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時間：2023-06-06 15:55:05
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇動力系統(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)，帶來更深刻的閱讀感受。
二、城市空間地域結(jié)構(gòu)演變的動力系統(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―新的集聚的過程。在這一過程中，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，重大投資項目的推動，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)。通過法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、規(guī)劃決策及實施等方面的作用，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制。城市空間結(jié)構(gòu)的成型和演變正是通過城市空間內(nèi)部組織過程和空間被組織過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制發(fā)揮作用的過程，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制和強度的影響，是經(jīng)濟(jì)、社會、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)運動規(guī)律發(fā)展在一定時期內(nèi)呈現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)圖形。
(一)自組織機制申的經(jīng)濟(jì)動力
1 自組織力是城市空間結(jié)構(gòu)演變的源動力
城市空間結(jié)構(gòu)演變中存在著自組織過程，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)位勢差。這種生態(tài)位勢差在城市發(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)展的過程中，各種社會經(jīng)濟(jì)要素在不同場所以不同的方式集聚、擴(kuò)散，這種聚集和擴(kuò)散產(chǎn)生磁場和場強，導(dǎo)致生態(tài)位勢的改變。城市空間結(jié)構(gòu)增長的自組織機制實質(zhì)是對系統(tǒng)平衡與恒定的否定，并能在一個新的層次上達(dá)到相對穩(wěn)定有序的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)空間的發(fā)展進(jìn)化，即“漲落有序”過程。
2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展是城市空間結(jié)構(gòu)演變的最主要動力
經(jīng)濟(jì)發(fā)展對城市空間結(jié)構(gòu)演變的影響，主要是通過三種方式：一是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必然帶來的經(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，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)和國民經(jīng)濟(jì)增長周期相似。都是一個不穩(wěn)定的波動性過程，其經(jīng)濟(jì)增長速度在不同時期會起伏變化。一般說來，伴隨著城市經(jīng)濟(jì)的周期性波動，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擴(kuò)展”的運動特點。
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)步的推動下進(jìn)行的。技術(shù)創(chuàng)新對城市空間結(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，作用強度逐漸增強。其中，建筑技術(shù)創(chuàng)新推動了城市空間結(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)。隨著知識經(jīng)濟(jì)的到來，網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上購物將成為現(xiàn)實，人們面對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 大型項目建設(shè)是城市空間結(jié)構(gòu)演變的偶然性動力
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)超過城市本身的承載力時，也會改變原有的城市空間結(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)測作用
第一，城市規(guī)劃應(yīng)體現(xiàn)城市的整體利益，是對城市社會經(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、對一定時期內(nèi)人類追求財富和生活質(zhì)量改善的過程進(jìn)行空間部署的過程，城市規(guī)劃對城市空間結(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，正是通過城市規(guī)劃，對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，是按照城市的性質(zhì)、規(guī)模和條件，確定各個功能區(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，城市規(guī)劃不僅和國民經(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)的演變會在一定時期、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，人口集中和要素集聚沒有完全依據(jù)城市空間結(jié)構(gòu)演變的趨勢進(jìn)行。其次，發(fā)展思路的不同，通過調(diào)整大項目布局和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對城市土地利用結(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的產(chǎn)業(yè)布局，可以說，新區(qū)的產(chǎn)業(yè)一方面要實現(xiàn)城市整體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，另一方面要實現(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。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)社會因素長期穩(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，以往簡單功能分區(qū)導(dǎo)致的樹形城市結(jié)構(gòu)，其根源在于對城市事實上應(yīng)當(dāng)存在的復(fù)雜結(jié)構(gòu)難以處理和理解，從而不自覺地通過簡單化加以逃避。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人對城市空間結(jié)構(gòu)的影響。因為人不同于機械，不可能總是按部就班，城市生活中無時無刻沒有偶然性、隨機性的存在。受現(xiàn)代城市功能分區(qū)規(guī)劃思想的影響和我國長期計劃經(jīng)濟(jì)體制所限，我國各大系統(tǒng)、單位對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，城市空間無法形成有機的整體。進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)以后，對城市空間結(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)過程中，注重于微觀的調(diào)整，以消除嚴(yán)格功能分區(qū)帶來的弊病，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)社會空間分異產(chǎn)生的社會影響
此外，近年來經(jīng)濟(jì)體制改革和社會主義市場經(jīng)濟(jì)制度運行對城市社會結(jié)構(gòu)的影響日益加強，經(jīng)濟(jì)一社會系統(tǒng)“中間狀態(tài)或階層(相對)縮減削弱、而強弱富貧等性質(zhì)對立的兩極狀態(tài)或階層(相對)擴(kuò)大增強”的結(jié)構(gòu)演化趨勢越來越明顯。城市地理學(xué)所關(guān)注的是經(jīng)濟(jì)一社會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)社會資源在空間不平衡分配、流動組合所帶來的不同區(qū)域之間差異強烈化、差距擴(kuò)大化，在資源輻合匯流中心往往伴有經(jīng)濟(jì)一社會系統(tǒng)極核的形成或強化，這種變革的社會結(jié)構(gòu)正在重建城市的空間結(jié)構(gòu)。一方面，制造業(yè)向廉價的勞動力和土地區(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)通過城市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的傳導(dǎo)動力
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)時要充分考慮地質(zhì)條件對大規(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，由于城市大規(guī)模開發(fā)和建設(shè)超過城市地質(zhì)構(gòu)造的承載能力，或者過度使用地下水導(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，都會誘導(dǎo)地質(zhì)構(gòu)造被動地對城市空間結(jié)構(gòu)影響作用。
中圖分類號：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（b）-0059-04
現(xiàn)代社會對汽車節(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。但因當(dāng)前電池技術(shù)和工藝瓶頸的限制，純電動汽車暫時還無法完全取代燃油發(fā)動機的汽車[1]。擁有內(nèi)燃機和電動機兩種動力的混合動力汽車，很好地兼顧了電動汽車和傳統(tǒng)汽車的優(yōu)點，從而成為更加務(wù)實的選擇?；旌蟿恿ζ嚦l(fā)動機、電動機、蓄電池、變速器等主要部件外，更重要的是實現(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)，所以研究混合動力汽車的電控系統(tǒng)對推動混合動力汽車的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
1 混合動力汽車結(jié)構(gòu)概述
混合動力汽車?yán)^承和沿用了大部分內(nèi)燃機汽車的裝置和系統(tǒng)，將內(nèi)燃機、電動機、能量存儲裝置（蓄電池）有機地組合在一起，驅(qū)動系統(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)型混合動力汽車的發(fā)動機可始終在最佳的工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運行，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和排放性。特別是在汽車低速運行工況時可關(guān)閉發(fā)動機，只利用蓄電池向外輸出功率，降低汽車的排放污染；并聯(lián)型混合動力汽車的發(fā)動機運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)動機不在最佳工作區(qū)域內(nèi)運行，發(fā)動機的燃油經(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，在汽車低速行駛時，動系統(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，則以并聯(lián)方式工作。
2 混合動力汽車電控系統(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)。混合動力汽車同時擁有內(nèi)燃機和電動機兩種動力，電子控制裝置復(fù)雜，檢測及交換的數(shù)據(jù)量較大，只有應(yīng)用高效的電控系統(tǒng)才能實現(xiàn)兩種動力的最佳匹配，發(fā)揮混合動力的優(yōu)勢[3]。因此，CAN總線構(gòu)成的電控系統(tǒng)是實現(xiàn)混合動力汽車兩種動力合理有效匹配的可靠手段。
為解決能源的協(xié)調(diào)問題，一種基于CAN總線結(jié)構(gòu)的電控系統(tǒng)在混合動力汽車上得到了廣泛應(yīng)用，其主要由中央控制器、發(fā)動機控制系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)及信號反饋和檢測裝置等幾部分組成，具體為整車控制器、發(fā)動機電控單元、變速器控制單元、電機控制單元、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)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過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行狀態(tài)，再通過CAN總線實現(xiàn)各控制單元間信息的共享、交換和傳輸，最終完成整車動力系統(tǒng)的能量分配。整個控制系統(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），是整個電控系統(tǒng)的核心，具有管理和控制整個車輛的重要功能。主要完成車輛信息采集和駕駛員意圖的判別，對采集到的點火、踏板及檔位信號、車速、發(fā)動機和電動機扭矩和轉(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，并通過內(nèi)部相應(yīng)的控制策略，分析計算出發(fā)動機、電動機等當(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、自動變速器的最佳檔位控制等，控制車輛的實際運行[6]。當(dāng)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，它會及時對故障進(jìn)行處理，保證系統(tǒng)的安全運行。
3.2 發(fā)動機電控單元（ECU）
汽車發(fā)動機電子控制單元（ECU）是發(fā)動機控制系統(tǒng)的核心，它根據(jù)從各種傳感器接受到的信息來控制各種工況下的燃油噴射時刻、噴射量和點火時刻（汽油機），向發(fā)動機提供最佳空燃比的混合氣，使發(fā)動機始終處在最佳工作狀態(tài)，提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。它通過CAN總線接收整車控制器發(fā)出的對發(fā)動機的命令，經(jīng)判斷處理后對發(fā)動機進(jìn)行控制，同時也可以通過通訊接口與車內(nèi)其他電子控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
3.3 電機控制單元（MCU）
電機控制單元由微處理器、程序和數(shù)據(jù)存儲器、驅(qū)動和接口電路及電機調(diào)速控制等幾部分組成。它不僅能夠通過CAN總線接收整車控制器發(fā)出的對電動機的控制指令并及時執(zhí)行，以控制電機的發(fā)電與電動狀態(tài)的切換、電機轉(zhuǎn)速的快慢及輸出力矩的正負(fù)，還可以向CAN總線發(fā)送電機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，比如實際扭矩、轉(zhuǎn)速、充放電電流、故障碼等。同時該控制單元的故障自診斷功能還可保證當(dāng)電機出現(xiàn)故障時能夠自行處理，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）實時監(jiān)測電池的電壓、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，BMS還要對電池系統(tǒng)內(nèi)單體電池的電荷均衡進(jìn)行監(jiān)測和控制，以保證電池組正常工作，也會將電池組的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)測高壓設(shè)備的工作狀態(tài)，并通過CAN總線向整車控制器報告。遇到故障或緊急情況時采取保護(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)
混合動力汽車的儀表及顯示系統(tǒng)除動態(tài)顯示車速、發(fā)動機轉(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，額外顯示工作模式、電池SOC值、充放電電流、電機轉(zhuǎn)速等必要信息。駕駛員能夠通過儀表及車載顯示系統(tǒng)實時了解車輛的運行狀態(tài)，因而該系統(tǒng)是整個電控系統(tǒng)的眼睛。
3.7 監(jiān)控與標(biāo)定系統(tǒng)
該系統(tǒng)最初用來完成整車控制系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試與檢驗。在實現(xiàn)其基本功能后，監(jiān)控與標(biāo)定系統(tǒng)一方面可以準(zhǔn)確及時地檢測發(fā)動機轉(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標(biāo)定系統(tǒng)的接口來優(yōu)化各個參數(shù)，使車輛運行達(dá)到最佳效果。
3.8 電動助力轉(zhuǎn)向（ESP）及防抱死制動系統(tǒng)（ABS）
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ESP）通過傳感器監(jiān)測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)置的算法來控制轉(zhuǎn)向助力電機的運行，向駕駛員提供合適的轉(zhuǎn)向助力力矩；防抱死制動系統(tǒng)（ABS）在車輛制動時，監(jiān)測車輪的滑移率來自動控制制動器制動力的大小，防止車輪抱死，以保證車輪與地面間的最大附著力。當(dāng)ABS作用時會通過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
整車控制器（VSC）根據(jù)汽車當(dāng)前的實際運行狀態(tài)及駕駛員的操作意圖確立合理的運行模式（即發(fā)動機驅(qū)動與電機驅(qū)動模式的選擇），以保證車輛的駕駛性能。在選定的運行模式下，VSC可通過CAN總線與各子控制單元或系統(tǒng)進(jìn)行通訊。整個工作過程中，各子控制單元或系統(tǒng)分別采集各自控制對象的信號和動態(tài)參數(shù)，通過現(xiàn)場總線發(fā)給VSC，VSC利用這些信息，通過控制策略的運算來進(jìn)行信號流和能量流的處理和分配工作，并通過現(xiàn)場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)控制對象的當(dāng)前動態(tài)參數(shù)，再發(fā)出對控制對象的控制命令。例如，VSC根據(jù)采集到的參數(shù)和運算策略計算出目標(biāo)擋位后，會向變速器控制單元（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)了很強的集成性能[9]。而子控制單元將控制任務(wù)模塊化，每個模塊都有一個控制單元來接管，降低了系統(tǒng)的故障率，提高了系統(tǒng)的運行可靠性。不僅如此，這種面向?qū)ο笤O(shè)計的分布式系統(tǒng)還提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，便于建設(shè)、運行和維護(hù)。
5 結(jié)語
混合動力汽車有效減輕了能源與環(huán)保問題，發(fā)展前景十分廣闊。電控系統(tǒng)肩負(fù)著在不同運行工況和駕駛習(xí)慣下提升混合動力汽車動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性的責(zé)任，同時還要兼顧電池壽命、整車部件的安全可靠性及成本，可謂任道而重遠(yuǎn)?；旌蟿恿ζ嚨碾娍叵到y(tǒng)還需在當(dāng)前的框架之下不斷完善其控制過程，來推動汽車工業(yè)的發(fā)展，這是我們要為之努力奮斗的方向。
參考文獻(xiàn)
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渦輪增壓柴油機是一個復(fù)雜的系統(tǒng),當(dāng)柴油機突然加負(fù)荷或突然加速時,由于增壓器和柴油機之間是靠可壓縮的廢氣來傳遞能量以及增壓器本身的動力慣性,增壓器轉(zhuǎn)速不可能很快增加,那么壓氣機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柴油機系統(tǒng)運動過程的影響。在建立這個系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型時,要得到一個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仿真的數(shù)學(xué)模型。柴油機的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型是把柴油機的動態(tài)過程看成一系列的穩(wěn)態(tài)過程組成,忽略進(jìn)排氣管的存儲容積對動態(tài)過程的影響。
本文對“準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)”模型作以下幾個假設(shè):柴油機系統(tǒng)中任何存儲容積對動態(tài)過程影響忽略不計;柴油機的輸出扭矩和排氣溫度(渦輪前溫度)僅與柴油機燃燒過程中的空燃比和轉(zhuǎn)速有關(guān)。它們可以用經(jīng)驗公式表示,不進(jìn)行缸內(nèi)過程計算。
該柴油機準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型包括壓氣機、中冷器、渦輪、流量函數(shù)、柴油機本體諸環(huán)節(jié)。其基本模型如圖1所示。
2仿真結(jié)果及分析
12VPA6柴油機按標(biāo)準(zhǔn)螺旋槳特性工作的6個穩(wěn)態(tài)工況點的計算結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)的對比見表1。
比較結(jié)果表明:在高負(fù)荷時計算誤差比較小,而在低負(fù)荷時,計算誤差比較大。這種情況出現(xiàn)的主要原因是低負(fù)荷時候試驗數(shù)據(jù)比較少,而且試驗數(shù)據(jù)的離散程度比較大,經(jīng)驗公式在低負(fù)荷的某些工況有一定的偏差,但是在整個功率范圍內(nèi)計算誤差一般都在5％以內(nèi)。另外從仿真結(jié)果中我們還發(fā)現(xiàn)12VPA6柴油機在700rpm～800rpm轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)空氣流量偏小,這樣對柴油機的動態(tài)過程有一定的影響。
可以看出,仿真得出的穩(wěn)態(tài)航速和實際航行結(jié)果基本相同,穩(wěn)態(tài)誤差在6％以內(nèi)。因此,穩(wěn)態(tài)仿真的計算結(jié)果有較好的精度。在相同的轉(zhuǎn)速下,計算值一般比實際航行值略偏大,一方面是由于本文仿真計算的條件是標(biāo)準(zhǔn)海況,實際航行條件是三級海況;另一方面是由于仿真計算時候排水量是按515t計算的,而實際航行的排水量是533t～540t。
3結(jié)語
中圖分類號：U469文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
汽車工業(yè)發(fā)展帶來的石油資源短缺、環(huán)境污染等問題日益突出，而電動汽車在節(jié)能、環(huán)保和性能方面具有傳統(tǒng)汽車無法比擬的優(yōu)勢，故研發(fā)電動汽車是解決上述問題的有效途徑。但是，動力電池和電驅(qū)動等關(guān)鍵技術(shù)的不成熟使電動汽車的續(xù)駛里程比較短，嚴(yán)重制約了電動汽車的普及與發(fā)展。在這些關(guān)鍵技術(shù)取得有效突破之前，對動力系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行更為合理的匹配，最大限度地挖掘現(xiàn)有電動汽車技術(shù)的潛能，是提高電動汽車性能的重要手段之一。
1、中國純電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
目前我國純電動汽車的研發(fā)主要集中在整車總布置、系統(tǒng)集成控制、電機及其控制器，電池及其管理等方面。純電動客車的研發(fā)首推北京理工大學(xué)科研團(tuán)隊，其開發(fā)的動力系統(tǒng)在國內(nèi)行業(yè)處于領(lǐng)先地位；純電動乘用車有多家企業(yè)單位進(jìn)行了研發(fā)工作，如比亞迪、東風(fēng)、時風(fēng)等。通過國內(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，基本可以媲美國際先進(jìn)水平；而純電動乘用車方面，隨著磷酸鐵鋰電池等技術(shù)的改進(jìn)，使得純電動汽車產(chǎn)業(yè)向著市場化、產(chǎn)業(yè)化的方向迅速發(fā)展。
2、中國純電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀
根據(jù)某調(diào)查部門得出的結(jié)果顯示，影響電動汽車發(fā)展的諸多因素中，購買價格因素居首，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)國家的發(fā)展情況可知，國外的充電設(shè)施建設(shè)雖處于初步階段，但是政府對該建設(shè)非常關(guān)注，正在加大支持力度。而從國內(nèi)近幾年發(fā)展情況來看，我國已經(jīng)投產(chǎn)了一定數(shù)量的充電站與充電樁，國家電網(wǎng)公司也開展了電動汽車充電站測試與研究工作，充電站建設(shè)開始呈現(xiàn)加速發(fā)展的勢頭。但充電站的運行管理機制相比國外仍然較為落后，自動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、純電動汽車動力參數(shù)匹配計算
3.1、純電動汽車基本參數(shù)和設(shè)計指標(biāo)合理的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配和良好的零部件性能（包括驅(qū)動電機、動力電池、變速器和其他部件性能）造就電動汽車良好的動力性能。某A級純電動汽車的基本參數(shù)如表1所示，動力性和經(jīng)濟(jì)性設(shè)計指標(biāo)如表2所示
表1某A級純電動汽車整車基本參數(shù)
3.2、驅(qū)動電機參數(shù)匹配
驅(qū)動電機的基礎(chǔ)參數(shù)主要包括電機的三大參數(shù)，即功率、轉(zhuǎn)速和扭矩。
3.3、電機的峰值功率和額定功率
通常電機的功率參數(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)電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在最高車速或90%最高車速對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時，電機基本工作在額定功率階段；當(dāng)電機在爬坡或全力加速時，電機大多短時（1～5min）維持在最大功率階段。即最高車速需求功率對應(yīng)電機的額定功率，最大爬坡度和全力加速時間內(nèi)對應(yīng)電機的峰值功率。所以主要依據(jù)最高車速umax、最大爬坡度αmax和加速時間t選擇驅(qū)動電機的功率。計算公式如下：
式中：ηt為傳動系統(tǒng)的機械效率，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，通常取為0．1s；tm為汽車的加速時間（s）；x取0．5。進(jìn)行計算可以得：Pmax1＝18．9kW，Pmax2＝14．3kW，Pmax3＝36．3kW，從而得最高功率Pmax＝｛Pmax1，Pmax2，Pmax3｝＝36．3kW。考慮到實際運行中的損耗和效率問題，電機的峰值功率取為45kW。而電機的額定功率應(yīng)滿足前述90％最高車速勻速行駛要求，即有Pr＝90％×Pmax1＝17kW。考慮實際運行中的損耗和效率問題，這里額定功率取為18．5kW。此時算得過載系數(shù)λ＝45／18．5＝2．43，滿足一般的取值范圍（λ＝2～3）要求。
3.4、電機的最高轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速
汽車用電機大多數(shù)情況下是高速電機，綜合考慮功率密度、綜合效率、電機質(zhì)量、可靠性等因素，并根據(jù)實際產(chǎn)品的市場情況，選取電機的最高轉(zhuǎn)速nmax為9000r／min。電機的擴(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、動力系統(tǒng)部件參數(shù)匹配
整車功率需求根據(jù)車輛動力學(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加速總需求功率分別為Pv1、Pv2和Pv3，則動力系統(tǒng)總功率由下式來確定
式中：P―動力系統(tǒng)總需求功率；Paux―整車附件功率需求。
3.6、電機參數(shù)選擇
混合動力汽車發(fā)動機提供穩(wěn)態(tài)功率需求，而電機向電驅(qū)動系統(tǒng)提供所需的峰值功率。理論上，發(fā)動機與電機最大功率之和大于整車總功率需求即可滿足驅(qū)動要求。實際上，發(fā)動機最大功率在最高轉(zhuǎn)速下得到，而實際車輛峰值驅(qū)動功率需求的工作點卻不一定在發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速下。即要求電機峰值功率滿足：
初步選取電機額定功率為10kW，峰值功率為20kW，過載系數(shù)β=2。
3.7、動力電池組參數(shù)
選擇動力電池組參數(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）動力電池組的輸出功率不小于所選電機的峰值功率；（2）動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所需要的最少能量，同時能滿足一定要求的平路純電動行駛里程。
3.8、驅(qū)動系統(tǒng)和電池管理的控制策略
在驅(qū)動控制時，以電機電流為控制對象，采用電機電流閉環(huán)控制。控制電機的電流即控制其轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電機在不同轉(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，使得電機的最大輸出轉(zhuǎn)矩和峰值輸出功率符合圖1所示的機械特性要求。當(dāng)電流超過電機允許的最大電流時，通過電機控制器關(guān)閉電機。此外，電機電壓還受到最小電壓的限定，當(dāng)電壓低于最小電壓時，驅(qū)動電機不能運行。蓄電池模塊根據(jù)電力總線的功率需求，通過電池組電壓/內(nèi)阻模塊、功率限制模塊和電流值計算模塊計算電力總線實際得到的功率，并通過SOC（荷電狀態(tài)）算法模塊計算得到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
根據(jù)動力傳動系統(tǒng)的設(shè)計原則和設(shè)計目標(biāo)，設(shè)計的增程式電動汽車的動力傳動系統(tǒng)的參數(shù)匹配方法對于指導(dǎo)增程式電動汽車的開發(fā)、提高汽車性能和安全性，以及對于電動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]黃萬友.純電動汽車動力總成系統(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：
齒形鏈傳動是各種機械和機械設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的動力和運動傳遞裝置，與滾子鏈相比，齒形鏈具有噪聲低、可靠性高、運動精度高、傳動效率高、耐磨性高、結(jié)構(gòu)緊湊、以及負(fù)載能力高等顯著優(yōu)勢，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程中，由于嚙合接觸力過大，引起周期性振動從而產(chǎn)生噪聲和磨損問題，在一定程度上限制了齒形鏈的推廣和應(yīng)用[3，4，5]。
隨著齒形鏈傳動向著高速、重載的方向發(fā)展，要求傳動系統(tǒng)傳遞的功率不斷增大，鏈輪轉(zhuǎn)速不斷增加，這使得齒形鏈傳動系統(tǒng)嚙合沖擊問題更加突出，同時也影響了整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本文利用Solidworks建立了齒形鏈傳動系統(tǒng)的幾何模型，然后將其帶入Adams中，建立了齒形鏈傳動系統(tǒng)的嚙合接觸力動力學(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、接觸動力學(xué)模型
齒形鏈系統(tǒng)傳動過程中，主動鏈輪帶動鏈條緊邊運動，由于鏈輪與鏈條嚙合點處速度不等，導(dǎo)致嚙合沖擊，嚙合沖擊力的大小，是影響傳動系統(tǒng)運行穩(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系統(tǒng)的幾何模型（圖1）。該模型主要由主動鏈輪、從動鏈輪和齒形鏈組成。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，主動輪齒數(shù)Z1=19，從動輪齒數(shù)Z2=30。鏈輪中心距C=200.463 mm。
將齒形鏈傳動系統(tǒng)的幾何模型導(dǎo)入Adams軟件中。在Adams軟件中，通過添加運動副和約束建立齒形鏈傳動系統(tǒng)的約束條件，然后模擬實際工況施加邊界載荷條件，來仿真求解齒形鏈傳動系統(tǒng)運動過程中的動態(tài)接觸力。
2、邊界條件與仿真參數(shù)
將齒形鏈傳動系統(tǒng)模型導(dǎo)入 Adams 軟件中后，對模型添加運動副和約束：在主動鏈輪輸入軸端添加驅(qū)動（Motion），同時在從動鏈輪輸出軸端定義負(fù)載轉(zhuǎn)矩（Torque）。在主從動鏈輪與大地、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，以模擬相對轉(zhuǎn)動和摩擦阻力，保證虛擬樣機模型能夠準(zhǔn)確的揭示系統(tǒng)的動力學(xué)特征。定義主從動鏈輪與鏈板、鏈板與銷軸之間的接觸力（Contact），采用基于impact函數(shù)的實體碰撞接觸類型，在接觸類型中選擇 Solid to Solid 選項，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，為了還原真實工況條件，在主動鏈輪上添加1000rpm的轉(zhuǎn)速；從動鏈輪上添加阻力矩45 kN，用來模擬負(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)在從嚙入主動鏈輪到嚙出主動鏈輪的過程中接觸力的變化曲線。由該曲線可以看出：當(dāng)鏈節(jié)嚙入主動鏈輪時，嚙合沖擊很大，為1217.68 N這是由于在鏈節(jié)與鏈輪嚙合時，作直線運動的鏈節(jié)鉸鏈和以一定角速度作圓周運動的鏈輪相互接觸，二者在壓力角方向上的運動速度不等，導(dǎo)致鏈節(jié)和鏈輪受到較大的嚙合沖擊力。當(dāng)鏈節(jié)與主動鏈輪定位時，隨著鏈輪的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，鏈節(jié)與鏈輪理論上不發(fā)生相對運動，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，雖然不發(fā)生鏈節(jié)與鏈輪的嚙合沖擊，但當(dāng)鏈節(jié)由圓周運動變?yōu)橹本€運動時，松邊鏈節(jié)數(shù)增大，從而影響齒形鏈傳動動力學(xué)和運動學(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處得嚙合接觸力大于松邊嚙出點。
圖4表示的是任意鏈節(jié)與主從鏈輪嚙合沖擊的整個過程嚙合接觸力曲線，該過程為從緊邊嚙入松邊嚙出松邊嚙入緊邊嚙出的周期性過程。圖中紅色曲線表示鏈節(jié)與主動輪接觸力，藍(lán)色曲線為同一鏈節(jié)與從動鏈輪的接觸力。由該圖可知：在每一個嚙合周期內(nèi)，鏈節(jié)與鏈輪在四個接觸點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。
圖5為對仿真計算得到的對鏈節(jié)與鏈輪嚙合接觸力變化時間歷程結(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及其諧波振動頻率組成的，并且每個諧波頻率成分均為基本激勵頻率的整數(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)生齒形鏈傳動振動的優(yōu)勢頻率；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
此次研究主要對傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)的管理，把以往分散到各個系統(tǒng)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，為管理各個系統(tǒng)間的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將通過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)整合到一個系統(tǒng)中，從而完成對所有有傳輸網(wǎng)中的資源點管理的要求。本系統(tǒng)完成后，將有效地解決移動公司對傳輸網(wǎng)中的資源點管理不夠透明的問題，為移動公司提高管理水平、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部分組成。Event(事件)導(dǎo)致Controller改變Model或View，或者同時改變兩者。只要Controller改變Models的數(shù)據(jù)或者屬性，所有依賴的View都會自動更新。類似的，只要Controller改變View，View會從潛在的Model中獲取數(shù)據(jù)來刷新自己。
3移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計及試驗方案的可行性分析
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)歷著一場深刻的變革。配電自動化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實時信息、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)成完整的自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制和配電管理。它是實時的配電自動化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。饋線自動化完成饋電線路的監(jiān)測、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。變電站自動化指應(yīng)用自動控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工對變電站進(jìn)行監(jiān)控、測量和運行操作的一種自動化系統(tǒng)。變電站自動化的基本功能有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算和處理、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、自動控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動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功能。
二、自動化控制技術(shù)分析
1.分層分布式自動化系統(tǒng)從軟硬件上分層分級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。綜合自動化站可采用遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)?、就?級控制，而常規(guī)站只能通過控制屏KK把手控制；常規(guī)站電氣聯(lián)鎖設(shè)計聯(lián)系復(fù)雜，在實際使用中，設(shè)備提供的接點有限且各電壓等級間的聯(lián)系很不方便，使得閉鎖回路的設(shè)計出現(xiàn)多余閉鎖及閉鎖不到的情況。
2.常規(guī)站，人是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，人的感官對信息的接受不可避免地存在誤差，其結(jié)果就會導(dǎo)致錯誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對于變化快的信息，有時來不及反應(yīng)，可能導(dǎo)致不正確的處理。而且個人的文化水平、工作經(jīng)驗、責(zé)任心等因素都會影響信息的處理，可以說常規(guī)站人處理信息的準(zhǔn)確性和可靠性是不高的。運行的實踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發(fā)生。綜合自動化站的核心為系統(tǒng)監(jiān)控主機，用成熟可靠的計算機系統(tǒng)實現(xiàn)整個變電站的控制與操作、數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。
3.變電站自動化系統(tǒng)簡化了變電站的運行操作，可方便地實現(xiàn)各種類型步驟復(fù)雜的順控操作，且操作安全快速，對于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規(guī)站實現(xiàn)同樣的操作往往需要幾個小時，且仍存在誤操作的隱患。常規(guī)變電站控制一般采用強電一對一的控制方式，信息及控制命令都是通過控制電纜傳輸。計算機監(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，控制電纜長度大為縮減，在相同控制電纜截面時，斷路器控制回路的電壓降減少，有利于斷路器的準(zhǔn)確動作。
三、配電自動化簡介
配電自動化指：利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(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、保護(hù)、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，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。配電自動化是一個龐大復(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。從保證對用戶的供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統(tǒng)一的整體。
四、配電自動化及管理系統(tǒng)
1.配電自動化及管理系統(tǒng)的等級劃分及結(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.配電自動化及管理系統(tǒng)的主要功能
配電自動化及管理系統(tǒng)的主站 配電自動化及管理系統(tǒng)主站是整個配電自動化及管理系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心。其主要功能有實時功能和管理功能：實時功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、控制功能、事件報告、人機聯(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)、運行管理、設(shè)備管理、輔助設(shè)計、輔助工程管理、應(yīng)用軟件等。 配電自動化及管理系統(tǒng)的中心站 在特大城市的配電自動化及管理系統(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。
配電自動化及管理系統(tǒng)子站；配電自動化及管理系統(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，是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(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.加強領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)籌安排，分步實施 配電自動化及管理系統(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，必須加強領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施，以實現(xiàn)最佳的投入產(chǎn)出比。
3.解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題 由于配電自動化（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、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。
5.選擇可靠的一次設(shè)備 對一次開關(guān)設(shè)備除滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求。
結(jié)束語
變電站的設(shè)計首要考慮的便是控制與操作的高可靠性，采用自動化系統(tǒng)的變電站更要將計算機監(jiān)控系統(tǒng)縝密設(shè)計。配電自動化及管理系統(tǒng)的建設(shè)是一項系統(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)用配電自動化及管理系統(tǒng)。通常用于高壓電力系統(tǒng)的變電站自動化產(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)合自動化技術(shù)，這在很大程度上對電力系統(tǒng)的發(fā)展起到了保障作用。除此之外，電力系統(tǒng)與自動化技術(shù)的融合除了能夠讓電力系統(tǒng)自動化管理與監(jiān)控能力得到提高，使電力系統(tǒng)得以安全運行以外，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)，其通過合理的傳遞將完成生產(chǎn)的電能傳遞給人們使用。另外，對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)、運輸及運用電能。總所周知，電力屬于一種能源，然而這種能源最大的缺陷就是在其運行過程中不能存儲電能，如果不能在產(chǎn)生電能的過程中對其進(jìn)行合理有效的利用，就會發(fā)生能源浪費的現(xiàn)象。正是為了解決這一問題便出現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動化，從而使能源浪費減少，對電力行業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。
1．2自動化技術(shù)
所謂自動化，主要指的是一種特定的儀器，其在計算機的作用下成產(chǎn)并傳遞電能以供人們使用。對于計算機而言，其核心技術(shù)主要就是具有較高綜合性的自動化技術(shù)，在對自動化技術(shù)進(jìn)行操作使用時，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電路系統(tǒng)，同時讓電能生產(chǎn)工作的質(zhì)量和效率得以保證。自動化控制系統(tǒng)在通常情況下主要控制和裝置電力系統(tǒng)，同時還會組成二者間的監(jiān)測和控制信息通道。
2電力工程中電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的要求
對于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)而言，其要求非常嚴(yán)格，它不僅對電力系統(tǒng)各元器件和元器件之間的協(xié)調(diào)有要求，同時還對電力設(shè)備的壽命提出了要求。首先，在電力運行方面要求能夠?qū)崟r采集和監(jiān)測整個或電力系統(tǒng)局部運行參數(shù);其次，在元器件方面要求各元器件都能經(jīng)濟(jì)實用，并且安全可靠，同時能夠提供相關(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)自動化還要讓電力系統(tǒng)各部分、各級之間能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)，使自動化系統(tǒng)成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全運行的保障。
3電力系統(tǒng)自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用
3．1智能保護(hù)技術(shù)與綜合自動化技術(shù)
我國信息化技術(shù)在社會不斷發(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化技術(shù)。當(dāng)前，我國智能保護(hù)技術(shù)已在發(fā)展過程中有了較大成就，在對其進(jìn)行使用時可以通過綜合自動化分層設(shè)施應(yīng)用與各級電壓電站中。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，可以在智能自動化保護(hù)設(shè)施的基礎(chǔ)上，制定出一項包含人工智能技術(shù)、微機技術(shù)以及自動化技術(shù)在內(nèi)的全新理論。配電網(wǎng)管理在通常的運行過程中可以通過結(jié)合自動化技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機技術(shù)等，從而使電力系統(tǒng)運行的整體質(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，對供電安全度及效率也起到了強化作用。
3．2仿真技術(shù)
仿真技術(shù)會對電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)在運行期間所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行部分分析，并從其中將有價值的數(shù)據(jù)信息找出來，再合理的進(jìn)行利用。同時，為了合理的對電力系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以在實際使用仿真技術(shù)時利用其對電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的保障作用，進(jìn)行電能實驗工作，并且可以通過分析電力系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀來對相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，通過這些操作才能建立起一個全新的實驗環(huán)境。
3．3PCL技術(shù)
作為計算機技術(shù)與機電碰觸控制技術(shù)重要組成部分的PCL技術(shù)，在其運行過程中可能會有電能生產(chǎn)出來并被存儲，從而保證能夠順利進(jìn)行編輯程序工作。首先，在實際運行PCL技術(shù)期間生產(chǎn)電能問題將得到有效解決，能夠順利進(jìn)行電力系統(tǒng)自動化工作。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計算機技術(shù)
在電力系統(tǒng)中處于非常重要的位置的計算機技術(shù)是其關(guān)鍵組成部分，計算機在電力系統(tǒng)的實際運行過程中可以擴(kuò)大其運行范圍，同時可以使電力系統(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，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用計算機技術(shù)還能夠?qū)ψ詣踊夹g(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。
4電力工程中電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展
4．1自動化水平更加的綜合性發(fā)展
在未來電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展過程中，其發(fā)展方向?qū)⒉粩嘞蛑苫爸悄芑l(fā)展，這里所說的集成與智能化主要是指電力自動化的基本功能能夠?qū)崿F(xiàn)，而尤其關(guān)鍵的一點是能夠使電力系統(tǒng)智能化實現(xiàn)及時掌握信息功能，對出現(xiàn)的大部分故障能夠及時發(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，能夠?qū)⑹占瘮?shù)據(jù)信息與信號處理技術(shù)結(jié)合起來，從而簡化分布系統(tǒng)。另外，發(fā)展智能化可以讓勞動量減少，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，對于配電系統(tǒng)來講最常見的技術(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成為關(guān)注行業(yè)內(nèi)的焦點，對光纖技術(shù)的應(yīng)用將會是未來電力系統(tǒng)中一種非常有效的措施，然而，對光纖技術(shù)的使用需要較高的成本，且只有很小的實施可能性，所以，最有可能實施引入的就是載波通信技術(shù)，在對載波通信技術(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)展帶動了電力行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)也愈加完善，由于當(dāng)前客戶對于電能的需求量越來越大，為了盡可能滿足客戶，就必須對電力系統(tǒng)自動化服務(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
對于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)而言，至關(guān)重要的一點就是要在降低成本的同時使經(jīng)濟(jì)效益還能有所提高，對此必不可少的就是加強信息集成與系統(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化技術(shù)支持下，電力系統(tǒng)自動化水平將大大提高，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)自動化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。隨著智能電網(wǎng)研究的深入，電力系統(tǒng)將得到優(yōu)化，故障容錯性能將大大提高，使電力系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定可靠。
5結(jié)束語
綜上所述，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)及自動化技術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用，讓電力系統(tǒng)運行質(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，是電力工程中一項全新的技術(shù)與重要措施，對我國電力行業(yè)的發(fā)展有著重要意義。通過本文簡單的分析與探討，電力系統(tǒng)自動化技術(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)一步對電力系統(tǒng)自動化技術(shù)加強研究。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
電力是現(xiàn)代社會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、社會穩(wěn)定和國家安全大局。自從1998年全國裝機容量超過277GW，躍居世界第2位以來，我國電力仍以較高的速度和更大的規(guī)模在迅猛發(fā)展，預(yù)計到2011年底，我國電力裝機總?cè)萘?，全國全口徑發(fā)電裝機容量將超過10.4億千瓦。電力自動化管理系統(tǒng)首先要有一個計算機平臺。該計算機平臺在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、人機界面、通信規(guī)約上遵守現(xiàn)行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是一個開放系統(tǒng)，是一個可以不斷集成和擴(kuò)展的靈活的計算機系統(tǒng)。在這一點上，與調(diào)度自動化EMS系統(tǒng)的計算機平臺是一樣的。不同的是，它面對的是信息量特別大，而通信又較為薄弱的配電網(wǎng)。
1 電力自動化管理系統(tǒng)的特點
1.1電力自動化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備多，數(shù)據(jù)庫龐大，管理復(fù)雜。DMS的監(jiān)控對象為電源進(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)、補償電容器、用戶電能表和重要負(fù)荷等，因此站點非常多，通常要有成百上千甚至上萬個。數(shù)量繁多的終端設(shè)備不但給系統(tǒng)組織帶來較大的困難，而且在控制中心的計算機網(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)的運行方式，困難將更大。
1.2電力自動化管理系統(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)自動化系統(tǒng)的終端設(shè)備一般可以安放在被測控的變電站內(nèi)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對這類設(shè)備按戶內(nèi)設(shè)備對待，只要求其在10℃―55℃環(huán)境溫度下工作即可。而配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的大量終端設(shè)備不能安置在室內(nèi)，如測控饋線分段開關(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，而且造價也較戶內(nèi)設(shè)備高。此外，因配電網(wǎng)的運行方式需要經(jīng)常調(diào)整，對電力自動化管理系統(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)定性問題而不如輸電系統(tǒng)要求得那么高。
2 電力自動化管理系統(tǒng)的功能
2.1配電網(wǎng)的SCADA功能
配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)是通過監(jiān)測裝置來收集配電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及對配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視和控制。監(jiān)測裝置除了變電站內(nèi)的RTU和監(jiān)測配電變壓器運行狀態(tài)的TTU之外，還包括沿饋線分布的FTU （饋線終端裝置），用以實現(xiàn)饋線自動化的遠(yuǎn)動功能。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、報普、事件順序記錄、統(tǒng)計計算、制表打印等功能。
由于配電SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控對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（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，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)中所有測控對象均比較近的位置，通信通道適合采用電纜或光纖。而當(dāng)配電網(wǎng)比較狹長時，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配電變電站自動化
配電變電站自動化SA有以下基本功能：對配電所實施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制，與控制中心和調(diào)度自動化系統(tǒng)（SCADA）通信。
2.3饋線自動化
饋線自動化FA是指配電線路的自動化，在正常狀態(tài)下，實時監(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。在故降時獲得故障記錄，并能自動判別和隔離饋線故障區(qū)段，迅速對非故障區(qū)域恢復(fù)供電.
2.4用戶自動化
用戶自動化主要包括負(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)荷控制策略和計劃。用電管理主要包括自動計量計費系統(tǒng)等。
2.5配電網(wǎng)高級應(yīng)用軟件
高級應(yīng)用軟件（PAS）主要是指配電網(wǎng)絡(luò)分析計算軟件，包括負(fù)荷預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?、狀態(tài)估計、潮流計算、線損計算分析、電壓/無功優(yōu)化等。高級應(yīng)用軟件是有力的調(diào)度工具，通過高級應(yīng)用軟件，可以更好地掌握當(dāng)前運行狀態(tài)。配電自動化中的這些軟件與調(diào)度自動化的相類似，但配電網(wǎng)中不涉及系統(tǒng)穩(wěn)定和調(diào)頻之類的問題。當(dāng)前電力自動化管理系統(tǒng)的高級應(yīng)用件可以分成三個層次開發(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、投訴電話處理，變壓器設(shè)備管理等。
3 電力自動化管理系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展
3.1變電站自動化的新進(jìn)展
變電站自動化是將變電站的二次設(shè)備利用計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設(shè)計，對變電站實施自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。變電站自動化系統(tǒng)可以收集較為齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計算機的高速計算能力和判斷功能，方便監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備的運行和操作。目前，我國的變電站自動化技術(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行效率及可靠性。但與國外先進(jìn)的變電站自動化系統(tǒng)相比，仍存在許多需要改進(jìn)的地方。如國外無論是分層分布式的變電站自動化系統(tǒng)還是常規(guī)的RTU方式，均能可靠地實現(xiàn)變電站的無人值班監(jiān)控，這對國內(nèi)進(jìn)行新、老變電站自動化系統(tǒng)的建設(shè)和改造很有啟發(fā)。
3.2電網(wǎng)調(diào)度自動化的新進(jìn)展
電網(wǎng)調(diào)度自動化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化的主要組成部分和核心內(nèi)容，它是信息技術(shù)、計算機技術(shù)及自動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。經(jīng)過近20年的發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運行中已經(jīng)起著不可或缺的作用。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)隨著信息技術(shù)、計算機技術(shù)及自動控制技術(shù)的發(fā)展而日新月異，系統(tǒng)升級換代很快，當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展面臨著一些挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)安全對于以實時運行為首要任務(wù)的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(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，對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全運行構(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)度自動化系統(tǒng)隔離運行；另一方面，隨著自動化系統(tǒng)的規(guī)模日益擴(kuò)大、應(yīng)用復(fù)雜度的日益提高，各個控制中心之間以及各個自動化子系統(tǒng)之間的交互大大增強，需要進(jìn)行信息的一體化整合與集成。因此，需要對調(diào)度自動化系統(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、實用性，特別是安全性更強。
4 結(jié)束語
電力自動化管理系統(tǒng)可以是集中式的，即由一個配電管理自動化主站，實現(xiàn)對整個配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集，并和饋線自動化、變電站自動化、用戶管理等集成為一個系統(tǒng)；電力自動化管理系統(tǒng)也可以是分層、分布式結(jié)構(gòu)的，如在變電站中設(shè)立二級主站，整個電力自動化管理系統(tǒng)由一個一級主站及若干個子系統(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，適合采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號：TM76 文章編號：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)展帶動了社會的進(jìn)步，同時也增加了人們對電力的需求。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也導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)難以滿足當(dāng)前我國社會發(fā)展的需求，所以需要對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)配電自動化與故障處理方式進(jìn)行優(yōu)化，以此來帶動電力系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展，下文將對相關(guān)問題進(jìn)行闡述。
1 當(dāng)前電力系統(tǒng)配電自動化發(fā)展態(tài)勢
1.1 配電自動化定義發(fā)展
配電自動化屬于當(dāng)前國內(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)度自動化、變電站綜合自動化以及配網(wǎng)、配電網(wǎng)自動化這些方面。在配電自動化方面，大力發(fā)揚配電自動化可以有效提升配電整體運行穩(wěn)定性，并提升目標(biāo)項目配電工作質(zhì)量?？梢酝ㄟ^配電運行的方式來提升配電穩(wěn)定性，并在故障發(fā)生之前先預(yù)知故障，通過計算機系統(tǒng)等系統(tǒng)模式來進(jìn)行配電。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動了配電自動化的發(fā)展，且發(fā)展速度明顯提升。配電自動化系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各種醫(yī)療項目、建筑工程項目以及石油化工等領(lǐng)域。而配電自動化系統(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)項目現(xiàn)場監(jiān)控層等諸多層次。系統(tǒng)的管理層組成要素一般會是一個服務(wù)器與一個客戶端，由這兩種結(jié)構(gòu)來構(gòu)成單機運行系統(tǒng)。使用一個服務(wù)器來對不同的客戶端進(jìn)行處理，構(gòu)建專業(yè)化的項目主機系統(tǒng)，并利用主機系統(tǒng)來發(fā)送目標(biāo)工作指令，實現(xiàn)配電控制。通訊的接口層主要任務(wù)就是對項目系統(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、項目系統(tǒng)監(jiān)控層等多個方面的信息轉(zhuǎn)換、信息傳輸內(nèi)容，可以提升項目設(shè)備與項目線路的運行質(zhì)量。不論是光纖傳感器還是通訊電纜，都可以收益。而項目現(xiàn)場施工監(jiān)控層起到的主要作用，就是對項目施工現(xiàn)場的情況進(jìn)行全方位的測量，提升項目測控儀表以及項目功率控制器的工作質(zhì)量。
1.2 當(dāng)前配電自動化發(fā)展遇到的阻礙闡述
雖然國內(nèi)近年來在不斷的發(fā)展電力系統(tǒng)配電自動化產(chǎn)業(yè)，但是在該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中卻會經(jīng)常遇到一些問題，影響配電自動化的運行質(zhì)量，主要集中在配電網(wǎng)項目建設(shè)質(zhì)量較差、配電網(wǎng)項目智能化水平較低以及沒有與之相配套的制度等。對電網(wǎng)項目進(jìn)行建設(shè)的過程中，會遇到大量的變電設(shè)施以及項目輸電設(shè)備等，不能忽視配電。從當(dāng)前國內(nèi)電力系統(tǒng)配電建設(shè)發(fā)展的情況來看，許多地區(qū)的配W主干線都比較長，而且長度遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)的長度，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，有的時候還會出現(xiàn)線路和項目建設(shè)主干線相互脫離等問題。
在對智能化技術(shù)應(yīng)用問題進(jìn)行研究時，可以綜合參考國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)展情況。發(fā)達(dá)國家電網(wǎng)自動化覆蓋率比較高，許多國家都已經(jīng)超過80%，這一覆蓋率遠(yuǎn)超中國等發(fā)展中國家。想要從根本上對這些問題進(jìn)行優(yōu)化，不僅要提升項目技術(shù)研發(fā)程度，同時還要不斷拓展自動化技術(shù)的發(fā)展以及自動化技術(shù)使用路徑，讓自動化技術(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，為變電項目運行帶來負(fù)面影響。在對配電網(wǎng)進(jìn)行管理的過程中，沒有切實可行的自動化管理規(guī)章制度，而且也缺少專業(yè)化的配電自動化管理工作依據(jù)，導(dǎo)致配電自動化發(fā)展進(jìn)程受阻。而且對配電系統(tǒng)進(jìn)行自動化處理時，因為不論是技術(shù)水平還是應(yīng)用，都不如發(fā)達(dá)國家，所以在系統(tǒng)運行時經(jīng)常會出現(xiàn)故障。如果線路出現(xiàn)短路的問題，會導(dǎo)致出現(xiàn)強電流沖擊的問題。如果不能在最短的時間內(nèi)對故障發(fā)生部分進(jìn)行隔離處理，會導(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的時間比較長，也會影響到配電的正常運行。上述所有故障都在一定程度上影響了配電自動化產(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。
2 配電自動化故障處理方式
2.1 強化信息管理
在對配電網(wǎng)進(jìn)行自動化改造的全過程中，項目管理工作人員都要時刻關(guān)注計算機應(yīng)用能力與相應(yīng)信息管理能力的提升，同時也對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)必須要不斷強化自身信息管理工作力度。配電項目運行需要有數(shù)據(jù)庫搭配，而數(shù)據(jù)庫的資源也會不間斷的更新，保證所有資源都時刻處在更新的狀態(tài)下。在最短的時間內(nèi)對所有目標(biāo)項目的信息進(jìn)行處理，提升自動化信息系統(tǒng)指令的科學(xué)性，提升變電運行過程控制質(zhì)量。
工作人員在對自動化系統(tǒng)信息進(jìn)行采集的過程中，會對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行掃描，并將這些數(shù)據(jù)信息全部輸入到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。隨著當(dāng)前我國社會的不斷發(fā)展，所有的目標(biāo)數(shù)據(jù)實效性都會隨著時間的不斷推移而降低，最終完全失去其實效性。所以工作人員在對目標(biāo)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存后，需要在最短的時間內(nèi)對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，并明確所有項目節(jié)點以及所有目標(biāo)配電運行狀態(tài)。這樣就可以在設(shè)備非正常運行之前，先預(yù)知設(shè)備的運行狀態(tài)，發(fā)出故障警報信號，做好故障處理。
2.2 提升安全管理強度
全面提升配電自動化安全管理工作強度，并提前預(yù)知到設(shè)備運行可能會發(fā)生的各種故障，在故障發(fā)生之前先通過各種防護(hù)措施來規(guī)避，如果故障不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)生，要在第一時間采取相應(yīng)的措施來對故障進(jìn)行處理，降低負(fù)面影響。如果配電系統(tǒng)項目運行產(chǎn)生故障，則自動化系統(tǒng)需要在第一時間先對故障的類型進(jìn)行全面識別，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，避免對其余的配電項目產(chǎn)生負(fù)面影響。
2.3 加強電網(wǎng)改造
國內(nèi)電力系統(tǒng)建設(shè)還存在重視度不均衡的問題，比較關(guān)注變電建設(shè)與項目輸電建設(shè)，但是對配電的建設(shè)不夠重視，這也是導(dǎo)致國內(nèi)配電系統(tǒng)運行經(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題，國內(nèi)電力行業(yè)必須要多關(guān)注電網(wǎng)系統(tǒng)，并對電網(wǎng)系統(tǒng)的內(nèi)容加以改造。不同地區(qū)社會、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)、不同長度、不同類別的輸電線路輸電過程中出現(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，以此來保證電能的正常供應(yīng)。和鄉(xiāng)村地區(qū)相比，城市對電能的要求更高，對總電量的需求量也比較大?？梢詫ε潆娋W(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)點上來安裝對應(yīng)的自動化控制設(shè)備，對設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測，提升配電網(wǎng)整體輸變電水平。
3 結(jié)語
電力系統(tǒng)配電自動化與故障是影響我國社會發(fā)展、影響供配電工作正常開展的關(guān)鍵要素，同時也是供電企業(yè)日常工作的難處理環(huán)節(jié)之一。上文分別從多個角度論述了應(yīng)當(dāng)如何提升電力系統(tǒng)配電自動化與故障處理工作質(zhì)量。
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