时间：2023-04-06 18:48:36
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电力系统规划设计是对电力系统长期、中期的规划设计。在我国电力工程中电力系统规划设计具有较强的导向性。在进行电力工程规划设计的时候，涉及到系统规划设计的内容有：分析预测电力工程建设现场的电力负荷指数；处理周边地区电源规划情况；分析电力负荷数据，完善电源规划机构，平衡电力与电量；选择科学的电力工程接入方案；正确计算电力工程介入方案，确保方案的准确性；深入分析计算结果，综合考虑经济效益与方案技术的关系；主义考虑电力设计相关学科，借鉴电力学科资料。
（一）电力负荷预测与分析
电力负荷预测与分析是电力系统规划设计中重要的准备工作，对电力系统规划设计有巨大意义。电力负荷需要经过相关人员周密的计算分析，才可以给予电网规划设计获得具有参考价值的数据与信息。对中短期负荷的预测，应该分析我国经济发展情况，分析近几年来经济数据，知道我国经济大概发展情况，从而对电力最大负荷的层次进行分析。另外，规划设计人才可以参考已经完成的大规模电力系统情况，参考其电力负荷数据，对其进行分析，预测电力负荷，这种方式是我国电力负荷预测常采用的方法。预测电力负荷的方式比较多，比较常见的是预测方法、专家预测和模糊理论等。我国电力工程运用这些方法来预测分析电力负荷。分析负荷增长原因，从而可以分析出电力系统发展趋势，从而进行科学合理的电力系统设计。
（二）电源规划情况及出力
电源规划是对即将建设工程供电量分析，其周围的电网建设的规划研究，实现电力工程建设目标，是电力系统规划设计的重要组成部分。电力电源可以分为统一的调度电源和地方性电源两种，其中统一的调度电源是指电网调度统一的大型发电站；而地方电源是具有专用的发电设备的小型的地方性的水电站或发电站，每种电源发挥着作用是不同的，另外电源设备的投入使用可以看出电力系统规划的资金使用情况，对电源的出力情况进行分析可以有利于下一步工作的开展。
（三）电力电量平衡
电力电量平衡对电力系统的规划设计是具有制约作用的，根据电力负荷预测和电源出力分析，电力工程项目所在的供电区域、所在地区的电力与电量进行计算，平衡计算结果并对其进行分析，电力电量的平衡需要考虑分区间的电力电量的交换情况，这样就可以将电力工程的规模与布局确定下来。根据分析预测的电力系统各水平年的最大负荷，再根据各类电源的出力情况，可以计算出电力电量的盈亏，确定电力工程系统所需要的变电设备容量、所需要的发电量。确定的电力工程系统需要的容量应该是要加上系统需要的备用容量。
（四）接入系统方案
接入系统方案拟定的过程需要考虑电力工程的特点和电网的发展情况来确定，还需要考虑政府部门的相关意见及电网规划来进行方案的比较，使得拟定的方案时效性与实用性更强。接入系统方案要注意节远近结合，综合考虑节能降耗、节约用地，并运用电网新技术。同时需要提出电力工程项目各方案的规模与布局，终期近区电网结构、供电电压及运行方式等内容。
（五）电气计算
电气计算主要包括潮流计算、稳定计算、短路流计算和无功补偿计算。潮流计算是对电力网中电压分布和功率的计算。潮流计算可以计算中电网各网络原件电力损耗、电网各节点电压和电力潮流的分布情况，可以分析各接入系统方案的经济性、合理性和可靠性。稳定计算是对电力工程西戎的各故障情况进行模拟计算分析，确定电力工程系统稳定水平和稳定问题，稳定计算是以潮流计算为基础的，可以校验电力工程系统各个接入系统方案运营是否满足稳定性的要求。短路电流计算是验证故障短路在给定的网架中电气元件产生的不正常的电流值。短路电流计算可以校验电气设备，在发生故障的时候切断短路电流，减少短路带来的损失。无功补偿计算可以减少由于传输无功功率的各网络元件造成的电能损耗。
（六）方案比较
分析比较方案可以使得运算结果符合实际需要，确保电力系统更加可靠、安全，对方案进行横向纵向多层次的分析比较，可以形成最优化的方案，得到的方案设计是最符合实际需求的。
（七）系统专业提资
通过合理的系统设计、可靠的系统电气计算，选出综合条件最优的推荐接入系统方案中，确定电力工程项目的投产时间和建设规模，为电力工程规划设计提供准确的数据支撑和有效的设计依据。
三、电力系统规划设计工作的经验总结
随着我国社会经济的发展，电力系统进入快速发展时期，电力系统规划设计在电力工程设计中发挥着重要作用。如何更好的进行电力系统规划设计是电力工程规划设计中遇到的主要问题。本人认为在电力系统规划设计准备阶段应该了解大网区的基本情况和特点，收集附近地区电力系统情况，并将其录入数据库，作为电网现状的基础资料，了解附近区域电网发展变化情况，将其发展规划录入数据库中，为后续工作提供依据。在电力系统设计的时候应该时刻注意电力系统发展变化，收集更新数据资料库，掌握附近地区变电站、电厂和电力路线的数据资料和分布情况，收集当地负荷情况，计算各类系统电气，配合电力项目工程项目工作，不断更新完善基础数据。
【关键词】
电力工程设计；电力系统；规划设计
1引言
在现代社会中任何企业的发展都离不开电能，电能也逐渐成为企业发展所依赖的能源，也是目前社会发展的重要组成部分。电力系统的安全可靠关系着社会的稳定，保障电网运行安全及电力供应的有序性，是社会和谐发展的基本。电力系统规划能够保障电力系统的稳定运行，还能提高用户用电质量，对电力企业非常重要。在电力工程建设中对电力系统进行规划设计，能够使设计人员提高电力工程设计的有效性。
2电力系统规划的组成
电力系统规划涉及众多领域，包括环保、社会建设、能源建设、运输等，由此可以看出，电力系统规划是一项具有较强综合性的工作。电力系统的规划设计要以社会经济发展的需求为基础，以我国能源资源的分布为前提，因为它们影响着电力系统的运行和发展，还影响着我国的社会发展。由于我国用电量持续增加，因此，要在电力工程中进行合理的电力系统规划设计，以保障电力系统的安全运行并且节约成本。电力系统规划主要由电源规划、电力负荷预测、电网规划、无功规划以及联网规划构成。电源规划是电力系统的基础，以负荷的预测结果为基础，并且考虑不同因素，从而设计出科学的电力建设方案，以满足目前巨大的电力负荷的需求。其中主要包括短期、中期及长期3个阶段的电源规划[1]。电力负荷测试主要是对未来的电力负荷时间、空间的分布进行预测，能够为电力系统的规划和运行提供科学合理的依据。电网规划以电源规划结果和电力负荷测试结果为基础，满足在电力系统规划中的输电需求，保障了电网建设的合理性，节约了资金。根据时间可以将电网规划分为近期、中期和长期3个阶段的电网规划，充分证明了电力工程建设的重要性。
3电力系统规划的原则
电力系统规划的原则包括周期性、安全性和成本性，具体阐述如下。（1）周期性。在进行电力系统规划设计前，要先制定一个周期，电力系统规划设计要在这个周期完成。对一些大型的电力系统规划，要制定完善、全面的方案，以保证电力系统规划设计在规定的周期内完成，并满足客户的要求。（2）安全性。在进行电力系统规划设计时，最重要的是保障其安全性，防止设计中存在安全隐患，有条件的话可以配置系统检测功能。（3）成本性。电力工程建设工作人员在进行电力系统规划并且实现系统功能的同时，还要考虑电力系统设计的成本，在保障系统的功能性的前提下，尽可能地降低成本，以实现利益最大化。
4电力系统规划的任务及步骤
4.1电力系统规划的任务
电力系统规划的任务主要包括：（1）研究并提出规划周期中的负荷预测；（2）明确能源分布的情况及能源周边的运输情况；（3）记录并研究大型电站中的供电范围；（4）根据实际情况设计电网发展方案。
4.2电力系统规划的步骤
电力系统规划的步骤：（1）搜集相关资料，包括运输环境、能源分布、负荷预测及大型电站的供电范围；（2）分析搜集的资料，并提取具有重要价值的信息，进行符合预测；（3）以电源条件及负荷条件为基础确定电源开发方式；（4）以负荷的分布为基础，制定输电方案及配电网布局的多个方案,对比后选出最佳方案；（5）证明方案的可行性；（6）制定规划文件及图表[2]。
5电力工程设计中的电力系统规划设计
5.1电源工程的规划设计
电源规划在电力系统规划设计中有着重要的作用，在进行设计时要全面考虑，掌握并了解周边的电源规划及电源处理情况。一般电力电源包括地方电源和统调电源两种。地方电源指的是水电站、企业单位和事业单位中的私有发电机；统调电源指的是电网系统规划中统一的发电厂。不同水文期的电源出力情况也是不同的，在创建电源机组过程中，要全面统计分析电源运行中的处理情况，对电力系统的设计有重要作用。
5.2电力负荷预测和分析
电力负荷预测在电力系统运行的各个过程和阶段中都有着重大的意义，电力负荷预测主要分为3种，目前，电力系统规划设计中针对的主要是近期和中期的负荷预测。目前，我国社会的发展趋势影响着电网负荷的预测，因此，在进行预测时要以社会的发展趋势为基础。对之前社会经济发展的预测数据进行整理和分析，能够全面了解社会经济发展对负荷预测的影响，并以此对区域中的负荷进行预测。规划建成以及正在建设的项目，并研究其负荷特性，分析它们对电力网络的影响，针对性地制定解决计划降低影响率。在进行周边区域电力网络负荷预测工作中会使用到多种方式，目前，我国主要的使用方式主要有以下5种：（1）经济模型预测；（2）时间序列预测；（3）年平均增长率预测；（4）电力消费弹性系数预测；（5）人均用电量增长预测[3]。在大型电力工程及重要变电站和输电线路中,要使用不同的预测方式提高符合预测的精准度，并且要结合国民经济的发展及负荷的增长及发展趋势，提高负荷预测水平。
5.3专业性的电力系统
科学合理地计算并统计电力系统，综合找出最佳的系统方案，确定电力项目工程及投资基建，为电力工程项目中的相关部门提供有效、精准的数据信息，能够促进电力行业的可持续发展。
5.4确定接入系统方案
在规划电网前，要制定相关的接入系统方案，方案要以节约能源为主，并结合实际的工程方案、投产时间及供电电压制定。
5.5电网规划
在进行电网规划时，要以电力系统可以正常运行，电网能够满足社会人民的用电需求为目的。如果在过程中发生故障，也应使电力系统能够可靠、安全地使用及运行。
6结语
电力系统规划设计使电力系统朝着高电压等级、大容量、较远输送距离的方向可持续发展，能够有效缩短我国电力系统的发展周期，促进我国电力系统的发展进程，使我国电网建设具有安全性、高效性、智能型，节约我国能源，满足社会的发展需求及人民用电需求。
作者：宋惠瑾 单位：新郑市翱翔电力工程有限公司
【参考文献】
中图分类号：C29文献标识码： A
一、电网规划的定义
电网规划又称输电系统规划，其目的是寻求最佳的电网投资决策，以保证整个电力系统的长期最优发展。电网规划以负荷预测和电源规划为基础。合理地确定今后若干年的电网结构，使其既安全可靠又经济合理。电网规划的基本原则是在保证电力安全可靠地输送到负荷中心的前提下，使电网建设和运行的费用最小。
二、电网规划工作的分类
电网规划分为近期(5年)、中期(10-15年)、远期(20-30年)。近期规划着重解决城网当前存在的主要问题，逐步满足负荷需要，提高供电质量和可靠性。要依据近期规划编制年度计划，提出逐年改造和新建的项目。中期规划与近期规划相衔接，预留变电站站址和通道，着重将现有城网结构有步骤的过渡到目标网络，并对大型项目进行可行性研究，做好前期工作。远期规划主要考虑电网的长远发展目标以及电力市场的建立和发展，进行饱和负荷水平的预测研究，并确定电源布局和网架目标，使之满足远期预测负荷水平的需要。短期规划建设周期短，规划方案制定后，调整裕度较小，如果客观条件或环境的改变将会对电网短期规划造成较大影响，后文会有专题分析。
三、电网企业规划工作的体系结构
电网企业规划工作的体系结构主要包括公司发展战略、电网规划(包含行业规划和电网规划设计等基础性工作)和公司发展规划等。
1、公司发展规划与公司发展战略的关系
企业战略是企业在社会主义市场经济条件下，根据企业内、外部环境及可取得的资源情况，为求得企业生存和长期稳定的发展，对企业目标、达成目标的途径和手段的总体谋划，是企业经营思想的集中体现，是一系列战略决策的总结。
公司发展规划是企业战略的阶段性实现方案，也就是说，要以企业现状为起点，在客观条件下，寻找一条通往战略目标的最优路径，并确定相应的阶段性发展目标与方案。根据国资委的规定，目前电网企业的主营业务包括电力供应与生产、相关专业技术服务。电网企业的公司发展规划就是针对其主营业务发展编制的公司发展方案。
公司发展战略是对公司发展的宏观管理;发展规划是对公司发展的中观管理。公司发展规划在整个管理工作中起到了承上启下的作用，是长期发展目标与短期发展计划的统一，是从宏观决策到微观实施的过渡阶段。
2、公司发展规划与电网规划的关系
在认真总结以往规划工作经验和充分分析当前形势的基础上，国家电网公司提出，今后几年公司系统各级电网企业的规划工作分为三个方面:电网规划设计、五年电网规划及远景目标展望、公司发展规划
电网规划设计和五年电网规划及远景目标展望是以电网为研究对象，以最小成本满足社会用电需求为目标编制的规划，主要追求的是国民经济效益最大化，二者统称为电网规划。其中，电网规划设计侧重于电网规划方案的研究，通过对多方案进行经济技术综合比较，推荐规划期内各水平年电网规划方案，电网规划设计是五年电网规划及远景目标展望制定的基
础。
五年电网规划及远景目标展望是在电力行业发展规划的指导下，以电网规划设计和各专题研究成果为依据，提出输电网、配电网及二次系统、信息网发展思路、规划目标与重点，针对电网规划设计工作中推荐的网络结构提出输变电建设项目、投资估算、资金需求分析和输配电价等。由于电网是国民经济基础产业和垄断经营行业，因此要接受政府管制，电网规划作为电网经营和发展的重要指导性文件，有可能成为政府管制的重要内容。
公司发展规划是以电网企业自身为研究对象，以资产良性运营为中心，以国有资产保值增值为目标编制的企业规划，是在电网企业主营业务规划工程量基础上的价值量规划。公司发展规划主要追求的是公司效益和公司价值最大化。电网规划和公司规划两者之间内容各有侧重，具有连贯性，是一个有机的整体，共同服务于电网企业的发展。对电网企业来讲，电网规划是基础，公司发展规划是重点。
四、公司发展规划编制基本原则的探讨
1、以效益为中心原则
确保资产良性运营，不断获得经营效益，保证国有资产保值增值是国有企业的重要职责，也是电网企业公司发展规划的重点研究内容〕因此，公司发展规划必须遵循以效益为中心的基本原则。
电网企业的公司发展规划应当以市场为导向、以改革为动力、以安全生产和优质服务为基础，不断降低成本，提高效率，努力追求资产良性运营，促使企业价值最大化。
2、整体优化原则
电网企业的公司发展规划应遵循统一规划、整体优化原则，从公司的资产、资本运营和投融资的一体化管理出发，进行整体优化和规划;统一规划、整体优化应贯彻于编制规划的全过程，从投融资管理角度看，应从公司整体上进行统一投资竹理，将所有项目纳入总体管理，进行投融资优化;从资产运营角度看，将企业的增量资产与存量资产统筹考虑，进行总
体财务分析，评价规划方案的合理性
3、 量化原则
电网企业的公司发展规划应进行充分的最化分析，侧重价值量规划，保证价值量规划与实物规划相协调。所谓实物量规划，即公司主营业务的新、扩建和改造方案，是企业规模和运营能力的增量规划;所谓价值量规划，是指规划期公司价值的实现方案，是企业存量价值与增量价值的总体规划。只有在规划报告中对实物量和价值量进行统一协调的计算分析，
才能制定完整的、科学的发展规划。
4、风险防范原则
电网企业的公司发展规划应遵循风险防范原则，注重企业经营活动中的风险分析与防范工作。作为现代企业，各电网企业都在市场环境中从事生产经营活动，风险是必然存在的。
遵循风险防范原则，进行风险分析，一方面可以正确评估企业自身承担风险的能力，另一方面，可以对未来可能出现的风险有一个正确的估计，并事先制定好应对策略，做到有备无患。因此，在公司发展规划的编制过程中，应充分估计和考虑各种不确定因素，分析和预测企业可能遇到的风险，制定相应的风险防范措施。
五、电网规划的主要方法
1、负荷预测(需求侧预测)
负荷预测是电网规划重要的基础和前期工作，准确的负荷预测应能让电源点布置合理、能准确确定电网建设规模以及确定建设的合适时机。
负荷预测的方法有很多，中、长期负荷预测的传统方法主要有:电力弹性系数法、单耗法、、时间序列法、人均用电法、横向比较法等。但这些被广为运用的传统方法均不同程度的存在缺陷，如电力弹性系数法，只能对负荷进行大致预测;单耗法在产业进步比较快的时
候，对电单耗不能准确界定;时间序列法，需要对大量实时的负荷进行统计，而且计算量太大，造成在长期预测时难度较大;人均用电法，如果在这个区域内居民用电或者商业用电比例大，则负荷预测相对准确，若工业用电所占比例较大，则在这个网络内准确性就较差;横向比较法，若对负荷结构不同，经济水平差距较大的电网进行比较，会出现可比性不强的情况。近年来随着技术的进步和对电网规划研究的深入，又陆续有新的负荷预测法被推广如:系统预测法、灰色预测法、模糊识别预测法等。但不论采用哪种负荷预测法，电网规划的基础都是准确的统计数据，包括某地全社会用电量，以及分片区、分变电站的负荷情况，和当地的负荷特性参数。
2、电源规划
需求侧预测作为电网规划的重要依据，通过对未来一段时间某地电源供应增长预测，确定某地电源供应与现有电网结构所允许承受负荷之间的缺口主要包括规划期间电源(现有和新增)的情况，包括电厂位置、装机容量、单机容量等;对水电厂，除上述参数外。还应有不
同水文年发电量、保证出力、受阻容量、调节特性等参数。
电力体制改革后，由于电厂和电网的分离，电源规划不再作为电网规划的内容，让电网规划在考虑电源侧供给时不确定性大大增加。另外，电力负荷增长情况在一定程度上受电力市场影响，负荷的不确定性对电网规划的影响变得更加突出。为电网规划的重要技术标准
《电力系统安全稳定导则》和《电力系统技术导则》，在市场条件下，将不再作为强制性标准，而仅作为指导性的法则，这种情况可能造成电网的可靠性水平在不同地区的参差不齐。又由于电力市场正处在发展阶段，规划水平年的市场状况如售电价格、国家相关政策、电价成本等不确定性因素都会对电网规划产生重要影响，然后在规划项目的技术、经济等指标的选择上体现出来。过去在规划时电网和电厂没有分家，规划时更多考虑怎么把电由电厂送出，电网规划更多是为电厂服务。在厂网分离后电网规划的目标则需要考虑电网企业购电和售电
的价差，在兼顾社会效益的前提下尽可能使电网公司效益最大化。
3、电力电量平衡
电网规划的主要目的是实现电力电量平衡，其主要包括对丰水期电力电量进行平衡，主要是校验丰水期城市电力系统变电设备和输电线路的送电能力和经济性;对枯水期电力电量进行平衡，主要是校验枯水期电力系统缺电情况及网络的适应性。
结束语：
在当前电力工业改革的形势下，电网企业开展公司发展规划的编制工作十分必要，并几具备了一定的工作基础，完成该工作是完全可能的。因此，各级电网企业应积极开展公司发展规划工作在工作过程中，各电网企业应本着科学、严谨的态度，遵循效益优先、整体优化、量化和风险防范原则，完成企业现状与发展环境的分析、规划目标的制定、发展方案与融资规划的编制、主营业务的损益预测、规划方案的分析评价以及对规划实施的建议等工作内容。
粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心，也是全省最大的负荷中心，该电网与广西、香港等电网互联，除了向珠江三角洲地区提供电力外，还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500kV电网，对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。目前广东500kV电网东已延伸至汕头西翼，江门——茂名500kV输变电工程正加紧建设，2000年前可望投入使用。
广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂，电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患，资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展，我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统，我们认为适宜以控制论为基础，结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。
从控制论角度来看，电网是一个巨维数的典型动态大系统，它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外，电力网络地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面，由于公众对新建高压线路的不满日益增强，线路造价，特别是走廊使用权的费用日益昂贵，以及电力网的不断增大，使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征，一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。
1综合智能控制技术
1.1智能控制的概念
迄今为止，智能控制尚无统一的概念，文献［1］有如下归纳：
a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授，他通过对人-机控制器和机器人方面的研究，将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器，而在高层次的智能决策，应具有拟人化功能。
b)Saridis在傅京孙工作的基础上，提出了三元结构的智能控制理论体系，他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用，必须引入运筹学，使其成为三元结合，并提出了其递阶智能控制的理论框架。
c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后，从系统的整体性和目的性出发，于1986年提出了四元结构价格体系，将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。
总之，智能控制是多学科知识的结合，除了从控制论出发来研究它，还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。
1.2综合智能控制技术
综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合，如模糊变结构控制，自适应模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等；另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合，如专家模糊控制，模糊神经网络控制，专家神经网络控制等。
2一个国外的电网规划专家系统
目前为止，在电网规划方面较成功的综合智能控制技术系统不是很多，其中比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流输电网络设计专家系统”。
在80年代末期，随着人员的退休和长期不用，一些60年代和70年代加拿大电网高速发展时期由工程师们获得的大量有关电力系统规划设计的专门知识逐渐被人遗忘，这引起了加拿大电力部门的关注，魁北克水电公司将专家系统技术看成是表达和保存某些目前在人类专家头脑中的专门经验和知识的潜在方法。他们认为在电力系统规划设计领域里，专门知识的损失非常明显，尤其是在电力系统增长缓慢的时期。这些专门知识来自于各门学科，在多层次的电力系统设计决策过程中起着重要的作用。一些选择决策，如发电类型、发电厂位置、输电类型(交流/直流)、电压等级、输电线路的数量型号和补偿设备的数量型号的选择必须根据一些准则仔细权衡，包括可靠性、稳定性、稳态性能、费用和环境状况的准则等。基于此，魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步设计的专家系统，该专家系统具有以下特点。
2.1目标和预期效益
主要目的是研究使用专家系统(ES)来模仿人类专家在AC/DC输电网络初步设计中的行为的可能性。系统地确定和表达进行一项合格设计所必须的知识，包括符号和数字数据，以及指导该项设计的原理、规则、准则折衷方法和数学模型。合格的设计基于费用、环境状况、稳定性、可靠性和设计灵敏度或鲁棒性等准则。ES原型还应指导用户通过完成设计所需的各步骤，使用户与知识库交互作用，并提供达到每一中间步骤后相应推理路径的解释。预期的主要效益是：
a)专家知识能够保留和传授给未来的工程师；
b)知识可以用更加具体的形式加以表达，而不是一些不明确的、没有根据的判断；
c)将获得得更一致的结果；
d)与人类专家相比，ES可以检查、比较更多的方案，得到更经济的设计；
e)借助于推理解释功能，ES可以作为未来专家的教学和训练工具；
f)作为一种“咨询”手段或者一个对已有设计进行评价和改进的工具，ES对专家将很有帮助；
g)ES将充当进行各种电力系统设备设计的专家系统家族的先驱，作为一种模型，从中抽取更加一般的设计方法论；
h)ES起到收集常常分散在整个设计机构中的知识的作用。
2.2领域专家和知识工程师的交互作用
知识工程师应当具有电力系统分析和设计领域以及人工智能(AI)领域的经验，已经证明两种知识的混合对于从领域专家处抽取和浓缩专家知识非常有效。专家知识来自于电力系统规划工程师，他们具有多年的规划、设计和调试大型工程项目的经验。
2.3对设计的评价因素一个候选的设计必须满足下述条件：
a)DC系统最小故障恢复特性；
b)容许的无线电和谐波干扰要求；
c)故障后的最小稳定判据；
d)稳定电压和无功电源的极限；
e)甩负荷后的暂态过电压极限；
f)可靠性所要求的最小设备冗余度；
g)必须对输入数据变化不敏感(鲁棒性)；
h)必须满足某一最大费用要求；
i)必须适合现有技术。
魁北克水电公司的“直流/交流输电网络网络设计专家系统”已经成功地应用了近十年，并在不断地发展、完善。随着模糊技术和人工神经网络等的迅速发展，综合智能控制技术在电网规划中的应用前景愈来愈广阔。
3电网规划决策系统的分解及协调
电网的建设是资金和技术密集型的工程，线路和设备的经济使用寿命长达数十年之久，所以网络的结构合理与否，对电网的技术性能和经济效益将产生长期的影响。一次规划失误的损失，若干年难以挽回。随着广东省电网的不断发展，如何合理地布局电网已是当前电网乃至整个电力工业发展的重要课题之一。
电网规划需要确定的决策是大量的，而这些决策在时间和空间上是相互影响的。目前，限于各方面条件，无法将其统一在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简单的子问题，再通过子问题间的迭代进行协调。按照问题划分，电网规划可分为：负荷预测，网架规划，无功规划，稳定性分析，短路电流分析。
4结束语
电网负担着将电源与用户连接起来的任务。此外为了得到最大的供电可靠性和经济性，它还担负着与邻近地区电力系统联系起来的任务。由于电网设备投资需求大，并且设备寿命长达数十年，从而导致电力系统强烈地受“过去权重”的制约，因此，寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期优化发展，是电网规划所要达到的目标。
结合本文的论述可以看出，电网这一巨维数的典型动态大系数，具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征，而我们所要达到的控制效果是一种多目标、滚动优化的动态非量化指标(电网的工程效益)，在这个过程中知识的表示和处理占了较大的比重。这样就需要利用综合智能控制技术去有效地组织有关电网规划的大量知识，进行选优运算，得到优化的决策。目前广东省电力工业局联合华南理工大学电力学院共同开展了“电网规划专家决策系统”的有关理论研究工作，并有望在2000年开发一个有效的基于综合智能控制技术的电网规划决策系统，它的使用将对广东省电网的建设起到积极的促进作用。
参考文献
粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心，也是全省最大的负荷中心，该电网与广西、香港等电网互联，除了向珠江三角洲地区提供电力外，还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500 kV电网，对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。目前广东500 kV电网东已延伸至汕头西翼，江门——茂名500 kV输变电工程正加紧建设，2000年前可望投入使用。
广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂，电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患，资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展，我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统，我们认为适宜以控制论为基础，结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。
从控制论角度来看，电网是一个巨维数的典型动态大系统，它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外，电力网络地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面，由于公众对新建高压线路的不满日益增强，线路造价，特别是走廊使用权的费用日益昂贵，以及电力网的不断增大，使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征，一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。
1 综合智能控制技术
1.1 智能控制的概念
迄今为止，智能控制尚无统一的概念，文献［1］有如下归纳：
a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授，他通过对人-机控制器和机器人方面的研究，将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器，而在高层次的智能决策，应具有拟人化功能。
b)Saridis在傅京孙工作的基础上，提出了三元结构的智能控制理论体系，他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用，必须引入运筹学，使其成为三元结合，并提出了其递阶智能控制的理论框架。
c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后，从系统的整体性和目的性出发，于1986年提出了四元结构价格体系，将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。
总之，智能控制是多学科知识的结合，除了从控制论出发来研究它，还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。
1.2 综合智能控制技术
综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合，如模糊变结构控制，自适应模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等；另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合，如专家模糊控制，模糊神经网络控制，专家神经网络控制等。
2 一个国外的电网规划专家系统
目前为止，在电网规划方面较成功的综合智能控制技术系统不是很多，其中比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流输电网络设计专家系统”。
在80年代末期，随着人员的退休和长期不用，一些60年代和70年代加拿大电网高速发展时期由工程师们获得的大量有关电力系统规划设计的专门知识逐渐被人遗忘，这引起了加拿大电力部门的关注，魁北克水电公司将专家系统技术看成是表达和保存某些目前在人类专家头脑中的专门经验和知识的潜在方法。他们认为在电力系统规划设计领域里，专门知识的损失非常明显，尤其是在电力系统增长缓慢的时期。这些专门知识来自于各门学科，在多层次的电力系统设计决策过程中起着重要的作用。一些选择决策，如发电类型、发电厂位置、输电类型(交流/直流)、电压等级、输电线路的数量型号和补偿设备的数量型号的选择必须根据一些准则仔细权衡，包括可靠性、稳定性、稳态性能、费用和环境状况的准则等。基于此，魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步设计的专家系统，该专家系统具有以下特点。
转贴于 2.1 目标和预期效益
主要目的是研究使用专家系统(ES)来模仿人类专家在AC/DC输电网络初步设计中的行为的可能性。系统地确定和表达进行一项合格设计所必须的知识，包括符号和数字数据，以及指导该项设计的原理、规则、准则折衷方法和数学模型。合格的设计基于费用、环境状况、稳定性、可靠性和设计灵敏度或鲁棒性等准则。ES原型还应指导用户通过完成设计所需的各步骤，使用户与知识库交互作用，并提供达到每一中间步骤后相应推理路径的解释。预期的主要效益是：
a)专家知识能够保留和传授给未来的工程师；
b)知识可以用更加具体的形式加以表达，而不是一些不明确的、没有根据的判断；
c)将获得得更一致的结果；
d)与人类专家相比，ES可以检查、比较更多的方案，得到更经济的设计；
e)借助于推理解释功能，ES可以作为未来专家的教学和训练工具；
f)作为一种“咨询”手段或者一个对已有设计进行评价和改进的工具，ES对专家将很有帮助；
g)ES将充当进行各种电力系统设备设计的专家系统家族的先驱，作为一种模型，从中抽取更加一般的设计方法论；
h)ES起到收集常常分散在整个设计机构中的知识的作用。
2.2 领域专家和知识工程师的交互作用
知识工程师应当具有电力系统分析和设计领域以及人工智能(AI)领域的经验，已经证明两种知识的混合对于从领域专家处抽取和浓缩专家知识非常有效。专家知识来自于电力系统规划工程师，他们具有多年的规划、设计和调试大型工程项目的经验。
2.3 对设计的评价因素一个候选的设计必须满足下述条件：
a)DC系统最小故障恢复特性；
b)容许的无线电和谐波干扰要求；
c)故障后的最小稳定判据；
d)稳定电压和无功电源的极限；
e)甩负荷后的暂态过电压极限；
f)可靠性所要求的最小设备冗余度；
g)必须对输入数据变化不敏感(鲁棒性)；
h)必须满足某一最大费用要求；
i)必须适合现有技术。
魁北克水电公司的“直流/交流输电网络网络设计专家系统”已经成功地应用了近十年，并在不断地发展、完善。随着模糊技术和人工神经网络等的迅速发展，综合智能控制技术在电网规划中的应用前景愈来愈广阔。
3 电网规划决策系统的分解及协调
电网的建设是资金和技术密集型的工程，线路和设备的经济使用寿命长达数十年之久，所以网络的结构合理与否，对电网的技术性能和经济效益将产生长期的影响。一次规划失误的损失，若干年难以挽回。随着广东省电网的不断发展，如何合理地布局电网已是当前电网乃至整个电力工业发展的重要课题之一。
电网规划需要确定的决策是大量的，而这些决策在时间和空间上是相互影响的。目前，限于各方面条件，无法将其统一在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简单的子问题，再通过子问题间的迭代进行协调。按照问题划分，电网规划可分为：负荷预测，网架规划，无功规划，稳定性分析，短路电流分析。
4 结束语
电网负担着将电源与用户连接起来的任务。此外为了得到最大的供电可靠性和经济性，它还担负着与邻近地区电力系统联系起来的任务。由于电网设备投资需求大，并且设备寿命长达数十年，从而导致电力系统强烈地受“过去权重”的制约，因此，寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期优化发展，是电网规划所要达到的目标。
结合本文的论述可以看出，电网这一巨维数的典型动态大系数，具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征，而我们所要达到的控制效果是一种多目标、滚动优化的动态非量化指标(电网的工程效益)，在这个过程中知识的表示和处理占了较大的比重。这样就需要利用综合智能控制技术去有效地组织有关电网规划的大量知识，进行选优运算，得到优化的决策。目前广东省电力工业局联合华南理工大学电力学院共同开展了“电网规划专家决策系统”的有关理论研究工作，并有望在2000年开发一个有效的基于综合智能控制技术的电网规划决策系统，它的使用将对广东省电网的建设起到积极的促进作用。
参考文献
[论文摘要]通过对电力系统计算机网络存在的网络安全问厦的分析，提出相应的安全对策，并介绍应用于电力系统计算机网络的网络安全技术。
在全球信息化的推动下，计算机信息网络作用不断扩大的同时，信息网络的安全也变得日益重要，一旦遭受破坏，其影响或损失也十分巨大，电力系统信息安全是电力系统安全运行和对社会可靠供电的保障，是一项涉及电网调度自动化、继电保护及安全装置、厂站自动化、配电网自动化、电力负荷控制、电力营销、信息网络系统等有关生产、经营和管理方面的多领域、复杂的大型系统工程。应结合电力工业特点，深入分析电力系统信息安全存在的问题，探讨建立电力系统信息安全体系，保证电网安全稳定运行，提高电力企业社会效益和经济效益，更好地为国民经济高速发展和满足人民生活需要服务。
研究电力系统信息安全问题、制定电力系统信息遭受内部外部攻击时的防范与系统恢复措施等信息安全战略是当前信息化工作的重要内容。
一、电力系统的信息安全体系
信息安全指的是为数据处理系统建立和采用的技术和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件和数据不因偶然和恶意的原因遭到破坏、更改和泄露。包括保密性、完雅性、可用性、真实性、可靠性、责任性等几个方面。
信息安全涉及的因素有，物理安全、信息安全、网络安全、文化安全。
作为全方位的、整体的信息安全体系是分层次的，不同层次反映了不同的安全问题。
信息安全应该实行分层保护措施，有以下五个方面，
①物理层面安全，环境安全、设备安全、介质安全，②网络层面安全，网络运行安全，网络传输安全，网络边界安全，③系统层面安全，操作系统安全，数据库管理系统安全，④应用层面安全，办公系统安全，业务系统安全，服务系统安全，⑤管理层面安全，安全管理制度，部门与人员的组织规则。
二、电力系统的信息安全策略
电力系统的信息安全具有访问方式多样，用户群庞大、网络行为突发性较高等特点。信息安全问题需从网络规划设计阶段就仔细考虑，并在实际运行中严格管理。为了保障信息安全，采取的策略如下：
(一)设备安全策略
这是在企业网规划设计阶段就应充分考虑安全问题。将一些重要的设备，如各种服务器、主干交换机、路由器等尽量实行集中管理。各种通信线路尽量实行深埋、穿线或架空，并有明显标记，防止意外损坏。对于终端设备，如工作站、小型交挟机、集线器和其它转接设备要落实到人，进行严格管理。
(一)安全技术策略
为了达到保障信息安全的目的，要采取各种安全技术，其不可缺少的技术层措施如下：
1．防火墙技术。防火墙是用于将信任网络与非信任网络隔离的一种技术，它通过单一集中的安全检查点，强制实糟相应的安全策略进行检查，防止对重要信息资源进行非法存取和访问。电力系统的生产、计量、营销、调度管理等系统之间，信息的共享、整合与调用，都需要在不同网段之间对这些访问行为进行过滤和控制，阻断攻击破坏行为，分权限合理享用信息资源。
2．病毒防护技术。为免受病毒造成的损失，要采用的多层防病毒体系。即在每台Pc机上安装防病毒软件客户端，在服务器上安装基于服务器的防病毒软件，在网关上安装基于网关的防病毒软件。必须在信息系统的各个环节采用全网全面的防病毒策略，在计算机病毒预防、检测和病毒库的升级分发等环节统一管理，建立较完善的管理制度，才能有效的防止和控制病毒的侵害。
3．虚拟局域网技术(VLAN技术)。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含1组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有相同的属性。但由于它是逻辑而不是物理划分，所以同一个LAN内的各工作站无须放置在同一物理空间里，既这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，有助于控制流量、控制广播风暴、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
4．数据与系统备份技术。电力企业的数据库必须定期进行备份，按其重要程度确定数据备份等级。配置数据备份策略，建立企业数据备份中心，采用先进灾难恢复技术，对关键业务的数据与应用系统进行备份，制定详尽的应用数据备份和数据库故障恢复预案，并进行定期预演。确保在数据损坏或系统崩溃的情况下能快速恢复数据与系统，从而保证信息系统的可用性和可靠性。
5．安全审计技术。随着系统规模的扩展与安全设施的完善，应该引入集中智能的安全审计系统，通过技术手段，实现自动对网络设备日志、操作系统运行日志、数据库访问日志、业务应用系统运行日志、安全设施运行日志等进行统一安全审计，及时自动分析系统安全事件，实现系统安全运行管理。
6．建立信息安全身份认证体系。CA是CertificateAuthority的缩写，即证书授权。在电子商务系统中，所有实体的证书都是由证书授权中心(CA中心)分发并签名的。一个完整、安全的电子商务系统必须建立起一个完整、合理的CA体系。CA体系由证书审批部门和证书操作部门组成。电力市场交易系统就其实质来说，是一个典型的电子商务系统，它必须保证交易数据安全。在电力市场技术支持系统中，作为市场成员交易各方的身份确认、物流控制、财务结算、实时数据交换系统中，均需要权威、安全的身份认证系统。在电力系统中，电子商务逐步扩展到电力营销系统、电力物质采购系统、电力燃料供应系统等许多方面。因此，建立全国和网、省公司的cA机构，对企业员工上网用户统一身份认证和数字签名等安全认证，对系统中关键业务进行安全审计，并开展与银行之间、上下级CA机构之间、其他需要CA机构之间的交叉认证的技术研究及试点工作。
(三)组织管理策略
信息安全是技术措施和组织管理措施的统一，“三分技术、七分管理”。据统计，在所有的计算机安全事件中，属于管理方面的原因比重高达70%以上。没有管理，就没有安全。再好的第三方安全技术和产品，如果没有科学的组织管理配合，都会形同虚设。
1．安全意识与安全技能。通过普及安全知识的培训，可以提高电力企业职员安全知识和安全意识，使他们具备一些基本的安全防护意识和发现解决某些常见安全问题的能力。通过专业安全培训提高操作维护者的安全操作技能，然后再配合第三方安全技术和产品，将使信息安全保障工作得到提升。
2．安全策略与制度。电力企业应该从企业发展角度对整体的信息安全工作提供方针性指导，制定一套指导性的、统一的安全策略和制度。没有标准，无法衡量信息的安全，没有法规，无从遵循信息安全的制度，没有策略，无法形成安全防护体系。安全策略和制度管理是法律管理的形式化、具体化，是法规与管理的接口和信息安全得以实现的重要保证。
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在全球信息化的推动下，计算机信息网络作用不断扩大的同时，信息网络的安全也变得日益重要，一旦遭受破坏，其影响或损失也十分巨大，电力系统信息安全是电力系统安全运行和对社会可靠供电的保障，是一项涉及电网调度自动化、继电保护及安全装置、厂站自动化、配电网自动化、电力负荷控制、电力营销、信息网络系统等有关生产、经营和管理方面的多领域、复杂的大型系统工程。应结合电力工业特点，深入分析电力系统信息安全存在的问题，探讨建立电力系统信息安全体系，保证电网安全稳定运行，提高电力企业社会效益和经济效益，更好地为国民经济高速发展和满足人民生活需要服务。
研究电力系统信息安全问题、制定电力系统信息遭受内部外部攻击时的防范与系统恢复措施等信息安全战略是当前信息化工作的重要内容。
一、电力系统的信息安全体系
信息安全指的是为数据处理系统建立和采用的技术和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件和数据不因偶然和恶意的原因遭到破坏、更改和泄露。包括保密性、完雅性、可用性、真实性、可靠性、责任性等几个方面。
信息安全涉及的因素有，物理安全、信息安全、网络安全、文化安全。
作为全方位的、整体的信息安全体系是分层次的，不同层次反映了不同的安全问题。
信息安全应该实行分层保护措施，有以下五个方面，
①物理层面安全，环境安全、设备安全、介质安全，②网络层面安全，网络运行安全，网络传输安全，网络边界安全，③系统层面安全，操作系统安全，数据库管理系统安全，④应用层面安全，办公系统安全，业务系统安全，服务系统安全，⑤管理层面安全，安全管理制度，部门与人员的组织规则。
二、电力系统的信息安全策略
电力系统的信息安全具有访问方式多样，用户群庞大、网络行为突发性较高等特点。信息安全问题需从网络规划设计阶段就仔细考虑，并在实际运行中严格管理。为了保障信息安全，采取的策略如下：
(一)设备安全策略
这是在企业网规划设计阶段就应充分考虑安全问题。将一些重要的设备，如各种服务器、主干交换机、路由器等尽量实行集中管理。各种通信线路尽量实行深埋、穿线或架空，并有明显标记，防止意外损坏。对于终端设备，如工作站、小型交挟机、集线器和其它转接设备要落实到人，进行严格管理。
(一)安全技术策略
为了达到保障信息安全的目的，要采取各种安全技术，其不可缺少的技术层措施如下：
1．防火墙技术。防火墙是用于将信任网络与非信任网络隔离的一种技术，它通过单一集中的安全检查点，强制实糟相应的安全策略进行检查，防止对重要信息资源进行非法存取和访问。电力系统的生产、计量、营销、调度管理等系统之间，信息的共享、整合与调用，都需要在不同网段之间对这些访问行为进行过滤和控制，阻断攻击破坏行为，分权限合理享用信息资源。
2．病毒防护技术。为免受病毒造成的损失，要采用的多层防病毒体系。即在每台Pc机上安装防病毒软件客户端，在服务器上安装基于服务器的防病毒软件，在网关上安装基于网关的防病毒软件。必须在信息系统的各个环节采用全网全面的防病毒策略，在计算机病毒预防、检测和病毒库的升级分发等环节统一管理，建立较完善的管理制度，才能有效的防止和控制病毒的侵害。
3．虚拟局域网技术(VLAN技术)。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含1组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有相同的属性。但由于它是逻辑而不是物理划分，所以同一个LAN内的各工作站无须放置在同一物理空间里，既这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，有助于控制流量、控制广播风暴、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
4．数据与系统备份技术。电力企业的数据库必须定期进行备份，按其重要程度确定数据备份等级。配置数据备份策略，建立企业数据备份中心，采用先进灾难恢复技术，对关键业务的数据与应用系统进行备份，制定详尽的应用数据备份和数据库故障恢复预案，并进行定期预演。确保在数据损坏或系统崩溃的情况下能快速恢复数据与系统，从而保证信息系统的可用性和可靠性。
5．安全审计技术。随着系统规模的扩展与安全设施的完善，应该引入集中智能的安全审计系统，通过技术手段，实现自动对网络设备日志、操作系统运行日志、数据库访问日志、业务应用系统运行日志、安全设施运行日志等进行统一安全审计，及时自动分析系统安全事件，实现系统安全运行管理。
6．建立信息安全身份认证体系。CA是CertificateAuthority的缩写，即证书授权。在电子商务系统中，所有实体的证书都是由证书授权中心(CA中心)分发并签名的。一个完整、安全的电子商务系统必须建立起一个完整、合理的CA体系。CA体系由证书审批部门和证书操作部门组成。电力市场交易系统就其实质来说，是一个典型的电子商务系统，它必须保证交易数据安全。在电力市场技术支持系统中，作为市场成员交易各方的身份确认、物流控制、财务结算、实时数据交换系统中，均需要权威、安全的身份认证系统。在电力系统中，电子商务逐步扩展到电力营销系统、电力物质采购系统、电力燃料供应系统等许多方面。因此，建立全国和网、省公司的cA机构，对企业员工上网用户统一身份认证和数字签名等安全认证，对系统中关键业务进行安全审计，并开展与银行之间、上下级CA机构之间、其他需要CA机构之间的交叉认证的技术研究及试点工作。
(三)组织管理策略
信息安全是技术措施和组织管理措施的统一，“三分技术、七分管理”。据统计，在所有的计算机安全事件中，属于管理方面的原因比重高达70%以上。没有管理，就没有安全。再好的第三方安全技术和产品，如果没有科学的组织管理配合，都会形同虚设。
1．安全意识与安全技能。通过普及安全知识的培训，可以提高电力企业职员安全知识和安全意识，使他们具备一些基本的安全防护意识和发现解决某些常见安全问题的能力。通过专业安全培训提高操作维护者的安全操作技能，然后再配合第三方安全技术和产品，将使信息安全保障工作得到提升。
2．安全策略与制度。电力企业应该从企业发展角度对整体的信息安全工作提供方针性指导，制定一套指导性的、统一的安全策略和制度。没有标准，无法衡量信息的安全，没有法规，无从遵循信息安全的制度，没有策略，无法形成安全防护体系。安全策略和制度管理是法律管理的形式化、具体化，是法规与管理的接口和信息安全得以实现的重要保证。
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）30-0107-01
在经济发展的同时，人们提出了更高的用电要求。其中，0.4 kV低压线路便是改革的重要方面，0.4 kV低压线路主要包括变压器、导线、绝缘子、金具。利用电力系统获取电能并输送，随即将电能安全、可靠的输送到其他用电单位。0.4 kV低压线路是电能控制和传输的重中之重，必须要改变传统控制模式，从而降低线损，适应现代电力系统的实际需求。
根据现实情况，为了降低0.4 kV低压线损，可以采用以下的措施。
1 制定相应制度，重点提高全员素质
目前职员工在专业技能以及文化程度等方面存在较大差异。因此需要成立专门的培训、考核以及安全管理机构。制定相关制度，促进工作人员的素质，从而大大降低线损率。
2 降损措施
2.1 合理选择导线线径以及变压器位置
建设和规划设计低压电网过程中，一定要处理完善置于片区负荷中心变压器。负荷发展状况需要将负荷大、线路短的台区，与相邻台区合并，将并且将其超出的部分予以科学合理的进行分解。避免变压器运行的不合理因素再次发生，并且彻底的根治。从而在确保电质量的过程中，还可以有效降低线损率。
2.2 无功补偿
由于线路低压侧负荷分布不尽相同，要求电力企业针对性的采取合理方式予以补偿，从而保证用电设备的正常运行。
2.3 负荷平衡
低压台区的一相负荷用户比例很大，容易发生三相负荷不平衡的问题，促使中性线中流过电流。在同样的用电条件下，将会带来线路损耗。除此之外，电力企业应该结合供电所的状况，完善配电变压器运行记录，并且定期测量三相负荷，避免发生平衡问题，同时确保能及时有效的调整该问题。
2.4 计量装置
电力企业必须遵循国家的规章制度，发现淘汰的电能表要杜绝使用，并且积极推广电子式电能表的使用工作，有效提高计量表的精准性。与此同时，要求定期检测、测量低压电流互感器，确保互感器和表计得以正常应用。若存在隐患故障，应该立即对其予以处理。其他电力企业对变电站、供电所均需要班组对表计工，保证按月对抄表予以核实及对照。从而避免漏抄、估抄以及错抄等问题发生，在一定程度上还能够确保线损统计真实性。
3 降损措施要点
3.1 指标控制
电力企业需要控制相关指标，并且将其作为管理的手段，扭转线损管理的被动局面。结合线损理论计算值以及历史线损统计值的因素，对低压线损率予以核定，分配线损指标于各个线路台区。
3.2 制定赏罚机制
电力企业需要明确员工责任，并且实行赏罚机制。层层落实，按月兑现。避免员工的推工窝工的现象发生，能者多劳，多劳多得，对于发生事故的员工要采取必要的措施予以惩罚，避免该问题再次发生，全面提高员工的积极性以及自律性。
3.3 定期分析线损
电力企业要定期和变电站的所长及科员进行实际线损分析。并且要求基层单位亦同步进行。通报相关线损指标完成情况。分析管理中存在的问题。电力企业需要针对性的制定合理的整改措施，并要求相关部门对其落实情况予以监督。在此过程中，有关人员要重点分析线损波动较大的台区，从而方便制定计划。
3.4 控制线损波动
电力企业的有关人员需要不定期检查供电所某线路台区。假如发现不真实情况，一经核实，需要将该台区的领导、班长以及负责人进行罚款。若问题性质较为恶劣，则要在全电力企业的范围内通报批评。假如超过3次，应该取消相关负责人的年底先进资格。台区收费和供电均要按照规章制度进行，避免权利电、人情电以及关系电的发生。从而有效控制线损波动，降低线损率。
3.5 加强查窃电力度
如果查出片区电工监守自盗的问题，轻则罚款，重则移交司法机关处理。举报窃电后一经核实，要求给予举报者总额不高于5 000元人民币奖励。为了保证举报人的个人安全，需要保密举报人的隐私。从而加强查窃电力度，提高举报积极性。
3.6 勤巡视检查
①观察检查法。由于每条条线的运行情况运行情况不尽相同，因此每月需要检查用户表计装置，并且确保不低于2次。耐心询问并且统计用户用电的设备增减情况。检查互感器的接线是否有异常现象。检查计量装置以及接线部位是否有烧焦异味。观察封印等处是否存在变动。分析同期的用户负荷过，如果过大过小均不合理。
②电表检查法。对电表接线可靠性予以检查。观察表外壳是否存在有损伤。封印是否具有开启的痕迹。互感器进出线配置是否正确。
③接线检查。检查是否有错接、绕越的问题。是否有故意二次短接不计量问题。变化计数是否精准。
④电表检查。检查连片是否存在松动。磁铁是否存在无卡以及电流线不走表、更改接线、卡盘损坏等问题存在。确保仪表计量精准。
⑤互感器检查法。对互感器与实际负荷匹配性进行严格的检查，保证接线正确，避免发生接触不良以及异味产生。
⑥计量分析法。将上月用电量予以对比。分析计量装置、导线截面的运行精准程度。控制季节性事故、人为责任等外力因素。勤于巡视检查，杜绝偷、漏、损现象。
该公司近年来采取多种方法，成功降低了低压线损。进而促使公司稳步发展。
4 结 语
随着我国改革开放的不断深入，供电系统的设计开始向着系统化、全面化的方向发展。由于工厂用电量提高以及对电能质量、供电可靠性等方面的要求也不断提高，所以，怎样开展电力企业工作也提出了更高的标准，顺利开展电力企业工作，不仅对基建投资、电力运行等方面产生一定的影响，还会直接影响到供电的安全以及可靠性，值得广泛关注。
0.4 kV低压线路由变压器、导线、绝缘子、金具按一定的接线方式构成，是电力系统的一个重要组成部分。通过电力系统取得电能，并且输送，然后将电能安全、可靠、经济的输送到各个用电单位。0.4 kV低压线路作为电能传输与控制的枢纽，必须改变传统的设计和控制模式，进而降低线损，保证现代电力企业的健康发展。
参考文献：
[1] 于海.培养良好的软件开发习惯[A].天津市电子学会2013年年会论文 集[C].2013.
[2] 时光，刘博，邹雪.承钢安全生产管理系统的设计与实现[A].全国冶金
自动化信息网2014年会论文集[C].2014.
[3] 韩作生.农业科技人力资本对农业经济发展的作用及价值评价研究
[D].北京：中国海洋大学，2011.
0引言
随着电网规模的不断扩大和电力市场竞争机制的引入，ems和dms各自积累了海量的数据，如何更好地利用和管理这些日益庞大的同构和异构数据库，并挖掘出数据之间的潜在联系，帮助企业更好地分析和决策，已成为地区供电企业日益紧迫的需求。数据仓库技术可以把企业内、外部数据进行有效的集成，主要应用于分析型处理，基于此，本文提出了建立地区电力调度数据仓库的思想和应用模型。
1数据仓库技术
1.1数据仓库技术概要数据仓库以改进后的数据库技术作为存储数据和管理资源的基本手段，以统计分析技术作为分析数据和提取信息的有效方法，通过人工智能、神经网络、知识推理等数据挖掘方法来发现数据背后隐藏的规律，实现从“数据——信息——知识的过程，从而为企业管理阶层提供各种层次的支持”。
1.2数据仓库在电力调度的应用特点①面向主题：调度部门的ems和dms是以优化事务处理的方式来构造数据结构的，对于某个主题的数据常常分布在不同的数据库中，这意味着访问某个主题的数据实际上需要访问分布在不同数据库中的数据集合。论文百事通②数据集成。③数据的稳定性。④随时间变化。
2地区调度数据仓库模型
建立地区调度数据仓库的基本思想就是在现有ems和dms基础上，把ems和dms中的海量数据进行抽取和转化后存人数据仓库，并针对不同的主题在数据仓库中建立数据集市，然后利用oltp和数据挖掘软件对不同主题的数据进行分析处理，从而帮助调度人员做出决策。
2.1源数据层源数据层主要是指地区电力调度现在所拥有的数据库系统，即ems和dms。另外，由于电力调度在分析和决策时需要用外部数据，如气象资料，省域网的部分资料数据等，因此，需要使用的外部数据也包括在源数据层内。
2.2数据提取、转换／装载层地区电力调度系统数据库中的数据量非常巨大，并不是所有数据都是分析决策所必须的，因此，只需用专用软件提取分析决策所必须的ems、dms数据和外部数据。另外针对原数据库系统中数据不一致的情况，必须对不一致的数据进行清洗和转换，使载人数据仓库中的数据和数据格式能够保持一致，供分析决策使用。
2.3数据仓库层
2.3.1数据仓库存储数据仓库中存储了数据和元数据，其中数据的存储方式主要有虚拟存储方式、关系表存储方式和多维结构存储方式。由于虚拟存储方式效率差，而关系数据库的使用比较普遍，故采用关系表存储方式。使用oracle作为数据仓库设施，将数据存储在oracle的表结构中，并按星型结构来组织这些关系表。现具体介绍数据仓库中的数据、元数据、数据的组织结构和对数据的处理。
数据。地区电力调度数据仓库中的数据指的是从ems、dms或外部数据库中提取，并经过清洗和转化的数据。由于数据仓库主要用于olap分析和数据挖掘，因此需在原始数据的基础上增加冗余信息，进行预运算，建立多维数据库，以迅速转换数据。
元数据。元数据是描述数据的数据，它描述了数据仓库中的数据和环境，遍及数据仓库的所有方面。它包括两种，一种是操作型环境向数据仓库环境转换而建立的元数据，包括所有源数据项的名称、属性及其在提取仓库中的变化；第二种元数据是数据仓库中用来与最终用户的多维商业模型和前端工具之间建立映射的，这种数据称为决策支持系统(dds)元数据。在数据仓库中建立专用的元数据库来存放和管理元数据。
电网数据组织结构。由于ems和dms中数据量非常庞大，因此有必要对数据进行综合。在数据仓库中，数据被分成4种级别，分别是高度综合级、轻度综合级、当前细节级和早期细节级。数据总是首先进入当前细节级，然后根据应用的需求，通过预运算将数据聚合成轻度综合级和高度综合级。若系统中的一些细节数据随着时间的推移已经老化，很少会被使用，可以将这些数据导出备份到设备上。
数据的处理。数据仓库中一般存放5至10年的数据，若将全部数据放在一张表内，由于数据量太大，会降低数据访问效率，因此必须对数据表进行合理的分割。可按时间对表进行分割，在表中增加时间字段，去除与分析主题无关的纯操作型数据。
在数据仓库中，有些数据更新的较为频繁，如实时数据，而有些数据更新的时间较长，如设备信息等。因此，有必要按数据更新的频率对表进行划分，将不同变化频度的字段放在不同的表中，各表之间使用相同的“标识号”进行关联，以节省存储空间。
2.3.2数据集市由于数据仓库中的数据量很大，若每次访问都要在海量数据中进行数据检索，会降低数据处理效率，故此可建立数据集市。数据集市是面向某一特定主题的、从数据仓库中逻辑上或物理上划分出来的数据子集。使用数据集市的主要目的是减少数据处理量。它具有面向部门、有特定的应用、规模小和实现速度快的优点。在地区电力调度中可建立的数据集市有：
负荷预测。负荷预测是地区电力调度工作的重要环节，可分为系统负荷预测和母线负荷预测两类；而系统负荷预测按周期又分为超短期负荷预测、短期负荷预测、中期负荷预测和长期负荷预测。
系统安全稳定性评估。电力系统有五种运行状态，分别为正常运行状态、告警状态、紧急状态、危急状态和恢复状态。可利用挖掘技术挖掘海量的电力系统运行数据，获悉电力系统在何种条件下处于正常运行状态、告警状态、紧急状态、危急状态和恢复状态，并对系统的安全稳定性做出评估，从而辅助调度人员做出决策。
电力系统故障分析。地区电力调度部门已经积累了大量的故障数据。系统故障的发生既有偶然的一面，又有规律性可遵循。运用数据挖掘技术对电网故障数据进行挖掘分析，获得发生故障与气候变化和负荷变化之间的联系，从而辅助调度人员进行决策，合理安排检修计划，保证电网安全可靠运行。
电力系统规划设计。电网规划是地区供电企业规划活动的基本环节，在规划过程中，需要处理大量的信息，可利用聚类、分类、关联、总结等挖掘工具挖掘模型和数据间的关系，为辅助决策系统增加约束条件，从而更合理地规划电网。
电力用户特征分析。随着电力市场的发展和竞争的加剧，地区供电企业需要制定出有竞争力的实时电价，因此，必须对电力用户进行准确分析。电力系统的用户具有多样性和随机性，可利用olap多维分析的特性，对用户的行为模式及负荷要求进行分门别类，在保证系统安全和稳定性的前提下，对不同类别的用户，采用不同的营销策略，制定出合理的电价收费表，以提高市场竞争力。新晨
2.4逻辑应用层逻辑应用层主要包括olap、数据挖掘和界面子系统。现具体分析如下：
2.4.1olap子系统在ems和dms中，调度人员通过联机事务处理(oltp)和sql可对数据库进行简单查询。随着时间的推移，电网规模不断扩大，ems和dms中的数据量也急剧增加，调度人员需要从多个维度来观察调度系统的运营情况，从而辅助决策。
2.4.2数据挖掘子系统随着计算机技术在电力系统的广泛应用，地区电力调度部门已经积累了大量的运行数据和非运行数据，这些数据记录了地区供电企业多年的运行状况，电力调度人员急需对这些历史数据进行深入分析，以获得有价值的信息，辅助调度员进行决策，提高电网运行的可靠性。
电能作为一种特殊的商品，其质量受到越来越多的关注，电能质量已经成为评估电力系统运行水平的重要内容，电能质量的改善对于电网和用户电气设备的安全经济运行，促进电力行业发展有重要意义。
影响电能质量的主要因素有：谐波、电压波动与闪变、频率波动、三相不平衡和过电压等。由于电力系统的发、供、用的实时性，电力系统的电能质量始终处于动态变化中，电能质量扰动具有潜在的危险性和广泛传播性，越来越多的用户成为保证电能质量的主体，对电能质量的综合评估非常困难，控制和管理电力系统的电能质量是一项系统工程，涉及电力系统、电力电子、计算机等技术的综合应用，为了适应当代科技发展对电气工程及其自动化专业高素质人才的培养需求，上海电力学院（以下简称我校）开设“电能质量分析与控制”研究生课程。
1课程简况与教学内容设置
“电能质量分析与控制”课程属于电气工程专业的选修课，2个学分，32 个学时，面向硕士研究生开设。根据电能质量分析与控制这一专业领域的基础理论和关键技术，同时结合我校研究生主要就业方向为县市级供电企业及相关规划设计单位，课程教学内容主要包括如下方面：
（1） 电能质量的数学分析方法
介绍功率理论的发展历史和现状，详细讲述瞬时无功功率理论以及基于该理论的pq谐波检测方法和ip-iq谐波检测方法，介绍基于傅里叶频域分析、小波分析的谐波检测方法。
（2） 传统电能质量的基本内容
介绍电压偏差、频率偏差、电压三相不平衡和供电可靠性、电压波动与闪变等传统电能质量问题现象、机理、原因及评估方法。
（3） 波形畸变和电力谐波
介绍电力系统谐波的来源、危害及相关治理措施，分析典型非线性电力电子装置的输入电流特性，例如典型整流器装置的输入侧谐波特性。
（4） 电能质量控制技术
介绍典型的串联型、并联型及混合型有源电力滤波器的结构、数学模型、电流波形控制技术和电压控制策略、主电路参数优化设计方法等。
（5） 电能质量评估指标和方法
介绍电力系统电能质量评估方式的分类、流程、方法及评估指标。
目前该课程采用的教材为文献[1-2]，授课方式采用PPT和板书相结合的方式，课程内安排2-3次大型作业，闭卷考试。由于电能质量这一领域的特殊性及电力行业的快速发展变化，加快对本课程的教学改革势在必行。
2教改思路与方案设计
本次教改研究遵循系统性的思路，从教学内容、教学方法、考核体系等方面入手开展方案设计。
（1）拓展教学内容、聚焦热点难点
由于电能质量分析与控制这一课程既涵盖经典的数学分析方法又有鲜活的行业动态，在有限的教学课程内不可能面面俱到，这也不符合研究生教学重视能力培养的根本宗旨。基于此，本课程教学内容上进行了拓展和聚焦：1）在现有教材的基础上，引入国外经典教材[3]，夯实学生对基本工具的掌握；2）聚焦最新的行业动态，精炼教学内容，将新能源相关电能质量问题、新型敏感负荷电能质量问题进行聚焦。
（2）以点带面、强化启发引导
教学中只对相关方法和问题进行提纲挈领式的宏观指导，启发学生自主学习，培养学生学习新知识的能力。这要求授课教师要全面系统的综合评估该课程内容的基础上，选择关键的教学点，对学生进行点拨。
（3）着眼工程实际、丰富案例研究
结合学校科研课题和行业中出现的电能质量问题，建设电能质量分析案例库。以事实素材为基础，建立实际情境，以明确的目标来驱动学生开展学习、思考和交流，激发学生潜能，体验成功过程。教学中采用分组，每组完成1个案例的问题原因分析、仿真重现、解决方法的完成，引导学生将工程问题提升为科学问题[4-5]。
3教学方法与实践
（1）经典理论的多媒体综合教学
电能质量分析相关的基础数学方法如傅里叶分析、小波理论、瞬时无功理论等对于学生深刻掌握该课程基础并进行相关研究至关重要。为学好数学基础理论，本部分教学要求学生课前完成对高等数学等基础数学理论的学习，并利用国内外相关网络课堂（如斯坦福大学傅里叶变换视频教程）进行课前学习，课堂教学采用板书和PPT授课相结合的方式开展，带领学生推导经典理论，指导学生采用MATLAB仿真软件对相关理论的应用进行仿真，以达到精通经典理论和工具的目的。
（2）案例库建设
我校是全国三大电力院校之一，已有60多年的建校史，和电力行业存在血浓于水的天然联系，在人才培养、科研攻关等方面有着广泛的合作。基于此，将教师课题研究、供电企业各种电能质量事件进行汇总整理，形成课程案例库，案例库包括电能质量事件的现象、电网主要参数、事件过程、原因分析及解决方案。内容主要包括：1）居民电能质量案例库，涵盖谐波、三相不平衡和过电压、雷击浪涌等方面，如2013年上海市电力公司发生了若干次日本制造虎牌电饭煲不能正常工作事件；2）工业电能质量案例库，涵盖谐波、电压波动与闪变等方面，如上海浦东日立集团谐波超标事件、浙江常山中频炉和纺织厂共线跳闸事件、轨道交通电能质量问题等；3）新能源并网电能质量案例库，涵盖不同规模的风电、光伏及储能系统并网电能质量问题等；4）交直流混合电网电能质量案例库，涵盖特高压直流系统、柔性直流系统等的电能质量事件；5）敏感性负荷的电能质量案例库，如上海音乐厅不明原因反复跳闸事件、电动汽车充电设施电能质量问题事件；6）电能质量控制技术案例库，如有源电力滤波器设计方案等。
（3）案例教学实施
在完成经典理论的教学后，对专业知识采用启发式案例教学方法，主要步骤如下：1）布置学生完成相关专业知识的理论自学，如讲授电力系统谐波问题时布置学生完成谐波基础知识、分析方法的学习；2）安排学生分组进行谐波测试，教学时安排学生利用实验室录波仪、电流钳、LABVIEW软件等工具分组测试不同谐波源的谐波发射水平，如我校实验室现有的光伏系统、储能系统、电动汽车充电设施、各种家用电器等的谐波发射数据，并在SIMULINK环境下进行仿真验证，完成测试报告，每组一种或两种负荷，学生必然通过自学深刻理解谐波基础理论、傅里叶分析等基础理论，并完全掌握谐波测试方法和仿真方法；3）下达案例，每3-5个学生一组，将案例库中的该部分案例下达给学生，布置其按照电网参数搭建仿真模型，重现问题，如虎牌电饭煲不能正常工作事件，让学生将当时电网录波数据、电网结构、虎牌电饭煲电气模型进行构建，重现问题，以身临其境的方式学习该案例中涉及到的知识；4）交流与共享，限于教学时间的限制，不可能每个案例每个学生都能涉及，以课内讲座的形式实现共享，学生以PPT的形式图文并茂的介绍给其它同学，达到共同学习的目的。操作中，案例教学存在一定的难度，在学生遇到问题的时候需要教师及时点拨，提供案例数据，指点方法。
（4）前沿跟踪
估计跟踪前沿和不断创新是研究生教学的重点，本课程要求学生在案例学习的同时将该领域的前沿成果论文进行集体解读，形成综述报告，必要时形成英文版综述报告，并采用英语交流，达到学生阅读能力、写作能力和交流能力的综合锻炼。
4结论
在电能质量分析与控制教学中，通过精炼教学内容提高了教学重点，采用启发式的案例教学方法，教师由“说教者”变成“点拨者”，学生由听众变成身临其境的学习主体。通过这一教学实践，学生的数学理论基础得到夯实，文献阅读能力、外语应用水平、科研设计能力、综合写作能力和对外交流能力均得到显著提高。由于案例库尚在不断完善中，部分案例的基础数据和素材尚不够完善，在今后的教学中进一步提高。
参考文献：
[1]肖湘宁.电能质量分析与控制[M].北京：中国电力出版社，2010.
[2]程浩忠.电能质量监测与分析[M].北京：科学出版社，2012.
[3]Roger C.Dugan，Power Systems Quality，Second Edition[M].McGraw Hill.
