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代寫電力工程碩士論文5篇

發布時間:2018-11-21 17:49 論文編輯:lgg

本文是一篇電力工程論文,電力工程建設的不斷推進就像是為筋骨提供了無限的能量,充沛的能量供應是身體各項機能有效運作的有力保障。

本文是一篇電力工程論文,電力工程建設的不斷推進就像是為筋骨提供了無限的能量,充沛的能量供應是身體各項機能有效運作的有力保障。電力工程的快速發展和合理的建設結構為我國的經濟發展提供了有力保障,強健的“筋骨”促進了我國國民經濟的又好又快發展。(以上內容來自百度百科)今天為大家推薦一篇電力工程論文,供大家參考。
 

代寫電力工程碩士論文篇一

 
第 1 章 緒 論
 
1.1 諧波與無功功率產生的原因和危害概述
在工業企業配電網中,存在著大量的感性負載、非線性負載[1-3]。感性負載主要有變壓器、電動機(風機、水泵)、整流器等,這些設備在消耗電網有功功率做功時還會消耗一定無功功率,從而造成企業配網輸電線電流增大。諧波電流主要來自于企業中的非線性、不平衡性的負載,這些非線性、不平衡性的負載主要是整流器、開關電源、UPS 等現代電力電子設備,它們能夠高效率利用電網電能,但是因為它們工作在非線性、不平衡狀態,所以它們也向電網注入大量的諧波電流。此外,工業用的電石爐、中頻爐是電弧型負荷,也是典型的諧波源,在對爐膛中原料進行加熱時,由于電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料,使得爐膛中爐料燃燒不均勻,從而引起三相電極的負載不平衡,產生諧波電流,對電網造成諧波污染。總的說來,實際的電網系統本質上能夠滿足理想電力系統的要求。但是由于隨著社會技術的不斷創新,電網的不平衡性、非線性的負載的比例在逐年的增加,理想電網系統的完美程度在逐年的變差,直接體現是電網系統中的電流和電壓的波形偏離了理想電網系統的 50Hz 正弦波形[4]。從頻域的角度來講,在這些電流和電壓的頻譜中,不僅包含有與供電電源相同頻率的基波正弦波量,而且出現一系列頻率為電源頻率的整倍數的高次正弦波分量,這一系列高次正弦分量統稱為電網諧波。在國際大電網會議與國際電工標準的文獻中定義[5]:“諧波分量為周期量的傅立葉級數中大于1的 h次分量”。在美國電氣和電子工程師協會(IEEE)標準519-1981 中諧波定義為 “諧波為 一周期波或量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數倍”。
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1.2 工業企業諧波抑制與無功功率補償的措施
電網諧波治理的主要有三種措施:受端治理、主動治理和被動治理,本文主要研究諧波的被動治理。諧波被動治理常采用濾波器的治理措施,分為無源 P F、有源 AP F 和混合型有源 HAPF。無源濾波器是由電抗器、電容器、電阻構成,是利用無源元件電容和電感的電抗對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路,以達到抑制高次諧波的作用的原理構成的,這類濾波器具有技術非常成熟、既能夠濾除電網諧波還能夠補償一定的無功功率、可靠性高等優點;但是它的缺點是:幾乎沒有動態性能,自身的損耗比較大,元件的體積也非常大。同步調相機實為不帶機械負荷的同步電動機,它是利用同步電動機改變勵磁可以調節功率因數的原理對電網進行無功功率補償。同步調相機可以在兩種勵磁方式中工作,當工作在“過勵磁”方式下,同步調相機可以向電網輸送容性無功功率,提高電網功率因數,抬升電網的電壓,當工作在“欠勵磁”方式下,同步調相機向電網提供感性無功功率,抑制電網電壓的升高。因此,根據電網實際無功功率的需求,只要靈活的調節同步調相機的勵磁系統,就可以調節它輸出的無功功率的性質和大小,不過近年來同步調相機已逐漸退出電網運行。
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第 2 章 諧波治理與無功補償需求分析
 
2.1 江西銅業集團公司供電系統概況
江西銅業集團公司 200kt/a 鋅冶煉整流系統中,網側電源采用 220kV 電壓進線,主變為有載調壓整流變壓器,直降 0.4kV 電壓供電解整流裝置使用,參數如下表2.1、2.2,共二套,每套有載調壓整流變壓器供兩路 6 脈波整流器使用,構成 12脈波,公司 220kV 配電系統示意圖如圖 2.1 所示。有載調壓分接開關選用長征電氣 MD 型產品,使用進口動靜觸頭,檔位顯示器帶 BCD 碼輸出和計算機接口。有載分接開關電氣壽命大于 20 萬次,機械壽命大于 80 萬次; 配 MAE 智能控制箱,CZK-100B 智能顯示器,JY-A 在線凈油裝置,220kV 整流變如圖 2.2 所示。企業配電網中非線性負載常導致配電網功率因數低、諧波污染嚴重,同時也會造成電能的極大浪費。江西銅業集團有限公司應用了電解槽等鉛鋅加工設備,而這些設備是需要大容量的整流裝置等非線性電力電子元件進行電能轉換和傳輸,而在此過程中產生了大量的諧波污染和需求大量的無功功率。本章針對江西銅業集團有限公司 220kV 整流變對大容量無功補償及諧波抑制的要求,從現場具體工況的需求出發,對 220kV 整流變的電能質量問題進行了詳細的分析。
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2.2 江西銅業集團公司無功分析
根據廠家提供的資料表明,江西銅業集團公司 200kt/a 鋅冶煉整流系統中,網側電源采用 220kV 電壓進線,主變為有載調壓整流變壓器,直降 0.4kV 以下電壓供電解整流裝置使用,每臺主變供兩路 6 脈波可控整流器使用,通過移相兩臺6 脈波整流器構成 12 脈波可控整流,同時配有 10kV 補償繞組,進行諧波治理和無功補償。根據 200kt/a 鋅冶煉整流系統的系統構成可知,本系統需要補償的無功功率主要來自兩個方面,一方面主變壓器由線圈構成,可以等效為一個感性負荷串聯于系統中,通常情況下變壓器本身就需要一定容量的容性無功功率;另一方面,整流器采用的是可控整流方式,負載一定的情況下,不同的觸發延遲角將產生不同的無功功率,根據整流器廠家提供的資料,觸發延遲角一般在 20 度-25 度,不會超過 25 度,本設計方案按 25 度計算。江西銅業集團公司 200kt/a 鋅冶煉整流系統中,有載調壓整流變壓器等值電路如圖 2.4 所示。
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第 3 章 高壓新型混合型有源電力濾波器....21
3.1NHAPF 拓撲結構和濾波原理分析 .......21
3.1.1 NHAPF 的拓撲結構 .....21
3.1.2 NHAPF 的濾波原理分析 .........22
3.2 NHAPF 的控制策略 .....24
3.3 NHAPF 的特性分析 .....25
3.3.1 注入支路分壓分析 .......25
3.3.2 NHAPF 諧波補償特性分析......27
3.4 ....31
第 4 章 諧波動態治理與無功補償整體方案.......32
4.1 工程項目方案設計 ......32
4.2 并聯混合型有源電力濾波器諧波治理........33 
4.3 治理效果仿真 ......35
4.4 諧波治理及無功補償裝置諧波放大情況仿真 .....41
4.5 仿真結論....44
第 5 章 工程應用及經濟社會效益分析 .....45
5.1 并聯混合型有源電力濾波器的工程設計及應用 .........45
5.1.1 電壓型有源逆變器的設計 .......45
5.1.2 無源濾波器的設計 .......46
5.1.3 輸出濾波器和耦合變壓器的設計 .......48
5.2 計算機諧波與無功監控屏的設計與研制 ......49
5.3 現場應用效果 ........56
5.4 經濟效益 ....57
5.5 社會效益 ....59
5.6 本章小結....60
 
第 5 章 工程應用及經濟社會效益分析
 
5.1 并聯混合型有源電力濾波器的工程設計及應用
在有源電力濾波器中,需要將直流側的能量逆變為交流側的能量來進行諧波抑制,而實現有源逆變的關鍵器件是功率器件智能功率模塊 IPM(Intelligent Power Module),它把功率開關器件、驅動電路和故障檢測電路集成在一起。由于 IPM模塊具有高穩定性、使用方便等優點,越來越贏得用戶的認可,是一種理想的現代電力電子半導體器件,特別適用于有源電力濾波器、逆變電源等有源裝置[35-37]。在本文中,電壓型有源逆變器采用的是英飛凌公司的 FF450R17ME3 功率模塊。該 IPM 模塊中 IGBT 的耐壓值為 1700V,最大允許的過流值達到 450A 且短時允許的過流值更高達 900A。該模塊具有的主要特點是低功耗,過流保護速度快,快速的過熱保護,橋臂對管互鎖,抗干擾能力強,驅動電源欠壓保護等,IPM 集成了相關的外圍電路,為裝置的開發時間大為縮短,元件的數目也大大減少,體積也相對應的較小。IPM 模塊一旦發生任何一個故障,故障檢測電路就會產生故障信號,并送到控制器進行處理。
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結論
 
隨著我國國民經濟的飛速發展,工業用戶對電能質量的要求也越來越高,電能質量和無功功率不足的問題變得越來越突出。電能是影響我國工業企業走向國際先進水平的決定性因素之一,電氣節能在我國建設小康社會的進程中將起到越來越重要的作用。電網無功功率不足與諧波超標不但會造成了電能的大量浪費,同時還對企業配電網的安全可靠運行產生威脅,進一步對企業的產品質量產生極大的影響。因此,從企業配電網電氣節能和安全可靠生產的角度,開展企業配電網電氣節能新技術新裝備的研究和應用已勢在必行。本文在分析江西銅業集團公司 200kt/a 鋅冶煉整流系統裝置的基礎上,提出了對應的諧波治理與無功功率補償方案,并主要針對基于獨立補償繞組 10kV 并聯混合型有源電力濾波器。
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參考文獻(略)
 

代寫電力工程碩士論文篇二

 
第 1 章 緒論
 
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
EPC 是國際通行的工程建設方式,先進的國際工程公司承擔的 EPC 總承包業務占自身總業務的比例能夠達到百分之八十多。近二十年來,工程總承包模式逐漸受到業主青睞。中國勘察設計協會于 2008 年 8 月發布了《2008 年度工程總承包完成合同額排序名單》,其中排在前 130 位的勘察設計企業共完成工程總承包合同額 1568 億元。根據美國設計建造學會(DBIA)的預測,到 2015 年,工程總承包模式在市場上被采用的份額將達到 55%,超過傳統建設模式。據相關機構統計,2010 年在國際工程領域中 EPC總承包模式被采用的比重達到了百分之七十八[1]。而在中國發電工程和輸變電工程項目現有的許多的管理方式中,聘請監理公司以及 PMC 方式是主流的項目管理模式[2]。而國際上早就已經發展成熟的設計采購施工(EPC)管理模式在國內電力領域的實踐較少。EPC 模式與 PMC 模式最大的不同在于 EPC 模式包含了建設項目的設計工作內容,從而將設計、采購、施工等工作內容趨于一體化。業主只需向總承包商說明投資的意向和要達成的任務目標,余下的工作均由總承包商進行,并且總承包商向業主負責。傳統的電力工程管理模式已經很難適應電力工程發展的要求,尤其是在當今市場競爭如此激烈,社會發展需求如此之多的情形下,面對復雜多變的形勢,電力工程管理模式必須做出改進,尋求創新以適應社會發展的需要。電力是國民經濟發展的先行軍,電力建設的規范化、制度化和科學化是進行安全可靠供電的必要保證。因此,必須對電力建設施工項目進行有效的管理、研究科學的管理模式,以應對大規模的電網改造和即將開展的智能電網建設項目。電力行業及時順應國家產業政策調整和體制改革,早在上世紀80年代中后期西北電力設計院就被指定為開展工程總承包的試點單位。福建省電力勘測設計院于 1986 年 3 月以總承包的方式承擔了 220kV 紅山至甘棠輸電工程,是電力設計行業中開展工程總承包最早的設計院。另外,近年來中國國內電力供需緊張的狀況逐步得到很好地改善,國內的電力工程建設市場的競爭變得越來越激烈,火力發電工程建設的需求漸漸減少。為了獲取更大的市場份額,中國電力建設企業不得不將自己企業的業務擴展到國際市場,去參與一些國際電力工程的建設。
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1.2 國內外研究現狀
 
1.2.1 國內研究現狀分析
國內雖然也有對 EPC 項目管理模式的介紹,但大部分只是將 EPC 模式作為一種工程建設的新模式對概念及其特點做了相關介紹,并沒有對 EPC 管理模式中的資源配置以及 EPC 項目模式如何運作進行說明。另一方面,國內的相關文獻只是對電力工程中的人力資源進行詳細探究,但并沒有結合具體的管理模式以及其他資源進行講解。方平指出,美國在二十世紀后期創新了 EPC 模式。該模式大量地應用于工程承包市場,對于變電站等基礎性的項目特別適用,特別適合于工廠、發電廠、石油開發和基礎設施等工程。電力公司導入源于建造工程領域的 EPC、CM 等管理模式來提升項目管理水平。在 EPC 管理模式中委托方的主要任務是對竣工的項目進行驗收,承包商承擔了工程大部分風險。在實際工作中,如果委托方委托項目管理公司作為代表,對項目工程的設計、采購到施工進行全面管理。并提出一下對策:①在項目管理中導入比較法。每個項目工程實施的內外環境存在差異,如果按照某種固定模式進行項目管理,除了降低工程實施進度外,而且還會提高工程施工費用和降低管理效率。因此,必須結合項目環境,因地制宜靈活地選擇項目管理模式。這就要求采用比較法,將項目管理模式應用于項目管理模擬過程中,比較分析各種項目管理模式的優缺點,按照成本原則和效益效益原則擇優選擇合適的管理模式。②在項目管理中融合工程監理。盡管在電力工程管理制度中,要求監理參與,對項目工程進行監控。從電力工程施工工程中,部分緩解監理監控徒有虛名、有名無實。如設計環節的管理,施工階段的投資,項目進度控制,合同管理等。
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第 2 章 中國電力建設工程咨詢公司及 EPC 項目概述
 
2.1 中國電力建設工程咨詢公司概述
十九世紀八十年代,國家允許組建中國電力建設工程咨詢公司。現在中電咨詢是中國電力工程顧問集團公司的全資子公司。中國電力建設工程咨詢公司的業務主要集中在電力項目總承包,業主工程監理以及工程設計咨詢。中國電力建設工程咨詢公司在國家的允許下,經營內容主要是對外進行工程建設項目總承包,對外咨詢服務和對外派勞務。同時,公司與許多國際 EPC 相關企業和工程公司建立了多種合作關系,包括互派人員學習、共同投資工程項目等多種形式[13]。公司在世界銀行和亞洲開發銀行注冊,是中國工程咨詢協會、國際咨詢工程師聯合會(FIDIC)、中國國際工程咨詢協會成員單位。中電咨詢致力于具有本公司特色的整合管理體系的建立、完善和有效運行,確保產品和服務的高質量、高水平、高信譽。同時,也致力于全球化的交流與合作,與許多國際企業集團和工程公司建立了技術交流、合資合作多種形式的合作關系。公司獲得了中央國家機關文明單位標兵、首都文明單位、全國電力行業質量效益型先進企業、全國電力行業用戶滿意工程先進單位、全國電力行業質量管理獎、全國電力建設優秀監理企業等榮譽稱號。
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2.2 EPC 項目概述
 
2.2.1 EPC 總承包模式簡介
設計采購施工總承包即總承包商按照之前和業主的合同約定,進行整個工程項目的設計、采購、施工、試運行服務等工。采用這種模式時,施工總承包商一般采用總價合同形式來建設項目,并對工程項目的進度、費用、質量、安全進行管理和控制。這種模式主要適應于大型工程和工期較長、工程技術要求高的項目。在此模式中,由于工程設計通常由總承包商來完成,因此,Engineering 一詞的含義在 EPC 模式中就較為豐富,它不僅包括具體的設計工作,而且還包括了整個建設工程項目的組織管理等具體工作。由此可以看出,EPC 模式將工程項目的承包或服務范圍進一步向工程項目的前期做了延伸,業主只要說明投資的意圖和要求,其余的工作均由 EPC 承包單位來完成。但在 EPC 模式中,盡管業主有權監督承包商的工作,但也不能過分地干預承包商的工作。在明確工程總承包責任的前提下,允許總承包商把部分設計分包出去,也允許總承包商把建筑安裝施工全部分包出去,所有的分包工作都由總承包商對業主負責,業主不與分包商直接簽訂合同。只要其設計和所完成的工程符合合同中所約定的條件,就認為承包商履行了合同中約定的義務。這種模式有利于實現設計、采購、施工各階段的合理交叉與融合。但也由于 EPC 模式一般常用于工程規模比較大、工期比較長且具有一定技術復雜性大型工程,業主與承包商的合同總價又是固定的,因而給承包商帶來的風險也是非常大的。
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第 3 章 中國電力建設工程咨詢公司 EPC 項目資源..........13
3.1 中國電力建設工程咨詢公司 EPC 項目業績分析 ......13
3.2 中國電力建設工程咨詢公司 EPC 項目建設能力分析 .....15
3.3 中國電力建設工程咨詢公司 EPC 項目資源分析 ......16
3.3.1 設計單位.......17
3.3.2 施工單位.......20
3.3.3 采購單位.......22
第 4 章 電力工程 EPC 項目資源配置結構的研究..........26
4.1 E(Engineering,設計)資源配置.......27
4.2 P(Procurement,采購)資源配置 .........29
4.3 C(Construction,建設)資源配置..........29
4.4 電力工程 EPC 項目資源配置的運作模式研究 ..........30
第 5 章 完善電力工程 EPC 項目資源配置的建議..........32
 
第 5 章 完善電力工程 EPC 項目資源配置的建議
 
中國電力建設工程咨詢公司在業績方面,實際從事 EPC 工程已經開展了將近十年的 EPC 工程建設,取得了豐富的業績,不僅使得效益增加和獲得了社會相關方的好評,而且為今后擴大自己的 EPC 工程業務范圍積累了經驗。中國電力建設工程咨詢公司可以按照以下內容進行資源配置的選擇。在選擇 E 資源方面,主要注重電力工程設計企業的資質和電力工程設計企業的業績。第一,資質是國家允許其進行電力工程設計工作的象征,沒有相關工程設計的資質企業是沒有資格進行相關電力工程設計工作。第二,設計企業的資質是企業能力的一種體現。只有聯合的設計單位具有業主要求的資質,業主才會將電力建設項目交付給 EPC 總承包商,尤其是在大部分的總承包工程是以設計為導向的情況下,業主會十分注重設計單位資質的選擇。因此,中國電力建設工程公司更應該看重合作伙伴的相關資質。
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結論
 
中國電力建設工程咨詢公司在 EPC 項目建設能力方面,以電力工程設計為專業優勢,在取得相關資質和認證方面都具有領先水平。這有利于聯合同樣強勁的伙伴形成EPC 項目團隊。中國電力建設工程咨詢公司在 EPC 項目資源方面,中國能源建設集團作為中電咨詢的資源平臺,可以為中電咨詢提供中國葛洲壩集團公司、中國電力工程顧問集團公司、電力規劃設計總院、設計單位、施工單位內部資源。中電咨詢可以充分利用內部資源組成 EPC 建設團隊。同時,也可以根據自己的實際情況選擇外部資源,與內部資源相結合,形成優勢互補或專業性較強的 EPC 建設團隊,提升中電咨詢 EPC項目核心競爭力。在 E 資源配置方面,主要分析了中國電力建設工程咨詢公司的內部資源——六大區設計院。六大區設計院在 EPC 項目設計方面的共同特點是主要以火力發電廠工程 EPC項目和輸變電工程 EPC 項目為主要業績。它們的不同點是涉及到新能源發電工程的 EPC項目較少甚至根本沒有在新能源發電工程中應用 EPC 這種項目管理模式的實踐。并且不同設計院承擔過的新能源工程的類型也不盡相同。因此,這就需要中電咨詢根據目標項目類型進行相關分析,確定正確的決策。
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參考文獻(略)
 

代寫電力工程碩士論文篇三

 
第一章緒論
 
1.1艦船電力系統概述
1.1.1艦船電力系統的組成
艦船電力系統是整個艦船的子系統,是艦船用電設備的電能供給源。它由若干個艦船電源以及艦船電網連接組成,這些電源以及電網統一運行在監控之下,向負載提供穩定而高質量的電能。由此可知,艦船電力系統負責船上所有用電的生產、傳輸、分配和消耗。它主要分為四個部分:發電系統、配電系統、電力網以及負載。如圖1-1所示的是典型的艦船電力系統結構⑴。其中,發電系統利用發電機等機械設備通過電磁感應原理將機械能、化學能等形式的能量轉變為電能,以此維持艦船各部分正常運行。除了發電機組,艦船還會將蓄電池組作為后備電源使用。配電系統主要用于接受和分配電能,并對電源、電力網和負載的運行性能實施保護、監視、測量和控制。配電裝置按照用途和配電對象的不同可分為總配電板、應急配電板、動力分配電箱和充放電板等。電力網由系統內部的所有電力傳輸線路組成,作為整個電力系統的中間環節,使電源連接到負載,從而實現信息的處理和能量的傳遞;電力網通常由動力電網、照明電網、應急電網、低壓電網和弱電電網等組成;負載,即用電設備,將電能轉換成其它能量,是一種消耗電能的裝置。
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1.2艦船電力系統的發展概況
艦船電力系統發展到現在,無論是技術水平還是應用范圍都邁上了一個新臺階。這主要得益于新興科技的發展和利用,使整個艦船系統得以升級,無論是自動控制領域還是電氣化方面都有了質的飛躍,與此同時艦船電力系統也得到了良好的優化與發展,在艦船中發揮的作用也日益突出。與以往艦船電力系統的發展相比,其發展呈現出如下幾個特點[3]:1、發電功率呈不斷增長的趨勢2、電氣設備性能和網絡供電指標大幅提高隨著艦船電力技術的不斷進步,艦船電力設備制造部門在發電機組、繼保裝置以及監視設備的生產上也有著日新月異的變化,不但可以制造整套的發電機組、高性能的電子配備裝置以及監視、保護裝備供艦船使用,還可以保證艦船電力設備的功能完善。艦船電力設備制造部門利用現有的技術將快速調頻調壓技術融入發電機設備中,以此保證電力系統具有優越的工作性能指標。近年來,電子產業不斷擴大,技術不斷提升,使得一些原本由電磁、液壓、機械等控制的操作部件逐漸由電子設備、集成電路以及半導體器件所代替。隨著具有高性能的電子保護裝置、電子調速器等部件的相繼問世,艦船電力控制系統走上了電子化之路。電子技術的加入使得電能變換裝置由原來的機械化轉變成了電子器件集成化,既避免了機械設備的各項損耗,也提高了艦船電力系統的各項性能;在精簡電力設備的同時,減少了艦船電力設備所占的重量和體積。另外除了電子化對艦船電力技術的推動,微機技術也在完善艦船電網功能方面發揮著舉足輕重的作用。
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第二章艦船電力系統數學模型
 
2.1同步發電機數學模型
一般地,同步發電機的電氣部分可以由不同階數的數學模型表示。圖2-1表示的是一個三相同步發電機示意圖,從圖中可以看出,它由電樞和磁場兩個組成部分,一般電樞分布在定子上而磁場分布在轉子。交流電動勢由磁場在電樞繞組中感應產生,而磁場又由勵磁繞組通入直流電產生。磁場坐標用直軸(d軸)和交軸(q軸)來表示,d軸位于N極磁場的中心,滯后于交軸90度。在艦船軸帶發電機助推系統中,當電能輸入/輸出逆轉時,同步發電機可作為艦船推進電動機運行。圖2-2所示的是同步發電機的定、轉子繞組結構圖。轉子電路由勵磁和阻尼兩個繞組組成,定子電路由電樞繞組組成。勵磁繞組和直流電源相連。為便于分析,假定阻尼回路里的兩個閉合電路的磁鏈一個與直軸磁場一致,另外一個與交軸磁場一致,并且電流在兩個閉合電路中均是流通的。
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2.2勵磁調節系統數學模型
勵磁調節系統的基本功能有兩個:一是把直流電流提供給同步發電機的磁場繞組;二是利用控制磁場電壓來對磁場電流進行控制,最終實現對系統進行控制和保護所以,勵磁控制系統在艦船電力系統中具有十分重要的作用。它具體的作用有:調節電壓、分配無功功率、提高整個電力系統的穩定性;保護(確保同步發電機等電力設備不超過其自身容量的范圍)。2.2.1勵磁系統的要求從發電機的方面來講,勵磁控制系統的作用有兩個:一是供給和調節同步發電機的勵磁電流,確保發電機在允許容量范圍內變化時,其端電壓保持不變;二是能夠通過與發電機瞬間和短期容量一致的強勵磁來對暫態擾動進行響應。就這個方面來說,發電機的容量受到例如高磁場電流所致的轉子過熱以及欠勵磁運行時引起的鐵心端部發熱和過度的磁通(V/Hz)引起的發熱等很多因素的影響熱極限有與時間相關的特性,發電機的短期過載能力可以從15s到60s。為了保證最好地利用勵磁控制系統,通過吸納發電機短期不會超過其極限的能力的全部優點,應當能夠滿足系統的需要。
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第三章艦船電力系統暫態穩定仿真與分析............ 25
3.1艦船電力系統協調建模仿真平臺的建立............ 25
3.2典型工況和典型故障仿真試驗............ 27
3.2.1柴油發電機組空載起動的仿真分析............ 27
3.2.2單機投入大功率負載的暫態穩定性研究 ............28
3.2.3單機突卸大功率負載的暫態穩定性研究 ............29
3.2.4單機投切完全負載的暫態穩定性研究............ 30
3.2.5負載三相短路故障仿真分析............ 32
3.3本章小結 ............34
第四章CMAC神經網絡控制及其在艦船............ 35
4.1 CMAC神經網絡概述............ 35
4.1.1 CMAC的結構和工作原理............ 35
4.1.2 CMAC的典型算法............ 36
4.1.3 CMAC與PED并行控制............ 38
4.2基于MATLAB的CMAC與PID............ 40
4.2.1艦船發電機組轉速控制系統設計............ 40
4.2.2艦船發電機組勵磁控制系統設計............ 42
4.3艦船電力系統CMAC與PID并行控制仿真............ 43
4.4本章小結............ 49
第五章總結與展望............   50
 
第四章CMAC神經網絡控制及其在艦船電力系統中的應用
 
不管是經典控制原理還是現代控制原理,控制器的設計都需要被控對象有精確的數學模型。如果沒有精確的數學模型做基礎,那么它的控制性能就不會被充分地發揮出來,失去了控制器存在的意義。然而實際的電力系統中存在著很多感性元件,使得系統參數隨時間變化而變化,系統反應速度有所減慢,從而加大了建立精確數學模型的難度。隨著艦船不斷的大型化、自動化和智能化,艦船電力系統作為現代艦船的重要組成部分,也變得日益復雜。艦船電力系統的電能質量直接關系到艦船的行駛安全和艦員的生命安全,艦船電力系統的控制性能以及運行穩定性也就顯得尤為重要,這也迫切需要釆取一些先進控制策略和方法對艦船電力系統進行控制來解決系統中不同回路之間的控制協調性。小腦模型神經網絡也稱為小腦模型關節控制器(CMAC,Cerebellar Mode Articulation Controller),它可通過在線學習算法表達復雜旳非線性函數,改變表格的存儲信息,并將信息進行分類存儲[39]。將CMAC神經網絡控制與PID控制結合,可以實現PID控制器參數的實時調整,當被控對象的參數發生變化時,也能起到更好的控制作用。因此,將CMAC控制理論應用到艦船電力系統的建模與仿真中是很有現實意義的。
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結論
 
本文以提高艦船電力系統的控制性能為目的,分析研究了現代艦船電力系統的數學模型與控制方法,設計出了 CMAC與PID并行控制器,并檢驗它在應對實際突發狀況時表現出的控制特性,仿真結果表明這種控制器具有很好的控制性能,能夠在大擾動下快速、平穩地將系統過渡至穩定運行狀態,保證了艦船電力系統的供電可靠性與連續性。本文首先介紹了艦船電力系統的發展歷程及其重要參數指標。在分塊建立起數學模型后,以子系統的形式進行封裝,共同搭建起系統完整的仿真模型。然后將這些模型在PID控制器下投放至各種工況下進行仿真,得出結果,做后備分析所用。接下來本文設計一種CMAC與PED并行控制器進行行仿真試驗,將它與PID控制器的控制性能加以比較,分析后發現并行控制器具有很好的魯棒性和穩定性,取得了預期的效果。
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參考文獻(略)

 

代寫電力工程碩士論文篇四

 
第一章 緒論
 
1.1 課題來源
本課題來源于供電企業設備管理工作需要。供電企業的任務是將電能從發電廠輸送到各工業、農業、居民等電力、照明用戶中以供使用【1】,需要經過發電、輸電、變電、配電、用電五個環節,由于電廠發電電壓通常達到 220kV 甚至 500kV,到用電末端 220V 需經過多次變電和配電,而在每個環節中都涉及大量的電力設備。本課題擬針對末次配電環節中的電力負荷監測計量終端(以下簡稱電力終端)如何提高設備運行可靠性進行探討。自 2007 年起,為提高供電服務水平、加強供電可靠性,同時盡可能的減少不必要的電量損耗(通常發生于電力元件產生的功率、電能損失,有時也會因電表誤差或用戶竊電引起),上海市電力公司組織相關專業人員開展了大范圍調研,并通過招標方式與供應商達成合作,由供應商根據技術要求試制電力終端,從而實現電網運行基礎指標的技術管控及電量損耗監測的經濟管控目的。經過一年多的小范圍試點后,于 2009 年初在全市范圍內逐步鋪開,截止 2012年底累計安裝投運 63590 臺。根據規劃,至 2015 年將實現全市范圍內的全覆蓋,屆時在運總量將達到近 10 萬臺。由于設備數量激增,運維力量及運維能力均面臨重要考驗,此時,如何確保電力終端的穩定運行,使之能夠滿足電網運行管理的需要,并在降低電量損耗的經濟指標中有效發揮作用成為公司亟待解決的問題。本文正是基于上述問題,針對電力終端生命周期的幾個重要環節,通過對電力終端當前設備可靠性分析研究,分別從供應商管理、設備運維策略及更新策略等方面入手,實現設備穩定運行的技術目標和高效監測降損的經濟目標。
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1.2 課題研究目的與意義
 
1.2.1 課題研究的背景
電力終端于 2007 年 10 月完成開發與試制工作,經過一年多的試運行后最終通過專家評審,由設備管理部門同意在全市范圍內根據每年的投資情況有重點的進行安裝覆蓋。至 2011 年底,投運數量達到 6 萬余臺,為配電網運行管理工作提供了有效依據,并在短短數年內實現了對電量損耗管控的初步經濟目標。然而,由于每年新增安裝工作量較大,供應商管理缺乏管控,施工隊伍能力參差不齊,隨著設備投運數量的增加,逐步暴露出設備質量及維修質量不穩定等問題,而故障頻發又進一步導致設備運維力量短缺、運維成本高昂等一系列問題。在此情形下,公司于 2012 年初叫停所有新增安裝工作,并要求各部門及分公司相關人員將運維消缺工作作為當前首要任務。然而,如何加強設備管理、提高設備運行可靠性成為擺在公司高層及設備管理部門面前的一道涉及經濟、技術兩方面的難題。
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第二章 電力終端設備可靠性影響因素分析
 
2.1 電力終端概述
電力負荷監測計量終端(以下簡稱電力終端),是安裝在配網公共配電變壓器的運行現場,用以采集低壓側的電壓、負荷、功率因數、頻率、諧波、功率、電量等運行參數的終端設備。從圖中可以看出電力終端有多個接口,可以采集電壓、電流等數據,并進行數據處理、數據存儲和遠程傳輸。這些運行信息通過 GPRS 無線公網信道上傳到配變負荷監測主站,為設備運行部門及時掌握配變臺區的實際電壓、負荷水平以及發現重過載、低電壓、三相不平衡等異常運行情況或趨勢提供依據。筆者所在的技術管理部門借助信息系統實現下屬九家供電公司(崇明、長興地區由于用電性質不同,未列入電力終端覆蓋范圍)月度數據的監控,從宏觀上對在運電力終端進行管理,并制定相應技術與管理標準;當監控數據出現明顯變化時,組織電力科學研究院相關領域專家組成課題組開展調研、分析及方案制定;同時承擔各供電公司與系統開發商、中標供應商及通訊服務商之間的協調工作。電力終端的運維管理職責原則上由供電公司專業運維人員承擔,但由于電力終端所涉及的故障類型包括裝置故障、通訊故障、信息系統后臺故障等多方面,而運維人員日常工作職責范圍只涉及裝置故障,其他故障類型的處理和管理職責歸屬供電公司其他管理部門,運維人員僅作為輔助力量。通常發現故障或缺陷的途徑主要有兩種:一是信息系統維護人員發現數據異常并初步判斷為現場裝置故障后通知運維人員處理;二是運維人員在日常巡檢或電力設施搶修工作中發現故障或缺陷。目前絕大部分故障缺陷都通過第一種途徑發現。
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2.2 設備運行可靠性現狀
筆者所在的技術管理部門自 2009 年起負責每月監控設備運行情況,數據來源為供電公司月度報表和相關信息系統采集數據,監控指標主要包括通信成功率、在運設備故障率、信息可信度三方面。由于上述指標易受氣候、環境等客觀因素影響,筆者采用每年負荷情況最穩定、災害性氣候最少的 4 月和 9 月月度數據作為對比參數。在當月 4876 次故障中:1551 次裝置故障的運維主要責任方為供電公司運維人員及供應商;1681 次通訊問題的運維主要責任方為供電公司運維人員、通訊服務商及供應商;659 次信息系統后臺故障的運維主要責任方為系統開發商;518 次安裝調試失誤的運維主要責任方為外包工程隊伍;470 次外力因素引起的其它故障由供電公司運維部門制定處理方案后予以解決。課題組對上述故障的處理及修復情況開展了一次詳細統計,統計數據截至 2012年 6 月 15 日。根據故障處理相關管理規定,除少部分需測試后發布新功能或功能完善的信息系統后臺故障外,其余各類故障處理周期應分別在 3 天至 2 周內完成,因此理論上 6 月 15 日統計數據能夠反映絕大部分故障的處理質量和效率。
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第三章 電力終端設備供應商管理.......22
3.1 供應商管理.......22
3.1.1 供應商現狀.........22
3.1.2 供應商因素影響設備可靠性調研.........23
3.1.3 供應商供貨設備質量分析.........25
3.2 技術評估.....28
3.2.1 評估目的.......28
3.2.2 評估內容.......28
3.2.3 評估過程.......29
3.2.4 評估結果.......29
3.3 本章小結.....32
第四章 電力終端設備運維效率提升方法.......33
4.1 電力終端設備運維效率.....33
4.3 電力終端運維流程優化.....47
4.4 本章小結.....51
第五章 電力終端設備更新策略.....52
5.1 設備經濟壽命核算........53
5.2 電力終端技術壽命研究......56
5.3 電力終端更新策略........57
5.4 本章小結......59
 
第六章 電力終端設備可靠性提升策略應用與驗證
 
臺區主要以配變為主,占總臺區 77.86%;用戶性質以居民用戶占多數,占比為88.87%。蘭園站共 80 個臺區,其中已安裝電力終端的臺區 66 座,安裝環境為配電站內。黃山站共 169 個臺區,其中已安裝電力終端的臺區 89 座,安裝環境為配電站內/戶外。松林香榭共 5 個臺區,其中已安裝電力終端的臺區 1 座,安裝環境為配電箱內。南匯地區 20 個臺區,其中已安裝電力終端的臺區 5 座,安裝環境為戶外。上述已安裝電力終端的 161 座臺區中,剔除其中新裝及當前處于故障處理流程中的電力終端后,抽取投運時間在 3 年及以上的 60 臺電力終端作為參照樣本。兩批試點設備和參照樣本的區別主要體現在故障處理流程及是否開展預判兩方面,因此,通過試點設備與參照樣本對比,可以驗證基于故障診斷模型應用的故障處理流程優化是否可行。從數據統計結果看,兩批試點設備的裝置故障及通訊故障處理時間難分伯仲,試點期間未發生超周期現象,與參照樣本相比均有較明顯優勢。因此課題組認為,基于故障診斷模型的預判結果的故障處理流程實現了故障處理效率和質量的提升。
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結論
 
設備可靠性是企業經營管理過程中的一項重要指標,由于供電企業一直以來對投資金額較小的終端類設備缺乏管理力度,使得電力終端自 2007 年試點投入使用起至 2012 年投運數量達到 6 萬余臺,始終缺乏有效的過程管控,當在運設備的數量超出當前運維資源的負荷水平,設備運維壓力、運維成本都出現急劇增加。本文通過對歷史數據的收集、統計和分析,結合幾個典型區域的調研結果,對影響電力終端設備可靠性的主因進行剖析,從供應商管理、故障判別方案、流程優化以及設備經濟壽命、技術壽命核算的角度出發,通過 MINITAB、MATLAB 和基于 PAS55 的資產全生命周期系統等工具的應用,建立數據分析模型,實現了電力終端設備可靠性提升方案的研究與制定,并通過試點驗證了方案的可行性。
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參考文獻(略)
 

代寫電力工程碩士論文篇五

 
1緒論
 
1.1研究背景和意義
早期的電力產業是典型的自然壟斷產業,政府進行了嚴格的規制。規制的初衷是防止企業攫取壟斷利潤而損害社會公共利益。但是正如市場會失靈,規制也會失靈,使規制的實踐與規制的目標產生了較大偏差,人們對規制改革的呼聲越來越高。另一方面隨著技術和經濟的發展,尤其是小型燃氣發電機組的出現,使發電環節的自然壟斷性質減弱或消失,售電環節也不具備自然壟斷屬性,因此可以在發電環節和售電環節放松規制,引入競爭,而輸電環節和配電環節由于具備明顯的自然壟斷屬性應加強規制。規制理論的發展和規制實踐的需要,使得從上個世紀八十年開始,西方國家在自然壟斷行業掀起了一場以“放松規制,引入競爭”為主題的規制改革浪潮,大部分國家的改革獲得了成功,產業績效得到明顯提高。我國電力行業的規制改革雖然起步較晚,但也基本順應了這一改革潮流。2002年,隨著《電力體制改革方案》的出臺,我國的電力改革邁出了重要的一步。國家電力公司拆分為五大發電集團,兩大電網公司及四家輔業公司,初步形成了發電環節競爭的格局。2003年《電價改革方案出臺》,明確了上網電價、輸配電價、銷售電價的改革目標,同年我國第一個區域電力市場一東北區域電力市場成立,2005年在東北區域電力市場進行了競價上網的試點,2006年轉入總結期。到目前為止,我國在電力行業進行的一系列規制改革己經取得了一定的成績,但是仍然存在很多問題,其中最主要的兩個問題:一是改革進程十分緩慢,大多數改革目標都沒有實現;二是無論是發電環節還是電網環節都有逆改革方向而動的趨勢。今天逾她的局面,很大程度上歸替于改革之初的“當斷不斷”,沒有堅決執行《電力體制改革方案》的內容。目前,政府規制改革的滯后與電力工業的發展不相匹配,已經嚴重阻礙了電力工業的長期健康發展。
正如經濟基礎決定上層建筑一樣,政府的規制政策應當與地區的經濟發展水平和電力工業發展形勢緊密結合。我國目前已經建成多個區域電力市場,每個區域電力市場的電源結構、電源分布、網架結構、供需形勢、一次能源分布、負荷分布等都不盡相同,如果以全國為研究對象,不能反映某些矛盾的突出程度,所以對某個區域的電力工業進行研究會更有針對性。東北區域電力市場是我國第一個區域電力市場,競價上網試點、全國第一例大用戶直購電及全國第一例跨區域大用戶直購電試點都在東北區域電力市場進行,因此本文以東北區域電力行業為研究對象,通過對東北區域電力行業規制改革歷程、規制體系、規制改革的績效及存在問題進行分析,結合理論及國際經驗給出了進一步推動東北區域電力行業政府規制改革的政策建議。
 
1.2國內外研究現狀
 
1.2.1國外研究現狀
政府規制理論的發展大致經歷了公共利益規制理論、規制俘虎理論和激勵性規制理論三個階段。公共利益規制理論的代表人物有Kahn, Mitnick, Owen等,該理論有三個前提條件即:政府能夠完全代表公共利益;市場是脆弱的;政府規制幾乎不需要成本。但是,在規制的實踐中,這三個假設沒有一個能滿足,公共利益規制理論沒有經受住實踐的檢驗,規制俘虎理論由此發展起來,代表人物有Stigler,Peltzman, Becker, Posner等。規制俘虎理論認為,政府往往容易被利益集團所“俘虎”,制定符合利益集團利益的政策,從而損害了社會公共利益。規制俘慮理論與規制的實踐十分契合,但是又有一些問題不能給出解釋,例如政府制定的保護勞動者、消費者、保護環境的一些規制政策并不是有利于利益集團的。激勵性規制理論把規制過程中的信息不對稱問題納入了考慮范疇,并結合經濟學理論的新進展,試圖在給予企業降低成本、提高效率激勵的同時,又防止企業濫用自由選擇權。激勵性規制理論的代表人物有Baumol,Pazar, wilig等。針對電力產業的政府規制研究主要集中在規制體制、規制方法及規制效果的研究上。Tye對電力產業不同的環節進行了分析,認為從技術條件上電力產業的四個環節可以分開,提出了在發電環節放松規制,引入競爭的觀點。Joskow對電力行業需要政府規制的三種理由進行了分析,認為不同的國家有不同的國情,因此不存在一種最優的規制模式。另外,Hattori對十九個經濟合作與發展組織國家規制改革前后的產業結構和產業績效進行了對比研究。對電力產業規制的研究成果顯示,對電力產業的規制應采取放松規制與加強規制相結合的辦法,即在可以引入競爭的環節放松規制,在自然壟斷環節加強規制,規制改革的目標就是確定一種合理的規制方法來構建一個適度競爭的市場。
 
2電力行業規制理論基礎
 
2.1電力產業的特征
由于電力產品的特殊性,使電力產業也有別于一般的產業。電力產業分為四個環節:發電、輸電、配電和售電。電力的傳輸過程為:發電廠將電能升壓后送到高壓輸電網,到達負荷中心后經降壓進入配電網,再經過二次降壓輸送到用戶。電力產業具有以下特征:第一,電能是一種準公共產品。電力是現代生產和生活不可缺少的產品,因此電力企業必需保證無差別地滿足每一個用戶的用電需求,同時電能又可以方便準確的計量,可以形成價格。第二,電能不能大量集中存儲,產、供、銷必須同時完成,電能的生產要隨時保持與消費一致,以維持電網的穩定,因此需要一個機構對系統的運行進行實時調配。第三,電力產業的四個環節具有不同的經濟屬性,需要不同的規制。過去認為發電環節具有規模經濟性,但隨著技術經濟的發展,小型發電機組的出現使發電環節的規模經濟性大大降低,但是大型火力發電廠、核電廠等仍具有很強的規模經濟性,因此對發電環節的準入規制應區分規模以避免資源的浪費;輸電和配電環節具有自然壟斷屬性,應加強規制,而售電環節不具備自然壟斷屬性應該引入競爭。
 
3東北區域電力行業政府規制改革........ 10
3.1東北區域電力行業政府規制改革歷程........ 10
3.1.1 計劃經濟時期........ 10
3.1.2電力體制改革探索期 ........10
3.1.3 電力市場化改革期 ........11
3.2東北區域電力行業現狀........ 14
3.2.1 東北區域電力產業規模........ 14
3.2.2東北區域電力行業規制體系........ 14
3.3東北區域電力行業政府規制改革........ 16
3.4東北區域電力行業政府規制........ 25
4東北區域電力行業政府規制改革方案........ 29
4.1國際電力行業政府規制改革的經驗........ 29
4.2規制改革方案及可行性分析........ 32
4.2.1規制改革方案........ 32
4.2.2可行性分析 ........34
5政策建議........ 35
5.1 完善電力法律體系........ 35
5.2構建合理的規制體系........ 36
5.3構建競爭性的市場格局........ 38
5.4加強對規制者的監管........ 40
 
結論
 
通過以上的論述,本文主要結論歸納如下:
(1)現行的《電力法》等法律、法規與電力工業市場化改革的方向相違背,改革沒有法律的保駕護航將舉步維艱,因此亟需對以《電力法》為核心的電力行業的法律、法規體系進行修改和調整。
(2)東北區域電力行業的規制體系復雜,規制職能分散,錯位、缺位現象時有發生。例如,發改委既具有宏觀調控職能,又實行微觀規制,電監會雖然是獨立的監管機構,卻沒有關鍵的規制權力,監管乏力。因此,厘清宏觀調控與微觀規制的區別,合理分配職能,簡化行政,建立獨立的規制機構是一個可行的改革方向。
(3)東北區域電力市場雖然在發電環節引入了競爭,但是由于沒有進行相關的產權改革,大多數發電企業的產權均為同一的國家所有,因此并不能實現有效的競爭。主要表現在投資、運營方面效率低下,如五大發電集團一味做大做強,跑馬圈地,導致了東北地區電力嚴重過剩局面,同時發電環節市場集中度越來越高,民營資本和外資比例逐漸縮小,因此應該實行產權改革,促進產權多樣化,以形成有效的競爭。同時,電網一家獨大的局面沒有改變,而且壟斷有強化的趨勢,因此當務之急就是要對電網進一步拆分,把不具備自然壟斷屬性的售電壞節和調度交易機構分離出去,把電網改造為獨立的系統運營商,政府對輸、配電價進行嚴格規制。
(4)電價改革是電力市場化改革的核心,如果價格不能由市場競爭形成,那么市場化只能是一句口號。目前,東北區域電力供需總體形勢上呈現供大于求局面,部分地區電力盈余較多,網架結構經過多年建設也趨于充善,因此充全可以在東北區域重新啟動競價上網試點,使上網電價通過市場競爭機制形成,銷售電價與上網電價聯動,使電價反映資源的稀缺程度,同時又能調節電力的消費需求。
(5)規制機構存在被利益集團俘虎的可能性,導致規制失靈,損害公共利益,因此應加強對規制者的監管。
 
參考文獻
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