电力技术与电力系统的规划论文(共9篇)
与此同时,在电厂发电机组的变速恒频励磁中,也应用到了电力技术。在水力发电方面,对于水力发电来说,在单位时间内,水流动量的大小以及水流源头的压力大小都会影响其效率的高低。所以,为了使电力技术在电力系统中的应用更加有效率,就需要对励磁电流的频率进行适当的规划以及调整,从而使电流的频率以及转速与电子技术上的要求相同,这样就能够保证发电机组在最高效率的情况下运作,使电力系统更加满足人们的需求以及应用,这个原理在风力发电以及核电中同样适用。为了使电力技术更加有效,还应该对风机水泵以及控制机组进行适当的`规划。当电场中的电力系统在工作的时候,发电机组耗电量非常大,但是由于现今要求可持续发展,节约能源,就可以运用风机水泵变频机来将传统的变频器替代下来,这样,在高压电转换为低压电,或者是低压电转换为高压电的时候,就可以降低电能转换过程中的电能损耗的问题。所以,在实际的发电过程中,应该多运用风机水泵变频机,不断地进行探索与研究,进行最有利的电力系统规划。
1。2输电线路上的规划
由于电子技术在输电线路的应用上主要是高压直流电技术、柔性交流电技术、还有静止无功补偿技术等等方面,所以,就需要在这些方面进行有力的规划。首先,柔性交流输电技术在输电线路中,主要是以柔性的交流电设备进行运作。传统的用于控制电力功率的方式过于粗糙,不能够实现一边输电一边调整电能,这就使得传输电力时损耗大量的电力,但却要投入高昂的成本费用。但是现今常用的柔性交流输电技术能够在输电线路的关键部位应用电子装置进行控制,以便在电力输送的过程中将电能功率进行最合理的分配,大大降低电力输送的成本,减少电能的消耗,从而能够使电力系统的更加稳定、更加可靠。其次,在输电系统中,高压直流输电技术则是以晶闸管作为主要代表。晶闸管作为一项重要的电力技术发明,自被发明之后,就应用在直流电的输电线路中,在电力系统输送的过程中,电流的转换大大而降低了生产的成本,提高了电流交换设备在同等设备方面的竞争力。再者,静止无功补偿器经常被应用到电路输送的补偿以及负荷补偿中,对于大功率的电网,静止无功补偿器用来控制电压,同时也用来提高电力系统的稳定能力。它在运作的过程中,主要是通过电感器来得到无功功率,再通过调控电抗器,来进行平滑转变,它主要适用于中压输电线路以及高压输电线路中。
1。3配电过程中的规划
为了是配电系统提供更高质量的资源,就需要满足电压、谐波等方面的条件,与此同时,还要考虑到阻止电能配送的一切不够稳定的因素。在整个配电过程中,电力技术是控制着整个程序的质量,通过用户电力技术来实现。这就需要对整个配电过程进行合理的规划,这样才能够保证电力技术与电力系统的运作过程更加融洽、适合。
2结束语
关键词:电子电力技术,电力系统,应用,分析与探讨
随着我国的电力系统的计算机化水平不断提高, 在电力系统的应用方面, 电力电子技术的作用越来越重要。简而言之, 电子电力技术是集电子技术、电力控制技术、计算机应用技术以及电路技术为一体的技术, 它能够运用计算机技术有效的将弱电与强电结合到一起, 发挥出巨大的功效, 节约电力系统的成本, 提高整体的效益。本文就针对电力技术以及电力系统进行了详细的研究与探讨, 旨在表现电子技术与电力系统间的重要关系。
1 电子电力技术
上世纪五十年代, 电子电力技术问世。经过百年来的发展, 电子电力技术已经变成电力系统的重要技术, 可控硅整流装置的发现, 也推动了电力系统快速的前进。有了这一装置, 电能控制以及电流变换也步入了变流器的时代。在技术中主要是通过电子器件来运转, 电力电子器件主要分为三代, 第一代是以电力二极管为代表, 具有低能耗, 小体积的特点, 由于这些优点, 它就逐渐取代了传统的电力系统中的部件, 这也大力推动了电子技术的发展。随着时间的推移, 二极管的种类不断增加, 功能也不断丰富, 第二代电力电子器件问世, 它能够自动关闭, 与上一代电子器件相比, 开关的速度变得更快, 可以在开关频率较高的电路中广泛的应用。第三代电子器件随之而来, 为了使电力系统的功能更加齐全, 成本更低, 第三代电子器件拥有更加紧凑的结构, 拥有更小巧的体积, 一些结合多种电力器件于一身的模块被研发出, 这使我国的电子技术迈向了四化道路, 即集成化、高频率化、智能化、以及标准化。
2 电力技术与电力系统的规划
2.1 发电环节的规划
在发电环节中, 电子技术主要应用于变频调速以及励磁控制方面。在各大应用中, 最广泛的就是静止励磁系统, 电子技术能够取代传统的励磁机环节, 从而使运作的成本更低, 但是却能够利用简单的构造得到更高性能的运作。与此同时, 正是由于电子技术将励磁机这一环节取代, 才使静止励磁迅速的进行自我调节, 这就大大的提高了电力系统自身的运作效率。
与此同时, 在电厂发电机组的变速恒频励磁中, 也应用到了电力技术。在水力发电方面, 对于水力发电来说, 在单位时间内, 水流动量的大小以及水流源头的压力大小都会影响其效率的高低。所以, 为了使电力技术在电力系统中的应用更加有效率, 就需要对励磁电流的频率进行适当的规划以及调整, 从而使电流的频率以及转速与电子技术上的要求相同, 这样就能够保证发电机组在最高效率的情况下运作, 使电力系统更加满足人们的需求以及应用, 这个原理在风力发电以及核电中同样适用。
为了使电力技术更加有效, 还应该对风机水泵以及控制机组进行适当的规划。当电场中的电力系统在工作的时候, 发电机组耗电量非常大, 但是由于现今要求可持续发展, 节约能源, 就可以运用风机水泵变频机来将传统的变频器替代下来, 这样, 在高压电转换为低压电, 或者是低压电转换为高压电的时候, 就可以降低电能转换过程中的电能损耗的问题。所以, 在实际的发电过程中, 应该多运用风机水泵变频机, 不断地进行探索与研究, 进行最有利的电力系统规划。
2.2 输电线路上的规划
由于电子技术在输电线路的应用上主要是高压直流电技术、柔性交流电技术、还有静止无功补偿技术等等方面, 所以, 就需要在这些方面进行有力的规划。首先, 柔性交流输电技术在输电线路中, 主要是以柔性的交流电设备进行运作。传统的用于控制电力功率的方式过于粗糙, 不能够实现一边输电一边调整电能, 这就使得传输电力时损耗大量的电力, 但却要投入高昂的成本费用。但是现今常用的柔性交流输电技术能够在输电线路的关键部位应用电子装置进行控制, 以便在电力输送的过程中将电能功率进行最合理的分配, 大大降低电力输送的成本, 减少电能的消耗, 从而能够使电力系统的更加稳定、更加可靠。其次, 在输电系统中, 高压直流输电技术则是以晶闸管作为主要代表。晶闸管作为一项重要的电力技术发明, 自被发明之后, 就应用在直流电的输电线路中, 在电力系统输送的过程中, 电流的转换大大而降低了生产的成本, 提高了电流交换设备在同等设备方面的竞争力。再者, 静止无功补偿器经常被应用到电路输送的补偿以及负荷补偿中, 对于大功率的电网, 静止无功补偿器用来控制电压, 同时也用来提高电力系统的稳定能力。它在运作的过程中, 主要是通过电感器来得到无功功率, 再通过调控电抗器, 来进行平滑转变, 它主要适用于中压输电线路以及高压输电线路中。
2.3 配电过程中的规划
为了是配电系统提供更高质量的资源, 就需要满足电压、谐波等方面的条件, 与此同时, 还要考虑到阻止电能配送的一切不够稳定的因素。在整个配电过程中, 电力技术是控制着整个程序的质量, 通过用户电力技术来实现。这就需要对整个配电过程进行合理的规划, 这样才能够保证电力技术与电力系统的运作过程更加融洽、适合。
3 结束语
电力技术可以看做是电力系统前进道路上的里程碑, 它拥有着不可缺少的作用。随着这几年来计算机技术的发展, 电力技术也不断前进着, 不断地吸纳着崭新的技术, 先进的手段, 但是, 由于这种技术正处于发展的时期, 它的稳定性并不能够满足电力系统中的要求。为了使电力电子技术能够起到控制的作用, 就需要对电力电子技术进行适当的规划, 不断的探索与发现, 提升电力的质量, 降低生产的成本, 减少输送的损耗, 使电力系统的经济效益达到最大化, 保证电力系统的运作过程更加顺畅、符合当今的要求。
参考文献
[1]曹阳.电力技术与电力系统规划研究与探讨[J].中国新技术新产品, 2012 (09) :138-138.
【关键词】智能电网;电力技术;系统规划;应用
在当今时代,面临着能源短缺的局面,可持续发展是当今社会发展的主流,所以在电力技术方面,现代社会对电力技术有着更高的要求:电力高效、洁净、零排量。新的电力技术极具市场前景,而智能电网正能够适应当今市场发展的需求,因为智能电网是“可靠、安全、经济、高效、环境友好”的,智能电网逐渐成为现代电网的主流。本文主要通过阐述智能电网的概念、内涵与特征、关键技术以及其智能化主要表现在哪些方面,来分析智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。
1.智能电网在电力技术及电力系统规划的应用意义
由于现在我国电网规划工作规划不到位、不全面等原因,甚至有些新电网建设投运在较短的时间内就出现超负荷、长期负荷等,还有些施工难度大。总之,因为各种原因造成无法保证电网建设工程质量或存在较大的安全隐患等等。考虑到电力系统规划的复杂性与多变性,因此在研究时不得不在综合方面谨慎考虑,从而涉及到电网监控系统的全部内容。在此方面,关于优化电力技术、自动规划与信息反馈等较为少见,这就间接体现了煤矿生产在智能监控系统控制上存在的不足。
因此,在很大程度上,智能电网监控系统给煤矿工程带来了一定的时代挑战意义,而电网监控技术在电力系统规划中的应用无疑决定着电力技术工作的优劣性,它一方面对电力工作管理产生影响,另一方面也决定着电力事业在未来时间中的运营与发展。根据电力技术及电力系统的现场量测数据与资料,建立一套系统、方便实用的反演方法和数值模拟分析方法,势必有利于电力工作的技术经济效益,对煤矿企业的运营与安全将会有非常好的借鉴与指导意义。这样一来,我们不但可以再最短时间内寻得故障处理办法,节省不必要的人力财力,有效地提升了电网规划系统的工作效率,最优化配置煤矿生产资源。
2.智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用
2.1智能电网信息模型的建立
在智能电网管理系统中,不但要对电力系统固有的生产属性进行信息化管理,而且将各个数据之间的层次分布关系整理清楚。所以说,智能电网管理系统模型既包含了生产属性信息,同时也包括了空间图形信息。空间图形信息可以准确描述电力系统的各个空间位置,这一系列工作在GIS技术通过坐标(X,Y)可以得到很好的表示;而电力技术及电力系统属性信息数据量非常庞大,它采集了大量的地物特征,以及各种各类的电力设备,不仅能够对生产设备实施信息化操控,还能对电力系统中固定设施进行全程监控,反映在几何数据模型中,这些生产工作都是由几何图形表示,他们都是点、线、面的对象集合,而且通过这些地物可以组合成为电力系统环境下的所有地物,并分别具有各自的属性特征与几何特征。因为在网络处理中电力技术及电力系统生产条件与过程数据的状态分不开关系,所以对于过程数据模型,我们也可以通过位置来建模;用托肯建模的方式可以对过程实例状态进行建模;在确保遵循模型演进规则后,智能信息工作流网模型的完整性才能得以保障。
2.2数据库的分成自动化连续更新
基于当前计算机软件技术环境下,所有的电网数据库的信息系统都应该实行统一模式管理,其数据库内容可以下述方法进行分层自动化连续更新:首先,不断地通过电网元件处的数据自动采集系统对本地数据库的实时记录进行自动更新。该数据更新模式,通常可以同时运用于发电厂、变电站、煤矿等单位控制中心的数据库,并且直接对上一个控制中心的数据库进行相关的修改更新。这样就能有效的克服了系统操作显示速度太慢的弊端。及时建立缓冲区于服务器端,大量存储常用数据,提升服务器操作效率,进而提升工作流网络的性能。如此一来,随着底下数据库信息资源的改变,“级联式”自动化连续更新工作也就展开了,区域控制中心、中央控制中心的数据库自然而然地就自动地实现了更新的目的。
2.3电力系统的智能化规划和管理
智能电网实现智能化、优化调度,进行有效管理,用最低的成本提供符合期望的功能,其中智能电网的最大优点是能够利用新型的、洁净的、可再生的资源进行间歇性发电,实现保护环境、减少资源损耗,对于当今时代所提倡的“发展低碳经济、生活”是有积极的作用,符合可持续发展,在未来的发展中,有望实现智能电网与电信、电视等的统一,具有很大的发展前景。由上述内容可知,在统一模式下的信息系统中,智能电网对电力子系统的控制管理内容,可以通过四个步骤来得以实现,即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统,也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言,其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限,对智能电网在电力系统规划的安全性、合理性、经济性进行尽可能全面的分析,并对系统的所有目的状态实施检查和监视,实现对智能电网子系统所有状态的智能化监控。
2.4系统交互组件
所谓业务交互组件具备维护与信息更新查询功能,该组件可以根据煤电力系统规划工作中机器设备和管理设施的起止运行时间、种类等属性及时发布预警消息,电力设备信息变化时它可以及时更新维护数据。业务交互组件还拥有设置煤矿管理系统的相关参数、维护系统数据库、权限管理等维护功能。用来查询系统属性、显示系统的组件是由子系统渲染、交互及属性查询组件三方面构成的。渲染组件包含两个组成部分,这两部分即为矢量和栅格,这是它运用了矢栅混合技术产生的结果。交互组件可以实现电力系统的漫游、缩小、放大等众多功能,且能够以用户初始位置为依据制定捷径。操作人员还可以应用属性查询组件点选查询各种设施属性信息或者利用SQL语言实现更为复杂的查询功能。缓存管理组件还能组合电力系统显示组件,对用户操作人员提出的请求在第一时间作出响应,在对端口缓存的几何、属性数据进行筛选之后,把筛选后有效的数据提供到煤矿规划人员面前。除此之外,由于智能电网具有“自愈”的特点,该功能能提高电网的安全性,对于企业的发展是有利的,同时,企业的发展促进了智能电网的发展。
3.结语
综上所述,通过将智能电网应用到电力系统中来,不但可以大幅降低电力企业管理难度,还能很好地控制技术成本,最终求得电力规划管理的最优化解。为此,我们务须不断探索新型智能电网技术在电力系统的应用策略,做到事前规划,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于未然。全面加强煤电力技术与电力系统规划水平,使电力系统的规划作业更加安全稳定地进行,确保实现电力系统规划零故障目标,以便更好地为社会主义现代化服务。[科]
【参考文献】
[1]刘骥,黄围方,徐石明.智能电网状态监测的发展[J].电力建设;2009,30(7):1-3.
[2]蔡丹君,胡婧.智能电网的三个关键词[J].国家电网,2009,(9):42-43.
摘要:本文重点探讨电力调度大楼综合布线系统规划与优化设计,并以浙江省电力调度大楼为例进行介绍与分析,供同行专家参考。
关键词:电力调度大楼 综合布线 规划 优化设计
引 言
综合布线系统自问世以来已经有20多年的历史,随着综合布线系统技术的不断发展,与之相关的综合布线系统的国内和国际标准也更加规范化、标准化和开放化。国际标准化委员会ISO/IEC、欧洲标准化委员会CENELEC和北美的工业技术标准化委员会TIA/EIA等组织都在努力制定更新的标准以满足技术和市场的需求,标准的完善会使市场更加规范化。
综合布线系统的技术、标准、产品的推广应用在我国已有十几年的时间了。从整个发展过程来看,综合布线系统对智能建筑的兴起与发展起到了积极的推动作用。综合布线系统作为建筑物的基础设施,为建筑物内的信息网络及各种机电设备系统信息的传递提供了宽带的传输通道,已成为智能建筑必备的一个重要组成部分。
而所谓综合布线的主流技术,就是指先进、成熟、实用的技术,即工程中通常应采用的技术。考虑的基点是:工程不是科研,工程不宜采用正处于研究阶段的科研最新技术,而是应采用成熟、实用的先进技术。当然也不能采用过时、淘汰技术。对于主流技术与主流产品我们应该明确下面三个观点:
①主流技术是动态的。
② IB 可以分为大厦、小区及公共建筑(体育场馆、博物馆 及会展中心等)。
③ 不同用途主流技术应用不同。
一、中国未来十年IB发展及预测
1、中国智能建筑的国际地位
智能建筑的发展不仅为人们提供安全、舒适、节能、高效的工作和生活空间,还能运用现代高新技术,把有限的资金和有限的建筑空间进行综合的开发利用。国内外普遍认为未来十年是中国智能建筑飞速发展的十年。其具体表现在以下三方面: 1)未来十年将有重大发展,表现在
① 2005年江苏将举办全国第十届运动会,其智能化网络化程度将超过全国第九届运动会的水平。② 2008年我国将举办奥运会。
③ 2010年上海将举办世博会
2)世界智能建筑发展的重心将转移到中国
① 据不完全统计,北京市2002年城建投入总额超过 了欧盟主要城市的投入。
② 以江苏省会城市南京市为例,2003年的城市建设投入为273亿人民币,在世界同等城市中也是名列
前茅的。
3)推动世界智能建筑技术发展的源头在中国
中国有世界最广阔的智能建筑市场,中国广大专家每年有近数十篇高质量的论文在国内外IB专业杂志发表。他们中许多专家是建设部、信息产业部、公安部的核心专家,他们在国内外大型工程招标书经常提出同步于当前国际水平发展的相关技术要求。虽然本土企业中具有国际先进水平的产品还较少,但他们的观点将促进世界各国IB企业新产品的开发。
2、未来十年智能建筑的发展数量
经济在增长,人们的生活水平越来越高,对公用和专用设施的要求程度也越来越高。全国各地的智能建筑也不断的增加。
中国智能建筑是1995年开始,由于一开始是处于探索的阶段,增长速度比较缓慢。随着中国整个社会经济的不断发展,特别是能够保持高百分点的增长速度,智能建筑也因人们生活水平的提高而迅速发展起来。由于北京申奥成功,到2008年,北京的体育场馆及各类智能建筑大量兴建,其数量和投资额都将达到空前规模。上海市申办成功2010年世博会,预计2008年,上海高层智能建筑将达4000幢。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),由于江苏省2005年将举办全国第十届运动会,目前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京在河西区投入120亿,兴建中央商务区(CBD)。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦、利群大厦等均以大量巨额资金投入。综合全国各地估计今后十年将会达到8000-9000栋左右智能建筑,其发展速度已名列世界前列。
人们不仅对大厦有很多的要求,而且对个人居住的场所也需要智能化。智能小区在智能大厦发展的带动下,也逐步的发展起来。目前,举国上下正掀起小区建筑热潮。据预测,智能小区将是智能建筑发展的又一个亮点。随着人们物质生活水平的提高,人们开始讲究小区的环保、绿色、节能。中国是一个人口众多的国家,就需要较多的智能小区,在智能大厦高速发展的同时,智能小区也将大力发展,而且智能小区的建设数量在今后十年能达到上万个以上,达到世界之最。
国内外有关专家普遍认为:21世纪新建的智能建筑一半在中国;21世纪世界最大的智能建筑市场在中国;推动智能建筑发展的源头在中国。
3、综合布线市场
随着技术的不断成熟,6类综合布线系统以其特有的优势会越来越得到市场的青睐。国内宽带网络的快速普及以及多媒体技术的发展,特别是大批的智能大楼和住宅小区建成后,智能监控、防盗报警、自动抄表、VOD视频点播、图像会议、电子商务等图文信号成为网络数据传输的重要内容。因此,人们对综合布线系统要求越来越高,需要支持更高带宽的应用和更快速高效的性能。6类综合布线系统正是迎合了人们的需要,在未来的5至10年内,如果仅考虑使用100Base-T的传输速度,那么,5+类产品已经足够了,但是如果考虑以上这些智能系统的应用,则需要采用6类解决方案。所以,将来的布线领域将是以6类为代表的高品质布线系统占领市场的主导地位。
综合布线产品未来市场需求量预测:
1、2004年市场总额:约25.6亿元2、2005年市场总额:约28.6亿元3、2006年市场总额:约32.6亿元
二、浙江电力调度大楼综合布线系统的规划 2.1 系统总体要求
综合布线系统是大楼内的传输网络,它既使语音和数据通信设备、交换设备和其它信息管理系统彼此相连,又使这些设备与外部通信网络相连接。本工程综合布线系统设计应能支持语音、数据、图像等信息传输的要求,采用物理星形拓扑结构,并具有开放性、灵活性、可扩展性、实用性、安全可靠性和经济性,符合GB/T50314-2000智能建筑设计标准综合布线系统甲级标准。
浙江电力生产调度大楼的综合布线系统应遵循国际和国内标准的设计原则,采用标准的布线规范,开放式的体系、灵活的模块化结构。系统应能适用于目前的应用,又能面向未来的先进技术;能方便的扩容、变更以适应不断发展的需要,从而保证了用户投资的长远利益和合理性。根据当前社会发展形势及电力大厦功能需要,系统宜采用综合布线计算机管理系统。
实施后的智能化综合布线系统,主要应具备以下特点:
1、实用性—实施后的综合布线系统,能够适应当前和未来技术的发展,满足高速大容量信息传输的要求,支持各种网络设备,实现语音、数据、视频等多种媒体信息的传输。
2、先进性—综合布线系统具有技术的超前性,能充分适应通信和计算机网络技术的发展,为系统集成综合管理及办公自动化打下坚实的线路基础。
3、灵活性—综合布线系统应能够满足应用的要求,即任一信息点能够连接不同类型的设备,如计算机、打印机、终端或电话,传真机以及各种传感器件,图象监控设备等。
4、模块化—综合布线系统需采用模块化积木结构,以方便使用管理和扩充。
5、可扩展性—综合布线系统应是充分考虑到发展和变更,当办公环境变化或网络设备升级时,只需在配线架上进行灵活的跳线,即可满足新系统的功能,无需重新布线,可以保护前期的投资,有效地减少在网络布线和管理上的时间和费用。
6、经济性—在满足应用要求的基础上,尽可能降低造价,以最少的投入实现最大功能的应用,应具有良好的投资回报性。2.2 系统组成及要求
1、工作区子系统
为满足高速数据传输,本工程所有信息点均采用六类单孔或双孔面板的标准插座。部分区域根据需要可考虑采用大开间布线系统,对于暂时不作办公室的房间,应预留水平配线和插座。
2、水平配线子系统
各楼层弱电井兼作楼层设备间,由设备间至工作区信息插座采用6类4对8芯UTP双绞线,水平配线电缆长度不超过90米。
3、垂直干线子系统
传输数据的垂直干线采用6芯多模光纤,设计时应充分考虑光纤支持千兆应用的长度要求,并采用6类或超5类4对UTP双绞线作为备份;传输语音的垂直干线采用3类非屏蔽大对数铜缆。垂直干线沿弱电竖井敷设。本大楼根据建筑功能分北区、中区、南区三部分。
4、设备间子系统
大楼六层、十层分别设置计算机网络中心机房和电话总机房,分别设置计算机网络设备,模块局、远端光传输设备及配线架。
5、接入网子系统
接入网采用12芯单模光纤,以高速、宽带与因特网相联。2.3 信息点设置原则
按电力大厦使用功能对信息传输要求较高,建议按照国家标准GB/T50314-2000达到甲级标准配置.1、数据信息点设置原则:
1)办公按建筑平面每10m2(或每一办公桌)设置二个计算机信息点;每间办公室设若干公共用计算 机信息点;领导办公室适当增设。2)一般会议室设置四个计算机信息点,小会议室二个。3)按自然间设置1-2个计算机信息点;
2、电话信息点设置原则
1)按建筑面积,办公室每10平方米设置一个电话信息点,每一办公桌设置一个电话信息点;每间办公室设若干公共电话信息点。领导办公室适当增设。2)一般会议室设置四个电话信息点,小会议室二个。3)部分业务用房按自然间设置,小房间一门,大房间二门。4)门厅、公共场所设置若干门IC卡公用电话。
根据本工程建筑平面布局,建筑设计院按功能需求提出:本工程共计信息点6933点,其中计算机信息点4412点,电话信息点2521点,基本上能满足要求。建议业主方从长远发展考虑按目前需求的1.3倍布置。此外,是否需要考虑在重要部位增加一部分光纤到桌面信息点,以适应信息传输高速发展的需要。2.4 建议:
1.为便于物业管理及减少跳线,建议采用综合布线计算机管理系统。2.所有线缆护套均采用防火、阻燃型的材料。水平系统和垂直系统铜缆及室内光缆符合CMP阻燃标准,且经过UL、ETL及Delta其中之一认证。2.5 环境要求和相关工作配合要求
1、地面线槽、防火、防水、防潮,这些部位必须确保线缆不浸水,不潮湿,有一个干燥的环境空间。信息插座盒和线槽按不同防水等级设置,信息插座盒要求绝对不能进水。防水等级是67级还是55级,需请相关专业按适当的性价比确定。
2、线槽尺地寸的合理性:线槽宽高比要合理,线缆汇集处过线盒进线处作圆弧处理。综合布线线缆汇集桥架设在该地面下一层顶部,不作地面敷设。
3、配线间的大小应考虑,计算机设备和配线架的安装线缆进线整理的空间,需进一步确定,最小的配线间至少不小于1.2×3平方米。
4、配线间的接地预留,整个金属管道和线路要良好的接地。
5、配线间强电需直接与中控机房相连,提供UPS电源传输线路。
6、配线间机房设置按普通机房相关规范设置。
三、综合布线在电力调度大楼中的应用
智能建筑分为大厦、小区及公共建筑(体育场馆、博物馆及会展中心等),根据各个建筑物的用途不同,综合布线系统的配置也应不同。
智能大厦应采用6类铜缆+光纤综合布线系统。下面以某电力大厦为例,具体谈谈综合布线系统的设计。
电力中心大楼作为重要的电力调度和生产管理机构,拥有先进的调度系统、通信系统和计算机系统,为保证这些系统能够安全、可靠、灵活地运行,满足用户不同的使用要求,新大楼为这些系统选用了6类铜缆+光纤综合布线系统。
大楼的综合布线系统采用开放式结构,支持语音及多种计算机数据系统,适应异步传输模式(ATM)和千兆比等高速数据网。在应用上能支持会议电视、多媒体等系统的需要,提供光纤到桌面,满足将来宽带综合业务数字网(B-ISDN)的要求。布线系统采用树状星型结构,满足工作区变动时布线方案的调整,以及将来与各种不同逻辑拓扑结构的转换。
1、垂直子系统
垂直线缆是连接各层分配线架与主配线架的主干,因而线缆比较集中。为了减少线缆的占地面积,在设计中,可以采用了大对数双绞线电缆传输语音信号,室内光纤传输数据信号。
“电力调度”显然是电力大厦最基本的工作功能,因而在设计中应当切实保证电力调度信号的安全、可靠。考虑到这一点,以及今后计算机网络管理的需要,在各个分管理间设光纤配线架,用一根光纤通过竖井引至光纤主配线架,与网络设备连接。
2、工作区子系统
在设计中,我们应考虑当前的需要,又要考虑到未来的发展,同时还要兼顾各层、各房间、各主管部门、各业务部门的实际需要,以此来确定整个大厦所需设置的数据点和语音点的个数。
3、水平子系统
宜选用高品质的六类非屏蔽双绞线,可以使信号的传输速率达到150/600Mbs,以满足当前及未来数据系统的需要。水平布线必须是一根六类线对应一个数据点(语音点)。虽然,按这种设计方案,一次性投资较大,但这样可以增强用户终端的灵活性。
四、浙江电力调度大楼综合布线系统的招标书要求 4.1 系统概述
1.综合布线系统应满足本工程信息通信网络的布线要求,应能支持语音、数据、图像等业务信息传输的要求。
2.综合布线系统是信息通信网络的基础传输通道,应满足本工程近期的实际使用和中远期发展的需求。
3.综合布线系统应具有开放性、灵活性、可扩展性、实用性、安全可靠性和经济性。4.本工程综合布线系统按《智能建筑设计标准》中的甲级标准和《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》中的综合配置标准建设,应能满足传输高质量、高速率信息的要求。
5.本工程共计信息点8261个,其中内网点3276个(其中监控数据点211个,无线接入点47个),外网点2142个,调度专网点305个,光纤点28个,语音点2472个,同线电话点38个。IP网络电话点利用外网数据点。具体点数见弱电平面图。
4.2 系统设置及技术要求
1.依据有关规范及标准,综合布线系统共分为五个 子系统:工作区子系统、水平子系统、管理子系统、干线子系统、设备间子系统。
综合布线系统应根据相关国家及国际标准施工安装及测试,系统汇总语音和数据网络系统的线路,从而组成一个模块化、系统化、灵活性很高的综合布线系统,能够支持语音、数据及图像信息的传输。
投标方所提供的综合布线系统产品必须为同一家制造商的成熟产品,有成功运行工程项目案例,并应充分考虑将来网络结构改变、扩容及配合新技术发展的需要而达到平滑过渡的可能性。其全部链路性能参数不能低于六类标准。中标单位应提供一切使系统运行的设备、配件及工具,包括但不限于:电缆、跳接、配线架、线管器、固定、支撑及安装电缆及设备的零部件和工具及各种接地硬件。
本工程综合布线系统共包含四方面的内容:计算机内网、外网、调度专网及有线电话系统,包括光纤点、监控数据点、无线接入点、IP网络电话点。其中内网与外网要求物理隔离。2.工作区子系统
工作区子系统应由信息插座及延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。信息插座全部采用6类模块,采用国标86型预埋盒安装,采用双孔或单孔面板,面板应外观大方,具有防尘功能,并采用不同颜色以区分语音和内、外网数据信息点。注意采用双孔面板的2个信息点一般为外网点和语音点。光纤点单独设置,采用LC接口模块安装。信息插座具体布置详见弱施平面图。3.水平子系统: 水平子系统为从信息插座至楼层配线间(一般由弱电竖井兼)的水平线缆。本工程水平子系统采用6类4对非屏蔽对绞线(Cat6UTP8×0.5),部分根据需要。水平配线长度不应超过90m。
线缆应采用国际主流品牌,性能指标应达到6类线缆的测试标准,支持带宽550MHZ,可千兆以太网应用,防火等级达到CMP要求。光纤点采用4芯室内多模光缆,防火等级达到OFNP要求,均为阻燃型。4.管理子系统
管理子系统为各楼层的配线间(一般由弱电竖井兼),负责楼层信息点的配线管理,连接主干铜缆、光缆及水平铜缆、光缆的配线。本工程分南区、中区、北区设置了三个楼层配线间,分别管理轴间的信息点,南区12层设置4#弱电间,管理该区域12、13、14层的信息点。
配线间内水平千兆对绞线(包括语音和数据)端接使用24口或48口模块式配线架;垂直语音主干大对数铜缆端接使用5类110型卡接式配线架。光纤端接箱必须是机架式的。垂直数据主干千兆对绞线(垂直数据主干光缆备份)使用独立的模块式配线架。所有的配线架应预留15%的余量,以供今后扩展。
计算机内网与外网的水平管理配线架和主干管理配线架必须分别设置,不得端接在同一配线架上。外网与语音水平线缆端接在同一配线架,内网是独立的。
本工程设置综合布线系统计算机管理系统,配置管理计算机及管理软件(不采用电子配线架),投标单位要将该部分软硬件费用列入报价范围。
所有铜缆光缆配线、模块式配线架及110型配线架需以整洁而且安全的方式安装并集成在独立的19”标准机柜内。中标单位应确认有足够空间应付现有及将来增加的布线。
每个机柜内应配备足够数量的电源插线板、机柜隔板、安装螺丝、垂直收线环等。机柜上所有跳线应一律走跳线管理环,不允许散乱在理线环外。机柜上空余部分(未上配线架或管理环)需有档板遮盖。5.干线子系统
干线子系统应为设备间至各楼层配线间的干线线缆,可分为数据主干及语音主干。语音主干采用5类大对数铜缆,每个语音点在语音主干中配置2对线缆。数据主干千兆楼层交换机采用62.5/125μm室内多模光缆(芯数根据楼层网络交换机数量而定,1台24或48口用6芯,2台48口用12芯,本工程采用多层交换,而不采用堆叠方式),防火等级OFNP。4.3 其他相关技术要求 1.跳线
所有连接有源设备与端口插座的设备线不应超过3m.数据铜缆跳线选用两端RJ45接口,用于连接网络设备和配线架,与6类线相配,并能符合EIA/TIA-568A和ISO/IEC 11801的要求。跳线数量暂按以下配置:
千兆跳线统一购买,其中5m的800条(用于工作区),3m的1200条(用于工作区),2m的5326条(用于管理区)。
电话跳线选用110快接—RJ45型的,一对长度为2m,数量2394条。工作区电话跳线,一对长度为2m,数量1200条。
所有光纤跳线应备有2芯,光纤跳线要符合EIA/TIA—491的要求,与网络设备的连接头必须是LC双工的,长度3m,数量320条。万兆光纤跳线,长度5m,数量9根。
所有跳线均应为原厂成品跳线。2.安装标签
所有使用的标签应为专用机器打印,手写的标签将不予接受。标签应打印在永久的粘贴性的标签上,并用永久性防水薄膜覆盖。
所有线缆将单独标签,终端的配线架放置所有的标签,每一个终端有4对标签,所有配线架都用标签给以标识,所有插座端口须用安全的固定的标签加以标识。所有的配线及跳线都予以标识并单独编号。
中标单位应给所有的机柜/配线架/信息端口予以标识,投标中应包括一个标签的样品,标签的标准以EIA/TIA 606为依据。3.设备接地
土建施工单位已提供弱电竖井接地铜排,作为弱电竖井的垂直接地干线,各层弱电竖井(楼层配线间)设置一个接地端子箱。中标单位应负责在所有弱电机柜、箱体及设备上提供一个接地点,并保证能正确地与任何设备连接。中标单位还须负责正确地将所有有关的线缆、机柜、框架连接起来以保证接地的延续性,所有接地线由铜芯导线、铜排组成。4.测试和验收
中标单位须根据以下各项测试及验收要求,进行测试及验收工作。除下述要求外,测试也将按EIA/TIA-568A,ISO/IEC-11801六类标准执行,同时应符合系统制造商对系统认证所需的测试要求。
投标人必须提供由系统制造商或厂家颁发的综合布线产品授权书、产品品质保证书、综合布线产品IS09000系列证书,国际权威UL等实验室认证资料、产品的第三方六类测试参数,表明达到或超过六类标准。
中标单位须保证经测试的系统,应在正式验收前能取得系统制造商或厂家发出的不少于15年的系统认证证书。
中标单位须在测试计划内,详细说明测试方法,并必须得到买方认可。此项测试中所需的费用,需包含在投标书的报价中。
中标单位应在测试后的一个星期内,提交测试报告。买方保留监察测试工作的权利。
所有垂直及水平布线点的测试报告,须由中标单位的指定负责人签署,并注明日期。
所有的测试结果都将用表格形式和电子表格进行记录。
五、浙江电力调度大楼综合布线系统的优化设计要点
1、现代PDS的主流技术与主流产品
① 主流技术
目前,在国内智能化建筑和智能小区中选用的综合布线系统产品,国外生产的产品占据国内市场的份额较大。同时,国外生产厂商紧跟当代科技发展形势,不断开拓创新,开发试制新产品,新技术和新材料以及新工艺也不断涌现,使国内市场上的综合布线系统的产品品种更多,科技含量提升,优化筛选的余地增大。尤其是缆线的类别从5类、超5类发展到6类甚至有提高到超6类和7类的态势。配线接续设备也由一般的传统连接和人工管理方式向高新的自动控制和电子管理方式发展;连接硬件也在逐步改进。
当前工程应用中比较成熟的是超5类产品,而2003年综合布线市场最突出的一个热点则是6类产品,预计在未来几年内,6类产品将占据绝大部分市场,成为工程应用中的主流技术。目前,我国正在实施的国家标准GB/T 50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》和GB/T50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》是基于class D和5类布线的标准制订的。显然已落后于市场的需要,6类布线标准的公布,促使我们应积极地准备修订国家标准。鉴于ISO/IEC的标准尚未正式公布。从已掌握的2001年10月10日ISO/IEC JTC1/SC25N739版本及与已公布的TIA/EIA-568-B.2-1-2002版本进行对比来看,对于信道和固定链路等定义是一致的,指标略有差异,特别是低频部分存在一些不同。
两本标准的共同点都是对信道和固定链路等做了明确的定义,并分别规定各项指标。
主要不同点是:TIA/EIA-568-B.2-1-2002只规定了class E(6类)的各项指标,且要求测试频率分:1、4、8、10、16、20、25、31.25、62.5、100、200、250MHz等12个频点;ISO/IEC/JTC1/SC25/N739—2001、10、10规定了class E(6类)和class F(7类)标准,且测试频率只要求为:1、16、100、250、600MHz等5个频点,其中600MHz为7类标准。
超5类综合布线产品实际上是质量好一些的5类产品。电缆结构没有大的改变,产品在运输和施工过程中容易产生结构变化而使产品指标下降,因此稳定可靠性难以得到充分的保证。
发展趋势是6类取代超5类;超5类取代5类,同时取消class A和class B。对于已经安装好的超5类综合布线来说,仍可采用4对线双工双向以太网网络设备开通吉比特以太网,新设计的综合布线应该以6类综合布线作为首选产品。
② 主流产品
1、市场竞争激烈国内外产品并存
近年来,国内综合布线市场呈现出百花齐放、百家争鸣的景象,综合布线市场正面临着前所未有的繁荣。国外知名品牌多足鼎立,国内品牌所占市场份额也大幅攀升。
据统计,目前进入国内市场的国外布线厂家有30多家。北美地区主要有Avaya(现为Commscope)、3M、西蒙、AMP、IBDN,百通、泛达等品牌,欧洲地区主要有耐克森、德特威勒、科龙、奔瑞等品牌,这些厂家主要是以生产和销售具有高性能的高端产品所著称,在行业内有着很高的品牌知名度和行业认知度;同时,在内地还活跃着一些港台布线厂家,例如:万泰、鼎志等,他们所生产的产品具有良好的性价比,在产品性能上相对国内厂家要好一些,而在价格上要比其他国外品牌低一些,介于高端与低端之间。
2003年,也是国内布线厂家异军突起的一年,各布线厂家都加强了产品研发、市场拓展的能力,一些业主也开始变得更加理性,在综合布线产品的选择上开始由先进性向实用性转变,一些国内布线厂家,如中国普天、TCL、鸿雁电器、大唐电信、宁波东方等在2003年不论新产品的推广,还是具体的工程应用,都取得了不错的成绩。
国内产品的最大优势在于价格较低,有竞争力,他们凭借着低廉的价格、良好的性价比,迅速占领了中低端市场,并且有着良好的市场前景。
2、光纤产品日趋成熟
随着计算机速度和网络需求的飞速发展,铜缆网络的传输速度将不能满足未来数据、语音、VOD等多媒体数据传输的需要。鉴于光网络在带宽、实时性、传输速率、保密性、传输距离等方面的优势,未来的网络必将朝着光网络的方向发展。在结构化布线系统中,光纤不但支持FDDI主干,1000Base-FX主干、100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面,而且可以支持CATV/CCTV及光纤到桌面(FTTD)。目前它和铜缆共同成为结构化布线中的主角。总有一天光纤会代替铜缆,关键问题是价格差异。如果光纤与铜缆价格相同,那么铜缆就会被淘汰。这一点与五类布线降价时,四类非屏蔽双绞线被淘汰的情况非常类似。
作为光纤配线网络的产品主要体现于光缆与光接插器件,实际上国内生产的光缆和光器件原来主要应用于通信行业,从技术上与产品上来讲都是较为成熟的。实际上有些国外综合布线厂商的光缆和光器件也是在国内生产的,以降低成本和提高市场的竞争能力。
2003年光纤产品的市场有了一定的发展,光纤产品的市场日趋成熟,一是成本有所降低,另一方面也是网络传输速率的要求。随着网络速率的提高,将加快实现光纤到桌面。但是光纤的发展也是需要一个循序渐进的过程。一方面,光纤较线缆价格高,同时交换机的光端口(网卡、端接口)价格也较高,因此光纤的价格并不能一下子被市场所接受另一方面,光纤虽然具有很高的带宽,但是业务上是否有需求也是人们考虑的问题之一。
六、结束语
我国已经基本建立了社会主义市场经济体系,近年来由于经济结构的调整,用电情况出现了某种程度的缓和,电力市场从卖方市场转为买方市场,多年积累的结构性矛盾进一步显现,但同时电力市场开发的潜力还很大。随着“厂网分开、竞价上网”改革,我国的电力工业即将步入商业化运营,做好市场经济条件下的电力规划工作,意义重大。
城市电力工程规划,如作为一项专项规划,应由供电部门和城市规划部门联合编制,该专项规划内容充实、全面和专业性强,但是要作为总体规划中的一个单项,则不必如此;否则将导致电力规划在总规说明中页数过半,喧宾夺主。总规中的电力规划只要将专项规划中的事关城市建设大局的重要部分纳入总体规划即可,即主要是必须在城市规划中预留足够的电力设施建设用地,预留足够的高压走廊,并在电力负荷预测中采用适当的预测指标和方法,为电网的远期发展留足余地。
城市的电力规划应根据城市的建设规模、发展形态、规划负荷密度及原有供电设施基础来规划城网结构,合理确定电压等级,以达到以下目标。
1.结构合理:各级电压网应具有较强的适应性,电网结线应力求简化,对现有的电网要进行合理的改进、调整和扩建。
2.供电可靠:送电网应能满足安全p可靠供电的要求,不断加强电网结构,增强互通能力,以防止大面积停电;配电网应做到接线灵活,以保障设备维修及线路维护状态下不影响大部分或全部用户的用电。
3.适应性强:电网各环节应留有一定的发展余地,以适应规划期限内负荷有变化和满足负荷增加的需要,其结构应尽可能保持规划期限内基本不变,以减少经济损失。
基于上述的规划原则和以往所做的电力规划,对城市电力规划中的几个问题谈谈笔者的一些体会。
一、供电基础资料的收集
对城市电力规划的好坏很大程度上决定于对城市供电基础资料的收集。只有把基础资料收集这个工作做好,我们才能够对城市供电现状有较充分的了解,为下一步对负荷预测的准确性以及电网的改造和规划打下良好的基础。供电基础资料应包括以下一些内容:
1.近5年来城市用电分类统计表(分为市政用电、工业用电以及农业用电)。
2.近5年来城市供(用)电量统计表(应包括5年来城市每年的供电量、用电量、线路损耗以及每年的最大负荷)。
3.城市电网电气主结线系统图。
4.城市电网地理结线图(在城市现状地形图中应明确标注现状35KV以上变电站的位置和输电线路的电压等级以及地理走向),详细规划还应注意确定高压铁塔坐标,有些高压线路因年代久远和局部调整,没有坐标,则应与有关部门商量补测,笔者就曾在规划中遇到此类问题。
5.当地供电部门对本市(县)电网的一些发展规划构思和今后一定期限内的负荷预测等资料。
二、负荷预测
负荷预测就是对城市电网的特点及用电特点进行分析,预测未来一定期限内(近期规划按5年计,远期规划按计)的负荷增长情况。
需求预测是电力规划的主要依据,它为电力规划提供了必不可少的基础数据,其精度的高低直接影响着整个规划工作的优劣。如果预测的需求滞后于实际需求,将会导致供电负荷紧张,甚至造成拉闸限电。但如果预测的需求过度超前于实际需求,则系统利用率太低,将造成资源的严重浪费。可见,科学、准确的电力需求预测不仅对于电力企业有经济效益,而且与经济社会发展也有密切关系。
1.产值单耗法。产值单耗法是电量预测的主要方法,适用于三大产业用电量及城乡居民生活用电的预测。此方法分析各年度产值单耗变化率,充分考虑行业结构、产品结构变化、技术进步、电气化水平、节电潜力,参考国内外先进产值单耗,预测各产业产值单耗,计算高、中、低经济水平时相应的需电量。经济历史数据的统计分析。 2.GNP综合电耗法。GNP综合电耗反映了单位国民生产总值所消耗的电量,是一个综合的`能耗指标。在一定时期内,GNP综合电耗的变化有一定的规律性。当已知历史上各年的GNP综合电耗G1,G2,…,Gn时,可以首先按Gi发展变化的规律性,运用回归技术、动平均法、指数平滑法、灰色系统法等手段,预测未来年份的GNP综合电耗Gi(i>n)。然后,以国民生产总值的预测值GNPi(i>n)为基础,按下式预测未来的用电量:Ei=GNPi×Gi(i>n)此方法要求首先对国民经济的发展作出预测。
3.横向比较法。通过分析与本国、本地区国民(国内)生产总值、产业结构、工业产品结构、人口、面积、气象条件等相似的国内外地区情况,对比过去和现在的用电相应值来预测将来值。
4.投入产出法。投入产出法是考虑到国民经济各生产部门间综合平衡的电量预测方法,着重分析和研究各部门产品的生产与消费之间的数量依存关系,根据相应的投入产出表做预测。
5.外推法。外推法即年平均增长率法。用外推法进行负荷预测就要从供电基础资料入手,把本市(县)近5年来的用电量和最大负荷进行统计,计算出负荷的年平均增长率。从而推算未来一定期限内(近期规划按5年计,远期规划按20年计)负荷的增长情况。
6.综合用电水平法。综合用电水平法也是常用的一种负荷预测方法。综合用电水平法是根据未来一定期限内的人均综合用电水平推算负荷的增长情况。按照以往所做的一些城市电力规划,目前在广西人均综合用电水平约为0.5KW/人,近期规划的人均综合用电水平按0.8KW/人,远期规划的人均综合用电水平按1KW/人计。根据以上的人均综合用电水平乘以近期规划和远期规划的人口规模,即可得出未来一定期限内的城市用电负荷。
7.负荷密度法。负荷密度预测法首先根据近年来的发展情况、经济发展目标以及电力规划目标,将待预测区域划分成多个功能区,然后对每个功能区用负荷密度法进行预测,最后相加得到总的用电量预测值,一般负荷宜选用负荷密度法。
三、供电电源规划
为了提高城市供电的可靠性,城市配电网的供电安全应满足N-1准则,以防止大面积停电,城市的电力规划应实现多电源供电方式。一般应有两个向电网直接供电的电源,即200千伏p110千伏变电站或地区发电厂。
四、高压走廊的预留
城市电力规划中高压走廊的预留问题应在城市用地规划中得到足够的重视。如果在城市用电规划中没有给电力规划预留高压走廊,则给今后规划的高压输电线路的架设带来很大的困难,使投资回报的周期加长。
五、10kV中压配电网的规划
期望值算法通常是用期望值代替随机因素,将问题转化为确定性问题考虑。2.机会约束算法
主要是考虑概率问题,如在置信区间范围内考虑优化问题,就转化为概率约束的问题。3.相关机会规划算法
是在随机环境下使得事件的机会达到最优。4.智能优化
目前随机问题多用智能优化法。智能优化主要借鉴仿生学和拟物的思想,包括:遗传算法、粒子群算法、蚁群算法等。
(1)遗传算法属于进化算法的一种,它通过模仿自然界的选择与遗传的机理来寻找最优解.遗传算法有三个基本算子:选择、交叉和变异.但是遗传算法的编程实现比较复杂,首先需要对问题进行编码,找到最优解之后还需要对问题进行解码,另外三个算子的实现也有许多参数,如交叉率和变异率,并且这些参数的选择严重影响解的品质,而目前这些参数的选择大部分是依靠经验。(2)粒子群算法 粒子群算法,是一种基于迭代的优化进化并行算法,和模拟退火算法相似,系统从随机解出发,通过迭代寻找最优解,但它比遗传算法规则更为简单,它没有遗传算法的“交叉”和“变异”操作,它通过粒子在解空间追随当前搜索到的最优值来寻找全局最优。(3)蚁群算法
随着我国电网的迅猛发展, 使得IP数据业务也快速增长, 这对当前SDH通信网网络带宽的需求变得越来越高, 同时对带宽动态分配的要求也越来越迫切。ASON (自动交换光网络) 正是在这样的环境下应运而生的新一代光网络技术, 它可以实现业务的动态连接、时隙资源的动态分配, 也能提供多种类型的网络恢复机制, 具备高可靠性、灵活性、可扩展性和高有效性等特点, 是一种能支持多信道、高容量、可配置、智能型的传送网络, 它促使光传输与交换技术的不断融合, 从而使传送网向全光化、智能化方向演进。
2 ASON技术
目前, 电力通信网还是多以SDH环网为主, 虽具有组网简单、保护启动时间短、技术成熟等特点, 但SDH环网对资源利用率较低 (有50%的资源用于冗余) , 当链路上有两处同时发生故障时, 网上的业务有可能出现无法保护等问题, 只具备较低的智能化管理功能。而ASON与传统的SDH网络相比, 一个明显的不同就是引入了控制平面 (如图1所示) , 给整个光网络带来了巨大的变化, 使网络资源的配置和管理更加智能化[1]。
2.1 ASON网络的技术优势
与传统的SDH网络相比, ASON网络具有明显的技术优势, 主要有以下几点:
(1) ASON引入交换的概念, 采用更灵活的网状网结构, 提高了网络保护生存能力, 节省保护通路预留带宽, 从根本上解决了传输时延和可靠性问题;
(2) ASON可以实现动态按需分配带宽, 提高网络资源利用率, 全面减低组网成本;
(3) ASON可实现多厂商环境下的业务连接、呼叫控制甚至快速恢复, 为解决多厂商设备互联和实现快速提供业务铺平了道路;
(4) ASON可提供更多的新业务类型, 可以直接为客户提供高品质的专线、Bo D (按需要分配带宽) 和OVPN (光虚拟专用网) 等业务;
(5) ASON技术提供不同的网络保护恢复方式, 从而可根据用户对不同层面、不同业务质量级别的要求, 按需制定不同的保护恢复方式, 与传统的SDH网络相比, 更经济有效;
(6) ASON技术支持资源自动发现、拓扑自动发现, 具有快速建立业务的能力, 可以对网络进行动态的优化调整。
2.2 基于ASON技术的网络发展趋势
ASON代表着传输网的发展方向, 随着ASON技术的进一步成熟和数据业务的迅猛发展, ASON技术将大规模地应用, 但目前电力通信网还是以SDH环网为主, 所以必须要慎重考虑传送网由现有的SDH网络向ASON平滑演进的策略, 以最大限度的保护已有投资, 充分利用现有网络资源, 保证网络的稳定发展。
目前传送网由现有SDH环网向ASON演进主要有以下两种策略:
(1) ASON和SDH混合组网的单平面结构
首先在传输网的核心部分建设ASON网状网, 边缘部分仍采用环网的方式, 新建立的ASON域与边缘环网共同存在, 新增的业务将穿越智能ASON域和传统SDH域, 同一厂家的ASON域和传统SDH网络可通过高层的网管系统实现电路的统一管理、调度, 而不同厂家的网络无法统一管理, 随着ASON设备在网络中的应用规模不断扩大, 并逐渐从核心部分向边缘部分延伸, 传统SDH域将不断缩小, 最终全网将统一成智能化的ASON, 不同子网间由跨厂家统一的E-NNI接口互通。
(2) ASON单独组网的双平面结构
ASON独立于传统SDH网络, 组织新的传送平面, 只解决ASON覆盖区域的业务, 覆盖区域以外的业务由传统SDH网络解决;将覆盖区域内的已有业务从现有SDH网络割接至ASON中, 腾出网络容量解决覆盖区域以外的新增业务。通过避免业务穿越智能ASON域和传统SDH域, 以实现业务的端到端管理。随着ASON规模的逐步扩大, 将形成ASON与传统SDH网络共存的双平面结构, 两个平面各有分工、互为保护。
3 基于ASON技术的电力通信网网络规划
3.1 ASON网络规划原则
在ASON网络建设初期, 要考虑多方面的因素并遵循一定的规划原则, 才能建成满足当前需求的网络。
(1) 网络节点的规划:在选择网络节点时, 要根据网络覆盖范围的地域关系、传输需求、节点的光缆路由情况选择网络节点。主要考虑的因素包括节点的网络物理结构、业务量大小、光方向情况等。
(2) 网络结构规划:网络结构是ASON规划建设中首先需要考虑的问题。网络结构设计需要考虑多种因素, 包括传输网拓扑、区域管理、光纤容量等。目前主要有单域、多域和分层3种网络结构。由于目前E-NNI的标准还没有完全成熟, 各厂家设备对E-NNI的支持能力和标准化程度都存在较大的差异, 这就限制了目前ASON只能采用单域网络结构。
(3) SRLG (共享风险链路组) 规划:各节点之间原则上要求采用不同物理路由的光纤, 以避免出现多条链路同时中断的情况。需要在网管上将多个业务共享光纤链路配置成SRLG共享风险链路组, 从而在进行保护时考虑共享风险链路的因素, 不把业务的工作和保护路径放在同SRLG组的链路中而导致业务中断[2]。
(4) 业务路由规划:综合考虑最小带宽、最大路由跳数限制、负载均衡、最短路径等多种策略组合, 规划出最为合适的业务路由, 同时也要根据不同业务等级设置相应的保护恢复方式。
3.2 ASON网络规划方法
ASON网络规划是针对给定的业务流量需求, 设计最小费用的网络, 以容纳所有流量并满足流量的服务等级, 其目的是为了节省投资。
ASON网络规划通常包括8个步骤, 如图2所示。通过ASON网络规划, 可以达到以下三个目的:
(1) 网络结构设计:ASON网络结构设计主要解决拓扑设计和网络划分的问题。网络拓扑设计主要是基于网状网结构设计的, 能够依据网络物理联通性、业务流量分布情况, 从ASON所有节点之间的一系列待选链路中选择要使用的链路。通过网络结构设计可以得出ASON网络的拓扑结构、光纤容量规划、WDM跨段设计和链路配置等方案。
(2) 业务路由规划:完成网络结构设计之后, 根据业务量需求在对容量优化的条件下对业务进行选路, 并得出业务的速率、数量、类型、路由等参数。对于一个网络结构基本确定的网络, 路由算法的目标是在给定业务量情况下, 使网络的吞吐量最大。通常采用的路由算法包括:Dijkstra算法、负载均衡 (Load Balance) 算法、整数线性规划 (ILP) 算法或启发式算法等[3]。
(3) 冗余容量分配和故障模拟分析:对网络可能发生故障的预测和分析, 决定了网络所需要预留空闲容量的大小。通过模拟全网任意单点故障 (包括单节点、单光纤、单链路故障等) , 或者多点故障所影响的业务, 可以得出要提供全部业务或者部分业务的保护恢复, 网络所需要配备的空闲容量。此外, 故障分析还可以仿真网络保护恢复时间等网络性能参数。
3.3 宁夏电力通信网ASON网络建设规划
根据目前宁夏电力通信光缆资源现状, 结合通信发展规划, 同时考虑到业务量、路由设置、经济成本等因素, 先期建设主要选择了16个核心节点作为ASON网络的初始站点, 构建第二平面 (如下图3所示) 。
本方案中节点的选择主要是根据站点业务、业务等级、全网业务汇聚流向、光缆资源等因素综合考虑。对于距离过长的站点可考虑增加光放大器、色散补偿及OEO设备来提高ASON设备的传输性能[4]。
待该ASON网络建成后, 与原有SDH网络构成双平面结构, 还可通过ASON设备与SDH设备互联互通的方式, 形成第一平面与第二平面相互支持、互为主备的网络格局。根据电力业务的迅猛发展, 在使用定位方面可以规划SDH网络主要承载调度、行政、环境监控等传统业务, 而ASON网络主要承载用电信息采集、高清视频等大颗粒业务, 同时近几年还出现了ASON新业务, 例如PBS (提供带宽服务) 、BOD (按需带宽分配业务) 、OVPN (光虚拟专用网) 等。相比之下, ASON可提供更多的新业务类型, 同时采用了更灵活的网状网结构, 增强了网络保护生存能力, 提高了网络资源利用率, 适合现阶段宁夏电力通信业务的发展需求。
4 ASON网络建设中应关注的重点问题
(1) ASON的智能化功能还未得到成熟的应用, 因此在引入ASON设备后, 不能马上开通智能化功能, 一定要事先对其进行全面的测试和验证。
(2) ASON网络与目前的人为干预频繁、缺乏智能性的SDH传送网有很大的不同, 现有传送网的较完善的维护管理模式是不可能适用于ASON网络的维护管理要求的。
(3) 没有成熟、统一的网络规划软件, ASON业务的开展将受到一定的制约。
5 小结
虽然目前ASON还未在电力通信网中大规模地应用, 但其显著的技术优势将是电力通信网络发展的必然趋势。同时, 在电力通信网中引入和建设ASON是一个循序渐进的过程, 需在保证当前网络安全稳定的基础上, 考虑多方面因素, 采用科学合理的网络规划方法, 才能构建符合发展需要的智能光网络, 这将对电力通信网的快速发展具有至关重要的意义。
摘要:随着IP数据业务的快速增长, 传统SDH网络向ASON网络转型成为必然趋势。本文分析了ASON的技术优势及网络演进策略, 并归纳总结了ASON网络规划设计原则、考虑因素及方法流程, 在此基础上对宁夏电力通信网ASON网络的建设规划进行了探讨。
关键词:IP数据业务,ASON,电力通信,网络规划
参考文献
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摘要:在城市建设规划的过程中,电力规划占据着十分重要的地位。电力的发展也与我国城市的发展进程有着十分密切的关系。本文主要对城市规划与电力前期规划二者之间的关系进行了概述,并对城市电力规划的主要问题以及电力规划中的注意事项进行了相关的探讨。
关键词:城市规划;电力前期规划;注意事项
1.城市规划与电力规划两者的关系
城市规划即城市内部的布局和未来的发展平面分布,根据城市本身的地理位置和社会各方面发展情况的动态变化来合理的确定城市经济建设、文化建设以及人们物质和精神方面需求的目标,从而为城市的定位和发展提供正确的方向。而电力规划属于城市规划中一项重要的内容,为适应城市当前和未来的发展目标而制定的电力标准,并且就城市的地理位置和相应的自然资源分布因地制宜、合理的设计一整套用于电能的产生、输送、变电和企业居民用电合理的规划方案。总体来看,从两者的定义出发,城市规划和电力规划是密切相关,相互配合的,一个城市的现代化质量很大程度上是依靠先进的电网架构作为保证,而电力规划的布置和实施也不能脱离实际,应该服务于当前的城市发展水平和规划目标,所以这两者的规划是互为参考,相互协作的。而就作为两种实体的具体规划来看,它们又是相互独立的,电力的规划需要非常高的专业技术知识和作业质量,一旦受到来自各方面人为的干扰,都将对电网的设计和完善带来很大的难题,而且可能完全偏离当初城市规划的目标,所以要坚持电力系统的独立性,保证它能高效、安全可靠的输送电能,为城市的经济发展提供源源不竭的动力。
2.城市电力规划的主要问题
2.1城市电网系统电源的选择和分布问题
电能的产生作为电力系统的源头,是整个系统的重中之重,所以正确选择电源功率的大小和在城市布点对整个电力系统具有重要的影响,因此必须从科学发展的角度出发,先分析当前电力系统中电源的情况,同时以最近几年城市用电量的整体数据和未来的发展状况为依据,根据国家提倡的节能减排和可持续发展的政策,提出一套既能使城市建设良性发展又能让电力系统可靠运行的电源管理的方案。影响一个城市的建设和发展的因素有很多,例如环境污染、资源短缺和电能自身供应紧张等重要的因素,所以在电力规划中很难在一个城市中形成一个独立的供配电系统,这时就需要结合电网的实际情况,构建一个多城市的大型的电力系统来对城市的电力资源进行规划。总而言之,电源的选择和分布是一项重要工程,要进行科学规划,综合考虑各种因素,以各种数据作为依据,并就当前城市的发展速度,提前建立好电能的扩容和优化工作,从而实现资源的合理利用。
2.2城市的供配电网络规划问题
对于城市建设中的供配电规划,设计者们应该以城市总体规划和电力系统规划作为指导性文件,在保证城市科学发展和科学安全用电的基础上,分析当前城市在发电和供配电上面临的问题和状况,结合实际可靠的数据来制定相应的规划方案,为城市的长远发展和电能维护提供坚实的基础,从而合理的提出关于未来的电网发展和改造的原则和方向。
2.3电力网络施工作业问题
电力网络施工作业主要是指变电站站址和电缆廊道的规划建设,通过实地了解各个乡镇变电站的位置和电缆线路的通道遇到的实际问题来科学地对各变电站的结构、电缆的走线分布进行规划。一定要实地的去规划各变电站和电缆通道的规范性和标准,确保人们的生命财产安全。更重要的是要进行集中式控制,在城市的电力规划图中,标定各变电站和电缆走线所在的具体位置,为电力故障的维修减少作业时间,使电力规划安全可靠地运行,同时为城市规划提供科学的指导。
3.电力规划应该注意的问题
3.1根据供用电需求确定规模和网络结构
众所周知,任何的设计和规划方案都是需要很多的数据资料作为支禕,才能使项目和方案具有实用性和可靠性,所以城市电力规划也不例外,因为对数据的收集,整理和分析的过程中,就是对电力规划中的细节问题的一个全面掌握,对目标城市的供电状况有了比较深入的了解,从而为后续的分析和设计提供原始的数据资料。具体来讲,一个城市关于电网系统的耗电量的数据主要包含几个方面的内容,即收集最近几年该城市内用电统计的分类数据,根据实际的需求确定变电站规模和位置,标定城市目前电力网络的地理分布图,图中需要详细标注变电站和输电电缆的电压等级和输配电线路相应的空间走向问题,合理安排变电站和线路廊道分布,绘制相应的电力网络分布图;绘制电力系统的主控制网和子控制网的接线图;对于未来的负荷预测和电网改造的资料都需要进行分类整理,作为规划工作的指导文件。
3.2电力规划要做好城市用电负荷预测
一个城市的发展与其城市的规划是离不开的,通常来说,城市规划要明确不同地块的用地性質,比如,有住宅用地、商业用地以及行政办公用地等。对未来土地用途的规划为负荷预测提供了非常重要的信息,用电负荷由于其类型的不同而有着不同的发展规律,因此,负荷分类只有对应着城市规划中的用地分类,才能对这些信息进行充分地考虑,从而为城市用电负荷的预测奠定良好的基础。
对用电负荷进行预测主要可以结合历史负荷以及地区经济发展的状况来进行。这两种对负荷进行预测的方法虽然不同,但是如果所选取的参数合理,其所得到的结果从基本上来看是一致的。
3.3对电力规划与城市环境之间的关系进行妥善的处理
当前我国社会经济的快速发展,使人们生活水平得到了提高的同时,也对环境造成了较大的影响,对环境进行保护的问题也日益提到议事的日程中。因此,在对城市电力进行规划的过程中,应该以低碳环保的理念作为规划的根本原则,对环境保护问题进行充分地重视,在对运行线路进行选择时,应选择具有低能耗性质的且对环境污染小的设备,并大力推广并使用环保节能的电力材料。在对城市电力进行规划的过程中,不仅要使得人们的基本需要得到满足,而且还要对环保进行充分地重视,满足人们对于健康环保的需要。
3.4应该以事实为基础,以调查为依据来进行电力规划
城市电力规划要以事实为根据,在对当地的基本用电情况和自然资源、地理环境、人口因素等方面进行充分地调研和考察的基础上进行。根据对当地产业结构情况的了解,来对电力规划进行分析。除了对相关城市的背景进行了解外,还要对当地的电力系统地理接线图,城市发电厂的位置、供电电源的种类、装机容量,城市的电网结构、电压等级、各级电压变电所容量、数量、位置及用地,另外,还要深入的分析和学习城市电力部门制定的城市电力网的规划资料。
4.结语
综上所述,整个城市的发展定位与城市建设规划有着重要的关系,而在城市的整体建设规划中,电力规划又是一个十分重要的内容,良好的电力规划能够为城市规划的完善提供保证。对城市规划与电力前期规划进行协调不仅能够使得电力能源得到有效地节约,使“低碳经济”得到切实地发展,而且还有利于城市发展做到有理、有利和有节。要使得电力规划与城市规划以及地区电力系统总体规划的要求相符合,就要对电力规划中的各项注意事项进行高度的重视,从而使得城市建设规划与电力规划有机统一起来,最终共同促进整个城市的建设整体向前发展。
参考文献:
[1]黄东燕.论城市电力规划与城市总体规划的关系[J].科技资讯,2012(36):45—46.
[2]龙江荣.关于城市规划与电力规划之间的问题探究[J].科技传播,2011(23):55—56.
关键词 谐波抑制电力电子技术谐波治理
1 谐波的产生和影响
1.1 谐波与无功功率的产生
在用电负载中,阻感负载占了很大一部分,阻感负载要正常的工作就要吸收无功功率。
而这些装置中交流侧的电流会因为使用了相控方式而滞后于电压,也就产生了大量的谐波电流。
即使一些交流侧电压电流基本相同的装置,但是电流波形的畸变,也会产生谐波电流,导致无功功率被消耗。
纯正弦交流电路中,定义了三种功率,它们的表达式为(P是有功功率,Q是无功功率,S是视在功率):
P=UIcosφ
Q= UIsinφ
S=UI
三种功率满足关系式:
S2=P2+Q2
有功功率P的表示交流平均功率;视在功率S在工程上表示为电气设备功率中设计的极限值,它当中的额定电流由铜耗和导线的截面积决定;无功功率表示的则是含有储能元件的电路中的一种功率互换的幅度,单相电路与三相电路之间又有一些不同。
在非正弦交流电路中,有功功率和视在功率可以分别表示成:
其中,Un和In分别代表基波和谐波中电压、电流的分别的有效值。
按照纯正弦电路的模式,可以给非正弦电路的无功功率做一个定义:
在这里,Q虽然反应能量的流动交换,但却不体现其的消耗情况。
公用电网的电压,波形稳定,畸变很小,而电流的畸变可能却很大,所以在研究过程中,可以将各个功率可以用以下公式表示:
其中,Qf和D分别表示基波电流和谐波电流产生的无功功率。
功率因素可以表示成:
在这个式子中,u=I1/I是叫波形畸变因数,cosφ1则被称为位移因数或功率因数。
可以看出,功率因数在非正弦电流电路中除了与基波电流相关,还与谐波大小有关系。
所以,电路中的谐波,会使得无功功率增大,从而使功率因数变低,导致电气容量的可利用率下滑,从而损害电网。
1.2 谐波对电网的影响
1)谐波的产生,会使电网设备产生附加的损耗,从而降低供配电以及用电设备的功率。
2)谐波引起的过电压、过电流将会使变压器产生过热现象,这样一来,设备容易老化,使用寿命缩短而且还会损坏。
3)谐波会到这继电保护装置的误操作,是一些测量仪表失效或测量不准确。
4)谐波会在公用电网中引发并联谐振和串联谐振,极易造成安全隐患。
5)谐波的产生,对近处的通信装置产生干扰,导致通信质量下降,造成一些额外损失。
2 对谐波抑制技术的研究
各国在电力技术方面都制定了一些法规或措施来将谐波抑制控制在允许范围,对谐波和谐波电流的合成方法进行了明确说明,为了满足这些要求,要采用一些方法来抑制谐波以及对无功功率进行补偿。
2.1 安装谐波补偿装置
2.1.1 无源滤波器
无源电力滤波器(PPF)在谐波抑制中有很大优势,初期投资比较小,运行效率高,它主要利用电子元件的谐振特性,使得电感或电容在阻抗分流回路中形成低阻抗,但体积大,材料消耗多等,也是它的缺点。
2.1.2 有源滤波器
有源滤波器(APF)与无源滤波器(PPF)相比而言,它能在补偿各次谐波的同时,还能调节三相不平衡电压和抑制闪变;并且它能够对动态的谐波进行跟踪补偿,达到自适应的效果;滤波特性也不受频率与阻抗影响。
因为优势明显,APF技术也是治理电网污染中的一项关键技术,对它的研究比较广泛。
根据使用场合分,可分为有源直流和有源交流两类;根据逆变电路储能元件来分,分为电流型与电压型滤波装置,如图1所示:a)为电压型。
b)为电流型。
电压型效率高,可任意并联扩容,适用于电网级的谐波补偿,且技术相对成熟,目前使用广泛;电流型结构简单,性能稳定,不适用大容量系统。
通过接入电网的方式来分,还可分为串联型与并联型。
并联型的APF,主要功能是消除负载引起的谐波电流,优势是可以多台并联使用,适用于多种容量场合;串联型APF,是通过向电网中加入或减去一个瞬时电压,使负载侧电压维持一个纯正弦波,这种方式使串联型在电压敏感性负载中非常适合,但它负载电流过大,体积较大,没有并联型使用广泛。
有源滤波器的控制策略是滤波技术中最重要的部分,包括直流侧电容电压控制、输出电流跟踪控制,一般来说又可分为开环控制、闭环控制,目前主要采用闭环控制技术,它补偿效果较好。
参考文献
[1]刘玉冰.关于电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术的研究[J].科技广场,(7):218-221.
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