电力网络规划结课论文

电力网络规划

专业：电气工程及其自动化

学号：090607339

姓名：张浩

电力网络规划

摘要：电网规划是电力系统中的一个重要组成部分，合理的网架结构将带来巨大的经济效益。本文从以下几个方面展开简要叙述了电力网络的规划，包括电网规划的分类、电网规划的基本内容、输电网与配电网规划的特点、电压等级与传输容量、直流潮流模型、灵敏度分析法、直流输电系统几个方面

关键字：电网，电压等级，逐步扩展，逐步倒推，直流潮流，直流输电。

1、概述

阐述了电网规划的分类、内容、电压等级选择及其原则、电网规划中的方案形成和传输容量；介绍了输电网与配电网规划的特点和电网规划灵敏度分析法（包括逐步扩展法和逐步倒推法），满足确定性安全准则的启发式网络规划及满足概率性安全准则的启发式网络规划方法；最后简要探索了直流潮流模型与直流输电系统。

2、电网规划的分类

依据电压等级的高低，电网规划划分为输电网规划（110kV电压以上）和配电网规划两类，而配电网规划又划分有城市电网规划与农村电网规划。依据输电方式不同，可分为交流输电系统规划和直流输电系统规划，在我国现阶段以交流输电为主，只有在500KV以上及特殊地区才考虑直流输电。

3、电网规划的基本内容

电网规划含输电网规划和配电网规划，以负荷预测和电源规划为基础。电网规划是确定在何时、何地投建何种类型的线路及其回路数，以达到规划周期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使系统的费用最小。其主要内容有：确定输电方式；选择电网电压；确定变电站规模和布局；确定网络结构。

电网规划所遵循的基本原则是：为实现规划期内所需要的输送电能力，在满足各项技术指标的前提下,使方案总投入费用达到最少。实际上,电网规划的结果对于整个电力系统的运行性能将产生重大影响，因此,进行电网规划时，还必须随时与电源规划相协调，以保证整个电力系统在规划期间的合理运行。

电网规划的重点是对主网网架进行规划。如何加强主网网架结构，是电网规划最重要的内容之一，也是规划成败与否的关键。

4、输电网与配电网规划的特点

4.1输电网规划特点

输电网与配电网相比，不仅仅是存在电压等级高低的不同，而且存在安全稳定要求、网络结构特点、电力输送能力、潮流计算方法、运行方式区别、电能质量规定、线路数目多少、供电半径长短、导线截面差异等方面的不同。因此在规划设计时，它们所执行的规划准则、完成的技术要求、以及使用的规划方法等也往往不同。

4.2配电网规划基本特点和基本思路

配电网规划是指在结合分析和研究未来负荷增长情况以及城市配电网现状的基础上，设计规划出一套系统性扩建和改造的计划。以实现在尽可能满足未来用户容量和电能质量的前提下，对可能存在的各种接线方法方式进行改造，最大程度的提高供电可靠性保障和降低线损，为了达到这个要求，需要实现三个互相协调的功能：负荷预测、长期配电规划和短期配电规划。

配电网作为电力系统规划中的核心组成部分，同时又是其最主要负荷中心，具有用电量大、负荷密度高、安全可靠和供电质量要求高等特点。

配电网的规划和设计主要包括长期规划、网络规划和施工设计三项内容。长

期规划用于明确将来的主要投资项目和主网架的结构；网络规划用于处理近期的各种投资项目；而施工设计多用在考虑各个网络元件的结构设计，以及考虑能否获得各种所需的设备和材料。

5、电压等级与传输容量

5.1电网电压等级选择的原则

电网规划时应选择符合国家电压标准的电压等级，同一地区、电网内应尽可能简化电压等级。电压等级不易过多，以减少变电重复容量。与现有的标准电压等级相一致。选定的电压要能满足近期过渡的可能性，同时也要能适应远景系统规划发展的需要，所以要充分考虑各方面的影响因素。

5.2电网电压等级选择

我国各级电压输送能力见下表。

我国各级电压输送能力

输电电压（KV）输送容量（MW）传输距离（Km）适用

0.38 0.1及以下0.6及以下低压配电网

3 0.1~1.0 3~1

中压配电网

6 0.1~1.2 15~4

10 0.2~2.0 20~6

35 2~10 50~20

高压配电网

63 3.5~30 100~30

110 10~50 150~50

220 100~500 300~100 省内送电网

330 200~1000 600~200 省、网际输电

500 600~1500 1000~400 1000

5000~10000

2000~1000

网际输电

一般情况下，各级电压线路每公里电力损失的相对值近似为 △P%=

n

U 5L 式中△P%——每公里电力损失的相对值； U n ——线路的额度电压（KV ）； L ——线路长度（Km ）。 送电线路的电损正常不宜超过5%。 5.3线路的传输容量

P λ=λ

Z U 2

n

其中：P λ为线路的自然传输功率；n U 为电网的额定电压；n Z 为线路的波

阻抗，是线路上同方向电压行波与电流行波的比值，电压等级越高，线路的波阻抗越小。

由于电荷的趋表效应，相同截面积的条件下，分裂导线的表面积增大，因

此，分裂导线可以提高线路的自然传输功率。例如：

单根导线 两分裂导线

三分裂导线

四分裂导线

1.0

1.25

1.40

1.50

6、 直流潮流模型

直流潮流模型把非线性电力系统潮流问题简化为线性电路问题，既考虑了有功潮流，又计入了节点电压关系，它只计及电抗，不计电阻，不能计算网损，比较方便。直流潮流模型是线性模型，不仅计算快，适合处理断线分析，而且便于

形成用线性规划求解的优化问题，因此得到了广泛应用。

在电网规划中，关键是如何把有功功率从电源处输送给负荷，即架线方案首先要保证有功潮流的输送。至于输电线上的无功潮流相对较小，可近似认为它对有功潮流分布没有影响，基于这种分析的成立，则产生了只反映有功潮流分布的直流潮流模型。

直流潮流方程的矩阵形式有：

θB P = （1） θ=XP （2）

φl l B P = （3）

式中：P ——节点注入功率向量；

θ—— 节点电压相角向量；

B ——节点导纳矩阵的虚部；

X 为B 的逆矩阵，-

=B X ；

l P ——各支路有功潮流构成的向量；

φ——各支路两端相角差向量；

l B ——由各支路导纳组成的对角矩阵，设系统的支路数为l ，则其为l 阶方阵。

式(1)(2)(3)均为线性方程，是直流潮流方程的基本形式。当系统运行及接线 方式给定时，即得到关于θ的方程式(1)，通过三角分解或矩阵直接求逆可以由 式(2)求出状态向量，并进而由式(3)求出各支路的有功潮流。

直流潮流模型主要适用于环网较强且通常无电压问题的网络，线路两端电压相角差不大，不考虑接地支路及变压器非标准变比的影响。认为无功率可自然满足要求的场合。

7、 灵敏度分析法

灵敏度是指系统某一性能指标（如电压、功率等）对不同待选路径的线路加入系统后所产生的不同反映或变化。通过灵敏度分析，便可以选择出最有效的某路径的线路加入系统来扩展网络，并消除过载现象。

依据灵敏度分析，可求出各待选线路的有效性指标，并按其优劣或大小进行排序，然后逐步加入系统形成网络规划方案。或者从相反的角度分析，逐步从虚拟网络中剔除有效性指标差的待选线路，最后形成网络规划方案。 7.1 逐步扩展法

当规划水平年与起始年相隔较近时，现有网络相对较强，系统中孤立节点（包括新的电源点和负荷中心）不是很多的情况下，而其选择线路的目的又是有针对性的消除某些线路上的过负荷。此时应用逐步扩展法较为合适。

设原输电线路网络的节点阻抗矩阵为X 。状态向量为θ，支路k 两端的节点为i ，j ，当支路k 增加一条电抗为k x 的线路(以下称追加线路k)形成新的网络，设新网络的节点阻抗矩阵为'X 。状态向量为'θ，则新、旧网络之间节点阻抗矩阵和状态向量有如下关系：

X e Xe X X T

k k k β+=' (3)

ij jj ii k T k k X X X Xe e X 2-+== (4)

k ek k X φβθθθθ+=?+=' (5)

其中θ?T

k k e =为追加线路前支路k 两端电压的相角差。

逐步扩展法原理

设网络中的支路k 出现了过负荷。由直流潮流模型式可知只要减小支路k 两端的相角差就可以减轻或消除其过负荷。我们的任务是通过灵敏度分析寻找待选线

路l ，使得该线路加入系统后能够最有效的降低相角差k ? 。线路l 加入系统后，支路k 的相角改变量为

l l T

k l T k kl Xe e e φβθ?=?=? (6)

式中kl ??为增加线路l 后线路k 相角差的改变量；式(6)直接反映了线路对降低支路k 的相角差(潮流)的作用。设线路l 的建设投资为l C ，考虑投资因素后，待选线路

○1

○2

○3 N ○4

Y

○5

○6

○7

图l 基于启发式逐步扩展法的电网规划程序流程

的有效性指标可定义为：

原始数据输入

形成初始网络节点导纳矩阵B

求解网络状态向量θ

根据直流潮流方程计算支路潮流

是否有过负荷

形成过负荷线路集1O M

计算各待选线路的综合有效性指标 选El 最大的一条线路加入系统，， 再修正节点阻抗X 和状态向量θ

停

l l l T

k l l

kl kl C Xe e C E /φβ?-=?-=

(7) 当系统中存在多条过负荷支路时，应当考虑增加一条新线路对所有过负荷支路的综合效益，为此定义综合有效性指标为

l S l S k T k l

l S l S k kl

l Xe e

C E

E e

c l e

c ∑∑∈∈∈∈-==

/φβ (8)

式中 c S ——过负荷线路集；

e S ——待选线路集。

程序框图如图1所示。框4检验线路过负荷的关系式为: k k P P _

< (9) 其中k P 为支路k 的潮流计算值，k P _

为支路k 的允许传输容量。k P _

值取决于线路发热约束、稳定约束和电压损耗约束。

7.2 逐步倒推法

首先根据原始数据构造一个虚拟网络，该网络包含原始网络、所有节点和所有待选线路，接着对虚拟网络进行第n 阶段(最后阶段)的潮流分析，逐步去除有效性低的线路，直到网络没有冗余线路为止，即去掉任何新增线路都会引起系统过负荷或系统解列，此时便形成了一个满足第n 阶段要求的第n 阶段网络．利用第n 阶段网络检验第n-1阶段是否有线路存在过负荷，如果没有线路过负荷，则以第n 阶段网络作为第n-1阶段的初始网络，对第n 一1阶段采用逐步倒推法求解其网络；否则，按规划阶段间衔接方法进行处理，然后继续采用逐步倒推法求解第n 一1阶段网络．对第n 一l ，n 一2，…，1阶段，采用上述类似的处理方法可得到各阶段的规划方案。

定义待选线路有效性指标如式(1)所示，即投资小载流期望值高的待选线路为有效线路。

启发式逐步倒推规划流程见图1。

○1 ○2

○3 ○4

○5

○10

○6 N

○7 Y

○8 N

○9 Y

图2 基于逐步倒推法的多阶段输电网络规划流程

形成虚拟网络节点阻抗矩阵X XP =θ计算状态向量θ 根据直流潮流方程计算线路潮流

计算待选线路有效性指标， 并从小到大排序（l =1,2，。。。）

l

=1

修正节点阻抗矩阵

试探去掉线路l ，修正θ

系统是否出现过负荷或解列

保留线路，恢复原有状态 线路检验完否？ 停止

1+=l l 原始数据输入

[]

2

l

l l C

P E =

(1)

式中：[]l P 为待选线路l 上有功功率的期望值；l C 为待选线路l 的建设投资。 过负荷检验采用式(2)所示的关系式。

ck k k k k P P P _

|}][||,][max{|≤+-δδ （2）

式中：][k P 为第k 条线路有功功率的期望值；k δ为第k 条线路有功功率的标准方差；

ck P _

为第k 条线路的传输容量，取决于线路发热约束、稳定约束和电压损耗约束。

8、 直流输电系统 8.1 直流输电系统简介

人类输电方式是从直流输电开始的。1874 年，在俄国彼得堡第一次实现了直流输电，当时输电电压仅100V 。随着直流发电机制造技术的提高，到1885年，直流输电电压已提高到6000V 。由于不能直接给直流电升压，存在着绝缘等一系列技术困难，不能进一步提高大功率直流发电机的额定电压。使得输电距离受到极大的限制，不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。 8.2 直流输电模式的发展

传统的直流输电采用晶闸管半控器件作为开关元件的相控型变流器，其存在一定的弊端。首先，由于触发延迟角及关断角的存在，传统的直流输电吸收大量的无功功率，需要大量的无功补偿及滤波装置，不但在经济上造成大量的浪费，而且当系统甩负荷时，由于无功功率过剩，可能导致过电压；其次，当受端电网较弱时，容易发生换相失败；最后，不能向无源网络输送电能，以上原因均由于电网换相采用半控型器件。随着绝缘栅双极晶体管(IGBT)及可关断晶闸管(GTO)

等的发展，一种IGBT 与脉宽调制(PWM)技术相结合的基于电压源换流器(VSC)新型换流方式开始发展起来，可以工作在无源逆变方式，使利用高压直流为远距离孤立负荷送电成为可能，此外，电压源换流器起到了静止补偿器的作用：动态补偿交流母线的无功功率，稳定交流母线电压。 8.3直流输电系统分类

⑴单极系统 单极系统的接线方式有单极大地（海水）回线方式和单极金属回线方式两种。

⑵双极系统。双极系统的接线方式有双极两端中性点接地，双极一端中性点接地和双极带金属中线一端中性点接地三种方式 8.4高压直流输电工作原理

发电系统的交流电经换流变压器升压后，送到整流器中去。通过整流器的可控硅变流器和进行交直流变换的整流阀，将高压交流电变为高压直流电后，送入输电线路。直流电通过输电线路送到逆变器中。逆变器把高压直流电变为高压交流电，再经过换流变压器降压，交流系统的电能就输送到了交流系统中。在直流输电系统中，整流器和逆变器是可以互相转换的。（如下图）

交流系统

整流为直流

直流输电

逆变为交流

交 流 配 电 系 统

升压

降压

参考文献：

【1】程浩忠，张焰，严正，等．电力系统规划[M]．北京：中国电力出版社．2008

【2】王淳，欧阳年会考虑不确定因素的逐步倒推法电网规划电力系统及其自动化学报第23卷第2期2011年4月

【3】王淳，欧阳年会基于逐步倒推法的多阶段输电网络规划电力科学与技术学报第24卷第4期2009年12月

【4】万卫王淳启发式逐步扩展法在电网扩展规划中的应用江西电力(2007)06—0013—03 【5】陈甜甜晏鹏飞基于直流潮流模型的电力系统连锁故障在线分析科学论坛 (2009)9(b)一0202 O1

【8】张丹电力系统规划课件

【6】万家晶，肖锐轻型高压直流输电系统的研究吉林电力 (2010)05—0026—04

【7】黄勇建徐佳丽科技信息——高校理科研究基于嚣国配电网规划硇基本理论与方法研究

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论文报告 课程名称创新思维与设计 学院电子与电气工程学院专业、班级10测控C1 学生姓名、学号马伟光104827169 指导教师梁彩平

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大型船舶电力系统设计论文

摘要：为了保证船舶电力系统的供电连续性，及最大可能的缩短船舶停电时间，在分析了船舶电力系统 故障特点的基础上阐述了基于继电保护信息的船舶电力系统故障诊断专家系统的设计)根据故障现象的不同 将整个诊断系统划分为输电线路诊断和其他设备诊断两个模快)在知识表示上根据船舶电力系统的特点采用 了框架与产生式相结合的方式，同时为了处理故障识别过程中的不确定问题，引入了模糊规则)本系统在对哈 尔滨工程大学的船舶电力系统仿真装置诊断时，能够正确、快速的得出诊断结论)因此这种船舶电力系统的故 障诊断方法是行之有效和值得推广的 一．船舶电力系统的组成 1.1船舶电力系统的组成及特点 1）船舶电力系统的组成 船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连续的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。其单线图如图1所示。

（1）电源装置。将机械能、化学能等能源转化为电能的装置。船舶电源主要是指发电机和蓄电池。 （2）配电装置。对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。（3）船舶电力网。是全船电缆电线的总称，也是电能的产生者（各种电源）和电能的消耗者（各类用电设备）的中间传递环节。船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。 （4）负载。即用电设备。船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机（为主机和主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等）、舱室辅机（生活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等）、电力推进装置（主电力推进装置、首尾侧推装置等）、机修机械（车床、钻床、电焊机等）、冷藏通风（冷藏集装箱、空调装置、伙食冷库和通风机等）、照明装置、船舶通信导航设备（无线电通信设备、导航和船内通信设备）等。 2）船舶电力系统的特点 根据船用负载的特点，船舶电力系统的电站容量、连接方式、电压等级、配电装置等与陆上电力系统有着很大的差别。从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有柴油发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组等。船舶电站的单机容量一般不超过1000kw，装机总功率也不超过5000kw，相比陆上要小的多。船舶电力系统大多采用多台同容量同类型的发电机组联合供配电的方式，以方便管理维护。正常航行时仅有1台或2台发电机向电网供电，但是要求船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶安全运行。船舶电网的输电距离短，线路阻抗低，各处短路电流大。短路电流所产生的电磁机械应力和热效应应易使开关、汇流排等设备遭受损伤和破坏。因此，船舶输电电缆采用沿舱壁或舱顶走线，电缆的分支和转接均在配电板(箱)或专设的分线盒内完成，不允许外部有连接点。 1.2船舶电力系统的基本参数 船舶电力系统的基本参数是指电流种类（电制）、额定电压和额定频率的等级。

新能源技术与可持续发展论文

新能源技术与可持续发展 摘要：本文主要通过现在全球环境的一步步恶化，进而启示着我们应该保护环境，而对环境产生重大影响的一个因素那就是能源。由于各国现在主要还是以石油和煤为主要能源，但由于这些能源是不可再生的能源并且对环境会产生一定的污染的。所以，我们现在应该提倡使用新型的能源，如风能、太阳能、海洋能等等。这些新型的能源都是可再生的并且对环境不会产生污染的，是可持续发展的。所以，发展这些新能源对保护环境以及可持续发展具有很重要的作用。 关键字：新能源环境和保护可持续 正文部分： 一、引言 自从人类进入工业时代以后，尤其是人类进入21世纪以来，信息技术的高速发展，同时也带动着经济的快速发展。经济的快速发展同时也带来了许许多多的环境问题，如温室效应所导致全球气候变暖，臭氧层空洞，酸雨等等一系列的环境问题。 为了保护我们人类所生存的环境，我们必须要认真地对待我们所面临的所有环境问题。然而导致我们环境问题的主要原因还是在能源发展这一方面。自从人类进入了信息时代以后，衣食住行不管是哪个方面都无时不刻的在消耗大量的能源，同时也带来了许许多多的环境问题，并且我们地球上的资源也是稀缺的。因此，我们人类也就面临了一个重要的问题，那就是如何保护我们的环境并使我们人类能够得到可持续发展。 要解决我们人类所面临的重大环境问题同时达到可持续发展，我们人类就必须发展新型能源。在目前的现状，发展新型能源已经成为了人类的主流。下面我们将介绍新型能源的发展概况和新型能源的发展前景。

二、新能源的发展概况 随着时代的发展，人类进入了信息时代，同时也面临着许许多多的困难。而环境问题与可持续发展成为了当今的主要问题之一。发展新能源已经已经受到了国际社会的高度重视，同时每个国家也出台了相关的政策，从而使我们利用可持续发展的技术不断地提高，下面我们来介绍几种新型的能源。 （一）风电 在经济高速发展的时代，由于中国主要还是以不可再生能源作为主要的能源，所以中国同时也面临着能源危机。中国拥有这么多的人口，而我们拥有的不可再生能源却是非常贫乏的。所以，中国必须要寻找新型的能源来代替这些不可再生能源。在中国西部拥有大量的风能，所以中国可以开发西部的风能。下面我们将介绍一下风能及其优势。 风能是太阳辐射下流动所形成的，目前，风能的主要利用形式就是利用风能发电。风能与其它不可再生的能源相比，具有明显的优势。如它分布广泛，是可再生能源，并且对环境不会产生污染。随着社会的发展，风电的技术也在不断地进步，应用规模也在不断地扩大，同时风电成本持续下降，经济性与常规能源已十分接近。这样，就使很多国家能够广泛的开发新能源。因此，我国应对西部进行大开发，发展我国西部的能源，从而解决我国的能源危机，提过我国的综合实力。 （二）太阳能 我们生活在地球上，我们的地球每天都在接受着太阳的照射，同时也给我们的地球送来了无穷无尽的能源。在我们现在这个高速发展的信息时代，同时各国都面临着能源短缺的时代，能源的多少无疑代表着一个国家的综合实力。因此，我们国家要想发展起来就必须充分利用太阳每天照射到我们地球上的能源。下面我们将介绍一下太阳能以及其应用。 太阳能是指太阳光辐射的能量，由于太阳能是太阳光辐射的能量，所以，太阳能具备了许许多多的优点，如太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，且太阳能不会存在短缺的问题，是可持续发展的新型能源。目前，不管是国际还是国内都有很多的利用太阳能的方式。如植物能够利用太阳能进行光合作用，所以我们人类也能够模仿植物，进而大量合成人类需要的有机物。其次，就是太阳能光伏，它主要就是利用光伏板组件暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置的一种获得太阳能的方法。还有一些利用太阳能的方法就是太阳能热发电，以及太阳能热水器和太阳房等热利用方式。随着科学技术的高速发展，太阳能也必将被每个国家普遍使用。 （三）海洋能 虽然我国的陆地面积比较大，但和全球的陆地面积相比却是非常少，和整个地球的海洋面积相比更是不值一提。众所周知，地球上的海洋面积占了全球的百分之七十一，所以我们应该充分的利用我们海洋能。海洋能是指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、海水

机械创新设计小论文

１ 1.设计目标 设计题目：爬杆机械猫。 主要机械系统为曲柄连杆机构。因此保证机器人能顺利完成爬杆的功能，并在上升时完成伸头以及摆尾的动作。 2.设计特点和创新点 搜集同类设计通过比较可知，普通爬杆机器人是在直杆上爬行，原理图如下所示，而我本次设计的执行机构为弯杆，与同类爬行机器人相比，我本次设计的爬行机器人不但能在直杆上爬行，并能在弯杆上爬行，极大的提高了爬行机器人的应用场合。 3.运动原理与功能模块划分 我们此次做的课程设计名为爬杆机器人。该机器人模仿虫 蠕动的形式向上爬行，其爬行运用简单的曲柄滑块机构。其中 电机与曲柄固接，驱动装置运动。曲柄与连杆铰接，其另一端 分别铰接一自锁套（即上下两个自锁套），它们是实现上爬的 关键结构。当自锁套有向下运动的趋势时，由力的传递传到自 锁套，球、锥管与圆杆之间形成可靠的自锁，阻止构件向下运 动，而使其运动的方向始终向上（运动示意见右图）。 功能模块：爬杆功能、伸头功能、摆尾功能。 设计方案主要分为：曲柄滑块机构和气功驱动两种形式。 4.设计方案的分析、比较与评价 通常情况下，一部的机器需要通过电机带动一系列复杂的机构使其正常运转，这其中涉及到很多简单且基本的机械机构。当然，也可以直接通过电机带动整部机器的运转，这完全取决于机器所需完成的工作以及设计该机器时所面临的种种实际情况。针对该爬杆机器人，提出两套设计方案，分别是：由曲柄滑块机构带动和由气压元件直接驱动。 曲柄滑块机构工作原理如下： 圆杆连杆上自锁套曲柄 下自锁套

在平面连杆机构Array中，能绕定轴或定点作 整周回转的构件被称 为曲柄。而通过改变平 面四杆机构中构件的 形状和运动尺寸能将 其演化为不同的机构 形式，就曲柄滑块机构 而言，它是通过增加铰链四杆机构中摇杆的长度至无穷大而演变过来的。改机构实际上是由一曲柄一端铰接在机架上，另一端铰接一连杆，连杆的另一端联结一滑块，在曲柄为主动件运动时带动连杆，连杆又带动滑块，使其在平面某一范围内做直线往复运动（图1）。 其次是气动的原理：该运动原理与上述的曲柄滑块机构相比，在保留两滑块作为自锁装置的前提下，省略了联结两滑块的传动装置，转而用两个汽缸直接带动两个滑块的上下移动。这样的设计更直接也更简洁，至于两者到底哪个更合理呢？现在我们结合两者的利弊，着重分析一下各自的优缺点： 就采用汽缸驱动而言，它形式简单、结构简便，从机械设计角度而言讲究尽量采用基本机构，设计的机构要简单、可靠。而汽缸则融会了上述的优点，它由驱动机构直接带动两个自锁滑块，避免了两者间的连接机构，精简了构件之间的连接。此外，该机构具有环保等特点，它利用空气作为动力源，无污染、运动时无噪音，而且运行速度快，可以在短时间内使机器人爬到杆的顶端，它还能够随身携带气包作为动力源，可以做到无线操作。 就采用曲柄滑块结构而言，它属于平面连杆机构，具有结构简单、制造方便、运动副为低副，能承受较大载荷；但平衡困难，不易用于高速。我们设计的机构是由电机经减速直接驱动的，和利用气动原理相比它多了一套传动和连接机构，但该机构运用的原理简单，设计合理，而且它不仅能在自杆上爬行，更能在弯曲的管道外爬行，具体的示意图见下。 综上所述，选取“曲柄滑块机构”作为该爬杆机器人的最终运动方案。 ２

MATLAB在电力系统仿真分析中的应用论文

MATLAB在电力系统仿真实验中的应用 摘要：在介绍Matlab内容的基础上, 以电力系统仿真实验为例, 阐述了在Matlab软件Simulink环境下的电力系统工具箱(PSB), 是如何进行电力系统仿真实验与分析的。实践证明, 利用Matlab做仿真实验, 可以通过实验现象较快地理解课程理论, 初步掌握用仿真来分析复杂电力系统的能力。 关键词：Matlab ; 电力系统; 仿真实验 正文： 现代电力系统是一个超高压、大容量和跨区域的巨大的联合系统。电力系统事故具有突发性强、维持时间短、复杂程度高、破坏力大的特点, 因而使得事后对故障原因分析、查找变得尤其困难。在这种情况下, 许多大型电力科研与教学实验一则是实际条件难以满足, 二则系统安全运行也不容许进行一些实验(如系统短路实验等)。电力系统暂态仿真是了解电力系统在遭受扰动后系统中各种电气参数变化趋势的一种方法。电力系统故障暂态仿真是模拟短路发生时候故障点和故障线路的电压和电流的变化情况, 开关暂态仿真是模拟一次闭合或操作后流过系统的暂态电流或一次开断操作后, 当工频电流被遮断时, 出现在遮断设备的端子上暂态恢复电压, 从而了解不同电网配置下电流和电压振荡的振幅、频率和形式。 1 Matlab简介 Matlab (Matrix laboratory ) 语言最初是在1980年由美国的CleVeMoler博士研制的, 其目的是为线性代数等课程提供一种方便可行的实验手段。MathWorks公司在80年代发行使之成为著名数值型计算软件。Matlab具有编程效率高、程序设计灵活、图形处理功能强大等优点。为准确建立系统模型和进行仿真分析, Matlab提供了系统模型图形输入工具Simulink工具箱。通过鼠标在模型窗口画出研究的系统的模型, 直接对系统进行仿真。Simulink提供了用方框图进行建模的模型窗口, 与传统的用微分方程和积分方程建模相比, 更直接,更方便灵活。在Matlab中的电力系统模块库PSB 以Simulink为运算环境, 涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统仿真模型。它由以下6个子模块组成: 电源模块库、连接模块

电力系统毕业论文

电力系统毕业论文 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

摘要 电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一，它的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用。 我国电力系统发展很快，电网及变电站运行的自动化水平也有了大幅度提高，一些变电站实现了无人值班运行但是变电运行的管理水平还基本停留在传统的模式上。如何使变电生产管理与变电运行紧密结合，使变电管理自动化水平与变电运行自动化发展相适应，已经成为电网发展的重要内容。本文阐述了电力系统的组成、规模、发展历程以及它对各个生产领域所产生的重大意义及其各个状态的分析；同时对君正热电发电厂的电气部分、动力部分、电气设备的基本原理与构造进行了详细介绍。从中我们可以看出，在目前世界大发展的前提下，我电力行业面向国际，面向未来的发展要求越发明确。我电力行业迫切需要就“改善发电系统结构，提高输电效率，保证用电质量，加速发展水，风，核电的建设等方面”展开发展。中国能源结构以煤为主体，清洁能源的比重偏低。大力发展新能源，不仅可以优化能源供应结构，促进能源资源节约，提高能源转化效率，而且能够带动产业结构的优化，有利于国民经济的可持续发展。 关键词：电力系统，安全运行，状态分析，动力部分，电气部分，电气设备。 目录

第一章绪论 本文对电力系统的发展历程及各组成部分的功能进行了详述，主要以君正热电的电力系统为例展开描述。 电力系统发展历程 电力系统的出现推动了社会各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力是当今世界最为广泛、地位最为重要的能源。初期，由小容量发电机单独供电的供电系统称为住户式供电系统。白炽灯发明后，出现了中心电站式供电系统。到19世纪90年代，三项交流系统研制成功。20世纪以后，电力系统规模迅速增长。 电力系统状态分析 1.2.1 稳态分析 主要研究电力系统稳定运行的性能，主要包括有功和无功功率的平衡，网络节点电压和支路功率的分布等。潮流计算可以安全可靠的运行方式，给出电力网的功率损耗，也可以用于电力网事故预想等。 1.2.2 其它状态分析 电力系统故障分析、暂态分析，电磁暂态过程分析及机电暂态过程的分析等。这些状态分析促进了电力系统的安全可靠、经济合理的运行。

新能源技术结课论文

学号09700220 新能源技术结课论文 太阳能在建筑中的利用和发展 学生姓名谷庆达 班级09电信2班 系别电子信息工程系 成绩 2011年5月16日

太阳能在建筑中的利用和发展 摘要：太阳能作为一种取之不尽的新型环保能源已成为世界各国世界上能源探究工作中的一个重要课题。是我国在经济目前状况下采取的较为简单、经济、环保、可靠的建筑采暖及供热节能办法。本文总结了太阳能在民用建筑中的利用并对今后的开发和利用提出了一些见解。 关键词：太阳能新能源太阳能采暖太阳能建筑 （一）主动式太阳能采暖 主动式太阳能采暖主要是通过集热装置来吸收太阳能并由热媒将所吸收的热量送入储热装置并加以利用。它对太阳能的利用效率较高，不仅可以供暖、供给热水，还能用于制冷等方面，但存在阴雨天气集热效率严重下降等缺点。近几年已在我国的城乡得到了广泛的推广和使用。 1.1太阳能热水器系统 在民用建筑中主要使用的是热度不高的热水，而将太阳能转化为温度不高的热水只要用简单的装置即可实现，因此被广泛采用。供给热水可以采取集中的方式，也可以用于单独的住宅中。集中供给热水，需要有一定物业投资，可以采取染油或燃气锅炉的作为辅助加热系统，可以取得显著的经济和社会效益，适用于人口较集中的城镇小区、宾馆等民用建筑。单独供给热水，设备简单，不需要专门

的管理人员，适用于城乡各类民用建筑。目前在我国市场上常见的太阳热水器按其集热装置的不同分为以下几类摘要: 1.1.1平板式热水器 由平板式太阳能集热装置和储热水箱组成，一般采用自然循环运行方式。热效率高，金属管板式结构、免维护、长寿命、性价比高。对于珠江流域等冬天不结冰的南方地区，选取用平板式太阳能集热器是非常合适的。平板型太阳能集热器的缺点是不抗冻。 1.1.2真空管热水器 由真空管太阳能集热装置和储热水箱构成，一般采用自然对流换热。真空集热管不但热损系数小，而且性价比也比热管、U型管等要高。对于长江、黄河流域冬天会结冰但冬天气温高于-20°C的地区，选用真空管太阳能集热器是比较合适的，既可以抗冻又具有较好的集热能力，但是真空管太阳能集热器的主要缺点是摘要：不承压、易结水垢、易爆裂。 1.1.3闷晒式热水器 是集集热和贮热为一体的整体式热水器，一般由二至三个涂黑的圆筒组成，维护方便，结构简单、造价低廉，缺点是夜间散热大，热水不能过夜使用且在冬季也不能使用。目前在中国的产量正在逐步的减少，但在农村有较大的应用面积。 1.1.4热管式热水器 由热管太阳能集热装置和储热水箱构成，一般采用自然对流换热。具在-40℃的低温状态下也不会冻裂，热管内介质工作压力低，即使

微电子结课论文

《微电子学概论》感想 对于电子科学与技术这个专业，《微电子学概论》是我们的一门专业课程。通过这一整个学期的学习，我了解了一些集成电路基础，集成电路的制造工艺，集成电路设计和半导体知识。特别是最后几个礼拜，老师还播放一些苹果公司和因特尔公司的芯片制作过程的视频，让我们更加深入的了解一些MOS集成电路工艺流程。并且对微电子学也有一些自己的看法和简介 微电子学是电子学的一门分支，主要研究电子或离子的固体材料中的运动规律及其应用。微电子学是以实现电路和系统的集成为目的：研究如何利用半导体的围观特性以及一些特殊工艺，在一块半导体芯片上制作大量的器件，从而在一个微小的面积中制造出复杂的电子系统。 微电子作为一个非常有活力的领域，依然在不断快速发展。一些技术已经投入应用，在社会各个方面为人类提供便利；而另一些技术还处于试验阶段，有待科学家们的继续研究。目前，微电子领域的前沿技术包括微电子制造工艺、微电子材料的研究、超大规模集成电路的设计以及MEMS 技术等。微加工工艺是制造MEMS 的主要手段，IC 制造技术含（如光刻、薄膜淀积、注入扩散、刻蚀等）、微机械加工技术（如牺牲层技术、各向异性刻蚀、双面光刻以及软光刻技术等）和特殊微加工技术。目前微电子的制造工艺采用光刻和刻蚀等微加工方法，将大的材料制造为小的结构和器件，并与电路集成，实现系统微型化。 只有微电子技术取得突破，才能制造出更高性能的集成电路，从而导致相关的一系列电子产品的更新。微电子技术在军事国防方面同样有重要的应用。微电子技术的发展和应用，不仅提升了军事装备和作战平台的性能，而且导致了新式武器以及新兵种的产生。微电子技术的产生改变了传统战争的模式，将面对面的战斗演变为超视距作战。微电子技术在小型机械制造领域的应用，导致了微机电系统（MEMS）的出现，引起了一场新的革命。 由于MEMS 系统和器件具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异、功能强大、可批量生产等众多优点，在各个领域都有着广阔的应用前景。目前已经制造出了微型加速度计、微型陀螺、各种传感器等多种类型的MEMS 产品，对人们的日常生活产生了巨大影响。更为重要的是，随着人类社会迈入“硅器时代”微电子在人类生活中占据着，越来越重要的地位，微电子技术的发展水平和微电子产业的规模已经成为衡量一个国家综合实力的重要标志。 对半导体材料的研究也是微电子领域的热门。由最原始的元素半导体（锗、硅、硒、硼、锑、碲），到化合物半导体（砷化镓、磷化锢、锑化锢、碳化硅、硫化镉及镓砷硅等），乃至热门的有机半导体和无定型半导体。半导体材料的

创新思维与方法结课论文 (2)

华北电力大学创新思维与方法结课论文关于学校床的创新 姓名：贺子新 班级：会计1001班 学号：201006060106

床的演变 关键字：创新、床 摘要：从床的出现，到发展至今，每一步的变化都是人们创新的结晶。原始社会，人们生活简陋，睡觉只是铺垫植物枝或兽皮等，掌握了编织技术后就铺垫席子。席子出现以后，床就随之出现。春秋以来，床往往兼作其他家具。唐代出现桌椅后，床由一种多功能的家具，退而成为专供睡卧的用品。19世纪20年代出现了弹簧床。19世纪后期，金属床开始出现。到现在，各种样式的床：单人床、双人床、儿童床、双层床等……每一种都深入到我们的生活中。 正文： 一、什么是创新？为什么要创新？ 创新指人类为了满足自身的需要，不断拓展对客观世界及其自身的认知与行为的过程和结果的活动。具体的讲，创新是指人为了一定的目的，遵循事物发展的规律，对事物的整体或其中的某些部分进行变革，从而使其得以更新与发展的活动。创新是人类生命体内自我更新、自我进化的自然天性。创新是人类心理特有的天性。创新是人类自身存在与发展的客观要求。创新是人类社会文明与进步的标志。创新是人类与自然交互作用的必然结果。 我们为何要创新？早在3000多年前，我国的商汤王就喊出了响彻环宇的创新之音“茍日新，日日新，又日新”。人类的生存与发展遇到了严峻的挑战：资源匮乏、人口膨胀、环境污染、疾病丛生；中华民族的生存与发展遇到了严峻的挑战：人口压力、经济压力、安全压力、资源压力、技术压力、分配压力、创新压力、文化教育压力、国民素质压力、民主与法制的压力；以创新为特征的21世纪是一个充满竞争的世纪：从生产率看，日本是中国40倍，美国是中国50倍，中等发达国家是中国10倍；从科技投入看，日本是中国25倍，美国是中国50倍；从人均科技投入看，日本是中国250倍，美国是中国300倍。98年全国专利35960件，外国人占61.3% 无论是纵观历史，还是横阅当今，民族之间或国家之间的所有进步和落后的差异，都是由创新所致。一切竞争归根结底都是创新人才及创新人才所具备的创新能力的竞争，是创新速度与效率的竞争，而适宜创新人才成长的良好社会制度安排与环境营造是创新的根本。中国是一个有着五千年悠久历史和灿烂文明的国家，中华民族从来不缺少创新精神和创造型思维的能力。我们应该有坚定的信念，特别是我们的年轻人，应该有这种信心、有这种信念，要坚持弘扬创新精神，要大力培育创新意识，在新的世纪里，我们一定能够重现中华文明的灿烂辉煌，实现中华民族的伟大复兴！ 作为当代大学生，我们更加需要的就是创新精神，但是创新不是凭空想象，那是建立在现实基础上的，想要进行创新，我们就要对已经存在的产品进行了解，只有这样我们才能对其进行改造和创新！

电力系统仿真作业(电子版)

电 力 系 统 仿 真 作 业 论 文 电控学院 电气0903 刘娟 0906060301

离散可编程三相电压源PLL和可变频率正序电压和功率测量 the Discrete 3-Phase Programmable Voltage Source PLL and Variable-Frequency Positive-Sequence Voltage and Power Measurements 线路图： 线路结构： 一个25KV，100MVA的短路等效电路网络给一个5MW，5Mvar的负载供电。电源的内部电压通过离散的三相可编程电压源装置来提供。三相电压电流测量装置用来检测三个负载电压和电流。 离散的三相PLL装置用来测量频率，也产生一个基于频率变化的系统电压信号。PLL用来驱动两个测量装置，并把变化的频率考虑在内。其中一个用来计算正序负载电压的标幺值，另外一个用来计算负载的有功和无功功率。这两个装置和PLL必须初始化，以保证初始处在稳态。 PLL和两个测量装置分别在Extras/Discrete in the Control Block 和 Extras/Discrete Measurements中可以找到。 整个系统（包括网络，PLL和测量装置）以50us的采集时间来离散。仿真时间4.0秒，仿真参数ode45(Dormand-Prince)。

基本原理： PLL的概念 PLL其实就是锁相环路，简称为锁相环。许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步，利用锁相环路就可以实现这个目的。锁相环路是一种反馈控制电路，简称锁相环（PLL）。目前锁相环主要有模拟锁相环，数字锁相环以及有记忆能力（微机控制的）锁相环。 PLL的特点 锁相环的特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。 PLL的组成 锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成，锁相环组成的原理框图如下图所示。 锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成uD（t）电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压uC（t），对振荡器输出信号的频率实施控制。

电力系统分析论文范文2篇

电力系统分析论文范文2篇 电力系统分析论文范文一：电智能电网对电力系统的影响 摘要：在当前电网环境下，随着科学技术的进步，电网的智能化已经成为必然。电力系统和信息网络相互结合是智能化电网的显著特点之一，二者的相互融合，使得电网信息安全对电网的生存性产生重要影响。为此，本文对智能电网信息安全进行了探讨，并探讨了其对电网系统生存性的影响，以期为提高智能电网的安全性做出贡献。 关键词：智能电网;信息安全;电力系统;生存性;安全性 一、智能电网网络结构特征 1.信息网的安全性不够 现阶段网络化和信息化飞速发展，在这种时代背景下，信息网的安全性在很多方面有仍待进一步增强。通过克服信息网络的安全漏洞，提高信息网络的安全性，对于后续未知安全漏洞的预防具有重要意义。 2.电网的安全稳定运行离不开信息网 在当下的电网运行过程中，信息网和电力系统相互依赖、息息相关。这是因为在电力系统中，很多重要的负荷节点的操作以及电源节点的调整，都是以信息网为前提的，如果信息网出现错误或崩溃，电力系统的安全运行也成了空话。另一方面，信息网的运行需要电力系统的电源支持;但是更重要的是，信息网具有不

同的电源系统，电源暂停，对于信息网影响不大。 3.信息网出现故障是诱发大面积停电的重要原因 基于网络故障的传播特性，如果故障发生在信息网，则容易导致电力系统大面积瘫痪。众所周知，能量流动成本要远远高于信息流动成本，电力系统网络的互通性差，根本不能实现像信息流动网络那样的频繁交互，也就是说，信息系统网络出现故障后，容易诱发电力系统的大面积停电。 二、信息安全与电力系统的生存性 1.网络间的功能耦合 信息网络具有普遍分布性，需要匹配程度高的电力网络进行协同合作。在电力系统中，其功能的发挥几乎完全依靠信息网络的服务。二者之间的强耦合性，更加大了大发生面积停电的几率。如果有人故意对信息网中的重要节点进行破坏，电力系统中的重要电厂就会发生停机现象，线路过载，对电网的稳定性构成了严重威胁。总之，在智能电网中，信息网络和电力系统之间的故障具有相互转化性。 2.网络间的故障传播 有研究发现，电网内部故障具有明显的传播性，在智能化电网系统中，由于电力网络和信息网络联系紧密，这种传播扩散方式也会不断增强，呈现出明显的多样性。面对二者的相互依赖性，如果一个节点发生故障作废，则必然会造成严重事故。 三、智能电网信息安全及其对电力系统生存性影响的应对策略 1.提高信息安全技术水平