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            2018年优秀工程硕士论文范文十篇

            来源: www.zsalud.com 作者:lgg 发布时间:2018-06-22 论文字数:36254字
            论文编号: sb2018062120445221730 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
            本文是一篇工程硕士论文,工程硕士论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过
            本文是一篇工程硕士论文,工程硕士论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性,应是一篇完整的论文。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇工程硕士论文,供大家参考。
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇一

             
            第一章绪论
             
            1.1研究背景及意义
            为在全国范围内实现电力供需平衡和互济,未来我国将形成大规模的“西电东送”、“北电南送”的电力流格局⑴。高压直流输电是远距离跨区域电能输送的重要技术选择,是国家电网公司“坚强智能电网”建设的重要组成。随着多个直流输电工程的建成和投运,我国将逐步形成大规模交直流混联电力网络,这给电力系统运行带来了新的挑战[2]。由于可靠的潮流算法是交直流混联系统运行分析的基础,因此对其进行研究是很有意义而且非常必要的。另外值得注意的是,随着我国全面推进精益化的调度管理,电网运行部门对编制发电计划提出了更高的要求[3],而计及网络安全约束的机组组合问题(Security-Constrained Unit Commitment, SCUC)统一考虑了电力系统运行的经济性和安全性,对其进行研究有利于实现我国电网调度计划安排精细化,因此研究考虑交直流混联系统网络安全约束的机组组合问题是实现坚强智能电网安全经济运行的重要保障。此外负荷预测,尤其是短期和超短期预测,是现代电力系统运行管理的基础,其预测精度对交直流混联系统的安全经济运行具有重要影响[4]。随着电力系统的不断发展和日趋复杂,负荷预测难度不断增大的同时,对预测结果可靠要求的也不断提高,点预测方法越来越难以满足电力系统实际需求。而区间预测方法对由不确定因素引起的预测结果变动范围进行了量化[5 ],因此有必要对短期和超短期负荷进行区间预测研究并且以此为基础研究负荷不确定性对考虑交直流混联系统网络安全约束的机组组合问题的影响。
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            1.2直流输电系统简介
            常规的基于晶间管的电流源换流技术由于在远距离大容量功率传输时具有独特优势,被世界上大多数直流输电工程所采用[7,8]。因此,本学位论文主要研究采用电流源换流器(Current Source Converter, CSC)来进行直流输电的交直流混联系统。一个完整的直流输电系统至少包含有2个換流站(分别作为整流站和逆变站)和连接换流站的输电线路网络组成[7 ]。换流站是直流输电系统的核心,其主要由换流器和换流变压器等重要设备组成。換流器是实现交流电与直流电变换的关键设备,其通过换流变压器与交流系统连接,而换流变压器一次侧绕组所联接的交流母线通常视为交流系统与直流系统的接口,如图1.1所示。如果将直流输电系统对交流系统的影响用换流站从其所联接交流母线抽出(或注入)的功率来等值,那?么在网络拓扑上该交直流混联系统将退化为一个纯交流系统。若换流站为整流站,直流电压参考方向如图1.1所示,若为逆变站,则参考方向与图中相反,而直流电流的参考方向始终为从换流阀的阳极流向阴极。值得注意的是,基于电流源换流技术的换流站在换流过程中需要大量的无功功率,通常整流站所需无功功率约为所传输有功功率的30%?50%,逆变站则为40%?60%,因此需要配置足够的无功补偿装置。
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            第二章基于极限学习机的负荷区间预测技术
             
            2.1极限学习机基本理论
            短期预测是对未来一日或几日每个采样点用电负荷的预测,因此也称为日度预测[29]。超短期负荷预测是对当前时段往后一个或几个时间点用电负荷的预测,因此也称为时分预测[2 9]。而负荷区间预测的结果,可以使电力系统决策人员更好地认识到未来负荷的不确定性及相关的风险信息,使其及时做出更加合理的决策。本章以电力系统短期和超短期负荷预测为背景,对区间预测技术进行了新的探索,在极限学习机点预测模型的基础上,提出了区间扩展法和比例系数法,并用实际算例验证了这两个方法的预测性能。极限学习机(Extreme Learning Machine)是单隐含层前向神经网络的新算法,网络结构如图2.1所示。该算法只需设定隐含层节点数以确定网络结构,网络的输出权值能由随机产生的隐含层节点学习参数直接解析确定而无需迭代调整,网络训练速度极快。同时,该算法能保证在已有条件下网络训练误差最小且由解析获得的输出权值范数最小,因此具备比常规单隐含层神经网络更好的泛化能力[31]。
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            2.2负荷预测区间评估指标
            区间覆盖率(Coverage Probability, CP)是衡量预测区间质量的最关键指标,其定义了实际观测值(下文简称观测值)落在由上下界包络的预测区间内的概率。CP值越大表示有越多的观测值被构建的预测区间所覆盖,反之亦然。理想情况下,CP=100%,此时,所有的观测值都位于预测区间内。值得指出的是,以相对宽度来度量预测区间往往比绝对宽度更具实用价值。负荷预测中,用电高峰时的负荷难以准确预测,预测区间理应较宽,而用电低谷时的负荷则变化趋势比较平缓,预测准确度相对较高,预测区间理应较窄,因此直接以绝对宽度评估高峰和低谷负荷预测区间并不能准确反映预测区间的优劣。可以认为,预测区间宽度应与观测值大小呈正相关,借助MWP能更好地对区间宽度做出准确评价。CP、MWP和AD三个指标相互独立,都只考虑了预测区间的某一性质,依据任何一个或两个指标都不能对预测区间做出最准确的评估。理想的预测区间需要在满足置信水平符合要求(CP尽量高)的同时,区间宽度和未覆盖点偏离程度尽量小(MWP和AD尽量小)。然而由CP、MWP和AD的定义易知,这三个指标实际上是相互冲突的:MWP越大,往往CP越大;AD越大,往往MWP越小。因此,这个综合指标需要权衡这三者。本章由此提出能对预测区间量化评估的综合指标。
            …………
             
            第三章应用步长优化技术的交直流系统潮流算法......... 35
            3.1交直流系统潮流计算方程及其求解方法........ 35
            3.2步长优化技术及其在交直流系统潮流计算........38
            3.3算例分析 ........42
            3.3.1交直流系统基准运行条件........ 43
            3.3.2交直流系统良置运行条件........ 45
            3.3.3常规算法潮流无可行解........ 48
            3.4本章小结 ........50
            第四聿计及负荷不确定性和交直流网络........題 51
            4.1移相器模型及对潮流影响........ 51
            4.2交直流SCUC问題及其求解策略........ 54
            4.3考虑负荷不确定性的交直流SCUC问題........ 64
            4.4算例分析........ 72
            4.5本章小结........ 78
             
            第四章计及负荷不确定性和交直流网络安全约束的机组组合问题
             
            4.1移相器模型及对潮流影响
            现代电力系统中,移相器的应用日益普遍,其作用也日益显著,因此在处理SCUC问题时,有必要对其进行准确建模。移相器,是带有抽头切换和相位调节功能的控制变压器(Control Transformer),其不仅可以改变两侧电压的幅值,还可以改变两侧电压的相位,因此可以通过移相器人为地控制电力潮流从而改善系统运行的经济性和安全性。忽略励磁回路时,移相器可以用其漏抗串联一个变比为复数的无损耗理想变压器来模拟,其等值电路图4.1[9,27]。Benders分解法由J.F. Benders首先提出,其采用割平面法将规划问题分解为主层问题和子层问题并通过交替迭代实现对原问题求解。该方法的提出主要是解决大规模混合整数规划问题,即将原问题分解为整数规划(主层问题)和线性规划的(子层问题),但其实际应用并不局限于此。
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            结论
             
            本文以交直流混联系统为背景对现代电力系统安全经济运行的三个重要问题进行了深入研究,即负荷预测、潮流计算和计及网络安全约束的机组组合问题。负荷预测是电力系统运行和管理的基础,其预测结果直接影响着系统运行的经济性和安全性,第二章基于极限学习机探讨了负荷区间预测技术;潮流计算则是电力系统分析的基础,其结果给出了在巳知负荷和机组出力情况下的电力潮流分布,第三章研究了步长优化技术在交直流系统潮流算法中的应用;计及网络安全约束的机组组合问题,则是电力系统运行的高级功能,其对系统安全经济运行起着重要作用,第四章研究了考虑交直流网络安全约束的机组组合问题,并计及了负荷不确定性的影响。以下总结相关研究心得:区间扩展法和比例系数法简单高效,适用范围广,能够构建高质量的预测区间。区间扩展法通过对置信区间扩展得到质量较高的以预测值为中心对称的预测区间。当预测值能近似无偏估计真实值时,比例系数法构建的预测区间近似以预测值为中心对称且区间宽度小。当由预测值估计真实值存在较大偏差时,比例系数法构建的预测区间则不再对称且区间宽度大。最后需要指出,区间扩展法和比例系数法的主要思想并不局限于超短期和短期负荷预测,在其他领域(如风电和水文预测)同样具有很好的应用前景。
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            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇二

             
            第1章 绪论
             
            1.1 课题的背景和意义
            在人们的日常生活中,电力是重要的能源,并随着社会发展进程的加快,电力行业将作为国家发展的重要支柱产业并带动社会进步。中国的电力由国家来供应控制,电力有严格的监管流程,发电、输电、配电和销售的一体化管理以确保居民的生产和日常生活用电。市场电力行业近年来的程度不断加深,这就要求国家电网公司和电力企业各级必须探索新的管理制度,以适应新的挑战。所以各电力公司要优化产品结构、整合冗余资源、业务创新、扩大业务范围、开发黄金服务体系的同时,还要注重以市场为导向的市场经济的特点,加强市场营销,使用多种新营销手段,寻求扩大市场份额、提高服务质量,充分利用现有国内外成熟的营销体系和方法。电力营销是用户直接参与的过程,它是最基本的,同时也是最重要的过程。电力营销是确保资金来源和服务质量的基础,没有大量的营销服务,就不可能完成大规模电力供应调度,因此,国家电网公司在全国各城市和地区都成立了电力公司,在该地区的负责电源管理,电力市场营销研究已经成为一个热点问题,也在不断改革和探索。电力系统优质服务和营销管理工作的不断加深、具体化,需要提出一种技术方案把营销系统向工作现场延伸。为了提高系统应用水平,利用移动通信技术和智能手机终端扩展系统应用已经成为一个新的领域。目前,移动智能终端的通信技术不断革新,基于此类平台的应用功能不断完善,并且价格持续走低,接近平民化;在3G甚至4G 时代的大环境下,带宽不断增加带来了信息产业井喷式的发展,因此,通过手机和平板电脑等连接网络并接受相应的服务已成为当前信息化时代的趋势。正是在上述背景下,手机等移动设备开始进入人们的视线。移动办公不需要固定的地方,只要有网络就可以在任何地方进行处理与业务相关的事物。它需要做的是在手机上安装相关的客户端软件,让人们不用局限在办公室,只要在有网络的地方,人们就可以用网络化办公,办公效率将有很大的提高。移动通信技术为实现移动电力营销系统、探索移动业务系统的开发提供了一个机会。
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            1.2 本文研究内容与论文结构
            在本文中,该系统的开发和设计是基于绥化市实际电力公司工作,根据目前国内的电力营销管理现状,利用相关的技术手段和开发平台进行系统的设计与实现。它有效的弥补了目前的电力营销办公方式所带来的缺陷和不足。在本文中,设计和实施该系统充分考虑了安全性,操作实现移动终端的作业包上传和下载,同时也提供了一个很好的技术和业务基础,可以作为其他电力营销业务的建设和扩展的参考。论文的后续章节按以下方式组织。
            第一,基于移动平台的发展,以及市场电力营销系统的现状和问题的背景、意义分析。阐述本文的主要工作和文章结构。
            第二,移动电力营销系统的总体方案,根据市场实际情况和系统体系结构、功能目标、系统流程、和详细功能进行了总体阐述,为后续的开发提供了理论基础。
            第三,对移动电力营销系统关键技术进行研究。主要对移动通信、网络安全、身份认证和作业本定制等关键技术进行研究。
            第四,实现了系统实例。根据总体设计,在 Android 平台上实现一个系统的实例,验证系统的实用性。并对每个功能模块进行技术设计和实现。
            结论:对本文的工作进行总结,阐述主要的工作,得出结论,并且指出其存在的不足之处以及改进方案,最后对未来的工作和学习方向做出展望。
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            第2章 移动电力营销系统的总体方案
             
            2.1 系统总体目标
            系统的总体设计目标是为已有电力营销系统完成一个基于移动平台的客户端软件。以高效可靠的智能平板电脑或手机为载体,以 3G 网络技术为支持,以用电检查、有序用电、智能营销活动为应用创新,创造一个安全、可靠、稳定、高效、智能、便捷的移动电力营销系统,提高营销工作的连续性、信息处理的完整性和实时准确的操作,推进精益营销业务管理,提高服务水平。系统性能分析指的是对系统的响应速度以及系统运行的稳定性等方面性能指标进行估计与分析,主要通过以下几个方面对系统性能进行考察。系统压力 系统压力表现为系统的抗压性,即系统在较多的访问用户情况下稳定运行的能力,本文设计的系统是在移动平台上运行的,而移动网络具有随机性,因此,需要有较高抗压性的系统才能使系统更好的运行,本文中的系统需要能满足至少一百人同时并发访问。数据响应延迟 数据响应的速度体现了系统效率的高低,慢长的数据读取和显示过程必然会降低工作效率并带来系统崩溃和数据丢失等情况的出现,因此,数据响应时间应以秒为单位计算,尽管不同的数据量的响应时间也不尽相同,但是最高响应延迟应该不超过20秒。页面跳转速度 页面跳转是系统运行中最能体现系统性能高低,也是最受用户关心的一个环节。用户们无法忍受一个页面用很长时间才跳转到其他页面。例如:在Android中超出5秒会出现ANR(Application Not Responding)情况。资源消耗 资源消耗主要是指在运行过程中,系统对内存的使用情况,对于手机或平板电脑这样的移动设备系统来说,内存资源极其珍贵,而一个应用占有较大的内存会影响其他程序的运行,因此,本文要求内存占用不超过10M。
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            2.2 系统总体架构
            本文基于移动平台的电力营销系统的设计主要分为三大部分:主站服务系统、移动营销终端和通信网络设计。程序交互式数据共享是通过专用数据接口方式。主服务管理系统的核心模块,提供数据、服务、安全、系统的管理等各项功能,实现营销现场作业等相关业务应用。系统逻辑架构图如图 2-1 所示。2G/3G 无线网络实时传输 移动终端通过 2G 或 3G 网络使用安全接入平台网关访问营销服务器主站,并执行相关业务流程和数据上传。离线数据访问 在特别情形下,如现场没有 2G/3G 无线网络,则事先通过网络或者USB接口等方法将所需的数据保存到移动终端,待到现场工作时,通过查询已保存的离线数据,然后将信息离线记录并保存下来。作业完成后,工作人员到支持网络传输的地点进行数据上传操作。
             
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            第 3 章 关键技术研究.........12 
            3.1 通信网络.......... 12 
            3.2 系统安全性...... 12 
            3.3 端到端加密系统移动通信....... 13 
            3.4 身份认证机制....... 15
            3.5 后台多系统数据支持..... 17 
            3.6 标准化作业文本定制..... 17 
            3.7 作业包生成和上传......... 19 
            3.8 本章小结.......... 21 
            第 4 章 系统开发与应用实例.......22 
            4.1 开发平台搭建....... 22 
            4.2 Android 平台远程数据调用...... 22 
            4.3 系统的安全通信........ 22 
            4.4 系统运行的稳定性......... 24 
            4.5 基于 Google Map 的位置标记绘制实现..... 26 
            4.5.1 在地图中显示位置标记.... 26 
            4.5.2 路径线在地图上的绘制实现...... 26 
            4.6 饼状图条形图的设计实现....... 27 
            4.6.1 条形图设计和实现....... 27 
            4.6.2 饼状图设计和实现....... 28 
            4.7 系统功能模块实现效果...... 28
            4.8 系统性能测试与分析..... 35 
            4.9 本章小结.......... 37
             
            第4章 系统开发与应用实例
             
            4.1 开发平台搭建
            本章实现本文设计的系统在 Android 平台上的一个应用实例,所以本系统在下述开发环境下编码实现与测试。搭建 Android 开发平台需要组合多个开发工具并配置相应的开发环境,其主要的开发环境和工具如下:
            1.Eclipse3.6 英文版 本文主要用 Eclipse 软件开发平台来实现 Android 的开发;
            2.Java SDK 1.6 安卓(Android)是基于 Java 编程语言的应用软件开发平台,选用 java SDK 1.6;
            3.Android SDK 3.0 API Level 11;
            4.ADT 20.0.3;
            ……………
             
            结论
             
            基于移动平台的电力营销系统为现场工作提供了强大的信息保障、优质的服务水平、提升了工作效率,解决了营销管理的一致性、正确性、高效性等关键问题。真正完成实施现场服务进万家的优质供电服务。本文分析了电力企业对客户的现场服务工作业务需求,通过专用后台数据库、专用无线网络的设计,实现了基于移动平台的电力营销系统整体架构设计和 Android 平台上的运行实例。本文的主要特色如下:
            1.不受地域限制的电力现场信息化办公 本文中通过基于移动平台的电力营销系统提供的各个功能和使用移动电力营销移动终端,使电力营销现场工作可以随时随地与供电企业营销管理后台服务器通信,使电力现场办公业务不受地域范围限制。
            2.智能现场终端的开发设计 本文完成了对基于 Android 移动平台的电力营销移动终端的设计开发,由移动营销系统应用服务器作为后台支持,通过GPRS 方式交互数据来实现无线现场办公。
            3.标准化作业体系 系统根据现场作业的标准化经验,总结形成完善的标准化作业体系,并能根据客户需求自定义多种标准化作业模板,为用户现场标准化作业管理水平的提高提供有力支撑。地理定位功能可以定位工作人员现场办公位置,工作人员必须到达真实现场操作,提升现场作业精确度。
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            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇三

             
            1绪论
             
            1.1课题研究背景及意义
            人类社会的发展和能源供应息息相关,20 世纪人类文明发展主要依赖煤、石油、天然气等化石燃料等自然资源的开发利用,而这些一次能源的储量正随着人们的过度开发利用而日趋减少。不仅如此,常规矿物燃料在燃烧利用过程中产生的大量有害气体也会造成严重的环境污染,如温室效应、酸雨等,致使人类生存环境受到了极大的威胁。随着能源生产和消费的矛盾、能源利用与环境保护的矛盾越来越大,能源急剧消耗及全球环境恶化的形势越来越严峻,节约能源与环保问题日益成为全球关注的重点之一。风能作为一种清洁的可再生能源,是目前最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电能源之一。随着全世界化石能源价格的上涨,风电以其远低于生物质能、太阳能等可再生能源的发电成本成为替代传统燃料发电的首选,同时,风电在减少 CO2等温室气体排放效应中也起到很大的积极作用,进而越来越受到人们的青睐。全球的风能资源非常丰富且分布广泛,几乎遍布所有的地区和国家,其中可以利用发电的资源总量技术上估计约 53×106亿度/年[1]。目前,风力发电在世界各地飞速发展。2011 年,欧洲、北美、亚洲的新增装机分别为 8.6GW、8GW 和 21.2GW,占全球 2011 年新增风电装机容量的 96.1%;截至到 2011 年底,此三个区域的风电累计装机分别为 94.1GW、52.2GW 和 83.7GW,占全球风电累计总装机容量的 97.1%[2]。由此可见,欧洲风电装机容量占区域系统电源总装机的比例较高,仍处于世界风电发展领头羊的地位[3],而亚洲风电发展迅速,其势态锐不可当。另一方面,除了以上统计的陆地风电发展情况以外,海上风电也持续高速增长。2011 年,全球海上风电新增 397MW,累计装机量达 3522MW,占全球风电总装机容量的 1.5%,增长速度达到了 13%。
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            1.2含风电电力系统中长期优化运行研究现状
            对于风电如何纳入电力系统发电计划的问题研究,国内还处于刚刚起步的阶段,多数研究是基于风电机组、单个风电场的处理方法,在随机生产模拟中考虑风电机组的影响[22~23],把风电场等效成多状态发电机组参与常规机组的随机生产模拟过程,从而计算出系统中各常规机组的发电量及系统的可靠性。这种处理方法对系统生产成本以及风电期望发电量方面的模拟较为准确,但很难计及发电机组的各种实际运行约束,也无法计及各类机组在时序出力方面的特性。而在现行的电力系统规划运行模拟工作中,是将风电出力作为负的负荷叠加到负荷预测曲线上,并进行电力系统开停机计划的制定和负荷的经济分配。因此,确定合理的风电中长期出力曲线是规划含风电系统优化运行工作所需要解决的首要问题。目前多数风电出力预测研究均为短期预测[24~35],针对中长期出力预测的研究成果较少,这是由于在较长的预测周期内,风电出力与风速、风向等影响因素的相互作用更加复杂难测,风电中长期出力曲线模拟将面临一系列的技术难题,其精度也值得商榷。Monte Carlo 方法[36~38]是一种对抽样样本进行统计分析的方法,是目前分析含随机过程问题的通用研究手段,该方法基于给定的风电出力的分布函数通过随机抽样来模拟风电出力,但对于电力系统长期规划设计工程而言,这种方法的计算工作量巨大和计算结果的不可重复性是难以接受的。
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            2大规模风电场出力特性及其对负荷特性的影响
             
            2.1大规模风电场出力特性分析
            分析大规模风电场出力特性,研究掌握大规模风电接入电网后系统净负荷的变化特征是对含大规模风电的电力系统中长期优化运行研究的前提。本章基于概率统计的理论,首先对大规模风电场中长期出力特性进行分析,建立有针对性的分析指标体系,包括风电出力的概率分布特性、风电出力-保证率分布特性、风电出力变化率、风电出力地域相关性等。随后,基于概率统计理论,分析风电对负荷特性的影响,建立有针对性的分析指标,包括风电对接入电力系统负荷高峰时段电力需求的影响、风电对系统负荷峰谷差的影响、风电对负荷波动性的影响等。本章建立的风电评估指标体系能够综合体现出风电出力特性及对负荷特性的影响,为中长期风电场出力建模提供理论基础及数据基础,进而为建立适应大规模风电接入特点的电力系统中长期优化运行模拟模型提供技术支持。在目前的研究文献中,通常将风速视为一种平稳的随机过程[40],可以采用威布尔分布函数来描述[41]。根据概率统计理论,不确定的随机过程在大量的重复试验中具有统计规律性,随机事件发生的概率就是这种规律性的描述。由此,可以采用概率理论方法对不确定性事件进行概率性的描述,这样就可以对于不确定性问题进行进一步深入的研究。基于以上分析,本文拟采用概率统计的方法,建立具有针对性的指标体系,对大规模风电基地长期出力特性进行分析,具体分析指标包括风电出力概率分布及累积概率分布、风电出力-保证率分布、风电出力变化率、风电出力地域相关性。
            …………
             
            2.2风电对负荷特性的影响
            对于接入电网的风电,为了尽量吸纳可再生的能源,在风电并网系统的运行优化研究中,把风电出力作为一种负值负荷处理,这种处理方法也是目前国际通用的一种风电带负荷位置的方法。具有随机性且预测精度较差的风电与电力系统负荷叠加后,将会改变电力系统负荷的变化特点及日负荷的峰谷差[42~44],从而改变系统最优的运行状态。由于电力系统负荷与风电出力均属于随机变量,因此依然可以采用概率统计的方法分析风电对系统负荷特性的影响及净负荷的变化特性。为此,本文基于概率理论的方法,建立有针对性的指标体系,为中长期风电场出力建模提供理论基础及数据基础。具体的分析内容为:风电对负荷高峰时段电力需求的影响、风电对负荷峰谷差的影响、风电对负荷波动性的影响。
            …………
             
            3中长期风电场出力建模
            3.1 中长期风电场出力建模原则......(21)
            3.2 中长期风电场出力模型........(22)
            3.3 模型实现及分析 .......(24)
            3.4 小结.........(26)
            4含风电的电力系统中长期优化运行模拟方法
            4.1 引言.........(27)
            4.2 含风电电力系统中长期优化运行模型 ........(28) 
            4.3 含风电电力系统中长期优化运行模型求解方法.....(31)
            4.4 小结.........(32)
            5算例分析
            5.1 基础数据与边界条件......(34)
            5.2 风电接入对电力系统中长期优化运行的影响.........(35)
            5.3 电力系统风电消纳能力分析......(36)
            5.4 含大规模风电系统的调峰问题研究 ......(37)
            5.5 小结.........(39)
             
            5算例分析
             
            5.1基础数据与边界条件
            本章分析基于 IEEE RTS-96 算例系统负荷特性数据及某省级电力系统的电源结构,并以接入该系统的典型风电场出力特性为基础,详细的参数及边界条件的制定原则如下。需要说明的是,算例本着验证模型有效性的原则,对实际电力系统的电源结构进行了简化。电力系统的电力、电量需求及调峰需求均取决于系统的负荷特性。由表 5.3 可知,负荷的电能需求均由火电满足,火电年发电量为 125234.4GWh,年度燃料消耗总量为 3873.1 万吨,SO2排放量为 11.6 万吨,火电调峰深度为 47.7%。该系统各月优化运行的电源装机容量及调峰容量均较为充裕,系统内火电能够满足系统负荷的电力、电量需求及调峰需求。风电并网后,由于风电代替部分火电承担系统负荷,因此火电年发电量减少,年利用小时降低,相应的火电总煤耗、系统单耗及 SO2排放量均减少,发电的运行成本降低,这充分体现了风电的电量效益及节能环保效益。风电并网后火电年发电量、年度燃料消耗总量、SO2排放量及运行成本分别减少了 3.3%、3.2%、3.4%、3.2%。然而,由于风电出力较大概率的反调峰特性,此时系统净负荷的调峰需求增大,火电调峰压力增大,调峰深度增加。风电并网后火电调峰深度增加了 7.3%。综上所述,风电并网发电具有明显的电量效益及节能环保效益,能够替代部分传统机组发电,降低火电总煤耗、系统单耗、污染物排放及发电运行成本,但将增大系统的调峰难度。
            ……………
             
            结论
             
            大规模风电并网将使电力系统的中长期优化运行面临许多新的问题和挑战,研究适合我国大规模风电基地特色的电力系统优化运行理论和方法具有重大的理论意义和现实意义。本文立足于我国电力系统中长期优化运行规划工程实际,结合大规模风电基地出力特性分析及风电对电力系统负荷特性影响分析,建立了适应于含风电电力系统中长期优化运行模拟的风电场中长期出力模型及电力系统中长期优化运行模拟模型,并研究了大规模风电并网后电力系统优化运行的相关问题,为含风电电力系统的中长期规划工作提供技术支持。取得一定的研究成果,概括如下:
            (1)利用概率统计方法,分别从风电出力概率分布特性、风电出力-保证率分布特性、风电出力波动性、风电出力地域相关性等 4 个方面分析大规模风电基地的长期出力特性,为中长期风电场出力建模提供理论基础及数据基础。
            (2)利用概率统计方法,分别从负荷高峰时段风电出力对系统电力需求影响、风电对负荷峰谷差的影响、风电对负荷波动性的影响等 3 个方面分析风电对电力系统负荷特性的影响,为中长期风电场出力建模提供理论基础及数据基础。
            (3)建立了中长期风电场出力模型。该模型基于风电出力特性分析、风电对负荷特性影响分析,综合考虑风电并网对电力系统电力平衡、调峰平衡、电量平衡的影响,生成反映大规模风电场长期出力特征的全年各月典型日逐时风电出力曲线,并能够符合电力系统中长期优化运行模拟工程实际。
            ……………
            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇四

             
            第 1 章 绪论
             
            1.1 课题研究目的与意义
            近年来,电网容量不断升高,使得对电能的传输以及电力系统的供电能力提出了更为严峻的考验。作为电能传输和变换的主要电气设备,大型变压器在电力工程行业中占据着举足轻重的地位。根据我国电力系统的发展现状和发展速度,我国的电力变压器向着超高压、多样化等方向发展。与此同时,国内科研工作者通过自主研发和引进先进技术,在变压器的材料性能和结构优化的研究上有了不断的创新,使变压器的制造技术有了明显的进步,变压器的性能得到了进一步的提高[1-3]。然而,变压器容量的不断提高,随之而来的另一个问题就是漏磁问题。在大容量的变压器中,由漏磁过大产生的夹件和拉板等结构件损耗甚至可达负载损耗的30%左右,这将导致局部温升过高[4,5]。因此,如何减小进入结构件的漏磁和漏磁在结构件上的损耗,一直是变压器设计中不得不需要考虑的问题。经过研究发现,为变压器加装磁屏蔽正是用于解决上述问题的一个重要手段,其合理的设计正是大型电力变压器设计中的关键。磁屏蔽是采用导磁性能较好的材料制成,通常放于漏磁较大处来降低减少进入结构件及油箱等结构件中的漏磁,对变压器损耗的降低,效率的提高和改善变压器运行条件有着十分重要的作用。因此,对磁屏蔽的研究是非常必要的,同时也为变压器磁屏蔽的进一步研究和优化设计奠定基础[6-8]。由于磁屏蔽主要是针对降低漏磁、减小结构件损耗而言的,那么磁屏蔽对变压器磁场的影响程度是磁屏蔽效能的一个重要指标,而磁场问题的研究是损耗、温升分析、突发短路以及有关电磁参数计算的基础,准确的磁场分析又是损耗以及温升计算的重要保证。可见,对变压器添加磁屏蔽前后磁场的变化情况进行详细分析是非常必要的[9]。
            ……………
             
            1.2 课题研究现状
             
            1.2.1 漏磁场研究现状
            当变压器绕组中有电流通过时,必然会在变压器铁芯中产生主磁通,也必然会在铁芯以外的空间产生漏磁场,漏磁场会进入金属结构件产生损耗,若考虑和设计不当,会造成局部损耗过大,会导致局部温升过高。由此可见,漏磁场对变压器特性的影响是极大的,准确计算杂散损耗并找出过热点对大型变压器优化设计是至关重要[10]。众所周知,变压器漏磁程度与容量大小息息相关,容量越大,漏磁情况也就越严重[11-13]。而为了满足快速提高的生产能力和生活的需要,我国已研制成功了 110 kV、220 kV、330 kV、500 kV 高压以及超高压变压器,30 万千瓦机组配套变压器已可以制造得游刃有余,为 60 万千瓦和 70 万千瓦机组配套的变压器也正在逐步研制发展中[14]。因此,在满足电网越来越高要求的同时,尽可能地降低漏磁一直是变压器发展中有待解决的重要问题之一,也是国内外变压器领域的学者研究的热点问题之一。经过几十年的潜心研究,我们已在变压器磁场的研究上取得了一些成果,在磁场分析方面获得了相当大的进步。从算法的角度看,传统的方法是在空间应用毕萨定律和叠加原理,计算线圈载流后在周围空间产生的磁感应强度,但这种方法是受研究对象的形状制约的。工程上的磁场分析计算,都是在对计算区域或对象进行极大地简化后进行的。70 年代初,FEM(有限元法)被应用于磁场分析,席尔维斯特和查理就是采用 FEM 对变压器的轴对称恒定磁场进行计算;Anderson 在变压器漏磁场的分析和计算上,采用了轴对称的有限元法进行改善,得到了非常准确的结果[15];在漏磁场的研究上,杨平等人还采用了镜像磁场分析法,通过该方法能够得到非常高的准确度,同时又大大的减少了计算量,提高了计算的效率[16]。
            …………
             
            第 2 章 无磁屏蔽时大型电力变压器磁场分析
             
            2.1 大型电力变压器的建模
            本文以500kV单相三绕组自耦变压器为例,建立了三维有限元模型,500kV电力变压器额定值如表 2-1 所示。不采用任何磁屏蔽形式的变压器结构如图 2-1 所示。建模时忽略了夹件处的加强件等,不考虑其他结构件的屏蔽结构,结构件形状在允许的范围内按照规则图形来建立。从结构图 2-1 中可以看出,除铁芯和绕组外,该模型还包括四个夹件,在上下铁轭处均有两个夹件,并且在铁芯的前后面分别装有拉板。模型各零部件的分解图如图 2-2 所示,其中铁芯的结构图如图 2-2a)所示,铁芯忽略叠片形式,除芯柱外的铁轭部分的横截面积均简化为长方形,由于拉板与铁芯芯柱的距离较近,为了避免铁芯与拉板有接触,将芯柱形状做适当修改,取芯柱上 A-A 截面,如图 2-2a)中右侧图所示。拉板和夹件的结构图如图 2-2b)所示,从图中可以看出,拉板的形状为呈窗形,与铁芯的形状类似,主要是起到固定铁芯叠片的作用。绕组的结构图如图2-2c)所示。为了能够满足电网需要,该变压器采用三绕组形式,高压绕组、中压绕组和低压绕组同心地套装在变压器中间芯柱上,并从外到内排列,即最外层为高压绕组,调压绕组和激磁绕组同心地套装在右侧铁轭上,调压线圈在外,如图 2-2(c)所示。将调压线圈按照额定调压状况下连接,调压输出端从调压绕组中间输出,根据模型尺寸以及分析软件的要求,为了正确计算,将调压线圈等效地表示为两段形式。外电路的连接形式如图 2-3 所示。
            …………
             
            2.2 磁场分析结果
            由图 2-6 可以看出,在额定负载的情况下,铁芯左侧旁轭磁感应强度要明显高于右侧旁轭。磁通集中在铁芯内部,并在各个转角处磁感应强度有过大的现象,如图 2-7 所示,换言之,铁芯左侧旁轭更容易达到饱和,铁芯转角处也更容易达到饱和,这些地方易发生局部过热现象。经计算发现,俩拉板的磁场分布近似成对称分布,因此取前拉板的磁场分布图如图 2-8 所示,其中图 a)和 b)分别为为拉板的前视图和后视图。由于铁芯芯柱的磁感应强度大,饱和程度也大,导致漏磁也较大,拉板与铁芯如此近的距离会导致有大量芯柱漏磁进入拉板,即拉板的后视图的磁感应强度比前视图上要大,该分析与图 2-8 中的结果吻合。夹件磁场分布图如图 2-9所示,前视图如图 a)所示,后视图如图 b)所示。从夹件磁场分布图可以看出,前视图面与后视图面的磁感应强度不是很大,磁场较强处出现在夹件的俯视面上,即上下夹件靠近铁芯芯柱的下表面处。在图 2-6 中可以看出,铁芯芯柱与铁轭连接的曲面上磁感应强度较大,磁场饱和程度较大,会产生较大的漏磁,因此,对于夹件来说,内侧靠近铁芯的水平面侧磁场较强。油箱内壁涡流密度分布矢量图如图 2-10 所示。
            …………
             
            第 3 章 不同磁屏蔽对大型电力变压器磁场影响.........14 
            3.1 油箱磁屏蔽的影响 .......14
            3.2 结构件磁屏蔽的影响 .........18 
            3.2.1 物理模型.....18 
            3.2.2 磁场计算结果.........19 
            3.3 两种磁屏蔽同时作用的影响 .........22 
            3.3.1 物理模型.....22 
            3.3.2 磁场计算结果.........22 
            3.4 磁屏蔽结构形式的影响 .....25
            3.5 本章小结 .....31 
            第 4 章 磁屏蔽对大型电力变压器温度场影响.......32 
            4.1 散热过程 .....32 
            4.2 边界条件 .....34 
            4.3 温度场计算 .......35
            4.4 本章小结 .....41
             
            第 4 章 磁屏蔽对大型电力变压器温度场影响
             
            变压器温升问题是影响变压器运行性能的重要因素,也是变压器工作领域一个重要的研究问题,准确掌握变压器关键部位的温度变化情况和热点温升,能够采取相应措施防止变压器因温升过高导致的运行故障。要研究变压器发热问题首先要确定发热的热源问题,变压器发热源分别为铁芯和绕组。铁芯中的磁通会在铁芯中产生铁芯损耗,当铁芯过饱和时,在铁芯外也会存在大量漏磁,漏磁会在其他结构件中产生附加损耗;绕组中因有电流通过,不仅会产生电阻损耗,也会在绕组周围产生漏磁造成损耗,这些损耗都会产热。从前几章的研究可知,结构件磁屏蔽能够降低结构件漏磁和损耗,本章通过分析增加结构件磁屏蔽后变压器的温升变化情况,得到了变压器温升分布情况,也得出了结构件磁屏蔽对变压器发热的影响情况,为变压器温升分布和如何降低变压器温升提供参考。
            ……………
             
            结论
             
            本文对一台额定电压为 500kV 的大型电力变压器的电磁场和温度场进行三维有限元的计算和分析,在三维时谐场中分析了变压器在额定负载、调压端在额定值位置时,增加不同的磁屏蔽对电磁场产生的影响和增加磁屏蔽对变压器温度场的影响,得到了如下重要的结论:
            1.大型电力变压器未加任何磁屏蔽时,由于漏磁过多,大量漏磁会进入结构件以及油箱侧壁,导致油箱以及结构件磁感应强度以及涡流过大,油箱上磁感应强度最大值为 1.6T,长期工作会导致局部损耗过大,温升也过高。
            2.在额定负载情况下,分别为变压器安装油箱磁屏蔽、新型结构件磁屏蔽以及同时增加油箱磁屏蔽和新型磁屏蔽的情况下,对不同的变压器三维模型进行磁场分析,计算结果表明,在降低结构件漏磁方面油箱磁屏蔽不如新型结构件磁屏蔽性能优越,但在降低油箱涡流损耗密度方面效果十分突出,进入油箱上的漏磁减小了 0.7T,涡流密度降低了将近 50%;新型结构件磁屏蔽确实能够大幅降低进入结构件的漏磁,进入结构件减小了 0.4T,涡流密度降低了将近15%,但对降低油箱涡流损耗密度方面作用非常微弱。当同时采用两种磁屏蔽形式时,模型计算结果最理想,油箱涡流损耗降低了 76.2%,拉板和夹件的总损耗降低了 68.7%,油箱磁屏蔽涡流损耗降低了 33%。
            ……………
            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇五

             
            第一章 绪论
             
            1.1 购售电交易的特点及决策的意义
            电力市场化改革是电力工业发展的关键动力。它的目的是引入竞争机制,促进发输配电和电力销售等效率的提高和成本的减少,从而降低价格,提高供电可靠性,改善服务,引导投资往更合理的方向发展,促进资源优化配置和保护环境,形成可持续发展的内在驱动力,逐渐构成一个良性循环。随着我国改革开放的不断深化和世界经济的不断发展变化,我国电力工业需要参与世界经济全球化,逐步融入国际一体化的大循环中。为了适应这一新的形势,我国电力体制正进行深化改革,传统的垂直一体化的发售电垄断模式已经被彻底地打破,电力公司已成为独立于发电企业的经济实体。建立区域电力市场以实现电力资源优化配置,对中国电力体制改革具有重大的意义。把各电力市场主体统一到区域电力调度交易中心进行交易,并逐步允许发电公司、独立配电公司与大用户进行双边交易,这就从根本上打破了传统的电量分配模式,为电力企业打造了一个公平、公开、公正的竞争平台。华东电力市场作为最早试点的区域电力市场之一,经过多年的努力,基本上实现了厂网分开,形成了电源投资主体的多元化格局,电力工业管理体制发生了巨大变化。通过逐步推进发电领域投资主体多元化、实行电力工业政企分开、以及国务院电力体制改革方案的实施,华东地区电力工业原有的垄断体制已逐渐被打破,进而形成了发电公司独立、开放,输电、配电、售电一体化垄断经营的管理体制。华东电力市场的市场主体包括:发电企业,电网经营企业(包括华东电网有限公司和省市电力公司),以及区外购售电企业(包括三峡、华中等华东区域以外的电能提供者)。
            ……………
             
            1.2 购电决策的任务分析
             
            1.2.1 从目标、任务和时间角度分析购电交易
            华东电力市场年度的购售电计划包括跨区、跨省和省内机组三类,年度交易在华东电网和省市或者各省市之间进行,目标是遵循“三公”调度,统销跨区和跨省购电,追求利润增长,同时考虑和优化节能减排,并保障电网安全。月度交易的类型包括集中竞价交易和省间双边交易,集中竞价交易由华东电网负责组织,每月结束前在省市和电厂之间进行,省间双边交易为四省一市和华东电网两两之间通过谈判完成的交易,任何时刻都可进行。月度交易的目标为满足供需平衡的同时,降低购电成本,并保障电网安全,完成节能目标[1]。短期交易仅包括省间双边交易,其目标基本与月度交易相同,但不考虑节能政策。区域电力市场购售电交易遵循年度交易优先于月度交易,月度交易优先于短期交易,且交易协议签订的时间越早,优先级越高。本月对下月月度交易的决策结果会影响下月的短期交易决策分析,而今年各月月度交易的结果会影响下一年年度计划的制定。
            ……………
             
            第二章 计及风险的月度电量购电双层决策问题
             
            2.1 月度电量购电双层决策总体思路
            在电力市场环境下,月度电量购电方案可采取省间双边交易和集中竞价交易两种。省间双边交易(以下简称双边交易)在前,购售电双方通过协商明确交易电价和交易电量并签订双边交易合同,因此电价与预测值偏差较小,但均价较高;集中竞价交易(以下简称集中交易)由于发电厂或机组可独立竞价因而市场参与者众,市场统一出清电价和电量,不确定因素多,电价不易预测,因此波动幅度较大,但均价较低。决策者需要确定双边交易与集中交易的分配比例,简单来说,即为制定决策战略,目的是明确市场形态以及购电需求和倾向,为之后针对不同购电环境和购电目标采用的不同分析技术求解做好铺垫。在确定决策战略之后,就要制定具体的决策战术。当市场形态为买方市场即可由买方来提出交易方案时,要制定多个交易对象情况下的期望月度购电决策方案,在交易过程中,除了需要在省间双边交易和集中竞价交易的电力市场购足所需电能,还要考虑交易的经济性,即交易成本是否达到最小。但同时,交易主体会突然面临巨大的交易风险,包括电价风险,售电方交易执行的不确定性以及电网运行状况的不确定性等等。
            ……………
             
            2.2 双边、集中交易购电分配比例决策模型
            文献[34]-[37]都是根据现代投资理论建立了购电公司最优购电分配模型,分别从用均值—方差法处理购电峰谷率决策问题,建立双目标数学模型即“期望收益最大”和“风险最小”,将现货市场价格波动风险和企业对风险的容忍度以风险惩罚项形式构建目标函数,以及蚁群算法等四个不同的角度,探讨了这个优化问题的解。可见,投资组合理论经过了六十年的发展,依然经久不衰,是解决购电决策问题的首要方法。在华东电力市场中,当省市电力公司作为购电主体,在和售电方签订年度发电协议后,还可以签订月度及短期双边交易从省外购电,如何确定在集中交易和各个双边交易市场中的购电量从而权衡购电成本和风险是决策中最关键的问题,在不同风险影响下,决策的倾向是不同的。虽然已有研究在最优化问题中同时考虑两种月度市场交易模式,但没有把两种模式本质的不同区分开并针对各自特点来建模。根据两种购电方案的特点,该层优化决策问题本质上就是一种考虑两类具有不同风险的投资方案的组合决策问题。投资包括了两个主要因素:收益和风险。投资组合理论大量使用数学分析和统计学原理,运用对经济的理性和直觉,对投资过程中的风险和收益作了科学严谨的分析。电力市场中,电力公司好比期望获利同时还需规避风险的投资商,它的投资目标是在多个市场中优化购买电能,再卖给用户从中获利,因而决策者同样不能盲目追求利益而忽视风险,电力公司对市场中风险的分析和控制必不可少。
            …………
             
            第三章 买方市场双边交易购电分配比例......17
            3.1 市场指数模型......17
            3.2 基于市场指数法的双边交易购电分配........18
            3.3 算例分析........21
            3.4 本章小结........29
            第四章 基于决策树的卖方市场电量购电决策建模......30
            4.1 决策因素的逻辑顺序......30
            4.2 购电交易决策树的构建........33
            4.3 决策树的最优方案选取........34
            4.4 算例分析........36
            4.5 本章小结........41
            第五章 月度购电交易时序优化决策模型....42
            5.1 月度购电决策因素时序滚动模型....43
            5.1.1 缺额电量时序滚动模型.......43
            5.1.2 双边、集中交易的电量与电费的关系.......45
            5.1.3 预测电价时序滚动模型.......45
            5.2 月度时序优化购电决策模型......49
            5.3 算例分析........49
            5.3.1 夏冬季节交易决策(卖方市场).........50
            5.3.2 春秋季节交易决策(买方市场).........53
            5.4 本章小结........56
             
            第五章 月度购电交易时序优化决策模型
             
            交易签订月内,受端电力公司对购电需求越发清晰的认识使双边和集中交易的购电分配策略得以不断优化。每次决策的交易对象、环境和模式等都可能不同,交易主体面临的选择也都不同,从而波及之后的决策任务和目标。在交易签订月的各个时间点修正和优化购电分配方案并权衡购电成本和风险是决策中至关重要的。本章考虑购售电行为及决策的时序滚动特点,构建了基于供求系数 MSI 的市场电价趋势预测模型,计及气温、新增大容量缺额等因素对月度负荷的影响,基于投资组合理论提出了受端电力公司购电决策时序优化模型,并分别分析了买方市场和卖方市场环境中购电公司的不同决策行为。从时间角度出发,受端电力公司往往需要在购售电交易实际执行月之前 2个月内制定购电决策。因此,对应购电交易执行月 M,前一个月 M-1 则为购电交易协商签订时期,而 M-2 月末将需要明确 M 月内的购电交易总体方针。图 5-1给出了三个月内购电公司的购电任务分解状态。
            ……………
             
            结论
             
            本文主要研究了华东电力市场的月度购电决策方法,解决了电力公司在多个电力市场中的购电分配问题,通过分析华东电力市场中省市电力公司在优化购电决策问题时的目标、要求及决策因素,结合国内外发展实践,以降低电力公司交易成本、减小交易风险为主旨,利用投资组合理论和决策树法等,构建了基于风险控制的省市电力公司购电决策模式,研究并提出了在华东电力市场背景下的省市电力公司购电决策方法,为购电决策的深化发展做出了探索。本文主要结论有:将月度电量购电决策定位为一个计及风险的双层决策问题,考虑了双边交易和集中交易两种交易的不同特点,以及电价高低、未来走势、来风来水的状况等因素造成的不同风险,使决策者先制定决策战略,明确符合风险偏好的各种交易类型的交易量,即确定双边交易与集中交易的分配比例,再确定具体的购电方案。目的是明确市场形态以及购电需求和倾向,为之后针对不同购电环境和购电目标采用的不同分析技术求解做好铺垫。本文以集中交易和双边交易的特点为基础构建了采用投资组合方法的双边交易和集中交易的购电分配比例决策模型,并给出了算例,将收益与风险权衡考虑,解决了双边、集中交易的购电分配问题。
            ……………
            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇六

             
            第一章 绪 论
             
            1.1 系统研究背景
            电力企业有着管辖地域辽阔,资产庞大的特点,单是一个广东省,就拥有变电站共 1500 多座、变压器 3000 多台(组),输电线路达到 4 万多公里。广东电网公司管理的资产价值上千亿,如何综合管理企业资产使用的可靠性、使用寿命、使用效率,怎么样有效地去管理和经营资产,是对电力企业经营能力的一种巨大考验。由于电力企业中的职能部门分工的“分段式”、“条块化”管理模式,资产管理理念落后,所以在资产管理过程中出现了管理目标模糊、分散,考核评估体系不科学、不健全,资产管理组织不协调,管理链条和信息割裂等现象,造成了信息条块的功能和资产管理的职能的分离,尤其在资产管理、使用寿命、使用效率、资产实物管理与价值管理等环节上表现的更为突出,由于管理方法的滞后,严重制约着电力企业的发展[1]。电力企业必须从资产管理模式上进行整顿变革,通过建设资产全生命周期管理体系,采用现代化资产管理手段并通过引入先进的资产管理理念,全方位提高电力企业的资产管理水平[2]。广东电网公司是目前全国最大的省级电网,拥有着庞大的资产规模。如此大规模的资产管理既是对该管理的挑战,同时又是体现该管理系统实现最大效益的基础。同时,广东省是中国改革开放的前沿,企业在流程优化、供电可靠性、绩效考核、营配一体化等方面大胆变革并取得了阶段性成果。此外加快农电体制改革,目前全省已接管的代管县供电企业增至 47 个,使得全省的业务管理日趋集中和规范。并通过 8 大应用系统的推广,规范并固化了省地两级的业务流程。广东电网公司的整体经营情况对该管理系统的建设提出了迫切的需求,其管理理念的不断提升为系统的实施创造了良好的资源和环境。
            ……………
             
            1.2 系统研究意义
            国内外大量的实践证明,整合各类电力设施管理资源进行电力设施全过程管理,成功实施企业级管理系统,是提高企业整体资产运营效率、效益的有效举措。该系统能够整体、实时地提供资产各项业务数据,为企业的领导者提供企业整体经营状况和决策支持,反映企业的经营状况,例如企业整体资产收益情况、单个工程项目的进度和支出等、物资的采购与库存、主要设备的维护成本等。并且通过实现业务流程的自动化,消除冗余的、手工进行的及无附加价值的工作,保证数据的准确性。对降低企业运营成本和提高企业整体工作质量和效率都有很大的帮助。帮助企业实现业务运作的透明化,对企业的内部控制进行强化,并尽可能的避免或降低营运风险。整合企业信息技术资源,减少信息技术的重复投资。通过对企业资产全生命周期管理体系大力建设,在资产管理的各个阶段采用先进的管理手段,全面改善企业资产管理状况[4]:
            (1)对企业资产管理目标要明确,综合优化企业资产的可靠性、使用效率、使用寿命以及全生命周期的成本;
            (2)从资产规划设计、设备采购、工程建设到生产运营、报废退役等各阶段要贯穿资产全生命周期管理,并在各个环节中进行闭环管理模式[5];
            (3)对物资、资产和设备之间的关系要弄清楚,实现物资、资产及设备的“帐、卡、物”一致,同时还要归集和管理资产全生命周期成本。
            ……………
             
            第二章 电力资产管理系统的可行性分析以及需求性分析
             
            2.1 可行性分析
            通过充分调研了企业的生产业务现状,全面梳理了生产业务,对全省业务管理现状调研分析,以企业发展战略纲要、物资管理职能战略等为工作依据,结合电网物资管理的实际,提出资产全生命周期管理工作方案。本文结合广东电网公司的资产管理系统现状对系统进行了可行性分析。经过多年的信息化建设工作,在生产管理、物资管理、工程项目管理等业务建立了一系列的业务标准。在物资业务管理过程中,制定了业务标准,为物资管理信息化奠定了基础。通过对现状的调研,对包括设备资产策略管理、设备资产信息管理、科技进步管理、技改修理项目管理、运维工作计划管理、运维管理、工作执行、可靠性等八个方面的业务进行流程再造,通过该管理系统的实施和推广应用,固化流程再造成果,实现标准化业务流程,规范化业务操作。本系统采用的技术主要包括 B/S 体系结构技术、J2EE 技术、数据库技术、工作流技术、集群化技术等几大领域的技术[8]。业界已经充分的案例证明,目前这些技术是成熟且先进的,基本不存在技术风险。
            ………………
             
            2.2 功能需求
            企业级资产管理系统将主要由项目管理、物资管理、设备(资产)管理、财务管理四大核心模块构成。系统整体流程图如图 2-1 所示。项目管理包括前期管理、设计与计划、执行与监控、竣工决算等子模块,前期管理包括了项目规划和项目年度投资计划,设计与计划包括项目开工前的各项设计与计划工作,执行与监控规划包括项目施工过程中对质量、安全、资金的控制,竣工决算包括项目阶段验收到决算转资的工作。图 2-2 为项目管理模块的功能需求图。物资管理,是指公司的相关职能部门对公司所需物资的采购、维修、储备等其他物资工作进行规划、监督、协调和控制。物资管理目的在于通过科学地对物资进行管理,从而降低企业生产成本,优化库存结构,控制物料损耗,增加资金周转速度,提升企业的在市场中的竞争能力。企业的物资管理,包括物需求管理、采购管理、储运管理、查询统计、基础资料等重要环节,这些环节既相互联系又有所区别,对其中的关系如果处理不恰当的话就会对整个企业的物资供应链造成很大的影响
            ……………
             
            第三章 电力资产管理系统的模式架构.......14
            3.1 MVC 设计模式..... 14
            3.2 Struts 框架.......17
            3.3 EJB 技术......... 18
            3.4 Web Service 开发平台......20
            3.5 系统应用的字符编码....... 24
            3.6 本章小结......... 26
            第四章 电力资产管理系统的系统设计.........27
            4.1 电力资产管理系统的概要设计......... 27
            4.2 电力资产系统的详细设计..... 31
            4.3 本章小结......... 45
            第五章 电力资产管理系统运行环境和主要应用模块.........46
            5.1 系统运行环境....... 46
            5.1.1 硬件环境..... 46
            5.1.2 网络....... 47
            5.1.3 软件环境..... 48
            .2 系统登录模块设计..... 48
            5.3 工单管理模块设计..... 50
            5.4 电子化移交功能模块的实现....... 52
            5.5 供应商管理模块设计....... 54
            5.6 供应商评估模块设计....... 56
            5.7 本章小结......... 58
             
            第六章 电力资产管理系统的测试
             
            6.1 系统测试流程
            测试用例是为某一个功能模块专门编写的一组测试数据、运行环境以及预期结果,用来测试某个功能模块能否达到用户的一些特定需求[40]。理想的测试用例应该包括以下几点:测试名称、测试目标、测试环境、输入/出说明、测试步骤、预期结果以及测试用例和功能模块的关系。资产管理系统的测试的关键在于测试用例,由于对整个管理系统的完全测试是很难完成的,这就需要设计一个好的测试用例,去检查和排除尽量多的错误才是比较经济的测试。测试的目的是为了能够检查出一些潜在的系统缺陷,而不是去证明系统的完整性。成功的测试是能够发现在设计阶段并未发现的缺陷。测试用例的作用在于测试人员希望通过它能够检查出系统中潜在的缺陷。一个软件的质量的高低在于它是否通过正确的方式做了用户需求的事情。只有达到这个要求才能说某个软件比较好。软件测试还能向不同的人员提供或者反馈信息,譬如它能将一些信息反馈给开发人员或者测试人员等。软件测试的目的也是保证整个软件开发过程是高质量的。
            ……………
             
            结论
             
            对于资产密集型的企业尤其是电力企业对经济有重要影响的大型企业,做好资产的管理对企业将有助于其大力发展。本文对资产管理系统进行了比较详细的介绍,分别从系统可行性以及需求性进行简单介绍,然后对系统的设计开发实现、运行环境以及软件测试方面进行了比较全面的说明。本系统主要包括财务管理、物资管理、设备管理以及项目管理四大功能模块。界面设计比较人性化,操作容易,功能模块划分科学详细,基本上能满足不同角色的人的需求。本系统可以实现以下几个目标:
            (1)本系统可以实现财务管理、物资管理、设备管理以及项目管理的正常运行,并且各个子系统也都可以运行良好。
            (2)界面设计美观,有较强的规范性和易操作性,界面切换时流畅。
            (3)有较高的安全性,对于数据的保护专门设置了防火墙,系统进行了出错处理设计,有很高的容错能力,对于有些用户的故意破坏性输入也可以有很强的防护性。
            (4)稳定性较好,经测试,本系统在用户达到峰值的情况运行还是很正常。
            ……………
            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇七

             
            第一章 绪论
             
            1.1 福建省电力线路保护区内作业管理系统的开发背景
            信息技术在各个行业的发展中发挥着举足轻重的作用,为适应社会发展,通过自身信息化建设,提升服务、协调、决策水平,是目前政府各部门的工作重点。本选题来源福建省电力执法办公室,近年来,福建省电力设施受外力破坏的事故和案件呈不断上升趋势,一些单位和个人在电力线路保护区域内违章作业、违章建筑,不仅给电网的安全运行带来了严重威胁,还给社会公共安全带来了极大的安全隐患,造成了不可估量的社会影响和经济损失。分析其原因,主要存在单位和个人对电力线路保护区内作业规定不清晰、不了解,法制意识单薄,加之管理部门没有使用先进的信息化手段,无法有效跟踪、受理、审批和预防此类事故和案件。如何采取有效措施,防止和应对电力线路外力破坏事故发生,并形成有效的跟踪管理机制,成为电力行政主管部门关心、关注的重点和难点。2010 年 8 月 13 日,福建省经贸委根据《中华人民共和国行政许可法》、《中华人民共和国电力法》、以及《福建省电力设施保护办法》的有关规定,结合福建省实际情况,制定并发布实施《福建省电力线路保护区内作业管理暂行规定》,进一步加强了电力线路保护区内作业安全管理,保护电力设施,确保电力安全运行。由于传统人工审核和审批流程较为缓慢,时间及要求上无法完全满足广大群众和实际工作的需要,鉴于这种情况,省电力执法办决定建立福建省电力线路保护区内作业管理系统项目,实现统一、及时、准确、全面的电力线路保护。
            ………
             
            1.2 国外发展现状
            全球领先的管理及信息技术咨询机构埃森哲(Accenture)公司于 2006 年在多数国家和地区做了电子政务的情况调研,并将调研情况按成熟程度分为 5 各类别,如表 1-1 所述:新加坡:在该国,纳税、查询社保余额、申请汽车牌照,都可以在自己家里、办公室或者到 “电子公民网上审批中心”的站点去办理。截至 2005 年,约有 1900 项的申报项目是政府通过电子办公来实现的,约占该国所记录在案的所有政府服务事项的 93%[1]。美国:该国的高技术世界领先,1946 年推出第一代电子计算机,以后各代计算机的更新换代也都先发生在该国。据 2000 年 9 月的调查报告显示:被调查政府机构中有 93%在自己的门户网站上发布政策文件、选举情况、投诉意见、医疗保健等公共服务和网上审批信息[2-3]。日本:和美国一样都是信息技术大国,不过干预要多一些。从上世纪 50 年代开始,日本政府先后制定了“科技政策大纲”、“信息通信产业技术战略”、“新纪元工程”、 “电子政务工程”等一系列信息化战略,截止到 2010 年在线申请利用率达到 50%。
            ……………
             
            第二章 系统开发的相关理论与技术
             
            2.1 MVC
            MVC是模型-视图-控制器的缩写,最早在 1978 年被提出,后来被广泛应用,是用于组织代码用一种业务逻辑和数据显示分离的方法,其目的是实现一种动态的程序设计。用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。模型-Model:在 MVC 的三个部件中,拥有最多的处理任务,业务模型的设计是 MVC 最主要的核心,表示业务流程/状态的处理以及业务规则的制定。数据库专家进行数据管理和数据库设计可以实现具体的功能。视图-View:即图形界面设计,旧式的 Web 应用程序可以概括为 HTML 元素或 XHTML、XML 和 Applet 组成的界面。在新式的 Web 应用程序中,有了很多心的技术,包括 Adobe Flash、WML 等一些标识语言。控制-Controller:负责转发请求,并对请求进行处理。划分控制器的作用明显,它体现分发器的功能,调配模型、视图去如何完成用户请求,相当于一个调度作用。模型、视图与控制器的分离,模型、视图与控制器的关系如图 2-2 所示。由图可以看出视图和控制器都依赖着模型,不过模型是独立的,所以一个模型可以有多个视图。所以不管什么时候哪种数据发生变化,控制器都会通知全部的视图使其显示的更新[21-25]。
            ……………
             
            2.2 J2EE 架构模式
            客户层:运行在客户端机器上,支持Java的Web浏览器,主要是用户接口,输入、出数据,不完成业务逻辑,主要技术是:JavaBeans、RMI、IIOP。Web 层:运行在 J2EE 服务器上,使用 Java 语言编写的 Web 服务器,可以通过 JavaServlet、JSP、RMI、IIOP 和 JavaBean 等技术进行代理、缓存。业务逻辑层:运行在 J2EE 服务器上,支持 J2EE/EJB 的应用服务器,通过EJB、IIOP 和 JDBC 来完成数据库的存取。数据服务层:运行在 EIS 服务器上,RDBMS(关系数据库)或 OODB(面向对象数据库),完成业务规则、验证和持续存储的功能[17-20]。
            ……………
             
            第三章 系统需求分析........ 9 
            3.1 系统概述 ......... 9 
            3.2 系统功能性需求 ......... 9 
            3.3 系统非功能性需求 ......... 10 
            3.3.1 用户界面需求 ........ 10 
            3.3.2 产品质量需求 ........ 10 
            3.3.3 软硬件环境需求 .... 13 
            3.4 本章小结 ......... 13 
            第四章 系统设计........ 14 
            4.1 总体设计原则 ..... 14 
            4.2 建设指导思想 ..... 14 
            4.3 系统架构设计 ....... 15 
            4.4 系统业务模块组成结构设计 ..... 16
            4.5 系统业务流程设计 ......... 17 
            4.6 系统集成方案设计 ..... 23
            4.7 数据库体系结构设计 ..... 27
            4.8 本章小结 ....... 43 
            第五章 系统实现........ 44 
            5.1 系统开发工具和运行环境 ......... 44 
            5.2 开发管理模式 ..... 44 
            5.3 系统主要模块的实现 ..... 45
            5.4 部分模块运行效果 ......... 55
            5.5 本章小结 ....... 59
             
            第六章 系统测试
             
            6.1 测试环境
            系统功能操作安全操作测试:包括系统功能和赋权操作测试及前端页面操作控制正确性测试。受理、审核、审批属性安全操作测试:包括我的申请、申请列表操作测试,安全属性操作赋权操作测试。附件及页面安全操作测试:包括附件非法访问测试及页面非法访问测试。程序源码安全测试:包括源码或 JS 代码非法获取及反编译测试。压力负荷测试(采用 LOANRUNNER 工具进行测试):包括数据库支持连接数(与数据库有关)、应用服务器支持连接(与应用服务器有关)、系统同时在线及数据最大吞吐量(系统算法、数据库、应用服务器三者有关)。性能力度测试范围:包括页面响应速度、大数据量响应速度、关键算法数据处理时间等。在线系统和INTERNET间加装硬件防火墙,硬件防火墙集成了防火墙、IPSECVPN 、 SSL VPN 、带宽管理、防病毒、内容过滤等多种安全功能,防止来自INTERNET 的入侵;操作系统用户分级,将执行用户和版本用户分离,用户操作期间无意中修改了在线版本程序;定期修改密码,对于操作系统的用户、数据库用户以及应用操作账户定期修改密码。
            ………………
             
            结论
             
            本文是构建服务型政府网上办事信息化建设的专项平台,系统采用面向服务的设计理念,实现了福建省电力线路保护区内作业管理系统的建设开发和实践,主要工作总结如下:
            (1)明确研究方向和研究内容,针对国内外电力线路保护的行业背景、发展现状和趋势进行综合研究,高瞻远瞩对系统进行了科学的规划和设计。
            (2)针对面向服务构架对电力线路保护区内作业管理系统进行实现方法的研究,阐述了系统原型的总体设计原则、建设指导思想、系统架构设计、总体业务逻辑结构、网络拓扑结构、数据库体系、系统功能设计等实现细节,解决了实现系统需要的各类实现问题。
            (3)完成电力线路保护区内作业管理系统的实例实现,详细分析业务流程,拆解实现各项功能。
            ……………
            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇八

             
            第一章 绪论
             
            1.1 研究背景及意义
            随着电脑的普及,信息时代的来临,现代企业管理水平的提高,单位的物资管理在作为人、财、物中的重要一环,也提出了更加高效、便捷的信息化的要求。国网公司最近提出“三集约”的概念,其中一项就是物资管理的集约化管理。濮阳县电业局作为县级电力经营企业,电力生产物资应用管理,直接影响企业管理成本,由于物资管理停留在购置随意、入库不严、出库混乱的现象,物资管理成本居高不下,统计分析、财务记账处在原始手工操作,麻烦又易出错,物资库存信息不能及时掌握,决策层对物资使用情况、资金控制情况等关键信息无法看到,难以开展精细化管控。所以研发电力物资管理系统也是专业管理的需要。通过市场调查发现,大量的物资管理软件仅限于仓库方面的应用,没有对物资进行系统梳理,没有流程控制,在公司系统倡导的三节约管理思想的指导下,认真分析我们电力物资管理特点,特别是电力物资的专业性、需求不确定性、运行时效性,与社会通用物资管理方法不能通用,我深入物资管理公司财务、采购、出入库管理岗位,深入供电所站、职能部室、业务决策层进行深入调研,了解大家根据岗位不同,对电力物资的关注“点”在哪里。如何应用信息化手段,实现物资仓库信息的及时共享,实现物资采购的科学计划,实现物资合同管理,实现物资入库质检有效管理,同时,做好出库流程有效控制,以及年度资金及物资应用的科学、规范统计分析数据。然后,实现系统合理化应用、降低库存大量积压,降低物资材料损耗成本,实现内部挖潜增效之目的。
            ……………
             
            1.2 物资管理信息系统发展现状
            第三次重大科学技术革命代表就是计算机的发明应用,是一次科学技术领域的飞跃,使物资管理信息系统发展的基石。由传统的手工逐条处理提升计算机的批量处理。近几年随着计算机系统迅速发展,已由“用机器制造机器”的时代转为各种“人—机控制系统”的形成,使生产的自动化、办公的自动化和家庭生活的自动化(即所谓的“三 A”革命)有了实现的可能,正是有了信息管理的出现,我们的生产效率得到了极大的提高。该管理系统发展有以下四个阶段:在一些现代管理国家物资管理信息资源的开发管理随着信息化建设增长逐步推进。由于历史原因,我国的物资管理信息化建设水平远远落后于世界发达国家物资管理信息建设水平。我国以地大物博著称,丰富的物资资源流远远落后于西方国家物资流,我国要大力发展信息基础设施,重点是 21 世纪是物资管理信息化加速发展的时期,该信息化技术的作用将与日俱增,成为新的经济增长和社会可持续发展的重要动力,社会效益和经济效益得到了显著提高,物资管理信息作为信息建设的一个落脚点必定加快发展步伐适应我国现代化建设发展。
            …………
             
            第二章 相关系统技术简介
             
            2.1 体系结构平台
            软件系统架构是系统设计的重要环节,系统架构的设计对系统开发起关键作用。应用软件体系结构经历了四个发展过程即:单机时代、两层时代、三层时代、多层时代。系统初始的单层结构网络应用,无法满足市场化物资流通的要求。客户端和服务器端两层结构应运而生,根据需求应用程序分成两部分。两层结构,也称为客户/服务器(Client/Server,C/S)[8]结构。客户端提供用户与数据库交互的界面,并由服务器端直接运行数据库管理操作系统,进行数据程序的存档工作,所以数据库中的数据,其安全、保密和完整性有了保障,不用无谓的担其丢失或被盗。客户端需要对事务规则进行处理,当客户端向服务器管理程序发出有效的任务或是相关的数据信息的处理请求,此程序将会自动对该信息做出相应处理,并将其处理的结果有效的反馈给客户端。多层结构应用体系是在 C/S 模式的基础上诞生的。与 C/S 模式多样性:多层结构应用体系是客户端与服务器之间加入了其他系统组件。其中最常见的为三层结构应用体系,所谓的三层结构应用体系,并非是物理数据上的三层(多层)结构模式,也并非单纯的放置三台计算机,也不是有 B/S 应用这么简单,其三层结构体系是指逻辑上的三层, 三层结构体系的中间层是对相关的业务流程、程序间的数据申请访问、数据程序操作的有效合法性进行的验证处理。通过COM/DCOM 通 讯与中间层建立数据程序的访问连接,从而与数据库进行数据验证和交换。客户端与服务器客户节点和数据逻辑层加入中间业务层(应用程序服务器),C/S 模式使客户端不再直接连接,而是有了专门的数据服务。客户端只用于人机交互。客户端与数据两者之间只能通过中间层来连接。以下图为例,对其进行简单分析验证。
            …………
             
            2.2 数据仓库
             
            2.2.1 数据仓库的体系
            结构数据仓库是在原有数据库基础上进化而来的,是存储数据的专门位置。数据仓库与原有的据库系统在处理数据的组织结构形式是由着很大的差异,原有的业务数据库中的基本数据和综合数据划分成不同的层次空间,有单独的存储形式。数据仓库的结构由历史基本、基本、综合等数据组成。基本业务数据是数据仓库用户的核心部分,数据量大,同时数据功能发生转化由数据仓库的时间控制机制转为历史基本数据,转化后的数据有可能会将基本数据转换至媒介中。数据仓库系统的功能:能够使用户随时调用数据仓库存储的数据信息,方便、及时、快捷有效地为使用者提供数据信息,并能及时管理和维护数据仓库的数据处理工作。能够集成多种数据分析使用的工具;如:数学统计处理分析、OLAP 多维处理分析、数据处理开采分析使用,快捷有效地实现了使用者根据自己的决策来对数据仓库的使用情况。
            ……………
             
            第三章 电力物资管理系统需求分析....... 20
            3.1 系统概述 .... 20
            3.2 系统需求分析 ........ 20
            3.3 系统功能需求 ........ 22
            3.4 本章小结 .... 25
            第四章 电力物资管理系统设计......... 26
            4.1 系统体系结构 ........ 26
            4.2 系统功能架构 ........ 30
            4.2.1 工程管理子系统 ...... 30
            4.2.2 物资管理子系统 ...... 30
            4.2.3 系统相关功能: ...... 31
            4.2.4 模块设计 ...... 31
            4.3 数据库的相关设计 ...... 34
            4.3.1 数据库的概念结构 ........ 34
            4.3.2 数据库中的相关数据表 ...... 35
            4.3.3 命名的规范化 .... 36
            4.3.4 数据库结构原则 ...... 36
            4.4 本章小结 .... 37
            第五章 软件系统实现与测试....... 38
            5.1 系统参数运行环境 ...... 38
            5.2 软件开发环境 ........ 38
            5.3 主要功能实现 ........ 39
            5.4 系统登录 .... 39
            5.5 工程管理-软甲基础数据子系统菜单....... 40
            5.6 工程管理-物料计划..... 40
            5.7 工程管理-项目管理..... 43
            5.8 本章小结 .... 47
             
            第五章 软件系统实现与测试
             
            5.1 系统参数运行环境
            本系统采用 Delphi 开发。系统 Delphi 和 SQL SERVER 二者结合起来 ,其可视化全新编程环境,pascal 编译器的快速速度,它的简单实用、高效强大的特点极为显著,编译迅捷,直接生成可执行代码;支持将存储处理的两种方案也就是交给客户机或服务器进行执行操作,设计开发人员可以创建部件操作或部件集合的设计理念来完成操作程序,把所有的部件操作程序规则封装起来,而且可以独立于服务器和客户机独立存在运行程序。具有可重用和可扩展的两大特性;拥有强大的数据存取功能和强大的网络开发能力;Delphi 开发程序条理极为清晰,便于阅读和修改。该段程序主要实现物资计划申请、审核、审批、汇总、完成的操作。物资系统计划管理主要解决物资供应公司能够按需、定量采购,以减少物资积压,节约成本为出发点而设计。计划起始于物资计划,由计划申请、主管审核、领导审批、计划生成、计划完成组成,计划是部门提出物资应用需求,以采购什么、采购多少为前提,主管审核对计划物资进行汇总并与库存比较,确定最终采购计划,系统强调物资应用的计划性。
            ……………
             
            结论
             
            物资管理专业评估方法按照三节约管理精神,掌握管理的实用性和实效性,审查各流程之间控制关系,确保物资数据准确性和完整性。主要评估物资库房管理、采购入库管理、出库应用管理等,按照生产物资管理标准,由企管部、财务部、物流分中心组成评估小组,对物资管理作出评价。评估认为: 物资全过程管理在县级电力企业还是初次使用,使用流程技术,强调过程控制,物资管理规范化与信息化的高度融合,解决了长期困扰企业物资库存与需求、物资出库与资金控制的矛盾问题,加强了物资管理统计分析能力,切实做到物资管理各层次操作方便、控制有力、分析到位。通过物资规范化管理实践,结合自身管理实际,出台了《生产物资管理标准》,从使用范围、合格供方、流程控制、物资使用、质量跟踪、权限分布进行定义和要求,同时出台了其他配套管理制度。评估认为物资专业管理存在以下问题:物资管理未参考工程物资预算数据;流程操作缺乏时间约束;物资同型号多价格禁止使用加权平均;物资计划与材料使用申请未关联判断;基层站所小仓库未关联应用;生产备品备件与仓库定额应区别对待,不能混淆;计划资金未按照年度、部室细化;与 ERP 物资型号编码需要完善统一;物资质量监督需要引入过程中,同时注意与生产系统的台帐应用结合;物资管理绩效考核指标计算不到位。
            ……………
            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇九

             
            1绪论
             
            1.1课题研究背景和意义
            在全球资源不断短缺和环境不断恶化的今天,人们对于加强环境保护和推进节能减排工作越来越重视。近年来,我国经济的高速增长,随之电力供应的形势越来越紧张,频繁停电给生产和生活带来很大的损失和不便,世界各国电网因负荷过重或局部小扰动、小事故导致的大面积停电事故也接连发生⑴。当前世界上超过90%的负荷仍由传统的集中式发电系统供电。但是,在电力市场化改革的时代下,它的劣势和不足逐渐显现出来:(1)在传统电力系统中,局部事故易扩散演变成大事故。对于电力负荷的实时变化,传统大电网不能很好的跟踪。(3)大电网的发展不能满足对环保和需求的限制[2]因此,未来电网发展的主要目标是不仅要实现更加清洁和优质的能源,还要进一步提高电网的利用效率。在这种形势下,分布式发电(Distributed Generation,DG)为可再生能源开辟了新的方向。分布式发电既能提高供电可靠性和灵活性,也能降低对环境的污染,符合“可持续发展”的战略思想,对以后电力工业的发展提供了明确的方向。由于分布式发电接入电网有很多优点而受到了广泛关注,尤其是光伏发电技术和风力发电技术近年来得到了快速发展。采用分布式发电技术有助于充分利用各地丰富的清洁和可再生能源,向用户提供“绿色电力”,是实现“节能减排”目标的重要举措[5]。由于DG的诸多优点,大力发展DG具有极其重要的战略意义:1.充分利用可再生能源以解决能源与环保问题。由于DG广泛采用风能、太阳能等各种可再生能源发电技术,解决了有害气体排放问题,减轻了对环境的压力。2.提高能源利用效率。燃烧燃料所产生的热能在发电厂仅有1/3左右转化为电能,在传输过程中也有10%左右的损耗,分布式发电可以建在距离负荷较近的地方,减小在传输过程中的损耗。
            ……………
             
            1.2国内外研究现状
             
            1.2.1优化算法的发展现状
            在过去,求解电力系统的经济环保调度的算法主要有动态规划法、优先顺序法、拉格朗日松她法等。动态规划法(Dynamic Programming,DP)没有明确要求目标函数是什么形式的,但是可以在全局范围内搜索到全优解。在实际运算中由于机组多、时段长,需要考虑的约束很多,使算法容易陷入维数灾的困境。在DP的基础上,文献[7]提出DP-TC (Dynamic Programming Truncated Combination)法,在启停表后面设置一个范围,将此范围内的机组组合作为各时段的状态,可以得出更优的结果,但是计算量有所增加。文献[8]考虑了机组耗量的时变过程,用动态规划法求解,并研究了减少计算量和降低使用内存的方法。优先顺序法(Priority List, PL)是按一定的规则对可调度的机组排序,再根据每个时刻负荷的变化,按一定的次序安排之前没有排序的机组的开启和停运。传统上利用平均满负荷费用(Average Full-Load Cost, AFLC)作为经济指标,但当系统运行在低水平负荷时,大容量的机组得不到高效利用。有文献[9]将投入利用率与平均满负荷费用相结合作为排序指标,结果有很大的改善。也有文献[10]在传统PL法上,用效用系数作为排序指标,在寻优效率上有了很大的改善。拉格朗日松她法(Lagrangian Relaxation,LR)是采用惩罚函数的形式将约束条件加入到目标函数中,并将目标函数分解为单机组子问题,通过更新拉格朗日乘子搜索最优解,它适合于求解复杂整数组合问题⑴〕。文献[12]对传统的拉格朗日松她算法从乘子初值、机组启停决策和算法收敛速度三个方面进行了改进,并用算例验证了其改进方法的有效性,不仅在总运行成本上有所降低而且运行效率也提高了,但在建模过程中没有考虑机组爬坡约束和网络约束。
            …………
             
            2分布式发电对电网调度的影响
             
            2.1分布式电源的接入原则
            目前,国内外己经出台了一系列的分布式电源如英国G59/1和075/1工程推荐标准,IEEE 1547系列标准,加拿大C22.2N0.257标准等。但是,由于各个国家的条件和状况不同,因此还没有一个统一的并网标准,在这种情况下,根据现有的分布式电源并网标准,列出了分布式发电接入配电网的一般性要求和接入原则
            1、并网时,分布式电源应该按照恒定功率因素或恒定无功输出的方式运行。分布式发电本身是采用自动电压调节器,但按照相关规定,并网时不应造成公共节点的电压和频率越限频繁,也不能影响配电网正常运行。一般情况下,公共连接点(Point ofCommon Coupling. PCC)处的电压调节不应由分布式发电来承担。
            2、其接地方案和相应保护应与原配网的方式相协调。
            3、容量稍大的分布式电源(如几百kVA到1MVA),应将其连接处的有功无功输出量等信息传给配网的调度中心。
            4、应配备相应的继电器,能检测解列,在适当的时候还可以孤岛运行。
            5、应保证与配电网的隔离装置是安全的,不致在检修设备时造成人员伤亡。
            6、分布式发电的接入不能造成大的电压波动。
            ……………
             
            2.2对电网调度的影响
            电力调度是在保证电网安全运行、供电可靠性等前提下,根据负荷预测数据,结合电网实际运行参数,对电网安全、经济运行状态等进行判断,调整各机组的启停和出力,确保电网的安全、稳定运行,同时使燃料成本或总成本最小。分布式发电对电网调度的协调作用:
            1、分布式发电的接入可以提高配电网的节点电压水平,从而减小网络损耗,降低成本投资。
            2、削峰填谷。一般情况下,在夏季和冬季,是用电的高峰期,我们可以利用以天然气为燃料的燃气轮机,由于燃气轮机可以实现热电联产,它不仅可以发电供给部分负荷,还能利用制冷和制热的功能,为用户提供暖气和冷气。这样既起到了电力调峰的作用,也发挥了天然气和电力的互补优势。
            3、增加安全性和可靠性。当发生大面积停电事故时,可断开分布式发电与主网的连接,实行孤岛运行,保证重要负荷的供电,如医院、工厂和学校,提高了供电的可靠性。
            ……………
             
            3含分布式电源的电力系统潮流计算.......... 13
            3.1传统配电网潮流计算方法.......... 13
            3. 1. 1 牛顿法.......... 13
            3. 1.2 P-Q 分解法.......... 14
            3. 1.3前推回代法.......... 15
            3.2分布式电源在潮流计算中的节点处理方法.......... 15
            3. 3含分布式电源的配电网潮流计算方法.......... 17
            3. 4算例分析 ..........18
            3. 5 本章小结.......... 21
            4含分布式电源的经济环保调度模型 ..........23
            4. 1传统的经济调度的数学模型.......... 23
            4. 2包含分布式电源的经济环保调度.......... 24
            4.3目标函数.......... 25
            4. 4约束条件.......... 26
            4. 5调度原则..........  27
            4. 6 本章小结.......... 28
            5模型的算法.......... 29
            5.1多目标最优理论.......... 29
            5. 2免疫克隆选择算法.......... 34
            5. 3带精英策略的非支配排序遗传算法.......... 36
            5. 4本章小结.......... 38
             
            6算例分析
             
            6. 1模型数据
            第四章建立了含分布式电源的电力系统经济环保调度的模型,其中给出了包含经济成本和环境成本的目标函数及约束条件。在第五章给出了模型的算法,尤其介绍了免疫克隆选择算法(ICSA)和带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)。为了验证前文所建立的含分布式电源的电力系统经济环保调度的模型是否可行,本章将在第三章含分布式电源的潮流计算的基础上,对前文所建立的模型、流程进行验证。并从总成本和运行时间、调度方案和机组出力、对电网的协调作用三个方面对仿真结果进行了分析。本文在IEEE-33节点lOkV的配电系统中,对包含火电、光伏、风电、燃气轮机等多种复合能源的经济环保调度模型进行求解。假定火电机组(TP)的额定功率是50kW、光伏电池(PV)的额定功率为lOkW,风力发电机(WT)的额定功率为lOkW,微型燃气轮机(MT)的额定功率为40kW、燃料电池(FC)的额定功率是60kW,储能装置(ES)的额定功率为60kW。另外,算法的最大遗传代数采用的是100代,种群数量为65,电价是0.52元/度。火电机组发电费用系数取值:a=0.2,b=0.04, c=4。另假定此配电系统中负荷情况如表6.1所示,某地区的日辅照值、日温度值、日风速值分别如表6.2、6.3、6.4所示。
            …………
             
            结论
             
            作为传统集中发电方式重要补充的分布式发电正在走上电力工业的舞台。分布式发电由于多为可再生能源,在今天提倡节能减排的背景下,对社会、经济的意义更显著。但是分布式电源并网也给配电网带来了很多影响,同时也给电力系统经济调度带来新的问题,增加了电网调度的难度。本文建立了含分布式发电的电力系统经济环保调度模型,运用免疫克隆选择算法和带精英策略的非支配排序遗传算法进行求解。所做的主要工作和结论如下:
            1.详细分析了分布式发电给电网调度带来的协调作用和不协调作用。首先从发电计划、电能质量、电网可靠性、配电网损等方面阐述了分布式电源对配电网的有利影响和不利影响。另外,还以开式网络和闭式网络两种情形深入分析了引入DG后对功率和馈线电压的影响。
            2.以IEEE-33节点配电系统为例,利用牛顿法对含分布式发电的配电网进行潮流计算,对比研宄了光伏电站引入前后对系统节点电压幅值的影响,验证了光伏电池接入后电压水平相对提高,并且能减小系统网损的结论。
            3.针对分布式发电的特殊性,建立了以经济成本和环境成本的多目标优化数学模型。并在前文潮流计算的基础上,运用matlab软件编程实现用ICSA和NSGA-II算法对含分布式电源的电力系统经济环保调度问题的求解。求解出各机组的启停顺序和出力方案,并从购电量和总成本两方面分析了分布式电源对电网的协调作用。结果表明:分布式发电能满足部分的负荷需求,给大电网减轻负担,另外加入分布式电源后的日发电成本比全部采用传统机组的日发电成本要少。
            ……………
            参考文献(略)
             

            2018年优秀工程硕士论文范文篇十

             
            第一章 绪论
             
            1.1 课题研究背景
            各种电力电子装置对电网电能质量的要求不断提高,谐波可以导致电力系统局部串联谐振或并联谐振,导致谐波含量放大,造成电力电子装备烧毁,谐波还会导致系统继电保护以及自动装置的误动作,使电能的计量出现问题,谐波还会对电子设备和通信设备产生干扰,它迫使我们对谐波问题进行更为有效的研究,以治理谐波污染,提高电网系统的供电质量。因此,谐波的治理已经成为目前研究的主要问题。相对于高压系统的谐波治理,低压系统的谐波抑制已经相对成熟,而高压系统目前仍就有待发展,本文正是基于这样的技术背景,提出一种新型高压有源电力滤波器[1]。随着大功率电力传输的需求,变流器的直接负载电压等级随之增高,单体的功率器件无法承受这么高的电压。将高电压或大电流平均分配,由多组开关器件共同承担,这就是多电平技术。变流器一般分为电压型变流器和电流型变流器。电流型多电平变流技术是将输入的方波电流波形叠加成阶梯波,其波形接近于正弦,相位与电源电压相位相同。电压型多电平变流器一般使用联接电感与电网相连,采用相移多重化方法,使其在电网侧所产生的方波电压叠加成接近正弦的阶梯波。采用多电平变流技术可以获得较好的输出电流或电压波形,也具有良好的电磁兼容性能,减少谐波产生。
            ……………
             
            1.2 谐波的概念
            从广义上讲,电网中任何频率不同于工频频率的电流成分都可以称之为谐波,这就是广义的谐波概念,由此才有了间谐波、次谐波等等说法。间谐波即与基波次数之比大于 1 但不为整数的分量。次谐波即与基波次数之比小于 1 的分量。间谐波、次谐波可统称为广义谐波[7]。基于谐波对电网造成的巨大危害,谐波的治理工作刻不容缓,各国科研人员做了大量的研究工作,就目前技术发展来看,谐波治理的有效措施主要有主动治理和被动治理两种[8]。1.3.1 谐波的主动治理措施谐波的主动治理措施指的是从谐波源本身的特性出发,对其进行相应的技术改造,有效消除或降低谐波源所产生的谐波以及无功功率的消耗。主动治理谐波的主要措施有以下两个方面:改进现代电力电子技术以达到减少或消除谐波和无功损耗的目的,其主要途径有:降低谐波最基本的一种方法就是增加可控硅变换装置的脉冲数。从理论上来说,脉冲数与谐波的抑制效果成正比,即脉冲数越多,抑制谐波的效果越好,但随着脉冲数的增多,整流变压器体积也会随之变大,连线也会更为复杂,这样会使得成本增高,因此在采用多脉冲整流技术的同时,需要对性能和经济指标进行综合考虑。
            ……………
             
            第二章 新型有源电力滤波器的原理介绍
             
            2.1 新型有源电力滤波器的系统拓扑和工作原理介绍
            基于电压源和电流源串联的有源电力滤波器系统结构如图 2-1 所示,该系统结构等效为电压源和电流源相串联。其中电压源部分由混合级联多电平变换器构成,包括 3 个 H 桥和 3 个不同变比的变压器。其中 3 个 H 桥的直流侧共用一个直流电压源;其逆变侧接至变压器的原边,3 个变压器的副边相串联形成串联变压器组。电流源部分由 PWM 变换器构成,无变压器。其直流侧由单独的整流桥接电解电容供电,其逆变侧一端与电压源部分的变压器相串联,另一端接电网。在稳态工况下,电压源输出电压的基波分量与高压配电网的电压完全相等,使得电流源运行在低电压环境,因此,有源电力滤波器的主要功率由电压源部分输出,为了有效减小有功损耗,要求电压源中的功率半导体开关器件工作开关频率很低。为了在跟踪谐波指令电流时具有良好的动态响应特性,电流源中的功率半导体开关器件必须有很高的工作开关频率,电流源两端承受的电压很低,容量较小,直流侧母线电压很低,因此,功率变换中的有功损耗很小。通过将电压源与电流源相结合,取长补短,可以使得有源电力滤波器的性能更加优化。由图 2-1 中有源电力滤波器的结构可知:电压源负责产生基波分量等于电网电压的 27 电平阶梯波电压;电流源的输出为低压高频,主要负责产生补偿电流。有源电力滤波器中的电流源与电压源是串联组合,因而流过二者的电流相同,其中电流源的直流侧电压 Ud与电压源部分直流侧电压 UDC相比较,是很小的,因此电流源承担的功率很小,电压源承担绝大部分功率。
            …………………
             
            2.2 电压源工作原理介绍
            电压源由混合级联多电平变换器构成,采用三个H桥级联的结构,每个H桥的交流输出侧可产生+UDC、0、 UDC三个电平,将H桥的交流输出侧连接的升压变压器的变比从上至下依次以倍数3递增(规定变压器与H桥输出侧相连的一侧为原边,与电网连接的一侧为副边),这样就能够实现利用很少的H桥得到很多的电平数,三个H桥在适当配合的条件下就可以产生27个电平,各电平的生成方法如表2-1所示。3个H桥配合生成的27个电平使得电压源输出电压波形接近正弦波。每个H桥输出电压的波形,可以通过将正弦波形进行切分,如图2-2所示。每个H桥中各功率半导体开关器件驱动脉冲的时序逻辑,是通过分析每个H桥输出电压的波形得到的,如图2-3所示。利用FPGA很容易实现控制电路。
            ……………
             
            第三章 新型有源电力滤波器的检测方法.......14
            3.1 几种常用的谐波电流检测方法 .......14
            3.1.1 基于 Fryze 无功功率思想的谐波检测方法 ......14
            3.1.2 基于快速傅立叶变换的谐波电流检测法....14
            3.1.3 自适应谐波电流检测法........14
            3.2 基于瞬时无功功率理论的单相 IP-IQ....15
            3.3 电流跟踪控制策略 .........17
            3.3.1 三角波调制控制法....17
            3.3.2 滞环比较控制法........17
            3.3.3 无差拍控制法......18
            3.4 基于电压源和电流源串联.........18
            3.4.1 混合有源电力滤波器模型....18
            3.4.2 电流环控制 ........19
            3.4.3 电压环控制 ........21
            3.5 本章小结 .........22
            第四章 新型有源电力滤波器的补偿性能.......23
            4.1 新型有源电力滤波器的功率分析......23 
            4.2 新型有源电力滤波器的补偿特性析........27
            4.3 高压有源电力滤波器的损耗类型 .........28
            4.3.1 变压器损耗......28
            4.3.2 开关管损耗......29
            4.4 基于电压源和电流源串联的有源电力滤波器.......31
            4.4.1 变压器损耗比较........31
            4.4.2 H 桥功率损耗比较....32
            4.5 本章小结 .......33
            第五章 仿真与实验结果 .....34
            5.1 仿真结果与分析 .......34
            5.2 实验部分 .......38
             
            第五章 仿真与实验结果
             
            5.1 仿真结果与分析
            电流源部分 PWM 变换器承担的功率最小,其开关频率一般取 20kHz,由于此时电流源部分工作电压很低,因此在工作频率相同的情况下,其开关损耗相对也较低;下桥承担总功率的(267/333)×100%,即占 80.18%,而下桥的开关频率为 50Hz,下桥的开关损耗很小;而上桥承担总功率的(10.5/333)×100%,即占 3.15%,开关频率为 600Hz,中桥承担总功率的(53.63/333)×100%,即占 16.1%,开关频率为 900Hz,虽然开关频率较高,但是 H 桥承担的功率较低,因此中桥和下桥的损耗较低。综上所述,基于电流源和电压源串联的有源电力滤波器其功率损耗主要包括变压器部分和 H 桥部分。变压器部分的铜损,在负载相同时,是一定的,而铁损通过比较分析可知相对于普通级联多电平来说,本文中的变压器铁损几乎相同,增加的较少;H 桥部分的损耗,分为电流源 PWM 变换器部分和电压源级联 H 桥部分,所有的 H 桥通态损耗与常规 H 桥几乎相同,开关损耗通过分析比较可知,80%以上的输出功率由开关频率仅为50Hz 的方波变流器输出,电流源 H 桥开关损耗也较低。所以基于电流源和电压源串联的有源电力滤波器的功率损耗总体较低。
            ………………
             
            结论
             
            本文首先介绍了课题研究背景,阐述了谐波的概念与危害,介绍了常用谐波无功补偿方法,主要有主动补偿和被动补偿,通过对比介绍突出有源电力滤波器的优点。在此基础上,在对高压有源电力滤波器的分类进行详细介绍,引出了混合级联多电平 APF 的拓扑和原理介绍。
            其次,文章中对新型有源电力滤波器的拓扑结构,工作原理以及结构特点进行详细阐述,对电流源部分和电压源部分的工作原理进行详细介绍。在介绍了基于瞬时无功功率理论的单相 ip-iq 电流检测法,以及几种常用的电流控制方法的基础上,给出了新型有源电力滤波器的电流控制方法以及电压控制方法。本文还通过理论分析,对新型有源电力滤波器的补偿特性进行了介绍,突出其优良的补偿特性;介绍了高压有源电力滤波器(含变压器)的损耗类型,主要包括变压器损耗和 H 桥损耗,其中 H 桥损耗又包括开关损耗和通态损耗,对比突出新型有源电力滤波器损耗低的特性。
            最后,本文在 Matlab/Simulink 环境下进行了系统的仿真,电网电压为10kV,容量为 1MVA,通过仿真验证了该新型有源电力滤波器拓扑和控制方法的可行性和有效性;再此基础上搭建了实验样机,电网电压为 220V,进行了阶段性调试,实现了 27 电平单独并网,已经电网电流跟踪实验;仿真和实验结果证明了运用该拓扑的有效性和可行性。
            ……………
            参考文献(略)

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