电力工程硕士论文5篇

发布时间:2019-09-20 10:58
” 本文是一篇电力工程论文,电力工程建设的不断推进就像是为筋骨提供了无限的能量,充沛的能量供应是身体各项机能有效运作的有力保障。电力工程的快速发展和合理的建设结构为我国的经济发展提供了有力保障,强健的“筋骨”促进了我国国民经济的又好又快发展。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇电力工程论文,供大家参考。” ”  ”

电力工程硕士论文篇一

”  ” ” 第 1 章 绪 论” ”  ” ” 1.1 谐波与无功功率产生的原因和危害概述” ” 在工业企业配电网中,存在着大量的感性负载、非线性负载[1-3]。感性负载主要有变压器、电动机(风机、水泵)、整流器等,这些设备在消耗电网有功功率做功时还会消耗一定无功功率,从而造成企业配网输电线电流增大。谐波电流主要来自于企业中的非线性、不平衡性的负载,这些非线性、不平衡性的负载主要是整流器、开关电源、UPS 等现代电力电子设备,它们能够高效率利用电网电能,但是因为它们工作在非线性、不平衡状态,所以它们也向电网注入大量的谐波电流。此外,工业用的电石炉、中频炉是电弧型负荷,也是典型的谐波源,在对炉膛中原料进行加热时,由于电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得炉膛中炉料燃烧不均匀,从而引起三相电极的负载不平衡,产生谐波电流,对电网造成谐波污染。总的说来,实际的电网系统本质上能够满足理想电力系统的要求。但是由于随着社会技术的不断创新,电网的不平衡性、非线性的负载的比例在逐年的增加,理想电网系统的完美程度在逐年的变差,直接体现是电网系统中的电流和电压的波形偏离了理想电网系统的 50Hz 正弦波形[4]。从频域的角度来讲,在这些电流和电压的频谱中,不仅包含有与供电电源相同频率的基波正弦波量,而且出现一系列频率为电源频率的整倍数的高次正弦波分量,这一系列高次正弦分量统称为电网谐波。在国际大电网会议与国际电工标准的文献中定义[5]:“谐波分量为周期量的傅立叶级数中大于1的 h次分量”。在美国电气和电子工程师协会(IEEE)标准519-1981 中谐波定义为 “谐波为 一周期波或量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。” ” ………………” ”  ” ” 1.2 工业企业谐波抑制与无功功率补偿的措施” ” 电网谐波治理的主要有三种措施:受端治理、主动治理和被动治理,本文主要研究谐波的被动治理。谐波被动治理常采用滤波器的治理措施,分为无源 P F、有源 AP F 和混合型有源 HAPF。无源滤波器是由电抗器、电容器、电阻构成,是利用无源元件电容和电感的电抗对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路,以达到抑制高次谐波的作用的原理构成的,这类滤波器具有技术非常成熟、既能够滤除电网谐波还能够补偿一定的无功功率、可靠性高等优点;但是它的缺点是:几乎没有动态性能,自身的损耗比较大,元件的体积也非常大。同步调相机实为不带机械负荷的同步电动机,它是利用同步电动机改变励磁可以调节功率因数的原理对电网进行无功功率补偿。同步调相机可以在两种励磁方式中工作,当工作在“过励磁”方式下,同步调相机可以向电网输送容性无功功率,提高电网功率因数,抬升电网的电压,当工作在“欠励磁”方式下,同步调相机向电网提供感性无功功率,抑制电网电压的升高。因此,根据电网实际无功功率的需求,只要灵活的调节同步调相机的励磁系统,就可以调节它输出的无功功率的性质和大小,不过近年来同步调相机已逐渐退出电网运行。” ” ……………” ”  ” ” 第 2 章 谐波治理与无功补偿需求分析” ”  ” ” 2.1 江西铜业集团公司供电系统概况” ” 江西铜业集团公司 200kt/a 锌冶炼整流系统中,网侧电源采用 220kV 电压进线,主变为有载调压整流变压器,直降 0.4kV 电压供电解整流装置使用,参数如下表2.1、2.2,共二套,每套有载调压整流变压器供两路 6 脉波整流器使用,构成 12脉波,公司 220kV 配电系统示意图如图 2.1 所示。有载调压分接开关选用长征电气 MD 型产品,使用进口动静触头,档位显示器带 BCD 码输出和计算机接口。有载分接开关电气寿命大于 20 万次,机械寿命大于 80 万次; 配 MAE 智能控制箱,CZK-100B 智能显示器,JY-A 在线净油装置,220kV 整流变如图 2.2 所示。企业配电网中非线性负载常导致配电网功率因数低、谐波污染严重,同时也会造成电能的极大浪费。江西铜业集团有限公司应用了电解槽等铅锌加工设备,而这些设备是需要大容量的整流装置等非线性电力电子元件进行电能转换和传输,而在此过程中产生了大量的谐波污染和需求大量的无功功率。本章针对江西铜业集团有限公司 220kV 整流变对大容量无功补偿及谐波抑制的要求,从现场具体工况的需求出发,对 220kV 整流变的电能质量问题进行了详细的分析。” ” ……………” ”  ” ” 2.2 江西铜业集团公司无功分析” ” 根据厂家提供的资料表明,江西铜业集团公司 200kt/a 锌冶炼整流系统中,网侧电源采用 220kV 电压进线,主变为有载调压整流变压器,直降 0.4kV 以下电压供电解整流装置使用,每台主变供两路 6 脉波可控整流器使用,通过移相两台6 脉波整流器构成 12 脉波可控整流,同时配有 10kV 补偿绕组,进行谐波治理和无功补偿。根据 200kt/a 锌冶炼整流系统的系统构成可知,本系统需要补偿的无功功率主要来自两个方面,一方面主变压器由线圈构成,可以等效为一个感性负荷串联于系统中,通常情况下变压器本身就需要一定容量的容性无功功率;另一方面,整流器采用的是可控整流方式,负载一定的情况下,不同的触发延迟角将产生不同的无功功率,根据整流器厂家提供的资料,触发延迟角一般在 20 度-25 度,不会超过 25 度,本设计方案按 25 度计算。江西铜业集团公司 200kt/a 锌冶炼整流系统中,有载调压整流变压器等值电路如图 2.4 所示。” ” …………………” ”  ” ” 第 3 章 高压新型混合型有源电力滤波器....21” ” 3.1NHAPF 拓扑结构和滤波原理分析 .......21” ” 3.1.1 NHAPF 的拓扑结构 .....21” ” 3.1.2 NHAPF 的滤波原理分析 .........22” ” 3.2 NHAPF 的控制策略 .....24” ” 3.3 NHAPF 的特性分析 .....25” ” 3.3.1 注入支路分压分析 .......25” ” 3.3.2 NHAPF 谐波补偿特性分析......27” ” 3.4 ....31” ” 第 4 章 谐波动态治理与无功补偿整体方案.......32” ” 4.1 工程项目方案设计 ......32” ” 4.2 并联混合型有源电力滤波器谐波治理........33 ” ” 4.3 治理效果仿真 ......35” ” 4.4 谐波治理及无功补偿装置谐波放大情况仿真 .....41” ” 4.5 仿真结论....44” ” 第 5 章 工程应用及经济社会效益分析 .....45” ” 5.1 并联混合型有源电力滤波器的工程设计及应用 .........45” ” 5.1.1 电压型有源逆变器的设计 .......45” ” 5.1.2 无源滤波器的设计 .......46” ” 5.1.3 输出滤波器和耦合变压器的设计 .......48” ” 5.2 计算机谐波与无功监控屏的设计与研制 ......49” ” 5.3 现场应用效果 ........56” ” 5.4 经济效益 ....57” ” 5.5 社会效益 ....59” ” 5.6 本章小结....60” ”  ” ” 第 5 章 工程应用及经济社会效益分析” ”  ” ” 5.1 并联混合型有源电力滤波器的工程设计及应用” ” 在有源电力滤波器中,需要将直流侧的能量逆变为交流侧的能量来进行谐波抑制,而实现有源逆变的关键器件是功率器件智能功率模块 IPM(Intelligent Power Module),它把功率开关器件、驱动电路和故障检测电路集成在一起。由于 IPM模块具有高稳定性、使用方便等优点,越来越赢得用户的认可,是一种理想的现代电力电子半导体器件,特别适用于有源电力滤波器、逆变电源等有源装置[35-37]。在本文中,电压型有源逆变器采用的是英飞凌公司的 FF450R17ME3 功率模块。该 IPM 模块中 IGBT 的耐压值为 1700V,最大允许的过流值达到 450A 且短时允许的过流值更高达 900A。该模块具有的主要特点是低功耗,过流保护速度快,快速的过热保护,桥臂对管互锁,抗干扰能力强,驱动电源欠压保护等,IPM 集成了相关的外围电路,为装置的开发时间大为缩短,元件的数目也大大减少,体积也相对应的较小。IPM 模块一旦发生任何一个故障,故障检测电路就会产生故障信号,并送到控制器进行处理。” ” ……………” ”  ” ” 结论” ”  ” ” 随着我国国民经济的飞速发展,工业用户对电能质量的要求也越来越高,电能质量和无功功率不足的问题变得越来越突出。电能是影响我国工业企业走向国际先进水平的决定性因素之一,电气节能在我国建设小康社会的进程中将起到越来越重要的作用。电网无功功率不足与谐波超标不但会造成了电能的大量浪费,同时还对企业配电网的安全可靠运行产生威胁,进一步对企业的产品质量产生极大的影响。因此,从企业配电网电气节能和安全可靠生产的角度,开展企业配电网电气节能新技术新装备的研究和应用已势在必行。本文在分析江西铜业集团公司 200kt/a 锌冶炼整流系统装置的基础上,提出了对应的谐波治理与无功功率补偿方案,并主要针对基于独立补偿绕组 10kV 并联混合型有源电力滤波器。” ” …………” ” 参考文献(略)” ”  ”

电力工程硕士论文篇二

”  ” ” 第 1 章 绪论” ”  ” ” 1.1 研究背景及意义” ” 1.1.1 研究背景” ” EPC 是国际通行的工程建设方式,先进的国际工程公司承担的 EPC 总承包业务占自身总业务的比例能够达到百分之八十多。近二十年来,工程总承包模式逐渐受到业主青睐。中国勘察设计协会于 2008 年 8 月发布了《2008 年度工程总承包完成合同额排序名单》,其中排在前 130 位的勘察设计企业共完成工程总承包合同额 1568 亿元。根据美国设计建造学会(DBIA)的预测,到 2015 年,工程总承包模式在市场上被采用的份额将达到 55%,超过传统建设模式。据相关机构统计,2010 年在国际工程领域中 EPC总承包模式被采用的比重达到了百分之七十八[1]。而在中国发电工程和输变电工程项目现有的许多的管理方式中,聘请监理公司以及 PMC 方式是主流的项目管理模式[2]。而国际上早就已经发展成熟的设计采购施工(EPC)管理模式在国内电力领域的实践较少。EPC 模式与 PMC 模式最大的不同在于 EPC 模式包含了建设项目的设计工作内容,从而将设计、采购、施工等工作内容趋于一体化。业主只需向总承包商说明投资的意向和要达成的任务目标,余下的工作均由总承包商进行,并且总承包商向业主负责。传统的电力工程管理模式已经很难适应电力工程发展的要求,尤其是在当今市场竞争如此激烈,社会发展需求如此之多的情形下,面对复杂多变的形势,电力工程管理模式必须做出改进,寻求创新以适应社会发展的需要。电力是国民经济发展的先行军,电力建设的规范化、制度化和科学化是进行安全可靠供电的必要保证。因此,必须对电力建设施工项目进行有效的管理、研究科学的管理模式,以应对大规模的电网改造和即将开展的智能电网建设项目。电力行业及时顺应国家产业政策调整和体制改革,早在上世纪80年代中后期西北电力设计院就被指定为开展工程总承包的试点单位。福建省电力勘测设计院于 1986 年 3 月以总承包的方式承担了 220kV 红山至甘棠输电工程,是电力设计行业中开展工程总承包最早的设计院。另外,近年来中国国内电力供需紧张的状况逐步得到很好地改善,国内的电力工程建设市场的竞争变得越来越激烈,火力发电工程建设的需求渐渐减少。为了获取更大的市场份额,中国电力建设企业不得不将自己企业的业务扩展到国际市场,去参与一些国际电力工程的建设。” ” …………………” ”  ” ” 1.2 国内外研究现状” ”  ” ” 1.2.1 国内研究现状分析” ” 国内虽然也有对 EPC 项目管理模式的介绍,但大部分只是将 EPC 模式作为一种工程建设的新模式对概念及其特点做了相关介绍,并没有对 EPC 管理模式中的资源配置以及 EPC 项目模式如何运作进行说明。另一方面,国内的相关文献只是对电力工程中的人力资源进行详细探究,但并没有结合具体的管理模式以及其他资源进行讲解。方平指出,美国在二十世纪后期创新了 EPC 模式。该模式大量地应用于工程承包市场,对于变电站等基础性的项目特别适用,特别适合于工厂、发电厂、石油开发和基础设施等工程。电力公司导入源于建造工程领域的 EPC、CM 等管理模式来提升项目管理水平。在 EPC 管理模式中委托方的主要任务是对竣工的项目进行验收,承包商承担了工程大部分风险。在实际工作中,如果委托方委托项目管理公司作为代表,对项目工程的设计、采购到施工进行全面管理。并提出一下对策:①在项目管理中导入比较法。每个项目工程实施的内外环境存在差异,如果按照某种固定模式进行项目管理,除了降低工程实施进度外,而且还会提高工程施工费用和降低管理效率。因此,必须结合项目环境,因地制宜灵活地选择项目管理模式。这就要求采用比较法,将项目管理模式应用于项目管理模拟过程中,比较分析各种项目管理模式的优缺点,按照成本原则和效益效益原则择优选择合适的管理模式。②在项目管理中融合工程监理。尽管在电力工程管理制度中,要求监理参与,对项目工程进行监控。从电力工程施工工程中,部分缓解监理监控徒有虚名、有名无实。如设计环节的管理,施工阶段的投资,项目进度控制,合同管理等。” ” ………………” ”  ” ” 第 2 章 中国电力建设工程咨询公司及 EPC 项目概述” ”  ” ” 2.1 中国电力建设工程咨询公司概述” ” 十九世纪八十年代,国家允许组建中国电力建设工程咨询公司。现在中电咨询是中国电力工程顾问集团公司的全资子公司。中国电力建设工程咨询公司的业务主要集中在电力项目总承包,业主工程监理以及工程设计咨询。中国电力建设工程咨询公司在国家的允许下,经营内容主要是对外进行工程建设项目总承包,对外咨询服务和对外派劳务。同时,公司与许多国际 EPC 相关企业和工程公司建立了多种合作关系,包括互派人员学习、共同投资工程项目等多种形式[13]。公司在世界银行和亚洲开发银行注册,是中国工程咨询协会、国际咨询工程师联合会(FIDIC)、中国国际工程咨询协会成员单位。中电咨询致力于具有本公司特色的整合管理体系的建立、完善和有效运行,确保产品和服务的高质量、高水平、高信誉。同时,也致力于全球化的交流与合作,与许多国际企业集团和工程公司建立了技术交流、合资合作多种形式的合作关系。公司获得了中央国家机关文明单位标兵、首都文明单位、全国电力行业质量效益型先进企业、全国电力行业用户满意工程先进单位、全国电力行业质量管理奖、全国电力建设优秀监理企业等荣誉称号。” ” …………………” ”  ” ” 2.2 EPC 项目概述” ”  ” ” 2.2.1 EPC 总承包模式简介” ” 设计采购施工总承包即总承包商按照之前和业主的合同约定,进行整个工程项目的设计、采购、施工、试运行服务等工。采用这种模式时,施工总承包商一般采用总价合同形式来建设项目,并对工程项目的进度、费用、质量、安全进行管理和控制。这种模式主要适应于大型工程和工期较长、工程技术要求高的项目。在此模式中,由于工程设计通常由总承包商来完成,因此,Engineering 一词的含义在 EPC 模式中就较为丰富,它不仅包括具体的设计工作,而且还包括了整个建设工程项目的组织管理等具体工作。由此可以看出,EPC 模式将工程项目的承包或服务范围进一步向工程项目的前期做了延伸,业主只要说明投资的意图和要求,其余的工作均由 EPC 承包单位来完成。但在 EPC 模式中,尽管业主有权监督承包商的工作,但也不能过分地干预承包商的工作。在明确工程总承包责任的前提下,允许总承包商把部分设计分包出去,也允许总承包商把建筑安装施工全部分包出去,所有的分包工作都由总承包商对业主负责,业主不与分包商直接签订合同。只要其设计和所完成的工程符合合同中所约定的条件,就认为承包商履行了合同中约定的义务。这种模式有利于实现设计、采购、施工各阶段的合理交叉与融合。但也由于 EPC 模式一般常用于工程规模比较大、工期比较长且具有一定技术复杂性大型工程,业主与承包商的合同总价又是固定的,因而给承包商带来的风险也是非常大的。” ” ………………” ”  ” ” 第 3 章 中国电力建设工程咨询公司 EPC 项目资源..........13” ” 3.1 中国电力建设工程咨询公司 EPC 项目业绩分析 ......13” ” 3.2 中国电力建设工程咨询公司 EPC 项目建设能力分析 .....15” ” 3.3 中国电力建设工程咨询公司 EPC 项目资源分析 ......16” ” 3.3.1 设计单位.......17” ” 3.3.2 施工单位.......20” ” 3.3.3 采购单位.......22” ” 第 4 章 电力工程 EPC 项目资源配置结构的研究..........26” ” 4.1 E(Engineering,设计)资源配置.......27” ” 4.2 P(Procurement,采购)资源配置 .........29” ” 4.3 C(Construction,建设)资源配置..........29” ” 4.4 电力工程 EPC 项目资源配置的运作模式研究 ..........30” ” 第 5 章 完善电力工程 EPC 项目资源配置的建议..........32” ”  ” ” 第 5 章 完善电力工程 EPC 项目资源配置的建议” ”  ” ” 中国电力建设工程咨询公司在业绩方面,实际从事 EPC 工程已经开展了将近十年的 EPC 工程建设,取得了丰富的业绩,不仅使得效益增加和获得了社会相关方的好评,而且为今后扩大自己的 EPC 工程业务范围积累了经验。中国电力建设工程咨询公司可以按照以下内容进行资源配置的选择。在选择 E 资源方面,主要注重电力工程设计企业的资质和电力工程设计企业的业绩。第一,资质是国家允许其进行电力工程设计工作的象征,没有相关工程设计的资质企业是没有资格进行相关电力工程设计工作。第二,设计企业的资质是企业能力的一种体现。只有联合的设计单位具有业主要求的资质,业主才会将电力建设项目交付给 EPC 总承包商,尤其是在大部分的总承包工程是以设计为导向的情况下,业主会十分注重设计单位资质的选择。因此,中国电力建设工程公司更应该看重合作伙伴的相关资质。” ” …………………” ”  ” ” 结论” ”  ” ” 中国电力建设工程咨询公司在 EPC 项目建设能力方面,以电力工程设计为专业优势,在取得相关资质和认证方面都具有领先水平。这有利于联合同样强劲的伙伴形成EPC 项目团队。中国电力建设工程咨询公司在 EPC 项目资源方面,中国能源建设集团作为中电咨询的资源平台,可以为中电咨询提供中国葛洲坝集团公司、中国电力工程顾问集团公司、电力规划设计总院、设计单位、施工单位内部资源。中电咨询可以充分利用内部资源组成 EPC 建设团队。同时,也可以根据自己的实际情况选择外部资源,与内部资源相结合,形成优势互补或专业性较强的 EPC 建设团队,提升中电咨询 EPC项目核心竞争力。在 E 资源配置方面,主要分析了中国电力建设工程咨询公司的内部资源——六大区设计院。六大区设计院在 EPC 项目设计方面的共同特点是主要以火力发电厂工程 EPC项目和输变电工程 EPC 项目为主要业绩。它们的不同点是涉及到新能源发电工程的 EPC项目较少甚至根本没有在新能源发电工程中应用 EPC 这种项目管理模式的实践。并且不同设计院承担过的新能源工程的类型也不尽相同。因此,这就需要中电咨询根据目标项目类型进行相关分析,确定正确的决策。” ” ……………” ” 参考文献(略)” ”  ”

电力工程硕士论文篇三

”  ” ” 第一章绪论” ”  ” ” 1.1舰船电力系统概述” ” 1.1.1舰船电力系统的组成” ” 舰船电力系统是整个舰船的子系统,是舰船用电设备的电能供给源。它由若干个舰船电源以及舰船电网连接组成,这些电源以及电网统一运行在监控之下,向负载提供稳定而高质量的电能。由此可知,舰船电力系统负责船上所有用电的生产、传输、分配和消耗。它主要分为四个部分:发电系统、配电系统、电力网以及负载。如图1-1所示的是典型的舰船电力系统结构⑴。其中,发电系统利用发电机等机械设备通过电磁感应原理将机械能、化学能等形式的能量转变为电能,以此维持舰船各部分正常运行。除了发电机组,舰船还会将蓄电池组作为后备电源使用。配电系统主要用于接受和分配电能,并对电源、电力网和负载的运行性能实施保护、监视、测量和控制。配电装置按照用途和配电对象的不同可分为总配电板、应急配电板、动力分配电箱和充放电板等。电力网由系统内部的所有电力传输线路组成,作为整个电力系统的中间环节,使电源连接到负载,从而实现信息的处理和能量的传递;电力网通常由动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等组成;负载,即用电设备,将电能转换成其它能量,是一种消耗电能的装置。” ” ……………” ”  ” ” 1.2舰船电力系统的发展概况” ” 舰船电力系统发展到现在,无论是技术水平还是应用范围都迈上了一个新台阶。这主要得益于新兴科技的发展和利用,使整个舰船系统得以升级,无论是自动控制领域还是电气化方面都有了质的飞跃,与此同时舰船电力系统也得到了良好的优化与发展,在舰船中发挥的作用也日益突出。与以往舰船电力系统的发展相比,其发展呈现出如下几个特点[3]:1、发电功率呈不断增长的趋势2、电气设备性能和网络供电指标大幅提高随着舰船电力技术的不断进步,舰船电力设备制造部门在发电机组、继保装置以及监视设备的生产上也有着日新月异的变化,不但可以制造整套的发电机组、高性能的电子配备装置以及监视、保护装备供舰船使用,还可以保证舰船电力设备的功能完善。舰船电力设备制造部门利用现有的技术将快速调频调压技术融入发电机设备中,以此保证电力系统具有优越的工作性能指标。近年来,电子产业不断扩大,技术不断提升,使得一些原本由电磁、液压、机械等控制的操作部件逐渐由电子设备、集成电路以及半导体器件所代替。随着具有高性能的电子保护装置、电子调速器等部件的相继问世,舰船电力控制系统走上了电子化之路。电子技术的加入使得电能变换装置由原来的机械化转变成了电子器件集成化,既避免了机械设备的各项损耗,也提高了舰船电力系统的各项性能;在精简电力设备的同时,减少了舰船电力设备所占的重量和体积。另外除了电子化对舰船电力技术的推动,微机技术也在完善舰船电网功能方面发挥着举足轻重的作用。” ” ………………” ”  ” ” 第二章舰船电力系统数学模型” ”  ” ” 2.1同步发电机数学模型” ” 一般地,同步发电机的电气部分可以由不同阶数的数学模型表示。图2-1表示的是一个三相同步发电机示意图,从图中可以看出,它由电枢和磁场两个组成部分,一般电枢分布在定子上而磁场分布在转子。交流电动势由磁场在电枢绕组中感应产生,而磁场又由励磁绕组通入直流电产生。磁场坐标用直轴(d轴)和交轴(q轴)来表示,d轴位于N极磁场的中心,滞后于交轴90度。在舰船轴带发电机助推系统中,当电能输入/输出逆转时,同步发电机可作为舰船推进电动机运行。图2-2所示的是同步发电机的定、转子绕组结构图。转子电路由励磁和阻尼两个绕组组成,定子电路由电枢绕组组成。励磁绕组和直流电源相连。为便于分析,假定阻尼回路里的两个闭合电路的磁链一个与直轴磁场一致,另外一个与交轴磁场一致,并且电流在两个闭合电路中均是流通的。” ” ……………” ”  ” ” 2.2励磁调节系统数学模型” ” 励磁调节系统的基本功能有两个:一是把直流电流提供给同步发电机的磁场绕组;二是利用控制磁场电压来对磁场电流进行控制,最终实现对系统进行控制和保护所以,励磁控制系统在舰船电力系统中具有十分重要的作用。它具体的作用有:调节电压、分配无功功率、提高整个电力系统的稳定性;保护(确保同步发电机等电力设备不超过其自身容量的范围)。2.2.1励磁系统的要求从发电机的方面来讲,励磁控制系统的作用有两个:一是供给和调节同步发电机的励磁电流,确保发电机在允许容量范围内变化时,其端电压保持不变;二是能够通过与发电机瞬间和短期容量一致的强励磁来对暂态扰动进行响应。就这个方面来说,发电机的容量受到例如高磁场电流所致的转子过热以及欠励磁运行时引起的铁心端部发热和过度的磁通(V/Hz)引起的发热等很多因素的影响热极限有与时间相关的特性,发电机的短期过载能力可以从15s到60s。为了保证最好地利用励磁控制系统,通过吸纳发电机短期不会超过其极限的能力的全部优点,应当能够满足系统的需要。” ” …………………” ”  ” ” 第三章舰船电力系统暂态稳定仿真与分析............ 25” ” 3.1舰船电力系统协调建模仿真平台的建立............ 25” ” 3.2典型工况和典型故障仿真试验............ 27” ” 3.2.1柴油发电机组空载起动的仿真分析............ 27” ” 3.2.2单机投入大功率负载的暂态稳定性研究 ............28” ” 3.2.3单机突卸大功率负载的暂态稳定性研究 ............29” ” 3.2.4单机投切完全负载的暂态稳定性研究............ 30” ” 3.2.5负载三相短路故障仿真分析............ 32” ” 3.3本章小结 ............34” ” 第四章CMAC神经网络控制及其在舰船............ 35” ” 4.1 CMAC神经网络概述............ 35” ” 4.1.1 CMAC的结构和工作原理............ 35” ” 4.1.2 CMAC的典型算法............ 36” ” 4.1.3 CMAC与PED并行控制............ 38” ” 4.2基于MATLAB的CMAC与PID............ 40” ” 4.2.1舰船发电机组转速控制系统设计............ 40” ” 4.2.2舰船发电机组励磁控制系统设计............ 42” ” 4.3舰船电力系统CMAC与PID并行控制仿真............ 43” ” 4.4本章小结............ 49” ” 第五章总结与展望............   50” ”  ” ” 第四章CMAC神经网络控制及其在舰船电力系统中的应用” ”  ” ” 不管是经典控制原理还是现代控制原理,控制器的设计都需要被控对象有精确的数学模型。如果没有精确的数学模型做基础,那么它的控制性能就不会被充分地发挥出来,失去了控制器存在的意义。然而实际的电力系统中存在着很多感性元件,使得系统参数随时间变化而变化,系统反应速度有所减慢,从而加大了建立精确数学模型的难度。随着舰船不断的大型化、自动化和智能化,舰船电力系统作为现代舰船的重要组成部分,也变得日益复杂。舰船电力系统的电能质量直接关系到舰船的行驶安全和舰员的生命安全,舰船电力系统的控制性能以及运行稳定性也就显得尤为重要,这也迫切需要釆取一些先进控制策略和方法对舰船电力系统进行控制来解决系统中不同回路之间的控制协调性。小脑模型神经网络也称为小脑模型关节控制器(CMAC,Cerebellar Mode Articulation Controller),它可通过在线学习算法表达复杂旳非线性函数,改变表格的存储信息,并将信息进行分类存储[39]。将CMAC神经网络控制与PID控制结合,可以实现PID控制器参数的实时调整,当被控对象的参数发生变化时,也能起到更好的控制作用。因此,将CMAC控制理论应用到舰船电力系统的建模与仿真中是很有现实意义的。” ” ……………” ”  ” ” 结论” ”  ” ” 本文以提高舰船电力系统的控制性能为目的,分析研究了现代舰船电力系统的数学模型与控制方法,设计出了 CMAC与PID并行控制器,并检验它在应对实际突发状况时表现出的控制特性,仿真结果表明这种控制器具有很好的控制性能,能够在大扰动下快速、平稳地将系统过渡至稳定运行状态,保证了舰船电力系统的供电可靠性与连续性。本文首先介绍了舰船电力系统的发展历程及其重要参数指标。在分块建立起数学模型后,以子系统的形式进行封装,共同搭建起系统完整的仿真模型。然后将这些模型在PID控制器下投放至各种工况下进行仿真,得出结果,做后备分析所用。接下来本文设计一种CMAC与PED并行控制器进行行仿真试验,将它与PID控制器的控制性能加以比较,分析后发现并行控制器具有很好的鲁棒性和稳定性,取得了预期的效果。” ” ……………” ” 参考文献(略)”

 

电力工程硕士论文篇四

”  ” ” 第一章 绪论” ”  ” ” 1.1 课题来源” ” 本课题来源于供电企业设备管理工作需要。供电企业的任务是将电能从发电厂输送到各工业、农业、居民等电力、照明用户中以供使用【1】,需要经过发电、输电、变电、配电、用电五个环节,由于电厂发电电压通常达到 220kV 甚至 500kV,到用电末端 220V 需经过多次变电和配电,而在每个环节中都涉及大量的电力设备。本课题拟针对末次配电环节中的电力负荷监测计量终端(以下简称电力终端)如何提高设备运行可靠性进行探讨。自 2007 年起,为提高供电服务水平、加强供电可靠性,同时尽可能的减少不必要的电量损耗(通常发生于电力元件产生的功率、电能损失,有时也会因电表误差或用户窃电引起),上海市电力公司组织相关专业人员开展了大范围调研,并通过招标方式与供应商达成合作,由供应商根据技术要求试制电力终端,从而实现电网运行基础指标的技术管控及电量损耗监测的经济管控目的。经过一年多的小范围试点后,于 2009 年初在全市范围内逐步铺开,截止 2012年底累计安装投运 63590 台。根据规划,至 2015 年将实现全市范围内的全覆盖,届时在运总量将达到近 10 万台。由于设备数量激增,运维力量及运维能力均面临重要考验,此时,如何确保电力终端的稳定运行,使之能够满足电网运行管理的需要,并在降低电量损耗的经济指标中有效发挥作用成为公司亟待解决的问题。本文正是基于上述问题,针对电力终端生命周期的几个重要环节,通过对电力终端当前设备可靠性分析研究,分别从供应商管理、设备运维策略及更新策略等方面入手,实现设备稳定运行的技术目标和高效监测降损的经济目标。” ” ………………” ”  ” ” 1.2 课题研究目的与意义” ”  ” ” 1.2.1 课题研究的背景” ” 电力终端于 2007 年 10 月完成开发与试制工作,经过一年多的试运行后最终通过专家评审,由设备管理部门同意在全市范围内根据每年的投资情况有重点的进行安装覆盖。至 2011 年底,投运数量达到 6 万余台,为配电网运行管理工作提供了有效依据,并在短短数年内实现了对电量损耗管控的初步经济目标。然而,由于每年新增安装工作量较大,供应商管理缺乏管控,施工队伍能力参差不齐,随着设备投运数量的增加,逐步暴露出设备质量及维修质量不稳定等问题,而故障频发又进一步导致设备运维力量短缺、运维成本高昂等一系列问题。在此情形下,公司于 2012 年初叫停所有新增安装工作,并要求各部门及分公司相关人员将运维消缺工作作为当前首要任务。然而,如何加强设备管理、提高设备运行可靠性成为摆在公司高层及设备管理部门面前的一道涉及经济、技术两方面的难题。” ” ………………” ”  ” ” 第二章 电力终端设备可靠性影响因素分析” ”  ” ” 2.1 电力终端概述” ” 电力负荷监测计量终端(以下简称电力终端),是安装在配网公共配电变压器的运行现场,用以采集低压侧的电压、负荷、功率因数、频率、谐波、功率、电量等运行参数的终端设备。从图中可以看出电力终端有多个接口,可以采集电压、电流等数据,并进行数据处理、数据存储和远程传输。这些运行信息通过 GPRS 无线公网信道上传到配变负荷监测主站,为设备运行部门及时掌握配变台区的实际电压、负荷水平以及发现重过载、低电压、三相不平衡等异常运行情况或趋势提供依据。笔者所在的技术管理部门借助信息系统实现下属九家供电公司(崇明、长兴地区由于用电性质不同,未列入电力终端覆盖范围)月度数据的监控,从宏观上对在运电力终端进行管理,并制定相应技术与管理标准;当监控数据出现明显变化时,组织电力科学研究院相关领域专家组成课题组开展调研、分析及方案制定;同时承担各供电公司与系统开发商、中标供应商及通讯服务商之间的协调工作。电力终端的运维管理职责原则上由供电公司专业运维人员承担,但由于电力终端所涉及的故障类型包括装置故障、通讯故障、信息系统后台故障等多方面,而运维人员日常工作职责范围只涉及装置故障,其他故障类型的处理和管理职责归属供电公司其他管理部门,运维人员仅作为辅助力量。通常发现故障或缺陷的途径主要有两种:一是信息系统维护人员发现数据异常并初步判断为现场装置故障后通知运维人员处理;二是运维人员在日常巡检或电力设施抢修工作中发现故障或缺陷。目前绝大部分故障缺陷都通过第一种途径发现。” ” ………………” ”  ” ” 2.2 设备运行可靠性现状” ” 笔者所在的技术管理部门自 2009 年起负责每月监控设备运行情况,数据来源为供电公司月度报表和相关信息系统采集数据,监控指标主要包括通信成功率、在运设备故障率、信息可信度三方面。由于上述指标易受气候、环境等客观因素影响,笔者采用每年负荷情况最稳定、灾害性气候最少的 4 月和 9 月月度数据作为对比参数。在当月 4876 次故障中:1551 次装置故障的运维主要责任方为供电公司运维人员及供应商;1681 次通讯问题的运维主要责任方为供电公司运维人员、通讯服务商及供应商;659 次信息系统后台故障的运维主要责任方为系统开发商;518 次安装调试失误的运维主要责任方为外包工程队伍;470 次外力因素引起的其它故障由供电公司运维部门制定处理方案后予以解决。课题组对上述故障的处理及修复情况开展了一次详细统计,统计数据截至 2012年 6 月 15 日。根据故障处理相关管理规定,除少部分需测试后发布新功能或功能完善的信息系统后台故障外,其余各类故障处理周期应分别在 3 天至 2 周内完成,因此理论上 6 月 15 日统计数据能够反映绝大部分故障的处理质量和效率。” ” ………………” ”  ” ” 第三章 电力终端设备供应商管理.......22” ” 3.1 供应商管理.......22” ” 3.1.1 供应商现状.........22” ” 3.1.2 供应商因素影响设备可靠性调研.........23” ” 3.1.3 供应商供货设备质量分析.........25” ” 3.2 技术评估.....28” ” 3.2.1 评估目的.......28” ” 3.2.2 评估内容.......28” ” 3.2.3 评估过程.......29” ” 3.2.4 评估结果.......29” ” 3.3 本章小结.....32” ” 第四章 电力终端设备运维效率提升方法.......33” ” 4.1 电力终端设备运维效率.....33” ” 4.3 电力终端运维流程优化.....47” ” 4.4 本章小结.....51” ” 第五章 电力终端设备更新策略.....52” ” 5.1 设备经济寿命核算........53” ” 5.2 电力终端技术寿命研究......56” ” 5.3 电力终端更新策略........57” ” 5.4 本章小结......59” ”  ” ” 第六章 电力终端设备可靠性提升策略应用与验证” ”  ” ” 台区主要以配变为主,占总台区 77.86%;用户性质以居民用户占多数,占比为88.87%。兰园站共 80 个台区,其中已安装电力终端的台区 66 座,安装环境为配电站内。黄山站共 169 个台区,其中已安装电力终端的台区 89 座,安装环境为配电站内/户外。松林香榭共 5 个台区,其中已安装电力终端的台区 1 座,安装环境为配电箱内。南汇地区 20 个台区,其中已安装电力终端的台区 5 座,安装环境为户外。上述已安装电力终端的 161 座台区中,剔除其中新装及当前处于故障处理流程中的电力终端后,抽取投运时间在 3 年及以上的 60 台电力终端作为参照样本。两批试点设备和参照样本的区别主要体现在故障处理流程及是否开展预判两方面,因此,通过试点设备与参照样本对比,可以验证基于故障诊断模型应用的故障处理流程优化是否可行。从数据统计结果看,两批试点设备的装置故障及通讯故障处理时间难分伯仲,试点期间未发生超周期现象,与参照样本相比均有较明显优势。因此课题组认为,基于故障诊断模型的预判结果的故障处理流程实现了故障处理效率和质量的提升。” ” ……………” ”  ” ” 结论” ”  ” ” 设备可靠性是企业经营管理过程中的一项重要指标,由于供电企业一直以来对投资金额较小的终端类设备缺乏管理力度,使得电力终端自 2007 年试点投入使用起至 2012 年投运数量达到 6 万余台,始终缺乏有效的过程管控,当在运设备的数量超出当前运维资源的负荷水平,设备运维压力、运维成本都出现急剧增加。本文通过对历史数据的收集、统计和分析,结合几个典型区域的调研结果,对影响电力终端设备可靠性的主因进行剖析,从供应商管理、故障判别方案、流程优化以及设备经济寿命、技术寿命核算的角度出发,通过 MINITAB、MATLAB 和基于 PAS55 的资产全生命周期系统等工具的应用,建立数据分析模型,实现了电力终端设备可靠性提升方案的研究与制定,并通过试点验证了方案的可行性。” ” …………………” ” 参考文献(略)” ”  ”

电力工程硕士论文篇五

”  ” ” 1绪论” ”  ” ” 1.1研究背景和意义” ” 早期的电力产业是典型的自然垄断产业,政府进行了严格的规制。规制的初衷是防止企业攫取垄断利润而损害社会公共利益。但是正如市场会失灵,规制也会失灵,使规制的实践与规制的目标产生了较大偏差,人们对规制改革的呼声越来越高。另一方面随着技术和经济的发展,尤其是小型燃气发电机组的出现,使发电环节的自然垄断性质减弱或消失,售电环节也不具备自然垄断属性,因此可以在发电环节和售电环节放松规制,引入竞争,而输电环节和配电环节由于具备明显的自然垄断属性应加强规制。规制理论的发展和规制实践的需要,使得从上个世纪八十年开始,西方国家在自然垄断行业掀起了一场以“放松规制,引入竞争”为主题的规制改革浪潮,大部分国家的改革获得了成功,产业绩效得到明显提高。我国电力行业的规制改革虽然起步较晚,但也基本顺应了这一改革潮流。2002年,随着《电力体制改革方案》的出台,我国的电力改革迈出了重要的一步。国家电力公司拆分为五大发电集团,两大电网公司及四家辅业公司,初步形成了发电环节竞争的格局。2003年《电价改革方案出台》,明确了上网电价、输配电价、销售电价的改革目标,同年我国第一个区域电力市场一东北区域电力市场成立,2005年在东北区域电力市场进行了竞价上网的试点,2006年转入总结期。到目前为止,我国在电力行业进行的一系列规制改革己经取得了一定的成绩,但是仍然存在很多问题,其中最主要的两个问题:一是改革进程十分缓慢,大多数改革目标都没有实现;二是无论是发电环节还是电网环节都有逆改革方向而动的趋势。今天逾她的局面,很大程度上归替于改革之初的“当断不断”,没有坚决执行《电力体制改革方案》的内容。目前,政府规制改革的滞后与电力工业的发展不相匹配,已经严重阻碍了电力工业的长期健康发展。” ” 正如经济基础决定上层建筑一样,政府的规制政策应当与地区的经济发展水平和电力工业发展形势紧密结合。我国目前已经建成多个区域电力市场,每个区域电力市场的电源结构、电源分布、网架结构、供需形势、一次能源分布、负荷分布等都不尽相同,如果以全国为研究对象,不能反映某些矛盾的突出程度,所以对某个区域的电力工业进行研究会更有针对性。东北区域电力市场是我国第一个区域电力市场,竞价上网试点、全国第一例大用户直购电及全国第一例跨区域大用户直购电试点都在东北区域电力市场进行,因此本文以东北区域电力行业为研究对象,通过对东北区域电力行业规制改革历程、规制体系、规制改革的绩效及存在问题进行分析,结合理论及国际经验给出了进一步推动东北区域电力行业政府规制改革的政策建议。” ”  ” ” 1.2国内外研究现状” ”  ” ” 1.2.1国外研究现状” ” 政府规制理论的发展大致经历了公共利益规制理论、规制俘虎理论和激励性规制理论三个阶段。公共利益规制理论的代表人物有Kahn, Mitnick, Owen等,该理论有三个前提条件即:政府能够完全代表公共利益;市场是脆弱的;政府规制几乎不需要成本。但是,在规制的实践中,这三个假设没有一个能满足,公共利益规制理论没有经受住实践的检验,规制俘虎理论由此发展起来,代表人物有Stigler,Peltzman, Becker, Posner等。规制俘虎理论认为,政府往往容易被利益集团所“俘虎”,制定符合利益集团利益的政策,从而损害了社会公共利益。规制俘虑理论与规制的实践十分契合,但是又有一些问题不能给出解释,例如政府制定的保护劳动者、消费者、保护环境的一些规制政策并不是有利于利益集团的。激励性规制理论把规制过程中的信息不对称问题纳入了考虑范畴,并结合经济学理论的新进展,试图在给予企业降低成本、提高效率激励的同时,又防止企业滥用自由选择权。激励性规制理论的代表人物有Baumol,Pazar, wilig等。针对电力产业的政府规制研究主要集中在规制体制、规制方法及规制效果的研究上。Tye对电力产业不同的环节进行了分析,认为从技术条件上电力产业的四个环节可以分开,提出了在发电环节放松规制,引入竞争的观点。Joskow对电力行业需要政府规制的三种理由进行了分析,认为不同的国家有不同的国情,因此不存在一种最优的规制模式。另外,Hattori对十九个经济合作与发展组织国家规制改革前后的产业结构和产业绩效进行了对比研究。对电力产业规制的研究成果显示,对电力产业的规制应采取放松规制与加强规制相结合的办法,即在可以引入竞争的环节放松规制,在自然垄断环节加强规制,规制改革的目标就是确定一种合理的规制方法来构建一个适度竞争的市场。” ”  ” ” 2电力行业规制理论基础” ”  ” ” 2.1电力产业的特征” ” 由于电力产品的特殊性,使电力产业也有别于一般的产业。电力产业分为四个环节:发电、输电、配电和售电。电力的传输过程为:发电厂将电能升压后送到高压输电网,到达负荷中心后经降压进入配电网,再经过二次降压输送到用户。电力产业具有以下特征:第一,电能是一种准公共产品。电力是现代生产和生活不可缺少的产品,因此电力企业必需保证无差别地满足每一个用户的用电需求,同时电能又可以方便准确的计量,可以形成价格。第二,电能不能大量集中存储,产、供、销必须同时完成,电能的生产要随时保持与消费一致,以维持电网的稳定,因此需要一个机构对系统的运行进行实时调配。第三,电力产业的四个环节具有不同的经济属性,需要不同的规制。过去认为发电环节具有规模经济性,但随着技术经济的发展,小型发电机组的出现使发电环节的规模经济性大大降低,但是大型火力发电厂、核电厂等仍具有很强的规模经济性,因此对发电环节的准入规制应区分规模以避免资源的浪费;输电和配电环节具有自然垄断属性,应加强规制,而售电环节不具备自然垄断属性应该引入竞争。” ”  ” ” 3东北区域电力行业政府规制改革........ 10” ” 3.1东北区域电力行业政府规制改革历程........ 10” ” 3.1.1 计划经济时期........ 10” ” 3.1.2电力体制改革探索期 ........10” ” 3.1.3 电力市场化改革期 ........11” ” 3.2东北区域电力行业现状........ 14” ” 3.2.1 东北区域电力产业规模........ 14” ” 3.2.2东北区域电力行业规制体系........ 14” ” 3.3东北区域电力行业政府规制改革........ 16” ” 3.4东北区域电力行业政府规制........ 25” ” 4东北区域电力行业政府规制改革方案........ 29” ” 4.1国际电力行业政府规制改革的经验........ 29” ” 4.2规制改革方案及可行性分析........ 32” ” 4.2.1规制改革方案........ 32” ” 4.2.2可行性分析 ........34” ” 5政策建议........ 35” ” 5.1 完善电力法律体系........ 35” ” 5.2构建合理的规制体系........ 36” ” 5.3构建竞争性的市场格局........ 38” ” 5.4加强对规制者的监管........ 40” ”  ” ” 结论” ”  ” ” 通过以上的论述,本文主要结论归纳如下:” ” (1)现行的《电力法》等法律、法规与电力工业市场化改革的方向相违背,改革没有法律的保驾护航将举步维艰,因此亟需对以《电力法》为核心的电力行业的法律、法规体系进行修改和调整。” ” (2)东北区域电力行业的规制体系复杂,规制职能分散,错位、缺位现象时有发生。例如,发改委既具有宏观调控职能,又实行微观规制,电监会虽然是独立的监管机构,却没有关键的规制权力,监管乏力。因此,厘清宏观调控与微观规制的区别,合理分配职能,简化行政,建立独立的规制机构是一个可行的改革方向。” ” (3)东北区域电力市场虽然在发电环节引入了竞争,但是由于没有进行相关的产权改革,大多数发电企业的产权均为同一的国家所有,因此并不能实现有效的竞争。主要表现在投资、运营方面效率低下,如五大发电集团一味做大做强,跑马圈地,导致了东北地区电力严重过剩局面,同时发电环节市场集中度越來越高,民营资本和外资比例逐渐缩小,因此应该实行产权改革,促进产权多样化,以形成有效的竞争。同时,电网一家独大的局面没有改变,而且垄断有强化的趋势,因此当务之急就是要对电网进一步拆分,把不具备自然垄断属性的售电坏节和调度交易机构分离出去,把电网改造为独立的系统运营商,政府对输、配电价进行严格规制。” ” (4)电价改革是电力市场化改革的核心,如果价格不能由市场竞争形成,那么市场化只能是一句口号。目前,东北区域电力供需总体形势上呈现供大于求局面,部分地区电力盈余较多,网架结构经过多年建设也趋于充善,因此充全可以在东北区域重新启动竞价上网试点,使上网电价通过市场竞争机制形成,销售电价与上网电价联动,使电价反映资源的稀缺程度,同时又能调节电力的消费需求。” ” (5)规制机构存在被利益集团俘虎的可能性,导致规制失灵,损害公共利益,因此应加强对规制者的监管。” ”  ” ” 参考文献” ” [1] Baumol. W. J, Panzar and R. D Willig. Contestable Markets and the theory of IndustrialStructure[M]. New York: Harcourt Brace Jovanovich,1982.” ” [2] Waterson M. Regulation of the Firm and Natural Monopoly[M]. Oxford:Basil Blackwell, 1988” ” [3]植草益.微观规制经济宁[M].北京:中国发展出版社,1992.” ” [4] Posner, Richard. Theories of Economic Regulation[J] . The Bell Journal of Economicsand Management Science,1974 (Vol. 5, No. 2) :335-358.” ” [5]干雅莉等.公共规制经济学[M].北京:中国商业出版社,2001.” ” [6] Jordan , William A. Producer Protection, Prior Market Structure and the Effectsof Government Regulation [J]. Journal of Law and Economics 15(1): 151-176.” ” [7]干.雅莉公共规制经济宁[M],北京:中国商业出版社,2001.” ” [8] Stigler,George J. The theory of Economics Regulation[J]. Journal of Economics andManagement Science , 1971.” ” [9] T:健.中国政府规制理论勾政策[M].北京:经济科予出版社,2008.” ” [10] Sam Peltzman. Toward a More General Theory of Regulation[J]. Journal of Law andEconomics, 1976,vol 19(2):211-241.” ”
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