果,显示出较好的科研能力;走向工作岗位的毕业生能很快胜任工作,得到了用人单位的好评。可见,通过实践教学激发了学生求知欲,拓宽学生知识面,优化学生知识结构,提高了学生的就业率。

(5)课程实验、毕业设计、短学期教学、科研实训多个环节相结合,充实短学期的教学内容,提高短学期的教学效果及本科生毕业设计质量。

(6)形成一支年龄结构合理,知识体系优良的教学团队。教师发表了多篇教研论文及科研论文,多人获得了本科生毕业设计优秀指导教师,在开发的实践平台上完成了各自科研项目部分内容。获得自治区级电气工程及其自动化专业教学团队,多人获自治区级教学名师。

四、成果水平和实际推广应用价值

通过对实践教学内容和教学模式的改革,使得教学内容更加完善,教学方式多样化,既可以进行常规和理论实验验证,又可以设计和创新,而且由于多项实验采用计算机可视化界面,使实验过程更形象更容易理解。促进了理论教学,从而提高教学质量,培养学生的实践动手和科技创新能力,缩短学校与市场差距,全方位提高电气工程及其自动化专业毕业生水平,具有实际推广应用价值。

五、进一步实施方案和完善措施

采取多种措施严格执行培养方案、课堂教学、课件使用、实验室及设备管理,加强对理论教学、实践实习的执行,进行有效的过程监控。

建立、健全规章制度及完善有效的教学体系文档资料,积累教学经验,进行质量反馈,切实提高教学质量。

完善实验指导书的编制,提高实用性。

完善课件质量,使其更加直观、形象、逼真,具有动态效果。

充实网络教学资源,使学生更易于独立实现预习复习和巩固提高专业知识的技能。

参考文献:

[1]陆秀令,张松华.电气工程及自动化专业实践教学改革探索与实践[J].中国现代教育装备,2010,(17).

[2]于恒,张幼琴,王惠丽.浅谈理论教学与实践教学的关系[J].实验室科学,2006,(4).

[3]高燕,刘文洲,徐政.电气工程及其自动化专业课程建设的探索与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版),2007,(1):10-12.

[4]张成华,廖志凌.提高毕业设计实践教学环节质量的方法[J].农机化研究,2005,(6):273-274.

篇(5)

电力工程中电气自动化技术

1. 全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 50 年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR 的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 MOS 控制晶闸管( MCT )是一种在它的单胞内集成了 MOSFET的品闸管,利用M OS 门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高 IGBT和 GTR ,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。

2. 变换器电路从低频向高频方向发展随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少 了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。

3 交流调速控制理论日渐成熟 1971 年,德国学者 F , Blaschke 阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理,为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,分别加以控制。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 1985 年德国鲁尔大学的 Depenbrock 教授首次提出了直接转矩控制的理论,接着 1987 年又把它推 广到弱磁调速范围。大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band 一 Band 控制)产生 PWM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。

4 通用变频器开始大量投入实用从产品来看,第一代是普通功能型 U / F 控制型,多采用 16 位 CPU ,第二代为高功能型 U /F 型,采用 32位DSP或双 16 位CPU 进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器.具有挖土机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器!目前占市场份额最大。第三代为高动态性能矢量控制型。 5 单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展以 MCS-51为代表白 8 位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的 PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富。在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。

二、智能电网概述 目前,全世界范围内的气候变化越来越频繁,且由于人口的剧增,能源的供应也越来越紧缺,因此,智能电网在全球中不断地被关注。在几年前,美国政府为了恢复经济的良好运行,将智能电网的建设作为核心策略,来解决由于能源引起的危机,并利用它来促进其他产业的健康发展。在我国,智能电网的建设更是一项紧急的任务。

三、电力工程技术在智能电网建设中的总体应用

第一,电源领域的应用。电力工程技术能够为智能电网的各种设备提供不同的电源。具体包括直流、变频以及恒频的交流电源等。例如,在蓄电池充电中,一般是采用直流电源,在变电所的操作中,既可以采用直流电源,也能用交流电源,而在大型或者小型的计算机中,可以采用高频的开关电源。

第二,输电中的应用。由于智能电网要求具有较高质量的电能以及较为稳定的电网工作状态,而实现这些要求需要电力工程技术中的谐波抑制技术以及无功补偿技术的支持和配合。另外,电力工程中也不断出现新的装置,这些功能和智能电网的建设要求相符合,因此,能够在智能电网建设中加以应用。 第三,发电中的应用。电力工程技术是一种现代的新技术,它通过电力和电子设备,实现电能的转化以及控制,大大降低了能量的消耗量,同时还能减少机电设备的使用,工作效率也因而提高。

三、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用

第一,电能的质量优化技术。该技术在智能电网建设中的应用,需要建立在电能的质量等级划分以及评估方法体系的完善的基础上,对供用电的接口所具备的经济性能进行分析,从而建立起用户经济性以及技术等级这两个评估体系,并借助法律法规的不断完善,来促使智能电网的建设往经济且优质的方向发展。

第二,柔流输电技术。该技术是将清洁度高的新能源等输入电网中的主要技术,它是在微处理以及微电子技术,电力技术、电子技术以及相关的通信和控制技术的基础上形成的能够对交流输电实现灵活控制的技术。

第三,高压直流输电技术。当前的直流输电系统中,很多环节都采用交流电,但是输电过程是用直流电的。采用该技术能够利用控制换流器,实现整流或者逆变的工作状态。能够应用在远距离或者近距离直流输电工程中,还能为一些孤立的地域例如海岛供电。

第四,能源转换技术。未来社会中的能源发展方向应该是实现低碳经济能源。也就是将能源的消耗量以及对环境的排放和污染控制在最低水平上,低碳经济能源的核心是在能量的转换上采用先进技术对其进行创新,实现能源的高效利用。目前,太阳能与风能等自然能源已经成了世界上利用最多的用于能量转换的能源。

四、关键的电力工程技术在智能电网建设中的应用

第一,串联补偿中的工程应用。伊冯500kV TCSC项目是国家发改委批准的国家级科学研究项目。该项目是由C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd建立,将伊冯500kV TCSC项目的限定功率由1460000kW提高至2500000kW,用于该项目的TCSC设备,都是由中国独立设计、发展、组装和调试的。这个设备的成功运营表明中国已经精通了适应高寒地区的全套大容量可控串补的技术,并实现了HV TCSC的工业化应用。

篇(6)

1.根据自己的电力论文内容,研究方向,选择对应的发表期刊。

2.选择期刊。确认期刊的合法规范性。可以通过搜索杂志之家查询系统来确认其登记注册信息。

3.选择发表机构。可以通过工商局查询系统,尽量选择规模大,口碑好的机构。

4.沟通,达成发表协议。

5.根据编辑或者审稿专家要求,修改论文,达到发表要求。

6.完成后,再过1-3个月就能够成功发表了。同时会收到当期样刊。

7.多查询,多比较,综合判定期刊和机构的合法规范性。

二、电力期刊技巧

1.准确得体

要求论文题目能准确表达论文内容,恰当反映所研究的范围和深度。题目要紧扣论文内容,或论文内容民论文题目要互相匹配、紧扣,即题要扣文,文也要扣题。这是撰写论文的基本准则。

2.简短精炼

题目的字数要少,用词需要精选.一般论文题目不要超出20个字。不过,不能由于一味追求字数少而影响题目对内容的恰当反映,在遇到两者确有矛时,宁可多用几个字也要力求表达明确。

3.醒目

论文题目虽然居于首先映入读者眼帘的醒目位置,但仍然存在题目是否醒目的问题,因为题目所用字句及其所表现的内容是否醒目,其产生的效果是相距甚远的。

三、电力期刊要求

1.引用率不得超过30%;这个引用率一般以的引用率为准!

2.评职称的话,对于期刊等级是有要求的,不同单位,对于期刊的等级要求也是不同的,一般大多都是国家级期刊就行了。(当然啦,有的单位要求得核心期刊,有的单位仅仅省级期刊就可以,这一点需要你了解清楚后在做决定)。

四、的电力期刊有哪些

1.中国电力杂志CSCD核心期刊北大核心期刊

主管单位:国家电网公司

主办单位:国网信息通信有限公司;中国电机工程学会

国际刊号:1004-9649

国内刊号:11-3265/TM

出版地方:北京

邮发代号:2-427

创刊时间:1956

发行周期:月刊

《中国电力》是全国性综合类专业技术月刊,发行范围覆盖全国各省、市和香港、澳门特别行政区,以及北美、欧洲和亚太地区。拥有大量的国内外读者。

《中国电力》主要报道全国发电厂、电网、供用电等有关电力生产运行、设计施工、科学研究以及电力信息资源开发利用的成果,加强经营管理方面的经验介绍;

《中国电力》刊登电力工业技术政策、技术规程、标准及电力统计数据;适当介绍动力机械、电机电器制造部门在产品改造和改型方面的经验以及国外电力生产、科技及经营管理方面的动态。

《中国电力》2004年荣获第三届“国家期刊奖”;2001年进入“中国期刊方阵”的双效期刊;中国电力报刊协会期刊。

2.电力建设杂志北大核心期刊统计源期刊

主管单位:国家电网公司主办单位:国网北京经济技术研究院;中国电力工程顾问集团公司;中国电力科学研究院

国际刊号:1000-7229

国内刊号:11-2583/TM

出版地方:北京

邮发代号:82-679

创刊时间:1958

发行周期:月刊

《电力建设》(月刊)创刊于1958年,由中国电力科学研究院;中国电力工程顾问集团公司主办。本刊立足于我国的电力建设,包括国家宏观政策、规范以及投资方向,规划设计,工程管理,科研技术,产品优化等。是我国电力建设领域的性期刊,在全国电力行业颇具影响。目前,本刊已发展成为电力系统的重要科技期刊,被评为全国科技期刊,电力部科技期刊,全国中文核心期刊,美国《剑桥科学文摘》收录期刊,波兰《哥白尼索引》收录期刊,并入编新闻出版署中国期刊方阵,中国学术期刊光盘版。办刊方针是:“传承科技,服务电建”和“四个面向”(科研、生产、管理、基层)。目前分为编辑、广告、发行等部门。期刊专业领域:电源工程建设,电网工程建设,电源电网运行,技改和检修,电力设备制造,电力系统自动化,工程管理。

《电力建设》获中文核心期刊(2000);中文核心期刊(1996);中文核心期刊(1992。

3.现代电力杂志北大核心期刊统计源期刊

主管单位:中华人民共和国教育部

主办单位:华北电力大学

国际刊号:1007-2322

国内刊号:11-3818/TM

出版地方:北京

邮发代号:82-640

创刊时间:1984

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作者简介:刘可真(1974-),女,云南大理人,昆明理工大学电力工程学院副院长,副教授;梁松涛(1980-),男,陕西兴平人,昆明理工大学电力工程学院硕士研究生。(云南 昆明 650050)

基金项目:本文系昆明理工大学电气工程及其自动化专业国家级二类特色专业质量工程项目、云南省教学改革研究项目“水利电力应用型人才培养的探索与实践项目”的研究成果。

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0139-02

毕业设计是完成本科教学计划以及实现培养目标的一个重要的实践教学环节,对于培养学生的综合素质以及工程实践能力起到了非常重要的作用。毕业设计不仅能使学生将所学的知识融入到工程实践中去,学会如何解决工程实际问题,也能使学生充分发挥自己的潜力,培养学生的创新能力,同时也是对学生的学习质量以及高校教学质量的一次全面检查。因此,精心设计和科学组织毕业设计,保证它的成果质量,对于培养高素质、高质量的工科大学生而言显得非常重要。

近年来,昆明理工大学电力工程学院一直致力于如何提高毕业设计质量方面的研究,围绕毕业设计过程管理的各个环节改革了质量监控体系,取得了显著的效果。为提高毕业设计的教学质量,通过完善规范化教学,控制选题质量,跟踪学生在毕业设计实施过程中完成的进度和遇到的问题及时提出整改意见,对毕业设计的初步成果进行预评估,建立科学合理的答辩机制,对毕业设计教学质量进行后评估的方式,肯定成功的做法,发现存在的问题,提出改进意见和措施,切实将选题质量—过程管理—成果评估—质量监控等环节综合考虑,形成了昆明理工大学电力工程学院独特的毕业设计教学管理和质量监控闭环体系。

一、规范化教学管理是毕业设计有效开展的根基

规范化教学管理在本科教育管理中发挥着重要作用。在毕业设计的全过程中,为了方便学生、规范管理,昆明理工大学从选题开始就将各种资料直接挂在教务处网站上,供学生自行下载。对于毕业设计过程中的选题、过程管理、评阅、答辩、成绩评定、质量评估到文档管理等各个环节的要求以及质量标准都有明确的教学基本规范,这不仅使学生对于毕业设计的指导思想以及完成步骤有了明确的认识,也为学生检查自己毕业设计的完成进度以及是否达到了要求提供了有力的依据,减轻了指导教师以及学生的负担。

二、选题质量是毕业设计准确定位的关键

科学、合理、适中的选题不仅关系到毕业设计质量,也是保证完成教学基本要求的重要环节。对于工科院校而言,为强化学生的工程意识和督促其达到运用专业知识解决实践问题的基本要求,工程设计型的课题占毕业设计的较大比例,如何科学选择本科毕业生的课题是毕业设计稳步、有效推进的关键。为了使选题更加符合专业培养目标,并尽可能结合科学研究、工程设计、生产和社会实际等可从以下三方面把控选题环节。

1.合理配置指导教师

指导教师的科研水平、工作作风以及指导方法对毕业设计的质量也会有一定的影响。昆明理工大学电力工程学院要求具有一定经验的中级以上技术职称的教师、工程技术人员才可担任毕业设计的指导教师,第一次承担毕业设计指导工作的教师必须首先做足功课,并进行试做。学院优先选择有实际科研基础的教师作为毕业设计的指导教师,项目具体的课题内容主要来自于指导教师的科研项目。这样可以充分发挥经验丰富的教师教育教学的优势,并从侧面保证了选题内容适应于对口企业的实际需求,增强了选题的科学性。

2.合理设定毕业设计目标

为了使选题更符合专业培养目标,应尽可能结合科学研究、工程设计、生产和社会实际等进行选题。近年来,昆明理工大学电力工程学院与华能澜沧江水电有限公司、云南电网公司、云南省水利水电勘测设计研究院、云南电力试验研究院等对口企业都有专业合作,并且建立了校企结合“双导师制”的指导培养方案,这些与对口企业的联系,给毕业设计的学生提供了一个与社会实践充分接轨的大平台,有效地保障了毕业设计选题从实践需要中来,做出的成果有助于推动实践,部分实现了设计成果效用回到实践中去。此外,鼓励各专业聘请理论水平高、实际经验丰富的生产、科研、设计等部门的专家或技术人员参加毕业设计的指导工作,但必须有学校的专业教师参加联系和指导,实行“双导师制”,以便掌握教学要求和毕业设计进度,保证毕业设计质量。

3.选题内容难度适中

学生的擅长面各不同,本着人尽其才、物尽其用的目标,在选题过程中,应充分考虑学生的能力和特长,做到课题的工作量和难度适中,类型多样化。这样在更好地调动学生的积极性和主动性方面起到了重要的作用,同时也增加了毕业课题与生产实际相结合的力度。其中,昆明理工大学电力工程学院25%的学生的毕业设计环节在设计院完成,这些学生参与到实际项目设计当中,真题真做,一人一题解决了实际问题,增强了学生的工程实践能力。

三、过程监控是毕业设计高效实施的手段

毕业设计的质量体现在选题、调研、实施、撰写毕业论文及毕业答辩等各个环节上,因此强化各个环节的过程管理是提高整体教学质量的重要手段。昆明理工大学电力工程学院毕业设计的质量监控系统采用“三期检查”和“严把五关”的方式实现了全程管理。所谓的“三期检查”是指在毕业设计过程中,对毕业设计进行的初期、中期和末期质量监督与检查,发现问题及时提出整改意见,避免了问题堆积和教师在毕业设计过程中对学生的指导延期减效或失效的情况发生。所谓的“严把五关”是指在“三期检查”中严格控制好对毕业设计质量影响较大的五个因素:“指导教师资格审查关”、“选题质量关”、“教师指导关”、“评阅与答辩关”、“质量评价关”。

在具体操作中,将“三期检查”和“严把五关”融会贯通,综合应用于毕业设计的管理,实现了全方位、有重点的过程监控。第一,在初期检查阶段需重点把好“指导教师资格审查关”和“选题质量关”。在毕业设计开始前四周进行,主要完成指导教师的资格审查、课题名称、类别及选题送审情况、任务书、指导书内容规范化完成情况以及进程安排情况等方面的检查。第二,在中期检查阶段需重点把好“教师指导关”,了解学生与指导教师在毕业设计中的任务执行情况,包括进度、质量及在毕业设计中出现的问题。各院、系、教研室在毕业设计进行的中期阶段可以采用学生集体汇报和指导教师汇报或调查表的形式对进度及质量进行检查,教务处进行抽查。第三,在末期检查阶段需重点把好“评阅与答辩关”和“质量评价关”,主要检查答辩委员会的组成以及落实情况;指导教师、评阅人的审阅及评语情况;学生在答辩过程中有无汇报提纲,答辩委员会有无提问提纲及答辩记录;答辩委员会分析讨论毕业论文质量及成绩评定等情况以及毕业设计的归档情况。

四、答辩环节是毕业设计成果展现的标志

答辩环节是检验学生是否达到毕业要求的重要手段。为了充分发挥答辩环节在毕业设计成果展现方面的鉴定作用,昆明理工大学电力工程学院精心组织开展了毕业答辩。一方面,在答辩前要求指导教师针对学生的课题开展一对一的辅导和模拟,力求将毕业设计的成果做到最精辟的展示。另一方面,体现毕业答辩的公开性、公正性,采取院级、专业级两级答辩方式。院级答辩由院答辩委员会主持,校级巡视组成员、教务处有关人员代表学校参加院级答辩,参加院级答辩的学生主要是各专业推荐的毕业设计完成的比较优秀或较差的学生,以及虽参加专业答辩小组答辩,但评分争议较大的学生需进行二次答辩。其余的学生则参加专业答辩。另外,在条件允许时,还可以根据需要聘请校外专家对部分学生进行公开答辩。

五、教学质量评估是毕业设计持续提升的保障

毕业设计的教学质量评估是不断提高毕业设计教学质量的重要保障。昆明理工大学的毕业设计评估工作分为毕业设计工作整体评估、学生毕业设计质量评估两部分。毕业设计工作整体评估层次分为“校级评估”和“院级评估”;学生毕业设计质量评估分为“全面复查”和“随机抽查”。其中,“院级评估”每年进行一次,昆明理工大学电力工程学院还根据学院的特点和管理要求将“院级评估”与“全面复查”评估或“随机抽查”评估相结合,成立了毕业设计质量评估小组,每学年都对上一届的毕业设计进行自评,并写出自评报告。

实践证明,通过合理、科学的教学评估方法可以及时发现存在的问题,提出改进的措施,有效地促进教学管理工作的科学化和规范化,对先修课程和先修教学环节的教学内容、教学方法、综合素质与工程实践能力的培养状况进行信息反馈,提出改进先修课程与教学环节的有效措施,从而确保教学质量。

六、结束语

毕业设计是本科教学中检查学生是否达到培养目标的重要实践教学环节,不断完善细化教学管理规范、提高选题的质量、加强设计过程的质量管理和监控以及对成果的质量进行评估等都是提高本科毕业设计教学质量的重要举措。高校应结合自身的条件不断完善毕业设计过程管理与质量监控体系,确保学生在毕业设计实践教学环节中充分提高其专业知识应用能力和综合素质,为社会培养更多的高质量人才。

参考文献:

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1.体现精品课程示范作用,解决“电力电子技术”在特色专业建设中促进各课程之间协调发展的问题目前,电气工程专业各课程的内容较为松散,缺乏一个系统性的提纲,这与“建设国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学”的目标还存在较大的差距。在山东省电气专业特色建设的大背景下,如何解决专业课程之间衔接难题、整合各方向的研究领域、切实落实具有“油味”特色的专业建设是当前的一个重要研究课题。而“电力电子技术”由于其自身跨学科、宽领域的特点,恰恰可以作为这样一个接口和桥梁。因此,作为一门立项建设的校级精品课程如何发挥模范示范作用,在促进各专业课程协调健康发展的同时,如何突出作为石油院校的课程特色,是本教学改革项目的一个挑战,但更是一个机遇,也是一个创新性的研究内容。

2.改革现有教学手段和内容,解决有限学时与传统教学方法不匹配的问题“电力电子技术”课程的教学内容以各种变流电路为主线,对电路的波形分析与相位分析的方法贯穿始终。必须更新教学观念、教学方法和教学内容,使学生在有限的课时尽可能多地掌握和了解本学科的知识,提高课程的教学质量。

3.改革“电力电子技术”的实践教学环节,解决学生主观能动性不足问题在“电力电子技术”的实践教学方面,该课程的教学均采用课堂教学结合课后验证性实验的教学模式。目前,学校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验,学生始终处于被动状态,不会积极去思考和创新,也找不到探索的目标和方向。这样一来,如果设备在实验过程中出现问题使得实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象,学生就会第一时间找老师要答案,不会独立分析和解决问题。总之,为切实落实省级特色专业的建设目标,“电力电子技术”课程必须提升自身的学科定位,利用课程优势强化作为特色专业课程之间的桥梁作用,因此对本课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行全面的改革势在必行。

二、课程改革的具体研究方案

1.打破课程壁垒,强化作为特色专业的桥梁作用电气工程专业各学科的发展已经进入知识相互交叉、共同发展的时期,传统孤立授课的方法已经不能适应新时期的要求。而“电力电子技术”是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程,涉及到多个电气工程学科课程的知识。利用这个优势,将其建设成为一个承上启下、沟通各课程的桥梁是非常合适的。以“电力电子技术”变流技术作为切合点,将“电力拖动自动控制系统”、“交流调速系统”的调速理论、“电力工程”的柔性输电、智能电网等学科理论紧密结合,消除课程之间的壁垒,实现“弱电控制强电”思想的共通,从而将电气工程特色专业建设形成一个有机的整体。

2.更新教学内容,突出“油味”特色石油院校所培养出来的人才不仅是电气工程领域的专业人才,还必须了解石油工业生产对电气技术的需求,能够将电气技术与石油技术很好地结合,为石油工业生产服务。目前,“电力电子技术”中与石油石化科研实践的结合程度还不够深入,如何更好地为行业服务,培养合格的电气化人才,需要在课程内容安排上下功夫。例如,可以增加电驱动钻机、潜油电泵变流电流拓扑的分析和简单故障诊断,使课程更贴近现场,突出“油味”特色。

3.改革现有的教学模式,突出设计与创新采用“感知、学习、应用、总结、提高”五层次教学模式,在“感知”模块中,通过多媒体课件演示与教学内容有关的案例;在“学习”模块中,通过启发式、讨论式等教学方法,结合现代化的教学手段,使学生掌握“电力电子技术”的理论知识;在“应用”模块中,通过实际电路的搭建和实验调试,使学生将所学的课堂理论知识,有效地应用于实践;在“总结”模块中,将零碎的知识进行归纳,把对理论的片面认识变成全面掌握,培养学生举一反三的能力;在“提高”模块中,将任务驱动式的实践经验与理论完全融合,使学生明确岗位对电力电子技术能力的要求,并具备对整个系统的安装调试能力。

4.培养学生独立思考问题和解决问题的能力,鼓励学生撰写科研报告或者调研报告在本课程教学的前期,向学生介绍科技论文的写作格式及方法,指导学生撰写有关电力电子技术方面的调研报告,要求学生按照科技论文的规范进行撰写。同时介绍一些相关的优秀网络资源给学生,指导学生通过这些网络资源去查阅相关的中英文资料,使学生更主动地去了解电力电子发展的动态前沿,因而充分认识到学习本课程的重要性,借此提高学生自主学习的积极性。

5.充分利用当前流行的现代化多媒体教学手段,做到互动教学“电力电子技术”课程涉及到很多电路图和波形图,可以采用多媒体教学与传统的黑板授课方式相结合来进行授课。各种电路图和波形图可用多媒体制作,利用多媒体可以把全部波形展现到学生面前,增强课堂学习效果。如果教师讲课的方式生动活泼,那么学生就更容易接受,从而实现教师和学生在课堂上的良好互动,大大提高学生的听课效率。

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高等院校电气工程及自动化专业是为发电厂、供电公司、农电局、送变电公司、大型工矿企业等培养从事电气工程及自动化领域的电力系统设计与运行、电气设备安装与检修、试验分析、研制开发、信息处理及经营管理等方面的高级工程技术人才。随着我国电力行业的迅猛发展,对电力行业的人才素质要求越来越高。而现在我国高校电力专业的课程设置体系已不能完全满足电力行业的发展要求。比如:现有的一些理论教材已经用了几十年,出现了理论与实际相脱离,理论教学与实际训练相脱离等现象,导致学生缺少创新思维。正是基于这种现象,沈阳工程学院电气工程系通过几年的努力,利用中央与地方共建项目资金的支持,开展了基于电力行业标准的开放式电力工程实践基地群之一的电网仿真实验室的建设与研究,学生通过在电网仿真实验室的学习,可以大大提高他们的理论水平与实际岗位的技术水平,能够更好地适应电力行业发展的要求。

一、特色电网仿真实验室的建设

从2006年开始,我们利用中央与地方共建项目资金的支持,按照电力系统行业标准,依据现场实际需要,开展了具有特色的电网仿真实验室的建设。我们先后走访了清华大学、北京电科院、河北省电力培训中心、湖南大学电气工程学院、贵州省电力培训中心、四川省电力仿真培训中心、四川交通大学电气工程系、辽宁省电力调度中心等单位。通过深入的调查研究,最后根据我们的设计方案,采用学校招标形式,与清华大学在2007年签订了电力工程实践基地群之一的具有特色的电网仿真实验室共建项目的协议。通过几年的艰苦努力,该实验室现已建设完毕。

二、特色电网仿真实验室的功能

基于成熟的电网调度员仿真培训系统(DTS)的技术平台,建立一个包含典型省电网、地区电网、区县电网的统一电力系统模型,实现统一模型的数字仿真,逼真模拟各级电网的稳态和故障运行情况;同时利用计算机系统组成完整的调度自动化模拟系统,完整地模拟各级电网调度的物理环境。

电网仿真实验室集继电保护、自动装置、计算机通讯、数据采集及监控(Supervisory Control And Data Acquisition,简称SCADA)、电力系统分析计算、电力系统静态仿真和电力系统动态仿真为一体,几乎覆盖整个专业领域。在这个实验室里学生可以得到电力系统运行控制、分析计算等全方位的训练。

在DTS的实际调度应用中,学员坐在学员室中充当“调度员”接受培训,学员室中配备有与实际调度室一致的(或接近的)能量管理系统(Energy Management System,简称EMS)和软硬件系统(即学员台),让学员有一种身临其境的感觉;而教员在教员室里,利用教员台在培训前准备教案(教案源自于实际电网系统的运行数据断面和实际的电网模型以及参数),在培训中控制培训过程,具体指导培训工作的进行,并在培训结束后评价学员的调度能力。在培训进行过程中,学员与教员之间的通信采用电话或计算机信息交互进行,来模拟调度时调度员和厂站值班员之间的通信方式。在这种方式下,整个培训过程都由教员与学员之间“一对一”地完成,这种做法符合现场需要,它利于教员了解每一个学员对调度规程的熟练程度和操作情况,以及他们对故障的应变能力。

仿真教学实验系统可以满足多位学员同时独立接受仿真培训的要求,也可以实现教员与学员“一对多”的模式,这样指导老师通过教员台(主工作站)向各学员终端下达教案,也可设置预想的故障,在仿真实验过程中控制进程,具体指导实验的进行,并在实验中观察学生的实验操作情况,给予必要的指导。

在统一模型下的电网仿真培训,还可以实现多级调度的联合仿真培训,让学员了解上下级调度的协调配合,训练联合反事故的能力。

新建成的特色电网仿真实验室,除具有以上功能外,针对沈阳工程学院(以下简称“我院”)的具体情况,还开发实现了以下几种功能。

(1)变电站仿真系统能与电网仿真联网运行,电网仿真和变电站仿真在电网模型、数据库、人机界面、功能模块等多个方面实现一体化,两套系统共享公共的电网模型,共享公共的设备参数和仿真画面,对于公共的部分,用户只需要维护一套模型和参数。电网仿真和变电站仿真可以各自单独运行,也可以联合仿真。联合仿真时,两套系统共享同一套电网模型,在任一系统中进行操作或设定故障后,两套系统均能自动响应,并各自给出正确、完整的二次设备动作信息。作为电网仿真中的一个深度仿真的变电站,可以实现电网调度和变电站运行值班人员的联合仿真培训。

(2)利用DTS电网数字仿真培训系统硬件平台,可以实现开放式《电力系统分析》实验,这样在建成的电网仿真教学实验室中,就可以进行面向电网运行值班的调度员仿真培训,也可以进行面向基础教学的电力系统分析仿真试验,而且教员可以方便地在两套系统之间进行切换。

(3)电网仿真实验室不但可以满足电气工程系各专业的电网环节实习、实训需求,而且可以为学院节省大量的实习经费。

(4)为电气自动化的学生做毕业设计提供软件平台,达到锻炼学生自主设计的目的。

三、特色电网仿真实验室的创新

新建成的电网仿真实验室与国内其它院校电网仿真实验室相比,具有以下几方面的创新之处。

首先,它不是单一的电网仿真实验室,而是集电网仿真、电网仿真与变电站仿真联网运行系统、电力系统分析实验、学生毕业设计等多功能为一体的实验室。学生可以根据课堂或自己需要,在电网仿真系统、电力系统分析实验、毕业设计三套系统之间任意切换,互不干扰。

其次,由于实现了电网仿真与变电站仿真联网运行,可以使学生在实验室进行认识实习、毕业实习,而且也会收到较好的实习效果。比如:在电网仿真中,假如有35kV、66kV、110kV、220kV、500kV等不同的厂站,可以在变电站仿真中找到与它匹配的厂站,两者能达到同步运行,这样学生就可以既看到电网仿真中系统厂站的设备运行情况,又可以看到变电站仿真中实际的三维画面和动作过程,效果非常理想。

另外,毕业设计是大学教育的最后一个环节,也是最重要的环节之一,它可以衡量一个学校的教学水平,也是衡量一个毕业生能力的重要标准,做好学生毕业设计是非常重要的。我们利用电网仿真软件平台,独立设计了毕业设计软件平台,让学生可以任意组建电力系统网络模型,通过拓扑进行各种电力系统分析计算,达到锻炼学生自主设计的目的。这也开创了我院发电专业学生开展毕业设计改革的新篇章。

四、特色电网仿真实验室的现实意义

特色电网仿真实验室是按照电力系统行业标准,依据现场实际需要,根据以“面向企业、立足岗位、突出实践”为指导思想的“技术岗位型”培养模式来建设的。

通过电网仿真实验室建设与研究,可以整合现有发电专业的课程设置体系,构建新的课程体系和教学内容,使该体系具有很强的针对性和灵活方便性。同时可以做到情景交融,生动形象。即根据电力行业岗位需求,真正做到真实模拟电力系统设备,来作为学生的训练手段。比如:可以让学生自己模拟某一地区真实电网网络发生故障。怎么进行处理,用到了哪些专业知识?学生的处理结果会由评判系统给分。而且这个处理过程必须和实际现场一样。这样就可以充分调动学员的学习积极性和提高实践工作能力,达到实际现场岗位的技能要求。

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主管单位:中华人民共和国教育部

主办单位:上海交通大学

出版周期:月刊

出版地址:上海市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1006-2467

国内刊号:31-1466/U

邮发代号:4-338

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1956

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

百种重点期刊

中科双百期刊

Caj-cd规范获奖期刊

第二届全国优秀科技期刊

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