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在传统的“电力系统分析”教学课程中，教师们一般仅针对一些简单的电力系统（节点数很少）进行潮流计算，而忽视了现有潮流计算最通行常用的计算机算法。这种课程教学不仅枯燥，学生难以深刻领悟，而且与实际研究脱轨，因为目前现实中的电力系统都很复杂，采用手算不切实际，也就失去了教学的根本意义。本文针对课程教学中潮流计算方面存在的问题而进行教学改革研究。
DIgSILENT软件的潮流计算简介
电力系统仿真软件DIgSILENT的名称来源于数字仿真和电网计算程序（Digital Simulation and Electrical Network），是德国DIgSILENT GmbH公司开发的电力系统仿真软件。
DIgSILENT软件几乎包含了所有电力系统的常用分析功能，如潮流计算、短路计算（包括对称短路和不对称短路计算）、机电暂态和电磁暂态计算、谐波分析以及小干扰稳定性分析等等。另外一个重要的特点是把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起，这样做的好处就是它不仅能够分析电网的暂态故障，而且又能研究电网的长期的电能质量问题及其控制手段。
DIgSILENT/Power Factory提供了非常全面的电力系统元件的模型库，包括发电机、电动机、控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型，甚至包括风电机组电气部分的模型，如：双馈感应电机、变频器等等；其他部分如风速、机械传动系统、空气动力学部分以及控制系统都采用动态仿真语言DSL进行搭建。
DIgSILENT可以描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流混合系统。利用DIgSILENT进行潮流计算时，通过指定发电机、异步电动机、负荷等系统元件的特性来确定与之相连的母线在潮流计算中相应的属性，这样就能够以简单的操作方式来模拟复杂而真实的系统。此外，程序还提供了多种远程控制模式，例如多个发电机共同控制系统频率或母线电压等。DIgSILENT以更加接近实际情况的方式执行网络的控制模式，使操作和计算均得到简化。潮流求解过程提供了3种方法以供选择：经典的牛顿-拉夫逊算法、牛顿-拉夫逊电流迭代法和线性方程法。与此同时，DIgSILENT软件还可以进行变电站控制、网络控制以及变压器分接头调整控制。当潮流计算遇到不收敛的情况时，程序会自动将非线性的元件模型逐步线性化（主要是将所有负荷逐步转变为恒定阻抗，将非平衡节点发电机转变为带内阻抗的简单电压源），进而得出计算结果，该结果可用于对系统不收敛的原因作进一步分析。潮流计算的同时，DIgSILENT软件还可以实现过负荷校验计算等功能。
此外，最新版本的DIgSILENT还提供了最优潮流计算（OPF）功能。所谓最优潮流计算就是对基本潮流计算的有益补充。最优潮流计算主要采用内点法，而且提供了多种约束条件和控制手段，其目标函数主要有最小网损、最小燃料费用、最大利润及最小区域交换潮流。
DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一，其所提供的潮流计算以及仿真结果已经在世界范围内得到广泛认可。
课程教学安排
手算
潮流计算可以用一组高阶的非线性的方程来表示，但是不含有微分方程，主要是因为潮流计算隶属于稳态分析，故不涉及系统元件的动态特性和过渡过程，而解非线性代数方程组最基本的方法就是迭代。因此，设计潮流计算算法的首要任务同时也是最为关键的问题就是收敛性，最终得出合理的解。
虽然目前计算机潮流算法运用十分广泛，但是掌握一些手算方法，不仅可以加深对其物理概念的理解，而且即便采用计算机算法，之前通常仍需采用手算求取某些原始数据。
这里所说的潮流计算手算方法主要针对简单网络的潮流分布，但是所谓的简单网络和复杂网络之间并没有明显的界限。课前老师把所需进行手算的算例以及分析资料分发给学生，让大家提前预习并先进行独立计算。然后在实验课上针对大家可能出现的共同问题进行详细讲解，并推导全过程，加深大家对潮流计算的认识和理解，掌握其原理。
运用DIgSILENT软件计算电力系统潮流
前面已经说到，计算机算法是大势所趋，而且已经得到广泛运用，是电气工程专业学生必须掌握的一项重要技能，也是未来继续深造以及竞争重要工作岗位的一个重要砝码。所以掌握并熟练运用计算机软件对本专业学生的未来发展起着重要的推动作用。
众所周知，DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一。无一例外，任何一种电气设计软件都是先寻找或是自己搭建元件模型，然后通过所述关系搭建网络模型，其次就是设置元件参数，最后进行潮流计算。那么，如何判断一种设计软件是否优越，就是一看元件模型库是否丰富、准确，二看元件参数设置是否简单明了，再者就是看控制语言是否简洁易懂。
DIgSILNET采用有名值进行计算，电网元件从类型数据和个体数据两个层面被严格定义。类型数据包含了该类型元件用于各个计算功能的基本信息，例如某一架空线路的类型为OHL110kV-1，该类型的架空线为潮流计算提供的基本信息为，，，为短路计算提供的基本信息为，。对某一类型数据的改变将影响到所有采用该类型属性的元件。个体数据则是每个元件在分析计算中所要用到的仅与该元件本身相关的数据，例如某一架空线路的长为。采用该种方法进行计算机计算是有很多好处的。首先，我们无需再进行标幺值计算，避免了繁琐的计算，可以直接采用一些直观的铭牌数据等；其次，对于软件来讲，这也大大减少了数据的重复储存，显然对提高计算机速度也有一定的帮助。
在DIgSILNET中执行潮流计算、故障分析、谐波分析、动态仿真等功能时，可以引入多种电力电子元件，包括FACTS装置（如SVS、TCSC和UPFC）、直流整流和逆变器等。DIgSILENT为所使用的电力电子元件提供了丰富、开放且定期更新的模型库。
这些对于课程教学来说，减轻了单纯的软件学习难度，可以缓解学生对新软件学习的畏难心理。这种人机交互的友好界面，不仅老师们授课讲解起来比较轻松，而且学生们更易于接受，更为重要的是可激发学生的自主学习兴趣。
对比手算与机算
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1高压电气试验几种介绍
截波冲击试验。一般是波尾截断的波形，可用ICE标准棒状间隙截断，也可用多极点火截断装置截断。用多极点火截断装置截断时。可获得较准的截断时间.示伤波的截断时间差异大于0.15Ps，截波冲击试验结果就有问题。用棒状间隙截断就不易从截断时间的差异来判断是否能通过试验。截波试验电压为100%全渡试验电压时，如截断时间小于等于3S时，两者强度相同。与GIS联的变压器必须要考虑截波试验，截波试验必须与全渡试验交替进行，一般采用负极性截波。
操作波试验。由于不作操作波试验的Urn=252kv变压器的相间绝缘决定于全波冲击试验或长时感应带局部放电测量的试验。要进行操作波试验时，外部空气间隙的相间绝缘尺寸就要由操作波试验电压决定，可能要比不考核操作波试验时外部空气间隙要放大。
局部放电试验.局部放电试验是非破坏性试验项目，目前有两类试验方法，一种是以工频耐压作为预激磁电压，降到局部放电试验电压，持续时间几分钟，测局部放电量;另一种是以Um为预激磁电压，降到局部放电试验电压，持续1小时，测局部放电量。局部放电量一般与带电与接地电极表而的场强有关.与电源的频率无关。
全渡冲击试验.止在修订的1k;C76-3标准，己将全波冲击试验列为Um,126kV变压器的出厂试验项目，要进行突发短路试验的变压器，要在短路试验后作全波冲击试验。
2加强试验人员的技术培训和安全意识
为了保证高压实验的安全，必须在平时加强对员工安全意识的培养以及员工自身技术的培训。以人为本的工作核心是保证高压安全实验的一个重要措施，高压安全实验需要人工进行操作，制定的各种安全措施也需要人工去监督。因此，加强员工的安全意识是保证实验安全的重要措施之一，电气实验室一个需要细心的工作，在实际工作中有许多辅的准备工作要做，如果这些工作做的不够完善，只会给实验工作带来安全隐患。技术水平高超的工作人员可以更好的保证工作中的安全性，所以良好的员工技术培训基础，可以使员工熟悉高压实验的原理，了解被实验品的结构，对于实验过程中出现的各种情况有充分的理论依据和工作经验进行处理，止确的判断被实验品的状态和整个实验过程的结论。
3规定高压电气试验工作要求
至少要有两人进行在高压同路上使用携带型仪器的操作，在这种操作过程中需要对高压设备进行停电处理或者预先做好安全防护措施，在工作前应填写高压工作时验票。如果发现设备故障为系统接地故障时，严禁进行接地网接地电阻的测量。在雷电现象发生时，严格禁止对线路绝缘的测量工作。如果在同一设备附近有检修和高压电器试验工作同时进行时，可以使用同一张工作票，但必须在实验前得到检修负责人的许可。在工作进行时，发出高压试验工作票之前，应首先将检修工作票收同，同一地点不能发出第二张工作票。在高压实验工作进行的过程中，如果需要检修人员配合，应将检修人员的名单填写在高压实验工作票中，事先予以说明，在实验现场周围应留有足够的安全距离，在安全距离外装设遮栏和围栏，并在车篮或围栏上悬挂“止步，高压危险”标示牌，并派人看守。
4高压电气试验安全措施分析研究
在实验结束以后，或者实验过程中需要变更接线方式时，需要有时间的相关负责人员发出降低电压的口令，等到设备电压降低，同零位时，断开电源。如果实验设备为直流实验设备，或者具有较大的电容量，需要多次重复放电过程，每次放电时间至少要一分钟以上，并且保证进行实验的设备周围，没有大型的电容设备止在运行过程中也应充分放电。监视仪表指示，发现异常，立即通知降压.迅速断开电源，试验结束后，应拆除自装的接地短路线，恢复被试设备实验前的接线，拆除安全网并清理和检查现场，不应遗忘工具和其他物件.确保被试设备和场地恢复试验前的状况。
为了保证电气高压实验的安全进行，必须采用严格的预防措施，首先要详细的做好危险点的分析控制工作，在日常的工作过程中应发动每一位员工的主观能动性，集思广益，通过以实际工作的经验相结合，对工作过程中所接触的，全部高压实验项目中所包含的危险点进行仔细讨论，认真分析，以讨论结果为依据，对每一个高压实验项目并详细的与之相关的过程控制规程，从实验材料的准备，所使用设备的型号和操作标准，以及实验后的现场清理工作要详细说明，写入控制规程中，并在控制规程中将所有的危险点的控制措施一一列出，是控制规程涵盖所有的高压实验环节。《电业安全规程》规定了要保证操作人员的人身安全，在进行电气高压实验的过程中，需要对所检验设备进行停电，验电措施，在实验之前，应装设接地线，悬挂标示牌，对检验设备装设遮拦等，在电气高压实验过程中，要严格执行相关规程中的技术措施，保证工作中的安全性，高压实验针对的目标具有特殊性，在每一次高压实验项目开始起，必须对实验对象进行充分的放电，操作人员应戴好安全帽，穿上绝缘靴，带绝缘手套，合上地刀并让被试设备充分放电之后，在相应的监护人的监护下，对被试设备本体直接连接接地导体放电，保证实验进行之前，设备完全放电。在实验过程中，应严格按照《电业安全规程》以及其他相关规定和控制规程的相关要求，进行详细的组织工作，几时行工作票制度，工作许可制度，工作监护制度以及工作阶段，转移和终结制度，根据现场的具体情况，由班组长或上级主管部门下达第一种工作票，并且在工作过程中，应严格按票实行时间作业，按照事先制定的各种规程，明确责任分工，再严密的现场组织下进行电气高压实验，在实验过程中应严格遵守呼唱制度，因为现场情况较为复杂，背景噪声较大，人员嘈杂，彼此之间声音很难传递清楚，在这种情况下更应该严格遵守呼唱制度，确保制度的准确执行，以保证施工的安全。
5结束语
综上所述，只有不断加强对电气试验知识的熟悉，努力提高电气试验技术水平克服试验中所出现的各种主观性难题才能切实保障高压电气试验的安全保证电力系统的安全、稳定运行。
参考文献
[l]李建明.高压电气设备试验方法[M].北京.中国电力出版社，2001.
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1.电力系统光纤通信网种光纤简介
我国电力由于电力系统的特殊性，电力系统光纤通信网建设是一项复杂的系统工程，一些专门用于电力光纤通信系统的的特种光纤也逐渐产生。电力特种光纤主要包括光纤复合相线、光纤复合地线、金属自承光缆、相/地线缠绕光缆、相/地捆绑光缆和全介质自承光缆等几种。目前，光纤复合地线和全介质自承光缆在我国应用较多，以下做简要说明。
1.1光纤复合地线
光纤复合地线又称地线复合光缆、光纤架空地线，是指在电力传输线路的地线中含有供通信用的光纤单元，兼具地线和光纤的作用，具有使用可靠，不需维护等优点。但总投资额较大，主要适用于新建线路或旧线路更换地线时使用。光纤复合地线不仅可以对输电导线抗雷闪放电提供屏蔽保护，还可以通过复合在地线中的光纤来传输信息。除了具有优越的光学性能外，还完全满足架空地线的机械、电气性能要求。常见的光纤复合地线主要有不锈钢管型、铝管型和铝骨架型三大类。由于我国地域广阔，电力传输线路长，特别是是水电资源大部分集中在西部，而工业城市主要集中在东部沿海地区，因此这就需要大量的长距离超高压架空线来输送电力，光纤复合地线对于进一步发展我国电力工业，进一步提高输电容量有着非常重要的意义。
1.2全介质自承式光缆
全介质自承式光缆是一种使用全介质材料并能够承受自重及外界负荷的光缆。由于采用了全介质材料，不含金属，因此光缆可以耐受高压强电的影响。全介质自承式光缆具有重量轻、价格适中，在线路架时可带电操作，可提供数量很大的光纤芯数，因此在我国得到电力部门的广泛应用。全介质自承式光缆一般应用于已建成的220kV及以下的输电线路，尤其是区域变电所之间的通信线路。全介质自承式光缆可分为中心束管和层绞束管两大类。
2.电力通信系统光纤故障分析
在电力系统光纤通信网中，光纤的故障主要包含以下两个方面：一是光纤在长期使用过程中逐渐老化。造成光纤老化的原因是多方面的，主要因素有电腐蚀、环境腐蚀性等。二是光纤由于外力破坏而收到损伤。如虫蚁鼠咬、偷盗剪断、雷击灾害、火灾火烧等。
光纤复合地线较易收到雷电攻击而损坏，由于有的输电线路经过的地理环境或气象条件比较恶劣，光纤复合地线为了避免雷击对相线的伤害，又是与输电导线一共架设在架空线路的最上部，因此光纤复合地线遭受雷击而断股是无法避免的。一般而言，光纤复合地线架设较多的地方断股故障比较多，且断股大多数出现在档距中。从材质上来说，外层为单丝直径较小绞线或铝合金绞线的光纤复合地线更易发生断股。多数情况下，外层断股与光纤复合地线内层结构型式无关，因此断股大多数未对光纤通信造成影响。因此，要在耐雷方面进一步提高光纤复合地线的性能。
全介质自承式光缆则较易收到电腐蚀的伤害。干带电弧是造成全介质自承式光缆表面产生电腐蚀的最主要原因。电弧产生的高热，使外护套表面的温度升高，产生树枝化的电痕，直至烧穿光缆的外护套，最后造成断缆事故发生。光缆铝丝端部电晕放电引起的劣化，造成光缆的出现电腐蚀。若全介质自承式光缆的悬挂点位置较为偏高，导致全介质自承式光缆承受的空间电位和电场强度大大超过设计水平，引起光缆表面电腐蚀。
3.电力系统通信光纤保养与维护
对于光纤复合地线，首先要选择合理的光纤外护套。当前，光纤外护套有铝管、钢管和塑料管三种管材。其中塑料管造价低，塑料管光纤复合地线最高承受短路电流引起的短时温升不能超过180℃；而铝管造价相对较低，承受短时温升的能力不超过300℃；不锈钢管造价高，承受短时温升的能力可达450℃。用户可根据工程具体情况，合理选择光纤外护套，已达到保护光缆的作用。
于全介质自承式光缆，首先要选择电场强度小于25kV的地方作为光缆挂点，避免发生导线鞭击光缆。其次，要根据电场强度合理的选择光缆外护套材料，当空间电势小于12kV时，采用黑色高密度聚乙烯外护套。当空间电势在12～25kV时，则可采用黑色高密度抗电痕外护套。在污染较为严重的地区，应对光缆进行特殊处理，减少表面污层形成。
4.小结
电力系统通信是电力工业的一部分，能够保证电力系统安全、稳定、经济运行。随着光纤通信技术的不断发展，光纤通信技术在电力通信系统中得到了广泛的应用。本文简要分析了电力系统中常用的特种光纤，并分析了常见的光纤故障，最后对光纤的保养和维护做了简要的分析。■
【参考文献】
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我国电力营销信息化起源于20世纪70年代，虽然管理体制进行过多次调整，但计算机装备水平一直处于领先地位。根据统计来说，到2010年底，各电力公司主要岗位工作人员使用计算机的比率几乎是100％，各网省电力公司本部局域网覆盖营销业务工作面积达95%以上。电力企业在不同时期不同部门为满足业务需要而进行了一系列信息系统建设，但这些系统多数是在未经科学合理的整体规划下建成的，各系统之间缺乏联系，信息不能共享，业务不能协同开展，对企业管理决策的作用十分有限。2电力营销信息化系统的构建
2.1 ORACLERAC 并行集群
集群是一种并行或分布式的处理系统，由相互独立的、通过高速网络互连的两个或多个计算机组成，高可用性集群，通常采用主、备两台服务器，由主服务器对外提供服务，当主服务器断电或系统异常时，集群软件自动将集群应用切换到备份服务器，在切换过程中对外服务将发生中断。负载均衡集群，负载均衡集群与高可用性集群相比最大的不同在于负载均衡集群中的所有节点都是活动节点，都能对外提供服务，没有主备之分，同样当集群单个或部分节点异常时，剩余节点将接管故障节点对外提供服务。Oracle 集群实质上就是使多个服务器访问同一个Oracle 数据库，这样一方面可以避免一个服务器数据库不能访问，同时也可以进行并行运算和负载均衡。从软件组件上来讲，一个 Oracle集群由多台服务器组成，用于监听自己的网络端口；每台服务有自己的OracleRAC 服务，用于数据库的集群访问；每台服务器有自己的集群就绪服务，用于集群管理；所有的服务器通过自己的操作系统访问一个共享的存储设备。当有客户端访问时，由上而下依次调用相应的软件。从逻辑结构上来讲，集群中的每台服务器有一个实例，每台服务器上的实例都对应到同一个数据库。在集群中有两台服务器，每台服务器拥有一个实例，每个实例都访问同一个数据库，数据库存储在共享磁盘上。Ora－cle10gRAC采用服务漂移、VIP 漂移和TAF 透明故障切换等新技术，有效的解决常见的软硬件故障引起 SQL 语句故障、用户进程故障、网络故障、用户错误故障、实例故障和介质故障等。
2.2 RAC 集群
服务器方面采用2*560A，IBMSystemp5560A中型服务器拥有出色的性价比，它基于 POWER5 系列CPU下具备了大型机的可靠性、可用性等。磁盘阵列使用DS4700，DS4700 是一款中级存储服务器，其存储能力能够达到 33.6TB，使用最新的存储网络技术，能够提供端到端的4Gbps的光纤通道解决方案。由于无论各节点间的心跳信息传递，应用对数据库的访问等都对网络传输速度以及稳定性有较高要求，拟采用H3CS5500 千兆光纤交互机作交换。由于主机的网络通讯部分亦需要考虑冗余，拟对每一节点的服务器网卡使用绑定技术两两绑定，保证网络畅通。
2.3 存储
磁盘阵列方面采用RAID1+0模式划分，综合使用条带化技术和镜像技术，前者把连续数据分割成数据库，分布存储到各硬盘上加快速度，后者把数据镜像都其他磁盘上加强冗余。共享存储设备的存储机制拟采用ORACLE自带的自动存储管理，使用ASM兼顾了裸设备的快速IO和OMF文件的方便管理这两个优点。ASM可以在磁盘间IO的负载均衡，完成数据的条带化和镜像，并执行联机磁盘配置和动态重平衡等，提高I/O的性能和数据可靠性。
2.4 RAC
集群按照系统规划搭建系统软、硬件平台，安装 AIX 操作系统，连接光纤存储，绑定网卡，划分存储硬盘。按照 ORACLE 系统要求安装操作系统补丁，建立 oracle 用户和 dba、oinstall 组，以及修改系统参数。修改/etc/hosts文件，按照网络规划添加 VIP、Privat-Ip、Public-Ip。配置节点之间的双机互信，以便双机能够互访。在 ORACLE 用户下按要求设置对应环境变量。安装 ORACLE 集群软件，并根据规划设置 VIP。以集群模式安装数据库应用软件。创建 ASM 实例，按规划把对应的裸设备磁盘加入磁盘组，由于阵列划分的时候已经做了镜像，在这里只使用ASM的条带化功能。创建 ORACLE 实例，并使用 crs_stat_t 命令查看集群状态。使用DBCA创建 TAF 服务。
2.5 系统测试
数据表查询过程中出现几秒钟的中断，然后查询继续进行，查询完毕后显示的记录数目与表中数据的实际数目一致；负载均衡测试通过Loadrunner 模拟每隔 1 秒登录一个用户并运行不同的 SQL 语句；查询 gv$session 视图动态跟踪两节点相关的 session 数量变化信息。发现两节点上的 session 数量均衡分布，新增加 session 会自动连接到相对较为空闲的节点上。这说明应用负载被自动均衡分布到所有的节点上。
2.6 维护
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高速铁路电力系统的组成比较复杂，按照功能与作用主要可以分为牵引和电力两部分前者是为高速铁路行车提供电源系统，后者是承担牵引供电以外所有铁路负荷的供电任务，包括信号系统、生产、车站、供水系统以及生活等铁路用电负荷的高速铁路电力供电系统，其供电可靠性不仅直接影响铁路运输系统的正常安全运行，还关系到很多铁路职能部门的正常工作，铁路电力供电系统由于应用的特殊性，在系统构成和功能上都有一些有别于电力系统的特点，主要体现电压等级低、系统接线形式简单以及供电可靠性要求高这三方面：
第一，从电力系统的角度看，铁路负荷属于终端负荷，直接面对最终用户，所以，铁路供电系统中绝大多数为10kV和35kV变配电所，这取决于地方供电系统电源的情况和铁路就地负荷的要求；第二，铁路供电系统的接线就像铁路一样，是一个沿铁路敷设的单一辐射网，各变电所沿线基本均匀分布，并且互相连接，构成手拉手供电方式；连接线自闭线和贯通线两种，连接线除了实现相邻所之间的电气连接外，还为铁路供电最重要的负荷提供电源；第三，铁路供电系统虽然电压等级低，接线方式简单，但对供电可靠性的要求却很高，其负荷的供电中断时间不能超过150ms，否则，将会导致所有供电区间的自动闭塞信号灯变为红灯，影响铁路的正常运输。
三、提高电力系统可靠性的措施
铁路沿线分布着车站和通信基站，这些地面设施是保证铁路运输畅通和安全的基础设施，上述设施需要电力可靠供应，高速铁路对电力供电提出了更高的可靠性要求，全线供电安全、可靠性取决电力贯通线的运行水平，供电可靠性依赖于铁路供电设备配置水平，采用的可靠性措施主要有三方面：
第一，保证系统可靠备用，各配电所自国家电网接引两路电源；各配电所采用单母线分断接线型式；10kV配电网络采用双路环网电力电缆；变配电所、箱式变电站内配电变压器按双台配置；第二，提高设备可靠性，配电所选用SF6气体绝缘开关柜；箱式变电站选用SF6气体绝缘环网开关柜；变压器选用干式变压器；低压开关柜采用高可靠性、模数化、组合式柜型；第三，提高系统抵抗自然灾害能力，电线入地；设备进屋；备用发电机；从高压到低压全部采用远动。
四、高速铁路电力供电系统新技术的分析与研究
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随着中国经济高速发展，电能的消耗也不断增加，城市用电紧张的问题日益凸显，因此，增建变电站、扩大电网规模势在必行。但是另一方面，城镇化建设的加快也造成了人口的迁移，越来越多的人涌向城市，这就造成了原本就稀缺的城市土地资源越来越匮乏。这两个同样尖锐却又存在不可调和矛盾的问题导致了目前大型城市电网的建设越来越集约化，一个500kV中心变电站可能同时存在十回甚至更多的出线。牵一发而动全身，一旦发生故障，可能会造成城市中心区大面积停电，社会影响极其严重。比如2012年发生的深圳市“4.10”停电事件、2013年上海市“6.3”停电事件[1]以及2014年发生的东莞“4.11”停电事件，每一次大停电事件对这些超级城市的经济损失都无法估量，引起的社会反响更是成为全国关注的焦点。而造成这些大停电的原因除了设备折旧、母线短路故障之外，敏感时段（早上7：00-夜间23：00）的人为操作也是主要原因之一。相较于前两个因素的不确定性，敏感时间段的人为操作是更应该也更可控的一个基本要素。因此，对于大中型城市，减少在城市正常工作时间段的电力倒闸操作显得尤为必要。
本文通过一个具体的计划工作倒闸操作案例，分析了初始倒闸操作方案中存在的风险，结合该风险分析提出了一种减少倒闸操作步骤的新方案，进而得出优化后的操作方案。
2 案例分析
某市供电局计划对220kV变电站A内设备开展月度检修工作，图1所示是当日该变电站A的电气主接线图。220kV侧是双母线结构、分别为220kV1M和2M，母联2012开关在运行状态；110kV侧是双母单分段结构、分别是110kV1M和2M、6M，母联1012及分段1026开关均在运行状态。
图1 220kV变电站A电气接线图
现变电检修人员计划对110kV分段1026开关进行防水防潮改造及一次设备检修维护工作，申请将110kV分段1026开关由运行状态转为检修状态。为了确保电网的供电可靠性以及高压侧、中压侧零序网络的一致，在停电前，调度给出如下停电意见：
（1）将220kV变电站A的#3主变变高2203开关由挂220kV1M倒至220kV2M运行；
（2）变电站A的#2主变变高2202开关由挂220kV2M倒至220kV1M运行；
（3）变电站A的#3主变变中1103开关由由挂110kV1M倒至110kV6M运行；
（4）变电站A的#1主变变高和变中中性点接地运行；
（5）变电站A断开110kV分段1026开关，断开220kV母联2012开关
我们发现，该意见需要对220kV变电站A进行两次220kV的倒母线操作以及一次110kV倒母线操作，涉及的操作步骤较为复杂，很容易在倒母线的过程中出现双母跳闸的风险，从而引起大面积停电，造成不利的社会反响。
进一步分析操作方案可以发现，之所以要进行如此多地倒闸操作，一方面是为了保证供电的可靠性，采取步骤（3）；另一方面是因为零序电流的特殊性，因为零序电流三相相位一致，只有通过中性点才能可靠流通。为了能保证零序电流的流通，于是操作方案中进行了步骤（1）、（2）以及（4）的操作。
3 新倒闸操作方案
通过节2中的案例分析，我们明确了倒闸操作方案的目的是为了降低电网操作风险，同时也保证零序电流可以可靠流通。因此，我们可以采用另一种倒闸操作方案。以下我们称节2中的方案为方案1，新方案为方案2。
方案2：
（1）变电站A的#3主变变中1103开关由由挂110kV 1M倒至110kV 6M运行；
（2）变电站A的#1主变中中性点接地运行；
（3）变电站A断开110kV分段1026开关。
在该方案中，倒闸操作步骤被精简，而且不再涉及关键的220kV的倒母线操作，基本杜绝了220kV发生双母跳闸导致大面积停电的风险，提高了电网的可靠性。但是，是否这种方式安排就满足方案操作完毕后，110kV1M和2M上有两台主变，110kV 6M也有两台主变，保证了电网供电的可靠性。
4 新倒闸操作方案结论与分析
对于同一个变电站内的变压器，我们可以认为各台变压器高压侧、中压侧以及低压侧的阻抗分别相等；另外，降压三绕组变压器的中压侧阻抗一般为一个较小的负值，变高和变低阻抗绝对值要比变中的阻抗绝对值大，变高侧阻抗最大[2]，在方案1中，则当110kV 1M、2M侧的110kV线路发生短路故障时，当高压侧阻抗比低压侧阻抗大较多时，两种方案得出的零序电流相差不大。当低压侧阻抗较小时，也会进一步减小，从而和也会更加接近。
因此，当变压器低压侧的阻抗较小时，我们可以采用方案2替代方案1进行倒母线操作，所产生的零序电流偏差很小，对零序保护影响很小，而且方案2同样保证了电网的供电可靠性。
另外值得注意的是，当采用方案2进行倒母线操作后，若110kV 侧的110kV线路发生短路故障，会较大一些，此时的零序短路电流会略偏小，因此不存在零序保护的误动风险。考虑到目前电力系统继电保护冗余度的提高，从这个方面一定程度上提高了方案2的可靠性。
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1 高校计算机实验室管理现状
一般来说，我校计算机实验室作为学校计算机应用基础课程教学、信息专业的上机实验教学、计算机等级考试、各类以计算机为媒体的培训以及作为学生课余上机学习提供条件。这种情况下，机器设备会故障频发，操作系统也容易因为学生访问Internet和通过U盘移动硬盘等存储介质带入病毒或者木马程序，从而对整个系统环境造成破坏。加上使用机房的学生众多，一些学生可能由于好奇而误删系统文件、破坏系统注册表以及修改CMOS等操作而导致系统瘫痪无法正常使用。同时因为实验课和各种计算机考试以及培训对计算机环境有不同的要求，工作人员需要花费大量时间和精力升级软件、规避软件冲突以及在不同的教学环境和考试环境间切换操作系统，重新分配IP和修改计算机名等。这些操作起来非常繁琐，效率底下，还容易出错。
计算机实验室的管理工作对计算机教学效果产生直接影响。计算机实验室管理人员工作负荷过大、技术人员水平相对有限、各种软硬件故障等诸多因素，既影响了计算机实验室管理水平的提高，也降低了计算机教学的效果。因此，提高高校计算机实验室管理水平和质量对提升教学质量有着重要的意义。但是学校目前普遍问题在于缺少微机室维护管理人才和相应的维护技术，PC机设备因操作使用不当、病毒等造成系统软故障使PC机无法正常使用，既便有维护人员其工作量也非常繁重，给信息化教学应用工作带来了很大的困难。其次，由于知识产权的问题、操作系统不断升级的问题和微软公司在打击操作系统盗版力度加大的问题，若各学校计算机实验室每台计算机都要买相应的正版操作系统，费用投入将非常巨大，学校将难以承受。
2 计算机实验室的管理与维护
根据对各高校计算机实验室的调查和分析，目前计算机实验室管理模式大致可分为三种：
2.1 人工管理模式。一些小规模的计算机实验室采用人工管理方式。由管理员负责安排教学实验、维护机器；在课余时间安排学生上机自习，在这过程中，学生使用校园卡或一卡通或手机等方式刷卡进入实验室，使用多长时间，管理员在卡上将数额划掉。其它的管理工作基本也靠人工完成。
2.2 计算机辅助管理。在计算机实验室管理中，上机计费的工作由计费系统完成，学生上机时在计费服务器上刷卡，下机时在本机的计费客户端上操作退出并自动结账。教学实验课的安排、设备的维护管理依旧靠人工完成。
2.3 计算机实验室规范化安全管理。一些高校采用了先进的集中化管理模式（PNS），这种先进的管理模式使实验室管理员从繁琐的工作中解脱出来，.实现了计算机实验室的规范化、自动化管理；不仅提高了实验室的管理质量，提高了实验室的利用率，并且为学校师生提供了更优良的学习环境。
3 PNS的研究与应用
PNS（Pre-environment Network System）集中化电脑管理系统是一款集成了网络数据集中管理存储、操作系统统一分发、统一升级、软件统一安装、远程控制的综合性网络管理软件，包含了网络引导、虚拟硬盘、设备驱动等多项技术。该管理系统可以通过安装一台机器的操作系统，将该系统的镜像上传到服务器后，其余所有硬件配置相同的机器可以通过下载服务器上的共享镜像启动操作系统。PNS还同时具有智能内存管理、智能网络硬盘管理以及多网卡负载均衡这些无盘系统所不具备的功能。
3.1 目前计算机实验室所面临的一些困难：（1）教学实验需要各种不同的操作系统和应用软件，现有的计算机硬件条件有限，无法安排。（2）教学实验需要事先到实验室管理员处登记，由管理员协调实验室、时间和操作系统，难免出现冲突和差错。（3）为了排除上课时计算机产生的问题，老师浪费了大量的上机教学时间（4）更新软件相当的麻烦，还需要进行长达几个小时的网络同传。（5）机器狗病毒猖獗，目前现有的管理方式没办法防范。（6）有些机房承担计算机国家考试，系统要求IP和用户名对应，目前无法实现完全靠手工修改。
3.2 PNS系统能够解决的问题：（1）可以根据各年级或专业不同的操作应用需求，设置好相应的教学环境，上课时只需要选择相应的环境即可。（2）开放实验室系统，老师可以自动切换需要的操作系统及应用环境。（3）更新软件简单，只需要在服务器端简单操作即可，学生机开机即可完成更新，不需要长时间的网络同传。（4）学生机硬盘可以全面开放给学生，不用担心操作系统损坏对上课造成影响。（5）重新启动学生机，服务器会传递一个全新的操作系统，解决除硬件外的全部问题。
3.3 PNS系统的功能。（1）多操作系统网络启动。在一台服务器安装多种操作系统和应用软件的映像文件，每一个客户端在网络启动时弹出选择菜单，使用者选择自己需要的方式启动，每一台客户端都使用多个操作系统而不占用自己的硬盘空间。分为“镜像制作、镜像维护、网络启动、还原启动”四种类型模式的使用方式。
镜像制作模式：某一客户端独占一个系统映像，此时服务器自动禁止其它客户端使用该系统映像。该客户端的所有操作，都会直接反映到服务器系统映像中。该模式用于向服务器上传编辑好的操作系统和应用软件。
镜像维护模式：某个客户端可以对已生成的镜像进行维护，例如更新或升级应用软件、安装输入法、更新病毒库等。该模式用于更新操作系统和应用软件。
网络启动模式：同一个局域网内所有的客户端使用同一个系统镜像，在该镜像里安装的系统和软件，每个客户端可以独立操作使用。这种模式中，用户界面与有盘的工作站相同，可进行各类操作，并且所做的修改都保存于服务器上，称作个性化设置，下次使用时这些修改的设置被保留下来。
还原启动模式：在网络启动模式中每个客户端的个性化设置被还原成初始镜像的设置，所有的修改内容被清空。该模式比较适合在完成一次教学任务后将系统还原为一干净的系统，以便给后面使用实验室的师生一个干净的环境。
（2）统一安装应用软件。对于像office之类的公共应用软件，在初始安装操作系统时一并安装后，管理员可以随时在任一客户端上通过镜像维护的模式进行更新操作，更新过后同一局域网内的其他客户端就可以“共享”使用，不再需要逐台客户端更新了。（3）支持系统还原。PNS集中化电脑管理系统支持管理员对终端用户进行统一还原，使系统还原到初始状态，减轻了维护工作。（4）支持远程控制。PNS系统支持对客户机的远程开机、重启、关机操作，降低了管理员每天开关电脑的工作强度。
5 结束语
各种管理系统有着各自的优缺点，PNS系统也一样。例如，一个实验室中60台计算机如果同时通过PNS系统启动的时候，由于要从服务器上下载大量数据，每台计算机启动速度会变得稍微慢一点，同时对网络和服务器的性能提出了比较高的要求。但是总体来说PNS系统安装简单，维护轻松，能够有效减少工作人员的工作量，使之能够轻松地管理和维护实验室。不是说通过一个软件或一套系统就能完全保证实验室的正常运转，管理员的存在和其对管理系统的优化使用才是管理好实验室的真正所在。
参考文献：
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实践中可以看到，电厂热力系统节能关系着国家节能降耗之大局，同时也是关系着电厂的可持续发展，因此加强对电厂热力系统节能问题的研究，具有非常重大的现实意义。
1电厂热力系统计算常用方法分析
对于热力系统计算而言，主要是对电厂汽轮机组性能进行分析，对热力试验、热力系统改进计算工作进行分析，对热力系统计算的主要目的在于机组热性指标的确定，因此热力系统计算方法的有效选择，成为机组热经济性研究的前提和基础。
常规热平衡法：基于质量、能量平衡，对电厂热力系统数值进行计算。在此过程中，需对电厂热力系统运行过程中的变工情况进行计算，对汽轮机抽汽口、排汽端蒸汽参数和回热系统参数进行明确，目的在于明确汽轮机新膨胀过程线以及该系统具体参数，其中的难点和核心在于计算汽轮机变工况。
等效热降法：该方法主要以新蒸汽流量、热力过程线以及循环初终参数均保持不变为前提条件，以等效热降变化为基础对热力系统自身的热经济性进行分析研究。局部分析热力系统时，等效热降法的应用有效的改进常规热力计算缺陷与不足等问题，并且建立了热力系统分析研究新方法，从而使热力计算实现系统分析。
循环函数法：实践中，根据热力学第二定律之规定，通过分析循环不可逆性，以循环函数式作为现代汽轮机循环节能定量计算的工循环函数法，实际上是一种计算复杂热力系统的有效方法。
熵分析法：在体系熵平衡计算过程中，求出熵产分布与大小，分析熵产影响因素，以此来确定熵产、不可逆损失之间的关系。同时，还有火用分析法，其主要是在热力学定量基础上，以环境为基础对能的本性的全面认识。
代数热力学法：该方法是一种热力系统能量有效分析法，其主要是利用事件矩阵对系统中的相关子系统的能量出入关系。对于火用矩阵而言，其对各股流火用值、分支等进行了定义，对单一系统中的出入流进行了关系性分析，最终得到一个结构矩阵，以此了从全局对全系统和子系统之间的关系趋势进行研究。
2当前国内电厂热力系统问题分析
首先，分析方法存在缺陷，研究局限性比较大。实践中可以看到，对于电厂热力系统的分析方法依然存在欠缺与不足，尤其是使用的计算工具表现出一定的滞后性，需改进和创新。利用计算机进行热力系统节能研究过程中，还存在着很多的问题与不足，通常情况下采用的是传统的局部优化法，而对热力系统的节能分析法研究甚少。同时，研究存在着一定的局限性。本质上来讲，对于热力系统研究长期处于相对固定状态，虽然稳态模式下的研究可促使发电系统一直保持恒定状态，而且在一定程度上也可降低研究复杂度，但是其局限性也是非常明显的，对电厂节能降耗工作可能会产生非常不利的影响。
其次，对电厂热力系统的分析指导存在着问题。节能降耗是当前最需大力支持的项目，实践中必须不断的提升和创新电厂工作观念。实际工作中，管理人员对电厂分析、指导存在着不到位现象，这成为电厂热力系统节能发展的重大桎梏。比如，电厂管理不善、对具体情况分析不到位，则可能会导致电厂管理失控。
3电厂热力系统节能策略
基于以上对电厂热力系统计算方法、存在的主要问题分析，笔者认为实现电厂热力系统的有效节能和降耗，可从以下几个方面着手。
3.1锅炉排烟过程中的余热有效回收和利用
电厂锅炉的排烟温度通常可达150度～160度，若在锅炉上方适当的位置加装暖风扇，则其排烟温度也达150度，因此电厂热力系统运行过程中的锅炉热损失是非常大的。基于此，如何才能降低能耗，有效的利用这些热量，成为一个值得深思的问题。低压省煤器是一种较为有效的节能装置，它实际上就是一个处于锅炉尾部位置的汽、水换热器，与锅炉省煤器相似。然而，通过其内部的并非高压给水，相反则是低压凝结水。其主要有两种连接方式，即低压省煤器在电厂热力系统中的串联和并联。对于低压省煤器而言，其水源来自于低压加热器出口，而且凝结水在低压省煤器中吸收其排烟热量予，待温度升高后，再将其通入低压加热器系统之中。实践中可以看到，串联形式的省煤器经济性比较好，这主要是因为该种形式下流经低压加热器的水量最大；确定低压省煤器受热面以后，锅炉排烟冷却程度以及其热负荷均非常的大，因此对排烟余热循环应用效果非常的好，从而实现了节能减排之目的。
3.2 利用化学方法实现节能减排
电厂热力系统节能减排中的化学方法，主要是基于对装载有抽凝汽式热力机组系统的一些电厂而言的，该方法主要是利用化学水填补凝汽机实现节能减排之目的。将化学水添入到凝汽机之中时，其中的大量氧气会被除掉。同时，运行过程中将雾化设备安装在凝汽机入口位置，从而确保化学补充水雾化，以此来提高电厂热力系统废热回收利用率。实际操作过程中，若能够将凝汽机处理成真空状态，则该种方法的应用效果会更好，节能减排效果也最佳。
3.3减少煤炭用量，提高电厂发电效率
在电厂机组中，全面推广应用性能管理系统，这是一种采用基于离散坐标法描述锅炉内热流密度时空分布特性的创新方法，利用火焰动态计算模型，对火焰中心、高温腐蚀以及炉膛结渣问题进行分析，从而实现了条件的有效优化。此外，在当前的电厂信息化管理系统建设与发展过程中，有效的引入机组运行性能管理模式，可实现主动性能管理功能，并且能够及时发现电厂机组运行中的相关性能问题与不足，提出一些有效的、针对性解决策略，并在此基础上逐步建立健全机组应用性能考核机制。正所谓无规矩不成方圆，因此电厂通过制定有效的管理机制，开有效减少煤炭用量，提高电厂发电效率，同时这也是节能减排的客观要求。
4结论
总而言之，面临当前国内国际能源资源短缺的现状，发展节能降耗产业势在必行，而对于能耗大户――电厂热力系统而言，节能减排是其发展的必由之路。因此应当加强思想重视和技术创新，以确保我国电厂电力事业的可持续发展。
参考文献
[1]刘建伟.火电厂热力系统节能技术探讨[J].城市建设理论研究，2011(31).
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在现今社会，实现电力系统在安全可靠的前提下经济运行，不仅对国民经济具有重大意义，对国家政治也有重要影响。因此，面对日趋复杂的系统和日益增长的用户需求，如何保证电网“安全、优质、经济”运行，一直以来都是电力系统工程技术人员和学者的研究的重要课题之一。
一、无功优化的意义
电力系统无功优化是保证系统安全、经济运行的一种有效手段，是提高电力系统电压质量的重要措施之一。实现无功功率的优化可以改善电压的分布、提高用户端的电压质量、减少电力传输(主要是线路和变压器)的电能损耗，从而降低电力成本，同时也能提高电力传输能力和稳定运行水平。
随着自动化技术的日益成熟，基于传统的安全监控和数据采集系统的高级应用软件如网络拓扑、状态估计、调度员潮流正逐步趋于实用化，在此基础上可以进行功能的再扩展，开发电网电压、无功优化控制系统。随着电力通信的飞速发展，我们可以在现有的自动化系统基础上进行无功优化计算，下达控制指令，利用电力通信信道，将这些指令传递给变电站的综合自动化系统，投切电容器、调节变压器分接头，来实现无功功率的最优控制，将线损降低到最低，使SCADA/EMS系统的效益更加直观、明显。
二、静态无功优化调度的模型与算法
1、数学模型
电力系统无功优化调度问题通常表示成含约束条件的非线性数学模型。从经济性角度出发的经典模型是将系统的有功损耗最小化作为目标函数，从系统安全性角度出发的模型是将系统运行状态（如节点电压幅值）偏离期望值之平方和最小或者电压稳定裕度最大作为目标函数，或者同时考虑这两者构成多目标模型，此外，还有以无功注入总成本最小为目标的模型。在电力市场环境下，如考虑到无功功率的发电和运行成本，则可以采用有功和无功的发电总成本最小化作为目标函数。
2、求解方法
无功优化的求解方法主要有非线性规划法（Non-Linear Programming，NLP）、线性规划法（Linear Programming，LP）等常规的无功优化方法以及人工智能搜索方法等。
（1）常规优化方法
NLP能直接处理非线性的目标函数和约束函数，应用较广泛的NLP方法主要有简化梯度法、牛顿法和二次规划法。
虽然ORPD问题属于最优潮流问题中的一个特例，目标函数和约束条件是非线性的，但应用求解经济调度的各种NLP方法来求解ORPD问题时或多或少都存在计算量大、收敛性差、稳定性不好等问题。简化梯度法对罚函数和梯度步长的选取要求严格，收敛慢，且不能有效地处理函数的不等式约束。尽管二次规划法的精确性及可靠性较好，但其计算时间随问题规模的增加而急剧增长，在求解临界可行问题时会出现不收敛。牛顿法具有快速收敛的特点，但尚不能有效处理电压无功优化控制中的大量不等式约束。
（2）专家系统和人工神经网络方法
20世纪80年代专家系统被引入到电网电压无功控制领域。有研究者提出了一种便于为实时控制建立专家系统的方法，灵敏度树，在此基础上开发了电力系统电压无功控制的专家系统，以协助操作人员监视母线电压并选择最有效的控制方法来处理电压越限情况。也有学者采用专家系统和模糊集求解ORPD问题，在一系列规则中引入启发式控制，根据隶属度函数来度量规则的适应度。虑到仅依赖于专家系统或者ANN方法进行ORPD求解难度很大，因而常将其作为常规算法的辅助和补充来发挥作用。
（3）内点法
自N.Karmarkar于1984年提出具有多项式时间可解性的线性规划内点算法以来，各种内点法相继被提出，并已被扩展应用于求解二次规划和直接非线性规划模型。它们的主要优点是计算时间对问题的规模不敏感，计算速度快，收敛性好。但如何探测和处理优化过程中的不可行解的问题是内点法的一个障碍。
（4）启发式搜索算法
近年来，启发式搜索算法在全局优化问题中得到了密切关注和广泛应用。如模拟退火算法、遗传算法、进化规划、进化策略、粒子群游算法、免疫算法、Tabu搜索算法以及这些算法的组合方法]等。而其中最引人瞩目的是遗传算法（Genetic Algorithms，GA）。
三、动态无功优化调度的模型与算法
在进行无功调度时将是在高电压环境下进行操作、切换控制设备，如这些情况出现得很频繁，就会破坏设备的绝缘强度、缩短设备的使用寿命，并形成事故隐患。此外，频繁调节控制设备还加重了运行人员的工作强度，容易产生操作错误，不利于系统的安全运行。
因此，在动态无功优化调度数学模型中引入了变压器抽头和补偿装置投切开关允许动作次数的限制。现有建模方法主要是将一天的负荷预测数据划分成若干（如24）个时段，然后以整天的能量损耗最小或者24时段内总网损最小为目标，并将控制变量的动作次数作为直接约束，从而获得全天各时段的无功调度模式，形成了十分复杂的时空耦合问题，常会受负荷预测结果精度的影响。
刘明波给出了动态无功优化问题中严格意义下的非线性混合整数数学模型，介绍了各种离散控制设备每天的最大允许动作次数相同时的优化结果，显示了动态无功优化取得的控制设备动作次数的降低是以有功网损的升高为代价的。
为简化动态无功优化问题，通常的做法是简化状态解空间以达到降维效果：任晓娟通过启发式规则确定控制设备的动作序列，采用一种稀疏矢量方法对控制变量进行一定的简化，将数学模型转化成静态优化模型，适合于求解高中压配电网的动态无功优化问题；文献Sharif S S将负荷曲线划分成若干时段，离散控制变量在每一个时段中的取值相同，在时段数较少（小于最大允许动作次数）的情况下自动满足动作次数限制，然后进一步在各个大时段（interval）中再细分出若干个周期（period），对每个周期只使用连续变量、依据实时负荷数据进行优化，以尽可能地降低网损。由于过分强调了动作次数约束而减少时段的分区，很多情况下无法调动所有设备进行无功优化。
Liang R H根据预测的24时段负荷数据，将变压器带负荷调压装置的动作次数和无功补偿投切次数作为约束，采用动态规划法求解。由于状态数量庞大，求解效率不高。
Wong Y K认为无功优化调度的目标除了通常被普遍采用的网损最小化和电压合格化之外，还应增加控制设备的操作最小化。因此目标函数中增加各个控制变量的变化量罚函数，并依据经验人为地根据各控制变量操作优先级的不同分配不同的罚因子，可惜各个罚因子没有真正的物理意义，取值缺乏科学依据。
潘哲龙则将网损和动作元件数作为两项惩罚项，加入到越限元件数最小化的目标函数中，采用一种分布式并行计算的遗传算法进行求解，不过该文也没有给出罚因子的选取方法。
倪炜提出在实时无功优化的目标函数中考虑控制变量的调节代价：以各台设备的成本与调节故障导致的损失费用之和除以寿命期内的有效调节次数。
展望
随着ORPD问题研究工作的深入，其控制次序问题和负荷模型问题将会凸现出来。控制次序的问题涉及应用层面，而目前无功优化控制的应用基本仍停留在离线的水平上，因而该问题的理论研究也不够深入，实际上，即使优化后得到一个可行解，在调节逐个设备的过程中也不一定能够保证不出现临时越限现象。负荷模型问题更是目前研究的一个盲点。实际上负荷与电压的关系相当密切，由于无功优化的结果往往导致部分状态变量逼近约束边界，负荷与电压的相互作用过程将会产生新的越限。由于负荷模型的研究本身是一个难点，通常将负荷视为恒功率，这种被普遍采用的假设值得推敲。
参考文献
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2实践教学方法的探讨
2.1增加与本课程相关前沿科学实践问题的介绍
增加与“电力系统分析”课程相关联的现代化科技知识的介绍，这对提高学生对该课程的兴趣和了解有很大帮助，比如对电网大数据、电网智能化现代化等结合实际电网进行讲解，而作为电气工程专业学生，结合这些最新领域实际知识对“电力系统分析”课程中的电网数据计算了解更深刻。
2.2结合企业对实践教学探讨
对于农业大学，本课程在教学过程中也要增加地方电力企业相关专业内容，提高对行业知识的认识，重视理论和实践能力的协同发展，定位于培养高素质和应用型的卓越工程师人才。请企业工程师进课堂，对电力系统、发电机短路现象分析以及自动励磁调节系统、柔性输电装置的特性等内容知识讲解。争取培养学生应用意识，将书本知识和电力企业实践结合，培养学生成为专业的电力工程师，同时也培养学生的实践创新能力。通过理论知识和企业实践，使学生掌握地方电力的基本情况，具有初步的电力实践技能，进一步提高学生解决实际问题的能力。
2.3建立课外实习基地
电气工程专业在阿克苏电力公司、农一师电力公司建立实习基地。在每年的6月份组织农电和电气工程专业大三学生为期10天的参观实习。在实习过程中，通过对调度中心、各个电压等级的变电站、无人智能电站、发电厂以及营业收费厅等熟悉和学习，充分了解电力系统的结构和工作状况，通过课外实习基地，不仅使学生加深了理论知识的理解，还使学生拓宽了视野，加深了地方电力系统的认知，提高了学生继续探索电力知识的积极性。
2.4增加提高实践认知的辅助教学环节
在开设“电力系统分析”课程设计时，对于复杂的“电力系统分析”内容包括稳态分析、短路分析、潮流计算等设计，引进了“电力系统分析仿真”软件，利用阿克苏电网、农一师地方电网等实际运行电力系统数据，通过地方实际电网模拟操作电网运行，使学生在校就能获得与实际系统操作几乎相同的训练。
2.5实验方法及实验手段的改革
完善实验教学考核方法。在“电力系统分析”实验中，主体是学生，实验的考核依据是：做实验的平时表现、操作是否能完成、报告填写是否认真和详细等部分组成。每次实验成绩都作为总成绩的一部分，全部实验的成绩作为最终成绩。在学生开始做实验后，要引导学生提出问题、分析问题，最后能独立解决问题，对学生提出的疑问，要启发他们独立思考问题，举一反三，对专业知识的实际应用有更深的理解。对电力系统仿真实验台，学生分组完成潮流分析实验、短路电流计算实验以及整个系统工作实验等重要实验。从实验方案的设计包括各类计算、线路搭接到实验分析和撰写报告等系统工作都由实验小组通过合作来完成，有效锻炼了学生的团队合作精神。
3结语
“电力系统分析”课程教学主要为了培养学生能力，尤其是工程实践能力，必须熟练掌握理论知识和实践知识（包括实验和实习设计等）。学校是发挥教、科、研优势的地方，通过和企业合作、依托地方政府才能发挥学校的作用，完善服务平台，构建开放式的服务体系。在教学过程中形成一种以学生为中心，以培养他们创新能力作为目标，不但培养学生的理论基础知识，还有过硬的工程实践能力。通过和地方企事业单位合作，拓宽实习合作领域范围，形成“电力系统分析”课程的实践创新培养模式，克服“电力系统分析”课程以往实践教学的不足。为了提高“电力系统分析”课程的实验教学应该做到：一是要以培养学生创新能力和激发学生兴趣为出发点，注重实验、实习质量，努力做到让学生从枯燥的理论教学中找到兴趣点。二是通过地方电力企业的实习，让学生了解电力系统各个组成部分的工作过程和工作原理，对电力系统有了全局认识，增强应用意识。
作者:李建军 孟令鹏 杨伟杰 单位:塔里木大学
参考文献
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电力营销系统以业扩报装、电能计量、用电管理、营业计费和线损管理等关键业务为核心，在各业务模块之上提供服务模块和分析模块。服务模块包括电话服务、因特网服务和客户中心服务等，侧重于为电力用户提供各种快捷优质的服务；而分析模块则包括综合业务查询、基于历史数据的统计、效益分析和决策支持，侧重于为企业领导提供及时准确的决策依据。因此，一切为电力系统正常运行提供决策的原始数据都可归结为营销数据范畴。
1.1 营销系统数据来源
营销系统的海量数据由管理信息系统、地理信息系统、SCADA系统以及电网运行的实时信息系统、负荷管理系统、电能量计费系统、配变检测系统、计量检定的运行数据所组成。随着电力企业信息化建设的快速发展，各系统已产生并积累了较为庞大的历史数据。
1.2 营销系统的数据特点
（1）数据多。在电力营销系统中，数据主要分为由各种装置实时采集的现场数据和由调度中心多种系统在运行过程中产生的大量数据，数据来源多。另外，电力系统属于大规模奇异非线性动态大系统，在对其进行特征描述时往往涉及到上千个状态变量。传统的处理方法是对系统进行降维或简约化处理，这在一定程度上影响了最终结果的精度。
（2）数据种类混杂。营销系统是一个标准的混杂系统，其上层（如调度中心）给出的（调度）决策主要是逻辑性的操作指令，而下层控制（如发电机的励磁与调速控制）主要是连续性的，为了达到系统多目标优化控制的目的，应将不同性质的上层和下层控制有机地对合起来。
（3）数据质量差。在营销系统中，采集到的数据往往存在含有噪声、缺失、不正确等情况。
（4）对数据的要求高。当系统处于紧急状态甚至瓦解状态时，必须制定实时在线快速决策，使系统重新回到正常状态。
2 电力数据仓库
2.1 数据库到数据仓库
传统的数据库技术是以单一的数据资源，即数据库为中心，进行事务处理、批处理、决策分析等各种数据处理工作，主要的划分为两大类：操作型处理和分析型处理。操作型处理也叫事务处理，是指对数据库联机的日常操作，通常是对一个或一组纪录的查询和修改，主要为企业的特定应用服务的，注重响应时间，数据的安全性和完整性；分析型处理则用于管理人员的决策分析，经常要访问大量的历史数据。而传统数据库系统优于企业的日常事务处理工作，而难于实现对数据分析处理要求，已经无法满足数据处理多样化的要求。操作型处理和分析型处理的分离成为必然。
近年来，随着数据库技术的应用和发展，人们尝试对DB中的数据进行再加工，形成一个综合的，面向分析的环境，以更好支持决策分析，从而形成了数据仓库技术（简称DW）。数据仓库弥补了原有的数据库的缺点，将原来的以单一数据库为中心的数据环境发展为一种新环境：体系化环境。
2.2 电力数据的抽取
电力数据的抽取是数据进入仓库的入口。由于数据仓库是一个独立的数据环境，它需要通过抽取过程将数据从联机事务处理系统、外部数据源、脱机的数据存储介质中导入到数据仓库。数据仓库的数据并不要求与联机事务处理系统保持实时的同步，因此数据抽取可以定时进行，但多个抽取操作执行的时间、相互的顺序、成败对数据仓库中信息的有效性则至关重要。
在技术发展上，数据抽取所涉及的单个技术环节都已相对成熟，其中有一些是躲不开编程的，但整体的集成度还很不够。目前市场上所提供的大多是数据抽取工具。这些工具通过用户选定源数据和目标数据的对应关系，会自动生成数据抽取的代码。但数据抽取工具支持的数据种类是有限的；同时数据抽取过程涉及数据的转换，它是一个与实际应用密切相关的部分，其复杂性使得不可嵌入用户编程的抽取工具往往不能满足要求。因此，实际的数据仓库实施过程中往往不一定使用抽取工具。从市场发展来看，以数据抽取、异构互连产品为主项的数据仓库厂商一般都很有可能被其它拥有数据库产品的公司吞并。在数据仓库的世界里，它们只能成为辅助的角色。
2.3 电力数据的存储和管理
电力数据仓库的真正关键是数据的存储和管理。数据仓库的组织管理方式决定了它有别于传统数据库的特性，同时也决定了其对外部数据表现形式。要决定采用什么产品和技术来建立数据仓库核心，则需要从数据仓库的技术特点着手分析。数据仓库遇到的第一个问题是对大量数据的存储和管理。这里所涉及的数据量比传统事务处理大得多，且随时间的推移而累积。从现有技术和产品来看，只有关系数据库系统能够担当此任。目前不少关系数据库系统已支持数据分割技术，能够将一个大的数据库表分散在多个物理存储设备中，进一步增强了系统管理大数据量的扩展能力。采用关系数据库管理数百个GB甚至到TB的数据已是一件平常的事情。一些厂商还专门考虑大数据量的系统备份问题，好在数据仓库对联机备份的要求并不高。
电力数据仓库要解决的第二个问题是并行处理。在传统联机事务处理应用中，用户访问系统的特点是短小而密集；对于一个多处理机系统来说，能够将用户的请求进行均衡分担是关键，这便是并发操作。而在数据仓库系统中，用户访问系统的特点是庞大而稀疏，每一个查询和统计都很复杂，但访问的频率并不是很高。此时系统需要有能力将所有的处理机调动起来为这一个复杂的查询请求服务，将该请求并行处理。因此，并行处理技术在数据仓库中比以往更加重要。
在针对数据仓库的TPC-D基准测试中，比以往增加了一个单用户环境的测试，成为“系统功力”（QPPD）。系统的并行处理能力对QPPD的值有重要影响。目前，关系数据库系统在并行处理方面已能做到对查询语句的分解并行、基于数据分割的并行、以及支持跨平台多处理机的群集环境和MPP环境，能够支持多达上百个处理机的硬件系统并保持性能的扩展能力。
3 建立月度营销分析制度，做好营销数据的月度分析
对于市场营销部门，完备科学的月销售分析能达到以下目的：
（1）分析全局的当月电量、线损、欠费余额，同期增长率，较上月增长率。
（2）引导县局和营销部门负责人关注自己的销售和电费回收是否健康。
（3）引导县局和营销部门负责人关注当月重要客户的销售。
（4）客观公正地评估各县局和有关部门的销售贡献。
通过此办法可以看到供电局当月的售电量、累计售电量、增长率、同期增长率等，还可以看到各类别电量及所占的比例。更重要的是，可以看到县局的售电、排名情况，要求后三名说明原因，给其他营销负责人相应的指导和压力。通过建立有效的电力营销数据分析系统，供电局实现了实时的销售监控和周期性的分析反馈及控制，为提高企业经营业绩奠定了基础。
4 总结
对与电力企业的营销数据的分析是为了能够更好的利用，电力营销的数据库的建立上就要做到数据的及时录入与完全录入，以便系统在做数据分析时能够根据现实的情况给出一个具体的参考结果。
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前言
企业是以追求利润最大化为最终目的，因此，最大限度地降低运营成本，是企业利润的根本保障。火电厂作为发电企业，运营成本的有效管理同样能够为企业获得最大经济效益。
二、企业运营成本控制存在的问题
1、企业领导的运营成本控制意识不强
很多企业的领导以为内部控制制度束缚了自己的权力，不重视内部控制制度的建设；有的企业在处理内控与管理、风险、发展的关系问题时，错误地使强化内部控制与发展和效益对立起来；还有部分企业制度不健全，很多方面都在公司成立初期建立了相关的规章制度，但在之后的实行时没有遵循，缺乏制度的执行力。
2、企业会计人员的专业性不强
会计人员是一个专业化要求比较高的行业，对人员的综合素质要求比较高，必须有相关的专业知识、良好的责任心和职业道德。对负责的业务要熟悉和了解。要严格对从业人员的资格进行审查。
3、各类成本支出监督不力
不能对各项的成本支出进行有效的管理，不能对成本的支出进行预警，不能对不必要的支出进行有效的监管，成本支出的随意性比较差。没有形成严格的审批程序，存在一定的制度漏洞，不能及时发现业务中存在的问题，造成资金损失后进行监管起不到预防作用。
三、 发电厂实现降低运营成本的途径分析
1、控制生产技术环节, 满足降低运营成本
对生产技术的控制和优化运行管理是当前电力企业生产管理中很重要的一个方面。在降低企业运行成本中起着很关键的因素。从管理层面来看需要加强真空系统管理、再热蒸汽温度管理；从技术层面上来看需要调量以降低排烟温度，调煤配比以降低飞灰可燃物，合理调度主机运行方式以降低机组煤耗，合理调度辅机运行方式以降低厂用电率，系统优化主辅设备运行方式以降低助燃用油等几方面的工作, 实现企业的降低运营成本。
2、控制生产经营环节, 满足降低运营成本
成本是一个企业生产经营的重要步骤，发电厂的成本管理在生产经营过程中也占有很重要的作用，生产成本的降低能在一定程度上实现生产经营的快速良好的发展。通过有效的措施来降低生产经营的成本，提升企业效益。
(一) 提高设备的维护、检修质量, 降低非计划降出力和停运次数。加强设备管理, 提高设备健康水平, 提高发电机组的运行可靠性也是降低运营成本的一个途径。
（二）在电力企业的运行过程中总会对设备的部件进行更换，企业的检修维护费用和材料的费用占了很大的资金。主要是因为企业不能按照设备的使用周期和使用条件进行检修，检修的人员成本意识比较淡薄，在设备的维修过程中对损坏的备件只是进行简单的更换，
(三) 勤俭节约、修旧利废, 降低检修费用及料耗。在目前的发电企业经营过程中，检修费用和材料消耗费用数额巨大，影响了企业生产成本。这种现象产生的根源与各级管理人员的意识有密切关系。很多企业管理人员和操作工人，不关心企业的效益，加之技术水平不高，使得检修过程通常是靠换零件来实现，这就给企业降低成本支出增加很大难度。企业要想降低不必要的浪费和消耗，就要强对各级人员的培训，通过培训提高检修人员的素质，增强其操作水平，强化维修意识，在全厂营造浓厚的修旧利废氛围，尽量降低费用支出。
(四) 强化技术进步和技术改造, 进一步降低煤耗指标。以技术进步为手段, 有利节约资源、降低消耗,进而达到降低生产成本, 增加产品附加值。
(五) 实行区域性联合检修模式, 提高规模检修的支出节约度。联合检修管理模式,最大限度发挥了检修人员的专业能力, 并且能够实现人员的优化配置。
(六) 推行主业一体化管理, 规范三产公司运作形成辐射节约效应。目前, 一些发电企业通过建立三产公司解决部分富余劳动力，但是由于管理问题，造成产权不明确，反而造成了企业成本的过大支出。发电企业应进行公司制改组, 完全按公司法行使权利, 根据企业实际承受能力, 自主决定员工的工资和福利, 取消依附主业生存的三产公司, 节约成本支出, 大力提倡和发展面向市场, 面向社会的新型三产企业。
四、成本分析系统的建立目标
成本分析系统的建立是以科学分析发电成本的各项构成因素为基础，建立多层次、多核算区段的成本核算体系。
目前，发电企业MIS系统的结构与功能实质上与现有企业运营及组织机构几乎完全一致，它的目标就是满足生产运行管理单位的信息需求而建立的纯管理式的信息系统。从某种意义上讲，属于静态纪录式的结构形式，只是局限在对生产过程中的各种有形和无形资源的静态管理纪录。而成本分析系统的目标是在现有的MIS系统的基础上，建立一套有别于现有MIS系统的，基于先进的现代企业管理思想的信息管理系统，以满足新形势下的企业管理的要求，为企业优化资源配置科学正确的决策提供强有力的技术支持手段。具体作用主要有：
1、为领导管理和决策提供参考依据。
2、为制订和修订计划提供科学依据。
3、对所有与成本紧密相关的数据专门统一管理，保证数据唯一性和安全性。
4、为以后的竞价上网的报价提供可靠依据。
5、 与现有的系统实现连接，增强了各系统的连接性，增大使用价值。
6、提高企业管理效率，降低管理成本。
五、成本分析系统技术方案
1、建立合理科学的成本项目分类体系
（一）合同管理
传统的合同管理模式管理上存在难度较大，不利于成本的快速核算。本系统将合同进行数据化管理，建立合同管理数据库，为实现成本的快速核算提供依据。
（二） 计划预算管理
将计划预算进行数据库管理，为成本快速预算分析提供基础。包括电量计划、技改计划、资金预算的制定、调整等功能。
（三） 生产数据管理
生产实时指标监督管理。通过MIS系统建立各机组的实时监测系统，实时监测各机组及全厂的发电煤耗等各种经济指标以及机组的耗差情况。
（四）燃料管理
燃料采购管理。建立每次燃料采购的历史档案，记录采购详细信息。
煤源数据库管理。 建立电厂常用煤源的煤质数据库，为合理购煤，合理配煤，降低成本提供基础。
燃料消费管理。建立燃料消费档案、库存档案，具体细化到每天，并将现有的皮带秤数据纳入燃料消费管理数据库中统一管理。
（五）财务管理
实现与现有财务系统的接口，为成本核算提供基础。
（六）物资管理
包括物资采购量、消耗量、需求量，以及资金的使用量等数据，并建立数据库进行专门管理。
2、经营管理
对电厂的发电量、售电量、购电量，各种收入、成本、利润等经营数据进行管理。
3、实现各种成本项目不同核算周期的核算。包括了固定成本、变动成本和总成本的核算。
4、 实现各种计划的分析与核算，为计划的制定与修正提供成本分析方面的依据。
5、数学模型
建立各种分摊，汇聚算法，可计算企业或机组的发电成本的所有构成项目，为报价决策提供依据。
6、利润影响因素分析
提供对影响利润的各种因素的分析工具，包括成本、电量、电价等因素对利润的影响，为经营决策提供依据。
7、报表生成
生成与成本分析和管理有关的各种报表。
六、结束语
发电企业在激烈的市场竞争中，必须加强运行成本管理，通过建立成本分析体统，用科学的管理方法实现成本管理的有效控制。
参考文献：
[1]王丽华，市场竞争要考低成本营运致胜[J]中国电力企业管理,2010
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Keywords: power supply enterprise; loss; cause; management measures
中图分类号：TM7 文献标识号：A
一．前言
供电企业成为经济发展的支柱性产业，企业经营与管理好与不好的评价，主要是看企业的管理体制和运行机制是否有利于促进企业生产经营呈健康的状态和发展，是否有利于提高企业自身的经济效益，是否有利于带动全社会经济增长。但从近年供电企业的发展和持续供电能力方面来看，供电企业的管理中，针对生产、经营的诸多类型的问题，对供电企业的发展影响不大；而电能损耗是制约发展的严重问题；尽管供电企业在管理、技术降损方面，投入了大量的人力、财力和物力，但是在管理水平、技术水平和电网规划等方面，存在管理上的差距、技术措施不到位和防范措施失控的问题。在电网结构方面存在迂回供电、长距离输电导致供电半径过大、导线截面过小导致导线超载、无功补偿容量不足或投切不及时而导致欠补或过补、变压器空载和轻载现象严重等；在管理方面存在计量装置检（校）验不及时、人为性地窃电、抄表有估抄或漏抄的情况、树木碰触导线接地、线路或设备的接点出现接触不良而过热、400伏用电设备配置不合理等问题；上述的无论是电网结构方面还是管理方面存在的问题，一是会给电网的运行带来不安全的因素，影响供电的持续性；二是造成电能的损耗量，无法估算。
二．电能损耗的涵义与分类
电能经电气设备、线路输送、管理、分配的过程中，电能有一定的损失，称为理论线损；线损电能量占供电量的百分比称之为线路损失率，简称为线损率。按照种类可将损耗分为：理论线损、管理线损、统计线损和定额线损这四种。理论线损是线路运行过程中的正常消耗，是不可控制的损耗；管理线损是抄、核、收的过程中，由抄取数、核对、收费时或计量装置的缺陷或出现人为性地控制，而与供出的数据形成的误差而造成的损失，是可以控制的；统计线损即为考核线损，是购、售电量，通过电能表累计的数值，经过计算的差值，即供电量与售电量两者的差值，它是上级考核企业线损计划指标完成情况的唯一依据；统计线损等于理论线损与管理线损之和。而定额线损是根据历史损耗的数据，结合当前的水平，以及未来的发展形式，确定出损失。
综合上述的定义而言，只有管理线损是可以控制的，而出现在管理的损耗中含有一部分的损耗，也就是我们所说存在电网结构方面问题造成的损耗，我们把这个损耗定义为技术损耗。通过采取相应的措施，对管理损耗和技术损耗进行管控和治理，就会有效降抵非正常性的损耗。
（一）降损策略的研究与方法
一是健全和完善企业统计台帐和原始记录，不间断记录变化的数据，保证企业原始台帐的完整性和系统性。二是杜绝上报数据和统计指标填报的随意性，实时性统计的数据具有真实性、与上次数据具有可比性和借鉴性。三是统计的数据，出现不正常的趋势，能够及时组织管理、生产、营销相关人员进行讨论、分析不正常的因素，制定如何控制不正常因素的措施和方案。四是建立有效的约束考核机制，针对控制措施方案的实施情况，采取现场跟踪监督执行情况，对执行后的效果进行跟踪检验。
综上所述，首先是按照台账针对每一条线路的结构、长度、导线型号、容量、负荷按照时段，计算出理论线损；对每个月上报的实际供、用电量，算出实际线损，实际线损值与理论线损对比、与历史最好的数值对比后，再进行检查线损数值大的根本性原因是出自哪些方面，把有因果关系可能的和不太确定的因素全部找出来后，再到现场进行逐一验证—整改、完善—再验证，就会达到在管控措施实施后降低损耗的效果。
1、针对管理失控原因造成的损耗，如计量装置检（校）验不及时、人为性地窃电、抄表有估抄或漏抄的情况、树木碰触导线接地、线路或设备的接点出现接触不良而过热、400伏用电设备配置不合理等方面问题造成的损耗增大等问题，应采取下列措施：
计量工作的好坏直接影响线损的准确性，必须应用符合标准的电能表和精确高的互感器，严格执行轮校轮换周期，保证校验质量。对人为性或随机性出现的缺陷或故障，必须查明原因，及时消除或更换，保证计量与用户用电计量的同时性；应用远距离的抄表的系统，抄取用户表计与考核表统一抄表时间同时进行，应抄户数与用电户数一致性，就必须在对户数、抄表准确率、用户生产用电负荷与用电量上进行全面性的核对；这样不但能够有效杜绝估、漏抄现象；还能够对计量装置的计量结果的正确率做出判别；更有效是能够查出人为性窃电的现象。
设备、线路运行持续、可靠，是严格按照规定的技术参数运行，有效防止随机性的缺陷和树障造成的接地故障和抵御恶劣天气条件达到正常运行的；设备、线路出现的缺陷、树障等问题，在没有达到动作值的临界状态时，还会造成电能的损耗（损耗量与电压、电流和接地电阻值呈正比例关系），通过加强管理、及时消除缺陷和清理树障来保证安全、经济运行。
针对用户的用电设备选择、配置做好前期的指导性工作，即按生产设备的功率总和来确定主设备的容量，防止大马拉小车和过载问题的出现；按照主设备的容量来确定无功补偿装置的容量，防止出现欠补或过补现象。
2、针对电网结构方面存在迂回供电、长距离输电导致供电半径过大、导线截面过小导致导线超载、无功补偿容量不足或投切不及时而导致欠补或过补、变压器空载和轻载现象严重等问题，①应按照技术标准纳入技术改造的范畴；即迂回、长距离的电力线路，进行直线式地贯通性改造，保证线路的首端电压与末端电压值相差不大于10%；②严格按照供电负荷、线路长度、导线型号计算电压降和持续载流量，对其载流量与供电负荷相差较大的线路，及时纳入技术改造计划；③针对运行中的线路，出现增容后，及时督促调度部门计算增容后的保护定值；协调生产部门按照增容后来进行调整与负荷相匹配的电流互感器；④实时考核功率因数，在电源端要达到0.97,末端要保证控制在0.95左右；无功补偿装置的投入或退出在这个范围内进行调控。
三．结束语
供电企业实现降损是首要工作，而管理过程中如何与技术措施相互对应、与管理措施的执行与落实，是与有效机制的长周期运用有必然的关系；完善激励与考核机制是提高员工执行力、正确运用管理、技术手段的必要措施，是实现降低损耗的“催化剂”。针对降损的具体措施我们必须从多角度，多方向寻找切入点，通过管理、生产、营销和用户的共同努力，实现管理水平的不断改进与提升，提高供电线路的利用率，来促进供电企业的经济效益。
参考文献：
