电力系统自动化简介

2024-06-04

电力系统自动化简介(精选8篇)

电力系统自动化简介 篇1

电力系统和电力系统自动化

电力工业是具有公用事业性质的基础性产业,电力行业是具有明显的社会公益性的行业,是国民经济的大动脉,电力供应的可靠性对现代社会具有极其重大的影响。我国经济在稳步快速的发展,需要我国电力工业发展的支持,也给电力系统自动化产业提供了前所未有的机遇和挑战。我国电力系统发展和现状

1.1 体制变迁

 97年前:电力工业部  97年8月:国家电力公司

 02年3月:国务院正式批准了以“厂网分开,竞价上网,打破垄断,引入竞争”为宗旨的《电力体制改革方案》(即:国务院5号文件)。

 02年10月:成立国家电力监管委员会(电监会)

 02年12月29日,在原国家电力公司的基础上,中国电力新组建(改组)的11家公司宣告成立,包括两家电网公司、五家发电集团公司和四家辅业集团公司分别经营电网、电源及辅业资产。

电网公司:

 国家电网公司  南方电网公司

发电公司

 华能集团公司  大唐集团公司  华电集团公司  国电集团公司  电力投资集团

辅业集团

 中国电力工程顾问集团公司  中国水电工程顾问集团公司  中国水利水电建设集团公司  中国葛洲坝集团公司

 电力产业总资产(2000年底):

2.5万亿元,其中原国电总资产1.8万亿元

1.2近期发展状况

 发电装机容量:

1980:6587万KW(65869MW)1987:10289.7万KW 1993:20000万KW 1996:23654万KW 2003:38900万KW 2004:44000万KW,用电21735亿千瓦时

2005年底:50841万KW,用电24220亿千瓦时 未来十年,预计还要增加50000万KW  变电站数量:

1996年统计数据(注): 500KV:47 330KV:25 220KV:1003 154KV:2 110KV:5496 66KV: 2729 35KV: 20921 目前每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。2003年末数据(网络数据,供参考):

500kV:近100个 220kV:1800多个 110kV:5900个

66kV/35kV变电站有5700多个

另有数据显示,全国110KV以下、35KV以上的终端变电站有18000余座,35KV等级以下的各类配电变电站数量更多

近几年,每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。电力系统概述

2.1 电力系统的特点

(1)平衡性:电能不能储存,电能的生产、输送、分配和使用同时完成。(2)瞬时性:暂态过程非常迅速,电能以电磁波的形式传播,真空中传播速度为300km/ms。(3)和国民经济各部门间的关系密切。

2.2 电力系统的组成

电力系统是由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户(用电设备)组成的系统。

发电,输变电,配电,用电

动力系统化学能煤石油锅炉天然气核能电力系统热能汽轮机机械能电力网发电机电能铀水 反应堆水能升压变压器输电线路降压变压器用电设备水轮机(1)发电部分(Generation):

发电厂,将化学能(煤炭,燃油),水能,核能,风能等转化为电能。      火电厂:煤、油(不可再生),空气,水 水电厂:水的势能(可再生能源),受气象影响大。核电站:核燃料(比较贵),水

抽水蓄能电站:吸发兼备,峰谷调节,快速备用

化学能电源:各种电池,燃料电池等,效率高,比较贵

绿色能源:风能、太阳能、潮汐发电,地热电站,比较贵,易受自然条件影响。

(2)输配电部分(Power Transmission Grid):输电网络,通过高压输电网络将电能由发电厂输送到负荷中心

 变电站

☞ 一次设备

变压器

断路器(开关)隔离开关(刀闸)限流电抗器(电感)

载流导体(母线/输电线)

CT/PT(Current Transformer/ Potential Transformer)绝缘子 接地装置

补偿装置(调相机/电容/静补装置)中性点设备 避雷设备 ☞ 二次设备

控制系统:直流电压,控制短路器开合

信号系统:警报音响,位置信号(断路器开合)测量系统:测量表计

同步系统:保证同期操作(同压,同频,同相)用的设备 测量设备 保护设备 控制设备

监视设备(包括故障录波)常规变送器和微机变送器

 输电线路

架空线路:钢芯铝导线,分裂导线;裸导线,绝缘导线 电缆:单相,三相

交流线路:潮流不可控,远距离输电稳定性问题较大 直流线路:潮流可控,超远距离输电无稳定性问题。交直流混合输电网络(整流站,换流站,直流线路),不同频电网互联  用电部分

用电设备消耗电能

高压用户额定电压在1kV以上,低压用户额定电压在1kV以下。

2.3 对电力系统的基本要求

(1)保证供电可靠性(2)保证电能质量

(3)提高电力系统运行的经济性(4)其它:如环境保护问题

2.4 衡量电能质量的指标

(1)电压偏差

电压偏差指当供配电系统改变运行方式或负荷缓慢地变化使供配电系统各点的电压也随之改变,各点的实际电压与系统额定电压之差,通常用与系统额定电压的百分比值数表示。

(2)电压波动

电压连续变动或电压包络线的周期性变动,电压的最大值与最小值之差与系统额定电压的比值以百分数表示,其变化速度等于或大于每秒0.2%时称为电压波动。

(3)频率偏差

频率偏差是指供电的实际频率与电网的额定频率的差值。

我国电网的标准频率为50Hz,又叫工频。频率偏差一般不超过±0.25Hz,当电网容量大于3000MW时,频率偏差不超过±0.2Hz。

调整频率的办法是增大或减小电力系统发电机有功功率。(4)供电可靠性

供电可靠性指标是根据用电负荷的等级要求制定的。

衡量供电可靠性的指标,用全年平均供电时间占全年时间百分数表示。(5)其它

 电压闪变

负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升高,照度随之急剧变化,使人眼对灯闪感到不适,这种现象称为电压闪变。

 不对称度

不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标,多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比值称为电压的不对称度,电流负序分量与电流正序分量之比值称为电流的不对称度,均以百分数表示。

 正弦波形畸变率

当网络电压波形中出现谐波(有时为非谐波)时网络电压波形就要发生畸变。谐波干扰是由于非线性系统引起的。它产生出不同于网络频率的电压波,或者具有非正弦形的电流波。包括n次谐波电压、电流含有率,电压、电流总谐波畸变率,谐波电压的总平均畸变系数。

2.5 常用概念

(1)基本量纲

电压:伏特(V),千伏(KV),万伏(惯用)电流:安培(A)

有功功率:瓦特(W),千瓦(KW),兆瓦(MW),万千瓦(惯用)无功功率:乏(Var),千乏(KVar)电量:度(KWH – kilowatt-hour)(1)电压等级

国家规定的等级:3,6,10,35,(66),110,(154),220,330,500KV 其中:

500,330,220KV 用于大电力系统主干线

110KV 用于中小电力系统主干线,和大电力系统的二次网络 35KV 用于大城市或大工业内部网络,以及农村网络

10KV 为最常用的更低一级配电网络,只有负荷中高压电动机比重很大时才用6KV电压

3KV 用于工况企业内部(2)调度等级

五级调度(国,网,省,地,县)(3)调度部门组成和作用

调度部门的一般包括:调度,方式,保护,通信,远动(自动化)电力信息化

电力信息化大致分为两部分:

 电力系统自动化:保障电能安全可靠地在电网上传输;

 电力营销和通用信息化:保证电能销售和电网资产科学有效管理。由于电力生产安全性与稳定性的要求,电网企业对生产过程控制的信息技术应用一向比较重视,而对业务及管理的信息化重视却相对不足,生产自动化与管理信息化的发展处于不平衡状态。两者的投资比重大致为80:20。电力系统自动化的基本概念

电力系统自动化(electric power system automation)是电力信息化最重要的部分。

电力系统自动化是应用各种具有自动检测、反馈、决策和控制功能的装置并通过信号、数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、协调、调节和控制,目的是保证电力系统的供电质量和安全经济运行。

电能的供应和使用与社会经济和人民日常生活密切相关。电力系统包括生产、传输、分配、消费电能的各个环节,是一个复杂的连续生产和消费过程,在地域上分布辽阔而在电气上却是联成一体的。电能质量不合格将引起产品质量和生产率的下降以及人民生活的不便,突然停电和长期频率或电压下降的情况下还回造成人身伤亡和设备损坏事故。电力系统中任何一个元件的参数和运行状态的变化都会迅速地影响到系统中其他元件的正常工作,所以在电力系统中任何一处发生故障,应及时而正确地处理,否则将使事故扩大,并波及电力系统其他运行部分,以至造成大面积停电。一次能源调度、发电机起停和负荷分配、电网结构和潮流分布、负荷控制和管理的合理与否,都涉及电力系统运行中能量的节约和所发挥的经济效益。

由于电力系统规模和容量的不断扩大,系统结构、运行方式日益复杂,单纯依靠人力来监视电力系统的运行状态,正确而及时地进行各项操作,迅速地处理事故,已经是不可能了。必须应用现代控制理论、电子技术、计算机技术、通信技术、图象显示技术等科学技术的最新成就来实现电力系统的自动化。

电力系统自动化的基本要求如下:

(1)迅速而正确地收集、检测和处理电力系统各元件、局部系统或全系统的运行参数。(2)根据电力系统的实际运行状态和系统各元件的技术、经济和安全要求为运行人员提供调节和控制的决策,或者直接对各元件进行调节和控制。(3)实现全系统各层次、各局部系统和各元件间的综合协调,寻求电力系统电能质量合格和安全经济运行。(4)提高供电可靠性,减少电力系统事故、延长设备寿命,提高运行水平,节省人力,减轻劳动强度。

4.1 电力系统自动化发展过程

电力系统自动化是在应用各种自动装置逐步取代人工操作的过程中发展起来的。最先,运行人员在发电机组、开关设备等电力系统元件的近旁直接监视 设备状态并进行手工操作和调节,例如人工操作开关、调节发电机的出力和电压等。这种工作方式的效果与运行人员的素质和精神状态有关,也与监视仪表和调节操作装置的完善性有密切关系,往往不能及时而正确地对系统进行调节和控制,特别在发生事故时,由于来不及反应事故的发生和发展,而使事故扩大。

随着单个设备或单个过程自动装置(或调节器)的应用,直接以运行参数的变化作为控制装置的输入信号,来起动设备的操作和控制,如利用各种继电器来反应系统故障情况下的电流和电压的变化,使断路器开断故障线路;根据发电机端电压变化的信号来调节励磁电流,以实现电压和无功功率的调节和控制;根据系统频率的变化信号来调节原动机的出力,以实现频率和有功功率的调节和控制以及水轮机组的程序起动等。这种单参数、单回路的调节和控制装置的应用,节省了人力,并能比较正确而及时地控制运行状态。随着电子技术和计算机技术的发展,自动装置的组成元件也由最初的电磁型的发展成由晶体管、集成电路构成的无触点型的并进一步采用以微型计算机(或微处理器)为基础的可编程序控制器等先进设备。

由于电力系统的发展,发电厂(发电机)及电力系统其他元件数量的增加,运行工况的复杂,使得协调各元件间的控制成为必要。所以,在一个发电厂、局部电力系统以至整个电力系统开始应用先进的计算机和通信设备来完成数据收集和处理,并且利用计算机的高速运算能力、大容量内存和高度的逻辑判断能力,实现一个发电厂、局部电力系统以至整个电力系统的集中监视、决策和控制。

随着电力系统各元件及发电厂组成的日益复杂,以及对控制的要求日益严格,进一步用计算机进行集中控制越来越困难,这是因为信息量庞大,通道拥挤,计算机的容量增大,响应不快,运行复杂。利用计算机性能价格比日益提高的趋势,对被控对象多、每个对象需要监控的参数较多、各个对象在地理上比较分散的系统,控制方式从集中控制发展为分层控制,如中心调度所、地区调度所、发电厂(变电所)控制中心等形式的分层控制。分层控制的最低层可以在获取数据的地方由就近设置的计算机处理数据,并进行控制。这样可以避免大量信息可来回传送,减轻上层计算机的负担,提高信息处理的实时性。只有涉及全系统的综合信息,才由下一层转送给上一层进行处理和控制,在上层作出决策后向下层发送控制信息。

4.2 电力系统自动化的主要内容和现状

 火电厂自动化

现代火电厂的发展趋势是采用高温、高压、中间再热的大型单元式发电机组,机组的单机容量大而热力系统复杂,其运行工况多变,操作频繁而复杂,控制的对象和参数多,所以对火电厂的自动化程度提出了很高的要求,传统的监控仪表和运行方式已满足不了火电厂经济安全运行的要求。近十几年来已经应用计算机来代替常规调节仪表对单项参数的控制或用一些相对独立的自动控制系统来完成局部设备的控制(如锅炉自动控制,喷燃器自动控制,汽轮机自动起动和发电机自动同步等),或者在传统的仪表和控制器的基础上增加电子计算机的协调和控制。其主要的功能有下列几方面。

7(1)安全监视。利用计算机对发电机组的各种参数和各类设备的运行状态进行巡回和周期性的测量和检查。对于不同的运行工况(如正常、异常、起停过程、事故)。检测的内容和周期是不同的。采取数据后还要进行必要的处理,例如判断数据的正确性,对某些参数的修正,进行参数滤波等。同时,可对收集到的信息进一步校验是否越限,并通过声光显示或打印输出向运行人员报告。还可以根据获得的数据进行计算,得出如功率总加、锅炉效率、厂用电率等性能指标值。(2)正常调节。在正常运行时,对锅炉、汽轮机、发电机等主辅设备进行直接或间接控制。在运行中,因不断受到内外部条件及干扰影响,一些被调参数(如汽压、汽温、水位、流量、风量等)经常发生变化,这就要利用自动调节器,根据被调量的偏差值,按规定的调节规律进行调节。最简单的是单回路调节系统。利用计算机可以同时控制若干回路,并考虑各参数的相关因素。(3)机组起停。高参数和大容量机组的汽水系统、燃烧系统、辅助系统、除氧给水系统十分复杂,使机组起停时的控制十分困难。在从冷态起动到带满负荷(几小时到十几小时)的过程中,包括锅炉点火、升温升压、汽轮机升速、初负荷保持、升负荷等几个阶段,工况不断变化。为了保证起动设备的安全,减轻运行人员的劳动强度,要对各种参数和设备状态进行监视、判断和计算,然后对各调节器和程序控制回路发出指令,或者直接去调节和操作发电机组。(4)事故处理。对生产过程进行趋势预报和报警分析。事故发生后,首先通过事故识别程序查明事故性质及原因,然后转入相应的事故处理程序。如果事故继续发展,以致危及机组及系统安全时,则应采取紧急措施(如减负荷、停机)。在事故处理过程中,要监视和记录设备的状态及主要参数,以供运行人员进行事故后的分析。 水电厂自动化

水电厂除了按计划发电外,还在电力系统中起着调峰、调频和事故备用的作用,所以机组启动频繁,工况多变(如调相改发电,抽水蓄能发电厂的抽水改发电等);水电厂一般要通过远距离输电线将电能送到负荷中心,易出现稳定问题;同时水电厂还应考虑水力资源的综合利用。所以,水电厂的自动化要能适应这些要求。

水电厂自动化也是从单机自动化开始。首先实现机旁的仪表监视和报警,就地操作和单个元件的自动化,例如电气液压型的调速器,复式励磁电压教正器等。

随着水电厂机组数量的增多和单机容量的增大,以及水电的梯级开发和逐步实现水电厂、梯级水电厂的集中控制,采用对全厂和梯级水电厂运行状态的巡回检测,全厂主辅机的集中起停,自动调频和有功几无功功率的成组调节,机组的优化运行,稳定的监视和控制(如切机、电气制动、低频自动启动机组等)等。

近几十年来,在水电厂自动化中广泛应用计算机技术和微处理机。机组的基础自动化装置实现微机化,例如微机化的调速装置、励磁调节器、同步系统等,8 给水电厂的基础自动化带来了极大的方便。多微机的分布式计算机控制系统的应用,使水电厂进入全厂计算机监控和综合自动化,实现全厂的安全监视、自动发电控制和经济运行、事故顺序记录和水库经济调度等综合功能。在梯级开发的水系,还可以进行全梯级水电厂的集中调度和控制。

随着自动化水平的提高,在一些中、小型水电厂可以实现无人值班和控制中心的远方监控。

水电厂除了本身机组和电器设备监视和控制外。还要考虑水力系统(上、下游,以至跨流域)对水电厂的约束,实现水库长、中、短期的优化调度,以及防洪、灌溉、航运、供水、养殖的综合利用。所以,广义的水电厂自动化还包括对水库的调节和管理,以及大坝的自动监视和管理。目前,已采用先进的无线电通信手段和以微型计算机为基础的水库流域水情测报几防洪调度自动化系统,定时收集全流域的气象和水文(包括降雨,上、下游用水情况等)实时数据,经过处理后可以得到未来时段水库的入水流量变化过程几洪水预报。也应用自动测量和数据处理系统观察大坝各项变量(如温度、应变、应力、坝缝开度、渗透压力等)。 电力调度自动化

☞ 电力调度的作用:安全、质量、经济、市场

为了合理监视、控制和协调日益扩大的电力系统的运行状态,及时处理影响整个系统正常运行的事故和异常现象,在形成电力系统的最早阶段,就注意到电力系统的远方监视和控制问题,并提出必须设立电力系统调度控制中心。在开始阶段由于通信设备等技术装备的限制(如只有电话),调度人员需要花费很多时间才能掌握有限的代表电力系统运行状态的信息,电力系统的很大一部分监视和控制功能是由电力系统中所属发电厂和变电所的运行人员直接来完成的。

远动技术和通信技术的发展,使电力系统的实时信息直接进入调度控制中心成为可能,调度人员可根据这些信息迅速掌握电力系统运行状态,及时发现和处理发生的事故。

20世纪60年代开始用数字式远动设备(telecontrol equipment),使信息的收集和传输在精度、速度和可靠性上都有很大的提高。电子计算机和图象显示技术在电力系统调度控制中心的应用使自动化程度达到一个新的水平。在开始阶段,计算机与相应的远动状态的监视(包括信息的收集、处理和显示)、远距离开关操作,以及制表、记录和统计等功能,一般称为数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition--SCADA)。60年代后期国际上出现很多大面积停电事故以后,加强了全系统的安全监视、分析和控制。这种控制系统不仅能完整地了解全系统的实时状态,而且可在计算机及其外围设备的帮助下,能够在正常和事故情况下及时而正确地作出控制的决策。这种包括SCADA功能、自动发电控制及经济运行、安全控制功能以及其他调度管理和计划功能的系统称为能量管理系统(energy management system EMS)。利用这种先进的自动化系统,运行人员已从过去以监视记录为主的状况转变为较多地进行分析、判断和决策,而日常的记录事务则由计算机取代。 变电站自动化

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。变电站作为整个电网中的一个节点,担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务。变电站继电保护、监控自动化系统是保证上述任务完成的基础。在电网统一指挥和协调下,电网各节点(如变电站、发电厂)具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。因此,变电站自动化是电网自动系统的一个重要组成部分。作为变电站自动化系统,它应确保实现以下要求:

(1)检测电网故障,尽快隔离故障部分。

(2)采集变电站运行实时信息,对变电站运行进行监视、计量和控制。(3)采集一次设备状态数据,供维护一次设备参考。(4)实现当地后备控制和紧急控制。(5)确保通信要求。

因此,要求变电站综合自动化系统运行高效、实时、可靠,对变电站内设备进行统一监测、管理、协调和控制。同时,又必须与电网系统进行实时、有效的信息交换、共享,优化电网操作,提高电网安全稳定运行水平,提高经济效益,并为电网自动化的进一步发展留下空间。

传统变电站中,其自动化系统存在诸多缺点,难以满足上述要求。例如:(1)传统二次设备、继电保护、自动和远动装置等大多采取电磁型或小规模集成电路,缺乏自检和自诊断能力,其结构复杂、可靠性低。

(2)二次设备主要依赖大量电缆,通过触点、模拟信号来交换信息,信息量小、灵活性差、可靠性低。

(3)由于上述两个原因,传统变电站占地面积大、使用电缆多,电压互感器、电流互感器负担重,二次设备冗余配置多。

(4)远动功能不够完善,提供给调度控制中心的信息量少、精度差,且变电站内自动控制和调节手段不全,缺乏协调和配合力量,难以满足电网实时监测和控制的要求。

(5)电磁型或小规模集成电路调试和维护工作量大,自动化程度低,不能远方修改保护及自动装置的定值和检查其工作状态。有些设备易受环境的影响,如晶体管型二次设备,其工作点会受到环境温度的影响。

传统的二次系统中,各设备按设备功能配置,彼此之间相关性甚少,相互之问协调困难,需要值班人员比较多的干预,难于适应现代化电网的控制要求。另外需要对设备进行定期的试验和维修,既便如此,仍然存在设备故障(异常运 行)不能及时发现的现象,甚至这种定期检修也可能引起新的问题,发生和出现由试验人员过失引起的故障。

发展变电站综合自动化的必要性还体现以下几个方面:一是随着电网规模不断扩大,新增大量的发电厂和变电站,使得电网结构日趋复杂,这样要求各级电网调度值班人员掌握、管理、控制的信息也大量增长,电网故障处理和恢复却要求更为迅速和准确;二是现代工业技术的发展,特别是电子工业技术的发展,计算机技术的普遍应用,对电网可靠供电提出了更高的要求;三是市场经济的发展,使得整个社会对环保要求更高,这样也对电网的建设、运行和管理提出许多的要求,如,要求电力企业参与市场竞争,降低成本,提高经济效益;要求发电厂、变电站减少占地面积。要解决上述问题,显然仅依靠各级电网调度运行值班人员是难以解决的。现代控制技术的发展,计算机技术、通信技术和电力电技术的进步与发展,电网自动化系统的应用,为上述问题提供了解决的方案。这些技术的综合应用造就了变电站综合自动化系统的产生与发展。☞ 变电站综合自动化系统的发展过程

现有的变电站有三种形式:第一种是传统的变电站;第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站;第三种是全面微机化的综合自动化变电站。变电站自动化的发展可以分为以下三个阶段。1.由分立元件构成的自动装置阶段

20世纪70年代以前,由研究单位和制造厂家生产出的各种功能的自动装置,要采用模拟电路,由晶体管等分立元件组成,对提高变电站和发电厂的自动化水平,保证系统安全运行,发挥了一定的作用。但这些自动装置,相互之间独立运行,互不相干,而且缺乏智能,没有故障自诊断能力,在运行中若自身出现故障,不能提供告警信息,有的甚至会影响电网安全。同时,分立元件的装置可靠性不高,维护工作量大,装置本身体积大,不经济。2.以微处理器为核心的智能化自动装置阶段

随着我国改革开放的发展,微处理器技术开始引入我国,并逐步应用于各行各业。在变电站自动化方面,用大规模集成电路或微处理机代替了原来的继电器晶体管等分立元件组成的自动装置,利用微处理器的智能和计算能力,可以发展和应用新的算法,提高了测量的准确度和可靠性;能够扩充新的功能,尤其是装置本身的故障自诊断功能,对提高自动装置自身的可靠性和缩短维修时间是很有意义的;此外,由于采用了数字式,统一数字信号电平,缩小了体积等,其优越性是明显的。由于这些微机型的自动装置,只是硬件结构由微处理器及其接口电路代替,并扩展了一些简单的功能,虽然提高了变电站自动控制的能力和可靠性,但基本上还是维持着原有的功能和逻辑关系,在工作方式上多数仍然是各自独立运行,不能互相通信,不能共享资源,变电站和发电厂设计和运行中存在的问题没有得到根本的解决。3. 变电站综合自动化系统的发展阶段

我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初,便先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期,国内先后研制了35kV和220kV变电站综合自动化系统。此外,国内许多高 11 等校及科研单位也在这方面做了大量的工作,推出一些不同类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的发展起到了卓有成效的推动作用。进入90年代,变电站综合自动化已成为热门话题,出现了更多的研究单位和产品。

 配电网自动化

配电网是电力系统生产和供应电能的最后一个环节,其自动化的主要任务是保证经济安全供电和负荷供需平衡的控制和管理,使用户得到一定数量优质、廉价的电力供应,所以配电网自动化的主要功能为:

(1)对配电网和无人值班变电所的监视和自动操作,如通过远方投切电网中联络断路器或分段断路器,以便切除故障或调整潮流;(2)在系统频率下降时切除负荷,在电压变动时自动投切静电电容器或者调整变压器分接头;(3)通过对负荷的直接控制来调节负荷曲线和保持电能供需平衡。

最初用时间开关来控制用户的负荷,定时切换用户的不同记价电表,用经济的手段来管理负荷。对于工业用户可采取控制最大需电量、分时记价、按合同规定用电时间等方法进行控制。为了使负荷控制直接到每一用户,可采取工频、音频、载波、无线电等控制手段,有配电网调度所根据上级调度所的指令和系统的实际运行状态,直接发出控制信号,对事先分门别类的负荷进行控制,操作被控用户的短路器。

随着自动化装置和被控设备可靠性的提高,中、小型变电所的控制可由就地操作过度到远方操作和自动操作。近年来也开始在变电所内建立微型计算机为核心的综合自动化系统,可以实现继电保护、安全监视、电压和无功综合控制等功能。一些变电所已实现无人值班或远方控制的自动化运行体制。电力调度自动化

电力调度自动化是电力自动化的重要内容之一,是指综合利用计算机、远动和远程通信等技术手段实现电力系统调度管理工作的自动化。

电力系统由发电、输变电、配电和用电等环节组成,并由调度控制中心对全系统的运行进行统一管理。为了保证电力系统运行的安全性、经济性以及供电的质量,系统的调度控制中心必须及时而准确地掌握全面的运行情况,随时进行分析,作出正确的判断和决策,必要时采取相应的措施,及时处理事故和异常情况。

早期的电力调度以人工方式操作,用打电话的方式收集数据,下达调度命令,速度慢,实时性差。由于电网是一个迅变系统,电能以极快的速度传送,电网中一个地方出故障,瞬间就会波及到全网,因此手工方式很难满足电网调度的要求。特别对于大机组、大电网、高电压的现代电网,调度中心需要采集和处理的实时运行参数和状态信号数量众多,实时性要求很高,调度工作只能采用现代化手段进行。因此,调度自动化系统是现代电力系统不可缺少的组成部分。调度自动化系统是一个复杂的准实时信息系统,由装在调度中心的主站系统、装载发电厂或变电所的远动终端以及远动通道等构成。调度自动化系统的 主要功能是实时采集电力系统运行的参数和信息,对数据进行各种分析和处理,为调度员提供进行监视与控制的操作界面,有效地帮助电力系统调度员执行电力系统的安全经济发供电任务。

5.1 调度自动化的发展过程

电力生产是发输电与用电同时进行的连续生产过程。电力系统分布地域广阔,是一个庞大的生产体系,必须严格地进行调度管理才能保证安全发供电。早期电力系统规模较小,调度员利用电话即可了解各发电厂、变电所的运行状况。调度命令也是通过电话下达的。

当电力系统日益发展,厂站数越来越多时,仅靠电话已经无法及时进行调度控制。特别是在系统发生故障时,可能会延长事故处理时间,甚至扩大事故。因此必须有自动化的手段支持才能完成调度工作。现代电子技术、通信技术和计算机技术的发展为调度自动化系统提供了技术支持手段。随着支持技术的进步,出现了各种调度自动化设备,调度工作逐步脱离了原始手工方式,开始采用各种自动化系统进行操作。

早期的调度自动化系统称为“远动(telecontrol)”系统,主要功能是把远方厂站的测量量和断路器信号及时传送到调度所,通过模拟屏显示出电力系统的运行情况,使调度员能及时了解所发生的事件。工业发达国家在第二次世界大战后就进入远动调度阶段,中国20世纪60年代开始在电力调度中使用远动技术。 调度自动化系统构成技术的发展

从调度自动化系统构成技术的发展看,电力调度自动化系统先后采用过分立元件设计、IC/CPU板级设计、集中式计算机系统机设计,发展到今天的计算机网络分布式设计。

在国内,早期的远动系统大都是建立在分立元件的基础上的,这些系统和设备在我国直到80年代中期还有单位在使用。但由于系统完全由硬件构成,结构复杂,功能单一,一般只有数据采集功能,支持少量数据的模拟屏数码管显示。系统可靠性低,经常出故障。

当电力系统发展到数百万或上千万千瓦的容量时,远动系统收集远方厂站数据可达数千或上万个,即使增大模拟屏也无法容纳如此众多的数码管和信号灯,调度员也难以清楚地分辨这些信号,无法判断电力系统的运行状况和所发生的事故。因此国际上从60年代起就出现了基于电子计算机技术的电力调度自动化系统。

随着微处理器应用的普及,70年代至80年代初,国内有了基于IC/CPU的以电路板为单元的系统设计。集成电路,特别是具有“智能”的CPU的使用大大简化了系统的设计,增加了系统功能,提高了系统可靠性。但由于没有操作系统的支持,这种基于IC/CPU系统需要从硬件、底层软件一直到应用软件的全套设计,工作量大,系统功能不够灵活,因而一般用于功能较为固定的设备,如RTU等。

80年代初,国内开始普及基于计算机系统机的调度自动化系统设计。计算机系统有丰富的软硬件资源,能将所收集的数据进行加工处理,通过屏幕显示 器以多幅画面的形式提供更加直观的信息显示,并可由打印机打印出统计报表和记录,节省了调度员许多繁琐的工作,使调度效果得到明显提高。由于有完善的操作系统和计算机标准总线的支持,也极大地方便了系统设计,所实现的系统功能也日益灵活复杂。除了功能简单,生产批量较大的设备如RTU等以外,电力调度自动化系统的设备大量采用了基于系统机的设计,主站系统几乎无例外的都是以计算机系统为基础构造的。

80年代广泛使用的这些调度自动化系统有时也称为集中式系统。主要特点是以一台计算机(小型机或微型计算机)为核心,担负各种系统功能。虽然80年代已经有了局域网和广域网的技术,但主要用于不同系统间的互连,并未采用基于网络技术的分布式系统设计。80年代我国从国外引进的许多调度自动化系统也属于这一类设计。

随着对调度自动化系统功能的要求日益增加,集中式系统越来越暴露出不足之处。由于将数据库、数据处理、人机会话等几乎所有功能都集中于一台机器上,很容易造成计算机负荷过载,因而需要更大、更快的机器,而机器的性能与价格并非简单的线性关系,这导致系统造价昂贵。同时,由于许多功能模块装在一台机器上,模块间耦合紧密,相互影响,如果修改一个功能模块,其它模块往往也需要修改,因此系统功能很难扩充。在调度现场,一般需要多个人机会话席位,这种集中式设计很难满足超过4个以上操作台的要求。随着接入厂站数目的增多,信息量的增加,集中式系统也无法满足不断扩充的容量要求。随着网络技术的普及,国内从90年代开始出现基于局域网的电力调度自动化系统。由于结构灵活,功能强大,扩充性好,性能价格比高,很快成为调度自动化主站系统的主流技术。这类系统也称为网络分布式系统。同样是网络分布式系统,由于软件体系结构的不断进步,又从对等式系统发展到客户/服务器方式的系统,然后又逐步转向向Intranet模式。

网络技术和计算机软硬件技术的进步为调度自动化系统的发展提供了基础,使调度自动化系统的构成越来越复杂,功能也越来越强大。近年来调度自动化系统的发展出现了一种综合趋势。传统方式是一种功能一套系统,多个系统再通过网络互连。这种分散模式导致系统共享资源困难,管理复杂。目前的趋势是在网络基础上首先构筑一个支持平台,或称为环境,用于支持所有调度自动化应用软件。各种应用子系统作为系统部件安装在环境中,在统一支持环境的协调下相互通信,配合工作。这种系统已经超出一般调度自动化的范围,不但包括SCADA、EMS功能,还可以包括调度管理子系统,电力市场支持子系统,以及可能出现的与调度工作有关的其他信息子系统。 调度自动化系统功能的发展

采用计算机为基础的调度自动化系统的功能主要是数据采集和监视控制,实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节,即所谓的“四遥”功能。具备这种功能的系统也称为“SCADA系统”。SCADA功能是电力调度自动化系统的基础。有时也将自动发电控制(AGC – Automatic Generation Control)功能归入SCADA的范畴,但地区及以下级别的调度一般不直接对电厂,特别是大电厂进行操作,因此一般没有AGC功能。

60年代以来国际上出现了多次大面积停电事故,特别是1965年11月9日和1977年7月13日两次纽约大停电事故,以及1978年12月19日法国大停电 事故后,人们总结了教训。除了要解决电网结构、保护和安全自动装置等问题外,还需要加强对电网的分析、计算和模拟,应使调度员的工作从经验型调度转变为分析型调度。随着计算机软、硬件能力的增强,进一步开发了功能更强的应用软件包,如状态估计、在线潮流计算、安全分析、事故模拟等,使调度自动化系统在原有的安全监视功能基础上增加了安全分析辅助决策的功能。系统正常运行时,使调度员能预测系统可能的变化后果。系统处于紧急状态时,能帮助调度员迅速处理事故,使系统迅速恢复到正常状态。这些应用功能都属于能量管理系统(EMS)的范畴。

目前,自动化系统有一种综合趋势,1.3节所述的电力系统自动化所包含的各项内容已经不再是相互独立系统。调度自动化系统不仅可以包括SCADA和EMS系统,还可以包括配电自动化系统中的许多功能,以至调度管理和电力市场支持系统等内容。不同的电力自动化系统相互融合,并与其他系统互联,构成面向电力系统综合应用的大规模信息系统。

5.2 电力系统调度自动化系统的一般构成

调度自动化系统的一般构成包括安装在调度中心的主站系统,安装在各发电厂和变电所的远动终端,两者经过通信系统互联信息,完成数据采集、监视控制和其它功能。

主站以数据通信方式接收从下层主站转发来的信息,又向上层主站转发本站的信息。由各级调度所的计算机根据功能要求分别进行相应的处理。

按功能划分,电力调度自动化系统由下列4个子系统所组成。

(1)信息收集和执行子系统。在各发电厂、变电所收集各种信息,向调度控制中心发送。如果在一些厂(所)设有微型计算机为核心的远方终端(remote terminal unit,RTU),则所传送的信息将是已经处理和加工过的。这个子系统同时接受上级控制中心发来的操作、调节或控制命令,例如开关操作,起停机组,调节功率等。在接到命令后,或者直接作用于控制机构,或者按一定的规律将命令转发给各被控设备。(2)信息传输子系统。将收集到的信息通过传输媒介送到调度控制中心,传输媒介有电力载波、微波、光纤、同轴电缆、公共话路等。(3)信息处理子系统。以电子计算机为核心的主要组成部分,对收集到的信息进行处理、加工,为监视和分析计算电力系统运行状态提供正确的数据。分析计算的结果为运行人员提供控制决策的依据、或者直接实现自动控制。这种分析计算主要有:

 为调节系统频率和电压的电能质量计算;  经济调度计算;

 安全监视和安全分析计算。计算机还可用于完成日发电计划编制、检修计划编制、统计计算等工作。(4)人机联系子系统。用以向运行人员显示和输出信息,同时也输入运行人员的控制和操作命令。通过这一子系统使运行人员与电力系统及其控制系统构成一个整体。人机联系设备包括图形显示器及其控制台和 15 键盘、模拟盘、制表或图形打印机、记录器(仪)等。

电力系统随着发展变得日益庞大而复杂,若把各厂站的调度信息集中到一个调度中心,则不但调度中心的计算机系统负担过重,通信信道拥挤,调度人员也很难处理如此大量的信息。因此,将这种集中控制方式改变为分层控制方式,会更加适应调度组织分级管理的实际情况,可使各种问题得到合理解决。发电厂和变电所装有远动终端或计算机控制系统直接采集实时信息并控制当地设备。只有涉及全网性信息才向调度中心传送。上层作出决策后再向下发送控制命令。调度中心集中信息后作适当处理、编辑后向更高层次调度中心转发。这种分层采集信息和分层控制使系统结构简化,通道需要量减少,信息量减少,实时性明显提高。

主站和远动终端之间交互的信息分为上行信息和下行信息:各发电厂、变电所通过其远动终端收集运行参数向主站发送,参数有:电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、频率、水位、断路器位置信号、继电保护信号等,一般称上行信息。主站计算机系统根据调度员输入命令或程序计算结果向各厂站或下层主站下达遥控断路器命令或遥调及自动发电控制(AGC)命令,称下行信息。此外,在分层控制的大系统,还有存在于各级调度自动化主站之间的上行或下行信息。 远动终端简介

远动终端实际是变电站自动化系统(SAS)的一部分,包括SAS中需要与上级调度部门交互的组成部分。远动终端定时采集包括模拟量、脉冲量以及开关量等实时数据,并进行数据处理,按远动传输规约发给主站。从主站下达的命令通过远动终端接收识别后输出至执行机构或调节器。有的厂、站远动终端还可向本站值班人员提供一般控制屏上所没有的监测信息,如功率总加、越限告警等,称当地功能。大型火电厂、水电站或超高压变电站装有当地监控计算机系统,此时,远东中断仅需有接口与它连接,但不再重复提供当地功能。远动终端还装有同步时钟。同步时钟精度越高,断路器动作事件顺序记录的站间分辨率就越高。

远动终端的基本功能概括为:遥测、遥信、事件顺序记录、遥控、遥调以及当地监控。

细节见“变电站自动化”一节。 主站系统简介

主站系统是一个简称,一般是设置在调度部门的与电网实时运行直接相关的系统。根据功能要求,主站系统可以很简单,也可以非常复杂。

主站系统中的通信控制器与各远动终端通信取得信息,主计算机进行信息加工、计算处理,检测一些参数是否越限。断路器是否有变位等,将结果通过人机联系(屏幕或模拟屏)向调度员报告。调度员向计算机输入控制命令,向各远动终端发送断路器操作命令或调整发电机出力等控制命令。

主站还要将经过处理的信息向上层调度中心转发,通常通过数据通信网进行。

主站的上述功能称为数据采集与监控(SCADA)。

主站系统计算机一般是由多台计算机(工作站,服务器)通过局域网连接的分布式系统。根据系统设计和功能要求不同,主站系统中计算机的数量也不同。主站系统的前置接口子系统负责通过远动通道采集数据,发送命令,将采集的数据进行处理,通过屏幕或其它人机交互设备展现给信息使用者(如调度员)。同时,调度自动化主站系统也可以通过网络与其它信息系统互连,交换信息。远动通道:调度自动化系统主站与远动终端之间进行数据通信的设备。远动通道中所用通信线路由电力专用通信网提供,其主要方式是电力线载波、数字或模拟微波、有线通信、卫星通信、特高频无线电通信,以及光纤通信等。远动数据传输有三种工作方式:全双工通信,可同时进行双方向通信,用于点对点远动通道;单工通信,只能单方向通信,用于循环传送远动系统;半双工通信,双方交替进行发送或接收,用于点对多点或共享远动通道。

能量管理系统与数据采集与监控系统:电力系统调度自动化系统依其功能分为数据采集与监控(Supervisory Control And Data Acquisition - SCADA)系统和能量管理系统(EMS)。前者具备调度自动化系统的基本功能,俗称四遥,即遥控(YK)、遥测(YC)、遥信(YX)、遥调(YT),这是调度自动化系统的基本要求;在SCADA系统基础上增加电力系统功能更强的应用软件便构成EMS系统。

SCADA系统的数据采集功能使调度员摆脱了人工打电话收集数据,人工填写报表的方式,大大降低了调度人员的劳动强度,使他们能将精力集中在电网的运行状态上。数据可以直观地在模拟盘或计算机屏幕上显示,可以自动进行各种数据统计工作,并生成打印各种报表,还可以在电网发生异常时及时报警,提高了异常状况下的反应速度,从而提高了电网运行的安全性。

SCADA系统在很大程度上降低了调度人员的劳动强度,提高了调度自动化的水平,但调度工作仍要依赖于调度人员的经验,即所谓经验型调度。 电力系统应用软件

电力系统应用软件又称EMS软件,当前有电力系统监视和控制,电力系统状态估计,电力系统安全分析,电力系统安全控制,电力系统稳定控制,电力系统潮流优化,电力系统实时负荷预测,有功功率与频率自动控制,无功功率与电压自动控制,电力系统经济调度控制,电力系统调度员培训仿镇等。

电力系统EMS软件还在发展之中,人工智能和专家系统等新技术正在逐步被引入,动态稳定分析还是国际学术讨论的课题。

EMS软件的应用使电力调度工作从经验型调度发展为分析型调度。

5.3 电力调度自动化系统的EMS功能

电力调度自动化系统主站的基础是SCADA系统。在SCADA的基础上,可以支持大量EMS应用软件。包括SCADA和EMS在内的每个部分都是一个功能子系统。

 网络拓扑分析:

电力网络进行实时结线分析,根据开关的实时状态,将图形生成的原始拓扑关系转换为便于计算模块使用的数学拓扑关系。拓扑分析模块是对电力网络进行各种分析计算的前提基础,如状态估计,潮流计算,电压无功优化等。 状态估计:

根据电网络冗余的实时量测数据和伪量测数据(节点母线电压幅值、节点有功/无功注入、线路和变压器上的有功/无功潮流等)和网络方程约束计算出节点复数电压(网络状态)估计值的加权最小二乘解。 调度员潮流:

对电网操作以前,对操作后的潮流、电压进行计算,检查是否有越限,甚至事故。 无功/电压优化:

在潮流分析基础上,通过改变无功补偿装置或变压器分接头状态实现保证安全和电压质量条件下网损最小。 静态安全分析:

在给定运行方式下,模拟电网事故(如线路、变压器、发电机等),分析事故情况下的电网是否还可以安全运行。 安全约束调度:

在以上软件基础上,给出当电网负荷或电压越限时,调度员可以采取的安全对策(如调节那些发电机出力,负荷切除,无功补偿等方案)。 网损计算:

对电网损耗进行在线和离线的计算,为调整运行方式,改善经济性提供信息。 短路电流计算:

计算在短路条件下,各支路电流和母线电压(短路电流和短路电压),用于核定继电保护定值,分析保护动作行为等。 负荷预报:

超短期:周期为几分钟到几十分钟,用于安全监视和负荷控制,使用的对象是调度员。

短期:周期为一天到一周,用于发电计划和检修计划安排,提高电网的经济运行水平。

中期和长期:长期和中期之间没有确切的分界线。一般来说,中期预报是指未来一年之内的用电负荷预测;长期负荷预测是指未来数年至数十年的用电负荷预测。中、长期负荷预报的意义在于:新的发电机组安装(包括容量大小、型式、地点和时间)与电网的增容和改建,均决定于对未来若干年后的负荷预报。 调度员培训系统(DTS/OTS):

模拟电力系统各种运行状态,培训调度员事故时的处理能力。 其它 变电站自动化有关国际标准

   IEC 61970 IEC 61850 IEC其它标准 公司产品实例

参考后续讲座

电力系统自动化简介 篇2

关键词:变电所,综合自动化系统,设备

根据系统设计思想以及安装的物理位置不同, 综合自动化系统的组态模式可以分成很多种类, 且每一类又因变电所实际情况的不同而有所差异。从系统设计思想上划分有集中式、分布式和分散 (层) 分布式;从安装物理位置上划分有集中组屏、分层组屏和分散在一次设备间隔设备上安装等形式。

集中式:集中式的综合自动化系统是按功能划分的模式。系统各功能模块与硬件无关。各功能模块用模块化软件连接来实现, 并且集中采集信息, 集中处理运算。但是对计算机的性能要求高, 存在着系统可扩性、可维护性较差, 难以应用DSP技术的诸多缺点。因此, 这种模式除了在早期综合自动化系统中应用外, 该模式目前已基本被更新的模式所替代。不过该模式对于小型变电所仍具有一定的生命力。

分布式:分布式组态模式一般按功能设计, 采用主从CPU协同工作方式, 各功能模块 (通常是多个从CPU) 之间采用网络技术或串行方式实现数据通信, 多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力, 解决了CPU运算处理的瓶颈问题。另外, 可以选用具有优先级的网络系统解决数据传输瓶颈问题, 提高系统实时性。分布式结构方便系统扩展和维护, 局部故障不影响其他模块 (部件) 正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构, 它较多地适用于中低压变电所。

分散 (层) 分布式:分散 (层) 分布式系统从逻辑上将变电所自动化系统划分为两层, 即变电所层 (所级测控主单元) 和间隔层 (间隔单元) 。它是采用“面向对象”即面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计的, 间隔层中各数据采集、控制单元和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近, 各个单元的设备互相独立, 仅通过通信网互联, 并同所级测控主单元通信。通常, 能在间隔层完成的功能一般不依赖通信网络, 如保护功能本身不依赖于通信网。通信网的信通可以是光缆或双绞线等, 该组态模式集中了分布式的全部优点。此外, 还最大限度地压缩了二次设备及其繁杂的二次电缆, 节省了土建投资。系统本身配置灵活, 从安装配置上除了能分散安装在间隔层开关柜上以外, 还可以实现在控制室内集中组屏或分层组屏, 即可以一部分集中在控制室内, 另一部分集中在低压开关室内分别组屏等。系统具有很好的可扩展性和维护性。它不仅适合应用在各种电压等级的变电所中, 而且若在高压变电所中应用将更趋于合理, 经济效益更好。

综合自动化技术相对于常规变电所二次系统, 主要有以下特点:

设备、操作、监视微机化。综合自动化系统的各个子系统全部微机化, 其内涵中还包括系统的功能软件化和信号数字化的内容, 完全摒弃了常规变电所中各种机电式、机械式、模拟式设备, 大大提高了二次系统的可靠性和电气性能。操作、监视完全微机化, 且方便地通过人机联系系统 (MMT) 对变电所实施监视和控制。

通过局域网络化、光缆化。计算机局域网络技术和光纤通信技术在综合自动化系统中得到普遍的应用。因此, 系统具有较高的抗电磁干扰的能力, 能够实现高速数据传输, 满足实时性要求, 组态更灵活, 易于扩展, 可靠性大大提高, 而且大大简化了常规变电所繁杂量大的各种电缆, 方便施工。

运行管理智能化。智能化的表现是多方面的, 除了常规自动化功能以外, 如自动报警、报表生成、电压无功调节、小电流接地选线、故障录波、事故判别与处理等方面, 还具有强大的在线自诊断功能, 并实时地将其送往调度 (控制) 中心, 即以主动模式代替了常轨变电所的被动模式, 这一点是与常规二次系统最显著的区别之一。

电力系统自动化简介 篇3

【关键词】 智能建筑;楼宇自动化系统;楼宇自动化;BAS

一、智能建筑概述

智能建筑一词首次出现1984年1月美国联合科技集团UTBS于康乃狄克州所设计与兴建的“都市办公大楼”,该大楼用最先进的技术来控制电力,照明,空调,放火,防盗,运输设备,通信和办公自动化,除了有舒适,安全的办公条件外,并具有高效,经济的特点,这是世界上公认的第一座”智能建筑”。智能建筑从整个技术角度来看,它是计算机技术,控制技术,通信技术,微电子技术,建筑技术和其他很多先进技术相结合的产物,几乎融合了信息社会中人类所有智慧。智能建筑的固有特征是:建筑物管理服务自动化,办公资源自动化,信息通信自动化。智能建筑的服务综合为几个子系统,这些子系统的资源共享成为整个系统的资源互补,这样能有效地构成一个综合系统来满足建筑物的各种复杂要求。“智能建筑”提供一个优越的生活环境和高效的工作环境,且具有舒适性,高效性,方便性,适应性,安全性和可靠性的特征。

二、楼宇自楼宇自动化系统简介

楼宇自动化系统(BAS)又称建筑设备自动化系统,是智能建筑不可缺少的一部分,主要是用以对建筑物内的中央空调系统、给排水系统、照明系统、变配电系统以及电梯等系统设备进行集中监视、控制与管理的综合系统,一般为集散结构,即分散控制、集中管理。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇机电设备监控系统,作为智能建筑楼宇自动化系统非常重要的一部分,担负着对整座大厦内机电设备的集中检测和控制,保证所有设备的正常运行,并达到最佳状态。

楼宇自动化的主导思想是用一个可以控制楼宇中各种设备正常运行的控制中心代替人工思考和操作,帮助人么实现自动监视并控制机械设备,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,及时处理各种意外突发事件,实现对大楼内各种机械的统一管理、协调控制、能源管理及包括设备档案在内的设备管理。楼宇自动化控制系统采用基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,就是我们常说的分布式控制系统(DCS),把分布在现场被控制处的微型计算机控制装置(DDC)采集到的实时数据和控制任务与采集总线网的以太拓扑传输网络以及核心设备——中央处理器有机地结合到了一起,使它们在一个整体层面上有条不紊地相互协作。

三、楼宇自动化系统的组成

作为建筑智能化系统最主要的子系统和核心组成部门——楼宇自动化系统,其组成主要包括中央监控管理级计算机系统、服务于各个子系统的工作站、网络服务器、控制器、通信装置,以及各类传感器、探测器、执行机构、现场仪表等。BAS的组成内容相当广泛,可分为狭义和广义两种,狭义的BAS主要包括空调子系统、冷水机组子系统、供热子系统、给水排水子系统、供配电子系统、自发电机组子系统、电梯子系统、照明子系统、环境保护子系统、停车场管理与门禁子系统等。所谓的广义的BAS应该还包括火灾自动检测与报警系统(FAS)和安全防范系统(SAS)两部分。

四、楼宇自动化系统的功能

BAS相比普通建筑拥有一些较好的功能,主要表现在以下几个方面:(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停,制定系统的管理、调度、操作和控制的策略;(2)自动检测、显示、存取各种机电设备的有关数据与控制的参数;(3)管理、调度、监视与控制系统的运行,使之处于最佳状态;(4)显示系统运行的数据、图象和曲线;(5)打印各类报表;(6)进行系统运行的历史记录及趋势分析,检测并及时处理各种意外、突发事件;(7)统计设备的运行时间、进行设备维护、保养管理等;(8)进行水、电、气等的计量收费,实现能源管理自动化。

BAS同样也存在一些社会效益,主要表现在以下几个方面:(1)优化工作、生活环境,提高工作效率及舒适性能;(2)降低能源(电、冷、热、水、煤气、燃油、蒸汽等)消耗及运行费用;(3)大楼内全部机电设备的运行操作、安全报警维修监视集中在中央进行,达到科学管理及节省劳力的目的;(4)提高大楼防灾、防火、防盗、防事故能力;(5)先进的保安监视、巡视及出入口传感器鉴别设备,提高了大楼保安功能。

五、楼宇自动化系统具有的优点

1.提高大楼的管理水平,降低工作人员的劳动量。现代化的大楼,设备众多,且散落于大楼的各个角落,大楼的设备管理相当困难,有些设备如吊装于吊顶内部的新风机组,其送风温度靠人根本无法调节,BAS则可很容易地解决这些问题,使大楼的设备管理维持在一个较高水平; 现代化大楼里的众多设备,依靠人力维持日常检修,劳动量巨大,需要相当多的工作人员,BAS系统则能自动诊断设备是否发生故障,因而只需少量工作人员即可维护设备管理。

2.节约能源。采用了BAS后,对于设备的管理可以根据预先编排的时间程序(如办公时间、节假日时间、昼夜时间等)对电力、照明、空调等设备进化最优化的节能控制,关闭不需要运行的设备,可以节约大量能耗。

3.节省管理费用。采用了BAS后,原先的人工管理可以完全被取代。相应的管理费用,如人员工资、福利、住房、办公环境、费用等均可节省。

4.延长设备使用寿命。通过BAS管理的设备,可以完全依照设备的性能来进行控制,不会出现误动作导致设备损坏,也不会有长时间超负荷运转等对设备有损伤的现象发生,使设备能在最优状态长期稳定运行。

5.提高管理可靠性。采用BAS,可以提高管理系统的可靠性,不会出现由于人工管理的疏忽疲劳、判断失误的出现,这些问题往往会给业主带来无法估量的经济损失。

6.规范管理制度。BAS本身可以依据管理惯例对设备进行自动控制,它具有自动分析人员管理指令的能力,使得一些不规范的管理规范化。

六、国内楼宇自动化发展现状

在智能楼宇较发达国家和地区,较早就在普通高校与职业教育院校成立了培养楼宇自动化人才的相关专业,如英国、香港、台湾已经形成从职高、高职专科、本科、硕士直至博士完整的人才培养体系。英国、香港还有专门对应的屋宇装备工程师协会,建立起高等职业教育与职业资格认证之间的互通桥梁。国内智能建筑的迅速发展对专门从事楼宇智能化相关技术工作的专业技术人才的迫切需求,引起很多高校的高度关注。普通高校自2000年以来,主要基于“建筑环境与设备工程”或“电气工程及自动化”或“建筑电气工程”等本科学科专业,开设“楼宇智能化”专业方向,探索培养楼宇智能化工程技术专业人才的课程方案。但受普通本科学科专业范畴限制,仅以专业方向来培养跨多学科新技术应用的“楼宇自动化”专门人才,不能满足行业对楼宇自动化关键技术研究与开发人才的需求。目前国内楼宇自动化从业人员数量巨大,已达到约100万人,且主要集中在上海、北京、广州、深圳、天津、重庆、杭州、宁波、大连等大中城市,仍缺口达40万,特别是楼宇自动化系统设备运行维护人才、楼宇自动化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。

七、楼宇自动化系统的发展趋势

实现楼宇建设与电气技术更加精密的结合是今后楼宇建设发展的必然趋势。楼宇自动化控技术在我国正处于一个快速发展的阶段,随着人们对于优质生活的不断追求以及科学技术的不断更新,一些更加先进的电气自动化技术将被应用到这一领域。

参考文献

[1]王再英,韩养社,高虎贤.《楼宇自动化系统原理与应用》.电子工业出版社

[2]任远扬.智能化建筑及相关软件技术研究——移动分布式网络中的中间件研究[D].西北工业大学.2003

安徽大学自动化专业简介 篇4

1简介:自动化专业主要研究的是自动控制的基本原理和方法、自动化单元技术、集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础,以信息电子技术、电力电子技术、传感器与自动检测技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。

中文名自动化专业外文名暂无分

类自动化定

义文化 教育目录1就业前景 2基本情况 ▪ 培养目标

▪ 培养要求

▪ 主干学科

▪ 主要课程 ▪ 修业时间

▪ 学位认定

▪ 相关专业

▪ 原专业名

3综合介绍 4发展状况 5就业前景 6就业趋势 7专业方向 8主要课程 ▪ 基本课程

▪ 实践环节 ▪ 专业实验

9开设院校及院校排名 10就业方向

1就业前景编辑学生在毕业后能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常宽广,包括高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁道、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。

2基本情况编辑培养目标

本专业培养德、智、体全面发展,具有扎实的自然科学基础,具有良好的计算机、外语、经济、管理等方面的应用基础;具备电工电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用等专业知识高素质应用型专门人才。[1] 培养要求

本专业学生主要学习电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识,具有自动化系统分析、设计、开发与研究的基本能力,综合素质高,具有坚实理论基础和创新能力。[1] 主干学科

《控制科学与工程》、《电气工程》、《计算机科学与技术》。[1] 主要课程 《电路》、《信号与系统》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制原理》、《现代控制理论》《微机原理及应用》、《软件技术基础》、《电机与拖动》、《电力电子技术》、《计算机控制技术》、《系统仿真》、《计算机网络》、《运动控制》、《过程控制》、《单片机与嵌入式系统原理》、《计算机辅助设计》、《专业英语》等。[1] 修业时间 4年。学位认定 工学学士。相关专业

电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、电子信息工程。原专业名

流体传动及控制(部分)、电气技术(部分)、自动化、工业自动化、自动控制、飞行器制导与控制(部分)。

3综合介绍编辑对于一个高中生来说,“自动化”(Automatization)这样一个专业恐怕有些费解。自动化专业是一个有前景的专业,一般来说不外乎有这样几个原因:一是属于信息产业。信息产业被人们誉为“朝阳产业”,发展快、需要人才多、待遇较高。二是当今科技发展的趋势所在,几乎所有的工业部门都可以同自动控制挂上钩,现代化的农业、国防也都与自动化息息相关。三是本专业对于个人发展非常有利。本专业课程设置的覆盖面广,所学的东西与其他学科交叉甚多。这也与本专业的来历有关,自动化专业大部分源于计算机或者电子工程系的自动控制专业。

那么我们来看看这样一个“万金油”的专业需要哪些方面的知识和能力吧。自动控制理论、运筹学、信号与系统分析、计算机软件技术应用、算法语言及程序设计、模拟电子技术基础、电路原理等等,甚至连流体力学也要修。可以说自动化专业需要工科各方面的知识,其课程与电子工程、计算机、电机工程甚至化学工程都有交叉,这就难怪自动化人才可以到各种各样的领域工作了。当然,各高校自动化专业侧重点的不同也使得后期的专业课有较大的差异。

自动化专业的优势在就业时候体现得更为突出。首先,所有的行业都可以同自动化挂钩,转行非常容易,“硬”可转电子工程,“软”可转计算机,也可转通信,当然待遇也是非常不错。如果考研,还有中国科学院一些相关院所可供选择。同“电类”的其他几个专业类似,自动化在出国方面也并不是特别容易,而且国外大学基本没有对应专业,一般来说需要申请DoubleE(电子工程)或者CS(计算机科学)专业,这也使自动化专业的毕业生在选择出国留学时更为不利。不过总体说来,自动化专业就前途来看还是让人相当满意的。面对这么广阔的发展空间,是否有些动心呢?

4发展状况编辑自动化专业教育是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的。它主要研究自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。在这一领域,美国处于世界领先水平。由于自动化技术的广泛应用,社会对这一专业的人才需求也大为增加,为了适应这一形势,美国的大学及时地把这一专业的教育引进了课堂。因为这一专业技能的适用性,这很快引起了青年学生浓厚的兴趣,这为以后美国在这一领域的迅速发展并遥遥领先于他国奠定了雄厚的人才基础。

我国在这一技术领域内的研究也比较早,但真正作为一门专业教育走进大学的课堂较之国外就比较晚了。这也是后来我国这一领域的后备人才不足,与其他国家产生差距的一个重要原因。

建国初期,人民政权面临的是百废待兴的局面,社会主义经济建设需要有先进的生产技术。于是在党和国家的支持下,一批学校如清华大学、北京大学、上海交通大学、北京理工大学都纷纷设立了相关专业教育和专业技术研究所。改革开放后,迎着第四次新科技革命的浪潮,自动化专业教育得到了长足的发展。除原先已经开设与此相关专业的高等院校外,另有一大批高校如北京邮电大学、北京航空航天大学、东南大学、南京大学等都增设有此专业。据统计开设有自动化专业教育的学校已占全国高等院校的90%还多,因为其广泛的适用性和社会对这一专业人才的广泛需求,它受到了越来越多的人的青睐。一般的院校每年都以200—300人的招生量广纳贤人,有的高校甚至还要多,学历层次也由专科、本科到硕士、博士不等,形成了梯级人才培养的教育模式。近些年,在这一领域涌现出许多著名的教授、专家,师资力量大为增强,例如清华大学自动化系的吴澄教授在系统集成技术方面的造诣很深,陈禹

六、熊光楞、杨家本、杨士元、萧德云教授等在各自的研究领域成果颇丰,同济大学的吴启迪教授长期从事现代控制理论与应用,自动化系统工程和计算机集成制造系统及智能自动化系统的理论与应用研究。东南大学自动控制系和自动化研究所拥有以钱钟韩教授、冯纯佰教授两位中科院院士为首的高水平学科带头人。这些优秀的学者、专家为我国新时期高科技的发展作出了卓越的贡献。

展望新的世纪,随着信息革命的兴起和新经济的冲击,自动化专业教育必然会受到世界各国的更加重视。因为这一技术已从办公自动化、工业自动化逐渐向家庭自动化发展,它与普通民众的日常生活发生了千丝万缕的联系,更进一步的发展势在必然。

我国在进入90年代以后,随着社会主义市场经济的搞活和对外开放政策的深入,社会对自动化专业人才的需求日益扩大,并连续几年出现供不应求的状况(近几年此专业毕业生的供需比为1∶10还强)。随着外国一些大型企业进入国内市场,本国的一些知名企业也将走向世界,这样高科技人才的竞争将日趋激烈,对本专业人才的需求也将大为扩大。所以在未来几十年内,自动化专业教育必将会有一个充分发展的空间。

5就业前景编辑由于20世纪下半叶,以信息技术为显著特征的第四次科技革命浪潮冲击着全球,对各国经济的发展起着极大的推动作用。能否抓住这一难得的发展机遇,就决定了世界各国能否在未来的国际竞争中占有有利的地位。我国在改革开放这一大好形势下,采取积极应对的态势,迎接着这一挑战。党和国家领导人十分重视自动化技术对国民经济的巨大作用,制订出了相应的措施,加大对自动化专业教育的投资,在各高校纷纷设立实验室,改善教学环境以培养出更多出色的专业人才。

在自动化专业领域内涌现出一大批优秀的专家、学者。参担任同济大学校长、教授、博士生导师、中国自动化学会理事、IEEE高级会员的吴启迪教授,长期从事现代控制理论与应用,已出版专著1部、译著4部,发表学术论文100余篇。先后主持完成科研项目20余项,并曾获国防科工委重大技术改进二等奖,电子工业部科技成果一等奖,上海市科技进步三等奖等多项奖项。南京东南大学自动控制系和自动化研究所不仅拥有以钱钟韩教授,冯纯伯教授两位中科院院士为首的高水平学科带头人,还拥有一批理论基础扎实,实践经验丰富,掌握计算机先进技术的中青年技术骨干。

本专业毕业生有着广阔的就业渠道,因为自动化技术的应用广泛,其就业领域也五花八门。正因为如此,有些同学在择业时容易产生“皇帝的女儿不愁嫁”的心理,认为自己的自动化专业紧俏,社会需求量大,工作单位可以随自己挑。尽管学生就业实行的是“双向”选择的政策,你选用人单位,但用人单位也在选你。所以千万不要表现出一种“老子天下第一”的姿态,自我感觉很了不起,这样只会引起用人单位的反感甚至最终不录用你。谦虚、踏实、稳重是本专业毕业生在择业时的第一选择。根据近几年毕业生就业的情况看,他们的工作都非常理想,收入状况也颇为乐观。

与本专业就业领域相关联的行业借助市场经济的搞活和对外开放程度的加深,也获得了飞速发展。民航、铁路、金融、通信系统、税务、海关等部门的自动化程度越来越高,科研院所、高科技公司也借助强大的人才优势,发展迅猛。未来随着自动化技术应用领域的日益拓展,对这一专业人才的需求将会不断增加,自动化专业的毕业生也将借助这一技术的广泛应用而在社会生活的各个领域、经济发展的各个环节找到发挥自己专长的理想位置。

自动化专业一直以来是社会急需的人才。包括电气自动化、铁路、化工等诸多领域。自动化工程师——从事自动化系统的维护、优化等工作; 自动化设计师——从事自动化系统的设计和开发;

软件工程师——处理自动化系统中相关的软件的设计和开发。还可以从事教学和相关的研究工作。[2] 6就业趋势编辑本专业是一门适应性强、应用面广的工程技术学科。旨在培养学生成为基础扎实、自动控制技术知识系统深入、计算机应用能力强的高级工程技术人才。所以学生在毕业后都能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常的宽广,比如高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁路、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。历年来,本专业的毕业生的供求比例一直都保持在1∶10左右,就业去向主要是在系统集成、计算机软件硬件开发和通信等领域。

7专业方向编辑1.工业过程控制方向:以自动控制、计算机技术为支撑,针对实际工业生产过程实现自动控制,由信号检测与变换、过程控制、计算机控制系统、智能控制和现场总路线控制技术等组成方向主干课。

2.电气工程方向:使学生能够从事电力系统自动化、工厂企业、楼宇系统的供电和电气控制、监控等领域的设计开发、维护和管理工作。由电气控制技术、运动控制、PLC应用技术、供电技术、电力系统继电保护等组成方向主干课。

3.嵌入系统方向:注重对嵌入式系统设计与软件设计能力的培养,理论结合实践,通过课堂教学、实验等多种形式的学习,培养嵌入式系统方向的专业人才;由嵌入式系统设计、嵌入式实时操作系统、DSP技术、先进显示技术、控制电机等组成方向主干课。

8主要课程编辑基本课程

电路原理、电机学、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、人工智能导论等。

实践环节

包括金工学习、计算机应用基础训练、电子工艺实习、电子技术课程设计、专业课程设计、生产实习等,一般安排在夏季学期。

专业实验

自动控制理论实验、电力电子技术实验、运动控制实验、过程控制实验、自动检测与仪表实验、计算机控制实验、控制系统仿真实验、网络及多媒体实验等。

9开设院校及院校排名编辑开设院校:宝鸡文理学院、上海电机学院、攀枝花学院、常熟理工学院,桂林电子科技大学、太原工业学院、湖南工业大学、重庆大学、山东科技大学、烟台大学、山东理工大学、济南大学、山东大学、青岛理工大学、山东轻工业学院、青岛大学、山东交通学院、郑州大学、郑州航空工业管理学院、华北水利水电学院、河南大学、河南理工大学、河南科技大学、河南工业大学、河南城建学院、洛阳理工学院、安阳工学院、郑州轻工业学院、中原工学院、周口师范学院、武汉工程大学、湖北工学院、湖北汽车工业学院、武汉科技大学、湖南人文科技学院、湘潭大学、沈阳工程学院、西安交通大学、西安工程大学、重庆科技学院、安徽建筑工业学院、青岛科技大学、太原科技大学、北方民族大学、天津理工大学、西南民族大学、湖南工程学院、南京航空航天大学、南京工程学院、长春工程学院、中央民族大学、成都学院、江西理工大学、北京信息科技大学、河海大学、中南民族大学、齐齐哈尔大学、南京理工大学、北华航天工业学院、重庆工商大学、西南科技大学、四川理工学院、贵州工业大学、昆明理工大学、西安科技大学、西安理工大学、西安建筑科技大学、陕西理工学院、兰州理工大学、青海大学、新疆大学、北京工业大学、北方工业大学、北京工商大学、北京服装学院、北京建筑工程学院、中国农业大学、北京联合大学、首钢工学院、天津科技大学、、天津工业大学、天津理工大学、石家庄铁道大学、河北科技大学、河北大学、河北工程大学、河北工业大学、河北联合大学、河北师范大学、燕山大学、太原理工大学、宁夏理工学院、内蒙古大学、内蒙古科技大学、内蒙古工业大学、大连海洋大学、沈阳工业大学、渤海大学、辽宁科技大学、辽宁科技学院、辽宁工程技术大学、沈阳化工学院、大连工业大学、辽宁工业大学、沈阳大学、大连大学、长春工业大学、吉林化工学院、吉林工程技术师范学院、黑龙江大学、黑龙江科技大学、佳木斯大学、哈尔滨理工大学、上海工程技术大学、上海大学、上海第二工业大学、南京工业大学、江苏大学、南通工学院、江南大学、扬州大学、盐城工学院、浙江工业大学、浙江科技学院、宁波大学、安徽大学、黄山学院、东华理工大学、铜陵学院、安徽理工大学、集美大学、南方冶金学院、南昌大学、邵阳学院、湖南工学院、湖南科技大学、湖南理工学院、中南林业科技大学、广东工业大学、广西大学、广西工学院、天津职业技术师范学院、东北林业大学、华北电力大学、东北电力学院、上海电力学院、武汉大学、长沙理工大学、河海大学、沈阳建筑大学、北京邮电大学、北京信息工程学院、杭州电子科技大学、重庆邮电大学、电子科技大学、西安电子科技大学、北京交通大学、大连铁道学院、同济大学、华东交通大学、中南大学、邵阳学院、西南交通大学、兰州交通大学、大连海事大学、武汉理工大学、长安大学、合肥经济技术学院、中国科学技术大学、哈尔滨工程大学、江苏科技大学、北京石油化工学院、辽宁石油化工大学、江苏石油化工学院、东北石油大学、长江大学、西南石油大学、西安石油大学、南华大学、北京理工大学、中北大学、沈阳理工大学、长春理工大学、重庆理工大学、西安工业大学、北京航空航天大学、中国民航大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学、株洲工学院、清华大学、北京科技大学、北京化工大学、南开大学、天津大学、大连理工大学、东北大学、吉林大学、同济大学、上海交通大学、华东理工大学、东华大学、东南大学、江南大学、浙江大学、合肥工业大学、厦门大学、中国海洋大学、华中科技大学、湖南大学、中南大学、中山大学、海南大学、华南农业大学、华南理工大学、仲恺农业工程学院、广东石油化工学院、安徽工业大学、四川大学、深圳大学五邑大学、中国计量学院、南京邮电学院、长春邮电学院、襄樊学院、东华理工学院、西安邮电学院、天津商学院、大连民族学院、北华大学、上海海事大学、上海应用技术学院、南京农业大学、浙江工程学院、浙江师范大学、绍兴文理学院、景德镇陶瓷学院、河南城建学院、嘉庚学院、孝感学院、中国地质大学(武汉)、北京林业大学、宜春学院、大同大学、河北科技大学、安庆师范学院、上海第二工业大学、安徽新华学院、江汉大学、西昌学院、华北科技学院、宿州学院、西南大学、·安徽工程大学、江苏师范大学、淮海工学院、南昌航空大学、宿迁学院,广东海洋大学,滁州学院,浙江大学宁波理工学院,浙江大学城市学院,浙江万里学院,海南师范大学等。

院校排名:(1)东北大学(2)浙江大学(3)清华大学

(4)上海交通大学(5)东南大学(6)西安交通大学(7)哈尔滨工业大学(8)国防科学技术大学(9)北京理工大学

(10)北京航空航天大学(11)华中科技大学(12)西北工业大学(13)哈尔滨工程大学(14)南京理工大学(15)中南大学

(16)中国科学技术大学(17)第二炮兵工程学院(18)华东理工大学(19)湖南大学(20)华南理工大学

10就业方向编辑主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作。电气自动化在工厂里应用比较广泛,可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西,是工厂里的支柱啊!你要是对电气自动化比较精通,用人单位立刻要你,不管是什么单位,最好是电子厂,因为电子厂天天用到自动化编程、设计。如果你对工作待遇条件要求很看重,最好的是电业局。福利好,待遇高。然后是设计院,工作相对比较轻松。最艰苦的是工程局,因为要随着工程地点到处跑。但是工资也不低。而且还可以向自动化、电子等方向转行。[3] [4]主要就业方向:

电厂(包括各个公司,工厂的配电室)

2.软件开发(特别是单片机或EDA等)

3.PLC/DCS/SIS(工控方向,搭建操作平台,主要方向为大小化工厂,以及各大系统集成厂商)

4.各个矿山,或金属冶炼场所(进行自动化设备的维护,操作等)

5.去学校当老师

6.做销售工作(专门卖自己专业相关的东西)

7.公务员,每个专业都可以的

8.关于电气类,计算机类的研究所(例如清华大学浙江长三角研究所)

科大自动化系简介 篇5

一、整体概况

中国科学技术大学自动化系成立于 1958 年,在国内首次使用“自动化系”的名称。我系现有教授12人,博士生导师12人,中国科学院“百人计划”1人、教育部“新世纪优秀人才支持计划”2人、安徽省“杰出青年基金获得者”1人。目前已形成了一支以中青年为主体的、朝气蓬勃的教学、科研队伍。

自动化系建立半个世纪以来,培养了大批杰出人才。国家航空航天领域首席科学家、科大信息学院院长、工程院院士、龚惠兴教授就是自动化系 58 级学生。自动化系还培养了六名IEEE Fellow。目前在读博士生 100余 人、硕士生 300 余人、本科生 330余 人。已成为我国培养高新技术领域高级专门人才的摇篮。

二、人才培养

自动化系的本科专业为“自动化”,研究生培养不仅坚持了科大重视基础的一贯作风,更强调宽口径和多科学交叉培养,注重新知识和高新技术的引入。作为重要的教学科研单位,我系承担了大量973、863、国家自然科学基金等重大(重点)项目的研究开发任务,与许多国内外著名企业保持密切合作,并培养了众多优秀人才。拥有“控制科学与工程”一级学科博士学位授予权,下设“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”、“网络传播系统与控制”、“信息获取与控制”七个二级学科博士点和硕士点;拥有“控制科学与工程”博士后科研工作流动站。

自动化系坚持中国科大“全院办校、所系结合”的建校方针,聘请了科学院声学所、自动化所、合肥智能所、国家农业信息化工程研究中心、冶金自动化研究院、解放军总装备部、总参三部、微软亚洲研究院等单位的研究员担任兼职博士生导师。

根据规定,每个导师一年只能招收3个硕士研究生,每个博士生导师一年只能招收1个博士生,包括免试推荐、统考入学。对导师招生数量的限制保证了人才的培养质量,以充分发挥每个学生的潜能。

本系毕业生大多进入国内外著名高技术企业、科研机构以及高等院校工作,如微软、IBM、雅虎、惠普、思科、中核集团、中移动、联通、电信、百度、腾讯、华为、中兴、各大银行、金融机构、中科院研究所等,深受用人单位青睐。

三、研究机构

我系主要研究机构有:

 复杂系统与控制实验室;

 振动控制与运动体控制实验室;

 工业自动化研究所;

 智能网络测控技术实验室;

 视听觉信息处理与模式识别实验室;

 数据融合与智能交通实验室;

 中科院自动化所-中科大智能科学与技术联合实验室;

 中科院长光所-中科大超精密控制与系统联合实验室;

 中科院声学所-中科大网络传播系统与控制实验室(安徽省重点实验室)。

四、研究生待遇

我系招收的研究生(包括学术型和专业学位型研究生):

 学费、住宿费全免;

 硕士阶段每月发放733~833元助研津贴(每年发放12个月);  参与导师课题工作,另有课题劳务费;

 宿舍、教室、图书馆、食堂、实验室全部有暖气和空调;  课余生活设施一应俱全,健身房、室内球场、游泳池,免费或仅收取低廉的费用。

五、招生对象

本科专业可以是自动化、计算机、通讯工程、电子信息工程、信息安全、电子科学与技术、电气信息及其自动化、机械设计制造及其自动化等相关专业,也欢迎数学、物理等专业的学生。

六、进一步了解中科大、中科大自动化系

1、中国科学技术大学主页http:///

2、中国科学技术大学研究生院主http://gradschool.ustc.edu.cn/index.asp,3、中国科学技术大学自动化系主页http://auto.ustc.edu.cn/

全自动裱纸机生产厂商简介 篇6

唐山市明浩印刷机械有限公司简介

唐山市明浩印刷机械有限公司坐落于中国河北省唐山市,专业生产印刷包装机械的制造商,位于京津唐城市圈的中心区,公司拥有现代化的标准厂房和优秀的员工队伍。我公司自创建以来,本着“志存高远,恒优品质”的进取精神,励精图治,锐意进取。目前我公司的主要产品有:糊箱机、裱纸机、模切机、捆绑机四大系列十几种产品,产品以优异的品质,不仅销往全国各地,还出口到中东、东南亚和俄罗斯等十几个国家和地区,获得了广大客户的普遍好评。

在质量管理中全公司贯彻实施了ISO9001质量体系管理,公司拥有各种齐备的高精度检测仪器,保证机械各个零件和整机质量可靠,在设计和研发中我们拥有数名具有丰富机械设计经验的工程师,使我公司的产品的质量和性能处于业内领先地位。

我们深信:高质量的产品和服务必能赢得市场。我们将本着“科技以人为本、诚信、进取、务实和追求卓越”的经营理念,真诚与各界朋友与时俱进、共同发展。

1.说明及特性:全自动裱纸机,机型为自动型,减低人员之负荷。专用于印刷卡纸与瓦楞纸之精密贴合。专用于印刷卡纸与瓦楞纸之精密贴合。高速的生产效率。纸张变换的快速调整。多种纸款的操作模式变化。强力结构,经久耐用。

2.操作结构设计:上纸与下纸采用一对一自动出纸贴合方式。纸张以链条推爪前送定位。纸张以链条推爪前送定位。轮轴系统全部以强力时规皮带为基础传动,以求达到正确无误同步精度。采用自动补充胶水开关,防止糊轮胶水流失或不足的困扰。使用高精度有槽沟糊轮,以适合各种类型之纸张涂布。坑纸采用吸风皮带传送底纸功能,适用于多种纸类之传送。坑纸出纸采用上下主传动,出纸更稳定。整机采用变频调速,调整范围广,操作方便。

3.贴合适用纸类:上飞达可输送印刷卡纸与贴合完成之三层纸板。浪纸台吸风皮带可传送

A、B、C、E、F 浪瓦楞纸板,双层瓦楞纸及平卡纸 270g/m 以上单位之纸张。

4.清洁:浪楞纸台,备有纸尘过滤器,可达到集纸尘及快速清洁效果。糊轮的胶水清除,可在运转中,以清水快速清洗干净。主机采用外拉式水槽,附多处出水口使清洁更容易。

5.特殊规格订制:对于特殊纸长之要求,可提合理设计制作。

6.规格表: 型号最大用纸尺寸最小用纸尺寸印刷纸规格底纸类型厚度 WHL-1350 1350 x 1100(mm)450 x 370(mm)250-1200g WHL-1500 1500 x 1100(mm)450 x 370(mm)250-1200g WHL-1650 1650 x 1200(mm)500 x 370(mm)250-1200g 300g 以上白卡纸,E/A/B;三层/ 五层 2 270g 以上白卡纸,E/A/B;270g 以上白卡纸,三层/五层 E/A/B;三层/五层机械速度机械宽度机械长度 100PCS/Min.6000 张/h 2230(mm)14000(mm)100PCS/Min.6000 张/h 90PCS/Min.6000 张/h 2380(mm)1000(mm)2530(mm)1350(mm)

唐山市明浩印刷机械有限公司

电力系统自动化简介 篇7

山西怡和房地产有限公司开发建设的鼎太风华,位于太原市并州南路12号,东临太原市三十三中学,西临并州南路,北临南内环街,南临太原市客运公司,规划占地面积1.54 hm2。小区内共设有4栋高层,另设2层地下车库将小区连成一体。地下车库共2层,均为单层停放,共停放车量340辆,属Ⅰ类地下汽车库。

2 灭火系统的选择

鼎太风华地下车库停车量340辆,依据GB 50067-97汽车库、修车库、停车场设计防火规范第3.0.1条车库防火分类及第7.3.1条,汽车库大于300辆应属于Ⅰ类地下车库。Ⅰ类地下车库宜设置泡沫喷淋灭火系统。对于该地下车库是单独选择自动喷水灭火系统还是泡沫灭火系统,本人认为对于该建筑物使用自动喷水与泡沫联用系统要更好些。原因有3个方面:1)自动喷水灭火系统对扑灭建筑周围的固体火灾非常有效,但用其扑灭汽车等以燃油作为动力燃料的火灾,灭火效果差,而泡沫具有封闭效应,它可以在油的表面扩散堆积,阻止油品从空气中获得氧气,也阻止了油的蒸汽和空气混合形成可燃气体。2)采用联用系统可减少系统的运行费用。3)采用泡沫联用系统能充分发挥其封闭效应,且隔热性好,同时形成的热屏障可有效减少对扑救人员的热辐射伤害。因此,采用自动喷水泡沫联用系统对于大型车库有利,故本工程地下车库采用自动喷水—泡沫联用系统。

3 自动喷水与泡沫联用系统选择及工作原理

3.1 系统选择

自动喷水—泡沫联用系统有闭式系统和开式系统两种类型,自动喷水—泡沫联用系统具有自动喷水灭火系统的一切特征和组件,并是按自动喷水灭火系统的设计方法设计的系统,在本工程中地上办公楼内已设有闭式自动喷水系统,因此该车库仍采用闭式自动喷水—泡沫联用系统。

3.2 系统工作原理

自动喷水—泡沫联用系统与自动喷水灭火系统相比有两个关键组件:1)隔膜控制阀;2)压力释放器,这两个组件是沟通泡沫液储罐和湿式系统之间的重要组件,也是利用报警阀的信号管水压打开隔膜控制阀的水力开关。具体工作原理为:压力释放器有两个接口,一个与湿式系统水流侧管道连接,一个与湿式报警阀延迟器出水管连通,平时该管路无水无压,压力释放器呈关闭状态。水源侧的压力水经压力释放器直达隔膜控制阀,使隔膜控制阀关闭。一旦发生火灾,湿式报警阀动作,信号管口出水,一部分水流向压力释放器, 压力释放器打开,泄压。隔膜控制阀泄压,泡沫液储罐输出泡沫液,泡沫液由控制阀供给比例混合器,泡沫混合液供给系统,系统由喷水转为喷泡沫。

4 自动喷水—泡沫联用系统的主要设计数据

1)本工程地下车库按中危险Ⅱ级设置自动喷水—泡沫联用系统,设计喷水强度8 L/(min·m2),作用面积160 m2,喷头工作压力0.1 MPa。2)湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间,按4 L/s流量计算,不应大于3 min。3)泡沫混合器应在流量不小于4 L/s时符合水与泡沫灭火器的混合比规定。4)持续喷泡沫的时间不应小于10 min。5)泡沫备用量按100%计。6)本工程按作用面积160 m2计算泡沫液和水的供应量。

5 喷头及泡沫液的选择

5.1 泡沫液的选择

自动喷水—泡沫联用系统除要求泡沫液应具备低倍数泡沫液的性能外,尚应具备:1)联用系统使用的泡沫液应具有与水相近的流动特性,以保证喷头的工作压力。2)泡沫液必须适应非吸气型喷头的需要。非吸气型泡沫喷头喷出的是泡沫液滴,而不是具有一定倍数的泡沫,因此穿透火区的能力强。3)要求泡沫液生成水膜层,并能在油品上迅速扩展,发挥隔绝和隔热的作用,与泡沫联合共同发挥灭火作用。4)要求泡沫液的性质稳定,能长期储存。5)要求泡沫液的亲水能力强,即使与水预混也能长期保存,并保持其性能。在日益注重环保的今天,汽车越来越多使用无铅汽油及加醇汽油,因此对于扑灭汽车库的火灾应采用能扑灭水溶性可燃液体火灾的泡沫灭火剂,即抗溶性水成膜泡沫液,这种泡沫液与水按比例混合后,其混合液的流体性质与水相近,不会改变系统在输送泡沫混合液时的压力消耗。故本工程采用抗溶氟蛋白泡沫液,混合比为6%。

5.2 喷头的选择

根据GB 50084-2001自动喷水灭火系统设计规范(2005年版)第6.1.3.4条规定(以下简称《自喷规范》),自动喷水—泡沫联用系统应采用洒水喷头。而联用系统要求泡沫液应能通过喷头产泡,因此该工程采用普通闭式喷头。本工程地下车库为无吊顶场所,喷头采用直立型上喷喷头,除按一定间距布置外,还要考虑梁的影响。本工程柱网间距8.1 m。有以下两种布置形式:

1)在梁空中布置4个喷头,每个喷头的保护面积5.76 m2,不超过11.5 m2的规定,采用K=80的标准型玻璃球喷头,作用面积内的平均喷水强度W=80×40/162=19.753 L/(min·m2),作用面积内任意4只喷头所保护面积的喷水强度为80/5.76=13.89 L/(min·m2)。均大于8 L/(min·m2)的规定值。因此这种布置方法是可行的。但是作用面积内的设计流量Q=40×80=53.3 L/s,这使得自动喷水出水量及水泵的量成倍增加,不经济。

根据《自喷规范》第7.1.3.4条净空高度不超过8 m的场所中,间距不超过4 m×4 m布置的十字梁,可在梁间布置一只喷头,但喷水强度仍应符合8 L/(min·m2)的规定。

2)在梁空中布置一个喷头,一个喷头的保护面积为16.4 m2,采用K=115的大口径玻璃球喷头,喷头出流量为131 L/min,作用面积内的平均喷水强度W=131×12/162=9.70 L/(min·m2),作用面积内任意4只喷头所保护面积的喷水强度为131/16.4=7.99 L/(min·m2),均大于《自喷规范》第9.1.4条规定的8 L/(min·m2)及0.85×8=6.8 L/(min·m2)的要求。因此这种布置方法是可行的。作用面积内的设计流量Q=12×131=26.2 L/s,在经济方面也是可行的。因此该地下车库喷头选择采用K=115的大口径玻璃球喷头。

6 其他组件的选择与要求

1)比例混合器的选择。因火灾发生时,喷头开启的数目不总是一样,可能是一个,也可能是一个分区或是整个作用面积内的所有喷头。因此要求有一个精确的混合比。在该系统中宜采用压力是大范围比例混合器。同时因比例混合器有严格的方向性,泡沫液入口应在比例混合器的低压区。比例混合器上、下游之间应有不小于500 mm的直管段。2)泡沫液贮罐的选择。泡沫液贮罐有常压和压力之分,应采用压力比例混合器,故选用压力贮罐。本工程选用隔膜式压力贮罐。

7 设计计算

7.1 泡沫混合液流量计算

1)初算泡沫混合液流量,按式QL=IS计算。

其中,QL为喷淋系统泡沫混合液初算流量,L/min;I为泡沫混合液供给强度,L/(min·m2),由燃油引起的火灾I≥8 L/(min·m2);S为保护区域面积,m2,即作用面积。

QL=162×8=1 296 L/min。

2)设计泡沫混合液流量,按式QL设=NqL计算。

其中,QL设为设计泡沫混合液流量,L/min;qL为所选喷头的工作流量,L/min。

QL设=12×115=1 380 L/min。

QL设=1.06QL,在1~1.5范围内,喷头选型及布置合理。

7.2 泡沫混合液量WL的计算

泡沫混合液量WL按式WL=QLtL计算。

其中,WL为泡沫混合液量,L;tL为连续供给泡沫混合液时间,min,tL=10 min。

WL=1 380×10=13 800 L。

7.3 泡沫液量Wp的计算和泡沫贮罐的选用

泡沫液量Wp计算和泡沫液贮罐选用,按式Wp=WLb%计算。

其中,Wp为泡沫液量,L;b%为采用的泡沫混合比,b%=6%。

Wp=13 800×0.06=828 L。

泡沫液贮罐的有效容积应为1.15Wp=952 L。选用ZPS32/1000装置一台,容积为1 000 L。

以上为本人在设计鼎太风华地下车库自动喷水—泡沫联用系统的应用介绍。目前自动喷水—泡沫联用系统在工程中应用尚较少,但随着人们生活水平的提高,高档住宅小区在不断开发,建设大型地下车库已成必然,加之国家经济实力增强及人们消防意识的提高,自动喷水—泡沫联用系统将会得到越来越广泛的应用。

摘要:以鼎太风华地下车库灭火系统设计为例,就选用何种灭火系统进行了探讨,分析了自动喷水—泡沫联用系统的工作原理,介绍了该系统的主要设计数据,研究了喷头、泡沫液及其他组件的选择与要求,最后对相关参数进行了设计计算。

关键词:地下车库,灭火系统,自动喷水—泡沫联用系统,设计

参考文献

[1]GB 50084-2001,自动喷水灭火系统设计规范[S].

美国慈善导航评估系统简介 篇8

慈善导航(Charity Navigator)成立于2001年,是美国最有影响力的第三方慈善评估机构之一。该机构建立起了一套相对公正、客观、基于数据的评估系统,对全美国8000多个知名或有价值的公募慈善组织进行评估,从而引导公众向最有效率的慈善组织捐赠。据其官方网站消息,仅2014年该网站的访问量就超过700万人次,影响了100亿美元的捐赠流向。慈善导航的评估系统目前主要基于两大指标,一是慈善组织的财务健康状况,二是问责和透明;此外该组织还在致力于开发第三个指标,即工作成效。这一套评估系统,因其科学性和客观性,目前也已成为我国慈善研究者和工作者的重要参考指标。为让更多人了解这一体系,特别是为慈善组织管理者增强组织能力、慈善参与者辨别优秀慈善组织提供一定的标准和参考,本文将慈善导航网站上对这三个指标的介绍内容进行了翻译和整理。

一、 怎样评估慈善组织的财务健康状况?

我们根据慈善组织所提供的纳税申报单或美国国税局990表格对慈善组织的健康状况进行评估。我们将从7个方面评估慈善组织的财务效率和财务承受能力。

(一) 财务效率指标

分析一个慈善组织的财务效率,实际上就是在看这个组织平时是怎么管理财务的。高效的慈善组织有以下特点:能花更少的成本筹到更多的捐款,筹款方向与其所提供的项目和服务范围是一致的,能将行政成本控制在合理范围内,把大多数支出用在了项目和服务上等等。衡量财务效率有4个指标:

一是项目支出比例。慈善组织存在的目的就是为了提供项目和服务。他们只有把大部分预算分配在提供项目和服务上,才算是满足了捐赠者的期望。相反,如果慈善组织的项目支出比例过低,那就没达到捐赠者的要求。我们将一个慈善组织的项目支出除以其总支出,就可以得到项目支出比例。如一个慈善组织,项目支出是250万,总支出是350万,那么它的项目支出比例就是71.4%。

二是行政支出比例。与任何其他领域的成功组织一样,高效的慈善组织也必须招募、培训和留住人才。与此同时,他们也需要将行政支出控制在合理范围内,并且与整个组织的总支出相匹配。我们将一个慈善组织的行政支出除以其总支出,就可以得到行政支出比例。如一个慈善组织,行政支出是50万美元,总支出是350万美元,那么它的行政支出比例就是14.3%。

三是筹款支出比例。慈善组织需要花钱筹款,但是花钱筹款并不是他们存在的根本目的。捐赠者之所以支持慈善组织是因为认可他们所提供的项目和服务,而不是他们的筹款能力。慈善组织需要保证筹款支出与其总支出相一致。如一个慈善组织,花费了50万美元筹款,总支出是350万美元,那么它的筹款支出比例就是14.3%。

四是筹款效率。慈善组织筹款也需要花钱。某种程度上讲,财务效率高的慈善组织也应该是一个高效的筹款者,就是说能花更少的钱筹到更多的资金。我们通过计算一个慈善组织每筹到一美元捐款需要花费的资金来衡量其筹款效率,即用筹款支出除以其所筹集到的总资金。如一个慈善组织,花50万美元筹到340万美元,那么它的筹款效率就是0.147美元,也就是说它能花0.147美元筹集到1美元的捐款。

间接成本分配调整:美国国税局要求慈善组织将其费用归为三类,即项目费用、管理费用和筹资费用。我们评估的绝大部分慈善组织都是直接分配成本的,这是符合国税局要求的最简单和透明的方法。还有一些慈善组织在部分或全部账目里使用间接成本,将这些账户的所有费用归为一类,然后将属于其他类别的费用划到一个单独的类别中去。在很多情况下这是一种处理复杂会计系统的合法手段,然而我们也曾注意到有慈善组织使用这种方法人为地提高其项目费用。为了公平、始终如一地对待所有被评估的慈善组织,当慈善组织无法为这种计算方法提供有效的财务文件和合理解释时,我们就会考虑把间接成本剥离出来。

联合成本分配调整:与一般会计法则相符,一些慈善组织将他们联合举行教育运动和募捐活动的部分费用作为项目费用。美国国税局要求慈善组织在990表格中披露这些分配。在很多情况下,慈善组织使用这种技巧将筹款费用中的一部分支出归到项目费用中去。然而我们认为,捐赠者一般不会注意到这些会计技巧,也不会接受慈善组织这样做,我们同样也不会接受。因此,作为捐赠者的顾问和倡导者,当我们看到有慈善组织这样做时,就会将慈善组织计算到项目费用中的联合成本剥离出来,然后将它们放到筹款成本中。我们根据990表格以及慈善组织网站的信息来判断不适用于这种方法的情况(有些情况下,我们也依据慈善组织直接向我们提供的数据)。通过分析这些材料,我们会弄清楚该慈善组织的宗旨中是否包含教育/支持项目或其他与联合成本直接相关的项目。如果是这种情况,我们将对这些特殊的项目做进一步调查。最后,我们会核实慈善组织的网站,是否明确地向潜在捐赠者说明了他们存在必须使用联合成本的项目。

(二) 财务承受能力指标

我们分析一个慈善组织的财务承受能力,是为了判断该组织之前、将来甚至在失去支持、面临广泛经济衰退时,持续提供项目和服务的能力。由此,我们可以向捐赠者展示这个组织在追求长期、系统变化方面的良好定位。那些持续增长并保持财务稳定的慈善组织更有可能在今后继续提供服务。他们的财务具有灵活性,可以战略性地规划和追求长期目标,而不是为了发工资或满足其他短期财务目标而面临筹款压力。这种慈善组织能更雄心勃勃地解决我们国家面临的挑战,并致力于探讨长期解决方案。衡量财务承受能力的指标有三个:主要收入增长率、项目支出增长率和运营资金比率。

捐赠者应该了解,其他第三方慈善评估机构往往不会衡量一个慈善组织的财务能力。的确,在其他评估者眼中,如果一个慈善组织有更多的资产储备或运营资本,往往并不会被视为是一种优势。然而我们认为,慈善组织的财务承受能力和财务效率是同等重要的。通过展示其成长性和稳定性,慈善组织可以证明它拥有更强的财务责任。因为只有这样的慈善组织才更有能力拿着从捐赠者手中筹来的资金去追求短期和长期目标。

指标5和6:主要收入增长率和项目支出增长率。和其他领域的组织一样,慈善组织如果想要维持其项目和服务,也必须随着时间而成长。对于慈善组织而言,成长首先意味着主要收入的增加,包括来自企业、基金、个人、政府的资金,项目服务收入、合同和报酬,会员费用等。其次,还意味着项目和服务的发展。只有在主要收入和项目费用两方面都呈现持续年度增长的慈善组织,才有能力超过通货膨胀的速度,维持项目的生存和发展。通过维持广泛的项目支持率,慈善组织也让捐赠者对慈善组织更有信心。

慈善导航分析慈善组织最近4个财务年度的数据,得出主要收入和项目支出的平均年度增长情况。我们发现,同其他领域的组织一样,慈善组织也会因一些偶然事件而产生不可持续的收入高峰。这些事件包括资本运动(一种在一定时间内为特定目标筹款的方法)或募捐活动。同样,对于相对新成立的慈善组织而言,成立初期也会有一个不可持续的增长势头。如果一个慈善组织在接受评估的4年中,第1年出现了不可持续的偶然事件,那么我们将会把评估的数据从4年扩展到5年。如果第5年没有出现同样的情况,我们就会相应地将评估的数据减少到3年。

一旦我们确定了对慈善组织的评估年限,那么就会使用标准公式来计算年度增长率:[(Yn/Y0)^(1 / n)]-1,其中Y0是在第一年的评估价值,Yn是最后一年的评估价值,n的是这个评估区间的年限(当我们使用4年的数据,如12 / 31 / 2010至12 / 31 / 2013 /,实际上在等式中所代表的增长间隔只有3),然后我们评估该慈善组织在财务评级表中所列的相应规模。

指标7:营运资本比率。慈善组织依靠流动资产储备来应对经济滑坡并维持他们既有的项目和服务。如果一个慈善组织资本营运效率低下,那么他们将面临项目或员工减少、债务增加甚至倒闭的危险。从另一个方面说,那些有营运资本的慈善组织更有能力来扩大和改进他们的项目。

我们通过计算一个慈善组织在没有新收入的情况下能维持多久现有项目,来判断其资本运营比率。要得到这个数据,我们将慈善组织最近一个财务年度的营运资本除以其总支出,包括向分支机构支付的费用等等。例如,一个慈善组织拥有540万美元的营运资本,最近一个财务年度的总支出是360万美元,那么它的资本营运比率就是1.5年。

二、 怎样评估慈善组织的问责和透明?

慈善导航是这样定义问责和透明的:问责是指一个慈善组织向其利益相关方解释自身行为的责任和意愿;透明是指一个慈善组织制作和公开该组织关键数据的责任和意愿。我们认为,只有那些负责任和透明的慈善组织,才更有可能从他们的错误中学习,因为他们希望捐赠者知道他们是值得信赖的。一般而言,在治理方式、捐赠者关系及相关领域遵循最佳做法的慈善组织,不太可能从事不道德或不负责任活动。因此,这类慈善组织滥用捐款的风险应会低于不采取这种做法的慈善组织。我们在问责和透明方面期望回答两个根本问题:一是,慈善组织是否有良好的治理结构并遵循相关的道德标准?二是,慈善组织是否让捐赠者很容易找到这些关键信息?在衡量问责和透明时,慈善导航依据两个数据来源:一是从美国国税局990表格中获取的附加信息,二是该组织的官方网站。请注意,我们的目标是为了让捐赠者了解一个慈善组织是否做到了向捐赠者随时提供关键信息。我们期望以后能进一步完善方法,并对这些信息做定性分析。

(一)从990表格提取的数据

为了获得免税慈善组织的附加信息,2009年美国国税局对990表格做了修订。主要的变化是增加了向公众开放的一些信息:潜在利益冲突、理事会监督情况、高管薪资水平和档案保存等。美国国税局表示,通过公开宗旨、活动、财务和治理情况,慈善组织可以提高捐赠者对其问责和透明的认可度。

一是独立的理事会。很多行业专业人士都认为,对于一个组织而言,独立的治理机构可以促使其事务管理得到全面考虑和多角度分析。我们通过990表格确认,一个慈善组织是否有活跃的独立理事会,并且至少有5位理事。

二是资产转移。对于一个慈善组织而言,如果存在任何形式的超出组织宗旨的资产越权转移或使用,包括但不限于贪污或偷窃,那么它的财务可信度就值得怀疑了。我们通过慈善组织最近两年的990表格确认,该慈善组织是否报告了任何形式的资产转移。如果确实报告了,那么我们将核实它是否遵循了990表格的要求,对此类行为做了说明和校正。这个指标将按照如下方式归类:1)最近两年没有资产转移;2)最近两年有资产转移,慈善组织已在990表格中予以说明和校正;3)最近两年有资产转移,但慈善组织并未在990表格中予以说明和校正。

三是由审计监督委员会下的独立会计师出具的审计报告。财务审计报告可以对财务的可信度和准确性提供重要信息。该报告可以由独立会计师在审计委员会的指导下出具。(这并不要求审计委员会必须是一个独立的委员会。对于一些小的慈善组织而言,财务委员会或执行委员会就可以担当这个职责。)这个委员会在慈善组织管理层和独立会计师之间起到了重要的监督作用。慈善组织管理层需要对所报告的财务信息负责,独立会计师则审核财务状况并根据调查结果发表意见。我们通过慈善组织提供的990表格来核实其是否符合这一标准。未来我们将进一步审核会计师对慈善组织的意见是否恰当。这一指标将被归为以下类别:1)该慈善组织的审计报告是由审计监督委员会下的独立会计师出具的;2)该慈善组织的审计报告是由独立会计师出具的,但并未在审计监督委员会的监督下;3)该慈善组织没有由独立会计师出具的审计报告。

四是与关联方之间的借贷。对于这个行业而言,向主要管理人员、员工或理事会成员等关联方贷款并不是非常恰当的。因为这种行为使慈善资金偏离了其慈善的宗旨,并可能导致实际或潜在的利益冲突。美国国税局对此也非常重视,要求慈善组织在990表格中披露任何向现职或前任管理人员、理事、受托人、主要员工以及其他不符合条件的人士提供贷款的行为。此外,一些州的法律甚至严明禁止向理事会成员和管理人员贷款。尽管雇员和受托人可以贷款给慈善组织,但是这种行为同样可以导致慈善组织出现实际或潜在的利益冲突。这之所以被视为是一个问题,是因为这个指标表明了慈善组织的财务是不安全的。

五是理事会会议记录。理事会会议期间的正式记录,可以方面今后查阅。慈善组织并不需要向公众公开理事会会议纪要,所以我们也无法审阅和评判会议纪要内容。对于这个指标,我们会通过990表格来查看该慈善组织是否有这些纪要。未来我们还将进一步查看和评估一个慈善组织是否有委员会会议的纪要。

六是慈善组织在填报990表格之前向管理层提交复印件。在正式填报990表格之前,向管理层提交表格复印件是一种最佳做法,这让那些对该组织负有监管责任的人士可以全面地核查文件内容。990表格要求慈善组织填写是否采取了这种做法。

七是利益冲突条款。如果一个慈善组织考虑实施一项有利于该组织的管理者或理事个人利益的业务,那么有这样一个条款就可以保护慈善组织及其服务对象。慈善组织并不需要向公众公开利益冲突规定。尽管我们不能评估这个政策的具体内容,但是我们可以告诉你一个慈善组织990表格中是否有这样一项内容。

八是检举条款。这个条款明确了处理员工抱怨的程序,同时也是员工检举任何财务管理失误的秘密通道。在此我们将根据一个慈善组织的990表格中,是否有这样一项规定。

九是文件保存和销毁规定。这样一份规定对文件的处理、备份、归档和销毁提出指导原则。这些指导原则将会促进慈善组织建立良好的文件保存程序,从而保证数据的完整性。在此我们将会里列出一个慈善组织的990表格中是否有这样一项规定。

十是首席执行官的薪资水平。根据新的990表格要求,慈善组织需要列出其首席执行官的姓名和薪资水平,这也是很多捐赠者最关心的内容之一。我们将核实一个慈善组织是否按照这个要求填报了相关信息。

十一是首席执行官薪金水平制定程序。这个程序意味着该慈善组织有一个今后也会继续遵守的明文规定。这个规定需要说明该组织在制定首席执行官薪金水平时,有一个客观独立的审核过程,此外还要包含同类可比较组织的基准。我们将核实该慈善组织的990表格是否填写了首席执行官薪金水平的制定程序。

十二是理事名单/未领报酬的理事名单。美国国税局要求慈善组织必须在990表格中列出向管理人员支付的所有报酬。此外,还要列出所有理事会成员名单,无论他们是否领取报酬。理事会成员领取报酬并不少见。比如一个慈善组织的执行理事往往在理事会中有一席之地,如果他是全职工作人员的话,那么他就可以领报酬。但是如果仅仅因为是理事就领报酬则不多见。尽管这种做法也不违法,但并不认为是一种最佳做法。

(二)对慈善组织网站的审查

问责和透明的17个标准中有5个,需要我们从慈善组织的网站中分析得到。我们将从网站中审核确认是否存在以下信息:

一是理事会名单。我们将审核确认其网站是否有理事会名单。该信息可以使捐赠者和其他利益相关方了解到慈善组织管理团队的构成。这可以让利益相关方向理事会报告其所关心的事宜。慈善导航并不根据990表格再次确认理事会名单,因为990表格毕竟是该组织一年多前的信息。在这个期间,理事会成员可能已经更换,这种信息往往在网站上体现。换句话说,既然990表格的时效性不是那么高,那么理事会的相关信息就以网站为准。

二是主要员工名单。对于捐赠者和其他利益相关方来说,了解到底是哪些人在每日运营一个慈善组织具有十分重要的意义。如前所述,网站上的这种信息要比990表格上的更及时。

三是审计报告。我们将审核一个慈善组织是否在网站上公开了最新990表格中的财务审计报告。对于捐赠者而言,要有一个获取财务报告的便捷渠道,这样才能判断一个慈善组织在管理财务资源方面的效率。未来,对于那些在网站上公布审计报告的慈善组织,我们将进一步评估这些审计结果是否合格。

四是990表格。我们将审核慈善组织是否在网站上公示其最近一年的美国国税局990表格(在网站上有跳转到该表格的链接也视为有效)。如上所示,对捐赠者而言,能便捷地获取一个慈善组织的财务信息以判断财务资源管理情况是非常重要的。

五是隐私条款。捐赠者往往就慈善组织如何使用其个人信息予以极大关注,并希望他们的个人隐私能受到保护。如果慈善组织能保障捐赠者的隐私,那么因交易名单而产生的电话销售、垃圾邮件等等,就会减少到最低程度。隐私条款将被归为以下几类:1)该慈善组织在其网站上有明文规定,并明确表示:不会与其他任何人共享或销售捐赠者个人信息,也不会代表其他组织邮寄募捐邮件;或者只有在捐赠者授权同意的情况下,才会与其他人共享或销售此人的捐赠信息。2)该慈善组织在其网站上公布有一份隐私条款,捐赠者据此可以告诉慈善组织将其姓名和联系方式从其共享或出售的名单中删除。每个慈善组织在这方面的规定和做法不同,但是“自愿退出”型的共同特点是,要想保护其隐私,捐赠者需要采取特定的行动。3)慈善组织并无保护捐赠者信息的隐私条款,或者其条款内容不符合我们的标准。任何类型的隐私条款,都不禁止该慈善组织本身出于信息、培训或加强联系等目的而联系捐赠者。

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