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最短路径研究及应用论文

在物流配送领域,如何快速、准确的获得用户信息并及时开展业务,高效、合理的完成配送服务,成为决定物流企业市场竞争力的重要因素。下面是我为大家整理的物流配送管理系统论文,供大家参考。

物流配送系统干扰管理模型研究

物流配送管理系统论文摘要

摘要:物流配送在我国信息化时代是非常需要的,因此有着非常重要的地位。物流配送系统就是一个经济行为的系统,它为人们在物流上面提供了方便。关于物流配送系统干扰管理模型,国内外都有一定的研究。本文从物流配送系统的概念、一般方式、具体模型来作了探讨工作。

物流配送管理系统论文内容

[abstract] the logistics distribution in our country's information age is very need, so has a very important position. The logistics distribution system is an economic behavior of the system, it for the people in the logistics provided above to a convenient. About logistics distribution system interference management model, and have certain research at home and abroad. This paper, from the concept of logistics distribution system, general way, the specific model to work were discussed

关键词:物流配送;系统;干扰管理;研究;

中图分类号:F253

一、物流配送系统

(一)概念

物流配送系统是一个经济行为的系统,它是通过其收集广泛的信息来实现以信息为基础的物流系统化,其作用是不可忽视。物流配送系统的主要机能分为两种,一种是作业子系统,另一种是信息子系统。作业子系统的范围比较广,包括的内容也比较多,例如输送、保管、加工等机能,其主要目的是保证物流配送达到快速的运作,使工作效率提高。信息子系统相比作业子系统来说范围是比较小的,其内容包括订货、发货、出库管理等,它的主要目的除了提高其工作效率以外,还能使工作更加效果化。信息子系统还有一点对于顾客来说是非常有用的,那就是可以以比较低的成本以及优良的顾客服务来完成商品实体,然后从供应地再到消费地,是一种非常有利于顾客的活动。

(二)一般方式

物流配送在我国占有非常重要的地位,它一般有两种配送模式,一种是及时配送,另一种是准时配送,这两种配送模式的应用是非常广泛的,因为两种模式都要有一个共同点,那就是都满足了用户的特殊要求,以此来进行供货以及送货的工作。即时配送和准时配送的供货时间非常的灵活和稳定,基于这种情况,对于用户的生产者和经营者来说,库存的压力就发生了变化,也就是出现库存缩减的情况,有时还会取消自己的库存。

二、物流配送系统干扰管理模型

(一)国内外的研究

关于干扰的研究在20世纪70年代就已经开始了,但是其干扰管理模型是在同个世纪90年代才提出来的,在提出来的概念中,把干扰管理给局限化了,把系统扰动控制在最小数值,还指出了干扰管理的另一种含义,它是属于运筹学的某个应用领域,其发展的潜能在一定程度上来说是非常大的。

我国的学者也对干扰管理作了一些研究,研究表明干扰管理的实质就是使事件回到最初的状态,其突然出现的事件就是一种偏离,而这种偏离是微小的,并没有对其产生一些重要的影响,所以通过及时的管理 方法 是可以修正的。学者还将干扰管理与应急管理的不同点分列出来,使人一目了然。

在现阶段,国内外关于干扰管理的模型的研究具有片面性,侧重于模型以及算法,虽然涉及的领域非常的多,但是也具有一定的局限性,片面性在一定程度上也是有的,比如说在车辆调度领域,特别是物流配送这一方面,相对来说起步是比较晚的,但是后续的研究并没有停止。

(二)原因

1.总所周知,客户如果对一个企业充分信任的话,就能使企业的长期的拥有这些客户,也就是固定客户会增多,随着旧客户的口碑相传,新客户也会随之而来,企业就会得到更多的赢利。下文所讲到的数学模型建立的目标是最小化的,因此就可以就可以用这一条件来反映对客户满意度的扰动。

2.物流配送的运营商最关心的必然是运作成本,因为其运作成本是整个物流配送的核心,所以根据这种情况来看,要想节约其运作成本的话,就可以调整其干扰方案。

3.干扰管理在生成新的配送方案后,其车的路线也将发生变化,因为频繁的更改其路线,其交通费必然会增加,超过了原本的预算,其效率也会受到影响。另一方面,因为路线频繁的更改,司机原本已经熟悉的路线又变得陌生起来,必将会影响司机的工作心情。依据干扰管理的思想来看,新方案和原方案相比的话,两者间的偏差值应该是最小的,所以路径的变动量也会最小。在本文中,提出的模型(下文将提到)是以三个维度来度量其扰动的,其模型是属于多目标的。

(三)数学模型的建立

数学模型的建立,是例子是非常多的。本文只是以需求量变动为干扰事件这一个例子来进行数学建模,其原因有以下几点内容。

1.需求量变动在一些企业中是必然会发生的干扰事件,特别是在成品油销售的企业。因为油品的存放存在一定的危险,容易造成火灾事故,如果除去加油站,其他成油品销售一般为服务行业,比如说餐饮、酒店等,因为这些行业所存储的油不能太多,所以只能小批量的、多数次的来购买,根据这样一种情况,需求量必然会发生变化。据有关资料调查,需求量变动量最大的干扰事件就是该类企业。

2.需求量变动的问题在国内外学术界的关注度是非常高的,国内外许多著名学者都对需求量变动问题作了探讨。根据一些新闻、期刊以及文献我们就可以看出,物流配送需求量变动的研究已经在很久以前就有相关资料了。此类干扰事件在1987年时就作了有关研究,比如说不确定性需求的动态车辆指派问题模型。

3.关于物流配送的车辆其路径问题的种类也是非常多的,本文主要通过对有时间窗的车辆路径问题作了相关研究。此类问题有一个特别明显的特点,就是客户对货物所送达的时间非常的严格,因此其要求也更加高了。下面我们举一个例子来详细的讲解一下这个问题,让其更加的清晰明了。假如其问题范围和条件分别为:只有一个配送中心,并且其配送中心有足够的同质物质材料,车辆也足够,但是有一个问题就是其车辆必须以配送中心为始源地和终点,而且每一辆车必须从只能访问一个客户,如图1(a)所示.如果出现需求量的突发事件,车辆就必须在出发之前就要把物品载满。假如说在开始设定的计划中,并没有对需求量不足做出一些应急 措施 ,如果客户的需求量突然增加,如图1中的客户点7,而且增加的需求量还超过了剩余车辆的载货量,也就是说其车辆也出现供应不足的情况,此时它就需要其他车辆来进行援助工作,如图l(b)所示。

三、结束语

随着我国经济的迅速发展,人们开始追求方便化,所以物流配送工作对于人们来说变得越来越重要。但是在物流配送的过程中,必定会出现突发状况,也就是出现干扰的情况。比如说客户需求量变动、车辆出现故障等,这些干扰事件经常会使原本计划出现失败的情况,然后顾客就对其不满,矛盾也会随着时间而加深。在现阶段,物流配送系统干扰管理模型的研究有些片面化,在前面我们也提到过,主要因为全都集中在单一要素变动引发的干扰事件上,在真正的物流配送过程中,存在变动的情况更多,因此,物流配送系统干扰管理模型的问题还有待进一步的研究,以此来完善此系统,让其更加贴近生活,实用性也变得更强。

物流配送管理系统论文文献

[1]王旭坪,杨德礼,许传磊.有顾客需求变动的车辆调度干扰管理研究[J].运筹与管理.2009(04)

[2] 孙丽君,胡祥培,于楠,方艳.需求变动下的物流配送干扰管理模型的知识表示与求解[J].管理科学.2008(06)

[3] 杨文超,王征,胡祥培,王雅楠.行驶时间延迟的物流配送干扰管理模型及算法[J].计算机集成制造系统.2010(02)

[4] 朱晓锋,蔡延光.物流配送的优化模型及算法在连锁企业中应用[J].顺德职业技术学院学报.2011(01)

[5] 胡祥培,于楠,丁秋雷.物流配送车辆的干扰管理序贯决策方法研究[J].管理工程学报.2011(02)

矩阵算法在物流配送管理系统中的应用

物流配送管理系统论文摘要

摘要: 本文针对物流配送中心运营过程中如何合理制定配送线路的问题,以邻接矩阵为基础,通过对邻接矩阵进行运算得到有向图的可达矩阵,并据此判断是否能够找到从源节点到目标节点的有向通路,最后完成最短路径的搜索。

物流配送管理系统论文内容

Abstract: In this paper, for the problem how to develop reasonable distribution lines in the process of logistics and distribution center operations, based on adjacency matrix, by the computation of adjacency matrix to get graph reachability matrix and judge whether can find forward path from the source node to goal node, and finally complete the search of the shortest path.

关键词: 车辆路径问题;配送;物流;最短路径

Key words: vehicle routing problem;distribution;logistics;shortest path

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章 编号:1006-4311(2013)10-0163-02

0 引言

目前我国的快递行业蓬勃发展,使得物流配送中心的业务量不断增加,业务的复杂程度也已不断提高,这都对物流配送中心的科学管理水平提出了新的要求,高效、合理、安全、快速的配送是物流系统顺利运行的保证,而配送线路安排是否合理也是配送速度、成本、效益的保证。正确、合理地安排配送线路,可以达到省时、省力,增加资源利用率,降低成本,提高经济效益的目的,从而使企业达到科学化的物流管理。

本文以邻接矩阵模型为基础,提出了一种新的最短路径算法,通过对邻接矩阵进行运算得到有向图的可达矩阵,并据此判断是否能够找到从源节点到目标节点的有向通路,最后完成最短路径的搜索。

1 有向图的可达矩阵

假设有一个n个节点(d1,d2……dn)建立的有向图,每条有向边上都有各自的权值,若节点di和dj之间有条有向边,则其权值表示为Wij。如果我们要求节点d1到节点dn的最短路径。那么首先应该建立基于该有向图的邻接矩阵M:Mij=0表示节点di和dj之间没有直接有向通路,若Mij=1表示节点di和dj之间存在直接有向通路。

那么矩阵M2中所有为1的元素的坐标所代表的就是通过一次“中转”可以达到贯通的节点对。以此类推M3中所有为1的元素的坐标就是通过两次 “中转”可以达到贯通的节点对;Mn所有为1的元素的坐标就是通过n-1次“中转”可以达到贯通的节点对。

所以我们可以得出:M1+M2+M3+……+Mn得到的矩阵T即为原有向图可达矩阵,Tij=0表示节点di和dj之间没有有向通路,若Tij=1表示节点di和dj之间存在至少存在一条有向通路。

对于大规模稀疏矩阵,由于存在大量的值为0的元素,若按常规意义来存储,既会占用大量的存储空间,又会给查找带来不便。所以只要存储值为非0的元素即可。这在计算机中很好实现,只要建立含有两个整数域的结构体变量即可。

2 路径搜索算法

初步设想 由矩阵乘法的性质可知,Mx=Mx-1*M。若M■■≠0,则说明节点d1通过x-1次“中转”可以到达节点dj。那其中这x-1个节点都是哪些?它们又是什么顺序呢?把这两个问题搞清楚我们就找到了一条从节点d1经x-1次“中转”到达节点dj的通路。

接下来我们观察矩阵Mx-1的第一行,若M■■≠0,且Mij≠0,则说明:节点d1存在经x-2次“中转”到达节点di的通路,且节点di和dj之间存在直接有向通路。这样我们就找到了节点d1到节点dj通路的最后一次“中转”di,即d1,……,di,dj是一条有向通路。我们可以根据此方法进一步再找到节点d1到节点到达di的最后一次“中转”,以此类推直至找到整个通路上的所有节点。

这在计算机中实现也很容易,只要把找节点di和dj之间的最后一次“中转”的方法编写好,采用计算机中的递归调用就能很好地解决这个问题,计算机会自己自动完成整个操作。

节点的选取 有一个问题我们需要注意:在我们观察矩阵Mx-1的第一行时可能有多个节点di,使得M■■≠0,且Mij≠0。基于我们是想找到有向图中的最短路径,所以每一次选取节点应该选择一个到节点dj最短的节点作为最后一次“中转”。这一过程是通过查看另一权值矩阵W,找到值最小的Wij来确定di的。

待查节点集 上面说到,我们找到了节点d1到节点dj的x-1次“中转”的最后一次“中转”di,即d1,……,di,dj是一条有向通路。根据此方法进一步再找到节点d1到节点到达di的最后一次“中转”,以此类推直至找到整个通路上的所有节点。

每一次查找之前,与待查节点有直接通路的节点都应加到考察的范围,同时上一次确定的最终通路上的节点也应从待查范围中删除,而加入最终通路的节点集中。

需要考虑的两种情况 按照上面方法是会找到一条从d1到节点dj的一条有向通路,但是一定是最短路径吗?我们先考虑两个情况:①如果在已经找到一条从d1到节点dj的有向通路的前提下,再重复以上过程再找一条从d1到节点dj的有向通路,那么有可能新找到的通路上的所有权值之和要比之前找到的通路上的权值之和小,在这种情况下,应放弃原来通路。记下新找到的通路把它作为“当前”的最短路径。②如果在查找的过程中,已经确定节点dy是在已找通路上的节点,即存在节点d1到节点dy的通路,也存在节点dy到节点dj的通路,并且dy是上一节点的最近邻接点。但在查找下一步节点d1到节点dy的通路的最后一次“中转”dz的过程中发现:所定通路上节点dy的上一节点通过其他方式到节点dz的长度要比经过节点dy中转到节点dz的长度要短,即通过dy相当于“绕路”。因为根据中所阐述的方法找到的节点dz一定是待查节点中到节点dy路径长度最短的节点。若存在“绕路”现象,那么通过节点dy到其他的未差节点都会“绕路”。因而在这种情况下应该从已经确定的有向通路中把节点dy删除,恢复上一节点为当前节点,重新查找其除dy之外的最后一次“中转”。 搜索算法 首先根据实际情况建立有向图,并根据有向图建立有向图的邻接矩阵M,以及根据各有向边的权值建立矩阵W。然后根据矩阵乘法求出M2,M3,……Mn。这可以通过循环完成。之后的步骤就是设定待查节点,由于算法是从终点向起点查找的,所以应该先把与终点dj构成直接通路的节点作为待查节点。建立完待查节点集后,首先按照深度优先进行搜索,按照上面所说的递归算法查找第一条有向通路。然后以此条通路为基准,进行广度优先搜索,寻找新的通路,查找过程仍然是采用上述的递归算法,但是要考虑到中的两种情况。需要指出的是:广度优先搜索过程可能是一个反复执行的过程,直至最终找到节点d1到节点dj的最短路径。

3 实例

某物流公司业务员要从v0到地点v2投递货物,路线如图1所示,业务员想在此过程走的路线最短,时间最快。他应该走哪条路线?

由上面有向图建立的邻接矩阵M以及有向边权值矩阵W如图2所示,由于M是一个稀疏矩阵,按照上面方法所述形成的节点数对(0,1),(0,3),(1,2),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2)。按照矩阵乘法计算出M2、M3、M4、M5。由它们产生的节点对如下所示:M2(0,2),(0,4),(3,1),(3,2),(4,2);M3(0,1),(0,2),(3,2);M4(0,2)。我们据此可得到该有向图的可达矩阵T的节点对:(0,1),(0,2),(0,3),(0,4),(1,2),(3,1),(3,2),(3,4)(4,1),(4,2)。

现在我们求节点v0到v2的最短路径。查看矩阵T可知存在(0,2)的节点对,所以从V0可以到达V2。再按照上述规则以及结合矩阵W,找到M2存在(2,0)节点对,M中存在(1,2)和(0,1)节点对,即M■■= M12* M01, M■■、M12、 M01都不为0。所以找到一条通路即:v0、v1、v2,其路径长为19。

按照上述方法,我们还可以找到通路:v0、v3、v2和v0、v3、v4、v2,但是由于它们的路径长分别为19和20,不产生对通路v0、v1、v2的替换,所以在此不再详述。继续按着上述方法查找通路时会发现:M■■≠0,且存在M■■≠0,M12≠0,继续查找又会发现存在M■■≠0,M41≠0,进一步查找又会发现存在M03≠0,M34≠0,所以最终找到通路:v0、v3、v4、v1、v2,由于其路径长为18,所以按照上述原则对原通路v0、v1、v2进行替换,又由于已查找该有向图中所有通路,所以确定最短路径为v0、v3、v4、v1、v2,由于其路径长为18。

4 结论

本文针对物流配送系统中的投递等事务中路线优化的问题,提出了一种新的对最短路径算法的尝试,采用逆向标号,对待查节点进行优化选取,有效的利用了第一次计算的有用信息,避免重复计算,使得该算法搜索设计上要比以往算法节省时间,对于最短路径问题可以快速求解。虽然增加了邻接矩阵的乘法计算,但由于是稀疏矩阵,不会增加太多的计算量。本算法是具有实际意义的,可以在成本降低方面给出积极、高效的意见和解决方法,从而降低物流中的流通费用。

物流配送管理系统论文文献

[1]肖位枢.图论及其算法.北京:航空工业出版社,1993.

[2]任亚飞,孙明贵,王俊.民营快递业的发展及其战略选择.北京:中国储运,2006.

[3]周石林,尹建平,冯豫华.基于邻接矩阵的最短路径算法.北京:软件导报,2010.

[4]蔡临宁.物流系统规划—建模实例分析.北京:机械工业出版社,2003.

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现在,我们准备介绍计算机科学史上伟大的成就之一:Dijkstra最短路径算法[1]。这个算法适用于边的长度均不为负数的有向图,它计算从一个起始顶点到其他所有顶点的最短路径的长度。在正式定义这个问题(节)之后,我们讲解这个算法(节)以及它的正确性证明(节),然后介绍一个简单直接的实现(节)。在第4章中,我们将看到这种算法的一种令人惊叹的快速实现,它充分利用了堆这种数据结构。单源最短路径问题问题定义Dijkstra算法解决了单源最短路径问题。[2]问题:单源最短路径输入:有向图G=(V, E),起始顶点s∈V,并且每条边e∈E的长度e均为非负值。输出:每个顶点v∈V的dist(s,v)。注意,dist(s,v)这种记法表示从s到v的最短路径的长度(如果不存在从s到v的路径,dist(s,v)就是+∞)。所谓路径的长度,就是组成这条路径的各条边的长度之和。例如,在一个每条边的长度均为1的图中,路径的长度就是它所包含的边的数量。从顶点v到顶点w的最短路径就是所有从v到w的路径中长度最短的。例如,如果一个图表示道路网,每条边的长度表示从一端到另一端的预期行车时间,那么单源最短路径问题就成为计算从一个起始顶点到所有可能的目的地的行车时间的问题。小测验考虑单源最短路径问题的下面这个输入,起始顶点为s,每个边都有一个标签标识了它的长度:从s出发到s、v、w和t的最短距离分别是多少?(a)0,1,2,3(b)0,1,3,6(c)0,1,4,6(d)0,1,4,7(正确答案和详细解释参见节。)一些前提条件方便起见,我们假设本章中的输入图是有向图。经过一些微小的戏剧性修改之后,Dijkstra算法同样适用于无向图(可以进行验证)。另一个前提条件比较重要。问题陈述已经清楚地表明:我们假设每条边的长度是非负的。在许多应用中(例如计算行车路线),边的长度天然就是非负的(除非涉及时光机器),完全不需要担心这个问题。但是,我们要记住,图的路径也可以表示抽象的决策序列。例如,也许我们希望计算涉及购买和销售的金融交易序列的利润。这个问题相当于在一个边的长度可能为正也可能为负的图中寻找最短路径。在边的长度可能为负的应用中,我们不应该使用Dijkstra算法,具体原因可以参考节。[3]为什么不使用宽度优先的搜索如节所述,宽度优先的搜索的一个“杀手”级应用就是计算从一个起始顶点出发的最短路径。我们为什么需要另一种最短路径算法呢?记住,宽度优先的搜索计算的是从起始顶点到每个其他顶点的边数最少的路径,这是单源最短路径问题中每条边的长度均为1这种特殊情况。我们在小测验中看到,对于通用的非负长度边,最短路径并不一定是边数最少的路径。最短路径的许多应用,例如计算行车路线或金融交易序列,不可避免地涉及不同长度的边。但是,读者可能会觉得,通用的最短路径问题与这种特殊情况真的存在这么大的区别吗?如图所示,我们不能把一条更长的边看成3条长度为1的边组成的路径吗?图路径事实上,“一条长度为正整数的边”和“一条由条长度为1的边所组成的路径”之间并没有本质的区别。在原则上,我们可以把每条边展开为由多条长度为1的边组成的路径,然后应用宽度优先的搜索对图进行展开来解决单源最短路径问题。这是把一个问题简化为另一个问题的一个例子。在这个例子中,就是从边的长度为正整数的单源最短路径问题简化为每条边的长度均为1的特殊情况。这种简化所存在的主要问题是它扩大了图的规模。如果所有边的长度都是小整数,那么这种扩张并不是严重的问题。但在实际应用中,情况并不一定如此。某条边的长度很可能比原图中顶点和边的总数还要大很多!宽度优先的搜索在扩张后的图中的运行效率是线性时间,但这种线性时间并不一定接近原图长度的线性时间。Dijkstra算法可以看成是在扩张后的图上执行宽度优先的搜索的一种灵活模拟,它只对原始输入图进行操作,其运行时间为近似线性。关于简化如果一种能够解决问题B的算法可以方便地经过转换解决问题A,那么问题A就可以简化为问题B。例如,计算数组的中位元素的问题可以简化为对数组进行排序的问题。简化是算法及其限制的研究中非常重要的概念,具有极强的实用性。我们总是应该寻求问题的简化。当我们遇到一个似乎是新的问题时,总是要问自己:这个问题是不是一个我们已经知道怎样解决的问题的伪装版本呢?或者,我们是不是可以把这个问题的通用版本简化为一种特殊情况呢?小测验的答案正确答案:(b)。从s到本身的最短路径的长度为0以及从s到v的最短路径的长度为1不需要讨论。顶点w稍微有趣一点。从s到w的其中一条路径是有向边(s,w),它的长度是4。但是,通过更多的边可以减少总长度:路径s→v→w的长度只有1+2=3,它是最短的s−w路径。类似地,从s到t的每条经过两次跳跃的路径的长度为7,而那条更迂回的路径的长度只有1+2+3=6。算法伪码Dijkstra算法的高层结构与第2章的图搜索算法相似。[4]它的主循环的每次迭代处理一个新的顶点。这个算法的高级之处在于它采用了一种非常“聪明”的规则选择接下来处理哪个顶点:就是尚未处理的顶点中看上去最靠近起始顶点的那一个。下面的优雅伪码精确地描述了这个思路。

最短路问题毕业论文

// : 定义控制台应用程序的入口点。//#include ""#define N 12#include using namespace std;const static int soure[N][N] ={ /*这填邻接矩阵*/};int min(int arr[N],bool bj[]){ int tmp = 999; int temp = 0; for(int i=0; i>i>>j; cout<<"最短路径长度为:"<

电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛,并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 电力系统自动化毕业论文范文篇1 试析电力系统调度自动化 【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 【关键词】电力系统;调度自动化;信息 一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析 电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化,因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性,在进行电力系统自动化分析的时候,主要从配电网上实现其自动化,使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下,通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网,由于这种方式在现实自动化的过程中,不需要在配置通道上与主站的系统组成上,需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能,从而到电力系统的自动化,此种方法不仅具备相应容易实施的特点,而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式,对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成,都具有一定的缺陷性,因此随着科学技术的提高,目前计算机网络技术正在快速的发展,使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进,期改进的状态也在不断的发生着变化。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 (一)电力系统调度的任务。 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 (二)调度自动化的必要。 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 (三)电网调度自动化的组成部分及其功能。 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机CPU负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题,CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 (一)管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 (二)技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化毕业论文范文篇2 浅析电力系统自动化技术 【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 0 引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。 1 电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 2 电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 3 无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi()、WIMAX()、ZigBee()、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 4 信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 5 安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 6 传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来30年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 7 人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 8 结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 【参考文献】 [1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技,2005(02). [2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008(02). [3]夏永平,唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷,2010(06). 猜你喜欢: 1. 电力系统自动化论文范文 2. 电力工程自动化专业论文范文 3. 电力系统毕业论文范文 4. 电气自动化专业毕业论文范文 5. 电力工程自动化论文优秀范文

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答辩ppt最后一页结束语如下:

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我讲下我的专业,首先是设备背景,国内外发展,其次是设计思路和方案,再是设计校核,成果图示等等。

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