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關(guān)鍵詞:智能變電站;變電運行;應(yīng)用
中圖分類號: TM411 文獻標識碼: A
前言
智能變電站本身主要是通過低耗能、高效率的原則來運行,該技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用了大量的計算機技術(shù)、數(shù)字化通信技術(shù)、廣電傳輸技術(shù)等先進技術(shù),并且一些數(shù)控技術(shù)也已經(jīng)被引用到了相關(guān)變電管理過程中。智能變電站技術(shù)的應(yīng)用,有效的使得變電站運行的維護成本進行控制,而光纜的廣泛應(yīng)用,也直接使得變電站表現(xiàn)出的工作效率大幅度提升。
1.智能變電站的技術(shù)特點
1.1、實現(xiàn)局部或全局智能控制
智能化變電站所表現(xiàn)出的一大特性,就是其對于設(shè)備控制的智能化。那么在針對相關(guān)的一次設(shè)備采取光電技術(shù)的過程中,其所就地控制柜所產(chǎn)生的效果實際上就和微型的GIS控制器相當。而在二次設(shè)備之中所使用的相關(guān)高壓電壓封閉裝置、自動化控制、漏電閉鎖智能交流互感器,進而有效的實現(xiàn)了相關(guān)設(shè)備運行的智能化操作運行,這一功能的實現(xiàn),實際上一定程度上使得相關(guān)故障排查提供了技術(shù)上的便利。此外,智能化設(shè)備還有效的實現(xiàn)了,電能傳輸本身和電力設(shè)備之間的智能控制功能。
1.2、分級控制技術(shù)的應(yīng)用
分布式控制技術(shù)的應(yīng)用有效地降低了中央處理設(shè)備的負荷,降低了潛在風險性,提高了設(shè)備工作效率。這項技術(shù)實現(xiàn)的原理是在三層中分別安裝具有智能控制和處理能力的設(shè)備,實現(xiàn)了各自具備分級調(diào)控功能。數(shù)字化變電站主要包括以下幾個優(yōu)勢:第一,各個功能之間可以使用同一個信息平臺,這樣可以有效的減少設(shè)備的投入。第二,測量精確度相對于較高,沒有飽和的現(xiàn)象。第三,針對于二次接線的方式相對于較為簡單。第四,針對于光纖維電纜來說,電磁的兼容性能比較優(yōu)越。第五,信息傳輸?shù)耐ǖ揽梢赃M行自檢,可靠性能較高。數(shù)字化變電站的特點主要包括以下幾個方面:第一,變電站的傳輸和處理的效果,最后的信息全部都是數(shù)字化。第二就是過程可以使用設(shè)備智能化的效果。第三是針對于數(shù)字化變電站中出現(xiàn)的相關(guān)模型來說,基本上都是統(tǒng)一的。第四,通信協(xié)議是統(tǒng)一的,數(shù)據(jù)之間的交換屬于無縫交換。第五,信息之間是高質(zhì)量的信息,具有可靠性和完整性。在我國數(shù)字化變電站建設(shè)的過程中,數(shù)字化變電站通常基于IEC61850標準及IEC60044-8標準建設(shè),變電站的自動化系統(tǒng)按照站控層、間隔層和過程層進行劃分,各層次內(nèi)部及層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信,全站采用GOOSE網(wǎng)的方式實現(xiàn)各開關(guān)的跳合閘、信息的傳輸?shù)?,并使用雙網(wǎng)雙冗余光纖通道,大大提高了信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
1.3、引入控制終端
計算機終端對于變電站運行來說,就屬于運行過程中的大腦,變電站所表現(xiàn)出的相關(guān)實際運行狀況,能夠直接利用計算機終端來進行計算,達到極短時間內(nèi)進行判斷、處理的目的。也就是說,控制終端的應(yīng)用為變電站的故障解決以及輸變電事故控制起到了至關(guān)重要的作用。
1.4、光纖技術(shù)的應(yīng)用和集成化電力裝置
光纖技術(shù)本身使用相關(guān)的幫助措施,有效的滿足了變電站內(nèi)部各個控制層所表現(xiàn)出的相關(guān)局域網(wǎng)管理需求。在這一過程中,信息本身可以直接在一次和二次設(shè)備層以及相應(yīng)的控制中心中進行持續(xù)性的播散。那么在這一基礎(chǔ)之上,大量數(shù)據(jù)在進行傳輸?shù)倪^程中,光纖技術(shù)能夠使得傳輸體系更加的穩(wěn)定、可靠。電能檢測設(shè)備本身所表現(xiàn)出的設(shè)備、管理設(shè)備等方面表現(xiàn)出的集成化的特性,主要是屬于一種計算機數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。這項技術(shù)本身表現(xiàn)出的相關(guān)優(yōu)勢,主要就在于安裝成本、縮短工期等方面。
2.智能變電站在變電運行中的應(yīng)用
2.1、一次設(shè)備智能化實現(xiàn)
智能組件按間隔配置,包括斷路器及與其相關(guān)的隔離開關(guān)、接地開關(guān)等。220kV智能終端按雙套配置(母線除外),220kV母線智能終端按單套配置。110kV智能終端按單套配置。智能終端就地安裝于智能端子箱,分散布置于配電裝置場地。斷路器根據(jù)在線監(jiān)測要求,在本體或操作機構(gòu)預(yù)裝傳感器。35kV一次、二次設(shè)備均在開關(guān)柜內(nèi)安裝,采用常規(guī)設(shè)備,不設(shè)置智能終端(主變間隔除外)。主變間隔設(shè)置單套智能終端。為配合順序控制,提高智能化程度,35kV采用手車試驗、運行位置可電動操作的開關(guān)柜,接地開關(guān)采用電動機構(gòu)。在主變本體端子箱內(nèi)設(shè)置單套智能終端,執(zhí)行主變非電量保護功能,重瓦斯保護跳閘通過控制電纜直跳方式實現(xiàn)。
2.2、交直流一體化電源系統(tǒng)
220V直流系統(tǒng)中組裝了兩個500AH閥控式密封鉛酸蓄電池,從而可以有效的對電源起到保護的作用。直流系統(tǒng)電壓主要采取的是220V、直流母線為兩段單母線,每一段母線接一組蓄電池和一套浮充電設(shè)備。在對于智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)選擇的過程中,可以選擇兩組6×20A的充電裝置。直流系統(tǒng)采用成套裝置,充電及饋線等設(shè)備組屏6面,均放置在二次設(shè)備室。直流負荷供電采用放射狀供電方式。取消UPS系統(tǒng)專用蓄電池組。在交流系統(tǒng)失電后,UPS系統(tǒng)由站內(nèi)直流系統(tǒng)蓄電池組供電。智能站用交直流電源一體化系統(tǒng)所有屏柜均放置在二次設(shè)備室內(nèi)。另外,鑒于配電裝置處智能終端、電子式互感器等電子設(shè)備需直流電源,在配電裝置處設(shè)置4面直流分配箱,以節(jié)省直流饋線屏和長距離電纜。
2.3、高級變電功能的實現(xiàn)
智能變電站可以有效的實現(xiàn)對變電設(shè)備進行檢測,可以實現(xiàn)智能報警和智能信息的分析,并且還可以對線路的故障進行綜合的控制等功能。
(1)變電設(shè)備整體監(jiān)測
計算機終端在使用的過程中加上站控系統(tǒng),這樣就可以有效的實現(xiàn)設(shè)備的檢測功能,同時,還可以無間歇的獲取更多智能變電站裝置的運行信號和電力設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),從而有效的降低無效數(shù)據(jù)的收集,從而可以有效的提高監(jiān)控的效率。由于技術(shù)的水平有限,使得一部分對于智能變電站的整體的檢測還存在著一些問題,因此,各個變電站之間可以有效的對核心的設(shè)備進行有效的檢測,從而有效的提高檢測的高負荷設(shè)備。
(2)線路綜合故障控制
智能變電站的信息處理的能力和故障的排查都在于數(shù)據(jù)的采集的能力。而且智能變電站在參考在線信息處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫模型技術(shù),可以有效的采取先進的技術(shù)進行數(shù)據(jù)的采集,從而可以開發(fā)診斷系統(tǒng)。在這種技術(shù)之下,施工技術(shù)人員必須要將電力設(shè)備運行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)庫和診斷系統(tǒng),待系統(tǒng)運行之后,可以對一定時間內(nèi)變電站系統(tǒng)工作的狀態(tài)進行有效的分析,從而對設(shè)備進行具體攝入的評價。智能變電站還可以智能防御,和傳統(tǒng)的變電站的封閉功能都存在著一定的區(qū)別,增加了很多的自動封閉的系統(tǒng),并且加強了站控端的自動封閉的功能。
結(jié)束語
綜上所述,智能變電站本身就是電力和計算機技術(shù)的緊密結(jié)合,并且將大量的現(xiàn)代化信息管理技術(shù)融入到電力輸變技術(shù)中,這代表著變電站本身的管理工作,已經(jīng)開始朝著數(shù)字化、智能化的趨勢進行發(fā)展。而智能變電站技術(shù)的應(yīng)用,還對于變電效率提升起到了至關(guān)重要的作用,最大限度的降低了變電事故出現(xiàn)的可能性。此外,智能化變電站的使用,有效的解決了現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展需求,使得電力使用的要求得以滿足。但是,需要引起足夠重視的是,我國的智能變電站技術(shù)實際上還存在著一定的缺陷,需要加以完善,這對于我國變電體系的發(fā)展來說,起到了可持續(xù)發(fā)展的促進作用。
參考文獻
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關(guān)鍵字:智能變壓器智能電網(wǎng)應(yīng)用
中圖分類號:TM4文獻標識碼: A 文章編號:
一、智能變壓器的構(gòu)成
智能變壓器是計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)和變壓器技術(shù)不斷融合的結(jié)果,是具有電壓變換與電能傳輸、在線監(jiān)控與遠程通信并滿足用戶多樣化需求的多功能變壓器。主要由變壓器基本部件、主控單元、調(diào)節(jié)控制部件、傳感采集、通信傳輸?shù)葐卧M成。
1、變壓器作為電網(wǎng)輸配電的重要環(huán)節(jié),在進行電壓變換的同時。也應(yīng)具有電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)控制等功能。這要依靠優(yōu)良性能的控制部件來實現(xiàn)。現(xiàn)有的電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)實現(xiàn)方式,分無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。即通過無勵磁開關(guān)或者機械式有載分接開關(guān)等控制部件實現(xiàn)有級調(diào)壓。由于機械式有載開關(guān)壽命低、可靠性差,切換有電弧,因此實際使用效果不能滿足電壓調(diào)節(jié)快速、可靠動作的要求。目前,一種用于配電網(wǎng)的光控電子式有載分接開關(guān)已經(jīng)研發(fā)成功,其可頻繁動作、壽命長、快速響應(yīng)、無電弧、可分相操作的良好技術(shù)特性為電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和變壓器經(jīng)濟運行提供了良好的實現(xiàn)手段。此外,風機等配套設(shè)備也在節(jié)能、低噪聲指標方面提出了更高的要求。作為變壓器的重要組成部件,這些設(shè)備也在性能和智能化方面不斷發(fā)展。
2、主控單元
作為變壓器智能核心,應(yīng)有強大的數(shù)據(jù)采集、處理、通信、存儲功能。對變壓器運行參數(shù),例如電壓、電流、功率、功率因數(shù)、溫度等參數(shù)進行監(jiān)測并根據(jù)控制原則實時控制,實現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能。在變壓器供電回路出現(xiàn)故障時還應(yīng)及時進行保護和報警,為檢修人員快速定位和處理故障提供良好的幫助。這個主控單元可以是集成所有功能于一體,呈現(xiàn)為機箱插板式結(jié)構(gòu)。也可以是分布式的,重點在通信和接口的標準化方面。
3、傳感采集單元
傳感采集單元采用模塊化、組合式結(jié)構(gòu),具有體積小、配置靈活、安裝方便的特點。通過它,可實現(xiàn)對變壓器運行狀態(tài)的實時在線監(jiān)控。
4、通信單元
傳輸系統(tǒng)可以實現(xiàn)變壓器系統(tǒng)的智能通信并可以傳輸信號給靈活控制部件,如新型光控電子式有載分接開關(guān)穩(wěn)定或調(diào)節(jié)電壓實現(xiàn)最優(yōu)化運行。通信接口規(guī)約應(yīng)采用開放性規(guī)約,符合IEC61860國際標準的要求。接口采用電口或者光口等,滿足高速通信和可靠通信的要求。
二、智能變壓器是電網(wǎng)智能化的必要條件
智能化變電站以先進的信息化、自動化和分析技術(shù)為基礎(chǔ),靈活、高效且可靠地滿足發(fā)電、用電對電網(wǎng)提出的各種需求,實現(xiàn)提高電網(wǎng)安全性、可靠性、靈活性和資源優(yōu)化配置水平的目標。變電站又是電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點,負責連接線路和輸送電能,擔負著變化電壓等級,匯集電流,分配電能,控制電能流向和調(diào)整電壓等功能。變電站的智能化運行是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。
智能化變電站可分為站控層、間隔層和過程層。站控層包括自動化站級監(jiān)視控制系統(tǒng),站域控制、通信系統(tǒng)和對時系統(tǒng)等子系統(tǒng),實現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)視、控制、告警及信息交互功能。完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(SCADA)、操作閉鎖以及同步矢量采集、電能量采集及保護信息管理等相關(guān)功能。站控層功能高度集成,可在一臺計算機或嵌入式裝置實現(xiàn),也可分別在多臺計算機或嵌入式裝置中。間隔層包括繼電保護裝置、系統(tǒng)測控裝置和監(jiān)測功能組主智能電子裝置IED(Intelligent Electronic Device)等二次設(shè)備,實現(xiàn)使用一個間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能,即與各種遠方輸入、輸出、傳感器和控制器通信。過程層包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)及電流電壓互感器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨立的智能電子裝置。電力變壓器是過程層中最重要的高壓設(shè)備之一,由于其事故率高,故障影響大,對電網(wǎng)可靠性有較大影響。電力變壓器也是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜,故障原因最復(fù)雜的電網(wǎng)設(shè)備。電力變壓器在運行中有不少需要監(jiān)測的參數(shù),如負荷、油溫、油位、油中氣體和開關(guān)分接位置等;也有一些需要控制的部件,如冷卻系統(tǒng)、有載調(diào)壓系統(tǒng)等。綜合這些因素可以看出,電力變壓器具有智能化價值,是高壓設(shè)備智能化重要設(shè)備之一。
變壓器在變電站系統(tǒng)的構(gòu)成中屬于核心部分。完成電能的產(chǎn)生、變換和輸送等功能,其自身可靠性是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的直接保證。變壓器是由電工材料構(gòu)成的工業(yè)裝備,所用材料主要為金屬和絕緣材料。相對于金屬材料而言。絕緣材料更容易損壞,特別是有機絕緣材料,很容易老化變質(zhì)而使機電強度顯著降低。
隨著電力系統(tǒng)對智能化和運行可靠性要求的提高,以及計算機、傳感和通信技術(shù)的飛速發(fā)展.給電力設(shè)備制造商和電力系統(tǒng)運行部門提出了更高的要求,也提供了機遇。如在設(shè)計、制造設(shè)備的時候就為其配備各種數(shù)字化接口(能夠反映設(shè)備所有的一次和二次信息)。使其成為設(shè)備的一部分。這樣。一方面可以提高設(shè)備的可靠性,另一方面也可以提高產(chǎn)品的技術(shù)附加值。未來電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障,尤其是關(guān)鍵的大型主變.將會造成重大的經(jīng)濟損失和社會影響,因此及時、準確、全面地了解掌握它們的運行狀況是非常重要的。
三、智能變壓器的功能
變壓器應(yīng)具有變壓傳輸電能、穩(wěn)定電壓的基本功能。智能變壓器相比于常規(guī)的變壓器。其智能化主要體現(xiàn)在:通過集中或者分布式CPU和數(shù)據(jù)采集單元實現(xiàn)資源共享、智能管理。它具有運行數(shù)據(jù)監(jiān)測、保護、故障報警、狀態(tài)診斷與評估、信息管理、通信接口和一定的高級功能。
1、運行數(shù)據(jù)監(jiān)測和故障報警
實現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能。并實時發(fā)送運行數(shù)據(jù)和故障報警信息。主要處理的數(shù)據(jù)有:電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、溫度、油位以及其他必要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
2、保護功能
對于過壓、過流以及內(nèi)部器件損壞引起的故障應(yīng)有完善的保護并與系統(tǒng)的微機保護裝置進行接口通信.實現(xiàn)保護智能化。一般采用通過一定電壓和電流要求的交流或直流干接點方式。
3、故障報警
在變壓器供電區(qū)域內(nèi)發(fā)生故障時,向上級檢修管理部門發(fā)送故障數(shù)據(jù),在上級管理系統(tǒng)中顯示故障點、故障類型、故障數(shù)據(jù)等.幫助檢修人員快速定位故障和安排檢修計劃。
四、智能變壓器在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
1、 智能變壓器的測量功能
提供主油箱頂層和底部油溫度的測量,可判斷變壓器是否過熱,冷卻裝置運行是否異常。采集來自氣體繼電器節(jié)點信息和壓力釋放閥狀態(tài)信號,用于檢測是否由于內(nèi)部故障產(chǎn)生嚴重放電或短路。根據(jù)主油箱油位和分接開關(guān)油箱油位的測量,給出合理的油位上限、下限。測量風扇電動機電流和電壓,觀察和分析風扇及風扇電動機的工作狀態(tài)。根據(jù)油流繼電器提供的信號,分析油泵是否異常。有載分接開關(guān)驅(qū)動電源電壓測量便于觀測操作電源狀態(tài),有載分接開關(guān)切換次數(shù)測量便于分析機械壽命,有載分接開關(guān)當前分接位置測量可提供當前工作的狀態(tài)量。智能變壓器的測量功能還應(yīng)包括各側(cè)負荷電流及中性點電流測量,其主要作用應(yīng)用于保護和狀態(tài)感知。
【關(guān)鍵詞】綜合自動化;事故信號;GPS;后臺監(jiān)控
變電站綜合自動化是指利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù),實現(xiàn)對變電站主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護以及與調(diào)度通信等綜合性自動化功能。近年來,隨著國民經(jīng)濟的快速增長,傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。因此,將變電站由常規(guī)站改造為綜自站已漸漸成為一種趨勢。但是,由于綜合自動化技術(shù)尚未完全成熟,其運行過程中難免出現(xiàn)一些不盡人意的地方,下面將綜自改造中經(jīng)常出現(xiàn)的問題做一總結(jié)。
1 有關(guān)事故信號的問題
在常規(guī)控制方式的變電站,運行中發(fā)生事故時變電站將產(chǎn)生事故報警音響并經(jīng)過遠動設(shè)備向調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)出事故信號,調(diào)度自動化系統(tǒng)采用這個事故信號啟動事故相應(yīng)的處理軟件(推出事故畫面、啟動報警音響等)。由此可見,變電站的事故信號是一個非常重要的信號,特別是對于無人值班的變電站,由于監(jiān)控中心的運行人員需要同時監(jiān)控多個變電站的運行狀態(tài),事故信號就成為監(jiān)控中心運行人員中斷其它工作轉(zhuǎn)入事故處理的主要標志性的信號,非常重要。
在110kV頓崗變電站綜自改造竣工驗收時,驗收人員在操作35 kV線路時,發(fā)現(xiàn)在后臺和地調(diào)遠方控制合開關(guān)時,都會觸發(fā)“事故跳閘”信號。
在采用常規(guī)的微機遠動設(shè)備和保留控制屏的無人值班變電站中,一般采用在控制回路中增加記憶繼電器(雙位置)的方法產(chǎn)生事故信號,這種方法已在以前的采用RTU進行無人值班改造工程項目中(110kV及以下電壓變電站)應(yīng)用多年,其技術(shù)依據(jù)與原控制屏操作KK開關(guān)與實際開關(guān)位置不對應(yīng)相同。110kV頓崗變電站事故信號生成的原理與上述方法相同。其回路為將操作回路中的KKJ繼電器(雙位置繼電器)的合后位置結(jié)點與斷路器位置信號結(jié)點串聯(lián),形成一個電氣單元的事故信號,監(jiān)控系統(tǒng)中只須將各電氣單元的事故信號進行軟件或運算即可生成全站事故信號。
事故信號的這種生成方法在技術(shù)上是可行的,發(fā)生上述問題的原因在于:當后臺或地調(diào)對開關(guān)進行遙合時,雙位置繼電器KKJ勵磁,其常開接點變?yōu)楹衔唬捎陂_關(guān)位置變位太慢,DL常閉接點仍處于閉合狀態(tài),回路接通,觸發(fā)事故總信號。由于這個問題是因為開關(guān)變位太慢引起,所以就通過在測控裝置中設(shè)置延時,以延長判斷時間來解決的。這種解決方法的弊端在于真正的事故發(fā)生時,會由于裝置中設(shè)置的延時而不能對事故進行準確判斷。
因為35kV、10kV均為儲能開關(guān),當斷路器合上時,儲能裝置啟動,與其相連的TWJ失磁,若將TWJ的常開位置與KKJ的常開位置相連,構(gòu)成生成事故總的回路,則會避免上述問題的產(chǎn)生。這種解決方法可以有效的避免因為軟件延時而產(chǎn)生的誤判斷。
2 有關(guān)GPS對時的問題
隨著變電站自動化水平的提高,電力系統(tǒng)對統(tǒng)一時鐘的要求愈加迫切,有了統(tǒng)一時鐘,即可實現(xiàn)全站各系統(tǒng)在GPS時間基準下的運行監(jiān)控和事故后的故障分析,也可以通過各開關(guān)動作的先后順序來分析事故的原因及發(fā)展過程。統(tǒng)一時鐘是保證電力系統(tǒng)安全運行,提高運行水平的一個重要措施。因此,在廣東電網(wǎng)公司的《廣東電網(wǎng)110~220kV變電站自動化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中,明確要求采用GPS時鐘對電站裝置進行校時。
GPS對時一般有三種方式。
脈沖同步信號:裝置的同步脈沖常用空接點方式輸入。常用的脈沖信號有:1PPS,1PPM,1PPH。
串行口對時方式:裝置通過串行口讀取同步時鐘每秒一次的串行輸出的時間信息對時,串行口又分為RS232接口和RS422接口方式。
IRIG-B方式對時:IRIG-B為IRIG委員會的B標準,是專為時鐘的傳輸制定的時鐘碼。每秒輸出一幀按秒、分、時、日期的順序排列的時間信息。IRIG-B信號有直流偏置(TTL)電平、1 kHz正弦調(diào)制信號、RS422電平方式、RS232電平方式四種形式。
由于變電站內(nèi)往往存在不同廠家的自動化裝置,其接口類型繁多,裝置數(shù)量也不等,所以在實際應(yīng)用中經(jīng)常遇到GPS對時接口與接受對時的設(shè)備接口不能通信的問題。110kV頓崗變電站采用的保護測控裝置為國電南自的系列產(chǎn)品,該產(chǎn)品只接受無源空接點對時,而山東科匯科技有限公司的GPS設(shè)備只能提供有源485 B碼對時。這就造成接口類型不統(tǒng)一,從而導(dǎo)致站內(nèi)保護測控裝置不能接受GPS對時的問題。
這個問題最終以GPS廠家更換通信插件,將對時接口改為空接點B碼對時而得以解決。
這個問題的出現(xiàn),提醒了設(shè)計人員在前期訂貨時,應(yīng)充分考慮各種設(shè)備的接口問題。尤其是保護測控裝置及其它智能裝置與后臺監(jiān)控設(shè)備的接口問題。因變電站綜自改造多用以太網(wǎng)方式組網(wǎng),而有些廠家的舊設(shè)備只存在串口或RS485接口,或者不同廠家設(shè)備進行通信時,因為規(guī)約不同而造成通信失敗。這些問題都需要對所訂購設(shè)備的通信插件進行統(tǒng)籌考慮,或訂購充分數(shù)量的規(guī)約轉(zhuǎn)換器,以免類似情況再發(fā)生。
3 有關(guān)監(jiān)控程序穩(wěn)定性的問題
變電站實現(xiàn)綜合自動化后,無論是有人值班還是無人值班,操作人員不是在變電站內(nèi)就是在主控站或調(diào)度室內(nèi),面對顯示器進行變電站的全方位監(jiān)視和操作。所以監(jiān)控系統(tǒng)能否保持長時間穩(wěn)定無故障的運行,對提高變電站的運行管理水平和安全可靠性是非常重要的。
事件:4月29日9:39,某變電站的監(jiān)控后臺主機SAC1/SAC2雙機網(wǎng)絡(luò)中斷,后臺監(jiān)控機SAC2不能與前置機連接,值班人員重啟后臺程序仍無法解決問題。經(jīng)過數(shù)次重啟后,在下午17:26,恢復(fù)正常運行。當SAC2為主機且為前置機時,與SAC1機無法連接,使SAC1機無法讀取實時信息,但系統(tǒng)沒有判斷SAC2機異常并把SAC1機自動切換為值班主機,所以造成監(jiān)控后臺SAC1機、SAC2機都不能正常運行。
值班人員對后臺監(jiān)控機SAC2的網(wǎng)卡、與交換機連接的網(wǎng)線、交換機本身進行了檢查,均無發(fā)現(xiàn)故障。后經(jīng)監(jiān)控系統(tǒng)廠家人員檢查確定,認為問題是由后臺監(jiān)控機SAC2的WINDOWS操作系統(tǒng)程序走死引起,網(wǎng)絡(luò)資源不足導(dǎo)致后臺監(jiān)控機死機。
找出問題后,廠家將后臺監(jiān)控機的監(jiān)控程序版本升級,并經(jīng)系統(tǒng)雙機切換測試。當其中一臺后臺監(jiān)控機網(wǎng)絡(luò)中斷或有異常時,監(jiān)控系統(tǒng)能將另一臺備用機自動切換成主機運行。
變電站實現(xiàn)綜合自動化后,很多的運行維護工作都需要通過微機裝置來完成。但綜合自動化裝置的硬件更新?lián)Q代非???,所選用的設(shè)備可能很快就變成落后產(chǎn)品;監(jiān)控軟件有時會存在難以發(fā)現(xiàn)的缺陷,以至導(dǎo)致監(jiān)控維護工作不能正常進行,影響了變電站的安全運轉(zhuǎn)。隨著綜合自動化技術(shù)的不斷進步,這些問題都會逐步得到解決。這也提醒設(shè)計人員在選擇綜自產(chǎn)品及后臺監(jiān)控系統(tǒng)時,要綜合考慮多方面因素,選出一種程序運行穩(wěn)定,功能齊全,硬件配置相對超前的綜自產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞:自動化系統(tǒng);技術(shù)特點;通信規(guī)約
Abstract: The use of integrated substation automation technology is the computer and communication technology application direction, but also the trend of power grid development, with the development of electric power reformation, Luoyang Electric Power Bureau in 2010 all substations will complete the comprehensive self transformation, realization of integrated automation substation, and the implementation of unmanned, reduce personnel shortage pressure, improve production benefits. But it also brought some problems, this paper describes the current situation of practical application of substation integrated automation system of our bureau and the existing problems, and puts forward some suggestions to solve these problems.
Key words: automatic system; technical characteristics; communication protocol
中圖分類號:TU994
1 變電站綜合自動化技術(shù)
變電站綜合自動化是將變電站二次設(shè)備(包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和運動裝置等)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計,利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù),實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和保護微機化。具有功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機化、操作監(jiān)視屏幕化、運行管理智能化等特征。
2 變電所綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)點
變電所綜合自動化是當今電網(wǎng)調(diào)度自動化領(lǐng)域的熱門課題之一。它將變電所中一切可由微機實現(xiàn)的功能(如繼電保護、遠方控制、遠方監(jiān)視、故障記錄及測量等功能),合理地分工協(xié)調(diào),通過變電所就地通信網(wǎng)絡(luò),將實現(xiàn)這些功能的微機設(shè)備連接在一起,組成一個完整的變電所綜合二次系統(tǒng)。同時通過本地通信設(shè)備與上級調(diào)度和監(jiān)控中心直接進行通訊。近年來,變電所綜合自動化系統(tǒng)以其技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、功能齊全、具備無人值班的技術(shù)條件等方面的優(yōu)勢,在全國電力系統(tǒng)內(nèi)得到了較為廣泛的應(yīng)用。實踐證明,它對于實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化和現(xiàn)場運行管理現(xiàn)代化,提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行水平起到了很大的促進作用,是當代電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。
3 新型變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點
計算機、通信及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展使變電站信息綜合管理成為可能。近年變電站綜合自動化系統(tǒng)不斷完善改進,新型變電站綜合自動化系統(tǒng)是將計算機局域網(wǎng)(LAN)技術(shù)引入變電站綜合自動化管理系統(tǒng),結(jié)合面向?qū)ο蟮姆謱臃植际浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計,采用新型的變電站自動化系統(tǒng)體系,具備4層結(jié)構(gòu),重點解決了通信管理層中的電力通信規(guī)約轉(zhuǎn)換問題和信息管理層中的變電站信息綜合管理問題。系統(tǒng)分4層,即信息管理層、通信管理層、二次設(shè)備控制層和生產(chǎn)過程層。生產(chǎn)過程層由變電站一次設(shè)備組成,是系統(tǒng)的最底層,采集最基礎(chǔ)運行信息;二次設(shè)備控制層則由各智能設(shè)備(IED)組成,實現(xiàn)對各自對象(母線、饋線、主變壓器、電容器等)的控制和保護功能;通信管理層由連接IED的現(xiàn)場總線和作為通用網(wǎng)關(guān)的主/備管理機系統(tǒng)組成,是系統(tǒng)的通信樞紐,負責站內(nèi)數(shù)據(jù)采集、連接站級計算機、連接遠動系統(tǒng)等;信息管理層是系統(tǒng)的最高層,主要由站級計算機組成,包括后臺機等,形成站內(nèi)計算機局域網(wǎng),組成完成站內(nèi)綜合自動化系統(tǒng)。
4 變電站綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其存在的問題
4.1 綜自設(shè)備生產(chǎn)廠家過多,產(chǎn)品型號過雜
從我局現(xiàn)有的綜合自動化站運行發(fā)現(xiàn),廠家數(shù)量近10家,甚至一個變電站家就達四至五家,這就造成三方面問題,①由于變電站綜合自動化設(shè)備的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能力、設(shè)備質(zhì)量不同,使部分設(shè)備質(zhì)量并不過關(guān),有些外購部件更是缺乏管理,產(chǎn)品一旦超過包修期,維護費用昂貴,09年我局后臺主機發(fā)生故障,聯(lián)系廠家修理費需上萬元,維護周期更長達7天以上,給安全運行帶來巨大隱患。②同一變電站內(nèi)不同廠家不同系列的設(shè)備,屏體及設(shè)備的組織方式不盡相同,維護和管理帶來許多問題。③硬件設(shè)備及后臺軟件維護困難,每一廠家設(shè)備均有不同原理及操作方法不同,需要設(shè)備維護人員對所用裝置都需要掌握、了解,同時備品備件難以通用,對維護、運行單位造成極大壓力。由于以上問題,伴隨著變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用的增多,要求我們無論是在新建、擴建或技改工程,其綜合自動化系統(tǒng)的簽署技術(shù)協(xié)議時都應(yīng)該嚴格把關(guān),力求做到選型規(guī)范化。經(jīng)選用的變電站自動化系統(tǒng)不僅要技術(shù)先進、功能齊全、性能價格比高,系統(tǒng)的可擴展性和適用性好,而且要求生產(chǎn)廠家具有相當技術(shù)實力,有一定運行業(yè)績和完整的質(zhì)量保證體系、完善的售后服務(wù)體系。
4.2 運行維護人員水平不高的問題
目前,我局變電站綜合自動化系統(tǒng)絕大部分設(shè)備為近近幾年更新改造,特別時一次變運行人員沒有經(jīng)過系統(tǒng)綜自培訓情況下,必須完成運行管理,不可避免會出現(xiàn)各種問題,在我局現(xiàn)場實際運行中也頻繁發(fā)生人為原因影響運行的事件。另外在設(shè)備維護方面,即懂監(jiān)控又懂保護的復(fù)合型人才嚴重缺失,在專業(yè)管理上也沒有形成后續(xù)梯隊,后續(xù)人員缺乏,三是由于缺失備品備件,部分缺陷特別是軟件故障需廠家協(xié)助處理,從而造成缺陷處理不及時等一系列問題。要想維護、管理好變電站綜合自動化系統(tǒng),首先要注重人員培養(yǎng),,利用多種途徑組織進行專業(yè)培訓,培養(yǎng)出一批能跨學科的復(fù)合型人才,加寬相關(guān)專業(yè)之間的了解和學習。
4.3 不同型號產(chǎn)品的接口問題
設(shè)備接口是綜合自動化系統(tǒng)中非常重要而又長期以來未得到妥善解決的問題之一,包括不同廠家的保護、小電流接地裝置、故障錄波、無功裝置等與通信管理機、遠動主機與主站、集控中心等設(shè)備之間的通信。這些不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通,需花費軟件人員很大精力去協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問題。當不同廠家的產(chǎn)品、種類很多時,問題會很嚴重。如果所有廠家的自動化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標準,則上述問題可得到圓滿解決,用戶可以根據(jù)各種產(chǎn)品的特點進行選擇,以滿足使用要求。
4.4 傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡(luò)的選擇問題
變電站和調(diào)度主站、監(jiān)控中心之間的傳輸規(guī)約。目前國內(nèi)各個地方情況不統(tǒng)一,變電站和調(diào)度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規(guī)約,致使許多生產(chǎn)廠家各自為政,造成不同廠家設(shè)備通信連接的困難和以后維護的隱患。目前各個公司使用的標準尚不統(tǒng)一,系統(tǒng)互聯(lián)和互操作性差,因此,在變電站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)和設(shè)備選型上應(yīng)考慮傳輸規(guī)約問題,目前我局對變電站接入作出硬性規(guī)定,即在變電站和集控中心、調(diào)度主站通訊時二次變所用部頒CDT規(guī)約,一次變信息量較大,使用101規(guī)約。
4.5 開放性問題
變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備的互操作性(互換性);系統(tǒng)應(yīng)能包容變電站自動化技術(shù)新的發(fā)展要求;還必須考慮和支持變電站運行功能的要求。而現(xiàn)有的變電站綜合自動化系統(tǒng)卻不能滿足這樣的要求,各廠家的設(shè)備之間接口困難,甚至不能連接,從而造成各廠家各自為政,重復(fù)開發(fā),浪費了大量的財力物力。
4.6管理體制與變電站綜合自動化系統(tǒng)關(guān)系問題
變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè),使得繼電保護、遠動、計量、通訊、變電運行等各專業(yè)相互滲透,傳統(tǒng)的技術(shù)分工、專業(yè)管理已經(jīng)不能適應(yīng)變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展,變電站遠動與保護專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設(shè)備劃分,但其內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體,一旦有設(shè)備缺陷均需要兩個專業(yè)同時到達現(xiàn)場檢查分析,專業(yè)銜接部分容易產(chǎn)生“真空”,使缺陷得不到及時處理。另外,在電度表數(shù)據(jù)遠傳方面我局管理存在空白,計量所更換電度表后影響表記與后臺通訊問題始終沒有解決。在專業(yè)管理上,變電站綜合自動化設(shè)備的運行、檢修、檢測等問題仍需要規(guī)范和加強,對傳動實驗及通道聯(lián)測的實現(xiàn)、軟件資料備份等問題提需不斷完善解決。
【關(guān)鍵詞】 中西醫(yī)結(jié)合;中醫(yī)理論;嬗變;現(xiàn)代化
Abstract: The appearance of the school of confluence of western medicine and Traditional Chinese Medicine in modern times, the combination of western and Chinese medicine after liberation, and the modernization of traditional Chinese medicine in recent years have exerted great influence on the development of the theory of TCM.
Key words: the combination of western medicine and traditional Chinese medicine;
theory of traditional Chinese medicine; evolution; modernization
19世紀,特別是以來,傳統(tǒng)中醫(yī)學受到較多的西方新科學的影響。嬗變即演變之意,現(xiàn)就近代以來中醫(yī)理論的演變談幾點認識。
1 從中西醫(yī)匯通到中西醫(yī)結(jié)合,基本沿襲了“科學”模式化中醫(yī)的形式
19世紀中末葉傳入的西洋醫(yī)學,經(jīng)歷文藝復(fù)興時期革命的洗禮。吸收多種自然科學的研究成果。已在科學實驗的基礎(chǔ)上,初步建立起包括解剖、生理、病因、病理、藥理治療、預(yù)防等多方面內(nèi)容的理淪體系。由于中國社會不具備實驗醫(yī)學所必需的自然科學基礎(chǔ)和文藝復(fù)興時期那種革命的思想準備,因而當西醫(yī)大規(guī)模傳入時,中醫(yī)的發(fā)展依然是《內(nèi)經(jīng)》思想指導(dǎo)下的理論闡發(fā)和經(jīng)驗積累。它既無法抵御顯示出多種優(yōu)勢的西洋醫(yī)學的傳入,亦不能同化這種域外新學的理論和技術(shù)成果,只有眼睜睜地任其在中國的土地穩(wěn)穩(wěn)扎根、開花、結(jié)果,沒有多久中國自身的西醫(yī)隊伍漸漸壯大起來,竟然逐漸形成了取代“舊醫(yī)”之勢。在這種情況下具有悠久歷史的中國醫(yī)學將如何繼續(xù)發(fā)展,世以國醫(yī)為業(yè)的廣大中醫(yī)界又該怎樣振興自己的事業(yè),維護自己的社會地位呢?正是在中醫(yī)學和中醫(yī)界面臨嚴重危機的時候產(chǎn)生了中西醫(yī)匯通派。當時的中西醫(yī)匯通學派以張錫純、唐容川等為代表,主要是本著以中醫(yī)為本,以中醫(yī)闡釋西醫(yī)學,在人們普遍接受西學的美麗果實的前提下,盡力挖掘中醫(yī)之根,還中醫(yī)以生存的空間。這其中也包含了對傳統(tǒng)的理論的一些修改、揚棄,以及和西學的相互結(jié)合。體現(xiàn)了根于中醫(yī)理論,進而溝通西醫(yī)知識的思想。在近代西方科學文化的沖擊和影響下,人們往往抱著經(jīng)世致用的急迫愿望,采用一種近乎實用的態(tài)度,對西學選擇性的理解和吸收。如唐容川在他的《血證論》[1]中就說:“近日西洋醫(yī)法書傳中國,與《內(nèi)經(jīng)》之旨多有抵牾,實則《內(nèi)經(jīng)》多言其神話,西洋多滯于形跡。然西人逐跡細求,未嘗無一二通於神話者也。”因此,就其實質(zhì)來說,中西醫(yī)匯通思想具有保中醫(yī),興西醫(yī)的雙重內(nèi)涵,其本質(zhì)上是矛盾的,但在當時特定的歷史環(huán)境中,兩者又不得不雜揉相存。
建國以來的中西醫(yī)結(jié)合以及中醫(yī)的現(xiàn)代化,大體上是以借鑒現(xiàn)代科學特別是西醫(yī)學、生命科學等的理論、技術(shù)、成果來研究中醫(yī),改造中醫(yī)。在很大程度上是用現(xiàn)代醫(yī)學作為科學的標準來檢驗和證實中醫(yī)。能證實者就保留,不能證實者便扣以不科學的帽子,加以批駁,聲討廢除。從表面看,中西醫(yī)匯通與中西醫(yī)結(jié)合的立場是相反的。然而從深層看,兩者卻是一致的,均是以一方解釋另一方,均以中醫(yī)與西醫(yī)可以融合、統(tǒng)一為目標。
2 用科學模式化中醫(yī),結(jié)出了一些畸形的理論果實
人們已經(jīng)習慣于一種科學便是寶,即是好東西的思維模式,對于“非科學的”通常是嗤之以鼻的。然而,我們所說的科學的對立面是偽科學,科學和非科學是并存的,并無好壞之分。就中醫(yī)學的學科性質(zhì)而言,是非常復(fù)雜的。王永炎[2]院士概括中醫(yī)學的屬性為中醫(yī)學是以生物學為基礎(chǔ),與理化數(shù)學交叉滲透,與人文哲學相互融合,具有豐厚中國文化底蘊的古代醫(yī)學科學。中醫(yī)學的整體觀念、辨證論治、形神統(tǒng)一是自身學科的特色與優(yōu)勢,也是具備屬性特征的科學內(nèi)涵。但中醫(yī)學是孕育和生長在中國數(shù)千年的傳統(tǒng)文化的肥沃土壤中的,與中國古代哲學、天文、地理等理論知識是密切相關(guān)的。中醫(yī)學與現(xiàn)代科學的起源肇始是不同的,是一個“原氣論”與“原子論”的本質(zhì)區(qū)別。
我們不否認中醫(yī)學與西醫(yī)學兩者的研究對象有相似之處,不排除兩者能相互借鑒、相互融合的事實。而且中西醫(yī)結(jié)合在很多方面已經(jīng)取得了很多的成果。但是在沒找到恰當?shù)南嗷ソY(jié)合點的情況下,生搬硬套的用一方解釋另一方,或一方證實另一方,結(jié)果常常是中醫(yī)學跟在西醫(yī)學的后面,亦步亦趨[3]。兩者的結(jié)合常常結(jié)出一些畸形的晦澀果實。比如,也許當我們今天回眸幾十年前用西醫(yī)學的血液大小循環(huán)來說明中醫(yī)營衛(wèi)交會于手太陰肺及心主血脈的理論、用紅細胞解釋營氣、用白細胞解釋衛(wèi)氣、用致病細菌和病毒解釋六、用疾病潛伏期解釋伏邪學說等方面的研究報告后,會因其立題荒謬、思維狹隘或研究方法的錯誤而不屑一顧。這些真正對中醫(yī)理論有所發(fā)展,或?qū)χ嗅t(yī)臨床有指導(dǎo)意義,抑或?qū)ξ麽t(yī)學的發(fā)展有啟迪作用者甚少。在今天,我們在中醫(yī)理論的科研思路上,仍然向著這一錯誤的方向引導(dǎo),以致提出在中醫(yī)現(xiàn)代化研究中,所使用的西醫(yī)學指標越先進,其研究水平就越高、研究結(jié)果就越可靠。
3 中醫(yī)理論的發(fā)展是需要繼承和創(chuàng)新
出現(xiàn)上述情況,原因是多方面的。但其中繼承是一個很重要的方面。在繼承的基礎(chǔ)上建立一種文化的自信,由此而激發(fā)出更多、更有力的創(chuàng)新,從而促進中醫(yī)理論的發(fā)展。
近代以來中醫(yī)發(fā)展的文化、歷史背景發(fā)展大體經(jīng)歷了這樣一個過程:一方面,西方的科學、文化在中國進一步發(fā)展、壯大、生根。并逐步取代中國傳統(tǒng)文化而上升至統(tǒng)治地位;另一方面,根深蒂固的傳統(tǒng)文化積淀并無法被西方文化簡單地置換或取代,而是被擠壓、埋藏至人們意識的深層,并不斷與表層的西方文化意識發(fā)生矛盾、沖突和對抗。隨著西方文化在我國傳播的日益廣泛和深入,其弊端也在不斷暴露,而中國傳統(tǒng)文化的優(yōu)點卻在不斷被重新發(fā)現(xiàn)。與五四前后的激進派相比,人們多了一份冷靜,不再對中醫(yī)以及中國傳統(tǒng)文化簡單地加以否定;而與中西匯通派相比,則少了太多的傳統(tǒng)文化修煉與積蓄,少有中西匯通者那份對傳統(tǒng)文化的執(zhí)著與激情。綜合的結(jié)果是,一方面,人們肯定西方的科學甚至文化,并已經(jīng)習慣于采取西方科學、文化的思維方式思考問題;另一方面,人們在相當程度上肯定包括中醫(yī)在內(nèi)的中國傳統(tǒng)文化。然而卻無法或難以用中國傳統(tǒng)的思維方式思考她、理解她,而是習慣于用西方的思維方式思考她、理解她。
這些矛盾,常常造成一種思維上的混亂,一種文化上的自卑感和迷茫感。而要解決這種矛盾。需要重新審視中醫(yī)發(fā)展的源頭,需要回歸和探究中醫(yī)發(fā)展的深厚土壤,需要重新在中醫(yī)特色和大的背景下去發(fā)掘、繼承。只有真正的認識了中醫(yī)的本來面目,才會除去那種“只緣身在此山中”的迷茫,才會更加有勇氣和有自信地去創(chuàng)新和發(fā)展,不斷地提煉新的理論。正如有學者[4]在對于中醫(yī)基礎(chǔ)理論發(fā)展的思考時所指出的:“中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究,保持原有中醫(yī)學術(shù)思想和臨床運用特征,保持中醫(yī)學對生命理解的整體性、過程性原則,別失去自我,是一個大前提,是中醫(yī)學立足于未來并謀求發(fā)展的大前提。”同時,要改變這種中西醫(yī)結(jié)合“結(jié)而不合”,“并而不融”的形式,去摒棄那種“中西醫(yī)湊合”的情況更加需要充分地、緊密地與臨床相結(jié)合,用臨床去錘煉理論,檢驗理論。
參考文獻
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[3]劉昭純.關(guān)于中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究的思考[J].山東中醫(yī)藥大學學報,1997,21(3):173.
關(guān)鍵詞:高校院校;教學質(zhì)量;監(jiān)控
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)24-001-01
一、背景與現(xiàn)狀:高校院校教學質(zhì)量監(jiān)控存在的問題
1、重視課堂教學監(jiān)控,忽視課程本身監(jiān)控
課堂始終只是教學的一個部分,從更高層次的眼光來看,高校院校的質(zhì)量監(jiān)控仍然存在幾個被忽視的重要問題:(1)課堂教學效果很好,但課程本身是否吻合學生職業(yè)能力發(fā)展的需要?這其實是課程設(shè)置必要性的問題。(2)學生在課堂上學得很好,但課程是否為學生提供了有助于自主學習的平臺?這其實是課程資源共享的問題。(3)課堂教學體現(xiàn)了“做中學”,但考試是否體現(xiàn)了“做中考”?這其實是課程考核的問題。
2、重視教學環(huán)節(jié)監(jiān)控,忽視育人環(huán)境監(jiān)控
在經(jīng)過人才培養(yǎng)水平評估與示范性建設(shè)的洗禮之后,高校院校對于教學準備(教材、教案、教學大綱),教學實施、教學評價等教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控已較為完善,特別是對實訓、實習等實踐教學環(huán)節(jié)的重視程度也大為提升。但教學環(huán)節(jié)的各項活動從來都不能脫離于具體的育人環(huán)境而開展,特別是當前廣大高校院校越來越重視教學環(huán)節(jié)的設(shè)計與管理,育人環(huán)境監(jiān)控的滯后性也日益顯現(xiàn)。育人環(huán)境的建設(shè)或營造的滯后,從本質(zhì)上來說,其實是使教學的效用無法在課堂之外得到延伸。
3、重視學生學習監(jiān)控,忽視教師成長監(jiān)控
教學活動從來不是單個主體所能完成的“獨角戲”,重視教師在教學中的主體作用也并不意味著傷害了學生的主體地位。姑且不論傳統(tǒng)教學模式中學生主體地位的削弱是否有教師不可推卸的責任,但更需要明確的是,教師同樣也是通過在教學活動中發(fā)揮其主體價值,“為學生構(gòu)建了有意義的學習經(jīng)驗”。特別是在更為強調(diào)通過教學互動來提高學生實踐能力的高校院校,怎樣讓學生“動起來”的同時,讓教師也“動起來”。
4、重視教學質(zhì)量的內(nèi)部監(jiān)控,忽視教學質(zhì)量的外部監(jiān)控
日益開放的高校院校教學的質(zhì)量監(jiān)控是當前廣大高校院校必須直面的管理難題,已經(jīng)備受重視,可是一方面建立了校內(nèi)督導(dǎo)隊伍強化教學質(zhì)量的內(nèi)部監(jiān)控,卻忘了高校院校的教學質(zhì)量需要由行業(yè)、企業(yè)等更多的利益相關(guān)者來監(jiān)控。同時,隨著高校院校社會服務(wù)功能的日益拓展,學生社會實踐活動也應(yīng)納入到整個教學質(zhì)量監(jiān)控的范疇中來。
5、重視教學質(zhì)量的監(jiān)控,忽視后續(xù)發(fā)展能力的監(jiān)控
從目前的實際情況而言,高校院校雖然十分重視用人單位對畢業(yè)生的滿意度調(diào)查,但對于如何通過調(diào)查獲得針對學校教育階段所能提供給學生可持續(xù)發(fā)展能力的信息不夠重視。這其實反映了高校院校在提供職業(yè)培訓、考證服務(wù)等終身學習渠道上的功能性缺失,對持續(xù)提升學生崗位競爭力與生涯質(zhì)量的忽視,這其實是高校作為學習型社會中的重要機構(gòu)的重要功能。
二、對策與轉(zhuǎn)變:推進高校院校教學質(zhì)量監(jiān)控的重點
1、從課堂走向課程
(1)注重課程設(shè)置。使課程體系與人才培養(yǎng)目標對應(yīng),使各門課程的教學“緊密圍繞典型的職業(yè)活動”,提高課程教學的效率。(2)注重課程教學資源與課程教學平臺的建設(shè)。通過課程標準、案例、課件、錄像等課程教學資源建設(shè)與課程網(wǎng)頁的建設(shè),為學生提供自主學習的課程平臺。(3)注重課程考核方式的改革。讓課程考核方式更加符合課程所對應(yīng)的工作任務(wù)的特點,避免傳統(tǒng)的考核方式影響到學生能力發(fā)展的判斷。
2、從局部走向整體
從局部走向整體意味著高校院校要從單純關(guān)注顯性課程走向綜合考慮顯性課程與隱性課程的整體建設(shè)。但隱性課程也需要像顯性課程一樣進行優(yōu)化設(shè)計,以做到隱性課程建設(shè)的“形散神不散”,主要措施可包括:通過強化學生社團建設(shè)。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與自我管理能力;通過職業(yè)氛圍的營造,實現(xiàn)對學生職業(yè)精神的熏陶。
3、從單一主體走向復(fù)合主體
就高校院校而言,應(yīng)當更加強調(diào)教學功能的高等院校,無論是社會服務(wù)還是技術(shù)開發(fā)也都應(yīng)是服務(wù)于人才培養(yǎng)工作這一根本。從具體的教學質(zhì)量監(jiān)控層面而言,就是要強調(diào)教師教學設(shè)計能力與實踐教學指導(dǎo)能力的培養(yǎng),并讓教學改革與研究的成果在高校院校教師的考核與職稱評定中占據(jù)更為重要的地位,從而更好地發(fā)揮教師的主體作用,凸顯其主體價值,避免教學改革中出現(xiàn)矯枉過正的錯誤。
4、從封閉走向開放
(1)強化外部監(jiān)控隊伍的建設(shè),需要建立融合行業(yè)、企業(yè)、學生家長等多方利益相關(guān)者的監(jiān)控隊伍,使教學質(zhì)量監(jiān)控的標準與行業(yè)標準、企業(yè)與家庭需求相結(jié)合;(2)在進一步發(fā)揮專兼結(jié)合的教師隊伍的監(jiān)控作用的基礎(chǔ)上,加強對學生自我監(jiān)控能力的培養(yǎng)――這是學生在其職業(yè)生涯的開始必須培養(yǎng)的能力:(3)采用問卷、訪談、個案分析、在線問答等實證性的監(jiān)控方法。
5、從學校教育走向終身教育
從長遠看,高校院校應(yīng)承擔起更多的崗前培訓、職業(yè)考證服務(wù)、在職培訓、成人教育等任務(wù),為個體職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻,成為學習型社會中的重要功能型機構(gòu)。這就需要廣大高校院校提高教師的社會服意識與能力。搭建更為豐富的社會服務(wù)平臺,特別是要重視對其畢業(yè)生終身學習的服務(wù)。
關(guān)鍵詞:漫畫電影;漫畫改編;美學理論
1研究背景
在電影發(fā)展的一百多年的時間里,把漫畫改編成電影已經(jīng)也經(jīng)歷了相當長的發(fā)展時期。1938年0月.由杰瑞-席格執(zhí)筆,喬•舒斯特繪制的第一集超人漫畫出版。它塑造了一個超人的人物形象,他平常是個文弱的記者,而一到危急時刻就變身為神勇無敵的超人,拯救弱者于危難之間。這部漫畫電影一經(jīng)推出,好菜塢立即發(fā)現(xiàn)了其中的價值,就開始把超人漫畫改編成電影。1941年,動畫片《超人》在美國放映,1948年,真人扮演的超人電影問世,之后又有若干以超人為主角的影視作品問世。但真正深人人心的超人形象來自于1978年的電影《超人》,克里斯托夫里夫扮演的身穿藍色緊身衣.足蹬紅靴、身披紅色斗篷、胸前有巨大。S”標志的超人一下就成為眾多影迷追捧的對象,一個漫畫英雄的時代自此開始。[1]
2研究現(xiàn)狀
2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀
從研究調(diào)查結(jié)果來看,在知網(wǎng)上以“漫畫電影”“電影美學”分別進行檢索,其中查閱到的文獻共有261675篇。但兩者結(jié)合起來進行研究的文獻僅僅只有129篇。從NatureAPSElsevier上檢索的外文文獻有23篇。對于漫畫改編電影的研究,目前分為三個層面——針對漫畫改編電影的研究針對電影美學價值的研究以及將兩者結(jié)合,進行相對整體性的研究。
2.1.1理論上我國的研究方向主要集中在對漫畫改編電影的獨立研究和對各種題材的影視作品的美學研究上,將漫畫改編電影和電影美學作為兩個領(lǐng)域,分別進行相對獨立的研究。而且在比重上,更多的傾向于后者即電影美學的研究,而對于漫畫改編電影研究還處于起步階段,理論框架構(gòu)建并不完善,但已經(jīng)具備擁有參考價值甚至依據(jù)價值的重要基礎(chǔ)理論。
2.1.2實踐上香港電影開始推出相對成熟的真人版漫畫改編電影。出現(xiàn)了類似于《風云》、《龍虎門》等一些列的嘗試性作品。大陸也推出了《鎧甲勇士》等真人版漫畫改編電影。這些作品的定位基本上是商業(yè)利益比重極大的娛樂性電影,對于其中美學價值和藝術(shù)性的開發(fā)、探索非常有限。
2.2國外研究現(xiàn)狀
2.2.1理論上目前,西方的相關(guān)理論研究以美、法兩國最為豐富,而且研究層面包含了所有層面,既有相對獨立的影視美學理論研究和漫畫改編電影研究,也開始將二者結(jié)合起來,建立新的分析點,逐步探索漫畫改編電影和美學理論之間的關(guān)系以及相關(guān)問題。在研究結(jié)果上,而西方對于漫畫改編電影這一課題的獨立研究,也非常成熟。
2.2.2實踐上日本拍攝的《多羅羅》、《進擊的巨人》等,美國最大的兩個巨頭公司,一是漫威公司,拍攝《復(fù)仇者聯(lián)盟》、《鋼鐵俠》、《蜘蛛俠》等系,而DC公司另辟蹊徑,創(chuàng)作出《蝙蝠俠》、《超人》等系列。這些漫畫改編電影在整個美國商業(yè)電影產(chǎn)業(yè)中占有極大的比重。而漫畫改編電影也正為了美國好萊塢電影的一張名片,甚至其中很多作品的制作代表著美國電影業(yè)的最高水準,在全球都取得了較為廣泛的關(guān)注。這些漫畫改編電影,依然定位于商業(yè)娛樂作品,但是由于實踐條件的成熟和審美心理的形成,其美學價值開始得到重視。
3漫畫改編電影的特性里所體現(xiàn)的主要美學理論
3.1漫畫改編電影體現(xiàn)的形式美學理論電影作為一種綜合性的藝術(shù)形式,在內(nèi)容信息的傳播上有著多種的媒介和渠道。但在大眾傳播環(huán)境下,形式美學在電影的內(nèi)容表現(xiàn)中占有很重要的地位。宏大的電影場面,完美的視覺畫面,以及有節(jié)奏和韻律的視覺轉(zhuǎn)換都是吸引眾去欣賞電影和品味電影內(nèi)容的關(guān)鍵所在。由此可見,視覺形式的美感和創(chuàng)造力的表現(xiàn)是一部電影在與觀眾進行信息內(nèi)容溝通中的重要一環(huán)。[2]鏡頭與畫面美。以《超人》影片為例,對于超人克拉克,鏡頭將所有的注意力都集中在了他的的面部表情上,人物常常居于畫面的中心位置,以顯示出敘事的主體地位,而有些時候?qū)τ诒尘暗溺R頭甚至是虛化的,更加明確地烘托出了人物的情緒狀態(tài)和性格特點。而在超人確認了自己的身份、查明了自己的身世以后,畫面構(gòu)圖和鏡頭語言逐漸發(fā)生了改變。鏡頭更多采用了遠景拍攝的方式,為了表現(xiàn)超人懂得使用自己的超能力后的喜悅之感,也通過遠景和長鏡頭的運用,展示了超人能力的增長和超能力的強大威力。對于超人的形象塑造,此時更多地采用了仰拍的鏡頭角度,甚至有些時候只留他的行走中的雙腳和隨風擺動的暗紅色斗篷在鏡頭里,以凸顯其形象的偉岸與強大,也暗示了其身體中蘊含的能量的不可低估。
3.2漫畫改編電影體現(xiàn)的敘事美學理論
3.2.1顛覆傳統(tǒng)的敘事模式好萊塢有自己的商業(yè)片劇本模式,其本質(zhì)就是生產(chǎn)線,一個成功的模式經(jīng)過了無數(shù)的成功或失敗的票房總結(jié)出來,而一旦有效,好萊塢向來不忌諱重復(fù)再重復(fù)地使用它。在《蝙蝠俠:黑暗騎士》中,諾蘭擯棄了傳統(tǒng)類型片敘事模式,從影片開始就在不斷地制造沖突、解決沖突,制造更大的沖突、解決更大的沖突。每個沖突涉及的人物幾乎都不一樣,沖突和沖突環(huán)環(huán)相扣,引發(fā)連鎖反應(yīng),最終演變?yōu)橐粓霾罢麄€社會的風暴。密集的矛盾沖突只壓縮在了短短2個小時中,節(jié)奏快到看的觀眾應(yīng)接不暇。最終每個矛盾沖突都得到了解決,每個人都有了自己的結(jié)局,整個過程又相互交織、相互影響,組織成一張龐雜的網(wǎng)。
3.2.2敘事空間的重構(gòu)影片《超能陸戰(zhàn)隊》的大眾化改編藝術(shù)特征最為直觀地體現(xiàn)在視覺效果的設(shè)計上,這個視覺空間同時也是影片故事發(fā)生的敘事空間,在改編的過程中經(jīng)過藝術(shù)的重構(gòu),產(chǎn)生極其吸引人的藝術(shù)效果。故事發(fā)生地被設(shè)置在一個架空世界中,它并不真實存在于現(xiàn)實世界,而是結(jié)合了舊金山和東京這兩個城市的地貌特征和二者的東西方文化,生成一個全新的架空世界———舊京山。舊京山的構(gòu)建,讓影片輕而易舉地實現(xiàn)了文化的融合式藝術(shù)創(chuàng)作,東京代表的東方文化與舊金山代表的西方文化被直接糅合在一起,無論是城市的名稱,還是街道的景觀,都模糊了敘事空間的地域標志,產(chǎn)生了奇妙的藝術(shù)效果。
4漫畫改編電影創(chuàng)作中的美學理論意義
以漫威和DC尾代表的好萊塢漫畫電影,不僅是電影本身的成功,更是經(jīng)典漫畫作品魅力的延伸。這種技術(shù)上的試驗,造就了更加接近繪畫感覺的影像形式,極大地豐富著觀眾的視覺,從而開創(chuàng)了電影審美的一個新的領(lǐng)戚。而漫畫改編電影體現(xiàn)的主要美學理論所包含的價值,一是形式美學的運用有助于提高漫畫改編電影的人文內(nèi)涵,二是敘事美學理論的運用有助于提高漫畫改編電影的傳播效率。這也是電影觀眾審美趣味多元化的必然結(jié)果。這種風格未必會是未來的主流,但是肯定會對電影的表達方式產(chǎn)生不可忽視的影響。
參考文獻
[1]馮波,漫畫改編電影的新風格【J】中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2007
新編高中教材是適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展和培養(yǎng)21世紀人才的需要所從事的一項跨世紀的重要工程。本文對新編高中地理新教材提出幾項值得思考的問題。
一、正確認識新知識同傳統(tǒng)知識的關(guān)系
地理傳統(tǒng)知識,大部分是中學生應(yīng)該學習和掌握的知識,也是他們中學畢業(yè)后學習和工作中探索知識新領(lǐng)域、研究新問題的基矗所以,高中地理新教材首先應(yīng)從高中教育的基礎(chǔ)性出發(fā),尤其在課時偏少的情況下,注意精選教學內(nèi)容,分清主次、突出重點,闡明主干知識,即仍以系統(tǒng)的自然地理和人文地理的基礎(chǔ)知識為主。隨著地理科學的發(fā)展,一些過時的、繁瑣的傳統(tǒng)知識將被淘汰,人們對一些概念、原理的認識,也會不斷深化和更新,因而有必要更新知識體系,體現(xiàn)時代性。
毫無疑問,教材內(nèi)容若不隨著科學技術(shù)的發(fā)展和社會的進步而更新,不反映先進的思想和當代產(chǎn)生的新成果,將無法實現(xiàn)“教育要面向現(xiàn)代化,面向未來,面向世界”的目標。但是,有幾個問題必須注意澄清:一是社會科學、人文科學與自然科學、技術(shù)科學有較大差異,新提出和流傳的觀念及名詞,并不一定體現(xiàn)了現(xiàn)代化;二是應(yīng)從我國國情實際出發(fā),對國外教材加以比較、研究和借鑒;三是教材內(nèi)容的更新應(yīng)該是漸進的,變更過大會使師資和設(shè)備無所適從,也不利于教學質(zhì)量的提高;四是傳統(tǒng)的知識內(nèi)容,只要是反映基本的客觀規(guī)律的知識,就永遠能適應(yīng)新的形勢;五是新內(nèi)容、新知識的大量涌現(xiàn),可能增加學生學習的總量和負擔,應(yīng)當堅持精選內(nèi)容。高中地理新教材內(nèi)容的更新應(yīng)從以下幾方面著手。
1.地理學的發(fā)展動態(tài)和研究成果及應(yīng)用前景等,教材應(yīng)有所反映,但并非意味著新知識的過度增加,而應(yīng)當體現(xiàn)于思想觀念、科學態(tài)度和方法的改進上,不斷充實新的科學內(nèi)容,修正陳舊、老化的知識體系,使學生通過這種變化,認識和理解地理學是一門不斷發(fā)展變化著的科學。
2.從面向世界、面向21世紀的大方向來看,新教材不僅要滲透現(xiàn)代地理科學研究的最新成果,也應(yīng)力求反映世界地理的最新面貌和現(xiàn)代社會的最新問題,并引用新理論、新思想、新觀念、新信息解釋現(xiàn)象、分析問題,以深化和擴充學生的知識結(jié)構(gòu),開闊他們的視野和思路。
3.在闡明基礎(chǔ)知識、重視基礎(chǔ)概念和原理的同時,應(yīng)將有代表性的地理研究手段和技術(shù)等以閱讀材料的形式予以簡介,例如:地理信息系統(tǒng)、地理遙感技術(shù)、地理衛(wèi)片航片等。一方面表現(xiàn)了現(xiàn)代地理學領(lǐng)域內(nèi)科學與技術(shù)密切相關(guān),相互支持,另一方面可以彌補以往地理教材只重視概念和原理而忽視科學技術(shù)與手段的介紹,便于學生更好地理解現(xiàn)代地理科學的發(fā)展,有助于形成新的科技意識。
二、進一步加強理論與實際的聯(lián)系
新的高中地理教材要在繼承和發(fā)揚以往教材理論聯(lián)系實際的基礎(chǔ)上,加強地理科學知識與日常生活、社會生產(chǎn)、本國、本地區(qū)實際和現(xiàn)代科學技術(shù)等方面的聯(lián)系,爭取有所發(fā)展和突破。
首先,增強地理科學知識在現(xiàn)代生活、現(xiàn)代生產(chǎn)中的應(yīng)用介紹,打破純地理科學的局限,突出學以致用、自然地理與人文地理的相互滲透、相互結(jié)合以及對社會生產(chǎn)、生活所產(chǎn)生的影響作用和直接效益。對于這些內(nèi)容的介紹宜選取報刊雜志、電視新聞報道中的原文,可使學生感受到地理知識與自己的生活息息相關(guān)。對于當代社會人們普遍關(guān)注的,與科學技術(shù)相關(guān)的重大社會問題,諸如資源、糧食、人口、能源問題、環(huán)境污染與環(huán)保問題等,既是學生學習地理的重要內(nèi)容,也可利用這些現(xiàn)實問題教育學生認識地理科學所具有的非其他學科所能替代的獨特價值。
其次,增強地理科學知識與本國、本地區(qū)實際的有機結(jié)合。對于某些地理概念、原理等理性知識,宜以學生能夠接受的形式加以闡述,尤其要注意結(jié)合富有代表性的具體事例和具有時代氣息的典型事例,以增進學生對理性知識的理解并提高他們的學習興趣。對于某些地理事實材料及實際應(yīng)用內(nèi)容,則要說明其中的地理原理及規(guī)律,指明理論與實際的相互聯(lián)系及結(jié)合,強調(diào)掌握知識和運用知識來分析具體問題、解決現(xiàn)實問題。例如通過參與當?shù)氐纳鐣嵺`,培養(yǎng)學生動手、動腦、自覺應(yīng)用理論知識分析解決實際問題的能力,激勵學生不僅要注重探求、開拓,也要重視學以致用。
再次,增強對學生科學志趣和科學素質(zhì)的培養(yǎng),使他們樹立熱愛祖國的堅定信念和建設(shè)祖國的宏偉志向。例如:可通過介紹地理科學對于人類社會文明、社會文化進步、國家經(jīng)濟發(fā)展和民族昌盛的重要作用,激勵學生形成正確的學習動機,進一步學好地理科學知識;同時,應(yīng)通過介紹古今中外地理學家不畏艱難、執(zhí)著奮斗所作出的重大發(fā)現(xiàn)和貢獻,教育學生樹立勇攀科學高峰、報效祖國的祟高理想。此外,可通過滲透現(xiàn)代科學思想和觀念,比如可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想、加強國際間合作觀念、全球觀念、參與意識以及效益觀念等,有助于學生科學素質(zhì)的培養(yǎng)。
第四,增強地理科學成果與其他科技知識、文化知識的聯(lián)系。一要體現(xiàn)地理科學與其他自然科學、技術(shù)科學、社會科學、人文科學的相互聯(lián)系和交叉滲透,又要反映近年來世界各國科學教育改革中強調(diào)的科學、技術(shù)、社會三者之間的相互關(guān)系、相互影響,促使學生從更廣闊的視角去理解聯(lián)系實際的內(nèi)涵,認識地理學的重要作用,對他們現(xiàn)在的學習,將來走向社會也大有益處。
三、注重發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維
為適應(yīng)21世紀對人才的要求,發(fā)展和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力倍受矚目,所謂創(chuàng)造性思維,是指能克服思維定勢的思維活動,它具有流暢性、變通性、獨創(chuàng)性、新穎性等特點,好奇心強、善于聯(lián)想、富于想象,敢于質(zhì)疑,勇于開拓是創(chuàng)造性思維的表現(xiàn)。創(chuàng)造性思維的基本過程包括發(fā)現(xiàn)新問題和解決新問題,是創(chuàng)造能力結(jié)構(gòu)的基本要素。新編高中地理教材可在以下幾方面激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維活動。
1.可以通過巧設(shè)懸念,巧妙質(zhì)疑和角度新穎、思考性強的設(shè)疑,配以圖像、圖表、演示、演算、演練等,啟發(fā)誘導(dǎo)學生的積極思維活動,從而化難為易地掌握一些基本的地理概念、地理原理知識。
2.繼承以往教材的準確精煉、概括性強等優(yōu)點,以表解、圖解和綱要說明等形式來敘述一些事實、材料等陳述性內(nèi)容,力求突出地理知識的重點、難點,啟迪學生探索聯(lián)系,活躍學生思維,促使他們學得生動活潑、積極主動而學有所獲。
3.通過介紹一些思維獨特、別具一格或者尚有爭議的問題,讓學生進行分析思考,展開討論和辯論,作出自己的評價,發(fā)表自己的看法,培養(yǎng)他們獨立思考、富于創(chuàng)新的精神。
4.新編教材還可以專設(shè)一些“小欄目”、“小天地”等,讓學生扮演知情者、參與者的角色,對地方社會經(jīng)濟問題以及未來發(fā)展前景等作出自己的判斷、決策或預(yù)測,并可根據(jù)自己的特點選擇專題內(nèi)容展開探討和研究,從而為發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維開辟廣闊的新天地。
5.可以通過設(shè)計題型不同(如讀圖析圖、計算量算、實際演示、觀測觀察、比較鑒別、綜合分析、判斷推理、遷移應(yīng)用等)、層次不同(如對程度不同的學生,分別進行求同求異思維,形象、抽象思維,直覺、分析思維等練習)、穿插形式不同(如練習題可靈活放在每章節(jié)教材前、中、后等)和富有趣味性、思考性的練習題目,以激發(fā)學生的求知欲望和學習興趣,誘使學生進行積極的思維活動,從而促進學生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。
四、重視編排構(gòu)思,適合教學
關(guān)鍵詞:變電站;二次系統(tǒng);原因;危害;防雷
0引言
隨著高新技術(shù)和信息化建設(shè)的發(fā)展,尤其是電子技術(shù)的飛速發(fā)展,各種先進的衛(wèi)星通信、保護監(jiān)控、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和遙控、遙測系統(tǒng)等電子設(shè)備產(chǎn)品更加廣泛地應(yīng)用于電力行業(yè),特別是在近幾年的電力變電站無人值守和電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中大量使用了這些微電子儀器設(shè)備,使得電力行業(yè)的自動化整體能力、現(xiàn)代化管理水平以及電力服務(wù)質(zhì)量均有了顯著的提高。但是,變電站二次設(shè)備大都采用大規(guī)模的集成電路,電子元器件的性能大大提高的同時,其抗電磁干擾、抗過電壓特別是抗雷擊的能力卻變得十分脆弱了。
雷電是一種強烈的大氣過電壓強放,雖然直擊站內(nèi)設(shè)備概率很低,但有可能通過行波侵入或耦合二次回路感生干擾電壓等途徑對設(shè)備產(chǎn)生間接的有害影響。另外,當雷電擊中站內(nèi)避雷針或鄰近高大構(gòu)件時,強大的泄放電流引起地網(wǎng)電位升高,有時會在各接地點產(chǎn)生過大的電位差。而地下敷設(shè)的二次電纜的屏蔽層,會分流泄放雷電流,在纜芯間以及芯地間產(chǎn)生干擾電壓。
1變電站二次系統(tǒng)防雷保護重要性及影響
1.1浪涌電壓產(chǎn)生的原因及其危害
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代的電子產(chǎn)品中大量采用了大規(guī)模及超大規(guī)模的電子集成電路制造技術(shù),且集成的程度越來越高,內(nèi)部的線間距離越來越小,使元器件的耐壓程度越來越低,因此由雷電引起的各接地點間的電壓差很容易將室內(nèi)二次系統(tǒng)擊毀。另一方面,雷電在線路上空的雷云之間放電,或?qū)€路附近的大地放電,都會使線路因電磁感應(yīng)產(chǎn)生雷電沖擊波或浪涌電壓,這種沖擊波會沿著線路入侵到與之相連的二次系統(tǒng),造成系統(tǒng)運行錯誤或者損壞。若雷電直接擊中暴露在室外的線路時,產(chǎn)生的浪涌電壓更為強烈、危害更大。電力系統(tǒng)操作過電壓是指電力系統(tǒng)中的故障和操作導(dǎo)致暫態(tài)振蕩而產(chǎn)生的過渡過程過電壓,這種浪涌電壓也對電力系統(tǒng)二次造成很大的危害。
有了變電站外部的防雷措施,可以防止變電站遭受直擊雷的侵害,但外部防雷設(shè)備會給室內(nèi)的二次系統(tǒng)帶來電磁兼容(EMC)問題。在防雷設(shè)備接收和排放雷電沖擊電流的過程中,會產(chǎn)生電磁影響,從而導(dǎo)致高達幾千伏的過電壓進入二次系統(tǒng)的電源和通信回路,威脅二次系統(tǒng)的正常運行。雷電和浪涌過電壓已成為當今電子時代的一大公害,它們的產(chǎn)生使得原先得到避雷針保護的變電站并不能使建筑物內(nèi)的二次系統(tǒng)得到有效的保護。
1.2完善的雷電保護系統(tǒng)
通過上述對雷電和浪涌電壓危害的介紹,根據(jù)IEC1024和GB50057-94(2000年版)的規(guī)定及要求,現(xiàn)階段的防雷措施已不能仍停留在架設(shè)避雷針等的簡單措施上,需考慮外部防雷系統(tǒng)和內(nèi)部防雷系統(tǒng)兩個方面。外部防雷系統(tǒng)由接閃器、引下線、接地地網(wǎng)等有機組成。內(nèi)部防雷工程主要由屏蔽、防雷器和等電位連接三部分組成。因此,一個變電站完善的雷電保護系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1可見,完整的防雷手段包括建筑物外部防雷和內(nèi)部防雷,主要采用接地、屏蔽、均壓、限幅和隔離五種方法。
圖1雷電保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
1.3防雷區(qū)的劃分
如今防雷工作的重要性、迫切性、復(fù)雜性已大大增加,雷電的防御從過去的直擊雷防護到現(xiàn)在的系統(tǒng)防護,從以保護建筑物為保護重點,發(fā)展到以電子信息系統(tǒng)為保護核心,強調(diào)綜合治理、分級泄流、層層設(shè)防的思路。為了防止浪涌過電壓破壞變電站二次系統(tǒng),GB50057-94(2000)版和IEC61312分別提出和規(guī)定了系統(tǒng)防護的概念――建筑物內(nèi)外建立均壓等電位聯(lián)系系統(tǒng),在可能出現(xiàn)過電壓的電源饋線和通信線路上必須安裝浪涌保護器(SPD)。SPD是采用等電位的原理,泄流時設(shè)備和地網(wǎng)處于暫態(tài)等電位,從而將浪涌電流泄放入地,無浪涌電壓時設(shè)備和地網(wǎng)隔離。SPD的選擇根據(jù)建筑物內(nèi)部因雷擊電磁干擾大小的不同而不同,按照IEC1312-1和國標GB50057-94(2000年版)規(guī)定將要保護的空間劃分為不同的防雷區(qū)(LPZ),以確定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖(LEMP)的嚴重程度和選擇相應(yīng)的SPD。LPZ0A區(qū):可能遭受直接雷擊和導(dǎo)走全部的雷電流,本區(qū)內(nèi)電磁場強度沒有衰減;LPZ0B區(qū):不可能遭受大于所選滾球半徑對應(yīng)的直接雷擊,但本區(qū)內(nèi)電場強度沒有衰減;LPZ1區(qū):不可能遭受直接雷擊,流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ0B區(qū)更小,本區(qū)內(nèi)的電磁場強度可能衰減,這取決于屏蔽措施;LPZn+1后續(xù)防雷區(qū):當需要進一步減小電流和電磁場強度時,應(yīng)增設(shè)后續(xù)防雷區(qū),并按照需要保護對象所要求的環(huán)境選擇后續(xù)防雷的要求條件。防雷區(qū)的數(shù)越高電磁場強度越小。
圖2建筑物雷電防護區(qū)(LPZ)劃分
根據(jù)上述對建筑物防雷區(qū)的劃分,相應(yīng)變電站內(nèi)LPZ劃分如下:LPZ0A區(qū):這是直擊雷的主要作用區(qū),這個區(qū)不在避雷針保護范圍內(nèi),故不在變電站內(nèi);LPZ0B區(qū):這是感應(yīng)雷的主要作用區(qū),雖在避雷針保護范圍內(nèi),但沒有經(jīng)過電磁屏蔽,電場強度沒有衰減,處于此空間的所有可導(dǎo)物體均可感應(yīng)較強的雷電壓;LPZ1:屬于建筑物的屏蔽區(qū),區(qū)內(nèi)的物體不可能遭受直接雷擊,由于建筑物的屏蔽措施,電場強度會衰減,應(yīng)進一步采取屏蔽措施減少電場強度的干擾。
2電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)的防雷
按電磁環(huán)境不同將變電站劃分為不同的電磁兼容(EMC)保護區(qū),將保護需求相同的設(shè)備全部安裝于同一個EMC保護區(qū)內(nèi),并將進入保護區(qū)內(nèi)的電氣連接件與SPD相接。因此任一保護區(qū)內(nèi),電源進線和通信線都應(yīng)通過SPD與地電位做等電位連接。電源饋線和通信線路的過電壓保護一般可分為三個保護級,若后續(xù)設(shè)備承受的殘壓過高,則需增加一個保護級,最終須將設(shè)備承受的殘壓降低到脈沖耐受電壓的要求。
圖3變電站二次交流系統(tǒng)防雷配置圖
圖4變電站二次直流系統(tǒng)防雷配置圖
3結(jié)論
變電站二次系統(tǒng)的防雷除了要確保變電站所采用的外部防雷措施完善有效之外,還需確保內(nèi)部防雷措施的完善有效。變電站二次的過電壓防護,是綜合應(yīng)用一次側(cè)過電壓防護技術(shù)、計算機等微電子設(shè)備及通信設(shè)備過電壓防護和抗干擾技術(shù)、繼電保護抗干擾技術(shù)的問題。
圖5變電站通信系統(tǒng)防雷配置圖
變電站二次系統(tǒng)的過電壓防護水平與變電站的布置、二次系統(tǒng)的過電壓承受能力有密切的關(guān)系。隨著計算機技術(shù)在電力工業(yè)中越來越深入地應(yīng)用,我們有必要深入研究計算機系統(tǒng)在變電站這種特殊電磁環(huán)境下的工作規(guī)律。變電站二次系統(tǒng)的防雷是一項要求高、難度大的系統(tǒng)工程,在實施工程中要從現(xiàn)場實際出發(fā),本著經(jīng)濟、實用、高標準、嚴要求、高起點、高可靠性的原則進行,嚴格遵守國家和行業(yè)標準在實踐中不斷完善,從歷史的新高度來認識和研究現(xiàn)代防雷技術(shù),提高人類對雷災(zāi)防御的綜合能力。完善變電站二次系統(tǒng)的防雷保護對于提高變電站設(shè)備的安全可靠運行具有重要意義。
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