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(1)电力计量技术实现了安全与文明生产
随着新的电力计量技术在电力系统中的推广与使用,一体化的电力计量技术逐渐向应用化、网络化及智能化的方向发展,并深入到电力企业电力计量工作中,较大程度的减轻了电力计量管理人员的劳动任务与工作压力,有效避免了工作人员因操作失误而出现的安全问题,提高了电力系统的安全可靠性。
(2)电力计量技术实现了信息化、智能化及自动化在市场经济体制深化改革的背景下,我国电力企业为了提高电力计量的准确性与可靠性,积极利用集信息化、智能化及自动化的一体化电力计量技术。在电力网络技术迅速发展的形势下,数字化生产管理调度系统、数字信息化管理系统、供电系统自动控制系统及数字计算机监控系统等被积极的利用起来。通过这些系统设备的应用,在很大程度上提升了电力企业的办公子自动化、供电销售、设备安装、生产调度、电力监控及财务管理水平,使得电力企业的电力系统的运行与管理更加高效和安全,为电力企业经济效益的提升提供了保障。
2.电力计量技术管理中存在的问题
虽然当前我国电力企业的电力计量水平有了较大程度的提升,但电力计量技术管理工作中仍存在一些问题,不能适应电力行业的发展要求。其问题主要表现在:首先,在资源配置方面,有些电力计量设备不够完善,设备老化与损坏的现象严重;另外,有些电力计量工作人员对新技术、新设备的适应能力及专业技术有限,对电力计量设备装置的现场验收及检验管理工作不能落实。其次,在电力计量装置的基础性资料管理工作方面,部分电力企业还没有做到全面和准确的反映电力计量基础信息,并且在相关报表中数据失真现象较为严重;同时,部分电力计量工作人员在其工作中未充分发挥其职能,缺乏监督管理人员的监督与指导。最后,在电力企业电力计量装置的新工艺推广应用方面,大部分电力企业对于设备创新的力度不足,电力计量新工艺与新技术开发与应用不够。
二、提升电力计量技术应用水平的对策
1.建立健全的电力计量管理体系
一个健全的电力计量管理体系是电力企业电力计量技术管理的保障,也是其提高电力计量技术应用能力的重要措施。为此,电力企业应该建立健全的电力计量管理体系,重点要建立专门的电力计量管理机构,并明确求管理岗位的职责。另外要鼓励供电企业全员参与电力计量管理,强化全员责任意识相互监督与协调,以提高电力计量管理的效率。除此之外,电力企业还应该建立健全的电力计量管理规章制度,针对电力计量设备的管理与维修、供电系统运行以及电力计量质量标准化管理等工作而建立有针对性的管理制度。同时,还要重点加强对监督奖惩制度的建立与完善,通过严格的电力计量监督与积极的奖励制度,而调动电力计量管理工作人员的积极性,促进电力计量相关管理工作的制度化与规范化。
2.加强对电力计量设备的综合管理
电力计量设备管理作为电力计量管理中的重要工作,对于确保电力计量设备安全稳定运行具有关键性的作用。电力企业在日常电力计量管理工作中,要重视和加强对电力计量设备的综合管理。首先,需要在掌握电力计量设备技术及性能的基础上建立完善的设备档案,通过编制和审查电力计量设备的购置更新及修配改造而对电力设备进行全面的监督管理。在电力计量设备管理中,对于设备故障、设备传感器及部件故障都应该及时进行措施的改进,还要加强对设备状态识别、自诊断与自校正的功能研究,以促进设备及部件的综合性能的提升。除此之外,电力企业还应该构建完善的电力计量设备综合管理的体系,合理调配管理人员,加强电力计量设备的定期检查与监督,促进电力计量设备的安全运行。
3.加强自主创新,积极利用新技术
随着现代科学技术的更新换代,电力计量技术也需要与时俱进,加强创新。电力企业要深入研究国外电力网络新技术及设备性能,学习和引进国外的先进技术与设备。加大自我创新技术的研究,通过提高企业自身电力计量产品的功能与性能,而提升电力计量的智能化、自动化水平。另外,电力企业要加大对核心元件的研究力度,重点加强研发继电器等核心元件,加强电力计量设备的多功能研发,在保证设备精准性的同时提高设备的质量。另外,要采取可靠性和开放性较高的模块进行系统设计,强化现代通讯手段的应用,提高信息快速收集与整理的能力,促进电力计量设备自动化调整水平的提升。
4.加强岗位培训,提升管理水平
电力计量技术的不断发展必然要求电力企业相关管理人员掌握新技术的应用,全面提高管理水平。因此,电力企业在电力计量技术的管理中,要加强对计量工作人员及研发人员的学习与岗位培训,使其不断学习新技术,对电力产品设备加深了解,提升自身对新技术的使用技能。同时,电力企业要鼓励定力计量技术研发人员加强对新技术与新产品的研发,促进电力产品设备的换代与升级,进而突破创新,提升电力企业的计量管理工作水平。
三、结语
1.1工程建设程序执行不严
现阶段我国水利水电工程部分为公益性项目,没有直接的经济回报,投资形式主要以国家投资为主。某些地方与建设单位为了获取建设资金,往往把大部分精力放在了争取国家投资上,对于前期的工作准备不充分,在实际的建设中未按照相关的程序操作。还有的工程开工建设过于匆忙,也未办理相关的审批手续,当工程完成之后无法达到验收要求。此外,某些项目法人并没有实质条件,因此其具体的权、责、利往往分开,一些必须的责任却没有承担。
1.2工程建设在管理关系上不顺
(1)在一些动态质量管理中,配置的人员资源及工作精力受到了限制,不能完全保障监督检查工作的到位,更无法确保其深度。
(2)工程的建设单位有时候与设计、施工及监理等单位属于同一个地方或者部门,这样极易造成地方保护,从而不利于质量管理工作的开展。
1.3人员队伍素质不高
不可否认的是近几年我国水利水电行业加强了队伍的建设力度,对工作人员进行了相关的培训,并且施工、监理等方面的队伍与机构建设也得到了一定的加强,总的来说,在质量管理方面的专职人员力量依然比较薄弱,大部分的相关工作人员都无法达到专业素质的要求。同时部分人员素质不高,在施工中就会存在偷工减料等现象,很容易造成安全隐患。
1.4施工过程控制力度不够
水利水电工程在我国的关注度并不是很高,因此在施工中一些精细化的操作往往缺乏必要的重视,加之施工工艺作风的粗糙,这就造成质量不断出现缺陷。一些详细制定的措施,在是施工过程中没有真的落实好,导致指定的措施没有发挥应有的效果。我国大部分的水利水电工程建设基础管理比较薄弱,在质量的记录方面,存在着准确性、及时性、闭合性与完整性等皆较差的一系列问题。
2加强水利水电工程质量控制与管理对策探讨
2.1施工前质量控制
水利水电工程施工前的质量控制主要包括认真的审核施工单位提交的技术方案、技术措施、质量保证体系以及管理制度是否具有一定的可行性,尽量的分解水利工程各阶段的质量目标。熟悉了解设计意图,明确施工质量要求,在施工前期一定要对每道工序班组进行技术、工艺和操作规程交底,对工程质量控制对象进行周密分析,提前找出薄弱环节,制定有效的控制措施和处理对策。对用于工程的原材料、半成品、成品、设备等应采取核准制度,没有经过监理工程师的同意,不得擅自进入施工现场。
2.2施工中质量控制
水利工程施工过程控制的重点是控制好每一个施工工序,要实行施工“二级报验制度”。第一级指的是已完成工序和一些单元工程,采取班组初检、施工队复检、施工单位质枪机构终检的质检制度。第二级指的是第一级质量检查合格的基础上,填报“报验申请单”,报给监理工程师进行检验,由监理工程师核签评定意见和评定等级,保证不合格的材料不会在下一道工序中使用,若在检查的过程中发现工程质量问题,运用因果分析图和排列图等质量统计的工具,进行定量和定性分析,找出发生质量问题的原因,及时提出有效的解决措施。
2.3施工后质量控制
施工后的质量控制指的是对已完成的单元工程、分部工程和单位工程按照有关规范的统一标准及时组织验收,对试运行的工程进行时时观测,收集运行中的基础数据,并对已完工程采取有效的保护措施。2.4施工质量检验施工质量检验数据不仅是水利工程质量进行评定验收的依据,同时也是工程质量计定结论客观、准确与否的关键,对检测数量、检测方法的选择和对检验不合格产品的处理原则,要作为施工人员质量控制的重点和关键内容。
3严格现场质量管理和控制
在对现场质量进行管理和控制时,要做好相应的现场跟踪检查工作。进行现场检查工作时,质量管理人员要勤于观察施工现场,勤记录,以便在施工现场及时的发现问题,减少一切的经济损失。采取一定的措施保护已经完成施工的项目,避免局部破坏进而影响到整个工程的施工质量及进度。施工单位要加强对成品的保护工作,投入必要的人力和物力。在多种施工同时进行时,要合理的安排好施工顺序。
4深层水泥搅拌桩加固在水利水电工程质量控制中的应用
本方法适用于软弱地层厚、工期紧的工程项目。深层搅拌桩现已大量应用沿海软土地基中。施工质量的控制重点包括以下4个方面:
(1)水利施工各部门施工人员之间要密切的加强配合。
比如前台的桩机操作者)要与与台的搅拌施工人员保持良好的沟通,确保搅拌机喷浆时是处于连续供浆的状态,供浆量应与该根桩的设计相符,可以在桩机上挂设小黑板,以便后台严格按规范供浆。
(2)严格控制水灰比。
笔者工作经验表明,水灰比提高则桩身强度下降,因此要严格控制水灰的比例,在实际的水利施工中,水灰比偏小很容易发生堵管的现象,所以当施工人员有加大水灰比倾向时,对此现象应严加控制。可采取在浆桶侧设置刻度或采取标尺加以控制,控制好水灰比对桩身强度大有保证。
(3)必须严格控制好搅拌时间及并提高速度。
用深层搅拌法施工时,当水泥掺量固定时,搅拌的次数越多,拌和就越均匀,水泥土的强度越高。
(4)要经常检查压力表的压力。
宜用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6Mpa,并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。由于水泥浆容易凝固堵塞压力表,时有操作工人为方便而拆除压力表的现象发生。
5结语
1引言
在现代化生产过程控制中,执行机构起着十分重要的作用,它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比,一旦出厂,这一速度固定不可调整,其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段,系统的安全性较差,不便与计算机联网。鉴于以上原因,采用传统的大流量电动执行机构的控制系统,可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用,这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构,采用机电一体化技术,将阀门、伺服电机、控制器合为一体,利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器,采用模糊神经网络,实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜,具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明,该执行机构工作稳定,性能可靠。
2电动执行机构的硬件设计及工作原理
电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。
控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。
系统工作原理:
霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器,产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM,实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。
控制系统各功能元件的选型与设计:
1)单片机选用INTEL公司生产的8031单片机,它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理:接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号,并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号;处理IPM发出的故障信号和报警信号;处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号;提供显示电动执行机构的工作状态信号;执行控制系统来的控制信号,向控制系统反馈信号;
2)三相PWM波发生器PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂,有温漂现象,精度低,限制了系统的性能;数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点,并存入内存,然后通过查表及必要的计算产生PWM波,这种方法占用的内存较大,不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号,保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能,文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路,具有独立的标准微处理器接口,芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。
3)智能逆变模块IPM为了满足执行机构体积小,可靠性高的要求,电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5.5kW的三相异步电机,其额定电压为380V,功率因数为0.75。经计算可知,选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体,并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出,是一种高性能的功率开关器件。
4)位置检测电路位置检测电路是执行机构的重要组成部分,它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行,但它是有触点的,寿命也不可能很长,精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器,这种传感器是无触点的,且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。
5)电压、电流及检测检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩,以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0~50Hz,采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小,采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流,对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。
6)通讯接口为了实现计算机联网和远程控制,选用MAX232作为系统的串行通讯接口,MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路,可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS-232标准电平,把其它微机送来的RS-232标准电平转换成TTL电平给8031,实现单片机与其它微机间的通讯。
7)时钟电路时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM,可用来存入需长期保存的数据。
8)液晶显示单元为了实现人机对话功能,选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择,可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式,显示直观、清晰。
9)程序出格自恢复电路为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常,选用MAX705组成程序出格自恢复电路,监视程序运行。如图2-3所示,该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。
工作原理为:一旦程序出格,WDO由高变低,由于微分电路的作用,由“与非”门输入引脚2变为高电平,引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲,使单片机产生一次复位,复位结束后,又由程序通过P1.0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲,使WDO引脚回到高电平,程序出格自恢复电路继续监视程序运行。
3阀位及速度控制原理
阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。
采用双环控制方案,其中内环为速度环,外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较,通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率,实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。
外环主要根据当前位置速度的设定,通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为:通过比较实际阀位与给定阀位,当二者不相等时,以恒定加速度加速,减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。
执行机构各阶段运行速度的计算原理
图3-2为执行机构的典型运行速度图,它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点,相应的时间称为段起始时间,如图3-2中的t(i)(i=0,1,2,……),相应的速度称为段起始速度,如图3-2所示v(i)(i=0,1,2,…)。
设第i段速度的变化速率为ki,则有:
式中:Δv为两段点之间的速度变化值,Δv=vi+1-vi;
Δt为两段之间的时间,Δt=ti+1-ti。
显然,当ki=0时为恒速段,ki>0时为升速段,ki<0时为减速段。任意时刻的速度给定值为:
Ts为采样周期。
变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。
4关键技术问题的解决
该电动执行机构采用了最新的变频调速技术,电机驱动功率小于5.5kW。用户可根据需要设定力矩特性,根据控制的阀设定速度,速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统,控制特性视运行方式、速度而定,并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。
该执行机构解决的关键性技术问题主要有:
1)阀门柔性开关柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时,保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流,通过精确计算,得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩,自动降低速度,以避免阀门内部过度的撞击,从而达到最优关闭,实现过力矩保护。
2)阀位的极限位置判断阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中,该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低,在运行中易松动,可靠性差。在文中,电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是,单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较,如果未发生变化或变化较小,即认为己达到极限位置,立即切断异步电机的供电电源,保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关,无需在调试时对其进行复杂的调整。
3)电机保护的实现为了防止电机因过热而烧毁,单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度,如果温度传感器检测到电机温度过高,自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。
4)准确定位传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度,当接近停止位置时,电机断电后,由于机械惯性,其阀门不可能立即停下来,会出现不同程度的超程,这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki,使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位,从而将超程降到最低。
5)模拟信号的隔离。
对于变频器的直流电压以及输出的三相电压,它们之间的地址不一致,存在着较高的共模电压,为了保证系统的安全性,必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示,采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地,则运放A输出端的电位将降低,因而光电耦合器的发光强度将增强,则使其集射极电压减小,最后使运放A反相端的电位降低,回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地,也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。
5结束语
该执行机构集微机技术和执行器技术于一体,是一种新型的终端控制单元,其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制,因此,同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术,它利用内置的液晶显示板,不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度,还可以通过菜单选择运行参数设定,当系统出现故障时,能显示出故障信息。总之,该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体,顺应了电动执行机构的发展趋势,它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。
参考文献
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在水利水电工程中,工程控制网的主要作用,是为测量区域提供相对统一的空间参考框架,从而确保各项测量工作的准确性,水利水电工程建设不同阶段对于测量精度、进度和成本等的要求也不尽相同。在实际操作中,工程控制测量可以分为以下两种:
1.1高程控制测量
从目前来看,我国水准点的高程系统采用的是正常高系统,主要是按照1985国家高程基准起始。但是在水利水电工程的实际建设中,受历史因素的影响,许多地区仍然沿用本区域的高程系统。同时,为了确保与当地水文基础资料相互匹配,高程控制系统的选择应该考虑当地的使用习惯。如广东省内多采用珠江基面高程系统,其起算点以珠江口附近测站多年平均值和后来多次复测、平差和调整后的高程计算;而粤东韩江流域多采用韩江基面高程系统,其起算点以旧时汕头海关水尺零点推算。
1.2平面控制测量
通常情况下,水利水电工程的建设位置多依河川溪流而行,因此,测区具有狭长、独立的特点。对此,测量人员应该结合工程的具体情况,从工程项目的大小、所处位置等方面进行综合考虑,对平面控制系统进行合理选择。在对水利水电工程建设地区进行测量时,如果测区内投影长度的变形值在5cm/km以上,或者测区偏离现行国家坐标系统中央子午线45km以外或与中央子午线经度差>40′,考虑投影变形,可以采用以下平面控制系统:①以一个国家大地点的坐标以及该点至另一个大地点的方位角作为起始数据的独立坐标系统,即所谓“一点一方向”;②高斯正形投影任意带平面直角坐标系统,换言之,就是国家大地点的坐标通过换代计算的方式,换算成测区平均中央子午线处的坐标。
2地形图测绘
在水利水电工程中,地形图的作用,是为工程的规划选址、建筑物布置等提供必要的参考依据。因此,在对地形图进行测绘的过程中,一方面,应该严格遵守现行国家行业测量规范的相关标准,另一方面,需要充分考虑水利水电地形图自身的特点。
2.1地物测绘
在水利水电工程中,地物测绘是非常关键的,其内容也相对繁杂,主要包括:测量控制点、道路、管线、居民点、输配电线路、独立地物、地质勘探点、气象设施等。在实际测量中,应该结合工程的规划设计,围绕工程的特性进行细致测量,将测绘区域分为两个部分,即工程区域内和工程区域外。以中小型河流的治理为例,工程的主要内容包括堤防加固、河道疏浚、护岸护坡等,对此,在进行地物测量过程中,需要重点关注堤防周边的房屋建筑、电力及通讯设施、现有堤防与河道的护岸护坡及构建材质等,在地形图上,对建筑物的性质、规模、高程等进行细致标注。对工程区域内的房屋应该详细测量,而在工程区域外,即使是大比例地形图,也可以适当放宽测量,合理取舍。同时,村庄房屋应该详细测量,内部房屋则可以根据实际情况进行取舍,为工程的规划设计提供必要的参考信息。
2.2地貌测绘
通常来讲,水利水电工程多处于山林地区,与城市建筑工程的测量相比更加困难、复杂。在实际测量中,应该使用等高线,配合专用的地貌符号以及高程注记点,对地貌进行表示。为了满足水利水电工程对于地貌的高要求,不仅需要保留高程点,还需要进行等高线的勾绘,同时,为了显示地貌碎部特征,还应该添加相应的绘间曲线。在部分地形图中,还需要适当保留部分高程注记点和比高,对于面积在地形图上>1cm2,并且具有相应经济价值的地貌和植被等,需要用地类界绘制出具体范围。
2.3水下测量
对于水利水电工程而言,水下地形测量是工程测量的重点,也是水利工程测量与其他测量最大的区别。在测量时,需要确保全面性和准确性,对于一些重要的涵闸和沟渠,还应该在地形图上注记底部高程。
3断面测绘
在水利水电工程规划设计阶段的测量中,涉及到的土石方工程相对较多,包括填高、削坡、挖深等,这些工程量的测量都会涉及到纵断面测量工作,其测量精度直接影响着水利水电工程的实际工程量。纵断面与横断面的测量精度与总工程量的计算有着密切联系。对此,在对水利水电工程纵断面和横断面进行测量与绘图的过程中,需要从多个方面着手,提高测量的精度,确保工程量的概算值更加接近真实值。
3.1断面点的精准测量
目前,在针对纵横断面点进行测量时,采用的测量方法包括GPSRTK测量法以及全站仪法。这两种方法各自都存在相应的优点和缺陷,在实际应用中,应该结合工程的具体情况,对其进行合理选择,尽可能消除纵断面点和横断面点中存在的测量错误,确保测量精度能够完全满足断面测量的要求。在测量过程中,应该保证采集到的纵横断面点在该横断面左右一定范围内,按照水利水电工程相应的规范要求,这个距离≤2m。
3.2横断面位置选择
在水利水电工程的规划设计阶段,横断面位置的选择和布设,是影响工程量的关键因素之一。一般情况下,规划设计阶段横断面的间距应该控制在50~200m之间,选择合适的间距能缩小实际施工与设计工程量的差别。因此,在对横断面进行布设时,一方面,需要充分满足断面间距的要求,另一方面,应该尽可能将横断面布设在河道急转弯、支流入口、断面形态显著变化等部位。同时,为了保证横断面位置布设的合理性,在地形图测绘完成后,应该根据区域内地形特点,在地形图上进行选择,然后到实地进行勘查,部分地形复杂则需要对断面间距进行适当加密。
3.3纵断面测量
根据测绘服务对象的差异,纵断面的测量与横断面有着很大的不同,其断面的选取也存在一定的差别,例如,在河道疏浚工程中,通常会选择河道中心线;在河流堤防加固工程中,一般会选择堤顶线;在拟建渠道工程中,多选择规划中心线等。纵断面测量的主要目的,是对横断面间距进行量取,对中心线高程变化情况进行明确,对沿线地物投影在中心线上的位置进行判断等,而纵断面的合理性直接影响着工程量的计算,因此,做好纵断面的测量工作,是非常重要的。
4结语
[关键词]电量法;低压理论线损系统;设计;开发
就我国当前大部分电力企业针对低压线路所制定的电力线路线损指标多是以历史运行参数为依据,这种考核指标最大的特点在于其测定值基本为衡定状态,并且指标的确定发生在供电企业营销管理工作之前。然而大量的实践研究结构向我们证实了一点:电力线路线损值的高低与整个电力系统电量、电压负荷以及电压负荷曲线形状等指标参数是密切相关的。而这些指标参数又会在电力系统实际环境(包括自然环境以及经济环境)差异性的发展背景下有所改变。这也就是说,将历史指标参数作为现实线损值考核指标是基本合理的,在何种运算方式支持之下设计并开发出一种能够精确、有效计算低压理论线损参数的综合性系统,已成为当前相关工作人员最亟待解决的问题之一。笔者现结合实践工作经验,就这一问题谈谈自己的看法与体会。
一、“竹节法”低压理论线损计算系统概述
在我公司使用“竹节法”进行低压理论线损计算的过程中,相关工作人员发现这种理论线损计算方式在模型构建上所作出的诸多限制性假设条件都比较理想,在低压系统实际运作过程中的指导意义并不是特别大。具体而言,这种低压理论线损计算方式的实施有着如下四各方面的基本假设条件:其一,整个低压电力电网系统当中各个电气节点的电压是恒定的;其二,低压电力系统主干线路之上的全体支线均为有效分布;其三,各个型号的支线长度是完全一致的(也就是说,整个低压电网电力系统当中各个支线线路之上的电力线路负荷参数是抑制的、电力及其功率因素也是一致的、电力线路负荷形状系数同样是一致的);其四,低压电力系统各个型号的下户线不仅线路长度相同、个数相同、电力线路负荷相同,其分布状态也与支线在主干线上的分布状态一致,趋向于均衡性分布。
从“竹节法”低压理论线损计算系统的应用角度来说,在该系统实际运行过程中相关工作人员发现:要想在该系统当中计算理论线损参数,就必须要在该系统所提供的图形输入平台当中对整个电力电网系统当中的各个配变电台区进行低压线路图的绘制工作。这一繁琐的绘图工作不仅极大的增加了理论线损参数的测定值误差,同时系统图形输入平台中所反映的电网结构与实际电网结构之间的差异性也比较明显,整个低压理论线损系统所得出的线损数据既不精确也不可靠,这一问题需要我们及时改进。
二、电量法概述
就我公司低压电网系统中的理论线损构成情况来说,整个电力系统线损的最主要来源为线路损耗、二级漏电保护器损耗以及电度表损耗这三大方面(就我公司现有低压电网系统来说,二级漏电保护器损耗在整个电网系统理论总损耗中所占比例非常小,并非我们的重点关注对象,在此不做过多阐述)。
相关工作人员需要对整个低压电网系统线路进行分段,并按分支线路与表箱为依据依次编号,绘制相应的低压电网分段图。在此基础之上读取整个低压电网系统当中的台区运行参数以及无功电量(无功电量的参数可以根据电压系统月末抄表数值进行推算,或是以整个电网系统的用电性质为依据进行估算)。根据以上计算与分析,我们可以得到包括有功功率、无功功率、视在功率以及功率因素在内的四大指标,进而确定整个低压线路在单位时间内的输电量指标参数,最终获取整个低压线路中的理论线损参数值。
三、基于电量法计算低压理论线损的系统分析
笔者认真分析了电量法计算低压理论线损参数所需要的各种指标,结合我公司现有的电网地理信息系统与低压电网配电自动化系统应用现状,并在用电MIS系统以及低压电网调度自动化系统的辅助之下,提出了一种关于构建基于电量法计算低压理论线损的应用系统,其基本结构示意图如下图所示(见图1)。笔者现结合该结构示意图对整个低压理论线损计算系统当中的各个关键功能进行详细分析与说明,希望能够有助于相关研究与实践工作的开展。
首先,相关工作人员可以在配电网网络拓扑结构中选取需要计算台区的所在线路,双击线路名即可提取到存在与该条线路当中的所有台区系统,进而确定计算台区。其次,电压法计算低压理论线损的各个关键参数均能够在系统支持下及时获取(MIS接口能够为电量法计算低压理论线损提供无功电量与有功电量参数;配网自动化系统能够为电量法计算低压理论线损提供变配电二次侧相电压参与电力线路负荷形状系数)。系统操作人员在人工输入电量参数之后系统即开始运算:现以图表的方式对整个低压电网系统的线路损耗进行分析,并自动生产相应的降损意见),最终完成整个低压理论线损的计算工作。
参考文献
[1]陈亚宁.基于MapX的配电网低压设备管理系统的开发[D].华北电力大学(保定).2004.
[2]张斌.电力地理信息系统平台研究――低压配电网管理系统[D].西安工业学院.2004.
[3]韩晓鹏.基于MIS的电网理论线损计算与线损诊断系统的研究[D].西安工业学院.2005.