机电一体化的基础范文

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1.机电一体化的发展现状

以信息化来推动工业化的发展，是现代社会发展的一项重大的战略举措，因为信息化主要是通过计算机的应用来实现的，它的应用开始将工业经济进一步的转化为信息经济，这个信息化的过程不仅涉及到传统的产业，还涉及到人们的生活方式和基础设施的建设等等。当然，虽然我国目前的机电一体化技术得到了一定程度的发展，但是与发达国家相比，还是存在着十分大的差距。据相关的数据表明，我国信息技术产业的产值还只有30-40%。这样的一个差距，也在一定程度上极大的限制了我国机电一体化的发展进程。但是国家还是十分的重视这一方面的建设，还为此成了专门的机电一体化的领导小组。因为信息产业是有十分长远的发展潜力的，如果能够通过一些贸易或者技术转让，直接的吸取国外先进的技术，在成本的节约上有着极大的优势。

另外机电一体化主要是由控制技术、计算机技术等等组成的，随着它们进一步的发展，也为机电一体化的技术条件提供了支撑，大规模集成电路的快速发展则为机电一体化的物质条件奠定了很好的基础，正是这些支撑，促使着我国的机电一体化正在逐渐的发展完善。

2.机电一体化的趋势探讨

机电一体化的发展是十分依赖于相关技术的发展程度的，因为它不仅包括了计算机学、信息学，还包括了机械学、电子学、光学等等。所以这是一个协同发展的过程。由此可以探讨出机电一体化的发展趋势主要有以下几个方面。

（1）板块化的发展

实现机电一体化的版块化是一个相当复杂的工程，因为该工程涉及到的厂家繁多、产品品种各异。在进行研发时各种接口的设计也是各式各样，例如它既会涉及到机械接口，还会设计到电气接口等等，这都为机电一体化板块化的实现产生了很大的障碍。但是该项工作能够顺利的完成，却对机电与一体化的发展有着很强的促进作用。例如在进行加减速以及智能调速的研究时，想要达到更好的视觉处理效果，就必须要做好机电一体化的板块化处理，只有这样才能在进行新产品的开发时有一个较好的标准。同时对于实现规模生产也有着较大的促进作用。当然这就对于标准的制定提出了较高的要求，不论是在部件和接口的选择上，还是在单元的匹配程度上。当然受着各方面利益博弈的影响，想要制定这样一个统一的标准，在实施的过程中还是有着一定的难度，但是可以先从一些规模较大的企业中试点，再逐步的推广。我们可以肯定的是，这些标准的制定无论是对技术企业还是对产品企业的发展都有着极大的推动作用。

（2）智能化发展

21世纪系统化的发展方向是一个十分重要的发展趋势，因为在机电一体化的建设之中，越来越关注人的力量，例如已经得到推广的机器人和数控机床的使用等等都是智能化发展的结果。智能化的发展主要是在，通过人智慧，来完成对机械行为的设定。在这一过程中，不仅囊括了计算机学、数学、心理学等等知识，还需要人们更多的新思想和新方法，这样通过人脑智慧的应用，来完成机器的自主决策、判断推理的能力。这样对于目标的完成能够起到更好的控制作用。当然我们不能要求机械能够实现和人类一样水平的智商，但是通过各项技术的应用，还是能够融入人的部分智能，这样也能够极大的推进其发展。

（3）小型化的发展

小型化的发展主要是指机电一体化朝着一个微观的趋势发展，我们将其统称为微电子机械系统，这对机电一体化的产品的尺寸都做出了标准化的规定，而且还有着朝微米和纳米级发展的趋势。它主要有着耗能少、体积小等等优势，而且其运动方式还十分的灵活，所以在军事和医疗上都得到了广泛的推崇。但是目前其发展的重难点主要在于微机械技术，因为在完成微机电一体化产品的加工时，都必须要采用精细加工技术的，这类技术不仅包括光刻技术，还包括蚀刻技术。它们在技术攻破和创新上都还存在着一定的难度。

（4）系统化的发展

系统化发展主要表现在其系统结构体系既有开放式的特征，又有着模块化的表现。这就要求该系统是既能够进行灵活的组合，又能够随意的进行拆分，同时还需要各个子系统之间能够进行很好的协调，这样便于整体的管理。在另一方面，系统化还体现在通讯能力的提升以及产品的人格化特征之上，因为未来产品的发展趋势将更加的注重与人需求的结合，因为毕竟产品最终的使用者是人，所以，在进行机电一体化产品的研发时，还应该更多的关注产品的“情感”与智能，这样才能更好的实现人机一体化。

3.结束语

不难看出，机电一体化的发展如果只是单纯的依靠某一方面的力量，是根本无法完成的，它必须受到多方面技术发展的推动，这也是当今社会发展的特点的，所以实现技术之间的协调发展，才是未来发展的总趋势。当然，文中所列举的技术并不是与机电一体化相关的全部技术，它还包含着许多其他方面的技术。目前技术融合的可能性越来越大，涉及的范围也越来越广，这极大的推动了机电一体化的发展。

参考文献

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前言

随着我国社会经济的快速发展，对机电设备的要求越来越高，在电子技术和机械技术不断发展的基础上，机电一体化得到迅速发展并广泛运用到各种机械设备中，在提高机械设备运行效率和质量上有着至关重要的作用。但是，机电一体化在实际工作中，存在硬件逻辑故障、软件故障和干扰故障等问题，要不断进行技术创新，提高机电一体化设计质量，促进智能控制技术与机电一体化系统有机结合，保证机电一体化系统的可靠性，让机电一体化系统最大程度的发挥其作用。

1 机电一体化系统存在的故障问题

1.1 硬件逻辑故障问题

机电一体化就其结构而言，包括一些基本的逻辑单元，这些逻辑单元主要分为组合逻辑电路（指逻辑电路的输出信号可以用其输入信号的相应逻辑函数来表达）和时序逻辑电路（指逻辑电路中某一时间的输出值，与本次和先前加在该输入端的信号都有关）。机电一体化硬件逻辑故障问题就是指系统中的逻辑变量发生偏离，造成操作失误。机电一体化逻辑电路故障主要有永久性故障、间发性故障和边缘性故障三种，由于元器件本身存在老化或者设计不达标问题等，在实际工作中常出现电路不稳定问题。

1.2 软件故障问题

机电一体化系统的软件主要包括系统软件和应用软件两大部分，从根本上来说就是一种工具，将离散的输入集转换为离散的输出集，都是由一系列的编码语句组成。在软件设计时，由于设计人员对现场工业控制流程不是很熟悉或者了解不够全面，对系统需求的理解存在个别盲区，从而导致设计思路比较混乱或者不全面，设计目标和方向存在偏差或者存在疏漏，造成在计算方法上、定义上或模块衔接上出现一些问题，影响系统的正常使用。

1.3 干扰故障

机电一体化系统在正常运行的过程中，总是会发出一种电磁干扰信号，影响周围电气元件的正常运行，进而影响机械设备的正常运行。具体来说，就是在系统信号输入、传送、输出的过程中出现的电磁干扰，会导致数据出现偏差或错误，甚至会造成整个系统出现异常，给系统正常运行造成很大的影响，甚至会出现破坏设备等问题，影响正常生产，给发电厂带来经济损失。我公司循环泵控制系统由于距离较远，采用了光缆传输，但由于环境干扰，多次造成控制系统传输故障，现场环境改善后，问题基本消除。

2 发电机机电一体化系统的改进措施

2.1 提高机电一体化系统设计质量

机电一体化系统的设计，是保证系统正常运转的前提和重要手段，因此，提高机电一体化系统设计质量是十分必要的。首先，设计人员要对机电一体化系统进行详细的了解，要明确系统设计目标，即提高发电机机械设备的精度、增强机械设备的自动控制、自检等多功能、提高系统安全性和可靠性、简化系统结构、减轻工作人员负担等等。其次，提高系统设计质量，要对系统的子控制系统采取科学的设计方法、制定科学合理的控制算法等，对系统设计的每一个步骤和方法都要按照相关标准和要求进行设计。最后，要加强对设计的审核，组织相关专业人员对系统设计进行全面、详细、精确化的检测，保证系统设计的合理和正确性。

2.2 提高软硬件设备质量和维护技术

软硬件设备作为机电一体化系统的重要组成部分，其质量好坏直接影响着系统的正常运行和使用寿命，因此，要切实提高软硬件设备质量和维护技术。首先，对目前主要以进口为主的软硬件设备进行严格的质量把关，并在使用前做好验收工作，保证设备质量。其次，要加强国内软硬件设备的开发和研制，达到节约成本、缩短周期的目的，给发电厂带来一定的经济效益。最后，要大力培养设备运维人才，对软硬件设备定期进行检查和维护，保证软硬件设备的运行质量和提高使用寿命，保证发电厂的正常生产，提高发电厂的经济效益。

2.3 提高抗干扰能力

机电一体化系统在运行中会产生电磁干扰信号，不仅会影响信号质量和电路的稳定，而且严重时会破坏电路，造成逻辑关系混乱，影响正常生产，甚至会出现设备严重损坏等问题。因此，要提高系统的抗干扰能力，根据干扰源进行相应的措施。第一，提高配电系统的抗干扰能力。采用分立式供电方案，对系统电路元件进行行之有效的控制，且在不同电流中采取不同的引入线，减少干扰信号的产生，同时要利用电源对电路进行监控，一旦出现问题，能及时的发现并采取相应的保护措施，保证电源系统不受电磁信号的干扰，保证电源系统的正常安全运行。第二，提高过程通道抗干扰能力，主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输和合理布线等等。第三，提高场抗干扰能力，主要做法是进行良好的屏蔽和正确的接地，具体来说，就是把感应体接地，采用带屏蔽层的信号线，并且要把屏蔽层那一端接地。第四，要加强软件抗干扰技术研究和开发，提高机电一体化系统微机模块的自身防御能力，具体要求有三点：一是在受到干扰的情况下，微机硬件部分以及与之相连的各功能模块不会遭受任何破坏，或者是容易损坏的单元可被监控查询。二是系统的程序和固话常数不受干扰的影响。三是RAM区中的重要数据在遭受干扰之后可以重新建立，且系统重新运行时不出现不允许的数据。总之，电磁信号干扰作为系统常出现的问题，必须提高系统抗干扰的能力，保证系统能正常运行。

2.4 促进智能控制技术和机电一体化有机结合

随着科学技术的发展，智能控制技术得到迅速发展且运用广泛，要积极把智能控制技术引用到机电一体化系统中来，形成混合集成型控制系统，主要包括学习控制系统、神经网络控制系统、分级控制系统和专家控制系统等。把智能控制技术和机电一体化有机结合起来，有三个方面的优势：一是智能控制技术可以依据外部环境的改变，相应的对系统工作内容进行智能化调控，提高机电一体化系统工作的精度和质量。二是机电一体化系统按照工作人员输入的指令编码进行自动工作，可以优化系统工作流程，减轻工作人员负担，提高工作效率。三是智能控制技术可以对机电一体化系统中的一些结构和程序进行智能化控制和调度，提高系统工作程序的安全性和可靠性，保证系统运行质量。

3 结束语

总而言之，机电一体化系统在发电厂中得到广泛运用，但是在实际工作中，存在硬件逻辑故障问题、软件故障问题和干扰故障问题。发电厂要不断的进行自主创新和技术创新，提高工作人员专业素质，提高机电一体化系统的设计质量，同时也要提高系统抗干扰的能力，把智能控制技术运用到机电一体化系统中来，保证系统的安全性和可靠性，促进发电厂经济效益和社会效益的提高。

参考文献：

[1]杨鹤年，韩钢.机电一体化系统中的可靠性分析[J].煤炭技术，2011（8）.

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【分类号】：TU855

前言：近些年来，随着现代科学技术的飞速发展，推动了不同学科的相互交叉与渗透，并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。再加之微电子技术的飞速发展及其向机械工业的渗透，机械工业的技术结构、产品结构、功能、生产方式及其管理体系均发生了巨大变化，目前，关于“机电一体化”含义尚未取得统一的定义，较为普遍的提法是“日本机械振兴协会”经济研究所对机电一体化概念所做的解释：“机电一体化是在机械主功能、功力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。”随着生产和科学技术的发展，“机电一体化”还被不断地赋予新的内容。但其基本概念的含义可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术、计算机技术、传感器技术、接口技术等在系统工程的基础上有机地加以综合，实现整个系统最优化而建立起来的一种新的科学技术。它使生产系统柔性化，机电产品智能化，极大地提高了生产效率。一场“机电一体化”革命蓄势待发。

一。机电一体化的发展背景

随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化产品有逐步取代传统机电产品的趋势，这完全取决于机电一体化技术所存在的优越性和潜在的应用性能。

（一） 使用安全性和可靠性提高

机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。机电一体化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性，产品的故障率低，寿命得到了提高。

（二）生产能力和工作质量提高

机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。

（三）使用性能改善

机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作

二.形势。

我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。

我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

三.机电一体化的发展趋势

（一） 智能系统化

所谓智能系统化，是指机电产品系统体系结构进一步采用模式化和开放式的总线结构，机电系统各部分可以灵活组态，进行任意组合，这是机电一体化和传统机械自动化的主要区别之一。另外，机电产品的通信功能大大加强，局部网络开始被大范围地使用。总之，未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电产品开始往着生物系统化的方向发展。

（二） 微型化

未来的机电一体化将会高度融合微机械技术、软件技术和微电子技术，所以未来的机电产品系统能进行精细操作，在航空航天、生物医学和信息技术等领域都将有广阔的应用前景。

（三） 规范化

由于机电一体化产品种类繁多，研制和开发工作相当复杂，所以需要制定一系列标准来规范生产过程。在这种形势背景下，机电一体化开始向着规范化的方向发展，如此一来，不仅可以迅速开发新产品，而且还可以扩大生产规模。

（四）网络化趋势

计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐，因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。

（五）绿色化趋势

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

（六） 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

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近年来，市场经济体制的不断深化与完善，促进了纺织企业的不断发展，始终坚持以市场为中心，坚持技术创新，才能够促进纺织企业机电一体化水平的不断提高。为了适应市场经济的发展，适应小批量、多品种的生产需求，纺织企业需要不断的提高身缠水平、促进企业竞争力的不断提升。这代表我国纺织行业整体水平的提高，也代表我国纺织机电一体化水平的不断进步。

一、我国纺机机电一体化技术发展的特点

     1.促进了变频调速技术的普及。

近年来，随着各个纺织行业的竞争日益激烈，几乎所有的纺织企业都不约而同的应用了交流异步电机变频技术，有的企业还运用了交流伺服电机控制技术，这对于纺织行业的发展起到了巨大的促进作用，同时对于纺织机械一体化技术的发展也起到了极大的推动作用。纺织行业采用的变频调速技术主要有以下几种：

（1）通用变频器开环控制异步电机变频调速。这种方案的电机中，电路结构比较简单而且具有较强的可靠性，一般运用于对调速精度要求不高的产品生产中，适用于该调速的机械如针织机械和染整机械等。

（2）无速度传感器的矢量变频器控制异步电机变频调速。该方案的电机中，电路结构也是较为简单，具有较好的工作可靠性，一般适用于调速精度为0.5%-1.0%的纺织机械设备中。

（3）带速度反馈的矢量变频控制异步电机闭环变频调速。该方案中的电路结构则较为复杂，而且其需要投入的成本较大，但是这种方案具有较强的调速性能，能够获得较高的转速，调速的范围也能够达到100：1的范围。另外，该方案具有较强的特定，这种特性对于转速要求较高的机械十分实用，比如整经、浆纱、热定型等机械。一般常用的传动电机有两种，一种是普通的Y系列交流异步电机，另一种是交流变频专用异步电机。当前在我国普遍使用的变频器一般是日本或者德国生产的，近年来，我国国内的科学技术不断的发展， 国产的变频器也已经开始进入到纺织行业的生产活动中。相比国外的机械设备，国产的变频设备价格较低，而且性能也能够满足纺织机械生产的需要，只要确保其稳定性和可靠性能够保证，则其具有很大的发展空间，促进我国国产机械制造业的发展。

      2.促进了智能化控制技术的使用。

当前，很多的纺织企业都普遍采用的PLC可编程控制器等智能化机械对生产进行控制，这样则能够有效的提高生产效率，具体的体现有以下几点：

（1）针对机电设备的转速进行准确的控制，对于机械设备的协调运转以及其运转的位置进行准确的定位；

（2）根据预先设定的生产要求的工艺曲线对各种机械和机件的运动轨道进行控制；

（3）根据预先设定的生产要求的操作工序以及加工的全过程进行有效的控制；

（4）PLC可编程控制器的使用，不仅能够使一般的逻辑控制程序得到很好使用，同时也能够对各项数据的通信功能进行模拟，并且通过网络形成一个分布式系统，对于系统内的各种控制要求都能够顺利的实现。其具有较大的灵活性，在性价比方面具有很大的优势，因此近年来PLC可编程控制器得到了广泛的应用。

二、纺织机械中机电一体化应用的特征

机电一体化技术与纺织机械的结合，使其具有更为广泛的特征，由检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服传动技术、等关键技术组成。

     1.根据工艺应用的特征

通常情况下，机电一体化所具有的应用特征主要包括整体结构、工艺操作最佳化等几个方面，其中较为典型的如变频调速取代了传统的机械调速，将以往分散的功能零部件实现了几种控制，通过远程控制技术实现了远距离同步控制；生产工艺柔性化管理实现了设备硬件结构的不断调整，对于调整的指令以及参数进行简单的变化则能够完成产品的生产；强大的设备功能实现了传统的机械工艺无法保留裁剪轨迹的要求；系统的智能化控制实现了生产系统的连续性生产；计算机信息系统的运用和自动检测系统的运用促进了系统管理的智能化水平不断的提高。另外，自动化系统的运用也促进了产品质量的不断提高，从整体上促进了纺织机电一体化水平的提高。

     2.根据机电一体化应用的功能

（1）调速系统的自动控制系统。该控制系统中一般包含有数字形式和模拟形式两种，数字形式中主要以单片机、PC机为主，而模拟形式则主要以私服调速系统和变频调速系统为主。

（2）电子自动测控系统。该系统抓哟是运用电子元件与不同的传感器执行结构进行组合，再根据生产过程中的各项参数要求进行采样与监测，以此来实现对生产系统的控制。

（3）计算机控制管理系统。该系统不仅能够实现对生产过程的实时监测和控制，同时也能够针对监测的数据进行收集和分析，而且能够实现对分析结果的打印，同时具有决策功能，通过该系统的决策功能对生产管理活动进行智能化控制，同时根据该结果成立专家系统，实现纺织机械机电一体化的智能化，这也是纺织机电一体化发展的主要方向。

      3.根据机电一体化的控制方式

根据检测和控制的前后关系，一般分为三种回路形式：开环系统是检测位置在控制位置的前面，按系统扰动量进行调节的控制系统，又称前馈控制；闭环系统是检测位置在控制位置的后面，按偏差进行调节，又称反馈控制；混合环系统是开环与闭环的混合形式。

结束语：

随着科学技术的不断进步，我国纺织企业的机电一体化运用范围也越来越广泛，与国外先进的技术相比，国内在纺织机电一体化的生产水平和运用方面仍然存在着一些不足之处，还有待于国内的科学研究学者不断的研究与分析，以此不断提高我国纺织机械水平的不断提高，促进我国纺织行业持续、稳定的发展。

参考文献：

[1]高孝纲,赵世凯.我国的纺织机械机电一体化[J].纺织导报,2001(05).

[2]罗辑,杜柳青,袁冬梅,曾宇丹.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].机床与液压,2006(01).

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中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0163-02

1 传统配电网规划体系建设中的问题指出

1.1 传统配电网规划体系

传统配电网规划体系的主要内容就是基于配电网现状进行负荷预测和技术分析，进而确定配电网网架规划，并围绕规划来确定供电企业年度项目，对项目经济加以分析。从技术角度讲，能够影响电网网架规划的因素有许多，这其中就包括了配网短路电流、远景负荷水平、网架负载率、甚至是配电网规划体系投资可靠性。就目前来看，分布式储能电源已经开始逐步建设，基于它的柔性配电技术、高级配电自动化技术等也逐渐步入深度开发研究进程中，它们都对传统配电网规划起到了一定的技术条件约束，影响相当深远。为此，传统配电网规划体系一定要重视这些影响，指出问题，融入新技术，基于智能电网对网架规划进行重整。

1.2 传统配电网规划体系建设中所存在的问题

传统配电网规划编制主要依赖负荷预测结果，配合相应技术方法来确定各级电压配电网中变电站的容量与位置、配电网网络接线模式、变电站供电区域、线路线径以及无功电源配置方案等等。由此也可以见得，传统配电网规划是由浅入深逐步建设的，首先它基于负荷预测方法来提升预测准确性并引导网架规划过程，然后再基于配电网规划方法来计算供电成本，基本确定网架规划流程，但实际上这一传统配网规划过程是存在诸多问题的，具体来讲包括以下4点。

首先，它具有极高的人为不确定因素，且规划过程中数据一致性较差。例如在实际规划中传统配电网网架包括其运行状态数据可能无法通过量测单元来有效获取。而且由于是人为设计及预测，所以设计单位规划思路和预测方法可能也有所出入，导致网架规划数据在一致性上无法保证。

其次，传统配电网在网架电力电量平衡规划方面不会考虑分布式电源，而智能电网则倾向于分布式电源的加入。因为传统配电网主要是基于大型电厂或热电联产规划电源点来规划网架，因此不会考虑分布式电源为供电企业所带来的接入影响。

第三，在网架规划过程中，其过程可能会受制于电网短路容量限制影响，因此传统配电网必须采用开环运行方法，但从技术角度来讲，环网的可靠性相对不高，这对配电网规划体系构建是极为不利的。

最后，传统配电网网架规划较为简单，这造成了规划设备利用率偏低。而在针对网架规划的不同接线模式时，围绕“N-1”规划线路的负载率也不尽相同，例如单环网的负载率就最高不超过50%。实际上，当前传统配电网在自动化水平表现上相对偏低，所以不可能考虑过于复杂的接线模式，这也造成传统配电网在配电线路规划利用率方面明显偏低[1]。

2 智能配电网规划体系构成分析

传统配电网在规划体系方面主要以配电网规划编制开展为主，局部地区会开展通讯专项规划，然后围绕配电网规划体系对地方电网总体实施评估。但在智能配电网开始规划以后，将围绕地区来进行因地制宜的技术实施，例如智能配电网接线模式的专项研究等等，以此来重新整定规划体系基本技术原则，如图1。

如图1，智能配电网首先要进行科技专项规划，其规划主要内容就是提出符合于本地供配电现实需求的智能配电网建设专项技术规划内容，例如故障电流限制技术、柔性配电技术、高级配电自动化技术等等。一般硭担供电企业的科技专项规划其编制周期都在5年以上。

其次是电源规划，要在满足充分调研情况下再基于相关政策进行智能配电网分布式电源规划，例如分布式储能装置的设置、热电联产规划设计等等，这些都是智能配电网电源规划中的重要技术部分，其编制周期也在5年以上。

再次是通讯、自动化与信息二次专项规划，要在满足科技规划所列需求的基础上来对分布式电源、分布式储能装置进行二次专项规划，编制周期在5年以上。

最后是智能配电网规划与电力设施布局规划。智能配电网规划主要是基于传统配电网融入智能电网技术，对配电网重新进行一次网架规划（编制周期5年），而期间根据实际情况进行滚动修订。电力设施布局规划则根据智能配电网的规划成果进行二次专项规划，其中涉及到市政资源及城乡供电设施的落地规划内容，编制周期为5年以上。

总体而言，在实施智能配电网规划体系建设以后，应该做到电网规划与当地经济特点相关联，一方面要充分利用城乡供电企业存量电网资产，一方面也要基于柔性约束规则来灵活调配智能配电网规划方法。主要就是要重视基于可靠性的配电网规划过程，并适当设立智能网规划数据平台，全面实现配电网规划的信息化建设。

3 智能配电网规划体系相关技术改造方案分析

3.1 馈线自动化（FA）技术改造方案

馈线自动化（FA）技术改造方案要基于智能配电网终端来实施故障报警检测，并随时结合开闭站、变电站中的继电保护信号、开关等等位置进行故障信息处理。为此，技术改造方案中设置了故障处理程序，由此来确定故障类型及具体发生位置。具体通过语音、声光等多种方式进行预警报警，并在智能配电网网络图谱图上标示出故障区段，辅助技术调度人员进行供电恢复预案操作和倒闸操作，进而进一步提高故障隔离的供电恢复速度。

在故障定位方面，其技术改造方案主要基于智能配电网主站终端所传送的故障信息来展开。它能够实现故障区段自动快速定位，并基于调度员工作站显示器来实现信息点接线图自动调出，以最醒目的方式来显示故障发生点及其相关信息。在此基础上，进行智能配电网各类故障区域隔离，并对故障划分优先等级。如果智能配电网线路上存在多点故障，则选择优先处理重要配电线路上所存在的故障问题。

对于非故障区域而言，可选择自动设定非故障区域供电恢复方案，如此技术改造能够避免某些故障线路影响非故障区段，主要是避免供电恢复过程中非故障区段线路出现过负荷现象。如果智能配电网设备拥有多个备用电源点，则可以根据实际电源点负载能力对所需要恢复区域进行恢复供电的有效拆分。

3.2 分布式电源接入技术改造方案

分布式电源接入技术改造方案主要是利用到了微网理念，对可再生能源系统进行顺利接入，并实现分布式储能能源的最大化利用结果。具体来讲，对它的技术改造方案主要是基于并网运行方式展开的，当智能配电网组合孤岛功率缺额较大时，它可以转化为仅含有一个分布式电源的独立孤岛式微网。一般来说，由分布式电源接入技术改造所形成的微网系统在故障隔离后会采用同期方式重新并网，所采用的运行方式也是孤岛运行方式，这种运行方式能有效提高智能配电网的网络可靠性，对分布式电源高渗透率配网而言是最佳技术改造途径。

4 结语