建立电力系统电能综合实验室的必要性,电力系统论文_1346

建立电力系统电能综合实验室的必要性,电力系统论文

摘要：随着电力系统自动化水平的不断提高，电力部门对电能计量和电能质量的

要求越来越严格，沈阳工程学院结合电力技能型的人才培养方向，建立了教学、

职业鉴定、科研、社会服务四位一体的电力系统电能综合实验室，提出了具体构

建方案和运行管理机制。

一、建立电力系统电能综合实验室的必要性随着中央提出振兴东北老工业基地的

战略决策，装备制造业、钢铁业、石油石化等工业用电大户又重新焕发了生机，

电力工业发展前所未有地驶向快车道，电能的需求量不断增加。随着电力体制改

革的深化，电网内部与电网之间的电能开始了大规模生产与交换，电力系统变得

越来越复杂，自动化水平越来越高，所以电力部门和用户对电能的意识逐渐增强，

电能质量问题受到越来越广泛的关注。电能质量的优劣，电能计量的准确性，是

衡量电网性能的重要指标，直接关系到供电系统的经济合理与安全可靠，关系到

供电公司与电力用户之间贸易结算的准确公正。我国在电能方面的问题还比较突

出，电能质量主要体现在与标准值的偏差，如谐波畸变、断电、过电压或欠电压、

电压暂降和浪涌、瞬变等；电能计量具体体现在窃电、远程自动抄表、大宗用户

冲击负荷和谐波源用户对计量的影响、线路损耗、互感器准确度等级太低、无计

量专用互感器二次绕组、电压互感器二次回路电压降超差等，所以更好地对电网

进行控制与管理，实时可靠的对电能质量进行监控和分析，不断提高电能计量装

置的准确精度，已经成为各供电公司不断追求的目标，是实现电力系统全面自动

化的重要组成部分。

沈阳工程学院供用电技术专业是国家级教改专业，辽宁省高职高专品牌示范专

业，着重培养电力应用技术型人才，紧抓市场脉搏，以提高学生综合素质，提高

就业率为目标，重点培养学生动手操作能力和现场解决问题能力，通过对供电公

司、自动化仪表厂商对电能技术人才的调研，大胆改革，建立电力系统电能综合

实验室，建成后不仅增加了电类专业的实验实训项目，还可以成为教师教学科研

的实验平台，提高了学院整体学术水平和科研综合实力，尤其是电能新技术、电

力系统自动化领域，所以建立电力系统电能综合实验室是十分必要的，并且有着

良好的发展前景。

二、建立电力系统电能综合实验室的原则我们的建设目标是创建一个集教学、科

研、职业鉴定、社会服务四位一体的电能综合实验室。利用沈阳供电公司电能计

量所稳定的校外实习基地，模拟现场运行模式，遵照现场规程规范，总结现场运

行经验，从学院自身实际出发，重点提高学生职业教育素质和动手操作能力。电

力系统电能综合实验室面向所有电气类专业学生，包括电气工程及其自动化、农

业电气化与自动化、发电厂及电力系统、供用电技术、电气化铁道等本、专科专

业。教学上可满足《农网损耗》、《电气测量技术》、《电能计量技术》、《电

能计量实训》、《装表接电》、《用电营业管理》、《电能质量分析与控制》、

《电能质量课程设计》、《电能计量课程设计》等课程的实践环节。科研上，利

用申报重点实验室、市科研基金项目来争取更多的资金，开展电子式多功能电能

表、电子式负载箱、光电互感器、电能质量综合分析仪、装表接电实验装置等新

产品的研制研发，在适当时机申报专利。职业鉴定方面，可满足用电监察员、抄

表核算收费员、装表接电工、电能表修校工、电测仪表工等中高级工的鉴定。社

会服务方面，力争经沈阳供电公司授权，成为一定区域内电能计量器具、电能质

量指定的检定机构，实现社会效益与经济效益的双赢。实验室建成后，同时成立

电能计量检定中心、电能质量监控中心、电网电能损耗研究中心，最终发展成为

同类院校一流的综合实验室，并且可为其它专业、兄弟院校、企事业单位提供强

大的科技平台。

三、电力系统电能综合实验室的建设方案电力系统电能综合实验室主要研究对象

是电能，包括计量的准确、质量的优劣。所以分为电能计量和电能质量两大功能

模块。电能计量模块主要完成电能计量器具包括电能表、互感器的检定、表计的

现场校验、装表接电、自动抄表、错误接线检查分析、电压互感器二次导线降压

测试等项目。电能质量模块主要完成电能质量的监测、分析、管理、供电系统的

可靠性、连续性、灵活性，谐波治理、无功电压补偿及协调控制，电压波动、谐

振过电压、电能损耗等项目。结合学院农电本科、供电专科教学大纲开设的实验

项目，构建了以下实验装置：

（1）电能表检修试验台开设电能表拆装、清洁、故障处理及窃电与防窃电技术

等试验项目。（2）单相电能表、三相电能表校验装置全自动检定各种单相、三

相感应式、电子式有功、无功电能表，包括潜动、启动、基本误差、标准偏差、

24h变差等项目，利用脉冲数、时间数、起止电量三种方式校核电表常数。

（3）走字耐压试验装置单三相有功电能表、单三相无功电能表正反向定时定量

走字和耐压试验，电能表内部线路对表壳、内部不同回路间的耐压试验，多功能

电能表的有功电能、无功电能同时进行全编程多费率程控走字试验。

（4）交直流仪表检定装置掌握交直流电压表，电流表，单/三相有功、无功功率

表，相位表，功率因数表，频率表，钳形表，相序表，兆欧表，电量变送器等使

用方法，微机自动检定。（5）错误接线检查装置通过计算机控制，模拟三相三

线和三相四线电能表常出现的错误接线形式，检查错误接线类型，分析相量图，

进行退补电量计算。

（6）全自动互感器校验装置可开设以下实验：被检互感器退磁试验，全自动检

定电流、电压互感器基本误差，极性测试，全自动校验S级电流互感器。

（7）现场校验装置现场校验各种电子式、感应式单、三相电能表，实负荷同时

测量三相低压CT变比，实负荷同时测量三相PT二次压降，包括比差、角差和压

降误差。

（8）装表接电实验装置现场进行单相表、低压三相四线、高压三相三线装表接

电。

（9）用电检查营业抄表演练系统快速对各种表计进行抄读。

（10）电能质量在线监测装置利用计算机，配以专用的监测软件，通过以太网和

远端主计算机相连接组成网络，实现调度中心（1点）对重要变电站（多点）电

能质量以及配电系统运行的监测分析与管理，也可接入MIS系统实现局域网的数

据共享。可测量三相电压、三相电流的谐波、序分量、电压变动和闪变、电压偏

差、功率因数、有功、无功、频率。了解系统电能质量问题的发生情况。综合绘

制长期变化趋势，客观预测谐波潮流的发生。

（11）软件系统所有实验设备都有配套软件，包括安装光盘和电子版文档。这些

软件全部满足开设的实验要求，符合

现场的规范标准，操作简单，便于升级维护，功能强大，在同类产品中具有优势，

为每个计算机安装相应的一套。

（12）表库架及展台集中存放实验室各种电能表、计量用互感器，实现统一管理，

同时，学生对各类表计的结构可以一目了然。

（13）投影实验装置已组成网络，对学生实验进行实时监控，在线指导，讲解，

可以随时切换试验台数据，同时穿插相关视频，节省时间，提高效率，大大提高

了学生的感性认识，直观地了解试验的具体过程。

四、电力系统电能综合实验室的运行管理

1.日常规范化管理 实验室制定了科学的管理条例，如实验室日志、科研工作奖

励、科研工作量、财务管理等办法，并建立了由实验室主任、实验员和研究人员

组成的管理委员会，对实验室的各项教学改革、科研与学术活动进行实施、研究

和讨论。学院固定资产处对设备进行统一管理，教务处制定实验守则、基本信息

整理、设备采购与规划、实验实训教材建设、开放时间、开放对象等内容。实验

室本着开放流动、联合竞争的宗旨，体现开拓创新、务实求是的精神，支持不同

学科间的交叉，重点培养青年技能型人才，提高动手能力及发明专利。学院成立

综合办公室，对实验室及三大研究中心统一管理。

2.教学科研管理学院成立督导室、评价中心和学术委员会，定期派有丰富经验的

教授、高级工程师来到实验室，对硬件和软件进行评价，然后提出可行性建议，

不断完善提高，学术委员会是实验室最高学术决策机构，成员来自沈阳供电公司、

清华大学、中国科学院电力研究所等相关部门。学术委员会具有一定的权威性、

代表性和国际性，定期召开学术年会，举办各种学术会议，根据学科发展，制定

了实验室近期和中长期学科发展方向与目标，确定了重点研究领域以及新形势下

的实验室基金实施方案。目前，电能综合实验室已经列入学院八大实践教学基地

重点建设行列，目前正与科技处、电力研究所合作，筹集更多的建设资金，申报

重点实验室，同时协同兄弟院校，对实验装置进行改进，立项科研课题，为现场

解决更多的技术难题。

3.市场化管理学校的发展不能处于资金短缺的尴尬境地，在市场化的今天，实现

经济效益和社会效益双赢成为企事业发展的现实目标，学校的实验室要发展，就

得不断的创新，软件和硬件都要完善，单单靠学校上级的投资是不够的，教学、

科研、社会本身是一个互相沟通、互相促进的良性循环体。充分利用实验室资源，

协同国家职业技能鉴定站，开展电能表修校工、装表接电工等中、高级工的鉴定

工作，专人负责培训教材、试题库、影音资料的建设。实验室协同供电公司，定

期开展仪表检定、安全教育、电力培训等社会服务。

五、结束语

在建立实验室的具体实施过程中，会涉及到资金、技术等各种现实问题，每个单

位要根据自己的实际情况确立自己的建设方案，达到性能和效率的最优化。学院

与厂商始终保持较密切的联系，售后服务稳定，官方网站随时下载最新软件，对

于遇到的难题基本都能解决。一年来，本实验室运行良好，教学效果大大提高，

学生兴趣大增。电力系统电能综合实验室的建立，为学院电能计量和电能质量技

术领域研究提供了科研平台，有利于促进课程和教学改革，更有利于人才的培养，

实现更广域的就业面，无论是从经济性、可推广性来看，还是从灵活性、可扩展

性来看，都是非常有价值的。

参考文献：

[1]李兆华,等.电能计量技术手册[M].北京:中国电力出版社,2003.

[2]王月志.电能代写论文计量技术[M].北京:中国电力出版社,2007.