关于高频开关电源论文范文资料

电力电子技术的发展与展望研究作者：王娟武 班级：机设0918 专业：机电设备维修与管理 学号：0918316 学院：安徽水电学院 日期：2010年12月当今世界能源消耗增长十分迅速。目前，在所有能源中电力能源约占40%，而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。预计十年后，电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换，电力电子技术在21世纪将起到更大作用。电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分，是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。�现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具 体应用。当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。一．.电力电子技术的发展历史1. 整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2. 逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3. 变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。2. 现代电力电子的应用领域2.1 计算机高效率绿色电源高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。2.2 通信用高频开关电源通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。2.3 直流-直流(DC/DC)变换器DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。2.4 不间断电源(UPS)不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。2.5 变频器电源变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。2.6 高频逆变式整流焊机电源高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。2.7 大功率开关型高压直流电源大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。 国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。2.8 电力有源滤波器传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。二．.现代电力电子技术在电力系统中的应用1. 发电环节电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备 ，电力电子备的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。（l）大型发电机的静止励磁控制静止励磁采用晶闸管整流自并励方式具有结构简单 、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。（2）水力、风力发 电机的变速恒频励磁水力发电的有效功率取决干水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时 (尤其是抽水蓄能机组) ，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。（3）发电厂风机水泵的变频调速发电厂的厂用电率平均为 8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的6 5％且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。2. 输电环节电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改 善了电力网的稳定运行特性。（1）直流输电 ( HVDC)和轻型直流输电( HVDC L i g ht )技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。l 9 7 0年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。（2）柔性交流输电 ( FACTS)技术 FA CTs技术的概念问世20世纪8 0 年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压 及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。20世纪9 0年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FA CTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。3. 配电环节配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率 、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力 ( Cu s t o m Po we r ) 技术或DFACTS技术，是在F ACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以DFACTS设备理解为F AC TS 设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着 电力电子器件价格的不断降低，可以预期D F A C TS设备产品将进入快速发展期。三．电力电子技术的发展展望1. 新型电力电子器件在用新型半导体材料制成的功率器件中，最有希望的是碳化硅（SiC）功率器件。它的性能指标比砷化镓器件还要高一个数量级。碳化硅与其它半导体材料相比，具有下列优异的物理特点：高的禁带宽度，高的饱和电子漂移速度，高的击穿强度，低的介电常数，以及高的热导率。上述这些优异的物理特性，决定了碳化硅在高温、高频率、高功率的应用场合下是极为理想的半导体材料。在同样的耐压和电流水平下，SiC器件的漂移区电阻仅为硅器件的1/200，即使高耐压的SiC场效应管的导通压降，也比单极型、双极型硅器件的低得多。而且，SiC器件的开关时间可达10ns量级，并具有十分优越的FBSOA。SiC可以用来制造射频和微波功率器件、各种高频整流器、MESFETs、MOSFETs和JFETs等。SiC高频功率器件已在Motorola开发成功，并应用于微波和射频装置。GE公司正在开发SiC功率器件和高温器件（包括用于喷气式引擎的传感器）。西屋公司已经制造出了在26GHz频率下工作的甚高频的MESFET。ABB公司正在研制高功率、高电压的SiC整流器和其它SiC低频功率器件，用于工业和电力系统。理论分析表明，SiC功率器件非常接近于理想的功率器件。可以预见，各种SiC器件的研究与开发，必将成为功率器件研究领域的主要潮流之一。可是，SiC材料和功率器件的机理、理论、制造工艺均有大量问题需要解决，它们要真正给电力电子技术领域带来又一次革命，估计还需要至少10年左右的时间。2. 新能源电力电子技术在新能源发电技术和电能质量控制技术及节能技术方面有很广阔的发展间。其中风力发电和太阳能发电最受关注，而电力电子技术正是风力发电和太阳能发电的核心技术之一，这给电力电子工程师提供了千载难逢的发展机遇 ，广大 电力电子工程师务可以住这一机遇乘势而上，促进电力电子技术的发展。同时，由于一方面电力电子装置和电弧炉等装置的的大量应用，使得电能质量日益下降，另一方面用 户对电能质量的要求越来越高人们对以有源电力滤波器为代表的电能质量控制装置日益重视，研究开发越来越多。此外，由于电力系统电动机(约占发电量的6 0 ％ 以上 ) 和照明电源( 约占发电量的 1 0～1 5 ％的大量采用，电力电子装置对无功功率和电力谐波都可有很好的补偿作用，因此，电力电子技术被称为节能的技术。目前，由于化石能源日渐枯竭，因此 ，电力电子技术在节能方面受到很大程度的重视，并且发展十分迅速。3. 电动车辆中国人多地大石油少，现在中国每年已进口许多石油。在21世纪前半叶，地球上的石油天然气资源日益减少，以至早晚会用尽。特别在中国国情下，城市交通以发展电动车辆为主是必然的趋势。大城市间的磁悬浮列车、城市内的电动高架列车和地铁列车、个人用电动自行车和电动汽车将构成未来的交通网络的主角。其中，大有电力电子产品的用武之地。磁悬浮列车的磁悬浮电源和直线电动机的变频调速；城市高架列车和地铁列车中异步电动机的变频调速；电动自行车和电动汽车中永磁无刷电机的外转子调速，在今后十年里会有很大的发展。这里，电动自行车和电动汽车的普及必须解决无刷电机及其控制器、环保电池、快速充电器和充电站网络服务等几方面的问题。现在看来，在中国推广电动自行车替代摩托车作为代步工具技术上正在趋于成熟。这里必须采用镍－氢电池组和锂离子电池组，消除常规铅－酸电池对环境的污染。这种价格尚偏贵的电池组可以采用向电动自行车用户出租使用的方式，实行由间距合理的电池充电站统一充电和用户自行充电相结合的办法。铅－酸电池与锂离子电池（如36V，10AH）相比，前者重12 kg，后者仅2.4 kg。电动汽车的发展又是电力电子未来的潜在大市场。首先是高能量密度的清洁电池的突破。比较有希望的是燃料电池，它的起动和稳定运行都要用电力电子产品与之配套。其牵引系统方案中令人最感兴趣、并已有工业应用前景的，要属安装在四个车轮中的外转子盘式永磁无刷直流电动机驱动了。这种电机结构的优化设计、高性能控制调速传动，以及四台电机转动的协调运转，将为电动汽车的舒适运行，零半径转弯提供技术保证。今后十年将是电动汽车实用化发展的关键时期，电力电子产业可以也应该为此做出相应的研究开发工作，积极迎接这个庞大市场的到来。结束语：电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。毫无疑问，它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征，比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛，并且能与其它学科相互融合和相互发展。参 考 文 献（1）林渭勋. 浅谈半导体高频电力电子技术.电力电子技术选编,浙江大学,1992（384-390）（2）付宇明 张辉. 电力电子技术在电力系统中的应用.信息技术，2000（162）（3）王兆安. 我国电力电子技术的新进展..逆变器世界,2008(32)(4) 陈虹. 电气学科导论. 北京：机械工业出版社，2005

通讯工程是电子工程的一个重要分支，电子资讯类子专业，那我们要怎么写通讯类的硕士论文呢?下文是我为大家整理的关于通讯类工程硕士论文的范文，欢迎大家阅读参考! 通讯类工程硕士论文篇1 浅谈地铁通讯电源系统的施工控制 【摘 要】地铁通讯电源系统是保证通讯各系统正常工作的必要条件，通讯电源系统必须安全可靠。本文分析了地铁通讯电源系统的构成，并探讨了其施工控制措施。 【关键词】地铁通讯;UPS;蓄电池 一、地铁通讯电源系统的构成 地铁通讯电源系统由交流自切配电柜、UPS、高频开关电源、蓄电池组、电源监控、机房环境监控等子系统构成。地铁电源系统施工应该保证该系统能够安全、可靠地向各子系统和装置进行供电，具有防雷、过压保护功能及输出短路保护功能。 ***一***交流自切配电柜 交流自切配电柜主要用作交流电源的转换和配电用。交流自切配电柜通过模组化双路电源自动切换装置对两路外供交流电源进行自动/手动切换，具有可靠的电气联锁和机械联锁功能，并具有延时装置，延时0～30秒可调。交流配电柜的多路负载分路对输出电源进行分配，输出至各通讯子系统装置。交流配电柜上安装液晶显示屏，能显示电源的三相电压、负载电流情况和告警资讯。配电柜具有过压、欠压、过流、防雷和浪涌吸收保护装置。交流配电柜同时具有自诊断功能，当电源出现故障时进行声光告警，并能提供本地和远端监控的通讯介面。 ***二***UPS 地铁通讯电源一般采用静止型线上式UPS，它由整流器、逆变器、静态开关、自动/手动旁路开关和监控模组组成。UPS的安全控制包括对电压涌动的抑制、低压提升和蓄电池寿命保护等。 ***三***直流高频开关电源 直流高频开关电源由整流模组、监控模组、直流配电单元等组成。同UPS电源一样，直流高频开关电源有自己的蓄电池组，以确保交流电出现故障时，蓄电池能提供一定时间的能量。 ***四***蓄电池 目前，地铁通讯基本采用阀控式全密封免维护铅酸蓄电池。一般密闭电池都设有安全阀和防酸片，自动调节蓄电池内压，防酸片具有阻液和防爆功能，其安全点就在于保证蓄电池容量及寿命。 ***五***监控系统 由于通讯电源室均无人值守，有些城市地铁为方便管理，将轨道监控上的电源和环境监控结合起来，设定车站***场***环境监控系统，由控制中心对各车站、车场通讯房屋实施集中监控。主要对低压配电柜、UPS输出的各项引数，机房的空调，温度、溼度、水浸、门禁、非法入侵等进行监控。 二、地铁通讯电源系统的施工控制 ***一***交流自切配电柜施工 1.装置基础安装 在基础槽钢安装位置的两侧地面上每隔1米植入基础支撑一处。焊点及基础支撑均应先刷一次防锈漆，然后再刷两遍富锌漆。对于溼度较大的地下站装置间，槽钢基础的焊点及基础支撑除做衣裳处理外，还应再刷一层封闭漆。 2.柜体入位 采用电磁式装置导向轮进行安装。电磁电源选用18V直流蓄电池;铁芯直径2cm;导线截面1.5mm?;万向轮4个。将铁芯用导线缠绕后漆包，固定于万向轮上，每两个万向轮为一组接入电源。将两组电磁导向轮分别固定于装置底部，接通电源，使导向轮与装置可靠固定。在基础槽钢前铺设跳板，将装置推拉至安装位置，根据施工设计图纸的距离要求调整装置。调整完成后，分先后断开两组导向轮的电源，完成柜体入位。在柜体全部入位后，用1000V绝缘电阻表对柜体进行绝缘测试。最小绝缘阻值不得小于2MΩ。 3.母排安装与柜体固定 母排连线时应用毛刷除去母排上需要连线表面上的氧化膜;利用扭力扳手，用40Nm的力矩锁紧母排螺母。 柜体固定分为柜间固定和柜体与基础固定两部分内容。其中，柜体与基础固定是柜体固定的主要操作内容。柜体与基础固定首先，在装置内部的四角找到基础槽钢肋部，在其上方安装配电柜固定压板。然后，以压板为模具，分别用电钻在绝缘板和槽钢上打4个∮10.5的孔。最后，利用攻丝钻头对已有孔洞进行攻丝，并用吸尘器清理打孔及攻丝所留下的铁屑。完成上述工序后，将安装螺栓套上尼龙套管及绝缘压板，对柜体进行固定安装。 4.安装绝缘处理 在柜体安装完成后，用吸尘器对配电柜内部进行二次清理，施工中遗留的金属废料、铁屑及灰尘应作为重点清理物件。清理完成后，除去绝缘板上表面的保护膜，再用无水酒精对绝缘板进行二次清理。最后，用1000V绝缘电阻表对柜体进行绝缘测试。最小绝缘阻值不得小于2MΩ。 ***二***UPS施工 根据UPS装置容量选择和型式选择的不同，UPS的体积和重量有较大差别。以100kVA采用工频机的UPS为例，由于UPS内部有输入、输出隔离变压器，UPS的装置重量大约为1吨左右，加上外包装则有大约1.2吨。装置外形尺寸大约为0.9米宽、0.9米深、2米高。按集中UPS系统应尽量靠近负荷中心设定的原则，一般情况下应将本系统装置房设定在站厅层，如此大而重的装置在站厅层设定，在运输过程中的相关问题不得不重点考虑。工程实施中，一是要注意装置运输路径的问题，视车站建筑情况，决定是否需要设定吊装孔，如设定吊装孔，则需要特别注意装置到货时间与土建建设工期的协调，避免装置到现场时，土建的吊装孔已经封堵的情况。如果装置由出***运输，设计过程中需注意相关通道门和通道本身的宽度，要保证运输要求;第二要特别注意运输过程中特别是下楼梯过程中，运输方式的选择和运输人员的人身安全，防止装置跌落发生安全事故。 关于进线电缆、馈线电缆问题。如集中UPS系统UPS容量选择在100kVA及以上容量的UPS，由于进线电缆较粗，如电缆采用下进线方式，由于电缆需要在架空地板下进入，而架空地板高度一般不超过300mm，无法满足电缆转弯半径的要求，如提高架空地板高度，则房间的上部空间会更加紧张，同时，地板高度提升，也会使门口阶梯增多，占用房间面积。因此，建议UPS进线电缆采用上进线方式。馈线电缆由于电缆截面较小，理论上上出或下出皆可，但考虑到方便馈出电缆走线，建议采用上出方式为好。 综合管线的配合中应落实装置室内的风口位置没有位于装置上方，否则将影响装置安全使用，甚至验收时无法通过。因此在土建配合过程中应把装置布置得相对准确一些，这样在综合管线配合时可以减少工作量。由于集中UPS系统给各用电负荷一般是两路电源，为保证配电电缆的可靠性，减少电缆线路通道上的其他故障影响弱电系统正常执行，在有条件的情况下，两路电缆宜走不同路径到达各系统配电箱处。 ***三***蓄电池组安装 做好蓄电池外观检查：铭牌，合格证清晰，符合标准。蓄电池的生产日期、品牌、容量符合要求。型号、规格、阻燃效能符合设计要求。蓄电池槽、盖等材料具有阻燃性。蓄电池编号正确，贴上整齐牢固。正、负极性正确，极性及端子有明显标志。・蓄电池清洁干燥无污迹。外壳无裂纹，密封良好，无变形。极柱无变形、损坏、锈蚀。排气阀部件齐全，无破损，无酸雾逸出。 蓄电池架间距符合设计要求，便于蓄电池安装、维护和测量。每层蓄电池安装不超过两列。蓄电池架牢固可靠，不得凹陷变形。蓄电池架无损坏，锈蚀。可靠接入地网，接地处应有防锈措施和明显标志。蓄电池安装平稳、均匀、整齐。电池组与电源之间距离越近越好，层间连线、输出线越短越好。 电池连线件中的螺栓、弹***、平面垫片、取样埠处等，不推荐使用油基性防绣脂。接线埠及线夹要用合格件，不得使用未经镀铅的黄铜圆锥型线夹，不得在电池极柱与接线埠间加垫片。层间连线应选用阻燃、耐压450V、耐酸、耐高温70℃以上的合乎标准的多股软线，配置的线径应与电池的容量匹配。电池连线导线宜采用电池厂家的专用导线和接头。电池间留有不小于15mm的空隙。电池层间要留有不小于150mm高度。并联时每组电池到负载的电缆线最好等长度。不提倡电池组并联使用，在并联使用情况下尽量在二组以内。不同容量、不同品牌、不同厂家的蓄电池不得并联，并联电池的生产批次限定在半年以内。 参考文献： [1]张乃国.UPS供电系统应用手册[M].北京：电子工业出版社，2012. 通讯类工程硕士论文篇2 浅谈光纤通讯技术在电力系统中的应用 摘 要：电力系统是我国的基础效能源供应架构之一，也是覆盖范围最广的持续供能网路。截至到2010年，我国330kv及以上线路长度达到了9.51万公里，预计在“十二五”期间新增电网长度为1.32万公里。庞大的电力系统不仅带动了风能、水能和太阳能等新能源的发展，更是形成了规模巨集大的电力系统通讯网路。本文将通过对光纤通讯在电力系统中的应用介绍，详细阐述在不同应用层面的作用和特点，进而提出针对现代电网系统通讯的合理化建设建议。 关键词：光纤通讯;电力系统;电力通讯网;应用 从通讯网路的角度来说，电力系统的通讯网路是目前国内大型的专用网路之一。它承担著电力系统所有的语音、资料、视讯和宽频业务，其中也包含常规电信业务、内部呼叫和自动化办公业务等。从整体上说，电力系统的通讯网路与电力输送网路一样，都是不可或缺且十分重要的，它的整体性和稳定性将直接影响到供电系统的安全。 事实上，光纤通讯技术已经超越了本身业务，成为近几十年来最前沿的综合性技术。结合电力系统自身的需要，它可以为电网系统提供快速监测、故障定位、远端监控等功能，成为我国电网系统应用层的主力辅助部分。从以上功能不难判断出，光纤通讯在作用范围上主要击中在电网自动化控制方面和通讯平台，作用的物件主要包括主站系统，子站系统以及馈线端。 一、在电力系统自动化中的应用 电力系统是我国经济发展和社会进步的重要组成部分，由于我国的国土面积广大，东西部能源和技术分配不均匀，因此需要架设大量长距离电力传输线路，进而形成了态势复杂的电网系统。根据现实情况分析，电力在运输过程中不仅要确保高效、经济，同时要尽量减少线路损耗的情况;从网路线路的运营角度来说，大量继电器讯号传输接受和反应装置，成为最重要的解决途径。 在这个基础上形成的电力通讯网路主要包括三个方面，分别是通讯站、中转站和排程部门。这些部门之间采取专用的光纤区域网***电力专业网的一部分***进行互联。要实现互联的稳定性和安全性，就必须考虑到通讯网路受到电力磁场的干扰问题，在以往的情况中这种现象很普遍，维修成本居高不下;而光纤通讯技术可以很好的解决这一问题。 普通光纤的直径在三毫米到九毫米之间，属于单模光纤，多模光纤的最大直径也在五十毫米单位以下;光纤通讯技术的良好延展性和融合性，使它在短时间内就成为了重要的现代化通讯手段之一，并且在电力系统的应用方面发挥着重要作用。从光学通讯的技术上讲，光纤通讯技术之所以收到青睐，主要是因为自身的优势决定的，其中包括：良好的抗干扰性、大容量长距离传输、体积小质量轻、使用寿命长和环保低消耗等等。 在电力系统中，可以通过上下级来划分，用于体现出不同的控制权限。一般来说，电网规模的大小决定了其在电网系统中的地位，特别大的主站层可以划分为中心主站和区域站两层，主站层和子站层之间的通讯要求可靠性和安全性，所以一般都会采用光纤通讯技术。 ***一***电力系统自动化通讯的特点分析。 电网系统自动化是近年来我国重点实施的专案，光纤通讯之所以能够成为电网通讯的基础性设施之一，主要是符合在监控、检测、隔离等方面的特点。在进行通讯设施建设的同时，首先要考虑的是电网建设所面临的现状。国家电网覆盖了我国大部分人口聚居地，电站呈点状分布，所面临的自然环境和地理环境多种多样。 我国电网的特点是采集点多，但是规模较小，可产生的有效资料也很少，所以不可能架设专门的装置建立起通讯机房，同时要耗费人力物力进行职守;在这种情况下，电力系统自动化的建设就显得尤为重要，而电力系统自动化的实现，对通讯模组的要求有十分迫切。 环境的复杂性意味着通讯模组必须承受恶劣的天气条件和自然条件，并要配合电力系统自动化功能的实现，这就对其在功能和组成上提出了更高的要求，如：防雷击、防腐蚀等。以往的通讯模组中所普遍采用的双绞线、电力载波等通讯模组非常容易收到破坏和干扰，而且在地理的故障解决方面缺乏有效解决方案。 ***二***电力系统通讯网路的设计 电力系统自动化实施的基础是快速可靠的通讯网路，这已经是不争的事实。光纤通讯技术结合快速乙太网的拓扑模式，利用先进的虚拟汇流排控制技术，可以实现庞大的电网系统终端资讯收集，同时进行快速遍历和检测。 从结构上来说，虚拟汇流排的控制平台主要是通过对直接下一层节点发布指令，为了尽量减少时间延迟，配合光纤通讯网路和智慧技术，在较高许可权的设定下，可以直接进行控制。但在实际操作中并不提倡这样做，原因是越级管理可能造成系统指令的重复传送，不利已外部通讯装置的维护。可以建立起有效的预警机制，如报警装置，强制提醒装置等等。在组网的过程当中，要充分考虑到自动化设计的节点较多这一问题，对于同一级别的采取指令分级分批发送，通过建立资料模型在短时间内筛选出特许机制，以应对多变的外部电力环境。 此外，值得一提的是防雷击保护措施。伴随着电力自动化系统工作的通讯模组位于户外，虽然光纤通讯线路具有很好的保护层，但受到较大外力强压的时候依然存在断网风险。 二、配电网通讯平台上的应用 “十二五”期间，我国提出了“智慧电网”的建设规划，国家电网公司表示将全面加强对“智慧电网”的建设和推进工作，以实现配电网自动化的目的。利用计算机技术、网路技术、电气自动化技术等可以构建完整的电力自动化系统，而在整个配电网中，通讯平台是至关重要的。 但是，配电网的通讯方式与变电站的通讯方式截然不同的两种情况。就结构来说，要根据实际的工作环境进行划分，导致拓扑结构复杂，组点分散，通讯点多等特征。在以往的工作中，配电网的通讯设施大多采用电缆施工，但效果并不理想。至今为止，电缆传输讯号差的缺陷仍然无法解决;在无线通讯技术方面，虽然可以解决地理环境的限制问题，但是依然收到讯号差的问题，同时无线通讯的费用要高出很多。 结合两种情况，光纤通讯技术可以完美的解决二者的缺陷，因此是配电网通讯平台的不二选择。 ***一***配电网中光纤通讯网路架构分析 光缆的铺设与配电网中电力电缆的铺设实现一致。一方面，可以减少重复施工带来的额外支出，另一方面，可以确保两者之间配合的紧密性，也便于后期的维护与管理。但是，光纤的区域性构建与通讯拓扑有关，并非是单纯的地理关系。 目前来看，常用的通讯架构主要有两种。 第一，采用P2P***点对点***的网路架构。 两个同等功率的变电站对一片区域实行电力输送，并形环状结构，效能比较稳定。这种结构最大的优点是，同时实现了电力和网路部分的保护，除非环状结构内两个电站全部失去功能，才会导致中间环节的节点失去通讯功能。但是这种情况发生的概率较小。 第二，采取单电源树形架构。 对于用电规模较小的区域，可以采用这种方式，也可以更好的发挥光纤通讯长距离的优势，在配电网自动化实现的过程中，网路通讯部分使用的较为频繁。 ***二***配电网中光纤通讯的优势 配电网的服务物件很多，除了优质用电区的城市、工业区之外，还有包含广大的农村地区，涉及到高中低三个配电级别，任务非常繁重。除了要做到安全、稳定之外，更重要的是实现实施监控和对故障的判断功能。 光纤产品的种类很多，效能各不相同，在实际的电力系统中所使用的光纤主要有两种：***1***架空地线光纤。这种光纤产品在设计上增加了隔热层，材料是热塑胶，可以发挥最大的保护作用，所采用的镭射焊接技术延长不锈钢管道实现延伸，距离超过一万米，而且可以有效的防止雷击破坏;***2***全介质自承式光缆。这种光缆的质量很轻，不仅具备很好的防雷击性，而且具有很好的抗电磁干扰性。 从长远发展角度出发，配电网的通讯模组必须满足故障率低于电力系统的需求，否则视为本末倒置，会额外加重电力系统的负担。鉴于电力电缆的铺设与通讯线缆的铺设在施工方面的平等性，选取优质高效的通讯材料和技术也就成了关键。光纤通讯的基本物质是光纤、光源和光检测器，无论是从光缆的结构还是特性上来说，都具有极高的稳定性，外界潮溼、腐蚀、雷击等行为对其影响很小，因此具有很强的优势。 三、结束语 目前我国正处于“十二五”发展的攻坚阶段，电力系统的完善和进步，将进一步推动我国经济和社会现代化建设。工信部所释出的资料显示，“十二五”期间我国光纤基础设施投资规模将达到5000亿元。光纤材料技术和光纤通讯技术的应用范围将随着时间发展越发拓宽，作为电力系统中重要的一部分，光纤通讯装置及技术运用仍然在不断的发展，相信随着科技的进步和新材料的研究，光纤产品会逐渐呈现出多元化的特征，在电力系统中也会发挥更重要的作用。 参考文献： [1]郑佩璋.浅谈电力通讯技术在电力系统中的应用[J].中国新技术新产品，2013***05***. 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