電力工程及自動化論文匯總十篇

時間:2023-03-24 15:06:49

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電力工程及自動化論文

篇(1)

2電氣自動化技術在電力系統中的應用

2.1變電站及配電自動化的應用

變電站自動化技術是采用現代通信技術、先進的計算機技術、電子技術以及信息處理技術,實現對變電站的二次設備的重新組合和優化設計,從而減少了人力資源的浪費,減低了變電站及配電站工作人員的工作強度,提高變電站及配電站人員的安全性及整個系統運行的有效性。不僅如此,變電站自動化技術還可以多層次、全方位地對多種電氣設備的運行狀況進行安全檢測以達到高效控制的目標。在實際的應用中,主要通過新型的設備代替以往的電磁式裝置從而使得現場的監視操作更加智能化、可視化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分,是電力生產現代化的一個重要環節。隨著對科學技術的應用以及監控設備的更新,種綜合性的自動化監測系統能夠提高變電站運行的穩定性,降低運行維護的成本,高質量輸電過程,經濟效益提高很多。

2.2在電網調度自動化中的應用

電力工程中,電網的總調度能夠通過大屏幕顯示器、計算機服務等自動化系統對電網進行遠程監控。根據電力工程中電網的運行情況進行分析,監控電網的實時狀態。通過各個分系統傳送的電力工程中的生產數據、控制發電的數據,對電力工程整個系統進行評估、調配和預測,從而減少了電網在運行過程中出現的電力故障及異常情況,通過電氣自動化技術能夠及時作出判斷,檢測更加及時。從而減少了電力工程中危及人身安全和設備安全的事故。另外,通過電氣自動化技術還能對整個電網進行實時監測和分析,調度從大屏幕上可以清晰的采集信息,找出電氣事故的發生地并提出應對措施,防止事故的擴散,減低影響。

2.3分散測控系統自動化的應用

在電力工程的發電廠分散測控系統中,通過太網、過程控制單元、工程師工作站、高速數據通訊網等對分層對電廠的生產狀況進行測試和控制。經過過程控制單元可以在生產運行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號,處理運算的結果、參數等,通過這種方式對電網進行監控,從而提高電氣自動化在電力工程中的檢測、保護和控制功能。

2.4計算機自動化的應用

電氣自動化技術在電力工程中的應用主要是引入了計算機操作系統,通過微型計算機讓整個電力系統自動記錄、反饋電氣設施的實際工作情況。同時,對反饋信息進行的誤差判定。加強軟件的查找、分析、測算的應用,從而在電力工程中實現操作技術的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術中還要注意對監控方式、現場總線監控進行設計。只有全面加強電氣設備的監控信息及監控方式,才能提高監控系統的效率以及整個系統穩定性、可靠性。

篇(2)

引言

隨著科學技術的發展,電氣自動化技術在電力系統中的應用與日俱增。目前,電力系統中電氣自動化技術主要涉及以下3個方面:變配電站集中監控、繼電保護和遠程調度管理部分。我國對電力系統中電氣自動化技術的研究起步較晚,近年來雖取得了一定的成績,但與國外先進水平相比仍存在較大的差距。因此,對電氣自動化技術在電力系統中的應用展開研究迫在眉睫,我們必須在結合本國實情的基礎上,研究和開發出更加符合我國國情的電氣自動化綜合技術化系統。

一、電氣自動化技術在電力系統中應用的研究方向

目前我國對電力系統中電氣自動化技術開展的研究,主要可以概括為以下4個方面:

(一)對電力系統智能保護和綜合自動化技術開展的研究

我國對智能保護和綜合自動化技術的相關原理展開了大量研究,將先進的綜合自動化控制理論、人工智能理論、自適應理論、微機和網絡通信技術等引入到電力系統的自動化保護裝置中,使得保護裝置更加智能化,極大地提高了電力系統的可靠性和安全性。經過多年努力所研制成功的分層式綜合自動化裝置,突破了傳統裝置所受的限制,能夠廣泛應用于各種電壓等級的電站,極大地拓寬了綜合自動化裝置的應用范圍。

(二)對電力系統配電網自動化技術開展的研究

我國對電力系統配電網自動化技術開展了大量的研究,主要表現在配網模型、中低壓網絡數字、信息配網一體化、高級應用軟件等方面的突破。其中,高級應用軟件將配電網的實際情況和輸電網的理論算法結合在一起,使用最新的國際標準公共信息模型,利用配網遞歸虛擬流算法對潮流進行計算,利用人工智能灰色神經元算法對負荷進行預測,極大地提高了計算結果的準確性和可靠性。

(三)對電力系統人工智能技術開展的研究

我國對電力系統人工智能技術開展了大量的研究,主要體現在將模糊邏輯、專家系統和進化理論等先進理論運用到電力系統及其設備的故障分析、運行分析、規劃設計等方面,確保了電力系統運行的安全性和可靠性,并能及時診斷各種故障信息,將損失降低到最小,提高了電網規劃設計的科學性和合理性。

(四)對電力系統自動化實時仿真技術開展的研究

我國對電力系統自動化實時仿真技術開展了深入的研究,重點研究了電力系統實時仿真建模和負荷動態特性建模,同時將國外先進的電力系統數字模擬實時仿真系統引入到國內,構建了基于混合實時仿真環境的實驗室。電力系統自動化實時仿真系統不但能夠對電力系統的暫態和穩態進行試驗,而且能夠聯合多種控制裝置,形成閉環系統,從而確保科研人員能夠完成對新裝置的測試實驗。

二、電氣自動化技術在電力系統中應用的設計思想

(一)電氣自動化技術在電力系統中應用的選型原則

電氣自動化技術在電力系統中應用的選型原則,主要從遠程調度和自動化系統監控這兩個方面進行考慮。電力系統的保護裝置一般優先選用微機保護綜合自動化系統,電力系統中電氣自動化的選型接線比較簡單,通常以常規繼電保護裝置為主,選用性能可靠且價格合理的智能化開關。

(二)電氣自動化技術在電力系統中應用的設計原則

電氣自動化技術在電力系統中應用的設計原則主要應從以下幾個方面進行考慮:

1.電氣主接線方式按照原設計來執行,要將采用監控系統后所增加的設備種類和數量(如電力監控器、電量變送器等的數量)在單線系統圖的設備型號說明中加以標注;

2.凡是需要利用計算機監控系統進行遠程遙控操作的開關,一定要使用具備遠程分閘和合閘功能的智能開關,從而確保遠程遙控操作功能得以實現;

3.運行狀態需要進入計算機監控狀態的開關,通常需要使用一對獨立的常開接點引入計算機監控系統,此外,低壓自動開關還需多選用一對常開輔助接點;

4.對繼電保護進行設計時,供電系統應該優先考慮使用變壓保護和綜合電氣自動化技術。

三、電氣自動化技術在電力系統中應用的研究趨勢

我國對電力系統中電氣自動化技術的研究還存在很多不足,未來的研究工作還有很多。電氣自動化技術在電力系統中應用的研究趨勢,主要包括以下3個方面:

(一)國際標準的大規模推廣和使用

近年來電氣自動化技術在我國有了廣泛的應用,但是由于電氣自動化設備的生產廠家眾多,導致這些設備的信息共享和相互操作間存在諸多障礙。為滿足不同廠家所生產設備的兼容性,電子工業協會制訂了IEC 61850標準,作為站端與站間進行通信的標準,從而實現站內的無縫通信。我國要大力推廣和使用IEC 61850標準,并基于此標準開發出電氣綜合自動化系統的相關產品。

(二)將測量、保護和控制工作融合為一體

長期以來,受電力行業專業分工、人員配置和運行機制的影響,我國電氣自動化系統主要通過站內監控采集相關數據、單獨進行保護的工作模式。這種工作模式雖然能對事故進行清晰的分析和處理,但是增加了工作量,降低了設備的利用率。為了減少設備的重復配置率和操作人員的工作量,提高事故的處理效率,必須將測量、保護和控制工作融合在電氣自動化綜合系統中。

(三)以太網技術的使用

隨著經濟和社會的發展,人們對電力的需求與日俱增,加之電網系統越來越復雜化,其涉及的數據和信息也越來越多。在這種背景下,電氣綜合自動化系統所需要采集和傳輸的數據日益龐大,對通訊的實時性和傳輸速度提出了更高的要求。以太網具有傳輸數據量大、傳輸數據快的優勢,能夠滿足電氣綜合自動化系統的發展需求,因此,以太網在電氣綜合自動化系統中必然會有更多的應用。

四、現代電氣工程自動化技術的特點

電力系統自動化的主要內容有電力系統調度自動化、變電站自動化、配電網自動化、火電場自動化、水電廠自動化等。現代電力系統技術上的發展主要以“大機組、大電網、高電壓、高度自動化”為特征來描述。21世紀,信息科技革命的到來,使得數字化、網絡化、信息化、智能化技術得到了飛速的發展,它們在電氣工程發展過程中的引進日益提高電力系統的自動化水平。同時,潔凈煤技術、水電開發、核電的發展也越來越得到重視;新能源的開發利用,特別是可再生能源的開發利用也是現代電力技術的發展趨勢。因此,建立健全的電力市場機制是提高效率、降低成本,促進電力資產的合理利用與發展的有效保證。

五、結語

電網調度自動化是電力系統自動化的主要組成部分。伴隨著科技的進步與社會的發展,自動化技術作為一門綜合性技術,它在電力系統中起到的作用越來越顯著,電力體制改革等新形勢對電網調度自動化系統既提出了新的挑戰,也提供了前所未有的機遇。未來調度自動化技術及系統將會有更快更大的發展,但也需要付出艱辛的努力。

參考文獻

篇(3)

引言:

在現代化的今天,依舊應用傳統的自動化控制技術來控制電力工程,無法滿足電氣工程發展的需求。此種情況下,應當利用智能化技術來優化和創新電氣工程自動化控制,這可以大大提高電氣工程自動化控制效率,推動電氣工程良好發展。可以說,智能化技術是推動電力工程自動化控制水平提高的有效手段。那么,智能化技術如何有效的應用于電氣工程自動化控制中呢?本文筆者將在下文圍繞此問題展開分析和探討,希望對于促進電力工程良好發展有所幫助。

一、電氣工程自動化控制中智能化技術的特點

電氣工程自動化控制中智能化技術的特點主要表現在以下幾方面。

(一)智能化技術的自動化水平高

相對于傳統電力工程自動化控制來說,運用智能化技術的自動化控制可以在無人控制和操作的情況下,有序的、有計劃的運行。這是因為利用智能化技術來控制和調節電氣設備,是按照設定的情況來標準的、規范的控制調節電氣設備,這會使電氣設備以最佳的狀態來運行,如此就可以科學、合理的控制電力工程,使之安全、穩定、有效的運行。

(二)智能化控制器無需操作模型

利用智能化技術而構成的智能化控制器,其具有緊密系數高的特點,在具體的控制電力工程的過程中,可以相對精確的、詳盡的掌握電力工程相關數據。以此為依據,對電力工程進行科學的、合理的、有效的控制,使其正常、穩定的運行。利用智能化控制器的應用,無需依靠操作模型來進行電氣工程控制,這大大提高了電力工程自動化控制效率。

(三)智能化技術的數據處理能力較強

與傳統電力工程自動化控制相比,在電力工程自動化控制中應用智能化技術,可以使增強自動化控制水平,使其能夠針對不同對象,進行相應的數據分析和數據處理,合理控制,提高控制效果。但是有些控制對象具有多樣性,不容易控制,及時利用智能化技術也不能夠實現控制對象全面化。所以,在未來發展電力工程自動化控制時應當注意此種方面的強化。

二、電氣工程自動化控制中智能化技術應用的優勢

智能化技術作為科學技術的產物,將其應用于電氣工程自動化控制中,可以對信息進行收集、分析、處理、反饋,優化和調整電氣工程自動化控制,促進電氣工程良好發展的同時,節約人力資源。可以說,電氣工程自動化控制中應用智能化技術具有多種優勢。主要表現為:

(一)智能化函數近似器應用性更高

因為智能化技術的應用,可以說人工智能在電氣工程自動化控制中充分發揮作用。也就是根據電氣工程自動化控制的對象,智能化函數近似器會選用適合的函數計算方法來計算控制對象相關的數據,得到精確度高和真實的數據結果(如圖一所示)。以此為依據,科學、合理的調控電氣工程,可以提高電氣工程的質量和效率。

(二)智能技術更易于調節

在電氣工程自動化控制中應用智能化技術,可以實現人工智能控制器對電氣工程數據進行收集和分析,進而合理控制電氣工程。此種電氣工程自動化控制方式,即使沒有相關專家作指導,也能夠有效的完成電氣工程的控制,為使電氣工程良好運行創造條件。

三、智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用

綜合上文電氣工程自動化控制中智能化技術的特點和優勢,可以確定智能化技術有效的應用于電氣工程自動化控制中,可以大大提高自動化控制水平,為推動電氣工程良好發展做鋪墊。

(一)智能化技術能夠診斷電氣工程存在的故障

電氣工程系統運行過程中,電氣設備會受到環境因素、自身因素等因素的影響,使其出現故障,影響電氣工程系統運行效果。為避免此種情況出現在電氣工程系統中,智能化技術的有效應用,可以電氣工程進行全面的、詳細的檢測,找出故障的電氣設備。在此基礎上對故障設備的相關數據進行收集、分析、反饋,找出解決故障的有效方法,為使故障的電氣設備再次有效應用創造條件。

(二)智能化技術對電氣設備優化設計

電氣工程自動化控制的過程中,經常需要對電氣設備進行設計,確保所設計的電氣設備可以有效的應用,為促進電氣工程有效應用提供條件。但是,要想設計出,滿足電氣工程需要的電氣設備是比較困難的。因為電氣設備設計是非常復雜和繁瑣的,設計人員不僅要掌握專業的知識,還要具有較強的設計經驗,在設計中詳細的分析電氣設備的功能和作用,在此基礎上科學、合理的設計,才能夠確保電氣設備可以有效應用。但智能化技術應用于電氣設備設計中,可以利用遺傳算法、智能化CAD技術等來輔助電氣設備設計,這可以在一定程度上優化電氣設備的設計,為設計出功能強、性能佳的電氣設備創造條件。

(三)智能化技術在電氣工程自動化控制中的智能控制

智能化技術應用到電氣工程自動化控制中,可以促使自動化控制向自動操作化、自主化、高效化、智能化的方向發展。之所以這么說,主要是電氣工程自動化控制中應用的智能化技術,可以針對控制對象實際情況,提出行之有效的控制方案,進而對自動化控制系統進行適當的調節,使其可以按照控制方案來控制電氣工程各個方面,提升電氣工程水平,為促進電氣工程良好發展創造條件。

結束語:

在我國科學技術不斷發展的當下,傳統的電氣工程自動化控制已經無法,滿足電氣工程的發展。此種情況下,應當在電氣工程自動化控制中科學、合理的應用智能化技術,促使智能化技術在電氣工程自動化控制中充分發揮作用,診斷電氣工程存在的故障、電氣設備優化設計、電氣工程自動化控制中的智能控制,提升電氣工程自動化控制水平,推動電氣工程良好發展創造條件。所以,智能化技術科學、合理的應用于電氣工程自動化控制中至關重要。

參考文獻:

[1]甘雷.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用探討[J].《電子技術與軟件工程》 2014(20).

篇(4)

作者簡介:袁鐵江(1976-),男,四川成都人,新疆大學電氣工程學院博士研究生;晁勤(1959-),女,湖南邵陽人,新疆大學電氣工程學院,教授。(新疆烏魯木齊830047)

基金項目:本文系新疆大學“21世紀教育教學改革工程”二期項目(XJU2008JGZ15)、新疆大學《電力系統繼電保護》校級精品課程的研究成果。

中圖分類號:G642     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)06-0060-02

電氣工程及自動化專業的培養目標是培養能夠從事與電氣工程有關的系統運行、通訊、綜合自動化、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域工作的寬口徑“復合型”高級工程技術人才和管理人才[1]。要培養創新人才,首先要解決的重點和難點問題是實踐教學[2],其目的是:通過實踐教學各環節的實施培養學生的動手能力,促使學生綜合應用專業知識,優化學生的知識智能結構,為培養優秀的、適應市場需求的應用創新型人才創造條件。以新疆大學為例,介紹電氣工程及自動化專業教學改革思路、成果、經驗,為今后進一步進行更有成效的教學模式改革提供借鑒和幫助。

一、創新人才培養模式改革思路

根據教育部關于實施大學生創新性實驗計劃的精神,圍繞電氣工程及其自動化專業人才培養目標,根據電力行業的發展方向和現狀,結合人才市場需求,與電力行業的企、事業單位多次交流,總結了往屆畢業生走向工作崗位后所遇到的問題、工作中暴露出的知識弱點,結合學生在學習專業知識時所遇到的困難,認真研究分析了電氣工程及其自動化專業實踐教學各環節中存在的不足之處,以實踐教學為試點,突出學生職業素質、實踐能力和創新精神培養,積極探索實踐教學模式創新,主要從以下幾個方面進行了嘗試。

(1)將電氣行業先進設備應用到實踐教學中,完善實踐教學內容,提高實踐教學的現代化程度。

(2)精心設計實踐教學內容,打破課程界限,優化學生的專業知識結構[3]。由于某些課程的實踐教學環節與電力系統行業結合不緊密,學生不能很好地了解各課程內容在電力系統的具體應用。通過改革創新,加強各專業課程間的聯系,實踐教學體現專業培養方案的整體性。以繼電保護實踐教學為例,通過改革創新研究,微機保護實驗室在完成繼電保護實踐教學內容的同時,將電力系統分析、電力工程、單片機原理、軟件編程、電力通信、電力自動化、電力系統故障計算、電力系統仿真等多個課程的知識應用在繼電保護的實踐教學活動的各個環節,使學生對這些專業課在專業中的作用及課程間的聯系有整體的認識。

(3)將實踐教學與工業現場所需相結合,既豐富實踐教學內容,也鍛煉學生解決生產第一線實際問題的能力,充分體現高等教育為當地的經濟建設和生產實踐服務的宗旨[4]。如在微機保護實踐教學環節中,在教師指導下,學生以新疆實際電網結構為研究對象,對繼電保護問題進行分析計算。

(4)鼓勵學生參與教學實驗設備的開發和實踐教學改革,學生要順利完成指定任務,不但要擁有本專業各種知識,還要自學很多其它知識,因此吸收學生參與實踐教學改革,有助于提高學生的自學和創新能力[5],既鍛煉學生的實踐動手能力又激發學生的求知興趣,促使學生綜合應用所學知識,優化學生知識智能結構。同時,參與設備開發的學生分別負責不同內容,而整體功能的實現需要團結協作;實踐教學過程的實施,同樣要求通盤考慮,整體設計。因此通過實踐教學內容及教學模式的改革有助于培養學生的團隊精神。

實踐教學改革的成果可用于相同設備及類似設備的二次開發,具有一定推廣價值;提高了實驗設備的功能和現代化程度,拓寬實驗設備的應用范圍,開發后的實驗裝置不僅能用于教學任務,還可用于科學研究。可避免設備過早淘汰,具有一定的經濟效益。

(5)通過教學改革創新,加強師資隊伍建設,豐富教師各自講授課程的教學內容,體現各個專業課程間的整體性和連貫性,提高師資隊伍的教學科研能力,形成一支年齡結構合理,知識體系優良的教學團隊。在實踐教學模式改革中,項目組成員要充分發揮自身優勢,團結協作完成任務,相互學習,取長補短,拓寬各自知識面。

二、創新人才培養模式實現方法和具體措施

1.電氣工程及其自動化畢業學生需求分析調研及就業措施

通過對新疆各電力相關的企事業單位的走訪調研,對本專業領域技術發展現狀及人才需求等情況進行了分析,全疆電力系統預計近幾年中每年都有700余人專業技術就業崗位需求,加之大型電力設備制造業和油田等各大型企業自備電廠以及廠礦企業電氣部分,預計每年需要電氣技術人員1000余人。但是內地學生來疆就業人數少,且部分不能長期在疆工作,目前新疆大學的招生量并未達到飽和程度,有很廣闊的就業前景。因此,新疆大學電氣工程學院陸續與新疆電力公司等相關單位簽署了多項定向培養的協議書,已有部分學生履行了協議并在新疆喀什、伊犁等地就業。

2.專業知識結構和課程設置、培養方案調研及地方特色人才培養模式改革

有關課程設置和培養計劃制定,我們向新疆電力公司和金鳳科技等多家行業單位發函征求了意見,同時參加了全國電氣專業教改年會,收集了大量兄弟院校電氣專業教改資料,經過電氣全體教師仔細討論和研究,確定了專業發展定位,制定了包含電力和風電兩個方向的全新的專業培養方案,學院又專門組織專家和負責人進行了論證討論,提出很多修改意見,形成了兩套分別針對民漢學生的具有地方特色的培養方案[7]。

3.大學生創新實踐、畢業生畢業設計結合現場實際取得良好效果

在各屆學生中進行了大學生創新實踐活動,獲得多項國家大學生實驗創新項目和校級科研實訓項目。從新疆多個涉電企業外聘導師,聯合進行了認識實習、畢業設計和畢業實習,并取得了較好的效果,社會用人單位對各屆畢業生思想品德、敬業精神、工作態度、專業知識、工作能力、創新能力等綜合評價良好。

4.專業主干課程與專業實驗室相結合實踐創新

主干課程建設中,在兼顧專業技術知識結構基礎上制定了電力系統繼電保護、電力系統分析和電力系統自動化等電氣專業主干課程7門[3]。并在廣泛調研的基礎上建成了與主干課程對應的10個專業實驗室,如:微機繼電保護實驗室、電力系統運行與控制實驗室、電力系統數字仿真實驗室、變電站自動化實驗室等。實驗室建設與運用的效果與特色非常明顯,可進行上述電氣專業7門主干課程全部理論驗證性實驗和設計型實驗及創新型實驗,也可進行本科畢業設計及研究生碩士論文撰寫中的創新部分驗證,還可進行教師科研項目研發。大部分實驗設備與電力現場一致,縮短理論教學與行業實際差別,還可進行與現場完全一致的電力系統數字物理聯合動態模擬試驗,也可進行二次設計開發。實驗軟件采用動畫實景三維實現,安全、逼真、可靠、經濟、實用。目前這些設備使用率高,實驗組數多,實驗效率和效果好,可提高學生分析問題的能力。

5.精品課程、課件、題庫、教材、教學大綱、網絡課堂建設

“電力系統繼電保護”獲得校級精品課程,“電力系統分析”獲自治區級精品課程。編制電氣專業教學大綱1套,完成“電力系統繼電保護”和“電力系統分析”題庫2套,開發“電氣特色專業”和“電氣緊缺專業”網頁2套,開發“電力系統繼電保護”、“電力系統分析”、“高電壓技術”課程教學網頁3套,課件多套。電氣專業所有課程選用優秀教材,還由教師主編并出版教材多部。如重慶大學出版社出版國家“十一五”規劃教材《自動控制原理》、《發電機組基礎》;機械出版社出版《風電場運行與維護》、《風電并網技術》,大連理工大學出版社出版《單片機原理及應用》。

6.外聘現場專家和工程技術人員進行現場教學

與新疆電力公司多個變電站和發電廠以及風電場、八鋼自備發電廠、石河子天富熱電廠等簽訂了實習協議,特聘陜西電力公司和新疆電力公司調度中心、新疆紅雁池電廠、新疆水電設計院、新疆送變電公司、吐魯番電業局等電力行業高級工程技術人員進行電氣設計指導和現場教學,收到良好效果。

三、主要改革創新成果、實踐效果和特色

(1)根據電氣工程行業特點和實際情況,改造和更新實踐教學平臺,通過軟、硬件購置和開發,把實驗室仿真成工業控制現場,使實驗過程接近實際工作環境,縮短學校教育與行業實際的距離,為畢業設計和創新制作提供一個良好的實踐場所,節省設備投資。

(2)根據電氣工程就業崗位群對實踐能力要求,改革了實踐教學模式,精心設計教學內容,體現各個專業課程間的整體性和連貫性,在實踐教學中綜合電力系統分析、電力系統繼電保護、高電壓技術、電力工程、單片機原理、軟件編程、電力通信、電力自動化、電力系統故障計算、電力系統仿真等多門課程知識,打破從單個課程進行實踐教學的界限,實現一體化實踐教學體系,并增加了風電方向課程,提高了就業率。

(3)選擇來自工業現場的具有代表性的生產實踐問題作為教學案例,實現實踐教學與工業現場相結合,鍛煉學生解決生產第一線實際問題的能力,同時為生產企業提供技術支持。

(4)對學生的自學能力、獨立思考能力、實踐動手能力及對所學知識的綜合應用能力等方面進行綜合訓練,提高學生的科技創新能力。參與開發的學生發表了多篇學術論文,多人考取了研究生,其余多就業于大型企業。調查結果顯示,考取研究生的學生在研究生的學習過程中,在科研方面顯示出了明顯的優勢,在研究生學習階段比同屆學生提前發表學術論文,早出科研成果,顯示出較好的科研能力;走向工作崗位的畢業生能很快勝任工作,得到了用人單位的好評。可見,通過實踐教學激發了學生求知欲,拓寬學生知識面,優化學生知識結構,提高了學生的就業率。

(5)課程實驗、畢業設計、短學期教學、科研實訓多個環節相結合,充實短學期的教學內容,提高短學期的教學效果及本科生畢業設計質量。

(6)形成一支年齡結構合理,知識體系優良的教學團隊。教師發表了多篇教研論文及科研論文,多人獲得了本科生畢業設計優秀指導教師,在開發的實踐平臺上完成了各自科研項目部分內容。獲得自治區級電氣工程及其自動化專業教學團隊,多人獲自治區級教學名師。

四、成果水平和實際推廣應用價值

通過對實踐教學內容和教學模式的改革,使得教學內容更加完善,教學方式多樣化,既可以進行常規和理論實驗驗證,又可以設計和創新,而且由于多項實驗采用計算機可視化界面,使實驗過程更形象更容易理解。促進了理論教學,從而提高教學質量,培養學生的實踐動手和科技創新能力,縮短學校與市場差距,全方位提高電氣工程及其自動化專業畢業生水平,具有實際推廣應用價值。

五、進一步實施方案和完善措施

采取多種措施嚴格執行培養方案、課堂教學、課件使用、實驗室及設備管理,加強對理論教學、實踐實習的執行,進行有效的過程監控。

建立、健全規章制度及完善有效的教學體系文檔資料,積累教學經驗,進行質量反饋,切實提高教學質量。

完善實驗指導書的編制,提高實用性。

完善課件質量,使其更加直觀、形象、逼真,具有動態效果。

充實網絡教學資源,使學生更易于獨立實現預習復習和鞏固提高專業知識的技能。

參考文獻:

[1]陸秀令,張松華.電氣工程及自動化專業實踐教學改革探索與實踐[J].中國現代教育裝備,2010,(17).

[2]于恒,張幼琴,王惠麗.淺談理論教學與實踐教學的關系[J].實驗室科學,2006,(4).

[3]高燕,劉文洲,徐政.電氣工程及其自動化專業課程建設的探索與實踐[J].長春工程學院學報(社會科學版),2007,(1):10-12.

[4]張成華,廖志凌.提高畢業設計實踐教學環節質量的方法[J].農機化研究,2005,(6):273-274.

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電力工程中電氣自動化技術

1. 全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管 50 年代末出現的晶閘管標志著運動控制的新紀元。它是第一代電子電力器件,在我國至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。由于目前所能生產的電流/電壓定額和開關時間的不同,各種器件各有其應用范圍。 GTR 的二次擊穿現象以及其安全工作區受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題,使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上,這也使得電路比較復雜,難以掌握。 MOS 控制晶閘管( MCT )是一種在它的單胞內集成了 MOSFET的品閘管,利用M OS 門來控制品閘管的開通和關斷,具有晶閘管的低通態電壓降,但其工作電流密度遠高 IGBT和 GTR ,在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關頻率,且其關斷增益極高。

2. 變換器電路從低頻向高頻方向發展隨著電力電子器件的更新,由它組成的變換器電路也必然要換代。應用普通晶閘管時,直流傳功的變換器主要是相控整流,而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當電力電子器件進入第二代后,更多是采用PWM 變換器了。采用PWM方式后,提高了功率因數,減少 了高次諧波對電岡的影響,解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。

3 交流調速控制理論日漸成熟 1971 年,德國學者 F , Blaschke 闡明了交流電機磁場定向即矢量控制的原理,為交流傳動高性能控制奠定了理論基礎。矢量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式,把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來,分別加以控制。它需要檢測轉子磁鏈的方向,且其性能易受轉子參數,特別是轉子回路時間常數的影響。加上矢量旋轉變換的復雜性,使得實際的控制效果難于達到分析的結果。 1985 年德國魯爾大學的 Depenbrock 教授首次提出了直接轉矩控制的理論,接著 1987 年又把它推 廣到弱磁調速范圍。大致來說,直接轉矩控制,用空間矢量的分析方法,直接在定子坐標系下分析計算與控制電流電動機的轉矩。采用定子磁場定向,借助于離散的兩點式調節(Band 一 Band 控制)產生 PWM 信號,直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制,以獲得轉矩的高動態性能。

4 通用變頻器開始大量投入實用從產品來看,第一代是普通功能型 U / F 控制型,多采用 16 位 CPU ,第二代為高功能型 U /F 型,采用 32位DSP或雙 16 位CPU 進行控制,采用了磁通補償器、轉差補償器和電流限制拄制器.具有挖土機和“無跳閘”能力,也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器!目前占市場份額最大。第三代為高動態性能矢量控制型。 5 單片機、集成曳路及工業控荊計算機的發展以 MCS-51為代表白 8 位機雖然仍占主導地位,但功能簡單,指令集短小,可靠性高,保密性高,適于大批量生產的 PIC系列單片機及CMS97C系列單片機等正在推廣,而且單片機的應用范圍已開始擴展至智能儀器儀表或不太復雜的工業控制場合以充分發揮單片機的優勢另外,單片機的開發手段也更加豐富。在集成電路方面,需要重點說明的是集成模擬乘法器和集成鎖相環路及集成時基電路在自動控制系統中運用很廣。

二、智能電網概述 目前,全世界范圍內的氣候變化越來越頻繁,且由于人口的劇增,能源的供應也越來越緊缺,因此,智能電網在全球中不斷地被關注。在幾年前,美國政府為了恢復經濟的良好運行,將智能電網的建設作為核心策略,來解決由于能源引起的危機,并利用它來促進其他產業的健康發展。在我國,智能電網的建設更是一項緊急的任務。

三、電力工程技術在智能電網建設中的總體應用

第一,電源領域的應用。電力工程技術能夠為智能電網的各種設備提供不同的電源。具體包括直流、變頻以及恒頻的交流電源等。例如,在蓄電池充電中,一般是采用直流電源,在變電所的操作中,既可以采用直流電源,也能用交流電源,而在大型或者小型的計算機中,可以采用高頻的開關電源。

第二,輸電中的應用。由于智能電網要求具有較高質量的電能以及較為穩定的電網工作狀態,而實現這些要求需要電力工程技術中的諧波抑制技術以及無功補償技術的支持和配合。另外,電力工程中也不斷出現新的裝置,這些功能和智能電網的建設要求相符合,因此,能夠在智能電網建設中加以應用。 第三,發電中的應用。電力工程技術是一種現代的新技術,它通過電力和電子設備,實現電能的轉化以及控制,大大降低了能量的消耗量,同時還能減少機電設備的使用,工作效率也因而提高。

三、電力工程技術在智能電網建設中的具體應用

第一,電能的質量優化技術。該技術在智能電網建設中的應用,需要建立在電能的質量等級劃分以及評估方法體系的完善的基礎上,對供用電的接口所具備的經濟性能進行分析,從而建立起用戶經濟性以及技術等級這兩個評估體系,并借助法律法規的不斷完善,來促使智能電網的建設往經濟且優質的方向發展。

第二,柔流輸電技術。該技術是將清潔度高的新能源等輸入電網中的主要技術,它是在微處理以及微電子技術,電力技術、電子技術以及相關的通信和控制技術的基礎上形成的能夠對交流輸電實現靈活控制的技術。

第三,高壓直流輸電技術。當前的直流輸電系統中,很多環節都采用交流電,但是輸電過程是用直流電的。采用該技術能夠利用控制換流器,實現整流或者逆變的工作狀態。能夠應用在遠距離或者近距離直流輸電工程中,還能為一些孤立的地域例如海島供電。

第四,能源轉換技術。未來社會中的能源發展方向應該是實現低碳經濟能源。也就是將能源的消耗量以及對環境的排放和污染控制在最低水平上,低碳經濟能源的核心是在能量的轉換上采用先進技術對其進行創新,實現能源的高效利用。目前,太陽能與風能等自然能源已經成了世界上利用最多的用于能量轉換的能源。

四、關鍵的電力工程技術在智能電網建設中的應用

第一,串聯補償中的工程應用。伊馮500kV TCSC項目是國家發改委批準的國家級科學研究項目。該項目是由C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd建立,將伊馮500kV TCSC項目的限定功率由1460000kW提高至2500000kW,用于該項目的TCSC設備,都是由中國獨立設計、發展、組裝和調試的。這個設備的成功運營表明中國已經精通了適應高寒地區的全套大容量可控串補的技術,并實現了HV TCSC的工業化應用。

篇(6)

1.根據自己的電力論文內容,研究方向,選擇對應的發表期刊。

2.選擇期刊。確認期刊的合法規范性。可以通過搜索雜志之家查詢系統來確認其登記注冊信息。

3.選擇發表機構。可以通過工商局查詢系統,盡量選擇規模大,口碑好的機構。

4.溝通,達成發表協議。

5.根據編輯或者審稿專家要求,修改論文,達到發表要求。

6.完成后,再過1-3個月就能夠成功發表了。同時會收到當期樣刊。

7.多查詢,多比較,綜合判定期刊和機構的合法規范性。

二、電力期刊技巧

1.準確得體

要求論文題目能準確表達論文內容,恰當反映所研究的范圍和深度。題目要緊扣論文內容,或論文內容民論文題目要互相匹配、緊扣,即題要扣文,文也要扣題。這是撰寫論文的基本準則。

2.簡短精煉

題目的字數要少,用詞需要精選.一般論文題目不要超出20個字。不過,不能由于一味追求字數少而影響題目對內容的恰當反映,在遇到兩者確有矛時,寧可多用幾個字也要力求表達明確。

3.醒目

論文題目雖然居于首先映入讀者眼簾的醒目位置,但仍然存在題目是否醒目的問題,因為題目所用字句及其所表現的內容是否醒目,其產生的效果是相距甚遠的。

三、電力期刊要求

1.引用率不得超過30%;這個引用率一般以的引用率為準!

2.評職稱的話,對于期刊等級是有要求的,不同單位,對于期刊的等級要求也是不同的,一般大多都是國家級期刊就行了。(當然啦,有的單位要求得核心期刊,有的單位僅僅省級期刊就可以,這一點需要你了解清楚后在做決定)。

四、的電力期刊有哪些

1.中國電力雜志CSCD核心期刊北大核心期刊

主管單位:國家電網公司

主辦單位:國網信息通信有限公司;中國電機工程學會

國際刊號:1004-9649

國內刊號:11-3265/TM

出版地方:北京

郵發代號:2-427

創刊時間:1956

發行周期:月刊

《中國電力》是全國性綜合類專業技術月刊,發行范圍覆蓋全國各省、市和香港、澳門特別行政區,以及北美、歐洲和亞太地區。擁有大量的國內外讀者。

《中國電力》主要報道全國發電廠、電網、供用電等有關電力生產運行、設計施工、科學研究以及電力信息資源開發利用的成果,加強經營管理方面的經驗介紹;

《中國電力》刊登電力工業技術政策、技術規程、標準及電力統計數據;適當介紹動力機械、電機電器制造部門在產品改造和改型方面的經驗以及國外電力生產、科技及經營管理方面的動態。

《中國電力》2004年榮獲第三屆“國家期刊獎”;2001年進入“中國期刊方陣”的雙效期刊;中國電力報刊協會期刊。

2.電力建設雜志北大核心期刊統計源期刊

主管單位:國家電網公司主辦單位:國網北京經濟技術研究院;中國電力工程顧問集團公司;中國電力科學研究院

國際刊號:1000-7229

國內刊號:11-2583/TM

出版地方:北京

郵發代號:82-679

創刊時間:1958

發行周期:月刊

《電力建設》(月刊)創刊于1958年,由中國電力科學研究院;中國電力工程顧問集團公司主辦。本刊立足于我國的電力建設,包括國家宏觀政策、規范以及投資方向,規劃設計,工程管理,科研技術,產品優化等。是我國電力建設領域的性期刊,在全國電力行業頗具影響。目前,本刊已發展成為電力系統的重要科技期刊,被評為全國科技期刊,電力部科技期刊,全國中文核心期刊,美國《劍橋科學文摘》收錄期刊,波蘭《哥白尼索引》收錄期刊,并入編新聞出版署中國期刊方陣,中國學術期刊光盤版。辦刊方針是:“傳承科技,服務電建”和“四個面向”(科研、生產、管理、基層)。目前分為編輯、廣告、發行等部門。期刊專業領域:電源工程建設,電網工程建設,電源電網運行,技改和檢修,電力設備制造,電力系統自動化,工程管理。

《電力建設》獲中文核心期刊(2000);中文核心期刊(1996);中文核心期刊(1992。

3.現代電力雜志北大核心期刊統計源期刊

主管單位:中華人民共和國教育部

主辦單位:華北電力大學

國際刊號:1007-2322

國內刊號:11-3818/TM

出版地方:北京

郵發代號:82-640

創刊時間:1984

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作者簡介:劉可真(1974-),女,云南大理人,昆明理工大學電力工程學院副院長,副教授;梁松濤(1980-),男,陜西興平人,昆明理工大學電力工程學院碩士研究生。(云南 昆明 650050)

基金項目:本文系昆明理工大學電氣工程及其自動化專業國家級二類特色專業質量工程項目、云南省教學改革研究項目“水利電力應用型人才培養的探索與實踐項目”的研究成果。

中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)16-0139-02

畢業設計是完成本科教學計劃以及實現培養目標的一個重要的實踐教學環節,對于培養學生的綜合素質以及工程實踐能力起到了非常重要的作用。畢業設計不僅能使學生將所學的知識融入到工程實踐中去,學會如何解決工程實際問題,也能使學生充分發揮自己的潛力,培養學生的創新能力,同時也是對學生的學習質量以及高校教學質量的一次全面檢查。因此,精心設計和科學組織畢業設計,保證它的成果質量,對于培養高素質、高質量的工科大學生而言顯得非常重要。

近年來,昆明理工大學電力工程學院一直致力于如何提高畢業設計質量方面的研究,圍繞畢業設計過程管理的各個環節改革了質量監控體系,取得了顯著的效果。為提高畢業設計的教學質量,通過完善規范化教學,控制選題質量,跟蹤學生在畢業設計實施過程中完成的進度和遇到的問題及時提出整改意見,對畢業設計的初步成果進行預評估,建立科學合理的答辯機制,對畢業設計教學質量進行后評估的方式,肯定成功的做法,發現存在的問題,提出改進意見和措施,切實將選題質量—過程管理—成果評估—質量監控等環節綜合考慮,形成了昆明理工大學電力工程學院獨特的畢業設計教學管理和質量監控閉環體系。

一、規范化教學管理是畢業設計有效開展的根基

規范化教學管理在本科教育管理中發揮著重要作用。在畢業設計的全過程中,為了方便學生、規范管理,昆明理工大學從選題開始就將各種資料直接掛在教務處網站上,供學生自行下載。對于畢業設計過程中的選題、過程管理、評閱、答辯、成績評定、質量評估到文檔管理等各個環節的要求以及質量標準都有明確的教學基本規范,這不僅使學生對于畢業設計的指導思想以及完成步驟有了明確的認識,也為學生檢查自己畢業設計的完成進度以及是否達到了要求提供了有力的依據,減輕了指導教師以及學生的負擔。

二、選題質量是畢業設計準確定位的關鍵

科學、合理、適中的選題不僅關系到畢業設計質量,也是保證完成教學基本要求的重要環節。對于工科院校而言,為強化學生的工程意識和督促其達到運用專業知識解決實踐問題的基本要求,工程設計型的課題占畢業設計的較大比例,如何科學選擇本科畢業生的課題是畢業設計穩步、有效推進的關鍵。為了使選題更加符合專業培養目標,并盡可能結合科學研究、工程設計、生產和社會實際等可從以下三方面把控選題環節。

1.合理配置指導教師

指導教師的科研水平、工作作風以及指導方法對畢業設計的質量也會有一定的影響。昆明理工大學電力工程學院要求具有一定經驗的中級以上技術職稱的教師、工程技術人員才可擔任畢業設計的指導教師,第一次承擔畢業設計指導工作的教師必須首先做足功課,并進行試做。學院優先選擇有實際科研基礎的教師作為畢業設計的指導教師,項目具體的課題內容主要來自于指導教師的科研項目。這樣可以充分發揮經驗豐富的教師教育教學的優勢,并從側面保證了選題內容適應于對口企業的實際需求,增強了選題的科學性。

2.合理設定畢業設計目標

為了使選題更符合專業培養目標,應盡可能結合科學研究、工程設計、生產和社會實際等進行選題。近年來,昆明理工大學電力工程學院與華能瀾滄江水電有限公司、云南電網公司、云南省水利水電勘測設計研究院、云南電力試驗研究院等對口企業都有專業合作,并且建立了校企結合“雙導師制”的指導培養方案,這些與對口企業的聯系,給畢業設計的學生提供了一個與社會實踐充分接軌的大平臺,有效地保障了畢業設計選題從實踐需要中來,做出的成果有助于推動實踐,部分實現了設計成果效用回到實踐中去。此外,鼓勵各專業聘請理論水平高、實際經驗豐富的生產、科研、設計等部門的專家或技術人員參加畢業設計的指導工作,但必須有學校的專業教師參加聯系和指導,實行“雙導師制”,以便掌握教學要求和畢業設計進度,保證畢業設計質量。

3.選題內容難度適中

學生的擅長面各不同,本著人盡其才、物盡其用的目標,在選題過程中,應充分考慮學生的能力和特長,做到課題的工作量和難度適中,類型多樣化。這樣在更好地調動學生的積極性和主動性方面起到了重要的作用,同時也增加了畢業課題與生產實際相結合的力度。其中,昆明理工大學電力工程學院25%的學生的畢業設計環節在設計院完成,這些學生參與到實際項目設計當中,真題真做,一人一題解決了實際問題,增強了學生的工程實踐能力。

三、過程監控是畢業設計高效實施的手段

畢業設計的質量體現在選題、調研、實施、撰寫畢業論文及畢業答辯等各個環節上,因此強化各個環節的過程管理是提高整體教學質量的重要手段。昆明理工大學電力工程學院畢業設計的質量監控系統采用“三期檢查”和“嚴把五關”的方式實現了全程管理。所謂的“三期檢查”是指在畢業設計過程中,對畢業設計進行的初期、中期和末期質量監督與檢查,發現問題及時提出整改意見,避免了問題堆積和教師在畢業設計過程中對學生的指導延期減效或失效的情況發生。所謂的“嚴把五關”是指在“三期檢查”中嚴格控制好對畢業設計質量影響較大的五個因素:“指導教師資格審查關”、“選題質量關”、“教師指導關”、“評閱與答辯關”、“質量評價關”。

在具體操作中,將“三期檢查”和“嚴把五關”融會貫通,綜合應用于畢業設計的管理,實現了全方位、有重點的過程監控。第一,在初期檢查階段需重點把好“指導教師資格審查關”和“選題質量關”。在畢業設計開始前四周進行,主要完成指導教師的資格審查、課題名稱、類別及選題送審情況、任務書、指導書內容規范化完成情況以及進程安排情況等方面的檢查。第二,在中期檢查階段需重點把好“教師指導關”,了解學生與指導教師在畢業設計中的任務執行情況,包括進度、質量及在畢業設計中出現的問題。各院、系、教研室在畢業設計進行的中期階段可以采用學生集體匯報和指導教師匯報或調查表的形式對進度及質量進行檢查,教務處進行抽查。第三,在末期檢查階段需重點把好“評閱與答辯關”和“質量評價關”,主要檢查答辯委員會的組成以及落實情況;指導教師、評閱人的審閱及評語情況;學生在答辯過程中有無匯報提綱,答辯委員會有無提問提綱及答辯記錄;答辯委員會分析討論畢業論文質量及成績評定等情況以及畢業設計的歸檔情況。

四、答辯環節是畢業設計成果展現的標志

答辯環節是檢驗學生是否達到畢業要求的重要手段。為了充分發揮答辯環節在畢業設計成果展現方面的鑒定作用,昆明理工大學電力工程學院精心組織開展了畢業答辯。一方面,在答辯前要求指導教師針對學生的課題開展一對一的輔導和模擬,力求將畢業設計的成果做到最精辟的展示。另一方面,體現畢業答辯的公開性、公正性,采取院級、專業級兩級答辯方式。院級答辯由院答辯委員會主持,校級巡視組成員、教務處有關人員代表學校參加院級答辯,參加院級答辯的學生主要是各專業推薦的畢業設計完成的比較優秀或較差的學生,以及雖參加專業答辯小組答辯,但評分爭議較大的學生需進行二次答辯。其余的學生則參加專業答辯。另外,在條件允許時,還可以根據需要聘請校外專家對部分學生進行公開答辯。

五、教學質量評估是畢業設計持續提升的保障

畢業設計的教學質量評估是不斷提高畢業設計教學質量的重要保障。昆明理工大學的畢業設計評估工作分為畢業設計工作整體評估、學生畢業設計質量評估兩部分。畢業設計工作整體評估層次分為“校級評估”和“院級評估”;學生畢業設計質量評估分為“全面復查”和“隨機抽查”。其中,“院級評估”每年進行一次,昆明理工大學電力工程學院還根據學院的特點和管理要求將“院級評估”與“全面復查”評估或“隨機抽查”評估相結合,成立了畢業設計質量評估小組,每學年都對上一屆的畢業設計進行自評,并寫出自評報告。

實踐證明,通過合理、科學的教學評估方法可以及時發現存在的問題,提出改進的措施,有效地促進教學管理工作的科學化和規范化,對先修課程和先修教學環節的教學內容、教學方法、綜合素質與工程實踐能力的培養狀況進行信息反饋,提出改進先修課程與教學環節的有效措施,從而確保教學質量。

六、結束語

畢業設計是本科教學中檢查學生是否達到培養目標的重要實踐教學環節,不斷完善細化教學管理規范、提高選題的質量、加強設計過程的質量管理和監控以及對成果的質量進行評估等都是提高本科畢業設計教學質量的重要舉措。高校應結合自身的條件不斷完善畢業設計過程管理與質量監控體系,確保學生在畢業設計實踐教學環節中充分提高其專業知識應用能力和綜合素質,為社會培養更多的高質量人才。

參考文獻:

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1.體現精品課程示范作用,解決“電力電子技術”在特色專業建設中促進各課程之間協調發展的問題目前,電氣工程專業各課程的內容較為松散,缺乏一個系統性的提綱,這與“建設國內著名、石油學科國際一流的高水平研究型大學”的目標還存在較大的差距。在山東省電氣專業特色建設的大背景下,如何解決專業課程之間銜接難題、整合各方向的研究領域、切實落實具有“油味”特色的專業建設是當前的一個重要研究課題。而“電力電子技術”由于其自身跨學科、寬領域的特點,恰恰可以作為這樣一個接口和橋梁。因此,作為一門立項建設的校級精品課程如何發揮模范示范作用,在促進各專業課程協調健康發展的同時,如何突出作為石油院校的課程特色,是本教學改革項目的一個挑戰,但更是一個機遇,也是一個創新性的研究內容。

2.改革現有教學手段和內容,解決有限學時與傳統教學方法不匹配的問題“電力電子技術”課程的教學內容以各種變流電路為主線,對電路的波形分析與相位分析的方法貫穿始終。必須更新教學觀念、教學方法和教學內容,使學生在有限的課時盡可能多地掌握和了解本學科的知識,提高課程的教學質量。

3.改革“電力電子技術”的實踐教學環節,解決學生主觀能動性不足問題在“電力電子技術”的實踐教學方面,該課程的教學均采用課堂教學結合課后驗證性實驗的教學模式。目前,學校僅采用掛件結構的實驗臺或實驗箱來完成實驗,學生始終處于被動狀態,不會積極去思考和創新,也找不到探索的目標和方向。這樣一來,如果設備在實驗過程中出現問題使得實驗結果與理論分析不符甚至出現異常現象,學生就會第一時間找老師要答案,不會獨立分析和解決問題。總之,為切實落實省級特色專業的建設目標,“電力電子技術”課程必須提升自身的學科定位,利用課程優勢強化作為特色專業課程之間的橋梁作用,因此對本課程的教學內容、教學方法和教學手段等進行全面的改革勢在必行。

二、課程改革的具體研究方案

1.打破課程壁壘,強化作為特色專業的橋梁作用電氣工程專業各學科的發展已經進入知識相互交叉、共同發展的時期,傳統孤立授課的方法已經不能適應新時期的要求。而“電力電子技術”是一門理論性、綜合性和實踐性都很強的重要專業課程,涉及到多個電氣工程學科課程的知識。利用這個優勢,將其建設成為一個承上啟下、溝通各課程的橋梁是非常合適的。以“電力電子技術”變流技術作為切合點,將“電力拖動自動控制系統”、“交流調速系統”的調速理論、“電力工程”的柔性輸電、智能電網等學科理論緊密結合,消除課程之間的壁壘,實現“弱電控制強電”思想的共通,從而將電氣工程特色專業建設形成一個有機的整體。

2.更新教學內容,突出“油味”特色石油院校所培養出來的人才不僅是電氣工程領域的專業人才,還必須了解石油工業生產對電氣技術的需求,能夠將電氣技術與石油技術很好地結合,為石油工業生產服務。目前,“電力電子技術”中與石油石化科研實踐的結合程度還不夠深入,如何更好地為行業服務,培養合格的電氣化人才,需要在課程內容安排上下功夫。例如,可以增加電驅動鉆機、潛油電泵變流電流拓撲的分析和簡單故障診斷,使課程更貼近現場,突出“油味”特色。

3.改革現有的教學模式,突出設計與創新采用“感知、學習、應用、總結、提高”五層次教學模式,在“感知”模塊中,通過多媒體課件演示與教學內容有關的案例;在“學習”模塊中,通過啟發式、討論式等教學方法,結合現代化的教學手段,使學生掌握“電力電子技術”的理論知識;在“應用”模塊中,通過實際電路的搭建和實驗調試,使學生將所學的課堂理論知識,有效地應用于實踐;在“總結”模塊中,將零碎的知識進行歸納,把對理論的片面認識變成全面掌握,培養學生舉一反三的能力;在“提高”模塊中,將任務驅動式的實踐經驗與理論完全融合,使學生明確崗位對電力電子技術能力的要求,并具備對整個系統的安裝調試能力。

4.培養學生獨立思考問題和解決問題的能力,鼓勵學生撰寫科研報告或者調研報告在本課程教學的前期,向學生介紹科技論文的寫作格式及方法,指導學生撰寫有關電力電子技術方面的調研報告,要求學生按照科技論文的規范進行撰寫。同時介紹一些相關的優秀網絡資源給學生,指導學生通過這些網絡資源去查閱相關的中英文資料,使學生更主動地去了解電力電子發展的動態前沿,因而充分認識到學習本課程的重要性,借此提高學生自主學習的積極性。

5.充分利用當前流行的現代化多媒體教學手段,做到互動教學“電力電子技術”課程涉及到很多電路圖和波形圖,可以采用多媒體教學與傳統的黑板授課方式相結合來進行授課。各種電路圖和波形圖可用多媒體制作,利用多媒體可以把全部波形展現到學生面前,增強課堂學習效果。如果教師講課的方式生動活潑,那么學生就更容易接受,從而實現教師和學生在課堂上的良好互動,大大提高學生的聽課效率。

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高等院校電氣工程及自動化專業是為發電廠、供電公司、農電局、送變電公司、大型工礦企業等培養從事電氣工程及自動化領域的電力系統設計與運行、電氣設備安裝與檢修、試驗分析、研制開發、信息處理及經營管理等方面的高級工程技術人才。隨著我國電力行業的迅猛發展,對電力行業的人才素質要求越來越高。而現在我國高校電力專業的課程設置體系已不能完全滿足電力行業的發展要求。比如:現有的一些理論教材已經用了幾十年,出現了理論與實際相脫離,理論教學與實際訓練相脫離等現象,導致學生缺少創新思維。正是基于這種現象,沈陽工程學院電氣工程系通過幾年的努力,利用中央與地方共建項目資金的支持,開展了基于電力行業標準的開放式電力工程實踐基地群之一的電網仿真實驗室的建設與研究,學生通過在電網仿真實驗室的學習,可以大大提高他們的理論水平與實際崗位的技術水平,能夠更好地適應電力行業發展的要求。

一、特色電網仿真實驗室的建設

從2006年開始,我們利用中央與地方共建項目資金的支持,按照電力系統行業標準,依據現場實際需要,開展了具有特色的電網仿真實驗室的建設。我們先后走訪了清華大學、北京電科院、河北省電力培訓中心、湖南大學電氣工程學院、貴州省電力培訓中心、四川省電力仿真培訓中心、四川交通大學電氣工程系、遼寧省電力調度中心等單位。通過深入的調查研究,最后根據我們的設計方案,采用學校招標形式,與清華大學在2007年簽訂了電力工程實踐基地群之一的具有特色的電網仿真實驗室共建項目的協議。通過幾年的艱苦努力,該實驗室現已建設完畢。

二、特色電網仿真實驗室的功能

基于成熟的電網調度員仿真培訓系統(DTS)的技術平臺,建立一個包含典型省電網、地區電網、區縣電網的統一電力系統模型,實現統一模型的數字仿真,逼真模擬各級電網的穩態和故障運行情況;同時利用計算機系統組成完整的調度自動化模擬系統,完整地模擬各級電網調度的物理環境。

電網仿真實驗室集繼電保護、自動裝置、計算機通訊、數據采集及監控(Supervisory Control And Data Acquisition,簡稱SCADA)、電力系統分析計算、電力系統靜態仿真和電力系統動態仿真為一體,幾乎覆蓋整個專業領域。在這個實驗室里學生可以得到電力系統運行控制、分析計算等全方位的訓練。

在DTS的實際調度應用中,學員坐在學員室中充當“調度員”接受培訓,學員室中配備有與實際調度室一致的(或接近的)能量管理系統(Energy Management System,簡稱EMS)和軟硬件系統(即學員臺),讓學員有一種身臨其境的感覺;而教員在教員室里,利用教員臺在培訓前準備教案(教案源自于實際電網系統的運行數據斷面和實際的電網模型以及參數),在培訓中控制培訓過程,具體指導培訓工作的進行,并在培訓結束后評價學員的調度能力。在培訓進行過程中,學員與教員之間的通信采用電話或計算機信息交互進行,來模擬調度時調度員和廠站值班員之間的通信方式。在這種方式下,整個培訓過程都由教員與學員之間“一對一”地完成,這種做法符合現場需要,它利于教員了解每一個學員對調度規程的熟練程度和操作情況,以及他們對故障的應變能力。

仿真教學實驗系統可以滿足多位學員同時獨立接受仿真培訓的要求,也可以實現教員與學員“一對多”的模式,這樣指導老師通過教員臺(主工作站)向各學員終端下達教案,也可設置預想的故障,在仿真實驗過程中控制進程,具體指導實驗的進行,并在實驗中觀察學生的實驗操作情況,給予必要的指導。

在統一模型下的電網仿真培訓,還可以實現多級調度的聯合仿真培訓,讓學員了解上下級調度的協調配合,訓練聯合反事故的能力。

新建成的特色電網仿真實驗室,除具有以上功能外,針對沈陽工程學院(以下簡稱“我院”)的具體情況,還開發實現了以下幾種功能。

(1)變電站仿真系統能與電網仿真聯網運行,電網仿真和變電站仿真在電網模型、數據庫、人機界面、功能模塊等多個方面實現一體化,兩套系統共享公共的電網模型,共享公共的設備參數和仿真畫面,對于公共的部分,用戶只需要維護一套模型和參數。電網仿真和變電站仿真可以各自單獨運行,也可以聯合仿真。聯合仿真時,兩套系統共享同一套電網模型,在任一系統中進行操作或設定故障后,兩套系統均能自動響應,并各自給出正確、完整的二次設備動作信息。作為電網仿真中的一個深度仿真的變電站,可以實現電網調度和變電站運行值班人員的聯合仿真培訓。

(2)利用DTS電網數字仿真培訓系統硬件平臺,可以實現開放式《電力系統分析》實驗,這樣在建成的電網仿真教學實驗室中,就可以進行面向電網運行值班的調度員仿真培訓,也可以進行面向基礎教學的電力系統分析仿真試驗,而且教員可以方便地在兩套系統之間進行切換。

(3)電網仿真實驗室不但可以滿足電氣工程系各專業的電網環節實習、實訓需求,而且可以為學院節省大量的實習經費。

(4)為電氣自動化的學生做畢業設計提供軟件平臺,達到鍛煉學生自主設計的目的。

三、特色電網仿真實驗室的創新

新建成的電網仿真實驗室與國內其它院校電網仿真實驗室相比,具有以下幾方面的創新之處。

首先,它不是單一的電網仿真實驗室,而是集電網仿真、電網仿真與變電站仿真聯網運行系統、電力系統分析實驗、學生畢業設計等多功能為一體的實驗室。學生可以根據課堂或自己需要,在電網仿真系統、電力系統分析實驗、畢業設計三套系統之間任意切換,互不干擾。

其次,由于實現了電網仿真與變電站仿真聯網運行,可以使學生在實驗室進行認識實習、畢業實習,而且也會收到較好的實習效果。比如:在電網仿真中,假如有35kV、66kV、110kV、220kV、500kV等不同的廠站,可以在變電站仿真中找到與它匹配的廠站,兩者能達到同步運行,這樣學生就可以既看到電網仿真中系統廠站的設備運行情況,又可以看到變電站仿真中實際的三維畫面和動作過程,效果非常理想。

另外,畢業設計是大學教育的最后一個環節,也是最重要的環節之一,它可以衡量一個學校的教學水平,也是衡量一個畢業生能力的重要標準,做好學生畢業設計是非常重要的。我們利用電網仿真軟件平臺,獨立設計了畢業設計軟件平臺,讓學生可以任意組建電力系統網絡模型,通過拓撲進行各種電力系統分析計算,達到鍛煉學生自主設計的目的。這也開創了我院發電專業學生開展畢業設計改革的新篇章。

四、特色電網仿真實驗室的現實意義

特色電網仿真實驗室是按照電力系統行業標準,依據現場實際需要,根據以“面向企業、立足崗位、突出實踐”為指導思想的“技術崗位型”培養模式來建設的。

通過電網仿真實驗室建設與研究,可以整合現有發電專業的課程設置體系,構建新的課程體系和教學內容,使該體系具有很強的針對性和靈活方便性。同時可以做到情景交融,生動形象。即根據電力行業崗位需求,真正做到真實模擬電力系統設備,來作為學生的訓練手段。比如:可以讓學生自己模擬某一地區真實電網網絡發生故障。怎么進行處理,用到了哪些專業知識?學生的處理結果會由評判系統給分。而且這個處理過程必須和實際現場一樣。這樣就可以充分調動學員的學習積極性和提高實踐工作能力,達到實際現場崗位的技能要求。

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主管單位:中華人民共和國教育部

主辦單位:上海交通大學

出版周期:月刊

出版地址:上海市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1006-2467

國內刊號:31-1466/U

郵發代號:4-338

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1956

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

SA 科學文摘(英)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學引文數據庫(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)

期刊榮譽:

百種重點期刊

中科雙百期刊

Caj-cd規范獲獎期刊

第二屆全國優秀科技期刊

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