电气工程及其自动化毕业设计（东北电力大学毕业论文） 2009 年 03 月 19 日 星期四 16:22 论文主要内容包括 1.摘要 2.英文翻译 3.原始资料 4.计算书 5.说明书 6.参考文献 7.图纸 简单区域电力网络系统的一次或二次设计毕业论文 目录: 第一章. 设计依据 第二章. 原始资料 第三章 接入系统设计 第四章 地方供电系统设计 第五章 主变选择（包括抽头选择或调整方式设计） 第六章 主接线设计（包括所用电设计） 第七章 短路电流计算 第八章 设备选择 第九章 继电保护配置 [正文]: 第一章.设计依据 根据××大学电气工程及自动化专业毕业任务书 第二章.原始资料 为了满足工农业生产发展的需要，经上级批准，决定新建 110KV 盐北变电所。 一． 设计资料 （一） 新建的盐北变电所各电压级负荷数据，回路，同时率等见表 3。 盐北变电所每年负荷增长率 5％,需考虑五年发展规划 变电所总负荷 s110=K 1（s35+s10） （1+5%） （二） 新建的盐北变电所，受电方案有两种： （1）从 110K 盐城东郊变受电距离 30KM（本课题做）（2）从 110KV 灌南变受电距离 35KM（本课题不 ； 做） ，电力系统接线图见图 1 （三） 电力系统，各厂、所、输电线等主设备技术参数见表 1、2、3、4、5。 （四） 其它原始资料： 所址：地形地势平坦、土址电阻率为 ×10 欧?厘米，所址高于百年一遇最高洪水位。所 址所在地气候，平均气温 15℃，最高气温 35℃，最低气温-15℃。 交通：紧靠国家二级公路，进所公路 公里。 水源：变电所附近有河流供方方便，水量充足。 二．设计内容 （一） 接入系统设计： 确定接入系统输电线路回路数及导线截面。 （二） 地区供电系统设计： 根据地区负荷性质及供电距离，确定供电线路数及导线截面。 （三） 通过技术、经济比较，确定变电所主变压器台数及容量、型号、规格。 （四） 通过电压计算、选择主变分接头或调压方式。 （五） 根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术分析、论证，确定待建变电所的 主接线。 （六） 确定待建变电所的所用电方案（所用变压器台数、型号、容量和自用电接线型式， 所用电负荷按 变电所容量计） 。 （七） 电气设备选择 1． 为选择电器设备和继电器保护整定需要，计算三相短路电流。 2． 选择变电所电气一次设备（断路器、隔离开关、PT、CT、母线、避雷器及中性点接地 设备） 。 （八） 继电保护 根据继电保护要求，确定变电所各元件继电保护配置。 ...... [摘要]: 本设计说明书是根据毕业设计任务书的要求，结合“电气设备”“电力系统暂态分析”“电 、 、 力系统稳态分析”“继电保护”“电气工程专业毕业设计指南”等有关书籍而制定的，是我 、 、 三年大学学习的总结。 三年中，在授课老师的指导下，学到了很多的知识，对我的学习生涯和社会实践生活有很大 的促进使我不断的挑战自我、充实自己，不仅思想上有了大的收获，知识上也有质的突破。 同时也注重于将所学习的知识运用与实际工作中 ，增强了处理分析问题的能力。 这次设计的新建 110KV 变电所本着为国民经济各个部门提供充足的电能，最大限度地满足 用户的用电需要，保证供电的可靠性，保证良好的电能质量，提高电力系统运行经济性的原 则进行设计。是针对接入系统设计：确定接入系统输电线路回路数及导线截面。地区供电系 统设计： 根据地区负荷性质及供电距离， 确定供电线路数及导线截面。 通过技术、 经济比较， 确定变电所主变压器台数及容量、 型号、 规格。 通过电压计算、 选择主变分接头或调压方式。 根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术分析、论证，确定待建变电所的主接线。 确定待建变电所的所用电方案（所用变压器台数、型号、容量和自用电接线型式，所用电负 荷按 变电所容量计） 。电气设备选择：为选择电器设备和继电器保护整定需要，计算三 相短路电流。选择变电所电气一次设备（断路器、隔离开关、PT、CT、母线、避雷器及中 性点接地设备） 。继电保护根据继电保护要求，确定变电所各元件继电保护配置。 Prolegomenon This design explains is basis of graduate design assignment book, combine bear on book that 《electric equipment》 、 《electric system steady condition analyzing》 、 《relay safeguard》 、 《electric engineering specialty enchiridion of graduate design》,this is my summarize of three years in university . In three years, depend on teachers go to supervise, acquire many knowledge, promote me that learning 、 work and live, ceaseless challenge me and enrich me, not only my inwardly harvest and that go up knowledge. Likewise pay attention to in the work. This time design of 110KV substation tenet that in order to afford ample electricity of country every department, ensure power supply, ensure power supply finer quality, and promote electric system economy. This time design of running system design (fix on transmit electricity circuitry loops of running system and section of circuitry); fix on number that mains transformer of substation, and capability 、type、specification; compute voltage、choose tap place, compare economy and technology; fix on power supply blue print of substation; compute electrical current of three route short circuit ; choose electric equipment (breaker、seclusion switch、PT、CT、 generatrix、arrester、grounding equipment )and relay safeguard , fix on relay safeguard configure of substation. [参考文献]: 1.《发电厂电气部分课程设计参考资料》 水力电力出版社 2.《电力系统设计设备参考资料》 河海大学出版社 3.《电力系统稳态分析》 水力电力出版社 4.《电力系统暂态分析》 水力电力出版社 5.《电力工程设计手册》 水力电力西北电力设计院 6.《发电厂电气部分》 水力电力出版社 7.《电力系统继电保护原理》 水力电力出版社 8.《电力系统课程设计及毕业参考资料》 中国电力出版社
This article in gives the new intelligent pharmaceutical factory BAS system in the overall concept foundation, elaborated in detail the pharmaceutical factory for the electrical power distribution system design proposal, finally carries on the simulation using the MCGS configuration software to it. This article divides into five parts: The outline, the intelligent pharmaceutical factory design rationale, the intelligent pharmaceutical factory BAS system overall concept, the intelligent pharmaceutical factory supply the electrical power distribution system the design proposal and the MCGS configuration software simulation. First first is brief in the outline part introduces the intelligent construction the system constitution and the integration, and briefing this design prime task; Then the overall introduced the intelligent pharmaceutical factory design applies rationale, including BAS basic theory, factory power supply system basic theory as well as MCGS configuration software synopsis; Then gives the new intelligent pharmaceutical factory BAS system the overall concept, including the field bus control system, guards against the system, the power equipment system, the air quality examination system peacefully, supplies the electrical power distribution system; Then acts according to the factory for the electrical power distribution system related principle, carries on the detailed elaboration to the new function pharmaceutical factory for the electrical power distribution system project design, introduced first for the electrical power distribution system voltage choice method, then gives always the voltage dropping resistor transformer substation, the live pressure and the low pressure electrical power distribution system design proposal, and the brief introduction supplies the electrical power distribution system intellectualization the realization method; Finally carries on the simulation using the MCGS configuration software to the pharmaceutical factory for the electrical power distribution system, in the detailed introduction intelligence pharmaceutical factory for in the electrical power distribution system monitoring picture design process foundation, carries on the animation demonstration, and makes a more exhaustive analysis to the simulation result. The simulation result indicated that, the new intelligent pharmaceutical factory is reliable for the electrical power distribution system power supply, the electrical energy quality is good, satisfies the production request
电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛，并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容，欢迎大家阅读参考! 电力系统自动化毕业论文范文篇1 试析电力系统调度自动化 【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案，并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 【关键词】电力系统;调度自动化;信息 一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析 电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化，因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性，在进行电力系统自动化分析的时候，主要从配电网上实现其自动化，使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下，通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网，由于这种方式在现实自动化的过程中，不需要在配置通道上与主站的系统组成上，需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能，从而到电力系统的自动化，此种方法不仅具备相应容易实施的特点，而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式，对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成，都具有一定的缺陷性，因此随着科学技术的提高，目前计算机网络技术正在快速的发展，使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进，期改进的状态也在不断的发生着变化。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 (一)电力系统调度的任务。 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节，是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大，有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是：尽设备最大能力满足负荷需要，使整个电网安全可靠连续供电，保证电能质量，经济合理利用能源，保证发电、供电、用电各方合法利益。 (二)调度自动化的必要。 电力系统是一个庞大而且复杂的系统，有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户，通过多种电压等级的电力线路，互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的，而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大，运行操作日益复杂，所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面，用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格，这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益，可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况，迅速进行处置，防止事故扩大，减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后，可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网，经济效益更大。因此，电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作，是电力系统不可缺少的组成部分。 (三)电网调度自动化的组成部分及其功能。 电网调度自动化系统，其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同，可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁，其核心是数据通道，它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心，以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，完成从采集到信息的各种处理及分析计算，乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理，通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备，为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入，传送给执行机构。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比，还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术，但是总体而言，电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如：系统计算机CPU负载率问题，即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下，其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题，CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用，并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去，选用哪一类规约的远动装置，原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定，不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题，系统应该是开放的，能够支持不同的硬件平台，支持平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准应统一，支持能过户应用软件程序开发，保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口，系统应能提供开放式环境。此外，现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切，尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制，本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 (一)管理方面 统一思想，加强调度管理，提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作，增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质，最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度，严格考核，加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度，严把安全关。加强调度专业培训，提高调度员业务水平。 (二)技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件，努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通，避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步，在不远的将来，电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托，能更好地维持供需平衡，保证良好的电能质量。 电力系统自动化毕业论文范文篇2 浅析电力系统自动化技术 【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展，原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且，电力拖动控制已经走出工厂，在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统，下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 0 引言 现今，创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程，并确保过程运行的可靠及安全，为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有，为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展，电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术，包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等，大大提升了过程系统的效率和安全性能。 电力系统自动化系统一般是指电工二次系统，即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。 1 电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，这已经成为不争的事实。然而，技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现。 2 电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有，人们对电网的安全要求也越来越高，现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 3 无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线，因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系，并实现信息共享。此外，无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步，正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题，并由此在电力流程工业领域及资产管理领域，开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技，但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性，还有成本，都因无线技术网络的不同而不同。因此，很多用户都倾向于“依据具体的应用场合，来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi()、WIMAX()、ZigBee()、自组织网络等，其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快，这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 4 信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点，大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先，目前电力调度自动化的各种系统，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省电力调度机构全部建立了SCADA系统，电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说，早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力，从国产121机到176机，再到176双机，华北电力调度局全用过，到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 5 安全技术 电力是社会的命脉之一，当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的，因此电力系统最重要的是运行的安全性，但这个问题在全世界均未得到很好解决，电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重，我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求，电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施，我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 6 传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一，在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言，在未来30年，变频器，尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显，变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内，以ABB为首的电力自动化技术领导厂商，ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来，公司多次参与国家重点电力建设项目，凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品，包括：PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 7 人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备，随着科学技术的不断发展，搜企网，单片机技术的日趋完善，电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求，直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备，直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用，同时提供给高压开关及断路器的操作电源，因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行，直流电源屏的发展已经经历了很长的时间，从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等，至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术，将工频交流经过多级变换，最后形成稳定的直流输出，直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC，它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理，最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 8 结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各个部门，随着我国科技技术的发展，电气自动化技术也随之提高。 【参考文献】 [1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技，2005(02). [2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷，2008(02). [3]夏永平，唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷，2010(06). 猜你喜欢： 1. 电力系统自动化论文范文 2. 电力工程自动化专业论文范文 3. 电力系统毕业论文范文 4. 电气自动化专业毕业论文范文 5. 电力工程自动化论文优秀范文
1） 机械技术 机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。 （2） 计算机与信息技术 其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 （3） 系统技术 系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。 （4） 自动控制技术 其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。 （5） 传感检测技术 传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。 （6） 伺服传动技术 包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。 机电一体化系统组成 1.机械本体 机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。 2.检测传感部分 检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。 3.电子控制单元 电子控制单元又称ECU（Electrical Control Unit ），是机电一体化系统的核心，负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，按照一定的程度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。 4.执行器 执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。 5.动力源 动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。 机电一体化主要课程 机械方面：机械制图，机械设计，工程材料，工程力学，数控编程技术，autoCAD，Mastercam软件，C# 电工方面：可编程控制器PLC，单片机，自动控制原理，数字电路，电工电子 实习课程：电力拖动，PLC，单片机，钳工，普通车、铣、刨床，数控车、铣，加工中心 本专业的培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有创业、创新精神和良好职业道德的高等专门人才，掌握机械技术和电气技术的基础理论和专业知识；具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练进行机电一体化产品和设备的应用、维护、安装、调试、销售及管理的第一线高等技术应用型人才。 本专业职业面向 机电一体化专业是一个宽口径专业，适应范围很广，学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，充分体现重视技能培养的特点。学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司，从事加工制造业，家电生产和售后服务，数控加工机床设备使用维护，物业自动化管理系统，机电产品设计、生产、改造、技术支持，以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。 1、主要就业岗位：机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理；普通机床的数控化改装等。 2、次要就业岗位：机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等。 1) Mechanical Technology Mechanical Technology is the basis of mechatronics, mechanical technology focus is on how to adapt to mechanical and electrical integration technologies, the use of other high and new technology to update the concept, implementation, structure, materials, performance changes, meet the reduced weight, smaller size, higher precision, improved rigidity and improved performance requirements. Mechatronic systems in the manufacturing process, the classical theory and technology should be by means of mechanical computer-aided technology, while use of artificial intelligence and expert systems, the formation of a new generation of mechanical manufacturing technology. (2) Computer and Information Technology Including information exchange, access, operation, judging and decision making, artificial intelligence, expert system, neural networks belong to the computer information processing technologies. (3) System Technology System technology that is the whole concept of application of relevant technology organizations, from a global perspective and the system objective, will generally be broken down into a number of interrelated functional unit, the interface technology is an important aspect of system technology, it is to achieve the organic parts of a system guarantee the connection. (4) Automatic control technology Its scope is broad, under the guidance of the control theory, system design, system simulation after design, site commissioning, control technology, including such high-precision positioning control, speed control, adaptive control, self-diagnostic calibration, compensation, representation and retrieval . (5) sensing technique Sensing technique is a system of receptors is to achieve automatic control, automatic adjustment of the key links. Its function is stronger, the higher the system's automated process. Engineering requirements of modern sensors can quickly and accurately access information and able to withstand the harsh environment of the test, it is the mechanical and electrical integration systems to achieve a high level of assurance. (6) servo drive technology, including electric, pneumatic, hydraulic and other types of transmission, servo system is the conversion of electrical signals into mechanical motion devices and components, the dynamic performance of the system, control the quality and functionality have a decisive impact. Composed of mechatronic systems 1. Mechanical body mechanical body, including racks, mechanical connection, such as mechanical drive, which is the basis of mechanical and electrical integration, play a support system of other functional units, the role of motion and power transmission. Compared with the purely mechanical products, electrical and mechanical integration of the technical performance of the system is improved, functionality is enhanced, which requires mechanical body in the mechanical structure, materials, processing technology and other aspects of geometry can be corresponding with high efficiency, versatile, reliable and energy-saving, small, lightweight and beautiful features. 2. Detection sensor part of the detection sensor part includes a variety of sensors and signal detection circuit, and its role is to detect the process of mechatronic systems work itself and the external environment-related changes in parameters, and information to the electronic control unit, electronic According to the control unit checks the information given to the corresponding control actuators. 3. Electronic control unit Electronic Control Unit, also known as ECU (Electrical Control Unit), is the core of mechatronic systems, responsible for the detection of each sensor from the external input command signal and concentration, memory, calculation, analysis, information processing based on the results of according to a certain extent and pace of issuing the appropriate command, control the entire system destination. 4. The role of actuators actuators are based on order-driven electronic control unit movement of mechanical parts. Actuators are moving parts, usually electric, pneumatic and hydraulic drives and other drives in several ways. 5. Power source power source is the energy supply part of the mechatronic product, its role is in accordance with the requirements of the system control to provide energy to the mechanical system and power to make the system work properly. Way to provide energy, including electricity, gas, energy and hydraulic energy to electrical energy based. Main Courses Mechatronics Mechanical aspects: mechanical drawing, mechanical design, engineering materials, engineering mechanics, numerical control programming, autoCAD, Mastercam software, C # Electrical: the programmable logic controller PLC, MCU, automatic control theory, digital circuits, electrical and electronic Internship Program: electric drive, PLC, MCU, fitter, general turning, milling, planer, NC, milling, processing center The training goal The professional training moral, intellectual, physical, and aesthetic development, entrepreneurial, innovative spirit and good professional ethics of higher expertise, mechanical technology and electrical technology to master the basic theory and professional knowledge; have the appropriate practical skills and a strong practical work capacity, skilled mechanical and electrical integration of the application of products and equipment, maintenance, installation, commissioning, sales and management of the first line of high technology talents. The professional career-oriented Mechatronics is a wide caliber professionals to adapt to a wide range of students in school during the addition to learning a variety of mechanical, electrical and electronic, computer technology, control technology, sensing, detection theory, will also participate in various skills training and National Vocational Qualification Certificate Examination, fully embodies the characteristics of attention to skills development. Primarily for students in the Pearl River Delta after graduating from business, the company engaged in processing and manufacturing, household appliance manufacturing and service, CNC machine tool equipment maintenance, property management systems automation, electrical and mechanical product design, production, transformation, technical support, and mechanical and electrical equipment installation, commissioning, maintenance, sales, management and so on. 1, the main jobs: mechanical and electrical integration, equipment installation, commissioning, maintenance, sales and management; common modification of CNC machine tools and so on. 2, secondary jobs: mechatronics product design, production, transformation and technology services.
电力电子技术的发展与展望研究作者：王娟武 班级：机设0918 专业：机电设备维修与管理 学号：0918316 学院：安徽水电学院 日期：2010年12月当今世界能源消耗增长十分迅速。目前，在所有能源中电力能源约占40%，而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。预计十年后，电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换，电力电子技术在21世纪将起到更大作用。电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分，是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。�现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具 体应用。当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。一．.电力电子技术的发展历史1. 整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2. 逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3. 变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。2. 现代电力电子的应用领域 计算机高效率绿色电源高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。 通信用高频开关电源通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。 直流-直流(DC/DC)变换器DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。 不间断电源(UPS)不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。 变频器电源变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。 高频逆变式整流焊机电源高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。 大功率开关型高压直流电源大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到以上,功率可达100kW。自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。 国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为。 电力有源滤波器传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有。电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。二．.现代电力电子技术在电力系统中的应用1. 发电环节电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备 ，电力电子备的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。（l）大型发电机的静止励磁控制静止励磁采用晶闸管整流自并励方式具有结构简单 、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。（2）水力、风力发 电机的变速恒频励磁水力发电的有效功率取决干水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时 (尤其是抽水蓄能机组) ，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。（3）发电厂风机水泵的变频调速发电厂的厂用电率平均为 8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的6 5％且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。2. 输电环节电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改 善了电力网的稳定运行特性。（1）直流输电 ( HVDC)和轻型直流输电( HVDC L i g ht )技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。l 9 7 0年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。（2）柔性交流输电 ( FACTS)技术 FA CTs技术的概念问世20世纪8 0 年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压 及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。20世纪9 0年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FA CTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。3. 配电环节配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率 、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力 ( Cu s t o m Po we r ) 技术或DFACTS技术，是在F ACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以DFACTS设备理解为F AC TS 设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着 电力电子器件价格的不断降低，可以预期D F A C TS设备产品将进入快速发展期。三．电力电子技术的发展展望1. 新型电力电子器件在用新型半导体材料制成的功率器件中，最有希望的是碳化硅（SiC）功率器件。它的性能指标比砷化镓器件还要高一个数量级。碳化硅与其它半导体材料相比，具有下列优异的物理特点：高的禁带宽度，高的饱和电子漂移速度，高的击穿强度，低的介电常数，以及高的热导率。上述这些优异的物理特性，决定了碳化硅在高温、高频率、高功率的应用场合下是极为理想的半导体材料。在同样的耐压和电流水平下，SiC器件的漂移区电阻仅为硅器件的1/200，即使高耐压的SiC场效应管的导通压降，也比单极型、双极型硅器件的低得多。而且，SiC器件的开关时间可达10ns量级，并具有十分优越的FBSOA。SiC可以用来制造射频和微波功率器件、各种高频整流器、MESFETs、MOSFETs和JFETs等。SiC高频功率器件已在Motorola开发成功，并应用于微波和射频装置。GE公司正在开发SiC功率器件和高温器件（包括用于喷气式引擎的传感器）。西屋公司已经制造出了在26GHz频率下工作的甚高频的MESFET。ABB公司正在研制高功率、高电压的SiC整流器和其它SiC低频功率器件，用于工业和电力系统。理论分析表明，SiC功率器件非常接近于理想的功率器件。可以预见，各种SiC器件的研究与开发，必将成为功率器件研究领域的主要潮流之一。可是，SiC材料和功率器件的机理、理论、制造工艺均有大量问题需要解决，它们要真正给电力电子技术领域带来又一次革命，估计还需要至少10年左右的时间。2. 新能源电力电子技术在新能源发电技术和电能质量控制技术及节能技术方面有很广阔的发展间。其中风力发电和太阳能发电最受关注，而电力电子技术正是风力发电和太阳能发电的核心技术之一，这给电力电子工程师提供了千载难逢的发展机遇 ，广大 电力电子工程师务可以住这一机遇乘势而上，促进电力电子技术的发展。同时，由于一方面电力电子装置和电弧炉等装置的的大量应用，使得电能质量日益下降，另一方面用 户对电能质量的要求越来越高人们对以有源电力滤波器为代表的电能质量控制装置日益重视，研究开发越来越多。此外，由于电力系统电动机(约占发电量的6 0 ％ 以上 ) 和照明电源( 约占发电量的 1 0～1 5 ％的大量采用，电力电子装置对无功功率和电力谐波都可有很好的补偿作用，因此，电力电子技术被称为节能的技术。目前，由于化石能源日渐枯竭，因此 ，电力电子技术在节能方面受到很大程度的重视，并且发展十分迅速。3. 电动车辆中国人多地大石油少，现在中国每年已进口许多石油。在21世纪前半叶，地球上的石油天然气资源日益减少，以至早晚会用尽。特别在中国国情下，城市交通以发展电动车辆为主是必然的趋势。大城市间的磁悬浮列车、城市内的电动高架列车和地铁列车、个人用电动自行车和电动汽车将构成未来的交通网络的主角。其中，大有电力电子产品的用武之地。磁悬浮列车的磁悬浮电源和直线电动机的变频调速；城市高架列车和地铁列车中异步电动机的变频调速；电动自行车和电动汽车中永磁无刷电机的外转子调速，在今后十年里会有很大的发展。这里，电动自行车和电动汽车的普及必须解决无刷电机及其控制器、环保电池、快速充电器和充电站网络服务等几方面的问题。现在看来，在中国推广电动自行车替代摩托车作为代步工具技术上正在趋于成熟。这里必须采用镍－氢电池组和锂离子电池组，消除常规铅－酸电池对环境的污染。这种价格尚偏贵的电池组可以采用向电动自行车用户出租使用的方式，实行由间距合理的电池充电站统一充电和用户自行充电相结合的办法。铅－酸电池与锂离子电池（如36V，10AH）相比，前者重12 kg，后者仅 kg。电动汽车的发展又是电力电子未来的潜在大市场。首先是高能量密度的清洁电池的突破。比较有希望的是燃料电池，它的起动和稳定运行都要用电力电子产品与之配套。其牵引系统方案中令人最感兴趣、并已有工业应用前景的，要属安装在四个车轮中的外转子盘式永磁无刷直流电动机驱动了。这种电机结构的优化设计、高性能控制调速传动，以及四台电机转动的协调运转，将为电动汽车的舒适运行，零半径转弯提供技术保证。今后十年将是电动汽车实用化发展的关键时期，电力电子产业可以也应该为此做出相应的研究开发工作，积极迎接这个庞大市场的到来。结束语：电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。毫无疑问，它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征，比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛，并且能与其它学科相互融合和相互发展。参 考 文 献（1）林渭勋. 浅谈半导体高频电力电子技术.电力电子技术选编,浙江大学,1992（384-390）（2）付宇明 张辉. 电力电子技术在电力系统中的应用.信息技术，2000（162）（3）王兆安. 我国电力电子技术的新进展..逆变器世界,2008(32)(4) 陈虹. 电气学科导论. 北京：机械工业出版社，2005
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文，欢迎阅读!
论新能源发电技术
摘要：本文从全球能源的现状，介绍了中国能源发电技术的应用情况，发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置，它能量转化效率高，几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。
关键词：新能源;风能;燃料电池;发电技术
中图分类号： F206 文献标识码： A
能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈，如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划：到2020 年，可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月，美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA)，从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外，从环境的角度来看，为了保护人们赖以生存的地球，开发新能源也是必由之路。
一、我国能源和发电技术的现状
2011年，我国新能源发电继续保持快速发展态势，并网装机容量持续增长，发电量不断增加。截至2011年底，我国新能源安装容量达到7000万kW，居世界首位，并网新能源装机容量达到5409万kW，同比增长，约占全部发电装机容量的。其中，风电并网容量约占并网新能源装机总量的;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的。
2011年，我国新能源发电量约为1016亿kW?h，同比增长，约占全部发电量的。其中，风电发电量约占新能源发电总量的;太阳能光伏发电约占;生物质及其他新能源发电约占。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算，相当于节约3241万tce，减排二氧化碳9030万t。
电能是国民生活和生产的根基，无论是从能源角度，还是电力系统自身方面来看，研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、风力发电技术
风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，也是目前新能源发展的重点方向。
1.发展现状
近年来，我国风力发电产业取得了长足发展，这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示，陆地上离地面10米高度处，我国风能资源理论储量约为43亿千瓦，技术可开发量约为3亿千瓦，离地面50米，估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约亿千瓦，50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说，到2006 年底，我国已建成约91个风电场，装机总容量达到约260万千瓦，比2005年新增装机134万千瓦，增长率为105%。根据国家中长期规划，2015年风能发电要达到1500万千瓦，2020年要达到3000万千瓦。但是，与风电发达国家相比，我国的发展规模还很小，发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面，风电机组的制造水平较低，风电机组性能测试设备和技术也相对落后，并缺少相应的认证机构;制度方面，风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距，缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。
2.对电力系统的影响
风力发电机是以风作为原动力，风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以，风电场的大规模接入将会带来波动功率，从而加重电网负担，影响电网供电质量和电网稳定性等。
(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟，这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响：风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动，由于发电机组转子惯性，调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化，造成功率不平衡，使发电机转速变化，系统频率也将改变。此外，风电还会对电压产生影响：并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动，而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz)，因此又会造成电压闪变，最后会产生谐波电压和谐波电流。
(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网，风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后，发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功，导致电网电压恢复困难。
(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时，甚至数天、数月，这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期，风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大，大大增加了电网调频调峰负担。
三、太阳能光伏电池发电技术
1. 1 太阳能光伏电池
太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电，被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质，称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。
1839 年，法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池，当接收到太阳光照射时电压升高，他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下，其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化，因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年，奥尔在硅材料上发现了光伏效应，从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年，美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年，韦克尔发现砷化镓具有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站，是目前全国最大的薄膜光伏电站，年发电量2 300 万 kW·h。
太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。
在半导体中掺加杂质制成 PN 结，以形成在平衡状态时具有的内建电场，在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子，从而形成外部电压。在光照条件下，半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带，形成电子———空穴对，成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg，使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。
基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流，其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ～ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗，因此具有很好的发展前景。应该指出，光伏电池在光电转换过程中，光伏材料既不发生任何化学变化，也不产生任何机械磨损，因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年，我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW，从而超过美国成为全球第三大生产国，也是世界上发展最快的国家。
1. 2 太阳能光伏电站
太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件，再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列，并与储能、测量、控制装置相配套，构成太阳能光伏电站。
太阳能光伏电池具有很大的灵活性，不仅可以用其建设零星规格的电站，而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。
由于受昼夜日照变化及天气的影响，离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用，比如柴油发电机组以及蓄电池组，从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带，向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站，总投资 290 万元，1994 年 12 月正式投产发电。
离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。
电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电，并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压，由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电，经逆变器将直流电变换成三相交流电，再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时，为不造成蓄电池组的过渡放电，直流控制柜将自动切除其输出电路，使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源，必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电，或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电，为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。
当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时，还可与电网相联，即所谓的并网型光伏电站。这时，如果本地负荷不足，则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时，则由电网向用户提供电能。因此，并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置，减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济，提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性，是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。
四、结论与展望
本文从全球和我国的能源现状出发，分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题，进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池，还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上，新能源将取代化石燃料，扮演重要的角色。
参考文献：
[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.
[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.
[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.
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中国 海南 中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集 635 电网绿色环保与谐波污染控制 段晓波 (河北省电力研究院,河北 石家庄050021) 摘要:目前电网的谐波污染状况呈上升趋势,有的已经对电网设备的正常运行带来了一定的影响,有的则对电网的安全运行构成了潜在的威胁.随着电力体制的改革,厂网分开经营已经实现;而电网的侧重点也应从重发轻供,转移到重视供电的安全,经济,可靠,高质量上来;因此重视电网绿色环保,控制电网谐波污染是提高电能质量的关键.本文根据河北南部网谐波污染状况,以及在电能质量谐波监督中的工作体会,介绍了谐波污染给电网供用电设备和供电电能质量带来的影响和危害,论述了重视电网绿色环保,控制电网谐波污染的重要性,对需要开展的工作提出了建设性意见. 关键词:电能质量;谐波;监督管理;电网环保 1 前言 随着电网规模的不断扩大,各种大容量,重污染的用电设备接入电网,电网的谐波污染状况呈逐渐上升趋势,有的已经对电网设备的正常运行带来了一定的影响,有的则对电网的安全运行构成了潜在的威胁.因此,电网的谐波污染情况需要引起重视,各级政府和电网管理部门应加强谐波技术监督监测,进一步开展相关的谐波新技术研究,技术规程规范的制定,谐波污染治理等方面的工作.同时,随着电力体制的改革,厂网分开经营已经实现;而电网的侧重点也应从重发轻供,转移到重视供电的安全,经济,可靠,高质量上来;因此重视电网绿色环保,控制电网谐波污染是提高电能质量的关键.现根据河北南部电网的谐波污染状况和开展的一些工作,谈几点体会和看法. 2 电网谐波源与污染情况电气化铁道产生的谐波对电网的影响电气化铁道是电网最大的谐波和负序污染源,是造成电网供电电能质量不合格的重要原因,目前河北南网已经运行的电气化铁道牵引站有 22 座,其谐波污染程度不容忽视,南网电气化铁道及谐波污染情况如下. 石太电气化铁道于 1979 年投运,在河北段有两座牵引站,分别为井南和南新城牵引站;电铁投运初期,该两牵引站原在微水电厂110kV母线供电,由于电气化铁道产生的谐波和负序,致使微水电厂2台50MW机组机端振动发热,保护动作,机组不能正常运行.为了解决微水电厂机组问题,被迫在该区增设了一座220kV变电站,耗资巨大,到目前为止,该站的负荷仍然很小,造成了投资的浪费. 京郑电气化铁道,在河北南网共有 10 座牵引站,在京郑电气化铁道投运前,我们对河北南网接入电铁的220kV变电站110kV母线的背景谐波进行了测试,110kV母线电压总畸变率在之636 中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集 中国 海南间;而电铁投运后,220kV 变电站 110kV 母线电压总畸变率上升到之间;已经超过了"谐波国标"GB/T 14549-93对110kV 母线电压总畸变率2%的限值;而谐波电流更是远远超过了谐波国标规定的限值. 电铁谐波超标,造成为其供电的 220 kV 变电站110kV母线电压波形严重畸变,致使保护发出动作信号,严重影响系统的安全运行.而由于谐波的污染也造成铁路本身供电系统电能质量的不合格,站台信号受到干扰等. 朔黄电气化铁道在河北南网共设有 10 座牵引站,至今已全部开通.由于目前负荷较小,谐波问题尚不突出;但在电力机车通过时,相应母线的电压畸变率明显增大,有的已达到和略超国标的限值.通过对电铁供电方案的谐波分析,当铁路运量上来以后,谐波超标将会比较突出. 冶金,轧钢等产生的谐波对电网的影响 电网的谐波源除了电气化铁道,还有冶金铸造,轧钢,电弧炉等大容量谐波源,也是造成电网供电电能质量不合格的主要原因. 如邯郸供电公司某站主供冶金铸造负荷,该用户产生的谐波污染严重,随着生产规模的扩大,近几年对系统的影响也越来越严重.1997 年11 月该站#3,#4电容器组投运后损坏严重,保护频繁动作, 仅 99 年 1-5 月份就动作 26 次,造成电容器组不能正常投入运行.1999年8月3日该站UFV-2A型低频低压减载装置误动,使该站的 8 路 35KV 出线, 9路6kV出线,总计17路开关跳闸.经现场检查装置发现 l10kV 电压谐波严重超标,其误动的主要原因是由于高次谐波干扰,使计算机程序紊乱,造成计算错误所致;目前该污染源用户正在实施具体的治理措施.邯郸夏庄站 220kV 供邯钢 220kV 连轧站,2000年因邯钢的谐波注入系统,曾造成220kV保护误发信号. 邢台供电公司谐波监测站监测到石门,柏乡,康庄和羊范 220kV 变电站的 110kV 母线谐波含量呈逐增趋势,尤其是石门站110kV母线电压总畸变率严重超标,高达,超出国标允许值倍.严重地威胁设备的安全可靠运行.造成石门站 110kV 母线电能质量不合格原因是邢钢高线负荷;经邢钢对其一,二高线谐波进行治理,在其滤波器组投运时,石门站 110kV 母线电压总畸变率大大下降,其谐波电压畸变率指标在国标限值以内.造成康庄和柏乡站110kV母线电能质量不合格原因是电气化铁道. 保定地区某变电站曾因谐波原因引起保护动作,原因是该站所带保定钢厂谐波含量超标,造成保护动作.保定钢厂共有电炉变压器2台,容量为25000KVA,现由一私人承包生产,由于其资源掠夺性经营,承包人对谐波的治理不愿投入资金;而真正的产权单位又退出经营,也没有能力投入治理资金.小钢厂群的谐波也比较典型,这些小钢厂一般为 RGPS 系列感应加热晶体管中频电源,多为个体企业,具有较强的短期行为;这部分的谐波问题比较典型,在其开工运行时谐波超标,需要进行系统综合治理. 沧州某县局10kV电弧炉用户开炉时,谐波电流明显增大,谐波电压畸变率升高,造成 10kV 线路出口过流跳闸,10kV母线电压波动. 其他谐波源产生的谐波对电网的影响造成电网供电电能质量不合格的主要原因,还有化工等整流设备;另外大量使用的计算机,各种电子设备,新型家用电器等,也产生大量的谐波污染. 如邯郸某 l10kV 变电站 l0kV 有四路出线供一化工厂用户,该厂设备陈旧,其产生的谐波对系统影响严重.该系统变电站装设有三组共 并联电容器,分别串联有 和 12%电抗率的电抗器,投运后电容器出现严重的过负荷,噪音异常,个别电容器投运后不久就发生鼓肚现象,保护动作开关跳闸.该站谐波对邯郸热电厂的保护及自动装置也带来了一些不利的影响,曾多次发生过保护误动故障和造成保护装置频繁启动.该站 10KV 出线有二十多回,由于化工厂谐波大量的注入系统,给在该站供电的其它用户也造成了严重影响.如邯郸铁路供电段曾发生误发信号,铁路部门找到供电公司,在110KV中心站建成投运后强烈要求改为由中心站 10KV 供电.邯郸电镀厂和邯郸市面粉厂由于该化工厂谐波的影响,电容器经常损坏不能投入运行,致使该厂功率因数不符合要求被罚款. 衡水供电公司某110kV变电站,1999年至2001年 10kV 两组电容器经常跳闸,不能投入运行.经过测试分析,原因是该站所带化工厂为整流负荷,产生较大的谐波电流,注入系统所至. 沧州某110kV变电站,无功补偿电容器组所串电抗率为 ,出厂试验噪声 52dB,符合国标要求;现场运行中实际噪声,超出国标要求.经测试分析,造成现场噪声较大的原因是5次谐波电流较大,在浇注式空心电抗器壳体内产生音频谐振.沧州某 220kV 变电站,10kV 母线配备 ,中国 海南 中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集 637 12%两种电抗率的电容器组,10kV 母线电压中3次谐波含量较高,当先投入的电容器组,再投入12%的电容器组时就会将的电容器组顶跳. 石家庄某1l0kV变电站10 kV母线接有谐波源用户,母线谐波电压总畸变率严重超标,该站变压器母差微机保护一年中两次动作,造成大面积停电.石家庄供电公司在九十年代中期的一次谐波普测时,共测试了二十座变电站,三十条母线,其中有九座变电站,十条母线,四十一个谐波电压数据超出国标限值;电压总畸变率有六座变电站,六条母线,十六个数据超出国标限值. 衡水变电某站电容器经常跳闸,有时不能正常投运.2003年11月和2004年3月测量10kV母线电压总畸变率超过10%,超过谐波国标限值150%以上,给供电设备带来严重的隐患. 西柏坡,衡水等电厂近两年来对厂用电系统进行了节能改造,新上了多台变频调速设备.经过电研院对相应变频设备投入前后的测试表明,各电厂厂用母线谐波电压畸变率水平都有不同程度的增高.如果谐波畸变过大,将会引起计算机等自动控制系统的紊乱;应该引起电厂方面的注意,在选择变频设备的同时,提出谐波指标的限制值. 河北南网500kV变电站中谐波电压水平较高,经过省电研院和超高压公司共同对沧西,廉州,蔺河,保北四座500kV变电站进行的测试试验研究,由于目前高压系统中普遍采用电容式电压互感器(简称CVT),而CVT对谐波有畸变作用,因此通过CVT二次侧得到的电网谐波电压畸变数据是不真实的. 3 近几年河北南网谐波开展的主要工作 为了加强对各谐波污染源的监督监测,掌握第一手资料,各供电公司对谐波污染比较严重的用户和系统公共母线,装设了谐波在线监测装置.并加强了在线监测装置的运行维护和数据的搜集和整理分析工作.加强了电能质量谐波监督管理,逐步开展了谐波专项治理工作,进行谐波测试新方法的研究等. 谐波监督及治理方面 在省公司谐波监督中心的指导下,各供电公司积极深入地开展谐波治理及研究工作,使谐波监督工作不只停留在测量阶段,而是把工作重点放在从根本上提高电网供电质量上来.通过几年的摸索工作,使网内一些大的谐波源用户得到了治理. 邢台邢钢一高线,二高线,三高线谐波治理工程,在邢台钢厂一高线和二高线设计之初,电研院与邢台供电公司帮助钢厂对该工程的谐波滤波方案进行技术可行性审查,发现了其滤波器设计参数的错误,使邢钢对滤波器设计及时进行了变更,避免了投资的浪费和危及电网的情况出现.在沧州供电公司和省谐波监督中心的不懈努力下,完成了沧州谐波污染大户黄骅氯碱厂的滤波工程的设计,安装和调试工作,使滤波工程及时投入运行,不仅减少了该厂对电网的谐波污染,还提高了用户的功率因数,该用户从功率因数不达标罚款到受奖励,使用户得到了直接的经济效益,两年多收回滤波工程的投资;也使电网的谐波污染得到了有效的控制.石家庄供电公司通过谐波监督工作,使石家庄钢厂,鹿泉钢厂等滤波工程得以实施,从而使得该类用户的谐波污染得到了有效的控制.石家庄赵县供电局对网内的较小谐波源用户进行了调整,将一批有谐波污染的用户集中供电,在变电站集中进行谐波治理;这样既保证了其他公共供电点的电能质量,同时也使小的谐波用户群的谐波污染得到了有效控制. 省谐波监督中心还为各基层单位从技术上把关,严格控制新增谐波源向网内的谐波注入.各供电公司生技部门与计划,用电等部门统一协调,在新增设备报装时就增加了谐波评估及测试工作.如完成了新奥化工公司,辛集钢厂等谐波源用户接入系统的背景测试及评估. 谐波专题研究工作除了正常的谐波监督管理工作,还开展了多项研究工作.在京郑电气化铁道,朔黄电气化铁道接入系统之前,电研所,设计院,局生计部,各相关供电局就开展了电铁接入系统的危害的研究,从多种供电方案的选择到谐波指标的仿真计算,最终确定了谐波污染相对较小的供电方案,从而避免了由于谐波问题造成的线路跳闸和大面积停电事故和主设备损坏事故.开发了谐波在线监测管理系统,使电铁谐波等用户造成的谐波污染得到了有效的监测,为进一步治理提供了详实的数据.完成了CVT对谐波测量影响的对比测试研究工作,开发了解决CVT谐波失真的专用测量装置,解决了CVT不能用于谐波测量的难题. 4 加强电网环保控制谐波谐波污染的几点建议 尽管这几年各电网公司在谐波管理上做了一638 中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集 中国 海南 些工作,但相对于目前电网谐波污染的严重情况和电网安全稳定运行的迫切要求,还有很大的距离.这就要求我们电网的各级管理部门,进一步加强领导和管理,在政策和技术以及资金上有所侧重.在具体工作上,今后应该加强和开展如下几项主要工作. 加强谐波监督的技术管理,重点是抓谐波监督落实.各级管理部门要进一步完善组织机构,建立健全技术台帐.各供电公司要定期对220kV及110kV站进行谐波普测和数据汇总,幷加快基层供电局电能质量谐波监督机构的建立,做到谐波监督从大用户,基层县供电局,从源头抓起. 配合电网需求侧管理,开展配网谐波监督管理的研究工作,制定出一套行之有效的管理方法.各供电公司应加强城市电能质量的监测和治理,完善谐波源用户台帐,严格控制新的污染用户接入系统.对网内新上变电站进行谐波论证审查,进行投运时的谐波测试.这就要求计划,设计,用电,生技等部门协调一致,统一管理. 各省公司谐波监督中心要逐步建立电磁兼容和谐波标准实验室,开展电磁兼容方面的专题研究.针对目前电能质量监督和电网安全运行的需要,研究制定谐波在线监测装置的运行规程;研究制定成套滤波装置的验收测试规范;研究制定电能质量谐波分析仪器和测量设备的定期检测检验规程等. 开展谐波问题的专题研究,进行变电站电容器组谐波放大问题的仿真研究,对有问题的变电站应制定出解决的措施,制定相关运行方式及规程.建立谐波MIS网,实现谐波数据的共享,同时为各级运行和管理人员提供及时的信息和有效的数据.进一步开展CVT谐波问题的研究,推广新的谐波测试方法,从根本上解决谐波国标中规定CVT不能用于谐波测量的问题. 面对目前电力紧缺和电能质量下降的双重局面,开展城市居民小区的谐波研究和治理等项工作,实现节能和提高供电电能质量的双重目的. 对大型的谐波治理工程,根据电网运行安全性要求,从电网用户的整体利益出发,应严格按照谐波国标和电能质量技术监督的具体要求,进行技术可行性审查和滤波工程投运的验收工作. 各电厂应加强机组及辅机的谐波测试分析工作,加强系统谐波电流注入机组的监测,监视,预防危及机组安全情况的出现.研究发电厂厂用系统变频改造给厂用电带来的谐波污染问题,制定有效的对策,防止由于谐波污染造成的控制系统紊乱,保障发电设备的安全. 5 结束语 提高电能质量是每个发供电企业最根本的任务之一,尤其对供电企业来说,电能质量谐波是衡量电能这一唯一产品的重要指标.只有为千家万户提供高质量的电能,才能为社会创造巨大的物质财富,同时也给电网带来更大的经济效益.因此,重视电网绿色环保,控制电网谐波污染是电网运行管理的重要工作. 参考文献 [1] 吕润馀•电力系统高次谐波•中国电力出版社•1999年5月 [2] 段晓波•饶群•河北南网谐波实时监测与管理网•中国电机工程学会高次谐波专业委员会•第五次高次谐波学术会议论文集•2002年9月 [3] 段晓波,张立群,饶群,郝剑欣•500kV变电站谐波测试方法•中国电力出版社•第二届电能质量国际研讨会论文集•2004年5月 作者简介: 段晓波,(1959-),男,高级工程师,河北省电力研究院电气所主任工程师,华北电力技术院院级专家,河北电力技术院电力系统专家组组长,1983年毕业于清华大学电机系,主要从事电网试验研究,电能质量技术监督等工作.
不超过30%吧。其实和中文的差不多，很多学校都一样，大多数高校是要求本科生毕业论文所检测的重复率不能超过30%。
本科毕业论文查重率不得高于30%有些学校是不得高于20%毕业论文成绩可以采用无积极分子评定，有效答辩委员会根据各系答辩小组的评分，最终确定评分等级一下，是一种视力优秀的比例。一般控制在15%以内，优良比例不超过65%不及格，也就是59分以下，同时具备以下三条火山条以上例如，在毕业论文工作期间态度不够，认真有违法纪律的行为，二在教育指导下人不能按时和全面的完成与毕业论文有关的各项任务。三论文中理论分析有原则性错误或结论不正确是论文写作格式，不规范，文中使用的概念有不正确之处栏目不齐全，书写不公整。
目前，论文的定稿很多都是在知网上完成得出去学校的规定的话，一天本科论文只要是不抄袭的话，不用修改，或者是稍作修改就能顺利地通过知网查重只能说，大多数的高校对于本科论文查重率的要求，是一定低于30%的论文查重率和论文的查重平台还是学校的规定有很大的关系。
现在几乎所有的高校都有外语专业。对于这些外语专业的毕业生来说，最后阶段的专业毕业论文也需要外语形式。写外语论文或查重都很难。英语专业毕业论文查重率多少一下？paperfree小编给大家讲解。 英语专业本科毕业论文也有查重率标准，高校制定的查重率标准必须在20％以下，英语专业毕业论文查重率也是高校的统一标准。申请英语专业优秀毕业论文需要查重率低于10％，所以英语专业毕业生需要记住20％的分界点。 虽然大多数语言专业论文都是英语措辞，但对于许多具有研究性质的英语论文，研究数据也是不可避免的，这些研究数据非常容易重复，因此也有必要降低论文查重率。 而且英语论文也有措辞，所以对于论文用户来说，可以通过同义词替换关键词，主动语态改为被动语态，修改论文中的连续重复措辞。
查重率主要是根据学校的要求来确定的，但一般都在30%以内，因为英文论文一般都是外国的，所以我们很少需要知道。当然，如果水平很高，而且有些国际论文可能需要发表，重复率必须在10%以内，而不是30%，英语专业毕业论文查重率标准一般要求查重率小于30%。
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大专生的 毕业 论文写作不仅是高校的一项重要的教学实践活动，而且还是教学管理工作的一个重要考核环节。下面是我为大家推荐的大专毕业论文，供大家参考。大专毕业论文参考 范文 篇一：《浅谈机电工程机械设备管理研究》 引言 近几十年来，中国机电工程类行业已经有了突飞猛进的发展，同时这也是中国一直比较重视的工程项目。而在这项工程实施过程中，相关机械设备的管理工作又是重中之重，如果不有效落实机械设备管理工作，整个工程的施工过程以及整体施工质量都会受到严重的影响。因此，分析研究机电工程机械设备管理工作当中存在的问题，采取有效 措施 解决这些问题，完善机电工程机械设备管理工作，才能够提升机电工程整体质量水平。 1机电工程机械设备管理存在的主要问题 未建立健全完善的管理制度 很多情况下，为了赶工期，在许多机电工程施工过程中，相关的管理工作并没有得到重视，特别是机械设备管理工作。通常情况下，众多施工单位机械设备相关管理人员都缺乏对本职工作的认识和管理意识，对工作抱以一种无所谓的态度。另外，很多管理人员没有较高的思想政治觉悟，想的都是贪图安逸，敷衍工作，造成管理工作总是不能得到落实。无论什么企业单位，想要做好管理工作，都需要构建一个较为完善合理的相关管理机制，特别对于机电工程机械设备管理工作而言更是如此。没有建立准确健全的相关管理 规章制度 ，不能明确每一个相关管理工作人员能够明确自身的工作内容以及职责，管理人员就没有肩负法律责任，这样管理工作人员就不会重视对管理工作就，导致机电工程机械设备管理工作质量水平无法得到提升。 对机械设备的新旧处理不到位 目前，科技技术不断发展，各种机械设备在快速更替，眼下许多机电工程施工单位的相关机械设备已经显得老旧不堪重负了。更有甚者，一些施工单位的机械设备过于老化破旧，严重落后于目前的工程需求，以至于这些单位无承担那些较先进大型的机电工程，在一定程度上影响了单位的发展，制约了单位经济的长远增长。针对这种情况，有些施工单位已经在购置替换相关工程机械设备，有的从国外引进了大量的先进机械设备，使自身具备一定的市场竞争力。可是，这些单位没有结合自身的实际发展需求，更没有制定好相关的机械设备改良替换计划，致使许多购置工作都是盲目实施，花大量资金买来的机械设备实际上不能起到作用。对于机械设备新旧处理不到位也是机械设备管理工作中十分严重的一个问题。 相关管理工作人员缺少专业能力及素质 很多的机电工程施工单位为了减少成本，在相关设备材料不能再削减的情况下，只有减少工作人员以最大化降低工程成本。这就使得很多施工单位在管理工作方面大量减少工作人员，其中就包括机械设备管理相关人员。这种情况致使施工过程中机械设备的管理人员严重缺失，实际工作没有得到有效开展。另一方面，很多施工单位在管理工作上实施随便安排工作人员，所以在机械设备管理工作中出现了大量没有相关工作 经验 和专业技术能力的人，这种情况已经屡见不鲜了，其最终必定造成机械设备管理工作不能落到实处。 2加强机电工程机械设备管理的策略 建立健全完善的管理制度 任何一个企业单位想要搞好管理工作，无论是哪方面的管理工作，都必须要先构建一个较为完善健全的管理机制体系，尤其在机电工程机械设备管理工作上更是如此。相关工程施工单位必须根据自身 企业 文化 以及施工相关实际需求，建设一个合理有效且具有针对性的管理机制，以约束工作人员，使相关管理人员能够认清自己的工作本质和肩负的责任。另一点，配合着管理制度，大力开展思想政治 教育 培训，强化管理人员的思想觉悟，提升管理工作人员自身的职业修养，从而诚心投入到管理工作当中。例如，施工单位根据自身企业的文化历史以及企业实际大小，建立一个符合自身实际需求的工程机械设备管理机制。这个机制必须有严格的管理条款和考核制度，以强化要求相关管理工作人员认真对待自己的工作。与此同时，单位还需要定期组织相关管理工作人员进行思想教育培训，以提高员工的工作热情。通常这种培训可以以半年为一个期限落实开展，并且可以根据实际需求在每次工程施工之前开展一次。 合理配置工程机械设备资源 在机电工程机械设备的相关资源配置工作上也要注意合理实施管理，这个方面关系着单位的实际利益和长期发展的需求。在相关配置管理工作中，需要清楚自身单位已有设备的实际情况，哪些设备需要更换，哪些只是需要维护 修理 。在之后购置新设备的过程中，根据整合已有工程机械设备相关信息进行针对性添置更替，严格把关购置过程，不仅要重视设备的质量是否合格，还要注意购置的设备是否都是真正需要的。在工程机械设备的购置工作上，必需先制定一个合理的购置计划，并按照计划落实执行，要最大化利用已有资源，然后补充必需资源，这样才能有效提升单位效益。例如，某机电工程施工单位，经过改革之后，在工程机械设备管理工作质量上有了明显提升。特别是在机械设备的配置工作上，深入了解分析了单位已有设备资源的情况，一改以往胡乱购置的现象，将购置管理工作严格把控起来，使得已有设备得到最大化利用的同时，购置的新设备也是当前最合适单位施工所需的。通过这样有计划性的管理，使该企业在购置工作中省下一大笔不需要的开支，进而使得单位的无意义消耗减少了，由于机械设备合理购置管理而增加的企业效益上升了，真正实现了利益最大化。 强化相关管理人员的专业技能水平 想要有好的管理效果，就必须选用合适的管理人才，故此，机电工程机械设备管理工作得以顺利开展的一大重要元素就是管理人才的正确使用。相关施工单位必须明白，如果不启用专业技术过硬以及有相关工作经验的素质人才，那么机械设备管理工作始终不可能真正得到完善。所以，施工单位必须挑选优质专业管理人才，加大力度引进真正具有管理能力和经验的管理人员，然后将其融入本单位，同时鼓励管理人才适时进行进修，完善自身的技术能力以及管理思维，从而使得工程机械管理工作可以由对的人落实执行。 树立安全意识 机电工程施工过程中，对于工程机械设备管理工作的提升必须建立在树立安全意识之上。只有相关单位把施工安全意识重视起来，才能够强化安全管理工作，而对机械设备的管理正是关系着安全的一大重要方面。树立良好的安全意识，正是有效提升机电工程机械设备管理工作质量水平的重要保障。 3结语 机电工程是中国社会发展所需的重要工程，其发展的好坏直接关系着国家建设的优劣，是工程行业当中不容忽视的一部分。而机电工程当中的工程机械设备管理工作是众多管理工作中比较关键的部分，有理由相信，加强工程机械设备管理工作，是完善机电工程事业的有力保证。 大专毕业论文参考范文篇二：《试谈高速公路机电工程的项目管理》 0引言 项目管理即为依靠相应的原理来对工程的项目施以合理并科学的计划和组织，使得能对其进行有效的控制。高速公路的机电工程是一项极其复杂的工程，且其中所蕴含的技术含量非常之高。而该工程涉及到了土建以及通信还有计算机等多个方面，并且这些被涉及的方面彼此之间的关联非常紧密;这就使得该工程在项目的管理上非常困难。而一条高速公路的项目管理主要包含了项目的工期以及造价还有质量等。在机电项目施工的同时，通常都会要求与土建的施工同时进行，并一起竣工，但由于机电工程的范围以及设计的专业过多，且被给予安装和调试的时间较短，因此，高速公路的机电工程在施工的时候，就需要合理且科学的管理。 1高速公路机电工程的定义 一条高速公路的机电工程，包含了三大类别的基本体系，也就是监控系统、收费系统和通信系统。这三大基本系统的组成，构成了一条高速公路完整的机电系统，从车辆的监控以及收取的费用还有相互之间的联络等等。监控系统通常都是由高速公路上的监控设备，以及计算机系统和相应的监控闭路电视等组成，而除却这些还有一个极为重要的设备，就是不间断的电源供应设备。通常监控系统都会采取内部局域网的结构来进行相关的信息以及数据的传播，其组成了一个自成一体的信息平台，对于扩展性方面具有非常好的优势。而当不间断电源系统设立后，相应的计算机系统就拥有了全时工作的能力，对公路中所发生的任何状况都可以掌控，并加以处理。收费系统也就是车辆通过高速公路时产生费用回收的系统。通常收费系统都会采用入车给卡，出车收卡并收费的政策，也就是收费车站到收费站，之后转到各大运营的公司其内部的收费系统，最后进行费用的结算。而无论是其中的哪一个环节，都离不开计算机设备，通常计算机会利用相关的以太网的交换，连接成一个网络，对过往的车辆收取相关的费用。通信系统是高速公路实行现代化管理的根本所在，其准确的将各个部门信息进行传递的机制，成为了该系统在这三大系统中最重要的一部分。通信系统可以将监控系统以及收费系统所产生的数据或者是话音的信息，在各系统中传输，第一时间了解高速公路上的任何信息，其更是交通信息中最为主要的传输载体。 2高速公路项目管理中存在的问题 管理部门工作内容模糊 由于高速公路管理设计的单位包含了很多方面，诸如土建、工期等等。所以在工程专业的方向上，土建以及机电工程之间会存在着很大的差异，而在总体上来看，对于工作的划分就非常的困难。所以机电工程的施工单位会对土建的施工单位提出诸多的要求，通常这些要求都是从机电工程自身来出发的，而土建工程却经常会因为提出要求的部门，并不是自身单位的上级，出现各种怠工的情况，甚至是将机电工程的要求置之不理。而由于机电工程单位的管理人员相互并没有有效的沟通，且对于管理的界面并不是十分的清楚，最终就会导致矛盾的增加。 成本没有有效的控制 成本在机电工程的管理中占据着非常重要的地位，可以说，对成本施以有效且科学的控制，就能使得相应的施工效益得到一定程度的提高，最终使得整体的经济效益提高。当然，在现场的施工过程当中，会存在着各种主观或者是客观原因，最终导致成本并没有能够得到有效的控制。 机电工程管理时间段掌控不足 一条高速公路的建设，通常都会分为三个阶段，如果严格的划分，机电工程隶属于第三个阶段的建设工程。但由于土建工程在施工的过程中，有很多细节方面都与机电工程息息相关，这就导致了机电工程在公路施工到第二个阶段的时候，就需要参与其中，这在对机电工程管理的时间上，严重的掌握不足。严格来说，与机电工程有所关联的工程，在施工的过程当中，都应该被机电工程的建设所左右。所以，在管理方面，机电工程要监控建设的全过程，但在实际的施工中，在机电工程的管理时间上还没有足够的把握。 3高速公路项目管理问题的解决措施 对各个项目的质量以及投资等加强控制 1)质量的控制。一条高速公路的建设，质量控制是所有工作的基本点，也是整个工程管理的根本所在，所以说质量的控制应该融于整个工程当中。从最初的招投标开始，到初步的设计，以及之后对招投标文件技术信息的审核，然后投入施工，施工材料以及设备等等都应该被质量控制所管理。所以说，质量控制的加强，就是整个高速公路建设质量的加强，也是高速公路机电工程质量的加强。 2)进度的控制。关于进度控制这一点，首先，在公路施工之前，就要进行合理的定制，确定其进度的计划，并保证在施工中可以落实。详细点讲，施工的单位想要在相关的部位安装相应的设备，想要使得其效率得到提高，应当为机电工程提供相应的安装部位，在房建单位施工的时候，就需要提前对该项目进行相应的装修等，除却这些，在外部的电力工程竣工之前，就应该做好如发电机的安装等。只有这样，才能保证施工的进度与设计的进度相符合，或者是误差最大程度的减少。 明确各个部门管理的内容 由于高速公路的施工，是一项非常复杂的项目，尤其是对于高速公路的机电工程来讲，上文提到过，该项目虽然隶属于第三阶段的工程，但应该融于整个项目的施工当中，任何与机电工程有关系的施工，都应该有着机电工程部门的存在，所以在部门的管理内容上就更应该被明确。对于越权等管理必须杜绝，例如在土建施工的过程中，相应的收费站的建设，在地点的选择上，早在设计书中就有过明示，但实际施工当中，若机电工程部门经研究后，认为设立的地点不合理，必然会提出异议，这时候，就需要将机电部门所提出的意见进行上报，万万不可直接进行修改，经研究分析后，选出合适的方案才可以继续施工。只有明确了各个部门之间的管理内容，才能从根本上解决机电部门与其他部门之间的矛盾。 在施工阶段对项目的施工加强管理 在高速公路确定开始施工后，对于施工阶段的项目管理必须给予加强，无论是人物管理还是灵活的指挥，都需要有专业的管理人员进行，而在一些有着针对性技术的岗位上，专业性的技术人才必须严格的完成相关的工作。除却这些，工人的安全问题也必须放在首位，只有保证员工的安全，才能保证工程的顺利进行，保证企业可以持久良性的发展。而施工中相应的质量以及成本的控制，都应该得到加强，只有这样才可以使得机电工程施工中的一些弊端得到有效的改善。 4结语 高速公路的机电工程，在项目管理上涉及面非常的广，且其工作非常复杂。而在项目管理以及相关的工程中，由于管理界限无法有效的划清，使得各个部门的管理界面上会出现一定的模糊，对成本并没有一个有效的控制，而在管理的时间段上，并没有把握的严谨有度，所以管理人员务必对自己的相应专业技术提高，以期严格的控制施工的安全以及进度还有质量等。 大专毕业论文参考范文篇三：《试谈新时期高校 人力资源管理 的难点及对策》 在国内高校人力资源管理日趋发展形势下，某些难点和问题也随之而来，对此高校必须对人力资源管理的现状进行分析和 反思 ，以先进的管理理念指导人事管理工作的变革，以适应现代社会发展需要，最终提高高校人力资源利用率。 一、高校人力资源管理的特点 (一)高校人力资源管理多样化。高校人力资源的类型具有多样性，包括专任教师、科研人员、行政人员、教辅人员等，不同人员在学历层次、知识、能力等方面存在较大差异。因此，在高校人力资源管理过程中，必须强调多样化管理，针对不同人力资源采取不同管理方式，充分挖掘人力资源的潜力。 (二)高校人力资源管理是以教师为中心的能动性管理。在高等院校各种人力资源中，专任教师是主体，他们在教书育人和科研创新的过程中实现其自我价值和对事业的追求，从而获得社会的承认、事业上的发展和自我价值的实现。 (三)高校人力资源管理机制具有特殊性。通常情况下，高校从事教学科研工作的教师只要能保质保量完成教学科研任务，在工作时间上一般不宜采用固定工作时间制度。由此决定了在高校人力资源的管理机制上，绝大部分时间是以自我管理为主。 (四)在高校各项管理工作中居于核心地位。高校是培养人才的场所，在高校所有资源中，人力资源是最重要的资源，只有把人力资源的积极性、主动性调动起来，充分发挥人力资源的作用，才能办好一所高校。 二、目前高校人事管理中存在的问题 (一)人事管理理念落后。长期以来，人事管理部门被视为高校机要部门，人事管理人员被视为是“管人的人”。具体到人事管理的行为过程来说，就是管理过程重于强调事而忽视人，人事管理活动中对被管理者强调服从组织安排，忽略被管理者的个人需要和个性倾向。 (二)高校人力资源配置不合理。首先，表现在不同地区、不同高校之间人力资源的配置不平衡，优质的人力资源大多流向经济发达的地区，甚至出现过剩以至于浪费的现象。其次，在高校内部各专业之间的人力资源分布也极不平衡，一般性的专业教学科研人员和管理人员出现总量过剩、质量不足的现象，而学术带头人和具有现代管理思想的高层次管理人员较少 (三)高校人力资源的绩效考评体系不完善。高校在教师评价考核方面普遍缺乏科学性，不能有效调动教职工工作的积极性。考核的基础工作不到位，没有科学完整的高校 岗位职责 。相当多的高校缺乏客观的岗位工作分析和评价。由于没有较为科学合理的岗位 说明书 ，从而无法完成全面客观的考核。 (四)聘任制度不完善。在专业技术人员聘任时，设置的岗位与可供选择的人员素质不能相匹配，特别是高学历、高职称教师数量相对不足，与人力资源管理要求极不相适应。 (五)薪酬制度不合理，人才资源流失严重。由于高校普遍实行的是平均分配制度，教师的收入没有拉开差距，导致“干好干坏一个样，干多干少一个样”，严重挫伤了教师积极性与创造性。 三、加强高校人力资源管理的对策建议 (一)树立科学的人力资源管理理念。在人力资源管理中树立“以人为本”的管理观念，把尊重人、理解人、关心人、调动人的积极性，最大限度发挥人的自身价值，建立一种科学有效的管理机制，使每个人都能通过激励和培养充分发挥作用。 (二)深化高校用人制度改革，促进高校人力资源合理配置。为使人力资源发挥最佳效益、配置更加合理，首先要在思想观念上淡化身份管理，强化岗位管理;其次在严格定编、定岗、定职责的基础上强化岗位聘任和考核，引进市场机制，公开选拔、择优聘任;再次根据高校实际，大力引进紧缺专业人才，削减过剩专业的人才。最后，加大人力资源管理的改革力度，促进人力资源的合理配置，提高人力资源的使用效率。 (三)进一步完善高校人力资源的评价和绩效考核体系。可以引用目标管理来配合激励制度，通过目标管理下的激励制度，充分发挥教师自身的主观能动性。 (四)建立科学激励及机制，改革薪酬制度。为创建适应时代发展的教师队伍，高内高校日趋重视分配制度的制定与改革，尤其在校内教师收入方面，积极按照教师级别和贡献制定工资比例，让专业知识过硬和作出突出贡献的教师收入多一些，这充分调动了教师队伍工作的积极性。 猜你喜欢： 1. 专科生毕业论文范文 2. 大专生职业规划书范文3000字 3. 大专毕业论文范文 4. 大专毕业论文范文大全 5. 大专论文范文
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机电一体化技术的应用与发展前景 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。 在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电 一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处 理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下 几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵 敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰 有着直接的关系。为了避免电干扰,目前 有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信 息传感器来说,目前主要发展非接触型检 测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、 信息处理设备(特别是微型计算机)的普 及应用紧密相连。为进一步发展机电一体 化,必须提高信息处理设备的可靠性,包 括模/数转换设备的可靠性和分时处理 的输入输出的可靠性,进而提高处理速 度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但 在快速响应和效率等方面还存在一些问 题。目前,正在积极发展内部装有编码器 的电机以及控制专用组件-传感器-电 机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据 传递的格式标准化、规格化。接口采用同 一标准规格不仅有利于信息传递和维修, 而且可以简化设计。目前,技术人员正致 力于开发低成本、高速串行的接口,来解 决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕 器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为 了减少软件的研制成本,提高生产维修的 效率,要逐步推行软件标准化,包括程序 标准化、程序模块化、软件程序的固化、推 行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40 年的发展,在结构、功能、操作和控制精度 上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即 采用多C PU、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功 能模块具有层次性、兼容性、符合接口标 准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、W O P技术和智能化。系统能提供 面向车间的编程技术和实现二、三维加工 过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊 控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模 块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也 加强了C N C系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具 有一台机床同时完成多个独立加工任务 或控制多台和多种机床的能力,并将刀具 破损检测、物料搬运、机械手等控制都集 成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统 组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专 用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(CIMS) C IM S的实现不是现有各分散系统 的简单组合,而是全局动态最优综合。它 打破原有部门之间的界线,以制造为基干 来控制“物流”和“信息流”,实现从经营 决策、产品开发、生产准备、生产实验到生 产经营管理的有机结合。企业集成度的提 高可以使各种生产要素之间的配置得到 更好的优化,各种生产要素的潜力可以得 到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系 统,主要由计算机、数控机床、机器人、料 盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。 它可以随机地、实时地、按量地按照装配 部门的要求,生产其能力范围内的任何工 件,特别适于多品种、中小批量、设计更改 频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人, 它们只能根据示教进行重复运动,对工作 环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活 性;第2代机器人带有各种先进的传感元 件,能获取作业环境和操作对象的简单信 息,通过计算机处理、分析,做出一定的判 断,对动作进行反馈控制,表现出低级智 能,已开始走向实用化;第3代机器人即智 能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂 的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独 立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状 和高新技术的发展动向,机电一体化将朝 着以下几个方向发展。 (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自 动化的主要区别之一,也是21世纪机电 一体化的发展方向。近几年,处理器速度 的提高和微机的高性能化、传感器系统的 集成化与智能化为嵌入智能控制算法创 造了条件,有力地推动着机电一体化产品 向智能化方向发展。智能机电一体化产品 可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取 代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体 系结构进一步采用开放式和模式化的总 线结构。系统可以灵活组态,进行任意的 剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调 控制和综合管理。表现特征之二是通信功 能大大加强,一般除R S232等常用通信 方式外,实现远程及多系统通信联网需要 的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一 体化更加注重产品与人的关系,如何赋予 机电一体化产品以人的智能、情感、人性 显得越来越重要。机电一体化产品还可根 据一些生物体优良的构造研究某种新型 机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微 机械技术、微电子技术和软件技术,是机 电一体化的一个新的发展方向。国外称微 电子机械系统的几何尺寸一般不超过 1cm 3,并正向微米、纳米级方向发展。由于 微机电一体化系统具有体积小、耗能小、 运动灵活等特点,可进入一般机械无法进 入的空间并易于进行精细操作,故在生物 医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国 防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利 用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在 实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个 发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由 于机电一体化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接 口、动力接口、信息接口的机电一体化产 品单元是一项复杂而重要的事,它需要制 订一系列标准,以便各部件、单元的匹配 和接口。机电一体化产品生产企业可利用 标准单元迅速开发新产品,同时也可以不 断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化 有重大影响,使其朝着网络化方向发展。 机电一体化产品的种类很多,面向网络的 方式也不同。由于网络的普及,基于网络 的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而 远程控制的终端设备本身就是机电一体 化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒 适的同时也使资源减少,生态环境受到严 重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化 是时代的趋势,其目标是使产品从设计、 制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极 小,资源利用率极高。机电一体化产品的 绿色化主要是指使用时不污染生态环境, 报废时能回收利用。绿色制造业是现代制 造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化是众多科学技 术发展的结晶,是社会生产力发展到一定 阶段的必然要求。它促使机械工业发生战 略性的变革,使传统的机械设计方法和设 计概念发生着革命性的变化。大力发展新 一代机电一体化产品,不仅是改造传统机 械设备的要求,而且是推动机械产品更新 换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业 的必由之路。 参考文献: 1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003. 2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004. 3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6). 4、章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7). 5、梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007(9).