第一篇：大型风力机的控制技术
大型风力发电机的控制技术
Control Technology of Large Wind Turbine
付广振王维庆
新疆大学电气工程学院 新疆乌鲁木齐市延安路1230号 邮编 830047
摘要：本文分别介绍了在不同风速条件下小型、中型以及大型风力机的控制方法；此外，还分析定桨距控制方法与变桨距方法各自的优缺点。本文同时还介绍了在额定风速以内，以及超出额定风速后的控制方法，以及风机组控制中的一些其他的控制问题。
Abstract: This paper shows the control methods of small;middle and large sized wind power turbine under different wind speed , analyze the advantages and disadvantages of wind turbine with fixed blades and variable blades system.In the paper the other methods of control under the condition of limit and over limit of wind speed are also introduced.Keywords: wind turbine , wind speed ,fixed blades, variable blades
关键字：风力机，风速，定桨距，变桨距
0介绍
风力机是一种叶片式机械，风力发电是将风的动能转化为机械能，再带动发电机发电，今儿转化为电能。由于风力机从自然界中索取的能量是有限的，而且在能量转换中存在能量损失。所以存在一个风能利用系数Cp，又根据德国著名的贝兹极限理论得知，Cp<0.593[1]。风能利用系数的表达式如下所示：
CpPr
12(1)3vS
式中Pr风力机实际获得的轴功率，W；
ρ 空气密度；
ν 上游风速；
S风轮的扫风面积。
另外，叶片的力矩系数用Ct表示。它表示风力叶片从空气流中吸收的能量与转送到发电机轴上的能量之比。用以下公式表示：
CtCpvCpR(2)
其中R是桨叶的半径；
ω是桨叶的角速度；
λ 是叶尖速比
根据空气的动力学理论，Cp, Ct在风力机的能量转换，功率输出方面有着重要的理论意义[2]。图一是风能利用系数Cp与风速ν的关系曲线。
风
能
利
用
系
数
Cp
8风速(m/s)
图一
由图可知，在风速等接近8m/s的时候，风能利用系数最大。表明此时风力机吸收的功
率最大。当风速低于8m/s的时候，Cp仍有增大的空间，即风力的功率可以增加；但是当风速超过8m/s的时候，Cp反而变小。原因是叶片产生失速，从而限制了功率的增加。这个失速特性在风力控制和风机的动力学研究中有重要的意义。在变桨距中，桨距角的不同，上面的风能利用系数和风速的关系曲线也不同。对于风能利用系数Cp而言，它有两个工作点，一个是在低风速区域，另一个是在高风速区域。由于风力机的型号大小不一样，所以采取的控制策略也不尽相同。但是，保证风力机发电的稳定性和确保达到额定输出功率是风力发电系统的核心目标。
桨叶从自然风中获得实际功率
P1
2CpSv（3）
3由上式我们可以得知，功率与风速的三次方成正比关系。由此可以推断，如果风速有小
范围的变化，那么就会导致风轮吸收功率有大的变化，从而输入功率大的变化。这是我们不愿意看到的。风力机控制的目标就是即使风速在大的范围内有所变化，风机输出地功率依然要保持一定的稳定性。幸运的是在实际运行中，由于发电机功率传送器件和线路，叶片的机械强度以及机械齿轮的旋转都存在误差，叶片从自然风中吸收的功率不完全服从式[3]。在风力机的控制中，有三种情况必须予以考虑。一是在低风速时的运行；二是在额定风速时的运行；三是在高风速（超过额定风速）时的运行。这三种情况几乎涵盖了风力控制中所有的问题。此外，由于桨叶的设计形状不一样，它们的攻角也不一样。攻角不仅影响风能利用系数Cp，也影响系统的功率输出和稳定性。所以很有必要研究在不同攻角情况下桨叶的气动特性和控制策略。
1定桨距风力机
定桨距风力机主要应用于中小型的风力发电系统中。这些风力机叶片的尺寸相对都比较
小。由于桨叶与轮毂的连接是固定的，即使当风速发生变化时，桨叶的节距角不能随之变化。风能利用系数与桨叶的结构有着直接的关系。在低风速情况下，输出功率也低，这种运行情况在实际中是没有商业价值的。由于在风场的最初设计和选址中都已经考虑了区域的风资源情况，从而可以尽量避免上述情况。在额定风速下，定桨距风力可以达到最大风能利用系数。在风机设计中，我们总是把额定风速的范围设计的尽量大，以得到一个稳定的功率输出。在超过额定风速的时候，风机可以通过自带的齿轮箱来缓冲叶片与发电机轴的速度比。如果风速在短时间内变化频率过高，风速时而低时而超过风机额定风速，这时由于观测器和控制器无法快速有效的跟踪，所以风机应该停止运转。此时，空气动力刹车系统开始运行，一般是在桨叶的末端安装一个叶尖扰流器。由于风力机风轮巨大的转动惯量，如果风轮自身没有有效的制动能力，在高风速下要求停机是不可想象的。当风机正常运行时，在液压系统的作用下，叶尖扰流器和桨叶主体精密的合为一体组成完整的桨叶。当风力机需要停机时，在液压的作用下叶尖扰流器释放并旋转80°—90°形成阻尼板，这一过程称为桨叶空气动力刹车
[4]。空气动力刹车可以是主动式或者被动式。两者最大的区别在于是否能自动复位。被动式的需要人工复位，早期的风力发电机大都采用被动式空气动力刹车，而大型的风力发电机组大都采用主动式的。当风速达到一定值以后，就会产生叶片失速，从而限制了功率的增加。事实上，定桨距风力机还存在低风速运行时的效率问题。由于气流是不断变化的，如果风力机的转速不能随风速的变化进行调整，就必然在使风轮在低风速时的效率降低，否则如果设计低风速时效率过高，会使桨叶过早进入失速状态。为了解决这一问题，定桨距风力发电机组一般采用双速发电机。低功率发电机工作在低风速条件下，而高功率发电机则工作在高风速条件下，已达到获得最佳风能利用系数Cp的目的。
定桨距风机的最大的优点在于它的经济性，它结构简单，部件少，价格便宜，且具有较
高的安全系数。本身的控制系统相对简单，维护成本也小。但由于桨叶不能调整，所以必须根据风机所在地区的风力资源情况设计相应的风机叶片，已达到获得佳风能利用系数的目的。但是桨叶本身结构较复杂，成型工艺难度也比较大；然而经最优设计好的桨叶经粉尘、冰霜的腐蚀慢慢的不具有最优性，甚至丧失。随着功率增大，叶片加长，所承受的气动推力也增大，进而失速动态特性不易控制，所以很少应用在兆瓦级以上的大型风力发电机组上。2变桨距风力机
变桨距风力机的桨叶不是固定在轮毂上的，是可以旋转的。叶片的安装角可以随风速而
变化。安装角β，它是翼型弦线与风轮旋转面的夹角。随着节距角的增大，Cp反而会变小。图二所示是在不同节距角下，Cp与叶片的叶尖速比λ关系。在一定负载情况下，当风速超过其设计风速时，依然可以保持较高的Cp和较高的功率输出。在不同风速下，叶片在其额定转速下改变形状来捕捉合适的风能。同时在设计风机时，叶尖速比也是一个非常重要的因素。当风机运行在额定风速以下时，桨叶不发生变化，和定桨距控制一样；但当风速达到或超过额定风速时，桨距角改变，将发电机的输出功率限制在额定值附近。大型风力机的桨叶可以随风速的变化进行自动调整。
图二
此外，变桨距风力发电机根据变桨距系统所起的作用可以分为三种运行状态，即启动状态、欠功率状态和额定功率状态。桨叶静止时，节距角为90°，当风速达到启动风速时，桨距角转向0°，直到攻角足够大，风轮开始启动。这与定桨距风机相比，省去了专门的启动装置。至于欠功率状态，为了改善低风速时的桨叶气动性能，以Vestas为代表的新型变浆风机采用了Optitip技术。此技术就是根据风速的大小调节发电机转差率，使其尽量运行在最佳叶速比,以达到优化功率输出的目的[3]。
但是变桨距控制本身也有缺点。由前面公式知道，桨叶获得的功率与风速的三次方成正
比关系，和定桨距风机类似，桨距的调节响应速度会赶不上风的变化速度。此外，变桨距调节的能力有很有限，这是由于受到桨叶的材料强度的限制以及大风的情况。
3变桨距风力机的其他控制方法
现在风机存在朝大型化发展的趋势，风电在电网中的比例也在逐步提高。风力发电对整
个电网的影响也在增大，合适的控制方式可以减少风机对电网的影响[4]。在大型风力发电机组中，为了获得一个合适的Cp单靠变桨距控制还是不够的。发电机选择以及运行控制方式也至关重要。目前市场上的采用的大都是异步发电机，恒速运行。优点是风机控制简单，可靠性高；不足之处是由于转速基本恒定，而风速经常变化。因此风力机经常工作在较低的风能利用系数上。为了弥补以上的不足，研制了变速运行的风力发电机组，它一般采用双馈异步发电机或者多级同步发电机。随着电力电子技术的发展，而后又采用变速恒频的控制方式
[5]，它具有效率高，控制灵活的特点，且可以较好的调节系统的有功功率以及无功功率，但是控制系统较为复杂，成本较高。
4结论
风力机理论上应该设计运行在额定的Cp点上。在不同的风速和地域条件下，风机别希
望工作在最佳的Cp。同时为了得到稳定可靠的输出功率，风机控制系统的响应速度必须足够快和准确。随着风力机逐步大型化的趋势，桨叶的尺寸也不断增大，控制方式也从基本单
一的定桨距失速控制朝着变桨距和变速恒频控制的方向发展，甚至向智能控制发展[6]。
参考文献
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[6] 黄星星.风力发电机组变桨距控制关键技术的研究[M]，中国农业大学硕士论文 2007
第二篇：大型风力机的复合材料叶片
1.大型风力机的复合材料叶片
随着现代风电技术的发展与日趋成熟，风力发电机组的技术沿着增大单机容量、减轻单位千瓦重量、提高转换效率的方向发展。上世纪末，风电机组主力机型是750kW。到2002年前后，主力机型已经达到1.5MW以上。1997年兆瓦级机组占当年世界新增风电装机容量的9.7%，而2001年和2003年分别占到52.3%和71.4%。海上风电场的建设要求单机容量更大的机组，欧洲已批量安装 3.6MW机组，5MW机组也已安装运行。
叶片是风力机的关键部件之一，涉及气动、复合材料结构、工艺等领域。在兆瓦级风电机组中，叶片更是技术关键。如1.5MW主力机型风力机叶片长 34～37m，每片重6t，设计制造难度很高。在国外叶片集中在几家专业公司生产。最著名的叶片公司是丹麦的LM公司，是世界上唯一一家全球叶片生产商。目前在全世界正在运行的风机叶片中1/3以上都是LM的产品。至2000年LM已生产6万片叶片，当年生产7200片叶片，占居世界市场的45%，近来一些著名的风力机制造商也开始自己生产叶片。大型风力机的复合材料叶片技术 2.1 材 料
目前商品化的大型风力机叶片大多采用玻璃纤维复合材料(GRP)。长度大于40m叶片可以采用碳/玻混杂复合材料，但由于碳纤维的价格，未能推广应用。GRP叶片有以下特点： ①可根据风力机叶片的受力特点设计强度与刚度风力机叶片主要是纵向受力，即气动弯曲和离心力，气动弯曲荷载比离心力大得多，由剪切与扭转产生的剪应力不大。利用纤维受力为主的受力理论，可把主要纤维安排在叶片的纵向，这样就可减轻 叶片的重量。②翼型容易成型，并达到最大气动效率。为了达到最佳气动效果，叶片具有复杂的气动外形。在风轮的不同半径处，叶片的弦长、厚度、扭角和翼型都是不同的，如用金属制造十分困难。GRP叶片可实现批量生产。
③叶片使用20a，要经受108次以上疲劳交变，因此材料的疲劳性能要好。GRP疲劳强度较高，缺口敏感性低，内阻尼大，抗震性能较好，是制作叶片的理想材料。
④GRP耐腐蚀性好。风力机安装在户外，近年来又大力发展离岸风电场，风力机安装在海上，风力机组及叶片要受到各种气候环境的影响。它应具有耐酸、碱、水汽的性能。
2.2 气动设计
风力机气动理论是在机翼气动理论基础上发展而来。19世纪20年代一些著名气动学家对机翼理论做出了贡献。Betz、Glauert、Wilson等在此基础上发展了风轮气动理论。我国的气动学家对风轮气动理论也做出过贡献。
Betz采用一元定常流动的动量定理，研究理论状态下风轮的最大风能利用系数。理论假定，风轮没有锥角;风轮旋转时没有摩擦阻力;风轮流动模型可简化为一元流管;风轮前后气流静压相等;作用在风轮上推力均匀。应用动量方程，Betz推导出风能利用系数： Cpmax=16/27≈0.59
3这就是著名的Betz极限。叶片的外形设计包括决定风轮直径、叶片数、叶片剖面弦长、厚度、扭角及选取叶片剖面的翼型。运用Betz理论可建立简易叶片外形设计方法，但目前不常用。Glauert优化设计方法是考虑了风轮尾流的叶素理论。但该方法忽略了翼型阻力和叶尖损失的影响。这两点对叶片外形设计影响较小，但对风轮气动性能影响较大。Glauert方法是目前常用方法之一。它注重外形的理论设计，根据结构要求应进行修正和气动性能的计算，以达到优化。Wilson气动优化设计理论是目前常用的方法。该理论对Glauert设计方法进行了改进。研究了叶尖损失和升阻比对叶片性能的影响以及风轮在非设计状态下的气动性能。为使风轮Cp值最大，须使每个叶素dCP值最大。理论建立了dCP与气动参数的关系式，从而得到最佳气动参数和气动外形。确定气动外形后计算气动性能，主要包括轴向推力、转矩、功率及相对应的系数。上述气动理论有其局限性，理论设计须结合风场运行验证更精确的理论应考虑3D效应及动态失速影响。
2.3 风力机复合材料叶片构造设计
设计GRP叶片的构造时主要考虑叶片根端连接与叶片剖面形式。叶片与轮箍连接使叶片成悬臂梁形式。作用在叶片上的荷载通过叶片根端连接传到轮毂上，因此叶根的荷载最大。根端必须具有足够的剪切强度、挤压强度，与金属的胶结强度也要足够高。上述强度均低于其拉弯强度，因而叶片的根端设计应予以重视。大型风力机的GRP叶片根端形式主要有金属法兰(法兰与叶根螺栓连接或胶结)、预埋金属杆及T型螺栓。金属法兰与叶根柱壳胶结，而不是传统的螺栓连接，这可减轻根部的重量。大型风力机的GRP叶片剖面采用蒙皮与主梁构造形式。蒙皮的功能主要提供叶片的气动外形同时承担部分弯曲荷载和大部的剪切荷载。蒙皮由双向玻纤织物增强，以提高蒙皮的剪切强度。蒙皮的后缘部分采用夹层结构，以提高后缘空腹结构的抗屈曲失稳能力。主梁为主要承力结构，承载叶片的大部弯曲荷载，它采用单向程度较高的玻纤织物增强，以提高主梁的强度及刚度。
2.4 结构设计
叶片结构设计主要考虑制订荷载规范、荷载计算、极限强度及疲劳强度验算、变形计算、固有频率计算和屈曲稳定计算。作用在叶片上的荷载主要有惯性力和重力、气动力、运行荷载。荷载工况要考虑正常设计工况和正常外部条件、正常设计工况和极端外部条件、故障设计工况和允许的外部条件、运输安装和维修设计工况等组合工况。对每种荷载工况要区分极限荷载与疲劳荷载。对于极限荷载，至少要计算50a一遇的极端风速，要求叶片在极限荷载
下满足强度、变形、稳定条件。叶片的疲劳荷载较复杂，规范提供了简化疲劳荷载谱。根据叶片材料的S N曲线，应用Palmgren
miner线性累积损伤准则进行叶片的疲劳强度计算。
风力机叶片的固有频率是重要的动态性能参数。作用在叶片上的气动荷载是动荷载，其频率为风轮转速的整数倍。对于3叶片风力机组，频率为转速3倍的动荷载分量最大。为避免叶片共振或产生较大的动应力，规范要求叶片的一阶频率高于3倍转速频率的20%。通过复合材料铺层设计及气动外形的优化使叶片的频率满足动态性能要求。叶片的频率计算较复杂。叶片是变截面的，各截面的扭角是不同的。振动时各个截面可分解为两个方向的位移，产生了两个方向互相耦合的弯曲振动，计算时应考虑耦合影响。叶片的弯曲耦合振动方程：
(EIyu″+EIxyv″)″-mw2u=0
(EIxyu″+EIxv″)″-mw2v=0
上述方程可采用数值方法求解。大型风力机叶片采用空腔结构形式，在气动荷载作用下叶片局部受压区域可能发生突然损坏，称为曲屈失稳现象。叶片后缘空腔较宽，易发生失稳。为此本设计采用夹层结构。芯层和面层的厚度可采用复合材料夹层结构稳定理论进行计算。复合材料叶片的设计计算可采用经典的层合梁理论，叶片简化为悬臂梁。初步设计计算可满足工程要求，但优化设计应采用有限元方法。有限元强大的建模和结构分析功能适于叶片的应力、变形、频率、屈曲、疲劳及叶根强度的分析。叶片的构造较复杂，由外壳、主梁、夹层等构件组成，模型建立较困难。目前有叶片专用前处理软件，简化了叶片的结构分析。2.5 工艺制造
大型风力机叶片大多采用组装方式制造。在两个阴模上分别成型叶片蒙皮，主梁及其他GRP部件分别在专用模具上成型，然后在主模具上把两个蒙皮、主梁及其它部件胶接组装在一起，合模加压固化后制成整体叶片。胶粘剂是叶片的重要结构材料。它应具有较高的强度和韧性以及良好的操作工艺性，如不坍落、易泵输及室温固化特性等。
早期国外的叶片成型工艺为手糊工艺，目前已开发出多种较先进的工艺，如预浸料工艺、机械浸渍工艺及真空辅助灌注工艺。真空辅助灌注成型工艺是最近几年发展起来的一种改进的RTM工艺。真空辅助灌注技术是应用薄膜包覆敞口模具，应用真空泵抽真空，借助于铺在结构层表面的高渗透率的介质引导，将树脂注入到结构铺层中。它多用于成型形状复杂的大型厚壁制品，在国外已用于成型大型的GRP叶片。
我国GRP叶片的制造厂家由于受市场、技术、材料及资金等方面的影响，大多采用湿法手糊工艺，常温固化。工艺相对简单，不需要加温加压装置。但对于大型的兆瓦级风力机叶片，由于叶片体形庞大，最宽处达300cm左右，最高处大于200cm，传统的手糊成型工艺已不适用。况且手糊成型具有生产效率低、劳动强度大、劳动卫生条件差、产品质量不易控制、性能稳定性不高、产品力学性能较低的缺点。真空辅助灌注技术是解决这一难题的一种新的成型工艺。本文通过多次试验摸索，解决了一系列技术问题，如布管方式、真空度控制、树脂选择、层板皱折等，取得了很好的效果。为国内的叶片成型工艺技术水平的提高和今后兆瓦级风力机叶片的产业化奠定了技术基础。2.6 产品认证
风力机及部件的用户自己很难评估机械部件的质量和安全性，须经权威机构检验和认证，如德国 GL、丹麦的RISOE、中国船级社等。商业化风力机机组的安全等级评估是认证的最重要的内容，对风力机的结构设计和安全性进行评估，确认是否符合IEC 标准或其他相关标准。考虑不同的气象和地理环境，标准将风力机的安全等级按50a一遇的极端风速及年平均风速分类，对一些特殊情况规定了S级。S级风力机组的设计值由设计者确定。
我国风力机标准委员会组织制订了一系列标准，其中关于大型风力机叶片的标准为“风力机组风轮叶片”。该标准基本上参照了IEC标准与德国劳埃德船级社规范。标准对复合材料叶片的材料选择、制造工艺、结构设计等方面均作出规定。中国船级社组织制订了风力机认证规范。国家标准及认证规范的颁布实施使国内生产厂家可按与国际标准等效的技术要求进行整机及部件的设计、生产与质量控制。风力机复合材料叶片发展趋势
风电技术发展的一个重要标志是单机容量的增加。在欧洲，尤其是德国、丹麦、西班牙，自 1997年以来，风力机组的平均单机容量已经增加了一倍多目前世界平均单机容量为1MW，主力机型是1.5～3MW。海上风电是风电发展的新领域。欧洲有十多个国家计划在近海增加装机容量2000万kW以上。我国也将进行海上风电的开发。第一个海上风电项目的装机容量为2万kW，采用8台2.5MW机组。在近海建立风电场的主要原因是海上的风速相对较高，大部分海上风场的发电量会比陆上风场高20～40%，其次是减少风场对陆上景观的影响。为适应海上风电的需求，制造商已制造出单机容量为2～5MW的风力机组，与其配套的复合材料叶片长40～60m。在未来10年，还有可能出现大于5MW机组用的更长的叶片。丹麦RISOE实验室新筹建的叶片试验中心能进行长度100m的叶片结构试验，为今后风电技术发展做准备。
叶片长度增加势必增加叶片的重量。对10--60m长度的叶片进行了统计研究，发现叶片重量按长度的三次方增加。
叶片重量对运行、疲劳寿命、能量输出有重要的影响。由于叶片运行，重力产生交变荷载，使叶片本身及机组产生疲劳。叶片减重可相应减少轮毂、机舱、塔架等结构的重量。
对于大型叶片，刚度成为主要问题。为了保证在极端风载下叶尖不碰塔架，叶片必须具有足够的刚度。减轻叶片的重量，又要满足强度与刚度要求，有效的办法是采用碳纤维增强。碳纤维复合材料的弹性模量是GRP的2～3倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。据分析，采用碳/玻混杂增强方案，叶片可减重20～30%。目前世界上最大碳/玻混杂风力机叶片是Nodex公司为海上风电5MW机组配套研制的，叶片长56m。Nodex公司还开发了43m(9.6t)碳/玻叶片，可用于陆上2.5MW机组。Enercon公司开发了4.5MW风力机组用碳纤维增强叶片。对于大型叶片是否需用碳纤维增强，目前还有争议。LM公司开发的60m叶片是GRP的。目前大多数人认为这应有一个临界尺度，大于此尺度的叶片须使用碳纤维增强。
用真空灌注工艺生产碳纤维复合材料存在困难。碳纤维比玻纤更细，表面更大，更难有效浸渍，适用的树脂粘度更低。SP公司的SPRINT工艺技术采用树脂膜交替夹在碳纤维中，经加热和真空使树脂向外渗透。树脂沿铺层的厚度方向浸渍，浸渍快且充分，同时采用真空加速树脂的流动。该工艺技术也适用于铺层较厚的叶片根部。另外，目前常用的碳纤维主要是小丝束(24k以下)，价格较高。价格是制约碳纤维在大型风力机叶片应用的主要因素。大丝束碳纤维的价格相对低廉，但其应用还存在一些技术问题。例如大丝束碳纤维较粗，且不易展开，有粘连断丝现象，使强度及刚度等性能受影响，性能的分散性相应较大。今后大型风力机复合材料叶片对碳纤维的需求将是很大的。但推广应用碳纤维必须先解决技术和成本问题。大丝束碳纤维的应用技术研究、真空灌注工艺用树脂体系的配套研究和碳/玻混杂复合材料的研究还有待进一步深入。
第三篇：流量控制技术
2009年8月23-24日，下一代网络融合与发展中国峰会(CNCS)在北京京都信苑宾馆召开，会议由国家广播电视电影总局指导，中国广播电视协会，BIRTV组委会主办，中广互联，电信传播研究中心承办。新浪科技作为独家门户网络支持进行全程现场直播。
图为：下一代网络融合与发展中国峰会现场，AceNet公司中国区技术总监官宇演讲。
以下为实录：
官宇(AceNet公司中国区技术总监)：尊敬的嘉宾各位领导、专家上午好！
昨天论坛上蒋总说IP网络有两个突破，一个是QoS，另外一个是安全问题。AceNet公司主要的方向就是解决QoS和安全上的问题。
我的演讲主要分三个部分：
第一，给大家介绍一下目前流控技术在广电宽带运营商的应用情况和解决的问题。
第二，AceNet“流控墙”和“流量安全”概念。
第三，应用层流控技术在三网融合中应用的思考。
2005年以后互联网上出现了一个重要的应用，就是P2P的应用，给网络带来了非常大的影响。影响到底在哪儿？很多人都有不同的看法。我们作为一个专家的流控的厂商，针对P2P做了很多研究。P2P对网络构成最大的威胁在哪儿？因为用户网络的行为模型发生了变化，才会导致现在的网络拥塞。我们在之前看到所有的网络都是以客户端和服务器之间的交互，用这种访问模型去构建现在所有的网络。而且我们的网络产品也是基于这种模型去设计和建造的。P2P出现之后，所有网络的模型，用户和用户之间产生了非常大交互的数据量，这样就形成一个扁平网状的模型。这种模型现在我们构建出来的基于星形连接的模式是不适合P2P新的网络访问模型，这样就给整个网络带来非常大的灾难性的影响。
P2P时代到来了，带来什么问题和变化呢？每一个用户开启的应用程序越来越多了，单个用户的并发会话数越来越多，如果你开一个新浪的新闻，同时产生的并发会话会有100多个，但是这个会话很快在一两秒就结束了。但是如果P2P的用户，会在瞬间产生非常大的并发会话，而且这个并发会话持续非常长时间。我们做了很多统计，如果一个正常的用户开启P2P的流量，它的并发会话数长时间维持在4、5千。如果这个用户中了木马病毒，在向外发攻击的时候，我们在一个高校里截到最高的数据，一个单个的PC机产生的并发会话数有19000个，非常惊人。
另外，UDP报文比例迅速增加。过去UDP只是用来DNS解析用的，现在大量UDP报文被当作语音和视频，因为它不是面向连接，它传输的延迟非常小。所以大量的UDP报文做语音和视频实时交互的流量。很多地方统计UDP报文已经超过60%。五前年UDP在网络中的报文不超过20%，现在已经超过60%。
另外，小包比例特别高。几年前我们有一个统计数据，小包的比例只有大概不到20%。这是我们在北京的海淀宽带做的统计。小于128字节的报文已经超过了40%。大于1K的报文超过了35%。实际上根据报文的比例做一个分布，它是一个哑铃形的分布，大量的报文是小包，小包是用来传语音视频，还有TCP的握手信号、协商报文。
小包增加了以后给现在很多网络设备带来很大的影响和负担，这就是网络设备一个重要的性能指标，只看吞吐是不行的，要看包交换率。
现在很多广电运营商都在尝试用各种各样的流控技术来解决网络拥塞问题。实际上我们作为一个专业的流控厂商，凡是我们面对的用户全都有网络拥塞的问题，也不光是我们面对，还有很多我们没有面对，几乎所有的网络现在都有拥塞的问题。
拥塞的控制和流控的识别是什么，最早所谓第一代P2P的控制，通过防火墙、P2P常用的端口的封闭，来解决P2P网络的影响。但是很快发现不行，因为P2P会慢慢自己去改，很快用80的端口、25110的端口，根本没法封，不可能封。如果封了，邮件和外部访问就用不了。后面就会用专业的流控设备，基于应用层的特征字的方式去识别P2P的应用。但是很快就发现又不行，发现我们有加密的BT，迅雷原来不加密，后来也加密了。还有一些其它的像Skype整个就是加密，加密的流量怎么识别？你在关键字里再也破译不到特征字，在报文里过滤不到特征字，这时就需要升级专业的流控设备，就要通过行为特征的分析，去发现加密的BT应用、加密的P2P的应用。
控制手段现在应用最多的是用在线的方式，对识别的流量做带宽的控制或者带宽的保障。在电信里边有很多应用是旁路的方式，旁路的方式只能解决TCP，给TCP的报文，发现TCP的链接是需要阻断的话，它就向两边发包，通过旁路干扰的方式阻断这个链接。另外还有一种方式，通过修改TCP报文头中的滑窗参考的方式控制客户端和服务器之间的传输速率。这两种方式都是只能控制TCP的报文，现在网络中大量UDP的报文，用这两种方式是无能为力的。
另外，对单个用户使用的带宽做精确的控制，网络资源包括我们常说的带宽，还包括我刚才提到的并发会话数。对这两个要素做一个精确的控制，对缓解网络拥塞是有非常大的作用。
归根到底，P2P时代对网络的影响最大的问题是5%的用户占用了90%的网络资源。我们如果要是把这个问题解决好了，就会大量地缓解网络拥塞问题，我们是有很多实践的。我们之前在海淀宽带有一台设备，我们通过对用户的带宽和并发会话数的控制，达到了对网络出口带宽利用率的大幅度提升。在相同的带宽的情况下，对每一个IP占用的带宽和每一个IP使用最多的并发会话数做控制之后，同样的带宽、同样的资源，我们承载的并发用户数增加了几乎一倍。这从一个侧面去帮助运营商提升网络的利用率，帮助运营商挣到钱。
我们提出两个概念，一个是流控墙，另外一个是“流量安全”。这两个概念都是AceNet首先提出来的。为什么提出来流控墙呢？我们看一下传统的流控设备和防火墙之间到底存在什么问题。这里有一个最标准的部署模式，透明的流控设备和防火墙之间。流控设备部署在
防火墙里，这样防火墙本身和流控是不能交互的，没有任何交互。有一点，防火墙挂的DMZ区的流量，这个流量怎么管理和分析就存在很大问题。从内网访问DMZ区，我们可以通过流控做分析和控制。从外网访问DMZ区就不行。有把这根线从流控设备这边绕一圈，又存在一个问题，从内网访问DMZ区过了两遍，被统计了两遍。另外防火墙和流控设备不能互动，外面的状况发生改变，一条网络被拥塞堵得满满，你这边做带宽保证一点效果都没有。这边开视频会议，那边传一个大文件，把入口堵住，再做带宽保证没有用，会议还是没法开，甚至断了都不知道。
我们在实践过程中经常遇到内网产生攻击流量，大流量上来的时候，传统的流控设备都是X86、NP，两种情况，一种被打死，另外一种是直接把攻击流量通过。在最需要流控设备分析攻击流量来源的时候，你不负责任让它通过，这时就不知道来源了。对于网管来说，发现有异常流量来的时候，要找到异常流量来源的时候，在没有流控设备的时候是非常痛苦的事情，没有半天时间是查不到的。
另外一种部署模式，这是把流控设备部署在防火墙外边，这种部署模式同样DMZ区的流量访问控制解决不了，从内网来的访问DMZ区又不经过流控设备。
防火墙做了地址转换，你在流控里看不到原始IP，只能看到转换以后的IP，这时出现安全问题你没法定位。
传统的流控又不能支持负载均衡，如果要有多链路，跨接在上面解决不了问题，一条链路10%的负载，另外一条链路99%负载的时候，这个问题就解决不了。
另外，流控设备不是安全产品，它需要保护。我们经常看到这种部署模式的时候，在外边再加一个防火墙，我们叫做汉堡包方式，把流控设备还要再保护一下。
这都是我们说的防火墙和传统的流控设备不能互动造成的问题。AceNet提出了一个流控墙的概念，我们把防火墙、流量控制和多链路出口的负载均衡集成在一个芯片里边去解决这个问题，这种部署模式就把刚才我前面两张图里列举的防火墙和流控设备不能互动造成的问题全面地做了。AceNet最强的是我们把二层到七层的流量分析和控制用芯片来完成了，这个芯片非常大，大概有3000多万门芯片，全世界采用芯片的模式去解决流控问题，只有我们和思科公司，剩下都是采用X86的方式或者NP的方式。而且我们比思科强的地方是，我们把防火墙和负载均衡能力功能全部集成在这个芯片里边，思科只解决流控问题。
我们能够解决：P2P的问题、带宽保障的问题、安全问题、做地址转换、用户认证、审计。我们做的是一个多层次的流控，流控包括带宽，包括QoS，包括并发会话数，对这三个要素做一个综合的控制。
(图)这是我们能够识别和控制的一部分流量，一部分P2P的协议和AM的协议。其实迅雷大家现在用了很多，目前在网络中看到最大的流量就是迅雷，我们在很多高校里看到迅雷的流量几乎超过60%，迅雷对现在的网络影响非常大，严格意义上讲迅雷是流氓软件，虽然给大家带来了很多下载方面速率上的体验，非常好，但是它严格意义上讲是流氓软件。为什么？首先，它带来很大的安全隐患。你用迅雷在你自己的FTTP服务器上上传和下载的时候
会很快，比你直接去用FTTP工具访问快很多。但是只要用迅雷访问过一次，它就会把你的用户名和密码都记下来，记在迅雷的服务器上。以后再有人去访问这个文件的时候，再也不用去敲用户名和密码，都用你的用户名和密码去访问，你的这些私有信息在他那儿全都记下来了，会造成非常大的安全隐患。不知道你们注意过没有，去年年初有一个新闻地香港警察的卧底名单泄露了，谁干的呢？就是FOXY。FOXY在香港和台湾比较流行的一种P2P软件，跟迅雷差不多。P2P的软件都会带来很多安全隐患。
迅雷还流氓在什么地方呢？它在不跟你打招呼的情况下不断向外传东西，除非把迅雷关掉，否则你同时下载的东西都别别人分享，这是一般人不能忍受的，至少会影响计算机的性能，CPU负载会很高。
AceNet首先提出来一个流量安全的概念。传统的流控是流量的可视和流量的可控，我们又提出来流量的可追溯。为什么提出这个概念？我们实际上在实践的过程中，通过我们的流控设备发现了很多网络安全事件，我们第一时间发现了网络安全事件，并且定位了网络安全事件，而且还能追溯网络安全事件。南京师范大学有一次内网服务器中病毒，当时给全网都造成非常大的影响，跑得非常慢，通过我们的设备直接看到了这个异常的用户，这个服务器的并发会话数超过19000，影响非常大。老师直接通过我们的设备定位到这个服务器，一看IP就知道这个服务器。把这个服务器网线一拔掉，这个网络就安全了。这种事情太多，都是通过我们的设备解决网络安全问题。我们提出流量安全的概念。
(图)最重要的是我们的日志和审计的功能，这是我们非常强的地方。我们用芯片的方式把我们需要的日志打成UDP包送给日志服务器，这边流量再大都不会影响我生成日志的性能。所以，我们能够在非常大的大带宽底下解决日志审计的问题，这也就是我们去解决公安部82号令要求的地址转换日志，需要做地址转换日志的需求。像很多我们的运营商、高校都存在这个问题。虽然有82号令规定你要做地址转换日志，但是我没有这么高性能的设备能够解决这个问题。我们通过流控设备能够帮他去解决这个问题。我们把每一个并发会话数都做了日志，然后对它的URL外部访问都做了记录，FTTP、Email，甚至MSN的聊天内容都可以做记录。
(图)这是我们的基础数据，我们做地址转换以后的IP和端口都会把它记录下来，并且我们能够基于基层协议应用的事业，我们记住这是DP，这是迅雷，多长发起时间、结束时间、持续时间，都记录下来，这是我们的基础数据。通过这些数据我们可以做分析，可以看到流量的前十名，我们可以看到IP流量的构成，可以看到这个IP是迅雷，绝大多数流量都是迅雷。
(图)我们点击这个按纽可以看到访问的IP地址的分布，比如现在是杭州，我们知道杭州市的IP，我们还知道杭州以外浙江省的IP，我们还是国内的IP，还是国外的IP。另外，点击了这个图标之后，很重要我们能够看到三个图，一个是基于时间的单个IP带宽的占用情况、变化情况，我们可以看到这个IP在峰值的时候流量超过100M。我们可以看到这个图的并发会话数是根据时间发生变化，这个图是每秒新建连接数的变化情况。我们可以看到其实一个正常的用户，不是中病毒的情况，每秒新建连接数不到30次，非常少。但是一旦有
异常流量的时候，我们截到最高的图4000多个，不断向外发攻击。通过这三张图其实就可以定义一个用户的网络行为是不是异常。
我们点击前面一个图的小图标之后，我们还可以看到这一个用户迅雷这一种流量根据时间变化的情况。我们的统计是非常细致的，细致到什么程度？按照用户的话说，已经可以当分析仪用了。
黑名单的功能，可以自动把异常流量的用户放到黑名单里，黑名单可以自动惩罚。一个是要么让他断网。另外，要么把他的带宽和并发会话数压得很低，让它对网络影响非常小。这是针对异常流量用户的控制手段。如果用我们的web认证，会弹出一个小窗口，告诉这个用户已经进入黑名单，请你跟网管联系。
最后，我们在思考应用层的流控技术在现在讨论的三网融合中应该怎么去用的问题。
我们现在在讲三网融合实际上是建高速公路的情况，我们把一个高速公路建起来了，流控做的事情是给高速公路划线，给它设置各种交通的标志，给它设红绿灯。有些车能够上什么样的道路，必须是什么速度，哪些道路是不能上的，流控就是干这些事情，解决QoS的问题。
三网融合以后我们看到3T、3Tnet，在非常大带宽，在用户到了30M、50M的情况下、是不是还有流控问题呢？是一样的，现在绝对不能非常乐观地说我在做试验网的时候带宽非常大，根本就没有遇到过流控的问题，没有遇到过拥塞的问题，拥塞以后就不会在实际应用中出现，这个概念是不会的。就像我们在56K的情况下想象不到1M、2M带宽会拥塞，但是我们真正用到1M、2M带宽，大家遇到的拥塞时时刻刻都在体会、感受。当用户升级到30M同样存在着拥塞的问题。我们一定要考虑网络融合的时候，在设计标准、设计方案的时候就要考虑到流控的问题。
应用层的流控，这个技术能够给网络融合带来什么好处呢？实际上我们可以去识别出来你的各种各样增值的应用，对这些增值的应用有特殊的控制手段，然后给你带来非常多灵活的收费方式、定价方式，有各种各样的带宽保障，给它不同的贷款，甚至他实时要求特制的带宽，我们都可以用。另外，我们还可以及时发现网络异常行为，在大带宽的情况下，异常行为的用户对网络的影响就更大了。另外，我们需要在三网融合考虑应用层流控的时候需要注意的一些问题，一个就是它部署的位置。另外，选用的平台。因为带宽非常大，X86和NP的方式肯定不行。另外，考虑全网络QoS，另外一旦你应用到了可增值的流量，一定要非常容易识别的才行。流控要和日志认证结合，流控和网络安全系统结合。
(图)流控到底能干什么？我们的流控部署在这里，这边是宽带的接入用户，我们可以把这些流控的数据都统计记录在数据库里边。同时给这些用户分配一些帐号，我们可以通过前台的服务器，让用户访问，能够看到自己的流控。就像我们现在通过网站可以查询我们的手机话单、通话记录一样，可以随时查询我们自己流量的玖单。技术可以非常详细。
另外，我们可以让用户定制自己的报表，每周发一个报表还是每一个月发一个报表，让用户自己心里非常清楚自己的流量到底是什么样子。有机是三网融合以后，各种业务都多了，可以分业务地给各种各样的报表。
一旦有异常流量涌上来，我们可以第一时间通知用户，告诉现在有异常，是不是检查一下、杀一下毒，给用户非常好的体验。
以后可能流控用得越来越多，还有更多的应用方式，也是大家集思广益。
第四篇：现代工业控制技术
现代工业控制技术（调速）
目录
一、课程设计的目的.......................................................................................................................2
二、课程设计的要求.......................................................................................................................2
三、课程设计的任务（十机架连轧分部传动直流调速系统的设计）.......................................3
（一）、连轧机原理...............................................................................................................3
（二）、基本参数...................................................................................................................3
(1)、电动机参数..............................................................................................................3
（三）、设计指标...................................................................................................................4
（四）设计要求.......................................................................................................................4
四、晶闸管整流主电路的设计与选择...........................................................................................4
（一）、整流变压器的计算与选择.......................................................................................4
（1）、整流变压器的电压.............................................................................................5（2）、整流变压器的电流.............................................................................................5（3）、整流变压器的容量.............................................................................................5
（二）、整流元件的计算与选择...........................................................................................5
（1）、整流元件的额定电压Ukn.................................................................................6（2）、整流元件的额定电流IT....................................................................................6
（三）、电抗器的计算与选择...............................................................................................6
（1）、实际应串入的平波电抗器LK（mH）.............................................................6
（四）、保护元件的计算与选择...........................................................................................6
（1）、交流侧阻容过压保护.........................................................................................6（2）、交流侧压敏电阻过压保护.................................................................................7（3）、晶闸管元件过压保护.........................................................................................8（4）、晶闸管装置的过流保护.....................................................................................8
（五）、晶闸管直流调速系统主电路原理图...............................................................8
五、晶闸管双闭环直流调速系统的设计与选择...........................................................................9
（一）、晶闸管双闭环直流调速系统的原理.....................................................................10
（二）、给定积分器单元(GJ)电路电路设计及分析..........................................................11
交直流调速系统课程设计
（三）、速度调节器单元(ASR)及电路设计及分析.........................................................12
（四）、电流调节器单元(ACR)及电路设计及分析........................................................13
（五）、速度变换器（SB）及电路设计及分析................................................................13
（六）、触发输入及保护单元及电路设计及分析.............................................................14
（七）、直流调速系统整体分析.........................................................................................17
六、晶闸管转速电流双闭环直流调速系统调试.....................................................................18
（一）、线路原理.........................................................................................................18
（二）、调试内容及步骤.............................................................................................19
（三）、系统调试注意事项.........................................................................................21
七、体会与建议.............................................................................................错误！未定义书签。
一、课程设计的目的
课程设计是本课程教学中极为重要的实践性教学环节，它不但起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用，而且还将起到从理论过渡到实践的 桥梁作用。因此，必须认真组织，周密布置，积极实施，以期达到下述教学目的。
① 通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课程方面的基本只是、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。
② 通过课程设计，让学生养成严谨科学、严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，达到提高学生基本素质之目的。
③ 通过课程设计，让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作，达到培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料能力的目的。
④ 通过课程设计，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，掌握设计内容，达到培养学生工程绘图和编写设计说明书能力的目的，为学生今后从事相关方面的实际工作打下良好的基础。
二、课程设计的要求
① 根据设计课题的技术指标和给定条件，在教师指导下，能够独立而正确地进行方案论证和设计计算，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。
② 要求掌握交直流调速系统的设计内容、方法和步骤。③ 要求会查阅有关参考资料和手册等。④ 要求学会选择有关元件和参数。
⑤ 要求学会绘制有关电气系统图和编制元件细节。⑥ 要求学会编写设计说明书。
交直流调速系统课程设计
三、课程设计的任务（十机架连轧分部传动直流调速系统的设计）
（一）、连轧机原理
在冶金工业中，轧制过程是金属压力加工的一个主要工艺过程，而连轧则是一种可以提高劳动生产率和轧制质量的先进方法。其主要特点是被轧金属同时处于若干机架之中，并沿着同一方向进行轧制最终形成一定的断面形状。其轧制原理和过程如图3-1所示。
连续轧制的基本条件是物质流量的不变性，即S1v1=S2v2„=Snvn=常数，这里S1„Sn和v1„vn分别为被轧金属的横断面积和线速度。而连轧机的电气传动则应在保证物质流量恒定的前提下承受咬钢和轧制时的冲击性负载，实现机架的各部分控制和协调控制。每个机架的上下轧锟公用一台电动机实行集中拖动，不同机架采用不同电动机实行部分传动，各机架轧锟之间的速度则按物质流量恒定原理用速度链实现协调控制
物质流量不变的要求应在稳态和过渡过程中都得到满足，因此，必须对过渡过程实践和超调量都提出相应的限制。
连轧机的完整控制包括许多方面，本课题只考虑轧锟拖动的基本控制即调速问题，并以十机架轧机为例，至于张力卷取问题等将不涉及。
（二）、基本参数
考虑到课程设计的实践有限，本课题直接给出各部分电动机的额定参数作为设计条件，不再提及诸如轧制力、轧制转矩、轧锟直径等概念和参数，以便简化设计计算。(1)、电动机参数
以十机架为准，每个机架对应一台电动机，由此形成10个部分，各部分电动机参数集中列表3-1中，其中Pn(kW)为额定功率、Un(V)为额定电压、In（A）
交直流调速系统课程设计
为额定电流、nn[(r/min)]为额定转速、Ra(Ω)为电动机内阻、GD²a(N²m²)为电动机飞轮力矩、P为极对数。Ifn(A)为额定励磁电流。
表3-1 各部分电动机额定参数
机架序号 电动机型号 Pn/Kw Un/V
In/A
na/(r/min)Ra/Ω
Ifn/A
Gda²/N²m
²
P/对 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Z2-92 Z2-91 Z2-82 Z2-81 Z2-72 Z2-71 Z2-62 Z2-61 Z2-52 Z2-51 67 48 35 26 19 14 11 8.5 6 4.2 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 291 209 152 113 82.55 61 47.8 37 26.1 18.25 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 4.98 3.77 2.67 2.765 3.05 2.17 0.956 1.14 1.11 1.045 68.6 58.02 31.36 27.44 11.76 9.8 6.39 5.49 3.92 3.43 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
（三）、设计指标
① 稳态指标：无静差。
② 动态指标：电流超调量﹠i≤5%；启动到额定转速时的转速超调量﹠n≤5%（按退饱和式计算）
（四）设计要求
① 要求以转速、电流双闭环形式作为系统的控制方案。② 要求主电路采用三相全桥整流形式。
③ 要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。④ 要求触发脉冲有故障封锁能力。
⑤ 要求对1号机架拖动系统设置给定积分器，其他机架拖动系统设置给定速度链，以实现速度协调控制。
四、晶闸管整流主电路的设计与选择
（一）、整流变压器的计算与选择
在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流电压与电网电压往往不一致；因此，为了尽量减小电网与晶闸管装置的相互干涉，要求它们相互隔离，故通常均要配
交直流调速系统课程设计
用整流变压器。（1）、整流变压器的电压
整流变压器的一次侧直接与电网相连，当一次侧绕组Y接时，一次侧相电压U1等于电网相电压；当一次侧绕组△接时，一次侧相电压U1等于电网线电压。
整流变压器的二次侧相电压U2与整流电路形式、电动机额定电压Un、晶闸管装置压降、最小控制角αmin及电网电压波动系数∈有关，可按下式近似计算。
U2=KzUn/∈AB 式中，Kz为安全系数，一般取为1.05～1.10左右。
（2）、整流变压器的电流
整流变压器的二次侧相电流I2和一次侧的相电流I1与整流电路的形式、负载性质和电动机额定电流In有关，可别计算如下
I2=K2In I1=K1U2In/U1（3）、整流变压器的容量
整流变压器的二次侧容量S2、一次侧容量S1和平均计算容量S可分别计算如下
S2=m2U2I2 S1=m1U1I1 S=(S1+S2)/2 式中，m1、m2分别为一次侧与二次侧绕组的相数。以上各式中未定系数均列于表4-1中。
表4-1 整流变压器的计算系数（电感负载）
计算系数 单相全孔桥
三相可靠半波
三相全控桥
三相半控桥
A=Udo/U2 B=Ud/Udo K2=I2/In K1=I1/In 0.9 cosα1 1
min
1.17 cosα
min
2.34 cosα
min
2.34(1+cosα
min)/2
0.577 0.472
0.816 0.816
0.816 0.816
（二）、整流元件的计算与选择
正确选择晶闸管和整流管，能够使晶闸管装置在保护可靠运行的前提下降低
交直流调速系统课程设计
成本。选择整流元件主要是合理选择它的额定电压Ukn和额定电流（通过平均电流）IT,它们与整流电路形式、负载性质、整流电压及整流电流平均值、控制角α的大小等因素有关。一般按α=0计算，且同一装置中的晶闸管和整流管的额定参数算法相同。
（1）、整流元件的额定电压Ukn 整流元件的额定电压Ukn与元件实际承受的最大峰值电压Um有关，即
Ukn=（2～3）Um
（2）、整流元件的额定电流IT 整流元件的额定电流IT与最大负载电流Im有关，即
IT=(1.5～2.0)KfbIm
式中，Kfb为计算系数，参见表4-2；1.5～2.0为安全系数
表4-2 整流变压器的计算系数（电感负载）计算系数 负载形式 单相桥式 三相半波 三相半控桥 Kfb 电阻负载 0.5 0.374 0.368 Kfb 电感负载 0.45 0.367 0.367
（三）、电抗器的计算与选择
为了提高晶闸管装置对负载供电的性能及运行的安全可靠性，通过需要在直流侧串联常有空气隙的贴心电抗器，其主要参数为额定电流In和电感量IK.（1）、实际应串入的平波电抗器LK（mH）
LK=max(Lm,L1)-La-2LB 式中max取其中的最大值。
（四）、保护元件的计算与选择
（1）、交流侧阻容过压保护
① 交流侧过压保护电容（单位为uF）的计算公式
C≥2i0%S//U2²
式中 S————整流变压器的平均计算容量，V²A；
i0%—————变压器励磁电流百分数，对于10～560kV²A的三相变压
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器，一般去i0%=4～10.电容C（单位为uF）的交流耐压应大于或等于1.5Uc,Uc是阻容两端正常工作的交流电压有效值。
② 交流侧过压保护电阻的计算公式
R≥(6.9 U2²/S)√￣(uk%/ i0%)式中，uk%为变压器的短路比，对于10～1000kV²A的变压器，对应uk%=5～10。
电阻功率P可在下式范围内选取
（2～3）（2πf）²K1(CR)CU2²＜PR＜（1～2）[（2πf）²K1(CR)+K2]CU2² 式中 R、C——为上述范围内阻容计算值；
f、U——电源频率（Hz）和变压器二次侧相电压（V）； 2～3和1～2——安全系数；
K1——计算系数，对于单相K1=1；对于三相K1=3；
K2——计算系数，对于单相K2=200；对于三相半波：阻容△接法K2=450；阻容Y接法K2=150；对于三相桥式：阻容△接法K2=900；阻容Y接法K2=300。
当CR＜0.2ms时，所选PR值接近于上式只右方； 当CR＞5ms时，所选PR值应接近于上式之左方。
③ 不同接法下阻容的实际取值：见表4-3.表中C和R为前述计算值。
表4-3 变压器和阻容不同接法时电阻和电容的取值
三相二次侧Y三相二次侧△变压器接法 单相
接 接
阻容装置接法 与变压器二次侧并联 Y接 △接 Y接 △接
电容 C C C/3 3C C 电阻 R R 3R R/3 R（2）、交流侧压敏电阻过压保护
① 电路用一只压敏电阻；三相电路用三只压敏电阻，可接成Y形或△形。压敏电阻的额定电阻U1mA
U1mA≥€Um/0.8～0.9 式中 Um————压敏电阻承受的额定电压峰值，V；
€ ————电网电压升高系数，取1.05～1.10； 0.8～.9————系数
② 压敏电阻的通流容量Iy
Iy≥（20～0）I2
③敏电阻的残压（即限压值）Uy
Uy≥KyU1Ma 式中，为残压比，当Iy≤100A时，Ky=1.8～；当Iy≥3kA时，Ky≤3。压敏电阻的残压必须小于整流元件的耐压值。
交直流调速系统课程设计
（3）、晶闸管元件过压保护
① 限制关断过电压的阻容RC的经验公式
C=(2～4)IT³10
R=10～30 PR=0.45Um/R 式中，C的单位为uF；R的单位为Ω；PR的单位为W。
电容C的交流耐压大于或等于1.5倍的元件承受的最大电压Um。（4）、晶闸管装置的过流保护
① 直流侧快速熔断器
熔体额定电流 IkRz≤1.5In ② 交流侧快速熔断器
熔体额定电流 IkRj≤1.5I2 ③ 晶闸管元件串联快速熔断器
熔体额定电流 Ik≤IkR≤1.57IT 式中IK为晶闸管元件的实际工作电流，单位为A ④ 总电源快速熔断器
熔体额定电流 IkRD≤1.5I1
所有快速熔断器的额定电流均大于熔体额定电流；快速熔断器的额定电压均应大于线路正常工作电压的有效值。
（五）、晶闸管直流调速系统主电路原理图
2-3
交直流调速系统课程设计
图 4-1
晶闸管直流调速系统主电路原理图
五、晶闸管双闭环直流调速系统的设计与选择 9
交直流调速系统课程设计
（一）、晶闸管双闭环直流调速系统的原理
图5-1晶闸管双闭环直流调速系统原理框图
晶闸管直流调速装置的主电路采用三相桥式全控整流电路。三相整流变压器(TR)、三相同步变压器(TR)、控制系统主要由给定积分器(GJ)、速度调节器(ASR)、电流调节器(ACR)、触发输入及保护单元(CSR)、触发器(CF)、速度变换器(SB)、电流变换器(LB)等组成。速度调速器的输出作为电流调节器的电流给定电压，电流调节器的输出作为触发装置的移相控制电压，速度调节器和电流调节器采用PI调节器。
主电路采用三相桥式全控整流电路，如图3－8所示。交流进线电源通过三相整流变压器或者交流进线电抗器接至380 V交流电源。
(1)为了消除高次谐波的影响，整流变压器采用△／Y接法。
(2)主电路设有过电压保护和过电流保护。交直流侧过电压保护采用阻容过电压吸收器和氧化锌压敏电阻。晶闸管元件换相过电压保护采用阻容过电压吸收器。过电流保护有快速熔断
器、电子过电流保护以及过电流继电器。电动机励磁回路设有过电压保护(压敏电阻)和失磁保护(欠电流继电器)。
(3)为了使电动机电枢电流连续并减小电流脉动以改善电动机的发热和换向，在直流侧接有滤波电抗器L。
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（二）、给定积分器单元(GJ)电路电路设计及分析
给定积分器的作用是把阶跃或快速给定的输入电压变换成具有一定斜率以时间为函数的线性电压输出，它的输出代表电动机的给定速度，该输出量作为速度调节器(ASR)的给定信号。给定积分器电路如图3—9所示。由图可知给定积分器主要由三个集成放大器A1，A2，A3组成的电平检测器(比较器)、积分器和倒相器
图5-2 给定积分器电路图
组成。A1组成的电平检测器(比较器)接受输入给定信号量并与A3倒相器输出电压反馈信号进行比较。A2组成的积分器，其积分时间常数取决于电阻R 13和R 14并联值与电容C1的乘积，积分器将输入电压信号变换为以时间为函数的线性电压。A3为倒相器，将A2的输出信号反相。A3的输出信号还通过电阻R8负反馈至A1输入端，当R8=R3=30 kΩ时，使A2和A3的输出稳态绝对值与Al输人给定电压相等。输入电压与A2输出电压(即○12端输出电压)同相，而与A3输出电压(○16端输出电压)反相。
积分器输出电压斜率
duU1
dtRC1式中U1－A1电平检测器输出电压限幅值；
－电位器RP5与电阻R10串联后输出的分压系数；
R－R13与R14并联后的阻值。
可见，调整，U1，R13，R14，C1便可调整输出电压斜率。A1比较器的
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正向负向输出电压限幅采用三极管反馈限幅方式。调整电位器RP3，RP4可分别调整A1比较器输出电压的正向和负向输出电压的限幅值U1。调整电阻R13，R14，C1可粗调积分时间常数。调整电位器RP5阻值可调移相触发角。
（三）、速度调节器单元(ASR)及电路设计及分析
图5-3速度调节器单元(ASR)电路图
速度调节器单元的电路如图3—10所示。速度调节器单元包括由Al组成的电平检测器(比较器)和集成放大器A2组成的速度调节器两个部分。电平检测器(比较器)是由集成运算放大器A1加正反馈(R 14)而形成。它具有继电回环特性，有一定的回环宽度，用以鉴别有无速度给定。当速度给定信号小于10．21V时，由于A1从电位器RP2获得正向偏压，所以A1输出正向最大电压，该输出电压通过二极管VDl加到A2速度调节器，使A2速度调节器迅速输出负向限幅电压，使电流调节器输出一个推β信号，使晶闸管变流器触发脉冲处于βmin，使系统处于可靠的停机状态。当○14(○16)端速度给定信号大于
∣0.2∣V时，A1电平检测器(比较器)迅速翻转，输出为负，由于二极管VDl的阻挡作用，便不再有正向偏压加至此速度调节器，解除封锁使A2速度调节器迅速退出负向饱和，并开始按速度偏差信号进行PI调节。速度调节器输出正向电压限幅采用三极管反馈限幅方式，调节电位器RP3用来改变正向电压限幅值。调节器输出负向电压限幅采用二极管反馈限幅方式，负向电压限幅值固定为－2 V。
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（四）、电流调节器单元(ACR)及电路设计及分析
电流调节器单元电路如图3—11所示。电流调节器单元包括VDl～VD6所组成的电流检测变换电路和集成放大器A组成的电流调节器两个部分。
图5-4 电流调节器单元(ACR)电路图
二极管VDl～VD6三相整流桥接受来自二次侧额定电流为0．1 A的电流互感器的信号，并变换成直流电压，作为电流负反馈电压输出，电流负反馈电压的大小可调节电位器RPl。电流调节器由⑤端接入速度调节器的输出信号，其输出端接触发输入单元。电流调节器输出正向、负向电压限幅采用二极管反馈限幅方式。
（五）、速度变换器（SB）及电路设计及分析
速度变换器将直流测速发电机电压经分压后向速度调节器提供转速反馈信号，同时还提供转速指示仪表所需的信号、超速保护信号。速度变换器电路如图3—12所示。直流测速发电机的电压从③和○11端输入。输入信号经电阻R1～R4降压后，从○12端(输出I)和④端(输出Ⅱ)分别可输出相反极性的转速反馈电压，交直流调速系统课程设计
该转速反馈电压的大小可分别调节电位器RPl，RP2，具体可根据控制系统要求的转速反馈电压极性进行选择。另外，经二极管VDl～VD4整流后，从⑥端(输出U)输出恒正电压，从⑤端(输出Ⅵ)输出恒负电压。
超速保护电路是由集成放大器A组成的电平检测器和小晶闸管VT组成带有记忆功能的电平检测器电路。转速反馈电压经二极管VD11，VDl2整流变成正绝对值转速反馈电压，送电平检测器输入端，与偏置电压进行比较。正常时转速反馈电压小于电位器RP4
图5-5 速度变换器（SB）电路图
上的取出偏置值，比较器输出负向电压，小晶闸管VT关断，输出Ⅲ为“1”高电平。当转速反馈电压大于电位器RP上的取出偏置值，则比较器输出正向电压，小晶闸管VT导通，输出Ⅲ为低电平，并自保发出超速信号送电源及事故综合单元。由于晶闸管VT一旦导通，即使触发信号消失，它仍能保持导通状态，起到事故记忆作用，因此在事故处理之后，需按复位按钮进行复位。
（六）、触发输入及保护单元及电路设计及分析
触发输入及保护单元电路如图3—13所示。
本单元包括过电流保护和触发输入两个部分。
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1)过电流保护电路。过电流保护电路由晶体管V1和小晶闸管VT及有关电
20端输入，它与从电位器RPl取出的阻、电容组成。过电流信号电压(负值)Ufi从○偏置电压Ul
进行比较。系统正常工作状态时, 过电流反馈电压Ufi状态，V1饱和导通，小晶闸管，VT处于阻断状态，通过电阻R10，为V2提供饱和基极电流使其饱和导通；当系统过电流事故状态时，过电流反馈电压UfiR1R2U1，VDl处于导通状态，原R5R1R2U1，VDl处于阻断R5来通过R6注入Vl基极的电流转移到VDl使Vl截止，正电源通过R7。VS1为晶闸管VT提供触发电流，晶闸管VT导通，由于R10，R11的分压作用使V2截止，正电源过R12、R13、VD5给触发输入电路输入一个推β信号，将触发脉冲推至最小逆变角βmin并保持，使晶闸管装置处于最大逆变电压下工作，迫使主电路电流下降以免事故扩大。由于晶闸管VT一旦导通，即使触发信号消失，它仍能保持导通状态并起到事故记忆作用，因此在事故处理后需按复位按钮进行复位。使晶闸管VT关断，解除记忆。调整RP1可调整过电流动作整定值。
2)触发输入电路。触发输入电路用于电流调节器和触发脉冲电路之间作电
图3－14 触发输入电路输入与输出关系
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位配合用，它将来自电流调节器输出的正负信号电压变换为正输出信号电压。以适应触发电路的移
相信号电压的要求。3号端的输入电压接电流调节器输出电压UK，13号端输出电压接触发电路移相控制电压UC端。本电路稳态时输入与输出关系如图3—14所示。
从电流调节器来的输出电压UK由3号端输入，它与电位器RP2上取得的电压U2进行叠加，在V3的基极A点得到的电位为：
UAR16UKR15U2R15R16
若R15=R16，则UA=(U2+UK)/2 ,当UN‹UA‹ＵＭ时，V3，V4，V5工作在线性放大区，若忽略三极管射基极和二极管正向压降，可得：
U13U5bU3b(U2UK)/2
由上式可知。当③端输入电压UK=0，调节电位器RP2上的偏移电压U2．可改变触发输入单元输出电压U13，即可改变系统的触发脉冲的初始相位角，使其处于90°值或所需值，具体可根据系统的控制要求而定。
本电路设有U13min(min)和U13max(min)限制。
当③端输入控制电压UK负向增大时，V3饱和导通，VD 8截止，正电压通过R18为V4的基极提供饱和基极电流，V4饱和导通，Uce≈0，U4c=UN==UA，所以U13=UA= UN。因此即使输入电压UK负向电压继续增加，U13端输出电压不变，U13min=U4c，输出电压U13min对应于触发电路控制角min。调电位器RP3，可调U13min的值。
当③端输入电压UK正向电压增加时，UA，U4c亦随之上升，当UA，U4c>UM时，VD9导通，U13max，即使U3(正向电压)继续增大，使UA随之上升。而U13却保持UM不变，即U13=UM。输出电压U13max对应于触发电路控制min。调整电位器RP4，可改变U13的值,即min的角度。
3）触发脉冲单元。触发脉冲单元采用串联控制的锯齿波同步触发电路。该触发电路由同步、锯齿波形成与移相、脉冲形成与整形、双脉冲形成和放大等环节组成。参见电力电子技术教材相关章节。
4）电源及故障综合单元(G2)电源及故障综合单元用以供给触发装置+24 v电源及综合±15 V低电压、过流超速等的故障信号。电源及故障综合单元电路如图3—15所示。
三相交流22 V电源经VD01～VD06整流，电容C01，C02滤波输出+24V，供触发装置。过电流、超速信号电压经④与⑤端输入，正常时输入均为“1”，三极管V2导通，继电器K吸合。当发生过电流或超速时，④端或⑤端出现“0”(小于l V)。光电二极管亮指示出事故种类，V2截止，继电器K释放发出事故信号。±15 V电源接②端和21端，交直流调速系统课程设计
正常时V3导通，V3集电极电位小于零电位，不影响V1，V2状态。当±15 v电源中任
一个电压过低时，V3关断使V1导通，V2截止，继电器K释放发出事故信号。
图5-7 电源及故障综合单元(G2)
（七）、直流调速系统整体分析
下面结合整个系统对不可逆直流调速系统停车、正向起动、减速各种运行工作过程进行分析。
(1)停车状态。电动机停车时，开关S打开，给定电压U*n=0，速度调节器单元中Al速度给定比较器输出一个大于+8 V的推β信号电压，使速度调节器输出电压为负向限幅值－U*im，电流调节器输出电压为正向限幅值Ucm，通过触发输入单元CSR、触发器CF，使晶闸管变流器控制角处于最小逆变角min，电动机处于停车状态。
(2)电动机正向起动运行。当开关S闭合，给出负的正向速度给定电压(U*n‹0)，当速度给定电压U*n>∣0．2 ∣V时A1速度给定比较器迅速翻转，输出为负电压，使速度调节器迅速退出负限幅值－U*im并开始按速度偏差信号进行P，I调节。经积分给定器使给出负的给定电压变成线性变化的负的给定电压U*n。速度调节器的输入偏差
△Un=U*n－Un其极性为负。由于转速反馈电压Un受机械惯性影响，增加较慢，所以速度调节器的输出U*i为正的限幅值。该输出电压U*i是电流调节器的电流给定电压，电流调节器输入电压△Ui=U*i－Ui，极性为正，因而电流调节器的输出电压Uc为负。经过触发输入单元CSR，触发器CF使晶闸管变流器的控制角从min向前移动，使<90°，晶闸管变流器工作于整流状态，电动机正向起动。以后起动过程和前面所述的速度电流双闭环调速系统起动过程一样，不再重复。稳态运行时，速度反馈电压Un等于速度给定电压U*n，速度调节器的输出电压U*i与负载电流反馈电压Ui相等。
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(3)减速(或停车)。正向减速时速度给定值减小，极性不变仍为负给定电压，而电
动机转速来不及改变，所以速度调节器的输入端偏差△Un=U*n－Un为正，速度调节器ASR的输出U*i为负的限幅值，使电流调节器的输出电压Uc为正，经过触发输入单元CSR，触发器CF使晶闸管变流器的控制角从<90°，迅速后移至min，主回路电流经本桥逆变后很快衰减到零。对于不可逆系统由于晶闸管变流器只能提供一个方向的电流，电动机只在负载阻力矩作用下减速，直至电动机转速降至接近新的给定值时。由于速度微分反馈的提前作用，使速度给定值U*n重新大于速度反馈值Un，速度调节器输出开始退出负的限幅值，电流调节器输出从正的最大值向负电压变化，触发器CF的触发脉冲从min开始前移，电流环和速度环相继投入闭环工作，晶闸管变流器控制角<90°，工作在整流状态，电动机在新的给定值下运行。
当正向停车时速度给定电压U*n=0(<∣0.2∣V时)，速度调节器单元中A1速度给定比较器输出一个大于+8 V的推β信号电压，使速度调节器输出为负向限幅值－U*im，电流调节器输出为正向限幅值+Ucm，使晶闸管变流器控制角迅速后移到min，电动机在阻力矩作用下减速至停车。
六、晶闸管转速电流双闭环直流调速系统调试
（一）、线路原理
双闭环调速系统的电流和转速分别由两个调节器进行调节，由于调速系统调节的主要参量是转速，故转速作为主环放在外面，而电流环作为副环放在里面，这样就可抑制电网电压扰动对转速的影响。
系统工作时，应首先给电动机加额定励磁电压，改变给定电压U*n，即可方便地调节电动机的转速。ASR、ACR均设有限幅电路，速度调节器ASR的输出U*i作为电流调节器ACR的给定，利用ASR的限幅达到限制起动电流的目的，ACR的输出作为移相触发器的控制电压Uc，利用ACR的限幅达到限制αmin的目的。
当加入给定电压U*n起动时，ASR饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动。直到电动机转速达到给定转速(即U*n=Un)并出现超调后，ASR退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的相应数值上。
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图6-1 晶闸管转速电流双闭环直流调速系统实验电路原理框图
（二）、调试内容及步骤
1．双闭环调速系统调试的基本原则‘
(1)先部件，后系统。即先将各环节的特性调好，然后才能组成系统。
(2)先开环，后闭环。即先使系统能正常开环运行，然后在确定电流和转速均为负反馈时组成闭环系统。
(3)先内环，后外环。即闭环调试时，先调电流内环，然后调转速外环。2．单元部件参数整定和调试
(1）晶闸管触发整流电路的检查和调整：用双踪示波器观察六个触发单元的锯齿波，要求波形正常、对称，触发用双脉冲相位差应接近60°，利用总偏电位器调节偏置电压，使控制电压Uc=0时，触发角α=90°
(2).ASR输出限幅值整定：ASR按比例积分调节器接线，将Un*接到ASR的输当输入Un*为正而且增加时，调节ASR负限幅电位器，使ASR输出为限幅值Uim，其值一般取为-6～-8V。
ACR输出限幅值整定：整定ACR限幅值需要考虑负载的情况，留有一定整流电压的余量。ACR按比例积分调节器接线，将U*n接到ACR的输入端，用ACR的输出Uc去控制触发移相GT，当输入U*n为负且增加时，通过示波器观察到触发移相角移至min为15°～30°的电压即为ACR限幅值Ucm，可通过ACR正限幅电位器锁定。
3． 电流环调试(电动机不加励磁并堵转)
(1)电流反馈极性的测定及过电流保护环节整定。
整定时ASR、ACR均不接入系统，系统处于开环状态。直接用给定电压U*n作为Uc接到移相触发器GT 以调节控制角，此时应将电动机主回路中串联的变阻器RM放在最大值处，以限制电枢电流。缓慢增加U*n，使≥30°，然后逐步减小主回路中串联的变阻器RM的阻值，直至电流Id=(1.1～1.2)IN，再调整电流变送器FBC 中的电流反馈电位器，使电流反馈电压Ui近似等于已经整定好的ASR输出限幅值Uim，并由此判断Ui的极性。继续减
(3)
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小主回路中串联变阻器RM的阻值，使电流Id=1.5IN，调整FBC中的过电流保护电位器，使过电流保护动作，并加以锁定。
(2)系统限流性能的检查和电流反馈系数β的测定。
将电流调节器ACR接成PI调节器，其参数参考值为Ri=20～40k，Ci=0.47～4.7μF，然后接入控制回路。将电流负反馈信号Ui接入ACR组成电流闭环。通过给定器G直接给ACR加上给定电压，并使U*n=Uim。观察主回路电流是否Id≤(1．1～1．2)IN，若出现Id>(1．1～1．2)IN，则说明原先整定的电流反馈电压Ui偏小。导致Ui偏小的原因是ACR给定回路及反馈回路的输入电阻有差值。必须重新调整电流变送器FBC中的电流反馈电位器，使Ui增加，直至满足要求为止。若当Un=U*im时，主回路电流Id≤(1．1～1．2)IN，则可继续减小串联变阻器RM的阻值，直至全部切除，Id应增加有限，小于过流保护值，这说明系统已经具有限流保护效果。在此基础上测定U i值，并计算出电流反馈系数β。
(3)电流环动态特性的调试。
在电流环的给定电压Ui=(50％～70％)U*im情况下，改变主回路串联变阻器RM的阻值，使Id=(50％～70％)IN，然后突减或突加给定电压U*n，观察并用慢扫示波器记录电流波形Id= f(t)。在下列情况下再突加给定，观察电流波形，研究给定值和调节器参数对电流环动态特性的影响。
①减小电流给定值；
②改变ACR反馈回路电容；
③改变ACR的比例放大系数((调节器积分时间常数不变)。
4． 速度环调试(电动机加额定励磁)。
（1）ACR接成PI调节器并接入系统，ASR按P调节器接入，速度反馈开环，U*n作为ACR 输入给定，逐渐加正给定U*n，当转速n＝nN时，调FBS上的速度反馈电位器，使速度反馈电压Un为最大。
（2）速度反馈极性判断。加U*n使电机旋转，然后接入速度反馈，使系统双闭环。如转速升高则极性有误，如果转速下降则极性正确。按负反馈要求将速度反馈信号Un接入ASR的输入端。
5．系统特性测试
将ASR、ACR均以PI调节器接入系统，形成双闭环不可逆系统，负载电阻Rfz起始置于最大，开关SL合上。
（1）系统静态特性测试。（2）系统动态特性的观察
用双踪慢扫描示波器观察动态波形。在不同的系统参数下(速度调节器的增益、速度调节器的积分电容、电流调节器的增益、电流调节器的积分电容、速度反馈的滤波电容、电流反馈的滤波电容)，用记忆示波器观察、记录下列动态波形。
①突加给定电压时电动机电枢电流波形和转速波形。②突减给定电压时电动机电枢电流波形和转速波形。
③突加负载(即空载时闭合SL加额定负载)时电动机电枢电流波形和转速波形。④突减负载(即突然打开SL)时电动机电枢电流波形和转速波形。
改变下列参数，重做上述实验：
①改变给定电压大小。
②改变ASR反馈回路电容值。
③改变ASR比例放大倍数(积分时间常数尽量不变)。
由此可分析给定值和调节器参数对转速环动态性能的影响，确定调节器的最佳参数选择和
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动态性能指标。
（三）、系统调试注意事项
1．双踪示波器两个探头的地线是通过示波器外壳短接的，故在使用时必须使两个探头的地线同电位(只用一根地线即可)，以免造成短路事故。
2．系统开环运行时，不能采用突加给定电压的方法起动电动机，必须逐渐增加给定电压，以免产生过大的电流冲击。
3．调试电流环时，不要让电动机在大电流下堵转时间太长，以免电动机因过度发热而损坏。
第五篇：城市轨道交通控制技术[推荐]
交通控制
一、名词解释
1、车站站务管理：是车站秩序管理、票务管理和安全管理，保证乘客上、下车和列车的到发安全和正点，避免站内发生意外事故。
2、SCADA系统：利用通信通道上的编码信号控制RTU设备的系统；又将数据采集功能和通过通信通道获得RTU设备状态的显示或记录信息功能结合在一起的监管系统。
3、BAS系统：环境和设备监控系统，即对地铁建筑物内的环境与空气调节、通风、给排水、照明、乘客导向、自动扶梯与电梯、屏蔽门、防淹门等建筑设备和系统进行集中监视、控制和管理的系统。
4、大系统：公共区通风空调系统设备的总称。
5、IBP盘：在监控系统失去作用或通信发生故障时，IBP盘作为 紧急工况下的后备模式控制人机接口设备。
6、FAS(火灾报警系统）：是用来探测包括地铁车站、区间隧道、车辆段等与地铁运营有关建筑和设施的火灾信息，并发出火灾报警启动有关防火、灭火装置，目的保证地铁正常有序的运营，避免或降低灾害情况下造成的人员和财产损失。
7、ATP：是保证列车运行的重要安全设备，自动控制列车运行间隔和超速防护。
8、ATS:根据列车时刻表，自动监控列车运行，并实现列车运行自动调整。
9、安全系统：控制系统的危险的失效率超过每小时百分之一的系统。
10、移动闭塞列车间隔：为后行列车在当前速度下所需要的制动距离加上保护距离。
二、简答
1、城市轨道交通控制系统的应用特点？
城市轨道交通控制系统是一个地理上分散的SCADA系统;是一个多专业关联的大型监控系统;以满足运营要求为根本目标；正走向以人为本；要全面实现国产化。
2、FAS的工作原理：在地铁建筑物和设施发生火灾后，由火灾触感器感知，传递信息到控制装置，控制装置启动相关警铃，同时启动防排烟及灭火系统等设备，并驱动控制防火卷帘门、门禁、广播、闭路监控等其他专业系统设备，启动各种消防设备，指挥人员疏散，防止火灾蔓延。
3、ATS系统功能：a、自动排列进路b、自动列车调整c、时刻表管理d、列车识别号跟踪传递和显示e、监督及报警f、系统数据管理g、统计和报告
4、ATP功能：a、列车检测 b、列车自动限速功能 c、车门开关d、制动功能e、测速、测距
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