电气工程及自动化学科评估篇1
关键词：环境污染；危险源；危险品；WebGIS
随着工业发展速度的加快，突发性环境污染事故的发生也日趋增多。这就需要做好突发性环境污染事故的预防，提高对突发性环境污染事故处理处置的应变能力。
1、危险源评估
化学危险目标评估是确定重点化学危险目标单位的科学方法，化学危险度是一个综合指标，是诸多评估因子经科学计算的结果，如物质的扩散性、急性毒性、常贮量、贮存容器、人口密度、既往中毒频度等。重点危险目标确定是进行危害预测和制定防范措施的基础和依据。
1．1化学危险度评估方法
国内外对化学危险度评估方法有十多种。经比较，结合沈阳市实际情况，在本系统中选用了简单而有效的“等效积分法”。
1．2重点化学危险品确定原则
造成危害重、影响范围大的突发性中毒事故的有毒有害气体和有毒有害易挥发液体化学品。根据急性毒性、常贮量等评估因子。从本市常用的108种化学品选取13种生产量大、使用面广、储存集中的危险化学品。列为沈阳市化学事故应急救援重点危险化学品。
选取评价指标：
沈阳市生产使用危险化学品企业具有产量大、用量大、贮量大的特点，化学品常贮量作为主要指标，设权数为4。急性毒性、扩散性和人口密度三项指标，设权数为3。最大贮存容器设权数为2。以往中毒事件设权数为1.5。
1．3分级评分
确定评估指标和相应权数，再将各项评估指标按不同状况分级赋分。化学品常贮量指标从0.5吨到200吨分为11个等级；急性毒性指标按LD50分级法分为剧毒、高毒、中毒、低毒和微毒五级；扩散性指标按毒物形成分为气体、液体和固体三级；人口密度指标从每平方公里0.2万人到每平方公里4.0万人分为七级，基本反映沈阳市人口分布状况；最大贮存容器从小于0.5吨到大于50吨分为八级；既往中毒频度指标，首先计算五年中中毒频度指数，频度指数＝中毒次数×中毒人数+死亡人数×20，估量该化学物可能引发中毒事故的危险程度。中毒频度指数从小于10到400分为七级。
1．4危险度评估值计算
危险度评估值为主要化学品各项指标权数(w)与各项指标等级赋分(x)乘积之和，即每种化学危险品危险度评估值为：
累积总分最大的化学品作为该企业主要危险化学品。其他种类化学品评估值按其大小。依次为以一定百分比加到主要化学品评估值上。危险度总评估值为：主要化学品与其他化学品评估附加值之和。即：
化学危险度评估值作为确立重点危险化学目标的依据。
2、扩散模型
2．1液体泄露
液体从容器中泄露，液体保持液态，通过孔穴的同时，可能被急骤蒸发。液体泄露用柏努利方程(Bemoulli)计算，其泄露速度Qo为：
式中：
Qo为液体泄露速度，kg/s；Cd为排放系数。这取决于孔穴的形状，流体的相态，对于液体，此值常用0.6-0.64；A为孔穴的有效开放面积，m2；p为液体密度，kg/m3；P为外界压力，N/m2；Po为操作压力或容器压力，N/m2；g为重力加速度，m/s2；h为槽(罐)中液体在排放点以上的高度，m。
2．2气体泄露
当有下式成立时，气体流动属于亚音速流动：
当有下式成立时，气体流动属于音速流动：
上述两式中Po、P的意义同前，r为比热比，即定压比热Cp与定容比热Cv之比，r=Cp/Cv。
气体呈亚音速流动时，泄漏速度Qo为：
式中：
R为通用气体常数，J/mel・k；Y为气体膨胀因子，对于音速流动，取Y=1。
扩散模型的生成顺序如下：
(1)模型计算：根据模型计算公式，通过监测参数计算不同坐标位置的污染物扩散浓度。将各个点的x坐标、y坐标和浓度数值存放到Access表中。
(2)离散点生成：根据Access表中的数据生成坐标位置。创建离散点。
(3)网格化：根据离散点进行网格化，生成不规则三角网。
(4)利用Mapbasic制作专题图，进行插值分析，并进行图形渲染。
3、技术路线
3．1环境污染库的建立
根据沈阳市危险源、化学危险品、社会环境信息调查所获得的信息，进行数据库的设计、开发。数据库平台采用MicrosoftSQLServer。数据库主要涉及到四方面的内容，分别是主体数据库、附加数据库、字典数据库和电子矢量地图数据库。主体库有12方面的内容，分别为危险源、危险品、周边敏感单位、污染事故、监测专家、事故案例、应急机构、指挥管理、气自动站、水自动站、应急监测百宝箱和监测涉及标准，危险源和危险品之间通过关键字化学品编号连接起来，有利于危险源信息的管理和查询。附加数据库有3方面的内容，分别为用户管理、系统日志和消息信息。字典数据库有11方面的内容，分别为城市表、行业表、化学品分类、危险品类别、污染事故类别、水体分类、用品分类、指挥机构等级、民族、学历、学位和县区。
3．2系统开发
从总体上讲，“沈阳市突发性环境污染事故应急处理信息系统”的建设，采用浏览器/服务器(B/S)和客户/服务器(C/S)联合开发，以B/S为主。
采用JavaServlet和Tomcat5.0自己研发了空间数据服务程序(MapServer)，该地图服务具备很强的可扩展性，能够直接对地图进行网上编辑，可以替代专业的GIS厂商价格昂贵的空间地图平台，例如ArcGIS公司的ArcIMS、Maplnfo公司的Mapxtreme等。在地图数据应用层则采用Mapinfo作为地图数据库的展示平台。采用当今流行的Mi-crosoftVisualStudio，NET技术实现网上的调用、查询、统计和分析功能。
采用B/S方式提供基于地理信息的网上数据库的调用、查询、统计、非空间数据库的编辑功能和空间数据库的简单编辑功能，例如危险源周边敏感单位查询。
采用C/S方式提供空间数据库的复杂编辑，开发语言为Delphi6.0+MapBasic,主要是为B/S方式的子系统提供数据来源。
4、结论
“突发性环境污染事故应急监测系统”主要取得了以下成果：
(1)完成了沈阳市工厂、企业及公共设施等危险源和化学危险品调查；沈阳市危险源的自身信息及周围环境及社会信息调查；污染物理化性质、毒理性质等资料收集、整理。完成了沈阳市电子地图的电子矢量化，在电子地图上完成危险源的空间位置分布及周边情况等详细资料。
电气工程及自动化学科评估篇2
关键词：危险点评估自动化点检精细化检修管理
中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1003-9082（2016）12-0293-02
一、危险点评估产生和提出的背景
1.降低非停的需要
随着电力企业机组安全可靠性管理在电网中的竞争日益激烈，发电企业面临的压力日益加大，如何提高机组安全可靠性成为了各电力企业研究的一个重要课题。张家口发电厂于1995年投产，至今已经连续机组运行20年，随着运行年数的增加，机组设备老化程度造成的汽轮机、发电机、锅炉、电气回路及辅机等设备的缺陷故障、异常障碍逐年增长，造成机组非计划停运次数增加的隐患也随之增长。
同时，非计划停运具有不可预见的随机性特点，往往直接影响电网的正常发供电。提高大型火电单元制机组的运行可靠性，消除或减少发电机组因事故而造成的非计划停运，也是一个涉及到电网安全经济的大问题。
提高机组可靠性就要求我们要着眼于研究造成非计划停运的危险因素，对危险点进行评估工作，并制定一系列标准化、系统化、流程化的评估标准。从而有效保证机组设备和电网的安全稳定经济运行。
2.精细化检修管理提高企业核心竞争力
在传统的计划检修制度下，到期必修，按部就班，周而复始，没有任何灵活的余地，在很大程度上制约了管理人员分析导致机组非计划停运的设备隐患的危害度，僵化了技术人员的思维方式，无法真正对危险点进行分析评估，提高机组安全可靠性。原有的管理方式已无法满足进一步提高企业核心竞争力需求。
如何利用先进的管理理念与方法成为电力企业管理实践中需要迫切解决的课题。
企业采用适合于市场经济科学先进的管理模式是减少风险、提高企业竞争力的最有效途径之一。精细化管理主要是针对企业在现代化大生产背景下，面对一系列的巨大变化和挑战，如何提高机组检修后的安全可靠性，并且树立自己的持续核心竞争力而展开的。在原有管理的基础上，思考和探索管理中细节的作用，实质就是追求企业管理的标准化、专业化、规范化、流程化，强调在检修管理中合理安排检修时段、重塑检修管理流程、提高检修管理效率，使发电机组在最佳的状态下运行，挖掘企业检修质量管理的潜能，提高发电机组设备运行效益。
3.常规计划检修项目无法满足整个系统的安全经济运行需求
电力企业由于生产系统设备多、种类多，情况复杂，任何一台设备有问题都有可能影响到整个系统的安全经济运行。企业设备管理主要是按计划开展机组大小修和日常维护消除缺陷工作。长期以来实行的是以事后维修、预防性计划检修为主的检修体制。机组大小修项目的选定是根据计划检修的标准项目和依靠经验制定的部分非标准项目进行检修的，无法真正实现对机组安全生产隐患“对症下药”，造成人力、物力的浪费和机组成本的增高；同时也无法发掘造成机组非计划停运的重大隐患的存在。
多数电力企业每年都会发生数次由于设备原因导致的非计划停机事故，反映了在设备管理工作上必须改进。如何评估造成机组非计划停运的原因、设备隐患排查涉及的内容及方式、排查隐患后整改的措施，成为了当前急需解决的一个重要课题。归纳总结危险点评估范围、内容、流程、标准就要求积极调动、深入挖潜企业各专业技术技能专家的优势。
二、基于危险点评估的检修管理的内涵和做法
危险点评估是预防和控制事故发生的有效手段，为了解机组安全运行水平，分专业对所辖设备健康状况进行连续安全运行能力评估，对评估发现的问题进行有针对性的改进，最终实现机组的长周期运行。
评估的主要内容是：1.主要设备存在问题统计及对机组安全运行影响；2.针对问题的防范措施及维护保障能力；3.专业设备长周期安全运行状况评估；
长周期运行机组连续运行安全性状态评估是提高企业安全可靠性的关键措施。通过危险点评估专家组，对检修全过程中可能导致机组非停的危险点进行评估，使决策层、管理层、执行层了解到运行机组安全运行水平，连续运行能力。有针对性的进行防范和重点治理提高了设淞续运行能力，提高机组运行可靠性，减少非计划停运，从而实现机组的长周期稳定运行。
三、主要做法
1.确立检修管理的科学理念
电力企业是关系国计民生的关键行业，如何运用科学的管理理念提升电力企业安全可靠运行，减少电力供给对经济发展带来的制约，已经成为当前我国电力企业面临的重要问题。因此，必须充分考虑影响电力企业安全生产的各类因素，对电力设备的长周期运行的影响，通过建立起能够确保我国电力企业设备安全稳定检修发展的创新管理方式，达到适应电力企业生产发展需要的目的。
作为电力企业，要确保电力设备的长周期安全运行，就必须要有一套适应自身特点的科学管理体系。管理体系核心内容就是要建立一套能够对机组设备的安全性能、安全隐患、安全风险等进行全面评估的体系，内容要涉及管理目标、组织机构、实施方案、检查标准、整改措施、考核奖惩等，全面的实现对机组检修安全风险的评估。
2.设计检修管理的支撑体系
在检修管理的科学理念的指导下，张家口发电厂根据自身实际情况，设计发电厂检修的管理体系，以管理科技创新为支撑，以“评估机组重大危险点问题”为着眼点，以实现“打造机组精品检修项目”，实现机组修后达到180天无非停和降出力，争取280天无非停为目标，以拟定《降非停危险点评估管理办法》、成立机组检修降非停危险点评估专家组、编写检修过程“降非停危险点分析、控制措施检查表”、监督并指导各专业检修队伍落实要求、深入检修现场进行对标对表查评、落实整改考核六项管理创新措施为检修管理的支撑和保障，构建具有张家口发电厂特色的检修管理体系。
3.制定危险点分析及控制措施检查评价表
张家口发电厂充分利用厂内各级专家的技术优势，成立了以厂总工程师为组长的降非停危险点评估专家组，对检修策划、检修过程、修后验收等重要节点，展开降非停危险点评估工作。专家组对机组检修全过程中可能导致机组非停的危险点进行评估。将评估过程中发现的问题和可能存在的隐患进行总结、归纳、汇总，编写“机组降非停危险点分析及控制措施检查评价表”。
检查评价表的制定根据汽机、电气、锅炉、热控、继电保护等专业设备的实际情况，统筹规划，根据长周期运行管理体系的具体要求，重点围绕以下内容方面制定查评表：3.1危险点----危险点分析是实现三级控制的重要环节。建立危险点是按照生产过程中，已发生过的障碍以上事故的生产设备、作业现场和危险点定义对危险状况进行选择。3.2设备阶段状态----将危险点分为检修过程、启动过程、运行过程三种设备阶段状态，进行进一步的分析；3.3危险点原因分析----将危险点分析作为实现三级控制的重要环节来抓，从科学的角度上把握生产活动中发生事故的原因、分析运行操作、检修和施工作业中物与人、物与物、人与人之间的不安全因素，对危险点各阶段状态下的原因进行细致分析。3.4危险点控制措施----制定危险点控制是确保机组设备长周期安全运行的有效举措。危险点控制措施的制定本着从固有危险和动态危险两方面入手，结合运行操作程序、检修工艺流程、因素扰动等逐条进行。3.5危险点检查方式----结合危险点的阶段状态从检修前、中、后三个阶段进行现场检查，在机组运行状态下通过查看运行参数趋势、历史曲线进行检查等方式。3.6评分标准----根据造成降非停危险点对设备的损害程度，制定检查评分标准。
4.严格规范检修精细化管理
围绕检修管理，张家口发电厂实行评、定、查、责相结合的管理方式精细化管理，实现科学创新管理的新跨越。
设备检修后的验收是保证检修质量的重要环节，为确保修后机组长周期安全、平稳、高效运行，该厂加强设备的检修验收环节管理，在标准大修验收的基础上增加了降非停专项质量验收，对机组设备分专业、分系统、分项目进行“层层抓、条条查”，把好大修后不发生非停的最后质量关。
危险点评估专家组严格依照“机组降非停危险点分析及控制措施检查表”监督并指导各专业点检、检修车间和外委队伍严格落实“降非停危险点分析、控制措施检查表”的各项工作要求，并实施三级验收制。
降非停危险点的三级验收本着“自上而下、上下结合、专业把关”的原则，从各个危险点入手，在统一目恕⑼骋徊降鳌⑼骋灰求下，严格按照检查标准，围绕安全生产降非停这条主线，上下联动，从管理层、执行层、操作层，三个层次实施有效的三级控制。同时，抓好验收后的问题整改工作，进一步提高企业安全管理水平。
电气工程及自动化学科评估篇3
关键词气象灾害；评估；现状；建议
中图分类号：P429文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）10-0197-01
1气象灾害风险评估定义与意义
1）定义。气象灾害风险评估是根据规划、建设项目所在地的气象要素空间、时间分布特征及其衍生灾害特征，结合现场实际情况，对各类气象灾害可能导致的人身财产损失、社会影响危害等进行综合风险计算分析，为规划建设项目的选址、功能布局、气象灾害防护等级与措施、应对灾害事故方案等方面提出建设性意见的一种评价方法。
2）意义。开展工程建设项目的气象灾害风险评估工作可以有效避免或减轻气象灾害造成的损失，从而有效地保障人们生命财产安全，并有效提高工程建设项目的防灾减灾能力。防御气象灾害一直是国家公共安全工作的重要课题之一，因此开展气象灾害风险评估是气象部门履行政府社会化管理和公共服务职能的重要体现。
2吉林市开展评估的必要性
1）吉林市地处长白山向松嫩平原的过渡地带，属温带大陆性季风气候，地形复杂，山区、半山区、丘陵、平原、盆地、谷地和湖泊交错分布，气候多样，气象灾害发生频繁，气象灾害风险评估尤为重要。
2）贯彻国家地方法律法规的规定要求。《气象灾害防御条例》《吉林省气象条例》《吉林省气象灾害防御条例》及《吉林市气象灾害防御条例》从国家法律到地方性法规分别规定了建设项目应当充分全面地考虑其在气候方面的可行性和可能受到的气象灾害风险性，尽力避免、减轻气象灾害的影响。吉林市的气象灾害风险评估是贯彻国家法律法规履行部门职能的必然要求。
3评估现状
吉林市的气象灾害风险评估工作开展于2012年，是由雷电灾害风险评估发展而来，现已形成了以雷电、暴雨、暴雪、大风、大雾、冰雹、高温、严寒等吉林市主要气象灾害对项目可能造成的风险评估。评估范围涉及有大型建设项目、爆炸火灾危险环境、普通住宅、重点工程、人员密集场所等新建、改建及扩建项目，至今已完成了百余个项目的评估。
4评估报告内容与地位
4.1评估报告的内容
1）规划或者建设项目概况。根据发改立项确认书、规划建设许可证等相关证件及风险评估现场勘查情况综合得出评估对象概况。
2）气象资料来源及其代表性、可靠性说明。评估使用经省气象主管机构审查通过的气象资料，吉林市城郊气象站因有较长的观测记录，在资料年代和气候环境上其均均有代表性，故选为评估中参证站。
3）吉林市气象灾害历史与现状分析及发展趋势预测。
4）规划、建设项目可能受到的雷电、暴雨、暴雪、大风、大雾、冰雹、高温、严寒等其中一种或多种极端气象灾害并存的危险程度评估，预防及减轻气象灾害影响的措施。
5）规划、建设项目选址地点的气候条件背景分析，极端气象灾害出现的概率，通过对暴雨、雪压、风压等不同重现期的计算得出安全有效、经济合理的设计方案及防灾减灾措施。
6）进行气象灾害风险评估的规划或者建设项目的评估结论及建议，提出应对气象灾害，预防或者减轻影响的意见和建议。
7）其他有关内容。关于评估报告的说明、结束语及开展气象灾害风险评估工作的法律依据等。
4.2评估报告的地位
气象灾害风险评估结论及建议作为项目建设设计方案的重要依据，并已纳入政府行为，成为建设项目立项阶段行政审批中非行政许可审查的必备要件。
5几点建议
1）细化评估范围。作为本地化法规，《吉林省气候可行性论证若干规定》及《吉林省气象灾害防御条例》（2013年11月1日起施行）虽都规定了与气候条件密切相关的国家重点建设工程、重大区域性经济开发项目及城市规划、气候资源开发利用项目等应当由气象主管机构组织进行气候可行性论证，但《吉林省气候可行性论证若干规定》也同时规定了气候可行性论证项目的范围，即由县级以上气象主管机构与当地发改委、住建、交通运输以及其他相关部门依法确定。目前吉林市的气象灾害风险评估针对的是所有新、改、扩建建筑物，不区分项目大小及性质，这样容易造成受气象灾害影响较小的小型建设项目对评估工作的错误认识。
2）充分利用气象数据。目前所利用气象台站多年观测记录多是进行气候分析统计及气象极值出现概率统计，应加入闪电定位数据、大气电场及卫星雷达产品的使用，充分体现出气象数据的全面性及科学性。
3）完善丰富评估方法。目前尚未出台气象灾害风险评估方面的技术规范，开展评估只针对规划或建设项目整体，缺乏项目分区评估，如一建设项目内部各个单元的自身参数及周边环境取值不尽相同，所面临的风险值是不同的，相应评估的技术结论意见也不同。
4）建立气象灾害数据库。气象相关部门应当对气象灾害的种类及强度、出现次数和造成损失等情况开展普查，建立完备的气象灾害数据库，使气象灾害风险评估工作能够准确地按照气象灾害的种类和分区进行。
5）提出针对性的评估建议。针对不同的项目，选择其面临的主要气象灾害种类进行评估，选择符合其特性的评估方法和标准，并应根据评估对象特性提出有针对性的评估建议。
6）加强相关部门交流协作。气象灾害风险评估工作是一项技术性很强的工作，涉及的知识面非常广，应加强与城市建设、规划、国土及水利等部门的学习交流，使得评估报告更具科学性。
吉林市的气象灾害风险评估工作开展较早，发展较快，目前已形成了成熟的操作流程，原始气象数据详实可靠，内容全面，评估思路清晰，计算分析精密，结论科学合理的评估报告模板。但评估工作中仍存在一些薄弱的环节，需要通过不断的发展完善来保障评估工作的健康有序开展，为吉林市防灾减灾工作，保障人民的福祉安康作出积极地贡献。
参考文献
电气工程及自动化学科评估篇4
能源短缺，环境恶化，气候变迁，使得风能等可再生能源受到全球关注。1996年我国引进了大型风电机组制造技术，旨在启动风电产业的发展，以推动我国能源结构转型和经济的生态化发展。风电技术包含风资源评估、风电场规划、气体动力学、结构动力学、强度与可靠性、材料与制造、电气与控制、并网与电网调节、环境与生态等多个学科，由于风电机组具有大尺度、大变形、大功率、高雷诺数、高湍流度、强涡流、强非线性、强耦合、长期变工况和变环境运行等特点，加之长寿命和低噪声要求，使得传统专业不能适应风电卓越工程师的培养。人才短缺成为阻碍我国风电产业发展的“瓶颈”。为此，西北工业大学提出“通过人才培养推动风电发展”的思想，即培养一批风电卓越工程师（实践能力强、研发能力强、创新能力强和国际合作能力强）对引进的国外技术进行消化和吸收，针我国自然条件和国进行技术攻关，形成自主创新和自主研发能力，保证风电产业持续发展。通过与德国柏林工业大学的校际交流、成立联合研究所等途径，组成中德教师联合团队，融合中德教育优势，国际化培养风电卓越工程师，推动我国风电发展。经过近20年的实践与探索，探索出国际化培养风电卓越工程师的模式和实施途径，建立了风电卓越工程师的国际化培养体系，培养了大量风电卓越工程师。毕业生能力卓越，推动了中国风电产业的发展。
德国风电产业和风电教育世界领先，我国的风电技术主要从德国引进。此外，德国的工程师培养独具优势，享誉全球。针对当时国内尚无风电专业教育，风电产业还在培育之中，缺乏培养“风电卓越工程师”的师资，不具备学生实习、设计演练和研发实践的机会和条件，西北工业大学提出国际化培养风电卓越工程师的方针，德国成为学校实施国际化培养风电卓越工程师的最佳选择。
成果解决问题的方法
探索国际化培养风电卓越工程师的模式和实施途径
采用“三个联合”“两国实施”和“四方协同”的途径，深度融合中德风电教育的经验和优势，充分利用中德风电产业的资源，强化学生“实践能力、研发能力、创新能力和国际合作能力”的培养。
（1）“三个联合”。“与德国名校名师联合”：通过校际合作、建立联合研究所等方式，组成中德跨学科的联合教师团队，核心成员包括国际著名风电专家Gasch教授（柏林工大）、Twele教授（柏林技术学院）、Heier教授（卡塞尔大学）、Kuehn教授（斯图加特大学）和Liebich教授（柏林工大）等8位德国专家和7位中国专家。中德团队联合制定培养方案，设计课程体系，共同编著教材，交流教学方法，协同指导研发实习和设计演练。“与德国风电产业联合”：通过申请德国国家重大项目、发挥德方专家的行业影响等方式与德国风电产业联合，建立“产学”联合平台支持风电卓越工程师的培养。产业界的专家负责实践课程设计、设计演练讲义编著，指导学生实习和研发。“中国学生与德国学生联合”：组成“学习共同体”，相互比对学习，多模式思维，激发创新精神。初期主要针对研究生，每年2位德国学生参加。近8年，年均8位外国学生参加。
（2）“两国实施”。根据中德双方教育的特点和条件，采用“两国实施”的模式进行培养。学生风电专业课程学习和实验室实验安排在国内完成。而实习、设计演练和研发实践以及针对核心部件的专题设计在德国完成。学生在德国大学和研究所受教于名师，在德国风电企业实习，或直接参加风电技术的研发，得到德国企业专家的指导，及时了解风电技术的最新发展，学习德国风电研发、制造和管理的经验。“两国实施”的模式使学生受到跨文化的锻炼，国际合作能力得以强化。在德国实施的培养活动共计22次，参加的学生240余人。所有学生在德国均获得本项目全额奖学金资助。
（3）“四方协同”。建立了“产学研政”融合互动机制，形成全行业协同教育网络，为风电卓越工程师培养提供了立体平台。中、德政府通过重点项目持续支持中德联合教师团队开展风电卓越工程师培养，同时倡导整个风电行业积极参与和支持风电卓越工程师培养活动。德国政府以校际交流、DAAD、中国风电能力建设等项目，持续支持风电卓越工程师培养近20年，总经费1100多万欧元。中国政府通过引智项目（国家外专局）、风电人才培养项目（国家发改委）也予以了大力支持，年均约20万元人民币。除此之外，中德联合教师团队与中、德政府主管部门每年都联合组织风电行业和学生一起针对发展规划、政策和法规、新技术进展、发展中存在的突出问题进行研讨。由此，使学生了解风电行业发展的现状和前景，激发他们的学习热情，吸引他们投身风电事业。政府主管部门也乐于参加人才培养活动，以此了解风电技术和行业的发展，有利于科学地制定风电发展规划和政策。德国环境部和德国北威州政府向学生提供实习岗位，2位学生曾在政府完成实习。在政府的倡导下，德国风电产业和研究机构（例如德国风能研究所DEWI、ISET等）以开放的姿态为风电卓越工程师培养提供实践机会和条件，并安排高水平的专家编写教材，指导学生实习和研发。中国风电产业积极派送在职人员参加培养活动，向毕业生提供工作岗位，同时向中德联合教师团队反馈毕业生的表现、产业中的问题、人才培养的建议等信息，并提供风电机组研制和运行的案例和数据，支持学生的设计演练，参加风电卓越工程师培养项目的中国风电企业共计173家。
建立风电卓越工程师的国际化培养体系
培养体系包括风电卓越工程师培养的指导思想、培养方案、课程体系、教材体系、设计演练体系、实践环节以及评估体系。图1显示了风电卓越工程师的国际化培养体系。
（1）指导思想：以“设计演练和研发实践”为主导，突出“四种能力”的培养。
（2）培养方案：培养对象以研究生为主，间混本科生、在职工程师和德国留学生，构成互补的“学习共同体”。一是满足风电产业的急需;二是不同对象之间比对学习，多模式思维，互励创新;三是分层次培养，逐步形成风电教育的专业方向。风电技术为多学科交叉的新技术。但在风电发展的不同阶段，各有侧重。按照风电产业起动、研发和规模化三个不同阶段，制定对应的培养计划。在起动阶段，重点是掌握风电专业基础，包括风资源评估、风电场规划、气体动力学、结构动力学、强度与可靠性、电气与控制;在研发阶段，重点是掌握风电机组的研发和设计技术;在规模化阶段，重点是掌握风电机组的自主设计、运维和并网技术。每一阶段的专业基础学习和实验室实验在国内完成，但仍然由中德联合教师团队施教。而实习、设计演练和研发实践在德国完成，由德国柏林工大等大学教授和德国企业专家执教。根据风电技术快速发展的特点，每年对培养方案进行修订和调整。针对不同对象，培养时间分为短期（3个月）、中期（14个月）和长期（2.5年～4年）三类2.5-年。与此对应结业形式分为两类：非学历（结业证书）和学历（学士、硕士和博士）形式。
（3）课程体系：包括基础课程和专业课程。其中的基础课程为工科本科基础课和研究生基础课，是风电卓越工程师培养的起点。风电专业课程分为9类：风资源与风电场评估、风力机气动原理（辅以风力机偏载特性风洞实验）、结构强度与振动（辅以叶片动应变和振动实验）、电气与控制（辅以发电机和变流器实验）、并网与电网管理、运行维护与管理、试验测试与认证（辅以模型风力机测试实验）、材料与制造、环境保护与经济分析，共14门课程。在课堂时间分配上，课堂讲授的时间比例不超过30%，实践和演练的比例不低于50%，剩余约20%学时安排分组交流和研讨。每一类课程的课堂教学在国内完成，由中德联合教师团队授课;而实践和演练在德国进行，由德国教授和德国企业专家执教。
（4）教材体系：针对不同培养对象和三个层次的培养方案，联合教学团队融合了不同专家的知识和经验，编著了系列的教材和讲义。教材和讲义均按德文、英文和中文3种语言编写。为了满足不同层次、不同专业背景风电卓越工程师的培养需要，还编写了配套讲义、演练题和实验指导书。专业课程的讲义和实验指导书主要用于企业在职技术骨干和本科生的风电专业基础教学。将科研、学科建设和现场测试成果及时编写成讲义，使学生及时学到新理论和新方法。
（5）研发和设计演练体系：包括设计演练、针对核心部件（叶片、传动链、塔架和发电机与控制系统）的专题设计演练、新技术/项目/问题导向的研讨。“设计演练”是在对应的专业课程基本内容学习结束后，所安排的实践和研发训练课程。主要部分均在德国完成，由德国教授和德国企业专家执教。“专题设计演练”围绕风电机组4大关键部件，即叶片、传动链、塔架、发电机与控制系统，开设专题课程和设计演练，旨在培养学生的研发和创新能力。“新技术/项目/问题导向的研讨”根据风电技术的最新发展、中德联合团队的科研项目和成果以及风电产业存在的问题，及时地组织研讨会。邀请中、德风电行业专家、政府主管以及学生代表作主题报告。学生参与讨论，最后学生分组写出总结报告。
（6）实践环节：除上述课程中的实验和设计演练外，实践环节还包括：风电场测风及评估、叶片制造、风电机组整机装配、风电机组部件研发、风电机组载荷的现场测试、风电机组的现场动平衡、风电机组的现场振动测试与故障诊断、变桨系统现场测试、电网的调度与管理、储能系统研发、非稳态下载荷计算与控制技术研发、电网冲击下风电机组响应评估技术研发、海上风电场观摩等。学时数约占培养时间的20%。
（7）评估体系：定期聘请德国独立评估师对培养活动进行独立评估。评估内容包括：教学目的、教学内容、教材讲义、教师水平、教学方法、实践环节、教学效果和师生互动。评估方式为：评估师单独与学生面谈、用评估表对学生测问、学生分组讨论后提交评价表、调查毕业生和用人单位的意见。最后以书面报告的形式向中德联合教师团队反馈评估结果。中德联合教师团队根据评估意见对培养活动进行调整和改进。
成果的应用效果
培养了大批风电卓越工程师，形成我国风电人才培养基地
共培养了1300余名中国风电卓越工程师。目前，毕业学员几乎全部在风电行业工作。其中，约60%的学员供职于风力机整机制造企业;其余分布在风电场、风电规划单位和零部件生产企业的人员比例依次为10%、10%和5%。毕业学员中，200多位毕业生成为公司总经理、总工程师、风场厂长、部门经理或企业带头人，在整个行业内部获得了极高的声誉。多个行业领袖称赞“西北工业大学是中国风电行业的黄埔军校”。
毕业学员能力卓越，解决了风电行业中的关键技术问题
毕业学员实践能力、研发能力、创新能力和国际合作能力突出，在本职岗位上发挥了重要的作用，促进了我国对引进国外风电技术的消化和吸收，形成了自主设计能力，突破了风电行业的若干技术“瓶颈”。如金风科技董事长武钢是具有代表性的学员。在其领导的企业发展战略中，研发、创新和国际合作始终处于核心地位。金风公司在武钢的带领下，率先开展直驱永磁机组的研究与设计，掌握了直驱永磁发电机组的核心设计技术。企业也因为该技术被麻省理工学院评选为“年度全球最具创新能力50强企业”。企业在美国、澳大利亚、德国、香港等国家和地区有多家子公司和研发中心，2012年累计装机容量居世界第七，年产值达到113亿元。武钢本人也因此获得“世界可再生能源杰出贡献奖”。
直接推动了我国风电产业的发展
通过国际化培养风电卓越工程师，推动了中德风电行业的交流与合作，取得了双赢的效果。例如，东汽学员促进了东方汽轮机厂与德国EUROS公司生产叶片的合作，研发出风力机组复合材料部件产品;金风公司学员实现了企业到德国成立合资公司的战略规划;中航技的学员促进企业在美国开发风场;胡立伟等学员组建了中水珠江规划勘测设计有限公司。
中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长施鹏飞认为“国际化风电卓越工程师培养调动了德国风电行业的资源，借鉴德国发展的经验，不失时机地培养中国风电行业急需的人才，探索出一条人才培养牵引行业发展的教育之路，发挥了教育的引领作用”。
成果的推广与影响
人才培养成效得到政府部门的充分肯定
国际化培养风电卓越工程师工作受到我国政府和风电行业的高度评价。国家外国专家局局长张建国评价“在规模、质量、水平、周期和对行业的影响力方面都是典范”。2011年10月，国家外国专家局授予我们“国家引进国外智力示范单位”称号。同年12月，国家能源局授予西工大“中国可再生能源规模化发展项目优秀实施单位”称号。联合培养团队成员Gasch教授于2009年获得“国家友谊奖”，受到总理接见，并受邀出席建国60周年国庆观礼。Knecht先生获得2012年“国家友谊奖”。
国际合作效果显著，扩大了国际影响
柏林工业大学对双方长期合作中取得的成绩给予充分肯定和高度评价。柏林工业大学校长几度称赞中德联合培养风电卓越工程师项目是柏林工大对外合作的典范。R.Gasch教授在柏林工业大学校刊（国际版）上两次撰文介绍了国际化培养风电卓越工程师的情况。2002年、2003年和2004年柏林市市长和市议员率团访华时，均邀请廖明夫教授赴京探讨国际合作和人才培养的经验。2004年和2005年，德国驻华公使Loehr先生和大使Stantzer博士曾专程访问西北工业大学，考察人才培养的进展，称赞风电卓越工程师培养团队是推动中德合作的发动机。德国公使Grzeski女士称赞西工大和柏林工大的合作为两国在教育和研究领域的合作注入了活力。
成果与经验引起广泛的关注
2012年9月，国家外专局、国家能源局和工信部组成编委会，总结了国际化风电卓越工程师培养的成果与经验。所编著的《十年树人，百年兴业――中德风电人才培养十年的成果与经验》一书被列为“国家引进国外智力成果示范推广丛书”，并专门召开成果总结与全国推广大会，受到了行业的广泛关注。
电气工程及自动化学科评估篇5
关键词：过程评估；配电网；检修计划；管理模式；可靠性
1概述
配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。在特高压电网飞速发展的今天，城市电网中，常规110kV及以下电压等级的电网均属于配电网络，且作为非环网运行的电能分配网络，结构相对复杂。目前我国配电网络的运行基础较发达国家还有很大的差距，部分配网设备老化、陈旧、技术落后、故障频发等问题不容忽视。为适应社会经济快速发展，减少供需矛盾，要积极开展电网技术重难点项目攻关，提升电网运行技术水平，大规模推进配网设备改造升级，考虑超远期配网规划与建设等问题。配电网检修计划工作是基于配网检修、政府重大工程配套、客户业扩报装、电网改造升级等各类停电需求的综合，在提高配网供电可靠性、提升配网安全稳定运行水平的过程中起着尤为重要的作用。在全球能源互联网背景下，随着智能配电网、配电自动化、分布式电源接入配网等领域的不断推广，常规配电网管理理念，包括设备运维管理、调控运行管理等并不能完全适应，因此基于提升供电可靠性的配电网检修计划管控模式应考虑智能化电网运行实际，加强停电检修申报的过程管控，继而更科学、更有效地完成配电网结构的优化升级。
2供电企业在停电计划管控过程中的短板
2.1电网安全稳定运行与频繁停电之间的矛盾
计划检修停电的主要任务是将检修范围内的设备与运行电网隔离，开展相关设备检修、新投等工作。检修离不开停电，离不开倒闸操作，大规模的检修工作带来大量操作，必然对电网的稳定运行造成影响，比如改变潮流分布、操作过电压、合环电流增大，设备本体缺陷甚至误操作造成的严重事故等。虽然在电力生产过程中，安全永远是头一位，但大量的计划检修工作带来的频繁的停电和频繁的操作仍是影响电网安全稳定运行的主要因素。
2.2重复停电不满足高供电可靠性的要求
配网检修计划停电原因主要是由于设备运行的定期维护、实验、处理缺陷、业扩报装设备新投、电网改扩建工程、市政重点工程需要等。不同来源的停电需求有着不同的工程进度和节点要求，同一设备往往会因为不同需求而发生重复停电，影响供电范围内的各类用户正常用电。供电企业在提升对重点项目建设的支撑与服务水平的同时，牺牲了部分用户的供电可靠性，其矛盾点也是停电计划管控的关键。
2.3检修计划的刚性执行受客观因素制约较大
检修计划涉及需求申请搜集，边界条件校验，申请、图纸、设备参数等资料上报，确定施工方案、以月为单位检修计划并最终执行，整个过程周期长、节点多，任何一个环节出现问题都将影响计划实施。部分业扩、基建工作因为“时间”和“现场”两大因素的不确定性，施工难度和外协难度无法提前掌控，因此制约停电计划不能严格把握时间节点，按计划执行。在各流程的专业要求上，人为因素影响较大，往往依靠习惯性做法、工作经验等进行管控，缺乏统一标准，弹性较大。
3影响检修计划管控的相关因素分析
3.1全过程管控的制约因素梳理
按照检修计划管理的全流程流转，梳理上报、审批、执行、考核等环节中的制约因素：（1）停电需求的来源及性质，分电网检修、业扩报装、电网建设、市政工程等；（2）不同性质的工程前期准备情况及目前所处的节点；（3）该工程对时间节点的掌控情况，从上报到准备到执行是否严格按时间要求完成；（4）申报的停电时间是否合理；（5）工程所需物料是否到位，人员力量是否满足工作需要；（6）业扩报装及市政工程涉及路由协调及费用问题是否解决；（7）停电施工方案是否与设计方案一致；（8）现场环境是满足备停电及施工作业条件；（9）停电范围有无重复停电、有无保电任务、有无重要用户；（10）相关资料上报是否及时准确。
3.2检修计划内控管理分析
检修计划流程涉及多个部门，且往往都是各自负责、自成体系，各业务流程无法全面对接，管理制度及标准不统一的问题，这直接造成了检修计划安排的多头管理，界面不清，出现管理空白点。各部门只对本专业的信息系统进行数据维护，其他部门不能实时获取，信息无法有效共享，容易出现一个部门的停电计划执行后不久另一部门又提出相同的检修需求，造成设备重复停电。在内控管理过程中，存在一些较为普遍的基础管理问题，例如计划申报不及时、不规范，前期准备不足，执行过程中，相关资料报送的及时性、准确性有待提高。
4建立检修计划“过程评估”新型管控模式
通过对检修计划管控过程的分析，不难看出月度检修计划在申报和执行过程中，由于相关条件不具备，例如现场、资料等，继而出现计划取消、改期现象，对管控工作带来难度。我们以检修计划的“严进宽出”为基础，以“优化过程管控”为向导，提出“过程评估”理论。“过程评估”是以“检修计划任务池”为平台，按照“年、月、周、日”的时间顺序，对不同部门不同类型的停电需求建立过程管理档案，搭建“月度停电计划可执行性评估模型”，在月度检修计划申报前，参考档案数据，对该项计划的可执行性进行量化评估，对评估结果达到标准的工作列入月度计划执行。在此，量化评估是指选取影响检修计划管控的因素，例如施工方案、物料准备、现场施工、外部协调、综合检修、用户送电需求、重复停电、新投批准、方式调整、定值整定、重大保电任务、安全校核等（在此不考虑天气因素），以5%～20%为权重分配，引入加权平均算法得出评估值，同时综合相关因素的变化进行修正。评估过程由工程负责部门牵头，调控中心汇总，在申报月度检修计划时进行多专业会签，将最终评估数据反馈给工程负责部门。10kV停电计划数量较大，而专业技术要求较简单，35kV及以上停电计划数量少，但专业技术要求相对较高、较复杂，因此评估标准按电压等级区别评估，以提高工作效率。通过对不同停电需求的“过程评估”，捏合多渠道信息，依托“大数据”有效支撑了月度检修计划安排的合理性、科学性、有效性。对供电企业来说，进一步规范了检修、技改、基建、业扩等重大工程检修计划安排，大大提升了专业管理效能，确保了电网的安全稳定运行，促进风险防控全方位提升，逐渐形成节奏有控、安排有序、工作有效的安全生产新秩序。
5结语
在全球能源互联网发展的大背景下，配电网的智能化进程，离不开科学高效的检修计划管控，在解决常规电网检修与建设的基础上，一停多用、减少停电时间，缩小停电范围，降低风险概率是未来智能配电网络的检修计划技术发展方向。配合主网状态检修、工程项目过程管控、分布式电源消纳、新型电网调控运行管理模式等成熟技术，配电网检修计划管控优化策略将得到进一步提升。
参考文献
[1]陈星，唐晓波，刘笠．配电网检修计划优化研究综述[J]．电气技术，2015（3）．
电气工程及自动化学科评估篇6
关键词：考试大纲；评估规范；管理规则；差压变送器；能力培养
国际海事组织2010年通过了《STCW公约马尼拉修正案》，新的STCW公约和STCW规则将于2012年生效，过渡期为5年。中华人民共和国海事局根据新版STCW公约要求于2011年12月27日了《中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则》，“规则”后国家海事局于2012年相继印发了《中华人民共和国海船船员适任考试大纲》和《中华人民共和国海船船员适任考试评估规范》。新版“考试大纲”和“评估规范”对于三管轮的培训项目中增加了关于自动化知识的要求，“电动差压变送器的测量与调节”是主推进动力装置功率750kW及以上二/三管轮的评估必考内容。评估要素包括：（1）气路或电路链接；（2）差压变送器调零；（3）差压变送器量程的调整，基于以上要求电动差压变送器的测量操作成为轮机工程技术专业学生必须掌握的内容。
1研究意义
随着科技水平的不断提高，现代化船舶也向着更加智能化的方向发展，尤其轮机设备对于自动控制的要求不断增高，自动化设备在现代船舶中扮演着越来越重要的角色。这就要求我们现代的轮机员要掌握更多的自动化知识，本试验台正是针对现代化船舶中比较典型的自动化控制元件――电动差压变送器的实际应用所设计的，对于提高轮机工程技术专业学生轮机自动化相关知识的实际动手能力有着重要意义。自动化仪表是电气工程自动化控制的一个专业门类有着一定的重要性和特殊性。
2差压变送器原理
差压变送器可以用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后将其转变成4～20mADC信号输出。目前在船舶机舱中主要以电容式电动差压变送器为主。测量部件的作用是把被测压差ΔP转换成电容量的变化，其核心是差动电容敏感元件。差动电容敏感元件包括中心感压片（可动电极），电极引线，正压测、负压测隔离膜片和基体等，如图1所示。感压片与其两边的弧形电极形成电容Ci1和Ci2，无差压输入时，Ci1=Ci2。来自两侧导压管的差压，直接作用于变送器传感器两侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。
3试验台设计方案
3.1气路测量系统
本实验台主要供学生研究以下内容：（1）差压变送器气路和电路系统组成；（2）差压变送器调整；（3）船用锅炉（模拟）水位自动调节方法。实验台设计两套系统：气路测量系统和模拟锅炉补水系统。如图2所示，气路系统主要包括气源、空气处理单元和测量校调单元。气源选用小型空压机配上容量相符的空气瓶，空气瓶的压力由压力继电器反馈到空压机的开关进行双位控制，以保持空气瓶内始终存有一定压力的空气。空气处理单元压缩空气经过空气滤器进行过滤净化以防空气中的杂质进入系统中，净化过得空气经过减压阀进行减压来为系统提供压力稳定的空气供入系统气源压力总阀，压缩空气经过压力总阀后被分为两路经过阶跃开关分别送入到压差变送器。通过阶跃开关调整两侧压力，当压力表1和压力表2显示气压相等时电流表应该显示4mA，当两侧压差达到设置最大量程时电流表应该显示20mA，当测量值不在4～20mA的范围内时可以通过调节旋钮来进行调节，这样就可以对差压变送器进行量程的设定和校对。通过连接气路和调节量程使学生更直观的感受到压力信号是如何变为电信号的。另外制造气源的小型空压机也是采用双位控制的，与实船相似，学生也可以学习一些空压机卸载起动等相关知识。气路部分虽然已经很完善，不过这部分是开环系统并没有形成真正的反馈闭环回路，所以在本实验台上我们又加装了模拟锅炉补水系统。
3.2模拟锅炉补水系统
要完成电动差压变送器的反馈试验可以选用多种系统，本设计选用的模拟锅炉补水系统，与实船锅炉补水系统原理一致。此法简便易行，而且直观，尤其对初学者了解差压法测量液位的工作原理很有帮助，并还可在教中应用。根据流体静力学，由被测对象液柱的静压力，就可判断液位的高低。而静压力可用差压计等仪表把它检测出来。液位与差压有如下关系：H=P/ρ。当液体密度恒定时，测出差压就可知道液位高度，而与液体容积无关，或者说知道了液体高度，也就知道了差压，即P=ρH。模拟校验法就是基于上述原理进行的。现以校验水位计为例，介绍一下具体方法，校验装置及接线如图3所示。
制作一个模拟锅炉，在模拟锅炉上由上至下分别安装两个管路，这两根管路接到电动差压变送器的两端，由图3可知，如果锅炉水位低于H1时由于不受液体压力所以P1=P2差压变送器两端的压差为零，所对应的电流应该是4mA。当液位上升时随着H不断增大P越来越大所对应的电流值也在增大，当液面到达H2时P值最大P=P2-P1=ρg（H2-H1），这时差压变送器的输出电流应为20mA，从图中可以看出（H2-H1）是定值，所以即使液面M一步上升P也会保持不变。这样我们就可以通过设置差压变送器的量程把锅炉的水位控制在H1和H2之间。当液面下降到H1时差压变送器输出的电信号为4mA，此电信号将控制起动水泵给锅炉补水，补水的过程中P不断增大电流也不断增大，在锅炉水位到达H2压差到达最大值，输出的电信号为20mA，此电信号使水泵停止供水。这样就实现了锅炉水位的双位控制。在此过程中通过观察液位表的高度与输出电流之间的关系可以很直观的看出，液位在最低值和最高值时，所对应的电流也在4mA-20mA之间变化，只要设定量程我们就可以把最高液位控制在H1到H2之间的任何位置。
4结束语
电动差压变送器综合试验台包含了轮机自动化常用到的电、气、液控制，与船上实物贴合度极高，理论与实践结合度高，可以做到寓教于乐，如果此项目最终成型能够很大程度上解决我校轮机学生自动化学习困难的问题。可以应用在“轮机自动化”“船舶辅机”“电气与自动控制实训”等相关课程的教学过程中。
参考文献
[1]中华人民共和国海事局.1978年海员培训、发证和值班标准国际公约马尼拉修正案[M].大连海事大学出版社，2010.
[2]中华人民共和国海事局.中华人民共和国海船船员适任评估规范[M].大连海事大学出版社，2012.