電力工程碩士畢業論文10篇

來源: www.tcwpwd.live 作者:lgg 發布時間:2018-11-18 論文字數:38514字
論文編號: sb2018111220432923702 論文語言:中文 論文類型:碩士畢業論文
本文是一篇電力工程論文,電力不足嚴重阻礙著國民經濟的發展。世界各國的經驗表明,電力生產的發展速度應高于其他部門的發展速度,才能促進國民經濟的協調發展,所以電力工業又被稱為
本文是一篇電力工程論文,電力不足嚴重阻礙著國民經濟的發展。世界各國的經驗表明,電力生產的發展速度應高于其他部門的發展速度,才能促進國民經濟的協調發展,所以電力工業又被稱為國民經濟的“先行官”。(以上內容來自百度百科)今天為大家推薦一篇電力工程論文,供大家參考。
 

電力工程碩士畢業論文篇一

 
第1章 緒 論
 
1.1潮流計算發展過程
潮流計算中當用功率代替電流時,原來電流、電壓的線性方程組就變換為功率、電壓的非線性方程組,潮流計算就表現為對非線性方程組的求解。潮流計算需要對一組多元非線性方程組求解,通常采用迭代計算的方法。早期的潮流計算,主要通過手算或交流計算臺模擬的方法完成,受系統規模的限制,無法求解大型電網的潮流。隨著電力系統不斷發展、電網規模不斷擴大,這類潮流算法無法快速、可靠地獲取電網潮流結果。20 世紀 50 年代[2],數字計算機開始用于電力系統計算,潮流計算可借助計算機來完成,大量潮流算法相繼出現,如:高斯法、牛頓法、快速解藕法、保留非線性法、前推回代法等。20 世紀 60 年代初期,數字計算機已發展到第二代,計算機的內存和速度都有增加和提高,這為以節點阻抗矩陣為基礎的高斯迭代法(簡稱阻抗矩陣迭代法)的應用創造了條件。阻抗矩陣迭代法收斂性好,應用各種加速方法(如應用加速因子、節點優化編號等),可以更好地改善潮流計算的收斂性能,提高計算速度,完成導納矩陣迭代法無法求解的一些系統的潮流計算。但因為占用內存多,使解題規模受到一定限制。隨著系統規模的擴大,這些缺點更加突出。
牛頓一拉夫遜法 (簡稱牛頓法)被應用于電力系統潮流計算[3],經過多年研究,牛頓法已經在電力系統得到了廣泛應用。牛頓法的核心是反復形成并求解修正方程式。其突出的優點是收斂速度快,若選擇到一個較好的初值,算法具有二階收斂特性。但是,由于牛頓法每次迭代都需要重新形成雅可比矩陣并將其因子化,計算效率低,另外,初值選擇不當會造成牛頓法計算不收斂。目前牛頓法在實際應用時,對收斂受初值影響大的系統,可以先應用收斂受初值影響小的算法(如高斯賽-德爾法)計算初值再計算。在牛頓法研究的基礎上,20 十世紀 70 年代后期,巖本伸一提出一種保留非線性潮流算法[4]。在牛頓法修正方程式中增加了泰勒級數的二階項,計算過程中采用恒定的雅可比矩陣,相對于傳統牛頓法,每次迭代計算所需時間可以大大節省,雖然達到收斂所需的迭代次數多,但由于每次迭代所需的計算量小,總的計算速度比牛頓法提高很多。保留非線性潮流算法利用初始值計算得到的恒定雅可比矩陣進行迭代,初始值的選擇對保留非線性快速潮流算法的收斂性有很大的影響。目前在電力系統計算中常用的潮流計算方法為:高斯-塞德爾法、牛頓-拉夫遜法和快速分解法,它們各有自己的優缺點,因此,研究這幾種方法的計算速度、收斂效果是有實際意義的。
 
第2章 電力網絡潮流計算
 
2.1 電力網絡各元件的數學模型
在電力網絡潮流計算中,可以由以下元件等效而成:(1) 交流輸電線支路(在本文中不考慮直流輸電線路);(2) 變壓器支路;(3) 發電機、負荷(吸收電流或功率);(4) 補償設備;(5) 對地支路。
 
2.2 潮流計算數學模型的建立
 
2.2.1 節點的分類在
電力系統中,根據節點的實際運行情況,把節點分為三種類型:
(1)PQ 節點:這類節點的功率(P、Q)是已知,待求量為節點電壓向量。通常變電所母線和固定出力的發電機母線為 PQ 節點。系統中大部分節點屬于 PQ 節點。
2)PV 節點:這類節點已知參數為有功功率 P 及電壓模值 V,待求量為節點的無功功率 Q 及電壓向量的相角 θ。通常選擇具有一定無功儲備的發電機母線或者變電所有無功補償設備的母線作為 PV 節點。
(3)平衡節點:節點(V、θ)給定,待求量為 P、Q,整個系統的功率平衡由這一節點承擔。一般一個系統只設一個平衡節點,通常選擇系統中擔任調頻調壓的某一發電廠母線作為平衡節點,也可選擇出線數多或靠近電網中心的發電廠母線作為平衡節點。
 
2.2.2 潮流計算的基本方程
在穩態潮流計算中,電力系統可以由 2.1 節各元件(參數)等效成一個有源網絡。將發電機和負荷用無阻抗線從網絡中抽出,剩下的是由接地和不接地支路組成的無源線性網絡,可以用導納矩陣(Y)或阻抗矩陣(Z)來描述[6]。由于平衡節點的電壓和相角參數已知,有 2(n-1)個方程需要用迭代法求解。在正常情況下,節電電壓的幅值在 1.0p.u.附近或接近平衡節點的幅值。負荷節點的電壓幅值比平衡節點稍小,這取決于無功功率的需求。而發電機節點的相位取決于流入節點的有功功率的大小,而有可能高于參考值。同樣,負荷節點的相位滯后于參考相角,取決于有功功率的需求;而發電機母線設定的電壓要高一些,這取決于注入發電機節點的有功功率的多少。因此對于高斯法來說,參考電壓的最初估計值為 1.0+j0.0 較為合適,且收斂后的解與實際的運行狀態有關。
 
第3章 潮流計算模塊開發................... 36-42 
    3.1 潮流計算模塊開發所應用的軟.................. 36-37 
        3.1.1 MATLAB 簡介.................. 36-37 
        3.1.2 PowerWorld 在電力系統.................. 37 
    3.2 模塊設計 ..................37-41 
        3.2.1 數據導入模塊.................. 37-39 
        3.2.2 潮流計算模塊.................. 39 
        3.2.3 數據輸出模塊.................. 39-40 
        3.2.4 程序設計流程.................. 40-41 
        3.2.5 程序編譯.................. 41 
    3.3 本章小結 ..................41-42 
第4章 潮流計算模塊應用.................. 42-48 
    4.1 潮流計算模塊測試.................. 42-45 
    4.2 實際系統潮流計算.................. 45-47 
    4.3 本章小結 ..................47-48 
第5章 總結與展望 ..................48-50 
    5.1 全文總結 ..................48-49 
5.2 展望.................. 49-50
 
結論
 
潮流計算是電力系統分析中的一種最基本的電氣計算,本文編寫了潮流計算程序,目的是為系統規劃、設計,選擇系統運行方式及導線截面等提供數據。本文主要完成了以下主要工作:研究了電力網絡中交流輸電線路、變壓器、發電機和功率補償設備的數學模型,根據實際運行情況,將系統中節點分類為平衡節點、PV 節點和 PQ 節點,把整個網絡看成一個區域,列出節點導納矩陣和潮流計算的基本方程;研究了高斯-塞德爾、牛頓拉夫遜、快速分解法等常用的潮流計算方法;高斯-塞德爾是直接迭代求解潮流的方法,對于節點較少的系統,該方法可以獲得較好的收斂效果,系統節點較多時,收斂速度較慢且占用內存較大。
收斂速度是潮流計算首要考慮的問題,由于高斯-塞德爾對于多節點系統來講收斂速度較慢,為了提高收斂速度,利用牛頓拉夫遜潮流計算方法編寫算法程序,使得計算速度提高。當網絡中的電抗遠大于電阻值時將牛頓拉夫遜算法中雅可比矩陣簡化后得到快速分解法,該方法適用性較好,收斂速度進一步提高。研究了三種潮流算法特點,給出了潮流求解程序設計流程,利用 MATLAB 軟件編寫了潮流計算程序。該程序包括:數據導入模塊,潮流計算模塊和數據導出模塊。將系統數據整理為支路信息和節點信息分別存放于 Excel 電子表格中。利用數據導入模塊將系統數據導入到計算程序之中,選擇三種算法分別進行潮流求解,計算結果可以直接存儲到 Excel 表格之中。潮流計算模塊能夠脫離 MATLAB 運行,使用 MATLAB 編譯器編譯成 C++的程序,直接在 windows 環境下運行.exe 的可執行文件即可[39-42]。
 
參 考 文 獻
[1] 孟祥萍,高嬿. 電力系統分析[M]. 北京:高等教育出版社,2004.
[2] 劉笙. 電氣工程基礎(上、下冊)[M]. 北京:科學出版社,2002.
[3] 姬哲. 2005年焦作電網年度運行方式[R]. 河南:國家電網焦作供電公司,2005.
[4] 姬哲.2006年焦作電網年度運行方式[R].河南:國家電網焦作供電公司,2006.
[5] 范高峰.配電網可視化潮流計算軟件的研究和開發[D].河北農業大學,2003.5.
[6] J.鄧肯•格洛弗等. 電力系統分析與設計(第3版)[M]. 時代教育國外高校優秀教材精選時代教育國外高校優秀教材精選,機械工業出版社,2004.5.
[7] Das D,Nagi H S Kothari D P.Novel Method for Solving Radial DistributionNetworks[J].IEE Proc-Gen.Trans.Dist 1994;141(1):291-298.
[8] 李梅. 基于MATLAB和VB的電力系統潮流計算[D].山東大學,2001.5.
[9] 張曉春,郭小進,謅登梅等.基于MATLAB語言的電力系統暫態穩定仿真[J] .湖北電力,2000.24(3):9-11.
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電力工程碩士畢業論文篇二

 
第一章 引言
 
1.1電力建設基本情況
電力行業是國民經濟發展的基礎性行業。作為公用性的行業直接為民服務,是城市的基礎設施,是社會主義國家福利事業的集中表現。電力由于其能帶來人民生活的便利、生活質量的改善以及城市聚集效應的提高,具有明顯的社會公益性和服務性。同時電力行業作為一個國家重要的能源動力,是國家經濟生產正常進行、人民生活穩定有序展開的重要動力和保障,具有重要地位,因此長期以來一直成為國家經濟發展戰略中的重點和先行行業。隨著社會主義市場經濟的發展,基本建設的飛速發展,電力建設也在快速發展。2007年全國共完成電力基本建設投資5492.9億元,其中電源建設投資3041.5億元,電網建設投資2451.4億元[2]。電力基建方面,2007年在2006年全國基建新增投運的發電裝機10117萬千瓦的基礎上又新增10009萬千瓦,具體情況如圖1-1所示。并且全年新增220千伏及以上輸電線路回路長度4.15萬公里,新增220千伏及以上變電設備容量18848萬千伏安。
在實行改革開放,建立市場經濟后,工程項目的建設打破了原來的國家分配制度,逐漸轉化為市場化,廣泛采用國際通用的招標投標和承包責任制,施工企業實行獨立的經濟核算l#1。與其他項目一樣,電力施工項目也不例外。目前電力施工承包市場競爭亦是異常的激烈,施工企業普遍低價投標以增加中標的機會,利潤空間越來越小。電力施工企業要想在日趨激烈的市場競爭中求生存,就必須要有足夠的市場競爭力。
 
1.2研究背景
通過施工成本控制,可以促使項目節約費用,降低成本支出;可以分析和考核人工、材料和施工機械計劃消耗情況,挖掘降低施工成本的潛力;可以為企業投標和經營管理提供決策和預測的依據。然而,在實際工程項目管理的施工成本控制相當復雜。電力工程施工周期長,對中間收入的確認和中間成本的計量工作較為復雜,招投標期和交付使用后服務期內發生費用的不確定。從而導致成本和收入、現金流量、效益分離的成本管理復雜,而且項目管理機構是臨時組成,人員流動性大,不可能建立和其他制造業一樣的標準成本控制系統。但是電力工程施工有內在的規律,這些都要求進行組織和規劃,嚴格地按規章實施,施工成本控制才會取得良好的效果。項目成本的影響因素很多,合同、工期、技術措施等對其有很大的影響。電力施工項目如何在激烈競爭的市場環境下,合理進行成本控制,在保證工程質量、工期的基礎上,降低工程成本,爭取更大的利潤,是目前擺在電力施工企業面前的一個重要課題。
 
1.3研究內容與意義
隨著我國經濟體制改革和對外開放的深入發展,社會主義市場經濟體制逐步建立,全國統一開放的基建市場已經初步形成。在國家電力體制改革不斷推進,廠網分開后,電力建設市場的格局也被逐步打破,使電力施工企業面臨的競爭也越來越激烈[8]。除了政策、市場等外部因素外,電力施工企業傳統計劃模式的困擾,自身管理薄弱,控制手段落后材料浪費嚴重,是造成成本失控,企業經濟效益下降的根本原因。投標市場的無序競標更加速了電力施工企業的經營狀況的惡化進度,使電力施工企業的生產陷入困境。因此加強成本管理和成本控制是現代企業管理工作的重中之重。同時有效的成本控制,對降低工程成本,改善經營管理,提高職工的主人翁意識和勞動積極性都有極其重要的作用,特別是對提高工程質量、確保安全施工等方面也有深遠的意義。本文在對施工項目成本控制基本思想、方法、措施等進行深入分析的基礎上,結合我國電力施工企業成本管理現狀,對其存在的問題展開全面的總結和概括。同時引入目標成本管理,對成本與利潤的綜合戰略規劃思想,從目標成本的確定、計劃、控制、核算、分析與考核對電力施工項目成本進行系統管理。
 
第二章施工項目成本控制概述
 
2.1施工項目成本控制理論
工程項目成本是施工企業以單項工程為成本核算對象的施工過程中所消耗的生產資料轉移價值和勞動者的必要勞動時間所創造的價值貨幣形式。而施工項目成本則是在施工中所發生的全部生產費用的總和,包括所消耗的主、輔材料,構配件,周轉材料的攤銷費或租賃費,施工機械的臺班費或租賃費,支付給工人的工資、獎金以及為組織和管理工程施工所發生的全部費用支出。施工項目成本按生產費用計入成本的方法劃分,可分為直接成本和間接成本。其中直接成本是施工過程直接耗費的構成工程實體形成的各項支出,包括人工費、材料費、機械使用費和其它直接費。所謂其它直接費是指直接費以外施工過程發生的其它費用。間接成本是指企業的各項目經理部為施工準備、組織和管理施工生產所發生的全部施工間接費支出。它包括現場管理人員的人工費(基本工資、工資性補貼、職工福利費)、資產使用費、工具用具使用費、保險費、檢驗試驗費、工程保修費、工程排污費以及其它費用等等。施工項目成本控制強調的是項目成本的形成過程中,對生產經營所消耗的人力資源、物質資源和費用開支,進行指導、監督、調節和限制,及時糾正將要發生和已經發生的偏差,把各項生產費用控制在計劃成本的范圍之內,以保證成本目標的實現,達到成本控制的目的,降低項目成本,提高經濟效益。成本控制不僅僅可以降低成本,同時其作用還表現在提高資源的利用效率方面。施工項目的成本控制應貫穿在施工項目全過程,是企業全面成本管理的重要環節。
 
2.1.1施工項目成本控制的重要性
在市場經濟條件下,企業要獲得生存和發展就必須強抓成本,以節約開支提高利潤和企業競爭力,這是對任何一個行業都適用的準則。隨著施工項目管理在施工企業當中的逐步推廣普及,項目成本控制的重要性也日益為人們所認識。成本的控制不僅在于項目的控制中,而且在整個項目管理乃至于整個施工企業管理中都有著重要的地位。企業盈利通常是通過項目的經濟效益即項目的最大化和成本的最小化來實現的。對于施工企業單位,在確定了合同價格后,它的經濟目標就主要通過成本來控制。由此可見,在實際施工中,若忽視成本控制,將成本處于失控狀態,只有工程結束后,才知道實際成本支出,這時己無法對損失進行彌補。可以說,項目成本控制正在成為施工項目管理向深層次發展的主要標志和不可缺少的內容,體現了施工項目管理的本質特征,具有重要的意義和作用,具體表現如表2-3所示。
 
第三章 電力施工項目成本控制現狀分析................. 16-22 
    3.1 電力施工項目成本控制的特殊性................. 16 
    3.2 電力施工項目成本控制存在的問題................. 16-21 
        3.2.1 缺乏成本競爭意識................. 17-18 
        3.2.2 缺乏明確的責任制度 .................18 
        3.2.3 核算與管理不相適應................. 18-19 
        3.2.4 項目經理責任與權利不對應................. 19 
        3.2.5 缺乏有效的激勵機制................. 19-20 
        3.2.6 現場管理人員水平有待提高................. 20 
        3.2.7 成本控制范圍與方法不靈活................. 20 
        3.2.8 對分包商的管理不到位................. 20-21 
    3.3 電力施工項目成本管理改革的必要性................. 21-22 
第四章 電力施工項目目標成本控制體系研究 .................22-45 
    4.1 目標成本控制概念與特點 .................22-24 
        4.1.1 目標成本管理的概念................. 22 
        4.1.2 目標成本管理的特點................. 22-24 
        4.1.3 目標成本管理的原則 .................24 
    4.2 目標成本管理內容 .................24-26 
        4.2.1 成本目標制定................. 25 
        4.2.2 目標成本執行 .................25-26 
        4.2.3 目標成本核算................. 26 
        4.2.4 目標成本分析與考核................. 26 
    4.3 電力施工企業目標成本管理體系................. 26-39 
4.4 上海電力工程有限公司成本管理實例介紹................. 39-45
 
結論
 
在施工項目的管理模式正由計劃經濟體制向市場經濟體制轉變的情況下,與舊體制密切相關的國有電力施工企業正面臨著嚴峻的挑戰。由于市場機制已發生作用,導致企業間低成本競爭加劇。在一批優勢企業脫穎而出的同時,相當一部分國有電力施工企業陷入了困境,施工項目成本控制不善甚至失控的局面日益嚴重。加強施工項目成本控制來提高經營效益、增強企業競爭力是擺在電力施工企業面前急需解決的問題。本文在電力施工企業成本控制過程中,引入目標成本管理的思想,從目標成本的確定、成本控制、成本核算、成本分析、成本考評六個方面入手對電力施工企業成本進行系統控制。通過本文的研究,得出以下結論:
(1)論文通過對實際項目管理工作中成本控制現狀的分析,總結出存在的主要問題:目前電力施工項目成本控制過程中存在成本控制意識薄弱,成本管理人員整體素質不高,缺乏明確的責任制度和有效的激勵制度。并且存在項目經理責權利不對等,管理與核算不相適應等問題,以及對分包商的管理不到位等問題,從而導致目前電力施工企業成本控制不利,企業競爭力低下。
(2)通過對幾種成本控制方法的比較研究,提出了將目標成本管理作為電力工程施工項目成本控制的依據,目標成本管理作為企業降低成本,是增加盈利和提高企業管理水平的有效方法。推行目標成本管理對電力施工項目成本的過程控制起指導作用,使項目成本管理真正做到了項目成本事前規劃有目標,過程控制有依據,成本分析有標準;而且成本責任區域明晰后,便于落實分項成本的責任人和考核責任人的工作績效。有利于提高企業的市場競爭能力,這對于企業今后的生存和發展長富久安具有重大意義
(3)電力施工項目在實施目標成本管理中,企業必須遵循目標成本管理的原則,加強企業員工的培訓,提高員工成本控制意識和成本管理素質,健全成本管理信息系統,充分利用各種管理、經濟和技術手段,克服舊體制的弱點,為有效實施成本控制創造條件。用實際工程數據進行了實證分析,說明企業對施工項目進行目標成本管理具有較強的可操作性。
綜上所述,項目目標管理體系在整個電力施工企業項目成本控制中處于十分重要的地位,實施成本控制,對降低工程成本,改善經營管理,提高職工的主人翁意識和勞動積極性都有極其重要的作用。加強電力施工企業項目管理中的成本控制既是企業積極適應WTO的規則要求,又是向科學管理要效益的具體舉措,在激烈的市場競爭中不斷地自我完善,增強企業的生命力,才能使企業在激烈的市場競爭中可持續發展。
 
參考文獻
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電力工程碩士畢業論文篇三

 
1. 前言
 
1.1研究方法
本論文分為十個部分,碩士論文范文前言部分主要介紹了課題來源及研究意義、研究目的、意義、方法和思路以及主要創新點;第二部分主要介紹了電力市場的基本概念和模式以及電力需求與負荷預測方法的研究綜述;第三部分主要分析我國地質資源結構;第四部分主要分析了我國電力市場供給和需求,主要是電力市場供需現狀與原因分析,電力需求結構的分析,以及發電裝機容量的技術構成與合理化模式;同時分析了影響電力需求的五個重要因素,國內生產總值,電價,人口,經濟結構變化,效率改進以及其他因素等;第五部分為基于 ARMA 模型的電力需求短期預測模型,主要研究了短期電力需求的特點和趨勢,在消除季節因素的基礎上,運用 ARMA 模型進行預測分析;第六部分為中期電力需求預測模型及應用,主要研究了中期電力需求的中期趨勢,首先運用灰色模型和灰色改進模型進行預測分析,又結合影響電力需求的主要因素,運用計量經濟學的方法進行了預測分析;第七部分為基于傳遞函數模型的我國電力長期需求預測分析,主要研究了電力長期需求與國內生產總值之間的關系,運用傳遞函數模型,進行了預測分析;第八部分為發電量與裝機容量的長期預測及分析,主要研究了我國電力需求預測、我國發電量與裝機容量預測、我國電力供需的比較分析;第九部分為解決我國長期電力供需矛盾的對策建議,主要研究了電力工業長遠目標的設立、市場及競爭機制的引入、市場創新以及在金融危機背景下,電力工業的發展。第十部分是結論。
 
方法體系:
1.在充分分析了影響電力需求的因素和長遠經濟發展目標的基礎上,結合國內外權威機構組織對我國電力需求預測和分析,運用定量化的方法,對電力需求進行預測。
2.考慮發電損耗,機組冗余度,負荷功率等因素,以需求預測為基礎,預測未來發電量和總裝機容量;考慮機組的老化,限制淘汰機組,季節性因素(水電),政策導向等因素,按照技術構成的分類,分別對火電、水電、核電等的裝機容量進行預測。
3.分析電力能源分布,環境保護,經濟發展,企業效益這四者的動態關系,同時結合按技術構成(火電,水電,核電等)的裝機容量預測,按行業(一產,二產,三產,居民等)用電量預測和按地區(按電網)用電量預測三者的分析結果,提出滿足我國電力需求的可行性建議。
 
技術路線:
經濟的發展依賴于電力工業的發展,同時,隨著經濟的發展,電力工業也得到了發展,同時電力需求也將會不斷增加,二者的關系是相互聯系的。電力工業的一個突出問題就是電力供需矛盾的問題一直沒有得到根本性解決。電力工業供需矛盾的解決,一方面依賴于電力工業供需結構上的變化,另一方面依賴于電力需求的正確,合理預測。影響電力需求的因素很多,在進行短期以及中長期預測的時候,影響變量是有差異的,并且影響力度也是不一樣,因此,在進行短期以及中長期預測的時候,一方面要綜合考慮方法本身的利弊問題,另一方面要找出主要有哪些影響電力需求的因素。本文就是在這樣的基礎上,尋找適合我國電力需求預測的方法體系,通過獨立分析,找出適合的方法,同時提高不同時段的需求預測的精確程度。在基于電力需求預測的基礎上,對發電量和裝機容量進行了預測分析,同時分析了電力工業供需矛盾的根源,將二者相結合來提出滿足我國電力長期需求的方案。
 
2 電力市場需求預測理論研究綜述
 
2.1 電力市場的基本概念和模式
電力市場是以電力的需求為中心,按照市場機制的原理,對電力系統中發、輸、供電,以及客戶等協調運行的機制[5]。其本身包括發、輸、配、用電全過程,涉及電力產品的產、供、銷各環節。電力市場是一個由人、財、物構成、由資源流、能量流、信息流匯集的復雜巨系統。其運行涉及因素多,關系復雜,尤其是全過程各環節都離不開人的因素,因此,它是一個典型的包括硬、軟因素的復雜巨系統[6]。電力市場包括有形市場、無形市場、電廠與電網間市場以及電網與用戶間的市場[7]。電力市場除具有一般市場特點以外,還具有特殊特點。①唯一性:唯一性指的是電力商品單一化,即一次能源只有轉化為電能,不存在其他最終商品和輔助商品以及半成品。電能最大優點就是干凈優質,避免了一次能源的污染嚴重的問題,缺點就是電能無法像一次能源—煤炭一樣便于儲存和放置。②不可分性:不可分性指的是電能的整個供應鏈環節是同時進行的。③復雜性:復雜性指的是構成電能成本的方面比較多,而且不同區域、不同時間差異都很大,因此,我國電價基本上是不統一的,有著很大的不確定性,缺乏市場機制的調節,政府干預作用較大。④超前性:超前性指的是電力發展要早于、先于經濟發展,因為,一方面,經濟發展要依賴于電力發展,電力發展是經濟發展的保障;另一方面,裝機容量一般有一定的滯后期,裝機開始到真正產生出電力商品需要一個周期,大約是 2—3 年的時間;第三方面,電力發展的速度要超過經濟發展的速度,這樣才能做好經濟發展的基石,因此,電力發展一定要超前于經濟發展,否則電力發展就會對經濟發展起到瓶頸作用。⑤壟斷性:壟斷性是指電力工業是基礎產業,是民生問題,關系到國家安全和穩定,因此,具有一定行業壟斷性。⑥廣泛性:廣泛性表現為電力消費的廣泛性,電能既是一種生產要素供第一產業、第二產業、第三產業相關部門使用,又是一種生活必需品供全社會人民使用,因此,電能無論作為原材料、半成品還是產成品,其都是被廣泛使用的。
2.2 電力需求與負荷預測方法研究綜述
 
2.2.1 電力需求與負荷預測概念
近年來電力需求在國家的宏觀調控中,越來越受到重視。及時、準確的電力預測對經濟產生積極、正向的影響。電力需求預測包括兩方面的含義:一是最大負荷及負荷特性預測,包括全社會最大負荷和統調電網最大負荷預測;二是需電量預測,包括全社會需電量和統調需電量,從內容上分應包括第一、二、三產業和居民生活需電量[12]。電力需求預測是電力電力系統的基礎性工作,電力需求預測的準確程度,直接關系到電力系統的長遠規劃。電力需求預測一般具有三個特點:第一,電力需求預測依賴于經濟發展;第二,準確地電力需求預測需要進行滾動預測,即使是中長期預測,為了提高準確程度,也需要進行滾動預測;第三,電力需求預測除了受到經濟系統指標的影響以外,還受到天氣等一些不確定因素的影響,有時這些因素對電力需求預測的影響程度還會很大,如,天氣因素對于短期電力需求預測的影響就很大。負荷預測就是為滿足和保證電力供需的平衡提前做好準備,系統可以在負荷預測的基礎上進行負荷的調整和管理[13]。負荷預測己成為電力系統調度、計劃、規劃等管理部門的重要工作之一。因此,也應成為實現電力系統管理現代化的重要內容之一。
 
3 我國地質能源結構分析.................. 24-29 
    3.1 煤炭—火電 ................24-25 
    3.2 水力—水電................ 25-26 
    3.3 鈾礦—核電................ 26 
    3.4 燃油—火電................ 26-27 
    3.5 燃氣—火電................ 27 
    3.6 可再生能源—新能源發電................ 27-29 
4 我國電力市場供需分析................ 29-37 
    4.1 電力市場供需現狀及原因分析................ 29-31 
    4.2 電力需求結構分析................ 31-33 
    4.3 影響電力需求的因素分析................ 33-37 
5 基于ARMA 模型的短期電力需求預測................ 37-55 
    5.1 ARMA 模型 ................37-38 
    5.2 ARMA 模型的平穩性............... 38-40 
    5.3 ARMA 模型的識別................ 40-44 
    5.4 算例應用 ................44-55 
6 中期電力需求預測模型及應用................ 55-79 
    6.1 灰色模型建模過程................ 55-60 
    6.2 灰色改進模型 ................60-64 
    6.3 灰色模型精度檢驗................ 64-65 
6.4 算例應用................ 65-79
 
結論
 
電力資源是我國的重要能源,是經濟發展的依托和保障。但是,自“十五”以來,我國局部地區,尤其是東部經濟發達地區,電力供需極不平衡,電力供給遠遠無法滿足經濟的發展。從長期看來,電力發展對于經濟的發展起到了瓶頸作用。電力供需不平衡體現在兩個方面,一方面,用于發電的一次能源和經濟發展在區域分布上極為不平衡;另一方面,各網間電力合作比較少,沒有形成全國聯網的格局,電網間很難形成電力的自由傳輸。基于此,本文首先將對電力需求準確預測放在了首要問題。從目前的文獻資料來看,用于區域及全國的短期電力需求預測的方法較多,準確度較高,但是我國中長期電力預測的精確度較差,而且研究全國電力中長期預測的方法較少。本文在大量研究了國內外對于電力需求預測理論和方法的基礎上,充分考慮了我國電力發展的影響因素,針對短期、中期、長期電力需求的不同特點和影響因素,分別采用不同的預測方法進行了預測分析,以電力需求預測為基礎,對我國長期對發電量和裝機容量進行了預測,最后提出了相對應的對策建議。
本文認為電力市場化改革是必然趨勢。就市場模式而言,從長遠看來,我國電力市場結構由國家—大區—省市三級電力市場逐漸過渡到國家—大區兩級電力市場的可能性較大。國家—大區兩級電力市場結構有如下優點:有利于電力交易的可持續發展;有利于省級電力市場在較大范圍內資源優化。就運營模式而言,從目前我國的實際情況分析,買電型運營模式更適合。但從長遠來看,批發競爭運營模式是買電型運營模式的必然發展趨勢。
 
參考文獻
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電力工程碩士畢業論文篇四

 
第一章 緒論
 
撫順石化新建 80 萬噸乙烯工程廠區內擬建兩座 66kV 總變電所,13 座 6kV 裝置變配電所。撫順石化要求對新建廠區內變電站和配電網做 SCADA 監控系統,系統具有自動監視和控制、自動測量、微機保護等功能。本論文主要針對撫順石化 80 萬噸乙烯工程廠區內變電站和配電網自動化系統進行研究、設計
 
1.1 課題的研究意義
變電站及電力網綜合自動化系統是電力系統運行不可缺少的部分,它為電網調度人員提供電網的運行狀態,以便及時調整配電網設備的運行,保證配電網重要用戶的供電;控制負荷,使供電、用電平衡,提高負荷的利用率;及時調整無功功率補償設備的運行,保證供電電壓的質量;當發生事故時,迅速獲取信息,及時處理事故,保證用戶的供電并盡量縮短對用戶的停電時間。撫順石化80萬噸乙烯項目的供電系統是以南、北二個66kV總變電所為中心,其66kV系統配電裝置采用GIS六氟化硫(SF6)組合電器雙母線接線型式,南區總變11個間隔,北區總變10個間隔;南、北區總變電所各設置四臺66/6.3kV,31.5MVA雙繞組有載調壓電力變壓器,正常情況下四臺主變壓器分列運行,每臺主變各帶該組母線全部負荷的50%;在南、北總變電所內采用66/10kV雙繞組無勵磁調壓電力變壓器3臺,為聚丙烯裝置、線性低密度聚乙烯裝置、高密度聚乙烯裝置三臺大功率電動機供電。10kV大電動機配電裝置接線采用變壓器-電動機組接線形式;6kV系統為兩組單母線分段接線型式,分別以6KV雙回路放射方式向各生產裝置供電,從南區總變6KV系統配出6個化工裝置配變電所(分別為乙烯裝置、丁二烯聯合裝置、聚丙烯裝置、線性低密度聚乙烯裝置、第一循環水場及廠前區變電所),從北區總變6KV系統配出5個化工裝置配變電所(分別為第二循環水場、空分空壓裝置、丁苯橡膠裝置、高密度聚乙烯裝置、罐區變電所),每一回路均可承擔該裝置100%的負荷。4組6kV并聯補償電容器分別接于6kV母線的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段母線上。總變6kV系統為中性點經消弧線圈接地方式,并采用兩臺帶二次負荷的接地變壓器作為總變電所的所用電源;由撫順石化公司老熱電廠提供一路6kV電源到南區總變電所設置應急電源配電中心,該中心向乙烯裝置、火炬系統等提供應急電源。南、北總變電所主接線圖見附圖1.1。撫順石化乙烯工程變電站及電網擔負著為撫順石化80萬噸/年乙烯工程生產裝置供電的重任,其供電的質量直接影響著撫順石化的生產和效益。因此,建造一套先進的變電站、電力網綜合自動化系統是十分必要的。
 
1.2 國內外研究動態及發展趨勢
 
1.2.1 早期的變電站遠動技術
早期的遠動技術可以追溯到 20 世紀 40 年代至 70 年代期間,是在自動電話交換機和電子技術基礎上逐步發展起來的,最早用于電力工業的遠動設備便是由電話繼電器、步進器和電子管為主要元器件組成的。隨著半導體技術的發展,60 年代開始出現晶體管無觸點式遠動設備,70 年代出現集成電路遠動設備。這一階段的遠動設備有如下主要特點:不涉及軟件,設備都是由硬件制造的,即非智能硬線邏輯方式;核心硬件是晶體管以及中小規模集成電路芯片,其中晶體管開始采用鍺管,后來過渡到硅管,而集成電路芯片開始采用 PMOS 技術芯片,后來采用 CMOS 技術和 TTL 技術;其設計理念是面向全站,而不是面向元件或者間隔,因此都采用集中組屏方式;置于廠站端的終端設備與置于遠方控制中心或調度中心的接收設備均為一對一方式;遠動設備內部各部分之間以并行接口技術為主,很少或幾乎不使用串行接口技術;與遠方控制中心或調度中心之間的通信以電力線載波技術為主,且多為復用;大部分遠動設備只完成遙測與遙信二遙功能,少部分具有遙控遙調的所謂四遙功能。
 
1.2.2 中期的變電站遠動(監控)技術
20 世紀 80 年代到 90 年代,由于微處理器芯片(CPU)和各種作為外圍電路的大規模集成電路的出現和應用,遠動技術從早期方式進入了中期發展階段。同時它又與個人計算機(PC)相結合,出現了所謂數據采集與監控系統,即 SCADA 系統。廣義的 SCADA系統不僅包括這里所述的遠動設備,也包括調度自動化中完整的主站系統。這意味著遠動將向提高傳輸速度、提高編譯碼的檢糾錯能力、應用智能控制技術對所采集的數據進行預處理和正確性檢驗等方向發展,這樣遠動一詞也逐漸為監控所取代。中期遠動技術有如下主要特點:以單或多微處理芯片 CPU(8/16/32 位)和嵌入式軟件為核心;PC 的應用提高了遠動設備的應用水平,拓寬了遠動技術的應用空間;在采用多處理器設計時,設備內部逐漸從并行接口轉向串行接口技術;設計理念仍然面向全廠或全站,所以仍然采用集中組屏方式;廠站端的終端設備與遠方調度中心或控制中心的接收逐步從一對一方式發展為一對 N 方式,即一臺或兩臺前置接收設備可以接收多達 32 個以上廠站端設備;與調度中心或遠方控制中心之間的通信方式除了電力線載波之外還有了其它諸如微波、特高頻、郵電線路、光纖等多種方式;遠動功能由二遙發展到四遙且增加了若干附加功能。
 
第二章 調度總站系統平臺設計
 
2.1通用平臺
通用平臺系統是以 Client/Server 機制為核心,其良好的開放性、易擴展性、分布性,能滿足 DMS、EMS 等各種應用,尤其支持超大規模、海量實時數據處理,適合大規模DMS/EMS 系統的要求。
 
2.1.1 具備服務器字典功能
Client/Server 模式的SCADA 系統在網絡結構上是一種基于鏈接的非透明的分布式系統。它有兩層含義。第一,Client 在和Server 交換數據以前,必須先同它建立數據鏈路;第二,Client 只有事先知道了Server 的邏輯位置(如機器名、IP 地址等)才能和它建立鏈路。Client/Server 的這一結構特點,保證了數據傳輸的高效和安全可靠。通過為每一臺客戶機預先設置一張能提供某一功能所對應的服務器邏輯位置的信息表,即服務器字典,這樣數據源的物理地址和功能服務器的邏輯位置對客戶機來說是透明的。服務器字典可以存放在配置文件中,或數據庫表中。
 
2.1.2 采用 Client/Server 網絡模型
平臺設計的網絡模型中,每一臺客戶機都有一個網絡服務程序,由它負責從服務器字典中獲取服務器邏輯位置的信息并建立鏈路,而客戶機的每一個應用只和本地的網絡服務程序打交道。從圖2.1中可以看出,每一客戶機和服務器之間只有一條數據鏈路。這是一個兩級結構的Client/Server 網絡模型。客戶機本地網絡服務器程序是所有本地客戶應用的Server 端,相對于整個系統它又是系統Server 的Client 端。
 
第三章 調度SCADA 系統設計思路................... 29-38 
    3.1 基本設計概念和處理流程................... 29-31 
    3.2 運行模塊組合 ...................31-38 
        3.2.1 運行控制 ...................31-32 
        3.2.2 流程邏輯 ...................32-38 
第四章 調度SCADA 系統實現功能................... 38-46 
    4.1 數據采集 ...................38-39 
    4.2 數據處理 ...................39-41 
    4.3 控制功能 ...................41 
    4.4 人機界面功能................... 41-42 
    4.5 圖形編輯功能................... 42 
    4.6 事件及事故報警處理................... 42 
    4.7 事件記錄順序(SOE)................... 42 
    4.8 歷史斷面回顯及事故追憶(PDR) ...................42-43 
    4.9 安全子系統................... 43 
    4.10 集控/監控功能................... 43-45 
    4.11 五防閉鎖功能................... 45-46 
第五章 EMS 高級應用軟件................... 46-54 
    5.1 網絡拓撲分析和動態著色................... 46 
    5.2 實時狀態估計 ...................46-48 
    5.3 調度員潮流 ...................48-49 
    5.4 短期負荷預測 ...................49-50 
    5.5 靜態安全分析................... 50-51 
    5.6 短路容量自動掃描................... 51 
5.7 無功電壓優化與自動控制(AVC)................... 51-54
 
結論
 
變電站及配電網綜合自動化系統的結構復雜,不同系統之間差異明顯,這導致了其分析過程的復雜性。本文主要針對撫順石化 80 萬噸乙烯工程的特點和撫順石化公司的具體要求,研究開發一套先進的變電站及配電網綜合自動化系統,以保證撫順石化 80萬噸乙烯工程的供電,使理論和實際緊密結合。總結全文的內容,有以下結論:
1.全廠電氣自動化監控系統主要由系統總站、13 個子站系統、全廠通訊網絡層、全廠五防視頻監控系統和南北總變 66KV 系統保護及控制裝置組成。
2.全廠電氣自動化監控系統以實時監控系統(SCADA)為主,可同時實現與全廠生產調度中心及上級管理部門的信息上傳功能。
3.全廠電氣自動化監控系統采用開放性分層分布式網絡結構,設站控層、網絡層和間隔層。
4.五防防誤系統由 13 個子站五防遙控閉鎖裝置和全廠電氣自動化監控系統總站內的五防工作站、綜合操作屏構成。
5. 視頻監控系統由 13 個視頻監控系統子站部分、視頻光纖環網、監控系統總站部分(包括視頻服務器、視頻工作站等)構成。
 
參考文獻
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電力工程碩士畢業論文篇五

 
第一章 引言
 
1.1 、項目背景/項目來源
總承包公司對項目全程負責,避免了設計、采購、施工的各個環節的不銜接、不協調、不可控,可以顯著縮短工程工期、減少投資成本。EPC 工程總承包模式在我國也逐漸成熟起來,成為我國工程建設總承包一種重要模式。堅持以改革開放和科技創新為動力,大力推進信息技術在經濟社會各領域的廣泛應用,不斷提高我國信息化水平,走出了一條中國特色的信息化道路。“以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化”是我國信息化發展的重要戰略部署。作為工程建設總承包 ,通過實施 EPC 工程總承包信息化工程達到“規范管理業務、優化管理模式、提升管理水平”的目的,進而推動整個企業信息化建設,加快由企業信息化向信息化企業轉變的進程。
根據美國項目管理協會(PMI)發布的 PMBOK2004(項目管理知識體系 2004版),采購是項目管理過程中一個重要的知識領域。并且作為 EPC 工程總承包,采購也是相當重要的一個環節,而作為采購的實體——物資的管理工作尤為重要。本課題定位于火力發電站 EPC 總承包采購管理信息系統的設計與實現。不同的行業,采購管理的內容和目的并不一致。針對火力發電站 EPC 總承包商,實施符合行業和企業自身 EPC 項目管理模式的采購管理系統具有重要意義。EPC 總承包采購管理在 EPC 工程中,具有承上啟下的重要作用,是成本控制和工程按期投產的重要保障,采購計劃、物資招標、物資合同、物資臺帳、物資催交等信息的管理工作,是采購環節重要工作內容,是施工能否順利進行、按期竣工交付的重要因素。
 
1.1.2、項目來源論文來源于一個電力行業 EPC 總承包采購項目,本論文屬于采購管理信息系統方面的應用研究與設計,基于電力行業 EPC 總承包采購管理信息系統項目課題,通過對該課題的設計與實現過程的分析,對項目設計的系統結構及需要解決的關鍵問題等進行重點的研究。
 
1.2、采購管理信息系統對總承包項目的意義和作用
 
1.2.1、采購管理信息系統對總承包項目的意義
總承包作為一個特殊行業,參與方多,與外界聯系頻繁,信息是其得以生存和運轉的根本基礎。信息貫穿了總承包活動的全過程,是總承包整個活動的關鍵所在。總承包日常的工作活動中與各參建方、材料供應商之間信息傳遞頻繁,這一特點體現了信息網絡的優越性,也決定了實行信息化的重要性。從這個意義上講,總承包的核心是信息,因此,對總承包來講,收集、整理、加工、傳遞信息是重中之重,信息的傳播對其而言至關重要。信息是總承包內部各部門、各參建方以及供貨商和本部進行各個環節聯系的紐帶,信息化在這一點上也顯得特別重要。
 
1.2.2、采購管理信息系統對總承包項目的作用
1)采購管理信息系統能夠規范采購流程,優化采購方法,提高采購管理的效率和效益。采購申請、采購計劃、招標管理、物資臺帳及備品備件庫和合格供應商數據庫能夠使采購管理流程規范化、標準化和采購管理的專業化。通過采購管理系統的應用可以直接顯著地降低采購管理成本、提高管理效率。
2)采購管理信息系統為 EPC 總承包企業的采購管理提供管理、數據分析及采購決策支持平臺。電力工程 EPC 總承包項目采購范圍廣、涉及物資和設備眾多。如何在在采購管理過程中選擇合格供應商,如何進行供應商的資格審查及評價,如何簽訂符合 EPC 工程進度和質量要求物資和設備,以及如何采購的物資和設備進行現場管理等等,都是 EPC 總承包企業重點考慮的問題。而采購管理信息管理系統就是通過計算機、網絡、數據庫等技術手段,采集相關信息,存儲和處理采購數據,為 EPC 總承包企業的采購管理提供管理、數據分析及采購決策支持平臺。
3)采購管理信息系統能夠實現采購過程動態監控。采購工作 EPC 總承包企業采購部主要工作。作為公司總部職能部門,公司物資采購部負責所有項目物資的采購工作。而對于 EPC 項目部,采購工作更是貫穿 EPC 總承包項目的全過程。并且采購的實體——物資和設備等價格直接決定 EPC 工程的成本和效益,而物資和設備的供貨進度以及質量,則直接決定工程是否能按期投產和項目的最終成敗。所以,實施采購管理信息系統實現對采購申請、招標、采買、催交、檢驗、運輸、到貨、驗收等全過程以及物資和設備價格、質量進行動態監測,對采購流程和成本進行控制,保障項目的順利投產和企業的可持續發展。
 
第二章 相關背景知識介紹
 
2.1、系統研發背景
EPC 總承包采購管理是項目物資供應部重要職能。但目前,大多數 EPC 總承包企業存在分布地域廣和涉及用戶多的問題。這使得信息不能及時共享,協同工作及采購管理也因而不能得到有效整合,未形成良好的互動,從而大大降低了工作效率。然而,本采購管理信息系統并不是獨立存在的,它是建立在統一的用戶認證、電子簽章等服務的基礎上,并且與公司總部、項目其他各個管理系統及項目信息門戶存在數據共享和交換的接口。論文課題的應用價值、課題的可行性如下:基于.NET平臺的SOA架構模式設計并實現EPC總承包采購管理信息系統研究和實現,可以幫助 EPC 總承包企業建立一套統一的、完整的、分布地域廣和涉及用戶多的信息共享、協同工作及采購業務流程規范的應用系統。此系統的建立,可以幫助企業規范業務采購流程,優化采購管理模式。并通過新技術手段,實現所有業務、供應商、項目部相關信息的積累。通過數據挖掘和分析,為 EPC 總承包公司提供采購管理數據積累,提供領導決策支持。建立規范的采購管理模式和流程,使項目部在物資審批流轉中做到規范統一;建立標準的物資編碼;通過臺帳和共享機制,通過項目采購管理系統的實施,能夠達到提供工作效率、規范采購管理流程、降低物資采購成本、為領導提供基于網絡和信息技術決策支持平臺,具有較強的實用價值。
 
第三章 系統需求/系統目標................... 19-22 
    3.1 需求分析 ...................19-20 
    3.2 系統目標 ...................20-21 
    3.3 本章小結 ...................21-22 
第四章 系統關鍵問題研究 ...................22-37 
    4.1 采購過程的有效跟蹤和控制................... 22-23 
    4.2 采購信息的共享 ...................23-24 
    4.3 采購信息系統的安全訪問................... 24-25 
    4.4 采購業務協同辦公 ...................25-32 
    4.5 基于SOA 架構模式的CS 與BS 混合結構................... 32-36 
        4.5.1 SOA 架構模式 ...................32-33 
        4.5.2 B/S、C/S 結構................... 33-36 
    4.6 本章小結................... 36-37 
第五章 系統設計與實現................... 37-92 
    5.1 總體方案設計原則與技術架構 ...................37-39 
        5.1.1 總體設計原則 ...................37 
        5.1.2 總體技術結構................... 37-39 
    5.2 接口集成設計 ...................39-44 
    5.3 功能模塊設計與實現................... 44-63 
    5.4 部分系統數據結構 ...................63-74 
    5.5 系統實現關鍵代碼................... 74-91 
5.6 本章小結 ...................91-92
 
結論
 
本文依據 EPC 項目采購標準,搭建了一個采購管理信息平臺。主要論述了采購管理信息系統的設計及其實現部分。在開發過程中,對采購管理系統進行了需求分析、技術分析、總體設計、詳細設計和系統的具體編碼實現。該系統在 EPC項目的日常生產中成為采購管理的一個重要工具,對不斷提項目采購管理水平、提項目經濟效益具有十分重要的意義。根據系統的設計及其測試結果的總結,得出本系統具有以下優點:
1)規范性: 本系統從需求分析到詳細設計到最后的實現,都嚴格按照 EPC 采購管理標準規范來實施完成的,因此本系統是一個符合 EPC 采購管理標準的平臺。
2)可擴展性: 各軟件模塊封裝了各自的功能,只為外部提供接口,這使采購管理信息系統的可擴展性大大增強。擴展系統功能只需修改與之相應的模塊,降低了系統的擴展成本。
3)安全性 本系統采用了統一身份驗證技術。系統不僅在用戶登錄主界面時需要驗證身份,而且以后每打開系統的任何一個頁面,都會驗證用戶身份,驗證沒有通過,則禁止用戶訪問系統。所以本系統具有很高的安全性。
4)可復用性 由于本系統符合相關規范,使本系統在 EPC 總承包中有了很大的可復用性。
綜上所述,本管理系統是一個符合 EPC 總承包規范的系統。EPC 采購管理信息系統作為山東院總承包整體信息化工程的一個子系統,它的開發與試運行得到了企業的認可,使總承包的采購管理工作方式得到了很大的改善,采購信息流動和管理更加有序和科學,實現了信息共享和實時傳遞,基本達到了企業的預期目標。同時本系統在安全性,可復用性和可擴展性方面都有一定的優點,因此在現實應用中表現出了較強的生命力,相信企業腳踏實地地實施采購戰略的同時,本系統肯定會大大的提高企業的競爭力。
 
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電力工程碩士畢業論文篇六

 
第一章 緒論
 
1.1 諧波問題概述
隨著電力電子技術的發展,電力電子裝置在電網中的應用越來越多,由此引發的電力系統諧波問題也越來越嚴重。因此不少國家和國際學術組織都紛紛制定了限制電力系統諧波及用電設備諧波的標準和規定,諧波治理也逐漸成為研究熱點。
 
1.2 諧波治理的意義及措施
隨著電力電子技術的發展,供電系統中增加了大量的非線性負載,特別是以開關方式工作的電力電子裝置在電力系統中得到了廣泛的應用。這些電力電子裝置是一種非線性時變拓撲負載,不可避免的會對電力系統中引入非正弦波形,向電網注入諧波,影響電網中其他設備的正常運行。
 
1.2.1 諧波的危害電網中的諧波的危害主要表現在以下幾個方面:
1) 諧波電壓和諧波電流使電網供電質量下降,降低發電、輸配電和用電設備的效率,甚至使用電設備無法正常工作。
2) 諧波引發電力系統的局部并聯諧振或串聯諧振,使諧波含量變大,破壞電網的穩定性,甚至引發嚴重的事故。
3) 諧波會造成繼電保護、自動裝置工作紊亂。諧波能夠改變保護繼電器的動作特性,這與繼電器的設計特點和原理有關。諧波對過電流、欠電壓、距離、頻率等繼電器均會起拒動作和誤動作的影響,使保護裝置失靈和動作不穩定。零序三次諧波電流過大,可能引起接地保護誤動作。
4) 諧波也會引起電力測量的誤差。電力測量儀表是在純正弦波情況下進行校驗的,如果供電的波形發生畸變,則儀表的測量就會產生誤差。
5) 諧波也會干擾通信設備的正常運行。供電系統中的靜止變流器在換相期間電流波形發生急劇變化,換相電流會在正常供電電壓中注入一個脈沖電壓。此脈沖電壓中包含的諧波頻率較高時,就會產生電磁干擾,影響通信電路及通信設備的正常運行。
 
1.2.2 諧波治理的措施
可見,諧波污染,已經嚴重影響到了電力系統正常運行及人們的日常生活,諧波治理成了迫在眉睫的事情。諧波治理的措施主要有以下幾種:
1) 受端治理,從受到諧波影響的設備或系統出發,提高他們自身的抗諧波能力。如通過改進設備的性能,使其能在一定的諧波環境中正常工作。
2) 主動治理,即從諧波源本身出發,使諧波源不產生諧波或降低諧波源產生的諧波。如增加變流裝置的相數、采用多重化技術、設計高功率因數變流器等。
3) 被動治理,即通過外加濾波器,阻礙諧波注入電網。常用的被動治理方案是采用由電感、電容組成的無源電力濾波器、有源電力濾波器達到諧波治理的目的。
對于受端治理方案而言,只能保證系統在一定諧波環境下正常工作。當諧波污染到達一定程度后,系統也會失效。對于主動治理方案,雖能減少諧波源自身產生的諧波量,但由于電力電子裝置本身的非線性特征,其不可避免的會產生一定量的諧波。而在被動治理方案中,濾波器通過對特定次諧波進行吸收,以達到諧波治理目的。現階段被動治理方案是比較有實際應用價值的一種諧波治理方案,也是本文研究的重點。
 
1.2.3 無源電力濾波器不足
無源電力濾波器(Passive Power Filter: PPF)結構簡單、技術成熟、維護方便,在價格成本上也有優勢,因此無源濾波器在電力系統中得到了廣泛的應用。但是無源濾波器也有其固有的不足:
l) 只能抑制按設計要求規定的諧波成分,在大容量的情況下無源濾波裝置的體積較為龐大,損耗大。
2) 諧波電流過大時可能造成無源濾波器自身的過載,損壞設備。
3) 無源濾波器對電網阻抗和頻率的變化十分敏感,難以保證濾波效果。
4) 可能與系統阻抗發生串并聯諧振,從而使該次諧波分量放大,使電網供電質量下降
5) 消耗大量的有色金屬,體積大,占地面積也大。
 
第二章 基于瞬時無功功率理論的諧波檢測方法
 
對有源濾波裝置而言,實現對諧波與基波無功分量的準確快速檢測是相當必要的,這關系到整個裝置的補償性能。最早的檢測方法是通過模擬電路來實現,但模擬濾波器引起的相位與幅值誤差都比較大,檢測精度低。隨著數字技術的發展,模擬檢測方法逐漸被數字檢測方法所取代。常用的數字檢測方法有基于快速傅立葉變換的諧波檢測及基于瞬時無功功率理論的諧波檢測方法。對于傅立葉變換,通常需要從變換后的信號中去除基波分量,然后對其余信號再進行反變換,即可以得到諧波分量。然而傅立葉變換需要嚴格的同步采樣,且計算量大,不適合在線檢測諧波信號。而基于瞬時無功理論的諧波檢測方法,檢測精度高,計算簡單,實時性好,因此獲得了廣泛使用。下面主要對基于瞬時無功理論的幾種諧波檢測方法進行對比分析,為本課題檢測方法的確定提供依據。
 
第三章 三相三線制并聯有源濾波器的數學模型..................... 30-46 
    3.1 三相三線制APF 的數學模型................... 31-33 
    3.2 APF 的SVPWM 控制策略分析................... 33-39 
    3.3 直流側電壓的控制 ...................39-45 
        3.3.1 直流側電壓作用機理分................... 39-40 
        3.3.2 直流側電壓控制器的設計................... 40-45 
    3.4 本章小結................... 45-46 
第四章 三相并聯型有源濾波器的硬件................... 46-61 
    4.1 主電路的設計................... 46-51 
    4.2 控制電路的設計................... 51-55 
    4.3 系統的軟件設計................... 55-59 
    4.4 本章小結 ...................59-61 
第五章 改進檢測法的有源電力濾波器................... 61-72 
    5.1 MATLAB 簡介................... 61 
    5.2 有源濾波裝置仿真模型的建立 ...................61-63 
    5.3 直流側電容的軟起動控制 ...................63-64 
    5.4 系統仿真驗證................... 64-71 
5.5 本章小結 ...................71-72
 
結論
 
本文對三相并聯型有源電力濾波器的基本拓撲、諧波檢測方法、控制系統及其參數設計等問題進行了理論分析。在瞬時無功理論的基礎上,引入改進諧波電流檢測法,并通過具體的數值推理與仿真分析,驗證了該方法檢測諧波及基波正序無功電流的準確性。同時在控制方式上,引入空間電壓矢量控制技術,對三相并聯有源濾波器進行諧波補償電流的控制。并給出了基于 DSP(TMS320F2812)控制的容量為 250VA 的有源濾波器軟、硬件實現方案。最后通過在 MATLAB 的 SIMULINK 環境中,驗證了本文所提方案的可行性。通過理論分析與仿真,可得出如下結論:
1) 本文所采用的改進的諧波檢測法檢測精度高于ip-iq法。在非理想情況下,由于ip-iq法在提取基波正序有功電流時,存在誤差;而改進檢測法,在非理想情況下,也能準確檢測出基波正序有功電流,較之常規 ip-iq法適用范圍更廣。
2) 本文采用空間電壓矢量控制技術對有源電力濾波器控制系統進行控制,克服了常規三角波比較法響應速度慢、滯環控制方式開關頻率波動大的缺點,使整個系統補償精度高、動態響應快、且開關頻率恒定。
3) 對有源電力濾波器直流側電容電壓采用軟起動控制策略,極大降低了有源電力濾波器投入初期時,較大的充電電流,提高了系統工作的可靠性。同時引入了 MATLAB中的 SISOTOOL 工具箱對直流側電容電壓調節器的 PI 參數進行設計,省去了繁瑣的公式計算,簡化了設計。
 
參考文獻
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電力工程碩士畢業論文篇七

 
第1章緒論
 
1.1研究的目的及意義
隨著我國代寫碩士論文電力工業的大力投入,變壓器制造水平正處于快速發展階段。變壓器的品種越來越多,結構形式越來越復雜,質量不斷提高,性能指標也不斷升級。變壓器的發展趨勢是損耗低、重量輕、可靠性高、價格便宜。這些性能指標高低都集中體現在變壓器產品的設計和制造環節上。因此,一旦變壓器設計完成后,制造過程就尤為關鍵,而變壓器產品的質量和性能是靠工藝裝備來保證的,所以變壓器專用設備的技術水平在某種程度上也反映著變壓器的制造水平。因此,大力推動變壓器專用設備的發展是制造高性能、高水平變壓器的有力保證。作為變壓器制造的核心工序,變壓器線圈的繞制質量對整個變壓器性能極為關鍵。而線圈繞制的技術水平很大程度上依賴于繞線機的技術水平,因此國內外的變壓器制造廠家都十分重視先進繞線機技術的開發和應用。
截止到2009年,僅山東省內就有412家變壓器生產企業,而作為變壓器廠家常用的專用設備,繞線機的需求量也隨之大大增加,從而為繞線機的生產制造提供了廣闊的市場前景。但是,由于目前國內大多數變壓器專用設備(如繞線機)生產企業生產規模較小、技術力量薄弱、研發費用投入較少、原創能力較低等原因,所以尚無法生產出符合技術要求的高品質專用設備,更無法與國外生產企業形成強有力的競爭。為了進一步促進行業的技術進步,滿足國內變壓器生產企業的需求,本課題借鑒國外的先進經驗同時結合我國國情,進行性能優良、價格低廉的全自動繞線機的開發研制。
 
1.2變壓器行業繞線機技術
 
1.2.1常用的電力變壓器繞線機種類
自動排線繞線機是繞制配電變壓器高壓線圈的專用設備。新型的繞線機主機轉速由300r/m提高到SOOr/m,進一步提高了生產效率。排線機構由單頭增加到二至三頭,即一次可同時繞三只線圈。同時采用多線并繞方式;增加徑向壓緊機構;對每根放線盤進行張力的獨立控制,從而使線組導線排列整齊、電流密度分布均勻、匝間緊密均勻。同時配有端絕緣開卷機構、導線張緊機構,計算機可預置多種參數,可使線圈繞制一次完成,自動化程度大大提高,減輕了工人的勞動強度。
箔式線圈繞制機是繞制低壓箔式線圈的關鍵設備。國內己有廠家研制出了新型數字箔式線圈繞線機,該機采用直流電機產生箔帶張力,其特點是張力調整方便、準確、穩定性好,繞制全過程張力保持不變,從而能夠保證線圈的繞制質量。控制系統會自動計算開卷機上料卷直徑,從而隨時調整電機輸出力矩,確保整個繞制過程張力恒定,對保證線圈質量起關鍵作用。調偏機構采用光電模擬量傳感器非接觸檢測箔帶邊沿,通過伺服電機動態糾偏,該系統精度高,反應快,可靠性高,調偏精度高。
立式繞線機進一步向大型化發展。原有的立式繞線機載重量只有20t,現在已提高到40t,線圈直徑最大使用到35O0rnln,最大高度達到4000rnnl。使用了氣囊板式張緊裝置,而且數字顯示張力大小,張力控制更加準確、穩定可靠。為了提高所繞線圈尺寸精度,控制立式繞線機徑向跳動,增加了繞線模軸頭固定裝置;為了控制軸向跳動,使用了高精度雙排輥式大型軸承。因此,通過使用線圈繞制專用設備,使繞組生產達到一個新的水平。從而使變壓器進一步降低損耗、減輕重量、降低成本。多應用在國內超高壓、特高壓變壓器的制造過程中,對我國雙百萬變壓器成功研制起到設備的保障作用。
帶有軸向、徑向壓緊式臥式繞線機,在大型變壓器線圈生產中,得到了廣泛使用。隨著變壓器性能要求提高,一般中小型變壓器的生產,也逐漸開始使用壓緊式臥式繞線機。為了更加準確地控制壓緊力,原來壓緊機構是使用力矩電機或氣缸產生壓力進行壓緊,現在已通過伺服電機取代。為了控制繞制線圈尺寸公差,增加光柵尺,可以進行在線檢測線圈尺寸。多軸式放線車上的各線盤放線張力獨立控制,根據繞制線圈的長度,放線車隨動跟蹤,避免導線的扭曲變形產生新的應力,降低繞組的渦流損耗。
 
第2章并行設計在產品研制過程中的應用
 
2.1概述
并行工程就是一種讓設計人員、生產人員在產品設計和制造的不同階段能同時進行工作的一種方法。并行設計(C。ncurrentDesign)是產品市場競爭日益激烈的產物。隨著市場經濟的蓬勃發展,客戶對產品的款式、品種、性能的要求越來越高,對產品質量及售后服務質量的要求也越來越嚴格。為了提高競爭力,現代的各類制造業必須不斷縮短新產品開發周期(Time),提高產品質量(Qual1ty),降低設計生產成本(Cost),改進售后服務(Service),并且增強環境保護意識(Environment),只有這樣才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。企業的競爭力取決于產品的開發速度和效能。并行設計是充分利用現代計算機技術、現代通信技術和現代管理技術來輔助產品設計的一種現代產品開發模式。此種設計方法站在產品設計、制造、銷售及使用全過程的高度,打破傳統的部門分割、封閉的組織模式,強調多功能團隊的協同工作,重視產品開發過程的重組和優化。并行設計又是一種集成產_品開發全過程的系統化方法,它要求產品開發人員從設計一開始就要考慮產品生命周期中的各種因素。它通過組建由多學科人員組成的產品開發隊伍,改進產品開發流程,利用各種計算機輔助工具等手段,使產品開發在早期階段能考慮產品生命周期中的各種因素,以提高產品設計、制造的一次成功率。可以縮短產品開發周期、提高產品質量、降低產品成本,從而達到增強企業競爭能力的目的。
 
第3章 電力變壓器臥式自動繞線機總體設計............. 26-46 
    3.1 電力變壓器的基本結構與線圈繞............. 26-29 
    3.2 樣機研制基本路線............. 29-31 
    3.3 總體設計基本要求............. 31 
    3.4 電力變壓器臥式自動繞線機............. 31-33 
    3.5 電力變壓器臥式自動繞線機的總體設計 .............33-36 
    3.6 本機主要部件設計............. 36-43 
    3.7 本章小結............. 43-46 
第4章 變壓器自動繞線機的虛擬設計............. 46-56 
    4.1 概述 .............46-47 
    4.2 虛擬設計............. 47-54 
    4.3 完善的Pro/E與ADAMS接口技術............. 54-55 
        4.3.1 模型傳遞前的調整 .............54-55 
        4.3.2 模型傳遞后的修正............. 55 
    4.4 本章小結 .............55-56 
第5章 箱體的有限元分析............. 56-71 
    5.1 前言............. 56 
    5.2 ANSYS的分析流程............. 56-57 
    5.3 部件有限元分析的必要性............. 57-58 
    5.4 三維實體有限元模型的簡化............. 58-59 
    5.5 有限元模型的建立............. 59-66 
    5.6. 邊界條件的處理............. 66-68 
        5.6.1 施加約束............. 66 
        5.6.2 載荷處理............. 66-68 
    5.7 求解及結果分析............. 68-69 
5.8 本章小結............. 69-71
 
結論
 
本課題是根據合作單位提出的一種新型電力變壓器臥式自動繞線機而設計的一臺試驗樣機,本機改變了過去繞線機機械設備復雜,重量大、尺寸大、成本高等缺點。整機通過采用數字化設計、先進并行設計方法和有限元的優化分析,實現了本繞線機設備的設計及其結構的優化。論文的主要工作和結論總結如下:
1、設計制造過程中采用并行設計技術,它的有效運用提高了設計質量,極大地減少了早期生產中的設計更改;縮短產品研制周期;降低了制造成本。設計過程中實現產品設計信息共享,并建立了由經驗豐富機械和電氣設計人員,以及來自使用廠家的一線使用者和維修者組成的設計小組,產品開發的初期階段,就開始考慮產品整個生命周期(包括從產品的工藝規劃、制造、裝配、檢驗、銷售、使用、維修到產品的報廢為止的所有環節),建立整機壽命周期中各個階段性能的繼承和約束關系及整機各個方面屬性間的關系,以追求整機在壽命周期全過程中其性能最優。
2、通過對變壓器線圈繞制工藝要求及電力變壓器繞線機功能的分析,對電力變壓器臥式自動繞線機整機系統進行了設計。本機器具有主軸扭矩大、運行平穩、適用范圍廣、壓緊力恒定、繞線匝數準確、操作簡便、顯示直觀等優點,整機設計先進,結構優化,節能環保,性能優良,生產產品質量高,是一臺包含控制系統、伺服系統和機械在內的機電一體化的專業設備,與同類型的產品相比,性能優良,達到國內先進水平。在整機設計基礎上,對主要零部件主軸箱、尾座和床身進行了詳細設計。
3、研制過程中應用虛擬樣機技術,采用三維設計軟件pro/E進行top一down設計,利用計算機技術建立了繞線機的虛擬樣機,對產品進行全方位測試,分析與評估;從而保證了整機的設計質量,提高了設計效率,減少了設計的出錯幾率。
4、通過應用有限元分析軟件ANSYS,對整機的薄弱結構尾座箱體進行了應力分析及變形量計算,可以看出箱體在滿足使用結構要求的基礎上也滿足了基本應力要求,因此變壓器繞線機的整機設計能達到使得設計中結構達到受力合理,結構形式達到最優。箱體利用有限元理論,采用加強型框架式結構,在保證整機的質量前提下,使生產成本比原來的繞線機降低了l/3。
 

電力工程碩士畢業論文篇八

 
1. 緒論
 
隨著全球經濟規模的不斷增長和人口數量的上升,化石能源、生物能源等常規能源造成的環境問題日益突顯。近年來,大氣中的二氧化碳(C02)濃度升高,導致全球氣候變化,這已被確認為是人類破壞自然環境、利用常規能源以及不健康的生活方式所造成的嚴重后果。為了防止環境問題進一步惡化,碳足跡、低碳經濟、低碳發展、低碳社會等一系列新概念被提出。低碳發展是可持續發展的一種具體模式,其基本特征是低能耗、低排放、低污染。低碳發展是盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源利用,減少溫室氣體的排放,實現經濟社會與自然生態環境保護雙贏的發展形態。湖北省是低碳產業建設的試點之一,同時工業化、城市化、現代化的發展對能源的需求量大增,這無疑給以高碳排的常規能源利用為主的湖北省提出了重大的挑戰。
 
1.1選題背景
 
1.1.1國際背景
近年來,全球氣候正在發生著巨大變化,許多國家和地區極端氣候現象呈逐年增加的趨勢。工業革命以后,全球氣候變化的最主要特征表現為氣候變暖。觀測資料顯示:自1906年至2005年近百年時間里,全球地表平均溫度上升了約0.74°C,而預計到21世紀末全球均溫可能仍會上升1 J-6.4°C (據2007年IPCC第四次評估報告)。導致全球氣候變暖的原因,現在雖然仍有不確定性,但是工業革命以來的人類活動對于全球變暖的推動作用已成為不爭的事實。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第四次評估報告(2007)表明,工業革命后能源資源的大量消耗,使得人類生產生活活動所排放的溫室氣體占到全球溫室氣體排放總量的90%以上,排出的過多的溫室氣體超過了地球自身的調節能力,從而導致了全球氣溫的明顯上升。
據世界氣象組織2011年發布的年度《溫室氣體公報》稱,2010年全球大氣中的溫室氣體含量創工業化時代以來的新高。該《公報》公布了 2010年全球大氣中二氧化碳(C02)、甲院(CH4)和氧化亞氮等主要溫室氣體含量變化情況。與2009年相比,C02的濃度上升了 2.3ppm (Ippm為百萬分之一),達到了 389ppm,增幅與近10年2.0ppm的年均增長水平相比高出0.3ppm,而遠高于20世紀90年代的1.55ppm的年均增長水平。該公報還顯示,因為化石燃料的大量使用,以及土地用途的改變和大面積森林的毀壞,使得大氣中二氧化碳(C02)的濃度比工業化進程開始以前(1750年)增加了 39%。另夕卜,2010年大氣中甲浣(CH4)的濃度也比上年有所增加,增幅為5個ppb(ppb為十億分之一),達到了 1808ppb,比工業化進程開始前增長了 158%。與此同時,氧化亞氮的濃度也有明顯上升,達到了 323.2ppb,比1750年增長了 20%。但是,即使人類立即停止向大氣中排放溫室氣體,這些氣體仍將在大氣中滯留數十年,并且由此繼續影響地球脆弱的氣候平衡。
全球氣候變暖被國際社會認為是全球十大環境問題之首,其對于人類社會的影響是極其深刻的,甚至是災難性的。由氣候變暖所產生的環境問題主要表現在兩個方面:一是自然生態系統方面,氣候系統的變化影響到了全球的水熱循環格局,有可能導致更多極端氣候現象,如洪滂、熱浪、干旱、破壞性颶風以及冰川冰蓋融化等,而由于生態系統的反饋機制,會使各種極端氣候現象更加頻繁的出現,甚至會產生更為嚴重的氣候突變事件,從而進入一個惡性循環;二是人類生產生活方面,農業生產受全球變暖的影響最大,雖然部分地區會因氣候變暖而獲益,但就全世界來說大部分地區會因此而出現農作物減產和大面積土地干旱,進而導致糧食危機,最終使得人類出現生存危機。另外,全球氣候變暖還可能產生一些間接性的問題,例如氣候系統的改變會使人類沿襲了上千年的生活方式發生改變,又如氣候變暖使部分地區變得更加干旱,出現更為嚴重的水資源危機,甚至誘發一些地區性沖突。
 
2. 研究區概況
 
湖北省位于長江中游,是國家的經濟中心和交通樞紐,全省有1個副省級城市,11個地級市,1個自治州,3個省直管市以及1個省直管林區(神農架)。全省面積18萬多平方千米,省會武漢。湖北省是一個多民族省份,有土家族、苗族、回族、侗族、滿族、壯族和蒙古族等,2011年湖北省常住人口為5758.00萬人。湖北省是我國中部重要的省份之一,經濟發展迅速。湖北省歷來就是我國水陸交通運輸樞紐。長江、漢江和京廣鐵路交匯于武漢市,內河航運非常發達,在省內居于重要地位。鐵路干線四通八達,公路運輸網更加完善,民用航空事業也得到迅速發展。
 
2.1湖北省自然環境概況
湖北省位于中國的中部,長江中下游平原,洞庭湖以北,故稱其為湖北,簡稱鄂。湖北北接河南省,東連安徽省,東南和南鄰江西、湖南兩省,西靠重慶市,西北與陜西省為鄰(如圖2.1所示)。
 
3. 湖北省能源利用碳足跡分析........................ 27-50 
    3.1 湖北省能源利用碳排放現狀........................ 27-35 
    3.2 湖北省能源利用碳足跡分析 ........................35-41 
    3.3 湖北省碳足跡水平時空格局分析........................ 41-48 
4. 湖北省低碳發展對策研究 ........................50-57 
    4.1 轉變經濟發展模式........................ 50-51 
    4.2 優化能源利用結構........................ 51-53 
    4.3 提高能源利用效率........................ 53 
    4.4 引導合理的居民消費模式........................ 53-54 
    4.5 發展低碳融資........................ 54-55 
    4.6 發揮森林碳匯潛力........................ 55-57 
5. 結論與展望 ........................57-59 
    5.1 結論 ........................57-58 
5.2 展望........................59
 
結論
 
本文利用碳排放量的計算方法,定量分析了 1990年至2010年湖北省能源利用的碳排放總量。結果發現,湖北省的碳排放量呈逐年增加的態勢,在構成方面煤炭的碳排放量所占的比重一直最大,除1990年外,一直維持在60%以上;石油所占比重次之,天然氣的碳排放量是三種主要的化石能源中所占比例最小的;而生物質能利用中所產生的碳排放比重呈波動下降趨勢。在得到湖北省能源利用碳排放量的數據基礎之上,對湖北省基于能源利用的碳足跡進行了深入分析。
近二十年來,湖北省的總碳足跡和碳足跡密度均在不斷增加。伴隨著經濟的發展和科學技術進步的同時,單位能源利用碳足跡所創造的經濟價值不斷增加,能源利用碳足跡強度即單位GDP的能耗也在不斷下降,能源利用的效益不斷提高,這表明湖北省的經濟向著良性循環的方向不斷發展。但由此對自然生態系統造成的壓力卻在不斷增大,這也是湖北省未來發展所面臨的嚴峻現實。通過對湖北省各地區的能源利用碳排放量和碳足跡進行對比分析發現,在各個地區中無論是碳排放量還是碳足跡都是武漢市最大,這主要是因為碳足跡水平與該地區的經濟發展水平和經濟發展速度有很大的相關性。另外,湖北省各地區間的碳足跡差異很明顯,2005年至2010年各個地區的碳足跡均在增大,隨著湖北省經濟的快速發展,各大區域的碳足跡還將進一歩增大。
根據上文的研究結果,本文最后提出了湖北省發展低碳經濟的相關對策。湖北省減少碳排放量,降低碳足跡的工作重點應該放在轉變經濟發展模式、優化能源利用結構、引導合理的居民消費模式、發展低碳融資繁榮低碳經濟以及發揮森林碳匯潛力加強生態建設等方面。
 

電力工程碩士畢業論文篇九

 
第一章 引 言
 
1.1 選題來源及依據
四川福溪電廠(2×600MW)燃煤新建工程#2 標段代寫論文由四川電力建設二公司中標,承擔#2 機組主體及部分附屬工程任務。為適應中國電力投資集團公司管理模式,提高項目管理效率,四川電力建設二公司福溪項目部提出本課題。
 
1.1.2 選題依據
工程規模大、建設周期長、技術復雜、涉及單位多這些都是電力建設工程項目的特點,因此在人力、物力、財力方面都必然會涉及到,除此之外,在電力項目的建設過程中,為了能保證達到電力施工項目的按時按質完成并能最終投產,電力工程建設中,要求電建施工企業必須準確的了解和掌握各項工程的進度、費用和工程質量等相關的大量數據信息。因此,在電力建設工程項目中,由于存在這些大量的數據,而且這些數據之間又存在著復雜的關系,如果能對這些信息進行科學的處理和管理,這樣不僅可以提高電力建設公司建設和項目管理效率,還能夠為電力建設企業節約成本,同時還提高了施工單位的收益。因此,電力建設企業項目管理的信息化已成必然趨勢。
然而目前對于我國多數的電力建設企業來說,電建施工企業對建設工程項目過程中,缺乏對這個工程建設過程中所涉及到的信息進行有效的應用。只能對某個局部信息能及時準確的掌握,而不能從全局進行掌握并分析,從而就不能有效地對整個工程項目進行管理,導致財力,人力,物理等資源的大量浪費。本文就目前的電力施工企業在電建施工過程中所涉及到的信息存在的問題進行分析總結,并針對問題提出改進建議,目的是提高對物資信息的管理效率,并能為企業節約更多的成本。因此,電力建設企業項目管理的信息化已成必然趨勢。
目前的電力建設工程管理軟件都沒有解決實質性的問題,它們大多數都只注重了解決應用層的問題。例如,采用 EXCEL 來提高員工畫表格的效率,采用財務軟件對財務人員的工作進行規范化并且提高了帳目查詢的效率,采用 CRM 規范客戶管理提高響應時間,采用 ERP 解決項目資源配置。但這些管理軟件關注于單一的領域,缺乏系統整合。工作流關注于如何縮短流程閑置時間,從而提高項目的業務處理能力,并使項目能夠關注于核心流程的工作。本課題擬采用工作流平臺,構建一個有效的邏輯層,用以解決信息傳遞的邏輯判斷和自動流轉,將上述傳統項目軟件自動地在項目中應用,設計并實現一種適用于電力建設工程項目管理體系,并能自動流轉的工作流管理信息系統。
 
1.2 國內外研究動態與發展現狀
自從進入工業化時代以來,對于過程的組織管理與流程的優化一直都在研究,并且取得了巨大的成果。項目管理流程是項目管理的主要研究內容之一。只不過在沒有計算機信息系統來支持項目管理流程以前,都是由人工來完成的這些工作的。由于工作流技術的出現,這種技術立即就在項目管理流程中得到廣泛的重視和研究。隨著項目管理的不斷發展,將工作流技術應用于項目管理已是必然。
 
1.2.1 國外研究動態
工作流技術起源于 1970 年代中期,主要是在辦公自動化領域的研究工作,早在 1968 年 Fritz Nordsieck 就已經提出,通過信息化技術來時實現工作流程自動化。1970 年代,原型系統 SCOOP 由賓夕法尼亞大學沃頓學院開發,施樂帕洛阿爾托研究中心開發的 OfficeTalk 系列試驗系統,它是最早的辦公自動化系統,同時也標志著工作流技術的開始。在 1983 年至 1985 年間,具有工作流特征的商用系統出現了,早期的基于工作流技術的商用系統主要用于電子郵件領域和圖像處理領域。1993 年 8 月,工作流管理聯盟(WfMC)成立,它是一個工作流技術標準化的工業組織。在 1994 年,用于工作流管理系統之間互操作的工作流參考模型由工作流管理聯盟首次發布,而且還持續制定了一系列的相關工業標準。進入 2000年以后,隨著 Web 服務技術的興起,多個標準化組織都制定了自己與工作流技術相關的 Web 服務標準。
目前,又有很多新一代工作流技術的在辦公自動化系統得到廣泛的應用。Notes發布的世界上第一個具有通信、開發、移動計算和文檔信息綜合管理的工作流系統,它代表了新一代工作流技術的發展,同時它也是世界上一個跨平臺的工作流系統產品,它可以用于郵件的發送、以及文檔的管理與傳遞的群件系統。Notes 它是遵循 WFMC 的工作流產品,其無論是在應用層次還是開發平臺及集成等多方面都有了很大進步和提高,其最為顯著的提高是在集成開發環境中,可以利用鼠標拖拉的方式,以及可視化的圖形操作界面,就可以很方便的實現了流程的定義,開發者就可以用最少的時間來設計和優化企業的業務流程。目前國外比較典型的工作流產品有 MQ Series workflow、FileNet、StaffWare 等多家品牌。
 
第二章 工作流技術理論
 
2.1 工作流概述
所謂的工作流(Work Flow),是指把工作流程,按照一定的邏輯規則,分割成前后關系相互協調、一直的子任務的集合。在現代信息系統中,計算機協同工作是信息管理系統的主要技術之一,而工作流屬于計算機協同工作的典型應用。在大多數的實際應用中的情況,我們把工作流技術簡單的描述為:按照預先設定的規則,在多個客戶端、網絡和服務器的硬件平臺上,要處理和完成項目事務的業務邏輯過程,就可以利用工作流應用程序和相關數據。例如,在日常辦公中,當寫好一份報告后,會提交給相關部門領導進行批閱和審核,然后再返回給報告的作者進行修改,然后再審核,最終形成報告的發行版本,整個過程就形成了一個任務的操作流程。而在工作流技術中,我們只需要借助工作流系統的自動傳遞功能,在不同計算機和任務之間自動傳遞,都不需要人工干預。這就可以稱之為工作流。上面例子中所描述的文檔自動化處理,這只是工作流技術最為簡單的應用之一。而在實際大型的信息管理系統中,工作流技術需要更多更為復雜的任務。如企業級的大型應用,內部的各種大量數據和業務邏輯的整合,使數據和業務邏輯利用網絡能夠的進行交互式和自動處理,實現了數據的遠程傳輸和任務的處理等等。
 
第三章 系統需求分析................. 17-26 
    3.1 系統的工作流程需求分析................. 17-21 
    3.2 系統功能需求分析................. 21-23  
    3.3 系統非功能性需求分析................. 23-24 
    3.4 小結 .................24-26 
第四章 基于工作流的電力建設................. 26-49 
    4.1 系統總體設計................. 26-27 
    4.2 工作流引擎設計................. 27-32 
    4.3 工作流管理工具設計................. 32-33 
    4.4 系統功能設計................. 33-40 
        4.4.1 項目事務管理模塊................. 33-35 
        4.4.2 項目計劃管理模塊................. 35-38 
        4.4.3 項目維護管理模塊................. 38-40 
    4.5 系統數據庫設計................. 40-48 
        4.5.1 系統實體圖................. 40-43 
        4.5.2 數據庫表的設計................. 43-48 
    4.6 小結................. 48-49 
第五章 基于工作流的電力建設工程項目................. 49-59 
    5.1 本系統開發模式與開發框架................. 49-50 
    5.2 登陸界面實現 .................50-51 
    5.3 項目事務管理模塊實現................. 51-52 
    5.4 項目計劃管理模塊實現................. 52-56 
    5.5 項目維護管理模塊實現................. 56-58 
5.6 小結................. 58-59
 
結論
 
項目管理信息化建設的目的是提高項目管理效率和決策效能。通過對實現項目管理信息化,項目管理組織結構得到了優化,并且管理體制也得到了規范,從而提高了效率,并且協同管理能力也有所增加,最后實現提高決策效能的目的。
本文結合四川電力建設二公司公司項目管理實際,深入的研究了電力建設工程項目管理過程中存在的普遍的問題。為了解決傳統項目管理系統中存在的缺陷,解決在電力建設在施工過程中的項目業務流程的多樣化和不確定性所帶來的管理問題,則提出了采用了工作流技術來構建電力建設工程項目管理系統。
本文在討論工作流技術的基礎上對電力建設項目管理系統中的應用進行了討論和研究。其基本思想是:利用工作流技術把業務流程從應用程序中分離出來,對單個任務進行管理和處理,如果其中某一個業務流程發生了變化,不需要修改應用程序模塊,而只需修改業務流程模型,就可以實現整個業務流程添加、修改和刪除。同時本文給出了系統的體系結構和規劃。本文主要的研究成果有:
①結合四川電力建設二公司對四川福溪電廠(2×600MW)燃煤新建工程#2 標中標的實際情況,通過分析目前項目信息管理系統的現狀,提出采用工作流的思路和方法,建立基于工作流的電力建設工程項目管理信息系統的方案;
②對工作流技術的概念,起源和發展進行了詳細的闡述,并對工作流模型、特點以及實現方式進行了介紹,使工作流技術能在信息管理系統中合理科學的應用;
③分析和總結了在電力建設工程項目管理流程中各項活動的相互關系和信息流向,在此基礎上,建立了基于工作流技術的計劃管理、安全質量事故管理、重大事故處理、階段報告管理、工期控制專題等模型;
 
參考文獻
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電力工程碩士畢業論文篇十

 
1. 緒論
 
1.1課題的背景和意義
能源危機、環境污染是當今人類生存和發展所需要解決的緊迫問題。常規能源以煤、石油、天然氣為主,不僅資源有限,而且造成了嚴重的環境污染。因此可再生能源的開發和利用越來越受到世界各國的廣泛關注和高度重視。在所有的可再生能源中,風能占了42%,而且風力發電是目前可再生能源的開發利用中技術最成熟、商業化最廣泛以及經濟上最適用的’。我國是世界上風能資源較為豐富的國家之一,全國可開發利用的風能約2.5億kw,風力發電產業發展前景非常廣闊。風能的利用,特別是對于我國交通不便的山區、沿海島嶼,地廣人稀的草原牧場,以及遠離主電網的邊疆,作為一種解決生產和生活所需能源的可靠途徑,具有非常重要的意義。
19世紀末,風能發電出現,丹麥人首先研制了風能發電機。自20世紀80年代起這項技術飛速發展,風能這種綠色能源越來越得到重視。1985年,我國開始相繼引進丹麥、德國等國家的風電設備,但只是小范圍試點。1986年4月,山東榮成建成3臺55千瓦機組風電場,開啟中國風電發展歷程。其后的十幾年時間里,我國政府一直在努力促進風力發電的發展,先后頒布了多項激勵風力發電發展的政策法規,有力地促進了我國風力發電的蓬勃發展。2010年上半年國家能源局基本明確:2015年全國風電規劃裝機9000萬kw(含海上風電500萬kw),2020年全國風電規劃裝機1.5億kw(含海上風電3000萬kw)。2009年我國新增安裝風電機組10129臺,容量達13803.ZMw;累計安裝21544臺,25805.3MW。
 
1.1.2風電并網的影響
風電在為電網提供清潔能源的同時,也給電網帶來了一些負面影響,。早期的風電場裝機規模比較小,風電場與配電網直接相連,風力發電主要是對地區電網的電能質量帶來影響,比如電壓波動和閃變、諧波污染等。隨著風力發電技術的不斷進步,風電場裝機容量的不斷增大,大量的大型風電場直接并入電網,風力發電占全網發電容量的比重越來越高,風電場接入系統的電壓等級也從最初的配電網發展到現在的高壓等級輸電網,原有的常規機組對電網運行的調控能力被逐漸削弱,風電機組同常規機組一樣需要承擔電網的有功和無功調節。然而,風力發電是以自然風作為原動力,風資源的間歇性和隨機性決定了風電機組的輸出功率也是間歇和波動的,因此風電機組很難像常規機組一樣執行系統的調頻、調壓任務和抑制系統的功率振蕩。
目前大多數風電機組采用異步發電機,在發出有功功率的同時,還會不斷從系統吸收無功功率,而且吸收的無功功率會隨有功輸出的波動而波動。另外,在中國,風力資源豐富的地區一般都遠離負荷中心,當地的電網結構也較弱,因此,大規模風電接入電網后更容易出現電壓水平降低、輸電線路過載、系統暫態穩定性變差等一系列問題。隨著中國政府對可再生能源越來越重視以及風電技術的飛速發展,越來越多的大規模風電場開始接入電網,全國各網省電網公司對大型風電場并網所帶來的影響,尤其是對風電并網后電網的安全和穩定問題非常關注重視,風力發電對電力系統穩定性的影響研究顯得尤為重要。
 
1.2風力發電技術
風電機組指的是將風能轉換成電能的技術系統。并網運行的風力發電技術是20世紀80年代興起的一項新能源技術,隨著計算機與控制技術的飛速發展,風力發電從最初的數十千瓦級的單機容量發展到現在的兆瓦級機組,控制方式從基本單一的定槳距失速控制發展到現在的全槳葉變距和變速控制。
 
1.2.1發電機類型
將機械功率轉化成電功率,可以采用不同的發電機類型,如圖1-1所示。不同類型發電機的電氣特性對整個風電機組的運行情況有很大的影響,同時也決定了并網后可能的運行方式。另外,還可以采用以全視在功率或轉子功率為額定容量的電壓源逆變器(VSI)來改善系統特性。
 
(1) 直接禍合的感應
電機用于風電機組的直接禍合感應電機大多采用四極機型,定子端與電網直接相連,如圖1-la所示。齒輪箱將風輪轉速轉換成更高的發電機轉速,使發電機運行在超同步狀態。感應電機從電網吸收無功功率用于勵磁。因此,這一類型的發電機無法處于孤島模式或自行組網運行,而這種狀況在電網停電之后可能是需要的。由于與電網直接連接,一方面由風速突變引起的功率突變將會直接導致電網中的電壓跌落和閃變;另一方面無法提供功率因數控制,功率因數完全取決于發電機的實際運行點。
 
2仿真工具PSS/E及其風機模型
 
2.1PSS/E概述
電力系統仿真軟件pSS/E(powerSystemsimulat。rf。rEngineering)是由西門子pTI電力技術公司(powerTechnologiesIne.)專為輸電系統而開發的電力系統高級仿真分析軟件。PSS/E的主要功能有潮流計算、短路電流計算、動態仿真、小干擾穩定性分析等。PSS/E于1976年推出,集中了PTI公司多年來的實踐經驗,已成為技術先進、使用廣泛的電力系統分析軟件。該軟件采用最新的計算機技術和數值計算方法,提供與電力系統技術發展相同步的先進元件模型,如傳統和新型HvDC模型、FACTS模型等,并提供一系列的先進功能,包括用戶自定義模型和用戶編程的計算過程等,能滿足用戶各種各樣的分析需求。PSS/E在北美電力系統中廣泛應用。近年來,國內也有多家電力公司、高校和研究單位引進了PSS/E。PsS/E已成為當今電力系統分析軟件事實上的工業標準。
 
3 風電場并網對電力系統暫態穩定............... 25-43 
    3.1 潮流計算............... 25-28 
        3.1.1 集電系統的等值............... 25-26 
        3.1.2 含風電場的電力系統潮流計算............... 26-28 
    3.2 暫態穩定性分析 ...............28-37 
        3.2.1 不含風電場的電力系統暫............... 29 
        3.2.2 基于定速感應電機FSIG............... 29-33 
        3.2.3 基于雙饋感應電機DFIG............... 33-36 
        3.2.4 基于全功率換流器FRC............... 36-37 
    3.3 動態無功補償裝置對暫態穩............... 37-41 
    3.4 本章小結............... 41-43 
4 風電場并網對電力系統小干擾穩定............... 43-56 
    4.1 含風電場的電力系統小干擾穩定...............念 43-47 
        4.1.1 傳統同步機電力系統的小干............... 43-44 
        4.1.2 同步機和異步機混合后電............... 44-47 
    4.2 含風電場的電力系統小干擾穩定性............... 47-52 
        4.2.1 特征值法原理............... 47-48 
        4.2.2 Prony分析法原理............... 48-49 
        4.2.3 小干擾穩定性算例 ...............49-52 
    4.3 影響含風電場的電力系統小干擾............... 52-54 
4.4 本章小結............... 54-56
 
結論
 
本文重點研究的是大型風電場并網之后電力系統的暫態穩定性和小干擾穩定性,應用大型電力系統仿真軟件PSS/E進行研究,基于IEEEg節點系統,給出了研究的方法,并得出了一些風電場對電力系統暫態穩定性和小干擾穩定性的影響結論。現將本文總結如下:
(1)pSS/E32版中新增了4種通用風力發電機的標準模型WTI、WTZ、WT3和wT4。4種模型的區別在于發電機類型不同、發電機與電網的連接方式不同:WTI和WTZ模型均為發電機與電網直接相連的傳統發電機,2者區別在于WTZ模型增加了轉子調速電阻的功能;WT3模型模擬了雙饋感應電機;WT4模型模擬了發電機通過AC/DC/AC換流器與電網的解禍連接。
(2)含風電場的電力系統潮流計算需要考慮風電場集電系統,對風電場集電系統進行等值。潮流計算時對基于定速感應發電機FSIG的風力機組,功率輸出固定,無功限制由風機有功出力和特定的功率因數確定;對變速風力機組,無功限制由功率因數和風機的有功功率輸出確定。
(3)FSIG風電場并網后系統電壓穩定性下降:而DFIG和FRC風電場并網后加強了系統的電壓穩定性。故障切除后,變速風電機組能在更短時間內恢復輸出的有功功率,并能使發電機轉速和風輪轉子轉速保持一致。在風電場出口處加裝動態無功補償裝置可以加強系統的暫態穩定性,尤其是對于FSIG風屯場。STATCOM比Svc效果更明顯,并能起到平滑功率波動的作用。
(4)給出了異步發電機對電力系統小干擾穩定性的影響的物理意義,說明基于FsIG的風電場并網后增強了電力系統小干擾穩定性,并通過仿真進行了驗證。給出了分析含風電場電力系統小干擾穩定性的方法:特征值法、Prony分析法以及這兩種方法的結合。
 
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