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時(shí)間：2023-06-06 15:55:05
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇?jiǎng)恿ο到y(tǒng)分析范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
二、城市空間地域結(jié)構(gòu)演變的動(dòng)力系統(tǒng)
城市空間結(jié)構(gòu)在自組織力作用下經(jīng)歷集聚―擁擠―分散―新的集聚的過(guò)程。在這一過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，交通及通訊技術(shù)的發(fā)展，重大投資項(xiàng)目的推動(dòng)，自然生態(tài)因素等具有最為顯著的影響。另一方面。城市建設(shè)中一直存在有意識(shí)的人為干預(yù)，即政府加以規(guī)劃調(diào)控及政策引導(dǎo)。通過(guò)法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、規(guī)劃決策及實(shí)施等方面的作用，使城市空間結(jié)構(gòu)演化盡可能符合人類發(fā)展愿望和要求，這就是空間的被組織機(jī)制。城市空間結(jié)構(gòu)的成型和演變正是通過(guò)城市空間內(nèi)部組織過(guò)程和空間被組織過(guò)程相互交替逐步朝著理性的方向發(fā)展。這種組織與被組織機(jī)制發(fā)揮作用的過(guò)程，不僅受城市自身要素規(guī)模和組織結(jié)構(gòu)的影響，而且受所處城市體系內(nèi)部各城市之間相互作用機(jī)制和強(qiáng)度的影響，是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、公共政策和自然生態(tài)基礎(chǔ)等內(nèi)外力產(chǎn)生合力的大小和方向綜合作用的結(jié)果，也是城市按照復(fù)雜巨系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律發(fā)展在一定時(shí)期內(nèi)呈現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)圖形。
(一)自組織機(jī)制申的經(jīng)濟(jì)動(dòng)力
1 自組織力是城市空間結(jié)構(gòu)演變的源動(dòng)力
城市空間結(jié)構(gòu)演變中存在著自組織過(guò)程，其根本的原因就是空間中存在著類似于自然界的不同生態(tài)位勢(shì)差。這種生態(tài)位勢(shì)差在城市發(fā)展的早期可能是由于具體的地理環(huán)境、區(qū)位條件的差異而造成在城市發(fā)展的過(guò)程中，各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素在不同場(chǎng)所以不同的方式集聚、擴(kuò)散，這種聚集和擴(kuò)散產(chǎn)生磁場(chǎng)和場(chǎng)強(qiáng)，導(dǎo)致生態(tài)位勢(shì)的改變。城市空間結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)的自組織機(jī)制實(shí)質(zhì)是對(duì)系統(tǒng)平衡與恒定的否定，并能在一個(gè)新的層次上達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定有序的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)空間的發(fā)展進(jìn)化，即“漲落有序”過(guò)程。
2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展是城市空間結(jié)構(gòu)演變的最主要?jiǎng)恿?/p>
經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)演變的影響，主要是通過(guò)三種方式：一是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必然帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)張、人口的集中和生產(chǎn)要素的聚集。由此城市經(jīng)歷土地利用規(guī)模的擴(kuò)大、城市空間的外向擴(kuò)張以及土地利用集約化，極大地改變了城市景觀。二是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中伴隨的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。城市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，將引起生產(chǎn)要素流向新的戰(zhàn)略支撐產(chǎn)業(yè)和先到產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)的聚集區(qū)就成為新的要素聚集地，要素聚集地的位移，特別是人口的集中地和資金的投向區(qū)位的改變。將對(duì)城市要素空間整體布局造成影響，進(jìn)而導(dǎo)致城市空間結(jié)構(gòu)的調(diào)整和變化。同時(shí)，城市要素空間布局的優(yōu)化還能相應(yīng)地提高城市空間的利用效率。三是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展中呈現(xiàn)出的周期性特征。城市經(jīng)濟(jì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)周期相似。都是一個(gè)不穩(wěn)定的波動(dòng)性過(guò)程，其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度在不同時(shí)期會(huì)起伏變化。一般說(shuō)來(lái)，伴隨著城市經(jīng)濟(jì)的周期性波動(dòng)，城市空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出“分散―集中―再分散―再集中的螺旋式循環(huán)上升”和“高速―低速―再高速―再低速的外向型用地?cái)U(kuò)展”的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
3 技術(shù)進(jìn)步是城市空間結(jié)構(gòu)演變的基礎(chǔ)條件
城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展演變是在技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下進(jìn)行的。技術(shù)創(chuàng)新對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)演變的影響，不僅影響城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的垂直擴(kuò)展和水平擴(kuò)展，改造了城市景觀：而且使得城市體系中各城市之間的作用通道更加通暢，作用強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。其中，建筑技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)了城市空間結(jié)構(gòu)的垂直擴(kuò)展，交通通信技術(shù)的發(fā)展和普及推動(dòng)了城市空間結(jié)構(gòu)的水平擴(kuò)展。聚集效應(yīng)較高的地區(qū)，土地的供給有限，只能依靠現(xiàn)代的建筑技術(shù)，拔高其立體空間，也就逐漸形成了目前CBD高樓林立的局面。交通通訊技術(shù)的擴(kuò)展改變著城市擴(kuò)展的方向，也改變著城市的空間形態(tài)。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來(lái)，網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上購(gòu)物將成為現(xiàn)實(shí)，人們面對(duì)面的接觸將大大減少，有利于人們向郊區(qū)遷移，城市空間形態(tài)更加分散化。
4 大型項(xiàng)目建設(shè)是城市空間結(jié)構(gòu)演變的偶然性動(dòng)力
大型工程的建設(shè)不僅占據(jù)大量的空間，也產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)。大型項(xiàng)目建設(shè)的完成，引起處于同一產(chǎn)業(yè)鏈條的企業(yè)和生產(chǎn)要素的集聚，從而產(chǎn)生眾多的經(jīng)濟(jì)地域綜合體，使得城市空間結(jié)構(gòu)根據(jù)專業(yè)化部門與綜合發(fā)展部門的關(guān)系，以專業(yè)化部門的企業(yè)布局為中心，結(jié)合區(qū)域的資源分布、人口分布、城鎮(zhèn)分布等情況，合力布局綜合發(fā)展部門而形成的圈層空間結(jié)構(gòu)模式，城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地呈現(xiàn)出若干的人口和產(chǎn)業(yè)集聚核心區(qū)域。此外，大型項(xiàng)目建設(shè)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)超過(guò)城市本身的承載力時(shí)，也會(huì)改變?cè)械某鞘锌臻g結(jié)構(gòu)或者城市的整體搬遷。
(二)行政因素所引致的催化效用
1 城市規(guī)劃的引導(dǎo)和預(yù)測(cè)作用
第一，城市規(guī)劃應(yīng)體現(xiàn)城市的整體利益，是對(duì)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間布局做出合理安排的一種法規(guī)調(diào)控手段或措施，也是城市發(fā)展戰(zhàn)略在空間上的展開。其本質(zhì)是基于當(dāng)?shù)刈匀缓腿宋馁Y源、對(duì)一定時(shí)期內(nèi)人類追求財(cái)富和生活質(zhì)量改善的過(guò)程進(jìn)行空間部署的過(guò)程，城市規(guī)劃對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展具有重要的導(dǎo)向功能。政府部門擔(dān)負(fù)的公共職能，正是通過(guò)城市規(guī)劃，對(duì)城市空間和土地的分配和使用進(jìn)行引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)活動(dòng)空間在不同區(qū)位的配置，引導(dǎo)著城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。第二，城市規(guī)劃也是一種科學(xué)的預(yù)測(cè)，是按照城市的性質(zhì)、規(guī)模和條件，確定各個(gè)功能區(qū)的布局和城市各要素的布置，為城市建設(shè)的各個(gè)方面制定措施服務(wù)。從這種意義上講，公共政策是城市規(guī)劃的重要組成部分。作為預(yù)測(cè)，城市規(guī)劃不僅和國(guó)民經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展規(guī)劃相銜接，而且要體現(xiàn)政府部門發(fā)展和管理城市的意圖，這就是城市規(guī)劃在導(dǎo)向過(guò)程中出現(xiàn)了偶然性和非連貫性。不同階段不同政府部門發(fā)展的思路不同，使得城市空間結(jié)構(gòu)的演變會(huì)在一定時(shí)期、一定程度上背離諸多因子作用下的城市發(fā)展規(guī)律，空間結(jié)構(gòu)的演變偏離人們的預(yù)測(cè)，人口集中和要素集聚沒有完全依據(jù)城市空間結(jié)構(gòu)演變的趨勢(shì)進(jìn)行。其次，發(fā)展思路的不同，通過(guò)調(diào)整大項(xiàng)目布局和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)城市土地利用結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、社會(huì)空間結(jié)構(gòu)、生活空間結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生影響，從而使得城市空間結(jié)構(gòu)的調(diào)整出現(xiàn)不規(guī)則的斷點(diǎn)和斷面，呈現(xiàn)出明顯的非連貫性特征。
2 城市新區(qū)功能定位的影響
經(jīng)濟(jì)是城市的命脈，產(chǎn)業(yè)是城市發(fā)展的基礎(chǔ)，也是城市新區(qū)開發(fā)與建設(shè)的首要問(wèn)題。城市新區(qū)是城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要載體，也是城市空間發(fā)展戰(zhàn)略的體現(xiàn)者，其空間格局很大程度上決定了城市將來(lái)的產(chǎn)業(yè)布局，可以說(shuō)，新區(qū)的產(chǎn)業(yè)一方面要實(shí)現(xiàn)城市整體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，另一方面要實(shí)現(xiàn)城市的空間發(fā)展目標(biāo)，城市新區(qū)成為了二者的共同歸結(jié)點(diǎn)。城市新區(qū)的產(chǎn)業(yè)功能定位要求城市
空間發(fā)展戰(zhàn)略與之相呼應(yīng)。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意味著產(chǎn)業(yè)布局的演變，它將導(dǎo)致土地利用方式的轉(zhuǎn)換；由此影響城市的空間形態(tài)。
(三)社會(huì)因素長(zhǎng)期穩(wěn)定的侵蝕作用
1 居民居住綜合體產(chǎn)生的聚集作用
在城市空間結(jié)構(gòu)演變的過(guò)程中，居民居住綜合體的出現(xiàn)極大地改變著城市景觀，以往簡(jiǎn)單功能分區(qū)導(dǎo)致的樹形城市結(jié)構(gòu)，其根源在于對(duì)城市事實(shí)上應(yīng)當(dāng)存在的復(fù)雜結(jié)構(gòu)難以處理和理解，從而不自覺地通過(guò)簡(jiǎn)單化加以逃避。亞歷山大指出：半網(wǎng)絡(luò)形結(jié)構(gòu)城市比樹形結(jié)構(gòu)更合理之處在于更多地考慮了人作為社會(huì)人對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)的影響。因?yàn)槿瞬煌跈C(jī)械，不可能總是按部就班，城市生活中無(wú)時(shí)無(wú)刻沒有偶然性、隨機(jī)性的存在。受現(xiàn)代城市功能分區(qū)規(guī)劃思想的影響和我國(guó)長(zhǎng)期計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制所限，我國(guó)各大系統(tǒng)、單位對(duì)城市用地的條塊分割、封閉管理所造成的城市空間的不連續(xù)、不流動(dòng)，城市空間無(wú)法形成有機(jī)的整體。進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)以后，對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)影響較大的則是如今如火如荼的小區(qū)建設(shè)。小區(qū)建設(shè)過(guò)程中，注重于微觀的調(diào)整，以消除嚴(yán)格功能分區(qū)帶來(lái)的弊病，形成“大尺度分區(qū)、小尺度綜合”的居民居住綜合體，從而改變著城市空間微觀結(jié)構(gòu)。
2 經(jīng)濟(jì)社會(huì)空間分異產(chǎn)生的社會(huì)影響
此外，近年來(lái)經(jīng)濟(jì)體制改革和社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度運(yùn)行對(duì)城市社會(huì)結(jié)構(gòu)的影響日益加強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)一社會(huì)系統(tǒng)“中間狀態(tài)或階層(相對(duì))縮減削弱、而強(qiáng)弱富貧等性質(zhì)對(duì)立的兩極狀態(tài)或階層(相對(duì))擴(kuò)大增強(qiáng)”的結(jié)構(gòu)演化趨勢(shì)越來(lái)越明顯。城市地理學(xué)所關(guān)注的是經(jīng)濟(jì)一社會(huì)極化在不同空間層面的映射一“空間極化”主要體現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)資源在空間不平衡分配、流動(dòng)組合所帶來(lái)的不同區(qū)域之間差異強(qiáng)烈化、差距擴(kuò)大化，在資源輻合匯流中心往往伴有經(jīng)濟(jì)一社會(huì)系統(tǒng)極核的形成或強(qiáng)化，這種變革的社會(huì)結(jié)構(gòu)正在重建城市的空間結(jié)構(gòu)。一方面，制造業(yè)向廉價(jià)的勞動(dòng)力和土地區(qū)位轉(zhuǎn)移，尤其是城市邊緣地帶；另一方面，大規(guī)模的服務(wù)業(yè)在中心集中導(dǎo)致內(nèi)城區(qū)城市更新速度加快。
(四)自然基礎(chǔ)通過(guò)城市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的傳導(dǎo)動(dòng)力
1 自然基礎(chǔ)的制約性影響
城市空間結(jié)構(gòu)所依托的城市地質(zhì)構(gòu)造條件的差異，導(dǎo)致城市在開發(fā)時(shí)要充分考慮地質(zhì)條件對(duì)大規(guī)模建設(shè)的承載能力。結(jié)合主體功能區(qū)劃，適宜規(guī)劃為重點(diǎn)開發(fā)的可以進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)，適宜優(yōu)化開發(fā)的則需要控制人口和產(chǎn)業(yè)集聚規(guī)模，不合適開發(fā)的則需要避免人口和產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步集中。地質(zhì)構(gòu)造不僅影響城市空間結(jié)構(gòu)的布局，而且一旦地質(zhì)構(gòu)造劇烈變化，還將導(dǎo)致城市的衰退或毀滅，從而引起城市空間結(jié)構(gòu)的重構(gòu)或變遷。同時(shí)，由于城市大規(guī)模開發(fā)和建設(shè)超過(guò)城市地質(zhì)構(gòu)造的承載能力，或者過(guò)度使用地下水導(dǎo)致地下漏斗的出現(xiàn)以及礦產(chǎn)資源開采引起的地表塌陷，都會(huì)誘導(dǎo)地質(zhì)構(gòu)造被動(dòng)地對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)影響作用。
中圖分類號(hào)：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（b）-0059-04
現(xiàn)代社會(huì)對(duì)汽車節(jié)能、環(huán)保的要求日益增高，研發(fā)節(jié)能、環(huán)保的新型汽車，成為汽車行業(yè)的一種發(fā)展趨勢(shì)。但因當(dāng)前電池技術(shù)和工藝瓶頸的限制，純電動(dòng)汽車暫時(shí)還無(wú)法完全取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車[1]。擁有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力的混合動(dòng)力汽車，很好地兼顧了電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，從而成為更加務(wù)實(shí)的選擇。混合動(dòng)力汽車除發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、蓄電池、變速器等主要部件外，更重要的是實(shí)現(xiàn)能量在各部件間合理分配以提升整車效率的電控系統(tǒng)，所以研究混合動(dòng)力汽車的電控系統(tǒng)對(duì)推動(dòng)混合動(dòng)力汽車的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)概述
混合動(dòng)力汽車?yán)^承和沿用了大部分內(nèi)燃機(jī)汽車的裝置和系統(tǒng)，將內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量存儲(chǔ)裝置（蓄電池）有機(jī)地組合在一起，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般有串聯(lián)型、并聯(lián)型和混聯(lián)型三種布置形式[2]，分別如圖1、2、3所示。串聯(lián)型混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)可始終在最佳的工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和排放性。特別是在汽車低速運(yùn)行工況時(shí)可關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，只利用蓄電池向外輸出功率，降低汽車的排放污染；并聯(lián)型混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況受汽車行駛工況的影響比較大，適合于在中、高速穩(wěn)定工況下行駛。而在其他工況下發(fā)動(dòng)機(jī)不在最佳工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和排污指標(biāo)不如串聯(lián)型?；炻?lián)型的布置形式綜合了串聯(lián)型和并聯(lián)型的共同優(yōu)點(diǎn)，在汽車低速行駛時(shí)，動(dòng)系統(tǒng)主要以串聯(lián)方式工作；當(dāng)汽車在中、高速穩(wěn)定行駛時(shí)，則以并聯(lián)方式工作。
2 混合動(dòng)力汽車電控系統(tǒng)類型及結(jié)構(gòu)
隨著電控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，汽車的電控系統(tǒng)已由傳統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)向現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，特別是采用CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的電控技術(shù)已成為當(dāng)今汽車業(yè)界的先進(jìn)技術(shù)。混合動(dòng)力汽車同時(shí)擁有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力，電子控制裝置復(fù)雜，檢測(cè)及交換的數(shù)據(jù)量較大，只有應(yīng)用高效的電控系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)兩種動(dòng)力的最佳匹配，發(fā)揮混合動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)[3]。因此，CAN總線構(gòu)成的電控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車兩種動(dòng)力合理有效匹配的可靠手段。
為解決能源的協(xié)調(diào)問(wèn)題，一種基于CAN總線結(jié)構(gòu)的電控系統(tǒng)在混合動(dòng)力汽車上得到了廣泛應(yīng)用，其主要由中央控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)及信號(hào)反饋和檢測(cè)裝置等幾部分組成，具體為整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、變速器控制單元、電機(jī)控制單元、電池管理系統(tǒng)、高壓管理系統(tǒng)、ABS控制單元、儀表及顯示系統(tǒng)、監(jiān)控/標(biāo)定系統(tǒng)等[4]。整車控制器與各電控子單元、駕駛員及整車共同構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)CAN總線從各類傳感器上獲取駕駛員的操作指令和車輛的運(yùn)行狀態(tài)，再通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)各控制單元間信息的共享、交換和傳輸，最終完成整車動(dòng)力系統(tǒng)的能量分配。整個(gè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，其中駕駛員的各項(xiàng)操作指令位于頂層，整車控制器在中間層，底層為各子控制單元[5]。
3 電控系統(tǒng)各單元控制功能
3.1 整車控制器（VSC）
整車控制器（VSC，Vehicle System Controller），是整個(gè)電控系統(tǒng)的核心，具有管理和控制整個(gè)車輛的重要功能。主要完成車輛信息采集和駕駛員意圖的判別，對(duì)采集到的點(diǎn)火、踏板及檔位信號(hào)、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速、電池電荷狀態(tài)（SOC）、故障碼等主要信息進(jìn)行迅速處理，并通過(guò)內(nèi)部相應(yīng)的控制策略，分析計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等當(dāng)前的狀態(tài)參數(shù)，得出滿足最佳需求的功率或扭力矩分配、最佳的充電功率、自動(dòng)變速器的最佳檔位控制等，控制車輛的實(shí)際運(yùn)行[6]。當(dāng)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，它會(huì)及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECU）
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元（ECU）是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的核心，它根據(jù)從各種傳感器接受到的信息來(lái)控制各種工況下的燃油噴射時(shí)刻、噴射量和點(diǎn)火時(shí)刻（汽油機(jī)），向發(fā)動(dòng)機(jī)提供最佳空燃比的混合氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終處在最佳工作狀態(tài)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。它通過(guò)CAN總線接收整車控制器發(fā)出的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的命令，經(jīng)判斷處理后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，同時(shí)也可以通過(guò)通訊接口與車內(nèi)其他電子控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
3.3 電機(jī)控制單元（MCU）
電機(jī)控制單元由微處理器、程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)和接口電路及電機(jī)調(diào)速控制等幾部分組成。它不僅能夠通過(guò)CAN總線接收整車控制器發(fā)出的對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制指令并及時(shí)執(zhí)行，以控制電機(jī)的發(fā)電與電動(dòng)狀態(tài)的切換、電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢及輸出力矩的正負(fù)，還可以向CAN總線發(fā)送電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，比如實(shí)際扭矩、轉(zhuǎn)速、充放電電流、故障碼等。同時(shí)該控制單元的故障自診斷功能還可保證當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)能夠自行處理，以保障車輛的行駛安全。
3.4 電池管理系統(tǒng)（BMS）
電池管理系統(tǒng)（BMS）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、容量、充放電電流、電池的SOC值，并將這些信息通過(guò)CAN總線發(fā)送到整車控制器進(jìn)行處理，以提升電池性能和壽命[7]。同時(shí)，BMS還要對(duì)電池系統(tǒng)內(nèi)單體電池的電荷均衡進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，以保證電池組正常工作，也會(huì)將電池組的SOC值傳送到顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示。
3.5 高壓管理系統(tǒng)
高壓管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)高壓用電設(shè)備的上、下電管理，監(jiān)測(cè)高壓設(shè)備的工作狀態(tài)，并通過(guò)CAN總線向整車控制器報(bào)告。遇到故障或緊急情況時(shí)采取保護(hù)措施，減小電流沖擊，防止設(shè)備損壞[8]。
3.6 儀表及顯示系統(tǒng)
混合動(dòng)力汽車的儀表及顯示系統(tǒng)除動(dòng)態(tài)顯示車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、里程、水溫、油量等傳統(tǒng)信息外，還能接收CAN總線上的訊號(hào)，額外顯示工作模式、電池SOC值、充放電電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速等必要信息。駕駛員能夠通過(guò)儀表及車載顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解車輛的運(yùn)行狀態(tài)，因而該系統(tǒng)是整個(gè)電控系統(tǒng)的眼睛。
3.7 監(jiān)控與標(biāo)定系統(tǒng)
該系統(tǒng)最初用來(lái)完成整車控制系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試與檢驗(yàn)。在實(shí)現(xiàn)其基本功能后，監(jiān)控與標(biāo)定系統(tǒng)一方面可以準(zhǔn)確及時(shí)地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、節(jié)氣門負(fù)荷、真空度、冷卻水溫、檔位、空調(diào)狀態(tài)等車輛參數(shù)，并通過(guò)CAN總線送往整車控制器進(jìn)行決策，送往顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示；另一方面又可以通過(guò)標(biāo)定系統(tǒng)的接口來(lái)優(yōu)化各個(gè)參數(shù)，使車輛運(yùn)行達(dá)到最佳效果。
3.8 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向（ESP）及防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ESP）通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)駕駛員施加在方向盤上的力矩和車速，然后根據(jù)控制單元內(nèi)置的算法來(lái)控制轉(zhuǎn)向助力電機(jī)的運(yùn)行，向駕駛員提供合適的轉(zhuǎn)向助力力矩；防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）在車輛制動(dòng)時(shí)，監(jiān)測(cè)車輪的滑移率來(lái)自動(dòng)控制制動(dòng)器制動(dòng)力的大小，防止車輪抱死，以保證車輪與地面間的最大附著力。當(dāng)ABS作用時(shí)會(huì)通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)向其他控制單元告知其狀態(tài)，從而觸發(fā)VSC相應(yīng)的管理模塊，終止制動(dòng)能量回饋功能，以保證車輛安全。
4 電控系統(tǒng)的控制流程與特點(diǎn)
整車控制器（VSC）根據(jù)汽車當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)及駕駛員的操作意圖確立合理的運(yùn)行模式（即發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式的選擇），以保證車輛的駕駛性能。在選定的運(yùn)行模式下，VSC可通過(guò)CAN總線與各子控制單元或系統(tǒng)進(jìn)行通訊。整個(gè)工作過(guò)程中，各子控制單元或系統(tǒng)分別采集各自控制對(duì)象的信號(hào)和動(dòng)態(tài)參數(shù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)給VSC，VSC利用這些信息，通過(guò)控制策略的運(yùn)算來(lái)進(jìn)行信號(hào)流和能量流的處理和分配工作，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線向各子控制單元或系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行指令。各子控制單元或系統(tǒng)接受執(zhí)行指令，并根據(jù)控制對(duì)象的當(dāng)前動(dòng)態(tài)參數(shù)，再發(fā)出對(duì)控制對(duì)象的控制命令。例如，VSC根據(jù)采集到的參數(shù)和運(yùn)算策略計(jì)算出目標(biāo)擋位后，會(huì)向變速器控制單元（TCU）發(fā)送換擋命令，TCU根據(jù)指令將控制變速器的執(zhí)行部件完成擋位變換。
電控系統(tǒng)由主控制單元和子控制單元組成，整體是一個(gè)高度集成的控制網(wǎng)絡(luò)。整車控制器（VSC）作為主控單元，負(fù)責(zé)管理各個(gè)子控制單元的能量分配和子部件系統(tǒng)執(zhí)行元件的工作，顯現(xiàn)了很強(qiáng)的集成性能[9]。而子控制單元將控制任務(wù)模塊化，每個(gè)模塊都有一個(gè)控制單元來(lái)接管，降低了系統(tǒng)的故障率，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。不僅如此，這種面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的分布式系統(tǒng)還提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，便于建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)。
5 結(jié)語(yǔ)
混合動(dòng)力汽車有效減輕了能源與環(huán)保問(wèn)題，發(fā)展前景十分廣闊。電控系統(tǒng)肩負(fù)著在不同運(yùn)行工況和駕駛習(xí)慣下提升混合動(dòng)力汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性的責(zé)任，同時(shí)還要兼顧電池壽命、整車部件的安全可靠性及成本，可謂任道而重遠(yuǎn)?；旌蟿?dòng)力汽車的電控系統(tǒng)還需在當(dāng)前的框架之下不斷完善其控制過(guò)程，來(lái)推動(dòng)汽車工業(yè)的發(fā)展，這是我們要為之努力奮斗的方向。
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渦輪增壓柴油機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),當(dāng)柴油機(jī)突然加負(fù)荷或突然加速時(shí),由于增壓器和柴油機(jī)之間是靠可壓縮的廢氣來(lái)傳遞能量以及增壓器本身的動(dòng)力慣性,增壓器轉(zhuǎn)速不可能很快增加,那么壓氣機(jī)所能提供的空氣量在短期內(nèi)就不能滿足突然增加的燃油完全燃燒的需要,這就是增壓器的慣性滯后對(duì)柴油機(jī)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的影響。在建立這個(gè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型時(shí),要得到一個(gè)精確的描述是很困難的。本文采用“準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)”建模方法建立柴油機(jī)仿真的數(shù)學(xué)模型。柴油機(jī)的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型是把柴油機(jī)的動(dòng)態(tài)過(guò)程看成一系列的穩(wěn)態(tài)過(guò)程組成,忽略進(jìn)排氣管的存儲(chǔ)容積對(duì)動(dòng)態(tài)過(guò)程的影響。
本文對(duì)“準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)”模型作以下幾個(gè)假設(shè):柴油機(jī)系統(tǒng)中任何存儲(chǔ)容積對(duì)動(dòng)態(tài)過(guò)程影響忽略不計(jì);柴油機(jī)的輸出扭矩和排氣溫度(渦輪前溫度)僅與柴油機(jī)燃燒過(guò)程中的空燃比和轉(zhuǎn)速有關(guān)。它們可以用經(jīng)驗(yàn)公式表示,不進(jìn)行缸內(nèi)過(guò)程計(jì)算。
該柴油機(jī)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型包括壓氣機(jī)、中冷器、渦輪、流量函數(shù)、柴油機(jī)本體諸環(huán)節(jié)。其基本模型如圖1所示。
2仿真結(jié)果及分析
12VPA6柴油機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)螺旋槳特性工作的6個(gè)穩(wěn)態(tài)工況點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比見表1。
比較結(jié)果表明:在高負(fù)荷時(shí)計(jì)算誤差比較小,而在低負(fù)荷時(shí),計(jì)算誤差比較大。這種情況出現(xiàn)的主要原因是低負(fù)荷時(shí)候試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較少,而且試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散程度比較大,經(jīng)驗(yàn)公式在低負(fù)荷的某些工況有一定的偏差,但是在整個(gè)功率范圍內(nèi)計(jì)算誤差一般都在5％以內(nèi)。另外從仿真結(jié)果中我們還發(fā)現(xiàn)12VPA6柴油機(jī)在700rpm～800rpm轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)空氣流量偏小,這樣對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)態(tài)過(guò)程有一定的影響。
可以看出,仿真得出的穩(wěn)態(tài)航速和實(shí)際航行結(jié)果基本相同,穩(wěn)態(tài)誤差在6％以內(nèi)。因此,穩(wěn)態(tài)仿真的計(jì)算結(jié)果有較好的精度。在相同的轉(zhuǎn)速下,計(jì)算值一般比實(shí)際航行值略偏大,一方面是由于本文仿真計(jì)算的條件是標(biāo)準(zhǔn)海況,實(shí)際航行條件是三級(jí)海況;另一方面是由于仿真計(jì)算時(shí)候排水量是按515t計(jì)算的,而實(shí)際航行的排水量是533t～540t。
3結(jié)語(yǔ)
中圖分類號(hào)：U469文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
汽車工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的石油資源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，而電動(dòng)汽車在節(jié)能、環(huán)保和性能方面具有傳統(tǒng)汽車無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，故研發(fā)電動(dòng)汽車是解決上述問(wèn)題的有效途徑。但是，動(dòng)力電池和電驅(qū)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)的不成熟使電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程比較短，嚴(yán)重制約了電動(dòng)汽車的普及與發(fā)展。在這些關(guān)鍵技術(shù)取得有效突破之前，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行更為合理的匹配，最大限度地挖掘現(xiàn)有電動(dòng)汽車技術(shù)的潛能，是提高電動(dòng)汽車性能的重要手段之一。
1、中國(guó)純電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
目前我國(guó)純電動(dòng)汽車的研發(fā)主要集中在整車總布置、系統(tǒng)集成控制、電機(jī)及其控制器，電池及其管理等方面。純電動(dòng)客車的研發(fā)首推北京理工大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，其開發(fā)的動(dòng)力系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)行業(yè)處于領(lǐng)先地位；純電動(dòng)乘用車有多家企業(yè)單位進(jìn)行了研發(fā)工作，如比亞迪、東風(fēng)、時(shí)風(fēng)等。通過(guò)國(guó)內(nèi)整車和電池相關(guān)廠商、高校和研究單位的共同努力，純電動(dòng)客車使用的鋰離子蓄電池的技術(shù)日趨成熟，基本可以媲美國(guó)際先進(jìn)水平；而純電動(dòng)乘用車方面，隨著磷酸鐵鋰電池等技術(shù)的改進(jìn)，使得純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)向著市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化的方向迅速發(fā)展。
2、中國(guó)純電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀
根據(jù)某調(diào)查部門得出的結(jié)果顯示，影響電動(dòng)汽車發(fā)展的諸多因素中，購(gòu)買價(jià)格因素居首，第二位則是充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。分析汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展情況可知，國(guó)外的充電設(shè)施建設(shè)雖處于初步階段，但是政府對(duì)該建設(shè)非常關(guān)注，正在加大支持力度。而從國(guó)內(nèi)近幾年發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)已經(jīng)投產(chǎn)了一定數(shù)量的充電站與充電樁，國(guó)家電網(wǎng)公司也開展了電動(dòng)汽車充電站測(cè)試與研究工作，充電站建設(shè)開始呈現(xiàn)加速發(fā)展的勢(shì)頭。但充電站的運(yùn)行管理機(jī)制相比國(guó)外仍然較為落后，自動(dòng)化水平程度有待提高，另外基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系亟待建立。
3、純電動(dòng)汽車動(dòng)力參數(shù)匹配計(jì)算
3.1、純電動(dòng)汽車基本參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)合理的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配和良好的零部件性能（包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池、變速器和其他部件性能）造就電動(dòng)汽車良好的動(dòng)力性能。某A級(jí)純電動(dòng)汽車的基本參數(shù)如表1所示，動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)指標(biāo)如表2所示
表1某A級(jí)純電動(dòng)汽車整車基本參數(shù)
3.2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)匹配
驅(qū)動(dòng)電機(jī)的基礎(chǔ)參數(shù)主要包括電機(jī)的三大參數(shù)，即功率、轉(zhuǎn)速和扭矩。
3.3、電機(jī)的峰值功率和額定功率
通常電機(jī)的功率參數(shù)選擇視具體性能指標(biāo)而定，峰值功率與額定功率之間并不存在一定的比例關(guān)系。就具體情況而言，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在最高車速或90%最高車速對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)基本工作在額定功率階段；當(dāng)電機(jī)在爬坡或全力加速時(shí)，電機(jī)大多短時(shí)（1～5min）維持在最大功率階段。即最高車速需求功率對(duì)應(yīng)電機(jī)的額定功率，最大爬坡度和全力加速時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)電機(jī)的峰值功率。所以主要依據(jù)最高車速umax、最大爬坡度αmax和加速時(shí)間t選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率。計(jì)算公式如下：
式中：ηt為傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率，取為0．9；uα為爬坡速度，這里取為15km／h；δ為汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，δ＝1＋δ1＋δ2，一般取1．08；vm為加速最后階段的速度（m／s）；dt為迭代步長(zhǎng)，通常取為0．1s；tm為汽車的加速時(shí)間（s）；x取0．5。進(jìn)行計(jì)算可以得：Pmax1＝18．9kW，Pmax2＝14．3kW，Pmax3＝36．3kW，從而得最高功率Pmax＝｛Pmax1，Pmax2，Pmax3｝＝36．3kW?？紤]到實(shí)際運(yùn)行中的損耗和效率問(wèn)題，電機(jī)的峰值功率取為45kW。而電機(jī)的額定功率應(yīng)滿足前述90％最高車速勻速行駛要求，即有Pr＝90％×Pmax1＝17kW。考慮實(shí)際運(yùn)行中的損耗和效率問(wèn)題，這里額定功率取為18．5kW。此時(shí)算得過(guò)載系數(shù)λ＝45／18．5＝2．43，滿足一般的取值范圍（λ＝2～3）要求。
3.4、電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速
汽車用電機(jī)大多數(shù)情況下是高速電機(jī)，綜合考慮功率密度、綜合效率、電機(jī)質(zhì)量、可靠性等因素，并根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的市場(chǎng)情況，選取電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速nmax為9000r／min。電機(jī)的擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)β的取值范圍為2～4，這里取β＝3，則額定轉(zhuǎn)速nr＝nmax／3＝3000r／min。
3.5、動(dòng)力系統(tǒng)部件參數(shù)匹配
整車功率需求根據(jù)車輛動(dòng)力學(xué)理論，整車功率需求滿足如下關(guān)系：
式中：Pv―整車需求功率，kW；g―重力加速度，9.8m/s2；m―車輛滿載質(zhì)量，kg；i―道路坡度；δ―旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；dua/dt―車輛加速度，m/s2；ua―車速，km/h。設(shè)分別由上式計(jì)算得到的最高車速總需求功率、最大爬坡度總需求功率和車輛起動(dòng)加速總需求功率分別為Pv1、Pv2和Pv3，則動(dòng)力系統(tǒng)總功率由下式來(lái)確定
式中：P―動(dòng)力系統(tǒng)總需求功率；Paux―整車附件功率需求。
3.6、電機(jī)參數(shù)選擇
混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提供穩(wěn)態(tài)功率需求，而電機(jī)向電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供所需的峰值功率。理論上，發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)最大功率之和大于整車總功率需求即可滿足驅(qū)動(dòng)要求。實(shí)際上，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率在最高轉(zhuǎn)速下得到，而實(shí)際車輛峰值驅(qū)動(dòng)功率需求的工作點(diǎn)卻不一定在發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速下。即要求電機(jī)峰值功率滿足：
初步選取電機(jī)額定功率為10kW，峰值功率為20kW，過(guò)載系數(shù)β=2。
3.7、動(dòng)力電池組參數(shù)
選擇動(dòng)力電池組參數(shù)匹配主要是滿足車輛行駛的功率需求和能量需求，滿足如下條件：（1）動(dòng)力電池組的輸出功率不小于所選電機(jī)的峰值功率；（2）動(dòng)力電池組在其正常應(yīng)用范圍內(nèi)所提供的總能量不小于爬坡或加速時(shí)所需要的最少能量，同時(shí)能滿足一定要求的平路純電動(dòng)行駛里程。
3.8、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電池管理的控制策略
在驅(qū)動(dòng)控制時(shí)，以電機(jī)電流為控制對(duì)象，采用電機(jī)電流閉環(huán)控制?？刂齐姍C(jī)的電流即控制其轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩受其相應(yīng)轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩的限定，使得電機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩和峰值輸出功率符合圖1所示的機(jī)械特性要求。當(dāng)電流超過(guò)電機(jī)允許的最大電流時(shí)，通過(guò)電機(jī)控制器關(guān)閉電機(jī)。此外，電機(jī)電壓還受到最小電壓的限定，當(dāng)電壓低于最小電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)不能運(yùn)行。蓄電池模塊根據(jù)電力總線的功率需求，通過(guò)電池組電壓/內(nèi)阻模塊、功率限制模塊和電流值計(jì)算模塊計(jì)算電力總線實(shí)際得到的功率，并通過(guò)SOC（荷電狀態(tài)）算法模塊計(jì)算得到SOC值變化曲線。電池組的電壓受電池組所能提供的最大電壓和電機(jī)控制器要求的最小電壓的限定，最大輸出功率受等效電路和電機(jī)允許功率的限定，充放電電流的最大值也均受到一定限制。
4、結(jié)語(yǔ)
根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)的增程式電動(dòng)汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配方法對(duì)于指導(dǎo)增程式電動(dòng)汽車的開發(fā)、提高汽車性能和安全性，以及對(duì)于電動(dòng)汽車底盤集成控制系統(tǒng)的開發(fā)都具有重要的工程應(yīng)用意義。
參考文獻(xiàn)
[1]黃萬(wàn)友.純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)匹配技術(shù)研究[D].山東大學(xué),2012.
Abstract： In the sdudy， the geometrical model of toothed chain transmission system was set up by the software of Solidworks and the geometrical model was imported into the ADAMS software to establish the dynamics simulation model of this system. The change of contact force between the outer meshing silent chain and chain wheels was studied， and frequency distribution of the meshing contact force was analysised. The results showed that the contact force was biggest when chain link engaged the tight side of the driving chain wheel. The amplitude of the contact force was biggest when pumping frequency was fundamentalfrequency， which was the The dominant frequency to make vibration noise of toothed chain transmission.
Keywords： toothed chain system； involute sprocket； the meshing contact force； frequency domain analysis
引言：
齒形鏈傳動(dòng)是各種機(jī)械和機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞裝置，與滾子鏈相比，齒形鏈具有噪聲低、可靠性高、運(yùn)動(dòng)精度高、傳動(dòng)效率高、耐磨性高、結(jié)構(gòu)緊湊、以及負(fù)載能力高等顯著優(yōu)勢(shì)，能夠勝任高速、重載、變速變載的復(fù)雜工況[1，2]。但是，齒形鏈與鏈輪嚙合過(guò)程中，由于嚙合接觸力過(guò)大，引起周期性振動(dòng)從而產(chǎn)生噪聲和磨損問(wèn)題，在一定程度上限制了齒形鏈的推廣和應(yīng)用[3，4，5]。
隨著齒形鏈傳動(dòng)向著高速、重載的方向發(fā)展，要求傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的功率不斷增大，鏈輪轉(zhuǎn)速不斷增加，這使得齒形鏈傳動(dòng)系統(tǒng)嚙合沖擊問(wèn)題更加突出，同時(shí)也影響了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本文利用Solidworks建立了齒形鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的幾何模型，然后將其帶入Adams中，建立了齒形鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的嚙合接觸力動(dòng)力學(xué)仿真模型，研究了齒形鏈與鏈輪的接觸力變化規(guī)律，以及嚙合接觸力的頻率分布情況。
1、接觸動(dòng)力學(xué)模型
齒形鏈系統(tǒng)傳動(dòng)過(guò)程中，主動(dòng)鏈輪帶動(dòng)鏈條緊邊運(yùn)動(dòng)，由于鏈輪與鏈條嚙合點(diǎn)處速度不等，導(dǎo)致嚙合沖擊，嚙合沖擊力的大小，是影響傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的重要因素[6]。本文基于Solidworks三維建模軟件建立了齒形鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的幾何模型（圖1）。該模型主要由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和齒形鏈組成。其中齒形鏈節(jié)距P=15.875，結(jié)構(gòu)形式為4×5型，鏈條節(jié)數(shù)LP=50，主動(dòng)輪齒數(shù)Z1=19，從動(dòng)輪齒數(shù)Z2=30。鏈輪中心距C=200.463 mm。
將齒形鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的幾何模型導(dǎo)入Adams軟件中。在Adams軟件中，通過(guò)添加運(yùn)動(dòng)副和約束建立齒形鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的約束條件，然后模擬實(shí)際工況施加邊界載荷條件，來(lái)仿真求解齒形鏈傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)接觸力。
2、邊界條件與仿真參數(shù)
將齒形鏈傳動(dòng)系統(tǒng)模型導(dǎo)入 Adams 軟件中后，對(duì)模型添加運(yùn)動(dòng)副和約束：在主動(dòng)鏈輪輸入軸端添加驅(qū)動(dòng)（Motion），同時(shí)在從動(dòng)鏈輪輸出軸端定義負(fù)載轉(zhuǎn)矩（Torque）。在主從動(dòng)鏈輪與大地、鏈板與銷軸、導(dǎo)板與銷軸之間添加旋轉(zhuǎn)副（Revolute），在旋轉(zhuǎn)副上定義摩擦，以模擬相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和摩擦阻力，保證虛擬樣機(jī)模型能夠準(zhǔn)確的揭示系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征。定義主從動(dòng)鏈輪與鏈板、鏈板與銷軸之間的接觸力（Contact），采用基于impact函數(shù)的實(shí)體碰撞接觸類型，在接觸類型中選擇 Solid to Solid 選項(xiàng)，即定義為體與體的接觸力[7]。施加的邊界條件如圖2所示。
仿真時(shí)，為了還原真實(shí)工況條件，在主動(dòng)鏈輪上添加1000rpm的轉(zhuǎn)速；從動(dòng)鏈輪上添加阻力矩45 kN，用來(lái)模擬負(fù)載并保持齒形鏈處于張緊狀態(tài)。齒形鏈系統(tǒng)接觸力參數(shù)設(shè)置如表1所示。
3、仿真結(jié)果分析
圖3表示的是緊邊鏈條任意鏈節(jié)在從嚙入主動(dòng)鏈輪到嚙出主動(dòng)鏈輪的過(guò)程中接觸力的變化曲線。由該曲線可以看出：當(dāng)鏈節(jié)嚙入主動(dòng)鏈輪時(shí)，嚙合沖擊很大，為1217.68 N這是由于在鏈節(jié)與鏈輪嚙合時(shí)，作直線運(yùn)動(dòng)的鏈節(jié)鉸鏈和以一定角速度作圓周運(yùn)動(dòng)的鏈輪相互接觸，二者在壓力角方向上的運(yùn)動(dòng)速度不等，導(dǎo)致鏈節(jié)和鏈輪受到較大的嚙合沖擊力。當(dāng)鏈節(jié)與主動(dòng)鏈輪定位時(shí)，隨著鏈輪的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈節(jié)與鏈輪理論上不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得嚙合接觸力減小，且越靠近松邊接觸力越小。當(dāng)鏈節(jié)與鏈輪脫離嚙合時(shí)，雖然不發(fā)生鏈節(jié)與鏈輪的嚙合沖擊，但當(dāng)鏈節(jié)由圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)時(shí)，松邊鏈節(jié)數(shù)增大，從而影響齒形鏈傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，產(chǎn)生了較大的接觸力，該階段嚙合接觸力最大為465.73 N，由該圖可以看出在鏈節(jié)與鏈輪的緊邊嚙入點(diǎn)處得嚙合接觸力大于松邊嚙出點(diǎn)。
圖4表示的是任意鏈節(jié)與主從鏈輪嚙合沖擊的整個(gè)過(guò)程嚙合接觸力曲線，該過(guò)程為從緊邊嚙入松邊嚙出松邊嚙入緊邊嚙出的周期性過(guò)程。圖中紅色曲線表示鏈節(jié)與主動(dòng)輪接觸力，藍(lán)色曲線為同一鏈節(jié)與從動(dòng)鏈輪的接觸力。由該圖可知：在每一個(gè)嚙合周期內(nèi)，鏈節(jié)與鏈輪在四個(gè)接觸點(diǎn)處嚙合接觸力的大小關(guān)系為：緊邊嚙入>緊邊嚙出>>松邊嚙入>松邊嚙出。盡管鏈輪與鏈條的嚙合接觸力曲線變化較為復(fù)雜，但在嚙合周期內(nèi)依然呈現(xiàn)規(guī)律性的變化趨勢(shì)。
圖5為對(duì)仿真計(jì)算得到的對(duì)鏈節(jié)與鏈輪嚙合接觸力變化時(shí)間歷程結(jié)果，進(jìn)行FFT快速傅里葉變換后得到的嚙合接觸力在頻域的分布情況。
由圖5可見，嚙合接觸力的頻譜主要是由嚙合頻率316.67Hz及其諧波振動(dòng)頻率組成的，并且每個(gè)諧波頻率成分均為基本激勵(lì)頻率的整數(shù)倍。各頻率分量不同程度的分布了一定的能量。顯然，基頻的幅值是最大的，它是產(chǎn)生齒形鏈傳動(dòng)振動(dòng)的優(yōu)勢(shì)頻率；其它諧波頻率上的嚙合接觸力隨著頻率的升高逐漸降低。
4、結(jié)論
2傳輸網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)的原理及模式
此次研究主要對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)的管理，把以往分散到各個(gè)系統(tǒng)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，為管理各個(gè)系統(tǒng)間的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將通過(guò)webservice的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，把不同系統(tǒng)間的傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)整合到一個(gè)系統(tǒng)中，從而完成對(duì)所有有傳輸網(wǎng)中的資源點(diǎn)管理的要求。本系統(tǒng)完成后，將有效地解決移動(dòng)公司對(duì)傳輸網(wǎng)中的資源點(diǎn)管理不夠透明的問(wèn)題，為移動(dòng)公司提高管理水平、減少工作量提供支撐。本系統(tǒng)具有J2EE的MVC的三層架構(gòu)模式：即數(shù)據(jù)展示層-請(qǐng)求控制層-業(yè)務(wù)處理層。MVC架構(gòu)是“Model-View-Con-troller”的縮寫，中文翻譯為“模型-視圖-控制器”。MVC應(yīng)用程序總是由這三個(gè)部分組成。Event(事件)導(dǎo)致Controller改變Model或View，或者同時(shí)改變兩者。只要Controller改變Models的數(shù)據(jù)或者屬性，所有依賴的View都會(huì)自動(dòng)更新。類似的，只要Controller改變View，View會(huì)從潛在的Model中獲取數(shù)據(jù)來(lái)刷新自己。
3移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案的可行性分析
一、配電網(wǎng)概述
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，觀念的變化，電力公司正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的變革。配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理。它是實(shí)時(shí)的配電自動(dòng)化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。饋線自動(dòng)化完成饋電線路的監(jiān)測(cè)、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。變電站自動(dòng)化指應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量和運(yùn)行操作的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化的基本功能有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開關(guān)操作控制和閉鎖、與繼電保護(hù)交換信息、自動(dòng)控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動(dòng)化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等項(xiàng)功能。
二、自動(dòng)化控制技術(shù)分析
1.分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)從軟硬件上分層分級(jí)考慮了變電站的控制與防誤操作，提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動(dòng)化站可采用遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)亍⒕偷?級(jí)控制，而常規(guī)站只能通過(guò)控制屏KK把手控制；常規(guī)站電氣聯(lián)鎖設(shè)計(jì)聯(lián)系復(fù)雜，在實(shí)際使用中，設(shè)備提供的接點(diǎn)有限且各電壓等級(jí)間的聯(lián)系很不方便，使得閉鎖回路的設(shè)計(jì)出現(xiàn)多余閉鎖及閉鎖不到的情況。
2.常規(guī)站，人是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，人的感官對(duì)信息的接受不可避免地存在誤差，其結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對(duì)于變化快的信息，有時(shí)來(lái)不及反應(yīng)，可能導(dǎo)致不正確的處理。而且個(gè)人的文化水平、工作經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心等因素都會(huì)影響信息的處理，可以說(shuō)常規(guī)站人處理信息的準(zhǔn)確性和可靠性是不高的。運(yùn)行的實(shí)踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發(fā)生。綜合自動(dòng)化站的核心為系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，用成熟可靠的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站的控制與操作、數(shù)據(jù)采集與處理、運(yùn)行監(jiān)視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。
3.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)化了變電站的運(yùn)行操作，可方便地實(shí)現(xiàn)各種類型步驟復(fù)雜的順控操作，且操作安全快速，對(duì)于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規(guī)站實(shí)現(xiàn)同樣的操作往往需要幾個(gè)小時(shí)，且仍存在誤操作的隱患。常規(guī)變電站控制一般采用強(qiáng)電一對(duì)一的控制方式，信息及控制命令都是通過(guò)控制電纜傳輸。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制命令的傳輸由模擬式變成數(shù)字指令，提高了信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。特別是分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，各保護(hù)小間與主控室之間采用光纜傳輸，提高了信息傳輸回路的抗電磁干擾能力。分散式布置，控制電纜長(zhǎng)度大為縮減，在相同控制電纜截面時(shí)，斷路器控制回路的電壓降減少，有利于斷路器的準(zhǔn)確動(dòng)作。
三、配電自動(dòng)化簡(jiǎn)介
配電自動(dòng)化指：利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門的工作管理有機(jī)地融合在一起，改進(jìn)供電質(zhì)量，與用戶建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系，以合理的價(jià)格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟(jì)性最好，企業(yè)管理更為有效。配電自動(dòng)化是一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對(duì)用戶的供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運(yùn)行費(fèi)用的觀點(diǎn)來(lái)看，配電自動(dòng)化是一個(gè)統(tǒng)一的整體。
四、配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)
1.配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的等級(jí)劃分及結(jié)構(gòu)根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、地理分布及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分為特大型、大中型和中小型系統(tǒng)。主要由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、遠(yuǎn)方終端、通信系統(tǒng)組成。
2.配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的主要功能
配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的主站 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)主站是整個(gè)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心。其主要功能有實(shí)時(shí)功能和管理功能：實(shí)時(shí)功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、控制功能、事件報(bào)告、人機(jī)聯(lián)系、系統(tǒng)維護(hù)、故障處理等。
管理功能：指標(biāo)管理、地理信息系統(tǒng)、運(yùn)行管理、設(shè)備管理、輔助設(shè)計(jì)、輔助工程管理、應(yīng)用軟件等。 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的中心站 在特大城市的配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)中可設(shè)中心站，是下屬主站經(jīng)加工處理后的信息匯集、管理中心。
配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)子站；配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)子站是為分布主站功能、優(yōu)化信息傳輸、清晰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、方便通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設(shè)置的中間層，實(shí)現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理以及故障處理、通信監(jiān)視等功能。
五、電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)
1.規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架 規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架，是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式，其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。
2.加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)籌安排，分步實(shí)施 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，是從傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)最佳的投入產(chǎn)出比。
3.解決好實(shí)時(shí)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問(wèn)題 由于配電自動(dòng)化（DA）涉及的一次設(shè)備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用，而AM／FM／GIS則可在全部配網(wǎng)使用。
4.配置合理的通信通道 通信系統(tǒng)信道的選用，應(yīng)根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無(wú)線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點(diǎn)項(xiàng)目建議使用光纖。
5.選擇可靠的一次設(shè)備 對(duì)一次開關(guān)設(shè)備除滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)滿足配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的要求。
結(jié)束語(yǔ)
變電站的設(shè)計(jì)首要考慮的便是控制與操作的高可靠性，采用自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站更要將計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)縝密設(shè)計(jì)。配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，所以要在按照城網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的前提下，因地制宜，積極采用、合理選用、推廣應(yīng)用配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)。通常用于高壓電力系統(tǒng)的變電站自動(dòng)化產(chǎn)品都具有良好的功能，以保證控制操作的高可靠性。
在電力工程中將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中不僅能使電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行得到保障，還能讓人們的日常用電需求得以滿足，從而在根本上讓電力系統(tǒng)的管理能力得到提高，保障系統(tǒng)能夠供電安全。電力系統(tǒng)在基于科學(xué)技術(shù)的支持下結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)，這在很大程度上對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展起到了保障作用。除此之外，電力系統(tǒng)與自動(dòng)化技術(shù)的融合除了能夠讓電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理與監(jiān)控能力得到提高，使電力系統(tǒng)得以安全運(yùn)行以外，還能讓相關(guān)工作人員的工作效率與需求同樣得到提高。
1電力系統(tǒng)與自動(dòng)化技術(shù)的概述
1．1電力系統(tǒng)
為了使人們?nèi)粘Ｓ秒娦枨蟮玫綕M足，作為生產(chǎn)電能中最為重要組成部分的電力系統(tǒng)，其通過(guò)合理的傳遞將完成生產(chǎn)的電能傳遞給人們使用。另外，對(duì)于電力工程中的相關(guān)技術(shù)、設(shè)施及方案都可以總稱為電力系統(tǒng)。其主要作用是生產(chǎn)、運(yùn)輸及運(yùn)用電能?？偹苤娏儆谝环N能源，然而這種能源最大的缺陷就是在其運(yùn)行過(guò)程中不能存儲(chǔ)電能，如果不能在產(chǎn)生電能的過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行合理有效的利用，就會(huì)發(fā)生能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。正是為了解決這一問(wèn)題便出現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化，從而使能源浪費(fèi)減少，對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。
1．2自動(dòng)化技術(shù)
所謂自動(dòng)化，主要指的是一種特定的儀器，其在計(jì)算機(jī)的作用下成產(chǎn)并傳遞電能以供人們使用。對(duì)于計(jì)算機(jī)而言，其核心技術(shù)主要就是具有較高綜合性的自動(dòng)化技術(shù)，在對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行操作使用時(shí)，可以將部分智能性質(zhì)的硬件作為其基礎(chǔ)，從而合理的控制整個(gè)電路系統(tǒng)，同時(shí)讓電能生產(chǎn)工作的質(zhì)量和效率得以保證。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在通常情況下主要控制和裝置電力系統(tǒng)，同時(shí)還會(huì)組成二者間的監(jiān)測(cè)和控制信息通道。
2電力工程中電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的要求
對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)而言，其要求非常嚴(yán)格，它不僅對(duì)電力系統(tǒng)各元器件和元器件之間的協(xié)調(diào)有要求，同時(shí)還對(duì)電力設(shè)備的壽命提出了要求。首先，在電力運(yùn)行方面要求能夠?qū)崟r(shí)采集和監(jiān)測(cè)整個(gè)或電力系統(tǒng)局部運(yùn)行參數(shù);其次，在元器件方面要求各元器件都能經(jīng)濟(jì)實(shí)用，并且安全可靠，同時(shí)能夠提供相關(guān)依據(jù)在電力系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)上，使絕大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)可以直接調(diào)控電力系統(tǒng);最后，電力系統(tǒng)自動(dòng)化還要讓電力系統(tǒng)各部分、各級(jí)之間能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)，使自動(dòng)化系統(tǒng)成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行的保障。
3電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用
3．1智能保護(hù)技術(shù)與綜合自動(dòng)化技術(shù)
我國(guó)信息化技術(shù)在社會(huì)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上其水平得到了不斷提高，當(dāng)然，這其中也包含了自動(dòng)化技術(shù)。當(dāng)前，我國(guó)智能保護(hù)技術(shù)已在發(fā)展過(guò)程中有了較大成就，在對(duì)其進(jìn)行使用時(shí)可以通過(guò)綜合自動(dòng)化分層設(shè)施應(yīng)用與各級(jí)電壓電站中。為了使電力系統(tǒng)智能保護(hù)技術(shù)的安全與穩(wěn)定性得以保證，可以在智能自動(dòng)化保護(hù)設(shè)施的基礎(chǔ)上，制定出一項(xiàng)包含人工智能技術(shù)、微機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)在內(nèi)的全新理論。配電網(wǎng)管理在通常的運(yùn)行過(guò)程中可以通過(guò)結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，從而使電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體質(zhì)量得以保證，這在很大程度上促進(jìn)了電力企業(yè)的發(fā)展，對(duì)供電安全度及效率也起到了強(qiáng)化作用。
3．2仿真技術(shù)
仿真技術(shù)會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)在運(yùn)行期間所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行部分分析，并從其中將有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息找出來(lái)，再合理的進(jìn)行利用。同時(shí)，為了合理的對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以在實(shí)際使用仿真技術(shù)時(shí)利用其對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的保障作用，進(jìn)行電能實(shí)驗(yàn)工作，并且可以通過(guò)分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀來(lái)對(duì)相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)這些操作才能建立起一個(gè)全新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
3．3PCL技術(shù)
作為計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)電碰觸控制技術(shù)重要組成部分的PCL技術(shù)，在其運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)有電能生產(chǎn)出來(lái)并被存儲(chǔ)，從而保證能夠順利進(jìn)行編輯程序工作。首先，在實(shí)際運(yùn)行PCL技術(shù)期間生產(chǎn)電能問(wèn)題將得到有效解決，能夠順利進(jìn)行電力系統(tǒng)自動(dòng)化工作。其次，同傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)相比，PCL技術(shù)在靈活性、可靠性及穩(wěn)定性方面都要高出一籌，并且PCL技術(shù)的應(yīng)用還能使能源的損耗得以降低。
3．4計(jì)算機(jī)技術(shù)
在電力系統(tǒng)中處于非常重要的位置的計(jì)算機(jī)技術(shù)是其關(guān)鍵組成部分，計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中可以擴(kuò)大其運(yùn)行范圍，同時(shí)可以使電力系統(tǒng)輸配電和發(fā)電量工作質(zhì)量及效率得到保證。與此同時(shí)，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)還能夠?qū)ψ詣?dòng)化技術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。
4電力工程中電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展
4．1自動(dòng)化水平更加的綜合性發(fā)展
在未來(lái)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程中，其發(fā)展方向?qū)⒉粩嘞蛑苫爸悄芑l(fā)展，這里所說(shuō)的集成與智能化主要是指電力自動(dòng)化的基本功能能夠?qū)崿F(xiàn)，而尤其關(guān)鍵的一點(diǎn)是能夠使電力系統(tǒng)智能化實(shí)現(xiàn)及時(shí)掌握信息功能，對(duì)出現(xiàn)的大部分故障能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)解決措施，在最到程度上讓損失減到最小。同時(shí)，能夠?qū)⑹占瘮?shù)據(jù)信息與信號(hào)處理技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而簡(jiǎn)化分布系統(tǒng)。另外，發(fā)展智能化可以讓勞動(dòng)量減少，解放人手，這在電力部門方面就能夠讓維修工人的就業(yè)減少，從而使資金得到節(jié)省。
4．2在配電系統(tǒng)中使用載波通信技術(shù)
目前，對(duì)于配電系統(tǒng)來(lái)講最常見的技術(shù)之一就是通信技術(shù)，而在現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程中光纖技術(shù)又因其自身所具有較高穩(wěn)定性及傳輸速率等特點(diǎn)成為關(guān)注行業(yè)內(nèi)的焦點(diǎn)，對(duì)光纖技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)是未來(lái)電力系統(tǒng)中一種非常有效的措施，然而，對(duì)光纖技術(shù)的使用需要較高的成本，且只有很小的實(shí)施可能性，所以，最有可能實(shí)施引入的就是載波通信技術(shù)，在對(duì)載波通信技術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn)其不僅作用與光纖通信相同，而且其具有更高的可靠性，更快的傳輸速率。
4．3電力技術(shù)更加貼近用戶
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了電力行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)也愈加完善，由于當(dāng)前客戶對(duì)于電能的需求量越來(lái)越大，為了盡可能滿足客戶，就必須對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化服務(wù)進(jìn)行改善。目前，有一種采用一系列高科技技術(shù)的用戶電力技術(shù)能夠滿足有較大用電需求量的客戶，并且其電壓在供電時(shí)能夠保持非常穩(wěn)定，這樣就使得因電壓引起的巨大不穩(wěn)定性得以減少，實(shí)現(xiàn)柔性配電。這樣一方面使電源質(zhì)量得到保證，另一方面也是對(duì)用戶用電負(fù)責(zé)的一種方式。
4．4電力系統(tǒng)更加的集成化和綜合化
對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)而言，至關(guān)重要的一點(diǎn)就是要在降低成本的同時(shí)使經(jīng)濟(jì)效益還能有所提高，對(duì)此必不可少的就是加強(qiáng)信息集成與系統(tǒng)功能的集成，所以在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和功能可以被集成，使得功能可以統(tǒng)一化。
4．5更加智能化
在不斷發(fā)展并趨于完善的電力自動(dòng)化技術(shù)支持下，電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平將大大提高，逐步向智能化發(fā)展的方向發(fā)展，而智能化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著智能電網(wǎng)研究的深入，電力系統(tǒng)將得到優(yōu)化，故障容錯(cuò)性能將大大提高，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。
5結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用，讓電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量得到保證，而且還能使電力系統(tǒng)供電的安全與可靠性也得以保證，是電力工程中一項(xiàng)全新的技術(shù)與重要措施，對(duì)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展有著重要意義。通過(guò)本文簡(jiǎn)單的分析與探討，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)尚且還有一些不足之處，因此，還需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)一步對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)加強(qiáng)研究。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
電力是現(xiàn)代社會(huì)使用最廣泛的二次能源。電力的安全、穩(wěn)定和充足供應(yīng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的重要保障條件，事關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家安全大局。自從1998年全國(guó)裝機(jī)容量超過(guò)277GW，躍居世界第2位以來(lái)，我國(guó)電力仍以較高的速度和更大的規(guī)模在迅猛發(fā)展，預(yù)計(jì)到2011年底，我國(guó)電力裝機(jī)總?cè)萘?，全?guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)容量將超過(guò)10.4億千瓦。電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)首先要有一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)。該計(jì)算機(jī)平臺(tái)在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、人機(jī)界面、通信規(guī)約上遵守現(xiàn)行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，是一個(gè)可以不斷集成和擴(kuò)展的靈活的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在這一點(diǎn)上，與調(diào)度自動(dòng)化EMS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)是一樣的。不同的是，它面對(duì)的是信息量特別大，而通信又較為薄弱的配電網(wǎng)。
1 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.1電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備多，數(shù)據(jù)庫(kù)龐大，管理復(fù)雜。DMS的監(jiān)控對(duì)象為電源進(jìn)線及變電站、10kV開閉所、小區(qū)變電站、配電變電站、分段開關(guān)、補(bǔ)償電容器、用戶電能表和重要負(fù)荷等，因此站點(diǎn)非常多，通常要有成百上千甚至上萬(wàn)個(gè)。數(shù)量繁多的終端設(shè)備不但給系統(tǒng)組織帶來(lái)較大的困難，而且在控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，處理這么大量的信息并進(jìn)行設(shè)備管理，比輸電網(wǎng)更繁瑣。特別是在圖形工作站上，若要較清晰地展現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行方式，困難將更大。
1.2電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的大量終端設(shè)備不在變電站內(nèi)，要求設(shè)備可靠性更高。輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的終端設(shè)備一般可以安放在被測(cè)控的變電站內(nèi)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這類設(shè)備按戶內(nèi)設(shè)備對(duì)待，只要求其在10℃―55℃環(huán)境溫度下工作即可。而配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的大量終端設(shè)備不能安置在室內(nèi)，如測(cè)控饋線分段開關(guān)的饋線RTU，就必須安放在戶外。其工作環(huán)境惡劣，通常要求在―25.75℃、濕度高達(dá)95℃的環(huán)境下工作，所以設(shè)備的關(guān)鍵部分就必須采用工業(yè)級(jí)的芯片，還要考慮防雨、散熱、防雷等因素，這類設(shè)備不僅制造難度大，而且造價(jià)也較戶內(nèi)設(shè)備高。此外，因配電網(wǎng)的運(yùn)行方式需要經(jīng)常調(diào)整，對(duì)電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方控制的頻繁程度比輸電網(wǎng)的高得多，這就更要求電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備具有較高的可靠性。
1.3電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的通信方式多樣復(fù)雜。承擔(dān)傳送數(shù)據(jù)和通話任務(wù)的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)，由于包含有各種類型側(cè)控裝置，因而常常具有多種通信方式。配電網(wǎng)終端設(shè)備的數(shù)量非常多又比較分散，也大大增加了配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的復(fù)雜性。但其通信速率，由于配電網(wǎng)不必考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題而不如輸電系統(tǒng)要求得那么高。
2 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的功能
2.1配電網(wǎng)的SCADA功能
配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)是通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置來(lái)收集配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視和控制。監(jiān)測(cè)裝置除了變電站內(nèi)的RTU和監(jiān)測(cè)配電變壓器運(yùn)行狀態(tài)的TTU之外，還包括沿饋線分布的FTU （饋線終端裝置），用以實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的遠(yuǎn)動(dòng)功能。配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、四遙、狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)普、事件順序記錄、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、制表打印等功能。
由于配電SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象既包含大的開閉所和小區(qū)變電站，又包括數(shù)金極多但單位容量很小的戶外分段開關(guān)，因此常將分散的戶外分段開關(guān)監(jiān)控集結(jié)在若干點(diǎn)（稱做區(qū)域站或集控站）以后再上傳至控制中心。若分散的點(diǎn)太多，還可以做多次集結(jié)。當(dāng)配電網(wǎng)設(shè)備比較密集時(shí)，可按距離遠(yuǎn)近劃分小區(qū)，將區(qū)域站設(shè)置在距小區(qū)中所有測(cè)控對(duì)象均比較近的位置，通信通道適合采用電纜或光纖。而當(dāng)配電網(wǎng)比較狹長(zhǎng)時(shí)，可將區(qū)域站設(shè)置在為該配電網(wǎng)供電的110kV變電站內(nèi)，此時(shí)最好采用配電載波通信方式傳輸信息。
2.2配電變電站自動(dòng)化
配電變電站自動(dòng)化SA有以下基本功能：對(duì)配電所實(shí)施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制，與控制中心和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（SCADA）通信。
2.3饋線自動(dòng)化
饋線自動(dòng)化FA是指配電線路的自動(dòng)化，在正常狀態(tài)下，實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，實(shí)現(xiàn)線路開關(guān)的遠(yuǎn)方或就地合閘和分閘操作。在故降時(shí)獲得故障記錄，并能自動(dòng)判別和隔離饋線故障區(qū)段，迅速對(duì)非故障區(qū)域恢復(fù)供電.
2.4用戶自動(dòng)化
用戶自動(dòng)化主要包括負(fù)荷管理和用電管理。負(fù)荷管理是根據(jù)需要來(lái)控制用戶負(fù)荷，并能幫助控制中心操作員制定負(fù)荷控制策略和計(jì)劃。用電管理主要包括自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。
2.5配電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用軟件
高級(jí)應(yīng)用軟件（PAS）主要是指配電網(wǎng)絡(luò)分析計(jì)算軟件，包括負(fù)荷預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥顟B(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、線損計(jì)算分析、電壓/無(wú)功優(yōu)化等。高級(jí)應(yīng)用軟件是有力的調(diào)度工具，通過(guò)高級(jí)應(yīng)用軟件，可以更好地掌握當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。配電自動(dòng)化中的這些軟件與調(diào)度自動(dòng)化的相類似，但配電網(wǎng)中不涉及系統(tǒng)穩(wěn)定和調(diào)頻之類的問(wèn)題。當(dāng)前電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用件可以分成三個(gè)層次開發(fā)：①基本應(yīng)用軟件，即網(wǎng)絡(luò)分析軟件；②派生類軟件，如變電站負(fù)荷分配、饋線負(fù)荷分配等；③專門應(yīng)用軟件，如小區(qū)負(fù)荷預(yù)報(bào)、投訴電話處理，變壓器設(shè)備管理等。
3 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展
3.1變電站自動(dòng)化的新進(jìn)展
變電站自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，經(jīng)過(guò)功能組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以收集較為齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力和判斷功能，方便監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行和操作。目前，我國(guó)的變電站自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)很成熟，并廣泛地應(yīng)用于高、中、低壓變電站中，這大大提高了變電站的運(yùn)行效率及可靠性。但與國(guó)外先進(jìn)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)相比，仍存在許多需要改進(jìn)的地方。如國(guó)外無(wú)論是分層分布式的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)還是常規(guī)的RTU方式，均能可靠地實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值班監(jiān)控，這對(duì)國(guó)內(nèi)進(jìn)行新、老變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和改造很有啟發(fā)。
3.2電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的新進(jìn)展
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要組成部分和核心內(nèi)容，它是信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中已經(jīng)起著不可或缺的作用。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展而日新月異，系統(tǒng)升級(jí)換代很快，當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展面臨著一些挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)安全對(duì)于以實(shí)時(shí)運(yùn)行為首要任務(wù)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)尤為重要，但隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛使用，網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒侵害不斷發(fā)生，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成了威脅。一方面，從網(wǎng)絡(luò)安全的角度出發(fā)，需要將調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)隔離運(yùn)行；另一方面，隨著自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)模日益擴(kuò)大、應(yīng)用復(fù)雜度的日益提高，各個(gè)控制中心之間以及各個(gè)自動(dòng)化子系統(tǒng)之間的交互大大增強(qiáng)，需要進(jìn)行信息的一體化整合與集成。因此，需要對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全集成技術(shù)進(jìn)一步研究，使得系統(tǒng)的開放性、穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)用性，特別是安全性更強(qiáng)。
4 結(jié)束語(yǔ)
電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)可以是集中式的，即由一個(gè)配電管理自動(dòng)化主站，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集，并和饋線自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、用戶管理等集成為一個(gè)系統(tǒng)；電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)也可以是分層、分布式結(jié)構(gòu)的，如在變電站中設(shè)立二級(jí)主站，整個(gè)電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)由一個(gè)一級(jí)主站及若干個(gè)子系統(tǒng)（如負(fù)荷管理等子系統(tǒng)）集成。這樣的信息收集和處理也是分層和分布的，適合采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號(hào)：TM76 文章編號(hào)：1009-2374（2017）10-0208-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.105
經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展帶動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，同時(shí)也增加了人們對(duì)電力的需求。電力行業(yè)的不斷發(fā)展，擴(kuò)大了配電技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時(shí)也提升了配電標(biāo)準(zhǔn)。前些年所使用的供電技術(shù)雖然穩(wěn)定，但是其一成不變的特點(diǎn)也導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)難以滿足當(dāng)前我國(guó)社會(huì)發(fā)展的需求，所以需要對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化與故障處理方式進(jìn)行優(yōu)化，以此來(lái)帶動(dòng)電力系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展，下文將對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行闡述。
1 當(dāng)前電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化發(fā)展態(tài)勢(shì)
1.1 配電自動(dòng)化定義發(fā)展
配電自動(dòng)化屬于當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)發(fā)展中比較典型的一種表現(xiàn)形式，主要體現(xiàn)于調(diào)度自動(dòng)化、變電站綜合自動(dòng)化以及配網(wǎng)、配電網(wǎng)自動(dòng)化這些方面。在配電自動(dòng)化方面，大力發(fā)揚(yáng)配電自動(dòng)化可以有效提升配電整體運(yùn)行穩(wěn)定性，并提升目標(biāo)項(xiàng)目配電工作質(zhì)量?？梢酝ㄟ^(guò)配電運(yùn)行的方式來(lái)提升配電穩(wěn)定性，并在故障發(fā)生之前先預(yù)知故障，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等系統(tǒng)模式來(lái)進(jìn)行配電。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了配電自動(dòng)化的發(fā)展，且發(fā)展速度明顯提升。配電自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各種醫(yī)療項(xiàng)目、建筑工程項(xiàng)目以及石油化工等領(lǐng)域。而配電自動(dòng)化系統(tǒng)的主要構(gòu)成要素是系統(tǒng)管理層、系統(tǒng)通訊層以及系統(tǒng)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層等諸多層次。系統(tǒng)的管理層組成要素一般會(huì)是一個(gè)服務(wù)器與一個(gè)客戶端，由這兩種結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成單機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)。使用一個(gè)服務(wù)器來(lái)對(duì)不同的客戶端進(jìn)行處理，構(gòu)建專業(yè)化的項(xiàng)目主機(jī)系統(tǒng)，并利用主機(jī)系統(tǒng)來(lái)發(fā)送目標(biāo)工作指令，實(shí)現(xiàn)配電控制。通訊的接口層主要任務(wù)就是對(duì)項(xiàng)目系統(tǒng)的管理層進(jìn)行控制，起到了溝通橋梁的作用。其內(nèi)容包含系統(tǒng)管理層、項(xiàng)目系統(tǒng)監(jiān)控層等多個(gè)方面的信息轉(zhuǎn)換、信息傳輸內(nèi)容，可以提升項(xiàng)目設(shè)備與項(xiàng)目線路的運(yùn)行質(zhì)量。不論是光纖傳感器還是通訊電纜，都可以收益。而項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)控層起到的主要作用，就是對(duì)項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行全方位的測(cè)量，提升項(xiàng)目測(cè)控儀表以及項(xiàng)目功率控制器的工作質(zhì)量。
1.2 當(dāng)前配電自動(dòng)化發(fā)展遇到的阻礙闡述
雖然國(guó)內(nèi)近年來(lái)在不斷的發(fā)展電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)，但是在該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中卻會(huì)經(jīng)常遇到一些問(wèn)題，影響配電自動(dòng)化的運(yùn)行質(zhì)量，主要集中在配電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量較差、配電網(wǎng)項(xiàng)目智能化水平較低以及沒有與之相配套的制度等。對(duì)電網(wǎng)項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，會(huì)遇到大量的變電設(shè)施以及項(xiàng)目輸電設(shè)備等，不能忽視配電。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)配電建設(shè)發(fā)展的情況來(lái)看，許多地區(qū)的配W主干線都比較長(zhǎng)，而且長(zhǎng)度遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度，還有的地區(qū)配網(wǎng)主干線規(guī)格不符合要求，導(dǎo)致配電設(shè)備陳舊，有的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)線路和項(xiàng)目建設(shè)主干線相互脫離等問(wèn)題。
在對(duì)智能化技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行研究時(shí)，可以綜合參考國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展情況。發(fā)達(dá)國(guó)家電網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋率比較高，許多國(guó)家都已經(jīng)超過(guò)80%，這一覆蓋率遠(yuǎn)超中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家。想要從根本上對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，不僅要提升項(xiàng)目技術(shù)研發(fā)程度，同時(shí)還要不斷拓展自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展以及自動(dòng)化技術(shù)使用路徑，讓自動(dòng)化技術(shù)的使用范圍可以更加廣泛。除此之外，還要關(guān)注網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免網(wǎng)架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變動(dòng)，為變電項(xiàng)目運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響。在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行管理的過(guò)程中，沒有切實(shí)可行的自動(dòng)化管理規(guī)章制度，而且也缺少專業(yè)化的配電自動(dòng)化管理工作依據(jù)，導(dǎo)致配電自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程受阻。而且對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化處理時(shí)，因?yàn)椴徽撌羌夹g(shù)水平還是應(yīng)用，都不如發(fā)達(dá)國(guó)家，所以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障。如果線路出現(xiàn)短路的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)強(qiáng)電流沖擊的問(wèn)題。如果不能在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)故障發(fā)生部分進(jìn)行隔離處理，會(huì)導(dǎo)致線路開關(guān)與變電站的開關(guān)不能正常使用。如果處理故障所花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，也會(huì)影響到配電的正常運(yùn)行。上述所有故障都在一定程度上影響了配電自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)難以發(fā)揮出自身所具備的優(yōu)勢(shì)。
2 配電自動(dòng)化故障處理方式
2.1 強(qiáng)化信息管理
在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化改造的全過(guò)程中，項(xiàng)目管理工作人員都要時(shí)刻關(guān)注計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與相應(yīng)信息管理能力的提升，同時(shí)也對(duì)工作人員這些方面的能力有了更高的要求。為了從根本上提升電力系統(tǒng)故障處理工作效果，電力企業(yè)必須要不斷強(qiáng)化自身信息管理工作力度。配電項(xiàng)目運(yùn)行需要有數(shù)據(jù)庫(kù)搭配，而數(shù)據(jù)庫(kù)的資源也會(huì)不間斷的更新，保證所有資源都時(shí)刻處在更新的狀態(tài)下。在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)所有目標(biāo)項(xiàng)目的信息進(jìn)行處理，提升自動(dòng)化信息系統(tǒng)指令的科學(xué)性，提升變電運(yùn)行過(guò)程控制質(zhì)量。
工作人員在對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)信息進(jìn)行采集的過(guò)程中，會(huì)對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行掃描，并將這些數(shù)據(jù)信息全部輸入到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。隨著當(dāng)前我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，所有的目標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)效性都會(huì)隨著時(shí)間的不斷推移而降低，最終完全失去其實(shí)效性。所以工作人員在對(duì)目標(biāo)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存后，需要在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，并明確所有項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)以及所有目標(biāo)配電運(yùn)行狀態(tài)。這樣就可以在設(shè)備非正常運(yùn)行之前，先預(yù)知設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出故障警報(bào)信號(hào)，做好故障處理。
2.2 提升安全管理強(qiáng)度
全面提升配電自動(dòng)化安全管理工作強(qiáng)度，并提前預(yù)知到設(shè)備運(yùn)行可能會(huì)發(fā)生的各種故障，在故障發(fā)生之前先通過(guò)各種防護(hù)措施來(lái)規(guī)避，如果故障不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)生，要在第一時(shí)間采取相應(yīng)的措施來(lái)對(duì)故障進(jìn)行處理，降低負(fù)面影響。如果配電系統(tǒng)項(xiàng)目運(yùn)行產(chǎn)生故障，則自動(dòng)化系統(tǒng)需要在第一時(shí)間先對(duì)故障的類型進(jìn)行全面識(shí)別，并切斷故障設(shè)備與其余設(shè)備之間的聯(lián)系，隔絕目標(biāo)故障設(shè)備，避免對(duì)其余的配電項(xiàng)目產(chǎn)生負(fù)面影響。
2.3 加強(qiáng)電網(wǎng)改造
國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)建設(shè)還存在重視度不均衡的問(wèn)題，比較關(guān)注變電建設(shè)與項(xiàng)目輸電建設(shè)，但是對(duì)配電的建設(shè)不夠重視，這也是導(dǎo)致國(guó)內(nèi)配電系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)常發(fā)生各種意外安全事故的主要原因。為了從根本上解決該問(wèn)題，國(guó)內(nèi)電力行業(yè)必須要多關(guān)注電網(wǎng)系統(tǒng)，并對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的內(nèi)容加以改造。不同地區(qū)社會(huì)、企業(yè)與人民的用電量不同，所以輸電線路需要承載的壓力也不同。不同地區(qū)、不同長(zhǎng)度、不同類別的輸電線路輸電過(guò)程中出現(xiàn)的線損量不同，所以可以適當(dāng)?shù)靥嵘恍┕╇娋W(wǎng)絡(luò)總輸電量，以此來(lái)保證電能的正常供應(yīng)。和鄉(xiāng)村地區(qū)相比，城市對(duì)電能的要求更高，對(duì)總電量的需求量也比較大?？梢詫?duì)配電網(wǎng)進(jìn)行改造，將城市的配電網(wǎng)轉(zhuǎn)變成為環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)，并分別在不同的環(huán)節(jié)與不同的節(jié)點(diǎn)上來(lái)安裝對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化控制設(shè)備，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提升配電網(wǎng)整體輸變電水平。
3 結(jié)語(yǔ)
電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化與故障是影響我國(guó)社會(huì)發(fā)展、影響供配電工作正常開展的關(guān)鍵要素，同時(shí)也是供電企業(yè)日常工作的難處理環(huán)節(jié)之一。上文分別從多個(gè)角度論述了應(yīng)當(dāng)如何提升電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化與故障處理工作質(zhì)量。
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