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第1篇：能量管理策略范文

【關鍵詞】電裝質量檢測；器材設備；智能化管理

電裝質量檢測的目的

隨著社會的發展，客戶對產品質量的要求越來越高，為了使焊接結構更完整，更可靠，更安全，我們會對工件焊接質量進行檢測，這不但滿足了焊接工藝的要求，也使得產品外觀符合產品標準。另一方面也對焊工的工作起到了一定的監督作用。

1、電裝質量檢測

作為一名檢驗員一定要把鑒別功能、把關功能、預防功能、報告功能做好做到位。所以要科學地判定電裝后的產品特性是否符合要求，剔除不合格產品，分析不合格產品質量的因素，確保產品質量達到技術標準要求，為產品質量改進提供準確的信息。

1.1印制板檢驗

對于印制板的檢驗可分為裸板檢驗和焊裝完工的印制板的檢驗。

裸板檢驗標準是：外形尺寸與圖紙一致；印制板、焊盤及孔徑與圖紙一致；印制線無短路、無斷線、無翹箔、焊盤無脫落；孔金屬化無偏孔、無破孔、無漏孔、孔壁光潔無節瘤；鍍金屬層無結瘤、鍍層均勻光潔、無堆積；阻焊膜膜面無粘性、色調均勻無污染、未污染焊盤及焊孔；印制板外觀板面無重劃傷、板面未變形、多層板未分層。檢查符合要求，再用激光打標機在裸板上打印檢驗標識。

對焊裝完工的電路印制板檢驗人員必須遵守響應的ESD規章和流程，帶好防靜電腕帶并穿好防靜電工作服再進行檢驗工作。

焊裝完工的印制板，分電子組件的插件焊裝檢驗和電子組件貼片焊裝檢驗。那么我們將怎樣檢驗印制板焊裝后的缺陷呢？對插件焊裝印制板用目測方法進行檢驗，目測檢驗顧名思義就是從外觀上檢驗產品是否符合標準和受控文件的要求，用眼觀測印制板是否錯焊、漏焊、虛焊、短接、焊點有無缺陷等。對于電子組件貼裝的印制板可用AOI自動光學檢測儀進行檢測。這種方式是利用光學知識對貼裝電路板進行全方位掃描，通過CCD攝像頭記錄焊接圖形，然后用記錄的圖形經過圖像數字化處理轉入計算機內部與已編好的程序里的標準圖像進行對比。

測試時仍舊按檢驗標準和受控文件的要求作為檢驗依據，進行首件印制板的編程和檢測，合格后再對后續生產的印制板進行檢測。一般測試結果可實時跟蹤分析出SMT生產線上產生的各種缺陷原因并及時反映出信息，達到優化生產線的目的；從而提高產品質量，保證最終的缺陷產品不流入客戶手中。

AOI光學檢測儀自動化程度高、技術先進，對于檢驗部門來說不僅需要高素質的檢驗人員，而且還需要檢驗人員有與時俱進的專業精神并開拓新的檢測方法和良好的執行能力。

1.2機箱和機柜焊裝檢驗

首先要懂得電子技術，了解和熟悉各種電子元器件的性能和作用，再按企業檢驗標準、設計圖紙的技術要求、工藝文件規定的操作規則來對產品裝焊質量進行全數檢驗，并及時記錄檢驗結果。

對機箱、機柜電裝完工后的產品檢驗內容是：導線、電纜端頭處理、焊接端子上導線的正確處理、屏蔽導線接地端的處理；壓接件上壓痕的判定、焊接方法的選擇、整機布線扎線的要求、焊點的標準和機箱機柜上焊接連線的錯對等是否符合要求。如果發現不合格項應及時幫助生產工人分析產生原因，提出改進建議直到復檢合格為止。

1.3機箱和機柜的電鉗裝配檢驗

在電子產品的裝配中，會遇到大量的機械組裝工作，統稱為電鉗裝配。如印制板上的緊固件、壓板、線夾、膠粘、扎線、鉚接；電子元器件、零部件組裝成機箱機柜等。

電鉗裝配檢驗涉及到的知識面是很廣的，且還需要豐富的實踐經驗。首先要熟知電鉗裝配知識、機械制圖基礎知識、機裝的通用要求和電子裝聯的相關知識，要有較強的識圖能力，對配裝所用材料的理解運用判斷能力等。再按企業的標準、設計圖紙的要求、工藝文件的操作規則，對產品的電鉗裝配質量進行全數檢驗。檢驗內容是：先檢查圖紙和工藝文件是否一致，機箱機柜上電子元器件的型號是否符合要求，零部件選用是否正確，裝配是否緊固牢靠，零部件放置方向是否正確，組裝順序是否正確，是否有漏裝、錯裝、多裝及有無肉眼可見的缺陷，實物與圖紙是否一致，產品的外形、尺寸是否符合要求（零件、部件的尺寸上到工序已檢合格再流入電鉗裝配工序中），產品外觀油漆的顏色是否符合要求、是否有劃傷或油漆脫落現象等。而機柜還需檢查導軌的型號及配裝是否符合要求，分機拉出后用手輕推分機，觀察分機是否晃動大，內導軌上的彈片是否鎖住分機，配裝后的導軌是否有變形，分機推拉是否靈活；再檢查分機與機柜骨架的平行度和垂直度，分機之間上下左右間隙是否一致；每層分機的信號地和機殼地上的接線、信號匯流排和大地匯流排上的接線是否牢固；機箱機柜內是否有多余物等。如果檢查有不合格項需要及時記錄并分析原因，若是圖紙和工藝的錯誤應告訴工藝設計者，提供圖紙或工藝更改單；若是生產工人裝配錯誤應及時告知操作者返工直到復檢合格；若是上道工序加工錯誤應及時通知相應人員及時返工，直到復檢合格。

2、智能化管理

為了保證工件的質量，使電裝質量檢測規范化進行，達到對工件的控制和監督，必須對檢測進行智能化管理。管理可涉及到各個方面，如：檢測人員管理，檢測設備和器材的管理，檢測資料管理，檢測的環境和防護管理等。

2.1檢測人員的管理

檢測人員管理可分人員資格管理，人員培訓與考核管理，人員技術業績檔案管理等。首先應當有技術工作簡歷表，以及學歷，資格，技能等級證書，待通過后對上崗新手進行培訓和考核管理，并做好考核記錄。做好工作人員的業績資料，像，取得研究成果等，要適當獎勵。對于無損檢測人員，應具備高尚的品質，嚴謹的工作態度，有責任心，嚴于待己，減少漏判，具有企業責任感。

根據企業設計的要求，合理安排工作時間，及時反映檢測結果，做到早發現，早返工。對于檢測要人員賞罰分明，體現績效考核作用，激發員工的創造性和積極性，讓他們明確檢測質量的責任，使檢測人員管理更加的規范。對于難道較大的焊接檢測應讓操作技能強，經驗豐富的檢測人員先進行模擬練習，考核通過后再進行檢測。

2.2檢測設備和器材的管理

2.2.1設備的存放和保養：對于一些精密，價格昂貴的儀器，要做到合理存放。有些儀器不使用時，應注意保潔和收放。如AOI自動光學檢測儀的保養工作，可分為日保養，周保養和月保養，日保養由電裝的質檢人員完成，主要清潔機器表面塵土，清潔軌道兩側的異物，檢查電線是否接觸良好等；周保養和月保養由電裝質檢技術人員完成，主要檢查機器是否有損害，查看電動馬達的情況做好保潔，散熱風扇是否良好，以便及時修復。

2.2.2器材的采購和使用：器材采購時要嚴把質量關，如檢查器材誤差度是否在誤差范圍以內，器材的規格是否和訂購時的一致，器材靈敏度是否達到標準等。對于器材的使用用做到節約，杜絕浪費，精密器材使用時要小心謹慎，保持其完整性，使用完后要及時放盒封蓋，并做好保潔保養工作。

2.2.3檢測資料管理

在單位的內部應備有相關的技術指南，參考資料，質量檢測說明書等，以便員工查閱。制定出企業的質量檢測規程，檢測記錄和報告。

（1）檢測規程：可以在檢測規程中總結出一套合理的檢測思路，記錄最新的檢測技術及方法，分析各種檢測方法的特點。制定出詳盡的檢測規程可以提高工件的檢測效率，降低檢測時間和成本，減少人力物力，對于一個企業有不容小視的作用。

（2）檢測記錄：檢驗人員按項目分類進行檢驗狀態的實時記錄，記錄應一件一卡保證其追溯的需要，檢驗人員應嚴格按照企業質檢部門所制定的檢驗工作規范進行貫徹執行。

（3）檢測報告：質量檢測報告是對檢測工藝質量的評價，制定檢測報告可以從根本上監督檢測的進行。另一方面，檢測報告能夠科學的反映出產品質量的好壞，使得檢測有一個明確的標準。因此，做好每份檢測分析報告是必不可少的。

2.2.4檢測環境管理

為防止環境污染，保證檢查人員的身體健康，以及擁有一個舒適的工作環境，做好電裝質量檢測環境管理必不可少。使用過的化學殘液不能隨處排放，一定要及時環保處理。對于一些有輻射的設備，檢測人員應做好射線的防護，每年定期檢測身體，以免射線損害健康。無論是廠房還是廠區都要做好衛生工作，不得隨便擺放堆積雜物。

總結

隨著科技的進步，工業技術的發展，電裝質量檢測在工廠企業中的作用越來越大，它能確保產品的可靠性，提高企業的經濟效益，在不久的將來會有更好的發展。在質量檢測的基礎上建立合理的智能化管理制度，對于一個企業產品生產的運轉具有重要意義。嚴格的質量檢測，健全的管理制度是一個企業得以生存的根本，是其維護長治久安保證。

參考文獻

[1]周得儉.SMT組裝質量檢測中的AOI技術與系統[J].電子工業專業設備，2002，31（2），87-91

[2]周敏惠.焊接缺陷與對策.上海：上海科技文獻出版社，1989.197—198

第2篇：能量管理策略范文

當前狀況及需求

隨著電力市場用電規模的不斷擴大，客戶的用電需求更加個性化，這就要求電力公司能提供更優質的用電服務，縮短業務周期跨度。提高應急影響的水平。為此，電力公司先后制定并實施“十項承諾”、“優質服務工程”等相關策略，其中就計量工作而言，就是要保障計量資產的良好運轉。對電能計量中心來說，實現計量資產的全生命周期管理是其業務關鍵，但目前在實際工作中常面臨以下問題：計量資產由于分散庫存管理、招標周期長、需求不確定等多種原因，造成屬地公司計量資產庫存巨大，從而造成電力公司資金成本大、資產利用率低等多種弊端。

目前，電能計量器具管理正在由過去的粗放式管理向集約化精益管理模式轉變，對資產的管理要求已詳實到每個具體的電能計量資產單元，以保證電能計量的公平、公正，而加強計量器具資產的監控力度是必要的管理目標。當前，大多數電力企業已有成熟的電力營銷系統、關口計量系統等較獨立的運行系統，但均無法實現對計量情況的實時跟蹤、分析和管控，需要一個能全面跟蹤和監控計量資產情況的一體化解決方案。

庫存優化策略

對于計量資產存貨成本而言，“零庫存模式”是計量資產管理的最高標準，代表計量資產庫存管理的極限。結合電力計量的實際情況，計量資產庫存管理模式要經歷三個階段：計量庫存分散管理模式、計量庫存集中管理模式、計量零庫存管理模式。

目前，計量流轉業務的流程是：屬地公司上報需求，物資公司根據屬地公司要求統一采購，計量中心統一入庫、統一檢定、統一配送，屬地八二級庫后進入運行維護階段。由于這種簡單型供應鏈流程單一、跨度大、周期長，造成屬地公司整個到貨周期長達3～6個月，因此，屬地公司為正常開展計量業務，勢必儲備大量存貨，造成計量總體庫存偏大。

對上述狀況進行改變的優化思路是，把以上簡單供應鏈改造為復合型供應鏈，將供應鏈按屬地公司、計量中心、供應商進行分層，縮短各層供應鏈的長度，進行局部優化，屬地公司上報需求后，計量中心根據已檢定庫存情況分解成協議訂單直接配送，屬地到貨周期可以縮短1～2周，屬地存貨大幅度下降。

計量中心根據屬地整體需求情況，增強計量中心存貨容量、檢定能力、配送能力，設置待檢定庫和檢定庫的安全庫存，形成供應商一待檢定庫、待檢定庫一檢定庫的自動補貨，以庫房內的安全庫存驅動模式指導檢定作業。 在供應商層面，實現聯合計劃、聯合預測、聯合補貨的運作模式，屬地計量總體需求被層層分解成采購訂單，保障計量業務的開展。

實施方法探討

由計量資產庫存管理的當前階段發展到計量器具零庫存的管理階段不可能一蹴而就，基本上應經歷一個逐步提高的過渡過程。在提升階段，計量資產庫存管理可以借助計量業務一體化調控平臺，根據屬地公司計量需求設置中心庫房已檢定庫的安全庫存，并進行集中配送，屬地公司計量需求無需反饋給計量供應商，縮短屬地計量供應周期。減少屬地公司的計量庫存。當計量中心已檢定庫存低于安全庫存設置時，調控平臺根據監控結果自動調度采購作業、入庫作業和檢定作業，使中心庫存恢復到安全庫存水平，由此形成計量資產庫存的“蓄水池”式集中管理模式。這樣，雖然中心庫存增大，但各屬地公司存貨可以大幅度降低，計量資產總體庫存降低。

要實現計量資產零庫存管理模式，就需要有效加強計量供應能力、檢定能力和配送能力。加強計量供應能力的策略是，實行計量資產CPF只管理模式，要求屬地提供的計量需求真實、有效、及時，計量供應商要有及時可靠的生產能力和供應能力，提高供應能力的目的是實現計量中心待分揀庫的零庫存管理模式；加強計量檢定能力的策略是實行JIT計量檢定模式，即“需要一件、檢定一件”，這就需要提高計量檢定的自動化水平化和作業能力。加強計量檢定能力的目的是實現中心檢定庫房的零庫存管理模式；加強配送能力的主要策略是采用自動分揀設備和ITS智能交通系統，通過自動分揀設備實現計量資產的快速分揀，通過JTS智能交通調度實現在北京復雜擁堵交通環境下的送貨線路優化，從而提升計量通貨能力，提高計量配送能力的目的是實現屬地公司的零庫存管理模式。

在計量零庫存管理模式的實際操作過程中，建議按照從易到難的方式進行：提高配送能力一>提高檢定能力>提高供應能力。采取這種策略的依據是三者之間的關系。即提高計量配送能力的前提是計量已檢定庫存的保障能力，而計量已檢定庫存的保障能力則取決于計量供應能力。由此，在先保障計量中心安全庫存(包括待檢定庫、已檢定庫)的前提下提高配送能力。再在保障計量中心待檢定庫安全庫存的前提下提高檢定能力，最后優化整個計量供應鏈，提高屬地、計量中心、計量供應商的協作能力，不斷降低計量中心的待檢定庫的安全庫存，直至實現計量中心待檢定庫的零庫存或接近于零庫存，這樣才能實現電力計量資產的零庫存管理模式。

具體實現的關鍵方法

實現電力計量資產零庫存管理的具體方法包括：通過依據CRFR理念進行計量設備的統一招標、采購管理；通過采用條碼及RFID技術實施過程管理；通過三維立體倉庫技術實現倉庫的可視化管理；通過采用現代物流技術與設備進行集中倉儲、集中配送，實現最優化庫存，提高庫存的利用率，降低綜合成本；通過依據訂單情況、車輛情況、智能道路信息平臺進行送貨線路實時優化，實現提高送貨能力，降低送貨成本的目標；提升計量工作的整體管理水平。

其中，基于GIS平臺和無線射頻識別技術(RFID)，可對所有出入庫的電力計量設備(電表和互感器)進行自動識別計數，完成基礎數據的自動采集，并利用附設在電力計量設備上具有唯一ID號的RFID標簽伴隨該計量資產的整個生命周期，完成該產品生命周期中所有利用標識的管理活動。電力計量設備自采購入庫到交付用戶，基本上都是在倉庫、調度室和檢定室之間完成的。在這一作業流程中，需要對關鍵節點進行設備數據的自動采集。為全面實時地掌握計量器具的庫存情況，應用電子標簽輔助揀貨系統取替傳統人工卡片管理方式，讓庫管人員能快速準確地存取貨物和盤點庫存，同時也降低了管理人員的勞動強度。

在實際運行中，計量中心還可實現各狀態資產庫的動態盤點管理。通常情況下，計量資產始終處于動態流動過程，即各狀態資產庫中的計量器具數量時刻處于動態變化。通過系統實時統計各地區、各狀態資產庫中計量器具的數量，按照地區、廠家、類型等信息進行分類統計，可實現計量器具各狀態資產庫的動態盤點。此外，還可實現從計量器具進庫、出庫、預支、退庫、報廢等整個流程的監控，可以隨時統計當前檢定合格的“可備”數量，通知哪些計量器具檢定到期后還未安裝，杜絕超期表計的存放；詳細記錄跟蹤每批計量器具的調撥情況，方便計量管理人員跟蹤各分局表計安裝情況，嚴格控制各分局庫存周轉量等，這些方法方便了計量中心對計量器具日常進出庫的管理。

第3篇：能量管理策略范文

關鍵詞：高級能量管理；控制策略

Abstract: this article in view of China's car market, some new models for the assembly's "car senior energy management system", this paper expounds the car senior energy management system concept, detailed introduces the system composition, each component function, as well as control strategy.

Keywords: senior energy management; Control strategy

中圖分類號：TM714文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，我國汽車市場中，一些新上市的高檔車型上，裝配了最新的“汽車高級能量管理系統”。這一新系統對于廣大汽車消費者甚至是汽車行業人員來說是一個嶄新的概念。到底什么是“汽車高級能量管理系統”呢？

了解這一系統之前，我們來回顧一下普通車輛的能量管理方式。當汽車發動機不啟動時，車上的所有用電設備，由蓄電池來供電。發動機啟動后，交流發電機所發出的電流經過整流后，一方面給蓄電池充電，另一方面給全車用電設備供電。這樣的能量管理方式比較簡單，但是有很多弊端。比如發動機轉速較低，導致發電機發電電壓過低，無法給蓄電池及時充電。車輛用電設備過多，耗電量過大，而發電機發電電壓不足，導致蓄電池因過度放電而損壞等[1]。正是出于對這些弊端的考慮，近幾年，一些高檔車型上開發并裝備了“汽車高級能量管理系統”。

汽車高級能量管理系統，是指相關控制單元根據蓄電池的實際狀態、車輛用電設備的使用狀況等信息，經過模型計算，得出相應控制值，再通過調節發電機發電電壓，控制用電設備的使用等方式，對車輛的能量進行科學、合理的調配與管理的一整套電子控制系統。

一、系統組成及各部件作用

1、 蓄電池

安裝有高級能量管理系統車輛的蓄電池，其容量取決于使用的發動機和車輛裝備。 所需容量的選擇標準有：

- 發動機的冷起動表現

- 車輛的休眠電流消耗

- 停車時用電器 (停車預熱裝置、電話等) 的能量需求

2、 發電機

發電機在發動機運轉時產生一個可變充電電壓，給蓄電池充電。 此可變充電電壓由能量管理系統根據溫度和電流由 發動機控制單元通過提高發動機轉速來施加影響。

3、 IBS： 智能型蓄電池傳感器[2]

智能型蓄電池傳感器 (IBS) 是一個帶專用微處理器的機械電子部件，用于監控蓄電池狀態。 IBS 不斷測量蓄電池的下列值：

- 電壓

- 充電和放電電流

- 蓄電池溫度

為了進行數據傳輸，IBS 一般通過總線 與發動機控制單元相 連接，并將所測的的數據傳遞給發動機控制單元。

4、 發動機控制單元

發動機控制單元按如下方式參與供電： 當發電機電壓下降時，發動機控制單元 按需提高發動機轉速。 相應的軟件被稱為 ”能量管理”。

二、系統控制策略

1、 斷開或減小用電設備的功率

單個用電器斷開或減小功率消耗可降低臨界情況下的耗電。 這樣，蓄電池便不會放電。能量管理系統將通過向與各用電設備相關的控制單元發出請求 (信息)，來控制各個用電器如何進行關閉，或如何降低輸入功率。

關閉各種用電器，或降低輸入功率的動作只能在以下 2 種條件下被激活：

-蓄電池充電狀態處于臨界區域 （接近起動能力極限）

-發電機的高負載率或發電機由于溫度過高而造成負載率降低。

2、電控輔助加熱器的調節

在裝備柴油發動機而不帶停車預熱裝置的車輛上，另外通過一個按 PTC 原理工作的電控輔助加熱器加熱暖風熱交換器。 此電控輔助加熱器屬于大功率用電設備 (最高 1300 W)，因此需要由能量管理系統調節該用電器功率。

3、 怠速轉速提升

為避免蓄電池出現負充電平衡，能量管理系統可要求提高發動機的怠速轉速。 怠速轉速將根據發動機型號，最多提高 200 rpm。 怠速轉速提升將在以下條件下被激活：

- 計算出的蓄電池充電狀態質量足夠好，且蓄電池充電狀態在規定的極限以下。

- 發電機高負載率延續特定的時間段。

4、 最優化充電和車載電網電壓

A、不帶智能化發電機調節 (IGR) 的車輛

能量管理系統根據下列標準調節發電機電壓：

- 蓄電池溫度： 冷蓄電池可接收較少電流，因此在充電時，電壓要比暖蓄電池時更高。蓄電池溫度由 IBS 確定，并通過 總線發送至 發動機控制單元。

- 防止長時間過高電壓和不良充電狀況下持續放電的蓄電池保護裝置。

- 由車載電網組件發出的要求及功能 (例如外部照明或動態穩定控制)： 所必需的最小和最大電壓。 不允許低于或超出這些極限值，否則將可能出現功能限制或功能失靈。

該調節功能用于確保蓄電池有足夠的電量。 目標是電量 100 %。

B、帶智能化發電機調節 (IGR) 的車輛

與普通蓄電池充電調節相反，配備智能化發電機調節時可避免蓄電池 100 % 充電。 蓄電池電量將達到可能實現的最大電量的 75 85 % 的范圍。這樣，蓄電池將保持 "可接收" 狀態，以實現車輛在滑行階段的能量回收。

能量管理系統將協調對于車載電網電壓的不同要求：

- 蓄電池： 標準電壓取決于蓄電池溫度。 為保護持續過高電壓和不良充電狀態下的放電所需的最小和最大電壓。智能化發電機調節受到周期性抑制，以允許達到100% 蓄電池充電，以持續達到蓄電池的全部容量 (再生)。

- 車載電網組件及功能 (例如外部照明或動態穩定控制)： 所必需的最小和最大電壓。 不允許低于或超出這些極限值，否則將可能出現功能限制或功能失靈。

- IGR 運行狀態： 滑行階段的能量回收，發電機部分減負荷 (不允許蓄電池放電) 或發電機減負荷 (能量從蓄電池回饋到車載電網)。

三、結論

汽車高級能量管理系統，是一種新的汽車能量控制策略。這套系統可以更加科學、合理的管理和利用車輛上的能量（電能）。大大延長了蓄電池和發電機的使用壽命，也在一定程度上降低了發動機的油耗。基于這些優勢，相信在不久的將來，所有車輛上都會裝備這種高級能量管理系統。

參考文獻

[1]吳建華．汽車發動機原理．北京：機械工業出版社，2005．208

第4篇：能量管理策略范文

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課 程： 企業高效管理――經營決策沙盤模擬訓練

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“經營決策沙盤模擬訓練”通過一種體驗式的互動學習，把涉及到企業經營管理的方方面面都展示在沙盤上。

本課程融角色扮演、案例分析和專家診斷于一體，在訓練過程中，學員一起分析企業經營中出現的各種典型問題，制定決策，組織實施。同時進行角色互換，加強學員之間的相互溝通和理解，凸顯出團隊的協作精神，培養企業管理者所須具備的素質。

課 程： 實戰營銷管理課程

主 辦： 北京大學

地 點： 北京大學

時 間： 8月20日～22日

聯系電話： (010)62750199/62750599

內容介紹：

第5篇：能量管理策略范文

從結構和功能方面抽象，混合動力系統可以分成“串聯式混合動力系統”，“并聯式混合動力系統”，“串并聯式混合動力系統”和“復雜式混合動力系統”四類。

并聯式混合動力系統存在兩類核心的控制問題：1)穩態或動態過程中多個動力源的能量分配和效率優化；2)動態過程中多個機械動力源的相互配合協調工作。前者屬于并聯式混合動力系統能量管理策略的研究范疇，能量管理策略是迄今為止并聯式混合動力系統控制算法中研究的最為廣泛的內容之一。而對后者的研究進展卻鮮有報道，尤其涉及到具體的控制方法。由于發動機與電動機動態特性存在明顯不同，在狀態切換過程中，當發動機和電動機的目標轉矩發生較大幅度變化時，如果仍然只按照各自的目標值進行控制[3]，將使得發動機和電動機實際輸出的轉矩之和產生較大波動，與需求的轉矩產生較大的誤差，從而導致動力傳遞不平穩，影響整車動力性能，甚至惡化駕駛性能。所以使得當發動機和電動機目標轉矩發生大幅度變化或者突變時，必須進行動態協調控制。

1.控制系統特征分析

多能源動力總成控制器通過直接信號連接或數據通訊方式向部件控制器發送控制指令，同時也接收部件控制器返回的部件運行的主要參數，從而完成各項控制功能?？刂葡到y的具體實現方法如下：1)多能源動力總成控制器采集加速踏板行程、制動踏板行程、鑰匙開關位置和AMT換檔桿位置等信號，同時根據部件控制器反饋的信號向部件控制器發出控制指令；2)發動機控制器接收多能源動力總成控制器發送的噴油脈寬信號完成相應的燃油噴射，并將發動機轉速反饋至多能源動力總成控制器；3)電動機控制器接收多能源動力總成控制器發送的目標轉矩信號和控制方式字信號，控制電動機轉矩，并將電動機轉速反饋至多能源動力總成控制器；4)ISG控制器接收多能源動力總成控制器發送的ISG起動和停止信號，控制發動機起動；5)AMT控制器在需要換檔時向多能源動力總成控制器發出換檔請求，在換檔請求被允許后，AMT控制器根據車速信號以及直接獲得的當前加速踏板行程、制動踏板行程和AMT換檔手柄信號，進行換檔操作，并將當前的檔位信號，離合器狀態以及車速反饋至多能源動力總成控制器；6)電池控制器接收多能源動力總成控制器發送的強電允許信號，將電池電壓接入整車強電系統，并將電池的SOC值，電池電壓以及電流反饋至多能源動力總成控制器，當電池電量減少時，電池控制器還向多能源動力總成控制器發出充電請求信號。

2.基于扭矩的控制算法

在整個汽車動力系統中，發動機作為汽車的動力源，負責整個系統的動力供給，即把燃料的化學能轉化為整車系統的機械能，通過傳動機構實現整個車輛動力系統的扭矩傳輸。對于整個汽車動力傳動系統而言，發動機曲軸的輸出扭矩首先通過離合器，然后通過變速器、萬向節軸、驅動橋、半軸，最后到達驅動輪，從而實現了整個系統動力傳動鏈的能量傳遞與轉化。

如果將以功率作為最主要的控制變量的能量管理策略稱為功率管理策略，那么功率管理策略最大的優點是在計算功率傳遞的過程中只需考慮傳動系統各部件的效率，而不需要考慮具體的轉矩和轉速，更不需要考慮變速器的速比等因素，簡化了能量分配過程。與功率管理策略相比，轉矩管理策略最大的特點就是以轉矩作為最主要的控制變量，在發動機和電動機之間對轉矩而不是功率進行合理的分配。選擇轉矩作為最主要的控制變量的原因一方面是因為，在車輛實際運行過程中，當變速器和離合器均接合時，發動機轉速和電動機轉速與車速具有一定比例關系，在發動機或電動機之間進行功率分配還受到兩者轉速變化的限制，而分配轉矩更為直接。但更重要的是，轉矩管理策略是為動態協調控制算法服務的，動態協調控制算法通過對轉矩的控制達到控制目標，算法中將涉及到總需求轉矩、發動機和電動機目標轉矩等多種轉矩信號，因此，轉矩管理策略必須識別出總轉矩需求，并通過對發動機、電動機和電池等部件效率的優化確定發動機和電動機的目標轉矩?？梢哉f，轉矩管理策略并不是獨立的，而是與動態協調控制算法形成一個整體，解決動態協調控制問題。轉矩管理策略由三部分組成：1)識別總需求轉矩；2)確定狀態切換條件；3)確定目標轉矩。

3.動態協調算法及控制流程

轉矩管理策略將確定在目標狀態中發動機和電動機的目標轉矩，在部分狀態切換過程中，狀態切換前后的發動機和電動機目標轉矩發生了突變，需要在狀態切換過程中對發動機和電動機進行動態協調控制。雖然發動機的轉矩不能完全由噴油脈寬指令進行控制，但是，動態協調控制的目標并不是使發動機和電動機的轉矩盡快響應目標轉矩，而是在兩者響應各自目標轉矩的過程中，如何保持兩者的轉矩之和在狀態切換過程中的波動盡可能減小。如果將發動機和電動機視為一個動力源，發動機和電動機各自轉矩變化的過程只是動力源的內部過程。在這樣的提條件下，既然電動機的轉矩可以通過轉矩指令直接控制，而且轉矩變化的時間常數非常小，動態協調控制中，可以通過電動機轉矩對發動機轉矩補償的方式彌補發動機轉矩不能完全控制的問題。要實現電動機轉矩對發動機轉矩的補償的必要條件是可以反饋發動機的轉矩。發動機轉矩反饋通常有兩類方法：1)利用轉矩傳感器信號直接反饋；2)利用估計或觀測的方法反饋，包括線性觀測器，非線性狀態觀測器，神經網絡觀測器等。用傳感器直接測量發動機轉矩的方法成本較高，有效使用期短，在實車上安裝困難，一般只在試驗研究中采用，作為其他發動機轉矩反饋方法的參考，因此只能選用轉矩估計的方法反饋發動機轉矩。

參考文獻：

[1]廣瀨久士,丹下昭二.電動車及混合動力車的現狀與展望[J].汽車工程,2003,25(2):204-209.

第6篇：能量管理策略范文

關鍵詞：電網調度；數據網；二次安全；探討

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2015）23029102

0 引言

調度自動化系統是電網調度的重要組成部分，對于電網的安全、穩定運行發揮著極其重要的作用。隨著越來越多的應用系統接入，調度自動化系統已從集中式、封閉式的孤立系統發展成現有的開放式、分布式的集成系統，地區電網自動化系統維護也由原來單一的EMS（能量管理系統）擴展延伸至EMS、調度管理信息系統、廠站監控、調度生產管理、調度數據網以及二次系統安全防護等各個領域。各個系統之間的數據交互也越來越頻繁，對調度自動化系統以及網絡運行環境安全提出了更高的要求，自動化系統的功能、性能和安全穩定運行直接關系到電力安全生產和安全運行，因此加強系統全方位的安全防護就顯得尤為重要。

淮北市電網調度自動化系統為地區級系統。而近年來淮北地區調度數據網的建設形成了一個安全穩定、高速可靠的多業務數據平臺，實現了主備電網調度自動化、繼電保護、故障錄波、電量計量等業務的網絡接入功能，并且充分利用數據專網的網絡迂回及自愈功能，進而有效提高了信息傳輸的安全性和可靠性。

1 能量管理系統（EMS）的安全防護

1.1 能量管理系統（EMS）的架構

淮北供電公司能量管理系統是于2009年建設投運，采用基于SCADA/PAS/DTS開放式的一體化集成應用環境，是一個開放的、基于國際標準的電力系統自動化及信息化應用環境。設計思想是標準性、先進性、實用性。系統基于國際標準IEC 61970的獨立于底層技術的應用集成框架和組件接口規范CIS以及IEC TC57的公共信息模型CIM設計，采用了全新的軟件與硬件，實現跨平臺設計，支持異構環境，全面提升了淮北電網的能量管理的水平。系統提供實時監視控制、網絡應用與分析、調度員培訓仿真、安全防護、實時WEB、電子值班等基本功能，并具備強大的網絡互聯功能，具備傳統通信方式的同時，系統支持采用TASE II、DL 476-92、IEC 60870-5-104 等多種方式與上、下級調度之間交換數據，并實現了不同方式之間的相互備用及自動切換。得益于對IEC61970標準的良好支持，系統還支持不同EMS系統之間的互操作。

EMS系統與其他系統互聯方式見圖1。

1.2 能量管理系統（EMS）的安全策略

從圖1中可以看出，EMS系統防護較可靠，按照國家電力監管委員會《電力二次系統安全防護規定》中規定EMS系統位于安全級別最高的安全Ⅰ區。從橫向看，EMS系統通過國家指定的電力專用正向物理隔離裝置與安全Ⅲ區的WEB服務器相連，再通過防火墻與安全Ⅳ區辦公信息網連接，從而安全有效地實現實時系統的信息。調度員仿真培訓系統位于安全Ⅱ區，通過防火墻獲?、駞^EMS系統數據。從縱向看，主站系統與各變電站總控裝置和縣區調公司的實時數據傳送有兩種方式，一是傳統遠動專用通道，二是調度數據網專用網絡通道；與安徽省調實時數據通信采用網絡通道傳輸，使用TASEII和DL476兩種方式。

在Ⅰ區部署了入侵檢測IDS，對EMS系統進行了安全檢測。在安全Ⅰ區針對Windows工作站安裝了卡巴斯基防病毒軟件，將一臺工作站作為軟件控制主控端，其他機器作為被控端。但是主控端病毒庫軟件版本缺乏及時的升級。目前遠程維護使用的撥號網關因技術問題在訪問畫面界面時速度低無法實現基本應用功能，所以在需要廠家技術人員遠程維護時，即使各工作站規范了人員使用權限，但是仍有非專業人員誤動了系統數據庫的可能，造成系統誤操作，后果十分嚴重。

1.3 亟待解決的問題

（1）按照《信息安全等級保護管理辦法》和國家電力監管委員會5號令《電力二次系統安全防護規定》，能量管理系統定級信息安全等級為三級，需要每年由國家制定的安全等級機構進行評估。

（2）遠程維護使用的撥號網關因技術問題在訪問畫面界面時速度低無法實現基本應用功能，所以在需要廠家技術人員遠程維護時，即使各工作站規范了人員使用權限，但是仍有非專業人員誤動了系統數據庫的可能，造成系統誤操作，后果十分嚴重。

2 調度數據網的安全防護

2.1 數據網結構

淮北市電力調度數據網開始建設于2004年，2008年部署至35kV廠站。它利用淮北電力主干網光纖，在SDH光纖傳輸通道上建立了高性能、透明的、高帶寬、多種業務綜合集成的數據通信網絡，是連接淮北市電網調度相關部門、相關設施，并用以實現各應用系統數據交互的調度專用數據網。承載著各省市級、市縣級調度系統之間的實時數據交換；電力市場信息；電能量計量系統信息；EMS系統的實時信息；繼電保護管理系統信息；故障錄波信息；發、用電計劃及負荷預測信息等多種業務。

電力調度管理信息數據網于2001年建設應用，2007年進行了設備及鏈路改造，帶寬流量大幅增加，現應用的業務有調度檢修申請、高清視頻會議、調度DMIS互聯。

2.2 配置及架構

為了滿足數據網安全、可靠和可擴展性的要求，淮北電力數據網設計為核心層和接入層構成，呈星型結構。核心層采用2臺H3C公司8808路由器，2臺3600交換機以及一臺DELL網管服務器。各廠站端采用H3C MSR3040或3020，3100交換機。220kV廠站采用4×2M雙上聯至核心，110kV及以下廠站采用2×2M雙上聯至核心。拓撲圖見圖2。

2.3 調度數據網的業務接入現狀

電力調度數據網絡與生產控制大區相連接，是一種專用生產運行網絡，承載電力在線生產交易、實時控制等業務。淮北電力調度數據網目前應用的業務有：主備調度自動化系統、負荷預測系統、故障錄波系統、繼電保護系統、電量計量系統等。

調度管理信息數據網是與管理信息大區連接的專用網絡，承載著調度生產管理系統、氣象/衛星云圖系統、電力市場監管信息系統接口等。目前管理信息網應用的業務有：調度生產管理系統、視頻高清會議、調度DMIS互聯、綜合數據平臺等。

2.4 調度數據網的安全策略

（1）建立調度數據網專網安全防護應用體系。

淮北市電力調度數據網是按照國家電網調度二次系統安全防護的要求構建的。采用MPLS/BGP VPN技術，進而實現業務的安全隔離，并要求網絡按安全等級劃分VPN區分業務等級。

（2）采取必要的網絡安全措施。

依據電力調度數據網架構和業務特點，主要對網絡接入安全、路由安全、訪問控制和監測、業務隔離、日志記錄等方面深入考慮。通過MPLS VPN隔離不同類型業務，確保不同業務之間的設備無法獲知對方的路由信息，而且即使是業務相同，如果沒有互訪需求，也無法相互訪問。同時關閉IP功能服務，對用戶和設備采用多種驗證、防護手段，關閉設備一些不必要的端口服務。

（3）做好網絡運行實時跟蹤。

網絡安全不僅要關注事前防范能力，更要做好事后跟蹤能力的提升，安全事件發生的前后，都可以通過對用戶上網時間、網絡端口、訪問地記錄，全面提高用戶上網的追溯能力，為后期的網絡分析提供最原始的資料。調度數據網采取日志記錄等功能，可以在出現問題時迅速查找到事故源頭，防止事態進一步擴大。

（4）結合電力二次系統安全防護要求，調度數據網在業務接入端使用縱向加密認證裝置，采用認證、訪問控制、加密等技術措施，實現數據的縱向邊界的安全防護與遠方安全傳輸。特別針對EMS系統采用密通隧道方式，實現數據傳輸的機密性、完整性保護。

（5）對管理信息網統一部署、防火墻、IDS等通用安全防護設施。同時在管理信息大區與生產控制大區之間設置由國家相關部門檢測認證的電力專用橫向單向安全隔離裝置，并且隔離強度應達到或接近物理隔離。

亟待解決的問題：

（1）電力調度數據網承載的業務越來越多，接入的廠站也越來越多。地址分配規劃需要進一步全面考慮。

（2）電力調度數據網承載了安全Ⅰ、Ⅱ區業務，實時性、安全性要求強。在業務接入側縱向加密裝置廠站端部署還不夠全面。

3 電網能量管理系統及調度數據網管理對策

“三分技術，七分管理”，調度數據網與能量管理系統除了制定各自安全防護策略，還必須做到管理與技術雙重管理，從根本上保障信息和控制系統的安全。

（1）全面監管電力二次系統，保證調度數據網與能量管理系統及其系統的各個節點都必須在有效的管理范圍內，保障系統的有效性與安全性。

（2）組建一支高素質的網絡管理員工隊伍，提高管理人員的網絡技術能力與思想素質，嚴防內部人員的網絡攻擊、越權、誤用和泄密。積極參加技術交流和培訓，提高維護人員的安全防護技術水平。

（3）加強制度管理。建立健全各項管理制度、操作措施及作業指導書，嚴禁未經允許的設備接入到調度數據網和EMS系統中，嚴禁各系統應用節點與管理信息大區及其他網絡直接互通互聯。

（4）建立健全運行管理及安全規章制度。將能量管理系統及數據網絡安全維護作為日常工作，將網絡設備和安全防護設備運行維護納入到正常運行值班工作中。

4 結語

電力行業的安全關系到國家的經濟建設、社會安定等諸多重大社會、經濟、政治問題。電網能量管理系統及調度數據網的安全是整體、動態的，其防護技術、措施和認識是逐步完善和提高的，不能依靠單一的安全技術去實現。安全工程的實施也不是一蹴而就的過程，而是一個持續的、長期的“攻與防”的矛盾斗爭過程。我們應當在保證系統信息傳輸可靠性、實時性的前提下綜合考慮安全策略，建立起適合地區電網能量管理系統和調度數據網安全保障體系。

參考文獻

第7篇：能量管理策略范文

關鍵詞：船舶能量管理系統；綜合電力系統；公用信息模型；動態耦合

中圖分類號：U665.1 文獻標識碼：A

1 引言

隨著綜合電力系統（Integrated Power System，IPS）技術及全電力船舶[1]的發展，船舶能量管理系統（Shipping Energy Management System，SEMS）的應用逐漸成為未來船舶發展的必然趨勢[2-5]。

船舶能量管理系統是船舶綜合電力系統的管理中心，是綜合電力系統的核心系統之一。隨著船舶綜合電力系統技術發展，電站容量、電力系統網絡結構形式都發生了變化，尤其是電力推進等高耗能系統的出現使電力的產生、分配、管理變得非常復雜，必須采用基于系統分析上的能量深層次管理方式。能量管理系統就是建立多級計算機網絡，對船舶電站、電力系統、負載特別是電力推進系統等大功率負載進行綜合計算分析，對電力系統的電網運行狀況、安全情況、電能質量情況的監測、保護和管理，可實現能量的智能化調配，以保證能量供應的連續性、穩定性和經濟性，提高船舶的續航力。

本文對新型船舶能量管理系統研制過程中的主要技術問題進行研究，包括系統軟硬件體系架構及實現的關鍵技術等，從而保證全電力船舶網絡化監控的實時性、有效性和可靠性。

2 船舶能量管理系統硬件架構研究

船舶能量管理系統硬件總體框圖如圖1所 圖1 船舶能量管理系統總體架構圖

示，系統信息網絡采用硬線直連、雙冗余現場總線和雙冗余以太網混合的網絡構架。即重要的信號線、控制線為硬線直連，如緊急停車控制線等；實時性要求比較高的信號采用具有實時優先級功能的現場總線，如操控臺的車鐘、多功能定義鍵、電站的機組控制器和電站區域控制器之間、負載區域控制器與采集單元之間采用現場總線連接。

能量管理模塊上層通過雙冗余以太網連接，其中連接交換機的主干網絡采用光纖以太網，各接入主干以太網的設備采用雙冗余以太網連接。由于是環形主干網絡，因此當環型鏈路上有一點發生斷線時，自動開啟備用線路，讓系統恢復運行，切換時間小于 500ms。交換機之間的兩條鏈路采用鏈路聚合方式運行，在雙倍增加帶寬的同時，增加系統的冗余度，當一條鏈路發生斷路故障，另一條鏈路仍可正常運行，保證交換機之間正常通訊。

顯控臺是數據的融合中心和分析處理中心，作為功能軟件的載體，完成能量管理的人機界面的顯示、故障報警、運算分析、綜合決策與控制等功能。主要包括配電及負載管理顯控臺、系統分析及安全管理顯控臺、信息與網絡管理顯控臺、電力推進顯控臺等。

功能管理軟件包括供配電管理、負載管理、安全管理、系統分析、電力GIS、信息網絡管理6個功能模塊。功能軟件是在開放框架下應用開發、應用集成和系統運行的環境集合。它基于已成熟的行業技術標準，在異構分布環境（操作系統、網絡、數據庫）下提供透明、一致的信息訪問和交互手段，對其上運行的應用進行管理，為應用提供服務，它提供統一的共享數據機制和設施，支持應用間協同工作。

3 船舶能量管理系統軟件架構研究

能量管理系統軟件的總體部署如下：集控室部署供配電及負載管理顯控臺、系統分析及安全管理顯控臺、電力GIS與信息網絡管理顯控臺、電力推進顯控臺及服務器；完成能量管理系統的人機交互功能；駕控室部署能量管理駕控室顯控臺，復顯能量管理重要信息。

能量管理系統軟件系統的邏輯架構如圖2所示。數據存儲層是整個軟件系統的數據支撐，其主要功能包括：通過外部環境接口，利用數據采集和處理組件從現場設備采集數據，按CIM（common information model，通用信息模型）模型格式存儲至數據庫，或向現場設備發送指令；與服務層和應用層進行數據交互。服務層是CIS（component interface specification，組件接口規范）接口的實現層，從數據存儲層讀取數據，按一定的組件粒度，實現能量管理應用組件和公共應用組件，供應用層調用。應用層根據各功能模塊的需求，調用服務層組件，實現能量管理平臺的軟件功能。

圖2 能量管理系統軟件架構圖

采用這種松散耦合結構優點在于：

① 每一顯控臺按配置需求分布式地進行業務線程計算和數據處理，提高操作端的響應速度。

② 數據存儲功能由應用服務器完成，避免了當監控數據量較大時的數據擁擠和通信瓶頸問題。

③ 當系統需求發生變化，增加新的功能或修改功能時，開發人員可增加功能配置參數更新業務邏輯，從而提高系統的可維護性。

④ 當終端控制臺發生變化，數據或者應用服務器的業務邏輯也不需改變，從而提高系統模塊的可重用性，便于系統的升級，降低建設和維護成本。

利用面向對象軟件工程的設計方法，能量管理軟件系統主流程（活動圖）如圖3所示。詳細描述了包括軟件初始化、數據通信與處理、主界面顯示、各子界面圖形顯示、各功能模塊應用組件、故障報警等在內的軟件主體相互關系。

4 能量管理系統實現關鍵技術研究

4.1 船舶公共信息模型（CIM）技術研究

船舶能量管理系統作為一個集數據采集、數據通信、實時監控和數據處理為一體的信息流對能量流的管理系統，無論是底層的智能終端所具有的數據采集和程序處理，還是各種高級應用程序，其功能的最終操作對象都是數據。因此構建船舶能量管理系統公共信息模型（Common Information Model，CIM）是船舶能量管理系統軟件實現的一項關鍵技術。

本文借鑒“國際電工委員會制定的IEC 61970系列標準”，結合船舶能量管理系統與陸地能量管理系統的聯系和區別，對公共信息模型CIM語義上進行擴展，以對象類和屬性的方式來顯示船舶電力系統資源以及它們之間關系，實現不同應用系統間集成。并用統一建模語言（UML）構建支持面向對象的元數據模型。

4.2 船舶能量管理系統軟件接口規范

網絡化使船舶能量管理平臺系統軟件在分布式環境下分工合作， 不再靠“單干”， 不再是“孤島”， 這種分布式系統往往是一個由不同硬件、不同操作系統、不同支撐環境或不同廠家的產品組成的異構系統， 要使其協調工作，各個部分的軟件接口必須標準化， 能像硬件那樣“即插即用”。

本課題提出利用動態耦合組件技術實現軟件接口的方案。動態耦合組件技術是指根據能量管理系統的特點，將數據通訊、數據存儲與讀取、監控對象數據顯示、數據綜合顯示、功能模塊調用等應用，按照不同的組件粒度進行封裝，按照不同的功能需求調用相應的組件。

4.3 船舶能量管理系統數據庫管理技術研究

在能量管理系統中，數據庫系統是實現有組織、動態的存儲大量電力系統數據，方便多操作者訪問的由計算機軟硬件資源組成的系統。不論是底層的智能終端所具有的數據采集和處理程序，還是各種高級應用程序，其功能的最終操作對象都是數據，因此數據庫系統是能量管理軟件的核心。

從現場設備的物理位置來看，能量管理系統數據可分為以下幾類：發電機組狀態數據、配電狀態數據、推進狀態數據、電能質量測量狀態數據以及電量同步測量狀態數據等。從數據特性上來看，能量管理數據又可以分為以下幾類：實時量測數據、狀態估計數據、基本數據、歷史數據和臨時數據。能量管理數據還可分為實時態數據和研究態數據。由此可見，能量管理系統涉及的數據種類復雜，數據量大、相互聯系交互。只有從系統的角度仔細設計數據庫，才能把不同的應用軟件連成有機的能量管理整體，并能適應綜合電力系統的擴展。

本課題利用實時數據緩存技術來構建能量管理實時數據庫，從而保證數據讀取的實時性。結構如圖4所示的。實時數據庫包括數據庫數據結構模型、實時資源管理、數據操作和數據通信等模塊。實時數據庫數據直接對內存進行操作，使每個實時事務執行過程中避免了磁盤I/O，減少了不確定因素，提高了執行效率。

實時數據庫的“實時資源管理”主要涉及到數據存儲形式（一種是存儲在內存數據庫中，另一種是轉儲到磁盤上）。能量管理系統的數據十分龐大，并不是所有數據都需要存放在內存數據庫中，而是根據實時數據庫管理策略將實時性、高效性、關鍵性數據放到內存數據庫中。并且建立事件觸發機制，按策略將實時數據緩存的數據存入歷史數據庫。

5 結論

船舶能量管理系統的核心是實現全船能量的在線監測與合理控制， 以保證在船舶主機和發電機都不過載的前提下滿足全船動力、電力和推進等特種負荷的需要。本文針對一類新型船舶能量管理系統研制過程中主要技術問題進行了研究。設計的能量管理系統信息網絡采用硬線直連、雙冗余現場總線和雙冗余以太網混合的網絡構架，以保證控制的可靠性；軟件系統基于松散耦合的分層架構構建，利用動態耦合組件技術實現軟件接口，建立了船舶能量管理系統公用信息模型，利用實時數據緩存技術來構建能量管理實時數據庫?；谶@些關鍵技術研發的能量管理系統保證了全電力船舶網絡化監控的實時性、有效性和可靠性。本文所研究的能量管理系統設計方法將隨著綜合電力技術的發展而進一步提高，以滿足未來現代化船舶設計的需要，大幅提高船舶整體性能。

參考文獻：

[1] 鄭元璋， 冀路明， 李海量. 艦船綜合電力推進監控系統研究[ J]. 中國航海， 2005（4）： 83-86.

[2] 徐永法，韓旗，杜軍，等. 船舶能量管理系統PMS 研究[J]. 中國航海，2005（3）： 78-80， 86.

[3] 羅成漢，陳輝. 船舶能量管理系統PMS 對策[J]. 中國航海，2007（4）：87-91.

第8篇：能量管理策略范文

【關鍵詞】1500V城軌系統 再生制動能量 儲存利用

作為城市交通的重要組成部分，城軌系統的運行情況不僅關系著其交通的建設情況，而且對于節約環保型城市的建立也具有重要的影響。本文通過對1500V城軌系統再生制動能量儲存裝置的特點及其基本原理展開研究，進而對裝置的控制策略以及裝置內各個模塊功能的實現方法進行了詳細分析。

1 1500V城軌系統再生制動能量存儲裝置簡述

1.1 1500V城軌系統再生制動能量的儲存裝置特點

1500V城軌系統再生制動能量儲存裝置的特點為：以裝置吸收的制動能量得以充分利用為目標，在利用儲能模塊優化技術與能量管理技術的基礎上，降低城軌系統母線電壓的波動，進而達到優化車輛電制動的效果。

1.2 再生制動能量儲存裝置的基本原理

當城軌系統中的地鐵車輛處于再生制動的工作情況時，其所產生的再生制動能量并不能完全被本車的用電設備及系統中的其他車輛所吸收，進而使得系統母線電壓快速升高。而此時，系統線路中的1500V（超級電容）再生制動能量儲存裝置則會將多余的能量吸收，在對超級電容進行充電的情況下，使得裝置將系統多余的電能轉化為電容的電場能并將其儲存，從而達到控制系統母線線壓、最大限度發揮車輛電制動性能的目的。

此外，在電能的利用方面，當1500V城軌系統的供電區間內有車輛啟動或部分車輛具有供電需求時，超級電容在升壓斬波放電的情況下，可以將其內部的電場能轉化為電能，進而將電容存儲的電能進行釋放，回饋給直流母線以滿足相關電力需求。

2 1500V城軌系統再生制動裝置能量儲存的實現

2.1裝置模塊的設置及其特點

1500V城軌系統再生制動能量儲存裝置的模塊包括了超級電容模塊、電阻吸收模塊、蓄電池模塊以及逆變模塊。其中超級電容模塊的特點是：功率密度較高、充放電時間較短，且具有控制簡單和環保等優良特性，但模塊的單體耐壓較低，若單獨使用并不能滿足城軌系統再生制動能量儲存利用裝置的電壓與能量等級的要求。所以，根據其特點可知，在使用超級電容時，需要視情況進行串聯或并聯使用。超級電容吸收或釋放的總能量E=C（U22- U12），其中 與 分別表示裝置在整個充放電過程中母線電壓的最低值與最高值，C表示超級電容器組。電阻吸收模塊在整個再生制動能量儲存裝置中的作用是補充上述超級電容儲存模塊對母線降壓的不足，即當電容模塊對母線的降壓未達到制動能量儲存的標準或電容器組出現內部故障時，電阻吸收模塊則會將母線電壓穩定在U1―U2 之間，進而確保地鐵車輛可以有效利用電制動。

1500V城軌系統再生制動能量儲存裝置儲存并利用電壓的過程為：超級電容器持續充電使得電容電壓高于系統的蓄電池電壓時，超級電容則會自動對蓄電池進行充電，而上述電壓轉移的過程中則會使得直流母線的電壓持續升高，此時，蓄電池將會和電容一同吸收城軌系統的多余能量；而當超級電容放電使得直流母線電壓降低時候，則電容電壓要低于裝置內蓄電池的電壓，此時，蓄電池則會對電容進行充電，即蓄電池一起將儲存的電能回饋給城軌系統的電網中，使先前制動產生的多余能量得到充分利用。由此可見，上述過程對蓄電池本身的要求較高，根據實踐經驗可知，蓄電池應該選用放電性能較好的鋰電池。

逆變模塊的工作過程為整流電路、平波電流以及控制電路和逆變電路，其主要作用就是借助能量管理技術，將蓄電池中儲存的制動電能轉變為標準的工頻交流電能，并將其供給城軌系統中的部分負載，例如站內的照明、空調和風機等。

2.2裝置的控制策略

2.2.1雙向變換器的控制

雙向變換器就是在保持輸入或輸出電壓穩定的情況下，根據系統用電的具體要求改變電流的方向，進而達到雙向性電流運行的目的。1500V城軌系統中的雙向變換器的工作模式主要分為如下四種：

（1）初始充電模式，即以恒流模式對初始階段電容值為零時的超級電容進行充電，使超級電容具備滿足裝置運轉的電壓深度。

（2）充電模式，即當直流母線的電壓持續升高到城軌系統容納電壓的上限 時，超級電容開始運作，直接從直流母線吸收能量。

（3）放電模式，即直流母線電壓下降到系統下線電壓 時，超級電容則開始運作，開始向直流母線釋放能量。

（4）被有保持模式。當直流母線的電壓處于裝置放電模式與充電模式電壓之間時（U1―U2 ），利用電流與電壓雙閉環控制的降壓和升壓電路對超級電容的內部電壓進行微調，從而使電壓值維持在裝置所設定的電壓深度。

2.2.2超級電容的控制

根據2.2.1中雙向變換器的變換控制可知，超級電容的控制模塊主要具有三種工作狀態，分別為微調、放電和充電。微調、放電和充電根據城軌系統電網電壓的變化進行協調并互相轉化，使得裝置對電網電壓的優化性能得到了充分改善。

3 結論

本文通過對1500V城軌系統再生制動能量儲存裝置的特點及實現能量轉化與儲存的基本原理進行闡述，在對裝置的超級電容模塊、電阻吸收模塊、蓄電池模塊以及逆變模塊等各模塊功能實現方法進行研究的基礎上，進而對裝置的控制策略做出了具體分析?？梢姡磥砑訌妼?500V城軌系統再生制動能量儲存與利用方法的研究力度，對于建設節約環保型城市并促進我國城市交通發展具有重要的歷史作用和現實意義。

參考文獻

[1]蘇玉京.基于儲能技術的城軌交通再生制動能量利用方案研究.[D].華中科技大學，2013.

[2]武利斌.基于超級電容器的城軌再生制動儲能仿真研究.[D].西南交通大學，2011.

[3]王鈞正.城市軌道交通供電系統再生電能利用技術研究.[D].華中科技大學，2011.

第9篇：能量管理策略范文

關鍵詞：無線傳感器網絡；覆蓋優化；灰狼算法；萊維飛行；能量位置融合

隨著材料科學和電子信息技術的發展，體積小、能耗低、無線覆蓋范圍廣的傳感器越來越來成為主流，無線傳感器網絡也就自然而然地走進了科學界和工業界的視線中。無線傳感器網絡作為大量傳感器在自組織和多跳的方式下構成的無線網絡結構，目的是群體內的協作感知、收集、處理和轉發網絡覆蓋目標區域內感知對象的監測信息。無線傳感器網絡有著深遠的應用前景，無論是在戰爭戰術［1］、化學工業監測和預報，還是航天器狀態監控、城市軌道交通和倉儲物流管理［2］等領域都極具意義。近年來，群體智能算法在WSN覆蓋問題中的應用與日俱增。文獻［3］提出了一種粒子群和螢火蟲的混合算法（PG－SO），以粒子群為主體，螢火蟲進行局部搜索，算法復雜度提升較高，需要迭代的次數顯著增加，同時，節點部署稀疏時效果不明顯。文獻［4］提出了一種指數加權的粒子群改進方法，盡管粒子群動態性能有所改善，但收斂速度并沒有大幅提高，粒子群算法早熟的局限性依然存在，對覆蓋問題的求解不利。Hu等［5］利用混沌映射加上非線性因子和Delta狼的變異行為對灰狼優化算法進行了改進，但由于是第三優個體的變異，跳出局部最優仍存在困難，變異也導致迭代次數增加，降低了快速性。上述方法雖然可用于解決覆蓋問題，但算法帶來的覆蓋能力依然不夠，收斂速度慢，有些還沒有考慮能量受限等問題?；依莾灮惴ǎ℅reyWolfOptimizer，GWO）是2014年提出的一種群智能優化方法［6］。由于其出色的尋優性能，明顯優于粒子群、螢火蟲等傳統算法，因此被大量應用在核科學［7］、農業預測［8］等領域。然而，與其他算法一樣，即便擁有3個優勢引導個體，灰狼優化算法也不可避免地存在過早收斂、全局能力不足等問題。針對這些問題，國內外大量學者采取了不同的改進措施來提升算法的性能。文獻［9］中用混合蛙跳和灰狼混合，大幅提高了精度，但對低維度問題，尤其是最高三維的覆蓋問題求解存在著不足，收斂速度不如傳統算法。Zhang等［10］引入差分策略提升了算法的性能，但由于自適應參數和趨優因子的存在，在覆蓋問題上反而降低了算法的迭代速度，延長了達到最優的時間，一定意義上降低了整個網絡的生存周期。為了提高目標區域覆蓋率，文中提出了一種能量位置融合改進灰狼算法。該方法在傳統灰狼算法中加入了混沌映射對初始種群進行改進；在更新種群的過程中通過本文提出的改進萊維飛行策略對算法的全局探索能力進行改善；種群更新的同時考慮文中提出的能量和位置融合機制，使得每一步都是平衡兩者的更優解，從而提高覆蓋率，也為能量受限條件下算法的設計提供新思路。

1覆蓋模型分析

假設求解的是二維覆蓋問題，即可定義網絡監測區域面積為M×N，區域內目標可以被離散化為M×N個點，在區域內隨機布置n個傳感器節點，節點集可以表示為U＝｛u1，u2，…，un}，所有節點的感知半徑Rs和通信半徑Rc都相同，且Rs≤2Rc。被檢測區域任意節點Ui的坐標為（xi，yi），目標節點Oj的坐標為（xj，yj），兩者之間的距離表示為：d（ui，Oj）＝（xi－xj）2＋（yi－yj）2。

2灰狼算法原理

灰狼算法是模擬灰狼群體，利用灰狼的等級制度以及在捕食過程中的搜索、包圍、捕獵等行為來達到優化的目的。假設灰狼種群個體數為pop，搜索區域的維度為h。其中，第i個灰狼個體的位置可以表示為Zi＝｛Zi1，Zi2，…，Zih}，在種群中適應度（Fitness）最大的個體被記作α，將順次適應度第二名的個體記作β，第三名記作δ，剩余的個體記作ω。

3算法改進策略

3．1混沌初始化

混沌是非線性系統獨有的且廣泛存在的一種非周期運動形式，其涉及自然科學和社會科學的每一個分支。因為其普適性和隨機性，不同優化算法都能在全局區域實現高效尋優。

3．2改進萊維飛行策略

分析原始灰狼算法可知，整個種群隨著迭代次數的增加逐漸向三頭優勢狼靠近，灰狼個體分布變得集中，極有可能錯失全局最優解。為此，文中提出了一種改進的萊維飛行策略，在傳統策略下，個體每次都要進行飛行［11］，改進后的策略是否飛行取決于時間步長近似出的數值概率，而在算法全程運行的不同周期中概率不同，有效地平衡了全局和局部能力，既可以讓算法在前期不至于全局過于發散，也可以保證在后期具有跳出局部最優的能力。

3．3能量位置融合

傳感器節點的能量儲備是有限的，為了節省能量的使用，優化網絡資源，提升網絡生存周期，本文將能量概念引入算法中，使得算法尋找的最優點不再單單是整個網絡的最大覆蓋率，而是能量位置移動綜合考慮后的最優位置。

4覆蓋優化設計

改進后的灰狼優化算法目的是未覆蓋率和能量之和最小化，算法步驟如下：Step1初始化參數，設置灰狼種群規模為pop，求解問題的維數為2，最大迭代次數為Tmax。對參數A，C，a進行賦值。Step2初始化種群，利用Circle映射隨機產生種群個體。Step3由給出的適應度函數計算各灰狼個體的適應度fitness，并按適應度排序，前三名設置為個體α，β，δ，對應的位置信息為Z1，Z2，Z3。Step4利用式（5）－式（16）更新個置。

5仿真實驗與分析

5．1未考慮能量受限的仿真

未考慮能量時的仿真主要是改進的IGWO與原始灰狼算法即文獻［6］，還有文獻［3］、文獻［4］、文獻［5］進行對比，其中不同文獻的實驗參數設置與本文相同，隨后進行比較。實驗平臺為CPU主頻為2．9GHz、動態加速頻率4．2GHz的計算機，仿真軟件為MATLAB，所有后續實驗均在此實驗環境中進行。表1所列為對比算法。（1）與GWO對比實驗參數設置：監測區域為10×10的正方形區域，傳感器節點數為48，種群數量為30，迭代次數1000，感知半徑為1m，通信半徑10m。圖2給出了GWO與IGWO迭代時的覆蓋率變化曲線。由圖2可以看出，改進灰狼算法跳出局部最優只有40次迭代，而原始灰狼算法大約需要200次。在改進的萊維飛行策略下，不論是最優還是最弱的個體，跳出局部能力都有一定程度的提升，帶來了迭代次數的減少。在尋找全局最優上，改進灰狼算法達到了全覆蓋，灰狼算法只有99％，一定程度上可以歸功于Circle映射下的初始種群優越性，使得IGWO能做到100％的覆蓋率。由此可見，IGWO的全局能力遠強于GWO。（2）與PGSO，IPSO，FGWO的對比實驗參數同上。圖3給出了4種算法的共同對比圖。由表2可見，改進后的灰狼優化算法性能明顯優于文獻［3－5］中所提到的算法。在迭代40次后，改進灰狼算法的覆蓋率達到了100％，而其他算法此時的覆蓋率不到90％，這可以歸因于初始種群的優越性，并且改進的萊維飛行在保證全局能力的同時沒有降低前期的收斂速度，全局收斂速度因此有所提高。萊維飛行所進行的隨機行走使得個體按照重尾分布改變自身位置，大大提高了跳出局部最優的能力。

5．2能量位置融合仿真