装备系统故障自愈原理研究

第一篇：装备系统故障自愈原理研究

[基金项目] 国家自然科学基金资助项目(50375014);教育部科学技术研究重点项目(重点03024)[作者简介] 高金吉(1942-), 男, 辽宁本溪市人, 中国工程院院士, 北京化工大学教授, 博士生导师

装备系统故障自愈原理研究

高金吉

(北京化工大学诊断与自愈工程研究中心 北京 100029)

[摘要] 装备故障可否在其运行中得到控制或自行消除? 故障能否像人和动物的疾病一样可以“自愈” 在系统科学的指导下, 移植现代医学“自主调理”治疗原理, 包括免疫、防御、代偿、自修复和适应等, 可以用来指导研究装备自愈原理及工程应用;重点研究了以故障预防和消除为目标的装备系统自愈调控原理, 为研制出具有自愈功能的新一代装备提供科学依据。

[关键词] 装备系统;故障自愈原理;故障自愈调控;诊断;主动控制

[中图分类号]TB114;TB21

[文献标识码]A

[文章编号]1009-1742(2005)O5-0043-06 故障自愈———来自工程实践的重大课题

现代装备日趋大型化、高速化、自动化和智能化, 特别是广泛应用于石化、冶金、电力、有色冶金等流程工业的高速透平机械、工业泵、风机压缩机、离心机等重大装备与生产过程紧密相连, 形成大系统。这类系统一旦发生故障可能导致重大事故, 并造成巨大经济损失。从上世纪60 年代开始,国际工程科技界开发了设备监测诊断技术, 在工业企业逐步推行预知维修和智能维修, 并广泛采用紧急停车连锁系统, 这为确保安全生产发挥了重要作用, 取得了实效。但是, 故障停机检修也会造成巨大的经济损失, 启停机过程中也可能产生新的安全隐患。

笔者提倡开发一种新的与装备故障作斗争的理论和方法, 旨在改变仅靠紧急停车保护机器和完全靠人来检修消除故障的传统方法。这种理论与方法又有别于设备诊断与预知维修技术, 是研究使装备系统具备故障自愈功能, 在运行中“自行”消除故障, 而不完全是停机由人来排除故障。

工程实践表明, 除了少数突发故障以外, 大多数故障发生是有一个渐进过程的, 如果早期发现,及时采取恰当的措施是完全可以防止的。造成这一问题的主要原因在于: 在观念上没有“防微杜渐”的超前意识, 从装备的设计制造到运行操作都没重视故障发生的渐进过程, 因而错过了调控的大好时机, 导致设备故障的发生;另一个重要原因是装备尚没实现监控一体化, 且智能化程度不够。

故障自愈原理研究和应用技术开发是十分必要的, 其理由如下: 1)装备发生故障靠连锁停机或是人为停机解体检修来排除故障, 不但减少了生产时间, 增加了检修费用, 而且容易在开停机过程中发生新的故障乃至事故。故障自愈是提高装备可靠度, 确保其安全长周期运行, 从而降低生产成本的有效途径。

2)现代装备越来越自动化、智能化, 独立完成特定任务的功能越来越强, 对人的依赖性越来越小, 有的根本不可能由人去维修。如美国发射的“勇气”号和“机遇”号火星车, 在太空飞行半年之久, 一旦有了故障靠人去诊断和维修是根本不可能的。

3)设计制造的装备一般总是能在既定条件下有序稳定运行, 但实际运行可能偏离设计条件而使装备产生故障乃至缺陷。检修只能在停机时消除已发现的缺陷, 而故障自愈调控可以实时调控确保装备在设计的条件下运行, 并及时消除装备在运行中新产生的并随机变化的缺陷, 实时地抑制和消除故障苗头, 防患于未然。

4)在故障自愈原理指导下, 可以将与故障作斗争提前到设计阶段, 应用嵌入式技术和智能材料开发监控一体化的装备, 可使设备诊断技术与主动控制技术密切结合, 研制具有故障自愈功能的新一代装备。故障自愈是工程科学发展的必然[1-5]

如图1 所示, 从人类的疾病史和治疗史的角度来看, 人的疾病已有300 万年历史, 而真正意义上的医疗活动不过万年左右, 这说明人类历史有99 %以上的时间是“缺医少药”的, 而人类并没有被疾病征服和消灭, 靠的就是生命的自组织机制,是机体对内外环境复杂作用地防御、调节、适应的机制和能力, 是机体对自身所发生的异常(病变)自主地调节、恢复到正常值并保持稳定的机制和能力。不难看出, 人与疾病作斗争的历史是在漫长的完全依靠“自愈”之后, 逐步产生“治愈”的, 形成至今两种方式并存的局面。

从1781 年瓦特发明蒸汽机到1800 年广泛用于工业化生产至今, 仅有200 多年历史。和人与疾病作斗争的方式相反, 人与故障作斗争主要是靠“治愈”, 即机器出了故障要停机由人来检修。

中国古代思想家老子讲“道法自然”, 就是说世间一切事物必然遵循客观规律。在人与故障和与疾病作斗争的过程中能否遵循共同的规律, 能否在治愈的基础上创造和发展装备故障自愈功能, 这是在理论上值得探讨的重要课题。

按照耗散结构理论, 宇宙中的各种系统, 不论是有生命的和无生命的, 实际上无一不是与周围环境有着相互依存和相互作用的开放系统。因而, 运行的装备和人一样, 都是开放系统, 两者并无严格界限。运行中的“活机器”不是远离而是靠近乃至符合耗散结构的三个基本条件: 其一, 机器是开放系统;其二, 机器在运行时, 不是简单的热力学平衡系统, 而是与外界有物质、能量和信息交换的动态的有序稳定系统, 与外界的交换并不能使机器瓦解;其三, 机器存在非线性的相互作用。

在生命过程中, 离开自身及其环节上的各种控制便没有生命。广义地说, 世间各种事件的因果关系都是控制。就是说, 追求和保持那些合目的的状态, 避免和消除那些不合目的的状态, 这个过程就是实施控制。显然, 机器无故障运行和人健康地活着一样, 都应该是控制的目标之一。众所周知, 工程控制论(Cybernetics)是工程中产生和发展起来的, 它的一些理论和规律同样也适用于生物。这说明人工装备和有生命的人可能遵循某些共同的规律。这就为移植和借鉴现代医学与疾病作斗争的理论和方法, 开展与装备故障作斗争的理论和方法的研究提供了科学依据。

医学上认为“自主调理是治疗学的第一原理”,保持健康的根本点不在于那种宏观的稳定状态, 而在于调节控制那些建立和保持这种状态的具体机制。疾病的痊愈终归还得依靠人体的自愈能力, 包括免疫、防御、代偿、自修复和适应等。这些都可以用来指导研究装备自愈调控原理, 研制出装备的自愈系统。该系统可在装备运行中测试分析可能产生故障的条件及早期故障征兆, 采用诊断预测、智能决策和主动控制方法使装备系统不具备产生故障的条件或自行将故障消除在萌芽中。现代医学已经向修理机器学习, 更换人的心脏、肾等零部件了,工程上也应借鉴移植现代医学的“自主调理”治疗原理, 以故障预防和消除为目标, 研究重大装备复杂系统自主调控原理及其在工程上的应用, 实现故障在装备运行中的“自愈”。故障自愈技术的现状和未来[6-14]

近年来, 装备的故障自愈技术在国内外已有应用或正在开发中, 列举如下:高速离心压缩机、透平机、航空发动机转子和高速精密磨床、加工中心主轴的自动平衡(autobalancer)技术;机器的关键部件损坏可在运行中自修复, 如在柱塞泵的润滑油中注入润滑-修复剂, 在运行中修复已磨损的轴承或摩擦副等;离心压缩机的防喘振控制系统;集散控制系统(DCS)的热后备智能切换系统;基于自愈机制的军事卫星通信系统。

迄今为止, 对故障自愈技术的应用研究还处于起步阶段, 往往仍局限于某一个专业技术的范围内, 如主动平衡系统和自修复技术主要是机械工程技术, 防喘振系统是属于工艺上的控制与调节, 集散控制系统的热后备智能切换属于过程的测控系统, 而基于自愈机制的军事卫星通信系统完全属于信息技术。综合相关交叉学科和不同专业技术集成的自愈技术还没有形成。特别是有关故障自愈的科学理论研究在国内外学术界还没有引起重视。因而, 应用故障自愈原理在研究和设计阶段就指导新一代装备的研制还远没有开始。

在系统论的指导下, 打破传统的专业壁垒, 借鉴和移植现代医学“自主调理”治疗原理, 应用现代非线性动力学等理论, 集成状态监测诊断技术、人工智能技术、主动和自适应控制技术、嵌入式计算机技术等, 研究以故障预防和消除为目标的装备自主调控和自修复技术, 使装备具备故障自愈功能, 完全有可能大幅度减少故障停机。

重大装备系统故障自愈是预防故障和减免维修的减灾增效工程, 是用信息技术改造传统制造业和促进信息行业大发展的必然趋势, 是涉及到多学科交叉的前沿技术和涉及到多专业、多部门的系统工程。至今国内外还没有大力倡导、开发和推广, 因而应用范围还很小, 成效还不显著。因此, 有必要调研国内外装备故障自愈技术开发及应用现状和发展趋势, 研究故障自愈的理论和关键技术, 为提高我国技术装备安全保障和经济运行水平提供科学依据。故障自愈原理研究的主要内容

4.1 故障自愈原理[1,6,9] 医学上认为“自主调理是治疗学的第一原理”,保持健康的根本点不在于那种宏观的稳定状态, 而在于调节控制那些建立和保持这种状态的具体机制。疾病的痊愈终归还得依靠人体的自愈能力, 包括免疫、防御、代偿、修复和适应等。这些“自愈能力”在工程科技领域已经并必将得到越来越广泛的应用, 如图2 所示。笔者借鉴医学的自愈原理重点研究在现代装备中建立故障自愈机制的理论和方法。首先要研究装备与有生命的机体的异同以及与故障作斗争和与疾病作斗争遵循的共同规律。装备和有生命的机体一样, 实际上是由许多相互联系、相互作用的各个要素组成的复杂系统, 它同时也是以一定的组织性(有序性)、多样性(复杂性)处于一定的稳定状态, 并通过各系统之间的相互联系和相互作用, 实现生命过程的调节, 保持机体的有序稳定状态。一旦机体出现故障(病态),那么这时一定是机体中某一局部系统(子系统)偏离其稳定状态, 表明它的有序性、组织性、复杂性与多样性发生某种程度的变化。故障自愈原理的研究就是要建立一种机制, 确保装备在运行中具有预防和自动消除故障的能力。

4.2 装备系统故障产生和发展的规律

我国古代著名医书《素问》说: “是故圣人不治已病治未病, 不治已乱治未乱, 此之谓也。夫病已成而后药, 乱已成而后治之, 譬犹渴而穿井, 斗而铸锥, 不亦晚乎”!未病就是尚未形成的病。疾病在未病的阶段, 在未形成的阶段, 就发现它, 截获它, 使它消灭于无形。这种见微知著, 防微杜渐的功夫, 至今对人类与故障作斗争仍有着指导意义。

医学研究病理的深层规律并提出“系统的整体性原理”和“系统的联系性”原理, 认为“相互作用是疾病的真正终极原因”, 可以借鉴这些原理和方法去研究装备部件、整机及其与输入输出相互作用的关系, 在多因多果的复杂关系中, 找出故障原因与征兆的因果对应关系, 攻克当前故障机理、故障诊断和预测方法研究中的技术难关。

4．2．1 研究故障产生的条件, 预测可能产生故障时的工况和状态

把装备看作多层次、非线性的复杂整体进行研究, 建立多维、多参数、非线性复杂系统模型。深入研究系统内部各组成部分的动力特性、系统与环境以及与输入和输出物质、能量之间的相互作用、相互依赖关系。通过对监测信息的分析, 研究系统从稳定的有序状态变成无序状态的过程、特点和规律, 研究工艺、设备、仪表自控、电气等复杂系统, 找出故障形成过程、发展和防治规律, 特别是产生故障萌芽时的条件和特征。

预测。不仅预测已发生故障的发展趋势, 而且要预测可能产生故障时的条件(工况和状态)。通过对诸多故障征兆信息的信号处理, 分析提取特征参数以及计算输入、输出系统物流、能量的协调性及其有害能量的转化和输出物质特性的变化异常,计算分析装备系统状态和工况参数之间的非线性关系, 探测分析产生故障的原因, 特别是故障萌芽时的条件和特征, 研究预测可能故障产生时的工况和状态的方法。

4．2．2 故障初始原因的早期探测和诊断

除了极少数突发故障以外, 绝大多数故障的产生是有一个过程的, 是渐进的。信息技术的进步, 为探测故障早期征兆提供了可能。

诊断。不仅研究信息, 而且研究关系。要研究复杂系统及其与输入输出物质和能量的相互作用。通过对监测信息的分析, 打破工艺、设备、仪表自控、电气等专业壁垒, 研究其相互作用、相互影响, 找出故障形成过程、发展和防治规律。据此分析故障的因果链, 研究机电仪和工艺复杂系统, 从多因多果的因果链中找出产生故障征兆的最初始原因。

4.3 基于参数监测的故障自愈决策系统研究

对具体对象, 理论上可以通过相关方法建立起系统参数与系统各种可能响应模式之间的关系。若某种响应模式是故障或非期望模式, 则与其对应的参数区域可视为故障参数域;若某种响应模式是期望的或可容忍的, 则与其对应的参数区域可视为正常参数域。显然系统的参数应设计在正常参数域内, 并且在此类区域内参数一定范围的变化是容许的。在运行工程中, 如果各种环境因素导致系统参数发生了改变, 但这种改变后的参数接近故障参数区域边界时, 就需要采取自愈的步骤———调整系统的参数。改变哪个参数, 改变量要多大, 选用何种工程可用的方式改变参数, 都需要决策系统提前做好预案。

4.4 故障自愈机制建模研究[7-14] 装备系统都是复杂系统, 正常运行情况下是处于有序稳定状态。建模是人对客观存在的结构系统的相互关系和相互作用认识的数学描述。信息是可以表征结构系统的变化和其输入、输出及其相互作用的, 当装备系统自身内部子系统间和其与输入输出的物质、能量、环境的关系和相互作用发生异常, 即开始偏离有序稳定状态产生故障时, 探测和处理的信息即故障征兆可以实时表征出来, 据此可以进行诊断和预测。

把装备看作多层次, 非线性的复杂整体进行研究, 可考虑用大系统的建模方法, 把系统分解成若干子系统, 然后再找出子系统之间以及子系统与整体系统之间的关联。

建立的模型是非常复杂的, 可能是非线性, 多维性, 混杂性, 随机性的混合体。也可能难以确定精确的数学模型, 控制的难度很大, 传统的控制方法是难以实施的。多种控制方法可考虑协调进行(如非线性控制、混杂控制、分布参数控制、自适应控制、模糊控制等), 智能化的新型分层协调控制策略的研制势在必行。系统的智能化程度越高,自愈调控的效果就可能越好。可以从如下几个方面进行故障自愈调控系统研究。

1)研究系统刚度、阻尼和质量分布变化产生的机械振动故障的条件和原因;2)计算输入、输出系统能量的协调性及其有害能量的转化, 探测分析故障产生的条件和原因;3)通过输出物质的量和特性的变化异常, 研究故障产生的条件和原因。所谓控制就是施控者选择适当的控制手段, 作用于受控者, 以期引起或达到受控者的行为状态发生合目的的变化。或者呈现有益的行为, 或者抑制并消除不利的行为。以故障的抑制和消除为目标的控制系统即故障自愈调控系统应具备检测、诊断、决策、中间转换和执行等环节几个环节。

故障自愈机制的建立可以实施以故障预防和消除的主动控制:

4．4．1 消除故障产生的后果或启动反作用, 抑制故障的发展 对装备故障进行早期探测和诊断, 通过智能决策, 实时主动调控或适时采取技术对策如改变结构、注入介质等: a.消除这一初始原因刚刚产生的后果;b.启动一个反作用因果链, 抵消故障的因果链的作用。从而可以将故障抑制在萌芽中, 恢复和保持了系统结构的有序稳定。

4．4．2 消除故障的苗头, 抑制故障的产生 除了极少数突发故障以外, 绝大多数故障的产生是有一个过程的, 是渐进的。信息技术的进步, 为探测故障早期征兆提供了可能, 据此分析故障的因果链,找出产生故障的初始原因, 通过智能决策和主动控制消除这一初始原因, 将故障消除在萌芽之中。

4．4．3 消除产生故障的条件, 抑制故障的苗头 在装备运行中, 通过对工况和状态的智能判别和调控或改变系统结构, 避开或消除可能产生故障的条件, 从而消除故障产生的土壤, 抑制故障的发生。在故障自愈建模研究过程中, 要研究系统反应的快速性和正确性。所研究的系统是复杂的系统,那么系统的信息量也非常大, 如何根据大量信息提取出有用的信息, 及时做出正确的反应, 对于系统的自愈调控的顺利实施至关重要。可考虑使用系统工程理论中的系统分析的方法, 对系统信息行筛选, 分析, 建立智能专家库, 及时提供有用的控制方案供智能决策层选择。装备系统故障自愈关键技术研究

故障自愈技术大体有如下几类: 免疫技术、防御技术、代偿技术、自修复技术和自愈调控技术(如图3 所示)。装备系统故障自愈调控(fault self2recovery regulation , FSR)技术的开发应用, 是用信息技术改造传统装备制造业的必然趋势。

在装备复杂系统故障初始原因的早期探测诊断和故障产生条件预测的基础上, 采取智能决策和主动调控方法或其他相应对策来预防和消除故障。研究自主调控方法对复杂系统内部及上层次更大系统多模型的关联和影响, 以及如何确保过程装备自身系统和其所在的大系统均进入稳定的有序状态。

笔者拟以流程工业广泛应用的关键装备离心压缩机和离心机为对象, 采用嵌入式技术和人工智能、主动控制等技术, 开发监控一体化的自愈调控技术[6，7，10]： 通过改变高速旋转流体机械平衡盘压差, 实现转子轴向力主动调控, 以减少轴位移停机和防止轴瓦烧损的技术;烟气轮机主动平衡技术及离心机差速双转子主动平衡技术;基于运行状态自动冲洗的离心机振动故障自愈技术;高速涡轮机械转子轴系半速(或低频振动)失稳控制与自愈技术。在流程工业广泛应用的紧急停车系统(ESD)之前增设故障自愈调控系统, 可在确保安全的前提下大幅度减少自动连锁紧急停车, 应用于上述重大装备, 使其具备自愈功能, 改变或减少靠人去治愈的传统维修方式。结语

装备系统故障自愈原理研究不仅是工程实践的迫切需求, 也是人类未来要建造什么样装备的重大课题。人类将会遵循与疾病作斗争的规律去和装备故障作斗争。人类的自愈能力, 比如免疫、自保护、代偿、自修复(再生)以及自适应等, 将会指导我们对装备故障自愈原理的研究。

以系统论为指导, 研究故障发生的规律及其产生的条件, 在诊断故障的初始原因和预测可能故障产生时的工况和状态的基础上, 打破传统的专业壁垒, 在装备系统中引入以故障预防和消除为目标的自主调控机制, 故障自愈调控是不同于传统的处理机械故障的新方法。

在流程工业广泛应用的ESD 系统之前, 增设FSR 系统, 可在确保安全前提下大幅度减少故障停机, 降低维修费, 取得巨大经济效益。

应用FSR 原理, 在设计阶段就统筹考虑装备的监控一体化。可使装备减小依赖人的程度, 使维修的责任从装备的使用方转移到装备的设计制造方, 研制出具有故障自愈调控功能的、免维修、少维修的新一代过程装备。

参考文献

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100029, China)

[ Abstract] Can mechanical faults be cont rolled and eliminated at machine’s run-time? Can a machine heal itself, as a living person or animal? What can be done before shutting down and overhauling a machine? Under the guidance of the systemics theory ,borrowing the idea of“self2recuperation”therapeutic methodology in modern medicinal science , e.g., the knowledge about the mechanisms of immunity , protection , compensation ,regeneration , adaptation , etc., with the fault prevention and self-healing as the goal , this paper focuses on the study of the fault self2recovery principle and its engineering application , i.e.Fault Self-recovery Engineering(FSE), which can provide theoretical basis in developing a new generation of self2healing machine.[ Key words] equipment system;principle of fault self-recovery;fault self-recovery regulation;diagnosis;active control

第二篇：电力系统故障数据分析平台的研究

电力系统故障数据分析平台的研究

黄细勇

佛山三水供电局

摘要：分析电力系统中故障数据分析系统的功能、现状和特点，提出故障数据分析平台的概念并对其进行研究。介绍平台的主要特点，给出平台设计的整体架构，并说明各组成模块的功能划分，还对模块间的关系等相关问题进行了阐述。

关键词：电力系统 故障分析 支撑平台

一、前言

电力工业是为国民经济和社会发展提供能源的重要基础产业，也是关系国计民生的公用事业。但日益复杂的电力系统，发生故障的几率也在不断增加，某些扰动可能导致大面积停电和稳定性问题尖锐化，严重时系统可能失去稳定。

目前电力系统中的常用的故障分析系统有故障录波系统、输电线路行波测距系统、小电流接地选线系统和电能质量监测系统等，这些系统为分析电网故障、确定电力系统在特定情况下的运行状况提供了强有力的支持。这一类应用的共同点是都要对某些模拟量数据进行记录、分析和计算，从而实现不同故障分析系统的功能。但目前处理录波数据的系统一般只针对具体的应用而开发，相互之间尽管在数据处理方面有许多共性，却是由不同公司各自开发的，系统的开放性差，只适用于某一种特定的应用，缺少平台化的设计思想。这样就形成了所谓的“自动化孤岛”现象。

二、故障数据分析平台的功能分析

目前电力系统中常用的故障数据分析系统有以下几种：

（一）故障录波分析系统

故障录波系统是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种系统,它可以记录因短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量,如有功、无功及系统频率的全过程变化现象。主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为,了解系统暂态过程中系统各电参量的变化规律,校核电力系统计算程序及模型参数的正确性，故障录波已成为分析系统故障的重要依据。

系统主要由电流(电压)智能监视模块、通信链路、监视微机和分析软件四部分组成,该系统将多个智能监视模块统一编址，通过通信网与分析主机相连，组成故障录波系统。每一个智能监视模块相当于一个独立的微型故障录波器，在线监视一条线路的运行状况，连续采集数据。当该线路发生异常时，相应模块连续采集一段设定时间段的线路运行数据，然后，将异常出现时刻前后各一段设定时间的数据作为故障录波信息保存，并上传给分析主机；分析主机将模块上传的数据加以保存、远传和处理，并可将异常波形显示并打印出来。

（二）输电线路行波测距系统

当输电线路发生故障后，必须通过寻线找出故障点，并根据故障造成的损坏程度判断线路能否继续运行还是须停电检修。行波测距是目前应用广泛的故障测距方法，其基本原理是：在电力系统发生故障后,在故障点将产生向两端运行的暂态行波,暂态行波在传播过程中遇到不均匀介质时,将发生折射和反射,因此在故障点和母线检测处暂态行波会发生反射和透射,这样就可以利用两个波头之间的时间差来完成故障定位。

行波采集与处理系统安装在厂站端，采用集中组屏式结构，一般包括行波采集装置、T－GPS电力系统同步时钟以及当地处理机三部分。行波采集装置主要负责暂态电流信号的采集、缓存以及暂态启动，并生成启动报告；T－GPS负责提供精确同步脉冲信号及全球统一时间信息；当地处理机由一台工控机构成，负责接收、存储来自装置的暂态启动报告，并与安装在线路对端所在变电所内的行波采集与处理系统交换启动数据，从而自动给出双端行波故障测距结果。

（三）小电流接地选线系统

电力系统配电网故障中绝大部分是单相接地故障。由于故障电流小，系统可带故障继续运行一定时间，小电流接地方式可显著提高供电可靠性，同时也具有提高对设备和人身安全性、降低对通讯系统电磁干扰等优点。但长时间带故障运行，特别是间歇性弧光接地故障时，过电压容易使电力设备出现新的接地点使事故扩大；同时故障电流可能使故障点永久烧坏，最终引短路故障。因此故障后快速选择故障线路就显得十分重要，在发生故障时须准确选出故障线路,以便及时切除故障。

由以上分析可以得出故障处理系统的共性：首先进行数据的采集和存储，再由数据处理模块进行数据的分析、计算及各种特征的提取等操作，最后对所得结果进行保存、显示和打印等。但目前不同的故障处理系统只针对具体应用开发，缺少通用平台的概念。

三、平台的主要功能模块与工作流程

参数设置模块可以对平台运行的参数进行设置，使平台在合适的状态下运行。前置机通过规约处理模块与站端装置进行通信，接收不同监测装置上传的各种录波数据，包括对不同通信规约传输数据的打包与解规约。数据通讯模块负责与后台机交换信息，若从装置收到的录波数据格式不符合Comtrade标准则先调用数据格式转换模块然后再将转换后的数据交给数据通讯模块。

故障处理模块负责把接收到的数据进行分析处理，将数据分析后通过数据库管理模块送入数据库服务器中，故障处理模块还提供与高级应用程序的接口。报表管理模块从数据库中取得数据生成各种报表，装置参数整定模块在后台机上发送参数整定命令，通过前置机发到装置以调整装置的运行状态。装置运行监控模块实现监测与控制装置运行状况的功能，告警模块处理装置上报或是系统操作所产生的各种告警信息。

当用户要查看录波数据曲线时调用录波查询模块查找到满足要求的数据，再通过录波曲线显示模块对要分析的数据进行查看。用户权限设置模块设定用户的使用权限，以提高平台的安全性。

四、结束语

本文提出的电力系统故障数据分析平台，遵循标准化、模块化、分布式、分层次的设计原则，具有良好的通用性和可扩展性，为开发故障录波系统、行波测距、小电流接地故障监测和电能质量监测等以处理录波数据为主的信息管理系统提供全面的底层支持。平台的使用可以提高软件的重复利用率，避免重复开发，减少电力企业的投资，有利于提高电网的运行和管理自动化水平。参考文献：

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第三篇：新形势下宝鸡市装备制造业发展研究

新形势下宝鸡市装备制造业发展研究

“十一五”以来，宝鸡市工业化进程稳步向纵深发展，结构调整步伐明显加快，产业布局日趋合理，企业规模不断壮大，经济效益稳步提高，支柱产业、龙头企业、特色产品在宝鸡市工业经济发展中的支撑作用明显增强，形成了以国有经济为主体，其他所有制经济协同发展，和以龙头企业为支撑，辐射带动中小企业向产业化、特色化发展的新格局。

装备制造业，作为国家技术型改革及战略性转型的重点行业，已经越来越多的成为工业经济发展的代名词。装备制造业的发展水平，直接决定了其他工业行业的发展水平。宝鸡市作为国家重点装备制造业基地，经过多年的发展已经形成了以陕汽、法士特、中铁宝桥为龙头的交通运输设备制造业基地，以秦川集团、宝鸡机床集团为龙头的通用设备制造业基地，和以石油机械厂为龙头的专用设备制造业基地。目前宝鸡市装备制造业涉及行业众多、产品门类齐全、龙头企业规模较大、企业数量较多。“十一五”期间，宝鸡市装备制造业作为工业经济发展壮大的主力军，从企业规模到发展质量都得到一定程度的提高，规模以上装备制造业企业数由2006年的46户增加到2010年的87户；实现工业总产值由2006年的153.61亿元，提高到2010年的454.72亿，增长了2倍；工业增加值以年均22.6%的速度逐年增长，增速分别高于宝鸡市GDP及规上工业经济7.5和1.8个百分点；占宝鸡市规模以上工业的比重也由2006年的28.9%上升到2010年的34.5%。装备制造业的强势增长，为全面完成宝鸡市“十一五”经济社会发展各项目标奠定了坚实的基础。可以说，宝鸡的经济看工业，工业的发展看装备制造业。

一、今年宝鸡市装备制造业发展呈现“两个态势”

1、整体回落态势

1-8月份，宝鸡市87户规模以上装备制造业企业累计完成工业总产值316.1亿，占宝鸡市规模以上工业总产值的32.5%，同比增长22.5%，低于宝鸡市平均增速7.7个百分点，增速较一季度、半年分别下降20.1和11.7个百分点。与同期比较，宝鸡市1-8月份装备制造业总产值占全市规模以上工业总产值的比重为32.5%，较同期下降2.5个百分点；对宝鸡市增长的贡献率也由同期的45.2%下降到25.8%，整体呈现出逐季回落态势。

2、行业分化态势

行业大类看，1-8月份，占宝鸡市装备制造业产值达91.8%的三大行业依次为：交通运输设备制造业、通用设备制造业和专用设备制造业。三大行业占规模以上装备制造业的产值比重分别为47.5%、25.8%和18.4%，成为宝鸡市装备制造业的主体。交通运输设备制造业累计完成工业总产值150.29亿元，同比增长4%，低于宝鸡市平均增速26.2个百分点，对宝鸡市增长的贡献率仅为2.5%，严重制约了宝鸡市工业经济增长。通用设备制造业完成工业总产值81.77亿元，同比增长42.2%。专用设备制造业完成58.47亿元，同比增长58.9%。通用设备制造业和专用设备制造业的较快增长，与交通运输装备制造业呈现出明显的“两极分化态势”。

行业之间的差距表现在龙头企业生产经营状况的巨大差距上：

①、以陕汽、法士特为代表的汽车及零配件制造业，受市场饱和度提高及汽车受惠政策退出等影响，1-8月份产销较同期呈现出下降趋势，其中陕西汽车集团有限责任公司宝鸡部分工业总产值下降0.9%，陕西法士特齿轮有限责任公司下降25.3%。造成生产下降的原因是多方面的，以陕汽为例，紧缩的货币政策提高了以按揭销售及分期付款为主的重卡购买成本，同时《公路安全保护条例》的实施对重卡销售产生一定的影响。乡镇作为轻卡销售的主要购买力，随着汽车下乡政策的退潮及前两年市场的高速增长透支了今年部分的增量，也是轻卡销售不好的主要原因。重点项目“30万辆微客”虽然已经投产，但品牌效应及技术支撑并不具备当前激烈的市场竞争，销售一直未见打开。以中铁宝桥股份有限公司、中铁电气化局集团、宝鸡南车时代工程机械有限公司为代表的铁路交通设备制造业，受国家铁路建设重点调整及重大交通事故等因素影响，生产也由高增长转为持续放缓态势。其中中铁宝桥股份有限公司1-8工业总产值增速为-13.6%，较上半年大幅下降36.8个百分点。在“7•23甬温线特大事故”后，铁路建设新项目审批暂停、部分高铁降速等措施的出台，高速铁路建设项目明显放缓或基本停顿，已签订合同的不能继续执行、生产出来的产品推迟铺设时间造成库存严重挤压，以中铁电气化局集团宝鸡器材有限公司为例，1-8月份，企业预交付产成品占存货的76.6%，同期为44.6%。

②、以宝鸡石油机械厂为代表的专用设备制造业，由于产品的特殊性，随着国家能源战略调整，石油装备的需求稳步回升，企业订单基本饱和，1-8月份宝鸡石油机械厂工业总产值增速为40.6%。从产销增长结构上看，主导产品钻机的销售量和销售额大幅增长，其中钻机收入的增幅达到1.1倍。虽然企业拥有自身独特的优势，但受环境的影响形势依然严峻，原材料、燃料类价格的持续上涨对于企业资源的合理配置提出了更高的要求，特别是对于如何在好的需求环境下实现转型升级，是当前企业急需重点解决的问题。

③、以秦川集团、宝鸡机床为代表的通用设备制造业，市场需求依然保持了较快增长的态势，基本实现“产销两旺”，其中秦川集团1-8月份工业总产值增速为50.6%，宝鸡机床增速为32.1%。虽然保持了较高的增长速度，但后几个月市场形势不确定性在增加，原辅材料涨价因素也对企业利润产生一定程度的挤压，存在的产品结构性矛盾也一定程度上影响了企业正常发展。

从龙头企业的发展情况看，有挑战也有机遇，只有准确把握环境、市场以及政策导向，及时调整发展思路，加强企业转型力度，才能确保宝鸡市装备制造业继续保持平稳较快增长。

二、当前装备制造业发展受到“五个制约”

1、国际、国内经济形势制约装备制造业发展

当前，国际经济形势日趋复杂，美国经济危机复苏乏力，欧洲债务危机愈演愈烈。美国上半年生产总值增速1.3%，大幅低于去年3.1%的水平。欧元区各国分化明显，受主权债务危机困扰的国家经济持续低迷，日本已连续3个季度负增长。同时，全球通货膨胀压力逐步加大，巴西、印度消费价格指数连创新高，美国及欧元区也处于压力线以上。受世界经济危机影响，国内经济增长也呈现缓慢回落的态势，体制性、结构性问题更加突出，经济运行呈现出物价上涨过快，中小企业受多重因素挤压经营困难等问题。同时，国际原材料、燃料类价格的持续高位运行，造成工业企业生产成本的不断增加，尤其对装备制造业带来了巨大的压力。

2、政策投资导向制约装备制造业发展

从现阶段宝鸡市装备制造业的发展情况看，国家宏观政策导向对于装备制造业发展影响较大。2008年底国家推出的4万亿投资计划以及一系列扩大内需的刺激措施，宝鸡市装备制造业连续三年成为宝鸡市规模以上工业经济增长贡献最大的产业。但随着4万亿投资的陆续收尾，国家宏观调控政策的再次定位，特别是今年以来国家为调控房地产价格、抑制通货膨胀、加速结构调整等采取了一系列政策措施。由于装备制造业的发展与固定资产投资存在较高程度的正相关，银根紧缩等宏观调控措施及物价上涨势必制约投资的增长，一旦固定资产投资回落，装备制造业的生产情况就呈现出缓慢回落的趋势，尤其是对中小装备制造企业发展带来巨大的冲击。

3、成本增长过快制约装备制造业发展

从供销方式看，宝鸡市装备制造企业大多采取以销定产的生产方式，由于涉及的采矿专用设备、机床类产品生产周期较长、运输难度较大，企业在合同签订与交货期上存在相对较长的时间差，对于现阶段国内原材料、燃料、人工成本的快速上涨，企业在生产经营中对产品定价无法准确把握，很大程度上会造成生产的间接亏损，由于装备制造业产品及行业内部的特殊性，经营成本的压力对于装备制造业的影响同样较为严重。

4、竞争力不强制约装备制造业发展

从当前国际、国内装备制造业的发展情况看，供需关系从规模上的调整向结构上的调整转变，基于宝鸡市装备制造业发展水平仍然以国内市场为主，随着整体资金面的趋窄，投资增速的下降，市场饱和度也逐步扩大，产品需求也向针对性强、科技含量高、节能环保等方面发展。当前宝鸡市装备制造业产品存在核心技术不多、产品竞争力不强等方面的因素，对于市场供需关系的变化应对乏力，无法满足当前国际、国内市场的发展变化，成为制约宝鸡市装备制造业发展的一个重要因素。

5、科技投入不足制约装备制造业发展

2010年，宝鸡市规模以上工业企业506户，有R&D活动的企业58户，占总户数的11.4%，低于全省2009年17.4%的水平。2010年，宝鸡市装备制造业R&D资金投入4.47亿元，占装备制造业增加值比重的3.5%，全省为4.1%，2010年宝鸡市规模以上装备制造业R&D投入强度（指企业R&D经费与主营业务收入之比）为2.1%，低于全省2009年2.24%的平均水平。从资金来源情况看，宝鸡市装备制造业R&D投入主要来源于企业自身和政府支持，两者投入比例为95.6: 4.4（2009年陕西省两者投入比例为78.5: 21.5）；2010年宝鸡市装备制造业共有R&D活动人员8229人，占全省装备制造业科研人员的比例不到1/5，与装备制造业在全省的地位不相匹配。从资金使用情况看，宝鸡市装备制造业R&D经费内部支出与外部支出的比例为9.1:0.9，R&D经费支出绝大部分用于企业内部，仅有少部分用于对企业外部的支付，反映出企业在科技研发方面形成孤军奋战局面，并未将我省科研机构、高等学府众多的优势利用起来、发挥出来。科技研发投入不足，在很大程度上制约了装备制造业的持续快速发展。

三、装备制造业发展中存在“四难”

1、市场竞争白热化，企业经营“盈利难”

盈利能力是企业生存和发展的根本。宝鸡市装备制造业发展处于中等水平，盈利能力相对较低，在当前形势下企业盈利更加困难。今年1-8月份，宝鸡市共有装备制造业企业87户（陕汽、法士特无财务表），实现主营业务收入202.5亿元，同比增长30%；实现利润7.57亿元，同比增长25.1%，低于宝鸡市平均增速4个百分点；其中亏损企业26户，比去年同期增加8户，亏损企业亏损额增长66.6%。其中交通运输装备制造业实现利润3.31亿元，同比下降15.1%。从1-8月份工业价格指数上看，工业生产者购进价格指数为111.8%，工业生产者出厂价格指数为105.9%，连续20个月出厂指数高于购进指数并呈现逐步扩大趋势，造成企业“盈利难”。

2、银根紧缩，资金趋紧，企业生产“维持难”

今年以来，国家连续上调存款准备金率以抑制通货膨胀，装备制造业生产周期普遍较长，资金流动好比企业的血液流动，时刻决定着企业生存的命运。1-8月，宝鸡市规模以上两项资金合计360.81亿元，占宝鸡市流动资产的56.1%。其中装备制造业两项资金占用149.6亿元，占流动资产合计的63.3%，高于宝鸡市平均占比7.2个百分点。同时，对于融资渠道单

一、融资平台较少的中小型企业，企业流动资金更为紧张，1-8月份，宝鸡市中小型装备制造业流动资产合计64.81亿元，同比增长18%，分别低于宝鸡市及大型装备制造业11.8和2.2个百分点。

3、中小企业发展不足，难以形成支撑工业发展的后续力量，造成“支撑难”

近年来，宝鸡市工业经济增长过多的关注于重点工业企业，建立了“十二户大企业集团”监测体系，先后出台了支持龙头企业发展等一系列政策措施，但对中小企业关注度始终不够，受区位及资金情况的影响，非公中小企业的发展未能得到有效的突破。从86户规模以上装备制造业企业生产情况看，1-8月份工业总产值上10亿元的企业6户，上5亿元的10户，其中中小企业累计完成工业总产值132.74亿元，占装备制造业总产值的42.9%，同比下降1.4%，低于装备制造业整体增速23.9个百分点。中小企业发展缓慢，无法形成一批支撑工业经济发展的中坚力量。

4、产业集群配套水平低，装备制造业集群化“成型难”

装备制造业的发展需要一批配套企业的强力支撑，特别是在国家大力推进转型升级的攻坚阶段，配套企业的发展壮大对于促进龙头企业产品结构调整、发展壮大产业链、提升企业核心竞争力和自主创新能力具有极其重要的作用。但从宝鸡市装备制造业配套情况看，存在规模较小、技术含量较低、竞争力不强等问题。以机床工具制造业为例，为秦机、宝鸡机床两户龙头企业提供加工配套协作的企业超过100户，其中规模以上的就有13户，配套率目前接近35%。但从配套产品看，机床工具产业关键件市域配套率技术含量低，竞争力不强，重点数控机床制造关键件、大中型铸锻件、数控操作系统、功能配件等都是从外省购入的，尤其是机床需求量大的大型铸锻件，宝鸡地区产业链供给能力几乎为零。就现阶段机床制造业发展需求看，存在极大、极小、极轻、极重的极型发展局面，如果不形成一批中小配套企业的有效支撑，龙头企业就无法甩掉繁重的产业链负担，向“专、精、特”方向发展，中小企业的配套水平较低，决定了宝鸡市产业集群化程度较低。

四、建议与措施

针对当前宝鸡市装备制造业发展现状，我们建议：

1、加快装备制造业集群建设，促进配套中小企业协同发展

集群化是发展装备制造业的必然趋势和最终选择，配套中小企业的协同发展决定了龙头企业的专业化程度。一方面要加大对本市配套中小企业的扶持力度，出台有针对性的政策措施，重点解决企业融资、审批、用地等实际问题，降低行业准入门槛，以提高数量向提高质量转化。同时，挖掘有潜力、有市场、有技术的中小企业做大做强，成为龙头企业真正腾飞的双翼。另一方面要积极引进外地专业化配套企业入驻宝鸡，以提高自身软实力，吸引更多有技术，有经验的企业安家落户，促进宝鸡市配套中小企业的整体发展。

2、加大装备制造业固定资产投资及招商引资水平

从现阶段宝鸡市装备制造业的发展现状看，生产的增长仍然依靠投资的增加，在新的发展阶段，我们的关注点要从投资数量向投资质量转变，各级各部门要加大对项目质量的审批力度，从源头上把控宝鸡市生产资料的合理分配、优质分配。同时，要围绕装备制造业尤其是重点企业，加大招商引资力度，吸引更多市场竞争力强、管理模式先进的企业到宝鸡发展。以优化发展环境，提升对外开放水平为主旨，以深化行政审批制度改革，提升行政服务效能为抓手，下大力度整治“三乱”现象以及行政“不作为”和“乱作为”的行为，以提升环境软实力为目标，促进宝鸡市经济又好又快发展。

3、加强中小企业及新兴产业的扶持力度，逐步将数量优势转化为竞争优势

加强对中小企业的扶持力度，从政策上、资源配置上给予一定的鼓励和支持，扶持中小企业从价格优势向技术优势、管理优势上转型，通过加大中小企业技术改造和技术研发的支持的力度，来加强基础工艺、基础件、基础机械这样一些基础环节生产能力，增强企业内在的实力，围绕大企业大集团及新型产业，引导提高非公经济的协作能力与配套水平，延长产业链，提高产业关联度，形成专业化生产、一体化发展的新格局。同时，加快发展新兴产业步伐，在航空安全、太阳能光伏、风电装备等新兴产业领域实现新的突破，使新兴装备制造业成为拉动宝鸡市工业经济增长的新方向，逐步将数量优势转化为竞争优势。

4、提升企业品牌效应，将科技创新作为产业转型升级的核心力量

积极引导企业加大科技研发资金的投入力度，从产品创新向技术创新、服务创新发展，积极开展科技专项的申报和实施，鼓励企业引进国内外先进生产设备和工艺技术，大力提升宝鸡市装备制造业水平。同时利用宝鸡市企业优势、产业优势和研发优势，吸引人才、技术、资金的高度集中，将提升科技进步作为企业竞争的核心力量，将服务性装备制造业作为企业发展的未来趋势，将转型升级作为装备制造业乃至宝鸡市工业经济发展的核心内容，不断拓展企业盈利面及盈利空间，以效益推动企业持续发展。

第四篇：工作岗位研究原理与应用

工作分析理论与应用复习资料

第一章

一、与工作分析相关的概念P1

1、任务

2、职责

3、岗位

4、工作

5、职业

二、工作分析的原则P2

1、系统原则

2、能级原则

3、标准化原则

4、最优化原则

三、工作分析的内容P2

1、工作职责恩熙

2、工作流程分析

3、工作权限分析

4、工作关系分析

5、工作环境条件分析

6、认职资格条件分析

四、工作分析的意义P5

1、使人力资源规划更为准确

2、使工作职责更为明确

3、使工作设计更为合理

4、使人员招聘更为顺畅

5、使薪酬体系更为公平

6、使绩效考核更为客观

7、使员工培训更为有效

第二章

一、传统工作分析方法P16—30

1、面谈法

2、问卷法

3、关键事件法

4、观察法

5、工作日志法

6、主管人员分析法

7、资料分析法

7、能力要求法

二、运用面谈法需要注意的问题P16-17

1、面谈法的成功关键在于面谈者之间的坦诚与信任。

2、为了提高面谈的效率必须与主管领导密切配合，找出最了解工作内容和最能客观描述自己职责的员工。

3、面谈的场地环境要适合面谈。

4、必须尽快和被询问者建立融侨的感情沟通和交流。

5、面谈之前应拟定一份详细的提问提纲。

6、在面谈中应把握好提问的技巧。

7、如果被询问者的工作职责比较多，应要求他将各种职责分别列出，并按重要程度进行顺序排列。

8、面谈结束以后要将收集到的信息资料请任职者及其主管浏览核对一遍。

三、问卷法的含义P17 问卷法是让有关人员以书面形式回答有关工作岗位问题的工作分析方法。

四、问卷法的优缺点P18 优点：

1、可以在短时间收集众多岗位信息资料，不像面谈法那样费时费力。

2、可在生产和工作时间之外填写，不影响工作。

3、调查范围广，可用于多种目的、多种用途的工作分析。

4、相对而言，它更适用于收集管理岗位的信息。缺点：

1、问卷编制的技术要求较高，其设计难度较大，成本费用较高。

2、不同任职者因对问卷中同样问题理解的差异会产生信息资料的偏差。

3、问卷的回收率通常偏低

4、只适宜于有文字理解能力并有一定书面表达能力的人群。

五、问卷法的设计一般有3种形式：开放式、封闭式、混合式 P18

六、在设计问卷时，应注意以下几点：P19

1、要根据工作分析的目的确定需要获取的岗位信息，将要收集的信息转换为问卷中的具体问题。

2、问题应由针对性，语言应清晰、简洁、易懂，必要时可附加说明。

3、问卷的具体项目可根据需要进行调整，内容可简可繁。

4、易于回答的问题放在前面，而难以回答的开放式问题放在后面。

5、问题的排列要有一定逻辑次序。

6、采用不同形式提问，有助于引起回答者的兴趣。

七、选择取得关键法的方法：

1、工作会议

2、访谈

3、调查问卷P24-25

八、观察法的含义P26 观察法是指工作分析人员之间到工作现场，针对特定对象的作业活动进行观察，收集、记录有关工作信息，并进行分析和归纳总结的方法。

九、任务清单分析系统的优点（简答）P35

1、信息可靠性较高

2、可有效获得工作职责、工作内容、工作关系和劳动强度等方面的信息。

3、所需费用较少。

4、难度较小，容易被任职者所接受。

5、可操作性强。

十、海氏计划的核心是关于岗位的性质和范围的信息主要包括以下5个方面（简答）P40

1、该职务对于组织的适合程度。

2、关于辅助机构的一般组成。

3、工作所需的技术性知识、管理性知识和人际关系知识的一般性质。

4、解决问题所需了解的特性。

5、在解决问题和进行工作时，所受的控制以及拥有的自由度。

十一、工作要素法涉及的工作要素包括如下5类：知识、技能、能力、工作习惯、个性特点P42

十二、工作分析问卷收集的6种信息P47

1、信息来源

2、心理过程

3、工作输出

4、与其他人的联系

5、工作背景

6、其他工作特征

第三章

一、工作分析的目的主要有以下几项P51

1、对各种特定的工作进行如实的描述，正确认识这些工作。

2、编制或修订工作说明书

3、对工作进行设计或再设计

4、明确岗位资格要求，制定招聘标准和招聘测试方案

5、制定有关工作任职者的培训计划，提高培训的针对性和培训的效果。

6、明确工作任务、职责、权利及其相关工作的关系，减少相互推诿的想象。

7、进行工作评价，平衡薪酬待遇，实现公平，公正。

8、对工作绩效进行评价，提高评价的客观性、公正性等。

二、工作分析系统的选择应慎重，主要应考虑以下几种因素（简答）P52

1、工作的结构性

2、产业的类型

3、工作结果和过程特征

4、企业价值观

5、研究的对象

三、工作分析所需信息的主要类型有以下几种P58

1、工作活动

2、机器设备

3、工作条件

4、对任职者的要求

四、工作信息的收集者P60

1、工作分析专家

2、工作任职者

3、工作任职者的上级主管

第四章

一、工作描述的含义P73 工作描述是指用书面形式对组织中各类岗位的工作性质、工作任务、工作职责与工作环境等所做的统一要求。

二、工作描述的基本内容P75

1、工作识别

2、工作编号

3、工作概要

4、工作关系

5、工作职责

6、工作条件

7、工作环境

三、工作规范与工作描述的关系P82

1、从编制的直接目的看，工作描述是以“工作”为中心对岗位进行全面、系统、深入的说明，为工作评价、工作分类提供依据。而工作规范是在岗位说明的基础上，接受什么样的人员才能胜任本岗位 工作，以便为企业职工的招聘、培训、考核、选拔、任用提供依据。

2、从其内容涉及的范围来看，工作描述的内容十分广泛，包括对岗位各有关事项的性质、特征、程序、方法的说明，而工作规范的内容较为简单，主要涉及对岗位人员任职资格条件的要求。

四、工作说明书编写中存在的问题P92

1、对工作说明书的内容结构认识不清

2、对工作职责界定不清

3、工作说明书的编写存在很大的随意性和盲目性

4、工作说明书内容零乱、不成体系

五、编写工作说明的一般准则P95

1、确定工作说明书的内容

2、选择工作说明书的格式

3、界定岗位

4、使用专业词汇

5、使用规范文字

6、使用正确的表达方式

7、使用统一的格式

8、多层次、多角度审核把关

第五章

一、岗位设置的原则P109

1、最低岗位数量原则

2、有效配合原则

3、关系协调原则

4、有效管理宽度原则

5、经济化、科学化、合理化和系统化原则

二、定编定员的原则P111

1、工作效率原则

2、科学性原则

3、合理性原则

4、岗位、人员比例关系协调原则

三、定编定员的方法P113

1、按工作效率定编定员

2、按设备定编定员

3、按岗位定编定员

4、按比例定编定员

5、按组织机构、职责范围和业务分工定编定员

四、岗位设置表可分为企业岗位设置总表和部门岗位设置表两种形式。P115

五、企业岗位设置总表的格式如下：P115

1、岗位编号

2、岗位部门

3、岗位名称

六、编制岗位标准的目的：P119 编制岗位标准是为规范企业各级人员的岗位设置和要求，为员工上岗工作和企业选用人才提供依据，促进企业人力资源管理制度的健全和完善。

七、岗位标准的编写程序P119

1、调查访谈

2、制定岗位标准编写规范

3、组织编写岗位标准

4、审核岗位标准

5、岗位标准的实施

6、岗位标准的修订

第六章

一、工作设计是指为了有效地达到组织目标与满足个人需要而进行的工作内容、工作职能和工作关系的设计。P132

二、工作设计分为两类，一是对企业中新设置的工作岗位进行设计；二是对已经存在的缺乏激励效应的工作进行重新设计，也称工作设计。P132

三、工作设计的基本原则：P133

1、效率原则

2、工作生活质量原则

3、系统化设计原则

四、工作设计的一般步骤：P135

1、需求分析

2、可行性分析

3、评估工作特征

4、制定工作设计方案

五、双因素理论中保健因素包括哪些？P141

1、公司政策

2、管理措施

3、监督

4、人际关系

5、物质工作条件

6、工资

7、福利

六、双因素理论中激励因素包括哪些？P141

1、成就

2、赏识

3、具有挑战性

4、增加的工作责任

5、成长和发展的机会

七、赫兹伯格认为满足员工心理成长需求，既可以使员工有成就感，又可以激励员工提高劳动生产率，于是，他提出了工作丰富化的建议。P143

八、工作扩大化是指增加员工工作任务的横向多样性的另一种早期努力。P151

九、知识型员工的特点：P155

1、自主意识强

2、注重自我价值的实现

3、藐视行政权力

4、流动性大

十、知识型员工工作设计的一般思路156

1、个体成长

2、工作自主程度

3、业务成就

4、薪酬福利

第七章

一、工作评价是通过一定的方法来确定企业内部工作与工作之间的相对价值。P162

二、工作评价的特点P162

1、工作评价的中心是“事”不是“人”

2、工作评价是对企业各类岗位的相对价值进行衡量的过程

3、工作评价是对性质相同岗位的评判

4、工作评价需要运用多种科学的理论和方法

三、工作评价的作用与功能P163 作用：

1、以量值表现岗位的特征

2、比较岗位价值的大小

3、为企业岗位归级、分类奠定基础 功能：

1、以事定岗

2、以岗定责

3、以责定权

4、以责定酬

四、工作评价的步骤P165

1、岗位分类

2、收集岗位信息

3、成立工作评价小组 4选择评价方法

5、确定评价要素

6、确定评价标准

7、试点

8、全面实施

9、提交工作评价报告

10、总结

五、工作岗位的主要影响因素P167

1、工作责任

2、工作技能

3、劳动强度

4、工作环境

六、评价指标的确定（了解）P167

1、工作责任

2、工作技能

3、劳动强度

4、工作环境

5、社会心理因素

七、分类法是在工作分析的基础上，采用一定的科学方法，按岗位的工作性质、特征、难易程度、工作责任大小和人员必备的资格条件，对企业全部岗位所进行的多层次划分。P185

八、评分法的操作步骤P189

1、确定评价要素及其权重

2、确定评价项目

3、赋予各评价要素点数

4、制定要素分级标准

5、进行工作评价

6、划分岗级

九、评分法的优缺点P191 优点：其科学性、客观性、准确性及由此所带来的相对公平性

缺点：工作评价系统的设计比较困难，专业性强，工作量大，较为费时费力。

十、因素比较法的基本做法：选定岗位的主要影响因素，然后将工资额合理分解，使之与各影响因素相匹配，最后再根据工资数额的多寡缺点岗位的高低。P101

十一、海氏工作评价系统把岗位的影响要素主要划分为3种：技术知识、管理诀窍、人际技能P193

第八章

一、岗位分析是指在工作分析的基础上，采用一定的科学方法，按岗位的工作性质、特征、繁简难易程度、工作责任大小和人员必须具备的资格条件，对全部岗位所进行的多层次划分。P217

二、企业岗位分类与公务员职位分类的区别P217

1、研究对象不同

2、实施性质不同

3、实施范围不同

4、实施的难度不同

三、岗位分类的作用P218

1、岗位分类是人力资源管理科学化的重要基础

2、岗位分类是人力资源管理规范化的基本前提

3、岗位分类是组织设计科学化、系统化的主要手段

4、岗位分类是组织良好运行的重要保障

四、岗位分类的原则P219

1、客观性原则

2、结构合理原则

3、差别适度原则

4、动态调整原则

五、岗位纵向分类的实施步骤：P229

1、选取合适的评价要素

2、确定评价要素的等级划分

3、确定各评价要素的权重

4、确定评价要素不同等级的点数

5、进行评价计分

6、根据评价结果划分岗级

7、统一岗级

第九章

一、人力资源规划是指根据组织发展战略、组织目标及组织内外环境的变化，预测未来的组织任务和环境对组织的要求，以及为完成这些任务和满足这些要求而提供人力资源的过程。P240

二、人力资源供给预测是指对组织中现有的工作和人员配置的情况进行了解，掌握组织中现有工作岗位的数量、类型、目前的绩效情况、员工所具备的工作技能和提升的潜力、工作岗位对人员的要求以及目前工作人员与工作岗位的适应情况，掌握组织在未来某一时间内可能的人力资源供应情况。P241

三、工作分析在员工招聘中的作用：P245

1、通过工作分析，明确组织招聘岗位所需承担的岗位职责和工作任务，为招聘者和应聘者提供有关工作的详细信息。

2、通过工作分析，明确应聘者需要具备的素质水平，为招聘者提供可行的应聘资格背景信息，有助于应聘者的资料筛选

3、通过工作分析，为招聘面试者提供在选拔过程中需要测试应聘者的工作技能资料，组织有效的面试，选拔合格的应聘人员

四、关键胜任能力的内容P250

1、技术技能

2、认知能力

3、工作风格

4、人际技能

五、选拔的方法P252

1、面试

2、证明材料与履历核实

3、业务知识测试

4、认知能力测试

5、身体能力测试

6、工作样本测试

六、能岗匹配包含两个方面的含义：一是指某个人的能力完全能胜任该岗位的要求，即所谓人得其职；二是指岗位所要求的能力这个人完全具备，即所谓职得其人。P255

能岗匹配原理的要点

第十章

一、工作分析与员工培训的关系P267

1、工作分析有利于员工培训需求的确定

2、工作分析是设计员工培训方案的基础

二、培训需求分析是以工作任务的分析为基础。P270

三、培训法案设计的原则P273

1、明确培训目标

2、了解受训者情况

3、知识性与趣味性相结合

4、注重实际体验

5、考虑个体差异

6、反馈

四、培训方案设计的方式P274

1、课堂培训

2、专题讲座

3、学徒式培训

4、角色扮演法

5、案例研究法

6、头脑风暴法

五、管理者对经过培训的员工的感受如何：P286

1、反馈

2、学习

3、行为

4、结果

第十一章

一、绩效管理的意义主要表现为以下几点：P288

1、改进管理效率，提高工作质量

2、帮助员工改进工作，谋求发展

3、为制定激励措施提供客观依据

4、为员工培训提供明确方向

二、工作分析与绩效管理的关系P289

1、工作描述是影响绩效的最直接因素

2、岗位特点决定了绩效评估方式

3、对工作描述是设定绩效指标的基础

三、绩效管理中经常存在的问题主要内容如下：P291

1、缺乏明确的绩效标准

2、极小标准不合理

3、绩效标准可衡量性差

4、评价者失误

5、消极沟通

6、使用多重标准

7、评价指标权重不合理

8、评价周期安排不当

四、确定关键业绩指标体系的原则：P294

1、关键性原则

2、可控性原则

3、注重行为原则

第十二章

一、影响薪酬的内在因素P309

1、权力和责任

2、技术和训练

3、工作时间

4、工作危险性

5、福利及优惠

二、工作分析与薪酬体系设计P311

1、工作分析

2、工作评价

3、薪酬调查

4、薪酬定位

5、薪酬结构设计

三、薪酬调查重在解决薪酬的对外竞争力问题，即企业在确定薪酬水平时，需要参考劳动力市场的薪酬水平。P324

第五篇：STATCOM在电力系统故障时的动态特性仿真研究

STATCOM在电力系统故障时的动态特性仿真研究

汤亚芳，施怀瑾

（贵州工业大学电气工程学院，贵州 贵阳 550003）

摘 要：采用MATLAB PSB建立了STATCOM的时域仿真模型，以实例对STATCOM在系统故障时的动态运行特性进行了仿真研究。结果表明，当控制器采用常规的算法时，STATCOM的运行可能会严重偏离其正常运行条件，此时STATCOM无论是退出运行或继续存在于系统都可能加剧系统的故障状态。

关键词：静止无功补偿器（STATCOM）；动态特性；故障；仿真 中图分类号：TM743；TM761.1 文献标识码：A

0 引 言

采用大功率门极可关断晶闸管(GTO)的STATCOM由于具有响应速度快，可以在感性到容性整个范围中连续地进行无功调节，特别是在欠压条件下所需储能电容容量较小，从而可减小装置体积等优点，在电力工业界得到愈加广泛的应用。通过控制器的控制作用，STATCOM具有无功功率控制、维持连接点的电压稳定、防止系统电压崩溃及提高系统的暂态稳定性等功能。而STATCOM对电力系统作用的同时，电力系统的动态和暂态过程都不同程度的影响STATCOM的运行。特别是在系统故障情况下，STATCOM的运行条件突变，此时有必要研究一下它的动态特性，以全面评价STATCOM的性能。

本文利用MATLAB PSB建立了STATCOM时域仿真模型，对系统故障情况下STATCOM的动态特性进行了仿真，得到了一些有用的结论。含STATCOM的简单电力系统的仿真模型的建立

本文利用MATLAB PSB仿真软件进行仿真，仿真系统接线图见图1.利用文献［4］中提出的建模方法建立该电力系统及STATCOM的仿真模型，参数见文献［4］.STATCOM的控制算法采用常规的控制算法：PI控制算法（图2）.图1 含有STATCOM的单机—无穷大系统接线图 图2 PI逆系统电压控制框图STATCOM受扰状态仿真研究

2.1 STATCOM的运行状态的变化

STATCOM在运行过程中要受到直流侧电容电压Udc和输出电流IA的限制，它们应满足以下条件：

Udcmin≤Udc≤Udcmax

IA≤IAmax(1)一旦Udc或IA超出限制范围，STATCOM装置本身将会受到损坏。当系统出现故障时，STATCOM的控制器将调节输出无功，以提高系统的暂态稳定性，此时Udc或IA很可能超出限制范围，STATCOM安全将受到威胁。

假定t=0.1s时，图1所示电力系统线路1在STATCOM连接点处出现三相接地短路故障，t=0.2s短路线路切除并保持单回线路运行。由仿真结果（图3）可以看出在故障期间，STATCOM的电容电压及输出电流均超出正常运行范围，这将引起STATCOM的故障。(a)STATCOM直流侧电容电压(b)STATCOM输出电流曲线

图3 系统故障时STATCOM运行状态变化曲线

2.2 STATCOM退出系统运行时的仿真分析

由以上仿真分析可知，系统故障期间STATCOM的工作条件变得很恶劣。当输出电流及电容电压超过STATCOM的安全运行范围时，保护系统将动作，封锁GTO脉冲或使STATCOM退出运行。

当系统出现故障时，STATCOM接入点系统电压变化较大。此时STATCOM的控制器将动作，使得δ不断变化，由于STATCOM输出的无功功率可表示为Q=Us/(2r)sin2δ（式中Us为STATCOM接入点系统电压；r为STATCOM等值电阻；δ为STATCOM输出电压与系统电压之间的相角差），因此其输出的无功也在不断变化中。如果在STATCOM向系统输出较大无功时自身又出现故障，为保证STATCOM安全，它的保护系统将会动作将其切除，这时系统出现无功缺额。如果系统无功备用足够的话，经过发电机的励磁调节器的调节作用，电压还能恢复到原有水平。如果无功备用不足，则电压将会出现较大的波动。

此时，STATCOM不仅不能起到原有的控制作用，反而可能因为它的退出又将使受扰系统受到新的扰动，系统的暂态稳定将遭到更大的考验。

假设在t=0.5ms时，STATCOM接入点处线路1发生三相短路故障；t=0.7ms线路1被切除；而在t=0.6ms时，因为出现过电流STATCOM退出系统。仿真结果（图4）显示由于STATCOM的退出使得系统振荡加剧，并最终失去稳定。可见在系统故障期间，应尽量提高STATCOM的生存能力，不应随意的将其退出。这样一可以避免它的退出对系统所产生的冲击，二来也避免了STATCOM缓慢的再投入过程。

(a)STATCOM未接入系统(b)STATCOM在系统故障时退出

图4 系统故障时STATCOM退出运行的仿真分析

2.3 STATCOM继续运行时的仿真研究

如果STATCOM的控制系统采用的是常规的潮流控制方式（电压控制及无功控制）时，在系统正常运行情况下，这些控制方法确实能起到应有的作用。但是一旦系统运行在特殊的运行方式时（如负荷突增，短路故障），这些控制方法有可能会减弱系统的阻尼，甚至使系统出现“负阻尼”的现象，使系统的振荡加剧。

在理论上证明这种现象的存在性：利用文献［9］提出的方法来建立安装有STATCOM的电力系统的Phillips-Heffron模型，并利用该模型来分析电力系统的稳定性。

根据图5所示的电力系统的等值电路图可得出系统的Phillips-Heffron模型为：

EqEfdVdc0K1MK4MKAK5TAK7bDM0000K2MK3001Td01TA00KpdcMKqdcTd0KAK6TAK8MKAKvdcTAK9EqEfdVdc0KpMKqTd0KAKvTAKd(2)

式中：Δδ为发电机相角增量；Δω为发电机转速增量；ΔEq′为发电机暂态电势增量；ΔEfd为空载电势增量；ΔVdc为STATCOM直流侧电容电压增量；Δψ为STATCOM输出电压与系统电压相角差的增量；M为发电机转动惯量；TA和KA为励磁机等值时间常数和增益；Td0′为励磁绕阻时间常数。

K1Pe,K2PeEq,K3EqEq,K4VtPepdc,K5PeVdcVt,K6VtEqKPep,KqEq,Kv,K,KqdcEqVdc

图5 等值电路图 根据以上模型，我们可得到STATCOM从Δψ到发电机机电振荡环节向前通道中由STATCOM提供的阻尼转矩：

ΔTEDC=-KpψΔψ(3)如果STATCOM采用电压PI控制，设PI控制的微分系数为K1,比例系数为K2.则有以下控制算法：

(K1sK2)V((K1sK1sK2)mVdc(K1sK2)mK(4)(5)

由式（5）可看出，STATCOM是否向系统提供正的阻尼转矩取决于系数Kpψ的正负。Kpψ>0时，STATCOM向系统提供负阻尼；Kpψ<0时，STATCOM向系统提供正阻尼。

，因此在系统负荷变化比较大或故障期间电压波动大时，由于控制器因为的控制作用使得ψ角不断增大，也就是说STATCOM向系统输入的有功功率Pe增大，使得Kpψ>0，STATCOM就向系统提供负阻尼，从而加剧系统的故障。

下面以仿真来证明这种现象的存在性。

假设在t=0.3ms时，STATCOM接入点处线路1发生三相短路故障，故障在t=0.5ms时被切除。图6（a）表示STATCOM未接入系统时，发电机的转速变化曲线。图6（b）表示STATCOM接入系统后的发电机变化曲线，由图中可以看出此时发电机转速的波动更加剧烈。因此在系统故障期间，STATCOM不能采用一些常规的控制方式，而应采用其他的一些控制措施。KpTEDCKpK2)mVdcKpdcPe(a)STATCOM未接入系统(b)STATCOM接入系统

图6 STATCOM对系统产生负阻尼作用的仿真分析 结 语

本文利用MATLAB PSB对STATCOM在系统故障时的动态特性进行了时域数值仿真。仿真结果表明：

1．采用常规控制的STATCOM，在系统故障情况下其输出电流及直流侧电容电压将会增大，此时STATCOM的安全将受到极大的威胁。

2．系统故障时，为STATCOM的安全着想将其退出运行，此时有可能引起系统运行的不稳定。

3．系统故障期间，采用常规控制的STATCOM会使系统的振荡加剧。

基于以上分析，在系统故障时，要对STATCOM采取特殊的措施，使其本身的安全及系统的安全都不受影响。目前在一些文献中（如［1］、［5］）已经提出了一种STATCOM的保护性控制方式，这种保护性的控制方式可以在一定程度上避免这些情况的产生。作者在文献［8］中提出了一些解决措施，并用仿真方法加以了检验。

参考文献：

[1] 梁旭．基于大功率GTO的静止无功发生器反故障系统研究 ［D］ ．北京：清华大学电机系，1998． [2] J D Ainsworth,M Davies,P Jfitz，et al．Static VAR compensator(STATCOM)based on single-phase chain circuit converters［Ｊ］．IEE Proc-Gener Transm Distrib,1998,145(4):381-386.[3] 汤亚芳，施怀瑾，杨赢,等．利用MATLAB PSB进行电力系统仿真［J］．贵州工业大学学报，2001，30(3):46-49.[4] Rahman M，Ahmed M，Gutman R，et al．UPFC Application on the AEP System：Planning Considerations[J]．IEEE Trans on PWRS,1997,12(4):350-358.[5] Clark Hochgraf, Robert H Lasseter．STATCOM Control for Operation with Unbalanced Voltage[J]．IEEE Trans on Power Delivery ,1998,13（2）：538-544.[6] Loren H Walker．10-MW GTO Converter for Battery Peaking Service［J］．IEEE Trans on Industry Application ,1990,26（1）：63-72.[7] 姜齐荣，沈东，韩英铎,等．ASVG在系统不对称情况下的运行及控制［J］．清华大学学报（自然科学版）,1997,37(7)：26-29.[8] 汤亚芳．FACTS设备保护系统的研究［D］．贵阳：贵州工业大学，2001．

[9] H F Wang.Phillips-Heffrons Model of Power System Installed with STATCOM and application［J］.IEE proc-Gener Transm Distrib,1999,146(5):521-527.The Application of the Protective Control on the SATCOM

TANG Ya-fang, SHI Huai-jin(College of Electrical Engineering, GUT, Guiyang 550003,China)Abstract:A simulation model of a simple power system with STATCOM is built by MATLAB PSB.The dynamic characteristics of the STATCOM in the fault of power system are studied by simulation.The simulation results show that under large disturbance, the normal condition of the power system with STATCOM cannot be maintained.Whether STATCOM maintains in or retreats from the power system, in both cases STATCOM could aggravate the fault status.Key words:static VAR compensator(STATCOM);dynamic characteristics;fault;simulation