直流系统管理信息系统（精选12篇）
直流系统管理信息系统 篇1
1 系统组成
该系统由4大部分组成:纹波采集;EII设备;蓄电池采集模块;网络化监测系统软件。
(1) 纹波采集由硬件和软件组成, 硬件平台由一台工控机 (带液晶显示) 、NI采集卡和信号隔离板组成;软件用Lab View开发, 运行在工控机上。
(2) EII设备具有RS232、RS485接入口, 具有网络通讯接口。
(3) 蓄电池采集模块具有采集蓄电池数据并发送给服务器端功能。
(4) 网络化监测系统软件即EIS (设备运行状态信息管理系统) 平台, 并添加和纹波采集程序的通讯功能, 从而将纹波数据接入到EIS平台。
2 系统功能
系统主要对各设备信息进行采集、分析, 并通过统一发布平台进行发布。
(1) 在局域网内实现远程直流屏信息的采集, 采集信息包括母线电压、电流、纹波系数、各充电模块的工作状态;
(2) 在局域网内实现绝缘监测信息的采集;
(3) 在局域网内实现对蓄电池组数据 (组端电压、各单体电压、组电流、温度、核对性放电容量数据、内阻测试等) 的采集;
(4) 数据发布基于IE浏览器, 采用B/S构架, 支持多用户同时访问;
(5) 数据采集基于SQL SRVER数据库, 采用C/S构架;
(6) EII设备支持RS232、RS485智能接口设备接入。
3 系统框架图
系统网络拓扑图如图1所示, 纹波采集、EII设备、蓄电池采集模块均安装在现场, 通过网络将数据传送到监测系统服务器, 统一分析和发布。
工控机通过PCI接口与NI采集卡连接实现纹波采集功能, 并通过网络将数据送到监测系统服务器。
DJX与采集模块通过485串口连接采集蓄电池的数据, 并通过EII设备的网口将数据送到监测系统服务器。
直流屏和绝缘监测设备与EII设备之间采用RS232/RS485连接, 通过EII设备将数据送到到监测系统服务器。
直流屏、绝缘监测、蓄电池组及直流装置输出纹波监测等信息的数据上传共享同一网络通道, 不单独占用独立的IP资源, 实现该功能的设备运行状态信息采集仪 (EII-B) 采用透明转发和网络交换技术, 实现无须现场编写协议的方便接入。
系统软件架构图如图2所示。
软件部分分网络化监测系统软件和纹波采集软件: (1) 纹波采集软件实现现场纹波数据采集功能, 具有网络通讯功能, 作为客户端连接到纹波服务端软件上; (2) 网络化监测系统软件安装在监测系统服务器上, 实现所有数据的采集接收和分析发布功能, 具体又分后台C/S (客户机/服务器) 形式的监控软件和B/S (浏览器/服务器) 形式的Web发布软件。
C/S形式的监控软件部分主要由以下4大模块组成: (1) 模块一:ELB连接桥软件, 基于Windows网络平台提供数据转发服务。 (2) 模块二:设备采集软件:负责采集直流屏、绝缘监测设备的运行数据和状态。 (3) 模块三:纹波服务端软件:与现场纹波采集软件进行网络通讯, 将纹波采集软件采集的纹波数据送入SQL数据库。 (4) 模块四:蓄电池接收软件:接收现场DJX传送来的蓄电池数据, 并送入SQL数据库。
B/S形式的Web发布软件对采集上来的所有数据做分析应用并同一发布, 实现用户IE查询。
4 系统实现原理
4.1 纹波采集实现原理
纹波采集实现原理示意如图3所示。
(1) 纹波信号由现场一台工控机 (带液晶显示) 的硬件平台加纹波采集程序采得。并通过网络和监测系统服务器上的纹波服务端软件建立通讯连接, 将分析后的数据发送到纹波接口软件, 由纹波接口软件负责存储到数据库, 以供后台WEB查询分析;
(2) 纹波采集程序用Lab View开发。纹波采集程序实时监测服务端的采集命令, 当纹波采集程序收到纹波服务端软件发送的采集命令, 则纹波采集程序开始采集, 采集程序对采得数据进行分析处理, 并将最终分析结果数据集发送给纹波服务端软件;
(3) 硬件平台由一台工控机 (配液晶显示) 、NI5102采集卡和信号隔离板组成;
(4) 硬件设备要求安装在标准屏柜内;
(5) 采集充电机纹波信号线长度须小于3 m。
4.2 直流屏和绝缘监测设备采集原理
直流屏和绝缘监测设备采集原理如图4所示。
(1) 现场直流屏设备和绝缘监测设备如果提供串口通讯接口, 则可以通过串口线连接到EII设备上;
(2) 设备采集软件通过ELB桥和EII设备与直流屏设备和绝缘监测设备实现数据采集功能, 并将数据送到数据库中。
通过以上的直流系统智能监测管理系统, 实现对变电站直流系统中的蓄电池、充电机、直流母线纹波、绝缘水平的实时监测, 方便运行人员随时掌握变电站直流信息, 对变电设备的稳定运行将起到很大的作用。
摘要：随着电力系统设备在线监测设备以及变电所各类智能设备日益增多, 为保证电力生产安全高效运行, 对现场直流设备运行状态的监测显得尤为重要。本构想可以将分散的设备接入一个数据采集设备, 并将所采集数据信息送入开放数据库, 使设备运行状态信息能及时得到集中分析处理, 从而提高了电力系统的设备一体化管理水平。
关键词：在线监测,纹波,网络,直流
参考文献
[1]孙成宝主编.直流设备检修.中国电力出版社, 2003.8
[2]直流电源系统检修规范.国家电网公司, 2005.3
[3]阀控式密封铅酸蓄电池运行和维护导则.浙江省电力公司, 2008.1
[4]李福亮主编.网络应用深入实践.电子工业出版社, 2007.1
[5]Bishop R.H.Lab VIEW7实用教程.电子工业出版社, 2005.8
直流系统管理信息系统 篇2
1．1 系统接线
避免采用了两台充电机，一组阀控蓄电池的接线方式。某些变电站的典型设计中的直流系统采用了两台充电机，一组阀控蓄电池的接线方式。这种设计不太合理。两台充电机，一组蓄电池的设计是沿袭原来采用相控充电机、固定防酸蓄电池时的设计思想。殊不知设备情况已发生了变化。原来的相控充电机可靠性不高，因此一般采用两台充电机；而固定防酸蓄电池造价高、寿命长、可靠性高，所以一般采用一组蓄电池。目前采用的高频开关电源的充电机为N+1备份，且各模块可脱离监控单元独立进行工作，充电机的可靠性已大大提高。而阀控蓄电池虽使用安全、日常维护量小但其可靠性和寿命明显不如固定防酸蓄电池。MCHAELR．M00RE通过对超过7万5千只阀控蓄电池近1O年的研究表明，阀控蓄电池的实际使用寿命为4～8年，远低于其1O～20年的设计使用寿命。因此合理的设计应重点加强蓄电池的可靠性。应采用双套充电机、双组蓄电池而非双套充电机、单组蓄电池。为不提高投资，蓄电池的容量可选用原蓄电池容量的一半。这样本质上为两套直流系统，两组蓄电池电、两台充电机、两面馈线屏，正常运行为分裂运行，充电机或蓄电池检修时并列运行。系统方式灵活，每段母线上的充电机和蓄电池可同时撤出系统，当撤出系统后充电机和放电回路可对本段母线的蓄电池进行核对性充放电。
1．2 蓄电池的选用
变电站的蓄电池常选用阀控蓄电池和固定防酸蓄电池。目前变电站的阀控蓄电池主要采用2V和12V两种。各有其优缺点。2V蓄电池的优点是电池设计寿命长并且可靠性高，损坏1～2节可将其短接，不会对系统电压有大的影响，缺点是造价较高、维护量大、占地面积大。12V蓄电池的优点是每组仅18块(220V系统)，维护、更换都比较方便，造价比相同容量的2V电池低、结构紧凑、占地面积小，缺点是设计寿命少于2V电池，损坏1～2节对系统电压影响较大，不能短接，一般需更换。权衡利弊后11OkV变电站宜采用2组12V、100AH的蓄电池；330kV及以上变电站宜采用2组2V、大于等于300AH的蓄电池。
固定式防酸蓄电池可靠性和鲁棒性优于阀控蓄电池，但占地面积大，需进行加水、测密度、调酸等日常维护工作，且易产生酸雾，对蓄电池室有特定的要求，对环境污染较大。对于特别重要、可靠性要求特别高的变电站建议采用固定式防酸蓄电池。
1．3 放电回路
蓄电池的核对性充放电，对蓄电池的寿命和整个直流系统的安全至关重要，是以后运行过程中的一项长期、经常性的工作。为日后的运行维护方便，应设计蓄电池放电回路、并带有放电模块，运行中可将单台充电机、单组蓄电池撤出运行进行核对性充放电。并要求具有智能放电功能，可根据放电电流、单瓶截止电压、整组截止电压、放电时间等参数设置放电方式。
1．4 馈线方式
变电站直流网络的馈线应采用何种形式更为合理。DL／T 5044—2004《电力工程直流系统设计技术规定》4．6．1条规定“直流网络宜采用辐射供电方式”。而《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》13．3．1．1规定“新、扩建或改造的变电所(站)直流系统的馈出网络应采用辐射状供电方式，不应采用环状供电方式。在用设备如采用环状供电方式的，应尽快改造成辐射状供电方式。”
相比而言设计规范的规定比较合理，反措的规定有些片面。330kV及以上变电站一般设有保护小室，采用辐射状供电时的电缆敷设距离短(电缆仅需从馈线屏辐射到各保护小室的分电屏，从分电屏辐射到各保护装置)，且蓄电池的容量大，易满足馈线网络的多级级差配合。因此在330kV及以上变电站采用辐射状供电方式较合理。11OkV变电站有多条1OkV出线，且目前的保护设计多为就地设计，直流如采用辐射供电方式，电缆用量多，造价高。反措中要求辐射供电是为了提高可靠性，在辐射供电方式下如果一条1OkV出线保护的电源开关越级跳闸，不会使上一级保护由于失去电源而不能动作，造成事故扩大。其实只要对主变和母联间隔的1OkV开关操作、保护电源单独从直流馈线，其他1OkV出线仍采用传统的环网供电就可很好地平衡可靠性和造价。
1．5 其它
每个充电机有两路交流输入，当运行的交流输入失去时能自动切换到备用交流输入供电。交流输入应设有防雷保护环节。
在动力母线(或蓄电池输出)与控制母线间设有母线调压装置的系统，必须采用防止母线调压装置开路造成控制母线失压的双通道设计(如采用备用硅链等措施)。
直流系统的验收
2．1 验收的总体原则
直流系统不仅包含直流屏，还包含其馈出线网络，对其验收应本着先部分、后整体，先元件后系统的原则进行。例如可先对蓄电池、充电机、绝缘监察(测)、馈线屏等主要部件的性能进行验收，再对整个直流系统进行整体验收。
2．2 蓄电池的验收
应由运行单位对蓄电池进行核对性充放电试验、进行蓄电池内阻(电导)的测试，检验其容量是否满足要求、记录其内阻(电导)的原始值，并应与厂家提供的放电曲线、内阻(电导)值相吻合。应测量蓄电池连接条的内阻(电导)，保证蓄电池连接良好。
蓄电池核对性充放电的目的是用放电来定量地检测蓄电池容量，是检验蓄电池质量的重要试验手段。施工单位一般无专业仪器，往往利用电阻进行放电，难以保持放电电流的稳定，对截止电压的控制采用人工控制，放电容量不够准确。在实际工作中，由于人员业务技术素质等原因的影响，往往不能够做好这项工作，甚至对蓄电池组造成损害，缩短其使用寿命。因此，为加强对蓄电池组核对性充放电的管理，应由运行单位的专业班组进行此项重要试验，确保试验的可靠性。
蓄电池的内阻是反映运行中蓄电池健康状态(SOH)的一项重要的参数。但不同仪器测试的结果偏差较大，且同一蓄电池内阻进行纵向比较才与SOH有较高的相关性。因此，验收中运行单位应该用自己内阻测试仪记录蓄电池内阻的原始值并作为参考数值，运行中定期测量蓄电池的内阻并与参考值相比较。
2．3 充电机的验收
充电机主要进行稳压、稳流、充电程序转换的验收，如果有条件还应进行纹波系数的验收。对采用高频开关电源的充电机应验收其模块间的均流特性。
2．4 馈线屏和馈出线网络的验收
馈线屏和馈出线网络宜结合起来进行验收。一是验收直流馈出线网络中，尤其是开关柜、保护屏是否采用了交流空开；二是验收直流馈出线网络是否满足级差配合；三是验收馈出线网络的接线是否和图纸相符，并逐路进行接地试验，验证是否能正确选线。
2．5 其他项目和整体试验
包括进线交流电源的自动切换、交流失压报警、直流系统电压异常等试验项目以及直流系统的各种遥信、遥测信号与变电站后台进行对点。
直流系统运行维护
3．1 运行中阀控蓄电池的核对性充放电周期的确定
目前直流系统中的蓄电池多采用阀控蓄电池。阀控蓄电池运行中易出现问题，过充、过放、渗液、环境温度过高、浮充电压过高等均会影响蓄电池的健康。因此，蓄电池是直流系统中的关键和薄弱环节，运行中对其健康状态要加强监控。核对性充放电能最直接地反映蓄电池的腱康状态，需要定期进行。
对于阀控蓄电池核对性充放电的周期，不同规程的规定也不完全相同。IEEE标准1188—2005(IEEE推荐的对固定使用的阀控蓄电池的维护、试验和更换标准)规定“阀控蓄电池的核对性充放电周期不大于2年，当达到85％的设计寿命或容量小于90％后每年进行一次容量测试”。DL／T724—2000(电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程)和国家电网公司《直流电源系统管理规范》规定“新电池安装后每2～3年进行一次核对性试验，运行6年以后的，应每年进行一次”。从笔者对3 000余只阀控蓄电池近8年运行数据来看，4年以后容量不满足要求比率较高，发生故障的蓄电池中运行4年以上的占80．3％。因此，建议4年内每2年进行一次核对性充放电，4年后每年进行一次核对性充放电；容量小于90％且大于等于80％的蓄电池组应每年进行一次核对性充放电；容量小于80％的蓄电池组应尽快更换，在更换前应将核对性充放电周期缩短为3个月至半年。同时结合平时内阻测试及时发现蓄电池的隐患。
3．2 对蓄电池的均衡充电
频繁进行均衡充电都对蓄电池组不利，具体应遵守制造厂的规定，还需要结合蓄电池组的运行状况，对其当前状态进行*估后，确定是否应进行均衡充电。不建议将直流系统的均衡充电设置为三个月自动进行。
对个别落后的蓄电池，应对单电瓶进行均衡充电处理，使其恢复容量，若处理无效，应更换。不宜采用对整组蓄电池进行均衡充电的方法处理个别落后蓄电池，防止多数正常电池被过度充电。
3．3 运行中蓄电池的不一致性
蓄电池的不一致性是指同一规格型号的单体蓄电池组成电池组后，其电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻及其随时间变化率、寿命、温度影响、自放电率及其随时间变化率等参数存在一定的差别，其对外表现为串联使用时的单瓶浮充电压的差别。蓄电池即使成组前经过筛选电池的一致性较好，经过一段时间的使用后也会出现差异，其不一致性随着其单瓶浮充电压的差别增加而逐渐加重，呈现恶性循环，从而造成整组蓄电池寿命的下降。造成蓄电池不一致的原因主要由电池及电池组设计引起的差异、初期性能的差异、使用过程中出现的差异等。
传统的改善蓄电池一致性的方法是整组均衡充电，这种均衡的代价是对电压高的蓄电池造成损害，尤其是阀控蓄电池因其贫液结构，易产生失水、热失控等现象。对均衡充电的改进的方法是进行单瓶的均衡充电维护，有一定的效果，但缺点是需要将蓄电池退出系统，操作费时费力且无法根本解决问题。目前解决运行中蓄电池不一致较先进的方法是蓄电池的主动均衡技术，其原理是在蓄电池组加装均衡器，通过外回路来强制将单瓶的充电电压差控制一定范围内，对2V的蓄电池一般控制在10mV内。
3．4 直流系统的定期检测
每年应对直流系统进行定期检测，可结合变电站的春查和秋查进行，主要项目包括蓄电池、充电装置、监控装置、绝缘监察装置等的检测，具体检测内容和方法可参考国网公司《直流电源系统管理规范》中的相关规定。
结论
直流系统管理信息系统 篇3
【关键词】直流网络；绝缘监测；研究分析
随着社会的不断发展，人们也将许多先进的科学技术应用到了船舶行业建设和发展当中，这不仅促进了我国船舶行业的发展，还有效的提高了成本系统在使用功能。其中直流网络绝缘状态监测系统的应用，也很好的保障了船舶电力系统的正常运行，使得船舶系统的安全性和可靠性得到了有效的提高。但是在传统的直流网络绝缘状态监测系统使用的过程中，主要是采用人工测量的方法对其进行处理，这样不但加大了工作人员的劳动量，还使的直流网络绝缘状态监测系统在实际应用的过程中，存在着许多的安全隐患。下面我们就对船舶电力系统直流网络绝缘状态监测系统研究分析的相关内容来对其进行分析。
一、直流网络绝缘状态监测系统研究的必要性
当前在我国船舶行业发展的过程中，人们所采用的船舶电力自流网络系统主要是由直流UPS、直流方的装置以及消磁装置这三个部分组成的，它们在整个船舶运行的过程中有着十分重要的作用。但是由于船舶电力系统所控制的房屋比较广，而且其中绝大部分都是属于无人看守的位置，因此这就使得人们在对船舶动力系统进行控制管理的过程中，存在着许多的安全隐患，无法对动力系统中的运行参数和状态进行有效的控制管理。为此，这就需要使用直流网络绝缘状态监测系统来对其进行处理，让人们对相关的信息数据有着一定的了解，以确保船舶动力系统的正常运行。
在传统的船舶电力系统中，由于动力系统中的直流网络结构没有一个良好的绝缘网络监察能力，因此导致管理人员在对进行控制处理的过程中，无法对船舶电力系统的运行情况和状态进行详细的了解，从而使得在故障发生时，不能对其进行及时的处理，进而给人们带来巨大的经济损失，甚至还会关系到人们的生命安全。因此我们就要将直流网络绝缘状态监测系统应用到其中，对船舶电流系统的安全性和可靠性进行有效的提高。
二、船舶直流网络使用的现状
船舶电力系统在运行的过程中，人们为了保障其自身的安全性和可靠性，就要将监测系统应用到其中，从而对船舶电力系统的中的各个部分进行有效的控制管理。这样不仅使得船舶电力系统中的控制回路和信号回路的安全性得到有效的提高，还有效的降低了船舶电力系统故障发生的频率，为电力系统和设备的正常使用提高了一个良好的运行条件。其中主要的功能需求表现在以下几个方面：
1、在线监测技术的实际应用，可以对船舶电力系统中的各个电源设备进行很好的控制处理，并且将其相关的监测信息数据显示在主测控制仪器上，而且我们在对故障问题进行分析的过程中，我们还可以将光电技术应用到其中，让人们可以及时的发现船舶用电系统在应用的过程中存在的故障问题。
2、能实时监测各电源的绝缘状况，能正确反映绝缘电阻下降，能判定绝缘电阻下降的极性，能确定各极的绝缘电阻值，能定位绝缘电阻下降或接地的分支。
3、能方便地进行各电量和绝缘电阻故障报警限值的设置。
4、具有自检、历史故障记录和查询等功能。
三、国内外相关监测技术调研分析
针对电力系统绝缘故障的监测，国内外开展了大量研究工作，并取得了一定的成果，许多绝缘在线监测方法及装置己在电力系统中得到应用，但对于水面船舶的直流电网尤其是低压直流电网尚未开发相关产品。现有的电网绝缘故障监测中，交流电力系统监测方法较多，而直流电网绝缘监测方法较少，综合起来，其主要方法如下：
目前对直流系统绝缘监测的方法有基于电桥平衡的常规法，信号寻迹法和差流检测法。
1、基于电桥平衡的常规法，不能反映正负极绝缘均下降的情况，且只能判断直流系统的整体绝缘状态，不能实现故障分支定位。
2、直流电网信号绝缘监测方法中的寻迹法与交流电网寻迹法原理类似，有单一低频探测法和变频探测法之分。
其中单一低频探测需向直流系统注入一低频低幅值的交流信号，由装设在各分支的电流互感器进行信号检测实现分支定位，该方法在直流系统中加了交流信号，对直流系统的工作有一定影响，且检测灵敏度受系统分布电容大小的影响。
变频探测是向直流系统依次加入两个不同频率同幅值的交流信號进行检测，从原理上看，该方法基本解决了受分布电容大小影响不足，但当系统分布电容很大时，要求电流互感器有较大的动态范围和测量精度，这在实际中很难办到，而且该方法仍然对直流系统会造成一定的干扰。
从实际装置试验结果可看出，当利用双频法选线可解决船舶电力系统高阻接地情况下的选线问题，且可准确地给出接地电阻值。但在电网接地电阻很小甚至金属接地情况下仅采用双频法判据选线易出现误判，下面进行分析。当船舶电网发生单相接地电阻过小甚至金属接地情况时，该相故障线路接地电流很大，但由注入的低频信号在接地电阻上产生的电压将非常小，即所有线路的该相对地电压均近似为零，即使采用高精度的漏电流传感器和信号放大电路也无法准确分辨和测量接地电阻上电压，因而导致频法判据选线误判。
3、差流检测法是利用直流漏电流传感器实。现对分支故障进行检测的方法，该方法无须向系统注入低频信号，对直流系统不会造成干扰，且与系统分布电容大小无关，检测灵敏度较高。也有提出采用光纤传感器实现对直流系统绝缘的在线监测。目前，直流系统绝缘在线监测大多采用集中式的数据采集和处理系统。这种系统现场布线多，施工复杂，采集点到微机多为小信号模拟量的传送，易受生产现场的电磁干扰，当被监测直流系统范围很大时，问题尤为突出，另外监控主机一旦故障，系统将不能工作，失去对直流系统绝缘的连续监察。
以上所述的各种测量原理都有一定的优点，同时也存在一些缺点，具体的说要达到电网绝缘的在线监测和故障的自动定位仍有一定的困难。目前，国外绝缘监测装置大量采用根据专家经验编成的专家系统，有时即使从传感器传来的信息还不足以确定出现异常的位置及原因，专家系统也可列出应检查的清单，当按照上述步骤再输入由巡视人员得到的进一步信息，系统就有可能做出精确的判断。
四、结束语
目前，直流网络绝缘状态监测系统在实际应用的过程中，存在着一定的局限性，因此我们在对其进行控制管理的过程中，一定要根据船舶电力系统运行的实际情况来对其进行处理，从而保障船舶电力系统在正常运行的过程中，不会受到各方面因素的影响，而出现故障问题，进而有效的推动我国船舶行业的发展。
参考文献
[1]喻浩，焦绍光，杨锋.舰船直流电网绝缘状态监测装置设计[J].中国舰船研究，2010（03）
[2]鲁晓革，郑林，张薇.舰船接岸电时的安全性及绝缘监测问题[J].船电技术，2001（06）
直流系统管理信息系统 篇4
关键词：直流电源系统,运行维护,故障管理
0 引言
直流电源系统主要是由电池屏和直流充电屏 (直流屏) 2部分组成, 而直流屏主要由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元组成。这些配电单元组合在直流电源系统中常发生运行故障, 因此, 研究直流电源系统设备的运行维护便具有重要的现实意义。
1 直流电源系统的作用
直流电源系统是为电力系统保护及自动装置、信号设备、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作电源提供直流电源的设备, 在电力系统中应用广泛。直流电源系统是一个独立的电源, 它不受电力系统运行方式影响, 同时在外部交流电源中断的情况下, 能保证由后备电源———蓄电池组继续提供直流电源[1]。由于直流输出电压稳定, 如单个直流屏就有2路交流输入 (自动切换) , 再加上蓄电池组, 相当于3个电源供电, 故控制回路采用直流比交流更可靠;而如果采用交流电源, 则当系统发生短路故障时, 电压会因此降低, 继而使控制电源的电压降低, 严重时甚至会导致断路器拒分。因此, 直流电源系统是电力系统运行中的重要设备, 其运行的可靠与否直接影响到电力系统能否安全运行, 故需不断加强日常检查、维护, 确保其安全可靠性。
2 直流电源系统的运行监视
为确保直流系统可靠运行, 运行人员须对其绝缘状态、电压及电流、信号报警、自动装置、直流断路器及熔断器等加强监视。运行中的直流母线对地电阻值应不小于10 MΩ, 运行人员应每日对正、负母线对地电阻值进行检查, 如出现接地现象, 应立即查找接地点并进行处理。对于电压及电流, 主要是监视交流输入电压值、充电装置输出的电压值和电流值、蓄电池组电压值、直流母线电压值、浮充电流值及绝缘电压值等是否正常。运行人员还应每日检查直流系统的各种信号灯、报警装置、自动调压装置、微机监控装置的工作状态是否正常, 并对直流断路器及熔断器的运行状态进行监视, 当发现直流断路器动作或熔断器熔断的告警信号时, 应迅速查找故障原因并进行处理, 以恢复运行[2]。
3 直流电源系统的巡视事项
3.1 直流电源系统的日常巡视
日常巡视的主要内容有:蓄电池室的通风、照明及消防设备的情况完好, 温度符合要求, 无易燃、易爆物品;蓄电池外观清洁, 无短路、接地;各连接片连接牢靠无松动, 接线端子无生盐, 并涂有中性凡士林;蓄电池外壳无裂纹、漏液;蓄电池极板无龟裂、弯曲、变形、硫化和短路, 颜色正常, 无欠充电、过充电;蓄电池电压值正常;充电装置交流输入电压, 直流输出电压、电流值正常, 监控装置显示正确, 各种信号灯、报警装置正常, 运行声音无异常;直流控制母线、动力母线电压值、浮充电流值正常;直流系统绝缘状况良好;各支路运行监视信号完好、指示正常, 熔断器无熔断, 自动空气开关位置正确。
3.2 直流电源系统的特殊巡视
特殊巡视主要包括:新安装、维护、改造后的直流电源系统投运后应进行特殊巡视;蓄电池核对性充放电期间应进行特殊巡视;直流电源系统出现交、直流失压, 直流接地, 熔断器熔断等异常现象并进行处理后, 应进行特殊巡视;出现自动空气开关脱扣、熔断器熔断等异常现象后, 应巡视保护范围内各直流回路元件有无过热、损坏和明显故障现象。
4 直流电源系统异常的处理
4.1 直流模块故障及处理
(1) 单个直流模块无显示或显示异常等。无显示时可能是内部保险熔断, 处理方法是对其拆开检查, 如果保险正常, 则需返厂处理或更换;如直流模块有显示, 但显示异常, 可尝试将模块电源重启, 使其恢复正常;如模块内部出现故障, 则需将其退出运行, 同时检查其他模块是否正常、过负载。 (2) 整套直流模块发生故障时应将其退出运行, 短时间内可由蓄电池组带直流负载, 时间较长时则需由另一套直流模块带2段直流负载运行。
4.2 母线电压异常及处理
(1) 母线电压过高时, 则降低浮充电流, 使母线电压恢复到正常值范围内;母线电压过低时, 应检查浮充电流是否正常、直流负载有无剧增、蓄电池组有无故障等, 若直流负载突然增大, 应检查自动调压装置是否正常, 如自动调压装置异常, 则应立即启动手动调压装置, 使母线电压维持在正常值范围内, 同时退出自动调压装置, 并通知维护人员进行修复。 (2) 缺相时, 应立即检查电源是否正常, 有无缺相情况或电源开关是否故障, 各接线有无松动、脱落、断线等。
4.3 蓄电池电压异常告警及处理
(1) 若蓄电池巡检模块的插排出现个别插件接触不良, 导致巡检模块无法采集、接收故障插件对应的蓄电池电压检测值, 此时, 可将插排拔下重插, 巡检模块则应恢复正常;若仍无法恢复, 则更换巡检模块。 (2) 当蓄电池实测值正常而检测值为0时, 应将蓄电池电压检测熔断器拆下, 使用万用表检测其是否熔断, 如熔断则立即更换熔断器, 蓄电池电压检测值即可恢复。 (3) 若蓄电池实测值与检测值均异常且数值相近或相等, 则应观察蓄电池外壳是否出现鼓包、裂纹、漏液现象, 蓄电池极板是否出现龟裂、弯曲、变形现象, 如出现这些现象, 应立即更换蓄电池。
5 直流电源系统接地故障的处理
5.1 直流接地的危害性
当直流电源系统发生一点接地时, 如未产生短路电流, 可继续运行, 但须立即查找接地点并尽快消除接地故障, 否则当另一点发生接地时, 就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动或拒动等[3], 从而造成直流电源短路, 导致熔断器熔断或继电器烧毁, 使设备失去操作电源, 引发电力系统严重故障乃至事故。因此, 直流系统一旦发生一点接地, 运行人员必须加强在线监测, 维护人员须迅速查找并排除接地故障点, 以杜绝由此引起的系统故障。
5.2 直流接地的原因
直流电源系统整体负载大、线路多, 是个长期供电系统。由于受到内外因素的影响, 负载设备容易出现元件损坏、接线端子老化松动、电缆绝缘老化破损等问题, 从而导致绝缘性能下降。同时, 接地原因还有以下几方面: (1) 二次回路连接、设备元件组装不合理或接线错误, 如交直流混用一根电缆, 交直流带电体距离较近等; (2) 二次回路、设备因年久失修、严重老化等, 导致绝缘不合格、绝缘性能下降等; (3) 二次回路及设备工作环境较潮湿或密封不良易进水等; (4) 人员误碰、有小动物进入、金属物件掉在元件上等; (5) 设备技术改造后, 未采取相关措施处理没用的直流电缆或处理不合格等。
5.3 直流接地的查找方法
发生直流接地时应先初步分析接地原因, 是由于天气还是人为因素, 如两者均不是, 则要根据现场实际情况确定接地范围。对不重要或短时停电的支路可采用“瞬时停电法”查找;对重要负载须先分离环路供电回路, 使用直流接地检测仪器进行查找。顺序一般为:先查易发生接地的支路后查一般支路, 先查户外后查户内, 先查不重要支路后查重要支路, 先查新投运设备后查投运已久的设备。查找工作应由2人配合进行。
5.4 查找的具体操作
利用绝缘监控装置, 判断正、负极何极接地及接地的程度[4]。利用“瞬时停电法”断开不重要的回路。若负载不允许, 则先采用分离环路供电回路的方式, 再使用直流接地检测仪器进行查找, 通过仪器确定接地支路后, 对该支路上的可停电负载分支路进行拆除或隔离。查找到接地点在某一具体回路后, 则应对该回路上所有设备、连接线逐步查找, 直至找出接地点。如负载回路查无接地点, 则要对直流本体, 包括蓄电池组、母线、充电设备及相关元件等进行仔细查找, 直到找到接地点为止。
5.5 接地查找时的注意事项
工作须2人配合进行, 查找时要采取措施防止直流回路另一点接地, 造成不必要的事故。在试断开控制回路或重要回路的保护电源时要事先取得调度同意, 退出可能误动的保护, 断开时间最好控制在3 s内。取下熔断器时要先正后负, 投入时则相反, 接地故障是否消失须通过信号、表计、光字牌全面综合确认。试断开电源时, 要保证不使直流母线失去电压, 查找过程中如出现故障, 应立即对停电的直流负载送电。确定接地点后要及时对其进行处理。
6 直流电源系统的运行维护管理
6.1 蓄电池室的管理
蓄电池室的温度宜保持在5~30℃, 最高不应超过35℃[5], 并应通风良好。蓄电池室应照明充足并使用防爆灯, 凡安装在台架上的蓄电池组应有防震措施。应定期检查蓄电池室调温设备及门窗情况, 每月应检查蓄电池室通风、照明及消防设施。
6.2 充电装置的运行及维护
应定期检查充电装置的交流输入电压、直流输出电压、直流输出电流等各表计显示是否正确, 运行噪声有无异常, 各保护信号是否正常, 绝缘状态是否良好。交流电源中断, 蓄电池组将不间断地向直流母线供电, 这时应及时调整控制母线电压, 确保电压值稳定。当蓄电池组放出的容量超过其额定容量20%及以上时, 在恢复交流电源供电后, 应立即手动启动或自动启动充电装置, 按照制造厂规定的正常充电方法对蓄电池组进行补充充电, 或按恒流限压充电—恒压充电—浮充电方式对蓄电池组进行充电。
6.3 蓄电池的运行及维护
电池巡检仪作为在线监测装置, 可及时发现落后或故障电池, 并可检测电池组的温度是否处于正常范围内。但直流系统工作时输出电流较小, 电池容量不足或漏液、破损很难通过电池巡检仪发现。因此, 需要定期检查蓄电池连接片有无松动和腐蚀现象, 壳体有无渗漏和变形、是否清洁, 极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出, 绝缘电阻是否下降等。还应定期检查一次连接线、螺栓是否松动或腐蚀污染等, 松动时应拧紧至规定扭矩, 腐蚀时则应及时更换。
6.4 微机监控装置的运行及维护
运行中应通过操作按钮切换检查直流电源系统微机监控装置的有关功能和参数, 其各项参数的整定应有权限设置和监督措施。当微机监控装置故障时, 若有备用充电装置, 应先将其投入, 并将故障装置退出运行;若无备用充电装置, 则应启动手动操作, 调整到需要的运行方式, 并将微机监控装置退出运行, 经检查修复后再投入运行。
7 结语
直流电源系统是保障电力设备安全运行极为重要的设备, 因此, 我们要规范直流电源系统的运行管理, 认真学习和执行有关直流电源系统的规程规定, 这样方可提高直流电源系统运行维护的管理水平, 从而确保电力设备的安全稳定运行。
参考文献
[1]蔡燕光.浅谈变电站直流系统的运行和维护[J].中国高新技术企业, 2011 (19)
[2]陈芳, 芦兴, 胡伟.浅议变电站直流系统运行维护的现状和对策[J].中国电力教育, 2009 (S2)
[3]王永强.直流系统接地故障查找方法探讨及防范接地措施[J].科技风, 2010 (18)
[4]陈韬, 胡书琴.变电站直流系统接地故障的分析及对策[J].中国电力教育, 2009 (S1)
信息管理与信息系统 篇5
信息管理与信息系统这么一听感觉就很高端大气上档次的专业，没错，一开始我也是这么认为的，所以填报志愿时，我就选填了这一专业，可是当我来到学校开始接触学习这个专业后，才知道这个专业相比较其他专业来讲较冷门，至少在我们国内。所以说实话，刚开始我的确有点伤心，还考虑转专业。但通过几堂课的专业导论教导，使我原有的想法逐渐有了改变对这一专业也逐渐有了正确的认识。
首先，通过老师课上所讲的知识以及网上调查，使我了解了信息管理。信息管理是人类为了有效地开发和利用信息资源，以现代信息技术为手段，对信息资源进行计划、组织、领导和控制的社会活动。简单地说，信息管理就是人对信息资源和信息活动的管理来提高信息利用效率，最大限度地实现信息效用价值。一个优秀的信息管理，能使社会上的信息有效地被利用，实现信息资源的利用和价值，为人们提供更好更方便的服务。所以，在我们日常生活中，处处充满了信息管理，也需要着信息管理、对信息管理的认识，使我更好地认识了解信息管理和信息系统这个专业。这个专业主要培养具备现代管理学理论基础，计算机科学技术知识及应用能力，掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识与能力。这也说明着我要学习至少经济学、管理学、计算机科学与技术三门学科，我表示压力很大。但同时令我欣慰的是，这也表示着这个专业的就业范围很广，我不必太担心以后的就业问题。但导师也说过，如果大学四年不努力，那以后毕业后这个专业出来的人之间的差别会很大，不，是非常大！所以我要好好把握现在的机会，珍惜时间，努力学好这门专业。
大学四年，说长不长，说短不短，学好一门专业不是易事。作为信息管理和信息系统专业的学生，如何掌握信息管理核心技能很重要。对于我自己来说，计算机技术方面比较薄弱，所以我首先需要了解计算机方面的知识。我打算有空就去图书馆借一些这方面的书，先掌握计算机的基础知识，然后慢慢学习计算机技术，上机操作，熟练掌握及运用各种office软件，比如说制作PPT、建立数据库等。遇到问题请教学长学姐或专业导师，提高自己的计算机水平。信息管理是一种管理，或许对于我一理科生来说管理学偏重于文科，很多东西需要背，但我相信只要制定合理计划，上课认真听讲，做好笔记，划记重点，就能学好管理学。
直流系统的基本运行与维护 篇6
【关键词】直流系统；运行；维护
1、引言
直流电源在变电站之中处于核心地位，其自身为断路器的分合闸以及回路仪表、继电保护措施、事故照明等方面提供了相应的直流电源，而也正是由于由于直流电源本身所起到的作用，促使直流电源成为了整个变电站二次系统中的心脏所在，它为变电站二次系统的正常运行提供了较高的保障。但是在实际安装的过程中，其技术人员本身没有对于变电站的直流系统加以重视，日常维护过程中也仅仅只是简单的进行一些电压测试、绝缘监测等。在这样的情况下，直接导致直流系统自身的运行稳定性完全不可控，存在着较大的安全隐患。下文主要针对直流系统的基本运行以及维护进行了全面详细的探讨。
2、典型GZDW直流系统的组成及工作原理
电力系统现在使用的高频开关电源整流系统比较老式直流系统的最大区别是模块化配置，比如GZDW型智能高频开关直流电源系统根据功能可划分为高频开关整流模块、监控模块、配电监控模块、调压硅链模块、绝缘监测模块、交流配电单元、蓄电池监测仪、蓄电池组、馈电单元几部分。下面简单分析各个部分的工作原理和功能。
交流配电单元：直流系统本身在实际运行的过程中，通常都是两路交流电同时输入到其中，在正常情况下，交流电的具体输入切换开关都是直接处在自动的状态之上。也就是说其中一路是保持着正常工作的状态，而另外一路则是处于一个备用的状态，交流电在传输期间，主要是通过空气开关、交流接触器、避雷器这几个部分来达到相应的充电模块之中。
高频开关充电模块：三相三线交流电380VAC经三相整流桥整流后变成脉动的直流，在滤波电容和电感组成的LC滤波电路的作用下，输出约520VDC（2.34X220）左右的直流电压，再逆变为高频电压并整流为40KHZ的高频脉宽调制脉冲电压波，最后经过高频整流，滤波后变为220VDC或110VDC的直流电压，经隔离二极管隔离后输出，一方面给蓄电池充电，另一方面给直流负载提供正常工作电流。充电模块内部有监控板能监视、控制模块运行情况。由于充电模块本身具有CPU，充电模块也可以脱离监控模块独立运行。
调压硅链模块：充电模块本身在进行蓄电浮充的过程中，所呈现出来的输出的电量通常在240VDC左右，而实通常情况下，选电池均充过程中的数值则为250VDC范围内，并且这部分电量直接输送到合闸母线之中，蓄电池在这期间主要是利用电池总保险的位置来进行输送。在正常情况下，其调压硅链的控制开关运行状态都是处在自动的操作档之上，在电压经过降压处理之后，也就仅仅只有220VDC左右，同时其电量直接输送到控制母线之上，通过以上这两个部分所构成的便称之为直流输出系统。如果在自动调压模块对电路控制的是过程中出现了故障，便可以利用手动的方式来进行调整，保持输出能够处在一个科学合理的限制范围之内。实际上，调压硅链模块本身共计分为五组，每一组通过10个硅二极管所构成，每个硅二级管能够降低0.7V电压，那么每一组能够直接降低至少7V，而由五组硅二极管构成的调压硅链模块也就能够下降5X7V=35V电压。此外，调压硅链模块在设计的过程中，有着较大的余度，在与其连接的电流短时间超出额定功率的2-3倍情况下，不会出现硅链模块烧毁的情况。如果在直流系统正常运行的过程总，其调压链模块完全断开，那么控制母线在这一过程中也就完全失去电压，所有二次设备设备中都不存在电源。现目前所应用的界限方式，实际上就是在控制母线之上也挂上一个相应的充电模块，并且将其设置为手动控制的状态，输出的电压调整成为220V，这部分模块是作为调压硅链模块损坏的时备用。
配电监控模块：主要是对交流输入和直流输出的监控，可检测三相交流输入电压，蓄电池组端口电压，蓄电池充/放电电流，合闸母线电压，控制母线电压，负载总电流；并且实现空气开关跳闸，防雷器损坏，蓄电池组电压过高/过低，蓄电池组充电过流，蓄电池组熔丝断，合闸母线过/欠压，控制母线过/欠压，各输出支路断路等故障告警。
绝缘监测模块：用于监控直流系统电压及其绝缘情况，在直流系统出现绝缘强度降低（220V直流电压系统一般为低于25KW，110V直流电压系统一般为低于7KW）等异常情况下，发出声光告警，并能找出对应的支路号和对应的电阻值。
监控模块：用于对充电模块的监控板、配电监控模块、绝缘监测模块等下级智能监控模块实施数据搜集并加以显示；也可根据系统的各种设置参数进行告警处理、历史数据管理等；同时对这些处理结果加以判断，根据不同的情况进行电池管理，输出控制和故障回叫等操作；此外还包括LCD、键盘等人机界面设备；可实现与后台机的通讯，将数据上传。蓄电池组：作为全站直流系统的后备电源，在充电模块停止工作时，蓄电池无间断的向直流母线送电；此外，在电磁式断路器进行合闸操作时，合闸电流大于100A，此时蓄电池成为合闸电源。
3、直流系统的运行与维护
我国目前绝大多数的电力系统变电站都是处在一个无人值守的状态下，GZDW型智能高频开关所控制的直流电源系统能够直接利用监控串口以及相应的变电站后台来进行监控，并且实现实时通讯的需求，从而调度端的方式来达到直流系统运行的三遥目的。但是，为了能够使得变电站的高度可靠性，依然要定期的进行日常检查以及清扫等措施。通常情况下，220KV及以上的直流变电站必须要每天进行一次检查，而110KV的變电站则只需要七天内至少进行两次巡检工作即可。
在下列情况出现之后，务必要对巡视工作进行强化：安装了大量的新设备；高温季节、高峰时期、电磁开关动作频繁；较为严重的雷雨天气；直流系统以及蓄电池运行状况出现问题；特殊情况。
4、直流系统绝缘故障和处理
（1）分清接地故障的极性，粗约分析故障发生的原因：长时阴雨天气，会使直流系统绝缘受潮，室外端子箱、机构箱、接线盒是否因密封不良进水等；站内二次回路上有无人员在工作、是否与工作有关。（2）将直流系统分成几个不相联系的部分，即用分网法缩小查找范围。（3）对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路，利用“瞬停法”（一般不应超过3s），各站应根据本站情况在现场运规中制定拉路顺序；对于较重要的直流负荷，用转移负荷法，查找该分路所带回路有无接地。（4）如果接地点是在GZDW系统内，可以采用逐段排除来确认告警具体位置。具体方法是：依次抽出充电模块；断开各功能单元和母线间的熔断器连接；断开蓄电池接入开关。分段、分步测量故障母线同保护地间的电压状况。通常，GZDW系统出厂后发生电气故障可能性较小，在找出“故障段”后，其故障点多可通过目测直接发现。
5、结束语
综上所述，相比较而言直流系统比二次回路更加便捷、简单，其自身在运行的过程中，仅仅是需要对其加以响应的重视，并且在日常工作中对于其中的部分直流知识加以掌握和实际应用额度重视，充分了解其中所存在的各方面操作规范，就能够切实有效的做到直流系统的可靠、稳定运行。
参考文献
[1]陈文俊.对变电站直流系统运行维护问题的探讨[J].广东科技，2008（20）
[2]林惠文.变电站直流系统的运行维护与接地处理[J].广东科技，2010（02）
[3]姚仲华.对发电厂和变电站直流系统的改进意见[J].四川电力技术，1995（02）
直流系统管理信息系统 篇7
继20世纪60年代美国明尼苏达大学教授Gordon B.Davis创立了世界上第一个MIS学科的Ph.D学位课程后,许多大学纷纷成立了MIS学科,开设了相关专业,从事MIS的教学和科研工作。管理信息系统是介于管理科学、数学、信息科学与计算机科学之间的一个边缘性、系统性、综合性的交叉学科,系统的观点、数学的方法和计算机的应用是MIS的三要素,也是管理现代化的标志。
目前,全国各高校的许多专业都开设管理信息系统课程。因为专业背景不同,开设课程的面向对象不同,教学内容和要求也有很大的不同[1]。对于信息管理与信息系统的学生,不仅要了解管理信息系统的基本理论和技术、常见的管理信息系统的原理、功能和结构以及管理信息系统在管理和决策中的重要作用,而且要掌握管理信息系统的分析、设计、实施和评价方法。作为信管专业核心专业课程,“管理信息系统”是培养系统分析员的主要课程之一。[2]该系统虽然最终是以软件产品的形式呈现的,但却不能像计算机程序设计类课程的实验教学那样,由教师完成问题的分析、处理算法的设计等;也不能像软件工程的实验教学那样,仅重视单纯技术而忽视管理学科知识。因此,设计良好的实验教学体系一直是困扰该课程教学的重要因素[3]。
1 专业培养目标及课程特点
信息管理与信息系统专业培养具备现代管理学理论基础、计算机科学技术知识及应用能力,掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识与能力,能在国家各级管理部门、工商企业、金融机构、科研单位等部门从事信息管理以及信息系统分析、设计、实施管理和评价等方面的高级专门人才。这个专业主要是研究信息管理以及信息系统分析、设计、实施、管理和评价等方面的基本理论和方法。职业目标是系统分析员和企业信息管理师。管理信息系统是培养信息管理与信息系统专业本科学生在管理信息系统的应用、维护、管理和建设等方面的实际能力。具有如下特点[4]:
1.1 综合性
管理信息系统是一门新兴的综合学科,它的理论基础来源于应用数学、管理理论、计算机技术、运筹学等相关知识。因此它要求学生在学习本课程之前,不仅要学习相关的管理知识,还要学习相关的计算机技术,才能更好地学习管理信息系统课程。这个要求也是与本专业的培养目标是一致的。
1.2 实践性
管理信息系统课程是一门应用性和实践性非常强的课程。本课程不仅要求学生掌握管理信息系统的理论,还要通过实践掌握信息系统建模的全程,通过实践而更深入的理解理论知识。
2 信管专业管理信息系统实验教学现状
2.1 过分偏重管理,等同于一般管理类专业要求
授课内容没有与经济与管理类专业的管理信息系统区别对待。课程教学重点在于经济管理知识或信息学知识,对计算机技术在管理中的技术支撑不够突出,只介绍的MIS系统开发的常用方法以及如何组织系统开发,具体的系统开发技术和实现细节涉及不足,也没有专业的实验室从事实验教学。这样实验教学过程中势必只注重演示型的实验,学生缺乏真正的动手能力。
2.2 只重技术,忽略管理特征
由于学生缺乏管理的实践经验,加上许多前导的计算机类课程,使学生对于本门课程产生误解,认为管理信息系统就等同于综合的程序开发课程,把学习的重点放在信息系统开发技术方面,对管理思想、理论比较弱化,实验教学变成了管理信息系统开发[5]。实际上,信息管理与信息系统专业管理信息系统的学习应在管理思想、理论的支配下,应用计算机技术进行管理信息系统的分析、设计、实施和评价。将计算机技术与管理理论相结合起来,既要偏工又要偏管。
3 实验内容的具体设计
管理信息系统课程应该在学生学完了管理类课程(比如管理学、会计学、生产运作管理、企业管理等)和计算机技术(数据库技术SQL Server 2000、程序开发语言java、c++、c#、asp.net等等),掌握了管理学的基本理论和开发系统的技术后开设的,是前面基础知识的综合应用,是本专业的核心专业课。一般安排在大三下学期或者大四上学期。
3.1“管理信息系统”课程教学要求
管理信息系统综合性和实践性都很强,实验环节是课堂教学的有益补充,应当根据课程教学要求确定实验内容。根据教育部管理科学与工程类教学指导委员会提出的“管理信息系统”课程教学基本要求,该课程的主要知识单元有:
知识单元一:信息系统的概念和作用。该部分的实践环节,可以组织学生在校园或者到社会中调查、分析各种信息系统,加深对管理信息系统概念的理解,增强感性认识。这可以与管理生产认识实习相结合。
知识单元二:信息系统的技术基础。建设和维护信息系统的核心技术包括数据库技术、网络技术、和开发工具的使用。在实践环节中应使学生加深前面学的技术的了解。
知识单元三:信息系统的应用。使学生认识组织中常用的各种信息系统,熟悉其功能和组成,比如企业资源规划(ERP)系统,供应链管理(SCM)系统、客户关系管理(CRM)系统等。
知识单元四:信息系统的开发与管理(信息系统规划、开发方法、系统分析、系统设计、系统实施、系统评价与运行管理)。
前面三个知识单元相互渗透,相互结合,组成一个整体,目的是为了最后实现一个管理信息系统(知识单元四)。因此,第四部分是实验环节的重点,其他三个知识单元是贯穿于知识单元四的实现过程中。
3.2“管理信息系统”实验设计
根据管理信息系统课程的教学内容,实践教学分为三个层次和两个阶段。第一,是认知层次,通过演示操作和流程观察及案例分析了解有关应用理论,让学生感性认识管理信息系统是什么;第二,是应用层次,通过典型管理信息系统的模拟操作应用,构建学生的应用能力;第三,是开发层次,通过开设专门的《信息系统开发》课程及其课程设计,按照管理信息系统的基本原理以及开发方法,开发一个管理信息系统,实现开发能力的培养。一个阶段是随着教学进展的基础实验,另一个阶段是课程设计,实现一个真正的MIS系统。
3.2.1 基础实验
课程实验教学应该与理论教学相匹配,即:实验内容、实验时间应该与理论教学的进度一致[6]。因此应该伴随着课堂教学的进度,开展基础实验,目的是加强基本理论、基本知识的理解。这里采用“同个系统贯穿始终”的实验方法,在开始做实验时,学生就将系统确定下来,将这一个系统的开发过程贯穿在整个实验过程中。当然选做的系统应该是学生比较熟悉的,比如学生补考管理系统,图书管理系统,企业人事管理系统,运动会成绩统计系统等等。要求学生按照课程进展完成课题的系统分析和设计任务,所有图表都要用VISIO2003工具绘制完成。具体说来主要有以下几个基础实验(表1)。
3.2.2 课程设计实验
因为在开始基础实验前就进行了选题,每完成一个基础实验的同时,也就完成了课程设计涉及的相关部分。因此,课程设计实验主要根据前面的基础实验,进行系统的程序设计和调试,也就是系统实施部分。鼓励学生根据自己的特长,选择自己擅长的系统开发工具。实验的内容决定了实验室的配备,课程设计环节应该具有以下实验配备[7]。
硬件:实验室中,应配备一台数据库服务器、一台web应用服务器和一定数量的学生用机。将他们已TCP/IP协议互连成局域网,每台机器可连接到Internet。
软件:数据库服务器安装Windows 2000 Server操作系统和SQL2000 Server数据库。web应用服务器安装Windows 2000 Server操作系统和IIS等服务组件。学生机上安装Visual Studio.NET等必要开发工具和一些模拟教学系统,比如ERP系统等。
4 结语
管理信息系统是一门综合性、实践性很强的课程,是信息管理与信息系统专业的核心课程。通过这里设计的实践教学,真正使学生明确了管理信息系统的概念、结构和总体规划方法,掌握了研制管理信息系统的相关技术、研制方法和开发工具,增强了学生的动手能力,具有了系统分析员的基本素质,能够较快适用岗位要求。
参考文献
[1]严京滨,于明.管理信息系统课程的实验教学探索[J].实验室研究与探索,2005,24(9):72-74.
[2]薛华成.管理信息系统第5版[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3]蔡淑琴,石双元,汤云飞,等.“管理信息系统”课程的实验教学研究[J].高等工程教育研究,2003(4):84-86.
[4]王晓煜,王倩.信息管理与信息系统专业“管理信息系统”课程教学探索[J].中国科技信息,2007,(20):221-222.
[5]吕永林.信息管理与信息系统专业“管理信息系统”课程教学探讨[J].中国管理信息化,2009,(07):108-110.
[6]郭零兵,余晓东.管理信息系统课程实验教学的改革实践[J].中国管理信息化,2008,(21):111-113.
直流系统管理信息系统 篇8
直流系统对地电容的产生在变电现场中是无法避免的。直流系统对地电容主要由开关电源对地的滤波电容、屏蔽电缆的对地分布电容、抗干扰电容等组成。一般情况下，变电站的规模越大，直流系统对地电容也会越大。在现有的国家标准和电力行业中都有一个误区，单点接地不会造成保护设备误动。在传统的认识中，都忽视了直流回路电容的存在，仅考虑了电路回路中电容的通交流隔直流的特性，但实际上由于直流系统直流系统对地电容的存在，一点接地同样会引起保护设备误动[1]。因此对现有运行的发电厂和变电站的直流系统对地电容的测量是很有必要的。据此提出直流系统接地故障引起保护误动的防护措施，尽可能地减少甚至杜绝由于一点接地引起保护误动的停电事故[2]。
根据广东省电力科学研究院“直流控制电源接地引起保护误动防护措施”研究结果，直流系统对地电容与一点接地故障导致保护装置误动的重要参数[3]，具体情况如表1所示。
目前，现有的检测直流系统对地电容参数的方法和手段是非常有限。传统方法有电容电桥法、放电法和交流信号注入法。电容电桥法需要将蓄电池、充电机退出直流系统，断电测量。然而，这种停电的测量方法在很多场合下是不适用的。因为变电站、发电厂的直流电源系统都是为继电保护、控制系统等提供操作电源的，所以完成系统电容测量的作业必须在直流电源系统不间断供电的情况下完成测量。
显然，电容电桥法测量直流电源系统的电容不可取。而放电法是利用电容自身充放电的特性，构成RC电路进行测量，根据电容两端的电压与时间的波形曲线获取系统的电容值，放电法对放电时间的测量要求比较高，小电容放电时间短，大电容放电时间长。测量值偏差大，离散性差。而交流信号注入法是利用低频信号发生器产生一个正弦波信号通过无极性电容耦合到直流系统的正极或者负极上，从而测量直流系统电容值的方法。而最新的电力行业标准中明确规定不宜采用低频信号注入法[4]。由于直流系统一旦投入运行，终身服役。一般情况下，是无法退出运行状态而测量系统对地电容的。而上述的3种测量方法均存在以上所述的不足，因此需要提出一种更为安全可靠的在线检测直流电源系统对地电容的方法。
1 系统对地电容在线测量原理
1.1 直流系统等效电路
直流系统为变电站的继电保护、控制系统、信号系统、自动装置、UPS和事故照明等提供电源，其主要由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。在直流系统等效电路中去掉了与其无关的回路后，其等效电路如图1所示，图中R+,R-分别为直流系统正对地、负对地绝缘电阻；C+,C-分别为直流系统正对地、负对地的等效电容值。对地电容值的大小主要来自屏蔽电缆的分布电容和开关电源的对地滤波电容、抗干扰电容。其中C+,C-为所述的测量参数。根据直流系统等效电路模型，选择合适的测量方法和测量信号频率，以达到测量系统对地电容C+,C-。
1.2 测量信号频率选取
随着电网电压等级的不断提高，发电厂、变电站的容量不断增大和规模范围的扩大，屏蔽电缆对地的分步电容、开关电源对地的滤波电容和抗干扰电容也随着增大。正常情况下，220 kV变电站的直流电源系统的系统对地电容在10～50μF的范围内比较多。如表2所示，不同的电容值在不同频率下的响应特性。
kΩ
根据南方电网最新规程关于平衡桥的要求[4],220 V系统平衡桥（30±5)kΩ，110 V系统平衡桥（15±2.5)kΩ，结合表2中的数据，选取测量信号频率为0.5 Hz最为理想，效果最好。
1.3 检测方法
首先，在直流系统母线正极与大地或者负极与大地之间接入一个可变电阻，根据可变电阻的输出特性，通过控制使可变电阻的输出阻值以频率0.5 Hz按照正弦函数的方式变化，因此系统母线对地的电压也在某一范围内以频率0.5 Hz按照正弦函数的方式发生变化，产生的电流i也符合频率0.5 Hz的正弦函数关系。因此直流系统等效电路如图2所示的RC电路模型。图中Ri为直流系统正对地电阻R+、负对地电阻R-的并联值，ZC为直流系统母线对地的容抗，系统母线对地电容等于正对地电容C+、负对地电容C-的并联值。该检测信号的电流i与RC的阻抗有关。
然后通过测量计算出该电流i的相位tanθ的大小，再根据tanθ与输入阻抗Ri、容抗ZC的关系，计算出系统容抗ZC的大小，从而可以得出系统对地电容的大小。
根据南方电网、国家电网关于直流电源技术规范中的规定[4]，电压的瞬时波动不大于10%的直流额定电压。先根据正负母线对地电压偏差的关系，将可变电阻接入对地电压高的一极，再通过控制可变电阻的输出阻值范围，使测量过程中母线对地电压瞬时波动小于10%的额定电压的要求。
根据式（1）可以知道还要测量直流系统正极对地、负极对地电阻的大小。再通过一定的电阻网络测量直流系统正极对地电压、负极对地电压可以准确地得出直流系统正极对地电阻R+、负极对地电阻R-大小。从而得出Ri的大小
1.4 计算公式推导
根据式（1），式（3）和式（4）可以得出：
再根据式（5）和式（6）可以推导出系统电容值为
式中：π=3.141 592 6;f=0.5 Hz；而tanθ，R+,R-也为已知量。根据公式（7）就可以得出系统电容C的值。即系统电容：
这就是计算系统对地电容的数学计算公式。
2 测量系统的组成
2.1 硬件结构
按照上述所说的测量原理，采用以Cortex-M3为核心的STM32系列的单片机作为核心处理器[5]，时钟频率高达72 MHz,AD/DA采用单片机自带的1μs的双12位ADC，可以实现高速、高精度A/D转换。该测量系统的硬件结构如图3所示。
首先，该测量系统硬件结构主要由电源模块、主CPU处理器、显示单元、D/A转换单元、可调电阻单元、桥电阻控制电路单元、桥电阻电路、电压电路取样单元、A/D转换单元组成。通过输入端口直接与直流系统母线相连接，在线测量直流系统母线对地电容的参数。
然后通过桥电阻控制、桥电阻单元和电压取样、A/D转换单元进行系统绝缘状况的测量，即R+,R-的大小。再通过D/A转换、启动可调电阻单元输出和经过电流取样、A/D转换单元进行电流信号的大小、相位的测量，从而根据式（8），计算出直流系统对地的系统电容值，并在人机界面上进行显示。
2.2 软件流程
软件流程如图4所示，首先对STM32系列的单片机进行初始化，系统正常运行后，经过电压取样单元、A/D转换单元进行直流系统正极对地电压、负极对地电压的测量，准确计算出直流系统正极对地电阻R+、负极对地电阻R-的大小，然后根据正负极对地电阻的大小，将可调电阻接入电阻大的一极，再启动可调电阻的输出，通过电流取样单元、A/D转换单元进行测量并计算出测量信号电流的大小和相位关系。最后根据计算式（8）就可以计算出直流系统母线对地电容值的大小。
3 测量结果的分析
为了验证该测量方法的正确性，按照图1所示的等效电路模拟测量。选用不同的C+,C-电容值进行实际测量，实际测量数据结果如表3所示。
μF
从表中的数据可以看出：在1～50μF范围内，除了小电容测量偏差相对大些外，其他的测量值与标称值比较接近。测量的结果与标称值存在一定的偏差，最主要的原因是电容的标称值与真实值也存在偏差造成的。但测量值与电容的标称值相差小于2μF。每组数据都重复测量了10次，每组数据的最大值和最小值相差不超过1μF。即极差小于1μF。测试的数据离散性较好。
4 现场应用
为了对上述的理论和测量方法进行现场应用验证，在A市的10个变电站进行了实际测量试验。并记录了应用的试验数据，如表4所示。
从以上的测试结果来看，不难发现，220 kV及以下电压等级的变电站直流系统对地电容值普遍为10～50μF。个别站的绝缘装置内部有对地滤波电容，运行中增加了系统对地电容。在现场应用中，带电测量系统对地电容过程设备运行正常。
5 结论
为了满足变电站对地电容在安全范围内运行，杜绝由于变电站直流系统母线对地电容过大，导致由于一点接地引起保护设备误动，因此电力系统对变电站中直流系统母线对地电容的测量是很有必要的，了解变电站直流系统对地电容参数情况，据此提出防范措施。本文提出的这种测量方法经过现场应用的测试试验，可以有效地解决直流电源系统在带电的情况下系统对地电容测量的难题。
摘要：提出一种在直流电源系统中系统对地电容的测量方法。该方法可以在不影响直流电源系统正常运行的情况下,在线完成测量直流系统对地的各种参数,再根据各种参数计算出系统对地电容的大小。这种方法不需要改变直流电源系统的现有结构,也不需要系统处于停电状态。该方法既安全又可靠,可应用于解决直流电源系统对地电容在线测量的问题。
关键词：直流系统,系统电容,在线测量,对地电容
参考文献
[1]李建芳.直流回路对地电容对系统安全的分析[EB/OL].[2010-11-09].http://wenku.baidu.com.
[2]王坚敏.直流回路一点接地引起保护误动的实例分析[J].电力系统保护与控制,2003(z1):65-68.
[3]梅成林.防止一点接地故障引起保护误动的五项具体措施[J].直流电源技术,2011(6):65-67.
[4]中国南方电网有限责任公司.中国南方电网有限责任公司企业标准[S].广州:中国南方电网有限责任公司,2013.
[5]佚名.STM32F103x E数据手册[M].STM32F103x E Datasheet,January,2010.
[6]李伟.对鄂电工程220 k V总降变控制电缆分布电容影响断路器跳闸的分析[J].西北电建,2006(2):36-38.
[7]高旭,胥桂仙,孙集伟,等.一起典型的500 k V失灵保护误动分析[J].电力系统自动化,2007,31(8):104-106.
直流系统管理信息系统 篇9
天广±500 k V直流输电工程全长960 km,额定容量为双极1 800 MW,自2001年6月双极投运以来,输送电量累计超过300亿度,为西电东送发挥了重要而积极的作用[1]。其直流控制系统由德国西门子公司设计,从实际运行情况来看,有效地保证了功率传输的准确稳定和换流站一次主设备安全运行,改善了交、直流系统运行性能。
直流输电系统在传输有功功率时,无论是整流器或逆变器,都将从交流电网侧吸收容性无功功率[2]。直流输电系统吸收的无功功率主要来自换流站内投入的交流滤波器,以及交流系统提供的无功支持。由无功控制系统控制投切的交流滤波器,除了为直流系统提供无功补偿外,还可以滤除谐波[3]。
天广直流输电系统逆变侧广州换流站交流侧采用双母线联络接线方式,共有11小组交流滤波器,分三大组,分别挂靠在两条母线上。但是,逆变侧广州换流站无功控制系统在判断交流滤波器是否可用时,并未考虑大组交流滤波器母线侧刀闸、母线联络开关及刀闸的位置,本文基于天广直流输电系统逆变侧无功控制原理,根据广州换流站交流侧的接线方式,对这一设计缺陷可能造成的后果利用RTDS实时数字仿真系统对其可能造成的后果进行了仿真分析,并提出了改进建议。
1 广州换流站无功控制原理
广州换流站无功控制采用了定无功控制方式:在满足换流站交流母线电压在规定范围之内和滤除谐波的要求的前提下,通过投切交流滤波器和调整换流变压器分接头将交直流系统间的无功交换控制在设定范围之内。
无功控制系统计算换流器消耗的无功功率,然后按照投入滤波器的情况计算出系统无功,从而根据无功情况确定滤波器的投切:
当Qsys>Qmax,经一定时间的延时后,投入一组交流滤波器;
当Qsys
小组交流滤波器的投切由直流站控控制。
2 广州换流站交流系统接线方式及交流滤波器设置简介
2.1 广州换流站交流系统接线方式
如图1所示,广州换流站交流侧采用双母线联络接线方式,正常运行时,双极直流出线、两回联络线和两回站用电分别挂在220 k V#1母线和#2母线上;第一、三大组交流滤波器连于#1母线、第二大组交流滤波器连于#2母线。
2.2 广州换流站交流滤波器简介
2.2.1 广州换流站交流滤波器配置
12脉动的直流输电系统,实际运行中,其交流侧存在n=12k±1(k=1,2,…)等特征谐波,同时由于交流系统存在非线性负荷或三相参数不完全对称,所以同时也存在3、24、36…等3倍次特征谐波[2]。交流滤波器不仅要在满负荷运行方式下保证一定的无功裕度,同时还必须满足滤除谐波的要求。
广州换流站交流滤波器具体配置如表1所示。
2.2.2 广州换流站交流滤波器投切限制
控制系统自动投切交流滤波器的原则是:
(1)保持交流母线电压在217~245 k V范围之内;
(2)按滤除谐波的最优效果进行小组的组合;
(3)保持全站的无功功率在规定范围之内。
以上三个条件首先要满足条件1,然后是条件2,最后是条件3。
无功功率的正常范围为-100~+30 Mvar。
滤波的限制则由控制系统自动完成:以双极全电压运行方式为例,控制系统根据当前可用的交流滤波器计算双极直流系统可输送的最大直流功率,如果目前输送的直流负荷高于该最大值,控制系统将按表2自动将负荷降至该限值之下。
3 广州换流站无功控制系统缺陷和隐患分析
自天广直流投运以来,广州换流站无功控制系统及交流滤波器在运行中出现了若干问题[3,5]。虽然,控制系统在判断小组交流滤波器是否可用时未考虑大组交流滤波器母线侧刀闸、母线联络开关及刀闸的位置这一隐患暂未给实际运行带来影响,但仍应引起高度重视,分析其原因及可能导致的后果,防患未然。
3.1 控制系统判断某小组交流滤波器可用的依据
控制系统判断某小组交流滤波器可投入的判据如下:
(1)该交流滤波器的地刀在定义的分位;
(2)该交流滤波器的刀闸在定义的合位;
(3)该交流滤波器的断路器在定义的分位;
(4)该交流滤波器的断路器和刀闸都暂未收到任何动作指令;
(5)该交流滤波器的断路器、刀闸和地刀的操作方式不是现场操作方式;
(6)该交流滤波器的断路器没有任何故障和告警信号,且没有任何保护跳闸指令;
(7)该交流滤波器投退方式设为“自动选择”状态——由控制系统自动控制;
(8)该大组交流滤波器母线运行正常、交流电压测量正常。
如果上述任一条件不满足,控制系统就会认为该小组交流滤波器无法投入,从而根据谐波控制条件对直流系统可输送的最大负荷进行限制。
3.2 缺陷及隐患分析
结合广州换流站交流系统接线,其无功控制原理存在着以下缺陷:
(1)控制系统在判断某小组交流滤波器是否可用时,并未考虑交流母线联络开关及刀闸的位置;
(2)大组交流滤波器既可以连接在#1母线上,也可以连接在#2母线上,但是控制系统并未对此进行判别。
不妨假设直流输电系统双极满负荷正常运行,所有交流滤波器均投入运行,此时母线联络开关突然断开。控制系统按上文所述的条件,仍然认为所有小组交流滤波器运行正常,满足滤除谐波的需要。但实际上,对于极2,仅有第二大组交流滤波器的三组小组交流滤波器可用,这并不能完全滤除极2满负荷运行时产生的谐波,将导致大量的谐波流入交流系统,产生不良影响。
再假如三大组交流滤波器均连接在#1母线上,当母联开关断开后,对于极2,实际上已经没有交流滤波器为其滤除谐波和提供无功,但控制系统却仍然无法判别,这将对交流系统产生更恶劣的影响。
3.3 仿真分析
针对这一问题,利用南方电网技术研究中心RTDS实时数字仿真系统进行了仿真分析。RTDS仿真系统由用于模拟电网(包括直流系统)一次部分的RTDS实时数字仿真器和天广实际控制保护装置两部分联接构成。
(1)仿真试验一
系统运行方式:双极1 800 MW。
交流侧接线方式:双母联络运行。
#1母线带极1、第一和第三大组交流滤波器、交流系统为一个电压幅值为230 k V的等值交流电压电源,该电源的内阻抗幅值为4.232Ω,阻抗角为84°,短路容量为12.5 GVA(短路比SCR为12 500/1 800=6.94)。
#2母线带极2、第二大组交流滤波器、交流系统为一个电压幅值为230 k V的等值交流电压电源,该电源的内阻抗幅值为5Ω,阻抗角为84°,短路容量为10.58 GVA(短路比SCR为10 580/1 800=5.887)。
手动断开母线联络开关2012后,双极直流系统正常运行,交流侧#1母线和#2母线电压波形如图2所示。
现象分析:母线联络开关断开后,控制系统按上文所述的条件,仍然认为所有小组交流滤波器运行正常,满足无功和滤除谐波的需要。但实际上,对于极1,有第一和第三大组交流滤波器可用,而对于极2,仅有第二大组交流滤波器的三组小组交流滤波器可用,极1将出现无功过剩、而极2却会出现无功不足,所以导致两条母线电压出现较大偏差;同时,极2满负荷运行时产生的谐波无法完全滤除,大量的谐波将流入交流系统。
(2)仿真试验二
系统运行方式:双极1 800 MW。
交流侧接线方式:双母联络运行。
#1母线带极1、第一、第二和第三大组交流滤波器、交流系统为一个电压幅值为230 k V的等值交流电压电源,该电源的内阻抗幅值为4.232Ω,阻抗角为84°,短路容量为12.5 GVA(短路比SCR为12 500/1 800=6.94)。
#2母线带极2、交流系统为一个电压幅值为230 k V的等值交流电压电源,该电源的内阻抗幅值为5Ω,阻抗角为84°,短路容量为10.58 GVA(短路比SCR为10 580/1 800=5.887)。
手动断开母线联络开关2012后,双极直流系统正常运行,交流侧#1母线和#2母线电压波形如图3所示。
现象分析:同上,母线联络开关断开后,控制系统按上文所述的条件,仍然认为所有小组交流滤波器运行正常,满足无功和滤除谐波的需要。但实际上,极2无交流滤波器可用,两条母线电压将出现更大的偏差;同时,极2换流产生的谐波将全部流入交流系统。
(3)仿真结论
广州换流站母线联络开关2012偷跳后,直流站控系统无法识别,对直流系统的运行不会造成直接影响,但其无功控制及谐波问题将对交流系统产生严重影响。
3.4 改进措施
针对这一设计缺陷,在控制系统判断某交流滤波器是否可用时,在上文所述的8个条件的基础上,应再加入母线联络开关、刀闸及所属大组交流滤波器母线侧刀闸的位置条件加以判断,修改后的判断条件(以连于#1母线侧的极为例)如图4所示。
类似地,可以得到某交流滤波器对极2可用的判断条件。
4 结论
随着大批直流输电系统的投运,我国已跨入交直流混合大电网时代,这也更加重视交直流电力系统间的相互作用[7]。交流滤波器是直流输电系统的重要组成部分,可以提供换流所需的无功,并滤除换流产生的谐波,显然,交流滤波器的运行状况,将直接对交直流电力系统产生较大影响。
天广直流输电系统采用直流站控系统根据交流电压、直流负荷和系统无功状况自动控制交流滤波器的投退。但是,逆变侧广州换流站控制系统在判断某交流滤波器是否可用时,存在着一定的缺陷:并未考虑到交流系统接线方式,结合母线联络开关和大组交流滤波器母线侧刀闸的位置进行判断。当母线联络开关偷跳故障时,这一缺陷将导致某极实际可用的交流滤波器不足以提供换流所需的无功,并无法完全滤除换流产生的谐波,将会对交流系统产生不良影响,在RTDS实时数字仿真系统的仿真结果也证明了这一分析。最后,本文对直流站控系统判断交流滤波器是否可用的逻辑提出了改进建议,这对我国目前直流输电系统的运行和未来直流输电工程的实施,有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]丁钊,韩伟强.天广直流输电系统双极运行情况总结[J].电网技术,2003,27(9):49-54.DING Zhao,HAN Wei-qiang.Summary of Bipolar Operation Situation of Tian-Guang DC Power Transmission System[J].Power System Technology,2003,27(9):49-54.
[2]浙江大学发电教研组直流输电科研组.直流输电[M].北京:水利电力出版社,1985.
[3]朱韬析,黄俊波,王超.直流输电系统无功功率的控制原理及存在的问题分析[J].高电压技术,2006,32(增刊):32-35.ZHU Tao-xi,HUANG Jun-bo,WANG Chao.Theory of Reactive Power Control of HVDC System with the Analysis of Problems Existing in It[J].High Voltage Engineering,2006,32(S):32-35.
[4]段卫国,魏俊杰,陆岩.天广直流并联电容器损坏原因及改进措施.南方电网技术研究,2006,2(4):19-21DUAN Wei-guo,WEI Jun-jie,LU Yan.Causes of Damage and Improvement Measures of Shunt Capacitors on the Tian-Guang HVDC Transmission Project[J].China Southern Power Grid Technology Research,2006,2(4):19-21.
[5]朱韬析,王超.广州换流站交流滤波器运行存在的问题[J].电力设备,2007,8(10):66-68.ZHU Tao-xi,WANG Chao.Problems of AC Filters in Guangzhou Inverter Station[J].Electrical Equipment,2007,8(10):66-68.
[6]陈亦平.直流系统无功控制对交流系统电压调整的影响分析[J].南方电网技术研究,20051(6):35-37.CHEN Yi-ping.Analysis of the Influence of HVDC Reactive Power Control on the Voltage regulation of AC System[J].China Southern Power Grid Technology Research,20051(6):35-37.
直流系统管理信息系统 篇10
高压直流输电技术根据采用电力电子换流器的类型可分为基于电网换相的常规直流输电系统LCC-HVDC(Line Commutated Converter based High Voltage Direct Current)和基于电压源换流器的柔性直流输电系统VSC-HVDC(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current)。现阶段,常规直流输电技术已较为成熟,其电压等级高、输送容量大,主要用于远距离大规模输电或异步联网。与常规直流相比,柔性直流控制更为灵活,其可以完成有功功率和无功功率的独立控制,且对交流电网具有较好的动态无功支撑能力,非常适用于大规模新能源电能并网。与常规直流相比,柔性直流电压等级较低,传输容量相对较小[1,2,3,4,5,6,7,8]。
根据柔性直流和常规直流各自的特点,在大规模新能源汇集和外送系统中,极有可能出现一种新型的柔性直流与常规直流互联的输电系统。对于柔性直流和常规直流同时存在的混合输电系统,已有较多文献进行了研究,主要关于2种直流的运行特性、相互间的影响以及故障后的恢复策略等[9,10,11,12,13]。文献[9]研究了无源网络中通过VSC-HVDC启动LCC-HVDC的方法,并设计了双馈入直流输电系统(DoubleInfeed HVDC)控制策略,使整个输电系统具有良好的动态和故障恢复能力;文献[10]定量分析了VSC-HVDC对LCC-HVDC的影响,结果表明VSC-HVDC可以有效提高LCC-HVDC的最大有功功率传输,减小暂态过电压,降低LCC-HVDC换相失败风险。
上述研究主要针对VSC-HVDC和LCC-HVDC并联馈入型结构,本文则着重研究VSC-HVDC和LCC-HVDC互联输电系统,这种输电系统主要用于大规模新能源的汇集及外送,而新能源基地通常交流强度较弱。因此,本文着重考虑送端系统可能存在的功率不平衡问题,提出2种直流间的协调策略,充分利用直流系统可控性强、响应速度快的特点,有效提升整个输电系统的安全稳定性。
1 VSC-HVDC和LCC-HVDC互联输电系统结构及特点
为了研究方便,将VSC-HVDC与LCC-HVDC串联输电系统简化为图1所示结构。其中,VSC-HVDC由于可控性强、动态调节能力好,通常被用于大规模风电、光伏基地本地电能的并网和汇集,而LCC-HVDC由于送电规模大、输送距离远,被用于大规模功率由电源基地到受端负荷的输送。
本文所研究的VSC-HVDC与LCC-HVDC互联输电系统包括以下重要特点。
(1)功率流向。通过VSC-HVDC将新能源进行汇集,并和本地交流电网共同为LCC-HVDC外送直流供电。
(2)交流强度。由于新能源基地常常位于电网结构较为薄弱的地区,因此本文研究的拓扑结构中所考虑的本地电网为弱交流系统。
(3)地理位置分布。由于功率汇集的主要目的在于外送,因此考虑VSC-HVDC传输功率不再经过远距离交流网络传输,即VSC-HVDC逆变站与LCC-HVDC整流站位置较近。
(4)VSC-HVDC送端所联交流系统有功调节能力。由于在新能源电厂参与电网功率调节领域已有较多研究成果[14,15],因此本文认为VSC-HVDC送端所联交流系统是具有有功调节能力的。
若2种直流输电系统均采用常规控制器,则整个送出系统中功率的平衡主要依靠本地弱交流电网,而新能源出力随机性较强,仅仅依靠弱交流电网的调节难以保证系统的安全稳定裕度。因此,本文从有功平衡及无功平衡两方面考虑,设计能提高送出系统区域1内稳定性的VSC-HVDC及LCC-HVDC附加控制策略。
2 VSC-HVDC和LCC-HVDC有功附加控制器设计
本文所研究的输电系统中2种直流系统的基本控制策略分别为:LCC-HVDC整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定熄弧角控制;VSC-HVDC整流侧采用定有功功率及定交流电压控制,逆变侧采用定直流电压和定无功功率控制。
2.1 有功附加控制器设计
忽略功率传输过程中的损耗,正常运行情况下,根据功率平衡,有:
其中,PLCC为LCC-HVDC外送功率;PVSC为VSC-HVDC向区域1中注入的功率;PG为本地电网向区域1注入的功率。LCC-HVDC和VSC-HVDC在采用常规控制器时保持有功功率恒定。因此,当区域1内出现有功功率不平衡时,系统的频率稳定只能依靠本地电网PG的调节。如果本地系统的调频能力较小,会导致功率波动情况下系统频率偏差过大甚至频率失稳,则这种情况下系统的运行可靠性难以得到保证。基于此,提出LCC-HVDC及VSC-HVDC有功附加控制器,以提升送出系统有功功率平衡能力,维持频率稳定。附加控制器结构框图如图2和图3所示[16,17]。
图2和图3中2种直流系统主控制器分别为LCC-HVDC的定电流控制器以及VSC-HVDC的定有功功率控制器。在附加控制器中,Δf为区域1内的频率偏差信号,Δf=f-fref,K1、K2分别为附加控制器参数。为了避免附加控制器频繁动作,附加控制器还设置有死区环节。加入附加控制器后,2种直流系统的有功-频率特性如图4所示。
在本地电网、LCC-HVDC、VSC-HVDC均进行功率调节的情况下,当注入区域1的功率存在波动ΔP时,有:
其中,KG、KLDC、KVDC分别为电网、LCC-HVDC以及VSC-HVDC的频率调节系数,其值等于各自有功变化量与频率变化量之比的绝对值。可以看出,有功附加控制的引入可以有效提升系统有功功率平衡能力,减小系统频率波动。
2.2 有功附加控制器的协调策略及工作原理
为简化分析,本地电网中仅考虑发电机调速器的功率调节能力,设调速器动作死区为[-Δf0,Δf0],LCC-HVDC有功附加控制动作死区为[-Δf1,Δf1],VSC-HVDC有功附加控制器动作死区为[-Δf2,Δf2]。
为了使设计的有功附加控制器协调工作,设置Δf0<Δf1<Δf2,则系统的有功功率调节可分为以下几个阶段。
阶段1:系统功率平衡,即PLCC=PVSC+PG,频率保持稳定。
阶段2:系统内出现不平衡功率,此不平衡功率可能来自本地电网负荷的增减、VSC送出功率的变化或者其他故障。假设本地电网失部分负荷,则区域1内出现过剩功率ΔP,系统频率增加。
阶段3:频率偏差超过Δf0时,发电机调速器开始作用,减小出力ΔPA以平衡缺失负荷ΔP,若系统可以稳定在新的平衡点f,f[50 Hz-Δf1,50 Hz+Δf1],说明负荷波动可由本地电网平衡,直流功率附加控制器不启动。
阶段4:若本地发电机进行功率调节后,系统频率超过50 Hz+Δf1,说明功率波动难以被本地电网平衡,则LCC-HVDC有功附加控制器启动。附加控制器根据区域1内频率偏差调整整流侧电流整定值,增大LCC-HVDC有功功率传输容量,以平衡区域1内的过剩功率。若此阶段系统频率可以稳定在f[50 Hz-Δf2,50 Hz+Δf2],则VSC-HVDC有功附加控制不启动。
阶段5:若在本地电网和LCC-HVDC有功附加控制器作用下频率依然上升超过50 Hz+Δf2,VSC-HVDC有功附加控制器启动。根据其有功-频率特性曲线,区域1频率上升时,VSC-HVDC在附加控制器作用下减小输送容量,进一步平衡区域1内的过剩功率。
当系统的不平衡功率消失时,各有功附加控制器的退出过程与上述5个阶段时序相反,VSC-HVDC附加控制首先退出,LCC-HVDC附加控制随后退出。系统频率从升高到恢复的整个过程中控制器的投切时序关系如图5所示。当系统内出现功率缺额时的分析与上述5个阶段类似,各控制器投切过程示意图与图5关于t轴对称,此处不再赘述。
3 VSC-HVDC与LCC-HVDC无功功率协调
LCC-HVDC在传输有功功率的同时,会消耗相当于40%~60%有功容量的无功功率,这部分功率通常由换流站的无功补偿装置及滤波器提供。因此,当LCC-HVDC进行有功功率调节时(输送有功功率变化时),为了维持换流站母线电压,无功补偿装置和滤波器需要进行相应的投切。无功补偿装置的投切是一种阶梯式不连续的调节方式,频繁投切滤波器不仅影响其自身寿命,更可能引起电压的大幅度波动。
在VSC-HVDC与LCC-HVDC串联系统中,由于VSC-HVDC具备无功控制能力,且其逆变站地理位置距离LCC-HVDC整流站较近,因此可以通过VSC-HVDC的无功调节能力在LCC-HVDC进行有功功率调节时为其提供无功支撑,起到稳定LCC-HVDC整流侧换流母线电压的作用。VSC-HVDC的这种调节方式相当于起到了静止无功补偿器(STATCOM)的作用,可以避免LCC-HVDC整流侧无功补偿装置的频繁投切。
为了实现上述目的,在VSC-HVDC逆变侧增加无功附加控制器,控制器如图6所示。
图6中,ΔU=U-Uref,Uref和U分别为LCC-HVDC整流侧换流母线参考电压和实际电压;Kv为无功附加控制器比例系数。当LCC-HVDC换流母线电压偏差ΔU越过死区[-ΔU0,ΔU0]时,无功附加控制器启动。若实际电压小于参考电压,VSC-HVDC按一定比例输出无功功率,反之,VSC-HVDC吸收无功功率。此外,为保证无功调节不影响有功功率的传输,对附加控制器输出设置限幅环节。VSC-HVDC的无功-电压特性见图7。
VSC-HVDC无功附加控制器工作原理如下。
当LCC-HVDC进行有功调节,外送有功功率增加ΔP时,其换流站相应地需要增加无功功率ΔQ,若保持换流站内无功补偿装置不投切,则换流母线电压下降ΔU,当电压跌落超过VSC-HVDC无功附加控制器死区时,VSC-HVDC调节逆变侧定无功功率控制器整定值,增大无功功率输出,维持LCC-HVDC换流站母线电压稳定。当LCC-HVDC外送有功功率减少时,通过类似的分析可知VSC-HVDC无功附加控制器同样可以维持LCC-HVDC换流站母线电压水平。
当系统内存在过剩功率时,各有功、无功附加控制器动作时序如图8所示。从上述分析可知,本文设计的VSC-HVDC和LCC-HVDC有功、无功附加控制器并不是单独存在的,两者协调配合可以有效提高送端系统频率及电压稳定性。
4 仿真验证
为验证本文所提VSC-HVDC与LCC-HVDC协调控制策略的有效性,在仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建如图1所示的系统,其中LCC-HVDC采用单极输电方式。本地电网由7台参数相同的发电机构成,系统主要参数见表1—3(表3中电抗为标幺值)。
正常运行时,交流系统电压345 k V,频率50 Hz,本地电网出力600MW,VSC-HVDC输送容量400MW,两者共同向LCC-HVDC供电,LCC-HVDC传输容量1 000 MW,区域1内功率平衡,系统频率保持稳定。正常状况下的仿真结果如图9所示。图中,f为区域1频率信号。
为验证本文所提LCC-HVDC和VSC-HVDC功率附加控制器的效果,仿真设置2 s时VSC-HVDC输送容量由400 MW降低至250 MW。VSC-HVDC和LCC-HVDC均无附加控制时,仿真结果如图10所示。
由图10可以看出,VSC-HVDC输送功率减小后,区域1内出现150 MW功率缺额。由于LCC-HVDC、VSC-HVDC均采用定功率输送,因此功率缺额全部由本地电网承担,而本地电网强度较小,调节容量有限,因此系统频率持续下降,最终崩溃。
在LCC-HVDC和VSC-HVDC中加入有功附加控制器,控制器主要参数如表4所示,仿真结果如图11所示。
由图11可以看出,加入附加控制器后系统可以保持稳定,频率最终维持在49.43 Hz左右。这是因为当系统频率下降时,LCC-HVDC和VSC-HVDC共同作用,通过调节自身传输容量与本地电网一起平衡区域1内的功率缺额。系统稳定时,本地电网出力由原来的600 MW变为692.5 MW,增加出力92.5 MW;LCC-HVDC输送容量由1 000 MW变为965 MW,减少外送35 MW;VSC-HVDC输送容量由250 MW增加至272.5 MW,增加输送22.5 MW。在有功附加控制器作用下,本地电网、LCC-HVDC、VSC-HVDC共同承担了系统150 MW的功率缺额,保证系统的功率平衡,提升了稳定性。
进一步分析各控制器动作时序,LCC-HVDC和VSC-HVDC有功附加控制器输出如图12所示(图中uL和uV为标幺值)。可以看出,在2.0~2.2 s的功率不平衡初始阶段,两附加控制器均未动作,系统依靠本地电网进行功率平衡。当频率偏差超过LCC-HVDC有功附加控制器动作死区后,依靠本地电网难以保证频率在合理范围内,LCC-HVDC附加控制器首先动作。2.2~2.5 s,LCC-HVDC有功附加控制投入后频率依然下降,超过VSC-HVDC有功附加控制动作死区,VSC-HVDC有功附加控制器开始动作。最终,本地电网、LCC-HVDC及VSC-HVDC共同配合,使系统保持稳定。
值得注意的是,VSC-HVDC和LCC-HVDC附加控制对于系统内不平衡功率的补偿量主要取决于两者输入频率偏差信号动作死区以及各自频率调节系数KLDC、KVDC的设置。若希望VSC-HVDC尽量保证自身功率传输,不参与功率平衡,可以增大LCC-HVDC调节系数KLDC,减小本身调节系数KVDC,增大本身输入信号频率偏差死区范围。
无功功率协调配合方面,若VSC-HVDC逆变侧仅采用常规定无功功率为0 Mvar,在进行有功功率平衡的同时,LCC-HVDC整流侧换流母线电压及VSC-HVDC逆变侧输出无功功率如图13所示。图中uLCC为LCC-HVDC整流侧换流母线电压,QVSC为VSC-HVDC逆变侧输出无功功率。
从图13中可以看出,在有功平衡的过程中VSC-HVDC逆变侧输出无功一直保持为0 Mvar,不考虑LCC-HVDC换流站本身无功补偿装置的投切,2.2 s后LCC-HVDC有功功率输送容量减小,而系统无功并没有相应地变化,因此LCC-HVDC整流侧换流母线电压升高至362 k V。
由于VSC-HVDC逆变站离LCC-HVDC整流站位置较近,因此可以发挥VSC-HVDC无功调节的能力,在其常规定无功控制器基础上增加无功附加控制器,以减小LCC-HVDC整流侧换流母线电压波动。加入无功附加控制器后,仿真结果如图14所示。
由图14可以看出,增加无功附加控制器后,当LCC-HVDC整流侧电压升高时,VSC-HVDC逆变侧吸收多余无功功率,以保证电压稳定在额定运行点。通过VSC-HVDC无功附加控制器的作用,LCC-HVDC整流侧换流母线电压最大幅值为358 k V,相比没有无功附加控制时减小4 k V,有效减小了LCC-HVDC整流侧换流母线电压的波动。
上述仿真说明本文所提的LCC-HVDC与VSC-HVDC有功附加控制可以共同提高系统有功平衡能力,同时VSC-HVDC无功附加控制器可以有效配合LCC-HVDC的有功功率调整,维持其换流母线的电压水平。
5 结论
a.本文针对一种新型的LCC-HVDC与VSC-HVDC互联输电系统,分别设计了LCC-HVDC和VSC-HVDC有功附加控制器。通过有功附加控制器改变直流的输送容量,可以有效提升系统有功功率平衡能力,改善频率稳定性。同时,通过设置合适的死区和控制器参数,可以使平衡功率在LCC-HVDC和VSC-HVDC之间合理分配,使两者协调运行。
b.考虑到LCC-HVDC本身不具备无功功率调节能力,本文还设计了VSC-HVDC无功附加控制器。当LCC-HVDC改变输送容量以维持系统内有功功率平衡时,VSC-HVDC无功控制器发出/吸收无功功率,起到STATCOM的作用,以改善LCC-HVDC整流侧换流母线电压稳定性。仿真表明本文设计的附加控制器对LCC-HVDC与VSC-HVDC互联系统内的有功、无功平衡具有较好的控制效果。
摘要：对一种新型的柔性直流与常规直流互联输电系统进行了研究,针对常规直流送端可能出现的功率不平衡问题,提出了常规直流和柔性直流功率附加器的协调控制策略。该策略通过2种直流有功附加控制器来提高区域内有功功率平衡能力,针对常规直流进行有功功率调节时换流站无功不平衡引起的电压波动问题,设计了柔性直流无功附加控制器。最后,通过仿真验证了协调策略的有效性,结果表明所设计的有功-无功附加控制器能够相互配合,有效提升整个系统的功率平衡能力。
高层管理信息系统的信息需求探讨 篇11
[关键词] 高层管理者 软信息 硬信息
高层管理信息系统(EIS:Executive Information System)是根据组织高层管理者的需要，向其提供及时的、高质量的组织内外重要信息的计算机系统。高层管理者的主要工作是企业的战略策略，并对企业进行组织、计划、管理和控制。EIS正是辅助高层管理者决策，为其提供信息服务的，因此，准确把握高层管理者的信息需求，对研究、设计、开发EIS至关重要。
一、硬信息与软信息
EIS所需信息由硬信息和软信息两大类构成。硬信息通过组织的计划、数据处理等得到，是正式的、确实的、一定的、明了的。如：增长率、采购量、投资额等；软信息不能用准确的硬指标来表示，是非正式的、模糊的、推断的、知觉的。如：分析报告、业绩评估、前景预测等。
软信息在信息系统开发中容易被忽视，其实这类信息对高层经理决策的影响相当大。在EIS系统中是否具有软信息的服务功能是EIS开发成功的关键，因此，EIS必须具备软信息的收集、处理、检索、浏览等功能。
二、软、硬信息的特点
1.信息来源：硬信息确定，软信息不定。硬信息一般已存储于计算机中,可从企业现有信息系统的数据库中提取。如销售计划、财务报表等;软信息一般是非计算机存储的,常来自于人和各种传媒。如行情分析、对竞争对手策略的猜测等。
2.表现形式：硬信息规范，软信息随意。硬信息有明确的规定格式，按照一定规则事先设计好的。如公司损益表、销售表等；软信息不是预先设定好的，没有统一、明确的格式和结构。如意见、想法、传闻等。
3.信息精确度:硬信息精确，软信息模糊。硬信息具事实性、客观性、精确性,可用相应衡量标准来判定。如企业的季度税务报表通过相应财务规则计算得出,反映纳税状况。软信息与信息提供者的主、客观背景相关,包含信息提供者的价值判断、偏好、主观概念等因素,信息正确性无法用客观标准判别,需信息接受者根据自身知识和经验判断。如对于股票大盘走势,不同的投资机构可能给出不同的预期,其准确性难以量化。
4.产生时间:硬信息定期产生，软信息随机产生。硬信息具有规律性、周期性，信息产生可预知，具有必然性。如日生产量。软信息产生于特定情况下，不经常发生、不可预知，具有偶然性。如对工作环境的意见。
5.生命周期:硬信息长，软信息短。硬信息通过数据处理获得，可用数据加以表示，并借助于介质长期存储。如月生产报表；软信息因具有瞬时性，故生命周期较短。如从对政策、新闻等的理解所获取的信息对决策的支持具有瞬时性，判断失误将导致机会的错过。
6.适应趋势:硬信息偏历史，软信息重未来。硬信息描述已发生的事件，从历史数据中获得，仅适用于过去。如年销售报表;软信息蕴涵了信息提供者对当前或未来事件的看法，偏重对未来的估计。如根据已销售情况和当前市场状况预测未来销售情况。
三、软、硬信息的联系
软、硬信息的划分是相对而言的,其间有着内在的联系。首先，软信息来源于硬信息。虽然软信息是信息提供者的主管判断，但这种判断建立在事实数据的基础上，而离开事实数据得出的信息显然是不具说服力的。如:对房价涨势的预期,正是在供求、政策、物价等已有信息的基础上得出的。其次,软、硬信息共同构成一连续体。倘若将信息看作是一条直线，那么直线的左端是不含任何主观因素的硬信息,从左向右客观因素逐渐减少,主观因素逐渐增多,到了右端则完全是主观判断的软信息,于是软、硬信息共同构成一连续体。如:从左至右的信息分别是财务报表、调查报告、企业计划、行业预测、员工想法,可见越向右客观因素就越少一些,主观因素就越多一些。而有时在软信息中也包含有客观事实的成分,如在公司的销售业绩报告中,即有销售数据报表，又有销售人员的分析评价,则这样的信息就是一个软、硬信息共存的信息。
四、软信息对高层管理者的价值
高层管理者的工作往往多样且无连贯性，每天要处理许多诸如谈判、会议、接受汇报等事务，处理的问题可来自组织内部或外部，工作活动多无序不可预测的，呈现出非结构化特征和较高的不确定性。
事实上，一个具有良好直觉和判断能力的高层管理者，常常利用软信息来支配其行动，其多数决策都是依靠软信息，而软信息在高层管理者决策中的重要价值也已被管理学界的众多学者们和EIS领域的研究者们所认同。Mintzberg认为，高层管理者更加重视软信息，其大量信息输入的是软的及猜测性的，如对某人的印象、感觉、闲聊及传闻等。而Watson认为，软信息的价值在于它能为高层管理者提供兼备事实数据和主观价值判断内容的信息，供高层管理者正确判断过去已发生、现在正在发生和未来将要发生的各种事件，这恰是高层管理者所必须而硬信息无法替代的。
高层管理者的日常工作中，每天都要花费很多时间参加會议、阅读、通电话和组织内外部人员交往等。从而获得与组织内部运营、主意、设想或外部环境变化的预测、政策变化、市场预测等有关的软信息,这些活动充分体现了软信息对高层管理者的重要价值。
五、结束语
高层管理者处于整个组织的战略规划层,拥有特定的权利和地位,对组织的重大决策具有影响力，是整个组织的最高决策层，其工作至关重要,决定着组织的命运。因此,在EIS的信息需求分析过程中,除对高层管理者硬信息需求的分析,更需了解其对软信息的需求,这样的EIS才能提供高层管理者对信息需求的真正支持。
参考文献:
直流系统管理信息系统 篇12
1 医院财务实现管理科学化、精细化的现实要求
目前在全国医院财务管理中, 存在一个极为突出且亟待解决的重大问题:日常业务的收入、支出信息系统与财务管理信息系统不一致。以中国医科大学附属盛京医院为例:医院收入支出信息管理使用的是东软的HIS系统, 而财务管理系统因其专业特殊性采用的是用友U8软件, 两个不同的软件系统不对接, 数据无法共享利用, 造成一定程度上的医院财务管理盲区, 进而导致账实不符、账账不符等财务问题。再加上随着医院规模的扩张, 需要提升财务管理的精细度, 需要将HIS系统的收入支出信息以明细数据的形式生成财务凭证, 以便达到医院财务三级学科明细管理的要求。由于信息量特别庞大, 无法靠人工录入来完成, 也需要将HIS系统所产成的财务凭证数据以接口的形式直接传递至U8软件中, 以减少手工重复劳作, 实现管理科学化的要求。
盛京医院的行政主管领导和财管干部对这个国内尚未解决的难题高度重视, 率先提出以盛京医院为试点开发出凭证自动生成系统, 将两个不同的软件系统连接起来。目前, 收入信息的成功导入已基本完成, 作为对管理软件系统优化应用的新起点填补了国内本领域研究空白、填补了财务上的一些漏洞, 解决了在全国医院财务管理中都存在的审核后数据与实时发生数据存在差异的难题;同时大大减轻工作量, 提高了工作效率。为了实现医院领导提出的全成本单科室核算管理要求, 除收入掌控外还必须及时掌握日常业务的各项药品支出、医疗支出、人员经费及各项管理费用等成本支出信息。由此产生的药品库存成本管理、日常经营管理费用的分配分摊等业务均需要通过功能强大的管理软件系统来完成。
2 攻关内容和技术路线
主要攻关内容:研发出一套管理软件系统。该系统可以对由东软公司HIS系统的数据信息导出的接口文件内容进行分析判断, 然后生成用户指定内容的凭证信息至用友U8软件中。运用该系统软件能够掌控日常业务的各项药品支出、医疗支出、人员经费、各项管理费用等成本支出信息及由此产生的药品库存成本管理、日常经营管理费用的分配分摊等业务, 做到财务支出账目管理精细化。
(1) 统一全院所有部门科室名称、业务部门支出项目最小核算单位;统一查询分类格式规则和编码对照规则;明确接口约束格式。
(2) 自动凭证生成工具软件, 可以自行设定各项业务对应会计分录的科目及金额, 可以进行适当的业务调整适应日常的业务变动。
(3) 提供生成凭证临时列表编辑功能, 能够修改自动生成的凭证内容。各个基础档案信息均可参照录入。在生成凭证操作之前通过错误检验程序对将要生成的凭证信息进行检验。
(4) 凭证生成工具软件可以在任意已经安装U8软件的计算机上执行。可以减少长期手工的工作量, 实现电子化办公。
主要技术指标:数据格式设计、凭证生成工具主操作界面、基础信息参照程序、业务类型设置程序、分录生成条件设计程序、凭证内容编辑程序、生成凭证前内容检错程序、自动导入设置程序、转换接口文件为U8凭证数据程序。
医院支出信息系统与财务管理信息系统对接的技术路线:
(1) 重新确认并整理出财务业务基础信息, 包括支出科目明细信息需要按照院区进行明细划分, 科室 (部门) 档案需要统一编制并设置到核算需要的明细级次。
(2) HIS系统的支出信息可以导出文本或EXCEL格式文件, 并以该文件作为接口文件。
(3) 开发一个凭证生成工具, 根据当前的接口文件内容进行分析判断, 生成指定内容的凭证信息至用友U8软件中。
(4) 由于东软HIS系统与用友U8系统的基础信息存在不一致的地方, 就需要建立对照表功能将基础信息对照转换后导入至U8系统中。
3 研究步骤和现有工作基础
(1) 项目准备阶段
①需求分析调研制定;调研客户功能实现要求, 并将其转换成计算机语言, 完成需求分析;②概要设计:根据需求分析完成系统框架;③数据格式设计:鉴于前序系统开发语言的不同, 确定本系统开发的数据格式定义及设计。
(2) 项目实施阶段
①设计凭证生成工具主操作界面;②设计基础信息参照程序模块;③设计业务类型设置程序模块;④设计分录生成条件设计程序模块;⑤设计凭证内容编辑程序模块;⑥设计生成凭证前内容检错程序模块;⑦设计自动导入设置程序模块;⑧设计转换接口文件为U8凭证数据程序模块;⑨相关模块整合。
(3) 系统测试和后期服务支持
①系统初始化建账指导;②接口软件应用实施。
(4) 几点说明
①因为HIS系统是以时间点来存储数据, 而用友总账是以日期来存储数据, 所以需要HIS系统以日期为核算单位收集并生成凭证数据且生成数据必须与当日财务所需数据保持一致。
②接口文件应该包括各个业务类型的标识信息, 根据业务类型标识可自动进行业务区分以便生成不同内容的凭证数据。如接口文件不能提供业务类型标识, 则需要用户方人工指定业务类型标识。
③由于各项业务均集成在一个接口文件中, 对于各项业务的判断可能会同时以若干个字段信息为判断条件, 这就需要在接口工具中设置一个能够自主设计复杂条件判断的凭证分录生成条件设置工具。
④由于东软HIS系统与用友U8系统的基础信息存在不一致的地方, 就需要建立对照表功能将基础信息对照转换后导入至U8系统中。
此外, 从2008年12月初, 盛京医院决定实现收入支出信息系统与财务管理信息系统的自动对接。目前收入信息的成功导入已完成, 且经过了测试, 程序运行无误。解决了在全国医院财务管理中都存在的审核后数据与实时发生数据存在差异的难题。虽然支出信息管理软件系统的研发更为复杂, 但前期收入信息的成功导入为这项研究提供了有效的技术支持和丰富的研究经验。
4 创新了国内医院财务信息管理思路
(1) 盛京医院是目前国内首家提出将日常业务的收入支出信息软件系统与财务管理所使用的软件系统合库, 实现充分对接的医院。
(2) 通过对HIS接口二次开发, 将HIS系统所产生的财务凭证数据以接口的形式直接传递至U8软件中, 减少了手工重复劳作, 大大地提高了工作效率;同时, 提高了数据录入的及时性、准确性, 做到账账相符、账实相符, 避免了医院的不必要经济损失, 从而达到医院财务精细管理的要求。
(3) 解决了在全国医院财务管理中都存在的审核后数据与实时发生数据存在差异的难题。
(4) 做到生成凭证的数据及报表数据真实准确、操作简单易用, 无论在内容还是形式上都符合医院财务三级学科明细管理的要求。
前景分析:医院财务收入支出自动凭证生成系统可以校验HIS数据的正确性;实现接口导入功能, 减少长期手工的工作量, 实现电子化办公;有效根治财务手工账目的混乱问题, 改善医院分工管理催生的财务账目“一人一本账”问题, 将医院收入支出数据全部纳入HIS数据库;有效地解决成本控制问题, 防止成本流失。解决了在全国医院财务管理中都存在的审核后数据与实时发生数据存在差异的难题。由于本项目解决的是在全国医院都存在的财务管理中亟待解决的瓶颈问题, 所以, 本研究成果一经推广, 势必被全国的大中小型医院所认识和接受。预测其带来的经济效益将十分巨大。
总之, 将日常业务的收入支出信息软件系统与财务管理所使用的软件系统成功对接, 不但填补了国内该领域研究的空白, 更重要的是填补了财务上的一些漏洞, 提高了工作效率, 为实现医院财务管理的精细化、科学化奠定了基础。预期将取得很好的经济与社会效益, 有良好的应用前景。
摘要：医院财务管理精细化到三级学科是现代化财务管理的客观要求。如何有效遏制财务混乱导致的国有资产隐性流失是在全国医院都存在的财务管理中亟待解决的瓶颈问题, 医院支出信息系统与财务管理信息系统对接作为技术创新, 方便、适用、可推广至全国各大中小型医院的财务管理使用, 预期应用前景将十分广阔。
关键词：医院,支出信息系统,财务管理信息系统
参考文献
[1]俞斯海.加强医院费用支出控制, 提高医院资金利用效益[J].中国卫生经济, 2010 (3) :80-81.