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關(guān)鍵詞：電力工程；節(jié)能設(shè)計；管理方法

Abstract: for the development of economy will tell, energy has become a core restriction factor, so in the design of power engineering process, need comprehensive fully consider power generation system, electricity, power transmission and distribution, and other aspects, at the same time, in the specific management link, still need to use the energy saving measures as much as possible, and finally achieve energy efficient, scientific, reasonable use. Based on this, this paper focuses on the energy saving power engineering design and management methods are discussed.

Key words: electric power projects; Energy saving design; Management method

中圖分類號：TE08文獻標識碼：A文章編號：

對于能源在當前中國的應(yīng)用來講，一個最具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)就是節(jié)能。對于電力工程而言，這也是面臨的新問題之一。節(jié)能不但能夠讓能源的利用效率得到提高，而且使工業(yè)對環(huán)境產(chǎn)生的負面影響得到很好的控制，所以對于整個社會來講，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的，必須要盡可能地采取措施進行節(jié)能。

一、電力工程節(jié)能的重要性

伴隨著不斷發(fā)展的市場經(jīng)濟，市場對電力的需求呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，隨之而暴露出來的問題則越來越明顯。對于整個中國社會的電能需求來講，電力工程擔當著生產(chǎn)的重任，同時電力工程也是能源的主要消耗者，所以對于整個社會來講，實施節(jié)能的重要性就越來越明顯。

長期以來，無論是在電力工程行業(yè)還是社會建設(shè)的其他領(lǐng)域和行業(yè)，關(guān)于能源的使用，政府一直在大力的倡導(dǎo)：提高使用效率，較少能源浪費，控制環(huán)境污染。盡管如此，有效利用能源的途徑卻一直在探索中前行。理論上，市場競爭的必然結(jié)果之一就是節(jié)能，因為節(jié)能可以帶來成本的縮減，可以在市場上獲得競爭優(yōu)勢，可以成為市場的贏家。

二、電力工程的節(jié)能設(shè)計

1. 電壓的合理調(diào)整運用

調(diào)整電壓可以借助于對分接頭進行調(diào)整，或者投切電力電容器于母線等，這些措施和手段有助于電壓在質(zhì)量得到保證的同時，被適度的進行調(diào)控。有功損耗與電壓之間的具體關(guān)系為：損耗和電壓的平方為正比例的關(guān)系，也就是說，對運行電壓進行合理調(diào)整，有助于實現(xiàn)節(jié)能的目的。自動調(diào)壓器實質(zhì)上是變壓器的一種，這種變壓器對輸入的電壓進行自動跟蹤，從而實現(xiàn)輸出電壓的恒定以及三相自耦。這種設(shè)備能夠?qū)﹄妷涸?0%的范圍內(nèi)進行自動調(diào)節(jié)。如果資金缺乏，又想實現(xiàn)電壓質(zhì)量改善可以使用自動調(diào)壓器。很多時候，電壓的正常運行很難得到保證，在這樣的情況下，必須要避免的就是人為因素對其產(chǎn)生影響。工程開展的過程中，應(yīng)提前預(yù)防，保證預(yù)警系統(tǒng)的有效運轉(zhuǎn)，確保不會產(chǎn)生重大損失，使損失達到最小化。

2.平衡三相負荷

三相負荷如果出現(xiàn)非常不均衡的情況，對于產(chǎn)生較大漏電電流的相稱為靈敏相，對于產(chǎn)生較小的漏電電流的相稱為不靈敏相。如果不靈敏相層面出現(xiàn)了觸、漏電事故，保護器可能會出現(xiàn)拒絕動作的情況；如果漏電情況出現(xiàn)在靈敏相上，即使漏電情況非常輕微，比如剛剛達到動作電流的數(shù)值，在這個時候，因為線損情況的存在，配電變壓器負載損耗就會呈現(xiàn)上升的趨勢。伴隨著變壓器負載電流的不斷調(diào)整變動，上升情形更加的明顯，這與負載電流的平方成正比例關(guān)系，如果變壓器輸送的容量相同，三相負荷就會出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，有功損耗就會呈現(xiàn)增大的趨勢。如果中性線電流過大，適配電壓器在運行時就會出現(xiàn)溫度上升，如果情況非常嚴重的時候，升高的溫度甚至?xí)龎淖儔浩鳌?/p>

不平衡的三相負荷會出現(xiàn)一相乃至兩相的畸重，在這樣的情況下，線路電壓必將會出現(xiàn)下降，電能供應(yīng)的質(zhì)量受到影響，電器的正常工作受到很大的負面影響。所以，對剩余電流具有保護性的配電變壓器非常的重要。

3. 無功補償?shù)拈_展

電網(wǎng)中大部分的電力負荷為感性負荷，比如變壓器、電動機。具體運行的時候，這些設(shè)備需要耗費一定的功率，雖然部分功率可能并不做有用功。為了控制無用功率就需要盡可能的減少感性負荷的供應(yīng)，在這個情況下，為了保證電力運轉(zhuǎn)正常，還需要對電能損耗情況進行控制和降低，這些應(yīng)該具體被看作為無功補償。無功補償對節(jié)能降耗有著不可磨滅的作用。它可以節(jié)省企業(yè)電費開支、提高設(shè)備的利用率、降低系統(tǒng)的能耗、改善電壓質(zhì)量以及可以增加變壓器的容量。當然，在這里，我們不只是傳統(tǒng)意義上的無功補償，還有近期市場推廣的動態(tài)無功補償。動態(tài)無功補償發(fā)生裝置，即靜止同步補償器，又名靜止無功發(fā)生器。由于它的開關(guān)器件為IGBT，所以，它的動態(tài)補償效果是早期的同步調(diào)相機、電容器以及無功補償裝置所不能比擬的。無功補償裝置以其較低的諧波，較高的效率以及較快速的動態(tài)響應(yīng)，從而成為現(xiàn)代柔流輸電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。該種裝置主要用來補償電網(wǎng)中頻繁波動的無功功率，抑制電網(wǎng)的閃變和諧波，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。另外，若從配電網(wǎng)使用效率的角度進行改善，借助對網(wǎng)絡(luò)損耗的降低和控制，將有助于輸電線路壽命的延長使用。

4全方位的監(jiān)控

國內(nèi)外知名自控品牌中的配電監(jiān)控能源管理系統(tǒng)對節(jié)能降耗有很好的作用。它的特性是安全、高效、經(jīng)濟以及可擴展。以下是它的作用：(1）動態(tài)顯示電器測量參數(shù)、運行參數(shù)和狀態(tài)量參數(shù)。(2）連續(xù)記錄顯示負荷記錄曲線，電壓棒圖和餅圖等。3）電能全方位管理。總之，運用這樣的全面監(jiān)控系統(tǒng)是有效的節(jié)能措施。

三、節(jié)能管理措施

節(jié)能是技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，有效的節(jié)能措施對于產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提升、產(chǎn)品技術(shù)含量的改進發(fā)揮著非常重要的作用。例如：發(fā)電企業(yè)要及早的實施汽輪機通流的改造，以便提高機組效率。針對有些吸風(fēng)機和水泵等效率較低設(shè)備的狀況，應(yīng)積極采用節(jié)能高壓變頻技術(shù)來降低耗電率，提高能源的轉(zhuǎn)換效率。

除了節(jié)能技術(shù)，為了實現(xiàn)能源真正的有效利用，還需要建立并完善節(jié)能管理制度。管理制度與技術(shù)的有效結(jié)合利用，對于節(jié)能的真正實現(xiàn)來講，發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在建立完善節(jié)能管理制度的過程中，下面的幾個問題需要得到特別的關(guān)注：（1）電價政策本身需要合理靈活，電價的管理需要形成動態(tài)的機制；（2）激勵機制需要盡可能的有效化，比如對于風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電可以實行激勵的電價管理；（3）補償機制也要不斷的科學(xué)化、合理化，這個機制要盡可能的對環(huán)保予以鼓勵；（4）電價機制要逐步的科學(xué)化。高水平的電價機制必然是市場化的，能夠?qū)Y源的稀缺性進行反應(yīng)和及時地調(diào)整，也能夠反映市場上的供求狀況，能夠引導(dǎo)資源的合理配置。

四、結(jié)語

總而言之，持續(xù)不斷的在電力工程領(lǐng)域推行節(jié)能措施，對于環(huán)保型社會主義國家的建立而言，意義重大，對于國民經(jīng)濟的持續(xù)健康快速的發(fā)展而言，也是有著非常重要的意義的。伴隨著快速發(fā)展的經(jīng)濟環(huán)境，節(jié)能也有助于國家經(jīng)濟更加良性的運行，對社會的發(fā)展和進步做出更加重大的貢獻。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】清潔能源發(fā)電項目；全壽命周期管理；理論和方法

0.引言

全壽命周期管理，即Life Cycle Management，LCM。是一種綜合的管理方法，被廣泛用于我國各大型企業(yè)或者行業(yè)中，其主要管理對象是項目，對其從策劃、施工、運營到最后回收的整個過程進行管理，而涉及到管理的因素包含時間因素、成本因素、人力資源因素等等，對于清潔能源項目來說，它既貫徹了可持續(xù)發(fā)展的理念，同時也符合降低企業(yè)成本消耗的重要需求。而筆者將通過本文，研究全壽命周期管理運用于清潔能源發(fā)電工程的管理理論以及方法。

1.目前全壽命周期管理在國內(nèi)外運用現(xiàn)狀

相對于一些發(fā)達國家，比如美國或者歐洲國家，我國電力行業(yè)項目中的全壽命周期管理運用較少。就美國而言，全壽命周期管理不但被廣泛用于軍事方面，電力方面也漸漸普及。即像在一些發(fā)電機、大型變壓裝備以及儀器等，特別在一些變電站和核電站中的運用。而對我國來說，全壽命周期管理管理辦法主要在一些民用和軍用方面得到廣泛的運用。以民用方面有公路項目建設(shè)以及設(shè)計的成本管理等。而隨著我國電力行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，也迫切需要一個完整的理念進行管理和參考，全壽命周期管理方法的效果也就在這里體現(xiàn)出來。就目前我國電力行業(yè)運用全壽命周期管理的案例有：2008年于華東電網(wǎng)公司落實的“華東電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理工作”，就是以全壽命周期管理方法為基礎(chǔ)，分析項目的風(fēng)險以及各類因素，提出全壽命周期管理電網(wǎng)黑啟動的理念，同時將ERP和資產(chǎn)維護管理相結(jié)合，完成公司管理的一體化改革[1]。

2.清潔能源發(fā)電項目全壽命周期管理原則

2.1 減少成本，提升收益的原則

項目開發(fā)就是一個成本投入與收益的過程，而為了能夠在市場競爭和企業(yè)發(fā)展過程中謀求到最大的效益，就需要考慮成本的投入，得到的效益是否超過成本的投入。就成本來說，包含建設(shè)所需的成本、規(guī)劃資源的成本、運行維護成本以及報廢時期的報廢成本；而效益也具有整體性，涵蓋項目壽命、環(huán)境效益等等。這也是清潔能源發(fā)電項目全壽命管理過程中需要遵循的基本原則。

2.2 協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保證完整的原則

全壽命周期管理不僅僅是一個管理方法，同樣也是一個完整的管理系統(tǒng)，所以系統(tǒng)中的任何環(huán)節(jié)都是都要與項目相契合與匹配，既需要保證兩者的獨立性，也要保證兩者的整體性，而對于政策規(guī)劃方面，需要將國家法則、行業(yè)規(guī)則以及地方需求作為參考的標準，從而讓政策能夠?qū)θ珘勖芷诠芾碓谇鍧嵞茉窗l(fā)電項目中得到落實，保證項目順利開展。

2.3 切實制定，理論實踐結(jié)合原則

現(xiàn)實狀況是理論制定的基礎(chǔ)，理論并不僅僅是空口白話，異想天開，更需要以現(xiàn)實需求作為基礎(chǔ)，而對清潔能源發(fā)電項目的全壽命周期管理的政策制定，也需要遵循這類原則，在政策實行前，需要通過切實調(diào)查，并根據(jù)實際資料進行分析，從而保證理論政策不會脫離實際狀況[2]。

2.4 公開透明，體現(xiàn)民主的原則

監(jiān)督和管理是一個項目開展的重要保證，也是政策成功的基礎(chǔ)。而對于清潔能源項目來說，其最終的利益目標是廣大群眾，所以群眾對項目的全壽命周期管理決策以及，相關(guān)電力部門需要在政策制定或者項目規(guī)劃的流程中尋找合適的機會，讓群眾參與決策以及討論，一方面能夠保證監(jiān)督管理的有效性，另一方面體現(xiàn)社會的公平性。

3.清潔能源發(fā)電項目全壽命周期管理方法

對于清潔能源發(fā)電項目的全壽命周期管理，主要可以體現(xiàn)在四個方面，即決策設(shè)計方面，成本管理方面、施工方面以及運行方面。其中決策階段是項目開展的重要基礎(chǔ)，在這個階段，相關(guān)企業(yè)要擬定項目結(jié)構(gòu)以及地點的選擇方案，考察項目的可行性，同時分析項目對企業(yè)、社會以及環(huán)境帶來的效益，對于各種設(shè)計的方案進行對比和評估，選擇合適的設(shè)計方面，并進行科學(xué)的改進；而成本管理方面，成本主要包含設(shè)計成本以及建設(shè)成本，對于設(shè)計成本而言，雖然只是一小部分，但是對整個工程的成本具有較大的潛在影響，即表現(xiàn)在項目使用的壽命和維護的成本方面，而對于造價成本方面，需要考慮的因素將會更多，例如：設(shè)備的技術(shù)要求以及性能數(shù)據(jù)，造價的分配調(diào)控還有工程場地的地貌、環(huán)境、氣候以及人口分布等，造價設(shè)計過程中，需要將節(jié)約環(huán)保的技術(shù)和設(shè)備運用到其中，貫徹可持續(xù)發(fā)展理念；施工是方案和設(shè)計落實的階段，需要保證規(guī)范性以及價值性。而將全壽命周期管理方法用于施工過程中，其優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾點：（1）降低項目運行限制導(dǎo)致的影響；（2）減少風(fēng)險產(chǎn)生，提升項目可靠性和優(yōu)質(zhì)性；（3）保證施工成本節(jié)約，降低投入；當項目完成后，運營階段也是項目全壽命周期成本管理的最后階段，而成本投入主要是在設(shè)備維護方面，這需要加強相關(guān)維修人員的素質(zhì)培訓(xùn)，優(yōu)化工作分配，同時明確管理責(zé)任和義務(wù)，保證各部門相互協(xié)調(diào)與交流，并且構(gòu)建全壽命周期維護管理規(guī)則，保證項目政策的運行[3]。

4.結(jié)語

可持續(xù)發(fā)展不僅僅是一種科學(xué)的理念，更是一個重要的目標。而保證我國能源的可持續(xù)發(fā)展，不僅僅需要通過節(jié)能以及再利用的手段，同時也需要將科學(xué)的管理手段和理念作為管理的依據(jù)，即全壽命周期管理。通過全壽命周期管理，可以保證清潔能源發(fā)電項目從規(guī)劃到運營的整個階段都能夠體現(xiàn)出總體的經(jīng)濟和效益，這也是項目建設(shè)的最終目標。隨著社會和時代的發(fā)展不斷朝著經(jīng)濟化、科學(xué)化的路線挺進，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了我國未來發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標。特別是針對目前地球能源在不斷被消耗的現(xiàn)狀，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了時代的主題。其中清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源已經(jīng)不是什么新鮮的手段，特別是在現(xiàn)代高度發(fā)達的科技條件下，人們開發(fā)出了很多清潔的能源，例如：風(fēng)能、水能、太陽能以及沼氣等，而通過清潔能源完成發(fā)電項目，也是我國一直在落實的內(nèi)容。所以研究清潔能源發(fā)電項目全壽命周期管理的理論和方法，對于我國發(fā)電項目的發(fā)展完善具有重要的意義。

【參考文獻】

[1]黃燕.智能化變電站項目設(shè)計優(yōu)化的全壽命周期管理[J].浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013，11：13-21.

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【關(guān)鍵詞】廣播電視 發(fā)射機房 管理系統(tǒng) 原理 智能化

1 前言

廣播電視內(nèi)部發(fā)射機房所使用的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)其基本作用是負責(zé)對數(shù)據(jù)和信息進行全面的采集與傳播。目前大部分廣播電視發(fā)展單位均于內(nèi)部的發(fā)射機房中引進先進的智能化計算機控制系統(tǒng)，以不斷提高數(shù)據(jù)信息采集以及發(fā)送工作的效率和質(zhì)量。本文根據(jù)筆者多年長期的實戰(zhàn)經(jīng)驗以及相關(guān)理論，以廣播電視的發(fā)射機房內(nèi)部具備的計算機智能化管理系統(tǒng)為出發(fā)點和落腳點，對該系統(tǒng)基本的原理以及設(shè)計內(nèi)容做出如下的闡述分析。

2 廣播電視內(nèi)部發(fā)射機房關(guān)于智能化管理系統(tǒng)的基本構(gòu)造和設(shè)計

2.1 上位機

上位機作為整個管理系統(tǒng)重要的核心組成部分，必須選擇穩(wěn)定性能良好、可靠性和安全性較高的工控類型PC機；另外，雙上位還需要開展對應(yīng)的熱備份處理活動。在該熱備份的內(nèi)部系統(tǒng)中，有兩臺專門的上位機是負責(zé)同下位機進行聯(lián)系，并將其內(nèi)部存數(shù)的數(shù)據(jù)和信息進行全面采集，然而兩臺上位機中僅有一臺能夠?qū)ο挛粰C對應(yīng)地發(fā)送出關(guān)于控制的命令，以防出現(xiàn)不良的故障后，另一臺閑置的上位機能夠立即進行自動化替代管理。

2.2 下位機

借助某一臺的下位機力量對某套節(jié)目所需的發(fā)射設(shè)備，（例如主機/備機）進行相應(yīng)的控制，應(yīng)盡可能地將下位機同發(fā)射機的位置的安裝縮短在合理的范圍內(nèi)，讓兩者間的界限長度最大程度的得到縮短，以全面弱化發(fā)射機給系統(tǒng)造成的干擾影響。

2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

整個管理系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包括現(xiàn)場集中式管理以及分層分布式管理這兩種模式，借助職能網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備力量將上位機同下位機兩者之間的數(shù)據(jù)信息通過三種不同交叉方式進行交換，并且確保每個的PLC站專門負責(zé)對應(yīng)的頻道，這時分層分布式的管理模式就會對相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息給予立即處理，進而全面有效保障了信息的安全性和完整性。

2.4 軟件的配置

軟件設(shè)計最想要系統(tǒng)能夠執(zhí)行集中式控制以及分散式控制的功能，通過讓系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)模塊化，這樣使得發(fā)射出去的數(shù)據(jù)信息更具拓展性。大部分的電視臺內(nèi)部下位機的工作站選擇的是西門子STEP7的編程軟件，選擇底層編程的突進進行平臺開發(fā)，以讓軟件運營在上位機，并利用監(jiān)控程序開始下載，以完成輸出或者是輸入的系統(tǒng)操作。它既能夠配置硬件，也能夠配置參數(shù)。測試以及通信等進行內(nèi)容進行設(shè)置，具備編程以及診斷的實用功能。

3 廣播電視的發(fā)射機房內(nèi)部計算機智能化管理系統(tǒng)主要的功能分析

3.1 監(jiān)控機功能

系統(tǒng)內(nèi)部的上位機PC在全體的監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要的地位，是系統(tǒng)不可或缺的組成部分，能夠借助人工操作的方式進行相應(yīng)的系列設(shè)置。另外，他作為重要的PLC現(xiàn)場監(jiān)控機，能夠通過仿真的形式將具有聯(lián)系的窗口給予高效地顯示出來，還能夠向遠程的監(jiān)控系統(tǒng)同相關(guān)系列的數(shù)據(jù)庫提供必要的服務(wù)，能夠?qū)φ麄€的機房電視內(nèi)部調(diào)頻的發(fā)射設(shè)備處于運行狀態(tài)下的系統(tǒng)圖以及具體的運行狀態(tài)給予在線顯示，并且能夠?qū)η岸螜C內(nèi)部的全部參數(shù)開展有效的巡檢工作，且能高效及時地完成。它主要的功能模塊涵蓋如下內(nèi)容：

（1）系統(tǒng)圖：這主要指的是能夠?qū)⒅蛋鄼C上所有機房的電視調(diào)頻以及發(fā)射設(shè)備存在關(guān)系的運行狀態(tài)相對于的圖形化面以及信息高效在線顯示出來，利用系統(tǒng)圖的功能將所有設(shè)備具體的開關(guān)量同模擬量均能給予清晰顯示。

（2）工況圖：該類型的圖主要通過數(shù)字以及模擬兩種方式顯示，通過控制兩個“數(shù)字表”以及“模擬量”的按鈕，根據(jù)按鈕變化的顏色就可辨別出系統(tǒng)是處于正常狀態(tài)還是發(fā)生故障，或是越限。

（3）管理信息系統(tǒng)：它專門負責(zé)系統(tǒng)管理發(fā)射臺內(nèi)部關(guān)于圖紙以及器材等相關(guān)資料，并且能夠自動化生成季度性報告，并有效對檢修以及交接值班的情況進行相關(guān)記錄，還可進行打印。

3.2 現(xiàn)場控制級功能

該部分通過把發(fā)射機與下位機PLC經(jīng)過并聯(lián)的方式進行連接，能夠?qū)Πl(fā)射機開始進行實時動態(tài)的監(jiān)控，它具有如下的功能：

3.2.1 狀態(tài)量的檢測

利用PLC能夠?qū)顟B(tài)量給予在線動態(tài)式檢測，如果設(shè)備發(fā)生故障時，它就會對故障進行相關(guān)的記錄，并立即啟動報普功能；然而，針對有些過荷性的故障，主要通過過荷復(fù)位途徑給予相應(yīng)處理，因為需要對故障的次數(shù)進行相應(yīng)的計算，所以報警會出現(xiàn)某些延遲。

3.2.2 開關(guān)量的控制

能夠?qū)Σ煌愋烷_關(guān)機加以控制，借助人工操作的形式對升降功率同開關(guān)機進行相應(yīng)的操作。

3.2.3 數(shù)據(jù)和模擬量的越線即時處理

能夠?qū)收系木咧靡约霸O(shè)備號等相關(guān)的情況給予實時動態(tài)顯示，進而向報警同數(shù)據(jù)的整理歸檔提供相應(yīng)的依據(jù)。

3.2.4 處理故障

按照備機的狀態(tài)、備機存貨以及播出時段等多因素方面的內(nèi)容確定有無倒機的需要，針對突發(fā)性故障相應(yīng)設(shè)置了倒機層級的操作，當機房內(nèi)部的設(shè)備發(fā)生故障時，即可按照對故障類型進行針對性處理。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷高速發(fā)展，人們對廣播電視信息的需要越來越高，這就使得人們對廣播電視行業(yè)發(fā)射機房的要求也相對提高。廣播電視作為現(xiàn)代社會中人們生活和娛樂不可或缺的重要媒介，只有不斷提高廣播電視行業(yè)的運營服務(wù)水平，才能為人們提供越來越優(yōu)質(zhì)的媒介服務(wù)。所以，應(yīng)該不斷提高廣播電視關(guān)于發(fā)射機房的系統(tǒng)管理水平和質(zhì)量。

參考文獻

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篇4

關(guān)鍵詞： 氫原子光譜 能級結(jié)構(gòu) 量子化

氫原子能級結(jié)構(gòu)屬于高中新課標選修模塊，這一部分的內(nèi)容是現(xiàn)代科學(xué)理論的開端和基礎(chǔ)，體現(xiàn)了人類認識自然規(guī)律的科學(xué)思想、科學(xué)方法。學(xué)生學(xué)習(xí)這一部分的知識，難點在于觀念的局限，從連續(xù)性到量子化的觀念更替。如果僅僅是為了學(xué)習(xí)氫原子能級結(jié)構(gòu)知識，推知原子結(jié)構(gòu)，那么可以從氫原子的薛定諤方程解出能級公式，由此描述氫原子的結(jié)構(gòu)和運動情況，解釋氫原子光譜。這更直接，但學(xué)生無法接受，難以理解。學(xué)生在生活實踐中、在經(jīng)典物理的學(xué)習(xí)中形成了根深蒂固的連續(xù)性觀念，在這個觀念的基礎(chǔ)上建立了一套因果律的思維方式，習(xí)慣于形象直觀的物理圖像描述，又沒有統(tǒng)計物理學(xué)的知識，能級結(jié)構(gòu)反映的量子化觀念顯得突兀，難以一下子理解原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和運動情況。因而課標要求，通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結(jié)構(gòu)，重視物理研究的過程，在探究和學(xué)習(xí)過程中逐步建立起量子化的新觀念和新思想。

1.由氫原子光譜推測能級結(jié)構(gòu)

氫原子光譜有連續(xù)譜和線狀譜，線狀譜由經(jīng)驗公式描述

=R［-］ （1）

此式稱為廣義巴爾末公式，是氫原子發(fā)光的波數(shù)。光量子論是確定的理論，愛因斯坦的光電效應(yīng)理論解釋，提出光能量總是一個單元的整數(shù)倍，這個能量單元為hv或hc，稱為光量子。如果把廣義巴爾末公式兩邊乘以hc，得

hc=hv=- （2）

（2）式左邊是光子能量，右邊必然也是能量［1］。右邊是兩項之差，兩項的形式相同，可以理解為能量在兩個狀態(tài)的差值。這樣（2）式的物理意義就清楚了，氫原子發(fā)出光子的能量等于其內(nèi)部能量的減少量，就是能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律。氫原子內(nèi)部能量為動能與勢能之和，是負值，（2）式表示成

hc=hv=--（-） （3）

這樣，氫原子的內(nèi)部能量

E=- （4）

n稱為主量子數(shù)，取1以上的正整數(shù)?？梢?，氫原子的內(nèi)部能量取分立值，稱為能級。

2.物理思想和方法

物理思想是指物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、運動和相互作用的客觀存在反映在人們的意識中經(jīng)過思維活動產(chǎn)生的結(jié)果。這種思維活動來源于社會實踐，尊重客觀規(guī)律，尊重實踐經(jīng)驗又不囿于經(jīng)驗，是符合辯證法的思維活動，思維活動的結(jié)果必須經(jīng)得起實踐的檢驗。物理學(xué)的每一個進展都包含著科學(xué)家們思維活動的精髓，閃耀著他們物理思想的火花，而氫原子結(jié)構(gòu)和運動的研究拉開了物理學(xué)由經(jīng)典理論到量子論變革的序幕，批判性、創(chuàng)新性的物理思不想斷熠熠生輝。

氫原子內(nèi)部能量是量子化的，這與我們過去的觀念格格不入。在經(jīng)典物理學(xué)及生活實踐中，有一個根深蒂固的觀念——連續(xù)性，在這個觀念下建立起來的運動方程，只要給定初值條件，就可以由運動方程預(yù)知將來的結(jié)果。經(jīng)典物理是經(jīng)過實踐檢驗了的，有大量實驗證明，但由經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典電磁輻射理論來描述氫原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運動和發(fā)光情況，得出的結(jié)論是不符合實驗事實的。經(jīng)典輻射理論認為帶電粒子做周期運動就要發(fā)出輻射即電磁能，電子會沿著螺旋線運動坍縮到原子核上，光譜也只有連續(xù)譜，不會有線狀譜。因此經(jīng)典理論在描述氫原子結(jié)構(gòu)和運動的時候出現(xiàn)了矛盾，波爾認真思考、分析了這個問題后，他的看法是：在經(jīng)典物理理論框架中用盧瑟福模型解釋原子的穩(wěn)定性是不可能的［2］。波爾認為，原子的穩(wěn)定性問題必須用另外一種觀點來看待，即電子繞原子核旋轉(zhuǎn)而不輻射能量，這種能量不變的狀態(tài)稱為定態(tài)，這與經(jīng)典輻射理論格格不入的，但必須這么看待，以解決電子坍縮問題，也就是說經(jīng)典輻射理論在原子內(nèi)部是不適用的。電子不會坍縮到原子核上，則表明電子必然有一個最小的軌道限制電子的坍縮，也是電子能量最小的軌道，電子在這個軌道上運動是穩(wěn)定的，不會再發(fā)出能量，這個定態(tài)稱為基態(tài)。

氫原子怎么發(fā)光的問題，則由廣義巴爾末公式（1）式給出線索，并由此推出氫原子內(nèi)部能量（4）式，該式表明氫原子可以處在一系列的定態(tài)，這些定態(tài)由正整數(shù)n表示。但要注意，前面由（1）式到（4）式的推導(dǎo)不能算作數(shù)理邏輯的論證，因為（1）式是由實驗數(shù)據(jù)湊出的一個表示形式，它的右邊不是可控制的已知物理量，只是一個經(jīng)驗公式。（1）式兩邊乘以hc，從而得到（4）式，沒有物理依據(jù)，包含人為因素，因此把（4）式看成氫原子內(nèi)部能量，不是實驗的結(jié)果，也不數(shù)理邏輯推導(dǎo)的結(jié)果，而且此式的形式和內(nèi)涵都與已知的理論不相容。因此，（4）式作為氫原子內(nèi)部能量的依據(jù)是不充分的，它只是一個線索，由這個線索出發(fā)可以解釋氫原子發(fā)光的問題，（3）表明了氫原子發(fā)光的物理含義，即氫原子每發(fā)出或吸收一個光子都是氫原子從一個定態(tài)到另一個定態(tài)的躍遷，其能量等于這兩個定態(tài)能級的差。

這里，玻爾提出了一個新的概念——躍遷。氫原子從一個定態(tài)到另一個定態(tài)，亦即電子從一個軌道到另一個軌道是躍遷，不能理解成在空間劃過一條軌跡到達另一個軌道，這與衛(wèi)星變軌是完全不同的物理圖像，否則光譜又只能是連續(xù)譜。躍遷這個概念，玻爾提出時也無法定義、無法解釋，暫時理解成在一個軌道上消失了一個電子，而在另一個軌道上出現(xiàn)了一個電子。后來人們把這幅物理圖像比喻成原子中的幽靈，是不能直觀想象的，躍遷的概念是在量子力學(xué)建立后由統(tǒng)計物理的理論來解釋。

氫原子的這一系列定態(tài)必須要有理論論證，玻爾歸納了以上的分析，提出了關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的普遍理論，稱為玻爾理論：定態(tài)假設(shè)、頻率條件和軌道角動量量子化條件。其中定態(tài)假設(shè)和頻率條件在前面已經(jīng)表述，軌道角動量量子化條件則是由對應(yīng)原理推出。玻爾提出這個理論的依據(jù)是：核式模型、光量子論和氫光譜實驗資料。由這個理論結(jié)合牛頓力學(xué)可以推出氫原子內(nèi)部能量公式，和（4）式一樣。

討論最簡單的情況，電子做圓軌道運動，氫原子內(nèi)部能量包括電子的動能、電子和原子核的庫侖吸引能，把原子核看成靜止不動的。

氫原子能量E=mv-=-z

將軌道角動量量子化條件2πrmv＝nh n＝1，2，3，…

代入上式可得E＝-=-z （5）

對氫原子，z=1，（5）式與（4）完全一樣。

由氫原子光譜推測能級結(jié)構(gòu)，從而描述氫原子結(jié)構(gòu)和運動，這就是物理學(xué)常用的從表象到機理的方法。玻爾在依據(jù)不充分的情況下通過假設(shè)提出了原子內(nèi)部的量子化規(guī)律，部分地描述了氫原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和運動，也為量子力學(xué)的建立打下了思想基礎(chǔ)。假設(shè)是現(xiàn)代物理重要的物理方法之一，它不是憑空猜想，是把欠缺的依據(jù)補充完整，由此建立的理論必須是符合邏輯的，并且能夠通過實踐檢驗。這就需要物理學(xué)家的直覺和想象，不崇拜經(jīng)驗和權(quán)威，大膽想象、敢于創(chuàng)新。教師在關(guān)于氫原子能級的教學(xué)中，不僅要教給學(xué)生量子理論的知識，而且要引導(dǎo)學(xué)生的思維，讓學(xué)生了解物理學(xué)的研究方法，使學(xué)生建立起物理思想，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

參考文獻：

［1］褚圣麟.原子物理學(xué)［M］.高等教育出版社，1979：29.

篇5

【關(guān)鍵詞】 脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折 有限元分析

合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折是一種較嚴重的平臺骨折，發(fā)生率約占脛骨平臺骨折的10％［1］。這種骨折不僅在內(nèi)側(cè)平臺有較大的骨折塊，還有外側(cè)平臺、髁間棘的骨折以及韌帶松弛而合并膝關(guān)節(jié)的半脫位，往往需手術(shù)治療。但是手術(shù)復(fù)位固定較困難，目前已有很多固定方法，如內(nèi)側(cè)雙鋼板(MDP)、雙側(cè)雙鋼板(BDP)、外側(cè)鎖定鋼板+拉力螺釘(LLP)、內(nèi)側(cè)T型單鋼板+拉力螺釘（MSP）等，哪種方法更好仍在不斷的實踐和研究中。Jiang等［1］用生物力學(xué)測定的方法比較了以上4種不同內(nèi)固定方法的穩(wěn)定性，認為MDP最可靠，LLP最差。本研究采用有限元分析方法比較了這4種內(nèi)固定方法的穩(wěn)定性。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 脛骨 Synbone人工骨，型號1118，瑞士Synthes醫(yī)療器械有限公司。

1.1.2 內(nèi)固定器材 4.5系統(tǒng)不銹鋼“T”型支撐鋼板及螺釘及3.5系統(tǒng)鈦合金有限接觸動力加壓鋼板（LC-DCP）、螺釘，武進醫(yī)療器械公司。微創(chuàng)內(nèi)固定系統(tǒng)（LISS），瑞士Synthes醫(yī)療器械有限公司。

1.1.3 三維有限元模型建立的硬件設(shè)備及軟件條件 DELL PRESIONTTM 650工作站。醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)Mimics 10.0（Materiaise′s Interactive Medical Image Control System， UK)；有限元分析軟件ANSYS 10.0；計算機輔助設(shè)計軟件Pro/Engineer 2001；繪圖軟件Auto CAD 14.0、3D MAX 6.0、CINEMA 4D 9.0；圖像處理軟件Photoshop 10.0。

1.2 方法

1.2.1 有限元模型的重建 對一完整的Synbone人工骨的脛骨（型號1118）進行CT（西門子CT掃描機）斷層成像。在CT成像過程中，將掃描對象置于掃描視野中心，保持縱軸方向不動，掃描條件為：140 kV，320 mA，層厚1 mm。掃描范圍從脛骨平臺到脛骨遠端1/3，得到CT圖片，在Mimics中轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，處理后生成合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折三維CAD模型并輸出，見圖1。

圖1 合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折

三維CAD模型多視角截圖

1.2.2 4種內(nèi)固定后模型的三維重建 以繪圖軟件Auto CAD、3D MAX、CINEMA 4D等重建內(nèi)固定物，外形尺寸數(shù)據(jù)由內(nèi)固定物的生產(chǎn)商（瑞士Synthes醫(yī)療器械有限公司，江蘇武進醫(yī)療器械公司）提供。將上一步的合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折的三維CAD模型導(dǎo)入Pro/Engineer 2001中，將兩部分按實際相對位置和尺寸比例相結(jié)合，螺釘在脛骨內(nèi)部的部分也完全按原比例結(jié)合，最終生成三維CAD模型，儲存時的幾何精度與第一步的三維重建模型相同，以確保不損失數(shù)據(jù)。

1.2.3 4種內(nèi)固定方法生物力學(xué)性能的ANSYS分析

1.2.3.1 網(wǎng)格劃分 將上一步最終生成的CAD模型導(dǎo)入ANSYS軟件，采用ANSYS前處理系統(tǒng)，脛骨選擇SOLID98號單元，鋼板采用PLANE42號單元，螺釘采用LINK8號單元，劃分網(wǎng)格，高應(yīng)力區(qū)自動網(wǎng)格加密處理，獲得合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折不同固定方法的有限元模型。

1.2.3.2 接觸條件 骨骼視為正交各向同性材料，其他所有材料均為彈性材料。拉力螺釘在脛骨平臺及脛骨干內(nèi)為完全固定，摩擦系數(shù)為0.3， 骨折界面摩擦系數(shù)亦為0.3，微創(chuàng)內(nèi)固定系統(tǒng)（LISS）鋼板與螺釘間為剛性連接。

1.2.3.3 載荷及邊界條件 將固定后的合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折三維有限元模型遠端固支，即遠端各節(jié)點在X、Y、Z軸上的位移為0。以500、1000、1500 N的縱向靜載荷分別進行加載。

1.2.3.4 生物力學(xué)性能分析 對不同固定方法固定后的合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折有限元模型分析脛骨近端的應(yīng)力分布，得出最大應(yīng)力值。

2 結(jié) 果

2.1 應(yīng)力分布 各模型加載500、1000、1500 N后脛骨近端的應(yīng)力圖見圖2，最大應(yīng)力值及其集中部位見表1。從這些結(jié)果可以看出，4種固定方法固定后的合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折最大應(yīng)力分布區(qū)域均位于內(nèi)側(cè)骨折塊內(nèi)。

2.2 應(yīng)力值 4種固定方法的最大應(yīng)力值在不同載荷強度下均依次為LLP＞MSP＞BDP＞MDP，LLP固定的最大應(yīng)力值是其他3種固定方法的2.8～6.3倍。

3 討 論

合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折多由高能量的內(nèi)翻應(yīng)力和軸向應(yīng)力所致，骨折累及包括部分外側(cè)平臺、髁間棘及整個內(nèi)側(cè)平臺在內(nèi)的大塊區(qū)域，通常都伴有一個較大的內(nèi)側(cè)或后內(nèi)側(cè)的“關(guān)鍵骨塊”［1］。由于前后交叉韌帶的附著點分別位于髁間棘偏內(nèi)及后方，因此雖然此型骨折中股骨髁與內(nèi)側(cè)平臺骨塊相互關(guān)系仍可保持一致，但外側(cè)平臺可因失去了交叉韌帶的控制而向外上方移位，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)半脫位。這種骨折非常不穩(wěn)定，預(yù)后也較其他類型的平臺骨折差［1-2］。其原因不僅包括骨折時較多的軟組織合并傷，也很大程度上與這種骨折的復(fù)位固定較難、術(shù)后并發(fā)癥較多有關(guān)［3］。這種骨折的處理較難，手術(shù)要恢復(fù)骨與關(guān)節(jié)正確的解剖關(guān)系，并給予可靠的固定，以利于膝關(guān)節(jié)早期活動。雖然文獻報道有多種治療方法可供選擇，但鋼板內(nèi)固定仍是最有效的治療方法［1］。

轉(zhuǎn)貼于 目前臨床上最常用的方法是通過髕旁內(nèi)側(cè)入路使用支撐鋼板結(jié)合前后位拉力螺釘固定，這種方法雖然可經(jīng)單一切口完成骨折固定，但是其對于后內(nèi)側(cè)骨塊的復(fù)位及固定均有一定難度。由于膝關(guān)節(jié)屈曲時平臺后內(nèi)側(cè)的剪切應(yīng)力較大，如果這些骨塊復(fù)位不佳或固定不穩(wěn)均容易導(dǎo)致內(nèi)側(cè)股骨髁向后下方半脫位，將嚴重影響膝關(guān)節(jié)的功能［2］。為了解決這些問題，可采用內(nèi)外側(cè)雙切口聯(lián)合入路的方法。由于人體正常步態(tài)周期中膝關(guān)節(jié)應(yīng)力的60％～75％由內(nèi)側(cè)平臺承載，加之下肢的解剖軸線及機械軸線均位于膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)方，因此內(nèi)側(cè)平臺骨折的移位趨勢主要是內(nèi)翻下沉移位。根據(jù)這一特點，內(nèi)側(cè)雙鋼板技術(shù)被應(yīng)用于合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折的治療。這項技術(shù)仍然使用后內(nèi)側(cè)切口防滑鋼板對后內(nèi)側(cè)骨塊進行復(fù)位固定，同時為了增加對內(nèi)側(cè)干骺端的支撐，更有效地對抗內(nèi)翻及軸向應(yīng)力，將以往外側(cè)的支撐鋼板應(yīng)用于前內(nèi)側(cè)［1］。此外LISS由于鋼板與螺釘鎖定后具有角穩(wěn)定性，因而可以防止干骺端骨折或累及脛骨內(nèi)側(cè)髁骨折后的內(nèi)翻塌陷。

本研究中4種方法固定后脛骨近端的應(yīng)力分布結(jié)果表明：MDP固定后的應(yīng)力最小，其后依次為BDP與MSP，而LLP固定的應(yīng)力最高。根據(jù)骨折固定的生物力學(xué)原理，作用在脛骨平臺上的應(yīng)力主要由剛度較高的內(nèi)固定物承擔。MDP和BDP固定中2塊鋼板在不同平面上對內(nèi)側(cè)骨折塊進行固定，在這種雙柱固定方式中，應(yīng)力可以通過2塊鋼板和較多的螺釘均勻分散，從而大大減少了應(yīng)力集中。MSP固定時內(nèi)側(cè)應(yīng)力的傳遞主要有2種途徑：一是經(jīng)鋼板跨過干骺端傳遞至脛骨干，二是通過螺釘將應(yīng)力傳遞至外側(cè)平臺及外側(cè)干骺端。由于其應(yīng)力僅由1塊鋼板及相對較少的螺釘承擔，因此每一承載單元的應(yīng)力明顯高于MDP和BDP 2種雙柱固定方法。而LLP固定時內(nèi)側(cè)應(yīng)力大部分是經(jīng)過作用在內(nèi)側(cè)平臺的鎖定螺釘及拉力螺釘傳遞至外側(cè)平臺及外側(cè)干骺端，小部分經(jīng)由骨折接觸面?zhèn)鬟f至脛骨干，由于其承載部位更為有限，因此每一承載單元的應(yīng)力極高。這種高應(yīng)力必然導(dǎo)致骨折端的高應(yīng)變，從骨折愈合角度來講，這種高應(yīng)變不利于骨折局部骨痂的生長。本研究中選用的合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折模型僅是一種相對理想化的模型，臨床上此型骨折還可能伴有干骺端的粉碎和后內(nèi)側(cè)的劈裂等，這些病理變化又加重了骨折端的不穩(wěn)定。通過有限元分析的結(jié)果可以看到，LLP固定由于承載部位有限而導(dǎo)致應(yīng)力較高，因而從生物力學(xué)角度看，并不適用于合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折；在局部軟組織允許的條件下，MDP固定是治療合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折較理想的固定方法。

有限元分析是一種新興的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用的可靠性已得到公認［5］，近年來， 有限元分析方法開始越來越多的被用于骨折內(nèi)外固定方法的生物力學(xué)評價中［1，6］，為臨床選擇有效的固定方法提供了實驗依據(jù)。

本研究中三維有限元模型的建立采用CT掃描技術(shù)，通過對Synbone人工骨結(jié)構(gòu)的掃描，利用ANSYS軟件重建脛骨近端的有限元模型，在此基礎(chǔ)上制備的合并膝關(guān)節(jié)脫位的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折三維有限元模型進行生物力學(xué)數(shù)據(jù)分析。由于這種人工骨是完全按照人體骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)制備的，因此其掃描后骨的組織結(jié)構(gòu)和構(gòu)成比例也與人體骨相似，賦予人體骨的特性參數(shù)后完全符合實驗需要。

由于腓骨對應(yīng)力分散作用的影響較小，僅占4.6%左右［1］，因此在分析中我們忽略了腓骨的作用。膝關(guān)節(jié)在正常生理活動中要承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、壓縮等不同類型的復(fù)雜應(yīng)力，其在不同步態(tài)周期及運動狀態(tài)下力的作用類型與大小又有很大差異，但垂直壓縮應(yīng)力是導(dǎo)致骨折塊移位及內(nèi)固定失效的最主要成分，因此實驗中我們僅對脛骨平臺施加了垂直方向的靜載荷，以觀察不同固定方法固定后脛骨近端的應(yīng)力分布情況，不同步態(tài)周期及運動狀態(tài)下的作用結(jié)果還有待進一步的研究。

參考文獻

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［5］ Georgiadis GM. Combined anterior and posterior approaches for complex tibial plateau fractures ［J］. J Bone Joint Surg Br， 1994， 76(2):285-289.

篇6

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

針對總部經(jīng)濟基地自身特點，仔細分析能源管理的實際需求，采用先進的分布式監(jiān)控技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)。系統(tǒng)由監(jiān)測中心平臺、現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)、智能傳感器裝置、智能網(wǎng)關(guān)（用于連接第三方智能計量裝置）等組成。系統(tǒng)在統(tǒng)一的能源管理平臺下，通過數(shù)據(jù)共享機制，實現(xiàn)對基地內(nèi)建筑用能進行全面的、實時的用能計量、能源質(zhì)量監(jiān)測、安全管理、節(jié)能控制。系統(tǒng)設(shè)計有以下特點：（1）系統(tǒng)集成在總部基地自動控制（BA）系統(tǒng)，在同一信息平臺采集、調(diào)度，便于各系統(tǒng)的整合，減少重復(fù)投資，同時便于維護。（2）系統(tǒng)利用設(shè)備專網(wǎng)資源，采用基地內(nèi)鋪設(shè)設(shè)備光纖環(huán)網(wǎng)作為能源數(shù)據(jù)的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過主干網(wǎng)與LonWorks分布式高速控制網(wǎng)絡(luò)的無縫連接，構(gòu)建成覆蓋全基地的分布式高速控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（3）實現(xiàn)總部基地水、電等能源的分類計量及用電分項計量等監(jiān)測。用電總計通過讀取安裝在變電所低壓進線的具有遠傳接口智能電表數(shù)據(jù)累加實現(xiàn)，用電分項計量數(shù)據(jù)通過讀取安裝在變電所低壓配電柜所有出線回路的具有遠傳接口智能電表數(shù)據(jù)獲得，用水總計通過在市政各總管網(wǎng)上安裝遠傳智能水表計量累加獲得。通過實時數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)用能問題，同時對重點用能系統(tǒng)進行專項用能計量和監(jiān)測。（4）利用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、變頻技術(shù)和LonWorks分布式高速控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對基地內(nèi)多聯(lián)機（VRV）空調(diào)系統(tǒng)及新風(fēng)系統(tǒng)進行全面的閉環(huán)節(jié)能控制，大幅降低空調(diào)能耗。（5）對基地內(nèi)變電所進行環(huán)境監(jiān)控，通過視頻監(jiān)控確保設(shè)備及用能安全，有效實現(xiàn)重要設(shè)備場所的無人值守。通過安裝溫感、煙感裝置監(jiān)測重要設(shè)備場所設(shè)備安全狀態(tài)及異常報警。

2硬件設(shè)計

2.1現(xiàn)場傳感器。智能電表使用的是三相多功能電力終端NLA-PM100D，采集三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因素、頻率及諧波等電能參數(shù)，具有在線分析各種用電回路的需量、識別有效負荷與無效能耗、監(jiān)測變電站的開關(guān)狀態(tài)等功能，同時自帶LonWorks網(wǎng)絡(luò)接口，方便使用。智能遠傳水表采用單流束葉輪技術(shù)，計數(shù)器部分采用成熟可靠的干式技術(shù)，計數(shù)器內(nèi)部沒有任何部件與水接觸，同時具備自動采集并能遠程傳輸數(shù)據(jù)。2.2現(xiàn)場通信子網(wǎng)?，F(xiàn)場通信子網(wǎng)由智能網(wǎng)絡(luò)控制器、各類智能表計、智能網(wǎng)關(guān)等組成。系統(tǒng)選擇i.LONSmartServer作為現(xiàn)場通信子網(wǎng)中的智能網(wǎng)絡(luò)控制器，主要功能是執(zhí)行LonWorks現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)至以太網(wǎng)的路由通信功能，起到雙向通信控制功能。其一，i.LONSmartServer可以向上通過系統(tǒng)通訊網(wǎng)路與控制中心進行數(shù)據(jù)傳遞交換，保證控制中心可以快速獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)；其二，i.LONSmartServer可以向下通過雙絞線與現(xiàn)場各類傳感器設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，完成傳感器設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和發(fā)送，實現(xiàn)遠程監(jiān)測、遠程測量和遠程控制等功能，同時起到各類通信協(xié)議轉(zhuǎn)換作用?，F(xiàn)場采用Lonworks雙絞線控制網(wǎng)絡(luò)，具有拓撲結(jié)構(gòu)靈活、傳輸介質(zhì)和方式多樣、傳輸速度快、抗干擾能力強等特點。Lon-works現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)采用了P-CSMA/CD技術(shù)，使用了可實時通信、網(wǎng)絡(luò)的LONTALK通信協(xié)議，符合國際標準，可真正實現(xiàn)產(chǎn)品的互換性、網(wǎng)絡(luò)極容易擴充、修改和維護。此外LonWorks網(wǎng)絡(luò)與Internet無縫連接，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控與遠程操作。2.3變電所線路電力監(jiān)測系統(tǒng)。變電所配置智能網(wǎng)關(guān)讀取高壓配電自動監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)，接入能管系統(tǒng)，實現(xiàn)電量計量及參數(shù)檢測報警（如電壓、電流、斷路器狀態(tài)、功率因數(shù)等，故障報警）。在基地內(nèi)各個變電所內(nèi)低壓室低壓進線配置三相多功能電力監(jiān)控終端，用于變電所低壓側(cè)用電的總計量及電能質(zhì)量的監(jiān)測。對變電所各個低壓出線回路配置三相多功能電力監(jiān)控終端，用于對各個出線回路的計量及電能質(zhì)量監(jiān)測。2.4空調(diào)新風(fēng)節(jié)能監(jiān)測控制。目前總部基地使用較多的暖通系統(tǒng)是多聯(lián)機（VRV）空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合的工作方式。總部基地能源管理系統(tǒng)利用溫度傳感器及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，實現(xiàn)多聯(lián)機（VRV）空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)自動化控制。對空調(diào)機組配置通信接口及智能網(wǎng)關(guān)，接入到能效提升和柔性調(diào)峰控制平臺，通過能效提升和柔性調(diào)峰控制平臺，對多聯(lián)機（VRV）空調(diào)系統(tǒng)進行集中控制。新風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器等監(jiān)測數(shù)值，自動啟動停止對應(yīng)的新風(fēng)機組、調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度。

3軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件可有效對總部基地電、水等各類能源的智能表計進行實時在線的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測和計量，為能源精細化管理提供準確、連續(xù)的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)源頭的可靠性。系統(tǒng)軟件采用B/S架構(gòu)與C/S架構(gòu)有機結(jié)合的方式，用B/S架構(gòu)的軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢的需求，用C/S架構(gòu)的軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的能源實時監(jiān)控功能。系統(tǒng)開發(fā)使用C#開發(fā)語言和SQLServer數(shù)據(jù)庫，主要開發(fā)基于C/S的基地能源自動化監(jiān)管系統(tǒng)軟件和基于B/S的基地能源查詢分析軟件，用WINDOWS2008Advancedserver和SQLServer2008數(shù)據(jù)庫搭建?；啬茉醋詣踊O(jiān)管系統(tǒng)軟件用C#語言開發(fā)，主要對現(xiàn)場各種智能表計能源數(shù)據(jù)進行采集并存儲，對單體狀態(tài)、能源報表、設(shè)備節(jié)點的組態(tài)進行實時監(jiān)測?；啬茉床樵兎治鲕浖饕獮槟茉磾?shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計與分析，供管理人員進行能源查詢、分析與預(yù)測，并作出科學(xué)的能源策略?；啬茉醋詣踊O(jiān)管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲與操作軟件部分是在SQLServer2008數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)的。考慮總部經(jīng)濟基地建筑規(guī)模大、運行時間長、功能復(fù)雜、能源種類多且消耗高等特點，在系統(tǒng)設(shè)計中會用到大量的數(shù)據(jù)存儲和讀取，這也是關(guān)系到系統(tǒng)運行快慢的重要部分。對于基地能源監(jiān)測大數(shù)據(jù)的管理，系統(tǒng)采用了存儲管理方式，這樣雖然占用了一定的存儲資源，但是在效率上有了很大提升，為提高整個控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度打下了基礎(chǔ)。

4系統(tǒng)優(yōu)勢

目前常用的能源管理方法分為人工傳統(tǒng)方法、設(shè)備檢測方法和自動能源管理方法，主要內(nèi)容比較如下：（1）人工傳統(tǒng)方法。該方法主要使用在一些運行年代久遠的企業(yè)或基地，這些企業(yè)或基地使用的設(shè)備較為傳統(tǒng)，沒有安裝自動化檢測裝置，缺少數(shù)據(jù)自動傳輸功能。該方法多為粗放式能源管理方法，主要是使用人工抄表的方法采集數(shù)據(jù)，定期進行人工統(tǒng)計，或者根據(jù)能源購入總量及使用時間進行統(tǒng)計。（2）設(shè)備檢測方法。隨著科技的發(fā)展，一些傳統(tǒng)企業(yè)或基地開始對能源設(shè)備進行更新?lián)Q代，對一些重點設(shè)備安裝了能源使用監(jiān)測設(shè)備或使用了全自動的設(shè)備，這些設(shè)備工作的相關(guān)數(shù)據(jù)可以由設(shè)備單獨保存，工作人員可以讀取設(shè)備數(shù)據(jù)進行分析。（3）自動能源管理方法。進入互聯(lián)網(wǎng)時代，設(shè)備的發(fā)展也被賦予了互聯(lián)網(wǎng)因素，設(shè)備不僅可以自動完成能源相關(guān)數(shù)據(jù)讀取和檢測，還可通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和分享，全面進入了物聯(lián)網(wǎng)時代。這種方法完全剔除了人工現(xiàn)場檢測或數(shù)據(jù)分析部分，交由計算機和傳感器自動完成。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源管理方法屬于自動能源管理方法的一種，具有以下優(yōu)勢：①突破人工傳統(tǒng)方法的獲取數(shù)據(jù)方式，人工傳統(tǒng)方法在抄寫數(shù)據(jù)記錄時會可能會出現(xiàn)錄入錯誤，特別是總部經(jīng)濟基地采集點多、數(shù)據(jù)多，使用人工傳統(tǒng)方法時很容易出錯。采用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源管理方法，可以快速讀取數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)準確率，自動化讀取，減少工作錯誤。②基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源管理方法可以根據(jù)要求做到實時統(tǒng)計傳感器數(shù)據(jù)，可以快速響應(yīng)控制系統(tǒng)要求，通過快速獲取數(shù)據(jù)及時分析判斷總部基地運行狀態(tài)，這點是人工傳統(tǒng)方法和設(shè)備檢測方法無法完成的。③人工傳統(tǒng)方法和設(shè)備檢測方法都是需要人工讀取、統(tǒng)計和分析，對人員的管理和工作流程的控制有著較高要求。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源管理方法是一次投入，減少了人員的使用，避免了運營時人員管理和工作流程控制等問題，在減少運營成本的同時，消除了人員記錄主觀錯誤的風(fēng)險。④基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源管理方法可以快速定位能源系統(tǒng)故障處，提升問題處理反應(yīng)能力，確保總部基地正常運轉(zhuǎn)。⑤基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源管理方法通過前端傳感器獲取數(shù)據(jù)，利用后臺控制系統(tǒng)可以對用能過高單位和用能危險單位進行合理控制，用閉環(huán)控制方法降低整個能源消耗。

5結(jié)語

本文設(shè)計的能源管理系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了總部經(jīng)濟基地常規(guī)能源監(jiān)測和重點用能系統(tǒng)（空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)）監(jiān)測控制相結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計中綜合運用了互聯(lián)網(wǎng)快速通信、各類傳感器檢測、系統(tǒng)軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，有一定的實際使用價值。在分析了人工傳統(tǒng)方法、設(shè)備檢測方法和自動能源管理方法優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)屬于自動能源管理方法的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源管理方法更適合在總部經(jīng)濟基地使用。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的總部經(jīng)濟基地能源管理系統(tǒng)的建立不僅可全方位監(jiān)控總部基地能源使用狀況，而且還可快速判斷出基地能源使用故障和故障位置，同時對重點用能系統(tǒng)（空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)）進行了閉環(huán)式監(jiān)測控制，提高了總部基地能源使用效率，減少了能源浪費，對總部經(jīng)濟基地正常運轉(zhuǎn)起到了十分重要的作用。

作者:華磊 單位:江蘇省工程咨詢中心

參考文獻：

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篇7

1.1科學(xué)性火力發(fā)電廠運行過程中要想實現(xiàn)能源的節(jié)約必須注重科學(xué)性，因為火力發(fā)電廠運行與一般的資源存在根本性的不同。電能是一種無形的能源形式，我們無法通過肉眼對其進行觀察與衡量，這就要求我們必須運用科學(xué)的方法促進電能運行過程中節(jié)能措施的實施和發(fā)展。

1.2實踐性實踐是檢驗真理的唯一標準，在降低火力發(fā)電廠運行能耗的過程之中也應(yīng)該考慮實踐性。在設(shè)計和制定一些節(jié)能措施的時候，首先應(yīng)該進行相應(yīng)的實驗，通過實踐來檢驗相關(guān)措施是否可以有效的降低電力運行過程之中的能耗，這對于節(jié)能措施的順利實施與開展有著極為重要的價值和意義。

2電力運行中的節(jié)能措施

2.1不斷的進行發(fā)電技術(shù)更新現(xiàn)階段，我國的電廠主要采用的方式還是火力發(fā)電，這種發(fā)電方式本身就涉及到巨大的資源浪費，因此，在實際的工作之中，火力發(fā)電廠應(yīng)該注重技術(shù)更新，不斷的促進我國火力發(fā)電廠的發(fā)展，降低能源損耗，為實現(xiàn)國家的節(jié)能減排目標而不斷努力。生產(chǎn)技術(shù)的更新需要依靠科技的力量，同時也需要不斷的開拓與發(fā)現(xiàn)，火力發(fā)電廠的相關(guān)工作人員應(yīng)該不斷的進行探索，只有這樣才能實現(xiàn)技術(shù)更新與革命。

2.2改變火力發(fā)電廠傳統(tǒng)輸電方式電能與普通的能源在輸送過程之中存在明顯的不同，火力發(fā)電廠電力輸送主要依靠相應(yīng)的輸電線路完成的，為了實現(xiàn)節(jié)能的目標，火力發(fā)電廠在實際的電力運行之中，應(yīng)該注重輸電方式的選擇。應(yīng)該設(shè)計并選擇合適的輸電方式，改變傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的輸電方式。在現(xiàn)代電力輸送過程之中通常采用高壓輸電和多導(dǎo)體化實現(xiàn)輸電能耗的降低。增容導(dǎo)線是火力發(fā)電廠在進行電力運行過程之中經(jīng)常應(yīng)用的方法之一，我們所說的增容導(dǎo)線（也稱高溫低弧垂導(dǎo)線），指持續(xù)工作溫度在150℃或者能運行在超200℃事故溫度的導(dǎo)線。充分利用原有走廊和鐵塔，將原有導(dǎo)線更換為增容導(dǎo)線。當負荷增加時，導(dǎo)線可以長期在150℃-210℃高熱負荷下工作，傳輸1.5倍-2.0倍電流，導(dǎo)線的機械、電氣性能基本不變，而導(dǎo)線的荷載、弧垂和原線路基本相當。因此，火力發(fā)電廠采用這樣的傳輸方式可以使一條輸電線路在一定條件下起到兩條輸電線路的作用。這將在很大程度上減少火力發(fā)電廠電力運行過程中的能耗，節(jié)約了火力發(fā)電廠輸電線路的建設(shè)費用，對于火力發(fā)電廠電力輸送的發(fā)展有著極大的意義和價值。

2.3生產(chǎn)過程中采用節(jié)能設(shè)施和節(jié)能的管理方法火力發(fā)電廠電力運行過程的能耗問題不僅僅是由輸電設(shè)備與輸電線路這些不可避免的因素，同時還受到一些電力設(shè)施和管理方法的影響。在實際的工作之中應(yīng)該注重節(jié)能設(shè)施的設(shè)計與安裝和節(jié)能管理方法的有效貫徹。應(yīng)該按照相關(guān)標準進行設(shè)計，并根據(jù)不同場所的需求，綜合考慮配光曲線、燈具利用系數(shù)等因素，科學(xué)確定各環(huán)節(jié)的設(shè)備狀況，選擇合適的節(jié)能評價標準，采用科學(xué)先進的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)線，提倡使用節(jié)能設(shè)備。平衡三相配電干線的各相負荷，最大相線負荷和最小相線負荷均不能超過標準。

2.4提高火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識為了降低我國火力發(fā)電廠電力運行之中的能耗，我們應(yīng)該充分的注重改善和提高火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識，讓火力發(fā)電廠員工意識到電力資源的珍貴性，通過他們的實際行動貫徹落實節(jié)能意識，在日常生產(chǎn)之中注重電能的節(jié)約，只有這樣才能保證我國火力發(fā)電廠電力運行之中節(jié)能問題的解決。另一方面，只有火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識增強了，他們會自覺的踐行節(jié)能措施，監(jiān)督火力發(fā)電廠的各項生產(chǎn)過程，這樣才能有效的降低我國火力發(fā)電廠電能運行過程之中電能的損耗，發(fā)揮了員工群眾的監(jiān)督作用，實現(xiàn)我國火力發(fā)電廠電力運輸節(jié)能問題的解決。

2.5提升導(dǎo)線工作溫度導(dǎo)線的工作溫度和導(dǎo)線的能源損耗之間存在著很大的關(guān)系，火力發(fā)電廠在實際的的工作之中，我們?yōu)榱私档突鹆Πl(fā)電廠電力運行的能耗就應(yīng)該適當提升導(dǎo)線的工作問題，這樣可以有效的避免一些電力事故的發(fā)生，為增容導(dǎo)線的順利使用提供前提與保證，解決電力運行與輸送的相關(guān)難題。導(dǎo)線工作溫度的提高，可以有效的改變電力輸送的效率與質(zhì)量，降低火力發(fā)電廠電力輸送過程中的能耗，保證電氣設(shè)備的工作性能與機械性能不變，甚至允許電力傳輸?shù)碾娏骷颖?，這樣就實現(xiàn)了兩條輸電線路的作用，大大降低了火力發(fā)電廠電力傳輸?shù)某杀尽?/p>

3結(jié)束語

篇8

關(guān)鍵詞：電力運行；節(jié)能問題；現(xiàn)實狀況；節(jié)能措施

中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A

引言

節(jié)能減排是我國經(jīng)濟發(fā)展與社會發(fā)展的基本理念，也是建設(shè)社會主義生態(tài)文明的必然要求。在火力發(fā)電廠運行過程之中，我們也應(yīng)該充分的重視節(jié)能減排理念的貫徹與實施，不斷采取相應(yīng)的措施，促進我國電力事業(yè)的健康發(fā)展，為我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)保駕護航，努力建設(shè)社會主義生態(tài)文明。

一、電力運行中使用節(jié)能技術(shù)的根本目的

1、優(yōu)化供電布局

我國的經(jīng)濟發(fā)展要求電力建設(shè)向前發(fā)展。據(jù)2013年統(tǒng)計，我國年發(fā)電總量己到達4.8萬億千瓦時，裝機容量達10.6億千瓦，排世界第二位。在我國發(fā)電量持續(xù)增長的前提下，只有優(yōu)化供電布局，才能發(fā)揮我國的電力優(yōu)勢，否則會造成能源浪費的現(xiàn)象。

2、提高供電效率

為了提高我國電網(wǎng)運行的效率，我國正進行優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃、提高輸電設(shè)計、推進節(jié)能減排等電力項目。在這些項目中，使用節(jié)能技術(shù)有非常重要的意義。使用節(jié)能優(yōu)化技術(shù)，能夠使我國的電力生產(chǎn)和輸送技術(shù)進一步優(yōu)化，使我國供電效率提高。

3、減少資源損耗

在我國，火力發(fā)電占電力生產(chǎn)比例約70%左右，火力發(fā)電需要的煤炭資源是不可再生的資源，它們是我國重要的能源資源。即使在風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電中，如果生產(chǎn)的電力被無謂消耗，依然會浪費大量的生產(chǎn)成本。為了減少資源的消耗，我國需做好電力運行中的節(jié)能工作。

二、電力運行的現(xiàn)實狀況

1、電力運行及電力管理的內(nèi)容

電力運行與用電的節(jié)能管理的關(guān)系是十分密切的，在我國的社會主義發(fā)展過程中，電力資源的浪費現(xiàn)象十分嚴重。電力運行中設(shè)備的保養(yǎng)可以分為以下兩個方面：（1）對電力設(shè)備的維修要做到最好，在電力設(shè)備出現(xiàn)故障時，能夠得到及時的進行維修，從而為維修的工作提供方便。（2）在電力設(shè)備出現(xiàn)故障時，要及時的恢復(fù)用電的管理，降低停電給人們帶來的不便。為人們在電力運行中提供方便。

2、電能消耗的社會意識較弱

電能的消耗量在電力運行的過程中是必然存在的，怎樣的有效控制用電已經(jīng)成為電力行業(yè)發(fā)展過程中有待解決的問題。然而，在部分的企業(yè)管理過程中，就會出現(xiàn)一些管理不當?shù)男袨椋趯嵺`的管理過程中，制度不完善，存在偷電、漏電等一系列違法行為。由于工廠中出現(xiàn)一些分配不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致電力的管理部門個工作內(nèi)容較為復(fù)雜，管理分工不明確，沒有明確的責(zé)任制管理規(guī)范，一些員工在工作時缺乏責(zé)任心。而一些工廠企業(yè)設(shè)立在偏遠的地區(qū)，為了一些非法利益，造成了嚴重的電力消耗和電力流失，在一些辦公場所中，存在嚴重的電力能源的浪費現(xiàn)象，一些員工的自覺行不強，下班時不關(guān)閉電腦，電燈等電力設(shè)施造成了嚴重的浪費現(xiàn)象。所以，在我國的電力管理工作中制度應(yīng)該得到有效的加強。

3、違規(guī)電力的設(shè)施電力損耗嚴重

在整個電力系統(tǒng)的運行過程中，電力設(shè)施的設(shè)備損耗是不可能避免的，部分地區(qū)的電力設(shè)施傳輸?shù)脑O(shè)備電能消耗非常大，對供電的情況造成了質(zhì)量上的影響，同時，也大大的降低了電力能源的利用率。對于一些資源有限的地區(qū)而言，很多的電力設(shè)施沒有及時得到更新，大量的使用著過期的電力設(shè)備，而過期的電力設(shè)備在使用過程中電能損耗也是十分嚴重的，對整個區(qū)域的電網(wǎng)設(shè)備都會造成十分嚴重的影響，導(dǎo)致電能的消耗過大。所以，相關(guān)的管理部門要針對這種現(xiàn)象嚴格治理。

二、電力運行中的節(jié)能措施

1、不斷的進行發(fā)電技術(shù)更新

現(xiàn)階段，我國的電廠主要采用的方式還是火力發(fā)電，這種發(fā)電方式本身就涉及到巨大的資源浪費，因此，在實際的工作之中，火力發(fā)電廠應(yīng)該注重技術(shù)更新，不斷的促進我國火力發(fā)電廠的發(fā)展，降低能源損耗，為實現(xiàn)國家的節(jié)能減排目標而不斷努力。生產(chǎn)技術(shù)的更新需要依靠科技的力量，同時也需要不斷的開拓與發(fā)現(xiàn)，火力發(fā)電廠的相關(guān)工作人員應(yīng)該不斷的進行探索，只有這樣才能實現(xiàn)技術(shù)更新與革命。

2、改變火力發(fā)電廠傳統(tǒng)輸電方式

電能與普通的能源在輸送過程之中存在明顯的不同，火力發(fā)電廠電力輸送主要依靠相應(yīng)的輸電線路完成的，為了實現(xiàn)節(jié)能的目標，火力發(fā)電廠在實際的電力運行之中，應(yīng)該注重輸電方式的選擇。應(yīng)該設(shè)計并選擇合適的輸電方式，改變傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的輸電方式。在現(xiàn)代電力輸送過程之中通常采用高壓輸電和多導(dǎo)體化實現(xiàn)輸電能耗的降低。

增容導(dǎo)線是火力發(fā)電廠在進行電力運行過程之中經(jīng)常應(yīng)用的方法之一，我們所說的增容導(dǎo)線（也稱高溫低弧垂導(dǎo)線），指持續(xù)工作溫度在150℃或者能運行在超200℃事故溫度的導(dǎo)線。充分利用原有走廊和鐵塔，將原有導(dǎo)線更換為增容導(dǎo)線。當負荷增加時，導(dǎo)線可以長期在150℃-210℃高熱負荷下工作，傳輸1.5倍-2.0倍電流，導(dǎo)線的機械、電氣性能基本不變，而導(dǎo)線的荷載、弧垂和原線路基本相當。因此，火力發(fā)電廠采用這樣的傳輸方式可以使一條輸電線路在一定條件下起到兩條輸電線路的作用。這將在很大程度上減少火力發(fā)電廠電力運行過程中的能耗，節(jié)約了火力發(fā)電廠輸電線路的建設(shè)費用，對于火力發(fā)電廠電力輸送的發(fā)展有著極大的意義和價值。

3、產(chǎn)過程中采用節(jié)能設(shè)施和節(jié)能的管理方法

火力發(fā)電廠電力運行過程的能耗問題不僅僅是由輸電設(shè)備與輸電線路這些不可避免的因素，同時還受到一些電力設(shè)施和管理方法的影響。在實際的工作之中應(yīng)該注重節(jié)能設(shè)施的設(shè)計與安裝和節(jié)能管理方法的有效貫徹。應(yīng)該按照相關(guān)標準進行設(shè)計，并根據(jù)不同場所的需求，綜合考慮配光曲線、燈具利用系數(shù)等因素，科學(xué)確定各環(huán)節(jié)的設(shè)備狀況，選擇合適的節(jié)能評價標準，采用科學(xué)先進的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)線，提倡使用節(jié)能設(shè)備。平衡三相配電干線的各相負荷，最大相線負荷和最小相線負荷均不能超過標準。

4、提高火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識

為了降低我國火力發(fā)電廠電力運行之中的能耗，我們應(yīng)該充分的注重改善和提高火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識，讓火力發(fā)電廠員工意識到電力資源的珍貴性，通過他們的實際行動貫徹落實節(jié)能意識，在日常生產(chǎn)之中注重電能的節(jié)約，只有這樣才能保證我國火力發(fā)電廠電力運行之中節(jié)能問題的解決。另一方面，只有火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識增強了，他們會自覺的踐行節(jié)能措施，監(jiān)督火力發(fā)電廠的各項生產(chǎn)過程，這樣才能有效的降低我國火力發(fā)電廠電能運行過程之中電能的損耗，發(fā)揮了員工群眾的監(jiān)督作用，實現(xiàn)我國火力發(fā)電廠電力運輸節(jié)能問題的解決。

5、提升導(dǎo)線工作溫度

導(dǎo)線的工作溫度和導(dǎo)線的能源損耗之間存在著很大的關(guān)系，火力發(fā)電廠在實際的的工作之中，我們?yōu)榱私档突鹆Πl(fā)電廠電力運行的能耗就應(yīng)該適當提升導(dǎo)線的工作問題，這樣可以有效的避免一些電力事故的發(fā)生，為增容導(dǎo)線的順利使用提供前提與保證，解決電力運行與輸送的相關(guān)難題。

導(dǎo)線工作溫度的提高，可以有效的改變電力輸送的效率與質(zhì)量，降低火力發(fā)電廠電力輸送過程中的能耗，保證電氣設(shè)備的工作性能與機械性能不變，甚至允許電力傳輸?shù)碾娏骷颖叮@樣就實現(xiàn)了兩條輸電線路的作用，大大降低了火力發(fā)電廠電力傳輸?shù)某杀尽?/p>

結(jié)束語

電力運行節(jié)能管理關(guān)系到電力企業(yè)的科學(xué)發(fā)展，也深深地影響到社會的和諧穩(wěn)定，只有不斷加強管理，更新老化設(shè)備和線路，制定科學(xué)合理的管理制度，提升人員專業(yè)素質(zhì)，在全社會營造安全節(jié)能氛圍，才能保證電力安全生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保目標的實現(xiàn)。

參考文獻

[1]張萍.關(guān)于電力運行中的節(jié)能問題分析[J].黑龍江科學(xué)，2013，12：287.

篇9

[關(guān)鍵詞]企業(yè)　管理　節(jié)能　降耗

計量工作是企業(yè)管理的基礎(chǔ)，要根據(jù)計量檢測數(shù)據(jù)的分析，探索合理的改進方案，進行技術(shù)改造，就能夠使能源得到最大限度的利用，為企業(yè)獲取最大的經(jīng)濟效益。

1　強化計量管理的意義

計量是節(jié)能和管理的眼睛，缺少科學(xué)的計量數(shù)據(jù)，節(jié)能和管理就是一句空話。質(zhì)檢部門主管的標準化、計量、質(zhì)量管理、質(zhì)量監(jiān)督、認證認可、特種設(shè)備監(jiān)察等工作，都與節(jié)能降耗有著密不可分的關(guān)系。但是，計量數(shù)據(jù)卻是最重要的，它是一切經(jīng)濟活動的重要基礎(chǔ)，“基礎(chǔ)不牢、地動山搖”，計量數(shù)據(jù)不準或不真實，什么成本、經(jīng)濟效益都不可能真實。

沒有準確和必要的計量數(shù)據(jù)，能源審計的能量平衡表無法編制，能源網(wǎng)絡(luò)圖無法繪制，能量平衡測試工作也無法進行，也無法找到節(jié)能降耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。沒有可靠的計量檢測數(shù)據(jù)，企業(yè)的能源消耗就是一本“糊涂賬”，更談不到提高能源的綜合利用率。在(國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定)中第三十六條規(guī)定：加強能源統(tǒng)計和計量管理，各級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門要督促企業(yè)合理配備能源計量器具，加強能源計量管理。“樹立了計量就是計錢的理念!”節(jié)約開支、降低成本，沒有計量這把尺子可不行。

認識是行動的先導(dǎo)，不解決企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的思想認識問題，或者企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對能源計量工作重視不夠，想把企業(yè)節(jié)能工作搞好，就是一句空話。近年來，隨著各地對高耗能、高污染企業(yè)的專項整治和節(jié)能降耗工作的開展，應(yīng)該說取得了一定的成效。但是，在技術(shù)和管理上，相當一部分企業(yè)能源計量基礎(chǔ)工作不扎實，能源計量管理手段落后、水平不高，存在對國家能源計量管理的法律法規(guī)不了解、能源計量器具配備不足或不適用、能源計量管理人員隊伍不健全、能源計量管理人員素質(zhì)不高和能源計量管理體系不完善等問題。

在計量管理中要抓好以下幾點：一是帶著熱情搞服務(wù)，對企業(yè)既管又幫、管幫結(jié)合，不能亂施權(quán)威，更不能居高臨下；二是帶著原則搞服務(wù)，寓監(jiān)督管理于服務(wù)之中，在監(jiān)管中加強服務(wù)，在服務(wù)中加強監(jiān)督，對企業(yè)存在的問題，既要敢于直言不護短，又要苦口婆心幫助企業(yè)解決存在的實際問題。因此，我們更要在企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)面前多為他們說話，多為他們撐腰，多為他們創(chuàng)造好的工作環(huán)境；三是帶著主動意識服務(wù)。充分發(fā)揮質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督計量服務(wù)職能優(yōu)勢，著重幫助指導(dǎo)試點企業(yè)建立科學(xué)完善的能源計量管理網(wǎng)絡(luò)，完善能源計量器具的配備，開展能源計量檢測、實施能源計量數(shù)據(jù)統(tǒng)計和能源消耗數(shù)據(jù)間的平衡、追溯、比對，用科學(xué)的數(shù)據(jù)控制節(jié)能空間。質(zhì)檢部門應(yīng)抓住當前的機遇，積極推進能源計量工作。領(lǐng)導(dǎo)重視是關(guān)鍵，思想統(tǒng)一是保障，抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，通過有效的技術(shù)服務(wù)，推動企業(yè)節(jié)能降耗工作，計量工作是能夠有所作為的。

2　計量管理如何推進節(jié)能降耗

2.1　完善各項能源管理制度

為做好節(jié)能降耗工作，要制定嚴格的能源管理制度，這些規(guī)章制度明確規(guī)定各有關(guān)部門的工作職責(zé)和工作標準，理順了工作流程，各項管理規(guī)范、順暢。這些制度包括：用電管理制度、用水管理制度、燃料管理制度、統(tǒng)計管理制度、定額管理和獎懲制度。特別是定額管理制度在節(jié)約用能、合理用能、控制能源消耗生產(chǎn)成本的過程中發(fā)揮較大作用。通過在能源使用全過程的各個環(huán)節(jié)上安裝的能源計量器具，使得各個環(huán)節(jié)上的能源是否按定額消耗就有了依據(jù)。通過嚴格的檢查、考核、評比，確保獎懲結(jié)果在每月的績效工資中予以兌現(xiàn)。

2.2　構(gòu)筑計量管理平臺，為節(jié)能降耗提供技術(shù)保障

計量確認體系是一個“標準化”的系統(tǒng)，有組織機構(gòu)、職責(zé)、程序和資源五部分構(gòu)成。計量確認體系在計量設(shè)備的規(guī)范、計量檢測設(shè)備的配備及性能要求、儲存與保管、量值溯源、記錄、標記、環(huán)境條件、計量人員以及管理制度等方面要有明確要求，并對應(yīng)形成的適宜程序文件。

2.3　完善能源計量網(wǎng)絡(luò)

按計量數(shù)據(jù)的收集、處理、儲存、反饋、控制的需要，逐步形成各種能源的檢測計量網(wǎng)絡(luò)，同時，還根據(jù)能源計量管理的需要，繪制《電能計量網(wǎng)絡(luò)圖》、《供煤計量網(wǎng)絡(luò)圖》、《蒸汽計量網(wǎng)絡(luò)圖》、《供水計量網(wǎng)絡(luò)圖》等，能源計量器具的配備計劃嚴格按照網(wǎng)絡(luò)圖實施。

2.4　做好能源計量器具的溯源、檢定等管理工作

計量工作的核心就是通過量值溯源。出具準確可靠的計量數(shù)據(jù)，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營提供技術(shù)保障。為了保證使用的能源計量器具的量值統(tǒng)一、準確，計量管理部門積極發(fā)揮職能作用，按照計量管理體系文件要求，對公司能源計量范圍內(nèi)的各種計量活動進行管理、監(jiān)督。建立企業(yè)能源量值傳遞系統(tǒng)。依據(jù)《量值溯源管理程序》制定能源量值傳遞溯源圖。明確規(guī)定標準器的名稱、精確度、測量范圍，器具的型號、數(shù)量，被檢定／校準的計量器具的名稱、精確度、測量范圍、數(shù)量、使用地點、檢定周期等，使能源計量器具的受檢率要達到100％。對那些精密度高、本企業(yè)不能檢定的計量器具，及時提請政府計量部門安排檢定。實行周期檢定。根據(jù)能源計量器具所檢測對象的重要程度和使用環(huán)境的優(yōu)劣，來確定各計量器具的檢定周期，要求能源計量器具的周期受檢率要達到98％～100％；檢定／校準合格的計量器具才能投入運行。對能源計量器具的購置，嚴格按照《測量設(shè)備采購、貯存、發(fā)放管理程序》執(zhí)行。能源計量管理部門、使用部門要保證投入服役運轉(zhuǎn)的計量器具的可靠性和精確度。

3　對企業(yè)能源數(shù)據(jù)抽好統(tǒng)計分析

扎實做好生產(chǎn)過程中的能源計量數(shù)據(jù)統(tǒng)計是整個管理過程中的一個重要環(huán)節(jié)，對企業(yè)在能源供應(yīng)、輸送和消耗全過程各個環(huán)節(jié)的數(shù)理現(xiàn)象和運動規(guī)律進行統(tǒng)計調(diào)查、統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析的結(jié)果以(質(zhì)量月度分析)的形式，及時上報給主要領(lǐng)導(dǎo)和主管部門。統(tǒng)計分析包括：能源供應(yīng)、消耗、節(jié)約和儲存等方面計劃執(zhí)行的情況并加以分析；指出薄弱環(huán)節(jié)和存在的問題，提出合理化建議。特別是要提供統(tǒng)計期產(chǎn)品單耗(指單位產(chǎn)品如噸鹽、噸汽等所耗用的某種能源，如多少千瓦時電力，多少千克焦炭)和產(chǎn)品綜合能耗(單位產(chǎn)品耗用的所有能源)。這些數(shù)據(jù)為公司合理組織供應(yīng)，分配使用能源，能源消耗定額制定，計劃節(jié)能目標的制定等各項能源管理活動提供了有力的技術(shù)保證。

篇10

（江蘇闞山發(fā)電有限公司，徐州 221000）

（Jiangsu Kanshan Power Generation Co.，Ltd.，Xuzhou 221000，China）

摘要： 電力是現(xiàn)代社會發(fā)展之中最為重要的能源之一。應(yīng)采取相應(yīng)的措施降低我國火力發(fā)電廠電力運行之中的能耗，注重能源的節(jié)約，只有這樣才能最終服務(wù)于我國社會主義生態(tài)文明的總目標。

Abstract: Electricity is one of the most important energy of modern social development. Corresponding measures should be taken to reduce the energy consumption of electric power operation in thermal power plant and attention should be paid to energy saving. Only in these ways, can it serve the total goal of socialist ecological civilization in China.

關(guān)鍵詞 ： 電力運行；節(jié)能減排；電力輸送

Key words: power operation；energy conservation and emission reduction；electric power transmission

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）34-0047-02

作者簡介：支傳珠（1982-），男，江蘇銅山人，助理工程師，本科，集控值長，研究方向為火力發(fā)電。

0 引言

能源已經(jīng)成為決定現(xiàn)代社會發(fā)展與進步的第一大影響因素，在眾多形式的能源之中，電能是最為重要的能源形式。隨著人們環(huán)境保護意識的逐步加強，人們對于電能的重視程度在逐步的增強，石油煤炭資源正在被逐步的淡化，而電能的開發(fā)與利用正在進一步的加強。但是，火力發(fā)電廠生產(chǎn)運行過程之中會出現(xiàn)很多能源損耗問題，這有悖于現(xiàn)代社會發(fā)展之中資源節(jié)約型社會的導(dǎo)向。為了進一步的保證我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，促進電力能源利用率的最大化，我們應(yīng)該注重電力運行過程之中的節(jié)能問題，進一步的促進現(xiàn)代社會的發(fā)展與進步。

1 造成電能浪費的主要原因

1.1 火力發(fā)電廠輸變電設(shè)備及線路損耗 電力資源與一般的能源有所不同，其輸送方式必須通過相應(yīng)的輸送設(shè)備和輸送線路，這兩個因素是造成火力發(fā)電廠電力損耗的重要原因。眾所周知，設(shè)備損耗與線路損耗屬于正常損耗，但是，火力發(fā)電廠在實際的電力輸送過程之中必須將這些損耗控制在一定的范圍之內(nèi)。在我國的火力發(fā)電廠進行電力輸送過程之中造成能耗的主要原因是線路老化問題，這就造成了電阻的增加，這就造成了電能損耗問題。另一個造成火力發(fā)電廠電力損耗的因素是輸電設(shè)備的老化，造成了輸電電壓降低，這也會在很大程度上造成電能的浪費。

1.2 火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程中的能源浪費 火力發(fā)電廠在很多方面都涉及到節(jié)能減排的問題，但是，由于我國的電廠在進行發(fā)電的過程之中仍然較多的采用火力發(fā)電，這種發(fā)電方式本身就是一種高能耗的發(fā)電方式，在發(fā)電過程需要消耗大量的煤炭等資源，這些資源消耗所產(chǎn)生的熱能并不是完全轉(zhuǎn)化為電能，其中很大一部分能量以熱能的形式釋放出去，這就造成了巨大的能源浪費。

1.3 火力發(fā)電廠工人的節(jié)能意識比較淡薄 火力發(fā)電廠的工人在實際的生產(chǎn)過程之中并沒有很高的節(jié)能意識，經(jīng)常造成能源的無端浪費，這對于促進我國社會的可持續(xù)發(fā)展起到嚴重的制約作用。因此，火力發(fā)電廠在實際的生產(chǎn)過程之中應(yīng)該注重工人節(jié)能意識的不斷提高。

2 節(jié)能問題的原則

2.1 科學(xué)性 火力發(fā)電廠運行過程中要想實現(xiàn)能源的節(jié)約必須注重科學(xué)性，因為火力發(fā)電廠運行與一般的資源存在根本性的不同。電能是一種無形的能源形式，我們無法通過肉眼對其進行觀察與衡量，這就要求我們必須運用科學(xué)的方法促進電能運行過程中節(jié)能措施的實施和發(fā)展。

2.2 實踐性 實踐是檢驗真理的唯一標準，在降低火力發(fā)電廠運行能耗的過程之中也應(yīng)該考慮實踐性。在設(shè)計和制定一些節(jié)能措施的時候，首先應(yīng)該進行相應(yīng)的實驗，通過實踐來檢驗相關(guān)措施是否可以有效的降低電力運行過程之中的能耗，這對于節(jié)能措施的順利實施與開展有著極為重要的價值和意義。

3 電力運行中的節(jié)能措施

3.1 不斷的進行發(fā)電技術(shù)更新 現(xiàn)階段，我國的電廠主要采用的方式還是火力發(fā)電，這種發(fā)電方式本身就涉及到巨大的資源浪費，因此，在實際的工作之中，火力發(fā)電廠應(yīng)該注重技術(shù)更新，不斷的促進我國火力發(fā)電廠的發(fā)展，降低能源損耗，為實現(xiàn)國家的節(jié)能減排目標而不斷努力。生產(chǎn)技術(shù)的更新需要依靠科技的力量，同時也需要不斷的開拓與發(fā)現(xiàn)，火力發(fā)電廠的相關(guān)工作人員應(yīng)該不斷的進行探索，只有這樣才能實現(xiàn)技術(shù)更新與革命。

3.2 改變火力發(fā)電廠傳統(tǒng)輸電方式 電能與普通的能源在輸送過程之中存在明顯的不同，火力發(fā)電廠電力輸送主要依靠相應(yīng)的輸電線路完成的，為了實現(xiàn)節(jié)能的目標，火力發(fā)電廠在實際的電力運行之中，應(yīng)該注重輸電方式的選擇。應(yīng)該設(shè)計并選擇合適的輸電方式，改變傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的輸電方式。在現(xiàn)代電力輸送過程之中通常采用高壓輸電和多導(dǎo)體化實現(xiàn)輸電能耗的降低。

增容導(dǎo)線是火力發(fā)電廠在進行電力運行過程之中經(jīng)常應(yīng)用的方法之一，我們所說的增容導(dǎo)線（也稱高溫低弧垂導(dǎo)線），指持續(xù)工作溫度在150℃或者能運行在超200℃事故溫度的導(dǎo)線。充分利用原有走廊和鐵塔，將原有導(dǎo)線更換為增容導(dǎo)線。當負荷增加時，導(dǎo)線可以長期在150℃-210℃高熱負荷下工作，傳輸1.5倍-2.0倍電流，導(dǎo)線的機械、電氣性能基本不變，而導(dǎo)線的荷載、弧垂和原線路基本相當。因此，火力發(fā)電廠采用這樣的傳輸方式可以使一條輸電線路在一定條件下起到兩條輸電線路的作用。這將在很大程度上減少火力發(fā)電廠電力運行過程中的能耗，節(jié)約了火力發(fā)電廠輸電線路的建設(shè)費用，對于火力發(fā)電廠電力輸送的發(fā)展有著極大的意義和價值。

3.3 生產(chǎn)過程中采用節(jié)能設(shè)施和節(jié)能的管理方法 火力發(fā)電廠電力運行過程的能耗問題不僅僅是由輸電設(shè)備與輸電線路這些不可避免的因素，同時還受到一些電力設(shè)施和管理方法的影響。在實際的工作之中應(yīng)該注重節(jié)能設(shè)施的設(shè)計與安裝和節(jié)能管理方法的有效貫徹。應(yīng)該按照相關(guān)標準進行設(shè)計，并根據(jù)不同場所的需求，綜合考慮配光曲線、燈具利用系數(shù)等因素，科學(xué)確定各環(huán)節(jié)的設(shè)備狀況，選擇合適的節(jié)能評價標準，采用科學(xué)先進的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)線，提倡使用節(jié)能設(shè)備。平衡三相配電干線的各相負荷，最大相線負荷和最小相線負荷均不能超過標準。

3.4 提高火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識 為了降低我國火力發(fā)電廠電力運行之中的能耗，我們應(yīng)該充分的注重改善和提高火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識，讓火力發(fā)電廠員工意識到電力資源的珍貴性，通過他們的實際行動貫徹落實節(jié)能意識，在日常生產(chǎn)之中注重電能的節(jié)約，只有這樣才能保證我國火力發(fā)電廠電力運行之中節(jié)能問題的解決。

另一方面，只有火力發(fā)電廠員工的節(jié)能意識增強了，他們會自覺的踐行節(jié)能措施，監(jiān)督火力發(fā)電廠的各項生產(chǎn)過程，這樣才能有效的降低我國火力發(fā)電廠電能運行過程之中電能的損耗，發(fā)揮了員工群眾的監(jiān)督作用，實現(xiàn)我國火力發(fā)電廠電力運輸節(jié)能問題的解決。

3.5 提升導(dǎo)線工作溫度 導(dǎo)線的工作溫度和導(dǎo)線的能源損耗之間存在著很大的關(guān)系，火力發(fā)電廠在實際的的工作之中，我們?yōu)榱私档突鹆Πl(fā)電廠電力運行的能耗就應(yīng)該適當提升導(dǎo)線的工作問題，這樣可以有效的避免一些電力事故的發(fā)生，為增容導(dǎo)線的順利使用提供前提與保證，解決電力運行與輸送的相關(guān)難題。

導(dǎo)線工作溫度的提高，可以有效的改變電力輸送的效率與質(zhì)量，降低火力發(fā)電廠電力輸送過程中的能耗，保證電氣設(shè)備的工作性能與機械性能不變，甚至允許電力傳輸?shù)碾娏骷颖叮@樣就實現(xiàn)了兩條輸電線路的作用，大大降低了火力發(fā)電廠電力傳輸?shù)某杀尽?/p>

4 結(jié)束語

節(jié)能減排是我國經(jīng)濟發(fā)展與社會發(fā)展的基本理念，也是建設(shè)社會主義生態(tài)文明的必然要求。在火力發(fā)電廠運行過程之中，我們也應(yīng)該充分的重視節(jié)能減排理念的貫徹與實施，不斷采取相應(yīng)的措施，促進我國電力事業(yè)的健康發(fā)展，為我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)保駕護航，努力建設(shè)社會主義生態(tài)文明。

參考文獻：

[1]張萍.關(guān)于電力運行中的節(jié)能問題分析[J].黑龍江科學(xué)，2013，12：287.