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【 關鍵詞 】 電力系統;信息安全;智能電網;安全管理;防范措施
1 引言
由于互聯網技術的發展和市場化的需要,互聯、開放、標準化已成為電力工業中業務系統發展的必然趨勢,電力系統的調度運行、生產經營、日常管理越來越依賴于各種計算機信息系統,在這種背景下產生了電力系統信息安全防范措施。由于電力系統的穩定運行直接關系著社會經濟發展,因此加強電力系統信息安全防護措施的研究將具有十分重要的現實意義。
2 信息安全概述
信息安全主要是指信息保密性、完整性和可用性的安全防護。保密性是指信息僅僅為那些被授權使用的人獲取,完整性是指信息本身和信息處理方法的正確性和完整性,可用性是指經過授權的用戶在需要時能能夠獲取信息。
根據計算機技術的發展,信息安全主要經歷了三個發展階段:通信保密階段、計算機安全和信息安全階段、信息保障階段。
(1)通信保密階段:側重于在遠程通信中拒絕非授權用戶的信息訪問及確保通信的真實性,主要采用密碼學技術。
(2)計算機安全和信息安全階段:側重于確保計算機系統中的硬件、軟件及在處理、存儲、傳輸信息中的保密性,主要采用安全操作系統的可信計算機技術。
(3)信息保障階段:側重于保護和防御信息及信息系統,確保其可用性、完整性、保密性、不可否認性等特性,并提出了信息安全保障體系PDRR(Protect, Detect, React, Restore)模型。
3 電力系統信息安全現狀
國家電網公司多年來一直注重加強信息安全體系建設與管理工作,網絡與信息系統按生產控制大區、管理信息大區和三道防線進行防護,管理信息大區劃分為信息內網和信息外網,在公司互聯網出口、信息內外網邊界、管理與生產大區邊界建立了信息安全三道防線,如圖1所示。
生產控制大區按照國家電監會5號令等文件嚴格要求,遵循“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的安全防護原則,實施電力二次系統總體安全防護。
管理信息大區實施“雙網雙機、分區分域、等級防護、多層防御”的信息安全防護總體策略,全面建設信息安全等級保護縱深防護體系。
目前,信息化技術已滲透到電力系統的各個方面,包括生產、運營、建設、物資、科研和管理等領域,并普遍使用VLAN、MPLS等技術。為了保證信息系統的安全運行,國家電網公司開發了信息運維綜合監管系統(IMS)和信息外網安全檢測系統(ISS)等國網統推軟件平臺,對電力信息系統進行綜合檢測。
4 電力系統信息安全所面臨的問題
信息化的基礎性、全局性作用日益增強,信息安全作為信息化深入推進的重要保障,已成為國家安全戰略的重要組成部分。為此,國家相關部門頒布實施了《2006-2020年國家信息化發展戰略》,對地方政府和國有企業的信息化實施具有重要的指導意義。
國家電網公司堅決響應中央號召,全力推進公司信息化進程,信息化體系已逐步在公司各個層次建立起來,對公司發展提供了重要的推動作用。然而,信息化是一把“雙刃劍”,在推動業務管理創新的同時,也會帶來較大的安全風險,給公司的整體安全形勢帶來新的挑戰,具體表現在四個方面。
(1)智能電網:智能電網具有“網絡更廣、用戶更泛、交互更多、技術更新”等特點,為信息安全管控的廣度和深度帶來全新的要求。
(2)三集五大:“三集五大”體系下的信息系統業務依存度、集成度、融合度比較高,單個系統都可能成為信息安全防護體系的短板,任何一個系統的安全漏洞都可能帶來較為嚴重的后果。
(3)新技術應用:隨著物聯網、云計算、大數據及移動互聯網在電力系統中的廣泛應用,各類新型技術防護手段的缺失、自身的安全缺陷,使得信息安全隱患的排查與預防難度大大增加。
(4)數據中心:隨著應用級災備和集中式數據中心的建設,未來公司信息系統將逐漸向物理集中或一級部署過濾,系統自身安全性與脆弱性問題更加突出。
5 電力系統信息安全防護措施
5.1 加強信息安全管理工作
信息安全工作是“三分技術,七分管理”,應切實加強信息安全管理工作。電力企業不少部門認為信息安全僅僅是信息化部門的事情,與自己無關,而信息化部門人員主要精力也只是在信息技術層面,缺少信息管理與安全管理意識,應在公司各個部門之間開展多種形式的信息安全知識培訓。
在具體操作層面上,可重點在幾個層面開展工作。
(1)統一設計、自主可控:由公司總部集中優勢力量統一組織技術研發,以信息安全防護核心技術為重點,以產品自主研發為主,減少外部威脅。
(2)集成集中、優化整合:全面提升公司信息安全資源集約化水平,加大統一管控力度,優化整合,并充分繼承現有設備和系統,按照生命周期要求,提高信息安全資產的使用率。
5.2 重視信息安全技術手段
技術手段是解決信息安全的關鍵所在,只有采用合理且高效的技術手段,才能在很大程度上消除信息安全隱患。應采取“先進適用,創新發展”的原則,積極跟蹤和研究國內外先進成熟技術,應用到電力信息網中,比如防火墻技術、入侵檢測技術、漏洞掃描技術、隔離技術、VPN技術、安全審計策略等,并采取統一的安防軟件和網管軟件。結合電力系統特點,具體可表現在幾個方面。
(1)主動防御:從信息安全系統體系出發,以技術手段作為切入點,采用“分區分域、安全接入、動態感知、全面防護”等原則,化事件驅動型的被動防御為消息驅動型的主動防御。
(2)持續跟蹤:持續跟蹤國際信息化與信息安全工作的發展趨勢和成果,研究并應用到國家電網公司的信息安全防護下。
(3)超前部署:立足現實,把握全局,并考慮未來技術的發展,超前部署前沿技術攻關及基礎成果應用,比如大數據、云計算及虛擬化技術應用等。
5.3 信息安全隊伍建設
隊伍建設是信息安全得以有效實現的有力保障,國家電網公司應以兩院技術支持隊伍為基礎,加大培養力度,建設國家級信息安全實驗室,建立健全“技術專業、響應迅速、覆蓋全面”的信息安全技術支撐隊伍。
另外,應特別重視公司研發隊伍的指導工作,構建研發隊伍信息安全“兩個一流”和“兩個不發生”為目標,以“強基礎、重考評、嚴追則”為手段,從根本上加強研發隊伍的安全意識和安全能力,在源頭上保證研發安全質量。
6 結束語
隨著電力系統中現代信息技術的廣泛應用,電力信息安全面臨著越來越大的威脅與風險。建立健全國家電網公司信息安全防護體系,必須從管理、技術、安全隊伍建設等多方面入手,以安全區域劃分、系統等級保護、安全邊界保護、主動防御措施和應急響應策略為手段,構筑全方位、多層次的安全防護體系。其中,信息外網以“防攻擊、防泄露”為主,信息內網以“強內控,防外聯”為主,實現信息內外網的深度安全防護,確保應用系統的安全穩定運行,保障電網企業信息安全。
參考文獻
[1] 李文武,游文霞,王先培.電力系統信息安全研究綜述.電力系統保護與控制,2011,39(10):140-147.
[2] 胡炎,謝小榮,韓英鐸,辛耀中.電力信息系統安全體系設計綜述.2005,29(1):35-39.
[3] 董亮,周蕾.信息安全縱深防御體系建設規劃研究.電力信息化,2012,8(1):41-43.
[4] 韓禎祥,曹一家.電力系統的安全性及防治措施.電網技術,2004,28(9):1-6.
[5] 陳來軍,梅生偉,陳穎.智能電網信息安全及其對電力系統生存性的影響.控制理論與應用,2012,29(2):240-244.
基金項目:
山西省電力公司科技項目晉215號基金支持。
作者簡介:
馬軍偉(1982-),男,山東濟寧人,大連理工大學控制理論與控制工程專業,博士研究生,現任國網山西省電力公司信息通信分公司技術發展部電力通信規劃管理,中級職稱;主要研究方向和關注領域:電力通信規劃、信息安全。
閻立(1975-),男,山西晉中人,太原理工大學計算機系大學,本科,現任國網山西省電力公司信息通信分公司技術發展部主任,高級職稱;主要研究方向和關注領域:電力信息通信管理。
關鍵詞:電力營銷;數據分析;實時監控;月度分析
1凱里供電局營銷工作概況
凱里供電局系中國南方電網公司和貴州電網公司領導下的國家大二型企業,擔負供電轄區內15個縣(市)及湘黔電氣化鐵路的電能供應、銷售與服務任務,并為黔電入粵、黔電入湘的重要通道,為貴州電網公司代管縣局最多(15個)的供電企業。該局年售電量40億千瓦時,轄區內高能耗負荷企業占總負荷70%左右,該局目前營銷工作面臨負荷結構不合理、代管縣局多的復雜管理形勢。如何有效的調動代管縣局主動做好轄區內的營銷服務工作,培育更多優質負荷,提高企業的營銷經營業績,成為該局營銷管理工作的研究重點。為此,該局通過建立電力營銷數據分析系統,客觀公正地評價下屬業績,導入競爭機制,不斷提高該局的營銷工作質量。
2建立實時數據跟蹤監控系統
凱里供電局針對需要實時控制的電量及電費回收等指標推行日報表和帳目日報表、周期性報表制度,建立起銷售狀況的實時監控數據分析系統。這里重點介紹電量銷售日報表和電費回收進度表。
電費欠費說明:
1.凱里供電局本月應收15478萬,截至8月30日下午6:00,本月實收14090萬,欠費1388萬,回收率為91.03%。凱里系統本期合并口徑新增欠費953萬,月末應收電費余額增加額為673.57萬,其中城區供電分局直管客戶欠費191萬(凱里紙廠欠費110萬,城區小客戶欠費81萬),直管縣局終端用戶欠費566萬(其中施秉恒盛公司欠495萬,市郊局小客戶欠23萬、鎮遠局小客戶欠47萬);臺江局欠192萬。
2.注意問題:凱里城區小客戶本月欠費可能較多,要加大催費力度;同時對凱里紙廠進行跟蹤催費。
銷售異常勢頭,跟進弱勢區域、弱勢類別。
(2)電費回收進度表。
欠費數目越大,時間越長,追討的可能性就越小,控制應收賬款的通用原則是對賒銷客戶設定信用額度和信用期限。凱里供電局要求各分縣局和大客戶管理所在每月24日后按日上報電費回收進度表。每月最后兩天在早會上通報。一方面提醒各分縣局和部門注意正常欠費的關注和跟進;另一方面對異常欠款及時暴光,及時檢點,及時追究,從上至下形成對應收賬款追討的巨大壓力。3建立月度營銷分析制度,做好營銷數據的月度分析
對于市場營銷部而言,簡單地根據營銷數據考核各分縣局和部門工作沒有任何意義,重要的在于你能引入公平的評估模式,讓各分縣局和部門的營銷負責人心服口服。
完備科學的月銷售分析應達到以下目的:
(1)分析整個地區局的當月電量、線損、欠費余額,同期增長率,教上月成長率。
(2)引導各分縣局和部門營銷負責人關注自己的電力銷售和電費回收是否健康。
(3)引導各分縣局和部門營銷負責人關注當月重要客戶的銷售。
(4)排除市場容量不同、市場基礎不同等因素的干擾,客觀公正地評估各分縣局和部門的銷售貢獻。
這里以月度下網電量分析表進行說明:
通過此表我們可以看到凱里供電局當月的售電量、累計售電量、成長率、同期增長率等,還可以看到各類別電量及所占的比例。更重要的是,我們可以看到各分縣局的售電情況,排名情況,對各分縣局進行點評,還可以要求后三名說明原因,給其營銷負責人相應的指導和壓力。
4小結
通過建立有效的電力營銷數據分析系統,凱里供電局實現了實時的銷售監控和周期性的分析反饋及控制,為提高企業經營業績奠定了基礎。
參考文獻
[1]傅景偉.電力營銷技術支持系統[M].中國電力出版社,2002.
關鍵詞:電力系統;信息系統;身份鑒別技術;電力自動化;網絡安全 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM76 文章編號:1009-2374(2015)30-0010-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.005
毋庸置疑,當前的時代是計算機的時代和網絡的時代,計算機技術和網絡技術的廣泛應用使多個領域的工作效率有了極大的提升。供電企業亦是如此,借助于計算機技術和網絡技術,自動化的電力系統正在逐步形成,大量的人力資源被解放出來從事其他的工作,大大提升了供電的穩定性。但是隨著網絡技術的不斷發展,網絡本身的漏洞再加上人為的要素,網絡安全問題已經成為一個非常重要的問題,網絡安全無法保證,就無法保證電力系統運行的安全性。而電力系統是十分重要的,一旦出現問題,很可能會造成非常大的經濟損失,所以有必要做好信息系統的安全保障工作。
1 電力信息系統身份鑒別技術的重要性
電力信息系統身份鑒別技術的重要意義體現在能夠確保電力信息系統的安全,進而確保整個電力系統的安全。當前電力信息系統是電力系統自動化的重要組成部分,包含有眾多的自動化設備。自動化設備既有優點,也有缺點。優點是將人力從繁重的勞動中解放出來,只需進行必要的監控即可,并且在發現故障和排除故障方面具有十分重要的作用;但是與此同時也造成了一旦出現嚴重問題,就會使整個系統的安全性和穩定性無法保障的問題,從而使整個供電工作都受到影響。當前電力信息系統并不完善,其身份鑒別技術還沒有廣泛應用于整個行業中,也因此出現了一系列的問題,在未來,城鄉用電量必然大大增加,電力系統的穩定運行已經成了刻不容緩的重要責任,每個方面都要考慮到。
2 電力信息系統身份鑒別技術概述
身份鑒別指的是利用各種手段和方法,對想要取得某種權限的人的身份進行認定。人與人之間的身份鑒別大多是靠視覺性的記憶,但是機器對人的鑒定如果完全靠視覺上的認定的話,可能會造成非常大的成本。例如,某一臺計算機的開機身份鑒別只用簡單的口令即可,因為其安全性沒有那么高,如果在一臺普通計算機上安裝諸如指紋、虹膜等識別設備,其成本將會大大超出預算。身份鑒別技術一般來說有兩種類型:根據相關的信息來實現認證,例如各種口令、證書等;根據人的相關的特征來進行認證,例如人的指紋、虹膜等唯一的元素。二者相比較,前者簡單易行,并且能夠相對自由、相對廣泛地使用。換句話來說,只要掌握了口令或者證書,就能夠獲取相關的權限。但是這種方法的弊端也是安全性能低,在遺失了相關口令和令牌時會造成極大的不便。后者的特點是唯一性,較為安全,但是局限性就是認證的用戶不能夠遠離,例如錄入了指紋和虹膜的用戶一旦出差,系統就無法順利運行。
3 電力信息系統身份鑒別技術研究
3.1 未來電力信息系統身份鑒別技術應有的特點
首先,這種身份鑒別的技術應當是多種技術的有機結合,并不是孤立的。這是因為各種單一的技術雖然在某種程度上有很大的特點,但是也都有一定的局限性,如果將這些技術融合在一起的話,就能夠將各種優勢充分發揮出來,而將缺陷盡可能地減少。相關的技術包括一次性口令鑒別技術、SSL安全服務器的雙向加密技術等。其次,身份鑒別應當是一種雙向的鑒定。換句話來說,鑒定不僅要能夠鑒定客戶端,還要對服務器也進行必要的鑒定,這是因為有惡意用戶假冒客戶端的情況出現的。最后,這種身份鑒別應當是標準的、統一的。當前行業內并沒有固定的規范,所以在不同廠家開發出的鑒別機制都是有較大差別的,適用性不廣。而設定統一的鑒別服務的話,就能夠用統一的標準來進行有效的衡量和評價,對于電子信息系統身份鑒別技術的未來發展是有很大好處的。
3.2 電力系統身份鑒別技術關鍵性技術和實現
首先,身份管理。身份管理應當具備下面的一些特性:賬號應當具有一定的生命周期,應當對賬號產生到刪除各個狀態進行合理的管理活動。因為在企業內部,離職、換崗、換部門都是常見的事情,如果不能夠控制賬號的生命周期的話就會失去科學性;應當具備角色管理的功能,基于角色進行各種訪問的控制;應當對用戶進行分級,不同級別的權限是不同的,級別越高,權限越高,最高級別獲取全部的權限。其次,集中認證。這一點是說要根據現實中的不同情況來為不同的應用系統提供認證服務。這個平臺應當支持多種不同的安全認證方式,諸如靜態密碼、智能卡、數字證書等方式。對B/S系統的認證和C/S系統的認證應當區分開來,對主機設備、用戶身份、訪問策略的認證也應當具體、細致。其實統一的認證方式有兩種,集中認證就是其中重要的一種,它是將各種認證方式統一指向平臺,運用平臺來進行認證。再次,單點登錄。單點登錄也是統一認證的一種,區別于幾種認證,它是由客戶端對主機系統和網絡設備的訪問轉化為客戶端的單點訪問。它大大簡化了最終用戶的登錄程序,也大大地減少了登錄相關口令管理的工作量,是一種較為安全的可行的方式。最后,集中授權。這一點指的是對相關的信息系統準入機制進行限制和管理,未通過授權的用戶禁止訪問系統。這里的集中并不是一種物理現實中的集中,不是將所有的硬件設備集中起來,而是指一種邏輯上的集中。在具體的授權管理活動中,可以自定義角色的數量和權限,常規的角色有安全管理員,其在整個電力信息系統中有最高的權限;系統管理員,主要任務是協助安全管理員,對系統安全進行控制;網絡管理員、數據庫管理員、操作員等不同級別和權限的用戶。
4 結語
其實在當前各個領域,網絡安全問題都是一項十分重要的問題。這是由于隨著時代的發展,以及計算機與網絡技術的不斷進步,人們對計算機和網絡的依賴將會越來越大,一旦出現網絡安全問題,就會造成各種不必要的損失,所以在各個領域都要做好網絡安全工作。對于供電企業來說,當前電力信息系統是電力系統自動化的重要部分,其安全問題的重要性毋庸置疑,科學有效的身份鑒別技術應用是必不可少的。當前的身份鑒別呈現出多技術融合、雙向、標準化等特點,在未來,相關的研究者還應當積極創新,開發出更加安全、更加便捷的電力信息系統身份鑒別技術。
參考文獻
[1] 威廉?斯特靈,楊明,等.密碼編碼學與網絡安全:原理與實踐[M].北京:電子工業出版社,2001.
[2] 胡朝輝,梁智強.電力信息系統身份鑒別技術的研究[J].計算機應用與軟件,2013,(12).
【關鍵詞】電力系統;諧波;危害;濾波器;抑制
0.引言
在電力系統用電,輸電,發電等過程中,諧波已成為不可避免的問題,其已危及電力產生和輸送以及用電方的安全運行。鑒此,分析諧波并最大限度地抑制諧波成為電力系統工作的重要課題。下面,就電力系統諧波及其危害進行詳細分析,并提出有效的抑制諧波措施。
1.電力系統的諧波
(1)用電技術方面。在現代電力系統中,隨著人們節能意識的加強以及電力電子技術的發展,眾多通過電力電子開關、以非正弦電流方式高效用電的新型非線性負載得到了廣泛的應用。這些以非正弦電流方式用電的新型非線性負載已經成為當今電力負載中最主要的諧波源。1992年,日本電氣學會對其國內產生諧波的行業按比例進行了一個統計,其結果如表1所示。表中,除樓宇中的部分照明電源、冶金行業的電弧爐外,其他行業的諧波源大多來自電力電子裝置,根據日本電氣學會的統計,其比例高達90%。從表中還可以看出,來自樓宇的諧波源所占比例高達40.6%,其諧波主要由辦公及家用電器等產生。可見,諧波畸變不再是工業設備所特有的現象,如今諧波現象已經蔓延到電力升降機、不間斷電源、電視機、個人計算機等商業和居民用電設施中的電子設備。
(2)發電技術方面。由于當今社會對常規化石能源的需求日益增加,能源耗盡的危機日益嚴重,人們開始追求對清潔、無污染的新能源的開發利用。在電力生產中,許多利用清潔無污染的可再生能源發電的發電方式,如風能發電、太陽能發電、燃料電池發電等發電方式得到了越來越廣泛的應用。這些新型電源大多以非正弦、非工頻的方式供電,而傳統公用電網是以三相電壓、電流的對稱正弦要求為發電與用電的品質指標。傳統公用電網為了接納非正弦、非工頻的新型電源,一般通過電力電子電能轉換裝置將非正弦、非工頻的電源轉換為正弦、工頻的交流電源,從而實現不同頻率的電源或電網的同步運行。比如在輸送風電的過程中,一般采用變頻裝置將風電接入電網,在此過程中,變頻裝置將會向電網注入一定數量的諧波,使得電網諧波來源更加復雜。
(3)輸電技術方面。為了提高電壓質量和系統的穩定性以及解決大容量遠距離輸電等問題,柔流輸電技術和高壓直流輸電技術得到極大的發展和應用。柔流輸電技術和高壓直流輸電技術以電力電子技術為支撐,通過電力電子裝置實現對電網運行方式的靈活控制、調節,以實現對電能的安全、高效、經濟輸送。這些電力電子裝置主要包括:用于提供無功功率補償以改進電網電壓控制和系統穩定性的靜態無功補償器(SVC);用于提高輸電線路輸電容量和改善線路運行情況的可控串聯補償裝置(TCSC);用于電網潮流控制的統一潮流控制器(UPFC)以及用于高壓直流輸電技術的高壓直流換流器等。上述電力電子裝置大多數具有一個共同特性,就是產生諧波。因此,在使用這些裝置對輸電技術進行改造時,對其產生的諧波不得不進行一個詳細的評估。
2.諧波的危害
諧波注入電力系統將會嚴重惡化電網的電氣運行環境,危害電力系統的安全、穩定運行,同時,還會對電網電氣設備以及用戶用電設備的安全造成危害。
首先,對整個電網來說,諧波的產生與輸送,將在輸電網中增大網損,降低電能傳輸的效率;諧波電流在線路中引起畸變壓降,降低了電網的電壓質量;新型非線性負載的間斷性用電方式降低了電源電壓的工作效能;諧波電流惡化交流電能傳輸中的電氣環境,易引發系統崩潰。
其次,對電網中的電氣設備而言,因為電網中的電氣設備是按工頻、正弦電流工作方式設計的,諧波電流流過將會影響其最佳工作狀態。例如:諧波電流會對電機、變壓器等電磁設備的繞組及鐵芯引起額外發熱,使損耗增加,降低電磁設備的使用壽命;諧波電流會影響功率處理器、互感器的測量精度,引起電力測量的誤差;諧波電流有可能造成繼電保護裝置、自動控制裝置的工作紊亂;諧波電流的存在還可能會降低斷路器、熔斷器等設備的開斷能力。
此外,隨著工業控制技術的發展,工業生產中許多精密儀器、復雜的控制系統等對電能質量的要求也越來越高。諧波電流對其造成的影響,有可能會使工業生產造成巨大的經濟損失。
3.電力系統的諧波抑制技術
如前文所述,電力系統諧波造成低劣的供電電能質量,嚴重危害電力系統的安全穩定運行和電網電氣設備、用戶用電設備的安全。在現有的技術水平下,為避免諧波的危害,保障電網及用戶的利益,對電力系統的諧波抑制,已經成為電氣工程學科的一個熱門研究領域。目前對電力系統諧波抑制的方法主要可以分為預防性電力諧波抑制技術和補救性電力諧波抑制技術兩種方法。
3.1預防性電力諧波抑制技術
預防性電力諧波抑制技術是指在設計構建系統或設備的過程中,通過選取合理的線路結構及元件參數,避免產生諧波或減少諧波。常見的預防性電力諧波抑制技術有如下幾種:
(1)利用設備的電氣特性。該方法主要是對電氣設備采用有效的接線方法或結構形式來減少或消除接入電力系統的設備所產生的諧波。比如對于變壓器來說,其繞組采用三角形的接線方式能隔斷3倍頻諧波電流的流通。
(2)配電網重構。對多個諧波源同時接入電網的情況,可通過對配電網重構的方法,實現降低公共連接點總的諧波限值。這種方法是通過對配電網中的負荷進行再分配,限制負荷中非線性負荷的比例,控制非線性負荷產生的諧波電流在一定的范圍內,使公用母線上的諧波電流限值不超過電力部門制定的標準。該方法只是達到降低諧波限值的目的,并沒有達到諧波隔離的效果,諧波電流仍會注入電網中,有可能對電網及其他用戶造成損害。顯然,這并不是一種合理的諧波抑制的方法。
(3)多脈波整流技術和高功率因數PWM整流技術。多脈波整流技術是將兩個或更多個相同結構的整流電路按一定的規律組合,將整流電路進行移相多重聯結,利用各整流負載的諧波電流相位差,使其相互疊加后可削弱或抵消電源輸入端的部分諧波電流。例如12脈波整流技術可以有效削弱5次和7次諧波,24脈波整流技術可以有效消除11次和13次諧波。隨著技術的發展,多脈波整流技術的脈波數可以達到一個很高的值,但同時也使系統結構更為復雜,需要對其可靠性、經濟性等因素進行全面衡量。
3.2補救性電力諧波抑制技術
補救性電力諧波抑制技術是指為了解決已經存在的諧波問題而采取的技術手段,主要是在電網諧波源處加裝濾波裝置。常見的濾波裝置有如下幾種:
(1)無源濾波器。無源濾波器也稱為LC調諧濾波器,是由濾波電容器、電抗器和電阻器適當組合而成的無源濾波裝置。無源濾波器的基本工作原理為:由電感,電容和電阻組成的無源電路網絡,通過將電容和電感調諧到對某一次諧波電流頻率發生諧振,對該次諧波電流形成低阻抗支路以分流該諧波電流,從而達到在電網中濾除諧波電流的目的。無源濾波器結構簡單、易于實現、設備投資較少、運行費用較低,是迄今為止應用范圍最廣的一種濾波手段。然而,由于無源濾波器只工作于特定頻率,所以實際應用中通常用幾組單調諧濾波器和一組高通濾波器相互配合組成濾波裝置,以達到濾除主要的各次諧波分量的目的,但是這樣容易造成各組調諧濾波器之間的相互影響,使調諧變得困難;而且無源濾波器受其電容電氣特性的影響,容易和系統阻抗發生諧振,損害電容器件,嚴重時,甚至會使系統崩潰。
(2)有源濾波器。如圖1所示,有源濾波器是通過檢測補償對象的諧波電流,然后通過控制電路注入一個與諧波電流相位相反的補償電流,抵消諧波電流的影響,實現電源電流波形的正弦化。隨著材料科學的發展以及大功率電力電子器件的開發應用,有源濾波器在耐壓以及容量等問題上還有很大的發展空間。
(3)混合型有源濾波器。混合型有源濾波器是由有源濾波器和無源濾波器相結合組成的混合型濾波裝置。裝置的有源濾波器可以快速地補償諧波,而無源濾波器可以同時進行諧波過濾和無功補償,提高了濾波補償的效率。當前混合型有源濾波器主要有串聯式混合型有源濾波器和并聯式混合型有源濾波器,其中并聯式混合型有源濾波器的應用空間更廣,已在多個直流輸電工程中得到應用。
4.結語
綜上所述,電力諧波給電網帶來的危害是明顯的,因此,我們有必要針對電力系統的諧波問題,采取科學的技術進行抑制,這不僅可以提高供電設備工作的穩定性與效率,而且能在保證供電質量的前提下降低供電的成本,對電能高效使用有著重要的指導意義。 [科]
【參考文獻】
關鍵詞:電信管理;分布式網絡;通信技術
中圖分類號:TN915.08文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2012)08-0078-03
隨著計算機網絡通信技術的不斷發展以及電信管理水平的不斷進步,人們越來越重視對電信管理網絡的研究。傳統的電信網絡管理多采用的是集中式網絡系統。但是,基于集中式網絡系統的電信管理往往會因傳輸大量的數據而超負荷工作,而且數據在傳輸過程中又容易丟失,運行效率比較低下。為了能夠有效解決集中式網絡管理系統運行中所存在的各種問題,可以采用分布式網絡系統的電信管理網絡技術。與集中式網絡系統電信管理網絡不同,基于分布式的網絡管理系統設置有多個網絡管理站點,將整個網絡系統的管理任務按照一定的管理結構劃分給各個網絡管理站點,然后進行匯總。基于分布式網絡系統的電信管理網絡系統不僅可以有效克服集中式網絡系統電信管理網絡系統的各項技術瓶頸,還可以有效的提高網絡系統運行的效率和穩定性。
1分布式電信管理網絡系統概述
為了能夠對分布式電信管理網絡系統有一個全面的認識,以下將分別從分布式電信管理網絡系統的工作原理、結構模型和特點三個方面對分布式電信管理網絡系統做概要說明。
①分布式電信管理網絡系統的工作原理。分布式電信管理網絡系統充分應用了“分布式”的思想,將網絡管理任務在網管工作站的統一調度和指揮下分配給多個分散的遠程工作站來完成。當前多數的分布式網絡管理系統采用的是層次式網絡管理,就是在一個管理站下增設多個子管理站,由各個子管理站來共同承擔頂層管理站的管理任務,而且每個子管理站負責對其相應的子網域進行管理,并對應一個管理信息庫,這些管理信息庫在網絡初始條件下的設置與頂層管理站的管理信息庫的設置是相同的,在網絡系統運行的同時,每個子網域的管理信息庫搜集本網內的管理信息和數據,然后將各個子網域搜集到的管理信息和數據匯總到頂層管理站的管理信息庫中。
②分布式電信管理網絡系統的結構模型。分布式電信管理網絡系統主要由頂層管理站、子管理站、管理信息庫以及等組成,其中分布式電信管理網絡系統的結構模型如圖1所示。
③分布式電信管理網絡系統的特點。與集中式電信網絡管理系統相比,基于分布式的電信管理網絡系統,可以有效克服網絡傳輸中的帶寬瓶頸問題,有效提高了網絡傳輸的穩定性。另外,基于分布式的電信管理網絡系統是在頂層管理站的統一調度和指揮下來負責所有子管理站的通信等相關操作的,這一機制的應用可以有效提高網絡系統的通信效率。
2基于分布式電信管理網絡系統的關鍵技術
基于分布式電信管理網絡系統的關鍵技術主要包括基于Web的網絡管理技術、基于CORBA的網絡管理技術、基于移動的網絡管理技術、基于主動網絡技術的網絡管理技術這四個方面的關鍵技術,以下將分別給予詳細的說明。
2.1基于Web的網絡管理技術
①傳統基于Web的網絡管理技術所存在的缺陷。傳統基于Web的網絡管理技術主要有以下幾個方面的缺陷:第一,用于搭建網絡管理平臺的成本投入比較大。第二,網絡系統的構建和維護相對比較困難。第三,不僅不便于實現分布式管理,而且不利于實現遠程訪問。第四,網絡系統的可擴展性較差,而且網絡管理系統的開銷相應也比較大。
②基于分布式的Web的網絡管理技術特點。目前,實現基于分布式的Web的網絡管理技術采用的比較常見的一種方法就是基于的三級解決方案,即在網絡管理工作站上運行一個Web服務器,該服務器通過標準的網絡管理協議通過HTTP協議與客戶瀏覽器和被管對象進行通信。顯然,與傳統的基于Web的網絡管理技術相比,基于分布式的Web的網絡管理技術特別適合于要求低成本、易于理解、平立和遠程訪問的網絡環境。
2.2基于CORBA的網絡管理技術
①基于CORBA網絡管理技術說明。所謂的CORBA就是一套基于標準的語言、接口和協議的應用軟件體系結構和對象技術規范,CORBA技術在分布式網絡系統中的應用主要用來解決異構分布應用程序間的相互操作問題。
②基于CORBA網絡管理技術的模型。基于CORBA網絡管理技術的模型的對象總線及其所提供的總線服務可以通過軟總線機制,可以為分布在網路系統中不同節點上的對象提供其所需要的各種服務,而且各分布式對象在對象總線的統一協調下,可以有效實現對象間的互操作。基于CORBA網絡管理技術的電信管理網絡,不僅可以實現對客戶的管理,而且還可以實現對整個電信網絡系統的管理。但是為了有效發揮基于CORBA網絡管理技術的網絡管理優勢,一般多是利用CORBA實現整個網絡系統的分布式管理,其中基于CORBA網絡管理技術的模型如圖2所示。
③對CORBA網絡管理技術引入中間件的說明。基于CORBA網絡管理技術把引入的中間件稱為對象請求,這些中間件主要用來處理客戶機的服務請求,通過傳遞服務對象所回應的參數,為客戶機返回服務請求結果。另外,基于CORBA網絡管理技術的中間件的引用可以使客戶機對遠端對象發起的調用就像本地調用一樣,不僅實現了CORBA位置的透明性,同時可以實現請求在分布式環境下為不同機器上的應用提供互操作機制。基于CORBA網絡管理系統的通信接口是由一些操作以及與這些操作相關的參數所組成的。盡管基于CORBA網絡管理系統的接口定義語言提供用于描述對象的概念框架,但不需要有接口定義語言的源代碼供請求使用,只要以運行接口庫或句柄函數的形式提供,就可以確保請求的正常工作。
④基于CORBA網絡管理技術的特點。基于CORBA網絡管理技術主要具有如下幾個方面的特點:第一,客戶機可以通過系統引入的中間件作為事務向服務器提出相應的請求,從而有效實現客戶機與服務器的完全分離。第二,基于CORBA網絡管理技術所提供的軟總線機制,可以使得符合接口規范的所有定義有效的集成到分布式系統的軟總線機制中。第三,CORBA規范軟件系統的開發采用的是完全面向對象的系統開發思想,通過實現對象內部細節的完整封裝,來實現對象和方法的對外接口定義。
2.3基于移動的網絡管理技術
①基于移動的網絡管理技術說明。移動是一種網絡計算模式,移動的實質是一個程序,這個程序可以自主地在網絡中各個節點之間移動,并決定在某個節點上執行,利用該節點的資源完成特定任務,最后返回結果。
②基于移動的網絡管理技術的模型。基于移動的網絡管理技術作為一種新的管理策略,主要應用于SNMP的網管模型中,其中基于移動的網絡管理技術模型的原理如下,首先,移動可以從其他網絡節點遷移到本地節點,然后由本地節點對其進行相應的檢測,以判斷其是否合理。如果合理,就允許其向本地申請相應的資源,然后完成相應的功能。其中,基于移動的網絡管理技術的模型如圖3所示。
2.4基于主動網絡技術的網絡管理技術
①認識基于主動網絡技術的網絡管理技術。主動網絡是在傳統的電路交換和包交換的基礎上引入新思想而產生的一種新的網絡架構方式,基于主動網絡技術的網絡管理技術是將相應的程序與用戶數據一起封裝在同一個分組中,然后相應的網絡節點通過運行分組中的程序,使用用戶數據來完成一定的操作。與傳統的網絡技術相比,主動網絡技術提供了用戶與網絡節點進行交互的一種機制只,從而有效的克服了傳統網絡技術對網絡節點信息處理能力不足的問題。
②主動網絡技術中的節點說明。節點是主動網絡的核心。受各種因素的影響,在網絡的實際運行中網絡節點的結構、行為和屬性都會經常的發生改變,而傳統的網絡管理技術由于采用的是集中式管理,從而不能對網絡節點的變化實施有效的管理。為了能有效解決這一問題,主動網絡技術管理模式有效的克服了傳統網絡的非對稱網絡管理的各種缺陷,實現了網絡控制管理工作站與網絡主動節點的對等,從而很好的解決了傳統網絡技術所不能解決的問題。
3分布式電信管理網絡系統要注意的關鍵問題
①平臺問題。由于分布式系統中的不同機構所采用的平臺會有所不同,因此,這些不同平臺在體系結構和系統的設計和實現上都存在有一定的差別,這是分布式網絡電信管理網絡系統所必須要解決的首要問題,有效解決系統的跨平臺問題是實現電信網絡系統分布式管理的重要前提。而平臺問題的解決可以采用基于CORBA的通信總線技術來是吸納,該技術可以屏蔽不同系統的異構性,從而實現移動系統之間的互操作。
②管理和控制問題。分布式網絡系統的電信管理網絡系統所涉及的管理和控制問題主要包括的移動規程的制定、通信模型的構建以及遷移方式的選擇等問題。以的遷移方式的選擇為例,當網絡系統通信鏈路發生阻塞時,的遷移將會嚴重受阻,從而使通信效率大大降低。所以應為指定優先級較高或鏈路通信狀態較好的節點優先遷移,這樣就可以解決通信效率低下的問題,從而可以為用戶提供更好的通信服務質量。
③安全問題。眾所周知,當前網絡運行環境的安全問題已經成為全球廣泛關注的一個問題,網絡中存在大量的安全隱患,而分布式電信網絡管理系統對網絡數據傳輸的安全性的要求又比較高,如何采取有效的網絡安全防御措施,確保網絡傳輸中信息數據的安全,將是分布式網絡系統今后要研究和解決的一個重要問題。
4結語
分布式電信管理網絡系統以基于Web的網絡管理技術、基于CORBA的網絡管理技術、基于移動的網絡管理技術、基于主動網絡技術的網絡管理技術這四個關鍵技術為基礎,有效解決了集中式電信管理網絡系統的各種技術瓶頸問題,分布式電信管理網絡系統的應用對提高電信管理網絡的各項性能發揮了非常重要的作用。
參考文獻:
[l] 馬子鵬.分布式電信網漏洞管理系統的研究與設計[J].計算 機技術與發展,2010,(5).
【關鍵詞】 高速鐵路 供電系統 分析 研究
根據高速鐵路的特點,電力供電系統主要負責除了牽引供電的所有供電任務,例如高速鐵路上的生產、生活用電以及供水等,對高速鐵路正常運行的穩定性、安全性有著重要的影響。一旦高速鐵路的供電系統出現故障,很多任務都會受到干擾,因此,對高速鐵路供電系統進行分析,有著較強的理論意義和現實意義。
一、高速鐵路電力供電系統的特點
第一,電壓等級較低,變電所的結構單一。在高速鐵路的工作過程中,對于電壓等級的要求較低。根據我國目前的情況看,大多數高速鐵路的供電系統使用的都是10kV或35kV的變電所,而且其結構比較單一。直接提供到需求用戶,在用電負荷上也比較小。第二,系統接線形式簡單。高速鐵路供電系統的接線也比較簡單,屬于一種單一的輻射狀網絡。高速鐵路變電所是按照鐵路的方向沿線布置、互相連接,從而形成連續的供電模式。在這種模式下,分為兩種接線方式:自閉線和貫通線。在高速鐵路中,通過連接線能夠將各個變電所相連接,為高速鐵路的正常運行提供電源。第三,可靠性要求較高。和其他的電力系統相比,高速鐵路供電系統對系統有一定的可靠性要求。雖然在接線方式方面比較簡單,但是要求在整個過程中供電中斷的時間不能多于150s。一旦超過這個時間,就會對高速鐵路的正常運行造成影響,從而埋下安全隱患。
二、提高供電可靠性的措施
高速鐵路一般都會按照鐵路的方向布置一些車站和通信基站,這些設施的存在有效提高了高速鐵路的穩定性和安全性,同時,這些設施的正常工作也需要一定的電力支持。因此,高速鐵路供電系統的可靠性是其中最重要的部分[1]。在提高可靠性方面,要從以下幾方面入手:第一,高速鐵路中的變電所應當嚴格按照國家標準設計,配備相應的設施,并且設計備用的電力設備;第二,在選擇電力設備時,一定要以設備的質量為首要標準,并按照相關標準配全輔助設備;第三,提高電力系統對自然災害的抵抗能力。當發生自然災害時,變電所要有一定的抗性,才能保證高速鐵路的正常運行。
三、高速鐵路電力供電系統新技術分析
3.1長距離10kV電力貫通電纜線路電容電流的補償分析
在高速鐵路供電系統的運行過程中,貫通線的電纜線路存在對地電容,因此在運行過程中由于電纜線路相間以及電纜線路的電容電流與架空線路的電容電流都可能導致出現一些問題,主要有以下三種:第一,變壓器出現電壓過載的情況;第二,電弧重燃,導致過電壓,使得供電設備出現短路;第三,供電系統的電容可能產生容性無功過剩現象,使得供電線路出現電壓不穩。因此,在長距離10kV電力貫通電纜線路電容電流的補償過程中,為了保證供電系統的穩定性,可以設置專用的并聯補償電抗器。一般有兩種補償方式:第一,在變電所中設置動態補償設備;第二,在貫通線上設置分散并聯補償儀器。根據我國的情況來看,一般采用的是第二種方式。在貫通線上,十千米左右就會設置一個電抗器,從而對電流電容進行補償。通過這種方式,大大提高了高速鐵路供電系統的穩定性。
3.2貫通線中性點接地方式的分析
我國大多數高速鐵路在電力貫通線版上,使用的都是架空線路,這種線路有著電纜線路少、電路中電容電流較小的特點,同時在10kV供電系統中一般中性點不接地。但是在高速鐵路中,這種線路一旦出現單相接地的情況,則會產生更大的電壓電流,埋下了安全隱患。因此,在高速鐵路中,不適宜采用這種線路,而采用中性點接地的方式。這樣可以有效保證高速鐵路供電的穩定性,同時也不會對其他的線路造成影響,保證了高速鐵路的安全,有效消除了安全隱患。
3.3電力貫通線電纜金屬護層的接地方式分析
一般有三種方式:一端單點接地、中央單點直接接地和兩端直接接地。我國所采用的一般是第一種,主要有以下幾方面原因:第一,高速鐵路中的電力貫通線電纜長度一般在4000米以內,中央單點接地的方式不適用;第二,通過實踐研究發現,單點直接接地的方式能夠最大程度上保證電纜技術護層的安全[2];第三,這種接地方式需要投入的成本最少,效果最好,能夠達到電力貫通線的相關要求。
結語:隨著科學技術的不斷進步,我國高速鐵路正處于高速發展階段,尤其是在供電系統方面。和傳統的技術相比,新技術下,供電系統的穩定性、安全性得到了明顯的提高,同時也避免了浪費資源的情況。在未來的發展中,應當更加注重對新技術的研究,從而不斷優化供電系統。
參 考 文 獻
關鍵詞關鍵詞:電子商務信用;信息可視化;CitespaceⅢ
中圖分類號:TP303 文獻標識碼:A 文章編號文章編號:16727800(2013)008001103
作者簡介作者簡介:曾麗(1991-),女,華中師范大學信息管理學院學生,研究方向為電子商務、信息管理;婁策群(1956-),男,博士,華中師范大學信息管理學院教授、博士生導師,研究方向為信息管理、信息經濟、信息生態、電子商務。
0 引言
電子商務交易在開放的網絡環境下開展,具有匿名性、隨機性和動態性的特點[1],由于交易雙方對對方身份存在質疑,往往使得信息交換、商務交易被中斷,由此可見,信任問題是阻礙電子商務交易的因素之一。近些年,一系列有關信任的理論和模型成為了國內外研究機構、學者們的研究熱點,并涌現出了大量研究成果。本文將利用CitespaceⅢ軟件對近15年來國際上電子商務信用研究文獻進行分析,以展示國際電子商務信用領域研究力量的分布。
1 數據來源與文獻數量統計
本文數據來自引文數據庫Web of Science中的Science Citation Index Expanded(SCIEXPANDED)和Social Sciences Citation Index(SSCI)。檢索策略為:主題=((“ecommerce”or “electronic commerce” or “ebusiness” or “electronic business”)NEAR(credi* or trust* or confidence or faith or reputation or goodwill or honesty or sincerity)),檢索年限為1999-2013年,文獻類型按Article精煉,最后得到670條文獻題錄數據。數據下載以每次500條在線下載,并以download*.txt的格式保存。
圖1是文獻數量隨年份變化的折線圖,它反映了1999-2013年電子商務信用研究領域發文數量的增長趨勢。關于電子商務信用的研究開始于1999年前后,此后1999-2010年間,除2003年和2007年的發文數量有少許下降外,總體呈現增長趨勢,并在2010年達到高峰,發文數量達到了85篇,且發文數量的增長速率不斷加快。在此期間,學者們主要探究了信任對電子商務的影響力、信任系統的計算模型、P2P電子商務信用評估模型、網上拍賣信任管理等。2010年后,電子商務信任領域的研究出現了轉折,發文數量雖有所下降但仍處于較高值,表明學者們漸漸發現了新的研究方向,主要從消費者角度思考,探索電子商務環境下新型信任評估方法,比如利用網上評論、借助社交網絡等對電子商務信用進行評估,另外關于可信任第三方的研究也較多。
圖1 文獻數量增長趨勢
2 電子商務信用領域研究的核心力量
將下載的數據輸入到CitespaceⅢ中,時間跨度設置為1999-2013,時間片設置為1年,Term Source按默認全選,Node Types設置為Author,每個時間片按被引次數排序提取前30篇文獻,閾值(c,cc,ccv)設為系統默認值,其中c為最低被引次數,cc為本時間片內共被引次數,ccv為共被引系數[2]。經可視化分析和整理后得到電子商務信用研究領域學者們的發文數量情況,按照發文數量由高到低排序得到發文數量排名前10的作者統計表,具體如表1所示。
排名第1位的是來自荷蘭阿姆斯特丹自由經濟與工商管理系的Yaohua Tan,他和排名第9位來自荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯大學決策與信息系統研究所的Walter Thoen曾一起對電子商務通用信任模型進行研究,主要探討信任控制機制的建模、信任機制在電子支付及國際電子交易中的應用[3]。排名第2位的是來自英屬哥倫布亞大學商務與工商管理學院的IzakBenbasat,他主要從事智能系統中解釋的作用調查、信息系統在部門經理中的能用性及信息系統專業人員業務能力的測量、電子商務網絡接口的設計和對人機界面的評估研究等。排名第3位的是來自中國華中科技大學管理學院的魯耀斌,他與排名第4位來自中國杭州電子科技大學管理學院的周濤和排名第10位來自美國德克薩斯大學泛美分校的Bin Wang曾共同通過計劃行為理論、技術接受模型及流動理論探索中國用戶對即時通訊的認可度[4]。其中,魯耀斌教授主要從事電子及移動商務中關于電子市場結構與消費者采納、信任機制、商務戰略研究和項目管理、信息管理方面的研究。排名5、6、7位的分別是來自美國休斯頓明湖大學計算機信息系統的Dan J.Kim、來自加拿大西門菲莎大學工商管理學院的Dianne Cyr、來自美國德雷克塞爾大學商務學院管理系的David Gefen。Dan J.Kim主要專注于電子商務信任、無線與移動電子商務、信息安全與保障研究,Dan J.Kim等認為互聯網消費者的信任和感知風險對其購買決策具有較大影響,消費者信任的性格、聲譽、隱私問題、安全問題、網站信息質量和公司信譽都會影響互聯網消費者的信任,而第三方印章對消費者信任的影響不大[5]。排名第8位的是來自臺灣國立中央大學咨詢管理系的Chaomin Chiu,他在電子商務、電子學習和知識管理領域的研究較多。從個體角度來看,關于電子商務、信任機制的研究是上述學者的研究方向之一,兩位中國學者在電子商務信用領域的研究成果較為突出,均發文7篇,說明中國在電子商務信用領域的研究具有一定的國際影響力。
3 電子商務信用領域研究力量的機構、地區分布
在CitespaceⅢ中,將Node Types設置為Country,其它策略不變,將可視化的數據整理后得到排名前10位的高產機構情況如表2所示。
排名第2位的是加拿大英屬哥倫比亞大學,該校商務與工商管理學院IzakBenbasat的發文數量為9篇,達到了該機構總發文數量的81.8%。排名第4位的是美國德雷克賽爾大學,發文數量為9篇,而該大學商務學院管理系David Gefen的發文數量為5篇,占該機構發文數量的一半以上。排名第8位、第10位的分別是加拿大西門菲莎大學和荷蘭伊拉斯姆斯大學,發文數量均為7篇,其中加拿大西門菲莎大學工商管理學院Dianne Cyr的發文數量為6篇,占該機構總發文數量的85.7%以上,荷蘭伊拉斯姆斯大學決策與信息系統研究所Walter Thoen的發文數量為5篇,占伊拉斯姆斯大學總發文數量的71.4%。來自中國的華中科技大學、杭州電子科技大學發文數量分別位居第6位、第12位,在電子商務信用領域,華中科技大學管理學院魯耀斌的發文數量占華中科技大學總發文數量的87.5%,杭州電子科技大學管理學院周濤的發文數量即為杭州電子科技大學的總發文數量,說明周濤是該機構在電子商務信用領域研究的核心人員。而表2中排名在前12名的其它6所機構是中國香港城市大學、國立新加坡大學、美國威斯康星大學、美國華盛頓周立大學、韓國成均館大學、韓國慶熙大學。通過對比表1、表2可發現,高產作者中沒有來自這6所機構的成員,表明雖然上述6所研究機構的整體發文量名列前12位,但是這幾所研究機構沒有進行電子商務信用研究的核心人物,學者們的研究方向也較為分散。由此可知,加拿大、荷蘭、中國以及美國部分機構學者們的研究方向較專一,這些國家研究機構的發文數量主要由一些核心作者或其領導的團隊貢獻。
按國家或地區來看,發文數量排名前10位的如表3,可視化分析的知識圖譜則如圖2。其中美國的發文數量為224篇位居第一,占前10名總發文數量的37.4%。其次是中國臺灣,發文數量為67篇,占總發文數量的11.2%,中國大陸排名第3位,發文數量為59篇,從第4名往后的幾個地區發文數量的差距都不大。圖2中圓形節點代表國家(或地區),節點大小代表發文數量多少,節點間的連線代表國家(或地區)間的合作關系,連線越粗,代表地區間合作越密切。在圖2中也能看出美國的發文數量最
總體而言,從地區來看,美國的發文數量最多,但從個人和機構的角度來看,中國和加拿大的發文數量較多,美國不占優勢。這表明,美國從事電子商務信用領域研究的人很多,但是其研究方向都很分散導致研究機構發文數量不多、缺乏核心作者,而中國和加拿大穩定的研究方向和團隊,使得其機構和個人的發文數量很可觀。
4 結語
通過運用CitespaceⅢ軟件對SCI和SSCI數據庫中
1999年至今關于電子商務信用的文獻題錄數據進行了分
析,揭示了中國的部分學者、中國部分機構在電子商務信用領域的研究擁有可觀的實力,但中國總發文量遠不及高產國家美國,說明在中國從事電子商務信用研究的學者和機構不夠多。因此,我國需著力培養電子商務信用研究的科研人員,并支持相關機構進行電子商務信用研究或建立專門的電子商務信任研究機構。
參考文獻參考文獻:
[1] 甘早斌,曾燦,李開,等.電子商務下的信任網絡構造與優化[J].計算機學報,2012(1):2737.
[2] CHAOMEI CHEN.CiteSpace II:detecting and visualizing emerging trends and transient patterns in scientific literature[J]. Journal of the American Society for Information Science and Technology,2006,57(3):359377.
[3] YAO HUA TAN,WALTER THOEN.Formal aspects of a generic model of trust for electronic commerce[J].Decision Support System,2002,33(3):233246.
關鍵詞:電力系統分析;電力系統軟件;MATLAB
作者簡介:王世山(1967-),男,陜西綏德人,南京航空航天大學自動化學院,副教授。(江蘇 南京 210016)
基金項目:本文系南京航空航天大學教改項目、本科教學專業認證建設項目的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0076-02
“電力系統分析”是以電氣工程一級學科為專業的本科及碩士生重要的專業課程,[1]本課程的基本內容包括電力系統穩態和暫態兩大部分,均涉及到系統及相關電力設備的認識和實驗問題。顯然,以教學為主的大學無法完全滿足電力系統所需的相關實驗。因此,“仿真”(Simulation)就成為該類課程教學活動中最重要的手段之一。
考慮到電氣工程一級學科下五個二級學科,各高校的側重點略有不同。因此,作為本科及碩士生還是以理解電力系統的基本結構組成、基本運作模式為目標,同時輔以合適的“工程”觀念,以此為“教學理念”,則“仿真”擬推薦專業化軟件,避免學生陷入計算機語言的困惑中。目前,筆者查閱相關文獻及與相關高校調研交流發現,鮮有教師提出以“軟件”導行的教學理念。
鑒于以上原因,本文提出以“專業軟件”為導行的電力系統課程教學過程,圍繞軟件學習相關的理論知識,為理解電力系統概念和專業知識打下了良好的基礎。
一、電力系統軟件簡介
1.MATLAB――“一個真正的工程類語言”
MATLAB(Matrix Laboratory)矩陣實驗室,是一種用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境,在美國被稱為“A Real Technology Language”,是一種“真正的工程類語言”。[2]然而由于各種原因,目前中國大學對于該語言的研究并不理想。如何將這門工程計算機與所設置的專業課程結合在一起,是一個需要深入研究的問題。
據筆者長期教學實踐發現,將軟件與專業問題相結合,形成一些相關的“項目設計”(Projects Design),則可以起到一舉兩得的效果。
MATLAB軟件分為通用模塊與專業化Toolbox。雖然有些Toolbox也確實可以解決一些專業化問題,但距真正的專業化解決尚有一定的距離。因此,筆者推薦盡可能使用MATLAB的通用模塊。通用模塊的功能類似于MathCAD一樣的操作模式,主要以*.M文件的方式體現。
*.M文件其實就是一個函數或一段程序,是一種“解釋性”源代碼,這些源代碼的撰寫可以用MATLAB本身附帶的編輯器,也可以采用其他文本編輯器。當*.M文件保存后,直接運行文件名即可。由此可見,教學中利用*.M文件完成教學任務,不僅可以讓學生學習相關專業知識,在一定程度上也提高了學生計算機程序的編寫能力。
2.Power World Simulator――電力世界仿真器
Power World Simulator(PWS)是一個電力系統仿真軟件包(見圖1),[3,4]其構筑在對用戶良好交互性的基礎上。其核心是一個功能強大的潮流計算軟件,可以有效求解多達32500個節點的系統。這使得電力世界仿真器作為一個獨立的潮流分析軟件包十分有用。與其他同類商業應用軟件不同,PWS允許用戶通過可縮放的彩色動畫單線圖來模擬一個系統。在PWS中,輸電線路的通斷、變壓器或發電機的增加以及聯絡線功率的交換,一切僅需點擊鼠標即可完成。此外,圖形和動畫演示的廣泛使用增加了用戶對系統特性、存在問題和限制條件的理解。
PWS提供了極為方便的模擬電力系統時間特性的工具。同樣,它可以圖形化地顯示負荷、發電量和聯絡功率隨時間的變化,以及因此產生的系統運行條件的變化,這項功能在解決電網擴建引起的網絡結構變化之類的問題時十分有用。
除了上述特點,PWS以其一體化的經濟調度、聯絡功率交易經濟性分析、功率傳輸分配因子(PTDF)計算和突發事故的強大分析能力而驕傲,所有這一切都可以通過一個易用的界面來實現。
二、專業化軟件在教學過程中的實施
只要學生運行出最終解的結果,得出誤差曲線(見圖2),再輔以一定的討論,則可認為該問題結束。
需要注意的是,以程序為學習目標時,必須輔以一定的考核手段,即逐一檢查學生的運行結果,避免學生抄寫應付過關。多年來,學生的反饋表明,以該種方式“逼迫”學生熟悉和掌握MATLAB軟件,給學生留下了極深刻的印象,也為本科畢業設計打下了良好的基礎。
(2)示例2:PWS完成潮流計算。以圖3中簡單電力系統為例,計算各母線電壓、支路功率,則首先要確定系統的節點類型――平衡節點、PV節點、PQ節點;此后,按系統要求逐次搭建合適的系統圖。
當正確設置圖3各類節點類型、邊界條件后,則可以直接運行,在Run mode下查看各Bus和支路的相關信息。本軟件不僅可以計算電流系統的最終結果,也可以查看中間過程,比如可以設置基準值,誤差相量的查看,甚至New-Raphson法的Jacobi矩陣在Case information中都可以獲悉。因此,當采用MATLAB基本熟悉了潮流算法后,對于大量電力系統分析的問題均可以采用該軟件來實現。
2.依托專業化軟件的課程綜合設計
課程綜合設計(Projects design)是鞏固專業化基礎知識的綜合手段。南航電氣作為具備電氣工程一級學科博士點的專業,一直以來具有“電機與電器”、“電力電子與電力傳動”的綜合設計,但是一直沒有“電力系統自動化”的課程綜合設計。本課程教學后,依托如前所述兩個軟件和開設的“電氣工程及其自動化綜合設計”,適時參考國外精品課程“Power System Analysis”,[5]也開展了相關的課程設計。比如,教學中可以對電力系統提出一定的指標,通過PWS軟件的反復人工修正,提出和優化如圖4所示的電力系統,并對該系統進行深入分析。
3.軟件使用的考核
在教學活動中,考核是最重要的指標之一,也是重要的手段。筆者認為要加強平時控制,“迫使”每名學生在個人計算機上安裝相關軟件,并且課后必須進行練習。待熟練使用軟件后,利用少量課堂時間、課間時間或者師生共同課后時間讓全部學生進行演示,互動討論,這樣對學生也是一個警示。結果表明,通過該方式能夠讓所有的學生都掌握相關的電力系統基礎知識和軟件,對教學具有很大的促進作用,但這樣也增大了授課教師的工作量。
三、結論
本文以“電力系統分析”為對象,基于MATLAB和Power World Simulator專業化軟件展開教學活動,獲得了如下教學體會,對工科課程均有一定的借鑒作用。一是以專業化軟件使用為核心的教學理念,在工科課程中具有普遍的意義,這樣也不失掉對基礎理論知識的掌握。二是對于“電力系統分析”專業課,需要選擇合適的專業化軟件開展教學活動,難易程度要適合本科教學。經過幾年教學摸索,選擇了MATLAB和Power World Simulator作為教學軟件。實踐表明,上述兩款軟件特別適合教學活動。
參考文獻:
[1]王俊,紀建偉,孫國凱,等.電力系統分析課程的教學改革[J].高等農業教育,2011,12(12):56-58.
[2]徐敏,彭瑜.MATLAB在《電力系統分析》教學中的應用[J].電力系統及其自動化學報,2010,22(3):152-155.
[3]李靜.Power World Simulator仿真軟件在電力系統中的應用[J].煤炭技術,2012,31(6):66-68.
關鍵詞:機電綜合管理系統;TTE;IDMA
中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2017)04-0105-01
1 機電綜合管理系統發展概況
飛機機電系統是指具備飛行保障功能的飛機子系統的總稱,其主要包括:燃油系統、發動機系統、液壓系統、電氣系統、艙門系統、外吊掛系統、起落架收放系統等子系統。它們的存在可以確保飛機完成特定的任務。
傳統飛機中各機電子系統獨立存在機中,大量的控制器、傳感器、執行元件及線纜導致硬件利用率低,飛機整體重量、體積、功耗增大,可維修性、可維護性差,座艙布局雜亂也在一定程度上增加了機組人員的負擔。
2 國內外現狀
當前國外的機電綜合管理系統主要有以下兩種不同形式:
一是由多節點機電綜合管理機組成自成一體的機電綜合管理系統,通過航電總線與航電系統實現信息共享,典型的如歐洲EF2000“臺風”戰斗機。
二是作為綜合模塊化航電系統(Integrated Modular Avionics,IMA)或分布式綜合模塊化航電系統(Distributed Integrated Modular Avionics,DIMA)的子系統,典型的如波音787和空客A380。
當前國內大部分型號上已采用機電管理系統實現機電系統的故障診斷與隔離、機電系統狀態監控與告警,并通過1553B總線與航電系統信息共享,完成部分機電子系統的控制管理,如燃油轉輸、壓力加抽油、燃油調零滿等。部分后續型號研制中已采用多節點分布式機電管理系統。
3 未來發展趨勢展望
新一代飛機平臺對操作性能、安全和可靠性、綜合保障能力等特性提出了新的要求,機電綜合管理計算機的系統結構、容錯技術等也需要適應不斷變化的微電子技術、網絡技術和計算機技術的發展。
時間觸發以太網[4](Time-triggered Ethernet,TTE)是一種適用于分布式綜合電子系統的高速網絡,它具備高等級的安全性、可靠性及確定性,已成功應用到獵戶座多用途載人飛船,并于2014年12月首飛成功。
本文提出一種基于TTE網絡的分布式高容錯、可重構機電綜合管理系統,系統架構圖如圖1所示。
機電綜合管理系統是由三個節點計算機和若干遠程接口單元(RIU)組成的。為了滿足不同的任務、不同的余度配置要求,三個節點計算C被布置在三個結構獨立的機箱內。機電綜合管理系統的整體結構上采用分布式架構(以TTE總線為基礎),其3余度高完整計算架構保證了機電綜合管理系統在任何的兩次故障后,還能夠繼續正常完成關鍵任務。
在物理結構方面,機電綜合管理系統包括三個結構獨立、通過高速串行網絡互連的節點,在邏輯結構方面,同一個網路包含了所有的模塊,其中CPU模塊都是對等的。
在機電綜合管理系統工作時,三個容錯計算機節點也同時在工作,利用TTE數據總線交換信息,節點計算機對信號源的信息進行交叉對比,然后將信息進行節點間的交叉表決,最 后表決值參加控制率計算。機電綜合管理系統容錯通過采用備份功能分區的切換和資源的重新分配完成。
RIU以就近原則分布在飛機上傳感器和作動器附近,通過航電總線與節點機通信,減少機上線纜數量及重量。原則上不綜合的是:需要有快速閉環處理的系統功能,除非設備供應商提供快速閉環 RDC ;原則上要求被綜合的是:大量輸入輸出信號的系統功能;需具體分析計算機的資源分配來確定是否應該被綜合的是:計算量大、占用較多處理器和內存資源的系統功能。
4 結語
針對當前技術發展及用戶對飛機系統越來越高的需求,本文以飛機機電綜合管理系統為研究對象,基于TTE網絡提出了一種分布式高容錯、可重構機電綜合管理系統架構設想,該架構具備高等級的安全性、可靠性、容錯性及可重構能力
參考文獻
[1]羅海明.謝劍斌.陸志肖.機電系統綜合化控制和管理[J].直升機技術,2010,(01).
[2]孫歡慶.民用飛機機電綜合管理系統分析[J].航空制造技術,2014,(20).