时间：2023-03-08 14:52:12
导语：在机电技术管理论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1.1安全生产和经济效益之间的平衡问题
安全是第一位的只有在保证安全生产的前提下才能要求企业经济效益，任何行业都是如此电力生产也不例外。安全可以说是电力行业的生命线，不能有差池或是踩线的行为。电力系统的生产设备组件复杂繁琐，运行控制更是复杂而且控制点比较多，而且电力系统本身担负的责任重大，一旦出现事故就会引发各种灾难人员伤亡在所难免，设备损坏企业经济效益下滑企业信誉受损。另外生产之后还有各种隐患，电能是以高压来传输的，在传输之前势必得升高电压，电能长距离传输以高压为主，到达用户侧时使用降压变压器将高电压转变为低电压，其传输过程存在很高的风险和危险因素，因此要求供电企业工作者在管理工作过程中要加强设备监督管理，保证安全传输以防产生重大的不可弥补的后果。这些都是多年来从事监督管理工作人员留下的宝贵经验教训，我们要做到严格遵守技术监督规章制度规范说明。只有以严谨的态度专业认真负责的态度才能做好电力技术监督管理工作，才能为企业带来更大的经济效益。
1.2电力行业之间的技术监督的协调发展
当今社会不断发展，行业与行业之间不再是只有竞争，更多的是需要合作寻求更大的利益，电力行业也是如此。显然电力行业的技术监督也就不再仅仅是行业自身的工作，更是多个合作行业共同需要解决的问题。随着各行各业技术监督的不断发展，电力行业可以和其他行业相互学习交流彼此工作经验彼此提供宝贵意见，进而促进整个技术监督行业的完善和发展。
2.电力技术监督管理方面的创新实践
2.1加强现场的监管力度争取实现人员和设备的可控
设备和人员是生产的主要因素，要想取得高效利益必须保证对设备和人员的可控，主要包括对现场监管力度，一方面能够提升设备的质量，另一方面保证对人员的监管。不但要分析强化现场的作业，还要做好应对各种紧急异常情况的准备，针对各种情况提出各种可行的方案。方案出台后，还要做好各种演习训练人员处理应对紧急事故的能力，强化人员分析解决事故的能力。另外对于设备要做好跟踪分析，在指定的日期内能够及时矫正异常设备，而且要对设备异常做相关的分析找到异常原因，而且要进行全方面的分析做到不遗漏不疏忽。
2.2健全工作的考评制提高技术监督工作质量
可以根据公司具体的情况建立对技术监督工作的考评，即协同考核机制，进一步完善技术监督工作。可以将每个季度工作的完成情况公开化透明化直接和考评绩效挂钩，另外要做到监督工作的专业化必须定期进行考核，开展小指标到个人的管理进而可以提高整个企业的工作水平和质量。将专业工作要求与技术监督挂钩，用各个季度和年度的工作成绩来考评。
2.3坚持全过程的技术监督保证监督到位不留死角
对于电网工作要避免家族管理的各种缺陷，要坚持深度参与电网的整体规划和设计阶段，重点是在变电工程中的图纸设计和设备的选型。对于线路工程要做到防雷、防冰、防风偏、防污等技术措施。防雷的辅助措施、线路规划、地线保护角的选取、外绝缘配置的检测都是工作人员需要注意和加强管理的。对于一些新入网的设备监管一定要到位。要做到从源头上监控入网新设备的质量，聘用监理人员驻场监督。在设备安装调试阶段的，技术人员要做到亲临现场技术监督，将整个过程中记录的笔记作为验收的凭证，这种现场亲临指导更加有利于提高施工单位的施工质量，进而提高专业人员的技术水平，为以后的设备维护工作提供保障。根据相关的规定验收规范章程，对于一些隐蔽工程在竣工验收之前做到跟踪验收，及时发现缺陷问题及早发出整改方案，保证工程无缺陷投产。在设备运行之后要做好监督运维检修工作，首先要对新投运设备做带电测试工作，争取在短时间内完成第一次状态评价工作，在设备真正运行之前消除各种可能存在的隐患以及各种意外事故的可能发生。
3.总结
由于一些特种作业人员的业务素质参差不齐，安全意识淡薄，使得违章操作的现象时有发生，再加上一些特种作业人员操作技能不娴熟、安全生产知识缺乏，也易造成安全生产事故。频繁调换特种作业人员的岗位，给安全埋下隐患。特种岗位人员大都是经过专业培训的专业人员，对他们的岗位不宜随意变动。然而，在实际工作中，有些企业领导却不去考虑学识水平，不讲究用人策略，随意调换特种作业人员的工作岗位，再加之一些技术人员不钻研业务，使得违章操作的现象频频发生，给生产带来了安全隐患。
生产设施老化、简陋缺乏，技术性能下降，再加上一些旧的生产设施不能适应生产发展的需要，从而造成安全生产事故。
2运输设备管理
2.1井下防排水装置矿井必须配备3台水泵，水仓、泵房机电设备安装必须符合《煤矿安全规程》第278条规定。主要排水设备应符合下列要求：水泵必须配备工作、备用和检修的水泵，工作水泵必须保证在20h内排出矿井24h的正常涌水量；水管必须配备工作和备用水管，工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量，备用的水管能力应配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量；配电设备应同工作、备用以及检修水泵相适应。对存在隐患的矿井，可另行增建抗灾强排能力泵房，应每年进行1次性能测定。
2.2提升运输机电设施
2.2.1立井、斜井提升机严格按照《煤矿安全规程》第427条规定装设保险装置，保险装置应符合下列要求：一是防止过卷装置。二是防止过速装置。三是过负荷和欠电压保护装置。四是限速装置。五是深度指示器失效保护装置。六是闸间隙保护装置。当闸间隙超过规定值时，能自动报警、自动断电。七是松绳保护装置。八是满仓保护装置。箕斗提升的井口煤仓满时，能及时报警，自动断电。
2.2.2提升装置的滚筒缠绕的钢丝绳层数要求：一是滚筒边缘要高出最外1层钢丝绳的高度，至少为钢丝绳直径的2.5倍。二是滚筒上必须设有带绳槽的衬垫。三是钢丝绳由下层转到上层的临界段外(相当于绳圈1/4长的部分)，必须定期检查。对现有不带绳槽衬垫的在用绞车，只要在滚筒板上用1层钢丝绳作底绳，可继续使用。
2.2.3倾斜井巷内使用串车提升遵守《煤矿安全规程》第370条规定。提升装置使用的钢丝绳及连接装置必须按规定进行检验，对磨损、锈蚀断丝超限的钢丝绳和不合格的连接装置必须及时更换，不得违章使用，严禁超载提升，箕斗提升必须采用定重装载。
2.2.4钢丝绳牵引带式输送机运输遵守《煤矿安全规程》第374条规定：一是必须装设保护装置，并定期进行检查。二是在倾斜井巷中，必须装设弹簧式或重锤式制动闸，制动闸的性能应符合要求。
2.2.5采用钢丝绳牵引带式输送机运送人员遵守下列规定：一是在上、下人员的20.0m区段内输送带至巷道顶部的垂距不得小于1.4m，行驶区段内的垂距不得小于1.0m。二是输送带的宽度不得小于0.8m，运行速度不得超过1.8m/s。三是乘坐人员的间距不得小于4.0m。四是上、下人员的地点应设有平台和照明。上、下人的区段内不得有支架或悬挂装置。五是运送人员前，必须卸除输送带上的物料。六是应装有在输送机全长任何地点可由搭乘人员或其他人员操作的紧急停车装置。七是钢丝绳芯带式输送机应设断带护装置。
2.2.6使用滚筒驱动带式输送机必须使用阻燃输送带，巷道内应设照明装置；必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置；应装设温度保护、烟雾保护和自动洒水装置，并在主要运输巷道内安设带式输送。
2.3煤矿供电及井下电气矿井至少应有可靠的两回路电源线路。当任意回路发生故障停止供电时，其他任一回路应能担负矿井全部负荷。井下各水平中央变(配)电所、主排水泵和下山开采的采区排水泵房供电的线路不得少于两条回路。主通风机、提人立井提升机、抽放瓦斯泵等主要设备应设置双回路供电。
井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。防爆性能遭受破坏的电气设备，严禁继续使用。井下电缆必须选用带有MA(煤矿安全)标志的阻燃电缆。电缆的联结和铺设必须遵守下列规定：一是电缆必须悬挂。二是水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应有适当的弛度，并能在意外受力时自由坠落。三是电缆悬挂点间距，在水平巷道或倾斜井巷内不得超过3.0m，在立井井筒内不得超过6.0m。四是沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管。电煤钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。井下照明和信号装置，必须采取具有短路、过载荷漏电保护的综合保护措施。
2.4矿井主通风机装置矿井必须安装两套同等能力的主通风机装置，其中1台备用，备用的风机必须能保证10min内开动。对通风机必须3a进行1次性能测定。矿井的主要通风处必须装有反风设施，并能及时改变巷道中的风流方向，改变后的供风量不应小于正常供风量的40%。通风机的机房必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等。部通风机和掘进工作面的电气设备中，必须装有风电闭锁装置。
3结束语
加强特殊工种的用工制度管理、职工的安全业务培训及安全工作。由于煤矿机电运输各岗位工种的技术性较强，其各岗位工种都不能以照顾的身份出现，应由思想端正、技术全面的操作人员来担任。建立竞争机制，定期组织职工进行技能比武，采取“三结合”的培训方式，即业余培训与重点培训相结合，以重点培训为主，内培与外培相结合，以内培为主。抓好安全工作，强化监督制约机制，加强各级领导和业务部门的安全生产责任意识和作业人员的岗位责任意识，做好煤矿运输安全管理工作。
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。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1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-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。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆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。
1.3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
2.1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。
2.2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/12.5A、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。
2.3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。
2.4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0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5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。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。
2.6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。
2.7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0.5A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25.6kHz。
2.8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0.5~0.6。
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。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。
3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
1.1煤矿机电技术管理制度落实不到位
一方面，为了能更好地确保煤矿生产的安全性，并针对频发的煤矿安全事故，国家相应部门制定了一系列的煤矿机电技术管理条例，严格规范了科学合理的机电技术管理制度，但是，在当前的煤矿实际生产过程中，这些条例都没有落实到位。一些机电技术管理人员的知识水平较低，责任心不够，这样就很难按照相应的机电技术管理制度进行深入分析，导致不能及时地发现问题，给我国煤矿生产的安全留下极大的隐患。
1.2煤矿所采购的设备标准化程度不够
在当前的煤矿生产过程中，煤矿安全生产设备的管理还存在很大的不足，在煤矿机电设备的选型采购和安装以及使用过程中，都无法有效地落实相应的安全生产规定，这样就会造成现实生活中的机电设备重要信息不全面，并且这种机电设备的更新和维护完成也不到位。
1.3煤矿机电技术管理素质有待提升
在煤矿生产过程中，有些煤矿缺乏相应的安全生产意识，或者没有配备专业化的机电技术管理人员，所以即便安排了相应的机电技术管理人员，也只是流于形式，很难确保各项工作能够正常进行，而且有很多人都不具备相应的专业机电知识和专业的技能素质，使得技术管理人员缺乏相应系统的学习和丰富的经验。专业水平的参差不齐，在很大程度上造成了机电技术管理工作出现困难，这是诱发煤矿生产事故发生的主要原因之一。除此之外，机电技术管理人员在培养制度方面还处于空置的阶段，并且在实际的培训过程中，所培训的内容往往都是与技术人员所学的知识没有太大联系，缺乏针对性，这样就使员工难以有效地学习，更难调动员工学习的积极性。
2煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中的运用
2.1切实加强煤矿机电技术管理的项目投资
当前煤矿事故频发的原因之一就是对煤矿技术管理投入力度不足，管理技术上的落后将会直接影响我国煤矿的安全生产，而且，机电技术管理是以提高煤矿的安全管理水平为主要目标，并能够切实根据具体情况，科学合理地安排相应的资金投入，这是保证煤矿机电设备安全的重要条件之一，并能不断提高煤矿企业的实际效益。不断加大科研技术的投入力度，从而可以安排专项的科研经费，才能更好地运用在改善煤矿安全生产中，确保项目资金落到实处。而且，各级煤炭安全生产管理部门必须要不断落实相应的安全生产方针，进一步完善煤炭生产的各项规章制度，从而加大煤炭生产队伍的建设，重视科研人才的培养，更好地加强对煤矿机电技术安全生产的科技投入。
2.2构建科学合理的供电体系
构建科学合理地煤矿机电结构体系，就必须要确保机电安全运行的前提，对于整体的煤矿机电设备系统而言，必须要确保电网的精干高效，从而实现电源供应的可靠。尤其是在设计过程中，为了能够提高安全运行的可靠性，可以采用双电源和双回路进行供电,这样才能更好地确保各项设备系统稳定性。
2.3对煤矿机电运行的安全监控
在对煤矿机电运行的过程中，为了能够确保各项监控系统的安全性，就必须要加强煤矿机电运行的安全监控，同时，还要对电网的具体安全参数和设备的运行状况进行实时监控，从而不断提升其运行的自动化水平。例如，在一些煤矿资源条件相对复杂的地区，煤层的厚度不一致，这样就难以实现煤炭的规模化生产。但是，煤矿企业所推广的各种节能设备，可以安装煤炭安全监督管控系统，并实现安全风险评估体系，这样不仅可以有效地提升煤矿生产的安全性，还可以进一步提升煤矿生产的质量和整体的经济效益，实现我国煤矿企业经济利润的稳步增长。而且，安全监控系统在管理中最为重要的不仅是可以对作业进行实时监控，还能够及时排除可能存在的安全隐患，这样不但有利于改善煤矿的生产情况，切实提升煤矿企业的整体效益，必须要引起煤矿生产企业的高度重视。
2.4切实加强煤矿机电设备安全制度的建设
为了能够更好地实现煤矿的安全生产，这就必须从制度上着手，制定相对完善的煤矿安全生产责任制度，从而确保各项管理制度落到实处，不断提升各项制度的执行力度。同时，相关部门还要重视对安全制度和安全管理的研究工作，而对于在实践过程中遇到的新情况，必须要进行深入地分析，切实提升各个安全管理制度的执行力度，而且需制定出科学有效地对策，切实加强煤矿生产的工作，不断落实通风区的管理制度，提升安全管理工作，加强管理人员的资质培训，定期对煤矿开采人员开展相应的技术培训，充实煤矿生产的专业力量，在这一过程中，还要不断加大安全绩效考核力度和安全事故的问责制度，确保各项工作能够正常进行，从而为煤矿企业营造良好的安全生产气氛，不断提升员工的安全生产意识。
3结束语
水利水电工程往往规模大、投资多、施工难度大，因而在工程设计和管理过程中，确定合理的施工方法，优化选择施工机械及配套组合，制订切合实际的施工进度计划，高效简便地对施工信息进行管理，直观形象地反映复杂施工过程，对于确保工程建设如期完成和降低工程造价都是至关重要的。为达到上述目的，除了在施工组织设计中要充分考虑工程特点和具体施工各种条件外，若能在事先对工程施工的运行发展过程和施工中各项活动的协调关系等状况进行预测和评价，将对工程施工组织计划的正确决策提供可靠的依据。可视化仿真技术的产生与发展正好适应了这种客观需要，它为解决施工中上述问题开辟了新的途径。
国外从20世纪70年代开始提出循环网络仿真技术（CYCLONE），至今已发展了一系列的工程仿真应用软件，但这些研究成果及仿真软件主要应用于土木工程施工如高层建筑施工、土石方工程等。20世纪80年代初，天津大学率先在全国开展水利水电工程施工过程仿真方法研究，在近20年的发展中取得了大量开拓性的成果和社会效益。近年来，又在推动水利水电工程设计和管理向可视化、数字化方向发展方面做了大量研究工作。借助于计算机科学、系统科学和工程科学与技术的迅速发展，重点研究了三维动态可视化仿真理论与方法及其在水利水电工程中的应用，获得了一系列富有创新性的理论方法与应用研究成果。
在开展可视化仿真及其在水利水电工程中的应用研究工作中，存在以下三个关键技术问题：
1．可视化技术与系统仿真技术结合的途径
建立基于GIS的交互式可视化仿真系统框架，将可视化技术与系统仿真的各个环节相结合，实现仿真建模可视化、仿真计算可视化、仿真结果可视化。
2．可视化仿真技术在水利水电工程中的应用问题
根据水利水电工程的特点和实际需要，将可视化仿真技术与具体的工程问题相结合，提出可视化仿真技术在水利水电工程中应用的具体途径。
3．可视化仿真软件的通用化问题
水利水电工程施工系统仿真软件的通用化不仅是关键技术问题之一，而且是推广应用的前提。
二、基于GIS的三维动态可视化仿真技术
1．可视化仿真涵义
可视化仿真（VisualSimulationVS）是计算机可视化技术和系统建模技术相结合后形成的一种新型仿真技术，其实质是采用图形或图像方式对仿真计算过程的跟踪、驾驭和结果的后处理，同时实现仿真软件界面的可视化，具有迅速、高效、直观、形象的建模特点。使用可视化技术以后，系统的子模块用形象的图形来表示，并可通过鼠标在屏幕上直观形象的操作，就可以完成整个仿真任务。一般可视化仿真包含三个重要的环节，即仿真计算过程可视化、仿真结果可视化、仿真建模过程的可视化。
2．全过程动态仿真理论与方法
全过程动态仿真理论融合了面向对象的图形辅助建模、动态仿真、网络计划分析与优化、动态演示、数据库等技术，把整个施工过程作为一个整体，对施工全过程进行跟踪模拟。
全过程动态仿真理论的特点就是体现了系统工程的思想。它是针对整个水利水电工程施工系统进行的，所有的优化及调配目标是使整个系统达到最优，而不是局部达到最优。它把整个施工过程作为一个大的系统，综合考虑系统中各个单项工程之间、各个工作面之间相互影响、相互制约的关系，分析整体的施工进度、施工强度等关键问题，获得更为真实的施工情况，从而达到为施工组织设计提供科学依据的目的。仿真流程图见图1。
3．面向对象的图形辅助仿真建模技术
仿真是一种基于模型的活动，建模是仿真过程中十分重要的一个环节。如何能够实现简化而又灵活的建模过程是仿真研究的重要课题。
面向对象方法的应用使建模过程变得自然直观，用户可以把被仿真系统的各种活动都看成对象，并根据这些对象的类属关系和本身特性直接构造仿真模型。这种建模过程十分类似于人类所习惯的对客观世界中事件分类的思维过程，所以使仿真用户感到由物理模型到计算机模型的过渡非常自然。面向对象方法的继承性，使仿真系统十分容易扩充。同时，利用对象类层次结构的合理设计，可以达到最高的代码重用率。
在系统仿真中应用图形技术，能够描述许多用语言难以表达的信息，图形辅助建模就是利用鼠标在计算机屏幕上绘制系统模型或用模型库中已有的系统元件拼合系统模型。
面向对象的图形辅助建模的基础是系统的可分性，即认为系统是由子系统组成的，而子系统又可分解成更原始的子系统。由于这种性质的存在，构造模型的方式是通过连接组成系统模型的成分模型（子模型）来建造总体模型。对于一个复杂的施工系统而言，按施工系统的层次性，可将其分解为相对简单和独立的子系统，而子系统间的相互联系和影响可在子系统模型间设置相应耦合接口而加以协调，这样可将各个子模型拼接起来而构成整体系统模型。施工系统的运行规律通过施工系统模型中各实体的属性与状态的变化来反映和体现。根据上述，便形成了面向对象的图形辅助仿真建模思想。
4．基于GIS的较全面的仿真三维动态数字模型构造及其可视化方法
（1）数字地形模型建立
地表数字地形模型（DigitalTerrainModelDTM）是整个工程施工三维数字模型的重要组成部分，这里既是所有工程建筑物布置及施工活动的场所，也是施工过程中地形动态填挖的受体。水利水电工程一般均建在地形起伏较大的高原和山区，因此施工区地表DTM采用TIN模型来实现。建立工程地表DTM由地形等高线原始数据按一定的算法生成TIN模型。
（2）动态实体参数化数字建模
按照实体对象的属性，可将其分别用点、线、面、体等四类图形数据结构来表达。动态实体的数字模型尚需反映其属性信息，几何图形与其属性的一一对应关系建立可利用GIS的空间数据组织结构来实现。同时为反映工程施工的动态过程，在其数据结构中除了描述几何特征及属性外，还体现时间特征。
实体建模若采用参数化建模方法，可大大简化建模过程。参数化实体建模是一种通过相关几何关系组合一系列用参数控制的特征部件而构造整个几何结构模型的技术。整个建模过程可描述成一组特征部件的组装过程，而每个部件都由一些关键的参数来定义。
（3）地形动态填挖
地形填挖表现为DTM模型的修改，实质上是对地形TIN模型进行操作。即用足够大的开挖（填筑）初始形体面转化的TIN模型，与地形TIN两者生成相交边界，再从地形TIN上沿相交线切去填挖初始形体面所包含的地形区域，同时从填挖形体TIN模型中以相交线为边界切去多余的开挖（填筑）边坡区域，最后把两个修正后的TIN合并构成一个经填挖后的地形DTM。在填挖计算过程中可同时得到填挖区域表面积与填挖体的工程量。
5．基于GIS的三维动态演示方法
基于GIS的三维动态演示是对任意时刻系统仿真面貌的再现，它反映了仿真系统内部数据场的动态变化过程。利用仿真模块得到工程系统的动态信息，包括时间、建筑物几何形状及其属性等，生成工程施工系统各环节某一动态变化单元i对应的图元（施工、水位单元等）任意时刻t的面貌Vi（t），则t时刻的工程整体面貌可表示为V（t）＝Σvi（t），n为总的图元数。其中，vi（t）＝fi（Xi，Yi，Xi，t），表示在动态施工过程中，包含时间信息的图元的几何形状，它随时间的变化而变化。把工程施工任意时刻的整体面貌贮存在图形库中，并与其一一对应的属性数据建立联系，从而在动画演示时，按时间顺序读取图形库中的形体数据及相对应的属性信息，不断更新绘图变量和属性变量赋值，同时不断刷新屏幕显示。这样就实现了整体工程施工过程的三维面貌及相应信息的动态显示。
6．基于GIS的交互式可视化仿真系统结构
基于GIS系统仿真的可视化表现在建模过程中利用GIS的信息可视化采集，以及在仿真可视化操作过程中利用GIS的动态信息可视化表达。由于GIS特有的空间信息组织机制，使得其实现这些功能有着先天的优势。同时，在可视化仿真系统中，用户可根据显示的图像交互控制仿真的各个阶段，直到对所模拟的现象获得理解与洞察。在这一过程中，用户可以通过系统提供的操作界面随着可视化仿真系统反馈的结果来同步保持交互对仿真过程的控制。
图2表示的是一个基于GIS的系统交互式可视化仿真的框架模型，在此模型中清晰地反映了GIS在系统仿真中结合的具体环节，以及用户控制仿真进程的实现手段。
三、可视化仿真技术在水利水电工程中的应用研究
1．复杂地下洞室群施工动态可视化仿真与优化方法研究
地下厂房系统施工开挖量大，施工强度高，施工条件复杂，是一个极其复杂的过程。由于工序的作业时间的随机性，容易产生随机排队现象而影响其他作业；由于地下洞室系统纵横交错，布置密集，高差大，施工通道少，使得各工序配合与相互干扰错综复杂；在安排各个洞室施工先后顺序及隧洞施工顺序时，需要考虑对工程的总工期、围岩稳定、通风散烟条件、施工强度以及交通运输等问题的影响。各个洞室施工在时间、空间上的逻辑关系复杂，传统横道图难以直观地揭示其复杂的时空关系。因而仅靠设计人员采用传统的方法分析计算，难以确定合理的施工机械设备配套方案、制定合理的施工进度计划和施工组织设计方案，难以全面、快速、准确地掌握施工全过程。
基于上述问题，提出了复杂地下厂房施工系统可视化仿真理论方法，并研制开发了相应的计算机软件ESAS，其基本构成见图3。通过地下洞室群施工全过程动态仿真，可以对施工过程进行定量计算与分析，进行多方案的比较和优化，直到得出满意方案。
2．水利水电工程施工导截流三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程施工导流设计和管理过程，往往需要涉及大量的数据及图形信息，如坝区的水文、地形、地质资料以及枢纽设计、施工场地布置和施工导流方案设计等各种数据及图纸。高效、简便地对这些信息进行管理，是提高设计效率及施工管理水平的关键之一。同时，施工导流方案设计是施工组织设计的重要环节，其设计过程复杂，对不同的导流方案很难进行直观的比较，所以实现施工导流形象直观的表达具有重大的现实意义。
为此，提出水利水电工程施工导截流三维动态可视化仿真理论与方法，并实现施工导截流可视化信息管理与三维动态演示系统CDMIS。此系统充分利用地理信息系统（GIS强大的空间数据分析与处理能力，建立三维施工导截流场地布置模型，以及在此基础上实现可视化的信息查询及管理等功能，从而实现设计过程中信息的可视化管理，同时实现施工导截流三维动态演示。水电工程施工导截流三维动态可视化仿真系统（CDMIS）结构图见图4。
3．混凝土坝施工过程三维动态可视化仿真与优化方法研究
混凝土坝施工，考虑到温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力等因素的影响，需将混凝土坝体按一定的原则进行分缝分块浇筑。由于混凝土坝浇筑量大，浇筑块数以千、万计，浇筑块之间的施工约束条件十分复杂，这就给安排浇筑顺序和进度带来极大闲难，使人工安排浇筑块、浇筑顺序几乎成为不可能。目前在制定混凝土坝施工组织计划时，传统的方法是凭经验用类比的方法按月升高若干浇筑层和混凝土浇筑强度等指标来控制施工计划的进程。这种方法由于缺乏系统的定量计算分析，在论证施工各阶段的筑坝进度以及各混凝土坝段升高过程是否能满足大坝施工各方面的要求时总感到论据不足。
随着计算机和系统仿真技术的迅速发展，尤其是系统仿真技术在复杂系统运行中的推广应用，使得有可能在计算机上实现对混凝上坝施工的动态过程的仿真实验。事先拟定不同的混凝土坝施工方案，并对施工动态过程进行仿真，可预测不同施工方案下混凝土施工进程的各项定量指标，这对制定合理的混凝土坝施工进度计划将提供科学可靠的决策依据。在充分考虑各种浇筑施工影响因素的情况下，建立混凝土坝施工系统的数学逻辑模型，并在此模型基础上编制计算机仿真软件。通过选取各种可能的机械配套方案及输入不同的施工技术参数进行大坝施工过程的仿真计算，可得到最优机械配套的数量、机械的利用率、混凝土月浇筑强度、逐月累计混凝土浇筑方量过程曲线。同时还可得到相应某施工方案下大坝浇筑施工的详细进度计划、各控制阶段的筑坝进程面貌等。而且通过混凝土坝浇筑仿真还可对其不同的浇筑规则对坝体上升进程的影响进行分析和研究。
同时，利用基于GIS的三维动态演示系统来表现复杂混凝土坝施工过程。通过建立坐标系，把现实世界的事物在计算机中对应位置重现出来，建立实体的数字模型，并按照一定方式将实体与其属性一一对应，从而反映实体的静态空间特征。同时利用过程信息，生成三维动画，为描述复杂的施工过程提供可视化手段。
4．水利水电工程施工总布置三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程施工总布置是对工程施工场地在施工期间进行的空间规划。由于水利水电工程施工场地布置几乎包括了一切地上、地下已有的、拟建的建筑物，一切为施工服务的临时性建筑物（包括砂石加工系统、混凝土系统等），因此布置过程非常复杂。
对枢纽主要建筑物施工全过程进行分析，并在此基础上实现各建筑物施工关系之间的协调，以实现直观的施工总布置形象全过程三维动态仿真，使施工场地布置随工程进度计划尽可能形象、直观、迅速地演示现场施工场地变化过程。不仅能直观显示枢纽施工组织设计的成果，而且将极大地方便工程施工总布置决策及管理。水电站施工总布置可视化仿真系统（CLMIS）的总体结构见图5。
四、结束语
可视化仿真的理论和方法包括全过程动态仿真理论、图形辅助仿真建模方法、基于GIS的三维动态数字模型构造及其可视化方法、基于GIS的三维动态演示方法及基于GIS的交互式可视化仿真系统结构等，实现了仿真建模、仿真计算过程及成果的可视化。
1．1施工技术重要性概述
水利水电工程施工的重要目的就是完成将水能转变为电能的过程，为城市的加速发展和居民的正常生活提供足够的电能。但是在水能和电能的转化过程中，需要利用水的推力作为发电机的转动动力，所以产生的电流比较大，如果没有使用电压器进行调节的话，巨大的电流很容易对电路造成损坏，甚至有可能会烧毁电网，严重者可引发火灾，造成重大安全事故。大多数的施工建设都离不开先进的施工技术，先进的技术意味着科技的进步，是施工得以顺利完成的前提保障。在水利水电工程建筑施工中，技术更是关键条件之一，先进的技术可以节约建筑成本，缩短施工时间，同时也对工程的使用性能和安全级别有着重要的决定作用，所以，水利水电施工过程中必须加强对于技术管理工作的重视。
1．2水利水电施工管理概述
对于一项工程施工项目来说，技术是保障条件，那么管理就是促进手段。无论施工技术如何先进，管理不到位的话，也就只是一盘撒沙罢了。施工工作缺乏科学管理，别说保证质量了，工程是否能够如期竣工都是一个问题，而且水利水电工程中施工工序更加复杂，各个环节环环相扣，一个环节做不好，就会直接影响施工进度和质量。科学的施工管理除了要使技术发挥出更大的价值之外，还要求提高工人的施工效率和工作质量。科学的技术管理对于建筑工程的正常投入使用和安全性能的提高有着巨大的促进作用。
2水利水电工程施工技术和管理的对策分析
2．1加强水利工程的施工技术管理
水利水电工程由其自身的特殊性决定了工程质量至关重要，与普通的施工项目相比，水利工程施工时间长、规模大、技术难度高。但是又因为其发挥的作用十分重要，所以施工的技术要求更为严格，各种限制条件纷繁复杂。首先，一般的水利施工场所环境比较差、条件艰苦、安全隐患多，所以导致施工过程中，发生意外情况的概率较高，面对意外状况，如何处理是一个难题;其次，如何充分利用技术的优势，提高施工效率也很重要。施工技术一直处于不断进步的状态，但是技术是由人来掌握和发挥的，先进的技术只是有利条件，能不能使其为工程建设服务，才是施工技术的管理人员应该操心的问题。要想提高水利工程的施工效率，改进技术管理需要注意下面几点:第一，完善现代化的施工技术管理制度。加强施工管理，必须要注意的一点就是对于之前的施工管理模式进行改革和创新，改变粗放管理的现状，实行科学化管理。水利水电工程的施工管理人员可以考虑实行更为详细的管理条例，落实管理权限和职责范围:实行厂站和车间以及班组的三级管理的方式;设置专门的部门负责搜集相关信息和进行事故分析、做好反馈工作;规定固定的日期进行人员交流和总结，促进各方人员不断进步;注意鼓励创新，在技术上，应该多鼓励大家发表独到的个人见解，对于科学的、合理的改进意见应及时予以采纳，对提出者应实施表扬或者奖励措施，鼓励工作人员打破旧思想的禁锢;完善各种制度，对于设备的维护和检修，甚至是出现的故障，都要及时统计，并研究相对的改进措施积极应对，尽可能的延长设备的使用期，降低损坏率，节约施工成本，保障施工的正常进行。第二，完善运行中的管理制度，工作人员要注意及时记录设备的运行情况，改变以前不规范操作的行为;加强分析工作，对于出现的运行问题和故障，在解决问题之外还要注意分析其出现的原因和产生的基础，改进管理工作，尽量避免不必要的意外状况的出现几率。第三，注意加强检修和监督。管理工作者应注意立足工程的具体情况，注重技术的改进和提高。工作重点应该放在设备性能的改进上，而不是维护设备的正常性能上，尽量减小设备的检修期限、提高检修的工作效率，这就要求工作人员必须掌握基础的专业知识，对于设备运行的一般规律有个科学的认识，具备对施工技术的监督能力。
2．2完善考核制度，加强安全管理
鉴于水利水电工程施工过程比较复杂，管理方式也都各具特色，就目前情况来看，我国并没有一套被广泛认可的通用考核标准，因此，考核标准的制定只能根据各自工程的实际综合因素来考虑，使之能够符合具体条件，对于工作人员的工作起到真正的考核和评价作用，帮助工人不断提高自身的能力。考核指标的设定必须能够科学的、全面的反映工作成果，不仅涵盖设备的维护、管理成果还应该有对于水能利用的程度高低的体现。安全性对于任何一个项目的施工来说，都是必须要考虑的。这个安全指的并不仅仅是工程质量的可靠、安全度高，还应该包括项目的施工过程中没有出现意外的安全事故、人员伤亡等。水利水电工程的施工环境一般都比较差，工人的施工安全有时候存在一定的安全隐患，人身安全会受到一定的威胁。管理者对于工人应注意加强安全教育，可以通过实际案例来警示施工人员，提高他们的安全意识，使他们注意保护自己，在施工时要注意生命安全;其次，发生意外事故时，一定要注意调查清楚原因，责任在个人的要对他进行处罚和教育，使之认识到自己的错误对别人和自身造成的危害，并在以后的工作中严格约束自身行为;加强安全管理工作除了要注意教育之外，还要重视技能培训的重要性，提高工人的技术，使他们在施工时能有意识的避开不安全因素，避免因施工技术落后造成的安全事故。
3结语
关键词：电力系统；自动化技术；安全管理
电力系统自动化主要包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制等三个方面，随着我国电力系统自动化技术的发展完善，关于电力系统自动化技术安全管理也越来越被人们所重视。
1当前我国电力系统自动化技术存在的问题
（1）设计不合理。设计不合理是目前我国电力系统自动化技术存在的主要问题之一。首先，我国面积广大、幅员辽阔，这就导致了我国的电网建设的覆盖面相较于大部分国家来说都比较大，如此庞大的电网建设中难免存在着一些设计不合理的现象，这就导致不同地区的电网建设没有得到统一，而且用于电网建设的设备的型号和功能也各不相同，这就给国家电网的管理工作带来了较大的困难，也给电力系统的安全带来不稳定的因素。其次，我国的电力系统自动化技术设计也存在不合理的现象，在设计过程中没有充分考虑到各种因素，这样就会使电力系统自动化技术设计达不到相应的安全、稳定的标准，这样在电力系统自动化技术的运行过程中，很容易会发生一些安全问题。（2）技术水平低。对比西方发达国家，就会发现我国的电力事业发展还存在着一些问题没有解决。首先，我国的电力系统自动化技术起步较晚，而且我国与其他西方国家之间的差距，导致我国的电力系统自动化技术没有西方国家那样发展迅速，这就使得我国的电力系统自动化技术越来越落后，逐渐造成了现在技术水平的状况。其次，近年来我国的电力系统自动化技术虽然也在不断发展，但是由于社会发展和人民生活的需要，我国电力系统的运作负荷较高，为我国的电力系统自动化的正常运行增添了不安全的因素。然后，由于我国的一些偏远地区的经济比较落后，有些地区的自然、社会环境也相对比较恶劣，使得这些地区的技术水平相对比较落后，这就严重影响了电力系统自动化技术的建设和发展，有时还会影响电力资源的正常输送，甚至导致安全事件的发生。（3）设备问题。在电力系统自动化技术的运行过程中，相关的电力设备起着至关重要的做用，但从我国的目前情况来看，相关的电力设备的问题也是影响我国电力系统自动化技术发展和电力系统自动化技术安全管理的一个重要因素。由于我国电力系统自动化技术长时间处于高负荷的运行状态下，相关的电力设备的老化、损坏等问题时常发生，不仅影响着电力系统自动化技术的正常运行，而且严重的时候还会导致安全事件的发生。此外，在电力系统自动化技术安全管理过程中，相关技术人员的维护和修理不及时，还会导致事件问题的加重。而且在我国还存在着相应的技术人员的技术水平低的问题，对于一些故障不能做到及时有效的解决，这也会影响到电力系统自动化技术的运行和安全管理。
2电力系统自动化技术安全管理
（1）合理设计电力系统自动化技术。针对当前我国电力系统自动化技术运行和管理中存在的问题，面对我国当前设计不合理、设计水平低的状况，我们首先要做到就是要加强电力系统自动化技术的合理设计。首先，要在当前我国现有的电力系统自动化技术的基础上对电力系统自动化技术运行和管理进行合理的设计。要充分考虑到电力系统自动化技术运行和管理过程中的各种因素，尽最大可能的保证电力系统自动化技术的运行安全、稳定。在这一过程中，可以将电力系统自动化技术的不同部分拆分开来进行单独的设计，这样就减少了设计过程中的不利因素的干扰。其次，可以加强我国的电力系统自动化技术的创新和开发。在引进国内外先进技术的基础上，针对我国的电网建设的基本情况对相应的技术进行改进、创新，以此来改变我国技术落后的局面，缩小与其他发达国家之间的差距，有技术的改革、创新来推动电力系统自动化技术的合理设计。从而加强我国的电力系统自动化技术的运行和安全管理。（2）建立健全安全管理体系。要想强化电力系统自动化技术的安全管理，相应的电力单位就要建立健全安全管理体系，充分发挥出每一个人都职能作用，来保障电力系统自动化技术的安全运行。首先，可以健全管理制度。各个电力单位可以任用专业的管理人员来进行或指导相关的安全管理工作，而且随着信息时代的到来，各个电力单位也可以采用智能化的管理方式。这种管理方式依托于先进的互联网技术，更加科学、高效，在运行过程中可以及时的发现问题、解决问题，有利于保障电力系统自动化技术的安全运行。其次，可以强化电力系统自动化技术的智能化水平。将自动化的信息技术融入到电力系统自动化技术当中去，这样就可以利用智能化的信息技术来完成电力系统自动化技术的日常维护和管理的工作。通过这样的方式来健全安全管理体系，保障电力系统自动化技术的正常、平稳、安全的运行。（3）提高技术人员的专业水平。各个电力单位要加强对相关的技术人员的综合素质的培养。一方面要加强对这些工作人员的技术培训，提高他们的专业技术水平，这就使他们在日常的检查维护工作中可以及时的发现问题，消除不安全因素，能在很大程度上够保证大部分的电力系统自动化技术的安全运行。另一方面，还要加强对他们的安全教育，提高他们的安全意识，避免在设备维护、修理过程中的一些不安全操作，从而保证他们的人身安全和电力系统自动化技术的安全运行。
3结束语
在电力系统自动化技术的运行过程中，加强对电力系统自动化技术安全管理必不可少，针对我国目前电力系统自动化技术管理现状，各个单位要积极寻找相应的措施，来加强自身的电力系统自动化技术安全管理，为我国的电力系统自动化技术的发展创造一个良好的环境，为社会的人民提供更稳定、更安全的电力资源，为我国的电力事业的发展贡献一份力量。
作者:彭东涛 单位:寻乌县天光新能源开发有限公司
参考文献：
1底流消能雾化的数学模型[1]
洪水在下泄和消能过程中，由于水流与空气边界的相互作用，使得水流自由面失稳和水流紊动加剧[2]，进而部分水体以微小水滴的形式进入空气中，产生某种形式的雾源。雾源在自然风和水舌风的综合作用下，向下游扩散，使水雾分布在下游的一定空间中。之后，水雾经自动转换过程和碰并过程转变为雨滴，以及水雾和水汽之间发生雾滴的蒸发或凝结过程。如图1所示，因雨滴数较雾滴少得多，故在本数学模型中不考虑雨滴的蒸发过程和水汽凝结为雨滴的过程，在图1中用带虚线箭头来表示。
1.1水雾雾源量的计算根据雾源产生的机理不同，底流消能雾化的雾源可分为二个；第一是溢流坝面自掺气而产生雾源；第二是水跃区强迫掺气而产生雾源。理论分析[3]和原型观测[4]都表明，后者为主要雾源，故在本数学模型中仅考虑第二雾源，而不计第一雾源对下游的影响。如图2所示，高速水流流经水跃区发生强迫掺气，其中跃首处旋涡最强，可以认为掺气点发生在此处，从而形成水气两相流。被旋涡挟持进水中的空气形成气泡，气泡在水中随着旋涡运动，有的气泡脱离自由面的束缚以水滴、水雾的形式跃出水面，从而形成雾源[5]。根据底流消能[6]的雾化机理，得到下式：
式中：ql为单位长度线源的水雾雾源量，kg/(s·m)；ρ为水的密度；Lj为水跃的长度，Lj=10.8hc(Fr1-1)0.93，hc为跃首处的水深；vc为跃首处的流速；q为单宽流量，m2/s·m；u′2为跃首处的脉动速度均方根；uw为自然风和水舌风的合成风速。
选取ρ、Lj、vc为基本物理量，令qe=ρLjvc，利用量纲分析方法式(2)可得：
根据湾塘水电站雾化原型观测的数据[4}，应用逐步回归分析方法[7]，试建立式(3)的回归模型：以ql/qe为因变量，以Fr1、Nt1和uw/vc作为可能的自变量，计算表明，在显著性水平为0.05，Fr1、Nt1和uw／vc这三个量对因变量ql／qe的影响都不显著；以ql为因变量，以qe作为可能的自变量，在显著性水平为0.05，qe对因变量ql的影响显著。故对ql和qe作线性回归，求得：
1.2水雾扩散的数学模型
1.2.1基本假设(1)水雾雾源位于跃首的上方，且为连续线源；(2)水雾扩散满足高斯扩散模式，扩散参数采用布鲁克海汶扩散(BNL)参数系统，时空为小尺度模式；(3)水雾在峡谷内扩散，水雾在下垫面发生沉降和反射；(4)地形采用VALLEY(山谷)修正模式。
1.2.2风向与线源垂直时水雾的扩散[8]图4是一个高架连续线源扩散的示意图，坐标系oxyz的y轴与坝轴线平行，x轴为水流方向，z轴为垂直向上，点o位于跃首上方，且高程等于下游水位。设P为下游空间的任意一点，其坐标分别为x、y、z，其水雾的浓度为：
式中：σy为水雾在y方向的浓度分布方差；σz为水雾在z方向的浓度分布方差；h为水雾线源的高度，h=(05～1)(h″c-hc)，h″c为hc的共轭水深。y1为水雾线源起点y坐标；y2为水雾线源终点y坐标；φ为下垫面的反射系数。
考虑到峡谷内盛行山谷风，并且其风向变化不大。故扩散参数选用布鲁克海纹扩散(BNL)参数系统(阵风度等级为D)：
1.2.3风向与线源成任意角时水雾的扩散在坐标系oxyz中，假定自然风速为uw1，其风向与x轴正向成β1角；水舌风速为vjw，其风向沿x轴的正向，则自然风速和水舌风速的合成速度为uw，其风向与x轴正向成β2角，规定：从x轴的正向开始，绕点o逆时针转动时，角β为正值；反之，角β为负值，如图5所示。建立风坐标系ox1y1z，使x1轴与uw平行，坐标系oxyz、ox1y1z的z轴相重合。将线源在y1轴上投影，分别得到虚拟线源在y1轴上的起点和终点坐标：y01=y1cosβ2；y02=y2cosβ2。这样，合成风速uw与线源成任意角的情况就转化为合成风速uw垂直流过虚拟线源的情况。参照式(8)，得到下游任意一点的水雾浓度分布：
1.2.4地形的修正模式因峡谷内盛行山谷风，并且其风向变化不大，故雾流扩散属于中性或弱不稳定的情形。选取美国国家环保局(EPA)的VALLEY(山谷)模式，地形的修正模式主要体现在修正雾源的排放高度上。在中性或不稳定的情况下，假定雾流中心平行于地面，始终保持其初始的高度。
1.3雾滴、雨滴和水汽之间的相互转换过程
1.3.1雾雨自动转换过程雾雨自动转换过程就是雾滴之间相互结合形成雨滴胚胎的过程，它是雾中出现雨滴的起始过程。Kessler(1969)给出了云雨自动转换率的关系式，它也适用于雾雨自动转换过程。
式中：Erc为雨滴对雾滴的碰并效率，qc为单位质量空气中水雾的质量(kg/(空气kg))，qr为单位质量空气中雨滴的质量(kg/(空气kg))。
1.3.3雾滴的凝结和蒸发过程[9]根据平衡法，来计算雾滴的凝结和蒸发。即在过饱和空气中发生凝结，减少了空气中的水汽量，直到空气达到饱和为止；在不过饱和空气中雾滴发生蒸发，增加了空气中的水汽量，直到空气达到饱和或雾滴蒸发完毕为止。
假定未发生泄流时，空气的温度和水汽比湿分别为T1和q1，若凝结量等于x时空气达到饱和，此时，空气的温度和水汽比湿分别达到T和q，存在以下关系式：
x>0，表示在过饱和空气中，空气发生凝结，x为空气达到饱和的所凝结的水汽量；x<0，表示在不饱和空气中，空气发生蒸发，|x|为空气达到饱和的所蒸发的水汽量。当qc<|x|时，蒸发量就等于qc，即雾滴全部蒸发完，空气尚处于未饱和状态。所以凝结量为：
2湾塘水电站消能雾化的数值计算
2.1湾塘水电站雾化原型观测工况观测工况情况见表1。
2.2湾塘水电站气象条件湾塘水电站未泄流的气象条件，如表2所示。表中风向：0°和360°表示正北；90°表示正东；180°表示正南；270°表示正西。
2.3湾塘水电站泄流雾化数学模型计算结果
2.3.1泄流雾化的雾源量由湾塘水电站雾化原型观测工况表1和气象条件表2等，根据式(4)计算得到湾塘水电站泄流雾化的雾源量，如表3所示。
2.3.2计算结果的等值线图从图6～9可见，水雾浓度、相对湿度、温度和降雨强度等值线大部分在消力池的范围内。在消力池中心线截面上，各点的温度和相对湿度等值线如图10和图11，温度和相对湿度的高值集中在局部的范围内。
2.4湾塘水电站雾化参数的计算值和原观值
2.4.1断面2中点雨强的计算值与原观值在断面2(桩号为0+56.05)上，取y=0与高程分别等于394m和395m的两点，它们的雨强计算值与原观值见表4，对应的分布图如图12所示。可以看到：雨强的原观值和计算值都随跃首单宽流量的增大而增大，并且两者基本一致。
2.4.2断面2空气含水量计算值和原观值的对比湾塘水电站泄流时，断面2空气含水量的计算值和原观值见图13～17，可见，除图16外，其他工况的空气含水量计算值和原观值基本一致。
关键词：电网运行 ；调度； 输电线路
Abstract: With the development of society, the rapid growth of economy, people require social production capacity and supply capacity to meet the needs of the people, thus giving the enlargement of power grid scale achieved leapfrog development, how to ensure the safety and stability of power grid operation and technology, and strengthen management to realize the safe operation of the transmission lines.
Key words: power system; scheduling; transmission line
中图分类号：[TM7] 文献标识码：A文章编号
一、电网运行安全稳定性
在电力系统运行中，保证系统稳定至关重要，如果系统稳定性遭到破坏，可能导致系统瓦解和大面积停电等灾难性事故，给社会带来巨大的损失。以下是有关电网运行的安全稳定性需要解决的问题。 1、数据提供的信息量不足。电网运行的数据包括数字仿真数据及系统中各种装置所采集的实测数据，如管理信息系统、地理信息系统以及各种仿真软件仿真生成的数据。然而工程技术人员通过这些数据所获取的信息量仅仅是全体数据包含信息量的部分，隐藏在这些数据后的还有极有价值的信息是电力系统各种失稳模式、发展规律及内在的联系，对电网调度人员来说，这些信息具有极其重要的参考价值。 2、安全稳定性的定量显示。电力市场的形成发展，使系统运行在临界状态附近，安全裕度变小，调度人员面临越来越严峻的挑战。因此，应深入了解新的市场环境下电力系统全局安全稳定性的本质，找出电力系统各种失稳模式、内在本质及对其发展趋势的预测，同时，使用浅显易懂的信息来定量估计系统动态安全水平，估计各种参变量的稳定极限，为调度人员创造一个简易实用的条件来处理、分析电力系统的安全稳定问题。 3、安全稳定性的评价及控制。由于电力系统的不稳定类型极其复杂，无法完全预测，调度人员需要更多的专家、更有价值的信息来预测及采取必要的控制措施来保证电力系统的安全稳定运行，这就对安全稳定评估算法的实时性、准确性及智能性提出了挑战。
一、电网运行技术
1、馈线保护的技术。
（1）传统的电流保护。过电流保护是最基本的继电保护之一。考虑到经济原因，配电网馈线保护广泛采用电流保护。配电线路一般很短，由于配电网不存在稳定问题，为了确保电流保护动作的选择性，采用时间配合的方式实现全线路的保护。常用的方式有反时限电流保护和三段电流保护，其中反时限电流保护的时间配合特性又分为标准反时限、非常反时限、极端反时限和超反时限。这类保护整定方便、配合灵活、价格便宜，同时可以包含低电压闭锁或方向闭锁，以提高可靠性；增加重合闸功能、低周减载功能和小电流接地选线功能。 （2）基于馈线自动化保护。配电自动化包括馈线自动化和配电治理系统，其中馈线自动化实现对馈线信息的采集和控制，同时也实现了馈线保护。馈线自动化的核心是通信，以通信为基础可以实现配电网全局性的数据采集与控制，从而实现配电SCADA、配电高级应用（PAS）。同时以地理信息系统（GIS）为平台实现了配电网的设备治理、图资治理，而SCADA、GIS和PAS的一体化则促使配电自动化成为提供配电网保护与监控、配电网治理的全方位自动化运行治理系统。
2、现代馈线保护。配电自动化中的馈线自动化较好地实现了馈线保护功能。但是随着配电自动化技术的发展及实践，对配电网保护的目的也要悄然发生变化。最初的配电网保护是以低成本的电流保护切除馈线故障，随着对供电可靠性要求的提高，又出现以低成本的重合器方式实现故障隔离、恢复供电，随着配电自动化的实施，馈线保护体现为基于远方通信的集中控制式的馈线自动化方式。在配电自动化的基础上，配电网通信得到充分重视，成本自动化的核心。目前国内的主流通信方式是光纤通信，具体分为光纤环网和光纤以太网。
3、馈线系统保护技术 （1）基本原理馈线系统保护实现的前提条件如下：①快速通信；②控制对象是断路器；③终端是保护装置，而非TTU。在高压线路保护中，高频保护、电流差动保护都是依靠快速通信实现的主保护，馈线系统保护是在多于两个装置之间通信的基础上实现的区域性保护。基本原理如下：该系统采用断路器作为分段开关，A、B、C、D、E、F.对于变电站M，手拉手的线路为A至D之间的部分。变电站N则对应于C至F之间的部分。N侧的馈线系统保护则控制开关A、B、C、D的保护单元UR1至UR7组成。当线路故障F1发生在BC区段，开关A、B处将流过故障电流，开关C处无故障电流。但出现低电压。 （2）系统保护动作速度及其后备保护了确保馈线保护的可靠性，在馈线的首端UR1处设限时电流保护，建议整定时间内0.2秒，即要求馈线系统保护在200ms内完成故障隔离。在保护动作时间上，系统保护能够在20ms内识别出故障区段信息，并起动通信。光纤通信速度很快，考虑到重发多帧信息，相邻保护单元之间的通信应在30ms内完成。断路器动作时间为40ms~100ms.这样，只要通信环节理想即可实现快速保护。 （3）馈线系统保护的应用前景。馈线系统保护在很大程度上沿续了高压线路纵联保护的基本原则。由于配电网的通信条件很可能十分理想。在此基础之上实现的馈线保护功能的性能大大提高。馈线系统保护利用通信实现了保护的选择性，将故障识别、故障隔离、重合闸、恢复故障一次性完成，具有以下优点：①快速处理故障，不需多次重合；②快速切除故障，提高了电动机类负荷的电能质量；③直接将故障隔离在故障区段，不影响非故障区段；④功能完成下放到馈线保护装置，无需配电主站、子站配合。
购物车(0)