時間：2023-06-06 15:55:05
序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇動力系統分析范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
二、城市空間地域結構演變的動力系統
城市空間結構在自組織力作用下經歷集聚―擁擠―分散―新的集聚的過程。在這一過程中，經濟結構及產業內部結構的變化，交通及通訊技術的發展，重大投資項目的推動，自然生態因素等具有最為顯著的影響。另一方面。城市建設中一直存在有意識的人為干預，即政府加以規劃調控及政策引導。通過法律、經濟、技術、規劃決策及實施等方面的作用，使城市空間結構演化盡可能符合人類發展愿望和要求，這就是空間的被組織機制。城市空間結構的成型和演變正是通過城市空間內部組織過程和空間被組織過程相互交替逐步朝著理性的方向發展。這種組織與被組織機制發揮作用的過程，不僅受城市自身要素規模和組織結構的影響，而且受所處城市體系內部各城市之間相互作用機制和強度的影響，是經濟、社會、公共政策和自然生態基礎等內外力產生合力的大小和方向綜合作用的結果，也是城市按照復雜巨系統運動規律發展在一定時期內呈現出的結構圖形。
(一)自組織機制申的經濟動力
1 自組織力是城市空間結構演變的源動力
城市空間結構演變中存在著自組織過程，其根本的原因就是空間中存在著類似于自然界的不同生態位勢差。這種生態位勢差在城市發展的早期可能是由于具體的地理環境、區位條件的差異而造成在城市發展的過程中，各種社會經濟要素在不同場所以不同的方式集聚、擴散，這種聚集和擴散產生磁場和場強，導致生態位勢的改變。城市空間結構增長的自組織機制實質是對系統平衡與恒定的否定，并能在一個新的層次上達到相對穩定有序的結構，以實現空間的發展進化，即“漲落有序”過程。
2 經濟發展是城市空間結構演變的最主要動力
經濟發展對城市空間結構演變的影響，主要是通過三種方式：一是城市經濟發展所必然帶來的經濟規模的擴張、人口的集中和生產要素的聚集。由此城市經歷土地利用規模的擴大、城市空間的外向擴張以及土地利用集約化，極大地改變了城市景觀。二是城市經濟發展過程中伴隨的經濟結構的調整。城市經濟結構的調整，將引起生產要素流向新的戰略支撐產業和先到產業，這些產業的聚集區就成為新的要素聚集地，要素聚集地的位移，特別是人口的集中地和資金的投向區位的改變。將對城市要素空間整體布局造成影響，進而導致城市空間結構的調整和變化。同時，城市要素空間布局的優化還能相應地提高城市空間的利用效率。三是城市經濟發展中呈現出的周期性特征。城市經濟和國民經濟增長周期相似。都是一個不穩定的波動性過程，其經濟增長速度在不同時期會起伏變化。一般說來，伴隨著城市經濟的周期性波動，城市空間結構表現出“分散―集中―再分散―再集中的螺旋式循環上升”和“高速―低速―再高速―再低速的外向型用地擴展”的運動特點。
3 技術進步是城市空間結構演變的基礎條件
城市空間結構的發展演變是在技術進步的推動下進行的。技術創新對城市空間結構演變的影響，不僅影響城市內部空間結構的垂直擴展和水平擴展，改造了城市景觀：而且使得城市體系中各城市之間的作用通道更加通暢，作用強度逐漸增強。其中，建筑技術創新推動了城市空間結構的垂直擴展，交通通信技術的發展和普及推動了城市空間結構的水平擴展。聚集效應較高的地區，土地的供給有限，只能依靠現代的建筑技術，拔高其立體空間，也就逐漸形成了目前CBD高樓林立的局面。交通通訊技術的擴展改變著城市擴展的方向，也改變著城市的空間形態。隨著知識經濟的到來，網上辦公、網上購物將成為現實，人們面對面的接觸將大大減少，有利于人們向郊區遷移，城市空間形態更加分散化。
4 大型項目建設是城市空間結構演變的偶然性動力
大型工程的建設不僅占據大量的空間，也產生巨大的經濟效應和環境效應。大型項目建設的完成，引起處于同一產業鏈條的企業和生產要素的集聚，從而產生眾多的經濟地域綜合體，使得城市空間結構根據專業化部門與綜合發展部門的關系，以專業化部門的企業布局為中心，結合區域的資源分布、人口分布、城鎮分布等情況，合力布局綜合發展部門而形成的圈層空間結構模式，城市內部空間結構也相應地呈現出若干的人口和產業集聚核心區域。此外，大型項目建設所產生的經濟效應和環境效應超過城市本身的承載力時，也會改變原有的城市空間結構或者城市的整體搬遷。
(二)行政因素所引致的催化效用
1 城市規劃的引導和預測作用
第一，城市規劃應體現城市的整體利益，是對城市社會經濟發展的空間布局做出合理安排的一種法規調控手段或措施，也是城市發展戰略在空間上的展開。其本質是基于當地自然和人文資源、對一定時期內人類追求財富和生活質量改善的過程進行空間部署的過程，城市規劃對城市空間結構的擴展具有重要的導向功能。政府部門擔負的公共職能，正是通過城市規劃，對城市空間和土地的分配和使用進行引導、產業活動空間在不同區位的配置，引導著城市空間結構的發展方向。第二，城市規劃也是一種科學的預測，是按照城市的性質、規模和條件，確定各個功能區的布局和城市各要素的布置，為城市建設的各個方面制定措施服務。從這種意義上講，公共政策是城市規劃的重要組成部分。作為預測，城市規劃不僅和國民經濟總體發展規劃相銜接，而且要體現政府部門發展和管理城市的意圖，這就是城市規劃在導向過程中出現了偶然性和非連貫性。不同階段不同政府部門發展的思路不同，使得城市空間結構的演變會在一定時期、一定程度上背離諸多因子作用下的城市發展規律，空間結構的演變偏離人們的預測，人口集中和要素集聚沒有完全依據城市空間結構演變的趨勢進行。其次，發展思路的不同，通過調整大項目布局和基礎設施建設，對城市土地利用結構、經濟結構、交通網絡結構、社會空間結構、生活空間結構等產生影響，從而使得城市空間結構的調整出現不規則的斷點和斷面，呈現出明顯的非連貫性特征。
2 城市新區功能定位的影響
經濟是城市的命脈，產業是城市發展的基礎，也是城市新區開發與建設的首要問題。城市新區是城市產業發展戰略的重要載體，也是城市空間發展戰略的體現者，其空間格局很大程度上決定了城市將來的產業布局，可以說，新區的產業一方面要實現城市整體的產業發展目標，另一方面要實現城市的空間發展目標，城市新區成為了二者的共同歸結點。城市新區的產業功能定位要求城市
空間發展戰略與之相呼應。產業的發展意味著產業布局的演變，它將導致土地利用方式的轉換；由此影響城市的空間形態。
(三)社會因素長期穩定的侵蝕作用
1 居民居住綜合體產生的聚集作用
在城市空間結構演變的過程中，居民居住綜合體的出現極大地改變著城市景觀，以往簡單功能分區導致的樹形城市結構，其根源在于對城市事實上應當存在的復雜結構難以處理和理解，從而不自覺地通過簡單化加以逃避。亞歷山大指出：半網絡形結構城市比樹形結構更合理之處在于更多地考慮了人作為社會人對城市空間結構的影響。因為人不同于機械，不可能總是按部就班，城市生活中無時無刻沒有偶然性、隨機性的存在。受現代城市功能分區規劃思想的影響和我國長期計劃經濟體制所限，我國各大系統、單位對城市用地的條塊分割、封閉管理所造成的城市空間的不連續、不流動，城市空間無法形成有機的整體。進入市場經濟以后，對城市空間結構影響較大的則是如今如火如荼的小區建設。小區建設過程中，注重于微觀的調整，以消除嚴格功能分區帶來的弊病，形成“大尺度分區、小尺度綜合”的居民居住綜合體，從而改變著城市空間微觀結構。
2 經濟社會空間分異產生的社會影響
此外，近年來經濟體制改革和社會主義市場經濟制度運行對城市社會結構的影響日益加強，經濟一社會系統“中間狀態或階層(相對)縮減削弱、而強弱富貧等性質對立的兩極狀態或階層(相對)擴大增強”的結構演化趨勢越來越明顯。城市地理學所關注的是經濟一社會極化在不同空間層面的映射一“空間極化”主要體現為經濟社會資源在空間不平衡分配、流動組合所帶來的不同區域之間差異強烈化、差距擴大化，在資源輻合匯流中心往往伴有經濟一社會系統極核的形成或強化，這種變革的社會結構正在重建城市的空間結構。一方面，制造業向廉價的勞動力和土地區位轉移，尤其是城市邊緣地帶；另一方面，大規模的服務業在中心集中導致內城區城市更新速度加快。
(四)自然基礎通過城市生態系統產生的傳導動力
1 自然基礎的制約性影響
城市空間結構所依托的城市地質構造條件的差異，導致城市在開發時要充分考慮地質條件對大規模建設的承載能力。結合主體功能區劃，適宜規劃為重點開發的可以進行大規模開發，適宜優化開發的則需要控制人口和產業集聚規模，不合適開發的則需要避免人口和產業的進一步集中。地質構造不僅影響城市空間結構的布局，而且一旦地質構造劇烈變化，還將導致城市的衰退或毀滅，從而引起城市空間結構的重構或變遷。同時，由于城市大規模開發和建設超過城市地質構造的承載能力，或者過度使用地下水導致地下漏斗的出現以及礦產資源開采引起的地表塌陷，都會誘導地質構造被動地對城市空間結構影響作用。
中圖分類號：U46 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（b）-0059-04
現代社會對汽車節能、環保的要求日益增高，研發節能、環保的新型汽車，成為汽車行業的一種發展趨勢。但因當前電池技術和工藝瓶頸的限制，純電動汽車暫時還無法完全取代燃油發動機的汽車[1]。擁有內燃機和電動機兩種動力的混合動力汽車，很好地兼顧了電動汽車和傳統汽車的優點，從而成為更加務實的選擇。混合動力汽車除發動機、電動機、蓄電池、變速器等主要部件外，更重要的是實現能量在各部件間合理分配以提升整車效率的電控系統，所以研究混合動力汽車的電控系統對推動混合動力汽車的發展具有重要的現實意義。
1 混合動力汽車結構概述
混合動力汽車繼承和沿用了大部分內燃機汽車的裝置和系統，將內燃機、電動機、能量存儲裝置（蓄電池）有機地組合在一起，驅動系統一般有串聯型、并聯型和混聯型三種布置形式[2]，分別如圖1、2、3所示。串聯型混合動力汽車的發動機可始終在最佳的工作區域內穩定運行，具有良好的經濟性和排放性。特別是在汽車低速運行工況時可關閉發動機，只利用蓄電池向外輸出功率，降低汽車的排放污染；并聯型混合動力汽車的發動機運行工況受汽車行駛工況的影響比較大，適合于在中、高速穩定工況下行駛。而在其他工況下發動機不在最佳工作區域內運行，發動機的燃油經濟性和排污指標不如串聯型。混聯型的布置形式綜合了串聯型和并聯型的共同優點，在汽車低速行駛時，動系統主要以串聯方式工作；當汽車在中、高速穩定行駛時，則以并聯方式工作。
2 混合動力汽車電控系統類型及結構
隨著電控系統的廣泛應用，汽車的電控系統已由傳統的集中控制系統向現場總線構成的智能化網絡系統轉化，特別是采用CAN總線網絡控制系統的電控技術已成為當今汽車業界的先進技術。混合動力汽車同時擁有內燃機和電動機兩種動力，電子控制裝置復雜，檢測及交換的數據量較大，只有應用高效的電控系統才能實現兩種動力的最佳匹配，發揮混合動力的優勢[3]。因此，CAN總線構成的電控系統是實現混合動力汽車兩種動力合理有效匹配的可靠手段。
為解決能源的協調問題，一種基于CAN總線結構的電控系統在混合動力汽車上得到了廣泛應用，其主要由中央控制器、發動機控制系統、電機控制系統及信號反饋和檢測裝置等幾部分組成，具體為整車控制器、發動機電控單元、變速器控制單元、電機控制單元、電池管理系統、高壓管理系統、ABS控制單元、儀表及顯示系統、監控/標定系統等[4]。整車控制器與各電控子單元、駕駛員及整車共同構成一個閉環控制系統，該系統通過CAN總線從各類傳感器上獲取駕駛員的操作指令和車輛的運行狀態，再通過CAN總線實現各控制單元間信息的共享、交換和傳輸，最終完成整車動力系統的能量分配。整個控制系統的結構示意圖如圖4所示，其中駕駛員的各項操作指令位于頂層，整車控制器在中間層，底層為各子控制單元[5]。
3 電控系統各單元控制功能
3.1 整車控制器（VSC）
整車控制器（VSC，Vehicle System Controller），是整個電控系統的核心，具有管理和控制整個車輛的重要功能。主要完成車輛信息采集和駕駛員意圖的判別，對采集到的點火、踏板及檔位信號、車速、發動機和電動機扭矩和轉速、電池電荷狀態（SOC）、故障碼等主要信息進行迅速處理，并通過內部相應的控制策略，分析計算出發動機、電動機等當前的狀態參數，得出滿足最佳需求的功率或扭力矩分配、最佳的充電功率、自動變速器的最佳檔位控制等，控制車輛的實際運行[6]。當電控系統出現故障時，它會及時對故障進行處理，保證系統的安全運行。
3.2 發動機電控單元（ECU）
汽車發動機電子控制單元（ECU）是發動機控制系統的核心，它根據從各種傳感器接受到的信息來控制各種工況下的燃油噴射時刻、噴射量和點火時刻（汽油機），向發動機提供最佳空燃比的混合氣，使發動機始終處在最佳工作狀態，提高發動機的動力性、經濟性和排放性。它通過CAN總線接收整車控制器發出的對發動機的命令，經判斷處理后對發動機進行控制，同時也可以通過通訊接口與車內其他電子控制單元進行數據通訊。
3.3 電機控制單元（MCU）
電機控制單元由微處理器、程序和數據存儲器、驅動和接口電路及電機調速控制等幾部分組成。它不僅能夠通過CAN總線接收整車控制器發出的對電動機的控制指令并及時執行，以控制電機的發電與電動狀態的切換、電機轉速的快慢及輸出力矩的正負，還可以向CAN總線發送電機的運轉狀態，比如實際扭矩、轉速、充放電電流、故障碼等。同時該控制單元的故障自診斷功能還可保證當電機出現故障時能夠自行處理，以保障車輛的行駛安全。
3.4 電池管理系統（BMS）
電池管理系統（BMS）實時監測電池的電壓、容量、充放電電流、電池的SOC值，并將這些信息通過CAN總線發送到整車控制器進行處理，以提升電池性能和壽命[7]。同時，BMS還要對電池系統內單體電池的電荷均衡進行監測和控制，以保證電池組正常工作，也會將電池組的SOC值傳送到顯示系統進行顯示。
3.5 高壓管理系統
高壓管理系統主要負責高壓用電設備的上、下電管理，監測高壓設備的工作狀態，并通過CAN總線向整車控制器報告。遇到故障或緊急情況時采取保護措施，減小電流沖擊，防止設備損壞[8]。
3.6 儀表及顯示系統
混合動力汽車的儀表及顯示系統除動態顯示車速、發動機轉速、里程、水溫、油量等傳統信息外，還能接收CAN總線上的訊號，額外顯示工作模式、電池SOC值、充放電電流、電機轉速等必要信息。駕駛員能夠通過儀表及車載顯示系統實時了解車輛的運行狀態，因而該系統是整個電控系統的眼睛。
3.7 監控與標定系統
該系統最初用來完成整車控制系統開發、調試與檢驗。在實現其基本功能后，監控與標定系統一方面可以準確及時地檢測發動機轉速、車速、節氣門負荷、真空度、冷卻水溫、檔位、空調狀態等車輛參數，并通過CAN總線送往整車控制器進行決策，送往顯示系統進行顯示；另一方面又可以通過標定系統的接口來優化各個參數，使車輛運行達到最佳效果。
3.8 電動助力轉向（ESP）及防抱死制動系統（ABS）
電動助力轉向系統（ESP）通過傳感器監測駕駛員施加在方向盤上的力矩和車速，然后根據控制單元內置的算法來控制轉向助力電機的運行，向駕駛員提供合適的轉向助力力矩；防抱死制動系統（ABS）在車輛制動時，監測車輪的滑移率來自動控制制動器制動力的大小，防止車輪抱死，以保證車輪與地面間的最大附著力。當ABS作用時會通過CAN總線網絡向其他控制單元告知其狀態，從而觸發VSC相應的管理模塊，終止制動能量回饋功能，以保證車輛安全。
4 電控系統的控制流程與特點
整車控制器（VSC）根據汽車當前的實際運行狀態及駕駛員的操作意圖確立合理的運行模式（即發動機驅動與電機驅動模式的選擇），以保證車輛的駕駛性能。在選定的運行模式下，VSC可通過CAN總線與各子控制單元或系統進行通訊。整個工作過程中，各子控制單元或系統分別采集各自控制對象的信號和動態參數，通過現場總線發給VSC，VSC利用這些信息，通過控制策略的運算來進行信號流和能量流的處理和分配工作，并通過現場總線向各子控制單元或系統發出執行指令。各子控制單元或系統接受執行指令，并根據控制對象的當前動態參數，再發出對控制對象的控制命令。例如，VSC根據采集到的參數和運算策略計算出目標擋位后，會向變速器控制單元（TCU）發送換擋命令，TCU根據指令將控制變速器的執行部件完成擋位變換。
電控系統由主控制單元和子控制單元組成，整體是一個高度集成的控制網絡。整車控制器（VSC）作為主控單元，負責管理各個子控制單元的能量分配和子部件系統執行元件的工作，顯現了很強的集成性能[9]。而子控制單元將控制任務模塊化，每個模塊都有一個控制單元來接管，降低了系統的故障率，提高了系統的運行可靠性。不僅如此，這種面向對象設計的分布式系統還提高了系統的可擴展性，便于建設、運行和維護。
5 結語
混合動力汽車有效減輕了能源與環保問題，發展前景十分廣闊。電控系統肩負著在不同運行工況和駕駛習慣下提升混合動力汽車動力性、燃油經濟性和排放性的責任，同時還要兼顧電池壽命、整車部件的安全可靠性及成本，可謂任道而重遠。混合動力汽車的電控系統還需在當前的框架之下不斷完善其控制過程，來推動汽車工業的發展，這是我們要為之努力奮斗的方向。
參考文獻
[1] 劉春娜.混合動力汽車用電池的市場前景[J].電源技術，2013，37（9）：1506.
[2] 于秀敏，曹珊，李君，等.混合動力汽車控制策略的研究現狀及其發展趨勢[J].機械工程學報，2006，42（11）：10-16.
[3] 田江學，屈衛東.CAN總線在混合動力汽車中的應用[J].計算機工程，2003，29（19）：174.
[4] 何晶.混合動力汽車電控系統的設計[D].大連：大連理工大學，2005.
[5] 李勝利.混合動力汽車動力總成系統分析與控制策略制定[D].沈陽：東北大學，2008.
[6] 陳素梅，王智晶，龔軍.混合動力汽車整車控制系統分析研究[C]//河南省汽車工程科學技術研討會.2013：289.
渦輪增壓柴油機是一個復雜的系統,當柴油機突然加負荷或突然加速時,由于增壓器和柴油機之間是靠可壓縮的廢氣來傳遞能量以及增壓器本身的動力慣性,增壓器轉速不可能很快增加,那么壓氣機所能提供的空氣量在短期內就不能滿足突然增加的燃油完全燃燒的需要,這就是增壓器的慣性滯后對柴油機系統運動過程的影響。在建立這個系統的數學模型時,要得到一個精確的描述是很困難的。本文采用“準穩態”建模方法建立柴油機仿真的數學模型。柴油機的準穩態模型是把柴油機的動態過程看成一系列的穩態過程組成,忽略進排氣管的存儲容積對動態過程的影響。
本文對“準穩態”模型作以下幾個假設:柴油機系統中任何存儲容積對動態過程影響忽略不計;柴油機的輸出扭矩和排氣溫度(渦輪前溫度)僅與柴油機燃燒過程中的空燃比和轉速有關。它們可以用經驗公式表示,不進行缸內過程計算。
該柴油機準穩態模型包括壓氣機、中冷器、渦輪、流量函數、柴油機本體諸環節。其基本模型如圖1所示。
2仿真結果及分析
12VPA6柴油機按標準螺旋槳特性工作的6個穩態工況點的計算結果和試驗數據的對比見表1。
比較結果表明:在高負荷時計算誤差比較小,而在低負荷時,計算誤差比較大。這種情況出現的主要原因是低負荷時候試驗數據比較少,而且試驗數據的離散程度比較大,經驗公式在低負荷的某些工況有一定的偏差,但是在整個功率范圍內計算誤差一般都在5％以內。另外從仿真結果中我們還發現12VPA6柴油機在700rpm～800rpm轉速范圍內空氣流量偏小,這樣對柴油機的動態過程有一定的影響。
可以看出,仿真得出的穩態航速和實際航行結果基本相同,穩態誤差在6％以內。因此,穩態仿真的計算結果有較好的精度。在相同的轉速下,計算值一般比實際航行值略偏大,一方面是由于本文仿真計算的條件是標準海況,實際航行條件是三級海況;另一方面是由于仿真計算時候排水量是按515t計算的,而實際航行的排水量是533t～540t。
3結語
中圖分類號：U469文獻標識碼： A
引言
汽車工業發展帶來的石油資源短缺、環境污染等問題日益突出，而電動汽車在節能、環保和性能方面具有傳統汽車無法比擬的優勢，故研發電動汽車是解決上述問題的有效途徑。但是，動力電池和電驅動等關鍵技術的不成熟使電動汽車的續駛里程比較短，嚴重制約了電動汽車的普及與發展。在這些關鍵技術取得有效突破之前，對動力系統的參數進行更為合理的匹配，最大限度地挖掘現有電動汽車技術的潛能，是提高電動汽車性能的重要手段之一。
1、中國純電動汽車的發展現狀
目前我國純電動汽車的研發主要集中在整車總布置、系統集成控制、電機及其控制器，電池及其管理等方面。純電動客車的研發首推北京理工大學科研團隊，其開發的動力系統在國內行業處于領先地位；純電動乘用車有多家企業單位進行了研發工作，如比亞迪、東風、時風等。通過國內整車和電池相關廠商、高校和研究單位的共同努力，純電動客車使用的鋰離子蓄電池的技術日趨成熟，基本可以媲美國際先進水平；而純電動乘用車方面，隨著磷酸鐵鋰電池等技術的改進，使得純電動汽車產業向著市場化、產業化的方向迅速發展。
2、中國純電動汽車基礎設施現狀
根據某調查部門得出的結果顯示，影響電動汽車發展的諸多因素中，購買價格因素居首，第二位則是充電基礎設施的建設。分析汽車工業發達國家的發展情況可知，國外的充電設施建設雖處于初步階段，但是政府對該建設非常關注，正在加大支持力度。而從國內近幾年發展情況來看，我國已經投產了一定數量的充電站與充電樁，國家電網公司也開展了電動汽車充電站測試與研究工作，充電站建設開始呈現加速發展的勢頭。但充電站的運行管理機制相比國外仍然較為落后，自動化水平程度有待提高，另外基礎設施建設標準體系亟待建立。
3、純電動汽車動力參數匹配計算
3.1、純電動汽車基本參數和設計指標合理的動力系統參數匹配和良好的零部件性能（包括驅動電機、動力電池、變速器和其他部件性能）造就電動汽車良好的動力性能。某A級純電動汽車的基本參數如表1所示，動力性和經濟性設計指標如表2所示
表1某A級純電動汽車整車基本參數
3.2、驅動電機參數匹配
驅動電機的基礎參數主要包括電機的三大參數，即功率、轉速和扭矩。
3.3、電機的峰值功率和額定功率
通常電機的功率參數選擇視具體性能指標而定，峰值功率與額定功率之間并不存在一定的比例關系。就具體情況而言，當電機轉速穩定在最高車速或90%最高車速對應的轉速時，電機基本工作在額定功率階段；當電機在爬坡或全力加速時，電機大多短時（1～5min）維持在最大功率階段。即最高車速需求功率對應電機的額定功率，最大爬坡度和全力加速時間內對應電機的峰值功率。所以主要依據最高車速umax、最大爬坡度αmax和加速時間t選擇驅動電機的功率。計算公式如下：
式中：ηt為傳動系統的機械效率，取為0．9；uα為爬坡速度，這里取為15km／h；δ為汽車旋轉質量換算系數，δ＝1＋δ1＋δ2，一般取1．08；vm為加速最后階段的速度（m／s）；dt為迭代步長，通常取為0．1s；tm為汽車的加速時間（s）；x取0．5。進行計算可以得：Pmax1＝18．9kW，Pmax2＝14．3kW，Pmax3＝36．3kW，從而得最高功率Pmax＝｛Pmax1，Pmax2，Pmax3｝＝36．3kW。考慮到實際運行中的損耗和效率問題，電機的峰值功率取為45kW。而電機的額定功率應滿足前述90％最高車速勻速行駛要求，即有Pr＝90％×Pmax1＝17kW。考慮實際運行中的損耗和效率問題，這里額定功率取為18．5kW。此時算得過載系數λ＝45／18．5＝2．43，滿足一般的取值范圍（λ＝2～3）要求。
3.4、電機的最高轉速和額定轉速
汽車用電機大多數情況下是高速電機，綜合考慮功率密度、綜合效率、電機質量、可靠性等因素，并根據實際產品的市場情況，選取電機的最高轉速nmax為9000r／min。電機的擴大恒功率區系數β的取值范圍為2～4，這里取β＝3，則額定轉速nr＝nmax／3＝3000r／min。
3.5、動力系統部件參數匹配
整車功率需求根據車輛動力學理論，整車功率需求滿足如下關系：
式中：Pv―整車需求功率，kW；g―重力加速度，9.8m/s2；m―車輛滿載質量，kg；i―道路坡度；δ―旋轉質量換算系數；dua/dt―車輛加速度，m/s2；ua―車速，km/h。設分別由上式計算得到的最高車速總需求功率、最大爬坡度總需求功率和車輛起動加速總需求功率分別為Pv1、Pv2和Pv3，則動力系統總功率由下式來確定
式中：P―動力系統總需求功率；Paux―整車附件功率需求。
3.6、電機參數選擇
混合動力汽車發動機提供穩態功率需求，而電機向電驅動系統提供所需的峰值功率。理論上，發動機與電機最大功率之和大于整車總功率需求即可滿足驅動要求。實際上，發動機最大功率在最高轉速下得到，而實際車輛峰值驅動功率需求的工作點卻不一定在發動機最高轉速下。即要求電機峰值功率滿足：
初步選取電機額定功率為10kW，峰值功率為20kW，過載系數β=2。
3.7、動力電池組參數
選擇動力電池組參數匹配主要是滿足車輛行駛的功率需求和能量需求，滿足如下條件：（1）動力電池組的輸出功率不小于所選電機的峰值功率；（2）動力電池組在其正常應用范圍內所提供的總能量不小于爬坡或加速時所需要的最少能量，同時能滿足一定要求的平路純電動行駛里程。
3.8、驅動系統和電池管理的控制策略
在驅動控制時，以電機電流為控制對象，采用電機電流閉環控制。控制電機的電流即控制其轉矩，驅動電機在不同轉速下的轉矩受其相應轉速下的最大轉矩的限定，使得電機的最大輸出轉矩和峰值輸出功率符合圖1所示的機械特性要求。當電流超過電機允許的最大電流時，通過電機控制器關閉電機。此外，電機電壓還受到最小電壓的限定，當電壓低于最小電壓時，驅動電機不能運行。蓄電池模塊根據電力總線的功率需求，通過電池組電壓/內阻模塊、功率限制模塊和電流值計算模塊計算電力總線實際得到的功率，并通過SOC（荷電狀態）算法模塊計算得到SOC值變化曲線。電池組的電壓受電池組所能提供的最大電壓和電機控制器要求的最小電壓的限定，最大輸出功率受等效電路和電機允許功率的限定，充放電電流的最大值也均受到一定限制。
4、結語
根據動力傳動系統的設計原則和設計目標，設計的增程式電動汽車的動力傳動系統的參數匹配方法對于指導增程式電動汽車的開發、提高汽車性能和安全性，以及對于電動汽車底盤集成控制系統的開發都具有重要的工程應用意義。
參考文獻
[1]黃萬友.純電動汽車動力總成系統匹配技術研究[D].山東大學,2012.
Abstract： In the sdudy， the geometrical model of toothed chain transmission system was set up by the software of Solidworks and the geometrical model was imported into the ADAMS software to establish the dynamics simulation model of this system. The change of contact force between the outer meshing silent chain and chain wheels was studied， and frequency distribution of the meshing contact force was analysised. The results showed that the contact force was biggest when chain link engaged the tight side of the driving chain wheel. The amplitude of the contact force was biggest when pumping frequency was fundamentalfrequency， which was the The dominant frequency to make vibration noise of toothed chain transmission.
Keywords： toothed chain system； involute sprocket； the meshing contact force； frequency domain analysis
引言：
齒形鏈傳動是各種機械和機械設備中應用較為廣泛的動力和運動傳遞裝置，與滾子鏈相比，齒形鏈具有噪聲低、可靠性高、運動精度高、傳動效率高、耐磨性高、結構緊湊、以及負載能力高等顯著優勢，能夠勝任高速、重載、變速變載的復雜工況[1，2]。但是，齒形鏈與鏈輪嚙合過程中，由于嚙合接觸力過大，引起周期性振動從而產生噪聲和磨損問題，在一定程度上限制了齒形鏈的推廣和應用[3，4，5]。
隨著齒形鏈傳動向著高速、重載的方向發展，要求傳動系統傳遞的功率不斷增大，鏈輪轉速不斷增加，這使得齒形鏈傳動系統嚙合沖擊問題更加突出，同時也影響了整個系統的可靠性和穩定性。本文利用Solidworks建立了齒形鏈傳動系統的幾何模型，然后將其帶入Adams中，建立了齒形鏈傳動系統的嚙合接觸力動力學仿真模型，研究了齒形鏈與鏈輪的接觸力變化規律，以及嚙合接觸力的頻率分布情況。
1、接觸動力學模型
齒形鏈系統傳動過程中，主動鏈輪帶動鏈條緊邊運動，由于鏈輪與鏈條嚙合點處速度不等，導致嚙合沖擊，嚙合沖擊力的大小，是影響傳動系統運行穩定性的重要因素[6]。本文基于Solidworks三維建模軟件建立了齒形鏈傳動系統的幾何模型（圖1）。該模型主要由主動鏈輪、從動鏈輪和齒形鏈組成。其中齒形鏈節距P=15.875，結構形式為4×5型，鏈條節數LP=50，主動輪齒數Z1=19，從動輪齒數Z2=30。鏈輪中心距C=200.463 mm。
將齒形鏈傳動系統的幾何模型導入Adams軟件中。在Adams軟件中，通過添加運動副和約束建立齒形鏈傳動系統的約束條件，然后模擬實際工況施加邊界載荷條件，來仿真求解齒形鏈傳動系統運動過程中的動態接觸力。
2、邊界條件與仿真參數
將齒形鏈傳動系統模型導入 Adams 軟件中后，對模型添加運動副和約束：在主動鏈輪輸入軸端添加驅動（Motion），同時在從動鏈輪輸出軸端定義負載轉矩（Torque）。在主從動鏈輪與大地、鏈板與銷軸、導板與銷軸之間添加旋轉副（Revolute），在旋轉副上定義摩擦，以模擬相對轉動和摩擦阻力，保證虛擬樣機模型能夠準確的揭示系統的動力學特征。定義主從動鏈輪與鏈板、鏈板與銷軸之間的接觸力（Contact），采用基于impact函數的實體碰撞接觸類型，在接觸類型中選擇 Solid to Solid 選項，即定義為體與體的接觸力[7]。施加的邊界條件如圖2所示。
仿真時，為了還原真實工況條件，在主動鏈輪上添加1000rpm的轉速；從動鏈輪上添加阻力矩45 kN，用來模擬負載并保持齒形鏈處于張緊狀態。齒形鏈系統接觸力參數設置如表1所示。
3、仿真結果分析
圖3表示的是緊邊鏈條任意鏈節在從嚙入主動鏈輪到嚙出主動鏈輪的過程中接觸力的變化曲線。由該曲線可以看出：當鏈節嚙入主動鏈輪時，嚙合沖擊很大，為1217.68 N這是由于在鏈節與鏈輪嚙合時，作直線運動的鏈節鉸鏈和以一定角速度作圓周運動的鏈輪相互接觸，二者在壓力角方向上的運動速度不等，導致鏈節和鏈輪受到較大的嚙合沖擊力。當鏈節與主動鏈輪定位時，隨著鏈輪的繼續轉動，鏈節與鏈輪理論上不發生相對運動，使得嚙合接觸力減小，且越靠近松邊接觸力越小。當鏈節與鏈輪脫離嚙合時，雖然不發生鏈節與鏈輪的嚙合沖擊，但當鏈節由圓周運動變為直線運動時，松邊鏈節數增大，從而影響齒形鏈傳動動力學和運動學特性，產生了較大的接觸力，該階段嚙合接觸力最大為465.73 N，由該圖可以看出在鏈節與鏈輪的緊邊嚙入點處得嚙合接觸力大于松邊嚙出點。
圖4表示的是任意鏈節與主從鏈輪嚙合沖擊的整個過程嚙合接觸力曲線，該過程為從緊邊嚙入松邊嚙出松邊嚙入緊邊嚙出的周期性過程。圖中紅色曲線表示鏈節與主動輪接觸力，藍色曲線為同一鏈節與從動鏈輪的接觸力。由該圖可知：在每一個嚙合周期內，鏈節與鏈輪在四個接觸點處嚙合接觸力的大小關系為：緊邊嚙入>緊邊嚙出>>松邊嚙入>松邊嚙出。盡管鏈輪與鏈條的嚙合接觸力曲線變化較為復雜，但在嚙合周期內依然呈現規律性的變化趨勢。
圖5為對仿真計算得到的對鏈節與鏈輪嚙合接觸力變化時間歷程結果，進行FFT快速傅里葉變換后得到的嚙合接觸力在頻域的分布情況。
由圖5可見，嚙合接觸力的頻譜主要是由嚙合頻率316.67Hz及其諧波振動頻率組成的，并且每個諧波頻率成分均為基本激勵頻率的整數倍。各頻率分量不同程度的分布了一定的能量。顯然，基頻的幅值是最大的，它是產生齒形鏈傳動振動的優勢頻率；其它諧波頻率上的嚙合接觸力隨著頻率的升高逐漸降低。
4、結論
2傳輸網絡資源管理系統的原理及模式
此次研究主要對傳輸網絡進行系統的管理，把以往分散到各個系統中的傳輸網絡進行統一的管理，為管理各個系統間的傳輸網絡，將通過webservice的方式進行數據的傳遞，把不同系統間的傳輸網絡數據整合到一個系統中，從而完成對所有有傳輸網中的資源點管理的要求。本系統完成后，將有效地解決移動公司對傳輸網中的資源點管理不夠透明的問題，為移動公司提高管理水平、減少工作量提供支撐。本系統具有J2EE的MVC的三層架構模式：即數據展示層-請求控制層-業務處理層。MVC架構是“Model-View-Con-troller”的縮寫，中文翻譯為“模型-視圖-控制器”。MVC應用程序總是由這三個部分組成。Event(事件)導致Controller改變Model或View，或者同時改變兩者。只要Controller改變Models的數據或者屬性，所有依賴的View都會自動更新。類似的，只要Controller改變View，View會從潛在的Model中獲取數據來刷新自己。
3移動通信傳輸網絡管理系統的設計及試驗方案的可行性分析
一、配電網概述
隨著經濟的發展，觀念的變化，電力公司正經歷著一場深刻的變革。配電自動化及管理系統是利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術，將配電網實時信息、離線信息、用戶信息、電網結構參數、地理信息進行集成，構成完整的自動化管理系統，實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制和配電管理。它是實時的配電自動化與配電管理系統集成為一體的系統。饋線自動化完成饋電線路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構。變電站自動化指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作的一種自動化系統。變電站自動化的基本功能有：數據采集、數據計算和處理、越限和狀態監視、開關操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協調和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調度控制中心或集控中心通信等項功能。
二、自動化控制技術分析
1.分層分布式自動化系統從軟硬件上分層分級考慮了變電站的控制與防誤操作，提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動化站可采用遠方、當地、就地3級控制，而常規站只能通過控制屏KK把手控制；常規站電氣聯鎖設計聯系復雜，在實際使用中，設備提供的接點有限且各電壓等級間的聯系很不方便，使得閉鎖回路的設計出現多余閉鎖及閉鎖不到的情況。
2.常規站，人是整個監控系統的核心，人的感官對信息的接受不可避免地存在誤差，其結果就會導致錯誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對于變化快的信息，有時來不及反應，可能導致不正確的處理。而且個人的文化水平、工作經驗、責任心等因素都會影響信息的處理，可以說常規站人處理信息的準確性和可靠性是不高的。運行的實踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發生。綜合自動化站的核心為系統監控主機，用成熟可靠的計算機系統實現整個變電站的控制與操作、數據采集與處理、運行監視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。
3.變電站自動化系統簡化了變電站的運行操作，可方便地實現各種類型步驟復雜的順控操作，且操作安全快速，對于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規站實現同樣的操作往往需要幾個小時，且仍存在誤操作的隱患。常規變電站控制一般采用強電一對一的控制方式，信息及控制命令都是通過控制電纜傳輸。計算機監控系統控制命令的傳輸由模擬式變成數字指令，提高了信息傳輸的準確性和可靠性。特別是分層分布式自動化系統，各保護小間與主控室之間采用光纜傳輸，提高了信息傳輸回路的抗電磁干擾能力。分散式布置，控制電纜長度大為縮減，在相同控制電纜截面時，斷路器控制回路的電壓降減少，有利于斷路器的準確動作。
三、配電自動化簡介
配電自動化指：利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合，將配電網在正常及事故情況下的監測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質量，與用戶建立更密切更負責的關系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經濟性最好，企業管理更為有效。配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統性工程，包含電力企業中與配電系統有關的全部功能數據流和控制。從保證對用戶的供電質量，提高服務水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統一的整體。
四、配電自動化及管理系統
1.配電自動化及管理系統的等級劃分及結構根據配電網規模、地理分布及電網結構，分為特大型、大中型和中小型系統。主要由主站系統、子站系統、遠方終端、通信系統組成。
2.配電自動化及管理系統的主要功能
配電自動化及管理系統的主站 配電自動化及管理系統主站是整個配電自動化及管理系統的監控、管理中心。其主要功能有實時功能和管理功能：實時功能：數據采集、數據傳輸、數據處理、控制功能、事件報告、人機聯系、系統維護、故障處理等。
管理功能：指標管理、地理信息系統、運行管理、設備管理、輔助設計、輔助工程管理、應用軟件等。 配電自動化及管理系統的中心站 在特大城市的配電自動化及管理系統中可設中心站，是下屬主站經加工處理后的信息匯集、管理中心。
配電自動化及管理系統子站；配電自動化及管理系統子站是為分布主站功能、優化信息傳輸、清晰系統結構層次、方便通信系統組網而設置的中間層，實現所轄范圍內的信息匯集、處理以及故障處理、通信監視等功能。
五、電力自動化管理系統
1.規劃和建設好配電網架 規劃和建設好配電網架，是實現配電自動化及管理系統的基本條件。常用的配網接線有樹狀、放射狀、網狀、環網狀等形式，其中環網接線是配網最常用的一種形式。
2.加強領導，統籌安排，分步實施 配電自動化及管理系統的開發和應用，是從傳統的管理方式向現代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強領導，統一規劃，因地制宜，分步實施，以實現最佳的投入產出比。
3.解決好實時系統與管理系統的一體化問題 由于配電自動化（DA）涉及的一次設備成本較大，目前一般僅限于重要區域的配網使用，而AM／FM／GIS則可在全部配網使用。
4.配置合理的通信通道 通信系統信道的選用，應根據通信規劃、現有通信條件和配電自動化及管理系統的需求，按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。
5.選擇可靠的一次設備 對一次開關設備除滿足相應標準外，還應滿足配電自動化及管理系統的要求。
結束語
變電站的設計首要考慮的便是控制與操作的高可靠性，采用自動化系統的變電站更要將計算機監控系統縝密設計。配電自動化及管理系統的建設是一項系統工程，所以要在按照城網建設規劃的前提下，因地制宜，積極采用、合理選用、推廣應用配電自動化及管理系統。通常用于高壓電力系統的變電站自動化產品都具有良好的功能，以保證控制操作的高可靠性。
在電力工程中將自動化技術應用到電力系統中不僅能使電力系統的安全運行得到保障，還能讓人們的日常用電需求得以滿足，從而在根本上讓電力系統的管理能力得到提高，保障系統能夠供電安全。電力系統在基于科學技術的支持下結合自動化技術，這在很大程度上對電力系統的發展起到了保障作用。除此之外，電力系統與自動化技術的融合除了能夠讓電力系統自動化管理與監控能力得到提高，使電力系統得以安全運行以外，還能讓相關工作人員的工作效率與需求同樣得到提高。
1電力系統與自動化技術的概述
1．1電力系統
為了使人們日常用電需求得到滿足，作為生產電能中最為重要組成部分的電力系統，其通過合理的傳遞將完成生產的電能傳遞給人們使用。另外，對于電力工程中的相關技術、設施及方案都可以總稱為電力系統。其主要作用是生產、運輸及運用電能。總所周知，電力屬于一種能源，然而這種能源最大的缺陷就是在其運行過程中不能存儲電能，如果不能在產生電能的過程中對其進行合理有效的利用，就會發生能源浪費的現象。正是為了解決這一問題便出現了電力系統自動化，從而使能源浪費減少，對電力行業的發展起到促進作用。
1．2自動化技術
所謂自動化，主要指的是一種特定的儀器，其在計算機的作用下成產并傳遞電能以供人們使用。對于計算機而言，其核心技術主要就是具有較高綜合性的自動化技術，在對自動化技術進行操作使用時，可以將部分智能性質的硬件作為其基礎，從而合理的控制整個電路系統，同時讓電能生產工作的質量和效率得以保證。自動化控制系統在通常情況下主要控制和裝置電力系統，同時還會組成二者間的監測和控制信息通道。
2電力工程中電力系統自動化技術的要求
對于電力系統自動化技術而言，其要求非常嚴格，它不僅對電力系統各元器件和元器件之間的協調有要求，同時還對電力設備的壽命提出了要求。首先，在電力運行方面要求能夠實時采集和監測整個或電力系統局部運行參數;其次，在元器件方面要求各元器件都能經濟實用，并且安全可靠，同時能夠提供相關依據在電力系統的控制和調節上，使絕大多數自動化系統可以直接調控電力系統;最后，電力系統自動化還要讓電力系統各部分、各級之間能夠實現協調，使自動化系統成為電力系統經濟、安全運行的保障。
3電力系統自動化技術在電力工程中的應用
3．1智能保護技術與綜合自動化技術
我國信息化技術在社會不斷發展的基礎上其水平得到了不斷提高，當然，這其中也包含了自動化技術。當前，我國智能保護技術已在發展過程中有了較大成就，在對其進行使用時可以通過綜合自動化分層設施應用與各級電壓電站中。為了使電力系統智能保護技術的安全與穩定性得以保證，可以在智能自動化保護設施的基礎上，制定出一項包含人工智能技術、微機技術以及自動化技術在內的全新理論。配電網管理在通常的運行過程中可以通過結合自動化技術、通信技術以及計算機技術等，從而使電力系統運行的整體質量得以保證，這在很大程度上促進了電力企業的發展，對供電安全度及效率也起到了強化作用。
3．2仿真技術
仿真技術會對電力系統及其自動化技術在運行期間所產生的大量數據信息進行部分分析，并從其中將有價值的數據信息找出來，再合理的進行利用。同時，為了合理的對電力系統進行控制，可以在實際使用仿真技術時利用其對電力系統運行穩定性的保障作用，進行電能實驗工作，并且可以通過分析電力系統的運行現狀來對相應的監控設備與系統進行設置，通過這些操作才能建立起一個全新的實驗環境。
3．3PCL技術
作為計算機技術與機電碰觸控制技術重要組成部分的PCL技術，在其運行過程中可能會有電能生產出來并被存儲，從而保證能夠順利進行編輯程序工作。首先，在實際運行PCL技術期間生產電能問題將得到有效解決，能夠順利進行電力系統自動化工作。其次，同傳統的電力系統相比，PCL技術在靈活性、可靠性及穩定性方面都要高出一籌，并且PCL技術的應用還能使能源的損耗得以降低。
3．4計算機技術
在電力系統中處于非常重要的位置的計算機技術是其關鍵組成部分，計算機在電力系統的實際運行過程中可以擴大其運行范圍，同時可以使電力系統輸配電和發電量工作質量及效率得到保證。與此同時，在電力系統中應用計算機技術還能夠對自動化技術的發展起到促進作用。
4電力工程中電力系統自動化的發展
4．1自動化水平更加的綜合性發展
在未來電力系統自動化的發展過程中，其發展方向將不斷向著集成化及智能化發展，這里所說的集成與智能化主要是指電力自動化的基本功能能夠實現，而尤其關鍵的一點是能夠使電力系統智能化實現及時掌握信息功能，對出現的大部分故障能夠及時發現并采取相應解決措施，在最到程度上讓損失減到最小。同時，能夠將收集數據信息與信號處理技術結合起來，從而簡化分布系統。另外，發展智能化可以讓勞動量減少，解放人手，這在電力部門方面就能夠讓維修工人的就業減少，從而使資金得到節省。
4．2在配電系統中使用載波通信技術
目前，對于配電系統來講最常見的技術之一就是通信技術，而在現代通信技術發展過程中光纖技術又因其自身所具有較高穩定性及傳輸速率等特點成為關注行業內的焦點，對光纖技術的應用將會是未來電力系統中一種非常有效的措施，然而，對光纖技術的使用需要較高的成本，且只有很小的實施可能性，所以，最有可能實施引入的就是載波通信技術，在對載波通信技術的研究中發現其不僅作用與光纖通信相同，而且其具有更高的可靠性，更快的傳輸速率。
4．3電力技術更加貼近用戶
經濟的發展帶動了電力行業的發展，現階段的電力系統自動化技術也愈加完善，由于當前客戶對于電能的需求量越來越大，為了盡可能滿足客戶，就必須對電力系統自動化服務進行改善。目前，有一種采用一系列高科技技術的用戶電力技術能夠滿足有較大用電需求量的客戶，并且其電壓在供電時能夠保持非常穩定，這樣就使得因電壓引起的巨大不穩定性得以減少，實現柔性配電。這樣一方面使電源質量得到保證，另一方面也是對用戶用電負責的一種方式。
4．4電力系統更加的集成化和綜合化
對于電力系統自動化技術而言，至關重要的一點就是要在降低成本的同時使經濟效益還能有所提高，對此必不可少的就是加強信息集成與系統功能的集成，所以在系統中的數據和功能可以被集成，使得功能可以統一化。
4．5更加智能化
在不斷發展并趨于完善的電力自動化技術支持下，電力系統自動化水平將大大提高，逐步向智能化發展的方向發展，而智能化是電力系統自動化技術發展的必然趨勢。隨著智能電網研究的深入，電力系統將得到優化，故障容錯性能將大大提高，使電力系統的運行更加穩定可靠。
5結束語
綜上所述，電力系統自動化技術不僅能夠對電力系統及自動化技術的發展起到促進作用，讓電力系統運行質量得到保證，而且還能使電力系統供電的安全與可靠性也得以保證，是電力工程中一項全新的技術與重要措施，對我國電力行業的發展有著重要意義。通過本文簡單的分析與探討，電力系統自動化技術尚且還有一些不足之處，因此，還需要專業技術人員進一步對電力系統自動化技術加強研究。
參考文獻
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
電力是現代社會使用最廣泛的二次能源。電力的安全、穩定和充足供應是國民經濟全面、協調、可持續發展的重要保障條件，事關經濟發展、社會穩定和國家安全大局。自從1998年全國裝機容量超過277GW，躍居世界第2位以來，我國電力仍以較高的速度和更大的規模在迅猛發展，預計到2011年底，我國電力裝機總容量，全國全口徑發電裝機容量將超過10.4億千瓦。電力自動化管理系統首先要有一個計算機平臺。該計算機平臺在操作系統、數據庫、人機界面、通信規約上遵守現行的工業標準，應是一個開放系統，是一個可以不斷集成和擴展的靈活的計算機系統。在這一點上，與調度自動化EMS系統的計算機平臺是一樣的。不同的是，它面對的是信息量特別大，而通信又較為薄弱的配電網。
1 電力自動化管理系統的特點
1.1電力自動化管理系統的終端設備多，數據庫龐大，管理復雜。DMS的監控對象為電源進線及變電站、10kV開閉所、小區變電站、配電變電站、分段開關、補償電容器、用戶電能表和重要負荷等，因此站點非常多，通常要有成百上千甚至上萬個。數量繁多的終端設備不但給系統組織帶來較大的困難，而且在控制中心的計算機網絡上，處理這么大量的信息并進行設備管理，比輸電網更繁瑣。特別是在圖形工作站上，若要較清晰地展現配電網的運行方式，困難將更大。
1.2電力自動化管理系統的大量終端設備不在變電站內，要求設備可靠性更高。輸電網自動化系統的終端設備一般可以安放在被測控的變電站內，行業標準中對這類設備按戶內設備對待，只要求其在10℃―55℃環境溫度下工作即可。而配電網自動化系統中的大量終端設備不能安置在室內，如測控饋線分段開關的饋線RTU，就必須安放在戶外。其工作環境惡劣，通常要求在―25.75℃、濕度高達95℃的環境下工作，所以設備的關鍵部分就必須采用工業級的芯片，還要考慮防雨、散熱、防雷等因素，這類設備不僅制造難度大，而且造價也較戶內設備高。此外，因配電網的運行方式需要經常調整，對電力自動化管理系統的終端設備進行遠方控制的頻繁程度比輸電網的高得多，這就更要求電力自動化管理系統的終端設備具有較高的可靠性。
1.3電力自動化管理系統的通信方式多樣復雜。承擔傳送數據和通話任務的配電網通信系統，由于包含有各種類型側控裝置，因而常常具有多種通信方式。配電網終端設備的數量非常多又比較分散，也大大增加了配電自動化通信系統的復雜性。但其通信速率，由于配電網不必考慮系統的穩定性問題而不如輸電系統要求得那么高。
2 電力自動化管理系統的功能
2.1配電網的SCADA功能
配電網的SCADA系統是通過監測裝置來收集配電網的實時數據，進行數據處理以及對配電網進行監視和控制。監測裝置除了變電站內的RTU和監測配電變壓器運行狀態的TTU之外，還包括沿饋線分布的FTU （饋線終端裝置），用以實現饋線自動化的遠動功能。配電網SCADA系統主要功能包括數據采集、四遙、狀態監視、報普、事件順序記錄、統計計算、制表打印等功能。
由于配電SCADA系統的監控對象既包含大的開閉所和小區變電站，又包括數金極多但單位容量很小的戶外分段開關，因此常將分散的戶外分段開關監控集結在若干點（稱做區域站或集控站）以后再上傳至控制中心。若分散的點太多，還可以做多次集結。當配電網設備比較密集時，可按距離遠近劃分小區，將區域站設置在距小區中所有測控對象均比較近的位置，通信通道適合采用電纜或光纖。而當配電網比較狹長時，可將區域站設置在為該配電網供電的110kV變電站內，此時最好采用配電載波通信方式傳輸信息。
2.2配電變電站自動化
配電變電站自動化SA有以下基本功能：對配電所實施數據采集、監視和控制，與控制中心和調度自動化系統（SCADA）通信。
2.3饋線自動化
饋線自動化FA是指配電線路的自動化，在正常狀態下，實時監視饋線分段開關與聯絡開關的狀態和饋線電流、電壓情況，實現線路開關的遠方或就地合閘和分閘操作。在故降時獲得故障記錄，并能自動判別和隔離饋線故障區段，迅速對非故障區域恢復供電.
2.4用戶自動化
用戶自動化主要包括負荷管理和用電管理。負荷管理是根據需要來控制用戶負荷，并能幫助控制中心操作員制定負荷控制策略和計劃。用電管理主要包括自動計量計費系統等。
2.5配電網高級應用軟件
高級應用軟件（PAS）主要是指配電網絡分析計算軟件，包括負荷預測、網絡拓撲分析、狀態估計、潮流計算、線損計算分析、電壓/無功優化等。高級應用軟件是有力的調度工具，通過高級應用軟件，可以更好地掌握當前運行狀態。配電自動化中的這些軟件與調度自動化的相類似，但配電網中不涉及系統穩定和調頻之類的問題。當前電力自動化管理系統的高級應用件可以分成三個層次開發：①基本應用軟件，即網絡分析軟件；②派生類軟件，如變電站負荷分配、饋線負荷分配等；③專門應用軟件，如小區負荷預報、投訴電話處理，變壓器設備管理等。
3 電力自動化管理系統技術的發展
3.1變電站自動化的新進展
變電站自動化是將變電站的二次設備利用計算機技術和現代通信技術，經過功能組合和優化設計，對變電站實施自動監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。變電站自動化系統可以收集較為齊全的數據和信息，利用計算機的高速計算能力和判斷功能，方便監視和控制變電站內各種設備的運行和操作。目前，我國的變電站自動化技術已經很成熟，并廣泛地應用于高、中、低壓變電站中，這大大提高了變電站的運行效率及可靠性。但與國外先進的變電站自動化系統相比，仍存在許多需要改進的地方。如國外無論是分層分布式的變電站自動化系統還是常規的RTU方式，均能可靠地實現變電站的無人值班監控，這對國內進行新、老變電站自動化系統的建設和改造很有啟發。
3.2電網調度自動化的新進展
電網調度自動化是現代電力系統自動化的主要組成部分和核心內容，它是信息技術、計算機技術及自動控制技術在電力系統中的應用。經過近20年的發展，電網調度自動化系統在電力系統的安全經濟運行中已經起著不可或缺的作用。電網調度自動化技術隨著信息技術、計算機技術及自動控制技術的發展而日新月異，系統升級換代很快，當前電網調度自動化系統的發展面臨著一些挑戰。網絡安全對于以實時運行為首要任務的電網調度自動化系統尤為重要，但隨著互聯網技術的發展和廣泛使用，網絡攻擊和病毒侵害不斷發生，對電網調度自動化系統的安全運行構成了威脅。一方面，從網絡安全的角度出發，需要將調度自動化系統隔離運行；另一方面，隨著自動化系統的規模日益擴大、應用復雜度的日益提高，各個控制中心之間以及各個自動化子系統之間的交互大大增強，需要進行信息的一體化整合與集成。因此，需要對調度自動化系統的安全集成技術進一步研究，使得系統的開放性、穩定性、可靠性、實用性，特別是安全性更強。
4 結束語
電力自動化管理系統可以是集中式的，即由一個配電管理自動化主站，實現對整個配電網的數據采集，并和饋線自動化、變電站自動化、用戶管理等集成為一個系統；電力自動化管理系統也可以是分層、分布式結構的，如在變電站中設立二級主站，整個電力自動化管理系統由一個一級主站及若干個子系統（如負荷管理等子系統）集成。這樣的信息收集和處理也是分層和分布的，適合采用計算機網絡技術實現。
參考文獻：
[1] 張麗英.電網調度系統安全性評價（網、省調部分）[M].中國電力出版社，2007.
中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2017）10-0208-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.105
經濟的不斷發展帶動了社會的進步，同時也增加了人們對電力的需求。電力行業的不斷發展，擴大了配電技術的應用范圍，同時也提升了配電標準。前些年所使用的供電技術雖然穩定，但是其一成不變的特點也導致相關技術難以滿足當前我國社會發展的需求，所以需要對傳統電力系統配電自動化與故障處理方式進行優化，以此來帶動電力系統行業的發展，下文將對相關問題進行闡述。
1 當前電力系統配電自動化發展態勢
1.1 配電自動化定義發展
配電自動化屬于當前國內電力系統發展中比較典型的一種表現形式，主要體現于調度自動化、變電站綜合自動化以及配網、配電網自動化這些方面。在配電自動化方面，大力發揚配電自動化可以有效提升配電整體運行穩定性，并提升目標項目配電工作質量。可以通過配電運行的方式來提升配電穩定性，并在故障發生之前先預知故障，通過計算機系統等系統模式來進行配電。
科學技術的發展帶動了配電自動化的發展，且發展速度明顯提升。配電自動化系統已經被廣泛的應用到各種醫療項目、建筑工程項目以及石油化工等領域。而配電自動化系統的主要構成要素是系統管理層、系統通訊層以及系統項目現場監控層等諸多層次。系統的管理層組成要素一般會是一個服務器與一個客戶端，由這兩種結構來構成單機運行系統。使用一個服務器來對不同的客戶端進行處理，構建專業化的項目主機系統，并利用主機系統來發送目標工作指令，實現配電控制。通訊的接口層主要任務就是對項目系統的管理層進行控制，起到了溝通橋梁的作用。其內容包含系統管理層、項目系統監控層等多個方面的信息轉換、信息傳輸內容，可以提升項目設備與項目線路的運行質量。不論是光纖傳感器還是通訊電纜，都可以收益。而項目現場施工監控層起到的主要作用，就是對項目施工現場的情況進行全方位的測量，提升項目測控儀表以及項目功率控制器的工作質量。
1.2 當前配電自動化發展遇到的阻礙闡述
雖然國內近年來在不斷的發展電力系統配電自動化產業，但是在該產業發展的過程中卻會經常遇到一些問題，影響配電自動化的運行質量，主要集中在配電網項目建設質量較差、配電網項目智能化水平較低以及沒有與之相配套的制度等。對電網項目進行建設的過程中，會遇到大量的變電設施以及項目輸電設備等，不能忽視配電。從當前國內電力系統配電建設發展的情況來看，許多地區的配W主干線都比較長，而且長度遠超過標準的長度，還有的地區配網主干線規格不符合要求，導致配電設備陳舊，有的時候還會出現線路和項目建設主干線相互脫離等問題。
在對智能化技術應用問題進行研究時，可以綜合參考國外發達國家的發展情況。發達國家電網自動化覆蓋率比較高，許多國家都已經超過80%，這一覆蓋率遠超中國等發展中國家。想要從根本上對這些問題進行優化，不僅要提升項目技術研發程度，同時還要不斷拓展自動化技術的發展以及自動化技術使用路徑，讓自動化技術的使用范圍可以更加廣泛。除此之外，還要關注網架結構穩定性，避免網架結構出現變動，為變電項目運行帶來負面影響。在對配電網進行管理的過程中，沒有切實可行的自動化管理規章制度，而且也缺少專業化的配電自動化管理工作依據，導致配電自動化發展進程受阻。而且對配電系統進行自動化處理時，因為不論是技術水平還是應用，都不如發達國家，所以在系統運行時經常會出現故障。如果線路出現短路的問題，會導致出現強電流沖擊的問題。如果不能在最短的時間內對故障發生部分進行隔離處理，會導致線路開關與變電站的開關不能正常使用。如果處理故障所花費的時間比較長，也會影響到配電的正常運行。上述所有故障都在一定程度上影響了配電自動化產業的發展，導致相關技術難以發揮出自身所具備的優勢。
2 配電自動化故障處理方式
2.1 強化信息管理
在對配電網進行自動化改造的全過程中，項目管理工作人員都要時刻關注計算機應用能力與相應信息管理能力的提升，同時也對工作人員這些方面的能力有了更高的要求。為了從根本上提升電力系統故障處理工作效果，電力企業必須要不斷強化自身信息管理工作力度。配電項目運行需要有數據庫搭配，而數據庫的資源也會不間斷的更新，保證所有資源都時刻處在更新的狀態下。在最短的時間內對所有目標項目的信息進行處理，提升自動化信息系統指令的科學性，提升變電運行過程控制質量。
工作人員在對自動化系統信息進行采集的過程中，會對各種數據信息進行掃描，并將這些數據信息全部輸入到對應的數據庫當中。隨著當前我國社會的不斷發展，所有的目標數據實效性都會隨著時間的不斷推移而降低，最終完全失去其實效性。所以工作人員在對目標信息數據進行儲存后，需要在最短的時間內對各種數據信息進行分析，并明確所有項目節點以及所有目標配電運行狀態。這樣就可以在設備非正常運行之前，先預知設備的運行狀態，發出故障警報信號，做好故障處理。
2.2 提升安全管理強度
全面提升配電自動化安全管理工作強度，并提前預知到設備運行可能會發生的各種故障，在故障發生之前先通過各種防護措施來規避，如果故障不可逆轉的發生，要在第一時間采取相應的措施來對故障進行處理，降低負面影響。如果配電系統項目運行產生故障，則自動化系統需要在第一時間先對故障的類型進行全面識別，并切斷故障設備與其余設備之間的聯系，隔絕目標故障設備，避免對其余的配電項目產生負面影響。
2.3 加強電網改造
國內電力系統建設還存在重視度不均衡的問題，比較關注變電建設與項目輸電建設，但是對配電的建設不夠重視，這也是導致國內配電系統運行經常發生各種意外安全事故的主要原因。為了從根本上解決該問題，國內電力行業必須要多關注電網系統，并對電網系統的內容加以改造。不同地區社會、企業與人民的用電量不同，所以輸電線路需要承載的壓力也不同。不同地區、不同長度、不同類別的輸電線路輸電過程中出現的線損量不同，所以可以適當地提升一些供電網絡總輸電量，以此來保證電能的正常供應。和鄉村地區相比，城市對電能的要求更高，對總電量的需求量也比較大。可以對配電網進行改造，將城市的配電網轉變成為環狀結構的配電網，并分別在不同的環節與不同的節點上來安裝對應的自動化控制設備，對設備故障進行監測，提升配電網整體輸變電水平。
3 結語
電力系統配電自動化與故障是影響我國社會發展、影響供配電工作正常開展的關鍵要素，同時也是供電企業日常工作的難處理環節之一。上文分別從多個角度論述了應當如何提升電力系統配電自動化與故障處理工作質量。
參考文獻
[1] 劉志慧.電力系統配電自動化及其對故障的處理分析[J].黑龍江科技信息，2017，（2）.
[2] 洪建林.電力自動化系統中調度故障與處理措施分析[J].企業技術開發，2015，（36）.
