前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇信號專業(yè)自動化論文范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

信號專業(yè)自動化論文范文第1篇

論文關(guān)鍵詞：MATLAB，矩陣，自動化，教學方法

 

引言

MATLAB是MATrixLABorotory(矩陣實驗室)的縮寫。MATLAB語言是一種廣泛應用于工程計算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級語言，它在數(shù)值計算、符號計算、繪圖功能以及圖形化編程等方面有著非常強大的功能。同時MATLAB具有豐富的工具箱，包括符號數(shù)學工具箱、SIMULINK仿真工具箱、控制系統(tǒng)工具箱、信號處理工具箱、圖象處理工具箱、通訊工具箱、系統(tǒng)辨識工具箱、神經(jīng)元網(wǎng)絡工具箱、金融工具箱等數(shù)十種，使其在工業(yè)研究與開發(fā)，數(shù)學、電子學、控制理論和物理學、經(jīng)濟學、化學和生物學等學科的教學與研究中得到廣泛應用。MATLAB功能強大、簡單易學、編程效率高，深受廣大科技工作者的歡迎，自1984年由美國MathWorks公司推向市場以來，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展與競爭，現(xiàn)已成為國際公認的最優(yōu)秀的工程應用開發(fā)環(huán)境。在歐美各高等院校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等課程的基本教學工具，成為大學生、碩士生、以及博士生必須掌握的基本技能。

目前，國內(nèi)大學的理工科專業(yè)都將MATLAB作為專業(yè)基礎課程，那么如何能夠讓學生在本課程的學習中提高興趣，掌握相關(guān)知識為后續(xù)課程搭建好學習和實驗研究的平臺就成為了本課程教學中的一個重要問題。本文結(jié)合作者MATLAB課程多年的教學經(jīng)驗，對該課程的教學做以下探討。

1、掌握MATLAB語言的特點矩陣，把握細節(jié)教學

MATLAB提供了豐富的矩陣運算處理功能，是基于矩陣運算的處理工具，所有的變量都被看作矩陣，例如 C = A + B，A，B，C都是矩陣，是矩陣的加運算，即使一個常數(shù)，Y=10，MATLAB也看做是一個1′1的矩陣。對于矩陣的學習，關(guān)鍵是掌握矩陣元素的標識并靈活運用。在教學中，我們可以通過下面的矩陣使學生對矩陣的標識進行掌握中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。

（1）

掌握矩陣元素的基本標識之后，對于應用和提取矩陣中的元素，通過以下表格并演示運行結(jié)果來掌握。

舉例，如對于

A(:, 4)=

表1 矩陣元素尋訪

 

標識

使用說明

A(m, n)

提取第m行，第n列元素

A(:, n)

提取第n列元素

A(m, :)

提取第m行元素

A(m1:m2, n1:n2)

提取第m1行到第m2行和第n1列到第n2列的所有元素

A(m:end, n)

提取從第m行到最末行和第n列的子塊

信號專業(yè)自動化論文范文第2篇

論文摘要:本文針對電氣自動化專業(yè)英語的教學目標，研究了其教學方法。在教學內(nèi)容方面，強調(diào)與主干課程同步;在詞匯學習方面，采用普遍聯(lián)系法、同義詞法和反義詞法;在句子層次上，強調(diào)句子成分劃分方法的使用和常用句型的模仿應用;在段落層面上，突出主題句的提綱作用，剖析段落的展開方法;在篇章水平上，討論了摘要的寫作方法和整個文章的組織結(jié)構(gòu);在教學過程中，強調(diào)師生交流和互動。并結(jié)合具體的教學內(nèi)容，制作多媒體課件，選派合適的任課教師，以拓寬學生的知識面，提高專業(yè)英語知識的應用能力。

一、引言

電氣自動化專業(yè)英語是為了培養(yǎng)和提高該專業(yè)學生對英語專業(yè)文獻的閱讀、寫作、聽說和翻譯能力而開設的課程，對于學生在專業(yè)方向上的發(fā)展，如研究生入學復試、工作面試、閱讀和翻譯實際工作中遇到的英文專業(yè)文獻等，具有重要的作用。然而，在實際教學中，電氣自動化專業(yè)英語卻沒有得到應有的重視，多數(shù)大學的自動化專業(yè)教學大綱對此多列為考查課的形式，學時也較少。以河南科技大學為例，該課程以必選考查課的形式，分成三個階段進行，分別在第5、6、7學期開課，每階段為16學時，共48學時。這種課程設置方式，無形地使學生降低了對該課程的重視程度。另外，由于各個大學都非常重視英語四、六級考試通過率，加大了對公共英語的教學投入，使學生的公共英語水平有了較大的提高，對專業(yè)英語則在主觀上認為難度不大而不夠重視。

因此，對電氣自動化專業(yè)英語的教學方法進行研究和探討是很有必要的。劉怡闡述了專業(yè)英語和基礎英語在學習階段、學習重心和教材甄選上的差異，結(jié)合電子技術(shù)類專業(yè)英語的新詞層出不窮和縮寫詞匯多的特點，提出了增強學生對專業(yè)英語重要性的認識、提高教學的趣味性和教材多樣化的建議。[1]李文娟等在明確專業(yè)英語定位的基礎上，就電氣工程及其自動化專業(yè)英語的教學內(nèi)容、教學方式和教師培養(yǎng)進行了探討，給出了所涵蓋的專業(yè)知識范圍，采用了回顧、自述、教學和總結(jié)的四步課堂教學方式及平時、筆試、口試綜合的考核方式，指出了專業(yè)英語教師培養(yǎng)的建議。[2]李俊梅針對專業(yè)英語教學中存在的問題，提出了重構(gòu)專業(yè)英語教學模式的具體解決辦法。[3] 上述文獻在不同側(cè)面反映了當前專業(yè)英語教學的現(xiàn)狀，所提出的解決方案對于專業(yè)英語教學具有一定的借鑒意義。

本文對教學內(nèi)容和課堂教學方法進行探討，強調(diào)教學內(nèi)容與開課學期的主干課內(nèi)容同步，針對不同的教學內(nèi)容，提出了具體的教學方法。例如，針對詞匯短語，提出了普遍聯(lián)系法、反義詞法和同義詞法;針對句子，主要討論句子成分劃分和句型結(jié)構(gòu);針對段落，主要強調(diào)動詞和名詞的變化、段落主題句、段落的組織結(jié)構(gòu)和語句之間的起承轉(zhuǎn)合;針對篇章，主要講述文章的層次結(jié)構(gòu)、英文摘要寫作、剖析和解讀;同時，重視師生交互，關(guān)注學生對講課內(nèi)容和學習方法的掌握程度。主要手段有:課堂提問、公布電子郵箱、約定答疑和作業(yè)。還強調(diào)了多媒體教學、課外讀物選擇、考核方法、任課教師的選擇在專業(yè)英語教學中的重要性。

二、課堂教學方法

1.教學內(nèi)容與主干課程同步

強調(diào)教學內(nèi)容與開課學期的主干課內(nèi)容同步的目的，是在學習專業(yè)英語基本內(nèi)容的同時，培養(yǎng)學生閱讀英文教材的能力，提高主干課程學習興趣，開拓學生獲取專業(yè)知識的來源，相互印證專業(yè)主干課程的教學內(nèi)容，起到查漏補缺的作用，還促使學生有能力登錄國外重點大學的相關(guān)課程網(wǎng)站(如MIT的courseware網(wǎng)站)，下載和閱讀專業(yè)課程學習資料，進一步提高專業(yè)主干課程的教學質(zhì)量和學生的專業(yè)素質(zhì)。

2.詞匯短語學習

專業(yè)英語的詞匯短語是構(gòu)成句子和文章的基本要素，探討詞匯的教學方法有助于提高學生的專業(yè)英語水平。專業(yè)英語詞匯一般比較生僻，往往是一個詞的第三個意思，甚至更靠后，這與公共英語學習中所記憶的詞義有很大的不同。例如:step一詞，人們往往知道其意思是“腳步、臺階”等，但是在自動化專業(yè)英語中，它常用來表示階躍信號，用在step response短語中，則表示為“階躍響應”。在這種情況下，教師應鼓勵學生與所學專業(yè)主干課程相聯(lián)系，找到其中的中文表達，以幫助理解英文資料的內(nèi)容。另外，還可在專業(yè)主干課程中找到其它的短語，如“斜坡響應”和“脈沖響應”，此時，教師應給出相應的英文表達，即“ramp response”和“pulse response”，這種稱為“普遍聯(lián)系法”的方法對于擴充專業(yè)英語詞匯量非常有效。還可以借鑒一些公共英語詞匯書籍的方法，通過查找同義詞和反義詞來擴充詞匯量。

3.句子成分劃分和句型

專業(yè)英語的句子結(jié)構(gòu)不是很復雜，偶爾會遇到一些長句和難句，可采用公共英語中的句子成分劃分的方法來剖析句子的結(jié)構(gòu)，明晰各個部分之間的修飾關(guān)系，進而用符合中文習慣的行文方式，將其翻譯出來，努力做到信、達、雅。對于一些常見句型，則通過模仿造句的方式加以練習，提高句型的實際應用能力。

4.段落主題句和動詞、名詞變化

英文段落往往有一個主題句，段落根據(jù)主題句層層深入地展開論述，將一個個句子組合成一個段落。應通過對段落主題句和段落組織結(jié)構(gòu)的剖析，使學生模仿和掌握段落展開的方法。在英語文章中，強調(diào)動詞和名詞的變化，使文章富于變化，不再呆板，例如，在關(guān)于電機Y-Δ起動的章節(jié)中，給出了wye configuration、wye connection和delta arrangement三種變化。再如，在英文論文的摘要中，動詞也富于變化，經(jīng)常會看到present、discuss、scribe、propose等動詞。 轉(zhuǎn)貼于

5.篇章

篇章階段的課程材料是選擇專業(yè)相關(guān)的、地道的英文學術(shù)論文。在整個文章的結(jié)構(gòu)方面，主要理清作者架構(gòu)文章的思路脈絡，學習如何行之有效地組織整篇文章，進而寫出符合英文論文格式的英文摘要。在寫摘要時，強調(diào)動詞和名詞的變化。將論文的目的、主要研究過程、所用方法和由此得到的主要結(jié)果及推出結(jié)論表達清楚，在可能的情況下，還應提及論文結(jié)果和結(jié)論的適用范圍和條件。閱讀文章實際上是與作者的交流。有時，需要站在作者的角度去看問題、去構(gòu)思文章和遣詞造句，以此思路去閱讀專業(yè)學術(shù)論文，能夠獲得很大程度的提高。

6.加強師生之間的溝通

加強師生之間的交互、交流和溝通，有助于教師更好地設計課堂內(nèi)容，有助于教師了解學生對所講內(nèi)容的掌握程度和薄弱環(huán)節(jié)，有助于教師發(fā)現(xiàn)課程講授中的問題，也有助于增強師生間的了解。常用的方式是上課隨堂提問、課后答疑、公共電子郵箱和布置作業(yè)。通過這些手段，可以了解學生的英語水平和學習態(tài)度，進而給教師的課堂教學設計提供第一手資料。

7.課件設計和師資配備

專業(yè)英語學時少、任務重，僅依靠任課教師板書講解，很難按計劃完成教學任務，因此不得不對教學內(nèi)容做出取舍。另外，一些專業(yè)的設計圖和原理圖是教師手工難以繪制的。這些問題均可借助多媒體課件加以解決。任課教師可根據(jù)教學內(nèi)容制作相應的、多樣的課件，形式可以是Gif和Flash動畫，也可以是各種格式的圖片，將這些素材放到PowerPoint文檔中就制作成了課件，也可將其以講義的形式打印出來，便于學生復習，也有利于他們課前預習、課堂中集中精力聽講，節(jié)約筆記時間。

關(guān)于師資力量配備，可結(jié)合各階段課程的具體教學內(nèi)容和教師的專業(yè)背景、研究方向，選派合適的教師任教各個階段的課程，避免了一個教師和一種風格的弊端。在專業(yè)英語的講授過程中，可酌情添加各任課教師負責的科研項目等內(nèi)容，有助于開拓學生的眼界，加深對課堂內(nèi)容的理解，進一步調(diào)動學習積極性和主動性。

專業(yè)英語在各個專業(yè)學生的培養(yǎng)過程中起著重要的作用。教師通過各種方法和手段調(diào)動學生的學習熱情、積極性和主動性，利用各種可以利用的資源，拓寬學生的專業(yè)知識面，發(fā)展他們應用專業(yè)英語知識解決實際問題的能力，能夠讀懂專業(yè)文獻，寫出高質(zhì)量的英文摘要，聽懂專業(yè)學術(shù)報告，講出自己的學術(shù)思想，以及翻譯出符合信、達、雅要求的專業(yè)文獻資料，做到學以致用。

參考文獻:

[1]劉怡.電子技術(shù)類“專業(yè)英語”課程的探討[J].電氣電子教學學報，2004，4，26(2).

信號專業(yè)自動化論文范文第3篇

論文摘要:文章要介紹的是變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和重要性，提出了變電站綜合自動化基本概念，并對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、通訊方式和能實現(xiàn)的基本功能及變電站自動化的發(fā)展前景進行分析。

一、概述

電網(wǎng)是一個不可分割的整體，對整個電網(wǎng)的一、二次設備信息進行綜合利用，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務的一項措施。隨著自動化技術(shù)、通信技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡技術(shù)等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監(jiān)視和控制管理等更強健的功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結(jié)構(gòu)：

（一）分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡上實現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)自問世以來，顯示出強大的生命力。目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。

（二）集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)有以下不足：

前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，若前置機故障，將失去當?shù)丶斑h方的所有信息及功能。

軟件復雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。

組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。

（三）分層分布式結(jié)構(gòu)

按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

這種結(jié)構(gòu)相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點：

可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統(tǒng)或網(wǎng)絡故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續(xù)運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡。

可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。站內(nèi)二次設備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護。

三、常見通訊方式

目前國內(nèi)常采用以太網(wǎng)通訊方式，在以太網(wǎng)出現(xiàn)之前，無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷?，F(xiàn)場總線的應用部分地緩解了便電站自動化系統(tǒng)對通信的需求，但在系統(tǒng)容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網(wǎng)的應用，使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有：

雙以太網(wǎng)、雙監(jiān)控機模式，主要是用于220-500kV變，在實現(xiàn)上可以是雙控機+雙服務器方式，支撐光/電以太網(wǎng)；單以太網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式；雙LON網(wǎng)，雙監(jiān)控機模式；單LON網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式。

四、變電站自動化系統(tǒng)應能實現(xiàn)的功能

微機保護：是對站內(nèi)所有的電氣設備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能：故障記錄；存儲多套定值；顯示和當?shù)匦薷亩ㄖ?；與監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，動作序列。當前整定值及自診斷信號。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值，校對時鐘等命令。通信應采用標準規(guī)約。

數(shù)據(jù)采集及處理功能：包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)

狀態(tài)量采集。狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過通信方式獲得。

模擬量采集。常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有功、無功功率值。饋線電流，電壓和有功、無功功率值。

事件記錄和故障錄波測距。事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。

變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。

控制和操作功能。操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器，隔離開關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設備，在系統(tǒng)設計時應保留人工直接跳合閘手段。

防誤閉鎖功能。系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)內(nèi)各插件應具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠方調(diào)度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護與維修，可對其各部分采用查詢標準輸入檢測等方法實時檢查，能快速發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置。

數(shù)據(jù)處理和記錄。歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有：

斷路器動作次數(shù)；斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù)；輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間；獨立負荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間；控制操作及修改整定值的記錄。

根據(jù)需要，該功能可在變電站當?shù)厝繉崿F(xiàn)，也可在遠動操作中心或調(diào)度中心實現(xiàn)。

人機聯(lián)系系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內(nèi)各插件應具有自診斷功能，自診、斷信息也像被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機和遠方調(diào)度中心或操作控制中心與遠方控制中心的通信。

本功能在常規(guī)遠動“四遙”的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統(tǒng)的遠動系統(tǒng)。還應具有同調(diào)度中心對時，統(tǒng)一時鐘的功能和當?shù)剡\行維護功能。

信號專業(yè)自動化論文范文第4篇

論文摘要：介紹了西南交通大學建成的教學用模擬變電所實訓基地的結(jié)構(gòu)、功能、特點、實踐項目。使用表明，該基地具有國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平，完善的教學、培訓和科研的綜合功能。由于采用最新的遠程監(jiān)控技術(shù)，該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術(shù)改造的參考。

0引言

西南交通大學有部分直接服務于鐵路現(xiàn)代化建設的專業(yè)，其中“鐵道電氣化”專業(yè)作為教育部、鐵道部的重點特色專業(yè)而一直受到重視。

分布于鐵路沿線的牽引變電所，是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國電氣化鐵路和城市軌道交通的發(fā)展，變電所綜合自動化技術(shù)水平的不斷提高，對從事牽引變電所設計、運行、管理等方面的專業(yè)技術(shù)人才的需求數(shù)量增加，同時對其掌握知識的廣度和深度特別是具有較強的實踐動手能力方面提出了更高的要求。因此，在教學環(huán)節(jié)中，應加強學生理論和實踐相結(jié)合的能力的培養(yǎng)。在教育部“示范性教學實踐基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校區(qū)建成一座集教學、實習、培訓和科研為一體的模擬變電所實訓基地。

1模擬變電所簡介

我校模擬變電所分為兩期建成:

I期是與實際變電所相同的開關(guān)控制屏柜和繼電保護屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設計的模擬負載電量和故障盤。如圖1所示。

Ⅱ期是模擬一段地方電力網(wǎng)或電氣化鐵路的環(huán)境下，一個調(diào)度中心使用遠動監(jiān)控系統(tǒng)控制的五個變電所，圖2是這五個模擬變電所的一次接線圖。該項目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所，且負載的大小和相位均可調(diào)節(jié)，其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機保護裝置、WKH-891型電鐵饋線微機保護裝置、DQWC-03牽引變電所二次設備測試系統(tǒng)。

模擬變電所中被監(jiān)控設備的位置狀態(tài)信號、保護動作信號、預告信號、事故信號等遙信信號通過電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠方終端)的開關(guān)量輸人/輸出模塊相連接，電流、電壓等遙測信號將通過信號變送器柜，輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發(fā)的遙控命令，通過以太網(wǎng)傳輸，實現(xiàn)遙信、遙測、遙控的功能。遠動監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結(jié)構(gòu)的Momentum，其編程軟件Con-cept是一個基于Microsoft Windows環(huán)境的編程軟件套件，具有很強的設計性、可擴展性;主站組態(tài)軟件iFix支持工業(yè)標準，具有開放性、可組態(tài)性、兼容性及可開發(fā)性。

為了比較和研究，我系的教師正在進行一系列的科研開發(fā)，其目標是在模擬變電所二次系統(tǒng)中采用測控、保護一體化的分布式控制系統(tǒng)(DCS)實現(xiàn)變電所自動化管理，其結(jié)構(gòu)圖如圖4。

2教學實踐基地的開發(fā)

1)校內(nèi)學生及現(xiàn)場工程技術(shù)人員，可對照變電所各種屏柜，提高閱讀二次系統(tǒng)接線圖、安裝施工圖的能力，通過開閉操作、設置故障等項目的訓練，可以培養(yǎng)他們對現(xiàn)場運行中出現(xiàn)的故障的分析和處理能力，包括一次設備的故障范圍的判斷、二次系統(tǒng)的故障判斷、查找和處理。

2)變電所基本電器及二次接線方面實訓項目n個。如斷路器結(jié)構(gòu)、原理;斷路器參數(shù)的測量與調(diào)整;變電所二次接線、電纜的數(shù)字編號法以及“相對標志法”的識別;二次接線盤后安裝圖及實際安裝技術(shù);變壓器控制、保護盤結(jié)構(gòu)、接線、檢測、調(diào)試及整套保護聯(lián)動實驗(包括整定計算);在以上各盤設置不同故障(可達幾百種)練習查找及消除故障的方法等。

3)運動系統(tǒng)遙測、遙信信號源接線的校正及采集的遙測量的精度實驗。

4)利用便攜式計算機對遙控設備進行合、分實驗，讓學生了解遠動系統(tǒng)是如何驅(qū)動被控設備動作。

5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網(wǎng)頁，實時了解該PLC的運行、通信等狀態(tài)的實驗。

6)上位機各種功能的校核實驗。通過該實驗讓學生了解調(diào)度員的工作職責、工作內(nèi)容、iFix軟件的各種功能的使用，從而對遠動系統(tǒng)有更深層的了解。

7)利用組態(tài)軟件Concept對PLC進行配置，使學生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號及設計要求對PLC進行配置;利用Concept對PLC遙控、遙信和遙測功能的編程，使學生熟練掌握Concept編程方法。

8)自動化組態(tài)軟件iFix系統(tǒng)的安裝，熟悉掌握iFix系統(tǒng)軟件的運行環(huán)境及其安裝過程。

9)通過在iFix系統(tǒng)新增6#模擬變電所的實驗，使學生了解iFix系統(tǒng)的可組態(tài)性及可擴展性。

10)進行繼電保護單體測試及數(shù)據(jù)管理。

11)進行繼電保護盤上測試及數(shù)據(jù)管理。

12)微機保護裝置的調(diào)試與特性實驗。

3實踐意義

模擬變電所實訓基地自1998年投入使用后，至今已連續(xù)培訓了五屆畢業(yè)生和一批現(xiàn)場工程技術(shù)人員，經(jīng)總結(jié)，其實踐意義在于:

1)為學生提供專業(yè)技能訓練的條件與場所。能完成供變電工程、繼電保護、變電所二次接線、微機監(jiān)控技術(shù)等幾乎全部專業(yè)課程的大量綜合性實驗，以及電氣設備的實際操作技能、檢修調(diào)試技術(shù)、查找故障及排除方法的實際訓練。而且充分利用學校具有的學科優(yōu)勢，以模擬變電所為基地，配合學生專業(yè)課和專業(yè)基礎課學習，開發(fā)如電工理論、電氣裝備、自動化、計算機應用、網(wǎng)絡與通訊等領(lǐng)域的多個應用性、研究性實驗;同時由于人員和設備的集中，能夠按項目組織學生進行綜合性實訓，盡可能使學生參與以教師為主導的科研活動。

2)對于現(xiàn)場技術(shù)和施工人員，很重要的一點就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝，能查找和處理運行故障和設計缺陷。通過實地培訓，能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂山電力股份有限公司培訓和考核職工283人，取得良好的效果。

3)目前西南地區(qū)鐵路已完全實現(xiàn)電氣化，全區(qū)擁有牽引變電所200多座，其中大都為上世紀70~80年代所建，技術(shù)水平落后。而我校模擬變電所實訓基地的建成，對其技術(shù)改造具有借鑒的意義，在應用新技術(shù)、新設備和進行技術(shù)創(chuàng)新方面起到示范的作用。

信號專業(yè)自動化論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：變電站，綜合自動化，結(jié)構(gòu)模式，發(fā)展趨勢

 

變電站綜合自動化系統(tǒng)是一種以計算機為主，將變電站的一、二次設備（包括測量、信號、控制、保護、自動、遠動等）經(jīng)過功能組合形成的標準化、模塊化、網(wǎng)絡化的計算機監(jiān)控系統(tǒng)。變電站綜合自動化，是將變電站的二次設備經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和通信技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設備和輸配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制和微機保護，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。

1變電站綜合自動化的結(jié)構(gòu)模式

1.1 集中式結(jié)構(gòu)

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護和自動控制等功能。論文參考。集中式結(jié)構(gòu)也并非指只由一臺計算機完成保護、監(jiān)控等全部功能。多數(shù)集中式結(jié)構(gòu)的微機保護、微機監(jiān)控和與調(diào)度等通信的功能也是由不同的微型計算機完成的，只是每臺微型計算機承擔的任務多些。

1.2 分布式結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊（通常是多個CPU）之間采用網(wǎng)絡技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其它模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。

1.3 分布分散（層）式結(jié)構(gòu)

分布分散式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從邏輯上將變電站自動化系統(tǒng)劃分為兩層，即變電站層（站級測控單元）和間隔層（間隔單元）。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

該系統(tǒng)的主要特點是按照變電站的元件，斷路器間隔進行設計。將變電站一個斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護和控制等功能集中由一個或幾個智能化的測控單元完成。測控單元可直接放在斷路器柜上或安裝在斷路器間隔附近，相互之間用光纜或特殊通信電纜連接。這種系統(tǒng)代表了現(xiàn)代變電站自動化技術(shù)發(fā)展的趨勢，大幅度地減少了連接電纜，減少了電纜傳送信息的電磁干擾，且具有很高的可靠性，比較好的實現(xiàn)了部分故障不相互影響，方便維護和擴展，大量現(xiàn)場工作可一次性地在設備制造廠家完成。

2 我國變電站自動化發(fā)展階段

按系統(tǒng)模式出現(xiàn)順序可將變電站自動化發(fā)展分為三個階段：

第一階段：面向功能設計的集中式RTU加常規(guī)保護模式

80年代及以前，是以RTU為基礎的遠動裝置及當?shù)乇O(jiān)控為代表。該類系統(tǒng)實際上是在常規(guī)的繼電保護及二次接線的基礎上增設RTU裝置，功能主要為與遠方調(diào)度通信實現(xiàn)“二遙”或“四遙”（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)）；與繼電保護及安全自動裝置的聯(lián)結(jié)通過硬接點接入或串行口通信較多。此類系統(tǒng)稱為集中RTU模式，目前在一些老站改造中仍有少量使用，此階段為自動化的初級階段。

第二階段：面向功能設計的分布式測控裝置加微機保護模式。單元式微機保護及按功能設計的分散式微機測控裝置得以廣泛應用，保護與測控裝置相對獨立，通過通信管理單元能夠?qū)⒏髯孕畔⑺偷胶笈_或調(diào)度端計算機。特點是繼電保護（包括安全自動裝置）按功能劃分的測控裝置獨立運行，應用了現(xiàn)場總線和網(wǎng)絡技術(shù)，通過數(shù)據(jù)通信進行信息交換。此系統(tǒng)電纜互聯(lián)仍較多，擴展性功能不強。

第三階段：面向間隔、面向?qū)ο螅∣bject-Oriented）設計的分層分布式結(jié)構(gòu)模式。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，采用按間隔為對象設計保護測控單元，采用分層分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成真正意義上的分層分布式自動化系統(tǒng)。目前國內(nèi)外主流廠家均采用了此類結(jié)構(gòu)模式。110kV以下電壓等級變電站，保護測控裝置要求一體化、110kV幾以上電壓等級保護測控大多按間隔分別設計，對超高壓變電站的規(guī)模比較大的系統(tǒng)，為減少中間環(huán)節(jié)，避免通信瓶頸，要求裝置直接上以太網(wǎng)與監(jiān)控后臺通信，甚至要求保護和監(jiān)控網(wǎng)絡獨立組網(wǎng)，由于采用了先進的網(wǎng)絡通信技術(shù)和面向?qū)ο笤O計，系統(tǒng)配置靈活、擴展方便。論文參考。

3變電站綜合自動化發(fā)展趨勢

3.1 保護監(jiān)控一體化

這種方式在35kV及以下的電壓等級中已普遍采用，今后在110kV及以上的線路間隔和主變?nèi)齻?cè)中采用此方式也已是大勢所趨。它的好處是功能按一次單元集中化，利于穩(wěn)定的進行信息采集以及對設備狀態(tài)進行控制，極大地提高了性能效率比。其目前的缺點也是顯而易見的:此種裝置的運行可靠性要求極高，否則任何形式的檢修維護都將迫使一次設備的停役?？煽啃浴⒎€(wěn)定性要求高，這也是目前110千伏及以上電壓等級還采用保護和監(jiān)控分離設置的原因之一。隨著技術(shù)的發(fā)展，冗余性、在線維護性設計的出現(xiàn)，將使保護監(jiān)控一體化成為必然。

3.2 人機操作界面接口統(tǒng)一化、運行操作無線化

無人無建筑小室的變電站，變電運行人員如果在就地查看設備和控制操作，將通過一個手持式可視無線終端，邊監(jiān)視一次設備邊進行操作控制，所有相關(guān)的量化數(shù)據(jù)將顯示在可視無線終端上。

3.3 防誤閉鎖邏輯驗證圖形化、規(guī)范化、離線模擬化

在220kV及以上的變電站中，隨著自動化水平的提高，電動操作設備日益增多，其操作的防誤閉鎖邏輯將緊密結(jié)合于監(jiān)控系統(tǒng)之中，借助于監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)采集和控制鏈路得以實現(xiàn)。而一座變電站的建設都是通過幾次擴建才達到終期規(guī)模，這就給每次防誤閉鎖邏輯的實際操作驗證帶來難題，如何在不影響一次設備停役的情況下模擬出各種運行狀態(tài)來驗證其正反操作邏輯的正確性？圖形化、規(guī)范化的防誤閉邏輯驗證模擬操作圖正是為解決這一難題而作，其嚴謹性是建立在監(jiān)控系統(tǒng)全站的實時數(shù)據(jù)庫之上的，使防誤閉鎖邏輯驗證的離線模擬化成為可能。

3.4 就地通訊網(wǎng)絡協(xié)議標準化

強大的通訊接口能力，主要通訊部件雙備份冗余設計（雙CPU、雙電源等），采用光纖總線等等，使現(xiàn)代化的綜合自動化變電站的各種智能設備通過網(wǎng)絡組成一個統(tǒng)一的、互相協(xié)調(diào)工作的整體。

3.5 數(shù)據(jù)采集和一次設備一體化

除了常規(guī)的電流電壓、有功無功、開關(guān)狀態(tài)等信息采集外，對一些設備的在線狀態(tài)檢測量化值，如主變的油位、開關(guān)的氣體壓力等等，都將緊密結(jié)合一次設備的傳感器，直接采集到監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫中。高技術(shù)的智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器的應用，必將給數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)帶來全新的模式。

變電站綜合自動化系統(tǒng)是近10多年發(fā)展起來的多專業(yè)綜合技術(shù)，是變配電系統(tǒng)的一次革命。隨著中國國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，社會對電力的需求與日俱增，各行各業(yè)對電力質(zhì)量的要求越來越高，各種智能技術(shù)的普遍應用，使得變電站自動化管理和無人值守已是一種必然趨勢和必然選擇。論文參考。對常規(guī)人工控制為主的傳統(tǒng)變電站，實施以微機監(jiān)控為主的綜合自動化系統(tǒng)建設，是新時期開創(chuàng)我國電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟運行和全面提升電力自動化水平重大的舉措，對鞏固和加強電能在中國能源結(jié)構(gòu)中的主導和戰(zhàn)略地位，都具有十分迫切和深遠意義。

【參考文獻】

[1]張惠剛.變電站綜合自動化原理與系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]江智偉.變電站自動化新技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3]林栩栩、陸繼明.變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展[J].大眾用電，2004