導語：如何才能寫好一篇供電技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：數字化；供電技術

中圖分類號：TM925 文獻標識碼：B 文章編號：1009-9166（2010）029(C)-0081-02

一、數字化供電系統的數據集成

數據集成的首要指導原則是：盡管數據可能在不同的地方、以不同的語義、格式存儲，訪問方法各異，但是，對于數據使用者而言，數據好像駐留在一個單一的數據源里一樣。因此，數據集成技術實質上將信息需求者屏蔽于所有這些復雜性之外，使用者的應用程序可以通過諸如SQL或XML的標準語言，或標準網絡服務來對數據進行使用。

對于數字化供電系統而言，首先，需要將來自不同層面、不同系統的、具有不同結構的數據整合在一起，并實現數據統一表達、統一管理、統一訪問途徑，最終實現各業務管理間有序的信息交換與共享，保障各管理條線的業務協同。將這些來源不同、結構不同、標準不同的數據按照統一的格式和標準進行規范，要求企業構建一個統一的企業級公共數據模型，從而將原本分散在不同應用中的信息按照該模型組織為一個整體。

其次，數字化供電系統采用集中統一存貯的數據整合模式來實現數據集成。這種模式可以有效地保證對共享數據的訪問效率，從而有效地保證基于共享數據的業務應用的執行效率和實現方便性，并使得共享信息易于管理。對于整合后的信息，對外提供多種數據訪問服務手段，使整合后的信息資源能方便地提供給各類業務系統使用。

二、應用集成技術

應用集成技術的核心是通過各種軟硬件技術將已有的和新建的業務系統集成起來，共同完成企業的各種業務活動，并能夠靈活快速地適應企業的發展和市場的變化。對于重要客戶供電風險預控管理而言，需要將電網GIS系統、400主動服務系統、短消息系統內私有的業務功能按照標準的規約進行封裝與部署，形成企業層面可復用、可管理、可信任的資源。如電網GIS系統提供的自動成圖服務、拓撲計算服務等。數字化供電系統應用集成技術應用主要包括：基于SOA的應用集成架構、服務構建技術及專業圖形控件技術。

1、基于SOA的應用集成架構

數字化供電系統采用SOA架構的松耦合方式，構造出為企業層面服務資源平臺，使原來各個業務系統私有的應用功能成為可由其他業務信息系統自由調用的服務。在保證服務可以獨立運行的同時又可與其他應用系統進行協同作業，實現了系統的應用集成和功能重用，促進了多個業務信息系統的應用水平提升。服務使用了開放、中立的標準來定義接口規范（包括格式和傳輸協議），與其所使用的硬件平臺、操作系統和編程語言無關，所有服務調用方及服務提供方之間均可用統一和標準的方式進行通信，能夠很好地解決傳統模式下異構系統間接口困難的問題。通過基于SOA架構的服務，數字化供電系統在體系結構上的優勢表現為：

（1）在企業層面擁有一個功能完備的可復用、可信任、可管理的服務集合

（2）不需要大量數據維護與管理工作

（3）提高了跨業務域的應用系統共享全局信息的能力

（4）可以方便地整合不同類型的電網數據用于自身的分析與決策

2、服務構建技術

由于數字化供電系統采用SOA這種服務架構體系，需要對服務根據自身業務“按需（ONDE―mand）”分析、拆遷、改造為不同粗細等級的服務，如粗顆粒度服務、細顆粒度服務、基礎、高級。細顆粒度服務，既可被粗顆粒度服務調用，也可被高級調用；基礎，既可被高級調用，也可被粗粒度服務調用；同時基礎和細顆粒度服務之間也可相互調用。粗粒度服務及服務組合，簡化相關應用的調用過程，調用效率大大提高。服務設計時，服務之間復用性與復雜性關系也做了有效平衡。

數字化供電系統根據自身業務的需求，需要在公共信息模型的基礎上開展“按需（ONDE.mand）”構建方面的研究。其基本內容是以“按需模式”來抽取完備電網結構模型的信息子集，構造出不同的專業電網模型，如專題圖電網數據模型、主配網一體化雙向拓撲分析等，以滿足不同專業的功能業務應用需求。根據具體的應用需要，通過專業需求規則進行電網結構模型數據的自動抽取，從而生成特定電網結構模型提供給特定應用系統應用。這樣不僅可以大大提高專業信息系統的開發效率，保證了特定應用系統數據的準確性，同時也保證了不同應用系統的電網模型信息共享。

3、專業圖形控件技術

應用控件是指基于微軟公司Activex技術的可重用的軟件組件。可用這些組件增加網頁、桌面應用程序和軟件開發工具的交互性以及更多的功能，例如圖形顯示效果或彈出式選單等。應用控件可用不同程序設計語言編寫，包括Java、c++和Visual Basic等。應用控件一旦被開發出來，設計和開發人員就可以把它當作預裝配組件，用于開發客戶程序。以此種方式使用Activex應用控件，使用者無須知道這些控件是如何開發的，在很多情況下，甚至不需要自己編程，就可以完成網頁或應用程序的設計。

重要客戶供電風險預控管理對電網資源的展現形式給出了明確的方案：對系統中涉及的各種信息（包括：電網圖形、電網拓撲、設備開關狀態、實時負荷等方面的信息）通過圖形方式統一展現，對重要客戶供電風險分析結果的展現形式同樣以圖形展示為主（包括：全數字電網設備邏輯接線、電源點到客戶的供電系統圖、線路地理圖等）。

為滿足圖形化展示的要求，需要開發一系列專業圖形應用控件來滿足要求，把電網地理信息系統的部分功能適當抽象，以控件的形式供開發者或最終用戶使用，將會帶來許多傳統地理信息系統開發工具無法比擬的優點。應用控件小巧靈活。各應用控件都集中地實現與自己最緊密相關的系統功能，該控件提供空間數據管理能力，并且能以靈活的方式與數據庫系統連接。在保證功能的前提下，系統表現得小巧靈活，能夠滿足用戶各種應用需求。

強大的地理信息系統功能。這些應用控件采用直接調用形式，無論是管理大數據的能力還是處理速度方面均不比“電網地理信息系統”內部應用遜色。小小的應用控件完全能提供地理圖形、電網圖形、專題分析等空間處理能力和豐富的空間查詢與統計能力。

與其他應用系統精密結合。由于這些應用控件可以直接嵌入其他電網信息化應三用系統開發工具中，對于廣大開發人員來講，就可以自由選用他們熟悉的開發工具，并與那些應用系統緊密結合。而且，其他系統的開發人員可以像管理數據庫表一樣熟練地管理電網圖形等空間數據并調用其查詢統計及分析結果，無須對開發人員進行特殊的培訓，而且開發的系統能夠滿足實際應用的需求。

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【關鍵詞】無線供電；磁耦合共振；實驗

隨著科學技術的發展，人們日常生活中有了許許多多的電子電器設備，它們都附帶有電源線、充電器，而且各種充電器規格不一不能通用，這些電源線和充電器充斥了我們的生活，成了我們生活中無法拋棄的羈絆，我們有沒有可能徹底甩掉這些小尾巴？答案是肯定的，我們可以應用無線供電技術。海爾已經推出了“無尾電視”概念機，不需要電源線、信號線和網線。

無線電力傳輸是一種區別于有線傳輸的特殊供電方式。無線供電技術其實在很多年前就有概念，特拉斯在發明了交流電并構建交流供電體系后開始構想無線輸電方案，同時進行了實踐。

目前，無線供電技術有以下三種方法：

第一，電磁耦合。最早應用的無線供電技術是1885年研制成功至今仍在廣泛應用的變壓器，它是典型的電磁耦合無線供電例子，其基本原理是法拉第的電磁感應理論，兩組導線繞在鐵制框架上，兩者沒有直接連接，完全靠電磁感應傳遞能量。在現代社會生活中，這種電磁感應式的無線供電系統已得到了較為廣泛地應用，其中一個例子是電動牙刷。電動牙刷經常接觸水，無法采用直接充電方式，研究者采用電磁耦合無線充電技術，在充電座和牙刷中各有一個線圈，當牙刷放在充電座上時就有磁耦合作用，類似一個變壓器，感應電壓整流后就可對鎳鎘電池充電；另一個應用更加廣泛的例子是我們使用的各種智能卡片，如公交卡，第二代身份證和很多可以記錄信息的卡片，他們都采用了無線供電技術，這些卡片的內部結構相似，由一小塊芯片和一個線圈組成。在卡片中的電路中沒有供電模塊，當卡片在讀卡機邊晃動時，讀卡機周圍形成一個快速變化的磁場，卡片中的線圈產生感應電流，感應電流給內部的芯片供電，芯片對外發射信號，將自身的信息發送給讀卡器，接下來讀卡器就可以判斷出目前卡中有多少余額，并完成扣款操作。這就是非接觸IC卡的原理，實質已應用了無線供電技術。雖然電磁感應無線供電技術比較成熟，但這種供電技術會受到很多限制，其中最大的問題就是低頻磁場會隨著距離的增加而快速衰減，如果實際應用要增加供電距離，只能根據需要加大磁場強度，但磁場強度加大不僅增加電能的消耗，還會造成近距離的磁信號記錄設備失效，例如銀行卡上的磁條在強磁場下會去磁損壞。另外，電磁感應無線供電技術是直接以電磁波形式進行1cm以下的較近距離的發射和接收，電磁波向四面輻射，能量大量浪費，效率較低，通常它只適合相互“貼著”的小功率電子產品。

第二，光電耦合。光電耦合無線供電技術就是把電能轉化為光能，比如激光，通過光將能量傳遞到目的地再轉化為電能。光電耦合無線供電技術比較直觀，而且光電轉換技術也較成熟且應用廣泛。但我們知道光的傳遞路徑中不能有障礙物。所以光電耦合無線供電技術有很大的應用障礙。

第三，電磁共振。電磁共振其原理類似聲波共振的原理，兩種介質具有相同的共振頻率，就可以用來傳遞能量，稱之為非輻射性電磁共振。美國麻省理工學院的科學家正在開發一種使用非輻射性的無線能量傳輸方式來驅動電器，無論是手機，筆記本電腦還是數碼相機，如果這項研究獲得成功，它們的充電器都可以退休了。特定頻率的電磁波能引起物體的振動，如果兩個物體固有頻率相同，就可以傳遞這種振動，也就是傳遞能，研究人員讓一個天線發射電磁波，讓接收器來接收，轉化為能量，這是電磁共振無線供電技術的基本原理。按照這一原理所有使用電池的電器都可以換用電磁共振無線供電技術供電。將來電磁共振無線供電技術將會有很大的應用空間，比如在地下鋪設線路后，我們隨時可以為手機，甚至開行中的汽車充電。

根據以上分析，我們認為磁耦合共振無線供電技術是最有可能廣泛應用的技術。無線供電技術（無線充電）可以讓電能隔著空氣、塑料外殼實現傳輸，大大方便了應用。

無線電能傳輸方案如圖1。

圖1 無線電能傳輸方案原理框圖

采用磁耦合共振所消耗的電能只有傳統電磁感應供電技術的百萬分之一，當發射端通電時，它并不向外界發射電磁波，而只是在周圍形成一個非輻射磁場，這個磁場用了和接收端聯絡，激發接收端共振，從而已很小的消耗代價來傳輸能量。這項技術中，磁場的強度和地球的強度相似，人們不用擔心對自己身體和其它設備產生不良影響。

采用芯可泰XKT801芯片，我們進行了以下無線供電實驗。

無線供電模塊有振蕩電路、整形電路、檢測電路、頻率干擾抑制電路、電流自動控制、無線功率發射電路等組成。

圖2 無線供電模塊電路組成

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關鍵詞：供電系統；可靠性；管理；經濟效益

眾所周知，電能在當今社會里已成為國民經濟和人民生活必不可少的二次能源，由于它的方便、清潔、容易控制和轉換等優點，使其運用范圍和規模有了突飛猛進的發展。電力工業的主要產品是電能，電力生產與其它工業不一樣，因為電能到目前為止前為止還不能大量儲存，發、供、用電是在同一時間完成的。在這一過程中，任何一個環節發生故障都將影響電能的生產和供應。因此，搞好供電系統用戶供電可靠性管理工作是保證電力安全生產及向用電單位正常供電的必要條件。

1用戶供電可靠性管理的概述

城市配電系統用戶供電部分，指由降壓變電站起，根據用戶需要將配置好的各電壓等級的電能，經配電網絡(線路)送至用戶的系統部分。這部分的整個系統對用戶連續供電能力通常稱為用戶供電系統可靠性，即衡量供電系統對用戶持續供電能力，定義為：在統計期間內，對用戶有效供電時間總小時數與統計期間日歷小時數的比值。供電系統用戶供電可靠性管理工作是供電企業現代化管理手段之一。隨著國民經濟和人民生活水平的提高，對供電可靠性要求越來越高。由于電力系統具有發供用同時性的特點，供電系統可靠性必須考慮與經濟性的協調，必須對配電系統可靠性各個階段的工作進行經濟效益和社會效益評估。

2影響用戶供電可靠性的原因分析

2．1線路類

線路類影響用戶可靠性的原因：①線路非全相運行；②瓷瓶閃絡放電；③倒桿；④斷線；⑤短路；⑥接地；⑦樹害；⑧柱上油開關故障；⑨跌落式熔斷器故障等。

2．2設備類

設備類影響用戶可靠性的原因：①配電變壓器常見故障主要有鐵芯局部短路或熔毀，絕緣損壞；②戶內10kv少油或真空斷路器故障主要有開斷關合類故障；③開閉所和配電室部分主要故障設施是電纜進、出線，大都發生在電纜中間接頭及電纜端頭短路故障；④電壓互感器故障有鐵磁諧振、受潮短路、絕緣劣化局放或擊穿；⑤電流互感器故障有二次開路，如引線接頭松、端子壞等；⑥受潮使絕緣下降而擊穿；⑦絕緣老化、腐蝕而造成電暈放電或局部放電。

2．3不可抗拒的自然災害因素

主要指暴風雨、雪、雷電、洪水、地震的發生而造成系統故障直接影響對用戶和社會供電的中斷。這些因素雖不可抗拒，但可通過預測和預報，做好防范措施減少損失及影響；若一旦發生，積極搶修也可減少損失影響。

2．4系統和設備的計劃性檢修

這是歷年不可避免的影響因素，但是通過管理工作的科學化，可以減少這方面的影響因素。如一些供電企業將每年度的單一性計劃檢修改為根據設備技術的具體狀況和條件情況及聯合配電網作業的狀態性檢修做了償試，應該說這是一種由定性的傳統管理方法向科學的定量管理轉變的一個進步。

2．5城市電網的結構影響

由于一些電網結構滿足不了安全標準，即在受端系統內發生任何嚴重單一故障時應能可靠、快速地切除，保持系統穩定。當突然失去任一元件(線路或變壓器)時，不得使其他元件超過事故過負荷規定，從而影。向了電力負荷的轉移、轉供能力，使供電可靠性降低。

2．6電源的供電能力

主要指發電廠根據需要，持續、不間斷地提供電力、電量的能力。這一影響因素不是某一局部單位所能解決的，需要有關部門根據負荷增長需要、資金等因素統籌考慮和安排。

3提高用戶供電可靠性的途徑和措施

3．1改善配電網結構方面

供電可靠率直接體現供電系統對用戶的供電能力，而合理的電網結構、健康的電氣設備是基礎。①我們應重視線路斷路器位置的選擇，將線路進行合理分段。當線路出現故障或計劃檢修時，可縮小停電范圍；②要重視配電網中設備的選型和更新。利用電網改造對中低壓電網設備進行了重點改造，加大先進設備應用水平，通過先進設備的應用，減少了對設備檢修次數，提高供電可靠性。

3．2在防止線路故障發生方面

我們應當加強線路設備運行管理工作，做好線路設備的運行巡視工作，建立詳細巡視記錄，對查出的缺陷，按輕重緩急安排逐步消除；做好線路設備防雷、防小動物措施；另外，定期做好用戶用電安全檢查工作，能夠發現用戶危及用電安全隱患，杜絕因用戶設備問題造成線路跳閘，殃及其它用戶供電安全。

3．3在加快事故處理方面

(1)考慮配電變壓器備用問題。對于山區縣級供電企業，受經濟條件限制，購置大功率事故發電車可能性不大，參考兄弟單位做法，考慮配電變壓器的事故備用。

(2)推行配網帶電作業。在配電網檢修工作中處理節點發熱、更換絕緣子、設備清掃、線路”T”接搭火等工作，停電占有很大比例。通過帶電作業器材，人員培訓，在上述類型工作中開展帶電作業，將會明顯減少線路停電時間和次數。

(3)充實事故處理交通工具，組建事故急修班，購置必要的車輛和通訊設備，提高事故處理機動能力。

3．4配網檢修工作中加強可靠性管理

(1)加強配電網的技術管理，對設備缺陷加強技術分析，做好設備故障診斷。同時，增加設備故障檢測儀器的配置，設備檢修由定期檢修逐步向狀態檢修過渡，以減少設備停電次數和時間。

(2)重視配網停電檢修計劃的綜合管理工作，在制定月度停電計劃時，生產管理科室依據年度停電計劃及各專業的預檢、大修、技改等作業計劃，充分利用停電機會安排好各項工作。

(3)認真貫徹“應修必修、修必修好”的原則，落實設備檢修責任制，嚴格執行檢修作業指導書工序，確保檢修質量。

3．5建立完善的配網可靠性管理制度

(1)制定供電可靠性管理制度，對用戶供電可靠性統計的管理機構、職責分工、評價指標、目標和指標分解作出明確的規定。

(2)執行停電審批制度。從上到下將可靠性指標層層分解，把全年可靠性指標分解到各運行班組、各班組長。按允許的停電時戶數申請停電，減少停電工作的盲目性。

(3)可靠性指標月度分析預測制度。由可靠性專責人負責召開每月的可靠性月度預測分析會，對配網可靠性因素進行分類分析，普遍性的問題要引起相關部門的注意，結合本月工作安排，對本月可靠性管理制定目標。

4用戶供電可靠性管理在生產中的應用

4．1用戶供電可靠性的基礎管理

供電企業應明確各分公司(工區)的職責分工，并層層分解指標，確定工作目標，將可靠性管理的要求落實到班組。實現全員全過程的可靠性管理。并制定詳細的考核辦法。建立供電可靠性控制程序。

4．1．1確定合理的可靠性目標

(1)網絡結構及設備狀況：作為可靠性管理的具體部門，必須建立詳細的配電線路的網絡結構圖及設備的安全狀況記錄，并按管理班組落實到人，使得每個人都熟悉配電線路的網絡結構和清楚設備的安全狀況。

(2)歷史數據：歷史數據的收集、整理和分析是可靠性管理的基礎。

(3)停電計劃：在計劃停電管理方面，對停電時間嚴格控制，改變歷來形成的一味放寬停電時間的習慣，嚴格避免停電時間的寬打窄用。

(4)可靠性指標預測：通過對可靠性指標的預測，可以有效的指導我們的實際工作。

(5)計算停電時戶數：例如：某供電單位有1850用戶，該年度供電可靠率控制目標是99.90％，問該年度的停電時戶數應限制到多少以內?

①用戶平均停電時間：AITC-1=(1―供電可靠率)×統計期間時間=(1-99.90％) ×8760=8.76(h)

②停電時戶數停電時戶數=用戶平均停電時間×總用戶數=8.76×1850=16206(h/戶)

(6)分解時戶數(并計算可靠性指標)：把計算可靠性指標分解到公司的各個部門，各部門把各自的指標按即定的分解方法

分解到班組和個人。

(7)制定可靠性管理的考核獎懲辦法：制定可靠性管理考核獎懲辦法是可靠性管理的重要手段之一，是公司考核各部門

可靠性管理工作成績的重要依據。

4.1.2建立供電可靠率分析機制

(1)宏觀分析

①指標分析：

比較分析法――主要是通過當月或季度的可靠率指標與歷史數據的比較。

分類分析法――主要是通過對設備的分類、技術原因的分類、責任原因的分類分析影響供電可靠率的原因。

②停電損失分析：對用戶的停電會造成用戶的直接損失和間接損失。

直接損失：直接停電影響而對用戶造成的損失。

間接損失：間接停電影響而對用戶造成的損失，包括經濟、社會和組織方面的損失。

(2)微觀分析

①對重要停電事件分析：對可靠率指標影響較大的停電事件進行分析，提出改進措施。

②排序分析：按線段(線路)或責任部門停電時戶數、停電次數等進行排序分析，以便對影響大的線路進行診治。

(3)加強配網和供電可靠率的基礎管理

積極采用GIS(地理信息系統)等先進的管理手段，實現配網管理現代化。在GIS平臺上，實現設備管理、運行管理、檢修管理、檔案報表管理、停電管理、配電網工程管理、網絡分析優化等功能。提高供電可靠性管理及整個配電系統的管理水平。

4．2供電可靠性的檢修管理

(1)加強設備檢修中預安排停電的管理；

(2)進行施工和檢修時，應事先制定好工作計劃，優化施工方案；

(3)加強停送電管理；

(4)提高設備預試、檢修質量，嚴格檢修工藝，加強設備缺陷管理，在檢修中消除電網、設備隱患，力爭杜絕返工和重復建

設；

(5)建立故障報修中心，提高故障搶修人員的隊伍素質，配備故障搶修所需的檢修、交通、通信裝備和臨時供電的發電車等，加快故障搶修速度和處理故障時間；

(6)大力開展10kV配電網帶電作業，用戶接火、處理更帶換跌落開關等簡單的作業項目要使用帶電作業。

4．3用戶供電可靠性的運行管理

(1)加強輸變電設備的可靠性和繼電保護、安全穩定裝置的管理，提高電網安全穩定運行水平。

(2)加強配電設備的巡視，和配變的負荷監測工作，超負荷應及時調整。

(3)開展短期和超短期負荷預測工作，并根據不同季節和時段的負荷特點，預留必須的旋轉備用容量和熱備用容量，各并網電廠要加強運行管理，提高發電設備的可靠性指標，減少直至杜絕拉閘限電情況發生。

(4)加強配電設施的防護工作，防止外力破壞事故發生。

(5)根據配網實際情況，在計算和試驗的基礎上，實現不停電倒負荷。

4．4優化網絡結構和技術進步

(1)合理的配網網結構是提高用戶供電可靠率的基礎。

(2)配網絕緣化可以大量減少樹枝碰線等外力破壞事故，同時也給配網線路檢修創造了有利條件。

(3)城鄉電網建設和改造時要采用免維護和少維護等先進的技術裝備，延長設備檢修周期。根據可靠性統計分析結果確定設備的最佳檢修周期，推行狀態檢修。

(4)積極采用紅外測溫等先進的技術手段，提高配網設備的狀態監測和診斷水平。

(5)在線路上裝設故障尋址器，變電所內裝設小接地電流選線裝置，采用電纜故障尋址器等，縮短查找故障點時間。

(6)積極采用配電自動化技術，實施環網供電，縮短故障隔離時間，縮小停電范圍，暫不能實施配網自動化的地區應多裝設線路分段設備，盡量將每段用戶數量控制在10戶以內。

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一、 積極學習技術，努力提高自身業務水平

年7月，在有關部門的帶領下，我隨隊到河南濟源市防爆設備廠進行了考察和學習，掌握了新型設備的新技術、新工藝，并積極地和同行探討與交流。隨后邀請了該廠家與南京國辰電氣的相關技術人員來到我礦，為供電職工進行電氣設備的應用與維護培訓，為我們相關技術人員現場進行技術指導，解決了不少的技術難題。我把平時工作中遇到的有關問題記錄下來，向供電車間老師傅們求教，直至弄明白為止。每當廠家相關技術人員來礦解決設備大的故障時，我更積極向他們進行請教。在不斷地學習和實踐中，我逐步的熟悉了井下供電系統和高低壓設備的應用，提高了自己的業務水平。

二、 合理供電系統設計，科學編制技術措施

在分管供電科長的指導下，我逐漸進行各采區工作面的供電系統設計。由于對工作面及其機械設備不熟悉，為合理的布置高低壓電纜線路的走向，我經常跑現場，測量距離，科學整定計算，合理選擇電氣設備和電纜型號，不僅滿足實際需要，還能節省不少人力物力。我先后為井下8171、7198、7196、7174（2）、8172、7199等采煤工作面的供電系統進行了設計。我本著“一工程一措施”的原則，除了固定每月兩次的高低壓電氣設備檢修，還有敷設或回收高壓電纜、設備安裝、標準化工作等工程，我都要提前編制施工安全技術措施，嚴謹組織、科學編制，使安全技術措施具有科學性和可操作性。經過有關部門領導的審批后，在施工前傳達給每位施工人員并簽字，嚴格措施的兌現，令措施真正地起到了防范在前、全過程監督指導的作用。另外，我還協助車間主任做好設備檢修計劃、材料計劃，并對出現的機電事故提出安全防范技術措施。

三、安全質量標準化，工作任務顯成效

為貫徹落實礦下達的質量標準化工作，針對供電班組對井下主要巷道及變電所的電纜按標準化要求進行整理吊掛的情況，提出合理化建議，并制定科學的安全施工技術措施。XX年我主要參加完成了以下幾項大的工程：ⅱ(3)采區上部變電所安裝及其供電線路的敷設；皮帶暗斜井皮帶電控系統安裝；東三及ⅱ(3)采區變頻絞車電控、信號系統的安裝；井下8171、7198、7196等采煤工作面的供電系統安裝；-750掘進面大型綜掘機供電系統安裝；-750行車間供電安裝及掘進隊供電系統改造；主井變電所更換變壓器等。通過參加這些大型工程，我一邊指導技術上的工作一邊再進一步學習，積累為以后更好的做好供電工作奠定了基礎。

四、做好本職工作，提高職工技能水平

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（1.中國科學院光電研究院，北京100094；2.中國科學院研究生院，北京100190）

摘要：供電系統是系留氣球的重要組成部分，其正常運行是保證系留氣球安全可靠的關鍵，一些特殊載荷需要不間斷供電，即當主供電出現問題時，需要無縫切換到備用電源以實現系統和載荷正常運行。常用主備電切換方式動作緩慢，耗時較長，并且電路復雜可靠性低，結合系留氣球供電系統的特點，提出一種簡單易實現的不間斷供電方式，即在電磁繼電器基礎上，在備用電源支路上再連接一組開關管并配合小容量電容，當系統檢測到電壓異常后，開關管在幾微秒內快速切換到備用電源，電磁繼電器在開關管接通一段時間后也會切換到備份電池，此時備份電池通過兩條通路供電給母線，不僅球載電子設備可以穩定工作，而且可靠性大大增加。經過仿真和相關實驗，證明這種供電結構實現了不間斷供電，并且具有較高的可靠性。

關鍵詞 ：系留氣球；不間斷供電；切換方式；開關管

中圖分類號：TN06?34；TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2015）17?0144?05

0 引言

系留氣球是一種依靠氣囊內的浮升氣體獲得浮力，并用纜索系在地面設施上的浮空器，可以在空定范圍內實現定高度、長時間駐留[1]。系留氣球作為一種可長時間連續滯空的載體，非常適合搭載各類任務設備，具有廣泛的用途，可用于氣象探測、環境監測、廣播通信、地形測繪、低空預警、邊海防的空中監測以及反恐監視等方面。隨著任務需求的增多，各種電子設備不斷加入到系統中，為了保證氣球系統能夠長期穩定的工作，需要連續不間斷地為各種球載電子設備提供電力。空中平臺的電源一旦發生故障，平臺上的設備沒有了動力，不僅無法完成預定的任務，甚至對系留氣球降落都帶來影響。供電的可靠性，供電的質量以及供電的安全性都是電源設計中必須認真考慮的問題。

供電系統在主備份電源切換方式上采用直接切換，即在主供電出現問題時繼電器跳轉到備份電源繼續供電，這種方式雖然簡單易行，但是切換時間比較長，很容易造成敏感電子設備掉電造成的復位等行為。基于以上考慮，對系留氣球的不間斷供電技術進行研究很有必要。

本文創新之處在于對比現有的主備電切換方式，提出的不間斷供電結構可靠性高，切換動作時間非常短暫，所用電路均為模擬電路，簡單易行，可實現主備電之間的“ 零斷電”，對于系留氣球供電系統有一般的適應性。

1 電源切換方式原理及分析

在交流電源停電后，依賴蓄電池儲能，經逆變器轉換或蓄電池組直接向負載持續供電的電源系統稱為不間斷供電電源系統[2]。為提高對球上任務載荷供電的可靠性，供電系統常常設計成一主一備雙電源供電，備用電源在主電源出現故障時自動啟用，實現對負載的不間斷供電[3]。

供電系統有兩種典型的常用主接線方式：

（1）正常情況下一路進線對母線供電，另一路進線作備用電源，依靠兩路進線開關實現自動切換，此種方式稱為明備用，如圖1（a）所示，主供電正常切換開關狀態為閉合，備用電源開關斷開，主供電出現故障備用電源切換開關閉合進行供電。

（2）兩路工作電源同時供電互為備用，依靠母分開關實現備用電源自動投入使用，此種方式稱為暗備用，如圖1（b）所示，主供電和備用電源切換開關狀態同時為閉合，母分開關斷開，此時為主電源供電，當主供電出現故障時，母分開關閉合切換到備用電源供電。

1.1 常用主備電源切換方式

要想實現不間斷供電，電源切換是主要問題，對于比較簡單的備用電源切換裝置，目前通常設計成工作電源開關輔助接點直接起動備用電源，現有技術中應用比較廣泛的切換方式根據器件不同大致分為繼電器切換和二極管切換，切換方案如圖2所示。

繼電器切換方式是通過繼電器的靜觸點與第一動觸點、第二動觸點的切換來實現主/備電源之間的供電切換，且必須在負載端連接有一大容量的電容，如圖2（a）所示，主/備份電源之間可實現平穩切換，備份電源的儲能作用也能夠得到充分發揮，但是存在以下缺點：

（1）負載電壓波動大，當備份電源電壓較低時，主/備份電源之間的切換將引起掉電等現象；

（2）在接通供電系統的瞬間，電容進行快速充電，很容易損壞電容前面的電路，大容量的電容將容易導致電路存在安全隱患，若不使用大容量的電容進行儲能，將導致主/備份電源不能平穩切換。

二極管切換方式采用二極管來實現主/備份電源之間的供電切換，通過二極管的導通和截止來控制備用電源的接入，如圖2（b）所示，主/備份電源之間可實現平穩切換，也不需要大容量的電容進行輔助切換，但是存在以下缺點：

（1）當二極管上流過較大的電流時，會在二極管的PN 結上產生較大的壓降，不能充分發揮備份電源的儲能作用；

（2）在二極管上將產生大量的功耗，必須配合散熱器進行散熱才能確保電路工作的可靠性，同時由于過高的溫升將會引起二極管周圍的元器件性能下降，且也不利于產品的小型化；

（3）當備份電源的電量不足時仍然為負載供電，沒有過放保護功能，將降低電池的使用壽命。

系統主接線切換方式有明備用和暗備用，其中暗備用應用案例之一是神舟飛船供電結構。神舟飛船供電系統整體上采用的是暗備用切換方式，在供電結構上采用兩邊對稱同時供電的方式，如此的結構設計可以實現系統供電的連續性。

神舟飛船電源系統是我國迄今為止最復雜的空間電源系統[4]，它由主電源、應急電源、返回電源等多種電源組成，存在多種并網供電工作模式，其任務是在待發段、發射段、自主運行段、返回段和著陸段為整船或返回艙提供所需的電能[5?6]。飛船上設置主要負載母線和次要負載母線，當出現供電不足時可以斷開部分次要負載。另外，飛船上還安置有可靠的應急蓄電池，主電源一旦出現故障立即啟用備份電源確保一段時間的飛行。當負載過大時，主電源供電不足導致母線電壓顯著下降，應急電源能自動接入母線。

飛船電源分系統的工作狀態復雜、功率要求大、可靠性要求高，而且電源并網時需要解決的技術難題很大。基于以上考慮，飛船電源分系統的供電結構并不適合應用到系留氣球上，但是相關的思路仍然值得借鑒。

1.2 系留氣球電源切換原理

通過對現有的供電方式分析發現，供電結構體系正在朝著更安全、可靠的方向發展，系留氣球供電系統也不例外。特別是隨著精密電子儀器載荷的增加，供電結構中“不斷電”幾乎已經是一個必不可少的要求。

系留氣球供配電是由地面供電設備將市電變頻升壓后，通過系纜傳送到球上，經過降壓并變換后輸出直流穩定電壓，供給球載平臺設備及任務載荷使用[7]。球上還載有應急電源，目的是當主電源電路發生故障時可以跳轉到應急電源繼續給負載供電。

目前主電源和應急電源之間切換方式采用繼電器切換，對于這種直接切換方式來說，雖然在一定程度上提高了直流電源設備運行的可靠性，但切換過程中會造成負載供電的短時中斷，影響設備的安全可靠運行，尤其是對于一些比較敏感的電子設備來說，突然的失電會觸發其保護措施，繼而啟動復位等行為，可能會導致進行中的任務失效。

如何實現不間斷供電并且還要保證電源的可靠性是本文的主要難點，對比傳統的系留氣球供電結構，下面將給出一種新型的切換電路。電源切換主要考慮到兩種切換方式，第一種為二極管切換，第二種為開關管切換，進行對比后選出最適合的切換方式。

1.2.1 二極管切換電路

二極管切換電路如圖3所示，除了正常的繼電器外，備用電源回路中加入DC/DC 變換器，其輸出為24 V，主電源和備用電源工作時輸出電壓為28 V。當主電源正常工作時，二極管B點電位為28 V，A點電位為24 V，二極管D1截止，DC/DC變換器沒有帶載工作，備用電源的損耗可忽略；當主電池耗盡或故障時，二極管B點電位低于A點電位，D1導通，B點電位為24 V，確保用電設備瞬間不掉電（此種工況適用于用電設備能夠寬范圍工作情況下）。經過一段時間后，繼電器切換到備用電源后，供電母線電壓≥28 V，二極管D1截止，DC/DC變換器不帶載工作，完成不間斷切換。

進行相關實驗后發現，使用DC/DC 變換器供電存在模塊間開關頻率不匹配的問題，該方式適用于用電設備能夠寬范圍工作條件下。

1.2.2 開關管切換電路

為了解決上述提到的問題，采取另一種切換方式，即使用開關配合小容量電容，在電磁繼電器切換的間隙為球載設備供電，如圖4所示。

目前的雙電源自動切換裝置大部分由具有機械閉鎖的兩個接觸器構成，都有觸點開關，開關時間長而且有火花產生。優秀的雙路開關切換延遲時間是0.1~60 s。而一些敏感的設備如可編程序控制器在斷電的一個周期即20 ms后就會自動重新啟動，所有邏輯都將自動復位，因此切換開關組件的選擇對縮短切換時間、保持負載電壓穩定具有重要意義。在不改變原先電磁繼電器主/備份通路的基礎上，采用IGBT或MOS開關器件，作為備用電源的另一通路上的開關，在主母線掉電后迅速接通備用電源。IGBT或MOS開關器件具有無觸點、快速、無火花接痕等特點，其開通、關斷時間僅為幾十微秒[8]，在計算機容許斷電的時間內，能夠實現無縫切換。電路系統中如果輸入信號在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會產生相應的抖動（起伏），故在切換支路中加入滯回比較電路，此比較器采用LM339遲滯比較器，遲滯比較器又可以理解為加正反饋的單限比較器，輸出線路帶有電壓保護模塊，加入其目的是為了保護開關管和電子負載設備免受電壓突然沖擊造成毀壞，主電路切換原理如下：

（1）主電源正常時，供電母線28 V正常供電，此時開關管處于斷開狀態；

（2）主電源出現故障，供電母線掉電或電壓降低，此時開關管通過電壓采集模塊檢測到主母線掉電或電壓降低狀態，開關管在幾微秒內打開，迅速將備用電源連接到主母線上；

（3）電磁繼電器在開關管打開一段時間后切換到備用電源，此時備用電源通過兩條通路給供電母線供電，即使開關管損壞斷開也不影響正常供電；

（4）開關管電壓采集采用分壓形式，電路全部是模擬電路，可靠性高。

信號采集模塊實時監測供電電壓狀況，一旦檢測到主電源故障立刻切換到備用電源。備用電源采用的是鋰電池組，電池長時間頻繁切換會導致溫度升高，而溫度是電池內部化學反應的催化劑，溫度高使電池反應加劇。因此需要對電源是否失壓進行預測，以防止切換系統頻繁動作致使鋰電池損壞。

球上控制模塊工作范圍在18~36 V，也就是當供電電壓低于18 V 時系統不能正常工作，這個值即為飛控設備所需最低電壓值，主電源供電電壓為28 V，本文中擬采用主電源正常工作電壓與飛控設備所需最低電壓的算術平均值作為判定有失壓趨勢的臨界電壓值。通過進一步判斷主電壓工作狀況，經過一定的延時，排除外界因素或負載擾動引起的電壓波動。

2 電源不間斷切換仿真實驗及結果

2.1 電源不間斷切換仿真

通過對比上述兩種切換方式，原理上開關管切換電路能夠較好地實現不間斷供電。為了進一步分析其可行性，需進行仿真驗證，仿真模型的搭建采用Simulink模塊，Matlab 的Simulink 工具是用于各種動態系統建模、分析和仿真的圖形交互環境[9]，Simulink仿真具有便利性和真實性，各仿真單元基本可與實物電路對照，此模塊具有適應面廣，結構和流程清晰及仿真精細、貼近實際，效率高，靈活等優點，目前Simulink已被廣泛應用于控制理論和數字信號處理的復雜仿真和設計中[10]。搭建的模型圖和仿真波形圖如圖5和圖6所示。

主電源采用脈沖模擬電源正常和掉電的情況，主電源電壓設置為28 V，外加直流電源為5 V，通過比較器判斷電壓是否斷電，根據比較器輸出結果控制開關的一端輸入，另一端備用電源輸入采用25 V直流電壓（主要在波形圖中觀察時比較方便對比原電壓大小的變化），控制信號控制備用25 V 電源的投入，在示波器中觀察電壓的變化，從圖6可以看出，電壓由28 V 降到0時瞬間接入備用電源，切換時間非常短暫（約為100 μs）且后續電壓穩定。

2.2 實驗及結果

完成切換電路的仿真模型后認為此種切換電路可實現不間斷供電的任務，所以根據切換原理進行實驗，所得負載示波器圖像如圖7所示。

實驗對開關管兩端電壓和負載兩端電壓進行采集實驗，實驗波形一為主供電線路中未加入電容，通道1為開關管電壓采集檢測波形，通道2為負載電壓波形，根據主/備電切換原理，在主電源掉電瞬間開關管接通備用電源，由備用電源繼續為負載供電，由圖中可以看出，切換間隙為50 μs，時間非常短暫，但切換波形動作之間的波動比較大，出現這樣的結果是電壓有一定反應時間，不能立即為后續供電造成，經過分析認為在主供電線路母線加入小容量的電容即可減少這種現象，實驗波形二為主供電線路中配合小容量電容，由圖中可以看出斷電間隔基本消失，此時可以實現真正意義上的不間斷供電。

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關鍵詞：低壓配電 變壓器 保護技術 應用 熔斷器

隨著科技的發展，各種電路設備已廣泛覆蓋在城鎮鄉村的各個角落，保證電路安全勢在必行，因此低壓變壓器的安全使用日漸引起人們的重視。低壓變壓器保護設備的運行一方面會影響人們日常用電安全性，另一方面對于供電企業的發展在一定程度上也有一定的影響，因此，一定要做好鄉鎮低壓配電變壓器的保護工作，為鄉鎮供電企業及用戶提供更加有效、安全的的電能源。本文主要從鄉鎮供電所低壓配電變壓器運行及相關保護方面出發，主要從以下幾個方面實施保護。

1、選擇合適的變壓器高、低壓側熔斷器

一般來說鄉鎮占地面積較大，所以鄉鎮供電所的管轄范圍相對較為廣闊，配電變壓器的運用也較為普遍，但相對于城鎮的配電變壓器的管理相比，鄉鎮地區由于地區偏遠，技術力量相對較為落后，管理層面存在各種問題，同時由于鄉鎮對其保護、管理認識不足，所以往往在很大程度上縮短變壓器等設備的使用壽命，更甚者會引發重大的安全事故。因此這就要求相關技術人員在日常工作中一定要加強對鄉鎮變壓器的技術管理，選擇合適的高、低壓側熔斷器，進而減少上訴不良事件的發生，具體如何進行，文章主要通過下面開兩個方面展開敘述：

1.1 高壓側躍落式熔斷器的應用

鄉鎮配電變壓器一般采用的是負荷為10 ～315 kVA的小容量 ，因容量較小故使用風險相對較小，因此安裝的繼電保護的設備也較為簡單、簡陋，因此一般情況下，對短路的保護多只用的是熔斷器。針對目前境況，因為高壓側跌落式熔斷器具有維護方便、易于操作、結構簡單、價格便宜、用于高壓配電分支線的保護等多處優勢而受到廣大鄉鎮供電企業的喜愛，應用也較為廣泛。高壓跌落式熔斷器作為配電變壓器保護時，一旦配電變壓器出現繞組、短路等情況時，因為高熱原因，變壓器里的熔絲就會自發斷開，同時熔絲管也會自動跌開，立即切除電源開關，從根源山給予切斷，從而有效保護變壓器，減輕用電損害。

1.2 著重保護配電變壓器低壓側

一般電路故障出現在低壓測的概率較大，像是發生短路、燒組情況，所以我們應著重在配電變壓器低壓側采取相應的保護措施。一般在變壓器使用過程中，我們應該結合配電變壓器低壓總熔斷器熔絲的額定電流選擇適合配電變壓器低壓側額定電流值，避免低壓側額定電流值過大或過小情況的發生，因為額定電流過大發生短路、燒組現象；但額定電流過小會影響電路的正常運行。因此在選擇熔斷器時，需結合實際，經過科學的、精密的計算。一般情況下，低壓總熔斷器熔絲的額定電流不應超過低壓側額定電流的30% 。因此應當做到，當低壓側供電分支線出現短路或者是過載的情況，先熔斷的是分支線熔斷器熔絲；低壓側出線端附近發生短路時，低壓側總熔斷絲能自行熔斷。如果配電變壓器內部或者是高壓引線出現短路，則高壓熔斷器熔絲最自行熔斷。總之側重低壓側保護，力求將損失將至最低點，創造最大化利益，是我們所追求的、所期待的。

2、鄉鎮低壓配電變壓器防雷保護技術

相比較而言，我國地域較為廣闊，山地、丘陵等高地地區多見，因地勢海拔較高等原因，故此類地區亦屬于多雷區域，同時因條件受限，鄉鎮配電變壓器大多直接處于室外，因此此類鄉鎮因防雷措施不當常常導致變壓器受損，進而出現較多電路故障，安全事件。據相關調查研究顯示，雷擊是導致鄉鎮供電所配電變壓器損壞的主要因素之一。因此，我們應該在變壓器防雷方面進行相關探討，采取相應保護措施。具體保護措施如下：

2.1 使用高壓側避雷器防雷技術

因為鄉鎮供電所低壓配電變壓器大多是處于10 kV 的線路中，根據其線路要求，我們在高壓側選用的一般是閥型的避雷器。一般情況下，常需要把高壓側避雷器安裝在高壓熔斷器熔絲下面0.7 m 的位置，究其原因這樣安裝一方面能使相關工作人員處于安全范圍內進行檢修、搶修；另一方面能夠縮短其接地下線的長度，減少日常安裝及維護方面的麻煩，使其更加便利，在供電的安全性、可靠性方面得以保障。同時我們應該避免“避雷器距離低壓變壓器距x越遠，就越安全”這一重大誤區。因為在安裝避雷器時，避雷器與配電變壓器之間必須有適當的間隔距離，只有這樣避雷器與配變變壓器高壓側之間才會產生一定的電壓差。但必須保證這種電壓差在工作人員承受范圍內，不會使其造成身體上的損害。避雷器與變壓器兩者之間的距離越大，配電變壓器所承受的沖擊電壓就越高。因此，我們在安裝相關避雷器時，應使二者的距離盡可能的靠近，但這并不意味著，要使二者緊緊并聯在一起，因為過而不及，因此最佳的控制距離控制在0.8～2.5 m 之間，因為在此距離內，引上線的電感不僅能在一定程度上增加，與此同時變壓器的抗雷能力能大大提高，進而在一定程度上減少避雷器及變壓器的損害，提升其安全保障，減少經濟損失。

2.2 變壓器兩側各裝一組避雷器

我們知道對于低壓配電變壓器來說，高壓沖擊波的產生與其處于高壓或是低壓側無明顯關系，高低壓側都有可能發生不良事件，但一般我們在變壓器高壓側安裝避雷器的同時，也會選擇在低壓側再安裝一組避雷器，因為這能有效的防止電壓反變換波的產生。一般情況下如果變壓器高壓側受雷擊后，較大的接地電流會在高、低壓共同的裝置上產生較高的電壓。而這一電壓會在低壓繞組的中性點上產生流過低壓繞組的電流，而與此同時高壓組上按照配電變壓器變壓感應出很高的電動勢。這種電壓波就被稱之為電壓反變換波。而產生的電壓就會反變化過電壓。通過在變壓器低壓側安裝避雷器，就會出現在低壓繞組上過電壓受限的情況。這樣就抑制了反變換過電壓，從而在一定程度上保護高壓側。

綜上所述，通過有效的安裝應用防雷裝置、防雷設備，能有效減少不良事件的發生，但因地域地勢的差異較大，故在安裝防雷設備是采用應因地制宜原則。

3、充分認知保護技術

在實施鄉鎮供電所低壓配電變壓器保護時，必須要對其保護系統的各項指標有充分的認知了解，知道什么情況下，其是正常運作中，在什么情況下，監管保護系統出現了故障，需要我們進行緊急搶修，這就要對相關工作人員進行定期培訓、考核，使其對變壓器保護技術能信手拈來。

4、結束語

綜上所述，鄉鎮供電所低壓配電變壓器保護技術總體不夠成熟，且低壓配電變壓器的保護措施多樣，這就要求各地區熟練掌握各項保護技術，采取保護措施，應因地制宜，選擇適合本區域的保護技術，同時努力研究出更切合實際、更利于實施的保護技術措施。進而提高鄉鎮供電所的供電安全性及有效性，促進供電企業的經濟發展。

參考文獻：

[1]羅大文.鄉鎮供電所低壓配電變壓器保護技術[J].企業科技與發展，2010，14（10）：67-70.

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【關鍵詞】變電站DC-DC裝置直流供電電力通信

一、前言

隨著電力的需求，變電站的數量不斷增加，加重了通信人員對通信電源的維護工作。變電站直流供電系統利用高頻開關整流器與高頻變換器，將交流電轉換成直流電，保證直流供電的可靠性[1]。從技術層面上看，通信系統的供電方式可借鑒變電站直流系統裝置，為通信設備供電。本文用某公司的實例分析通過DC-DC裝置為通信系統供電的可行性，同時也對其中存在的問題進行探討，以引起相關專業人員的重視。

二、變電站直流裝置供電技術的實例應用

2.1實例概況

某公司在改造樹屏變電站的過程中，將2個隔離型高頻開關DC-DC變換器，裝入通信屏體內，分別從變電站直流系統和交流系統取220V電流以供電源，再經過變換裝置流入直流分配單元，提供兩條電流以供通信設備使用，這兩條電流分別為3路-48V/32A和3路-48V/16A。同時，將傳輸接入的設備、DC-DC變換裝置、各組配線單元組合起來，裝到屏體中，以整合機房空間。

2.2DC-DC系統裝置的運作原理

通信電力直流系統要求正極接地，而變電站直流系統卻要求正負極懸空設置，為保證這點要求，在裝置中加入隔離型DC-DC變換器，隔離了變換器的輸出和輸入，實現變電站直流裝置為通信電力系統供電的可能性。該公司在變電站的改造中，采用直流、交流同時供電，當中斷交流輸入時，直流系統供電。

2.3DC-DC裝置系統的參數要求

為保證通信的質量，通信電力裝置系統要求電話的衡重雜音不能高于2mV，從該公司的技術參數表中（詳見表1），可以看出DC-DC裝置系統滿足這點要求。

2.4直流裝置供電系統的優化

直流操作系統電源包括復式整流電源和蓄電池式電源。該公司的變電站就是應用直流操作系統電源為繼電裝置、設備控制、自動裝置、通訊設備等提供必要的電源，同時在斷路器發生故障時提供應急電源。在應用的同時，該公司還優化了直流裝置供電系統。

2.4.1充電裝置優化

工頻變壓器、濾波裝置、晶閘管構成了變電站直流操作系統電源當中的充電機器[2]。當充電模式故障時，必須停機修理，維修的時間比較長，影響蓄電池的繼續充電，變電站的操作電源沒有得到及時保障。改進直流操作系統的整流裝置，用IGBT高頻開關代替晶閘管，為保障系統的正常運行，提升系統的可靠性，該公司將N+1冗余高頻開關應用到了電源模塊當中。

2.4.2蓄電池優化

單組電池的直流系統，分段接線，配備一套或者兩套充電裝置，兩組電池的直流系統，分段接線，配備兩套或者三套充電裝置，在母線之間裝上保護電器。鉛酸蓄電池的使用壽命對溫度的要求比較嚴格，把溫度控制在10-30℃之間，與成套電源一起裝置于主控室里。

2.4.3接線模式的改進

蓄電池組出現故障，不能正常工作，會影響到整個變電站的運行，該公司在直流裝置系統的基礎上，另配備一組蓄電池隨時接入工作，以保障其中一組電池出現故障時變電站的正常運行。轉變蓄電池組放電試驗的回路，將這條回路與直流母線的工作路徑區分開來，保證母線的工作不受影響，提高系統的可靠性。

2.4.4完善監控系統

使用直流供電操作系統的監控裝置，將串口裝置在通信系統中，通信軟件硬件設備裝置于變電站直流操作系統中，將直流操作系統中的各種數據傳輸到監測系統數據庫里，以達到時時監測的目的。

三、變電站直流裝置供電技術的優勢與不足

3.1變電站直流裝置供電技術的優勢

常規的通信專用電源系統，需要多個屏體，占地面積大，變電站需要幾套直流系統，設備需求多，利用變電站直流裝置系統為通信電源系統供電，將原來的多套直流系統整合成1套，數量眾多的屏體也整合成1個，節省投入成本，也減輕了人員的維護工作。

3.2變電站直流裝置供電技術的不足

3.2.1通信系統可靠性下降

對通信系統供電分路故障維護，存在著一對矛盾：保障操作電源安全和通信系統可靠運行。為確保通信系統可靠性，DC-DC電源系統的維護需要在運行的狀態下進行，這就要求不能斷開操作電源系統對通信系統的供電。由此，就存在通信供電分路操作故障的可能性。

通信系統常用AC-DC+電池供電，與生產系統保持相互獨立的要求，通信系統供電出現問題時，短時間內可恢復通信，不會影響到生產系統的運行[3]。直流電失壓時，通過通信系統，直流電失壓的故障信息，可迅速傳輸到控制中心，以便相關人員及時了解情況，采取補救措施，在短時間內把故障解決，保證直流電的正常供電。

為確保操作電源系統的安全，該公司的設計是向DC-DC電源系統增設供電短路保護的靈敏度，這個設計確保了操作電源的安全，卻無法保證通信系統的可靠性，靈敏度過高，電源可能被切斷，無法保證通信系統的正常運行，靈敏度低，保證通信系統的正常運行，加大了操作電源系統失壓的可能性[4]。

從圖（1）中可看出，DC-DC裝置系統的供電，電源系統出現故障，通信系統則面臨癱瘓。圖（2）則表明，AC-DC+電池供電方式下，通信系統的電源來源兩路：AC-DC電源系統和電池電源系統，兩路電源相互獨立，一路電源出現故障，不影響通信系統的正常運行，正常維護和使用，兩路電源同時失效的可能性很小[5]。

3.2.2系統電壓容易失控

失壓和失控是同時存在單個模塊中的，兩者發生的概率相同，當DC-DC裝置模塊的容量過大，另一模塊的失控，就可能立即導致操作電源系統的電壓失控，在此情形下，假設DC-DC裝置系統中有N個并聯的模塊，它們失控和失壓的概率均為P，則操作電源系統失控和失壓的概率即為DC-DC裝置并聯系統的概率為PN，而DC-DC裝置并聯系統的概率=1-（1-P）N，從中可以看出，發生失壓的概率可以通過并聯電源來降低，但并聯大模塊的電源，卻成倍增加失控的概率。并聯備份不是萬能的，它的作用是有條件的，電壓失控時，設備停止運行，很可能損壞設備。單元失控，單元短路等都能影響并聯系統的可靠性，其中，對“1+1”并聯系統的危害性最大，幾乎擺脫不了單元短路的故障，單元短路故障出現后，系統失壓。

3.3.3經濟效益低

操作電源系統中的AC-DC電源和電池電源供給通信設備的功率容量，再加上DC-DC電源系統的損耗，原先操作電源系統的容量和余量是科學計算過的，要保持AC-DC電源系統和電池電源系統的安全余量不變，在操作電源系統的另一側，則要增加AC-DC電源系統和電池系統，容量相當于通信系統AC-DC+電池供電方式下的配置，同時還要負擔上DC-DC裝置系統造成的損耗。

3.3.4系統維護容易造成操作失誤

系統維護上，操作電源系統和通信電源系統的區別在于接地不同，操作電源系統采用浮地懸空的辦法設置系統，通信電源系統則是正極接地系統。接地方式的區別，很容易導致操作上的失誤。

3.3.5DC-DC裝置設備可選擇面窄

DC-DC裝置設備不是電源廠家的主流產品，生產DC-DC裝置設備的廠家少，可選擇面小。另一個不足是DC-DC裝置系統的直流分配單元和高頻變換裝置高集成技術的欠缺，DC-DC變換裝置出現故障時，更換的過程中，需要中斷業務，影響通信設備的正常運行。

四、結束語

綜上所述，變電站直流裝置系統技術整合后，適用于通信系統的通信電源中，為通信電源系統提供了便利，為今后的通信設備提供通信電源系統和其他-48V電壓設備的供電系統提供了實踐基礎。科技的進步帶動電力事業的迅猛發展，越來越多的變電站推廣無人值守的方式，自動化、數字化的要求推動了直流供電系統的普及，直流供電系統面臨著更高的要求。

參考文獻

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[2]王華，朱偉民，史雪濤.電網重大故障應急搶修自動調度系統的設計[J].電力系統通信，2010，07（12）：99-103.

[3]高健，許飛云，賈民平，彭森.基于UC3843的CCM模式Boost變換器設計[J].電力電子技術，2010，04（01）：64-68.

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關鍵詞 10 kV配電網；可靠性；因素；措施

中圖分類號 TM 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)031-0104-01

在電力系統建設中，10 kV配電網是其中重要組成部分。擔負著城鄉供電的重要職能，由于10 kV配電網通常會遇到各種因素導致供電可靠性受到影響。主要包括故障停電和非故障停電兩類。下文就10 kV配電網可靠性影響因素中故障因素和非故障因素進行論述，提出有針對性的防范技術措施。

1 影響10 kV配電網供電可靠性的因素

1）非故障停電原因分析。我國的經濟在迅速的發展，城鄉電網改造也在如火如荼的進行中，這樣難免會出現非故障停電。而非故障停電的一個主要因素就是計劃停電。據資料顯示，在許多經濟發達的地區，總停電次數中的50％以上是計劃停電，涵蓋檢修停電與工程停電在內。10 kV配網要配合35 kV及以上輸變電線路架設跨越而停電；變電所中的設備需要定期的檢修，同樣將造成10 kV配電網的停電等等都是非故障停電的原因所在。

2）故障停電原因分析。①配電網結構因素：鑒于配電線路穿過的地理條件具有復雜性，倘若電網結構不符合安全標準，則在電網系統內部出現故障的情況下，就會影響配電線路供電可靠性。當前，我國采用混合結構配電線路，這樣的線路大多數以架空線為主，然而放射形是我國10 kV配電線路主要的供電方式。這些年來，隨著國家農網改造工程的進行，在很大程度上加強了配電網的供電可靠性，可是，10 kV 配電線路電力用戶過多，用電負荷過大，配電線路故障仍然有較高的發生率；②自然災害引起的破壞：自然災害如雷電、臺風、雨、雪、洪水等都是影響配電網供電可靠性的重要因素，典型的例子如我國2008年南方出現的雪災天氣，最終導致南方多省電力供應中斷，受影響特別大的貴州省，電網幾乎全線癱瘓。此外，雷擊事故的發生會產生絕緣子爆裂或擊穿以及配變燒毀、斷線等。臺風的影響主要是可以吹倒桿塔，或者在配電網弧垂過大的情況下，可以引起碰線從而產生短路電流引發跳閘事故。洪水則容易沖蝕配電網拉線、桿塔基礎，從而引發倒桿事故；③人為造成的外力破壞：配電網供電可靠性受到影響的主要原因之一是人為致使的外力破壞。這些人為因素導致的停電主要有以下幾個方面：在對具備導電性的物體進行高拋時，由于高拋物與導線相接觸，從而出現單相接地；當對離架空線路距離很近的樹木砍伐的時候，因樹木的倒斜引起線路接地、短路或者線路壓斷的事故；盜竊公共電力設施造成停電事故，亦或由于偷盜而造成桿塔發生傾倒事故，進而引起停電；由于車輛碰撞電桿，在重大碰撞力的作用下，導致電桿傾倒或斷線。

2 如何提高10 kV配電網供電可靠性

1）促進環網結構改造。配電網采用的供電線路接線方式不同，其供電可靠性就不同。我國目前的10 kV配電網多采用以架空導線為主的放射形結構，因而存在供電能力差的弊端。而通過對不同接線方式進行評估分析，可以發現全聯絡樹枝網供電可靠性要比放射形結構的供電可靠性高出很多，因此，應當加強我國10 kV配電網結構的改造，逐步建立聯絡性強的環網結構，提升配電網的供電可靠性。同時，可以在一條線路中使用雙電源供電裝備，在中間設置分段開關，從而減少線路故障停電時間，縮小故障停電范圍。

2）強化對線路設備的巡視。保障10 kV配電網供電可靠性，必須做好日常的風險防范工作，加強對配網線路各種設備的檢查巡視，及時發現可能的問題和故障，及時采取措施加以解決，防患未然，從而最大限度地減少停電事故發生。為此，應當做好易發熱部位的編號建檔工作，按照缺陷的影響大小順序進行檢修，盡早消除可能的安全隱患；同時應當定期對線路設備進行檢查，保障其各項性能都能夠正常發揮，如定期對密封開關、變壓器、接地電阻等設施進行監測，對防雷裝置進行安全檢查等。

3）實施帶電作業和狀態檢修。帶電測試 、帶電維修以及帶電檢查都是帶電作業的重要內容，其 可以很大的減少非故障停電事故的發生。帶電作業在實際中有兩種作業方法，一種是以高空作業車的絕緣臂為主的直接作業法，另一種則為以使用絕緣工具為主的間接作業法。帶電作業在實際工作中，如帶電高壓接弓子線、帶電處理低壓下戶線路、帶電斷開接點、帶電更換合成絕緣子以及帶電處理導線上的雜物等，這些帶電作業極大地減少了可能發生的停電事故，減少停電時間，從而提高配電網的供電可靠性。

4）加強配電網可靠性管理。要想從根本上提高10 kV配電網的供電可靠性，關鍵是建立健全管理制度，增強可靠性管理工作。選聘能夠勝任崗位技能要求專門人員進行可靠性管理工作，定期對他們進行業務培訓，增強其工作能力。成立專門對配電網供電可靠性進行負責的管理機構，組成領導小組，然后各小組對有關配電網供電可靠性的工作進行部署，并且要定期的組織會議，及時地總結配電網供電可靠性的工作，分析一定時期中的配電網運行數據，同時按照實際的管理狀況，制定合理有效的工作計劃，從而為下階段10 kV配電網的供電可靠性提供科學的指導。除此之外，重視各部門、各專業間的配合，加強配電管理、計劃外停電的批準、停電計劃審核、城網改造設計等各個環節的聯系和溝通。

5）對于雷擊較多的10 kV線路，可以采取多種措施來提高其抗雷擊的能力。如采用瓷橫擔代替針式瓷瓶，針式瓷瓶改用瓷橫擔后，雷擊次數會明顯減少，只不過瓷橫擔的機械性能差，對于大檔距、大導線線路不適用。

隨著用電負荷的增加，市區內使用電纜線路也要增加。在有電纜線段的架空線路，將避雷器裝在電纜斗附件，為防止電纜芯線對外皮放電，將接地引線和電纜的金屬外皮共接地，電纜另一端的外皮也應接地。如果是架空線路的中間有一段電纜時，則應該在電纜兩端裝設避雷器。

對于經常處于開路運行，又經常帶電的柱上開關而言，它相當于線路的終端。當開關的某一側落雷時，由于雷電波的反射疊加作用，使雷電壓升高一倍，對開關的危害很大。為此，在開關的兩側要安裝防雷裝置，并將接地線與開關的外殼相聯接。

6）采取綜合措施認真解決污閃問題。10 kV配電網安全可靠的關鍵是解決閃絡誘發相間短路及過電壓燒毀設備問題。所以必須采取綜合措施，以求得電網的安全可靠運行。

對10 kV開關室的支持絕緣子、穿墻套管、刀閘支柱瓷瓶、連桿瓶等可以加裝防污罩。對于母排，可以加裝絕緣熱縮管。根據部分地的運行實踐證明，這不僅提高了防污能力，而且還防止小動物造成短路。

另外，在10 kV變電站的開關室還可以采取一些其他的手段來防止污閃問題。如在10 kV開關室安裝吸濕器以降低空氣的濕度。破壞污閃的條件：貫徹“逢停必掃，掃必干凈”的原則，以最小的投入保證設備的健康運行。

參考文獻

[1]李靜.談提高10 kV配電網供電可靠性的措施[J].農村電工,2008.

[2]朱學軍.配電網接線方式影響供電可靠性[J].廣東科技,2008.

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【關鍵詞】配電網；動態規劃技術；恢復供電

當前，智能電網的發展在一定程度上帶動了電網技術的發展，并且成為了電網技術發展的重要方向。實際上，智能電網的重要組成部分在于智能配電網，智能配電網的主要特征為擁有完備的自愈能力，同時還能夠最大程度的減少電網故障給用戶帶來的影響。而配電網故障的恢復是智能配電網自愈功能實現的重要過程，配電網故障恢復問題主要指配電網發生故障以后，在故障定位與故障隔離的基礎之上，應用一定的故障恢復策略對其進行操作，從而確保供電的平穩與正常。

一、對最佳路徑的分析

配電網故障區域恢復供電的最佳路徑事實上是在故障情況下的配電網絡重構。主要的目的在于，能夠快速的將非故障區域供電恢復，與此同時，還能夠有效的滿足線路負載容量的要求以及線損最小等各個方面的條件。現階段，在配網自動化領域中研究最多的在于怎樣能夠快速的實現故障隔離以及快速的恢復費故障區域的供電技術方法，因此，在恢復路徑的最優化選擇方面出現了較多的研究。

一般而言，配電網故障區域恢復供電的路徑為多目標最佳路徑問題，現階段在最佳路徑問題的研究上較多的便是城市交通網絡中的最短路徑問題的研究。由于問題解決的思路存在著極大的不同點，因此最短路徑問題能夠被分為單元最短路徑算法與基于啟發式搜索最短路徑算法[1]。這與鄧群，孫才新，周駁仍凇恫捎枚態規劃技術實現配電網恢復供電》一文中的觀點極為相似。其中，單元最短路徑算法主要體現在幾個方面，即：

第一，在GIS空間查詢語言方面的最短路徑。該職工路徑的研究方法在當前還停留在理論研究方面，例如在MAX中定義了一套空間查詢語言，該套語言對其完備性給予了相關證明，同時通過舉證的方式，對范圍查詢與時態查詢等進行了應用分析。

雖然，對于GIS空間發展研究GeoSQL為一種有效的處理最短路徑的手段，但是GIS受到數據庫技術發展的制約與影響，導致實際的應用領域和背景的不同，使其和商用之間還有很長的一段距離。

第二，在功能模塊思想路徑方面，需要按照不同的分類方法實施，而單元最短路徑問題的算法能夠被分為很多種，例如神經網絡法與基于人工智能的啟發式搜索算法等，對于不同的背景應用需求和具體軟件應用的環境，各種算法在空間的復雜程度與時間的復雜程度等都有明顯的體現[2]，這與李振坤，周偉杰，錢嘯等在《有源配電網孤島恢復供電及黑啟動策略研究》一文中有著相似的觀點。并且各種算法在故障恢復方法中各具特色。

另外，啟發式搜索最短路徑算法也是一種有效的手段。基于啟發式方向策略最短路徑算法，其中包括空間有效方向的可控參數法，該方法能夠有效的調節相關系數，在有效方向上路徑無效的時候，能夠確保得到有效的路徑。

二、最佳路徑的選擇方法分析

事實上，配電網故障區域恢復供電的最佳路徑并不是簡單的路徑問題，而是多目標最佳路徑問題。為此，在研究配電網非故障區域恢復供電的最佳路徑過程中，需要對其展開綜合的分析。

首先，在多目標分析方面，通常在選擇配電網非故障區域恢復供電最佳路徑的時候，最為重視的目標為：

第一，在恢復供電路徑的過程中，饋線負荷不能過載，同時，還需要確保恢復區域的電壓質量能夠與實際規定的標準要求相吻合。當供電質量可靠性最高的時候，那么恢復的時間將會很短[3]；這與鄧昆英，汪鳳嬌，饒杰等在《智能配電網有功自治互動建模研究》一文中的觀點極為相似。另外，供電過程中，線損最低，證明開關拉合的次數最少，同時現場的操作點也會最少。

第二，在動態規劃技術恢復供電的最短路徑方面需要明確，動態規劃主要是運籌學的一個分支，它是求解決策過程的最優的數學方式。早在很久以前，就已經有研究人員對多階段過程轉化問題轉化為一系列的單階段問題，并且逐一進行求解，這標志著解決這類過程優化問題的新方法的創立，即動態規劃技術。

本文主要將一典型的復雜配電網絡作為研究例子，該連通系包括10個電源點，8個分支點，同時聯絡開關有16個。將其加入到配網潮流方向和典型的運動方式中，將聯絡開關和電源點作為定點，那么可以將其分為26個定點。盡管從數量上頂點比較多，但是由于存在著較為復雜的網絡關系，使得該問題成為一個極為簡單的最短路徑問題[4]。這與楊建在《配電網無功補償系統的關鍵技術研究》一文中的觀點有著相似之處。加之恢復路徑主要指費故障區域相關的聯絡開關與相應路由，為此我們可以將其理解為從不同電源點出發到各個聯絡開關的最短路徑問題，這樣一來，故障恢復工作的實施便簡單的多。

總結

本文主要從兩個方面左手，共同分析了采用動態規劃技術實現配電網恢復供電的方法與效果，一方面著手于最佳路徑的分析，另一方面著手于最佳路徑的選擇方法。從這兩個方面可以看出，利用動態規劃技術去實現配電網恢復供電是一種可行的方法。但是，受到歷史原因的影響，我國城市配電網絡還缺少標準的規范要求，導致配電網常常出現一些事故。因此，恢復配電網供電已經成為當務之急。隨著科技的發展，智能配電網已經被廣泛的應用在供電方面，這為平穩供電提供了一定的保障，同時也為恢復配電網故障供電創建了良好的環境與條件等。

參考文獻

[1]鄧群，孫才新，周駁.采用動態規劃技術實現配電網恢復供電[J].重慶大學學報（自然科學版），2006，29（3）：40-44.

[2]李振坤，周偉杰，錢嘯等.有源配電網孤島恢復供電及黑啟動策略研究[J].電工技術學報，2015，30（21）：67-75.

[3]鄧昆英，汪鳳嬌，饒杰等.智能配電網有功自治互動建模研究[J].機電工程技術，2014，（2）：4-7.

[4]楊建.配電網無功補償系統的關鍵技術研究[D].中南大學，2002，（12）：56-78.

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本人一直從事鄉鎮供電所供用電管理工作，至今已有二十多年的工作經驗。在局領導組織的培訓和所內同事的指導和教導下，專業技術水平有了明顯提高，并在2013年度通過“農網配電營業工”高級工技能考核鑒定。在供用電管理方面，通過多年實踐工作對低壓配電線路運行搶修和抄表核算收費管理方面積累了豐富的經驗。

在澄海供電局工作期間，利用自己積累的經驗。在用電管理方面，二十多年時間內對轄區用電“反偷查竊”工作中，共查處了10多宗，補收電量5萬多千瓦時，對所管理范圍內存在竊電現象明顯起到有效打擊。在用電管理過程中查到故障表計40多起，追補電量達6萬千瓦時左右，維護和保障企業的合法權益。

本人在不同的崗位上始終以全局利益為重，保持高度的責任心和事業心履行崗位職責，完成上級下達的各項指標和工作任務。現作為一名供電所低壓客服及計量用檢班的副班長，認真協助班長和帶動同事對班組轄區各鄉村用電表計管理、線路運檢維護、抄表收費和報障搶修等工作。班組管轄村居23個，管理235臺公用臺變，總容量82890kVA，現有低壓客戶34000戶，全年供電量12350萬千瓦時，線損率4.14%。在工作中，堅持學習鉆研遇到的技術性難題，經常和同事進行技術探討與交流，通過“傳、幫、帶”的方式把自己的知識和技能分享給同事。

在這工作的幾年中，我對供用電工作應知應會、應掌握的基礎知識已掌握，對供用電工作中遇到的諸多問題，有了一定的經驗知識，在以后的工作任務中，還是繼續向師傅們虛心請教、刻苦鉆研供用電知識，使自己在供用電工作崗位上發揮得更出色。

在這幾年來的專業技術工作中，自己利用所學的專業技術知識在生產實踐中做了一些實際工作，具備了一定的技術工作能力。但是仍存在著一些不足，在今后的工作中，自己要加強學習、克服缺點，力爭自己專業技術水平能夠不斷提高。

在此期間我充分利用自己所學的專業知識，注重在實踐中總結經驗，理論緊密聯系實際，用理論來指導實踐，用實踐來充實理論，同時加強自身專業素質的進一步鞏固和提高。辛勤的工作學習換來的是豐碩的成果，通過充實自己的大腦，我在實踐工作中更加得心應手，一些過去工作中存在的問題和疑問隨之迎刃而解。同時深感自己肩負的使命更加重大，更需付出加倍的心血和努力，在日常工作中注重提高自身技術，以適應日益發展的供電新形勢。