什么是电力线上网,前景如何,有什么优缺点?

什么是电力线上网,前景如何,有什么优缺点?,第1张

中性点直接接地系统:优点——对线路绝缘水平的要求较低,可按相电压设计绝缘,因而能显著降低绝缘造价。缺点——单相接地时,为了防止大的短路电流损坏设备,必须迅速切除接地相甚至三相,因而供电可靠性较低,需装设自动重合闸装置等措施;单相短路对邻近通信线路有电磁干扰。

中性点不直接接地系统:优点——当发生单相接地故障时,线电压不变,依然对称,系统可继续运行2小时,所以供电可靠性提高。缺点——非故障相相电压升高√3倍,要求系统中的各电气设备的绝缘必须按线电压设计,绝缘费用比较高,不适用于高压电网中。

在我国,只有在电压等级较低的系统中采用中性点不直接接地方式;110kV及以上系统中广泛采用中性点直接接地方式。

优点:1、配电回路故障只影响单一负荷,可靠性较高。

2、控制方便。

3、负荷间的相互影响小,电能质量较高。

4、保护和自动化易于实现。

缺点:1、需要的回路数多,配电设备投资较大,占用空间大。

2、有色金属消耗较大。

电力线上网的特点

作为一项新的宽带接入方式,电力线上网目前已经普遍受到关注,这种上网方式具有以下特点:投资很少由于电力线上网是以电力线路为传输通道,因此电力线上网可以充分利用现有的配电网络基础设施,无需任何布线,从而可以节省巨大的新增投资。

传输速率高家庭用户通过电力调制解调器连接到电力网上后,能够获得不错的数据传输速率,信息传送速度可达到10Mbps;而且能够将整个家庭的电器与网络联为一体,使人们能够通过网络来控制自己家里的电器设备。

有安全性许多人认为利用电力线上网,可能会经常出现触电事故,因此电力线上网会有安全隐患;其实用户大可不必担心,因为用户 *** 作端与电力线输出端已经通过电力调制解调器进行了隔离,不可能出现触电事故。

使用范围广在未来的宽带接入服务市场,电力线上网将占有一席之地。在市场需求旺盛的城市,随着电力线上网技术的完善,电力线上网将逐步渗透城区各个角落,这对现有的宽带运营商来说将是一个很大的挑战。在广阔的农村地区,电力线上网也具有一定的优势。

电力线通信用于接入方案

电力线接入就是把户外通信设备插入到变压器用户侧的输出电力线上,该通信设备可以通过光纤与主干网相连,向用户提供数据、语音和多媒体等业务。通信质量的好坏与通信信道直接相关,很大程度上取决于接收端的噪音水平和不同频率信号的衰减。噪音越大,在接收端将越难提取出有用的信号;同样,如果信号从发送端到接收端的传输过程中发生衰减,在接收端,信号可能被淹没在噪音之中,也很难提取出有用的信号。

电力线通信的噪音主要来源于与低压电网相连的所有负载以及无线电广播的干扰等,由于负载的开关会引起电力线上电流的波动,使得电力线的周围会产生电磁辐射,所以,沿电力线传送数据时,会出现许多意想不到的问题。另外,信号衰减与信道的物理长度和低压电网的阻抗匹配情况有关,由于低压电网上负载的开关是随机的,因此,其阻抗是随时间而变化的,很难进行匹配。所以,电力线通信的环境极为恶劣,在这样恶劣的环境下,很难保证数据传输的质量,必须采用许多相关的技术加以解决。

电力线上网的发展前景

作为一个新生事物进军宽带市场,电力线上网的发展还有很长一段路程要走。

电力线上网很难保证数据通信的稳定性,因为电力系统的基础设施,无法提供高质量的数据传输服务,且每一个家庭的用电量都比较复杂,用电负荷不断变化。当在电线上还在传送数据,电压的变化肯定会带来干扰,从而影响上网的质量。而且,使用电力线上网可能还会发生一些不可预知的麻烦,如家庭电器产生的电磁波会对信息的传输产生干扰,利用电力线上网也会影响短波收音机的信息接收等。

事实上从广义上来讲电力线上网从层次上可分为中压配电网、低压配电网和家庭内部网络。家庭内部网络是指通过电力线组建高速LAN;低压配电网是指从中压变电站到用户电表的一点对多点通信,解决Internet最后一公里问题;中压配电网主要从中压变电站到主要变电站。由于电线通信的费用仅为利用光纤通信电缆互联网服务的60%至70%,并且不必支付使用线路费,从而大大降低了通信费用,据称目前实验室的最高通信速率可达到25Gb/s。

工作了半年了,又是一轮找工作的时间,写点当初找工作时候的经验给师弟师妹们参考吧,仅为个人看法和真正涉入这个行业后自己的对整个行业的发展看法。 \x0d\\x0d\总的来说,由于从2000年开始国家电力紧缺,因此发电成为一个非常热火的行业,其利润带来的高收入引起社会的强烈pk,究竟会火到什么时候要看国家政策而定(毕竟这是一个国家必须垄断的行业),当然这样的香饽饽+国有企业就引起了全社会的关系户增长,由于每年的子弟、关系户的多少都不一样,所以发电找工作每年之间的差别很大,而且每个省、地区都有非常大的区别,今年市场不错,但不能保证明年也是牛市。因此发电找工作首要的是要尽量摸清今年的行情(包括今年计划招生多少、国家电网给批了多少名额、有多少子弟、多少关系户remember:子弟具有无限的优先权),所谓知己知彼。 \x0d\\x0d\先谈本科生:我对本科生就业情况不太清楚,就仅仅谈谈自己的认识: \x0d\对我的话大可不看~~一般而言:本科生进电厂其实也是很不错的选择,毕竟电厂的一年的收入也有10W左右,只是可能地理位置比较偏远点(可以正好省钱),而且现在电厂基本都是归5大发电公司控股,自己混得好的话很有可能提到发电公司的总部去。比如广核集团就非常的有钱,他的所有机组都是满发(不参与系统的调峰),而且他的电99%以上都是以高额的价格卖给香港(电价卖得很高),最近刚刚和法国签署了好几十亿的技术合同。 \x0d\除了发电公司外还有很多外企可以选择,比如abb,GE等,国企也有一些,比如东方电气,南瑞等。南瑞还是一个非常牛的企业,现在国内的很多电气设备都是南瑞的产品,在很多领域能和南瑞竞争的企业非常少,比如在很多项目都不用招标(因为能够达到这种水平的就只其一家),不过南京南瑞和深圳南瑞科技分家成了竞争之势,深圳南瑞科技我去过,地理位置在深圳科技园,办公环境还是不错的,而且偌大的办公室空了将近一半的位置(足见其缺人)。 \x0d\\x0d\下面详细说说发电研究生的毕业: \x0d\首先发电研究生选择面其实很窄,包括:市供电局、设计院、中试所、调度中心。 \x0d\1:市供电局:记得我找工作的时候有家市供电局的党委书记曾告诉我说,其实研究生毕业了去市供电局是件很亏的事情,因为在供电局的工作简单、轻松,没有什么技术含量,而且想从开始守变电站提升到市局总部是件不容易的事情,这要看你做人和交际能力,在这里你的技术水平无用武之地。所以找工作的时候就可以发现:很多供电局公开声明不要研究生,只要本科生和大专生。但是就我看来,经济发达的城市的市供电局还有很有去的价值的,尤其是对女生而言。在国内比如深圳,上海,北京,广州,重庆,珠海等等。这就要看个人的人生观了。 \x0d\\x0d\补:工作后发现变电站的知识还是相当丰富的,在这里,你可以不需深究理论而度日,也可以额外自己补习很多自动化变电(现在都在数字化变电站改造)知识而为以后可能的晋升创造机会。所以在这里有很快就提拔上去的优秀分子,也有一直在这里工作的人。在这样的优厚的生活条件下,很多人容易失去刚来时候的雄心壮志,持续不断的鞭笞自己才是根本。 \x0d\\x0d\2:设计院:从2000年开始,设计院就站在了电力行业收入金字塔的顶部,很多设计院接的项目都排到了10年之后,但是随着国家电力行业改革的逐渐深入,省设计院已经从省电力公司中剔除来成为独立的企业(没有电力系统的编制),这件事情意味着以后会出现跨省承包电力工程的投标竞标事情了,设计院以后估计会有残酷的市场竞争,技术力量强的则会依旧高收入,当然几个大型的地区设计院可以依据其强大的技术力量长期存在,比如西北、西南、中南、华东、广东设计院等等,很多他们的项目已经做到了国外,虽然基本都是印度,越南,巴西,非洲等等国家。 \x0d\补:设计院的工作的确非常的忙,经常出差,而出差也是没日没夜的加班,我曾有同学加班加得生病而住院调养。设计院是个能学到很多知识的地方,也是一个充满挑战的空间,而且待遇是非常的优厚,尤其是在设计院从系统中分离出去后,企业应该都会自行采取奖金的激励制度,这时候的发钱是没有省公司的约束的。要知道一个变电站的初步设计费常常高达5000W。 \x0d\\x0d\3:中试所:全称:电力试验研究院,又称:电力科学研究院。是隶属于省电力公司/网电力公司的单位。是该省电力公司/网电力公司地区技术支持部门,属于二级单位(和调度中心、市供电局同级单位),现在的发展趋势是出现了很多跨省/跨地区的技术服务。发电学生去后主要是进入系统所或者继电保护所,可能出差比较多,工作比较辛苦,但付出的代价就是收入高, \x0d\补:在不同的地方中试所的地位是不一样的,比如在广东这边,中试所是省公司的技术后盾,因此非常受到重视而且很吃香,收入方面不太清楚,但应该非常好。而且在中试所真正的能够学习到相当多的现场经验。(不要以为出差要去变电站现场 *** 作就是件不爽的事情,其实不然,工作后才发现:电力系统书本上的知识和实际的差远了,真正的专家都是现场专家,而且只有你有了强大的现场经验你才能在各种会议上展现自己的风采)。 \x0d\\x0d\4:调度中心:包括国调/总调、网调、省调(地调和县调就略去了)。隶属于各个相应的电力公司,属于二级单位。由于是生产部门(中试所属于技术部门),在电力系统中地位重要,很多人想去的省、网公司其实就是进的这个部门。一般配有5个专业科室(调度,运行方式,自动化,继电保护,市场)中有调度部门需要倒班。 \x0d\对于这几个部门我是深有体会,一言难尽。调度员是中心的门面,可以说:风光无限。方式部门:工作很繁忙,常常需要加班到晚上10点(没有加班费)。市场:刚从方式科室分离出来,是一个比较优厚的部门。自动化和继电保护:承担电力系统二次部分,一句话:责任重大。事情虽细,但凡是需要非常小心,一点错误和疏漏可能会导致让你后悔一生的错误。也常常需要出差,(经常几个科室出差得没有几个人在单位了)。不过出差基本都是开会(审查会,验收会等等) \x0d\补:有些省调度中心是本部化,means:是省局的一个部门。这样本部化的调度中心的收入待遇是非常丰厚的,而没有本部化的则一般(因为会被省局打压)。而且在整个系统中的地位也是因地而异。这个与领导有很大的关系(和行政单位差不多的复杂关系) \x0d\\x0d\5:其它的就业单位:超高压局,水利勘测设计院,开发银行,西门子,艾默生,abb,南瑞,南自等等。就不一一介绍了。但如果想去外企:记住投简历一定要早,时时关注其官方网站。 \x0d\\x0d\附:电力行业单位介绍,从级别由高到底:国家电网/南方电网公司(附属的二级单位:电力科学研究院、国调、总调、南网技术研究中心、武高所等)------各省电力公司/网电力公司(附属的二级单位:网调、省调、省中试所、网中试所、市供电局、超高压局等) \x0d\说明:网公司和省公司是一个行政级别;附属的二级单位都是一个行政级别(基本上)。 \x0d\\x0d\最后:现在外面所说的电力系统降薪绝非谣言,至少在南网是这样的。今年进南网超高压局的新人中有2个人在10月份辞职走了,具体原因据说是因为薪水太低。

第四章 复杂电力系统的潮流计算复杂电力系统是一个包括大量母线、支路的庞大系统。对这样的系统进行潮流分析时,采用第三章中人工计算的方法已不适用。目前,随着计算机技术的发展,计算机算法已逐渐成为分析复杂系统潮流分布的主要方法,其中包括建立数学模型、确定计算方法和编制计算程序三方面的内容。本章主要讲述前两方面的内容,同时为了方便分析,针对计算机解法作如下规定:⑴ 所有参数(功率、电压、电流、阻抗或导纳)都以标幺值表示;⑵ 电力系统稳态运行时,可以把负荷作恒定功率处理,也可作恒定阻抗处理;⑶ 所有电源(发电机、调相机、电力电容器等)均向母线注入功率(或电流),取正号;⑷ 作恒定功率处理的负荷,均为从母线“吸取”功率,是向母线注入负的功率(或电流),取负号;⑸ 母线总的注入功率(或电流)为电源注入功率(或电流)与负荷“吸取”功率(或电流)代数和;⑹ 输电线路、变压器用П型等值电路表示。第一节 电力网络的数学模型电力网络的数学模型是指将网络的有关参数和变量及其相互关系归纳起来所组成的、可反映网络性能的数学方程组。电力网络属于线性网络, 因此,电路理论中关于线性网络的分析方法也适用于分析电力网络。目前,普遍采用的有两种方法:一是节点电压法;二是回路电流法。一、节点电压方程和回路电流方程1节点电压方程是依据基尔霍夫电流定律,通过节点导纳矩阵(或节点阻抗矩阵)反映节点电流与节点电压之间关系的数学模型。⑴ 用节点导纳矩阵描述的节点电压方程:(4-1)一般地,当网络中的独立节点数(即母线数)为n时,在式(4-1)中:=(,,… ,… )T为节点注入电流的n维列向量;=(,, …  … )T为节点电压列向量;Y11 Y12 … Y1i … Y1n

Y21 Y22 … Y2i … Y2n = … … … 为n×n阶节点导纳矩阵 (4-2)Yi1 Yi2 … Yii … Yin… … … Yn1 Yn2 … Yni … Ynn由以上分析可知,对n母线电力系统有n个独立的节点电压方程式(以大地为参考节点)。⑵ 用节点阻抗矩阵描述的节点电压方程:将式(4-1)两边同乘(前提为的逆阵存在),则有=。又令=为节点阻抗矩阵,其表达Z11 Z12 … Z1i … Z1nZ21 Z22 … Z2i … Z2n= … … … 仍为n×n阶方阵 (4-3)Zi1 Zi2 … Zii … Zin… … … Zn1 Zn2 … Zni … Znn 则n母线系统的节点方程又表示为:= (4-4)2回路电流方程是依据基尔霍夫电压定律,通过回路阻抗矩阵ZL反映回路电流与回路电压之间关系的数学模型,其方程式为:= (4-5)

若网络为n母线(即n个独立节点)系统,且等值电路有b条支路,则基本回路数即独立的回路方程数为L=b-n。则在式(4-5)中:=(,  … …)T为L维回路电势列向量,它的第i个元素是第i个回路所含电源电势的代数和,其中与回路电流的绕行方向相同的支路电势取正号;反之取负号。回路中没有电源时则为零。=(, …  … )T为L维回路电流列向量,其中每个元素为各自回路某一选定绕行方向的电流向量。Z11 Z12 … Z1i … Z1LZ21 Z22 … Z2i … Z2L= … … … 为L×L阶回路阻抗矩阵 (4-6)Zi1 Zi2 … Zii … ZiL… … … ZL1 ZL2 … ZLi … ZLL3节点电压方程和回路电流方程的比较两种方程在电力系统分析中都有应用,但各有优缺点,现从以下三个方面进行比较。⑴ 从方程式的数目来说,我们希望方程式的数目越少越好。当网络的独立节点数为n,支路数为b时,节点电压方程数为n个,回路电流方程数为L=b-n个。当b﹥2n时,L﹥n;当b﹤2n时,L﹤n。在实际电力系统中,各母线之间的支路一般为变压器或输电线路。如果发电机、负荷、线路电容以及变压器的励磁支路等都用节点对地支路表示时,常有b﹥2n;但有某些情况下,例如短路计算中常略去线路电容和变压器励磁支路,甚至略去负荷。这样支路数b大为减少,可能出现b﹤2n的情况。⑵ 就状态变量来说,节点方程可以节点电压为状态变量,节点电流可以直接由电源及负荷的情况确定,且节点导纳(或阻抗)矩阵的形成与修改,从后面的分析可以发现其优越性;节点电压方程中求解出各母线电压后,支路电流、功率以及母线功率容易算出,而回路电流方程不具备此优点。

⑶ 应用回路电流方程要预先选定回路方向,使计算机程序设计复杂化,而节点电压方程无此缺点。基于以上原因,目前的潮流分析计算一般多采用节点电压方程,本书中仅就节点电压法进行分析。二、节点导纳矩阵的形成和修改节点电压方程是依靠节点导纳(或阻抗)矩阵来建立节点电流与节点电压之间关系的,因此须先确定节点导纳(或阻抗)矩阵。1节点导纳矩阵的形成节点导纳矩阵如式(4-2)。其中对角元素(i=1,2,… n)称为节点i的自导纳;非对角元素(i,j=1,2, … n;i≠j)称为互导纳。⑴ 自导纳将式(4-1)展开得: = (i=1,2 … n)  (4-7)若在节点i加电压,其它节点都接地,即=0(k=1,2 … n,k≠i),则:=·0 + ·0 +  即= 所以 = =0,k≠i (4-8)当=1∠0时, =  =0,k≠i;=1∠0 = (4-9)所以自导纳的物理意义是:在节点i施加单位电压,其它节点都接地时,经节点i注入网络的电流。实际计算中,由电路原理课程已知,节点i的自导纳在数值上就等于与该节点直接相连的所有支路导纳的总和。⑵ 互导纳  若在节点j加电压,其它节点都接地,即=0(k=1,2 … n,k≠j),由式(4-7)可知:=·0 +·0 +  即= 所以 =  =0,k≠j (4-10)当=1∠0时, = =0,k≠j;=1∠0 =  (4-11)

因此,互导纳的物理意义是:在节点j施加单位电压,其它节点都接地时,经节点i注入网络的电流。实际计算中,节点i、j之间的互导纳在数值上就等于连接节点i与j的支路导纳的负值。取负号的原因是节点注入网络的电流为正,而当i接地且=1∠0时,的方向为流出网络(即注入大地)。依互导纳的物理意义可知=-,即=;特别地,当节点i、j之间无直接支路相连时, ==0。在复杂电力网中,这种情况较多,从而使矩阵中出现大量的零元素,节点导纳矩阵成为稀疏矩阵。一般来说∣∣﹥∣∣,即对角元素的绝对值大于非对角元素的绝对值,使节点导纳矩阵成为具有对角线优势的矩阵。因此,节点导纳矩阵是一个对称、稀疏且具有对角线优势的方阵。这将给以后的分析计算带来很大的方便,它有利于节省内存、提高计算速度以及改善收敛等。2节点导纳矩阵的修改在电力系统中,接线方式或运行状态等均会发生变化,从而使网络接线改变。比如一台变压器支路的投入或切除,均会使与之相连的节点的自导纳或互导纳发生变化,而网络中其它部分的结构并没改变,因此不必重新形成节点导纳矩阵,而只需对原有的矩阵作必要的修改就可以了。现就几种典型的接线变化说明具体的修改方法。⑴ 从原有网络的节点i引出一条导纳为的支路,j为新增加的节点,如图4-1(a)。由于新增加了一个节点,所以节点导纳矩阵增加一阶,矩阵作如下修改:① 原有节点i的自导纳的增量△=;② 新增节点j的自导纳=;③ 新增的非对角元==-;其它新增的非对角元均为零。⑵ 在原有网络的节点i与j之间增加一条导纳为的支路,如图4-1(b)。则与i、j有关的元素应作如下修改:① 节点i、j的自导纳增量△=△=;② 节点i与j之间的互导纳增量△=△=-;⑶ 在网络的原有节点i、j之间切除一条导纳为的支路,如图4-1(c),其相当于在i、j之间增加一条导纳为-的支路,因此与i、j有关的元素应作如下修改:① 节点i、j的自导纳增量△=△=-;

② 节点i与j之间的互导纳增量△=△=;⑷ 原有网络节点i、j之间的导纳由改变为′,相当于在节点i、j之间切除一条导纳为的支路,再增加一条导纳为′的支路,如图4-1(d)。则与i、j有关的元素应作如下修改:① 节点i、j的自导纳增量△=△=′ - ;② 节点i与j之间的互导纳增量△=△=- ′;

ij

ij

ij

i

y ij j y ij -y ij -y ij y ij ′(a) (b) (c) (d)图4-1 电力网络接线的改变(a)增加支路和节点; (b)增加支路; (c)切除支路; (d)改变支路参数⑸ 原有网络节点i、j之间变压器的变比由k变为k′,即相当于切除一台变比为k的变压器,再投入一台变比为k′的变压器,k=(UⅠ/UⅡ)/(UⅠB/UⅡB),如图4-1(e)变压器П型等值电路,图中yT为与变压器原边基准电压对应的变压器导纳标幺值,则与i、j有关的元素应作如下修改:

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复杂电力系统的潮流计算

第四章 复杂电力系统的潮流计算

复杂电力系统是一个包括大量母线、支路的庞大系统。对这样的系统进行潮流分析时,采用第三章中人工计算的方法已不适用。目前,随着计算机技术的发展,计算机算法已逐渐成为分析复杂系统潮流分布的主要方法,其中包括建立数学模型、确定计算方法和编制计算程序三方面的内容。

本章主要讲述前两方面的内容,同时为了方便分析,针对计算机解法作如下规定:

⑴ 所有参数(功率、电压、电流、阻抗或导纳)都以标幺值表示;

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⑵ 电力系统稳态运行时,可以把负荷作恒定功率处理,也可作恒定阻抗处理;

⑶ 所有电源(发电机、调相机、电力电容器等)均向母线注入功率(或电流),取正号;

⑷ 作恒定功率处理的负荷,均为从母线“吸取”功率,是向母线注入负的功率(或电流),取负号;

⑸ 母线总的注入功率(或电流)为电源注入功率(或电流)与负荷“吸取”功率(或电流)代数和;

⑹ 输电线路、变压器用П型等值电路表示。

缺点:

1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送。

2、三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输。

3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用。

4、电力线存在本身固有的脉冲干扰。有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过0点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用。

5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。实际应用中,当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时,只能传输几十米。

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