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中圖分類號:F407.61文獻標識碼: A 文章編號:
一、電力負荷管理系統
1、電力負荷管理系統構成
目前,國內投入使用的電力負荷管理系統一般由系統軟件、營銷系統等其他外部系統接口、通信網絡、現場負荷管理終端等部分構成,其系統結構如圖1所示。
圖1 負荷系統管理結構
其中,系統軟件一般包括3部分:前置機軟件、主站軟件、Web數據查詢管理軟件。前置機軟件為主站與終端通信的樞紐,是系統完成數據采集及控制的重要環節;主站軟件主要為操作人員提供人機交互界面;Web數據查詢管理軟件主要向其他管理人員及相關人員提供數據查詢及瀏覽功能。從各地區已建立的系統情況來看,系統構筑較早,系統功能偏重于負荷控制,與其他系統的接口不太完善。根據當前的電力市場化需求,有必要對現有負荷管理系統進行優化。
2、電力負荷管理系統在我國的發展現狀
目前我國電力負荷管理系統的安裝正成逐年遞增的趨勢,其中大部分地區安裝的是無線電負控系統。無線電負控系統是指以無線電作為信息傳輸通道對地區和用戶的用電負荷、電量及時間進行監視和控制的技術管理系統。無線通信屬于超短波無線通信。無線電負控系統由計算機系統、前置機、電臺、天線、電源等設備組成。屬臺是設在用戶的單向和雙向終端,由電臺、調制解調器、數據采集、數據處理、參數顯示及電源等組成。通信系統是國家無線電管理委員會批準用于無線電負控的專用頻率。它的特點是:該系統屬于集中控制系統,系統容量大,調整配置靈活,容易擴充。
系統控制中心的主要功能有遙控功能、遙測功能、遙調功能、遙信功能、對時功能、通話功能、系統自管功能以及主臺計算機系統對用戶資料進行打印及其技術處理等功能。
二、常規線損管理方法
(1)進行網絡拓撲結構分析并實施電網改造。查找如下導致線損高的因素:線路負荷偏重、線徑偏小,變壓器非節能型、能耗大,線路供電距離太長,大用戶位于線路末端,變電所布點不夠或不合理、運行方式不合理等。通過分析及時制訂計劃進行高、低壓及農、城網改造。
(2)進行理論線損計算。根據網絡參數、負荷情況、功率因數等逐條線路計算其理論功率損耗ΔP=ΣΔP,理論線損ΔA=ΔP*T。理論值與實績值進行對比、與歷史值進行對比并分析主要損耗環節和原因。
(3)加強用電管理,進行用電檢查。重視互感器、電能表等計量裝置的校驗,加強抄核收管理。檢查用戶計量方式、高壓計量部分電壓互感器二次壓降、互感器及表計的準確等級、竊電檢查、抄收準確及時性檢查等。
(4)制訂線損率計劃并考核到人。這需要進行前期的線損理論計算、網絡分析并掌握歷史線損情況,在此基礎上制訂用戶臺片線損計劃并落實責任到人,加強考核,及時反饋。
(5)加強調度管理。避免僅重安全不重效益的傳統思維,將節能降損作為調度管理的一項日常工作。加強變壓器的負載率與經濟運行分析,優化電網運行方式,避免單線路長距離供電,實時進行無功補償裝置的投切以提高電網功率因素,加強用戶無功就地補償裝置管理,減少無功電流引起的網損等。
通過對公司、線路、臺片理論線損、實際線損計算和縱橫向分析,判斷電網結構和運行的合理性,供電管理的科學性,找出計量裝置、設備性能、用電管理、運行方式、計算方法、統計資料、營業抄收等方面存在的問題,以便采取有效措施,把線損降低在一個比較合理的范圍以內。嚴謹的線損分析能正確的檢查電力網的能耗情況,分析論證能耗是否合理,提出改善電網結構降低能耗的措施,合理制定線損率指標。在此,我們應當看到,線損計算工作量極大,抄表的不同時性、電力網絡數據統計與線損計算分離等給線損分析帶來很大的難度,理論線損的計算還需要可靠的歷史數據統計。但是從目前來講,科學的數據的收集還存在著很大的難度,需要將電力負荷管理系統引入其中。
三、電力負荷管理系統進行線損分析的關鍵技術
(1)現有的數據傳輸采用電力線載波和公網的GPRS移動通信網絡配合使用實現數據的采集和上傳。電能表數據通過載波方式采集到采集器,終端將采集器數據打包經公網GPRS移動通信網絡上傳給主站。在實際傳輸中由于載波和網絡受外部環境影響較大,致使終端在線率和數據傳輸完整率無法實現100%。為保證在線率往往需要耗費大量的人力物力,為此我們要積極尋求更好的傳輸載體,比如:采用光纖傳輸或者有線網絡傳輸。
(2)因線路運行方式改變會引起的供電量或售電量的變化,導致線損計算錯誤。可在供電線路的分支處加裝計量裝置,實時采集該點的表計數據,進行分支線路的線損統計。如果分支處由于硬件設施的限制不能加裝計量裝置,應考慮采取技術措施,確保當線路運行方式改變時,該線路的供、售電量與運行方式相符。
(3)做到終端與表計、終端與主站之間通信快速、準確、同步,使抄表數據準確傳輸給終端,確保終端數據準確、及時傳輸給主站,保證線損統計數據的正確性和及時性。現階段因終端廠家和表計廠家眾多,通信規約不統一,造成數據傳輸不完整。這就需要終端有完善的硬件設施,主站每日定時廣播對時,確保終端與主站時間統一。終端與表計、終端與主站之間的通信規約采用標準格式,終端或主站都要有嚴格的糾錯功能,確保抄表數據的準確。
(4)現階段負荷管理系統與用電營銷系統是獨立的兩套系統,為使用電營銷系統數據能夠傳輸給負荷管理系統,我們通過軟件在兩系統之間編寫了接口程序來完成數據交換。這樣就造成因電能表故障、輪換、臺區切改后MIS數據更新而負荷管理系統中數據無法及時進行調整。從而造成數據抄回率下降,為此就需要開發一套基于用電營銷系統上的負荷管理系統,使兩系統基礎數據能夠做到時時更新。
(5)利用實時監測的數據,解決用戶竊電、計量裝置錯誤接線、計量裝置故障等問題。為準確的進行竊電處理、電量電費追補提供科學、有效的數據支持,減少電量損失。
終端應具有異常事件統計、報警功能,主站將終端異常事件及時召測、歸納,根據統計的電能表各相電壓、電流突變,以及斷相的時間,及時發現電能表的運行異常狀況,并在系統軟件及時提醒或通過短信方式及時發給相關班組管理人員,做到及時發現及時處理,使電量的損失降低到最小,達到降損增效的目的。
(6)根據技術發展,定期或不定期對系統運行中的各種類型的終端、電能表進行升級改造,保證終端的上線率和表計的抄收率,滿足線損計算的需要。
(7)針對公用變壓器的監測,要求負荷管理系統數據采集具有實時性、準確性和統一性,其終端采集的公變電量與分戶抄表數據時間統一,并能直接用于線損統計分析。
充分利用負荷管理系統進行公用變壓器的負荷分析,及時發現輕載、超載、三相不平衡等,為管理班組提供可靠的數據,從而采取有效措施,以提高運行率,降低線損。
結束語
通過在公用變壓器上安裝終端和集中器,可以有效縮短抄表周期,減少因人工抄表造成的錯抄、漏抄、估抄,避免臺區錯載現象的發生。通過時時監測數據,對線路進行線損分析,提高反竊電水平,縮短計量故障發現處理周期,有效地降低臺區線損。并能根據傳輸的考核表數據,合理調配配電變壓器運行狀態,降低線路損耗,保證供電質量。
參考文獻
[1] 畢峰. 電力負荷管理系統的應用和發展[J]. 中國電力教育. 2009(18)
【關鍵詞】電力規劃基礎資料傳統負荷預測現代負荷預測
一、城市電力規劃供電基礎資料的收集
1.城市總體規劃階段需調研收集的供電基礎資料
(1)地區動力資源分布、儲量、開采程度資料。
(2)城市綜合資料,包括區域經濟、城市人口、土地面積、國內生產總值,產業結構大型工業企業的產值產量的近5年或10年的歷史規劃綜合資料。
(3)城市電源電網資料,包括地區電力電氣主結線系統圖、城市供電電源種類、裝機容量及發電廠位置,城網供電電壓等級及結構、各級電壓的變電所容量數量位置及用地、高壓架空線路路徑、走廊寬度等現狀資料及城市電力部門制定的城市電力網行業規劃資料,在城市現狀地形圖中應明確標注現狀35kv以上變電站的位置和輸電線路的電壓等級以及地理走向。
(4)城市用電負荷資料,包括近5年來城市供(用)電量統計表(應包括5年來城市每年的總供電量﹑用電量﹑線路損耗以及每年的最大負荷),城市用電分類統計表可(分為市政用電﹑工業用電以及農業用電)。
2.城市詳細規劃階段的電力規劃需要調研的資料
(1)城市各類建筑單位建筑面積歸算到10kv電源處的負荷指標的現狀資料或現行的地方經驗數據。
(2)詳細規劃范圍內的各類行業現狀及規劃資料。
(3)詳細規劃區內的道路網各類設施分布現狀及詳細規劃圖。
二、負荷預測
供電基礎資料收集后,應根據本地電網的特點及用電特點,預測未來一定期限內(近期1-5年,中期6-10年遠期20年計)的負荷增長情況。如果預測的需求后于實際需求,將會導致供電負荷緊張,甚至造成拉閘限電;但如果預測的需求過度超前于實際需求,則系統利用率太低,將造成資源的嚴重浪費。
傳統負荷預測通常采用以下方法:(1)單耗法;(2)彈性系數法;(3)平均增長率法;(4)綜合用電水平法;(5)負荷密度法;(6)回歸分析法;(7)時間序列法。下面重點介紹幾種方法:
1.單耗法
根據產品(或產量)用電單耗和數量推算其用電量。應注意各行業單耗指標的動態變化,它可隨科技進步生產力的提高和節能技術發展而降低單耗,也會隨產業結構的調整或產品改變而發生變化。單耗法的優點是方法簡單,對短期負荷預測效果較好。缺點是需做大量細致的調研工作,比較籠統,很難反映現代經濟、政治、氣候等條件的影響。單耗法適用于預測規劃近期和中期的用電負荷。
其預測公式如下:p1=wnp/t。
式中:wn——產品產量用電單耗;
n——產品(或產量)數;
t——國內生產總值年平均增長率。
2.電力彈性系數法
電力彈性系數從宏觀上確定電力發展同國民經濟發展的相對速度,它是衡量國民經濟發展和用電需求的重要參數。
其計算式為:b=α/β。
式中:b——電力彈性系數;
α——電力消費年平均增長率;
β——國內生產總值年平均增長率。
電力彈性系數反映市場需求情況,體現市場需求變化,對電力的規劃和發展有一定的意義。國內嚴重缺電的時候電力彈性系數大于1。經濟發展平穩的時候電力彈性系數接近1,該方法的優點是方法簡單,易于計算。缺點是需做大量細致的調研工作。用電力彈性系數法預測的用電量誤差很大,這種方法適用于校核規劃中期和遠期的負荷預測。
3.年平均增長率法
從供電基礎資料入手,把本市(縣)近5年來的用電量和最大負荷進行統計,計算出負荷的年平均增長率。從而推算未來一定期限內(近期規劃按5年計,遠期規劃按20年計)負荷的增長情況。這種方法適用于預測規劃近期和中期遠期的各種用電負荷。
其計算式為:a(m+n)=am(1+a) n。
式中:α——預計規劃期內年平均用電量增長率;
m——基準年份;
n——預測規劃年限。
4.綜合用電水平法
根據各規劃期內的年人均綜合用電水平來推算負荷的增長情況。按照以往所做的一些城市電力規劃,根據人均綜合用電水平乘以近期規劃和遠期規劃的人口規模,即可得出未來一定期限內的城市用電負荷。這種方法適用于預測規劃近期和中期的用電負荷。
其預測公式如下:pl=wap/t。
式中:pl——用電負荷;
wa——年人均用電量(kw/h);
p——規劃期人口數;
t——年綜合最大利用小時數。
當以人口進行計算時,用電水平相當于人均電耗;如以面積進行計算,所得用電水平即相當于負荷密度。年用電量an=sd萬度,其中s--指定計算范圍內的人口數,d--表示用電水平指標。
5.負荷密度法
即單位面積功率法,這種方法適用預測各功能分區的用電負荷。適用于總圖方案或初步設計的負荷預測與計算負荷的估算。首先計算現狀和歷史的分區負荷密度,然后根據地區發展規劃對各分區負荷發展的特點推算出各分區各目標年的負荷密度預測值。對于集中的用電大戶預測時可做為點負荷單獨計算。
6.回歸分析法
根據負荷的歷史資料,建立可以進行數學分析的數學模型。用數理統計中的回歸分析方法對變量的觀測數據統計分析,從而實現對未來的負荷進行的預測。優點是預測精度較高,適用于在中、短期預測使用。缺點是:(1)規劃水平年的工農業總產值很難詳細統計;(2)只能測算出綜合用電負荷的發展水平,無法測算出各供電區的負荷發展水平,也就無法進行具體的電網建設規劃。
電力彈性系數法、年平均增長率法、回歸分析法主要是根據歷史統計數據進行分析而建立的預測數學模型,多用于宏觀預測城市總用電負荷或校核中遠期的規劃負荷預測值,單耗法、負荷密度法適用于分項分類的局部預測。以上負荷預測方法中,實際應用中相互補充校核。
三、現代負荷預測方法
20世紀80年代后期,一些基于新興學科理論的現代預測方法逐漸得到了成功應用。這其中主要有灰色數學理論、專家系統方法、神經網絡理論、模糊預測理論等。
1.灰色數學理論
灰色數學理論是把負荷序列通過生成變換,使其變化為有規律的生成數列再建模用于負荷預測。影響負荷因素的未知性和不確定性,成為系統的灰色特性。
2.專家系統方法
專家系統方法是對于數據庫里存放的過去幾年的負荷數據和天氣數據等進行細致的分析,借助專家系統,匯集有經驗的負荷預測人員的知識,按照一定的推理進行負荷預測。
3.神經網絡理論
神經網絡理論是利用神經網絡的學習功能,讓計算機學習包含在歷史負荷數據中的映射關系,再利用這種映射關系預測未來負荷。
4.模糊負荷預測
模糊控制是在所采用的控制方法上應用了模糊數學理論,使其進行確定性的工作,對一些無法構造數學模型的被控過程進行有效控制。模糊負荷預測是近幾年比較熱門的研究方向。
隨著電力市場的發展,負荷預測的重要性日益顯現,并且對負荷預測精度的要求越來越高。傳統的預測方法比較成熟,預測結果具有一定的參考價值,但要進一步提高預測精度,就需要對傳統方法進行一些改進,同時隨著現代科學技術的不斷進步,現代負荷預測的理論會越來越成熟,預測的精度越來越高。
參考文獻:
【關鍵詞】負荷預測;負荷密度;負荷曲線;負荷特性
引言
空間負荷預測是城市電網規劃的基礎,在城市電網規劃中,不僅要有預測負荷的量,還要有預測負荷的空間分布。只有在確定了負荷空間分布的基礎上,才能準確地進行變電站布點和線路走廊規劃。而負荷密度法是空間負荷預測的代表,在采用負荷密度法進行負荷預測時,負荷密度是一個非常關鍵的因素,取值是否恰當會影響預測結果的正確性。
本文以居住建筑為例,針對某沿海城市的實際情況,對該市居住建筑的負荷密度進行了抽樣實測,分析研究它們的負荷特性,并推薦其典型日的負荷曲線。
1 典型居住建筑的確定
典型居住建筑的選取需要同時滿足兩個要求:一是典型性,要求建筑量上規模、性質比較單一、使用率比較高和區域建成度高;二是可測性,要求負荷數據可以連續、準確地測得。
根據上述原則,選取A、B、C、D、E五個小區作為本次典型居住建筑負荷密度的研究對象,選取A小區和B小區作為本次典型居住建筑負荷曲線的研究對象。
2 負荷密度及負荷曲線分析
2.1 負荷密度計算
(1)單位用地面積負荷密度=用電負荷÷用地面積。
(2)單位建筑面積負荷密度=用電負荷÷建筑面積。
根據實測數據,計算A、B、C、D、E五個小區的負荷密度見下表:
表1 居住建筑負荷密度
名稱 建筑面積
(平方米) 用電負荷
(千瓦) 單位建筑面積負荷密度
(瓦/平方米)
A小區 203000 2444.2 12.0
B小區 230000 2333.4 10.1
C小區 200750 3158.4 15.7
D小區 118552 1148.2 9.7
E小區 110000 2364.6 21.5
2.2 典型日負荷曲線定性分析
典型日負荷曲線定性分析的內容是最大負荷日出現時間和日最大負荷出現時間。分析方法為:提取研究對象負荷最高的3天繪制成負荷曲線。根據繪制的A小區和B小區負荷曲線(圖1和圖2)可見,A小區和B小區負荷曲線的走勢大致一樣,在凌晨時負荷較低,早上6點30分到7點30分之間出現一個小高峰,白天基本持平,到下午17點負荷開始上升,在22點與23點之間達到最大值。
圖1 A小區典型日負荷曲線
圖2 B小區典型日負荷曲線
2.3 溫度相同日負荷曲線定性分析
溫度相同日負荷曲線定性分析的內容是比較溫度相同時,工作日、周末和國慶日負荷的大小關系及差異。選取A小區和B小區在溫度都為30度的工作日、周末和國慶日3天的負荷調查數據繪制負荷曲線,并比較得出,兩個小區的負荷在溫度相同的這3天里相差不大。
2.4 溫度不同日負荷曲線定性研究
溫度不同日負荷曲線定性研究的內容是研究典型建筑的溫度敏感系數。
溫度敏感系數=(高溫日最高負荷-低溫日最高負荷)÷高溫日最高負荷。
A小區和B小區負荷在溫度相同時的工作日、周末和國慶日相差不大,為研究負荷對溫度的敏感度,取溫度不同的工作日2天繪制負荷曲線并比較得出,A小區和B小區負荷對溫度敏感度較高,其中A小區溫度敏感系數為0.42,B小區溫度敏感系數為0.38。
2.5 小結
(1)居住建筑最高負荷一般出現在工作日的晚上22點到23點之間。
(2)居住建筑對溫度的敏感度較高。
(3)居住建筑溫度相同時,負荷在工作日、周末和國慶日相差不大。
3 負荷密度及典型日負荷曲線推薦
3.1 負荷密度推薦值
通過表1可知,各研究對象的單位建筑面積負荷密度較為接近,實測范圍在10-22瓦/平方米之間。本文以本次實測調研得出的單位建筑面積負荷密度為基礎,并參考了《民用建筑電氣設計數據手冊》、《建筑電氣專業技術措施》和《電氣專業設計統一技術措施》,同時考慮為未知用電設備的增加預留部分容量,提出了居住建筑的建筑面積負荷密度推薦指標,取值范圍為16-25千瓦/平方米。
3.2 典型日負荷曲線推薦
典型建筑日負荷曲線每隔半個小時有一個記錄數據,每天有48個負荷點,將其各典型日負荷曲線對應的負荷點相加,然后將相加后所得的48個負荷點的平均值同時除以最高負荷點,將相除后的這些負荷點用直角坐標描述出來,并用折線連接起來就得到推薦典型日負荷曲線。
4 結語
本文以居住建筑為例,介紹了某沿海城市典型建筑的電力負荷特性研究方法,推薦了居住建筑的規劃單位建筑面積負荷密度指標,描繪了居住建筑的典型日負荷曲線。以此方法,同樣可以對其他各類性質用地的電力負荷特性進行研究,分別提出它們的規劃單位建筑面積負荷指標,并描繪出他們的典型日負荷曲線。在此基礎上,還可進一步研究出各類性質用地之間的用電同時率,從而建立負荷預測平臺,可較準確地預測各類規劃的最大用電負荷,為電網的規劃、建設、運行和管理提供科學的依據。
參考文獻:
【關鍵詞】BP神經網絡;電力系統;負荷預測
一、引 言
電力負荷預測是電力企業高效調度、正常生產的重要前提,涉及社會生產、人們生活的各個方面,其預測精度對電力系統有著非常重要的意義,提高預測精度尤其短期負荷預測的精度已成為當務之急.長期以來,國內外學者對電力負荷進行了廣泛研究,已經成為電力系統中的一研究熱點.
傳統的預測方法通常有趨勢外推法、非線性偏最小二乘回歸模型、灰色模型群建模及基于相關分析的綜合預測模型等,通過建立預測對象的精確數學模型可取得比較符合實際的預測結果.但是實際的負荷受經濟、政策、氣象及社會等因素的影響,而這些因素往往相關性比較強,從而使得電力負荷具有時變性,進行電力負荷預測是一個典型的非線性問題.應用神經網絡進行預測,不需要建立預測對象的精確數學模型,樣本數據本身就包含諸多影響電力負荷量大小的因素.人工神經網絡收斂速度快,算法實現容易,通過對訓練樣本集進行學習,以獲取數據間的規律性,建立起輸入數據與輸出數據間的一種映射,然后在此基礎上進行推理從而得到預測結果.
人工神經網絡從模仿人腦智能活動的角度出發,通過計算機結構模型,構造一種接近人類智能的信息處理系統.人工神經網絡包括輸入層、隱含層和輸出層,層與層之間采用全互聯方式,同一層之間不存在相互連接,隱含層可以有一個或多個,輸入變量采用正交最小二乘法.人工神經網絡采用反向傳播(Back Propagation,BP)算法,是多層感知器的一種有效學習算法,它的模型為前向多層網絡,如圖所示.
本文研究的重點在于對歷史負荷數據進行前期處理,因此本文選擇了在神經網絡具有代表性的BP網絡來進行負荷預測.在運用BP神經網絡預測電力負荷的過程中,如果輸入空間嚴重自相關及網絡維數較高,BP神經網絡的預測精度就會下降.針對這一問題,本文對輸入空間的主成分貢獻率采用主成分分析的方法來進行分析,從而推斷出網絡的輸入空間,最終以原輸入空間各矢量的線性組合來表示原輸入空間.由于各主成分之間關聯性較低,是相互獨立的,所以由各主成分組成的輸入空間不存在自相P性,因此能夠有效地解決問題.
二、主成分分析原理
主成分分析是一種多元統計分析方法,該方法通過構造原變量的一系列線性組合形成新變量,使這些新變量在彼此互不相關的前提下盡可能多地反映原變量的信息.而在實際問題的研究中,往往會涉及眾多有關的變量,龐大的變量群體不僅會增加計算的復雜程度,而且也為合理地分析問題和解釋問題帶來了困難.通常情況下,每個變量都會帶有重要性不同的信息,變量之間也存在一定的相關性,這些相關性使得變量提供的信息在一定程度上有所重疊.主成分分析[6]的原理便是先對這些變量進行處理,然后用較少的互不相關的新變量來反映變量所提供的絕大部分信息,最后通過對新變量的分析達到解決問題的目的.
三、基于主成分分析與BP神經網絡
基于主成分分析與BP網絡的短期負荷預測的基本思想,利用主成分分析方法與BP網絡進行短期負荷預測的基本思想簡述如下.
四、實例分析
以湖南某地區的4月1日到4月12日的負荷值以及當天的天氣、溫度、日期類型為特征狀態作為樣本,為了便于分析和處理,將每天24小時的數據進行歸一化處理.選取凌晨1點到中午12點的數據樣本,把4月2日12個時刻負荷值和影響因子值作為標準樣本,以4月3日到11日的每天16個樣本數據與2日的相應數據的差值作為訓練數據,來預測4月12日相應時刻(相對于4月12日)的負荷變化值.
為了檢驗本方法,將不應用主成分分析方法與應用主成分分析方法的預測效果進行了比較,通過計算可以得出不應用主成分分析方法的平均誤差為0.0209,而應用主成分分析方法的平均誤差為0.0125.應用主成分分析方法預測效果更好,每個時間點的預測負荷結果和實際值都十分地吻合,預測結果十分地精確.說明基于主成分分析方法的預測精度較不用主成分分析方法的預測有了較大的提高.
五、結 論
采用BP神經網絡預測電力負荷的方法雖然更容易建立起數學模型,但是輸入空間維數過高,相關性較大.本文提出了基于主成分分析和BP神經網絡進行負荷預測的方法,可以大大降低由于歷史數據過多造成的建造數學模型的難度.主成分分析方法能夠去除數據間的相關性,并且降低數據的維數,同時還能保留負荷數據的主要信息.通過將提取出的主成分作為BP網絡的輸入參數,不僅可以減少網絡的輸入量,而且能較好地提高預測精度.
【參考文獻】
[關鍵詞]:電能 穩定 牽引負荷 潮流多解法
電能作為一種動力能源形式,因為其低污染,方便運輸等諸多的優點,自從它被人類發現的那一刻起,便很快被人們廣泛利用并成為人類依賴以生存的支柱性的能源之一。隨著社會和科學技術的不斷發展進步,電能的重要性愈加顯得突出,目前可以毫不夸張得說人類近乎是一刻也不能離開電能。在電能被人類越來越依賴的同時,人們對電能的而要求也在不斷提高,不僅要求能夠安全、可靠、不間斷的供給,還要求供電頻率、電壓幅值等電能質量的指標方面也要提高。
而若要電能的安全、可靠、高質量和不間斷的供給,就必須有一個質量過硬,可靠性程度很高的傳輸電能的電力網絡系統,于是確保電力網絡系統運行的安全、可靠、高質量是一個電力工作者的重要任務。電力系統中,最重要也是最復雜的任務之一是保持系統運行的穩定,因為給社會和國民經濟帶來巨大損失系統瓦解或大面積停電等災難性事故,往往是系統穩定破壞導致的。由于電壓不穩定或電壓崩潰等事故,多次導致國外電力系統大量損失負荷,大面積停電,電網近于崩潰。例如法國電網1978年12月事故,瑞典電網1983年12月事故, 日本東京電網1987年7月事故和加拿大電網1989年3月的事故等。
尤其是美加‘8.14' 大停電事故,整個停電過程長達近三十小時,該事故發生在美國東北部和加拿大的聯合電網,時間是2003年8月14日。據文獻記載,此次事故受害面積特別大,殃及美國的8個州及加拿大的兩個省,5000萬戶受到停電影響,造成很多個發電廠被迫退出電網停止運行、直接經濟損失高達三百億美元。事故使交通中斷、停水停電、醫院商場被盜,極大的影響了人民正常生活秩序,這是人類歷史上最大規模的停電災難。事故事后分析表明,該次大停電明顯不同于傳統電壓崩潰概念中的場景,而是呈現出一種全新的電壓 崩潰形式:即無功短缺本身并沒有引起電壓持續下降進而造成電壓崩潰,雖然在事故發 生前,電壓不穩定的跡象在有些節點有所顯現,但是受擾動地區的整個電網電壓水平還 是在出現線路斷開情況之前一直維持在正常可接受范圍內。事故原因初步判定為:由于潮流大規模轉移造成的電壓崩潰。
這一次次的事故讓世界電力行業警鐘長鳴,電壓穩定問題得到了電力界廣泛關注,電壓崩潰性事故仍然是世界范圍內威脅電網安全穩定運行的最大隱患之一,所以一定要加強電壓崩潰機理與預防措施的研究。目前大范圍的電壓崩潰事故在我國境內還沒有發生過,這在一定程度上得益于我國境內電網周密的繼電保護措施,但并不意味著我國就沒有發生電壓崩潰事故的可能性,電壓失穩引起的局部停電事故在我國曾有發生,例如湖北電網1972年7月的事故,大連電網1973年7月的事故。我國正處于經濟快速發展時期,電力網絡系統也緊跟國際趨勢步入大電網、超高壓、大機組、遠距離的時代,但現在電力建設水平和經濟發展水平不一致,落后的電網建設為滿足現在的經濟發展水平,需要電網經常運行在接近其極限輸送能力的狀態,存在著發生電壓穩定事故的威脅,并且這種電壓威脅的概率還在不斷增加。
因此,在目前形勢下,總結我國以往電壓失穩的經驗和教訓,并借鑒國際惡性電壓崩潰事的經驗總結,進一步加深對電壓穩定問題的研究以避免電壓崩潰事故的發生,具有特別重要的意義。本文是在此指導思想的基礎上,首先著眼于負荷的特性這一影響電力系統電壓穩定的因素進行研究,把研究重點集中在不對稱負荷上,挑選牽引負荷這種電力系統中典型的大功率、不對稱負荷進行具體、深入的研究,以期對現行的電網有一定的實際指導意義。
考慮牽引站不對稱特性的電力系統電壓穩定所涉及的內容主要有:電壓穩定、電氣化鐵路牽引負荷、變壓器等都需要深入理解,并且在程序的實現上還需要綜合考慮計算速度,精確度和計算結果誤差、可行性等以選擇一種適合的計算算法,最后還要選擇適合自己的編程軟件進行程序的編寫。首先是電壓穩定性問題的定義。雖然電壓穩定性和功角穩定性同屬于電力系統穩定的范疇,但是和功角穩定性問題不同,電壓穩定性始終沒有一個完美的定義,目前廣泛 被接受的一般是IEEE和國際大電網會議的定義,但是他們關于該問題的定義也是在不斷的更新和充實中的。例如,雖然他們在1993年已經對電壓穩定性問題給出過定義,但是由于電壓穩定性問題在此后又有很多新發現和認識,1993年的定義已經不太合適繼續使用,于是2003年這兩個組織又聯合起來對電壓穩定性做出重新定義。
近幾十年來電壓穩定問題也引起了世界電力行業的普遍關注,成為全球性的研究熱點課題之一,研究范圍不斷拓寬,各種研究成果大量發表,一些成熟的研究成果和技術 己經應用到實際系統中。但是電壓穩定問題的研究成果與工程實際應用還有相當的距離,主要表現在兩個方面:
1.至今還沒有最終的關于電壓穩定性的定義,對電壓穩定性機理的認識也是眾說紛紜,尚未達成廣泛一致性;
1 電能量采集與負荷管理系統概述
1.1 系統架構。電能量采集與負荷管理系統主要由遠方用電現場和主站計算機系統組成,遠方用電現場包含電能計量裝置和廠站終端設備,主站計算機系統包含通訊設備、采集服務器、數據以及綜合應用層等,在電能量采集與負荷管理系統實際運行過程中,主要是通過遠方用電現場以及主站計算機系統之間的協調配合,在通訊網絡作用下,實現電力數據的穩定傳輸。電能量采集與負荷管理系統屬于一個電能相關數據采集系統,涵蓋整個地區輸電網不同電壓等級電能,能夠對電量、負荷等多項信息進行綜合處理,實現信息傳輸、數據查詢、以及信息等,對供電企業運營過程中的電量、負荷和線損數據進行科學化管理,最大程度上滿足供電企業運營需求,能夠為市場營銷分析提供可靠的數據支持,從而保證市場營銷決策的科學性和有效性。
1.2 系統組成
1.2.1 遠方用電現場表計。電能量采集與負荷管理系統中大多由全電子多功能電能表實現電力數據信息的統一配送。全電子多功能電能表的輸出接口主要分為RS485接口和低壓配電線載波接口,能夠有效滿足終端采集器的運行需求。電能表內置乘法器,能夠對電功率進行準確測量,準確獲取最大需量、電壓、電流和功率因數等多項參數,以保證整個系統的安全穩定運行。
1.2.2 端設備。終端設備是集抄管理系統中的核心,據現場供電條件可分為單表采集器和多表采集器兩種。采集器完成用電現場的各類數據采集、儲存工作以及和主站系統之間的數據通訊。
1.2.3 通訊網絡。按照采集數據的通訊方式及媒介的不同,分為RS485總線網、單導線脈沖采集和低壓電力線載波通訊網。
1.2.4 采集服務器。實行并行采集,按照一定的負載均衡原則,將通訊鏈路和任務分配到不同的前置設備,支持對一終端多通道的自動切換。
1.2.5 數據處理設備。利用數據庫的表分區技術、分數據文件存儲技術等,支持雙機或多數據庫服務器同時運行。
2 能量采集與負荷管理系統的典型功能
2.1 檔案管理。面向各應用領域實現對各類檔案的查詢及統計功能。可進行大用戶、終端等信息的統計,并可對檔案操作日志進行查詢。通過檔案維護功能,可以對系統的基礎檔案進行全方面的維護及管理,脫離C/S結構,直接利用WEB實現了對用戶、終端、表計檔案的添加、修改及刪除。修改各檔案信息保存后再刷新實時庫,修改信息可保存進系統數據庫,從界面左側的樹上便可看到檔案顯示。
2.2 遠程數據自動采集。面向全局系統采集電能量采集終端或者電能表的所有數據,內容包括:正、反向有功電能量數據、四象限無功電能量數據、負荷曲線、表計狀態、重要時間信息進行自動采集,所有數據均帶時標。
2.3 線損管理與分析。采用新型的設計思想,即支持傳統的對數據塊進行獲取、統計和分析的功能,又支持對單個數據單元的操作,徹底解決了復雜的電力系統報表中多源分片、不規則分組、行列對稱、統計分析等難題,能夠為線損管理與分析展現更為豐富、復雜的內容。
2.4 報表。面向全局面向全網,通過定制豐富的報表參數,可以在生成前選擇統計時段和各種電力對象,系統還可以對選擇的多少進行設置,可以為單選或多選。打破了傳統報表月報、季報和年報的局限性。
3 電能量采集與負荷管理系統在供電企業市場營銷分析中的實際應用
3.1 應用說明。就供電企業市場營銷分析工作的實際情況來看,電能量采集與負荷管理系統運行過程中,其通訊采集程序采集回終端電表數據時,往往需要對數據進行實時處理,之后批量存儲于商用數據庫內,產生計算任務。待其它接口數據直接存入商用數據庫并產生計算任務后,程序加載后對計算任務進行讀取,并依據相關規則及費率模型開展精準計算和分析,從而為供電企業市場營銷分析工作提供可靠的數據支持。在供電企業市場營銷分析工作中,應用電能量采集與負荷管理系統能夠對采集返回中的非法數據進行準確辨識,針對無法采集的數據,系統能夠通過一定方式自行修補,以保證數據完整性,確保線損分析工作中數據的完整程度較高。電能量采集與負荷管理系統具有良好的計算和統計功能,系統內部含有計算處理程序,能夠對市場營銷分析中的整點電量、日電量、線損以及極值等進行計算和分析,對數據完整率進行科學化統計。系統可以通過列表和趨勢圖分析功率數據及其變化情況,并開展用電逐層分析和異常分析,對系統綜合數據進行準確查詢,以準確把握供電企業市場營銷活動中的數據匯總情況以及用戶綜合數據,通過多用戶的用電對比分析,依據絕對變化值和相對變化率實現大用戶數據用電數據排名。電能量采集與負荷管理系統能夠對過濾閥值進行靈活設置,實現功率因數查詢,從而確保供電企業市場營銷分析工作的高效進行。
3.2 實際應用
3.2.1 電量分析。在供電企業市場營銷分析中,電能量采集與負荷管理系統的應用,能夠依據不同需求對特定區域下的電量分布情況進行統計分析,一定程度上提高了電量分析的準確性。在實際應用中,以計量點、用戶、營業所以及分局等作為數據查詢對象,合理選擇數據查詢時間和條件類型,包括區域分布情況、行業分布情況以及電壓等級等。待系統出現支公司電量統計表后,能夠更加直觀且清晰的觀察到供電企業售電量,以份額較大的用電大戶作為市場營銷分析的重點關注對象,開展專題分析,準確其售電量的動態信息,對供電企業售電量指標的完成情況和未來變化趨勢進行科學化分析,進一步提高完成售電量指標的具體方案,找準市場發展突破口,從而全面提高供電企業的綜合效益。
3.2.2 分類用電分析。電能量采集與負荷管理系統在供電企業市場營銷分析中的應用,便于供電企業依據企業自身發展特點、行業發展態勢以及電壓等級開展電量統計和查詢,準確把握不同類型用戶的用電情況,及其對供電企業利潤的具體影響,準確把握電量增減趨勢,并將行業電量統計情況形成直觀的統計圖,為供電企業經濟分析提供極大便利。
3.2.3 分類電量趨勢。電能量采集與負荷管理系統的合理應用,能夠對不同行業及電壓等級下電量情況進行準確的統計分析,在選定數據查詢對象、數據對比時間以及查詢條件類型后,能夠直接輸出查詢結構,并實現數據與圖形之間的有序切換,便于供電企業市場營銷分析工作的順利開展,進一步分析用電戶的電量變化規律,分析其主客觀原因,便于供電企業及時采取有效措施提高售電量和利潤關鍵點,全面提高供電企業運營的經濟效益和社會效益。
【關鍵詞】負荷分級,電氣施工,注意點
【中圖分類號】TM71 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2012)11-0215-02
1、電氣施工中負荷分級的幾個基本概念
1.1 用電單位與用電設備
電氣施工中用電單位即負荷用戶,它的供電依賴于外部電源,負荷等級是對引入外部電源或供電線路供電可靠性的要求;用電設備依賴于用電單位內部的電源,負荷等級是對該單位外部及內部電源和供電線路可靠性的要求。
1.2 雙電源和雙回路
雙電源是指互不干擾的兩個電源:它強調兩個電源互相備用或一用一備。
雙回路指兩條回線路,它強調供配電線路的互相備用或一用一備,它對電源無要求,即指此雙回路可以由一個公共的電源供電,也可以由兩個不同的電源供電。
2、解析電力負荷分級在電氣施工中的注意點
電氣施工中,因為電源中斷等發生事故的情況是不可避免的,我國按用電單位或用電設備突然中斷供電所導致后果的危險性和嚴重程度分為一、二、三級。
2.1 一級負荷
1.中斷供電將造成人身傷亡時。例如在醫院用于手術照明、嬰兒恒溫、心臟起搏器等的設備中斷供電時導致的人身傷亡。
2.中斷供電對國家的政治和經濟造成重大損失時。例如:國家的防災、電力調度及指揮系統的電源中斷,大型商店建筑經營管理所用的計算機系統電源的中斷,大型企業的生產過程中電源中斷等造成的巨大損失。
3.中斷供電將影響有重大政治、經濟意義的用電單位的正常工作。例如:國家級的賓館大會堂的照明、電聲、錄像過程中的供電中斷,國家計算中心和國家氣象中心用于計算機系統的電源中斷以及科研院所重要實驗室的電源中斷引起的損失。
2.1.1 一級負荷在電氣施工中的注意點
電氣施工過程中,發生一級負荷時,比如當線路發生故障停電時,供電系統應該仍能保證連續供電,這時應采用常說的雙回路供電。
電氣施工過程中采用兩個電源供電,這兩個電源的要求是:
1、兩個電源間無聯系;
2、兩個電源問有聯系,但符合下列要求:(1)發生任何一種故障時,兩個電源的任何部分不能同時受到損壞;(2)發生任何一種故障且保護裝置正常時,至少有一個電源不中斷供電,而在發生任何一種故障且保護裝置失靈導致兩電源均中斷供電時,應有值班人員完成各種必要操作,迅速恢復一個電源供電。
在電氣施工過程讓電源供電時,必然要敷設電纜,此時主要首先對電纜進行詳細的規格、型號、截面等的檢查,保證其均符合要求,對于線路較短或室外的電纜敷設,可采用無線電對講機或者擴音喇叭保持,總之不能使電氣施工過程中聯絡中斷。
2.2 二級負荷
1.中斷供電將在政治、經濟上造成較大損失時。例如:醫院的電子顯微鏡、)咣機電源、高級病房、肢體傷殘康復病房照明、一般手術空調、客梯電力的電源中斷等。
2.中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如:二類高層建筑中的消防用電、主要通道及樓梯問照明、值班照明、航空障礙標志燈、用于計算機系統、信鼠機房電源以及客梯電力、排污泵、變頻空調恒壓供水、生活泵的用電電源的中斷均將影響建筑的正常工作。
3.重要的供電設備電源中斷造成的損失。例如:重要的風機、水泵,三種通風方式的裝置系統、洗浴用的電加熱淋浴器、完成防空專業隊任務所必須的用電設備以及電動防護閉門等電源中斷。
2.2.1 二級負荷在電氣施工中的注意點
在電氣施工中,二級負荷的供電設備供電有多種可選擇的方案,電氣施工者應盡量選擇安全可靠、經濟合理的方案,在導線的連接、包扎過程中檢查線路、質量、管路連接處的接口、以及導線的規格型號。電氣施工中在二級負荷設備采用的供電措施有:
1.雙回路供電,在最末一級配電裝置處自動切換;
2.雙回路供電到適當的配電電,用專線放射式送到用電設備的控制裝置上;
3.應急照明等比較分散的小容量用電負荷可以采用一路市電加整流逆變裝置電源。
2.3 三級負荷
對一級負荷一律應由兩個獨立電源供電。
較重要的二級電力負荷供電的中斷,將造成工農業大量減產、工礦交通運輸停頓、生產率下降以及城市居民正常生活和業務活動都將遭受重大影響等。一般大型工廠企業、科研院校等都屬于二級負荷。
三級負荷是不屬于上述一、二級的其他電力負荷,如附屬企業、附屬車間和某些非生產性場所中不重要的電力負荷等。
2.3.1 三級負荷在電氣施工中的注意點
在電氣施工中,雖然三級負荷對供電的要求不高,只要求一個電源,但也要盡量使供電系統簡單,配電級數少,在技術經濟比較合理的前提下盡量減少或減小電壓偏差和電壓波動,易于管理維護,并且節省電能。
3、電氣施工過程中考慮電力負荷分級的工作步驟
在電氣施工中,會遇到電源中斷,導致用電單位或者用電設備無法正常工作的現象,則在電氣施工中考慮電力負荷分級的步驟如下:
1.確認一下建筑工程的建筑類別和等級
2.查詢建筑物的規模、性質、功能及用電單位的各類電器
3.電氣工程師確定用電單位的負荷級別,對建筑內部的最高等級用電設備而言,負荷級別可能與該建筑物的負荷等級相同,也可能高出一級
4.電氣工程師要考慮各種注意事項,在解析電力負荷分級時則考慮不同等級的負荷不應混接于同一供電回路。注意事項如下:
(1)特別重要一級負荷供電的回路中嚴禁接入其它級別的負荷,普通一級負荷或二級負荷供電的回路中不應接人其他級別的負荷。各級負荷用戶的低壓配電系統構成均應簡單可靠,盡量減少配電級數。
(2)一般情況下,一級負荷設備的配電級數不應超過三級,二級負荷設備的配電級數不宜超過三級,三級負荷設備的配電級數不宜超過四級。
(3)為避免發生倒送電等各類事故,用電單位的自備電源與電力系統電源之間必須采取防止其并列運行的機械連鎖或電氣連鎖的技術措施。自備電源的容量一般均可按僅滿足一、二級負荷的需要選取。
下面以小區居民樓為例,來說明居民樓內用電設備的負荷等級及要求。在高壓電輸入居民樓時,必定需要變壓器來降低電壓,首先將變壓器由設備庫運到變壓器的安裝地點,搬運過程中要注意交通線路情況,到地點后應做好現場保護工作。變壓器安裝可根據現場實際情況進行,如果變壓器在地下室,可采用預留孔吊裝使變壓器合格,運輸路徑應保證道路平整良好。在居民小區的樓內,照明,客梯,生活水泵、生活鍋爐、洗衣房中的各種用電設備等均是維持人們正常生活必不可少的用電設備。對其要求是在需要它時就能立即投入運行。這是維持人們生活必不可少的保障型負荷。對于樓內的消防水泵、消防電梯等保證人身安全的各種用電設備,其運行特點是在正常情況下班不使用,當發生火災時,指令一到就會立即投入使用。這是起到保安作用的保安型負荷。樓內有為人們創造舒適的生活、工作、學習環境等的各種用電設備,如空調、風扇等這些用電設備需要根據人們的在不同季節的需要而運行。所以在電力負荷分級時要充分考慮不同建筑物內用電設備的負荷等級及要求。
蓮花河水電站樞紐工程由水庫大壩、引水系統、發電廠房及升壓站等組成。大壩為漿砌塊石單曲拱壩,壩址以上集雨面積42km2,最大庫容230萬m3,是一座以發電為主的小(Ⅰ)型水庫水電站。引水系統總長約1365m,其中隧洞總長1315m,開挖斷面2.2m×2m,壓力明鋼管總長50m,內徑1.2m,管壁厚度從鋼管進口的6mm(伸入洞內,為鋼筋混凝土埋管)變至8mm(水平段,為明管)。廠房面積9m×12m,內安裝一臺1280kw水輪發電機組。為了增加發電效益,降低工程造價決定將原壩體加高6.8m(即:由原23.2m增高至現30m,已經過設計復核),增加水電站最大發電靜水頭至82m,比原增加6.8m。同時取消隧洞末端調壓井(還未施工),使得水擊壓力又有所增加。壓力鋼管的運行荷載較原設計發生較大變化,需要進行強度復核以驗算原設計鋼管水平直管段承載能力能否滿足工程的安全運行的要求。
二、壓力明管復核方法的選定
(一)、水平直管段1、復核方法
按第四強度理論即形狀改變比能理論并按平面問題計算復核壓力鋼管管壁應力,其表達式為: 式中:、、、、分別表示焊縫系數、軸向正應力、環向正應力、剪應力、相應計算工況允許應力(N/mm2)。
2、計算部位的選擇
根據明鋼管的受力特點,計算鋼管直管段應力時,選取四個部位:跨中(斷面1―1)、支承環旁膜應力區邊緣(斷面2―2)、加勁環及其旁管壁(斷面3―3)、 支承環及其旁管壁(斷面4―4),如下圖所示:
3、應力組合。①跨中斷面應力組合有、、, 環向應力軸向應力由兩部分組成,一部分由軸向力引起的軸向應力,另一部分由管重和管中水重的法向力引起的軸向應力。上式中:―均勻內壓包括靜水壓力和水擊壓力;―水管半徑;―鋼管壁厚;H―計算水頭(至計算截面中心);、―分別表示管軸線傾角、環向任意點與管頂半徑的夾角;―作用在鋼管上所有的軸向力的總和;―管重和管中水重作用下的連續空心梁彎矩,以管底受拉為正。②支承環旁管壁膜應力區邊緣,斷面應力組合有、、、,其計算式;其環向應力、軸向應力計算式同上。式中:―管重和水重法向分力作用下的連續梁剪力。③加勁環及其旁管壁斷面應力組合有、、、、、(=)。環向應力;其軸向應力增加一項局部軸向應力;其余方向應力同上。式中:―加勁環凈截面面積與有效截面面積的比值。④支承環及其旁管壁,斷面應力組合有、、、、、、、(=),其中管壁應力、、、、的計算均同③,附加應力、。式中:―支承環橫截面上的軸力;―支承環有效截面積;―支承環橫截面上的彎矩;―支承環有效截面對重心軸的斷面矩。
(二)、進人孔、伸縮節校核部位選擇及應力部位
1、復核方法
采用第一強度理論即最大拉應力理論。其表達式為:;為材料的允許拉應力,為極限拉應力,為安全系數。
2、進人孔與伸縮節校核部位選擇及應力(1)進人孔。為便于鋼管的安裝、檢修,一般需在進口和出口部位設置進人孔,進人孔的鋼板厚度一般與鄰近直管管壁厚度相同或略厚。因此,在復核強度時,可只復核進人孔蓋板周圍的螺栓抗拉強度是否滿足要求。其計算方式如下:①受力計算:作用于螺栓上的力有內水壓力、水擊壓力和橡皮止水環安裝壓力。 ;。式中:―內水壓力;―進人孔蓋板內緣直徑:―進人孔蓋板外緣直徑;―壓強比,安裝壓力與的比值,取1.25。②螺栓應力計算:。式中:―螺栓個數;―每個螺栓計算面積。(2)伸縮節。由于伸縮節為單套管伸縮節,計算時選取相對薄弱的壓環進行強度復核,作用在壓環根部的力近似地可表示為:。式中:、―分別表示壓環法蘭螺母內邊緣、外邊緣直徑。計算出作用力后,按偏心受壓公式:(式中:、―分別表示的彎矩、壓環抗彎截面模量),即可求得壓環內外緣應力。(三)、管壁厚度復核因明管僅受內水總壓力的作用,即以內水總壓力與管壁的環向拉力相平衡,建立平衡方程。根據平衡條件,由內水總壓力引起的管壁環向拉力為(式中―鋼管內總水頭,―鋼管直徑,―水的比重),則管壁環向拉應力為。根據鋼管應力應小于材料允許應力的條件,即管壁厚度估算值。考慮焊縫的強度降低,允許應力應乘以焊縫系數,單面焊時取0.85。此外,考慮銹蝕、磨損及鋼板厚度誤差,管壁厚度再加上2mm,即。
三、作用在鋼管上的荷載分析
根據本工程實際運行條件,作用在壓力明管上的計算荷載按作用力方向可分為徑向荷載、垂直管軸向荷載、平行管軸向荷載。其中徑向荷載主要為內水壓力;垂直管軸向荷載有鋼管自重和管內水重分力;平行管軸向荷載有伸縮節端部的內水壓力、彎管上的內水壓力及離心力、漸縮管上的內水壓力、鋼管結構自重分力、關閉閥門及悶頭上的力、溫度作用力等。
計算出各種荷載標準值后乘以相應的荷載分項系數即為設計荷載值。以上除水擊壓力外,其它荷載均可直接求得,因此只簡要分析管道內的水擊壓力計算方法進行。(1)首先確定水擊波傳播的速度。
水擊波的傳播速度與管壁材料、厚度、管徑以及水的彈性模量等有關。其傳播速度可表示為: 式中:―聲波在水中的傳播速度,取1435m/s;―水的體積彈性模量,取2.1×103MPa;―表示管道半徑;―管道的抗力系數。 根據以上公式可以求出不同介質中的水擊傳播速度,則在管道中的平均波速。式中:、分別表示同種管道長度、串聯后管道總長。(2)確定水擊形式。水擊的產生形式有直接水擊和間接水擊。間接水擊是指當閥門關閉過程結束前,水庫異號反射回的降壓波已到達閥門外,即,這種水擊稱為間接水擊。第一相水擊按下式計算:。式中:、-管道特性系數,,,經計算,本工程不發生第一相水擊。 (3)水擊計算。按以下公式計算極限水擊:,若產生的水擊為末相水擊(極限水擊),則按下式計算水擊增加值: ,則,,式中字母意義同上。
【關鍵詞】班組建設;現狀;調查;分析
為確保調研工作取得實效,我們采取了“上下結合”的方式,即先召開座談會,班組負責人將班組建設及管理情況進行匯報,然后由客戶服務中心班組建設領導小組的成員深入班組,通過查閱資料、察看現場、現場詢問等多種形式,對所屬班組管理現狀進行調研,力求全面、深入了解客戶服務中心班組建設和管理現狀,現將調研情況匯報如下:
一、班組的整體情況
近年來,客戶服務中心始終將班組建設作為強化企業管理工作的落腳點,緊緊圍繞客戶服務中心中長期發展目標,全面貫徹落實上級有關規定,以班組建設為重點,采用抓點帶面,全面推進的原則,不斷提高班組管理水平,取得了較好的成績。
1、班組負責人情況。截至2016年2月底,客戶服務中心共有班組9個,全部為生產型班組;班組長共12名,初始學歷為中大專及以上學歷人員6人,中專及以下學歷人員6人,分別占總數的50%;高級技師8人,技師4人,分別占總數的67%、33%;年齡結構中30歲至40歲人員7人,40歲以上人員5,分別占總數的58%、42%。
2、班組建設工作開展情況。為切實做好班組建設工作,客戶服務中心將其作為年度重點任務進行了布置。一是根據不同專業類型班組的實際,修訂專業管理考評標準12種,修訂考核項目32個,切實增強了管理考評標準的全面性和可操作性;二是抓好班組建設考核工作的過程管理,嚴格按照班組自查、客戶服務中心檢查的程序開展考評工作。客戶服務中心每季度對所屬班組實行一次考評檢查,在此基礎上,每年進行一次全面考評。通過考評檢查,及時發現班組在各項管理工作中存在的問題,及時發掘班組管理中的創新成果和亮點,切實達到常態化管理要求,不斷提高班組各項管理水平;三是修訂完善了《客戶服務中心班組建設工作考核辦法》,將班組建設開展情況與月度績效考核掛鉤,促進各班組認真開展班組建設工作。
3、“星級”班組創建情況。按照綿陽公司的統一部署,客戶服務中心于2015年10月組織開展了星級班組的申報工作。客戶服務中心組織相關管理人員對申報“星級班組”的班組進行了現場檢查,檢查組采取座談交流、現場提問、查閱記錄等形式,從工作業績、特色工作、創新成果、文明生產和規范化管理情況等方面對各班組進行了認真的檢查。經檢查,客戶服務中心9個班組中,共有“五星”班組7個,“四星”班組2個。2016年2個“四星”班組將向公司進行”五星班組”的推薦、申報。
二、當前班組建設工作存在的問題:
1、班組資料負擔重。各級(網、省、市)、各部門對班組紀錄的要求不盡相同,特別是專業管理紀錄的設置方面,經初步調查,目前客戶服務中心9個班組共性表格共計16類,32種。造成班組為應對各級、各部門的不同要求,不得不增加紀錄數量,甚至重復勞動。
2、班組人員結構性缺員。在9個班組中存在結構性缺員情況,129名主業員工中,45歲及以上的55名,占人員總數的43%,截至2016年底,客戶服務中心將有8名員工退休。現場繁重的工作占去了班組人員大部分精力,無法再全力投入班組管理中,只能疲于應付,班組建設工作不能有效開展。
3、班組文化建設需要深化。管理缺乏有效激勵機制和內部競爭機制,造成部分班組成員對班組的認可度不高,缺少工作熱情,不安于本職工作,沒有朝氣和進取心.班組自主管理能力差,在班組管理上不思進取,滿足于現狀,跟不上時展的步伐。班組管理創新力度不夠,特別是先進管理理念和管理方法的引入方面。
4、班組管理的規范化、標準化、制度化水平較低。一是班組標準制度制定的不全面、不細致,未能結合工作實際加以細化和整合,可操作性和便捷性差,班組成員不便掌握,工作中很難認真貫徹執行;二是在標準制度的落實方面缺乏力度,未能形成有效約束機制,班組成員遵章辦事的意識淡薄。
三、對今后班組建設工作的建議
1、加強班組工作調研。建議綿陽公司全面梳理班組在資料管理等方面的內容,建立起覆蓋全面的、統一的班組管理標準體系,且管理標準要貼合實際,精煉實用,最根本的是不能讓一線班組人員感到累贅,應感到對工作有幫助不可缺少,不能閉門造車搞浮夸以求完成任務,應努力實現班組專業管理從粗放式的管理到精細化管理的轉變。
2、開展班組5S建設。通過5S管理,實現“美化工作環境、優化作業流程、規范操作行為、營造和諧管理”的預期目標。通過5S管理,推動班組基礎管理上臺階、專業管理上水平、現場管理上規范,全面提升班組建設的內涵和質量。
3、加強班組文化建設。以學習型班組建設為抓手,推動班組文化建設,各班組可在網省公司企業文化的基礎上不斷拓寬班組文化內涵,建立各具特色的班組安全文化、創新文化、服務文化、團隊文化,班組成員可建立自己的目標遠景,營造和諧發展、共同發展的文化內涵,進一步增強班組成員的認同感和凝聚力。
4、將同業對標工作延伸到班組。對班組各項管理工作實施指標量化,建立班組建設同業對標指標體系;重點開展以管理對標為核心的班組建設同業對標,從制度上以及方式方法上為班組間開展同業對標搭建一個平臺,通過對標工作的開展,建設班組建設同業對標最佳實踐庫,全面提高班組管理水平。
5、加強班組崗位技能培訓,加大激勵措施力度。通過提高班組人員的業務技能水平,以適應工作量不斷增大所帶來的問題;采取有效激勵措施,切實調動班組員工崗位成才的積極性。