供配电系统
之
集成设计软件
学院：机电工程学院
专业：电气自动化二班
姓名：徐华玉
学号：100101237
日期：2012年6月11日
目录引言
第一章：电气设计的目标
第二章：电气设计的过程分析
2.1：选型统一规定
2.2：校验计算
2.3：回路库和设备库符号库
2.4：用电需求定义表
2.5：集成设计简介
第三章：集成设计的系统模型
3.1：系统模型的建立
3.2：系统模型的功能
3.3：软件实现流程图
第四章：常用设备选型校验方案（部分）
第五章：集成设计软件的优点
第六章：结论
引言
在工程电气设计领域中，电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求，必须将所有设备：如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验，要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行，短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多，造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件，以代替部分工作，把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。
第一章：电气设计的目标
我们只有了解了电气设计最终实现目标才能进行更明确的工作，为了详细说明一个变配电所的所有电气内容，通常需要出的图纸有：
1 电气主接线图或高压系统图；
2 低压系统图；
3 平面布置图、剖面图；
4 配电柜立面图；
5 电缆清册；
6 设备材料表；
7 电气计算书；
8 二次控制原理图；
9 二次外部线路图
以上图纸中最复杂的图纸，工作量最大的莫过于高低压系统图，因为他们占用的计算工作量大。过去我们也提供一些计算工具软件，但大都是零散的，不系统的，比如负荷计算、电压损失计算、短路计算等，用户对整个系统的认识，一直停留在修改旧图，反复的计算-填写表格-替换设备-删除-复制等低级的劳动中，造成了劳动效率无法大幅度提高。而且由于缺乏整个供-配电系统结构的认识，往往上一级开关调整以后，没有改下一级开关，或上一级开关整定变了，没有跟着调整配线，造成许多前后不对照的错误图纸和问题工程。旧图中大量的图元各自独立并没有共性，所以难以大规模的一次性修改成功。旧图修改重复劳动特别多，反复的重复删除、复制、替换、文字、移动等命令，容易造成笔误。特别是当前工程设计周期被业主大幅度缩短，怎样提高设计、绘图效率就成为了一个关键性的问题。
绘图计算软件的现状
目前国内电气设计软件提供这部分的主要偏向于绘图功能。绘制高低压柜的一次方案，许多家厂商生产的软件都包含了这部分图库。
也有个别软件对高低压系统提供了部分计算，但大都是零碎的，不是对系统整体的计算，或是对其中一个回路、某一种负荷类型（如电动机）进行计算，其他回路或负荷类型无法计算，也无法作到上下级配合选型，也没有全面的综合校验电气设备所有技术参数，没有用电需求表，和实际工程需要的设计过程相差太多等等。所以在设计变配电所过程中，大部分工作仍集中在修改旧图，重新计算，选型上。计算机的辅助设计功能没有什么提高。
第二章：电气设计的过程分析
2.1：选型统一规定
很多设计院在一个工程的协同设计过程中都采用了一种选型方案，比如高压配电柜选用KYN28，低压柜采用抽屉式MNS，主断路器采用CM1，电缆采用VV 系列，等等，这个选型方案在同一工程中都是相同的。也可以应用到下一个工程中。
用电需求定义
水、暖、工艺等上行专业提供的用电需求,主要内容是用电设备的编号，设备名称，安装位置，额定电压，负荷等级，场所属性，负荷性质等对电气设计的要求。
现在随着计算机普及，很多设计院已经使用EXCEL互提资料。
负荷分配
确定配电设备（配电箱、盘、柜）的位置，把每一个负荷分配到配电设备上。
负荷计算
对每个配电设备进行负荷计算。主要采用需要系数法。
分配电中心计算选型
分配电中心（如某层的配电间、竖井、或机房的配电间）的配电柜供给下联的配电盘或箱。对这些配电盘、箱、柜进行选型。
变配电中心计算选型
变配电中心对分配电中心供电。对变配电中心的所有设备包括母线、高压电缆、高压柜、低压柜、低压抽屉组件、低压出线等进行选型。
短路计算选型
选型完成以后，查表得出各组件和线缆的阻抗，并设定短路点，计算每个短路点的三相和单相短路电流。
2.2：校验计算
对于高低压设备进行短路校验、电压损失校验、电机启动校验以及灵敏度校验等。校验不合适的值，要重新进行选型。直到校验通过。
绘制系统图
根据系统模型，绘制系统图。
排列柜子。
根据平面情况，布置柜子。并绘制立面图、剖面图。
根据柜子布置情况分别调整系统图抽屉柜位置和编号以及进线柜、母联柜位置
2.3：回路库和设备库符号库
高低压柜的一次方案是厂家样本提供的。在CAD绘图中要调用这些方案，必须将这些方案组织成一个回路库。每个回路都是由很多组件组成的。这些组件的电气属性（技术参数）则在设备库中定义。符号库是规定了这些组件对应的图例。以上三者在选型绘图过程中必不可少。
为了应对众多的厂家和不同的型号规格产品，我们符号库、设备库、回路库都是开放的。用户可以新增设备系列，新增回路方案等等。
符号库采用新国标图例。回路库和设备库也采用了最流行最先进的高低柜型号，特别是中国建筑标准所出的《统一技术措施电气设备选型卷》和电力出版社出的最新版《工厂常用电气设备手册》上下册以及上下册补充本。
回路库结构中每个回路都可以设定盘内组件的型号规格和数量或额定电流、控制电机功率，这样完全按照样本提供的内容录入，对选型提供了“电子样本”。
统一规定设定
在做某一工程前，由电气专业项目负责人确定的设备选型的基本方案。该基本方案中将所有电气设备划分为供电、输电、配电、用电几类，用户只须对以上设备进行初步选型，确定设备的系列号以及相关参数。其它参数都可以自动选型。
2.4：用电需求定义表
用电需求表是用户自行录入的工程中所用到的所有用电设备列表。用户需要录入用电设备的安装位置、名称编号，设备容量，负荷性质等内容。可以从EXCEL中将水暖工艺提
来的资料导入该表中，也可以将输入好的用电需求表导出到EXCEL中编辑。安装位置提供了一个很好的管理所有设备的结构，非常直观方便。
2.5：集成设计简介
所谓集成设计，就是面向供配电系统整体的电气设计，他包括了统一规定初步选型，用电需求表定义，用电负荷的分配，负荷计算、选型计算、短路计算、校验计算等一系列综合复杂的设计过程。它可以建立供配电系统模型，并能详细的列出模型上每个供配电-输电-用电设备的工作（运行）属性、短路属性、电气属性。任何一个供配电-输电-用电设备都有三种属性，工作属性、短路属性、电气属性。工作属性是指当前选定的设备的工作电流、设备容量、工作电压、功率因数等情况。短路属性是指当前选定设备的短路阻抗、短路电流等情况。电气属性是该设备的出厂铭牌的电气型号规格和电气技术参数等。集成设计的流程是：用电负荷被人工添加到配电柜上。然后进行负荷计算，并自动选择配电柜内元件型号规格，选定短路参数可以进行短路校验。如果短路校验不通过，重新进行选型计算。
第三章：集成设计的系统模型
3.1：系统模型的建立
要想实现对变配电所设备的整体选型校验和设计，必须建立整个工程的配电系统模型，才能够实现对所有设备的选校。一个好的系统模型首先比较直观，操作简单。上手快。组织严密。由于电气系统的树状结构和WINDOWS资源管理器的树状结构的相似性，我们完全可以利用WINDOWS资源管理器类似结构的树状系统来搭建一个模型，实现简单的配电系统。电力系统中最常用的电气连接关系就是串联和并联。所有的复杂的网络最后都可以看成是电气设备串联和并联不断组合搭建成的。从下图中可以看出，树节点上从左到右的组件名称关系就组成一个串联的电路：低压配电室(电源)à电缆à负荷开关à变压器à母线à进线柜……..从“3母线”节点下面所接的“3母线à抽屉柜2à抽屉柜3à抽屉柜4à抽屉柜5”是母线并联所连的若干个抽屉柜。这样搭建成的系统模型，具有形象直观、搭建简单、组织严密等特点。完全可以实现变配电所系统设计的所有功能。附图1对应的供配电系统如附图2所示。
附图1
附图2
3.2：系统模型的功能
立系统模型是从工程中的配电中心（配电间、配电室）建立。统模型可以直观看到开关柜一次方案图形。以方便选型；统模型可以对用电需求进行统一分配。确定所有用电设备的电源位置；系统模型可以对每个设备都能进行负荷计算。统计总负荷；系统模型可以对电源进行全厂负荷统计，和无功补偿计算；系统模型可以进行短路计算。短路计算包括无限大容量系统和有源系统的短路计算。搭建的任何模型都可以自动进行计算。短路阻抗数据库可以扩充；模型在负荷计算、短路计算、和初步选型方案基础上进行自动选型计算；系统
模型选型计算后对参数进行校验计算，包括高低压设备、配电干线等所有设备都可以按照规范要求进行校验；系统模型可以直观的看到配电中心内配电系统上任何一个设备目前的工作电流，短路点短路电流以及设备技术参数情况；可以自动输出高低压系统图，主接线图，设备材料表，电缆清册，计算书，和抽屉柜排列图等一系列图纸。完成辅助设计全过程。3.3：软件实现流程图
软件实现过程实际上就是对电气工程师设计过程的模拟和抽象。该流程深入体现了第三节所述的电气设计的全过程，模拟设计思路进行电气辅助设计。
第四章：常用设备选型校验方案（部分）
压器选型:负荷分配->负荷计算->选型
低压母线选型
负荷分配->负荷计算->按正常工作电流选型
效验内容如下：电机启动压降计算；电压损失计算；过载保护效验；热稳定效验
电缆导线选型
负荷计算->按正常工作电流选型
1、效验电压损失：
2、效验经济电流密度：
3、效验热稳定
4、效验过载保护
低压开关选型
负荷计算->按照正常工作选型：1、选择壳架等级电流2、选择脱扣器额定电流3、根据回路保护设置要求，进行短延时，瞬时，长延时三个脱扣器额定电流的选型。
1、效验极限分断能力
2、效验开断电流
3、效验灵敏度
4、上下级配合效验
5、过载保护效验
高压开关选型
负荷计算->按正常工作电流选型1、选择额定电流
效验开断电流或开断容量。
效验最高工作电压、效验动稳定、效验热稳定。
第五章：集成设计软件的优点
实现了真正意义上的供配电系统模型，是面向整体电力系统的电气设计软件。不同于以往零散的孤立模块，这样的好处是比较直观清楚的让电气工程师知道每个电气元件在电力系统中的位置，作用，运行状态和短路状态以及所有电气属性等。
进行负荷计算、短路计算、选型计算和校验计算。集四大计算于一体，更加清晰明了选型结果。
成设计便于负荷调整，回路替换，设备技术参数的修改。并提供一系列智能检测系统，保证前后上下级联关系正确，确保电气回路的参数的正确性。
集成设计便于输出管理电缆表，设备表。
集成设计提供了可扩充的回路库和设备库，完全仿照设备样本，全部开放。用户可增添新设备。
集成设计提供给用户最方便直接的查询功能，点击任何一个系统模型上设备元件，都可以看到该设备的电压，流过的电流，功率等运行情况。也可以看到在该点短路时的短路阻抗，短路电流情况，甚至可以查询其他点短路，在该点的短路电流情况。
集成设计的界面采用资源管理器式界面，只要会windows的人都可以建立一个系统模型。不需要另外增加学习时间。操作也是类似与资源管理器，极其容易上手。
集成设计提供了很多常用供配电设备的选型，校验计算方法。用户可以采用某种方法进行校验，也可以都采用，根据需要进行校验。非常灵活。
集成设计是面对电气设备的cad电气设计软件，不象以前那样需要一点点绘制图块，复制粘贴，电气工程师考虑的只有电气设计需要考虑内容，其他有关绘图的命令和操作和任何线条图元，一概不需要考虑。这才是真正意义上的电气设计专家系统。
集成设计完全参考最新版的电气规范、设计手册、统一技术措施和强制性条文以及最新版电气设备手册。紧跟时代步伐。
第六章：结论
变配电所的负荷计算、短路计算、选型、校验计算是电气设计中最复杂的内容之一。应用CAM/CAD软件辅助设计实现这一专家系统，是电气设计行业一次最初步的尝试，具有重要的历史意义和广阔的实用价值。意味着国内电气设计CAD将突破原来偏重于绘图，而轻辅助设计的趋向，向着更加智能化的电气设计专家系统迈出了可喜的一步。
参考书目：
《工业与民用配电设计手册》第二版，中国航空工业规划设计院等编水利电力出版社
《建筑电气设计实例图册》，北京照明学会设计委员会编中国建筑工业出版社
《工厂常用电气设备手册》兵器部第五设计院编中国电力出版社
《民用建筑电气设计手册》湖南电气情报网编中国建筑工业出版社
《低压配电设计规范》GB50054-95中国计划出版社
《供配电系统设计规范》GB50052-95中国计划出版社
《民用建筑电气设计规范》JGJ-T 16-92 中国计划出版社
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31、xx电厂水轮发电机组保护二次设计 32、xx水电厂计算机监控系统的设计与实现 33、xx水电站电气一次初步设计 34、xx县电网高度自动化系统初步设计 35、xx小城市热电厂电气部分设计 36、变电气绕阻直流电阻检测 37、变电站电压智能监测系统 38、变电站设备状态检修研究 39、变电站数据采集系统设计 40、变电站数据采集系统设计—数据采集终端 41、变电站微机监控系统 42、变电站微机检测与控制系统设计 43、变电站微机数据采集传输系统设计—监控系统 44、变电站微机数据采集系统设计—scada 45、变电站无人值班监控技术的研究 46、变电站智能电压监测系统开发 47、变电站自动化的功能设计 48、变电站自动化综合设计 49、变电站综合自动化（微机系统上位机功能组合） 50、变电站综合自动化的研究与设计 51、变电站综合自动化发展综述 52、变压器电气二次（cad）部分设计 53、变压器电气二次部分 54、变压器故障分析和诊断技术 55 、变压器故障检测技术 56、变压器故障检测技术--常规检测技术 57、变压器故障检测技术--典型故障分析 58、变压器故障检测技术--介质损耗在线检测 59、变压器故障检测技术--局部放电在线检测 60、变压器故障检测技术--绝缘结构及故障诊断技术 61、变压器故障检测技术--油气色谱监测 62、变压器故障维修 63、变压器局部放电在线监测技术研究--油质检测 64、变压器绝缘老化检测
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课程设计 ( 论文 )- 基于 MATLAB的电力系统单相短路故障分析与 仿真
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电力系统分析课程设计说明书题目：单相接地短路 专业：电气工程及其自动化 班级：电气 1307 姓名：陈欢
目录 课程设计（论文）任务书 ----------------------- （1）引言 ------------------------------------------------------------------- （ 3）第一章．电力系统短路故障分析------------------------------- （ 4）第二章．电力系统单相短路计算-------------------- （ 5）2.1 简单不对称故障的分析计算---------------------- （ 5） 2.1.1. 对称分量法 ------------------- （5） 2.2 单相接地短路------------------------------ （ 6） 2.2.1. 正序等效定则 ---------------------------- （6） 2.2.2. 复合序网 --------------------------------- （6） 2.2. 3. 单相接地短路分析 --------------------------- （7）第三章．电力系统单相短路时域分析 ---------------- （ 10）3.1 仿真模型的设计与实现------------------------ （10） 3.1.1. 实例分析 -------------------------------- （10） 3.1.2. 仿真参数 ----------------------------- -- -- -- （11）3.2 仿真结果分析------------------------------- （13） 结束语 ----------------------------------------- （ 18）参考文献 --------------------------------------- （ 18）
摘要：为了保证船舶电力系统的供电连续性，及最大可能的缩短船舶停电时间，在分析了船舶电力系统 故障特点的基础上阐述了基于继电保护信息的船舶电力系统故障诊断专家系统的设计)根据故障现象的不同 将整个诊断系统划分为输电线路诊断和其他设备诊断两个模快)在知识表示上根据船舶电力系统的特点采用 了框架与产生式相结合的方式，同时为了处理故障识别过程中的不确定问题，引入了模糊规则)本系统在对哈 尔滨工程大学的船舶电力系统仿真装置诊断时，能够正确、快速的得出诊断结论)因此这种船舶电力系统的故 障诊断方法是行之有效和值得推广的 一．船舶电力系统的组成 1.1船舶电力系统的组成及特点 1）船舶电力系统的组成 船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连续的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。其单线图如图1所示。
（1）电源装置。将机械能、化学能等能源转化为电能的装置。船舶电源主要是指发电机和蓄电池。 （2）配电装置。对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。（3）船舶电力网。是全船电缆电线的总称，也是电能的产生者（各种电源）和电能的消耗者（各类用电设备）的中间传递环节。船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。 （4）负载。即用电设备。船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机（为主机和主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等）、舱室辅机（生活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等）、电力推进装置（主电力推进装置、首尾侧推装置等）、机修机械（车床、钻床、电焊机等）、冷藏通风（冷藏集装箱、空调装置、伙食冷库和通风机等）、照明装置、船舶通信导航设备（无线电通信设备、导航和船内通信设备）等。 2）船舶电力系统的特点 根据船用负载的特点，船舶电力系统的电站容量、连接方式、电压等级、配电装置等与陆上电力系统有着很大的差别。从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有柴油发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组等。船舶电站的单机容量一般不超过1000kw，装机总功率也不超过5000kw，相比陆上要小的多。船舶电力系统大多采用多台同容量同类型的发电机组联合供配电的方式，以方便管理维护。正常航行时仅有1台或2台发电机向电网供电，但是要求船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶安全运行。船舶电网的输电距离短，线路阻抗低，各处短路电流大。短路电流所产生的电磁机械应力和热效应应易使开关、汇流排等设备遭受损伤和破坏。因此，船舶输电电缆采用沿舱壁或舱顶走线，电缆的分支和转接均在配电板(箱)或专设的分线盒内完成，不允许外部有连接点。 1.2船舶电力系统的基本参数 船舶电力系统的基本参数是指电流种类（电制）、额定电压和额定频率的等级。
工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示 2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为 4600 h ，
日最大负荷持续时间为 6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例） 3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，本厂可由附近一条 10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为 LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为 2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为 500 MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定
时限过电流保护整定的动作时间为 1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为 80 km，电缆线路总长度为 25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为 38°C，年平均气温为 23°C，年最低气温为 -8°C，年最热月平均最高气温为 33°C，年最热月平均气温为26 °C，年最热月地下0.8m处平均温度为 25°C，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 20 。 5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔 500 m，地层土质以砂粘土为主，地下水位为 2 m。 6、电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所的高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为 18元/KVA，动力电费为 0.2 元/KW·h.，照明（含家电）电费为 0.5 元/KW·h.。工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.9 。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10KV为800元/KVA。 （四）设计任务 1、设计说明书需包括： 1）前言 2）目录 3）负荷计算和无功补偿 4）变电所位置和型式的选择 5）变电所主变压器台数、容量与类型的选择 6）变电所主接线方案的设计 7）短路电流的计算 8）变电所一次设备的选择与校验 9）变电所进出线的选择与校验 10）变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定
MATLAB在电力系统仿真实验中的应用 摘要：在介绍Matlab内容的基础上, 以电力系统仿真实验为例, 阐述了在Matlab软件Simulink环境下的电力系统工具箱(PSB), 是如何进行电力系统仿真实验与分析的。实践证明, 利用Matlab做仿真实验, 可以通过实验现象较快地理解课程理论, 初步掌握用仿真来分析复杂电力系统的能力。 关键词：Matlab ; 电力系统; 仿真实验 正文： 现代电力系统是一个超高压、大容量和跨区域的巨大的联合系统。电力系统事故具有突发性强、维持时间短、复杂程度高、破坏力大的特点, 因而使得事后对故障原因分析、查找变得尤其困难。在这种情况下, 许多大型电力科研与教学实验一则是实际条件难以满足, 二则系统安全运行也不容许进行一些实验(如系统短路实验等)。电力系统暂态仿真是了解电力系统在遭受扰动后系统中各种电气参数变化趋势的一种方法。电力系统故障暂态仿真是模拟短路发生时候故障点和故障线路的电压和电流的变化情况, 开关暂态仿真是模拟一次闭合或操作后流过系统的暂态电流或一次开断操作后, 当工频电流被遮断时, 出现在遮断设备的端子上暂态恢复电压, 从而了解不同电网配置下电流和电压振荡的振幅、频率和形式。 1 Matlab简介 Matlab (Matrix laboratory ) 语言最初是在1980年由美国的CleVeMoler博士研制的, 其目的是为线性代数等课程提供一种方便可行的实验手段。MathWorks公司在80年代发行使之成为著名数值型计算软件。Matlab具有编程效率高、程序设计灵活、图形处理功能强大等优点。为准确建立系统模型和进行仿真分析, Matlab提供了系统模型图形输入工具Simulink工具箱。通过鼠标在模型窗口画出研究的系统的模型, 直接对系统进行仿真。Simulink提供了用方框图进行建模的模型窗口, 与传统的用微分方程和积分方程建模相比, 更直接,更方便灵活。在Matlab中的电力系统模块库PSB 以Simulink为运算环境, 涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统仿真模型。它由以下6个子模块组成: 电源模块库、连接模块
第一章概论 1. 工厂课程任务：主要是讲述电能供应和分配问题，并讲述继电保护、电气照明，使学生初步掌握供电系统和电气照明运行维护和设计计算所必需的基本理论和基本知识，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。 2. 工厂供电系统的有关知识 电力系统：由各种电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。 3. 额定电压 A：用电设备的额定电压: 线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压。用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。 B：发电机的额定电压:发电机额定电压规定高于同级电网额定电压5％。 C：电力变压器的额定电压：（1）电力变压器一次绕组的额定电压分两种情况： ①当变压器直接与发电机相联时，如图中的变压器T1，高于同级电网额定电压5％。 ②当变压器不与发电机相联而是连接在线路上时，如图的变压器T2，此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。 （2）电力变压器二次绕组的额定电压一亦分两种情况： ①变压器二次侧供电线路较长，如图中的变压器T1，其二次绕组额定电压应比相联电网额定电压高10％。 ②变压器二次侧供电线路不长时，如图中的变压器T2，其二次绕组额定电压只需高于所联电网额定电压5％。 4. 电力系统的中性点运行方式：A，中性点直接接地系统低压配电系统，按保护接地形式，分为TN系统、TT系统和IT系统。B，中性点不接地的电力系统c，中性点经消弧线圈接地的电力系统 5. 工厂供电设计的主要内容：1，根据资料，计算出车间及全厂的计算负荷；2，根据计算负荷选择车间变电所位置和变压器的台数和容量；3，根据负荷等级全厂的计算负荷，选择供电电源、电压等级、和供电方式；4，选择总降的台数及容量；5，确定总降接线图和厂区的高压配电方案，6，选择电气设备及载流导体的截面，必要时进行短路条件下动稳定和热稳定的校验；7，选择继电保护，并进行参数的整定计算；8，提出变压器和厂区建筑物的防雷措施，接地方式及接地电阻的计算，9确定功率因数补偿措施；10，选择高压配电所的控制和调度方式，11，核算建设所需器材和总投资 第二章负荷计算 1.负荷计算：求计算负荷的这项工作称作为负荷计算。实质：是功率的计算。“计算负荷”:
电力系统毕业论文 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
摘要 电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一，它的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用。 我国电力系统发展很快，电网及变电站运行的自动化水平也有了大幅度提高，一些变电站实现了无人值班运行但是变电运行的管理水平还基本停留在传统的模式上。如何使变电生产管理与变电运行紧密结合，使变电管理自动化水平与变电运行自动化发展相适应，已经成为电网发展的重要内容。本文阐述了电力系统的组成、规模、发展历程以及它对各个生产领域所产生的重大意义及其各个状态的分析；同时对君正热电发电厂的电气部分、动力部分、电气设备的基本原理与构造进行了详细介绍。从中我们可以看出，在目前世界大发展的前提下，我电力行业面向国际，面向未来的发展要求越发明确。我电力行业迫切需要就“改善发电系统结构，提高输电效率，保证用电质量，加速发展水，风，核电的建设等方面”展开发展。中国能源结构以煤为主体，清洁能源的比重偏低。大力发展新能源，不仅可以优化能源供应结构，促进能源资源节约，提高能源转化效率，而且能够带动产业结构的优化，有利于国民经济的可持续发展。 关键词：电力系统，安全运行，状态分析，动力部分，电气部分，电气设备。 目录
第一章绪论 本文对电力系统的发展历程及各组成部分的功能进行了详述，主要以君正热电的电力系统为例展开描述。 电力系统发展历程 电力系统的出现推动了社会各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力是当今世界最为广泛、地位最为重要的能源。初期，由小容量发电机单独供电的供电系统称为住户式供电系统。白炽灯发明后，出现了中心电站式供电系统。到19世纪90年代，三项交流系统研制成功。20世纪以后，电力系统规模迅速增长。 电力系统状态分析 1.2.1 稳态分析 主要研究电力系统稳定运行的性能，主要包括有功和无功功率的平衡，网络节点电压和支路功率的分布等。潮流计算可以安全可靠的运行方式，给出电力网的功率损耗，也可以用于电力网事故预想等。 1.2.2 其它状态分析 电力系统故障分析、暂态分析，电磁暂态过程分析及机电暂态过程的分析等。这些状态分析促进了电力系统的安全可靠、经济合理的运行。
第一章概述 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦即工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用；电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占比重一般很小（除电化工业外）。例如在机械工业中，电费开支仅占产品成本的5％左右。从投资额来看，一般机械工厂在供电设备上的投资，也仅占总投资的5％左右。因此电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高劳动质量，提高劳动生产率，降低劳动成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业自动化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： （1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 （4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 第二章总降压变电所相关节点的短路计算 1短路计算的意义和内容 短路计算的目的： （1）对所选电气设备进行动稳定和热稳定校验 （2）进行变压器和线路保护的整定值和灵敏度计算 短路计算的内容： 计算总降压变电所相关节点的三相短路电流和两相短路电流 短路计算的方法： 对应系统最大运行方式和最小运行方式两种工况，按无限大容量系统，进行相关短路点的三相短路电流计算，求得I”z、i ch、I ch值，并求得的两相短路电流I Z （2）。 2短路计算点的选取 选取总降压变电所的35kV和10kV母线作为计算点，如图3所示。
《微电子学概论》感想 对于电子科学与技术这个专业，《微电子学概论》是我们的一门专业课程。通过这一整个学期的学习，我了解了一些集成电路基础，集成电路的制造工艺，集成电路设计和半导体知识。特别是最后几个礼拜，老师还播放一些苹果公司和因特尔公司的芯片制作过程的视频，让我们更加深入的了解一些MOS集成电路工艺流程。并且对微电子学也有一些自己的看法和简介 微电子学是电子学的一门分支，主要研究电子或离子的固体材料中的运动规律及其应用。微电子学是以实现电路和系统的集成为目的：研究如何利用半导体的围观特性以及一些特殊工艺，在一块半导体芯片上制作大量的器件，从而在一个微小的面积中制造出复杂的电子系统。 微电子作为一个非常有活力的领域，依然在不断快速发展。一些技术已经投入应用，在社会各个方面为人类提供便利；而另一些技术还处于试验阶段，有待科学家们的继续研究。目前，微电子领域的前沿技术包括微电子制造工艺、微电子材料的研究、超大规模集成电路的设计以及MEMS 技术等。微加工工艺是制造MEMS 的主要手段，IC 制造技术含（如光刻、薄膜淀积、注入扩散、刻蚀等）、微机械加工技术（如牺牲层技术、各向异性刻蚀、双面光刻以及软光刻技术等）和特殊微加工技术。目前微电子的制造工艺采用光刻和刻蚀等微加工方法，将大的材料制造为小的结构和器件，并与电路集成，实现系统微型化。 只有微电子技术取得突破，才能制造出更高性能的集成电路，从而导致相关的一系列电子产品的更新。微电子技术在军事国防方面同样有重要的应用。微电子技术的发展和应用，不仅提升了军事装备和作战平台的性能，而且导致了新式武器以及新兵种的产生。微电子技术的产生改变了传统战争的模式，将面对面的战斗演变为超视距作战。微电子技术在小型机械制造领域的应用，导致了微机电系统（MEMS）的出现，引起了一场新的革命。 由于MEMS 系统和器件具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异、功能强大、可批量生产等众多优点，在各个领域都有着广阔的应用前景。目前已经制造出了微型加速度计、微型陀螺、各种传感器等多种类型的MEMS 产品，对人们的日常生活产生了巨大影响。更为重要的是，随着人类社会迈入“硅器时代”微电子在人类生活中占据着，越来越重要的地位，微电子技术的发展水平和微电子产业的规模已经成为衡量一个国家综合实力的重要标志。 对半导体材料的研究也是微电子领域的热门。由最原始的元素半导体（锗、硅、硒、硼、锑、碲），到化合物半导体（砷化镓、磷化锢、锑化锢、碳化硅、硫化镉及镓砷硅等），乃至热门的有机半导体和无定型半导体。半导体材料的
电 力 系 统 仿 真 作 业 论 文 电控学院 电气0903 刘娟 0906060301
离散可编程三相电压源PLL和可变频率正序电压和功率测量 the Discrete 3-Phase Programmable Voltage Source PLL and Variable-Frequency Positive-Sequence Voltage and Power Measurements 线路图： 线路结构： 一个25KV，100MVA的短路等效电路网络给一个5MW，5Mvar的负载供电。电源的内部电压通过离散的三相可编程电压源装置来提供。三相电压电流测量装置用来检测三个负载电压和电流。 离散的三相PLL装置用来测量频率，也产生一个基于频率变化的系统电压信号。PLL用来驱动两个测量装置，并把变化的频率考虑在内。其中一个用来计算正序负载电压的标幺值，另外一个用来计算负载的有功和无功功率。这两个装置和PLL必须初始化，以保证初始处在稳态。 PLL和两个测量装置分别在Extras/Discrete in the Control Block 和 Extras/Discrete Measurements中可以找到。 整个系统（包括网络，PLL和测量装置）以50us的采集时间来离散。仿真时间4.0秒，仿真参数ode45(Dormand-Prince)。
基本原理： PLL的概念 PLL其实就是锁相环路，简称为锁相环。许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步，利用锁相环路就可以实现这个目的。锁相环路是一种反馈控制电路，简称锁相环（PLL）。目前锁相环主要有模拟锁相环，数字锁相环以及有记忆能力（微机控制的）锁相环。 PLL的特点 锁相环的特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。 PLL的组成 锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成，锁相环组成的原理框图如下图所示。 锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成uD（t）电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压uC（t），对振荡器输出信号的频率实施控制。
电力系统分析论文范文2篇 电力系统分析论文范文一：电智能电网对电力系统的影响 摘要：在当前电网环境下，随着科学技术的进步，电网的智能化已经成为必然。电力系统和信息网络相互结合是智能化电网的显著特点之一，二者的相互融合，使得电网信息安全对电网的生存性产生重要影响。为此，本文对智能电网信息安全进行了探讨，并探讨了其对电网系统生存性的影响，以期为提高智能电网的安全性做出贡献。 关键词：智能电网;信息安全;电力系统;生存性;安全性 一、智能电网网络结构特征 1.信息网的安全性不够 现阶段网络化和信息化飞速发展，在这种时代背景下，信息网的安全性在很多方面有仍待进一步增强。通过克服信息网络的安全漏洞，提高信息网络的安全性，对于后续未知安全漏洞的预防具有重要意义。 2.电网的安全稳定运行离不开信息网 在当下的电网运行过程中，信息网和电力系统相互依赖、息息相关。这是因为在电力系统中，很多重要的负荷节点的操作以及电源节点的调整，都是以信息网为前提的，如果信息网出现错误或崩溃，电力系统的安全运行也成了空话。另一方面，信息网的运行需要电力系统的电源支持;但是更重要的是，信息网具有不
同的电源系统，电源暂停，对于信息网影响不大。 3.信息网出现故障是诱发大面积停电的重要原因 基于网络故障的传播特性，如果故障发生在信息网，则容易导致电力系统大面积瘫痪。众所周知，能量流动成本要远远高于信息流动成本，电力系统网络的互通性差，根本不能实现像信息流动网络那样的频繁交互，也就是说，信息系统网络出现故障后，容易诱发电力系统的大面积停电。 二、信息安全与电力系统的生存性 1.网络间的功能耦合 信息网络具有普遍分布性，需要匹配程度高的电力网络进行协同合作。在电力系统中，其功能的发挥几乎完全依靠信息网络的服务。二者之间的强耦合性，更加大了大发生面积停电的几率。如果有人故意对信息网中的重要节点进行破坏，电力系统中的重要电厂就会发生停机现象，线路过载，对电网的稳定性构成了严重威胁。总之，在智能电网中，信息网络和电力系统之间的故障具有相互转化性。 2.网络间的故障传播 有研究发现，电网内部故障具有明显的传播性，在智能化电网系统中，由于电力网络和信息网络联系紧密，这种传播扩散方式也会不断增强，呈现出明显的多样性。面对二者的相互依赖性，如果一个节点发生故障作废，则必然会造成严重事故。 三、智能电网信息安全及其对电力系统生存性影响的应对策略 1.提高信息安全技术水平
甘肃畜牧工程职业技术学院 毕业设计开题报告 题目：XXX机械厂低压供配电系统的设计 系部：电子信息工程系 专业：机电一体化 班级：机电一体化09.2 班学生姓名：任东红 学号：0904310783 指导老师：俞瀛 日期：2011 年09 月21 日 （本报告一式三份，一份交指导教师，一份存系上，一份存学生设计档案袋） 一、课题名称 XXX机械厂低压供配电系统的设计
二、工厂供电的概述 工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况?解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择，变配电所位置的电气设计，短路电流的计算及 继电保护，电气设备的选择，车间变电所位置和变压器数量、容量的选择，防雷接地装置设 计等。 四、工厂供配电系统的特点 1 ）供电半径小而范围广。 2）负荷类型多而操作频繁。 3 ）厂房环境复杂。 4）低压配电线路长等，既复杂又重要。
因此选择供电方式时应力求简单可靠按有色金属的消耗量和供电可靠性的要求而定, 并因考虑线路运行的安全和方便，周围环境和线路安装的可靠性 五、课题研究的基本内容 1 ?统计负荷并进行负荷计算以及功率的补偿确定 2 ?变配电所的所址和型式的选择 3 ?变压器容量和台数的选择 4 ?短路电流的计算 5.变配电所主接线方案的确定 6 ?一次及二次设备的选择、高低压配电柜的选择 7 .防雷及接地设施的确定 8 ?绘制主接线及平面图 9 ?编写设计说明书
河南电网的电力电子技术应用 一、河南电网运行现状 河南电网居于华中、华北、西北各大电网连接的核心地位，在“全国联网、西电东输、南北互联”格局中处于枢纽位置。 河南500kV主干网络通过1回500kV线路与华北电网相连，4回线路与华 中电网相连，通过灵宝500kV换流站经过直流输电与西北电网的直流输电系统 连接。通过多年主干网络建设，河南电网己全面建成500kV电网主网架，实现 了两路纵连，四路橫连的连接方式，全省18个地级市已经实现了220kV环网 的稳定供电，所有低一级县市也实现110kV网络供电，多地均实现双电源供电，提高稳定性。河南电网在2004年底打开了豫中至豫南500千伏与220千伏系统 的电磁环网，在2006年8月打开了豫西至豫中，豫北至豫中500千伏与220千 伏系统的电磁环网。电网开环后不仅有效降低了郑州、洛阳等河南主要电力负 荷地区有关变电站的短路电流水平，而且提高了豫北至豫中，豫西至豫中断面 的输送能力。但是开环后河南电网分为豫西、豫北、豫中、豫东、豫南四个地 区小网，由于500千伏电网不够坚强，小网间联系微弱，它们之间有的仅通过 两台主变相联，有的通过三回或四回500千伏线路相联，但其中部分线路为同 塔双回架设，考虑到恶劣天气及设备检修等情况，解列和孤网运行的可能性大 大增加。本着以控制分区间交换潮流，尽量兼顾各地区供电公司供电范围为原则，2010年河南电网进一步分片分区，将原来的四区分为九小区，做到打开大 区电磁环网，提高安全运行水平。 值得一提的是，继2008年1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验 示范工程落点南阳建站运行后，2014年从新疆哈密至河南郑州的天中±800千 伏特高压直流工程顺利投运，河南电网进入特高压交直流混联运行新阶段。 以河南电网为代表的中国电网发展至今，已经取得了举世瞩目的成就，但 是也存在一些问题。如线损率较高、电压质量低、考虑城网发展不够，市区电 力线走廊紧张，扩建困难等。
无线充电器论文(翻译)
无线移动充电器 论文 Wireless Mobile Charger ------无线移动充电器 摘要——随着移动电话变成一个基本生活的一部分,移动电话的 电池充电,一直是一个问题。手机有不同的通话时间，电池根据他们的制造商也有所不同。所有这些手机不论他们的制造商都必须在电量消耗完后充电。目前提案主要的目的是使充电的手机制造商和电池完全独立。在本文中提出了一种新型的提案即当你在说话时你的手机充电是自动完成的。这是通过使用微波完成的。微波信号从传输器传输并且使用特殊类型的开槽天线导波的频率为2.45 GHz的天线传输消息信号。另外，有一个小的补充,即制造的手机,需要添加一个传感器,一个硅整流二极管天线,和一个滤波器。使用上面的设置,分离的手机充电器被淘汰,使充电普遍。因此你们谈论得越多,你的手机充电越多。通过这个提案制造商就可以使通话时间和不同规范的电池相分离。
Ⅰ.绪论 A.电磁频谱—— 首先,要想了解一个光谱是:当白色光线通过棱镜分离成彩虹里面所有的颜色;这是可见光的光谱。所以白光是各种颜色的混合。黑色不是一种颜色;它是你把所有的光都移走得到的。一些物理学家假设光是由他们称为光子的微小粒子组成的。他们以光的速度传播(真是个惊喜)。光的速度大约是300000000米每秒。当他们遇到了一些物体则可能反弹射,通过或被吸收。那种情况会发生取决于他们有多少能量。如果他们被东西反射回来,然后进入你的眼睛,你会“看到”反射的东西。一些诸如玻璃、有机玻璃会让他们通过。这些材料都是透明的。黑色物体吸收光子,所以你不能够看到黑色的东西:你将不得不考虑这个问题。这些可怜的老物理学家能有点糊涂了,当他们试图解释为什么一些光子穿过一片叶子,有些是反映,一些被吸收。他们说,这是因为他们有不同的能量。其他物理学家假设光线是由波形成的。这些物理学测量波的长度，这有助于解释当光照射到树叶发生了什么。光波的最长波(红色)被叶片的绿色物质叶绿素吸收。同样原理光波的最短波(蓝色)也被吸收。在这两种颜色之间有绿色的光,这是允许通过传播和反射的。(靛青和紫罗兰有比蓝色光更短的波长。) 的确很容易解释一些光的属性通过假设它是由微小的粒子即光子和其他光的一些属性通过假设它是某种形式的波。可见光是仅仅是电磁波谱的一小部分。这些电磁波由两部分组成。第一部分是电场。第二部分是一个磁场。所以这就是为什么他们被称为电磁波。这两个域是彼此垂直的。
分数: ___________ 任课教师签字： 华北电力大学研究生结课作业 学年学期：2016-2017学年2学期 课程名称：电力系统规划与可靠性 学生姓名：韩思聪 学号：2162213007 提交时间：2017年6月23日
含风电电力系统黑启动的可靠性研究 韩思聪 （华北电力大学电力工程系，河北保定，071003） 摘要：首先从发电系统和输电系统两方面介绍可靠性理论在黑启动领域的应用，将风电场引入黑启动方案作为辅助启动电源取代等容量的常规机组，对网架重构阶段任一线路任一时刻可能发生的单相瞬时接地短路故障，在风电波动的情况下求取故障后系统的最大频压偏移，反映风电接入对含风电系统恢复可靠性的影响；最后以风机保护性切机造成的失电量（ENS）为指标求取各恢复时步可并网风电容量上限，得到了含风电系统在恢复各时步的可靠性。 关键词：风电；黑启动；网架重构；失电量；可靠性 0 引言 随着电网互联水平的提高，电力系统发生大规模故障的可能性正在减小，然而由于某些偶然和必然因素的存在，大停电事故一旦发生则损失巨大，因此依然是现在电力系统必须面对的严重威胁[1-2]。大停电后的网架重构是系统恢复的重要阶段[3]，因该阶段系统网架脆弱，对二次故障承受能力较弱，因此对已恢复网络进行可靠性评估显得尤为重要。此外，随着化石能源的枯竭和新能源技术的日趋成熟，风电作为其中代表，其巨大储量和独有优点使其作为黑启动电源成为可能[4-5]；目前在黑启动可靠性和风电并网可靠性方面已有相关研究，但鲜有风电参与黑启动对系统可靠性的系统性研究。 本文针对黑启动初期系统网架结构以及风电接入带来的可靠性问题，考虑风电的波动性，以单相短路故障下初期系统综合频压偏移量反映风电并网对系统的暂态稳定性的影响，在此基础上以故障后风电切机造成的失电量为标准，定量求取各恢复时步可接入风电容量上限，为风电参与黑启动和相关可靠性分析提供了一条新的思路。 1电网可靠性理论在黑启动中的应用 按照研究对象的不同，电力系统可靠性分析可以分为发电系统可靠性分析、输电系统可靠性分析和配电系统可靠性分析，同样在黑启动研究中，也可以根据以上三者对应的不同研究对象，对可靠性理论在黑启动研究中的应用进行分类，在此主要对黑启动中的发输电系统可靠性进行总结。 发电系统可靠性：发电系统可靠性是指评估统一并网运行的全部发电机组按可接受标准及期望数量来满足电力系统负荷电力和电量需求的能力的度量[6]，在黑启动初期的网架重构阶段，系统启动机组较少，而待恢复的负荷很多，此时系统中的已启动的机组出力对于恢复其他发电厂厂用电及重要节点负荷具有重要价值，因此发电系统的可靠性分析是黑启动方案可靠性分析的基础。 文献[7]根据火电厂实际运行特性提出了火电机组运行、热备用、带负荷失败、故障和冷备用的五状态投运模型，如图1：