第一篇:电力系统紧急控制与系统恢复读书报告
电力系统紧急控制与系统恢复读书报告
一、电力系统运行状态和稳定性
电力系统可由1组微分方程及2组代数方程来描述。根据约束条件是否满足,系统运行分为正常状态、警戒状态、紧急状态、极端紧急状态和恢复状态。
当扰动概率增加,使系统安全水平逐步降低而进入警戒状态时,虽然所有约束条件仍然满足,但是备用储备减少,某些干扰可能导致不等式约束破坏(如设备过载),使系统安全受到威胁。在这种状态下,应采取预防控制使系统恢复到正常状态。
在采取预防控制之前,如果发生足够严重的干扰,系统就进入紧急状态。此时,不等式约束被破坏,系统安全水平为零。但是,系统仍然完整,应启动紧急控制使系统至少恢复到警戒状态。如果紧急控制措施未及时实施或失效,系统将解列并进入极端紧急状态。在极端紧急状态中,等式和不等式约束都被破坏,系统不再完整,系统大部分负荷丧失。紧急控制作用应尽可能多地挽救解列后的子系统,以避免整个系统完全崩溃。一旦崩溃停止,如果仍有设备运行在额定容量之内,或某些设备紧跟崩溃而重新启动,则系统可能进入恢复状态。采取恢复控制措施,重新带上所有失去的负荷和连接系统,系统可能过渡到警戒状态或正常状态则视情况而定。
通常按扰动性质将系统稳定性分为:静态稳定或小干扰稳定性;暂态稳定性。紧急控制虽然与暂态稳定密切相关,但不仅仅考虑暂态稳定问题,而应该从整个系统的要求出发。对于系统紧急状态来说,个别电机的不稳定性既不是必要条件,也不是充分条件。系统演变到紧急状态,可能不会直接威胁个别电机的连续同步运行,危及个别电机连续稳定运行的扰动可能(但不需要)出现在系统紧急状态出现之前或演变过程中。防止某台发电机失步或防止某个元件损坏的当地控制作用甚至可能恶化整个系统的性能。例如,1996年7月2日和8月10日美国西部大停电事故中,系统进入紧急状态都没有经历暂态稳定过程。换言之,这种当地紧急控制作用的后果是,使主要联络线或干线以故障前最小静态稳定裕度运行,大多数情况下会进一步加载,从而超过故障后功角特性的最大幅值。按照CIGRE和IEEE提出的术语,这种情况称为“条件稳定性”。
此外,电力系统紧急状态的出现不仅表现在发电和输电设备极限的破坏上,而且表现在基本变量频率和电压极限的破坏上。在电源开断或负荷突然增大时,由于电源和负荷间功率的严重不平衡,会引起系统频率突然大幅度下降。如果系统备用容量不足和不及时采取措施,将使频率进一步下降,渐增加到一定程度时,有可能使电压大幅度下降,而产生频率崩溃,导致全系统的瓦解。由于无功电源不足或无功电源突然切除时,当负荷(特别是无功负荷)逐以致发生电压崩溃现象。
因此,紧急控制的定义是,当系统遭受一个事件的扰动后,部分或整个系统现有容量暂时不再能充分满足负荷需求时,使系统能够维持和恢复到可行的运行状态,而且不会出现不可忍受的过载或不正常的频率(或电压)所采取的措施和过程。
二、紧急控制系统的基本框架
互联电网紧急控制的主要目的是将紧急状态局部化和避免故障扩展到相邻区域。这就需要综合和协调各种控制措施,形成一个集中和分层协调的紧急控制系统。在这方面,俄罗斯取得了丰富的经验。CEPAC系统选择控制作用是基于它们对电力系统的综合效果,其目的是利用当前系统中所有紧急预防控制手段来保证整个电力系统的稳定运行。在CEPAC系统中,紧急预防控制的基础是:在线计算静态和暂态稳定;保证可靠运行所需要的控制作用;如果机组或线路的切除导致线路过载(超过静态稳定、暂态稳定或热极限),控制系统就启动所设计的控制动作来防止系统崩溃。
三、紧急控制的数学模型
电力系统的数学模型各式各样,取决于所要研究的现象和解决的问题。一般来说,对最关心的现象和元件进行详细描述,而对其余元件做某种程度的近似。这样有利于减少计算的复杂性和计算的负担,更好地理解所关心的问题和设计出简单的、容易实现的控制器。紧急控制主要包含大规模动力学系统的降阶模型、观测解耦状态空间模型和基于辨识方法的低阶模型。
①大规模动力学系统的降阶模型:大规模动力学系统的分层或分散控制结构建立在将复杂的动力学模型分解为一组低阶模型的基础上,与此同时,在一定程度上将局部现象和非局部现象分离。主要包含3种降阶方法,分别是集结法、将强耦合系统解耦的奇异扰动法和将弱耦合系统解耦的非奇异扰动法。
②观测解耦状态空间模型:根据观测解耦状态空间模型,Zaborszky等进一步提出了用局部控制器来稳定整个系统的控制策略,如“范数减小控制”,即单调地减小观测解耦状态的每个分量的范数;或者通过计算故障期间的过剩动能来确定制动电阻等的控制量。
③基于辨识方法的低阶模型:研究小干扰稳定或低频振荡问题,通常采用线性化分析技术。首先需要建立线性化状态空间模型,然后进行特征值分析和控制器的设计。然而典型的电力系统的状态方程的维数很高,需要专门的仿真工具计算和不断地更新模型。因此近年来应用辨识方法导出线性化模型的研究受到重视,并取得一系列的成果。这种方法是利用非线性时域仿真或现场测量数据直接导出简单的、精确的低阶线性化模型。所采用的辨识方法有:Steiglitz-Mc Bride算法、特征系统实现算法(ERA)和Prony算法。
四、在线动态安全评估
随着偶然事故的发生,电力系统能否经受住随后发生的暂态和过渡到一种新的稳态条件,以及在这种新的稳态条件下所有电力系统元件是否运行在规定的极限参数内,是电力系统安全评价的主要内容。用暂态分析方法去评价系统能否经受住这种过渡过程属于动态安全评价(DSA)的范畴。对于检验新的稳态条件是否可以接受属于静态安全评价(SSA)的范畴,当评价表明某些偶然事故的出现导致电力系统进入紧急状态,则必须采取紧急预防和控制措施。静态安全评价是对稳态网络基于快速潮流计算的结果,而动态安全评价的主要内容是进行暂态稳定性分析。紧急控制对实时性要求很高,因此以下着重介绍在线动态安全评价所取得的进展。
在线动态安全评价方法主要分为三大类:人工智能法、暂态能量函数法和扩展等面积法。
4.1人工智能法
基于人工智能的在线动态安全评价方法包括模式识别、专家系统、诱导推理、人工神经网络或模糊神经网络等。基于人工智能的方法首先对预想事故进行大量的离线仿真计算,从中获得系统动态行为中重要的稳定性特征,然后构造一个分类器用来在线地对新的、不可预见的偶然事故进行正确分类。
4.2暂态能量函数法
有关暂态能量函数法的研究已有多年历史,并有大量成果面世。暂态能量函数是通过在故障切除时刻的系统暂态能量与临界能量相比较,直接评价系统的暂态稳定性。两者之差称为能量裕度或稳定裕度。这种方法的优点是:①能够提供系统稳定程度的定量信息;②能够提供系统稳定裕度对系统关键参数或运行条件变化的灵敏度分析;③对极限参数计算速度快,可快速扫描系统暂态过程;④利用稳定裕度可以确定紧急控制作用。为了确定系统的临界能量或稳定域,有最接近不稳定平衡点(UEP)法、相关不稳定平衡点(UEP)法、势能界面(PEBS)法和基于相关UEP的电力系统暂态稳定分析(BCU)法。
4.3扩展等面积法
扩展等面积法建立在对可能失步分离为2群的多机电力系统的辨识上,先将2群电机等值,再进一步等值为单机无穷大母线(OMIB)系统,然后应用适当的等面积法则(EAC)判定暂态稳定性和稳定裕度。OMIB可以看成将多维多机动态方程组映射为一个动态方程的一种变换。OMIB有不同的形式,取决于所采用的电力系统模型和对每群电机行为的假设。可以将OMIB分为3类:时不变、时变和一般化。
五、电力系统恢复 在事故发生后,如何尽快恢复供电以减少事故损失,也成为电力系统研究的热点。应当指出,大规模互联电力系统事故后可能具有停电时间长,影响范围大的新特点,为事故后系统的快速恢复提出了严峻的挑战。电力系统恢复控制是指电力系统发生故障,系统部分负荷停电甚至处于解列状态乃至全网停电后,在尽量少的时间内,最大限度地恢复系统至新的正常运行状态的控制过程。恢复控制在数学上可以被描述为一个多目标、多阶段、非线性、并带多个约束条件的组合优化问题。该过程难以建立准确的数学模型,目前尚没有通用解法,只有结合所研究领域的专门知识,将智能方法和数值优化算法结合起来,才有可能找到切实可行的解决办法。由于事故本身的复杂性和多样性,导致故障后电网的结构和运行工况存在极大的偶然性和随机性,恢复控制所面临的问题也各不相同。但从宏观角度而言,对于任何一个需要恢复的系统,制订合理的恢复计划,确定恢复策略是快速恢复的先决条件,也是恢复控制研究面临的一个首要问题。由北美电 力可靠性委员会(NERC)的统计显示,在过去10年发生的117起电力系统事故中,接近50%存在恢复方案制订不完善的问题;约10%存在有功不平衡问题;
接近20%的存在无功不平衡问题;约13%存在继电保护和安全自动装置的配合问题。因此,对恢复控制的研究应大大加强,以减少事故损失。同时在恢复过程中,需要面对大量的正常运行时不经常出现的问题,对这些问题的有效控制和处理,将是确保恢复计划顺利进行的关键,应予以深入研究。
上述事实表明,现代电力系统恢复控制面临的主要问题包括: ①恢复计划和恢复培训; ②有功平衡与频率控制; ③无功平衡与电压控制;
④继电保护以及安全自动装置的配合;
5.1有功平衡与频率控制
关键是对电源和负荷的协同恢复,而恢复对负荷的供电是系统恢复的根本目的,也是贯穿整个恢复过程中的优化目标。而可恢复的负荷大小,是由并网机组原动机的响应特性决定的。一般认为,允许同时恢复的最大负荷量不应使系统频率较接入前下降0.5Hz,国外则普遍认为负荷量不大于发电量的5%。
系统的恢复大致可以分为3个阶段:系统的黑启动、系统的重构与互联以及负荷恢复阶段。在黑启动阶段,控制目标主要是保证电源的稳定运行。为此,需要恢复该区域内的一部分负荷用于平衡系统的有功功率,可以在运行频率允许范围内少量增加负荷,同时确保系统能够承受突然的负荷变化导致的频率波动。
在系统的重构与互联阶段,控制目标是减少各孤岛间的频率偏差。由于“系统频率”是指并网的所有机组的频率,是系统的共同因子。所以当各子系统进行互联时,需要调整机组间的频率偏差在尽可能小的范围内,从而保证系统稳定和机组安全。这个阶段的控制手段主要有:机组的优化组合、负荷的配合恢复、系统的结构调整等。
在负荷恢复阶段,控制目标是尽可能多、尽可能快地恢复负荷。约束条件主要是系统稳态频率、电压必须保持在系统允许范围内,线路潮流不越限,当大负荷投入时,系统频率的下降不会引起低频减载动作等。因此,负荷恢复问题是一个包含整数规划和线性规划的混合规划问题,并具有众多的安全稳定约束条件,直接求解十分困难。
5.2无功平衡与频率控制 在恢复过程中,无功不平衡源于空充长距离输电线路、空充电缆、变压器的投入以及并联电抗器和电容器的投入等。无功不平衡可能导致持续工频过电压、操作过电压以及谐波过电压。平衡无功功率,控制上述3种过电压在允许范围内,是恢复控制的主要任务之一。
持续工频过电压的控制手段主要是通过吸收轻载线路所产生的大量无功功率,如确保发电机有足够的低励能力、连接滞后功率因数的负荷、投入并联电抗器、调节变压器分接头的位置等。
普遍认为,操作过电压并不是恢复控制中需要着重考虑的主要约束,对于 110kV以下的系统,操作过电压可以忽略;对于110kV以上的系统,如果在恢复过程中保证系统电压在正常运行电压的1.2倍以内,系统的避雷器就能比较有效地进行处理。在目前我国大力发展特高压电网的形式下,一些抑制操作过电压的新技术和新设备得以应用,例如:高压开关并联电阻、新型避雷器以及相位控制高压开关等。
谐波过电压源于开关操作和设备的非线性特性。在系统重构阶段,电网结构比较薄弱,由充电电流引起的容性的电压上升会导致变压器的过励磁并产生严重的谐波。当系统阻抗与线路电容参数构成并联谐振条件时,轻载或空载变压器投入所引起的谐波畸变将被放大,从而产生很高的谐波过电压。对谐波过电压的控制手段主要有:调节变压器分接头位置,控制变压器励磁涌流,增加系统短路容量或增加负荷,改善系统频率响应特性等。
5.3继电保护以及安全自动装置的配合
在系统黑启动和各孤岛独立运行阶段,由于此时系统的总发电容量较小,频率和电压变化较大,控制困难。继电保护和安全自动装置面临的主要问题是低频减载、低压减载装置的配合,线路零序保护的整定,重合闸方式的确定以及线路电流保护的整定。在系统互联和负荷恢复阶段,主要是同步装置的合闸相角的约束问题。系统能够承受的最大合闸相角差与系统的电压等级、运行工况以及合闸点有关。通常而言,500kV系统的保护整定值为20°,220kV系统为40°,110kV系统为60°。但在实际运行中,为了安全起见,经常需要控制相角差在10°以内。因此,在恢复过程中如何进行相角差控制也是一个比较重要的问题。在整个恢复过程中,还必须密切注意发电机的保护,包括发电机励磁系统的保护、负序电流保护等。要维持发电机机端电压在允许的范围内,防止发电机的转子、定子过热。发电机励磁系统的保护装置一般有低励保护、失磁保护、最小励磁限制器、失步保护、过励磁保护等。应注意其与系统恢复控制的配合。
第二篇:电力系统调度运行与控制结课报告
电力系统调度运行现状及管理
摘要:电力系统调度作为电网的核心部门,是电力系统这个庞大复杂的系统安全运行的基本保证,电力系统调度会根据电力系统实时的运行状态和相应的的运行目标来控制整个电力系统的运作。近年来,随着我国经济发展带来的需电量大幅的提升,大力建设电厂,电力系统的网络越来越庞大,使得电网的安全运行问题显得更加重要,因此要提高电力系统调度运行的效率及安全控制。
关键词:电力系统调度 安全运行 调度管理
电力系统调度是由许多发电厂提供电能,通过输电、变电、配电、供电网络向广大用户供电,是一个复杂的系统。其产、供、销过程在一瞬间同时完成和平衡。因此,其调度任务有别于一般的工业生产调度。电力系统调度要随时保持发电与负荷的平衡,要求调度管辖范围内的每一个部门严格按质量完成调度任务。
一、电力调度系统所需实现的功能
在电力调控中安装工业电视监控系统,其目的是为了在保证电力调度和电力供应的时间段中,提高对于突发事件的应急情况的解决速度,进一步来确保电力供应的安全运行水平。
1.1 设备的监视
主要包括主变压器、断路器、电压互感器、电流互感器、高压室开关、主控室的电源盘及控制盘盘面等。通过在监视对象处安装摄像机、感应探头等装置,实现对一二次设备及其运行情况的监视,如:主变压器、开关是否有外部损伤,主变压器油位及控制盘上的表头、灯光信号是否正常等。
1.2 防火防盗
变电站撤人后,万一变电站发生火警,往往因为不能及时发现而延误了事故的处理,造成事故进一步扩大。此外,变电站有盗贼闯入时,也缺乏有效的防御手段。为此,可在高压室和主控室等地点装设一批烟感或温感探头,并在围墙四周安装对射式红外线探头。当探头感测到烟雾、高温或有人闯入时,就会向后台发出告警信息,同时连动切换摄像机画面,并记录下当时现场的情况。
1.3 灯光及智能化设备的控制
为使工业电视监控系统在晚上仍能发挥作用,变电站的灯光应具有定时开关或远方控制的功能;而一些智能化的设备,如探头、门禁等也可做到远方控制。
1.4全系统结构:
在各变电所,安装摄像头,视频服务器,控制解码器,以及摄像头云台。再在主控室里安装其它设备,并在网络终端PC机中安装对应的管理系统让,各变电所,和电力供应处以地图的方式进行显示出来并且。
在屏幕上会产生整个电力系统的管理范围,如图所示,当出现异常情况的时候系统就会自动的在大屏幕上显示出出事地点,并做出提示。这时的管理人员可以进行人员的调配,以及对应的检修。
二、运行现状
电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础,分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理,提高调度人员的素质水平,杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。
电网调度自动化系统是科技含量高、建设周期长、投资大、涉及计算机、网络、数据通讯、远动和电力系统等多学科、多领域、多专业技术知识的较为复杂的系统工程。电网调度自动化系统,在电网的实时监控、故障处理、负荷预测和电网的安全、经济、稳定运行等方面,发挥了重要作用,同时也为各级领导和生产、管理部门提供科学准确的决策依据等方面发挥了重要的作用。电网调度自动化系统的应用彻底地改变了传统的,为电网调度提供了高科技含量的新型电网调度手段,是电网调度手段和方法的一次革新,是电网安全、经济、稳定运行的重要保障。近几年来,随着电网调度自动化系统技术日趋成熟,在实际应用中取得了很好的效果。
三、电力调度自动化系统在系统运行维护方面存在的问题主要有:
1、缺乏相应的专业技术人员。目前,虽然部分地区电网调度自动化系统已初步建立并运行,但由于缺乏相应的专业技术人员,运行维护跟不上,系统运行的安全性和稳定性不能保证,大大影响了系统的效率,影响了系统功能的发挥。
2、缺乏相应的管理制度。调度自动化系统投入运行以后,由于缺乏运行和管理经验,没有及时制定各种管理制度,系统的运行维护工作无制度可依,为确保不影响系统的安全、稳定运行,及时学习和制定相应的各种管理制度。
3、重使用、轻管理。调度自动化系统投人运行以后,存在重使用、轻管理现象。不重视专业技术人员的配置和学习培训,出现问题后过分依赖厂家,影响系统的连续、安全、稳定运行,应及时纠正这种现象,实现使用和管理并重。
四、调度运行的必要性
电力系统是一个庞大复杂的系统,由几十个到几百个发电厂、变电所和千万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。同时,电能生产输送过程迅速,发输用都在同一瞬间完成。全网发电出力和用电负荷必须时时达到平衡。因此,作为一名调度员,调度指挥全网,必须心中有数。目前,各级调度员都基本实现于“电网调度自动化系统”,调度员通过迅速取得实时、准确、可靠的电网实时信息,进行调频、调压、调流,网络操作和事故处理,以保障用电质量和电网稳定运行。
现代电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,从而当电网发生故障后其影响也愈益广大。另一方面用户对供电可靠性和供电质量的要求却越来越严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统的自动化水平提出了更高的要求。如果一旦出现错误操作,轻则引起非正常停电,造成不该有的损失;重则造成人员伤亡和大型设备损坏的恶性事故,由此带来的直接经济损失和间接经济影响更是不可估量的。所以说,安全可靠的电网设备操作是一个永恒的课题,非常值得我们以更多的资金和人力来深入地、进一步地进行研究。
五、调度的管理
在电力系统运行中,电力调度是电网运行管理、倒闸操作和事故处理的指挥机构,是保证电网安全运行、稳定运行,要保证电能生产的正常运行、要保证合格的电能质量、要有较好的经济性,要保障自身的安全稳定,就必须对电网实施控制和运行管理。加强和提高电网的调度管理主要有以下几个方面:
(1)统一思想,加强调度纪律,提高认识。电力调度安全管理工作的好坏,直接影响着安全和经济运行,随着电力调度安全工作的现代化程度越来越高,对电网的安全稳定运行起到了极大的促进作用,但是结合实际要保证电网的安全运行,就必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令,擅自投停运设备,抓住这些就必须抓住人的因素,从思想上深刻认识到调度管理的重要性和实行统一调度的目的,加强调度纪律,有效保证电网的安全、优质、经济运行,维护社会的公共利益。
(2)加强电网运行的操作管理。为了加强操作管理提高电网运行质量,减少设备遗漏隐患,我公司调度所在贯彻部颁《电业安全工作规程》和国家《电网调度管理条例》的有关前提下,结合本网实际操作管理制度,严格按《网区内电力调度管理规程及相关规定》执行。切实提高调度人员的安全思想意识,严格执行规章制度,坚决反对一切习惯性违章现象,坚持“两票”制。
(3)加强计划检修管理。推行一条龙检修,严格控制非计划检修,在检修管理中始终将可靠性要求排在第一位,严格审批手续,其中不具备条件或配合工作未准备好的决不批准,实现检修计划一条龙管理,杜绝重复停电使可靠性停电指标使始终处于受控状态。
(4)提高电网的经济运行管理。电网经济运行又称电网经济调度,它是在保证安全、可靠、运行和满足电能质量、用电需要的前提下,根据经济调度的基本原理,制定各厂(站)之间的电能的能耗使运行费用最少,从而获得最大的经济效益。
参考文献
1、刘明礼,调度运行管理系统[J].农村电气化,2008。
2、吕财,电网调度管理及安全运行[J].考试周刊,2008。
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4、郭东林,电力系统安全运行问题及探讨,宜春市林业局。
电力系统调度运行与控制结课报告
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第三篇:成本控制读书报告
成本控制 ——读书报告
成本控制概念:
成本控制就是指以成本作为控制的手段,通过制定成本总水平指标值、可比产品成本降低率以及成本中心控制成本的责任等,达到对经济活动实施有效控制的目的的一系列管理活动与过程。
成本控制是指降低成本支出的绝对额,故又称为绝对成本控制;成本降低还包括统筹安排成本、数量和收入的相互关系,以求收入的增长超过成本的增长,实现成本的相对节约,因此又称为相对成本控制。
成本控制是成本管理的一部分,致力于满足成本要求。满足成本要求主要是指满足顾客、最高管理者、相关方以及法律法规等对组织的成本要求。成本控制的对象是成本发生的过程,成本控制的结果应能使被控制的成本达到规定的要求。为使成本控制达到规定的、预期的成本要求,就必须采取适宜的和有效的措施。开展成本控制活动的目的就是防止资源的浪费,使成本降到尽可能低的水平,并保持已降低的成本水平。
成本控制目标:
在企业发展战略中,成本控制处于极其重要的地位。成本管理控制目标必须首先是全过程的控制,不应仅是控制产品的生产成本,而应控制的是产品寿命周期成本的全部内容。
(一)成本动因不只限于产品数量。
对于直接成本(直接材料和直接人工),其成本动因是产品的产量,按产量进行这部分的分配是毫无疑问的。如何有效地控制成本,就应该从作业入手,力图增加有效作业,提高有效作业的效率,同时尽量减少以至于消除无效作业。
(二)成本的含义变得更为宽泛
传统的产品成本的含义一般只是指产品的制造成本,即包括产品的直接材料成本、直接人工成本和应该分摊的制造费用。
(三)成本节省到成本避免
传统的成本降低基本是通过成本的节省来实现的,即力求在工作现场不浪费资源和改进工作方式以节约成本将发生的成本支出,属于降低成本的一种初级形态。高级形态的成本降低需要企业在产品的开发、设计阶段,通过重组生产流程,来避免不必要的生产环节,达到成本控制的目的,是一种高级的战略上的变革。
(四)时间作为一个重要的竞争因素
在价值链的各个阶段中,时间都是一个非常重要的因素。很多行业的各项技术的发展变革速度已经加快,产品的生命周期变得很短。企业能将产品及时地送到顾客手中是第一步,更重要的是对顾客的意见采取及时的措施,使顾客价值最大化。这样既可以获得市场,又可以随时掌握市场的动态。
成本控制原则: 1.竞争是成本控制的基准。
2.全员全过程控制。
3.以企业价值最大化为最终目标。4.精细管理,从细节人手。5.整合优化内外部资源。
成本控制方法的主要方法:
1、绝对成本控制
绝对成本控制是把成本支出控制在一个绝对的金额中的一种成本控制方法。标准成本和预算控制是绝对成本控制的主要方法。
2、相对成本控制
相对成本控制是指企业为了增加利润,要从产量、成本和收入三者的关系来控制成本的方法。
3、全面成本控制
全面成本控制是指对企业生产经营所有过程中发生的全部成本、成本形成中的全过程、企业内所有员工参与的成本控制。
4、定额法
定额法是以事先制定的产品定额成本为标准,在生产费用发生时,就及时提供 实际发生的费用脱离定额耗费的差异额,让管理者及时采取措施,控制生产 2
费用的发生额,并且根据定额和差异额计算产品实际成本的一种成本计算和控制的方法。
5、成本控制即时化
成本控制即时化,就是通过现场施工管理人员每天下班前记录当天发生的人工、材料、机械使用数量与工程完成数量,经过项目经理或者交接班人员的抽检合格,经过计算机软件的比较分析得出成本指标是否实现及其原因的成本管理方法。
6、标准成本法
标准成本法是西方管理会计的重要组成部分。是指以预先制定的标准成本为基础,用标准成本与实际成本进行比较,核算和分析成本差异的一种产品成本计算方法,也是加强成本控制、评价经济业绩的一种成本控制制度。
7、经济采购批量
经济采购批量,它是指在一定时期内进货总量不变的条件下,使采购费用和储存费用总和最小的采购批量。
8、本量利分析法
本量利分析法是在成本性态分析和变动成本法的基础上发展起来的,主要研究成本、销售数量、价格和利润之间数量关系的方法。它是企业进行预测、决策、计划和控制等经营活动的重要工具,也是管理会计的一项基础内容。
9、线性规划法
线性规划法是在第二次世界大战中发展起来的一种重要的数量方法,线性规划方法是企业进行总产量计划时常用的一种定量方法。线性规划是运筹学的一个最重要的分支,理论上最完善,实际应用得最广泛。主要用于研究有限资源的最佳分配问题,即如何对有限的资源作出最佳方式地调配和最有利地使用,以便最充分地发挥资源的效能去获取最佳的经济效益。
10、价值工程法
价值工程,指的都是通过集体智慧和有组织的活动对产品或服务进行功能分析,使目标以最低的总成本(寿命周期成本),可靠地实现产品或服务的必要功能,从而提高产品或服务的价值。
11、成本企划
成本企划是流行于日本企业的一种成本管理模式,其实质是成本的前馈控制,它不同于传统的成本反馈控制,即先确定一定的方法和步骤,根据实际结果偏离目标值的情况和外部环境变化采取相应的对策,调整先前的方法和步骤,而是针对未来的必达目标,据此对目前的方法与步骤进行弹性调整,因而是一种先导性和预防性的控制方式。
12、目标成本法
“目标成本法”是日本制造业创立的成本管理方法,目标成本法以给定的竞争价格为基础决定产品的成本,以保证实现预期的利润。即首先确定客户会为产品/服务付多少钱,然后再回过头来设计能够产生期望利润水平的产品/服务和运营流程。
成本控制措施:
工程成本有五大项组成:即人工费、材料费、机械费,其它直接费与管理费用,要想控制成本,使工程成本达到规定的降低率与降低额,必须加强科学管理,提高劳动力率,具体到每一个成本项目,应有不同的措施:
1、材料费用控制措施。
材料费用的控制就是采用一定的方法对产品生产过程中所耗费的材料成本实施控制,以节约材料消耗,降低产品成本。由于材料费用在产品成本中占有较大的比重,其耗费的高低对产品成本的高低具有决定性作用,因此,加强对生产过程中材料费用的控制,节约材料消耗,是成本控制工作中一个十分重要的方面,对于降低产品成本,提高经济效益具有重要意义。产品材料成本的高低主要由材料的消耗量与材料的单位采购成本两个因素决定,因此材料成本的控制就是要从控制材料消耗和降低材料采购成本两个方面入手:第一,控制材料消耗量。第二,降低材料采购成本。控制材料采购、降低采购成本,也是节约产品生产过程中材料费用的一个重要方面。具体内容包括:建立严格的采购制度;建立供应商档案和准入制度;建立价格档案和价格评价体系;建立材料的标准采购价格,对采购人员根据工作业绩进行奖惩。
2、人工费用控制措施。
在制定降低人工费对策时,首先要了解影响人工成本的因素,由人工成本的构成分析,影响人工成本的直接因素主要是劳动生产率、地区的物价水平和国家 4
对企业人员保障方面的要求,影响人工成本的其他因素包括销售规模与市场工资率,而其中地区的物价水平基本为不可控因素,最主要的因素是劳动生产率。
3、制造费用控制措施。
4、废品损失控制措施。
对废品损失的控制,总的说应从技术上加强管理,安排技术水平高的工人进行生产,并加强考核和检验;可修复废品的损失主要计算修复费用,应在成本计算中单独计算并加以控制。
5、其他成本控制措施。
另外,企业应从事前控制、事中控制和事后控制进行系统的控制。质量对于一个企业来说是至关重要的因素,质量高,产品畅销;质量低,产品滞销。因此,企业必须加强对质量成本的控制。质量成本是指企业在产品质量上发生的一切费用支出,包括为了保持或提高产品质量所支出的一切费用,以及产品质量未达到质量标准所产生的一切损失。因此,它包括两方面的内容:一是预防和检验成本;二是损失性成本。这两者之间存在着相互联系、相互制约的依存关系,相互矛盾的一对成本。要想使一个企业的质量成本最低就必须使两者之和达到最小。
总的来说,成本控制方法就是根据管理的基本原则:“一定的人对所分管的一定的工作完全负责”,实行成本分级控制责任制和成本归口控制责任制。随着市场经济的发展和竞争程度的不断加剧,企业作为市场竞争的主体,应始终把控制和降低成本作为企业的核心任务。现代企业的成本管理必须把成本的全面降低作为系统性的工程加以深入挖掘,以发展的观念去研究成本管理方式,用战略的眼光去分析降低成本的途径,不断创新成本管理模式,以适应新形势下市场经济发展的需要。
第四篇:环境污染控制读书报告
环境污染控制原理与技术
《大气污染控制工程》读书报告
——烟气同步脱硫脱硝技术研究进展
摘要:燃煤烟气排放的二氧化硫和氮氧化物是重要的大气污染物质,同步脱硫脱硝技术是目前研究的热点。本文通过对《大气污染控制工程》的学习、并结合现有的研究成果,主要从技术成本及脱硫脱硝产物的可资源化利用两个方面对目前广泛研究的同步脱硫脱硝技术进行了综述,介绍了湿法同步脱硫脱硝工艺、干法同步脱硫脱硝工艺以及生物法同步脱硫脱硝工艺,并指出资源化同步脱硫脱硝技术是当前研究的发展趋势。
关键词:同步脱硫脱硝,干法,湿法,生物法
正文:
环评导则共分为四部分。分别为大气环境,地表水环境,声环境和生态影响。引言
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,煤炭在我国能源消耗中的比例达到70%以上。在今后一段时间内,我国的一次能源仍将以煤炭为主,而煤炭排放的二氧化硫和氮氧化物是重要的大气污染物。二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要原因,酸雨会导致地表植被破坏、土壤和地下水酸化和金属腐蚀等问题,已经成为威胁人类生存的重要环境问题。随着氮氧化物排放量的增加,我国酸雨中硝酸根浓度逐年增加,加速了由硫酸型酸雨向混合型酸雨的转变。国家对SO2和 NOX的污染控制十分重视,颁布了一系列的控制政策和排放标准,控制 SO2和 NOX的排放。国内外学者也开展了大量关于烟气脱硫脱硝的实验研究。当前,投入实际应用的脱硫脱硝技术主要为湿法脱硫(WFGD)和选择性催化还原(SCR)技术。但是,如果仅将两种技术工艺简单组合来实现同步脱硫脱硝,不仅初次投入和运行费用高,而且易造成二次污染。如果能够充分利用SO2和NOX某些通性,使脱硫脱硝过程能够在同一个结构紧凑的一体化工艺中同步完成,这将能够大大降低脱硫脱硝成本。因此,同步脱硫脱硝技术会成为未来烟气净化领域的一种发展趋势。2干法烟气同步脱硫脱硝技术
2.1电子束氨法烟气脱硫脱硝技术
电子束氨法烟气脱硫脱硝技术(简称EA-FGD)的研究始于1970年,由日本荏原公司(EBARA)首先提出电子束氨法烟气脱硫脱硝技术。上世纪80年代,美国、德国和波兰等国相继开展研究和评价,并开展了一定规模的中试实验。电子束氨法烟气脱硫脱硝技术逐步进入工业化应用的试探阶段。我国电子束辐射脱硫脱硝技术的研究始于20世纪80年代中期,中国工程物理研究院建造的最大烟气处理量为12000m3/h的工业性试验装置,是目前国内自行设计建造的第一套工业化装置,标志着我国燃煤烟气电子束辐射脱硫脱硝技术进入工业化试验阶段。
电子束氨法烟气脱硫脱硝技术是利用电子能量为800keV-1MeV的电子束对烟气进行辐射,将烟气中的SO2和NOX转化为SO3和NO2,最后由氨溶液吸收得到硫酸铵和硝酸铵副产品的一种脱硫脱硝工艺。电子束辐射技术脱硫脱硝的大致工艺流程是:燃煤锅炉排出的烟气经除尘后,进入冷却塔,在塔中由喷雾水冷却到65~70℃;在烟气进入反应器之前,注入接近化学计量的氨气,然后进入反应器,经受高能电子束照射,使烟气中的N2、O2和水蒸气等发生辐射反应,生成大量的离子、自由基、原子、电子和各种激发态的原子、分子等活性物质,它们将烟气中的SO2和NOX氧化为SO3和NO2;这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应生成雾状的硫酸和硝酸,这些酸再与事先注入反应器的氨反应,生成硫铵和硝铵,净化后的烟气经烟囱排放;副产品经造粒处理后可作化肥销售。
电子束氨法烟气脱硫脱硝技术有许多优点:其同步脱硫脱硝效率很高;工艺流程短,占地面积小;副产品为硫酸铵和硝酸铵,进一步处理后可以用作化肥原料;工序中不需要复杂的废水处理设施。该技术同样也存在一些缺点:副产品作为肥料销售还需要特定的处理;部分未反应液氨逸出会污染环境;生成的硫酸铵含水率较高,黏性大,对管道和极板粘结严重,清灰困难;烟气对极板有一定的腐蚀性,电子束发生设备寿命短。2.2 脉冲电晕烟气脱硫脱硝技术
脉冲电晕烟气脱硫脱硝技术是继电子束方法之后于80年代中期提出的,其脱硫脱硝的基本原理和电子束辐射脱硫脱硝的基本原理基本一致,它们的差异在于高能电子的来源不同。电子束方法是通过阴极电子发射和外电场加速来获得,而脉冲电晕放电方法是由电晕放电自身产生的。它利用电晕放电过程中产生的高能电子使烟气中的分子如H2O、O2等激活、裂解或电离,从而产生强氧化性的自由基 O、OH、HO2等。而这些自由基会对SO2和NO进行等离子体催化氧化,分别生成SO3和NO2或相应的酸,在有添加剂如氨的情况下,则生成可用作肥料的铵盐沉降下来,国内外都对此技术进行了比较全面的研究。
脉冲电晕放电脱硫脱硝有着突出的优点:它能在单一的过程内同时脱除SO2和NOX;高能电子由电晕放电自身产生,不需昂贵的电子枪,也不需要辐射屏蔽;它只要对现有的静电除尘器进行适当改造就可以实现,并可能集脱硫脱硝和飞灰收集的功能于一体;它的最终产品可用作肥料,不会产生二次污染;在超窄脉冲作用时间内,电子获得了加速,而对不产生自由基的惯性大的离子没有加速,因此该方法在节能方面有很大的潜力;它对电站锅炉的安全运行没有影响。但SO2和NOX脱除的化学反应动力学尚需深入研究,以确定烟气中飞灰、水蒸气等各种成分对脱除反应的影响,还需考虑电源与反应器的有效匹配等问题,才能实现该技术在工业中大规模的应用。2.3 MOX﹣Al2O3/C烟气脱硫脱硝技术
CuO作为活性组分用于同时脱除烟气中的SO2和NOX已经得到比较深入的研究,其中脱除剂以CuO/Al2O3和CuO/SiO2为主。CuO在300—500℃的温度范围内,可以较好的与烟气中的SO2反应生成CuSO4,形成的CuSO4和CuO对还原烟气中NOx有很高的催化活性。吸收饱和的CuSO4进行再生,再生过程释放的SO2可浓缩制成硫酸,生成的CuO进一步重新应用于烟气中SO2和NOX的脱除过程。主要反应如下:
2CuO+2SO2+O2→2CuSO4 2H2+CuSO4→SO2+Cu+2H2O
2Cu+O2→2CuO 4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 氧化铜同时脱硫脱硝的主要缺点是CuO在不断的吸附、还原和氧化过程中,活性逐步下降,经过多次循环之后就会逐渐失活,载体Al2O3长期在含SO2的气氛中也会逐渐失去活性,而且该法后处理过程也比较复杂,CuO的再生也并非那么简单,因而其应用于工业化还有许多问题要解决。
CuO/C催化剂由于其较好的同步脱硫脱硝性能得到了许多学者的广泛研究。其主要利用活性炭的还原性,将金属离子还原成单质或低价态的离子,负载在活性炭上的原子和化合物与吸附质之间结合作用较强,使得活性炭的吸附能力大大提高。催化剂的制备多采用液相沉积,常用的浸渍液有:硝酸铜、氯化铜、碳酸钠、硫酸亚铁、氯化铁等水溶液,载体多为活性炭或活性碳纤维。活性炭成本较高、而且存在中毒问题,应用受到限制。2.4 NOXSO技术
NOXSO技术是由NOXSO公司和美国能源部匹兹堡能源中心合作开发的烟气同时脱硫脱硝技术。其工艺过程为烟气经过水雾冷却,从流化床吸收塔进入,维持温度约120℃,SO2和NOX一起被指定吸附剂吸附脱除。所用吸收剂是高比表面积浸泡过Na2CO3的Al2O3颗粒。用过的吸收剂随后送入加热器,在高温下发生分解,释放的NOX进入锅炉燃烧室继续循环,被还原性气体还原,转化为氮气。未分解的硫化物则与天然气反应,放出的H2S和SO2,最终被还原成单质S,吸收剂冷却后返回流化床吸收塔继续循环。NOXSO技术脱硫效率可以达到90%以上,脱硝率可达70%以上,但是耗电量比较大,适用于小型电站和工业锅炉。主要反应为:
Na2CO3+Al2O3→2NaAlO2+CO2 2NaAlO2+H2O→2NaOH+Al2O3 4NaOH+ SO2+O2→2Na2SO4+2H2O 4NaOH+4NO+3O2→4NaNO3+2H2O 4NaOH+4NO2+O2→4NaNO3+H2O 可用H2S、CH4等对吸收剂进行再生,反应式为:
4Na2SO4+CH4→4Na2SO3+CO2+2H2O 4Na2SO3+3CH4→4Na2S+3CO2+6H2O 2.5 SNRB工艺
SNRB工艺由Babcock和wilcox公司开发,SNRB技术是把SO2、NOX和颗粒物的脱除都集中在一个高温集尘室内进行。其主要原理是在烟气中喷入钙基吸收剂以脱除SO2,在气体进除尘室前喷入NH3,用SCR催化剂去除NOX,用高温陶瓷纤维袋式除尘器捕集粉尘。布袋除尘器位于省煤器和换热器之间以保证反应温度在300-500℃。美国R.E.Burger燃煤发电厂利用该技术进行了5MW规模的示范。试验结果表明,经过处理后,氮氧化物远远达到排放控制标准。在NH3/NOX摩尔比为0.85、氨的逸出小于4mg/m3时,NOX的脱除率可达到90%;在以熟石灰为脱硫剂,钙硫比为2.0时,脱硫效率可达80%—90%;粉尘的脱除率高达99.9%;颗粒物排放小于0.013mg/kJ。SNRB工艺虽然占地面积小,但是烟气温度较高,需要采用特殊的耐高温陶瓷纤维编织的滤袋,因而会增加投资成本。
3湿法烟气同步脱硫脱硝技术
3.1碱液吸收法
碱液吸收法的原理是利用碱性溶液吸收烟气中的SO2和NOX,通过中和SO2和NOX溶解生成的亚硫酸、硝酸和亚硝酸的方式,使之变为亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐。用于脱硫脱硝的碱液一般情况下K、Na、Mg等碱金属离子的氢氧化物。碱液吸收法工艺流程和设备简单,技术路线成熟,脱硫效率较高,但NO2/NO对其脱硝效率有较高的影响。NO难溶于水,当烟气中NO含量在90%以上时,直接运用碱液吸收法,脱硝效率很低。
双碱法液相氧化脱硫脱硝工艺对普通碱液吸收法进行了改进。双碱法吸收塔内采用Na2CO3/NaOH吸收SO2,生成的SO32-、HSO3-与SO2、H2O形成的共存体系使得NOX的分压下降,体系中生成(ON-SO3)2-,当烟气中有Fe3+存在时,其能催化氧化NO在碱液中的吸收过程,使NOX和SO2同时处于边吸收边氧化的过程中。双碱法分为吸收、再生和固体分离三个过程,塔外用Ca(OH)2使NaOH再生循环使用。碱法再生反应不在吸收塔内进行,避免了塔的堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,其副产品石膏纯度较高,该法适于处理SO2和NOX浓度较高的烟气
3.2 氧化吸收法
氧化吸收法是在湿法脱硫系统中加入强氧化剂,通过提高NOX的溶解度或液相反应速率的方式以提高NOX脱除效率最终实现同步脱硫脱硝。常用的氧化性添加剂有KMnO4、HClO3、NaClO2、H2O2等。它们可以将SO2氧化为硫酸盐的同时,将溶解于液相的NO快速转化为硝酸盐、促进NO的溶解反应速率,进而提高同步脱硫脱硝效率。氧化吸收法反应速度快、脱硫脱硝率高,但是由于SO2的溶解度和化学活性都远远高于 NO,湿法同步脱硫脱硝的目的在于提高同步脱硝率,而在液相氧化吸收法中,烟气中的SO2消耗的氧化剂量较大,使得运行成本增加。同时,液相中大量的氧化剂会带来设备腐蚀问题,提高了对设备防腐耐磨性能的要求。
选择性催化氧化(SCO)﹣吸收法是指在催化剂的作用下,利用烟气中的O2将NO部分氧化成为NO2,通过碱液吸收将其与SO2一并脱除,从而达到同时脱硫脱硝的目的。选择性催化氧化NO,无需添加其它化学剂,运行稳定、安全,且不会造成二次污染。另外,利用该技术还能将SO2和NOX转化成为有价值的副产品。因而选择性催化氧化-吸收法同时脱硫脱硝技术具有良好的应用前景。目前,第二步湿法吸收技术已经比较成熟,在国内外脱硫领域得到了广泛应用;第一步NO的催化氧化成为发展选择性催化氧化﹣吸收法同时脱硫脱硝技术的关键和难点,SCO催化剂还处在研究阶段。3.3 还原吸收法
还原法主要是利用尿素、氨水等具有还原性物质的溶液作为吸收剂,脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物,还原性物质可以将烟气中的氮氧化物还原为氮气,脱硫产物为硫酸铵。该方法工艺流程简单,产物硫酸铵具有一定的经济价值,使其投资和运行费用较低,但氨的供应和防逸等问题也需要考虑在内。
2NH3·H2O+SO2→(NH4)2SO3+H2O
2(NH4)2SO3+2NO→2(NH4)2SO4+N2(NH4)2SO3+1/2O2→(NH4)2SO4 4(NH4)2SO3+2NO2→4(NH4)2SO4+ N2
3.4 络合吸收法
传统的湿法脱硫的脱除效率大多在90%以上,但是NO在水中溶解度很低,湿法同时脱硝难以完成,而金属螯合物可以与溶解的NOX迅速反应,促进氮氧化物的吸收。湿法络合吸收的基本原理是 NO和过渡金属络合物反应形成金属亚硝酰化合物。其中,过渡金属提供空轨道,配位体提供孤对电子。目前,能形成络合物并应用于湿法络合脱硝的过渡金属中心离子主要有 Fe2+和 Co2+,配体的选择主要有氨基羧酸类配体(如EDTA)和巯基类配体(如半胱氨酸)。由于络合物可与溶液中吸收SO2而形成的SO32-/HSO3-发生反应,形成一系列N—S化合物,因而可以实现同步脱硫脱硝。液相络合吸收法同时脱硫脱硝技术尚处在实验研究阶段,虽然取得了一些成果,但仍然存在一些问题阻碍了该技术的工业化应用,主要是络合剂的再生困难、利用率低,造成运行成本偏高;另外,形成的N-S体系溶解度较好,难以直接分离回收,后续处理问题尚未解决。
4生物法烟气同步脱硫脱硝技术
微生物脱硫很早就有研究,早在 1947年,Colmer和Hinkle发现并证实化能自养细菌能够促进氧化并溶解煤炭中存在的黄铁矿。20世纪 50年代,Leathan及 Temple等人从煤矿废水中分离出氧化亚铁硫杆菌。而将微生物用于烟气脱硫研究的却比较晚。近年来,国内进行了不少利用生物滴滤塔同步脱硫脱硝的实验研究。脱氮硫杆菌以NO3-为电子受体,氧化硫离子为单质硫或硫酸盐的同时还原硝酸盐为氮气,到目前为止的研究已经证明,脱氮硫杆菌在厌氧条件下的同步脱硫脱硝是可行的。
5S2-+2NO3-+12H+→5S+N2+6H2O 5S2-+6NO3-+8H2O→5SO42-+4H++3N2
生物法烟气脱硫脱硝具有设备简单、能耗低、操作维护简单且无二次污染等优点,具有较好的发展前景。但生物法对运行条件如PH、温度等都必须进行严格控制,其烟气处理量也会受制于生物的活性,相关问题还有待研究。
5烟气同步脱硫脱硝技术发展趋势
从目前的技术水平和已装配的脱硫脱硝设施来看,我国今后在相当长一段时间里,同时脱硫脱硝技术仍以典型的SCR+WFGDs组合技术为主,但其经济、技术和设备腐蚀问题还尚需解决,低成本、高效率的烟气同步脱硫脱硝技术有待开发。与当前广泛应用的各种烟气脱硫技术相比,烟气脱硫脱硝同步控制技术的发展还有很多不完善的地方,很多只是进行了示范工作并没有投入实际的运行中去,有的甚至只是处于实验室或中试阶段,技术还有待于进一步的完善和优化。另外,将烟气中的二氧化硫、氮氧化物等气态污染物通过液相化学反应转化为液相产物,而脱硫脱硝副产物成分复杂,分离净化回收,容易造成废水排放,引起二次污染。综上所述,开发出低成本、操作可行的烟气同步脱硫脱硝技术将是未来的研究方向。
第五篇:控制技术与系统
控制系统
系统只根据输入量与干扰量进行控制,输出端与输入端之间不存在反馈回路。输出量在整个控制过程应该对系统的控制不产生任何影响。
无反馈,无自动纠偏能力,精度低,简单,成本低。
2.闭环控制系统
系统输出端与输入端存在反馈。输出量对控制过程产生直接影响。(由前馈通路与反馈通路构成)
控制精度高,抗干扰能力差。
3.闭环控制系统的组成①给定元件②反馈元件③比较元件④放大元件⑤执行元件⑥校正元件
4.控制系统的方案
①按输入量特征分1)恒值控制系统2)程序控制系统3)随动系统
②按系统中传递信号性质分1)连续控制系统2)离散控制系统
5.控制系统要求
①稳定性②精确性③快速性④安全性
6.动态性能指标
①延迟时间td(0-50%)②上升时间tr(10%-90%)③峰值时间tp④调节时间ts(±2%-±5%)⑤超调量σ ⑥震荡次数N
7.接触器
正常工作条件下,主要作用频道地接通或分段交、直流主电路,且可远距离控制的电器。主要控制对象是电动机。
8.电磁接触器原理及组成①原理:线圈通电产生磁场,使铁心产生吸力,当吸力大于弹簧反力时,衔铁被铁心吸合并带动触头转动。②组成1)主触头2)辅助触头 3)电磁铁4)灭弧装置5)支架和外壳
或者1)触头系统 2)电磁机构 3)灭弧装置 4)辅助部件
9.灭弧装置
①原因:会烧坏触头
②措施:1)磁吹式灭弧装置 2)灭弧栅 3)灭弧罩 4)多断点灭弧
10.继电器 P17
xc:吸合值xf:释放值k=xf/xc 返回系数
11.固态继电器
①用半导体器件构成的无触头继电器
②优点:1)寿命长 2)工作频率高 3)可靠性高 4)使用安全 5)对外电磁干扰小
12.伺服电动机作用:在自动控制系统中作为执行元件,把输入的电压信号变成轴的角位移或角速度输出。
13.控制方式:当励磁电压Uf恒定,负载转矩一定时,升高电枢电压Ua,电动机转速随之增高,反之亦然。把电枢电压作为控制信号,就可以实现对电机转速的调整,这种方式称为电枢控制式。
14.磁场形成条件
①脉动磁场:只给两相交流异步电动机的一相输入交流电。脉动磁场可等效为两个大小等于脉动磁场振幅之半,且以同步转速在相反方向旋转的正反旋转磁场。即等效为两圆形旋转磁场相加的结果。
②圆形旋转磁场:励磁绕组匝数和控制绕组匝数相同,且通入两者的电流if、ic幅值相等相位差90度,其合磁场即是…
③椭圆形旋转磁场:通入两相绕组中,电流的幅值(相位)一般是不相等的(或不总是互差90度)即为不对称电流,此时电动机的气隙中将建立…
15.交流伺服电动机控制方式
①幅值控制:保持励磁电压Uf的相位和幅值不变,改变控制电压的幅值以改变其转速,改变旋转磁场以改变转向。②相位控制:保持控制电压幅值不变,改变控制电压与励磁电压相位差来改变转速与方向。③幅相控制:保持励磁电
压相位幅值不变,同时改变控制电压相位和幅值达控制目的。
④双相控制:保持相位差π/2,而使控制电压与励磁电压幅值随控制信号同步改变。
其特点是输出功率和效率最大。
16.步进电机(stepper motor)
步进电机是用点脉冲信号控制,并将电脉冲信号转成相应角位移或线位移的控制电机。
其步距角和转速只与脉冲频率有关。
17.步进电机计算公式
①Zr=2P(k±1/m)-------转子齿数2P:定子极对数
②θs=360°/mZrc------步距角m:相数k:正整数
③n=60f/mZrc-----------转速c=1/2
18.步进电动机分类(结构)
①反应式步进电动机②永磁式步进电动机③感应子式永磁步进电动机
19.常用电磁阀
①双通②三通③四通④低压和高温
20.控制规律
输出与偏差信号间函数关系
21.比例控制特点:作用快、有静差
22.积分控制特点:能消除静差、控制动作缓慢
23.微分控制特点:动作快、不能单独控制
24.PID对系统过程控制影响
当TD↑或Ti↓或Kp↑时
① 控制作用↑ ②越易产生震荡 ③超调量↑ ④稳态误差↓ ⑤上升时间↓ ⑥稳定程度↓
25.DDC(Direct Digital Control)主要任务及方法
任务:设计一种数字控制器D(z)
方法:①用经典控制理论设计模拟控制器D(s)。然后在DDC系统中,用数字化方法对D(s)进行数字模拟
②用采样控制理论进行数字直接分析和设计。
26.增量式控制的优点
① 计算机只输出增量,误差动作影响小。
② 算式中不需要累加,增量只与最近几次采样值有关。
③ 任何故障或切换时冲击小,占用空间小。
27.改进PID算法方法
⒈针对微分项的变形
① 惯性延迟数字滤波器
② 带有微分限制环节的PID控制规律数字算法
③ 针对给定值突变的微分项变形。
⒉针对微分项的变形
① 积分分离控制
② 变速积分的PID算法
⒊可变增量的PID控制
⒋时间最优的PID控制
⒌带有死区的PID控制(原因:为了避免控制动作过于频繁,以消除由于频繁动作所引起的振荡,故采用…)
28.最小拍系统的设计
P80
29.模糊控制特点
①不需要知道被控对象的数学模型(no need mathematical model)
②易于实现对具有不明确性对象和具有强非现行对象进行控制(solve uncentainty and nonlinearity)
③对被控对象特征参数的变化有较强鲁棒性(robustness)
④对干扰有较强抑制能力(suppress disturbance)
30.模糊控制原理-------步骤
①输入模糊化②模糊决策③输出清晰化--〈最大隶属度法、加权平均法、取中位法〉
31.会画BP网络结构
P111
32.顺序控制系统的类型
①时间顺序控制系统 ②逻辑顺序控制系统 ③条件顺序控制系统
33.顺序控制系统的组成①输入接口 ②控制器 ③输出接口 ④检出检测器 ⑤现实报警装置
34.顺序控制系统的实现方案
①采用继电器组成的逻辑控制系统
②采用晶体管的无触点逻辑控制系统
③采用可编程控制器逻辑控制系统
④采用计算机的逻辑控制系统
35.PLC优点
①抗干扰能力强,可靠性高②适应性强、应用灵活 ③编程简单、容易掌握 ④体积小能耗低 ⑤控制系统设计、安
装、调试方便、工作量少 ⑥维修方便、维修工作量小
36.PLC工作原理
建立在微机工作原理之上,按集中输入、集中输出、周期性循环扫描的工作方式进行。
37.PLC工作过程
①自诊断 ②检查是否有通信请求 ③扫描所有输入端 ④执行用户程序 ⑤输出刷新
38.PLC程序设计中,梯形圆的解释见P141-P143