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關(guān)鍵詞:故障樹 分析法 船舶動力
中圖分類號:TK43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(a)-00-01
1 故障樹分析法簡介
從20世紀(jì)60年代以來,在一些復(fù)雜系統(tǒng)的故障分析中,形成和發(fā)展了一種新的故障樹分析法。這是一種從系統(tǒng)到部件再到零件的下降形式分析方法。它是從系統(tǒng)開始,通過邏輯符號與具體單元、零部件相聯(lián)系;與失效的的狀態(tài)事件相聯(lián)系;構(gòu)成一幅樹狀分支圖,稱為故障樹。故障樹分析法首先將分析的系統(tǒng)故障事件作為第一階(即第一行―頂事件),再將導(dǎo)致該事件發(fā)生的直接原因(包括硬件故障、環(huán)境因素、人為差錯等)并列為第二階段。用適當(dāng)?shù)氖录柋硎荆眠壿嬮T把他們與系統(tǒng)故障事件聯(lián)結(jié)起來。其次將導(dǎo)致第二階段延長事件發(fā)生的原因列出為第三階段。兩階之間同樣用事件符號和邏輯門聯(lián)系。這樣逐段展開,直到把最基本的原因都分析出來為止,這樣的邏輯圖便是故障樹。利用故障樹去分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種途徑和可靠性特征量,這就是故障樹分析法。
2 故障樹分析法主要特點(diǎn)
(1)它是一種直觀的圖形演繹法。把系統(tǒng)的故障與引起故障的因素,用圖形比較形象的表現(xiàn)出來。用它來分析系統(tǒng)失效事件發(fā)生的概率,也可用來分析零、部件或子系統(tǒng)的失效事件對系統(tǒng)失效的影響。從故障樹圖由上往下看可知:系統(tǒng)的故障與那些單元有關(guān)系?有怎樣的關(guān)系?多大關(guān)系。從圖由下往上看:知道單元故障對系統(tǒng)故障的影響,什么影響?影響途徑怎樣?程度有多大?(2)故障樹分析可作定性分析還可作定量分析;不僅可分析單一機(jī)件引起系統(tǒng)失效的影響,而且可以分析多機(jī)件構(gòu)成的子系統(tǒng)對系統(tǒng)影響;不僅可反映系統(tǒng)內(nèi)部單元與系統(tǒng)故障的關(guān)系,也能反映系統(tǒng)外部因素(環(huán)境因素和人為因素)對系統(tǒng)的影響。(3)故障樹分析不僅可用于指導(dǎo)設(shè)計,也可用于指導(dǎo)正確的維修管理。(4)故障樹的建造工作量十分繁重和復(fù)雜,需要較高的技術(shù)。
3 故障樹的組成
(1)頂事件的選取。它是系統(tǒng)分析的目標(biāo)和對象,要選擇一個具有明確意義,可用概率度量,能夠向下分解,最后找出失效原因的故障事件。(2)故障樹的建造。這是故障樹分析中的關(guān)鍵一步。要由多方技術(shù)人員通力合作,經(jīng)過細(xì)致的綜合分析,找出系統(tǒng)失效事件的邏輯關(guān)系。首先分析事故鏈確定主流程,然后確定邊界條件,給出故障樹的范圍,最后利用事件符號和邏輯符號畫出故障樹。(3)故障樹的圖形符號。有兩種圖形符號,即:邏輯符號和事件符號。他們都有各自的具體圖形符號和意義。(4)故障樹的基本結(jié)構(gòu)。
4 故障樹的建造
4.1 確定頂事件和邊界條件
頂事件是針對所研究對象的系統(tǒng)故障事件。是在各種可能的系統(tǒng)故障中篩選出來的最危險的事件,對于復(fù)雜的系統(tǒng),頂事件不是唯一的,分析的目標(biāo)、任務(wù)不同,應(yīng)選擇不同的頂事件。在很多情況下,頂事件就選定故障模式和影響分析中識別出來的致命度高的事件。必要時還可把大型復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干相關(guān)的子系統(tǒng),以典型的中間事件當(dāng)作若干子故障樹的頂事件進(jìn)行建樹分析,最后再加以綜合。這樣可使任務(wù)簡單化,并可同時組織多人分工合作參與建樹工作。
根據(jù)選定的頂事件,合理地確定建樹的邊界條件,以確定故障樹的建樹范圍,故障樹的邊界條件包括:(1)初始狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)中的部件有數(shù)種工作狀態(tài)時,應(yīng)指明與頂事件發(fā)生有關(guān)的部件的工作狀態(tài)。(2)不容許事件。指在建樹的過程中認(rèn)為不容許發(fā)生的事件。(3)必然事件。指系統(tǒng)工作時在一定條件下必然發(fā)生在一定條件下必然發(fā)生的事件和必然不發(fā)生的事件。
4.2 逐層展開建樹
從頂事件開始,逐級向下演繹分解展開,一直追蹤至底事件,建立所研究的系統(tǒng)故障和導(dǎo)致該系統(tǒng)故障諸因素之間的邏輯關(guān)系,并將這種關(guān)系用故障樹的圖形符號表示,構(gòu)成以頂事件為根,若干中間事件和底事件為干枝和分枝的倒樹圖形。要明確系統(tǒng)和部件的工作狀態(tài),是正態(tài)和故障狀態(tài);如果是故障狀態(tài),就應(yīng)弄清是什么故障狀態(tài),發(fā)生某個特定故障事件的條件是什么。建樹時不允許門―門直接相連。門的輸出必須用一個結(jié)果事件清楚定義,不許門的輸出不經(jīng)結(jié)果事件符號便直接和另一門連接。在確定邊界條件時,一般允許把小概率事件當(dāng)作不容許事件,在建樹時可不考慮。但是,允許忽略小概率事件并不等于可以忽略小部件的故障或小部件事件,這是兩個不同的概念。有些小部件故障或多發(fā)性的小故障事件的出現(xiàn),所造成的危害可能遠(yuǎn)大于一些大部件或重要設(shè)備的故障后果,因此,這事件不能忽略。
關(guān)鍵詞:傳動系統(tǒng) 動力學(xué) 仿真 ADAMS 虛擬樣機(jī)
中圖分類號:TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2011)12-0207-01
隨著計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,系統(tǒng)仿真方法論和計算機(jī)仿真軟件設(shè)計技術(shù)在交互性、生動性、直觀性等方面取得了較大進(jìn)展,它是以計算機(jī)和仿真系統(tǒng)軟件為工具,對現(xiàn)實系統(tǒng)或未來系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)實驗仿真研究的理論和方法。
運(yùn)動學(xué)仿真就是對已經(jīng)添加了拓?fù)潢P(guān)系的運(yùn)動系統(tǒng),定義其驅(qū)動方式和驅(qū)動參數(shù)的數(shù)值,分析其系統(tǒng)其他零部件在驅(qū)動條件下的運(yùn)動參數(shù),如速度,加速度,角速度,角加速度等。對仿真結(jié)果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,驗證所建立模型的正確性,并得出結(jié)論。
本文中所用的動力學(xué)仿真軟件是ADAMS軟件。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫,創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型,其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法,建立系統(tǒng)動力學(xué)方程,對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析,輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。虛擬樣機(jī)就是在ADAMS軟件中建的樣機(jī)模型。
1、運(yùn)動參數(shù)的設(shè)置
先在造型軟件UG中將齒輪傳動系統(tǒng)造型好,如下圖所示。在已經(jīng)設(shè)置好運(yùn)動副的齒輪傳動系統(tǒng)的第一級齒輪軸上繞地的旋轉(zhuǎn)副上給傳動系統(tǒng)添加一個角速度驅(qū)動。然后進(jìn)行仿真。在進(jìn)行仿真的過程中,單位時間內(nèi)仿真步數(shù)越多,步長越短,越能真實反映系統(tǒng)的真實結(jié)果,但缺點(diǎn)是仿真時間也隨之變長,占用的系統(tǒng)空間也就越大。所以應(yīng)該在兼顧仿真真實性與所需物理資源和仿真時間的基礎(chǔ)上,選擇一個合適的仿真時間和仿真的步長。
在仿真之前先設(shè)置系統(tǒng)所用到的物理量的單位,在工程實際中,角速度一般使用的單位是r/min,所以在系統(tǒng)的基本單位中把時間的單位設(shè)為min,角度的單位設(shè)成rad,而在ADAMS中轉(zhuǎn)速單位為rad/min。本過程仿真的運(yùn)動過程為:系統(tǒng)從加速運(yùn)動到額定轉(zhuǎn)速,平穩(wěn)運(yùn)動一段時間后,再減速運(yùn)動直到停止。運(yùn)動過程用函數(shù)來模擬,輸入的角速度驅(qū)動的函數(shù)表達(dá)式為:STEP( time ,0 ,0 ,2.5 ,9168.8)+ STEP(time ,7.5 ,0 ,10 ,-9168.8),此函數(shù)表達(dá)式的含義為:系統(tǒng)從開始加速運(yùn)動一直到2.5s時達(dá)到了系統(tǒng)的額定轉(zhuǎn)速9168.8rad/min(1460r/min),從2.5s到7.5s的時間段內(nèi),系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)動,在7.5s到10s的時間段內(nèi),系統(tǒng)從額定轉(zhuǎn)速減速行使,直到停止。打開ADAMS,選擇Import a file,將測試數(shù)據(jù)輸入到ADAMS/View中。
2、模型驗證
為了保證仿真分析的順利進(jìn)行,在進(jìn)行仿真分析之前,應(yīng)該對樣機(jī)模型進(jìn)行最后的檢驗,排除建模過程中隱含的錯誤。一般樣機(jī)模型容易出現(xiàn)的錯誤為:(1)檢查不恰當(dāng)?shù)倪B接和約束、沒有約束的構(gòu)件、無質(zhì)量構(gòu)件、樣機(jī)的自由度等。(2)進(jìn)行檢查所有的約束是否被破壞或者被錯誤定義,通過裝配分析有助于糾正錯誤的約束。
對于這些潛在的錯誤,用戶可以充分利用ADAMS/View提供的模型檢查功能進(jìn)行樣機(jī)模型檢測:(1)對于第一種可能的錯誤,用戶可以利用模型自檢工具。(2)對于第二種可能的錯誤,用戶可以進(jìn)行裝配分析。
ADAMS/View提供了一個功能強(qiáng)大的樣機(jī)模型自檢工具,進(jìn)入主菜,選擇Model Verify命令,這時啟動模型自檢,完成自檢后,程序顯示自檢對話框。
3、樣機(jī)仿真
模型檢驗正確后,就可以進(jìn)行仿真分析。仿真的分析過程如下:
在主工具箱選擇仿真工具圖標(biāo),顯示交互仿真分析參數(shù)設(shè)置欄;選擇仿真類型,ADAMS/View提供了4種仿真類型,即Default、Dynamic、Kinematic和Static。本文就用Default這種仿真類型;定義仿真分析時間,本次仿真時間為120秒;設(shè)置仿真過程中ADAMS/View輸出仿真結(jié)果的頻率,選取仿真步長數(shù)為1000步。
完成以上設(shè)置后,開始仿真分析。在仿真分析過程中,可實時顯示樣機(jī)的運(yùn)動狀況。
4、仿真結(jié)果及其分析
在仿真結(jié)束后,進(jìn)入ADAMS/Postprocessor后處理模塊,可以得到齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)仿真結(jié)果曲線圖,下圖是齒輪1曲線圖。
5、結(jié)語
以齒輪1和齒輪7為例(其它略),通過上表可以看到,各個嚙合齒輪之間傳遞力的趨勢與負(fù)載的趨勢比較相似,都在14.1秒和73.95附近出現(xiàn)最大值,受力有很大的變化,最大力值為623050N,工作時所允許的范圍之內(nèi)。在表中,“-” 代表所受力的方向與系統(tǒng)默認(rèn)的方向相反。仿真結(jié)果的平均值與通過計算所得的理論值之間的差別不大,說明仿真結(jié)果比較真實的反映了實際的工作狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭楷,胡仁喜等.ADAMS2005機(jī)械設(shè)計高級應(yīng)用實例.機(jī)械工業(yè)出版社,2006
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);信息安全;管理系統(tǒng)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.159
0引言
伴隨著網(wǎng)絡(luò)化對于社會的影響,電力系統(tǒng)管理中自動化技術(shù)安全管理的系統(tǒng)建設(shè)工作重要性不斷提高,同時也是優(yōu)化與改進(jìn)電力系統(tǒng)信息安全技術(shù)的多項措施,電力信息的安全管理標(biāo)準(zhǔn)屬于信息的安全管理基本標(biāo)準(zhǔn)、需求以及準(zhǔn)則,是提高管理效果的基本措施,其中最為重要的便是構(gòu)建一個關(guān)于電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)安全管理。對此,探討電力系統(tǒng)自動化技術(shù)安全管理具備顯著現(xiàn)實意義。
1電力系統(tǒng)信息安全管理目標(biāo)
強(qiáng)化與規(guī)范電力系統(tǒng)的網(wǎng)路安全行以及自動化管理效果,并保障自動化管理系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性、持續(xù)性、可靠性以及保障信息內(nèi)容的完整性、可用性以及機(jī)密性,預(yù)防因為自動化管理系統(tǒng)本身的漏洞、故障而導(dǎo)致自動化管理系統(tǒng)無法正常的運(yùn)行,在病毒、黑客以及多種惡意代碼的影響攻擊時及時起到行之有效的管理保護(hù),對自動化管理系統(tǒng)內(nèi)部的信息安全性實現(xiàn)較高的管理效果,預(yù)防信息內(nèi)容和數(shù)據(jù)的丟失,預(yù)防有害信息在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的傳播,從而提高企業(yè)信息的整體管理效果[1]。
2自動化技術(shù)安全管理建設(shè)內(nèi)容
2.1管理系統(tǒng)安全監(jiān)測與風(fēng)險評估管理
信息管理系統(tǒng)的建設(shè)必然需要管理部門的高度重視,要求管理部門以年度作為單位,對信息化的項目實行全面性、綜合性的管理,并在每一年的綜合計劃實行之后,制定這一整年在相關(guān)工作方面的創(chuàng)新計劃,保障系統(tǒng)在正式上線之前便可以有效的滿足整個系統(tǒng)在安全方面的需求[2]。采用的系統(tǒng)在建設(shè)完成之后的1個月之內(nèi),必須根據(jù)相應(yīng)的“上下線管理辦法”實行申請,并通過信息管理部門專職人員進(jìn)行上線申請,組織應(yīng)用的系統(tǒng)專職和業(yè)務(wù)主管部門根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或指南對系統(tǒng)進(jìn)行安全性的評估,同時需要將評估的結(jié)果博鰲高發(fā)放到業(yè)務(wù)部門中。對于系統(tǒng)中存在的不足,業(yè)務(wù)部門在接收到報告之后需要在短時間內(nèi)進(jìn)行改進(jìn),并在改進(jìn)之后進(jìn)行復(fù)查,確保其可以滿足上線要求。
2.2信息安全專項檢查與治理
信息管理部門在管理方面的具體實施必然是借助專職人員而實現(xiàn),在每一年的年初均需要根據(jù)企業(yè)的實際情況具體的檢查計劃以及年度性的檢查目標(biāo),檢查的具體內(nèi)容必須按照企業(yè)中每一個部門的工作特性而決定,例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性、終端設(shè)備的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)版本的及時更新等[3]。對于重大隱患而言,信息安全管理人員需要及時錄入到系統(tǒng)當(dāng)中,并組織制定重大隱患的安全防治計劃,各個部門需要在接收到反饋之后及時對問題提出整治方案,并在限期內(nèi)處理。信息管理部門的安全專職人員需要對隱患庫當(dāng)中所存在的隱患進(jìn)行跟蹤性治理,并組織相應(yīng)人員進(jìn)行復(fù)查,對于沒有及時按期整改的部門,信息安全專職人員需要在短時間內(nèi)上報給信息負(fù)責(zé)人,并由人力資源部門對其進(jìn)行績效考核。每一個部門的信息安全專職人員需要根據(jù)計劃組織該部門的人員制定相應(yīng)預(yù)案,每一份預(yù)案在制定之后需要在5天之內(nèi)交到本部門負(fù)責(zé)人審批,并在審批通過之后上報信息管理部門。
2.3安全事件統(tǒng)計、調(diào)查及組裝整改
信息管理部門的安全專職人員必須在每一個月月初時對基層部門的信息安全事件進(jìn)行統(tǒng)計分析。每一個系統(tǒng)的安全管理人員需要根據(jù)部門所發(fā)生的安全事件實行記錄記錄,并根據(jù)發(fā)生問題的原因進(jìn)行針對性的分析,每一個月以書面的形式將所記錄的內(nèi)容提供給管理部門,由管理部門實現(xiàn)工作狀況的改進(jìn)與完善。如果后續(xù)查出存在漏報現(xiàn)象,則需要由人力資源部門進(jìn)行績效考核。在發(fā)生安全事件之后,需要在5個工作日之內(nèi)對事件進(jìn)行分析、統(tǒng)計并上報,調(diào)查過程中必須根據(jù)事故調(diào)查和統(tǒng)計的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,及時分析問題發(fā)生的主要原因,并堅持“四不放”的基本原則,在調(diào)查之后編制事件的調(diào)查報告,調(diào)查與分析完成之后需要組織相關(guān)人員落實具體的整改改進(jìn)措施,信息安全事件的每一項調(diào)查任務(wù)都必須嚴(yán)格根據(jù)電力企業(yè)的通報制度進(jìn)行,務(wù)必保障每一個行為的合理性。
3評估與改進(jìn)
借助開展提高管理與標(biāo)準(zhǔn)理念以及管理標(biāo)準(zhǔn),明確每一項工作的5W1H,在目的、對象、地點(diǎn)、時間、人員、方法等方面實行管理系統(tǒng),促使信息管理部門與各個部門之間的接口、職責(zé)劃分清晰,達(dá)到協(xié)調(diào)性的分工合作,并借助ITMIS系統(tǒng)實行流程化的固定管理,嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)各項安全管理標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建信息化的安全管理建設(shè)工作,實現(xiàn)信息化的安全管理系統(tǒng)建設(shè),在標(biāo)準(zhǔn)的PDCA階段循環(huán)周期借助管理目標(biāo)、職責(zé)分工、管理方法、管理流程、文檔記錄、考核要求等多個方面的管理提高整體安全性,在信息安全管理的建設(shè)中確?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)的搭建效果,借助行之有效的評估方式,對自動化管理系統(tǒng)安全檢測與風(fēng)險評估管理等多個方面進(jìn)行評估,并逐漸完善自動化技術(shù)安全管理的建設(shè)任務(wù),保障安全管理系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)。
4結(jié)語
綜上所述,信息安全工作是系統(tǒng)性的工程,“防范”與“攻擊”、“脆弱”與“威脅”是相互成長不斷發(fā)展的。對此,在新時代之下,電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)安全管理,務(wù)必從管理與技術(shù)兩個角度著手,確保網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用安全、物理安全、數(shù)據(jù)安全,從而實行多種管理措施,達(dá)到多層面、多角度的安全管理保障,提高電力系統(tǒng)自動化技術(shù)安全管理系統(tǒng)的整體建設(shè)效益,從而提高電網(wǎng)安全性。
參考文獻(xiàn):
[1]魏勇軍,黎煉,張弛等.電力系統(tǒng)自動化運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控云平臺研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2017,40(15):153-158.
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據(jù)處理部分是其核心,也是信息流的主要表現(xiàn)形式。一些高新技術(shù),比如計算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等在電力自動化技術(shù)中的應(yīng)用,讓其數(shù)據(jù)處理工作也日趨復(fù)雜,可以快速以及準(zhǔn)確的獲取和處理數(shù)據(jù)是保證電力自動化系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。本文對此作出簡要的分析和探討。
一、電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析
(一)數(shù)據(jù)分類
一般在電力自動化系統(tǒng)中,可以根據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同將其分為原始數(shù)據(jù)以及再生數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)指的就是在現(xiàn)場直接采集的數(shù)據(jù),再生數(shù)據(jù)具體是指在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次加工得到的數(shù)據(jù)。根據(jù)電力自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行更為細(xì)致的分類:
首先就是現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù),指的就是在現(xiàn)場實時采集到的數(shù)據(jù),其特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)量特別大,因此對于此類數(shù)據(jù)的存儲提出了更高的要求。第二就是基礎(chǔ)數(shù)據(jù),指的是電力設(shè)備數(shù)學(xué)的一些數(shù)據(jù),其屬于設(shè)備管理的基本范疇之內(nèi),例如線路或者發(fā)電機(jī)等。第三就是日常的運(yùn)行數(shù)據(jù),主要有電力自動化系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)以及各種職能部門在工作中處理的數(shù)據(jù)。最后就是市場數(shù)據(jù),因為電力行業(yè)的市場化改革正在逐步進(jìn)行,所以將市場數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)分類中也是適應(yīng)發(fā)展趨勢的必然要求。
(二)數(shù)據(jù)獲取
獲取數(shù)據(jù)也可以被稱為采集數(shù)據(jù),指的是電力自動化的輸入,分為數(shù)據(jù)的采集以及處理和轉(zhuǎn)發(fā)等三個環(huán)節(jié)。與電力自動化系統(tǒng)相對應(yīng)的就是數(shù)據(jù)的傳輸是采集的關(guān)鍵。目前來看針對數(shù)據(jù)的傳輸,主要有有線以及無線兩種主要方式,有線傳輸?shù)姆绞桨斯饫w和電纜等,無線傳輸?shù)姆绞接形⒉ㄒ约盁o線擴(kuò)頻等。目前我國電力系統(tǒng)發(fā)展中主要采用的傳輸方式是有線傳輸,但是無線傳輸在一些特殊區(qū)域發(fā)揮出重要作用,因為無線傳輸具有減少鋪設(shè)線路的優(yōu)點(diǎn)所以在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集來說就具有較大優(yōu)勢。但是無線傳輸中的一些技術(shù)問題還是有待解決的,比如數(shù)據(jù)的實時性以及可靠性等。如果解決了這些問題,無線傳輸可能成為電力自動化系統(tǒng)發(fā)展的新重點(diǎn)。
二、電力自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的特點(diǎn)分析
(一)唯一性的特點(diǎn)
在電力自動化系統(tǒng)中存在著大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)就是具備一定的獨(dú)立性,但是在子系統(tǒng)進(jìn)行交流的過程中這些數(shù)據(jù)也會包含其他子系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù),所以子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)會存在交叉現(xiàn)象,如果不能對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善處理的話就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余的問題。一旦出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的冗余很可能導(dǎo)致系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)時能力降低湖或者更新速度較慢,嚴(yán)重的話還可能導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可信度降低。所以說為了能有效的保證數(shù)據(jù)的唯一性,就需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理以及日常維護(hù)工作。通常來說對于離線數(shù)據(jù)庫可以比較容易進(jìn)行管理,實現(xiàn)其唯一性難度不高,但是針對實時數(shù)據(jù)庫就需要將數(shù)據(jù)庫的信息映射到不同工作站的內(nèi)存中,就需要在線進(jìn)行統(tǒng)一管理來確保不同子工作站的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新來避免重復(fù)性。
(二)數(shù)據(jù)共享性
目前在數(shù)據(jù)的共享方面主要的方式有文件的共享、基于web的數(shù)據(jù)共享以及直接方位內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)通訊、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等?;趙eb的數(shù)據(jù)共享,是通過互聯(lián)網(wǎng)的共享數(shù)據(jù)。目前隨著我國信息化的進(jìn)行以及網(wǎng)絡(luò)的普及,互聯(lián)網(wǎng)的影響已經(jīng)深入到了社會的不同層面以及角落,網(wǎng)絡(luò)帶寬也越來越大,網(wǎng)速也逐步提高,這就使得web數(shù)據(jù)共享方式變得更為可行。跟其他的數(shù)據(jù)共享方式比起來,基于web的數(shù)據(jù)共享技術(shù)充分利用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),具有高效率低成本的優(yōu)勢,但是其缺點(diǎn)也較為明顯,實時性較差。近年來,因為基于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享方式具有結(jié)構(gòu)簡單同時靈活性和實時性較好、訪問速度較快等優(yōu)點(diǎn)所以得到了快速發(fā)展,這也是之后電力自動化系統(tǒng)發(fā)展的主要方向?;趦?nèi)存的數(shù)據(jù)共享指的就是把數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中,其缺點(diǎn)就是開放性不夠好。為了實現(xiàn)其開放性可以利用dcom技術(shù)來實現(xiàn)其訪問接口。
三、數(shù)據(jù)流的安全性
目前伴隨著計算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,把數(shù)據(jù)流作為信息載體的系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)管理方式開始成為主流,通常來說數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)就是實時性以及連續(xù)性、順序性,其過程中就是從數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)開始,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行流動,其運(yùn)動的基本策略跟系統(tǒng)的功能有關(guān)。隨著我國電力系統(tǒng)自動化水平的不斷提升出現(xiàn)了越來越多的需要處理的數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜。所以只有進(jìn)行合理的部署,數(shù)據(jù)流才可以逐步的提高其傳輸?shù)男蕘肀WC電力自動化系統(tǒng)的安全性以及可靠性。數(shù)據(jù)流在電力自動化系統(tǒng)中的關(guān)鍵,就是要解決系統(tǒng)的統(tǒng)一接口的問題以及實現(xiàn)子系統(tǒng)之間的互聯(lián)。其未來發(fā)展的基本方向就是實現(xiàn)電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化策略。 隨著電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存
儲了急劇增加,互聯(lián)網(wǎng)中的病毒等也開始泛濫,但是礙于一些硬件設(shè)備的限制導(dǎo)致了電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份等還是不夠完善,這就大大的增加了數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。數(shù)據(jù)丟失很可能會導(dǎo)致電位運(yùn)行的不穩(wěn)定甚至是癱瘓。所以說數(shù)據(jù)的安全問題成為了現(xiàn)在電力自動化發(fā)展中十分重要的問題。可以從以下幾個角度入手談及提高數(shù)據(jù)安全性。
第一就是制度完善來確保數(shù)據(jù)安全。要在企業(yè)內(nèi)逐步制定以及完善有關(guān)計算機(jī)使用和數(shù)據(jù)安全維護(hù)的規(guī)章制度,通過加強(qiáng)對工作人員的思想教育來提高員工對于數(shù)據(jù)安全的重視晨讀,并且在之后的日常工作中要按照操作規(guī)范等來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸以及保存,形成良好的數(shù)據(jù)安全意識。
第二就是硬件設(shè)施的安全性,針對控制室的設(shè)計等要符合建筑規(guī)范,水電的安裝要符合技術(shù)要求,同時還需要安裝防火以及防盜、防雷等措施。控制室要有必要的安全保衛(wèi)措施。
最后就是技術(shù)性的安全,系統(tǒng)要有完整性,要安裝必備的防病毒軟件,并且及時的對操作系統(tǒng)等進(jìn)行升級,同時定式更新病毒庫。有關(guān)數(shù)據(jù)要進(jìn)行及時的備份。計算機(jī)來設(shè)置密碼,重要的文件要加密。數(shù)據(jù)的刪除要進(jìn)行記錄以便可以恢復(fù)誤操作的數(shù)據(jù)。要堅持網(wǎng)絡(luò)專用制度,把電力自動化的網(wǎng)絡(luò)跟商業(yè)網(wǎng)絡(luò)隔離開來。同級別部門之間進(jìn)行互相訪問是需要設(shè)置密碼,下級對于上級網(wǎng)絡(luò)的訪問需要進(jìn)認(rèn)證,通過技術(shù)上的進(jìn)步來確保數(shù)據(jù)的安全才是核心所在。
結(jié)語:
電力自動化系統(tǒng)是一個會涉及到多方面內(nèi)容的系統(tǒng),其核心就是數(shù)據(jù)的處理。正確有效的數(shù)據(jù)處理是保證電力自動化系統(tǒng)安全有效運(yùn)轉(zhuǎn)的必要手段。目前隨著計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用讓數(shù)據(jù)的處理凸顯出更高的價值。尤其是我國目前無線網(wǎng)絡(luò)逐步興起,無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皩崟r性等問題解決之后,必將成為數(shù)據(jù)處理的重要增長點(diǎn),所以基于無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理等將是一個新的課題。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:同步電動機(jī);電力拖動;變頻調(diào)速;功率因數(shù)補(bǔ)償
在同步電動機(jī)使用過程中,其穩(wěn)定性的控制是關(guān)鍵。而電力拖動是影響其穩(wěn)定性的主要因素,如何實現(xiàn)同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相同是本文討論的重點(diǎn)。
一、同步電動機(jī)的起動
正常運(yùn)行狀態(tài)下的同步電動機(jī),其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持不變,確保定子與轉(zhuǎn)子磁場因電磁作用所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場處于相對靜止?fàn)顟B(tài),從而使其產(chǎn)生穩(wěn)定的電磁轉(zhuǎn)矩。因此同步電動機(jī)可以帶動負(fù)載在同步速度下穩(wěn)定運(yùn)行。但由于能夠處于穩(wěn)定狀態(tài),直接起動將影響其機(jī)械性能。由于其使用電源為50Hz交流電源,加大了其起動難度。同時,三相定子繞組連接三相對稱電源后,如定子磁場N極與轉(zhuǎn)子磁極的S極接觸,雖受到異性磁極的吸引,但由于轉(zhuǎn)子自身的慣性較大,并不能使靜止的轉(zhuǎn)子發(fā)生轉(zhuǎn)動。如此狀態(tài)循環(huán)下,轉(zhuǎn)子無法運(yùn)轉(zhuǎn)而只能在原處擺動。這使得因此同步電動機(jī)的起動問題成為難題,要確保其起動過程中穩(wěn)定性不受到影響,可采取以下措施:
(一)輔助電動機(jī)起動
為了實現(xiàn)對同步電動機(jī)的牽引,可選一臺異步電動機(jī),并要求其極數(shù)與同步電動機(jī)一致。若同步電動機(jī)在起動時轉(zhuǎn)子未加入勵磁,需要將轉(zhuǎn)子借助輔助電動機(jī)牽引以接近或達(dá)到同步轉(zhuǎn)速,完成之后將直流勵磁電流通入到同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁繞組中,將同步電動機(jī)利用整步轉(zhuǎn)矩將接入電網(wǎng)。實際上,在完成定子的同步運(yùn)行后,輔助電動機(jī)已失效。要降低不必要的電能損耗,應(yīng)停止輔助電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。輔助電動機(jī)起動法主要應(yīng)用于同步調(diào)相機(jī)起動和空載起動,但其需要較多的設(shè)備,且操作相對較為復(fù)雜。
(二)異步起動
異步起動主要靠安裝在同步電動機(jī)上的異步電動機(jī)繞組實現(xiàn)。其操作原理為:將定子通電,靠起動繞組中所產(chǎn)生的異步電磁轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)電動機(jī)起動。在其轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時,通入勵磁電流,通過同步電磁轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)電動機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)。異步起動主要靠安裝在電動機(jī)上的繞組實現(xiàn),所需設(shè)備較少,操作方便。需要注意的是,要避免異步起動時勵磁繞組的開路狀態(tài)。這是由于開路狀態(tài)下,過多的勵磁繞組匝數(shù)將造成定子的感應(yīng)電壓升高,從而導(dǎo)致其絕緣性能下降甚至消失,容易造成安全事故,這是異步起動最大的缺點(diǎn)。同時,這種起動方式過程不能使磁繞組直接短路。否則將造成勵磁繞組的單相電流過大,并且在旋轉(zhuǎn)氣隙磁場的共同作用下, 附加轉(zhuǎn)矩增大。根據(jù)異步起動的轉(zhuǎn)矩特點(diǎn),在其起動時,可選擇實阻值約為勵磁繞組10倍的起動電阻,并將其與轉(zhuǎn)子勵磁繞組連接。這樣可以減小勵磁繞組的感應(yīng)電流,降低單軸轉(zhuǎn)矩對電動機(jī)起動的影響。
二、同步電動機(jī)的變頻調(diào)速
同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與供電電源頻率之間始終保持同步并處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),也就是說,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速只與電源頻率有關(guān),與負(fù)載之間無必要聯(lián)系。也就是說,要實現(xiàn)其轉(zhuǎn)速的改變,變頻調(diào)速是唯一的方法。目前,變頻調(diào)速系統(tǒng)主要為自控式調(diào)控系統(tǒng)和他控式調(diào)試系統(tǒng)。
(一)自控式同步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)
自控式同步電動機(jī)的變頻調(diào)速的優(yōu)勢在于消除了其轉(zhuǎn)子振蕩和失步而出現(xiàn)的安全問題,自控式同步電動機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)由安裝在電動機(jī)軸端的檢測器為主, 該檢測器的主要作用就是通過信號的發(fā)出電力電子器件的頻率和導(dǎo)通順序,實現(xiàn)定子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步,消除了負(fù)載對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的沖擊。目前,該變頻裝置可采用交-交型或交-直-交型。自控式同步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)不再使用旋轉(zhuǎn)接觸式換向器,而是采用了電力電子逆變器與轉(zhuǎn)子位置檢測器。自控式變頻同步電動機(jī)的變頻裝置具有差異,這要影響無換向器電動機(jī)的電流使用交流還是直流。
(二)他控式同步電動機(jī)變頻調(diào)速
交-直-交變頻器是他控式同步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要應(yīng)用裝置,其變頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與自控式變頻系統(tǒng)相比較為簡單,通常只有一臺中變頻器供電,因此操作較為簡單,但相對來說,變頻效率不高。但能夠作為變頻起動裝置,確保同步電動機(jī)的軟起動,或?qū)⑵鋺?yīng)用于多臺同步電動機(jī)的同時調(diào)速。但他控式同步電動機(jī)變頻調(diào)速性能較差,結(jié)構(gòu)簡單,存在轉(zhuǎn)子振蕩和失步等安全問題,因此應(yīng)用并不多。
三、總結(jié)
同步電動機(jī)只有在轉(zhuǎn)速等于同步速度時才能產(chǎn)生恒定不變的同步電磁轉(zhuǎn)矩。該電動機(jī)的結(jié)構(gòu)較為簡單,主要問題在于其起動。如何保持轉(zhuǎn)子與定子速度的一致是保證其穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。目前,同步電動機(jī)所用電源多為50Hz的交流電源,這使得其從靜止?fàn)顟B(tài)到運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變較為困難。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,運(yùn)行在系統(tǒng)上的主要負(fù)載為異步電動機(jī)和變壓器。這使電網(wǎng)必須要擔(dān)負(fù)電感性的無功功率,從而造成線路損耗,因此同步電動機(jī)的起動是其運(yùn)行中最重要的問題。(作者單位:海南師范大學(xué))
參考文獻(xiàn):