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中图分类号:F406文献标识码: A
1.引言
随着我国社会经济的迅猛发展,对于电力的需求日益增大,很多地区都存在着电力供应紧张的情况,甚至有些地区还不得不采取停电、限电、分区供电等措施来对电力紧张的情况进行缓解。在这种情况下,加强电力系统维护管理就显得尤为重要,而继电保护则是一种较好的保护措施。
2.电力系统继电保护作用
(1)电力系统继电保护能够对电力系统的正常、安全运转提供保护。当电力系统出现运行异常或者故障的情况,继电保护可以在最小区域内和最短时间内向电力监控警报系统发出信息,并且对出现故障的设备自动将其切除。这样一来,能够避免出现停电面积广、停电时间长的电力事故,还可以降低相邻地区连带停电的几率,避免出现大面积电力设备破坏,是一种有效且实用的是电力系统维护手段。
(2)在电力系统出现异常情况或者发生短路的情况下,电力系统继电保护能够形成继电保护动作,以此来及时调整功率、电压、电流等电气量变化。电力系统继电保护能够保障整个社会经济生产、生活秩序的正常化做出了贡献,保证了广大人民群众的生命财产的安全、社会的稳定。
3.电力系统继电保护装置维护管理措施
3.1要全面了解继电保护装置的初始状态
继电保护装置初始状态的好坏对于其日后的有效运行会有较大的影响,所以,应该注意收集整理检测设备数据资料、设备运行资料、技术资料、设备图纸等。在日常检修继电保护装置时,必须充分关注继电保护装置生命周期的各个环节。第一,要加强设备全过程管理,避免投入缺陷设备,确保继电保护装置有效、安全、正常地使用。第二,继电保护装置在投入使用之前,应该对设备部件的运行记录数据、交接试验数据、出厂试验数据、出厂试验数据、特殊试验数据、型式试验数据等信息进行记录。第三,为了找出设备中潜在的问题,应该在合适的时机停机检修。
3.2继电保护现场定期检验
①对运行中或准备投入运行的保护装置,应按部颁《继电保护及电网安全自动装置检验条例》和有关检验规程进行定期检验和各种检验工作。在检验中不得漏项,不得私自减少检验项目。②继电保护班需根据季节特点、负荷情况并结合一次设备的检修,合理地安排年、季、月的保护装置检验计划。③定期检验项目应尽可能在一次设备停电检修期间内进行。检验工作应掌握进度,及时完成,以减少对系统和机组安全运行的影响,并应保证检验质量。④检验工作中,须严格执行部颁《电业安全工作规程》及有关安全规程中的规定,并按符合设备实际安装情况的正确图纸进行现场检验工作;复杂的检验工作事先应制订实施方案。⑤继电保护班配置的专用试验仪器、试验电源及检验用仪表的精确等级以及技术特性应符合规程要求,所有测试仪表均需定期校验,以确保检验质量。⑥继电保护检验时,应认真作好记录。检验结束时,应及时向运行人员交待,在运行保存的继电保护交代记录簿上作好记录。结束后7日内检验报告整理完毕(机组大小修后15日内)。
3.3防止继电保护“三误”
①对保护装置的整定试验,应按有关继电保护机构提供的最新通知单进行,并核对定值通知单所给的定值是否齐全、所使用的电流互感器、电压互感器变比值是否与现场实际情况相符合。②试验工作应注意选用合适的仪表,整定试验用的仪表的精确等级应为0.5级。并接于电压回路上的,应用高内阻仪表;串接于电流回路上的,应用低内阻仪表。③时间测试装置所测定的动作时间应按向被测试装置通入模拟的故障电压、电流量启动时间,出口接点动作终止时间的接线进行测试。④所有的交流继电器的最后定值试验必须在保护屏的端子排上进行通电进行。开始试验时应先做原定值试验,如果发现与上次试验结果相差较大或预期结果不符等任何细小的疑问时,应慎重对待,查找原因。⑤所有继电保护定值试验,都必须符合现场正式运行条件(如盖上盖子、关好门等)为准。对一些重要的设备,特别是复杂保护或有联跳回路的保护装置,如母差保护、断路器失灵保护等现场校验工作,应编制试验方案和经技术负责人审批的继电保护安全措施票。⑥在清扫运行中的设备和二次回路时,应认真仔细并使用绝缘工具(毛刷、吹风设备等),特别注意防止振动,防止误碰。
3.4全面统计分析继电保护装置运行状态数据
首先对继电保护装置可能出现故障的规律和特点进行了解,然后分析其日常运行数据,同时对故障出现的时间和部件进行预先判断。在还没有出现设备故障时,就通过预先判断将其进行及时的排查。所以,状态检修数据管理对于电力系统继电保护装置维护管理极为重要。应该结合设备诊断数据、设备状态监测、设备运行记录结合起来进行状态检修。通过把握继电保护装置运行规律和运行数据,以此提高继电保护装置的使用周期和安全系数,制定相应的设备检修方案,确保电力系统不出故障。
3.5加强微机保护装置的维护管理
第一,严格按规定执行微机保护装置的接地制度。电子电路是微机保护装置的内部零件,强磁场、强电场很容易对其进行干扰。微机保护装置外壳的接地屏蔽能够提高敏感回路抗干扰能力、阻塞耦合通道、抑制干扰源、对微机保护装置的运行环境能够进行有效的改善。同时,微机保护装置还可以采用容错技术设计,能够保证微机保护装置实现可靠、不间断运行,即便偶尔出现局部错误,也不会导致微机保护装置出现拒动或者误动。
第二,微机保护装置要采取电磁干扰防护措施。在改造变电站的过程中,可以用微机型保护来代替电磁型保护,必须采用一系列的防电磁干扰措施,主要包括:安装带有屏蔽层的电缆;一定要按照微机保护装置的安装条件来严格执行;提高微机保护装置元、器件的质量;采用隔离技术和屏蔽技术等增强抗干扰能力;对微机保护装置的制造工艺进行优化设计。
3.6定期查评和检修电力系统继电保护装置
①对断路器进行认真检查,重点查看其操作机构能够正常动作;②检查各盘柜上接线端子螺钉、继电器及表计有无松动;③重点检查控制室的红绿指示灯泡和光字牌是否处于完好的状态;④检查电力系统继电保护装置二次设备各元件的名称、标志是否齐全;⑤认真查看固定卡子有无脱落、配线是否整齐;⑥详细检查电流互感器、电压互感器的二次引线端子是否处于完好的状态;⑦检查接点接触有无烧伤和足够压力,各种动作、按钮、转换开关是否动作灵活、无卡涩。
根据每年定期查评电力系统继电保护装置的情况,可以分为三类:三类设备是指"三漏"情况严重、出力降低、危及安全运行、有重大缺陷的设备;二类设备是指、电力系统继电保护装置个别零件虽存在着一些小缺陷、设备基本完好,但是不对设备、人身安全造成危害,还能够处于安全运行;一类设备是指经过相关的运行检验,可以实现经济、安全运行,技术状况缺陷无良好的设备。如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。定期对保护装置端子排进行红外测温,尽早发现接触不良导致的发热。每月对微机保护的打印机进行检查并打印。每月定期检查保护装置时间是否正确,方便故障发生后的故障分析。定期核对保护定值运行区和打印出定值单进行核对。
4.结语
只有定期维护和检查电力系统继电保护装置的运行状况,做到“发现问题、解决问题”,才能够提高供电可靠性和继电保护的安全运行,避免在继电保护的过程中出现不正确动作,确保电力系统达到无故障设备正常运行。
关键词: 电压稳定;分岔理论;静分岔;动分岔;直接法;延续法
中图分类号:TM933.21 文献标识码:A文章编号:
1引言
电力系统是一个非常复杂的大规模非线性动态系统,其稳定性关系着电网的安全、经济以及供电可靠性,因而电力系统稳定性分析一直都是电力系统运行和规划中最重要也是最复杂一项任务。
本文着重论述静、动分岔学分别在电力系统中的应用,研究引起电压失稳的静分岔点鞍结点分岔和动分岔点霍普夫分岔点对电力系统静态和动态电压稳定的影响,介绍了这两个分岔的现象和满足的条件,求解它们的方法步骤,比较了对应求分岔点方法的适应范围,并提出了在建模及算法设计方面可能遇到的问题及相应的解决策略。
2 分岔理论的基本知识
分岔是指任意小的参数变化而引起动力系统的相轨迹拓扑结构发生突然变化。分岔理论是研究非线性系统时由于参数的改变而引起解的不稳定性从而导致解的数目变化的行为。对一个电力系统,其微分-代数方程可表示为:(1)
式中U,J——开集;
x——系统状态变量;
μ——控制参数;
F——一个充分光滑的函数,F:是的映射当μ连续变化并经过某一临界值时,如果式(1)所示系统失去结构稳定性,即系统的定性性态(平衡点数目、稳定性、周期轨道的拓扑结构)发生突然变化,不能从一种流连续变到另一种流,则称该非线性动态系统在处分岔,称为分岔值,全体分岔值的集合称为系统在参数空间中的分岔集,及其所对应的状态变量称为分岔点,所有分岔点的集合构成系统的分岔超曲面。
由于电力系统分析习惯上分为静态和动态分析,因此分岔理论在电力系统中的应用也分为静、动态两个方面。下面就着重对这两种分岔进行分析。
3 电压稳定的静态分岔分析方法
在电压稳定的静态分岔分析中,一般我们不考虑元件的动态行为,此时的平衡点方程就是潮流方程。因此静态分岔着重研究平衡点的分岔问题。尽管静态分岔有多种分岔形式,但在电力系统稳定性的研究中,鞍结点分岔是最基本的,因此以下电压稳定的静态分岔着重介绍鞍结点分岔。鞍结点分岔是指平衡方程的特征值在随参数变化的过程中由负变正时出现的分岔。在鞍结点分岔处,系统有零特征值,对应的雅可比矩阵奇异,从而导致潮流计算发散。零特征值对应的特征向量包含了关于分岔性质、系统响应及控制的有效性等有价值的信息。其中,左特征向量表明哪个状态变量对零特征值有显著的影响,即为了修正系统的分岔特性,获得预期的动态行为,对哪些状态进行控制才能更有效,从而达到稳定电压的目的;右特征向量表明在状态空间中由于鞍结点分岔导致系统演变时其状态所沿的新方向,利用此向量的有关信息可以确定引起鞍结点分岔、造成系统电压失稳的最危险的扰动方式。
目前,静态分岔的研究方法主要分为直接法和延续法两种。
3. 1 直接法
3. 1. 1 单参数直接法[3]
此方法最早由Seydel[4] 提出,用以计算单参数情况时的静分岔点。其主要思想是:为了直接求解平衡解流形上的静分岔点,定义两个非平凡向量u、v ∈,将求解平衡解问题转化为求解如下的方程组问题:
(2)
式中:
x——系统状态变量;
μ——系统控制参数;
w、v ——分别为雅可比矩阵零特征值对应的左、右特征向量。
应用牛顿迭代法求解式(2)即可直接得到静分岔值和静分叉点的位置。
1995年,Chiang H D[3] 对直接法进行了改进,通过引入一平滑的标量函数及新参数,将式(2)从2 n + 1 维降低为n + 1 维,加快了方法收敛性,简化了计算,且克服了在静态分岔点附近雅可比矩阵病态的问题。此方法的缺点是所得信息量少,难以满足运行人员全面地了解系统从当前状态过渡到分岔情况系统维持电压水平能力的要求,而且,目前直接法还不能在计算分岔点的同时,进行分岔点类型及新分支方向判别。
3. 1. 2 多参数直接法[5][6]
所谓多参数即是设控制参数μ,μ向量变化方向是随机的,此种情况下搜索出的静分岔点应该是在分岔超曲面上面距离当前运行点最近的一个分岔点。应该说这种情况更具有实际意义。此方法的主要思想是,通过定义一个向量函数,将分岔点的求取转化成非线性优化问题。
设向量函数:
为此构造拉格朗日函数:
寻求的目标是为最小时,使。利用拉格朗日乘子法即可求出距离最近的静分岔点。
与单参数直接法比较,我们可以得到该方法的优点是适用范围更广,缺点除了和单参数直接法一样的缺点外,还有就是计算工作量要大得多。
3. 2 延拓法[7]
这是一种追踪平衡解流形的方法,其也分为单参数和多参数两种情形来处理。
单参数延续法的主要思想是:先对常规的潮流方程进行参数化处理后得到扩展的潮流方程,然后假设潮流的初始点已知,从此点出发,通过预测环节后,在给定的变化步长下,利用插值法或切线法获得下一点的近似值,最后通过校正环节解得下一点的准确值,如此循环直至求得分岔点。
其扩展方程组如下:
(3)
式中:
g( x) ——常规潮流方程;
b ——方向向量;
μ ——分岔参数;
P( x ,μ) ——参数化方程,主要有弧长参数化和局部参数化两种方法。
的引入,使方程(3)的雅可比矩阵在分岔点处不奇异,从而克服了g( x) 的雅可比矩阵在分岔点处奇异,在分岔点附近雅可比矩阵病态造成潮流计算不收敛的问题[8]。
在延拓法的主要步骤中,预测的方法主要是将切线法和割线法这两种方法联合使用,对第一点预测时应用切线法,以后各点均用割线法;校正时采用弧长法;对步长的控制用如下措施:在校正过程中,若迭代法经过预先指定的次数仍然不收敛,则将步长减小到原来的一半,重新校正;若经过很少几次迭代就收敛,则下次迭代的步长选为本次的两倍;若在适当的次数下收敛,则下次迭代的步长保持不变。
多参数延续法的主要思想是:首先采用延续法求取单个参数情况下的鞍结点分岔点,然后从该分岔点出发,采用延续法求解出表示鞍结点分岔的下列非线性方程组,从而方便追踪出系统的二维分岔边界。
式中:
数据库中新建Tree_Initialization(用于存储树形控件中节点信息)表,一共有4个字段,分别为Node_Name(String型)、Node_ID(Integer型)、Node_Location(String型)、Node_Level(Integer型),可分别对树形节点进行新增、修改、查询、删除、统计等操作。下面就Tree_Initialization表中字段分别说明:Node_Name:String型,Node_Name表示含义为具体的房间名称,组成由区-栋-房间号构成,一共有三种类型的Node_Name,如表1所示,例如#C只表示C区,#C-2只表示C区2栋,#C-2-002表示为C区2栋2号房间,在这里只显示了#A区、#B区、#C区、#D区、#E区、#F区共6个片区,在程序中,实际上可以往下继续新增区域、栋和房间号,区域个数限制10个,栋数个数限制为10个,房间号限制为100个。Node_ID:Integer型,Node_ID从数值1开始递增,计算整个酒店的可用房间数量。Node_Location:String型,Node_Location表示节点的具置,一共有3种,分别为长度=2、长度=3、长度=6,长度为2的表示到区,长度为3的表示到栋,长度为6的表示到房间号,区、栋、房间号之间的逻辑关系通过字段Node_Location的String值来表示,如表1所示,例如Node_Name=”#C2-2-003”所对应的字段Node_Location=”132003”,前面两位”13”表示具体的区,在表中对应找到”13”所表示的区为#C区,第三位数值”2”+前两位”13”,对应的”132”在表中可以找到对应的区-栋,#C-2,最后三位003表示具体的房间号,+前三位”132”在表中可以找到对应的Node_Name=”#C2-2-003”。Node_Level:Integer型,Node_Level分为3层,第1层、第2层、第3层,第1层表示区,第2层表示栋,第3层表示房间号。
2.树形节点变更
将Tree_Initialization表中Node_Name、Node_ID、Node_Location和Node_Level4个字段配合使用,就可以实现树形节点的新增、删除、重命名等操作,例如,在主界面左侧树形节点上#C-4上点击新建房间号,连续点击新增003,004房间号(这里假设#C-4栋下不存在003和004房间,因为按照程序设置,在具体的某区某栋下,房间号是唯一值,不能重复,但是#C-3栋和#C-4栋在程序中假定是不同的,即#C-3栋和#C-4栋下都可以存在001房间),Tree_Initialization表中变化如表2所示。表2Tree_Initialization更新表(部分节点)界面上点击新增房间003,004按钮,相当于在Tree_Initialization表中插入两条新数据,“#C-4-003、32,134006,3”和“#C-4-004、33,134007,3”,并且将之前#D-1-001和#D-1-002的Node_ID分别+2,修改至34,35,当然这里插入和修改的数据,都通过算法进行判断和计算,计算过程如下:
(1)从Tree_Initialization表中找出Node_Level=3的所有Node_Name值,sql.executeQuery("SELECTNode_Name-FROMTree_InitializationWHERENode_Level=3"),将所有Node_Name值与新建的房间号进行对比,以防重复插入房间号;
(2)从Tree_Initialization表中查找Node_Namelikenode.getUserObject()中Node_ID字段中的最大值,sql.execute-Query("SELECTmax(Node_ID)asnumFROMTree_Initializa-tionwhereNode_Namelike"+s_room);
(3)向Tree_Initialization表插入数据,"INSERTIN-TOTree_InitializationVALUES("+"''''"+t_floor+Node_Name+"''''"+","+"''''"+(max_number+1)+"''''"+","+"''''"+String_Node_Location_New+"''''"+","+"''''3''''"+")";其中变量t_floor+Node_Name和String_Node_Location_New在程序其它处通过手段获取或者计算所得,在这里不详细说明其获取值的具体方法;
(4)修改Tree_Initialization表中其他房间号的Node_ID值,这里修改的是Node_ID值大于某个值X(在此处X=32)的房间号,将值++,"UPDATETree_Initializa-tionSETNode_ID=Node_ID+1whereN-ode_Name="+"''''"+String_Node_Name+"''''",程序中每当新增一个房间号时,Node_ID值都做一个自增加运算。以上描述的是在某区某栋下新增房间号的过程,其实新增某区或者在某区下新增某栋,其算法思想都如上所述,仅仅是某些字段值需要改变,在这里不再表述。同理,笔者在实现对某区、某栋、某房间号的重命名、删除等节点操作时,其算法思想也如新增节点操作相似,目的就是保持Tree_Initialization表中各节点之间的逻辑关系。所有对树形节点的变更操作均要由系统后台管理员(系统分为前台操作员和后台管理员,这里可以限定前台操作员的变更权限)来完成。
3.树形节点读入
在启动系统过程中,从数据库中读入界面信息(这里仅仅写出读入树形控件节点信息)的源代码实现如下:publicstaticvoidcreateNodes(){try{//连接数据库代码,此处省略ResultSetrs=sql.executeQuery("SELECTNode_ID,Node_Name,Node_LocationFROMTree_InitializationorderbyNode_Locationasc");while(rs.next()){Strings=rs.getString("Node_Location");StringchildName=rs.getString("Node_Name");intnumber=rs.getInt("Node_ID");if(s.length()==1){node[number]=newDefaultMutableTreeNode(child-Name);}else{if(s.length()<=3){node[number]=newDefaultMutableTreeNode(childName);Stringparents=s.substring(0,s.length()-1);ResultSetrs1=sql1.executeQuery("SELECTNode_IDFROMTree_InitializationwhereNode_Location="+"''''"+par-ents+"''''");while(rs1.next()){intparentNumber=rs1.getInt("Node_ID");node[parentNumber].add(node[number]);}}else{node[number]=newDefaultMutableTreeNode(childName);Stringparents=s.substring(0,s.length()-3);ResultSetrs1=sql1.executeQuery("SELECTNode_IDFROMTree_InitializationwhereNode_Location="+"''''"+par-ents+"''''");while(rs1.next()){intparentNumber=rs1.getInt("Node_ID");node[parentNumber].add(node[number]);
机电的一体化系统并未形成具体的标准和统一的定义,从机械的角度上认为机电一体化系统的本质特征就是机械,是在机械的系统的主功能和相应的信息以及控制功能的实现上引进了相应的电子技术,使相应的机电系统实现与软件的有机结合,是一种特殊的机械系统。从机电系统的设计功能上考虑,完成了机械类、运动和信息等多任务的机械和相应部件联系起来,形成了机电系统的一体化模式以及形成了完整的机电系统,强调各种技术和功能的协调和良好结合,从而形成相应的机电的自动化系统。
一、机电系统的概念设计中的信息一体化
随着经济的发展和相应的技术革命,各学科的基础理论由于研究基础的发展和技术的相互渗透实现了产品设计的不断发展和完善,相应的机械设计逐步走向自动化和智能化的发展趋势从而实现机械设计指导的自动化和科学化、知识化。通过相应的计算公式和模型设计和比对实现了最优化的方案设计模式,机械概念设计的发展也逐步向现代化的设计模式靠近。通过计算设计的分析和综合,实现了更大范围内的机电系统的信息流动和管理控制,从而使相应的信息流更好地为机电系统的一体化设计服务。计算机与机电系统设计的相结合实现了信息载体的转换,通过更为新颖和快捷的设计方式和信息交流实现了信息的极大交流,从而使相应的机电系统设计方案的设计和选择达到最优状态。
二、机电系统概念设计中的功能结构一体化
功能结构的设计是机电系统设计的重点和关键,一般说来机电系统的功能结构设计分为功能设计和功能映射两个模块,然而这样分块的设计模式使机电系统的设计过程建立在抽象的概念基础之上,难以实现形象化和具体化的特点,设计过程中易出现信息的模糊和残缺,致使这样的设计模式难以形成形象而直观的感受,并从相应的机械制造的理论层面进行推理控制,这样的设计方式不利于机电系统概念设计的一体化模式的形成和协调。在相应的机电系统概念设计过程中应在建立了信息交流模式的基础之上增强概念系统设计的可行性和可操作性。在建立相应的信息交流模式基础之上实现机电系统的一体化优化设计。
三、机电系统概念设计的机电技术一体化
传统的机电系统的概念设计将机械与电子技术结合起来,从而通过机械、电子技术的系统结合实现相应的机械系统的功能特点,同时改变了人工的操作和判断,形成机电系统的自动化模式,并通过相应的程序协调机电系统的任务模式。然而传统的机电系统的设计难以满足现代机电系统设计的创新性要求,从而要实现一体化和自动化、智能化的发展模式。实现机械系统和电子技术的良好结合,从整体的系统功能上进行协调,从而实现机械技术和电子技术的协调组合,共同构成机电系统的功能结构。
四、机电系统概念设计的人机交互系统一体化
机电系统的一体化和信息化设计的最终目的是形成人机一体化的交互模式,形成智能化和科学化的机电系统的设计方式,随着计算机技术和相应技术的发展和创新,机械设计和应用的智能化模式逐步成为机械设计和应用的发展模式,人机交互系统的设计实际上实现了更为方便快捷的系统操作和应用模式,同时也提高了相应的生产的效率,提高了设计的科学化程度。在机电系统概念设计过程中,应以人为本建立机电系统的协同发展决策,从而使相应的机电系统充分使用于相应的设计人员。
【关键词】
高职院校;数学;系统理论;改革要点
1 系统理论对高职数学教学的重要性
系统论是研究系统的一般模式,结构和规律的学问,它研究各种系统的共同特征,用数学方法定量地描述其功能,寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型,是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。系统理论在应用的过程中需要将系统、要素、结构、功能四点紧密结合,实现框架构建的合理性、关联性及整体性。
在高职院校数学教学发展的过程中,系统理论可以提升教学体系之间的联系效果,确保教学之间具有共同的教学特征,增强教学环节之间的互动。在上述内容基础上,高职院校数学课程能够有效地将自身内容结合在一起,形成有机的整体,降低高职学生在学习过程中的难度。数学课程复杂多样,在教学的过程中学生对散乱的知识头痛不已,这种状况直接影响了学生的学习质量。系统理论可以将各项散乱的知识结合成完整的体系,从教学大局着手,逐层细化,让学生能够层层递进、层层深入,有表面逐渐深入到本质,最大限度提升高职学生学习质量。除此之外,系统教学还可以转变传统高职院校数学课程教学方案,由传统分解事物教学转变为学,让高职学生能够充分认识到数学主体框架,认识知识主干,不断丰富“枝桠”,形成完善的数学课程内容体系。系统理论归纳了高职数学课程教学中整体性及部分之间的关系,为高职数学教学创造了一种新的思维方式,形成了新的教学体系构建,从根本上改善了当前我国高职院校数学课程改革效果。
2 高职院校数学课程改革建设要点
高职院校数学课程改革的过程中,院校及教师要严格依照系统理论,将教学大纲、教学原则、教学方法结合在一起,形成统一的系统,要针对上述理论内容,全面提升高职院校特色,提升教学与职业之间的需求效果,增强教学实用性。
2.1 系统目标构建,走向改革正确方向
在对高职院校数学课程改革时,院校及教师要对高职教育特色进行全面分析及了解,依照高职教育中对学生技术性、实用性的要求,形成具有自身特色的数学教学内容。院校及教师要将培养目标定位在对学生能力的拓展,确保将数学学习与职业需求紧密结合在一起,提升学生在今后职业中的发展效果。高职院校学生在就业过程中主要分为以下三大类,第一,生产或服务行业中的技术人员;第二,经营性岗位中管理人员、经营人员;第三,高技术操作岗位中的技工人员。因此,在基于系统理论中的高职院校数学教学体系建设的过程中,院校及教师要对上述方面中应用到的数学知识进行强化,形成以实用为主体的教学目标。
2.2 系统关系调节,处理存在教学问题
在实施关系调节的过程中,院校及教师要处理好以下几方面内容:(1)处理好职业方向针对性及终身发展需求性之间的关系。院校及教师不能仅仅将高职数学教学作为一个阶段性教学内容,需要将上述内容发展成终身学习教育,让学生能够形成终身学习意识,提升可持续发展效果;(2)处理好教学内容应用及科学知识系统线性之间的关系。在该处理的过程中,高职数学教学要将学生今后职业方向作为建设基础,弱化对支离破碎的概念、公式、定律,降低学生可能产生的厌烦情绪。教师要将学科之间的知识形成系统,以应用为目的,让学生在应用的过程中对上述知识之间的联系进行深入了解,融会贯通;(3)处理好学科知识重点与学生能力培养之间的关系。高职院校在实施系统理论教学建设的过程中需要及时调整知识内容,对知识系统进行构建,确保重点、难点突出。在处理重点、难点时,教师要以培养学生职业能力为基础,确保教学内容深浅适宜。
2.3 系统内容选取,提升教学改革质量
在实施系统理论下的高职院校数学课程改革的过程中,院校及教师要保证教学内容“够用”,保证学生能够学过,能够顺利应用。例如,在对高职院校中会计、经济管理专业学生进行数学课程教育的过程中,院校可以将教学的内容重点放在初等函数、微积分、概率分布及统计等内容上。院校可以适当设计单利、复利、税收、利润、收入、收益等方面的教学练习,确保上述专业学生能够在学习的过程中提升自身能力;在对理工类学生进行数学课程教学的过程中,院校可以将内容放在初等函数、微积分、向量及空间几何、线性代数等方面,设计数学模型及数学软件等教学内容,提升学生能力素质。
2.4 系统方法优化,降低数学学习难度
系统理论要求高职院校数学课程教学从主体出发,以系统角度实施教学,完成对学生的素质教育及能力培养。实施数学教育的过程中,教师要将教学内容作为教学主体,循序渐进。例如,在实施空间解析结合教学的过程中,教师可以先从空间解析几何的特征出发,确保学生能够认识到空间解析几何。完成上述教学后,教师可以对空间解析结合中的内容细化,丰富二维空间及三维空间内容,从主体到细节,降低学生理解难度。除此之外,在教学的过程中教师还可以以树状结构、环形结构等确保学生理解之间的关系,可以使用类比法、对比法等提升知识理解效果,确保学生认识到数学的本质。教师要以降低教学难度为基本,依照系统之间关系、内容,对各项教学方法进行合理选取,最大限度改善学生在高职数学教学中的学习效果。
3 总结
高职院校数学教育作为当前我国教育的重要内容,可以明显提升高职学生逻辑分析能力,改善学生逻辑思维及处理问题的效果。随着知识经济时代的逐渐深入,社会对高职院校数学教学提出了新的要求,需要高职院校对自身的课程内容进行改革,确保教学紧跟时代潮流。在上述形势发展下,提升高职院校数学教学内容的合理性,增强数学教学方法的有效性,紧密教学之间的联系,已经势在必行。
【参考文献】
1、最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用现状
随着我国经济的不断发展,电力系统建设发展更加迅速,进而电力企业的规模也逐渐扩大,电力企业对各方面的管理也更加规范,更加合理,尤其是对电力企业资质管理体制更加的有序合理,电力企业在经济建设中发挥的作用也越来越大,而在电力系统配电网过程中,最优控制理论被广泛地应用,它是电力企业管理的重要内容,也是电力企业能够正常运行的重要保证,能够帮助打造电力企业的核心竞争力,是电力企业发展的内在要求。
在目前我国经济的发展阶段,我国的电力企业属于粗放型的经营模式,管理方面有一定形式的缺陷,就是管理部门将任务分配给项目管理人员,接着设想一下他们项目开展之后的进程,但是由于后期实施的过程中,缺乏专业人员的监督,使得项目工程有所延误。还有一种情况是,管理部门有较大的项目,但是没有具体的实施方案和执行技巧。还有一些企业的项目管理处于无序状态,硬件设施管理不齐全,器具堆放杂乱无章,项目部署没有合理科学地规划,导致项目进度无法推进,直接造成了企业项目的工程时间耽误。如果一个工程项目不规范、不科学,任其自由的发展,不仅会造成项目工期的延长,而且还会造成不必要的人力、物力、财力的损失。但有的项目人员为了一味的追求进度而不顾项目的承受能力,这势必会造成工程成本的增加,对工程的施工质量也无法保证,会给之后的电力系统配电项目留下巨大的隐患。
随着我国经济的快速发展,我国正处于“十三五”规划的攻坚之年和转型之年,要发挥市场在社会主义市场中的决定性作用,并且发挥政府的宏观调控作用来满足我国人们的物质精神文化需求。而电力系统配电网自动化为我国的经济注入新的活力,推动经济发展做出重要成果,在我国电力企业中发挥着至关重要的效益,甚至可以带动电力企业的发展。
我国目前的发展模式仍然以资源型产业和原料性产业,以牺牲环境和资源而换得经济的发展,这种盲目急速的发展状态使得经济的发展远远超出了环境和资源所能承受的范围,造成严重的能源资源短缺问题。因此,我国在上个世纪九十年代便开始研究将最优控制理论应用于电力系统配网自动化中,通过这一理论可以准确地控制电网的配电数据和范围,为我国得到电力企业实施电力配网带来不少便利。
2、最优控制理论在电力系统配网自动化中的基本概述
最优控制系统理论研究的主要问题在于,它是根据已建立的被控对象的数学模型,来选择一个容许控制的对象和区域,使得被控制的对象要按照规定进行运作,并要求将给定的某一性能的指标要达到最优化。近年来,随着我国科学技术的发展,计算机技术的不断进步,最优控制理论出现了数值解法,通过直接搜索法和叠加法找出最适合的控制范围,对于得出的结论比较接近或者是邻近取值,都用比较简单的梯度法或者单纯形法等等的方式。与此同时,计算机可以作为最优控制系统中的一个重要组成部分,可以实现数据在线控制,从而使得最优控制系统在电力系统配网自动化的应用中也变为现实,具有一定的实践意义。
发展到目前为止,对于最优控制系统的研究,无论是在深度上还是广度上都得到了一定程度的发展,而且未来的发展前景也是非常广阔的,并形成了非常实用的学科分支,例如有随机最优控制、分布参数控制等等方法。就目前的发展情况来讲,最优控制系统在电力系统的配网自动化的研究中还是具有非常大的现实意义和经济效益的。
3、最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用研究
电力系统的配网自动化有很多因素和条件的限制,设计了新建变电站建设时间、建设地点以及容量大小的最优选择控制,要求满足配网自动化的最大需求。在已知的规划好的预测负荷和电源规划的基础上,根据现有的网络和计算机给出的确定参数,科学合理的新建线路,使得电力系统的配网自动化电网设计可以适应更好的电量负荷,要设计科学可靠的,运行安全且有经济实惠的。但是由于电力系统的配网自动化涉及的因素比较多,而且受到多种变量的束缚,进而电力系统的配网自动化其实是一个非常复杂的大规模的组合优化问题。
随着我国科学技术的发展,电力市场改革的不断深入,以及可靠性价值概念的形成,电力系统的配网自动化越来越受到重视,其中一个关键的因素是可靠性边际成本,从而使得配网自动化的的效益达到良好。而可靠性边际成本是指增加一个单位可靠性水平而获得更大的经济效益而减少投入成本,可靠性边际成本包括分段开关的投资费用和运行的维修费用,可靠性边际成本效益目的是为了那些因电力供给不足而造成的用户停电损失,而电力系统的配网自动化设计的总费用包括开关投资费用、运行维修费用和用户停电损失费用等等。
电力系统配网自动化设计还有一个比较重要的创新就是安装配电网故障定位系统,它是一个实时在线处理系统,可以随时解决用户提出的问题,但是其工作量大,工作环境相对恶劣,温差变化很大,而且一般都装在高电压和高电流的装置上,而且配电网的通信点一般都比较多而且分散,很难采用同一种方式来进行解决,一般要采用混合式的通讯方式,再加上一些干扰因素,配电网故障信息受干扰的可能性就会加大。
在最优控制理论应用中,还有一个重要的部分就是配电网的优化及重构,配电网的优化及重构是指配电网在正常运行中,在电力系统进行运作时,会根据理想的实际负荷来判断负荷的实际分布情况,进而决定网路信息的理想运作模式,在理想的运作模式与前的实际运作模式加以对比,才可以决定采用的解决方式和实际的负荷运载量。这些理想的运作模式就是为了强制的改变电力系统的供电路径,使得电力系统的供电设备可以达到最优模式。
配电网优化及重构设备可以使得电力系统降低耗能,节约资源能源,进一步提高供电质量和供电可靠性和科学性,,改善电力系统的电压分布和功率分布,延长电力系统设备的使用时限,可以更好地带来经济效益和社会效益。通过优化重构不仅可以平衡负荷消除过载,进一步提高供电电压的质量,而且还可以降低电力损耗,提高电力系统设备的经济性。
4、结束语
综上所述,最优控制理论在电力配网自动化实践应用还是非常有成效的,而且应用前景非常广阔,使得电力系统管理已经更加的专业化、科技化、规范化和动态化。为了顺应时代的发展要求,电力系统企业应该努力提高其自身的核心竞争力,发挥其自身的优点来创造更多的价值,占据更多的市场份额。
参考文献:
一、儿童音乐学习心理的特点
(一)兴趣与好奇心是儿童音乐学习的动力
心理学证明,兴趣是儿童主动学习的唯一动机。他喜欢就学,不喜欢就不学,或不爱学,即使你强迫他学,一般也不会有好的结果。因为在儿童时期,他的认知和思维能力有限,不可能对某一事物做出理性的判断,不能像成人那样为了某种需要去做。他只能凭自己的兴趣,而且这种兴趣还是不能持久的,很容易发生变化。或者渐渐浓厚,或者渐渐淡化。对音乐的兴趣也是如此,因此要深入对音乐的学习就必须始终引发学生的兴趣。
(二)感性是儿童音乐学习反应的主要形式
儿童对音乐的反应,首先是感性的反应,而不是理性的反应。儿童音乐学习的感性反应主要包括歌唱的反应、表情的反应和动作的反应。
(三)个性和差异是儿童音乐学习心理的明显特征
个性也是儿童音乐学习心理的特征之一,随着年龄的增长,儿童的个性会越来越强,逐步形成自己的个性。东北一带的孩子从小就会哼唱两句二人转,而江浙一带的孩子从小就会哼唱两句评弹,这是和地域的熏陶分不开的。所以经常受健康音乐的熏陶,就会喜爱健康的音乐,形成良好的个性。
二、如何根据儿童音乐学习心理特点改进音乐教学方法
(一)通过多种途径,培养学生学习音乐的兴趣
1.以音乐的美,激发学生学习音乐的兴趣
美的事物不仅使人获得美感,而且是产生兴趣的源泉。比如用我们完美的范唱给学生展示出所要学习的歌曲,从而激发了学生也想学唱的愿望;用我们娴熟的技巧为学生吹奏一首优美动听的口琴曲,学生们就会迫切的拿出口琴来,也要学着吹奏。这就是音乐的魅力,它是激起学生强烈学习音乐兴趣的重要因素。
2.引导学生探索音乐,提高学生学习音乐的兴趣
儿童对音乐的兴趣是从对不同的声音探索开始的。新生入学的第一节音乐课就是从探索生活中的声音开始的,如我们的脚步声,风声、雨声等等都蕴含着节奏和旋律。学生从而认识到,音乐不只是唱歌、演奏,它和我们的生活是密不可分的。随着学生年龄的增长,引导他们探索乐曲的音色、结构等,进一步加强音乐与生活的联系。培养学生对音乐的兴趣和对声音的感知,正符合儿童的这种音乐学习心理的特点。
3.成功的体验,保持学生学习音乐的兴趣
对音乐的兴趣就在获取成功的过程中。当学生经过学习能够演奏一首小曲时,他获得了成功的喜悦,也进一步巩固了学习音乐的兴趣。根据儿童的心理,他们很容易得到满足,满足的同时又进一步产生了兴趣。因此,在音乐教学中,不能让学生感到失望,感到高不可攀,逐渐淡化兴趣,乃至丧失兴趣,要让学生经常获得成功的喜悦,在音乐实践中始终保持学生的音乐学习兴趣。
(二)丰富教学手段,增加学生的音乐感性体验
1.组织学生体验、感受音乐
体验性是现代学习方式的突出特征。音乐课的学习首先要通过聆听、体验和感受音乐来进行。如何把学生这种看不见、摸不着的对音乐的初次体验变成可监控的状态,就需要教师在学生初听之前设计一些简单的提问,学生带着问题去听,听的目的就明确了,在听的过程中就会全神贯注,积极思考,认真听辨,根据自己的体验和感受努力从音乐中找到答案,最后用自己的语言总结出来,这样的思考过程充分发挥了学生的主动精神。
2.组织学生参与音乐实践活动
学生对音乐的体验还来自于参与音乐实践活动。如学生一曲声情并茂的演唱使得自己如醉如痴,同时也带给了我们“听众”愉快的感受;小小口琴使得学生们找到了演奏家的感觉,每个学生根据自身条件分别演奏难度不同的曲子,“课堂教学要面向每一个孩子”在演奏口琴的实践活动中已不是一句空话;歌舞表演是学生们最喜爱的了,学生们在这一项实践活动中充分释放情感、展示自我,表现自我。通过积极参与音乐实践活动,学生在体验着音乐美带给他们的快乐,享受着成功的喜悦。 转贴于
3.动静交替,丰富学生的音乐体验
音乐是最具韵律感的艺术,旋律的起伏、节奏的张弛,使人情不自禁的跟着动起来。对音乐的动作反应既是先天的也是可以培养的。小学低年级阶段要增加律动的教学,通过身体的动作表达对音乐的感受,丰富学生的音乐体验 。
(三)尊重个体差异,培养学生的创新精神
艺术有高低不同,没有对错之分,所以教师就是要尊重学生个体性的差异,使学生独特的个性得以张扬、创新精神得以发展。培养儿童的音乐创造力,首先是培养学生的创造性思维的习惯。如要敢于发表与他人不同的意见;要善于从不同的角度去看问题;要有强烈的好奇心和勇敢的探索精神;要有自信心,敢于坚持自己的意见等。
1.注重积累,培养学生的音乐记忆力
教师应在平时的教学中有意识地让学生哼唱并背诵一些经典作品的主题旋律。视唱法便可以起到加深学生对音乐主题的感受和记忆作用。视唱法即在音乐欣赏前、欣赏中或欣赏后,演唱作品的主题旋律。例如在欣赏《风笛舞曲》前,我把其主题旋律作为视唱练习让学生演唱。加深印象后再欣赏这首乐曲,每当主题旋律出现时,同学们都会不由自主地跟着唱起来。当对乐曲有了一定的了解之后,再来视唱主题,一边唱,一边感受风笛的形象。最后,或经过一段时间之后,再来让学生哼唱一下风笛的主题,很多同学都能够脱口而出。
2.培养发散思维,丰富学生想象力与联想力
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.10.062
Abstract According to the needs of the new era of education and teaching in Colleges and universities and the research of graduate education, combined with self organizational learning theory, proposed in the Agricultural University of electronic and Information Engineering Research on learner autonomy, the realization of students' autonomous learning, to enhance the students' innovative and creative ability, to realize the innovation of the reform of the teaching mode, improving teaching methods, the teaching content.
Keywords electronic information engineering; autonomous learning; college education
自主学习理论是目前教育研究领域比较热点的研究内容,在大学本科教育中有着无可比拟的优势。相对于中小学教育,大学教育更多的是强调培养大学生的主动性、创造性和自学能力,这也是未来社会竞争和国家竞争对大学生的要求。面对着实现国家富强民族振兴的伟大历史使命,大学教育模式的改革迫在眉睫,培养出具有创新精神的新一代大学生是摆在我们面前的一个难题。
自主学习不但对大学生的学习成绩有帮助,而且是学生个体终身学习和提高的基础,是学生完善自我性格和人格的一个有效的手段,是一种创新形式下的高级学习,学生有意识的通过自身调节来明确教学目的,组织教学内容,完成学习任务。学生在自主学习的过程中不断完善自己,提高学习能力,掌握学习方法,改善知识结构,最终成长为拥有自主学习能力的学习者。当然,目前的大学教育中,自主学习还没有得到全面的应用,传统的课堂教学模式还是主流。但是越来越多的人已经意识到,不进行自主学习的教育实践是不行的,尽管有种种认知和形式上的障碍,同时人们的意识还不是非常明确,所以大学的教育教学模式急需改革。当然传统教学模式也有其优势,我们进行大学教育教学改革是要立足于现有教学成果的基础之上,吸收先进教学理念,为我所用。为了提升我国高等教育的质量,我们必须对农业大学电子工程专业自主学习模式进行研究,这对提高农业高校大学生的学习能力具有重要意义。
1 自主学习理论
自主学习是指学生自己来控制学习内容、学习方法和学习进程。但是,这并不意味着学生完全通过自学来完成自己的学业,而是强调必须以学生本人为学习主体,发挥学生的主体意识,激发学生的主观能动性,培养学生的自学能力,有效地利用学校和社会的各种资源,以我为主,激发潜能,是与被动学习相对应的一种学习模式。自主学习模式并不是简单的自学,它是更大的一个教育范畴。
它可以分为三点:一是对自己的学习任务进行预先规划和安排,做好总体设计;二是自己对自己的学习结果进行监督、考核和评价,做自己学习的主考官;三是自己对自己的学习过程进行控制、调整和完善,不断通过学习实践来改进自己的学习。针对不同研究者的出发点不同,对自主学习的定义也不可能一致。
Zimmerman对自主学习的定义进行了系统的总结和归纳,提出自主学习应具有的三个特征:(1)强调在学习中的自我认知、自我指导和自我计划等方面的自我调节策略的运用;(2)强调自主学习是能够进行自我控制学习方向的反馈循环过程,认为自主学习者能够完全根据自己的学习方法和路径进行学习,并且根据学习过程中的反馈不断反复调节自己的学习路径;(3)强调自主学习者应该明确如何使用学习方法和策略,并且根据具体的学习实践做出正确的反应。①
自主学习能力是学生们在自主学习活动中所表现出来的一种能够综合运用各种手段和资源进行自主学习的综合能力。具有自主学习能力的学生有强烈的好学精神,能够运用比较科学的学习技术和方法,及时准确地安排自己的学习活动。善于思考,积极主动,勇于攀登科学高峰,敢于解决困难,在学习中表现出强烈的求知欲和进取精神。②
大学教育的改革,就是要发挥大学生学习的主体作用,挖掘大学生自主学习的潜能,从而提高教育教学质量。自主学习能力的培养,在未来的本科教学过程中占据越来越重要的地位,考试方式的导向作用对于培养自主学习能力至关重要。本科教学的课程不同于一般知识型课程,通过探讨以自主学习模式的方法改革,可以更好地培养学生能力。③
2 自主学习理论在农业大学电子信息工程专业的具体教学实践
电子信息工程作为信息技术领域中的主干专业,主要研究信息产生、信息传送、信息处理与信息应用等方面的理论、技术和工程问题。电子信息工程专业是一个应用性非常强的专业,直接面向生产和技术实践。因此需要我们非常重视专业培养当中的实验和实践教学,通过实验和实践教学使本专业学生掌握基本的技术开发和工程实践能力,能够独立地完成与电子信息设备系统的生产、设计、开发、集成和运营有关的技术和管理工作。
农业大学的电子信息工程专业的教学工作直接面向农业信息化和自动化的创新实践的前沿工作,特别是对电子信息在农业现代化建设中围绕安全可靠、整合先进的信息化理念、综合利用信息技术、推进现代农业技术创新发展有着重要的意义。因此在教学模式上与一般工科院校有明显的区别。
随着自主学习理论的提出和兴起,很多研究者发现自主学习模式能够培养学生的自我学习的能力,完善健全人格,培养学习兴趣,树立学习心理。本项目在这些研究的基础上对农业大学中的电子信息工程专业基于自主学习理论的课堂教学模式的改革和创新进行了研究。自主学习模式的特征主要有内容的开放性、学生的平等性和过程的自监督性等。该模式下的学习者的学习活动呈现出明显的自我导向特征,要在实际的课程教学中构建自主学习的新模式,首先必须建立开放的课堂环境,使学生们能够自主地进行学习活动,自主地安排学习内容和进度,自主发挥他们的想象力和创造力。其次教师必须转换角色,减少对学生们的干预,从一个主导者转变为监督者、辅助者和引导者,相信学生。教学实践证明采用自主学习模式进行学习的大学生比传统教学模式下的大学生具有更高的学习热情和更好的学习效果。本项目研究结果结果可以为农业大学电子信息工程专业本科教学模式改革创新提供有益的借鉴和参考。
3 自主学习应遵循的基本策略和方法
一是要培养学生的主动性。也就是学生在进行自主学习前,必须要明确教学的目的和任务。必须要明确自己的学习和研究方向,否则就会像没头的苍蝇一样乱碰乱撞,浪费时间和精力,反而还一无所获。因此,对于教师来说,必须在自主学习前确定和规划好选题,明确教学目的,规划教学任务,一定要让学生明确自己的学习方向,做到有的放矢,目标明确。同时,教学内容应该有教育性,能让同学们知道主要是解决什么问题,同时寓教于乐,让同学们产生兴趣,从而激发主动进行学习的欲望,达到教育目的,提高学生的认识。
二是要注意培养学生的独立性。新课程要求教师充分尊重学生的独立性,正确引导学生发挥自己的独立性,从而培养学生独立学习和独立解决问题的能力。自主学习之所以和传统的课堂填鸭式教育不同,在于它主要是激发学生们的主动性和创造性,让学生根据教学目的,自由地选择教学内容和学习方法,根据自己的实际情况拟定个人的教学计划,在老师的辅助帮助下,主要通过自己的能力进行学习和实践,一定要通过个人的努力来完成教学计划,不能还象过去那样过分依赖于老师,要运用自己的头脑,发挥主观能动性,科学合理地规划自己的学习,实现学习的目的。
三是要培养学生们的自控性。所谓自控性,实际上就是学生们自己控制自己进行相关学习的能力。传统的课堂教育,对学生的自控性认识不足, 所以老师既是课堂的讲授者,同时也是课堂的组织者,还是课堂的秩序维护者。所以,学生们只能日复一日地被动学习。新的教学模式赋予了学生学习的自,使他们成为了学习的主人,当然,学生自主学习习惯的养成和自主学习能力的培养是一个持续的过程,所以在这个过程中,教师一定要注意培养学生的自控能力。教师作为课程的组织者和监督者,一定不能对学生的学习放任自流,但是也不能包办代替,一定要取得平衡,关键是针对学生特点,预测在某个阶段可能出现的一些问题,提前做好应对措施。应随时把握学生思想的脉搏,根据典型问题,有针对性地确定课题内容,依靠学生发挥自控性,积极主动地进行学习。
四是要遵循客观规律,循序渐进,水到渠成。要充分相信学生的学习精神,但是也要估计到学生的学习能力和学习心理。学生在学习中容易因为眼前的困难和挫折而丧失学习兴趣和信心。因此,教师一定要科学设计教学内容,谆谆善诱,步步深入。一定不要拔苗助长,或者撒手不管,否则,很容易让学生产生挫折心理和畏难情绪,进而影响自主学习的进行。一定要注意学生的情绪变化,多做思想工作,善于引导,要善于观察,善于发现带有普遍性的问题,并在学习实践中注意解决这些问题。教学内容一定要由简入难,学习内容不要过多,要渐入佳境,使学生树立信心,激发他们的斗志,顺利地完成教学任务。将理论和实践教学活动实现统一,使课堂教学将学习、实验和实践融为一体,把学生的学习过程和工作过程紧密结合起来。
4 对未来教育教学的思考
要真正实现教学模式的改革与创新,首先要转变教师的教学观念,更新教师的教学理论,改变教师的教学习惯。课堂教学并不是目的,更重要的是要培养学生自主学习的思维和能力,使大学生实现从“让我学”到“我要学”的学习思路的转变。使大学生培养起自我学习、自我完善的能力,培养他们的健全人格和优良的学习品格,树立终身学习的观念,不断挑战自我,完善自我,勇于攀登科学高峰,实现自身价值。在自主学习模式的建立中,对教师提出了更高的要求,教师要有丰富的教学经验和教学技巧,要不断引导学生进行自主学习,要有良好的沟通技巧和教学经验,要帮助学生培养自学能力,纠正他们在学习中出现的各种问题,要有沟通能力去解决自主学习模式实施过程中的一系列难题,实现学生的成长和能力的培养。
注释
【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)29-00-01
为了提高能源利用率,应对全球能源危机和环境污染问题,世界许多国家提出了电力工业重要的可持续发展方向:电力市场建设。2009年,美国总统奥巴马提出了美国要建立坚强智能电网的改革计划,实现在美国东西两岸电力的高效传输。同时,中国国家电网公司近期公布了将于2020年建成统一的坚强智能电网的发展计划。
电力市场是一个以电力系统为对象,结合微观经济学基本概念,分析电力这个特殊的商品,实现从发输配电到用户所有环节的智能交流,优化生产、传输和使用的自愈电网。与传统电网相比,电力市场引入后,大量智能技术的致使电网具备了许多新的功能,如可再生能源的大量接入,支持用户需求响应的市场交易机制,电网运行状况的实时监控等。智能电网建设强有力的支撑了电力市场的发展,智能电网也促进了电力市场的改革。
因此作为电力系统及其自动化的本科留学生,有必要学习《电力市场概论》这门课程。本文详细介绍了教学目的与要求,课程内容及采用的教学方法,教学环节与学时分配,课程评价设计。
一、教学目的与要求
《电力市场概论》是电气工程及其自动化专业的专业课程,选修。
通过本课程的教学,使学生了解电力市场的研究现状、发展动态以及电力市场化的意义;熟知电力市场的运营模式、交易理论;掌握电力市场的电价、输电服务的理论和方法;拓展学生的知识面,培养和提高新的环境下电网规划、运行和管理能力,了解中国电力工业的管理体制和基本的市场运行规律。
1、主要先修课程和后续课程
先修课程:电力系统稳态分析、微观经济学。
后续课程:无。
2、教学方式与重点和难点
教学方式:以课堂教学为主,辅以国、内外电力市场分析加之以案例讨论。
重点内容:在“保护竞争”与“公开、公平、公正”的原则指导下,制定合理的电力市场交易方式、制定电价。
难点内容:对电力市场交易的理解与“公平”原则的实施,交易计划的确定和电价的计算。
二、教学内容
(一)电力市场理论基础
包括电力市场的基本概念、运营模式、运行规则、电价制度、发电竞价上网、电能转运、用户管理,辅助服务和监管体制等内容。
(二)电力市场交易模式
包括电力市场的主要成员、组织结构、交易类型和交易模式。
(三)Pool中的拍卖方法
包括市场参与者的报价形式、拍卖方法,着重讲述实时电价和阻塞管理。
(四)电力市场的辅助服务
包括频率控制、发电备用容量、无功功率的管理方法。
(五)电力市场技术支持系统
包括报价处理系统、交易管理系统、合同管理系统、结算管理系统、信息系统、数据网络系统和通信协议、发电厂报价及发电管理等子系统。
(六)国外电力市场
包括英国电力市场、加州电力市场、PJM电力市场以及其它电力市场的运营情况。
(七)中国电力市场
包括中国电力市场的构想、体制改革情况以及浙江和山东电力市场的运营情况。
三、课程的教学方法
为加深留学生对课程的理解程度,在教学上,采用“理论”与“项目”结合的方式进行教学。教师选取典型项目,分析和演示,之后将学生分组,分别讨论项目的解决方案及具体实施方式。然后留学生演示项目结果,由学生阐述项目机理、交易及运营方式等。最后由老师进行归纳总结。
四、教学环节与学时分配
本课程总学时为26学时,教学环节包括课堂教学、案例教学、课外辅导、作业等,其学时分配建议见表。
《电力市场概论》教学学时分配表
教学内容 总学时 其中 课外辅导/课外实践
讲课 实验 上机 其他
理论基础 2 2
交易模式 4 4
Pool拍卖方法 4 4 2
辅助服务 4 4 案例教学
技术支持系统 6 4 2
国外电力市场 6 4 案例教学 4
中国电力市场 2 4 2
总计 28 26 2 10
五、课程评价设计
中图分类号: F426.61文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(c)-0000-00
在电力系统中,信息化与电力营销管理创新是相辅相成的,只有做好各种管理、系统的信息化处理,才能更好的促进市场营销管理系统的不断创新。同时,不断创新的创新营销管理为电力系统的信息化指明了发展方向。做好信息化与电力营销管理创新,是电力系统实现长远发展战略的必要途径。
一、电力系统信息化与创新营销管理概论
1.1 信息化电力营销管理的含义
电力企业信息化就是指电力企业充分把信息化技术引入到电力系统的生产、管理和销售等方面中,通过各种系统软硬件,把电力系统的日常工作数据化和信息化,不断提高管理效率,提高营销管理的创新能力。通过信息化管理,可以把各地区的各种工作数据进行网络化汇总,便于统计分析,为电力企业的各种决策提供了大量的数据支持。信息化办公,有效提高了各部门的工作效率,转变了工作方式,对企业的各种资源进行更为科学的分配和利用。
通过营销管理信息化,可以把各种高科技系统和软件应用到电力营销的日常工作管理当中,无形中提高了员工的工作效率,为创新管理形式、服务形式提供了更为直接的途径。
1.2信息化对增强电力市场营销管理创新的重要性
21世纪初期,电力企业高层提出了加快电力系统信息化改革的决定,这个决定极大的加快了电力企业 信息化的步伐。使用信息化管理,可以让电力企业告别传统落后的管理方式,弥补许多管理上的漏洞,提高管理的效率。在这个基础上,各种更适应市场发展的管理方式和规章制度被工作人员创造与总结出来,逐步实现了电力企业的市场化改革。电力系统也转变了传统的电力营销观念,逐渐实现了客户至上的营销理念,为提高电力营销服务质量打下了良好的基础。同时,信息化营销管理可以规范工作人员的营销行为,促进电力企业的健康发展。可以说,信息化战略的确立,在客观上促进了电力系统的整体改革,为电力市场营销管理的创新指明了方向。
二、信息化与电力营销管理创新中存在的问题
虽然电力系统信息化程度不断加深,但是在基层的电力营销管理创新中,还存在许多问题。
2.1 对信息化建设认识不够
在电力系统中,部分普通工作人员对于信息化建设重视程度不够,没有认识到信息化管理对营销管理创新的重要作用。工作态度不积极,对于新引入的各种软件和硬件设备功能了解不全面,对信息化营销管理的作用理解不透彻。
2.2 没有完善的信息化营销管理机制
信息化管理需要对各种数据进行录入、储存和分析,从而为营销管理建立高效的数据信息库,实现营销管理的标准化、规范化管理创新。但是在实际应用中电力营销部门缺少一套完整的信息化管理机制,使得工作人员在日程工作中,没有有效的遵守信息化工作流程,依旧使用原有的营销体制,限制了信息化营销管理的创新能力。
2.3 硬件设施落后
做到电力系统的信息化工作,必须拥有与信息化管理要求相匹配的硬件设施。但是当前许多基层的电力企业,受当地经济发展程度的限制,没有能力置办高科技管理和工作设备。这种现状降低了工作人员的效率,也限制了营销管理的创新能力。
2.4 信息安全防卫能力有待提高
随着信息技术的不断发展,网络犯罪的方式和手段交易网都有了很大程度的改变。因此电力系统信息数据库的安全,关系到电力营销管理的发展。电力系统在日常的市场营销过程中,会接触到各行各业的电力客户的信息资料,所以信息安全问题显得尤为重要。但是当前的电力信息系统,只对外部的入侵渠道展开防卫,缺少对内部工作人员的有效监督。造成了一定的安全隐患,影响了电力系统营销的信息化管理。
三、提高信息化电力营销管理的对策
供电企业最重要的环节就是电力营销,电力营销不仅关系到电力系统自身的盈利,更关系到广大人民群众的用电方式和效率。因此,加强对电力营销工作的管理的创新势在必行。要加强电力企业的电力营销管理创新,具体可以从以下机几点思路展开:
3.1 加强对信息化系统的开发与安全维护
加强信息化电力营销管理的创新,就必须要了解现有的电力营销管理信息化存在的问题,及时改进对信息系统的安全有效管理。对于已发现的系统隐患要采取相应的防范措施。电力企业信息科技公司的信息技术工程师要加强对电力营销系统的跟进监督,加强监控,建立健全系统的安全预警功能,注意操作系统的每一个操作细节,尽量减少错误与重复的操作。在对现有的系统进行充分了解之后,还可以与社会上电子信息公司展开合作,共同开发研制更先进的电力营销管理系统,增强系统中的自动化程度与智能处理功能。同时,在推广新技术的时候,要遵循循序渐进的原则,结合各地市的基本情况进行推广。避免不顾当地实际情况,强行植入的管理方式。对于已有的系统,要逐步完善内部联网,进行资源共享。
3.2 加强对营销管理队伍的建设
在现代企业中,最重要的就是人力资源。所以,要做好电力企业的信息化市场营销管理创新,就必须拥有一支能够不断创新的营销管理团队。这一个团队,不仅要熟悉信息化技术在市场中的各种应用方式,还必须紧跟市场潮流,不断推成出新,创新管理理念与形式,不断利用信息化技术拓展营销服务项目。同时,还要熟悉电力系统的基本专业知识和业务知识。所以,电力企业传出了要选择合适的人才之外,还要对现有的营销人员增加培训课程,从内部挖潜,不断提升员工的素质。优化人力资源配置,把合适的员工放到合适的岗位,做好人才分配与利用。不断推动信息化与电力营销管理创新。
总结:
综上所述,随着社会主义市场经济的发展,我国的综合国力稳定提高,人民对电力资源的需求也在不断增加。电力系统工作比以往面对的问题也更加复杂。对此,电力企业要加强对信息化的投入程度,不断创新营销管理,深挖潜能,提高效益。保证电力事业的健康稳定发展。
参考文献:
中图分类号:TM715 文献标识码:A
由于近几年中国经济的高速发展、电力能源建设的相对滞后、传统电力系统管理和调配的技术落后,以及拉闸限电措施的频繁实施,造成了供需双方的矛盾。迫切需要提高电力系统管理和调配技术水平,智能化的电力系统随之出现。
智能化电力系统是在传统电力系统的基础上,采用智能化的电力元件和智能化管理与控制单元构成的。通过智能化电力系统与用电对象电源管理系统的结合,实现用电对象对于电力能源的合理调配。
关键词: 电力系统智能化需求IP技术应用发展趋势
一、电力系统智能化的实际需求
智能化电力系统主要是向上级管理系统提供电力系统的各种数据,如运行状态、各种运行测量参数、设备告警信息,实现各种负荷的合理调配等。途径一般是通过智能化电力系统提供的通信总线接口,如死S485/MoDBUS或TCP/IP等。上级管理系统要求IP5提供的参数有以下三类:
(一)状态信息
开关合分闸状态、位置信息、各种保护功能的工作状态、各电力设备运行状态等。
(二)测量信息
1.电的质量:电压、频率、功率因数、谐波等。
2.用电大小:电流、功率。
3.电的累计:电度量。
4.非电参量:变压器温度、环境温湿度等。
(三)控制信息
负荷的远程控制、自动控制参数的远程调节等,对于电力系统中不同作用的回路,智能化的要求是不一样的。
1. 状态信息:电力系统中的所有对象都有要求。
2. 测量信息:电的质量只需在进线侧反映,出线侧可只监测电的大小和累计量。
3. 控制信息:需要控制的负荷才需配置(非对所有回路的要求)。
二、IP技术在智能化电力系统中的应用
随着计算机信息通讯技术、网络控制技术、能源管理系统的综合发展。涌现出了众多的开放性通讯标准协议,并获得了巨大发展。随着企业信息化管理系统酌发展,越来越多的业主。智能建筑的目标,是为人们提供安全、舒适的环境,提供快捷的服务,建立先进与科学的综台管理机制,达到环保和节能以及降低人工成本的目的。因此,建立各种智能化系统共用的统一IP网络平台,实现智能化系统的高度集成,就成为了解决此间题纳有效造径。IP技术通过高效的以太网把包括电力监控管理系统在内的各种建筑设备监控管理系统纳入整个旧MS,使得建看任何一个子系统状况.满足智能建筑管理高度自动化的要求。为用户营造一个安全、良好、舒适、便捷的居住与工作环境,这也是智能建筑的最终目标。2IP技术在电力监控管理系统中的应用随着智能建筑对各种建筑设备监控管理系统功能的要求越来越高,电力监控管理系统的功能从单一的监测变为既监测又控制;从本地监控变成既能本地监控又能远程监控,直到天人值守;监控范围从只监控低压配电系统逐步拓展5U监控中、高压配电系统、变压器、应急(备用柴油发电机组)电源、直流电源、大容量不停电电源(UPS)互投电源(A下S)和应急照明(EP5)等;从监控单一配电室发展到监控多个变电站;从自成独立系统扩展到与建筑设备监控系统链网、与BMS系统链网,直到与供电局的调度所链网;从一般酌供配电监控管理发展到对电能质量进行全面的监控管理。电力监控管理系统的信息流量已越来越大,一般的现场总线已远远满足不了需要。采用IP技术已是必然的趋势。
随着IP技术的发展,P v 6替代了lPv4成为主流和发展方向,POE(PoWero,已hernet)使原来繁冗的布线得到极大的简化,降低了综台布线的成本。POE的供电端输出端口在非屏蔽的双绞线上输出48W左右的功率,输出电压可达96V。在通常情况下,一个P电话机的功耗约为3―5W,一个网络安全摄像机设备的功耗约为I O一12W。POE为功耗在40W以下的设备提供以太网供电没有任何司题。可见,随着众多lP产品的涌现,在基于P的平台上集成显得更加重要和便捷。当然,P网络是根据需要建立有足够带宽、可以满足所有系统数据流量要求的网络平台。因而在进行设计之初就应该通过调查分析充分了解各个系统对IP网络的需求,并在此基础上进行设计。通常应该是光纤网。为7提高网络的可靠性往往连接成环网。对于要求更高纳智能建筑。可以建双环网。
对于建立在统一IP网络平台上的每一种智能化系统包括电力监控管理系统而言,都没有自己专用的物理网络。它们只是建立在IP网络平台上的虚拟网络。这样做酌好处是不仅避免了网络的重复布线、资源浪费,降低了建设成本,而且大大提高了网络的可靠性和可维护性,降低了运行成本。
三、电力系统智能化发展趋势
现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展。当今电力系统的自动控制技术正趋向于
(一)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化。
(二)在入计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。
(三)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论区域化发展。
(四)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。
(五)在研究人员的构成上日益需要多“兵种”的联合作战。
整个电力系统智能化的发展则趋向于:
(一)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (二)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。
(三)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。
(四)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。
(五)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。
(六)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。
(七)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。
近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(L、ontr01)、通信(Conlmunication)和电力装备及电力电子(Power S仰tem Equiqmenls and Power Elcetronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。
面对如此广阔且发展极为迅速的领域,要用很小的篇幅讲清其走向是很困难的,所以本节只介绍与电力系统控制和监测有关的局部的情况,即着重介绍未来电力系统自动化领域中具有变革性重大影响的三项新技术:电力系统的智能控制、FACTS(柔流输电系统技术)和DFACTS(用于配电系统的柔流输电系统)技术以及基于GPS(全球卫星定位系统)统一时钟的新一代动态安全监测系统。
总结:智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。
参考文献:
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