自動化技術設計論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇自動化技術設計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2自動化技術在電子信息工程設計中的逐步應用

自動化技術，是一種綜合了信息技術、控制技術、電子技術等一系列高新科技的混合體，其在一定程度上，代表著尖端高新領域的發展。自動化技術由于其在控制領域的巨大創新，受到了現代工業的廣泛應用和追捧。因此，將自動化技術引入電子信息工程設計中進行應用，獲得了業界的一致認可。

2.1引領電子信息工程設計朝著機械化和一體化的方向不斷發展

自動化技術中最突出的特點就是，能在最大程度上用機械代替人力進行一系列工業生產和發展。因此，自動化技術的應用，在一定程度上能夠直接體現項目、工程的機械化程度，這也正是其受到廣泛應用和追捧的主要原因。而電子信息工程單純是由計算機技術和電力電子技術等高新科技支撐、發展的，電子信息工程設計在一定程度上缺乏相應的機械一體化能力。因此，兩者之間存在著諸多不可避免的聯系，與此同時，將兩者進行有機的結合在一定程度上是一個發展的契機，一方面，可以促進電子信息工程設計朝著機械化方向大力發展；另一方面，還能在一定程度上提高電子信息工程設計的效率。因此，在電子信息工程設計中逐步應用自動化技術是一個不可多得的明智之舉，是工業發展的必然要求。

2.2進一步提高電子信息工程設計的智能控制能力

眾所周知，電子信息工程設計是通過對電子設備的研究、設計及其開發等手段，進而對電子信息進行一系列有效的控制和處理。總而言之，電力信息工程設計是基于信息，進行一系列操作運行的。而自動化技術在信息的儲存和處理上有著引人注目的驕人成績，因此，在電子信息工程設計中引入自動化技術能在根本上改善提高其對于信息的智能化操作水平。換而言之，自動化技術和電子信息工程技術的融入能在最大程度上改善、提高對于信息的智能控制能力。

2.3在電子信息工程控制方面的提高

對于電子信息工程設計而言，電路分析和計算機控制這兩部分尤為關鍵。而自動化技術在電路分析和設計方面有著不可忽視的主導地位，例如：三相電力、互感電路以及雙口網絡。也就是說，一旦自動化技術開始應用于電子信息工程設計，自動化技術在各方面電路的高超本領也將注入電子新型工程設計。而計算機控制本來就和自動化技術有著密不可分的聯系，因此，自動化技術的全力支持對于計算機控制的提高是不可或缺的。總而言之，自動化技術在電子信息工程設計中的應用，能夠電子信息工程控制方面帶來極大幅度的提高。

2.4輔助電子信息工程的具體設計

自動化技術的應用，對于計算機設計效率的提高而言，存在著關鍵性作用。自動化技術能夠從根本上改善原本效率低、準確性低的陳舊計算機制圖方法。因此，在計算機制圖方面，一旦應用了自動化技術，設計者只需在固定程序中輸入所采用的數據和規模，計算機就能自動輸出設計。并且，其對于制圖方面的應用涵蓋了建筑、紡織、電子等方方面面，這能給我們帶來極大的便利。因此，自動化技術在電子信息工程設計中的應用，能夠在最大程度上提高其工作準確度和工作效率。

2.5引領電子信息工程設計走向更好的明天

自動化技術所涵蓋的技術領域和其技術能力，是迄今為止最廣和最高的。這也能從側面說明，在電子信息工程領域大面積應用自動化技術是時代要求，是大勢所趨。例如，在信息處理方面，現階段除了自動化技術之外，沒有任何技術能對信息處理的如此全面和高效。在智能操控方面，也沒有任何技術能夠超越自動化技術的完美操控。與此同時，在計算機處理方面，自動化技術對于制圖的輔助能力也是其他技術所無法匹敵的。而信息的高效操作能力，工程的智能操控手段以及對于計算的制圖的輔助，對于電子信息工程設計而言都是必不可少的一部分。因此，在電子信息工程設計中大力推廣及應用自動化技術是大勢所趨，是社會發展的必要進程。

3結束語

總而言之，無論是電子信息工程的設計，抑或是自動化技術，兩者對于我國工業的發展都存在著至關重要的作用。任何一方的缺失都可能會，造成工業發展的滯后甚至停滯。因此，只有在電子信息工程設計中全面應用自動化技術，在最大程度上將兩者進行一個有機結合，才能使兩者完好的發揮出各中高效作用，進而才能推動著我國工業的快速進步。

作者:王玲 單位:西安鐵路職業技術學院

引用：

篇2

2模具設計自動化發展趨勢

CAD/CAM/CAE等技術是隨著計算機技術的發展而逐漸出現的，并且在模具設計與制造行業得到了普遍的應用，隨著新世紀的到來，各個國家的經濟逐漸融為一體，模具行業作為工業的一個基礎支撐行業必然會朝著自動化的方向不斷發展，這樣才能在全球化的工業領域中起到其自身的重要作用，隨著各個國家的工業發展聯系更加緊密，模具行業不單單只是局限的某個國家，大多數情況下是需要多國外某些行業提供先進的模具產品，這不僅對模具的設計水平、制造質量以及制造效率提出了更高的要求，而且還推動著模具的自動化的進一步向前發展，只有這樣才能夠適應不斷發展的經濟。當前，模具的自動化發展趨勢主要可以概括為以下幾個主要方面，下面分別進行詳細的研究。

2.1模具產品發展將大型化、精密化

隨著模具自動化技術的不斷發展與進步，模具的產品也出現了兩個十分重要的發展方向，也就是模具的大型化發展與精密化發展，所謂大型化發展并不是指單個模具的尺寸逐漸變大，而是指將多個零件的模具集中到一個模具上進行生產，也就是一個模具往往會有多個模具腔，這樣就可以提高零件的生產效率，模具的精密化與模具的大型化并不是沖突的，它是與零件的微型化有著一定的關系的，模具的精密化主要是為了提高產品的

2.2模具標準件的應用將日漸廣泛

模具的自動化發展的主要目的之一就是為了提高模具的制造效率，傳統的模具制造行業對于每個新的產品都要單獨設計模具然后再去加工，加工過程中還要對模具的質量進行監測，這樣大大降低了效率，模具標準件的出現可以使得一部分模具不用再去重新設計，通過將某些模具的組成部分設計成標準化的模塊并制定出相應的國家或行業標準，對于模具的自動化發展具有很大的推動作用。

2.3在模具設計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術

隨著計算機技術的出現并應用到模具領域，模具設計的開始出現自動化的發展趨勢，各種先進技術包括CAE、CAD、CAM以及CNC都被應用到模具的設計和制造，目前許多的計算機輔助設計的軟件在模具的設計過程中可以直接對模具的加工過程生成完成并且可靠的數控加工程序，不僅提高了模具加工的效率，而且提高了模具加工的質量。隨著工業的不斷發展，CAD/CAM/CAE等相關領域的應用軟件成本也開始逐年降低，從而降低了許多中小型企業的門檻，這幾項技術作為模具自動化發展技術的里程碑，推動了模具發展質的飛躍。

3模具設計的自動化

模具設計的自動化是一個比較完整的生產模具的過程，通過CAD軟件對模具進行設計的周期中，可以不斷對所設計的模具進行質量上的改進，找出設計過程中存在的問題并且進行修正，對于實際中應用的模具對其進行信息的完整收集然后將其體現在CAD模型之中，并可以在企業內部進行文件的共享從而幾種多名設計人才的智慧對設計的模具進行改進，最后可以生成模具的生產文件，實現整個模具設計到制造的自動化過程。

3.1輸入產品模型，生成高質量實體模型

在模具設計與制造的自動化過程中，模具的產品模型輸入是最為基礎的一個步驟，只有得到十分完整的實體模型才可以保證整個模具設計過程的可靠性，然而當前的狀況就是常用的一些造型軟件雖然在造型方面具有很好的使用功能，但是在進行數據交互的過程中往往會出現一系列的問題，在進行數據交互過程中最容易出現問題的部分就是曲面部分，很容易出現數據丟失的現象，因此在進行數據交互的過程中就需要對導入的產品模型進行相應的處理過程，處理過程大多數情況是針對的造型公差，當造型間隙相對公差較大的情況下常常采用的造型處理方法有兩種，一種方法稱為愈合處理，另一種方法是公差處理模型，前一種方法的應用比較受限，并不是所有的情況都可以用該方法進行處理，后一種方法是在實際應用中使用較多并且最終效果也比較好的處理方法，因此常常采用該方法。

3.2完備產品模型

在模具設計與制造的自動化過程中，模具的產品模型的完備是模具廠家需要完成的一個十分重要的步驟，之所以還需要對設計好的模型進行完備是因為許多模型在設計的過程中是不需要將整個模型完整地繪制出來的，有時候僅僅給出模具的一個簡單的外觀，而內部的結構則需要模具的廠家進行細化，這種情況在汽車行業比較普遍出現，就算設計人員最終給出的產品的模型是完整的，模具廠家也需要完成另一部分工作，那就是將模具進行分離，也就是分為型芯和型腔兩個部分，只有這樣設計出的模具才能夠進行使用，因此，不管設計人員最終給出的產品的模型是不是完整的，該模型都需要進行不得處理，也就是模型的完備。

3.3產生模具

在模具設計與制造的自動化過程中，模具的產生是在產品模型完備以后需要進行的下一個步驟，在模具的產生過程又可以細化為兩個部分，一部分就是型芯和型腔的產生，這是模具的主要部分，另一部分就是模架等附件，又可以稱之為模具的輔助部分，很多模具設計的人員希望通過實體造型的CAD應用軟件來完成這項工作，然后在實際操作中往往是不能夠完成的，這是因為模具產生設計過程中應用到最多的就是曲面造型這一功能，而這些現有的應用軟件往往很難達到使用的要求。

3.4加工準備

模具加工前的準備是在模具設計與制造的自動化過程最后一個關鍵步驟，這一步驟同樣十分關鍵，它既涉及到模具的設計，也涉及到模具的制造，整個模具的生產過程并不是單一的切削就可以完成的，有時候還需要特殊的加工方式來進行配合，最常見的就是放電加工，對于需要切削加工的表面需要選擇對應的刀具來進行加工，而對于需要放電加工的表面就比較復雜，首先需要對放電加工的部分設計對應的電極模型，這一步驟有時候會占據整個模具設計的大部分時間，而電極模型的設計原理就是對需要進行加工的部分進行求逆的過程。

3.5板材成型模具設計

自動化的模具設計時可以遵循上面闡述的四個步驟，此外還需要得到一些材料的特性參數、與模具相關的邊界條件以及速度均方差的計算方法等等。其中，vi是考察截面上i節點處的流動速度，v是所有考察節點的平均速度，n是考察節點總數。

篇3

2電氣工程及其自動化中存在的問題

2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性，被應用的范圍逐步擴大，對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主，作為當下最為先進的技術之一，對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小，并且準確有效，所以，就需要大批量的電氣設備共同運作，如此，對于電能的消耗可謂是不計其數，與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言，電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升，但縱觀整體發展情況而言，其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年，人們對于生活追求的品質不斷攀升，相應地也加大了對電氣自動化水平的要求，但是我國對這一領域研究的時間還不是很長，對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動化工廠的生產環節，相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產質量得不到有效的保證，就會發生一系列的用電事故，嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現，需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。　顧名思義，集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經提到過，雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛，但由于起步過晚，　雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現在還處于自動化階段，技術水平發展有限，集成化技術還不成熟，各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達不到及時實現資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮，使電氣自動化工程技術滯后。

3對電氣自動化工程中節能設計技術

3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導線電阻：（1）使用功率較小導線；（2）使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；（3）使用截面積大較大的導線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導線，有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中，配電設備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說，無功功率主要表現在功率低，尤其是當功率過低的時候，用戶需要向相關部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補償設備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響，那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候，有幾處要格外注意：（1）利用電容器在進行無功補償的時候，一定要根據電壓容量，電壓負荷，自然功率，目標功率等參數來確定電容器的容量，同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波，需要通過串聯定量電抗器來消除諧波；（2）以參數的物理量來確定無功的電流，功率的參數，從而有效避免投切振蕩現象。

4結束語

綜上所述，電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念，也是為了響應可持續發展的需求，同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步，但是隨著社會的發展，電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展，不斷優化配電設計，在科學利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統的運行效率，并最終達到節能的目的。

作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司

參考文獻

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2中國配電自動化技術的發展現狀

2.1智能電網總體結構設計缺乏嚴謹性

智能電網設計缺乏一個較為科學合理的設計方案來對電網建設進行規劃調整，在進行智能電網設計時沒有進行全面、系統的電力分析，導致了部分智能電力電網的設計不嚴謹，實用性上存在不足，從而對電力負載的運行轉供有了誤差影響，降低了智能電網運行的穩定性。

2.2智能電網分布不均衡

在中國的中部、西部地區，智能電網的分布較不平衡，妨礙了整體電力電網事業的發智能配電網建設中配電自動化技術的研究與應用探討文/鄧雄在智能配電網的建設中，配電自動化技術起著重要的作用，是控制整個智能配電網穩定運行的技術基礎。因此，加強對配電自動化技術的研究力度能有效加強中國智能電網的建設發展。結合我國電力信息技術系統的發展形勢，從創新性的角度對智能配電網建設中配電的自動化技術進行了探討和研究。摘要展進步。智能電網的分散建設造成了光纖覆蓋率不均衡等情況。

2.3自動化配電技術發展不完善

從技術角度出發來看，中國的配電自動化技術發展落后于世界領先水平，尤其是自動配電裝置的研發尚不具備自主獨立的技術基礎，造成了在智能電網的建設中不能對電力大小的調配進行及時準確的控制，造成了智能電網運行共組的不穩定性。

3對于中國智能配電網建設中自動配電技術發展建議

目前中國的智能配電網建設具有較大的發展潛力，需要相關電力技術人員加強對配電自動化技術的研究力度，在政策的鼓勵以及相關設備得到及時財政支持的同時，加速推進在智能電網建設中的配電自動化技術發展。通過研究分析，筆者對加強在智能電網建設過程中的自動化配電技術的應用提出了幾點建議。

3.1建立電力信息技術信息系統的統一管理

首先要建立起電力信息技術信息系統的統一管理，以便于各個分部之間能夠更好更快的進行交流。提升配電自動化中的自動化策略中電力信息技術的比重，提升配電自動化中電力信息技術的比重，更好更有效的發展電力系統和配電自動化中的自動化策略。更好更有效的發展電力系統和配電自動化中的自動化策略。實現了統一管理，各部門的行為判斷會得到高度的統一，從而實現在智能電網的運行中能夠起到集中管理。及時對電網的運行做出科學化指示，統籌主計算機端的計算數據對電網運行進行控制。

3.2分配好電力系統各部門間的信息自動化領域

讓部門和企業之間的信息共享問題成功解決，提高電力信息技術信息系統的統一管理能有效地提高配電自動化中的自動化策略的穩定性，并將電網的運行環境進行合理科學的調控，從而確保配電自動化中的自動化策略的安全可靠性。同時，實現電力信息技術信息系統的統一管理也讓數據的傳遞速度有所提升，信息失真的問題也會有所減少和降低，繼而進一步的讓配電自動化中的自動化策略的安全度在整體上面得以提升，讓電路系統的優質運行得到保證。此外，電力信息技術信息系統的統一管理也使得浪費成本的問題得到了很大的改善。

3.3充分運用互聯網技術

運用互聯網技術使得智能電力系統趨以完善，真正實現低投資，高收益。對互聯網進行有效利用的使用和構建，對電力系統以及相關網絡的安全性有保證，并使得安全性有所加強，以此會讓配電自動化中的自動化策略中電力信息技術的應用收效更加顯著。同時必須要讓網絡的漏洞可以得到組織，否則有可能會受到嚴重的損失。此外，以互聯網為前提，能夠讓每個片區以及部門的管理者，都可以對整個電網和整條線路實時了解，因此集成網絡技術系統的應用，還能夠通過互聯網技術的納入使得整個電網信息的集中度得到有效提升。

4智能電網中的自動化配電技術應用實例分析

現以貴州省貴陽市某智能電網建設中心為例，貴州省的智能電網行業發展落后于國內平均水平，技術層面上存在著一些缺陷，不能滿足貴州人民對于智能電網的需求，因此需要加強自動化配電技術在智能電網建設中的應用，分析其在智能電網建設過程中對配電自動化技術的應用。貴州省目前該電力企業首先明確了配電自動化在智能電網的運行中具有十分重要的作用，并引進了一批較為先進的自動配電裝置，以及與之配套的安全保護裝置。其中安全自動裝置是在智能電力系統發生故障和不正常運行的情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術和設備，以保證智能電網運行的安全性的一種裝置。貴州省該電力企業成立了專門的自動化配電技術控制中心研究小組，致力于研究繼電系統能以最短時限將故障或異常從系統中切除的可能性，實現配電自動化中的自動化策略的高度安全和可靠性。因此該電力公司的智能電網一直處于穩定狀態，其引進的安全保護裝置能及時對智能電網進行故障監控。同時該企業引進的自動化配電裝置能對輸出電壓進行敏銳感知，智能調整電壓值，從而確保電能不會被過多損耗。

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0引言

在社會經濟發展過程中，電氣工程及其自動化技術在各行各業都得到廣泛應用，且其發展水平已成為我國科學技術發展的重要標志。《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020）》將能源資源領域人才定性為經濟社會發展重點領域急需緊缺專門人才，國家對高素質的電氣工程及自動化專業人才的需求越來越迫切，這一領域人才的培養成為國民經濟發展的重中之重。在這樣的大環境下，電氣工程及其自動化專業的學生更應清楚本專業的培養目標，明確學習方向、學習方法和未來的就業前景與發展方向，才能在有限的四年大學中打下堅實的專業基礎，為將來的就業或進一步深造作好準備。

1電氣專業的培養目標

電力部原屬六大本科院校之一的長沙理工大學在《2016級本科生學習指南》中對該專業培養目標的描述如下：本專業培養德、智、體、美全面發展，具有扎實的系統基礎理論知識、較強的專業知識和較全面的綜合文化素質，具有強、弱電知識結構、較強的適應性和創新意識，能夠從事電氣工程相關領域、特別是現代電力系統的系統運行、規劃設計、試驗分析、生產管理等方面工作，也可以在電氣裝備領域和自動化信息領域從事設計、研制開發及管理等方面工作的應用型高級工程技術人才。

一般而言，企業的工程技術人員有應用型、研究型和管理型3種，其中應用型技術人員指能將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的專門人才，要求熟練掌握社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能，主要在工業生產第一線從事工程設計、制造、施工、運行等技術工作，約占工程師總數的75%。長沙理工大學電氣工程及自動化專業的培養目標定位于“應用型高級工程技術人才”，與社會現實需求相一致，而電氣工程及自動化專業本身就是綜合性較強的工科專業，要面向整個電工學科，使學生具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識，受到電工電子、系統控制及計算機技術方面的基本訓練，獲得電氣控制、電力系統自動化、電氣自動化裝置及計算機應用技術等領域的基本技能，具有分析和解決電氣工程技術領域技術問題的能力。

2電氣專業大學生的綜合素養

長沙理工大學對電氣工程及其自動化專業學生的核心知識能力要求為掌握一T外國語，能比較順利地閱讀本專業的外文資料，具有一定程度的聽、說、寫的基礎，并掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法；具有較好的語言、文字表達能力，善于溝通與交流；具有良好的自然和社會科學知識基礎，掌握本專業領域較寬廣的理論和技術基礎及必要的專業知識，并了解專業發展前沿和趨勢；具有較強的計算機應用能力，熟悉本專業常用的應用軟件及其使用方法，學會用先進的計算機技術解決本專業領域相關實際問題的手段及方法；經過必要的工程實踐訓練，掌握電氣工程必要的文獻查閱、工程讀圖與制圖、工程設計與計算以及現場操作、施工、調試、實驗等相關技能。具有一定的分析和解決現場工程實際問題的能力；了解科技創新的基本知識、原理和方法，具有一定的創新意識和創新能力。

事實上，電氣專業在校大學生要通過專業學習綜合提升人文素養和專業素養。

2.1人文素養

首先，一個人要有正確的自我認識和健康的情緒和健全人格，具備較強的人際交往能力，能夠控制自我并理解他人需求和意愿，能夠自信、靈活地處理新的和不斷變化的人際環境和工作環境，具有應對危機與突發事件的初步能力；其次，任何社會的公民都要認識到自己是社會生活的主體，有與生俱來的作為人應該享有的參與社會政治生活和公共生活的各種權利，并以平等寬容之心對待他人，具有法制觀念和責任觀念；再次，作為未來的“工程人”也要掌握一定的哲學、政治經濟學基礎知識，具有良好的人文科學素養和口頭與書面交流溝通能力，掌握資料查詢、文獻檢索及應用現代信息技術獲得相關信息的基本方法，具有一定的技術設計、歸納、整理、分析實驗測試結果、撰寫論文和實踐工作的能力。

2.2專業素養

首先要學好從事電氣工程技術工作所必備的數學基礎知識和物理知識，掌握微積分、常微分方程、線性代數、概率與數理統計、復變函數及積分變換的理論知識；掌握電學、磁學、力學、熱學等理論知識與相應的實驗操作技能。

也要多去涉足其他專業領域。例如機械與電氣工程息息相關，很多電氣產品的研發都離不開機械知識，多學習機械知識有益于以后的工作，達到事半功倍的效果；還要掌握信息技術，充分運用現代網絡技術，至少要掌握一種高級程序設計語言，具有程序設計的基本能力，能運用常用的電氣 CAD 軟件分析和解決一般性工程的實際問題；要多多關注業界資訊，多深入電力生產運輸現場，加深感性認識，隨時更新電氣工程及其自動化專業領域的實時動態，把握時代的脈搏。

3 結論

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中圖分類號：TP271 文章編號：1009-2374（2017）03-0012-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.03.006

1 概述

MES生產執行層系統（Manufacturing Execution System）的概念由美國先進制造研究協會（AMR）于1990年11月首次正式提出，1997年國際聯合會（MESA）了6個關于MES的白皮書，1999年美國國家標準與技術研究所（NIST）將MES有關概念規范化，2000年美國國家標準協會（ANSI）陸續了SP-95系列標準。MES系統在發達國家已實現了產業化，在醫療產品、塑料與化合物、金屬制造、電氣/電子、汽車、玻璃纖維、通訊等行業均有應用，國內MES市場處于起步階段，目前MES已在鋼鐵、石化、汽車、煙草等行業有應用，且開發完成了若干自主產權的MES系統，如上海寶信MES、中國石化MES（S-MES V1.0）等。隨著對離散制造MES探索性研究，國內市場上也出現一些針對離散制造業的MES產品，如ICON-MES、OrBit-MES、天為MES等。

MES市場行業特色明顯，要求開發團隊對行業工藝生產流程有深入和全面理解，對于MES廠商更要把握好產品標準化和客戶需求差異化平衡，雖然國內外MES應用取得了一定成效，但是存在著MES產品市場處于一個分散狀態，MES的應用價值得不到管理層的充分認知等不足，隨著信息技術在制造企業的推廣和應用，MES系統的未來被越來越多的人看好。煤制天然氣企業是國家示范工程，對MES系統功能設計和實施研究案例對行業信息化建設有重要意義。

2 現代煤制天然氣企業生產管理特點

煤制天然氣企業以煤為原料，經過加壓氣化、變換冷卻、低溫甲醇洗和甲烷化等主工藝生產天然氣，通過長輸管道輸送給用戶。作為現代化的煤制天然餛笠擔其生產管理特點主要表現為生產管理數字化、精細化，生產決策可視化、智能化，充分利用企業信息化推動企業降低成本、增強效益、不斷提升煤制天然氣化工產業化水平。

3 MES系統設計

煤制天然氣企業MES設計主流技術包括計算機操作系統（主要采用Windows平臺、Unix平臺和Linux平臺）、數據庫技術（開發商主要采用SQL Server和Oracle數據庫）、MES體系結構（主要采用C/S、Web使能、瘦客戶端等體系結構）、開發應用技術（（MES系統的開發主要采用DCOM、COM+，Active-X、XML，DotNET、J2EE，ODBC、OLE、OPC技術）和系統可配置性（通過標準化、組件、庫和客戶化定制4個指標評價）、集成技術。本文設計思想為強化生產過程自動化與信息化融合，應用集成技術完成MES功能、技術、安全、可靠性等設計，建立國內煤制天然氣企業生產執行系統MES。

3.1 功能設計

根據煤制天然氣企業生產管理特點，確定MES系統功能包括生產統計、管線監控、物料移動與平衡、罐區管理、能源管理等功能模塊，實現生產運營管理、生產統計管理和生產管理功能。MES功能模塊設計內容不是固定的，可根據企業特點、需求、管理模式等因素有所增減。圖1為MES功能模塊設計圖：

3.2 技術設計

要實現MES設計功能，必須借助于網絡設置、系統開發、數據庫建立等措施，其中來自生產的數據是基礎，并且這些數據要做到數出一門量出一家，數據單位要統一。技術設計主要包括五個步驟，即數據源（實時數據、質量數據、關系型數據、衡器數據、SCADA系統數據等）數據集成（數據抽取、數據加工與整合等）數據管理（管道運行監控數據、化工裝置監測數據、生產執行數據、汽車衡軌道衡數據等）數據應用（實時監控、開發報表、對外集成、生產計劃與統計、生產調度等）展示結果（以畫面、圖表等形式展示）。

3.3 系統集成設計

MES在企業信息化架構設計中處于中間層，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁，起著承上啟下的作用，它一方面接受PCS發出的生產指令；另一方面加工處理PCS的原始數據，為ERP提供及時、準確的生產數據。由此可見，MES系統必須與企業PCS、ERP系統實現集成，為系統之間的數據存取和數據交換提供接口。在集成時，涉及實時數據庫、衡器數據庫、實驗室管理信息系統等接口協議、通信方式、數據傳輸格式等，這就需要信息化技術人員進行全面考慮，最好在詳細設計階段之前，與DCS、PLC、SIS等廠家開設計協調會，明確接口方式及協議，為MES系統讀取數據源打下良好

基礎。

3.4 安全設計

MES應用的前提必須保證數據、服務器等具有很高的安全性，若不安全，MES應用不僅起不到良好作用，而且會給企業帶來巨大損失，因此安全需求必須作為MES設計的重要部分。MES的不安全對象主要包括業務數據、用戶身份、運行服務器和運行系統、數據庫和主機。為了保證數據等信息的安全性，安全對策就是保密性，即用戶通過統一方式實現用戶身份驗證，并根據自己的權限在不同的子系統中完成各自授權。

3.5 可靠性設計

為了提高系統高效率和可靠性，主要考慮系統雙機熱備、數據庫備份等方法。對運行服務器避免單點故障，對運行系統的平穩運行建立備份策略。

4 MES系統實施

4.1 結構組織

一個項目的實施，首先應設立組織機構，根據項目特點和技術，設立項目經理，實施組、業務專家組、信息專家組和系統開發組，應分別設立組長，根據崗位職責，完成各自工作。組織機構設置根據項目規模大小、定編定員等情況，可以適當變化。

4.2 關鍵技術

MES系統實施重點考慮系統集成性和完整性，關鍵技術主要包括模型搭建、可組態易保護的通用體系架構和分層次核心數據庫設計技術等，技術路線如表1

所示：

4.3 預期成果

按照MES系統設計方案，通過系統建模、系統調試、系統上線試運行，做到數出一門量出一家，實現設計全部功能，為調度人員做出作業計劃和優化提供平臺，該系統應用到企業生產和管理中，運用信息技術指導生產，提高生產水平和能源利用率，增加企業效益。通過設計和實施過程，預計總結出MES系統相關論文5篇，結合煤制天然氣企業現狀，相關論文對以后MES系統研究打下基礎。

5 結語

本文煤制天然氣企業MES系統設計與實施研究目的是利用信息化手段提高企業生產自動化水平，促進工業化與信息化融合，幫助企業達到“安穩長滿優”目標，進而提高企業市場競爭力。隨著信息技術的快速發展，企業信息化建設的重要性已凸現出來，國內煤制天然氣企業處于起步階段，且處于良好勢頭，這也給信息化建設和工程建設同步建設創造了機會，本文MES系統設計與實施在這樣的背景下提出，對正在信息化設計階段的企業具有指導和示范作用。

參考文獻

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化博覽，2006，（3）.

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[3] 馮慶艷.改變企業基因是CIO必修課[J].中國經濟和

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《電腦知識與技術雜志》創刊于1994年，本刊為旬刊，總編：楊輝軍 。編委委員均來自國內各著名高校的教授和博士生導師，他們是我國計算機科學領域方面的專家、學者和權威人士。

讀者對象

    本刊的作者有教授、博士生導師、研究員、博士研究生、和碩士研究生以及從事該研究領域的工作人員、專家和學者。主要面向廣大的科技工作者、高等院校、各公共圖書館、情報所（室）、研究所，它對科技工作者、科學研究人員、廣大教師、研究生、博士生都具有重要的參考價值。 

欄目設置

數據庫與信息管理：數據庫理論與系統、各種專用數據庫、數據挖掘的實用技術、各類信息系統及其管理等； 

    網絡通訊及安全：計算機網絡理論及應用、計算機網絡安全、計算機數據和設備安全、移動通信技術等； 

    開發研究與設計技術：軟件工程、程序設計、基于計算機、電子、自動化某個領域的理論與應用研究等； 

計算機教學與教育信息化：計算機化教學、計算機教學應用研究、計算機人才的培養等。 

人工智能及識別技術：人工智能技術、圖像識別技術等。 

多媒體技術及其應用： 多媒體技術設計、開發、應用技術等。 

計算機工程應用技術：計算機輔助工程與設計、計算機體系結構、過程控制、虛擬現實技術、計算機測量與控制等。 

信息技術與課程整合：教育信息化、信息技術在教學中的應用、網絡遠程教育、數字化教學資源建設等。 

電子商務與電子政務：網絡營銷、企業管理、電子化貿易活動、電子信息技術、辦公自動化等。 

收稿聲明：來稿文責自負，嚴禁抄襲。 

《電腦知識與技術》學術影響： 

中國學術期刊綜合評價數據庫統計源期刊 

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遠程開放教育是利用計算機網絡技術和多媒體技術所建立的具有雙向交互功能的教學平臺進行教學的一種教學形式，是高等教育的重要組成部分，在高等教育大眾化以及普及化階段扮演著重要角色。在遠程開放教育的教學環節中，畢業論文是完成專業培養目標中的最重要的教學環節，也是培養學生綜合運用所學的基本理論和知識去解決實際問題的能力的重要手段。隨著計算機網絡的普及和各個院校的校園網絡的日益完善，各遠程教育院校已廣泛采用遠程教育平臺開展課程教學，但采用網絡平臺進行畢業論文指導環節的目前來看還比較少，基本還是采用傳統面授的指導模式。為了提高該教學環節的工作效率，打破傳統的面對面畢業論文指導模式，本文設計了一種網上畢業論文管理系統。經過實踐，該系統可以為學生、教師、班主任和管理員提供一個交互平臺，規范了教師、班主任及管理人員在論文指導過程中的管理工作，極大地提高了教師、學生、班主任和管理人員的工作效率。

1 系統分析

本系統是根據地市級廣播電視大學（簡稱電大）開展遠程開放教育的實際，涵蓋了學生的畢業論文教學環節的全過程，實現了學生分組、論文選題、畢業論文相關文檔的提交與管理以及成績統計與管理等功能。

1.1 系統需求分析

該系統是針對地市級電大畢業論文管理的現狀，堅持“以服務學生為中心”的辦學理念，解決論文輔導具體業務的網絡化與自動化，達到利用該平臺進行畢業論文的選題、提交、指導、評價與查詢等具體業務的自動化管理目的，為支持電大師生網上非實時畢業論文輔導教學活動提供了互動平臺。該系統主要針對地市級電大遠程開放教育的學生，因此用戶群主要定位有四種，分別是系統管理人員、班主任、學生和指導老師。系統管理人員主要是完成系統數據維護、各類用戶權限的分配、系統安全維護等。班主任主要是負責學生分組、督促與查看學生論文進度情況、統計班級論文完成情況和溝通聯系學生等。學生主要是根據時間節點完成畢業論文的選題、論文初稿的提交、查看指導老師的評語、修改論文、提交終稿等。指導老師主要是布置畢業論文選題、審核選題、跟蹤查看學生論文、寫出修改意見與評語、給出論文成績等。由于針對的是四種不同類型、不同權限的用戶，因此該系統必須具備友好的用戶界面、簡單的操作流程和專業的管理模式，這樣才能使系統的所有使用人員經過簡單的業務培訓就能很好地得到應用。

1.2 業務流程分析

地市級電大畢業論文工作的一般業務流程是：教學管理部門（教研室）畢業論文指導任務；畢業班班主任根據本班學生情況進行分組并分配指導老師；指導老師與班主任組織學生開會并畢業論文選題范圍；學生進行選題；指導老師查看選題并同意撰寫初稿并提交給指導老師；指導老師審核，這樣反復幾次后，最終定稿，并給出初評成績。教學管理部門負責整個流程的監管。鑒予此，本系統的主要工作業務流程如圖1所示。

1.3 總體功能分析

設計開發網上畢業論文管理系統的目的是利用計算機網絡解決師生論文輔導存在時空矛盾的關鍵問題，同時還可以利用計算機強大的管理統計功能對論文進行有效管理，從而提高師生和管理人員的工作效率。在實際工作的調研過程中發現，網上畢業論文管理系統主要涉及學生管理、論文選題、論文提交、論文評價、論文查詢與統計等幾個方面。根據這幾方面數據管理上的需求，把系統分以下幾個模塊：系統用戶管理、學生分組管理、選題管理、論文文章管理、成績管理。系統總體功能模塊結構如圖2所示。

系統用戶管理：用戶分為管理人員、班主任、教師和學生。每個用戶根據自己的角色擁有不同的權限。例如管理人員和班主任可以查看每個指導老師對學生畢業論文的指導進度。指導老師只能查看自己所指導學生的進度和相關信息等。該功能模塊就是實現對各種不同權限用戶的管理，如輸入與修改用戶基本信息等。

學生分組管理：這個功能主要是針對班主任的。班主任根據教務部門的要求按照學生人數和指導老師的數量進行學生分組，指定學生的論文指導老師。之所以對學生進行分組并指定指導老師，是為了便于教學部門監管教師與學生之間的論文指導工作。

選題管理：該功能模塊是實現畢業論文題目的與查看、選題查詢、學生選題、更改選題、審核選題等功能。畢業論文題目可以由指導老師進行并限定選題人數，也可以由學生自己命題由指導老師審核。經審核后畢業論文題目進入指導老師的選題庫，該指導老師所帶的學生都可以查看并進行選題。當學生選題人數超過畢業論文限定選題人數時，就要求指導老師要進行篩選，并指定學生進行重新選題。

論文文章管理：本系統采用上傳與下載的文章管理方式來實施論文指導過程。具體實施方式是學生上傳文章給指導老師，指導老師查看并下載文章，然后指導老師線下評閱文章并在文章中標注修改意見，然后把標注有修改意見的文章上傳給指導老師，重復該過程直至論文定稿。

成績管理：該模塊主要是實現教師對學生的畢業論文進行評分、并錄入或修改學生成績，按照指導學生的論文進行指導小結的錄入等。

輔助交流管理：該模塊主要是實現指導老師信息的、學生提問、老師答疑、師生互動討論等功能。

2 系統主要模塊實現

本系統是基于ASP三層架構進行開發的，前端開發工具采用HTML+CSS+JavaScript，后端開發工具采用，整體開發環境為ASP+IIS6.0+Access2003。操作系統是Windows server 2003，服務器采用其內置Web服務器IIS6.0。系統客戶端通過IIS6.0與ASP應用程序進行聯接。底層數據庫系統開發采用Access2003，因為Access2003與Windows操作系統系統及ASP環境之間具有很好的兼容性。

2.1 用戶管理模塊實現

本系統涉及到多個用戶，每個用戶擁有不同的權限，管理員用戶具有最高權限，包括所有設置、創建編輯所有用戶權限。不同權限用戶登錄系統后產生的界面不同，因此系統的訪問控制機制非常重要。本系統的訪問控制機制是：給每張表每個模塊賦予一個ID，并根據用戶權限把ID寫入用戶數據信息表字段中，當用戶登錄系統時，先讀取用戶數據信息表，然后根據數據表中的字段里所包含的ID號來顯示相應的用戶管理界面。

2.2 選題管理模塊實現

選題管理模塊主要包括我的選題列表、添加選題、批量導入選題、選題確認修改、導出我的選題和所有選題構成。我的選題列表主要列舉出可供選題的題目和相關選題細節，并供學生進行選題；添加選題主要是實現教師或學生添加論文題目，教師可以批量導入或導出選題信息，而學生只能添加一個自己的選題并選擇所添加的選題。添加選題界面如圖3所示。

2.3 文章管理模塊實現

文章管理模塊主要包括文章上傳與文章下載功能。文章上傳功能可以實現將文章上傳給指定某個用戶，如圖4所示。例如，當指導老師點擊文章上傳按鈕時，會顯示該指導老師所指導的所有學生，然后可以選擇某位學生，把文章上傳給該學生。文章下載功能可以實現定位下載功能，例如點擊文章下載，會顯示所有該指導老師所指導學生上傳的文章，點擊某篇文章就可以下載該文章。

2.4 成績管理模塊實現

成績管理模塊主要有錄入初評成績、錄入評審成績、指導小結和查詢導出功能。錄入初評成績是指導老師根據指導論文的質量給學生錄入定稿成績；錄入評審成績是指定的評審老師對學生論文評定成績進行評審，并錄入評審成績。指導小結是供指導老師填寫小組的指導小結；查詢導出是實現查詢或導出所選學期、所選班級的全部指導論文。

3 結束語

遠程教育網上畢業論文管理系統是為了解決電大學生在畢業論文指導過程中遇到的工作效率低、交互性差、時空矛盾嚴重等問題，而采用ASP+IIS6.0+Access2003等技術設計開發的一個非常實用的管理系統。通過學校近幾年的使用，該系統能夠實現多班級選題管理的具體化、直觀化、規范化，指導論文的網絡化、合理化和公開化，很好地促進了學生與指導老師之間的互動交流，極大地提高了畢業論文指導的工作效率。

參考文獻

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[6]曾小平，吳暾華.本科畢業設計管理系統的設計與實現[J].微型機與應用，2011，30（18）：83-85.

作者簡介

熊子東（1984-），男，廣東省梅州市人。碩士學位。現為梅州市廣播電視大學教技科科員。

張志方（1967-），男，廣東省梅州市人。碩士學位。現為梅州市廣播電視大學教技科主任。

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中圖分類號：TV7文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言。

將水能轉變為電能的機電設備稱水電站動力設備。其在常規水電站和潮汐電站為水輪機和水輪發電機組成的水輪發電機組，及附屬的調速器、油壓裝置、勵磁設備等。抽水蓄能電站的動力設備為由水泵水輪機和水輪發電電動機組成的抽水蓄能機組及其附屬的電氣、機械設備。水電站的電氣裝置除水輪發電機及其附屬設備外，還包括發電機電壓配電設備、升壓變壓器、高壓配電裝置和監視、控制、測量、信號和保護性電氣設備等。如何解決水電站建設施工中設備管理的問題也是當下相關部門必須要解決的問題。

二．水電站設備管理存在的主要問題。

1. 管理方面的問題。

1.1投資的盲目性，導致管理重視程度不夠。

一些水電站，尤其是水電站是由一些個體企業及私人老板投資而成，這些群體對水電開發知之甚少，屬于盲目跟從型的投資。他們有時為了自身的經濟效益，盲目地追求產值最大化，狠抓發電環節，忽視了設備管理。甚至，直至設備出現了嚴重的問題，影響電站的生產和發展時，才會考慮設備的管理問題。

1.2. 管理不正規，導致管理的混亂性。

電站本身規模就小，投資不是很大。而開發商的目的是效益最大化，有的投資方為了節約投資，工程建設中不按建設工程的管理程序進行。首先是沒有認真對電站的前期工作進行落實，實行“三邊工程”。其次是沒有招投標過程，不管施工隊伍有沒有資質，也不請監理單位來進行監督管理施工。最后是參建單位無質量監督體系，工程質量低劣，不經驗收和安全鑒定就投人運行。沒有安全保障體系，安全管理失控，導致安全事故頻發。

2. 技術方面的問題。

2.1. 水電站因為其規模小，電站人數也比較少，運行與檢修人員沒有嚴格的區分，有的甚至沒有檢修人員，技術力量嚴重薄弱，設備檢修與維護不成系統。沒有正確掌握設備操作技能與維護的技術性規范，特別是對改造后自動化程度比較高的設備，對其檢修更是無從下手。

2.2  隨著水電站設備的不斷更新，各型號設備在技術設計理念的區別，同類設備可能在工作原理、結構性能、自動控制、運行要求上存在差異，但一部分工作人員由于掌握的圖紙及其他技術資料不足，導致其對設備狀況的了解夠細致；對于投入運行的新設備，一些工作人員由于對自身要求不高，對新設備投運前的技術培訓、調試運行狀況及設備運行數據的了解、分析不夠重視,對新設備的技術了解不夠全面、細致和嚴謹，對新設備運行技術容易存在一些錯誤的習慣性思維。

三.水電站設備管理的措施。

1. 建立規章制度。

據國家的法律、法規和有關規程, 結合本公司的實際制定《安全生產管理獎懲制度》、《生產事故調查實施細則》、《運行生產管理制度》、《廠( 站) 用電及通訊中斷事故處理辦法》、《反事故措施計劃》等，以適應生產經營管理的需要。同時還應建立運行分析制度, 即對運行中通過儀表指示、運行紀錄、設備巡檢和操作等反映的各種問題和現象進行分析, 及時找出產生各種問題和現象的原因、規律, 并采取相應措施及對策。

2. 加強技術監督與設備評級。

水電站的技術監督是運用各種科學試驗方法, 對各種設備進行定期或不定期的檢驗和檢測,了解掌握設備的技術狀況及在運用中的變化規律,保證設備有良好的技術狀況。水電站的技術監督包括儀表、絕緣、金屬、化學等十大監督, 關鍵是對儀表、絕緣、金屬三項的監督。金屬監督是監督各種金屬部件在運行中的性能變化, 特別是水輪機的氣蝕和泥沙對轉輪的破壞和磨損, 易磨部位的磨損情況等。設備評級在水電站的技術管理工作中也非常重要,設備評級為三類設備的改造和更新提供了有力的依據。

3. 加強維護檢修管理。

電站的維護及檢修必須貫徹預防為主的方針,切實做到“應修必修, 修必修好”,切忌“硬拼、硬撐”。在“質量第一、安全第一”的前提下,結合實際進行挖潛, 積極推行技術更新、技術改造工作, 逐步把恢復設備性能轉變到改進設備性能上來, 延長檢修周期, 縮短檢修工期, 保證設備的檢修質量。強化設備缺陷管理周匯報制度和缺陷處理制度,制訂《設備缺陷管理制度》, 各電站每周匯報缺陷情況, 運行管理部門進行統計匯總后交安生部專責進行審查。

4. 優化調度提高效率。

水電站在運行中應正確處理發電用水與灌溉、防洪等的關系, 實行優化調度。一是及時準確了解上游各水文站的水文預報資料, 并根據上游調節庫容下泄流量對來水量進行析, 作好日( 周、旬、月、年) 水情、負荷預測, 確定運行方式。二是合理利用電站有效庫容, 盡可能提高上游水位運行。三是利用豐枯、峰谷電價政策, 盡量做到早晚高峰多發電, 提高綜合電價水平。四是機組的組合運行方式應按效率高、耗水低優先的原則, 保證機組在高效區運行, 以獲得最大的經濟效益。五是配合調度部門做好經濟運行方案, 并要充分利用水資源, 最大限度地發揮電站發電效益。

5. 新建項目中的水電工程及防雷接地工程，在技術設計之前必須征求水電管理科的意見，施工中必須使用安全節能裝置和節能計量儀表，工程竣工后應經水電管理科驗收，驗收合格并將竣工圖紙、資料送交水電管理科備存后，方可接水接電。改、擴建水電工程及防雷（重復）接地工程、水電維修工程由水電管理科負責組織實施。

6. 主供水管上的閥門和消防栓由水電管理科和消防安全科專門管理，任何單位和個人未經批準不得無故開啟

生產設備是生產力的重要組成部分和基本要素之一，是企業從事生產經營的重要工具和手段，是企業生存與發展的重要物質財富，也是社會生產力發展水平的物質標志。生產設備無論從企業資產的占有率上，還是從管理工作的內容上，以及企業市場競爭能力的體現上，它都占有相當大的比重和十分重要的位置。管好用好生產設備，提高設備管理水平對促進企業進步與發展有著十分重要的意義。

五．結束語

中國經濟已進入新的發展時期，在國民經濟持續快速增長、工業現代化進程加快的同時，資源和環境制約趨緊，能源供應出現緊張局面，生態環境壓力持續增大。據此，加快西部水力資源開發、實現西電東送，對于解決國民經濟發展中的能源短缺問題、改善生態環境、促進區域經濟的協調和可持續發展，無疑具有非常重要的意義。另外，大力發展水電事業將有利于縮小城鄉差距、改善農村生產生活條件，對于推進地方農業生產、提高農民收入，加快脫貧步伐、促進民族團結、維護社會穩定，具有不可替代的作用。水電開發通過投資拉動、稅收增加和相關服務業的發展，將把地方資源優勢轉變為經濟優勢、產業優勢，以此帶動其他產業發展，形成支撐力強的產業集群，有力促進地方經濟的全面發展。

參考文獻：

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[4]初曰亭 龍灘水電工程施工設備管理 [期刊論文] 《紅水河》 2006年4期

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電網“黑啟動”是指整個電網因故障崩潰停運后，系統全部停電，處于全“黑”狀態，此時通過系統中具有自啟動能力機組的啟動和外來電源，帶動無自啟動能力的機組，逐步擴大系統的恢復范圍，最終實現整個系統的恢復和正常供電。

一、黑啟動原則

（一）目標要求

電力系統黑啟動是指在系統全停的情況下，利用系統外電源或系統內具有自啟動能力的機組逐步恢復系統正常運行的過程。電力系統恢復的總目標是在最短時間內使系統恢復帶負荷的能力，具體要求有兩個：盡可能地用最小啟動功率啟動機組；制定嚴格的操作票制度，實現操作步驟最少。

（二）恢復方法

一般電網全停后主要靠兩種方法來恢復：從周邊還有電源的系統取得電源，用來恢復本地區的電網網架和啟動本地區的主要電廠；利用本電網區域內的、具有自啟動能力的電廠首先啟動，然后再逐步恢復系統。

（三）方案的制定

在制定黑啟動方案時需考慮下列原則：路徑中電壓轉換的次數盡量少；每個方案的路徑長度盡可能短；盡量先啟動離重要負荷近的機組；每個方案開關操作次數盡量少；每個方案在啟動容量允許的前提下，要選擇被啟動機組的容量盡量大；便于主網架的快速恢復。

（四）子系統劃分

針對黑啟動的具體情況，黑啟動時可以將電網劃分成為多個子系統，各子系統內部可以同時進行黑啟動操作，以加速全系統的恢復。每一個子系統都應有1個主網架，包括子系統內的黑啟動電源、主要電廠、樞紐變電站和重要負荷。子系統劃分原則如下：根據電網結構特點和黑啟動電源所在的位置合理劃分子系統；各子系統至少有1個黑啟動電源并具有較好的調頻調壓手段；各子系統應具有明確可靠的同期并列點，子系統之間具有的合環點需要明確。

（五）電源電廠的選擇

選擇黑啟動電源的電廠時應遵循下列原則：盡量選擇調節性能好的、啟動速度快、具備進相運行能力的機組；優先選用直調電廠作為啟動電源，其次選用用戶電源；盡量選擇接入較高電壓等級的電廠；有利于快速恢復其他電源的電廠；距離負荷中心近的電廠。

（六）恢復過程

黑啟動中可以把恢復過程分為三個階段：形成獨立的子系統；各子系統的并列與合環；負荷的恢復，最終電網全面恢復正常運行。

二、負荷恢復中的注意事項

第一，黑啟動過程中，應當按照負荷的重要等級，并考慮電網的穩定及恢復速度有序恢復，在負荷恢復的過程中，系統頻率應控制在49. 5～50. 5 Hz 之間。在調度操作方案中應列出負荷恢復的優先次序和數量，優先保證各級電力調度機構、電廠、通訊部門、黨政機關、重點廠礦企業的保安負荷等重要負荷的供電。

第二，負荷恢復過程中，電壓應控制在0. 9～1.1p . u. 之間。每一步操作都需要監測重要節點的電壓水平，否則極易導致黑啟動失敗。

第三，負荷恢復過程中，系統應留有一定的旋轉備用容量，旋轉備用容量一般不低于系統發電負荷的30 %。

第四，采用外網黑啟動時，其容量較大、安全穩定余度較高，故黑啟動的同時即可恢復部分負荷；采用內部自啟動電源進行黑啟動時，其容量較小、啟動及恢復速度較慢、安全穩定余度較低，故黑啟動的同時可恢復的負荷要根據機組的容量及運行要求，密切配合調度人員和電廠運行人員逐步恢復，不能操之過急。

第五，為了保證電網的電壓水平，要求電網中的無功補償設備能根據電壓情況進行必要投切，避免遠距離輸送無功功率。 [ ]

三、系統要求

（一）初始狀態

黑啟動調度操作方案中應根據其路徑方案明確各黑啟動機組、被啟動機組的初始狀態，以及各廠站上的初始狀態。對各廠站的黑啟動初始狀態安排中，要有防止非同期合閘的操作及措施。黑啟動機組、被啟動機組的初始狀態應保證直流及安全控制回路正常、機組的各參數正常、具備黑啟動條件。黑啟動路徑中各變電站應按照預定方案倒為黑啟動初始運行方式，可以直接由外部受電，并可作為下一級廠站的電源。

（二）二次系統

1．直流系統

電網黑啟動過程中，各調度機構及廠站應加強對直流系統的監視和維護，采取減少直流負荷的措施，延長直流電源的供電時間，一般情況下應大于4小時。若變電站停電時間過長，直流電源已耗盡，將會造成斷路器和隔離開關等設備無法進行自動操作，從而導致黑啟動時間延長、延緩整個電網的恢復過程。

2．

電網黑啟動過程中，各級調度機構及廠站應保持通信暢通，若不能直接聯系，可以通過第三方聯系。但系統全停時，通信系統應立即按照應急機制啟動通信應急預案，保證調度電話和繼電保護通道的暢通。

3．繼電保護

電網黑啟動過程中，各保護應充分考慮系統電源問題，以保證在黑啟動過程中快速切除故障。對繼電保護的要求為：重合閘應退出運行；過電壓保護必須投入；低電壓和低周保護(低周保護是當電源頻率低于設定值時，保護電路就動作，并發出報警信號) 停用。

4．安全自動裝置

系統全停后，原則上退出區域穩控裝置中的切除機組、切除負荷出口壓板，就地穩控裝置的運行狀態不變。

5．調度自動化

電網黑啟動過程中，調度自動化系統應立即按照應急機制啟動自動化應急預案，保證自動化信息的準確、可靠。

四、黑啟動決策支持系統

（一）人工制定黑啟動方案的弊端

目前黑啟動方案總體制定一般是根據系統的具體情況，人工選擇一條或幾條黑啟動路徑，然后借助各種電力系統分析軟件對黑啟動過程中所涉及的不同問題分別進行分析校驗，確定可行的方案。但是人工制定方案有很大弊端：首先，黑啟動方案的制定需要進行大量的系算分析，靠人工對初選方案進行分析比較，確定可行方案過程復雜，而且所能研究的方案數量有限，很難得到最優的方案；其次，由于系統運行情況的多變性，已制定的黑啟動方案難以及時更新，不能適應新的系統結構和運行方式，影響黑啟動方案的可用性。

（二）黑啟動決策支持系統的優勢

為了克服人工制定黑啟動方案的不足，根據黑啟動的特點，借助人工智能搜索技術，并結合傳統的數值計算方法和優化規劃技術設計的一種黑啟動決策支持系統，可為調度人員提供一個科學、直觀的決策依據。決策支持系統的一個顯著優點是：方案制定者可根據系統的實際狀態，及時快速地修正黑啟動方案庫。

（三）黑啟動決策支持系統特性及發展方向

通常設計的黑啟動決策支持系統需要具有較強的抗干擾能力、自學習能力、良好的可維護性和靈活處理恢復中遇到的各類實際問題的能力。隨著電網規模越來越大，建立自適應的黑啟動策略將成為一個趨勢。

五、結語

伴隨著電網規模的擴大，電網事故的幾率也在增大，造成電網大面積停電的原因變得越來越復雜。若電網發生大面積停電甚至全部停電事故，其恢復的難度遠大于因設備故障而造成的個別地區部分停電。因此，除了加強電網建設和安全，還要做到防患于未然，對電力系統黑啟動進行深入的研究，一旦發生電網全停或者大面積停電事故，電網黑啟動預案將發揮極其重要的作用。