第一篇：城市配電系統(tǒng)用戶接入模式及典型應(yīng)用

城市配電系統(tǒng)用戶接入模式及典型應(yīng)用

城市配電系統(tǒng)用戶接入模式及典型應(yīng)用 王惠中1，楊世亮1，盧玉飛2，房理想1（1.蘭州理工大學(xué)電氣工程與信息工程學(xué)院，甘肅蘭州 730050；2.天津平高智能電氣有限公司，河南平頂山 467001）摘 要：為了解決電力用戶接入城市配電網(wǎng)方案制訂中存在的問題，使整個配電網(wǎng)的改造升級更加科學(xué)合理，建立起業(yè)擴報裝工作的標(biāo)準(zhǔn)流程。首先深入分析待接入地區(qū)的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和用戶負(fù)荷特性，確定用戶接入配電網(wǎng)的接入點和接線模式，制定出符合地區(qū)實際情況的典型接入方案，其次對各個接入方案進行綜合評價并作出優(yōu)選，最后結(jié)合廣西南寧鳳景灣住宅項目的接入方案制訂，對業(yè)擴報裝工作標(biāo)準(zhǔn)流程進行實例驗證。結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)的工作流程思路簡單、結(jié)果準(zhǔn)確、工作速度快，可用于指導(dǎo)電力部門工作人員進行新用戶報裝和配電網(wǎng)的改造升級。關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)；用戶接入；負(fù)荷特性；負(fù)荷預(yù)測；典型接入；模式 0 引言 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，不同性質(zhì)的電力用戶數(shù)量越來越多，城市配電網(wǎng)用戶的接入對系統(tǒng)正常運行的影響逐漸得到電力部門的重視[1]。若配電系統(tǒng)現(xiàn)有接線模式不能滿足用戶的正常接入需求，將導(dǎo)致電力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生根本性變化，進而使整個系統(tǒng)的更新無序發(fā)展[2]。為了克服這一現(xiàn)實困難，需根據(jù)電力客戶負(fù)荷特性和容量對用戶接入模式進行深入分析，并對配電系統(tǒng)用戶接入方案的制訂建立起統(tǒng)一的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)[3]。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，對多個地區(qū)的行政辦公、工商業(yè)以及居民住宅等電力用戶的歷史數(shù)據(jù)信息進行總結(jié)，得出各個類型城市配電網(wǎng)用戶接入方案的差異化指導(dǎo)準(zhǔn)則和方法，使用戶接入方案的制訂有了統(tǒng)一的流程和科學(xué)的依據(jù)。1 配電網(wǎng)用戶接入步驟 配電網(wǎng)用戶接入方案的制訂是業(yè)擴報裝工作流程的重要環(huán)節(jié)，建立科學(xué)明確的制度流程和工作要點對做好用戶接入管理工作具有重要的指導(dǎo)意義[4]。配電網(wǎng)用戶接入工作流程如圖1所示。圖1 配電網(wǎng)用戶接入工作流程

Fig.1 Connect grid user access working flowchart 配電網(wǎng)用戶接入工作的具體步驟如下：（1）分析城市配電網(wǎng)現(xiàn)狀運行情況。通過對待接入地區(qū)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、線路負(fù)載率以及裝接配變?nèi)萘康姆治?，判斷?dāng)前配電網(wǎng)是否具備新用戶接入的各個條件。（2）分析計算待接入用戶的負(fù)荷特性和負(fù)荷大小。根據(jù)用戶級別和用電性質(zhì)研究當(dāng)前配電網(wǎng)是否滿足規(guī)定的供電可靠性，并確定該用戶供電模式的選擇范圍。（3）分析用戶接入與當(dāng)?shù)嘏潆娤到y(tǒng)規(guī)劃的銜接。根據(jù)配電網(wǎng)遠(yuǎn)景年的目標(biāo)網(wǎng)架和規(guī)劃方案確定新用戶的接入位置以及裝接配變?nèi)萘?。?）根據(jù)配電網(wǎng)當(dāng)前運行情況和新用戶的特性制定出2套實際可行的用戶接入方案，以供用戶接入工作人員進行選擇。（5）從經(jīng)濟性和社會性2個角度對配電網(wǎng)用戶接入方案及其備選方案進行綜合評價。根據(jù)評價結(jié)果，給出各個配電網(wǎng)用戶接入方案的推薦優(yōu)先排序。2 配電網(wǎng)運行現(xiàn)狀分析 2.1 10 kV線路運行情況分析 在配電系統(tǒng)運行中，由于城市發(fā)展水平、負(fù)荷分布和發(fā)展階段各不相同，10 kV線路裝接配變?nèi)萘可舷蘅刂茦?biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)、運營管理的實際指導(dǎo)作用不足[5]。一方面，一些地區(qū)10 kV線路所帶裝接配變?nèi)萘看蟆⑿栌孟禂?shù)小，在裝接配變負(fù)荷遠(yuǎn)未達到上限規(guī)定時，配電線路負(fù)荷過大，負(fù)載率超限；另一方面，由于對接入用戶的負(fù)荷特性和發(fā)展成熟度考慮不足，在10 kV線路裝接配變?nèi)萘啃?、需用系?shù)大的情況下，隨著用戶負(fù)荷的發(fā)展，造成10 kV線路負(fù)載率過低。2.2 10 kV專線運行情況分析 《南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司110 kV及以下配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)指導(dǎo)原則》規(guī)定，10 kV用戶專線報裝容量范圍為8~40 MV·A。然而，低負(fù)載率的10 kV用戶專線普遍存在，造成了上級變電站間隔資源浪費，嚴(yán)重影響了供電企業(yè)的整體經(jīng)濟效益 [6]。一方面，低負(fù)載率的用戶專線對間隔資源的占用使重要項目因間隔不足而無法順利實施；另一方面，較低的負(fù)載率使整個公用配電網(wǎng)的堅強穩(wěn)定面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。合理回收低負(fù)載率10 kV用戶專線間隔，提高設(shè)備利用率，是配電系統(tǒng)優(yōu)化升級的必要措施。3 配電網(wǎng)用戶負(fù)荷特性及負(fù)荷預(yù)測分析方法 3.1 負(fù)荷特性分析方法 通過對負(fù)荷特性的深入分析，可得出負(fù)荷發(fā)展具有條件性、時間性等內(nèi)在發(fā)展規(guī)律。常用的負(fù)荷特性分析方法主要包括：指標(biāo)分析法、對比分析法、曲線分析法3種。指標(biāo)分析法以代表負(fù)荷性質(zhì)總體水平和未來發(fā)展方向的各個指標(biāo)來描述負(fù)荷的性質(zhì)，可定量計算負(fù)荷的變化趨勢[7]。對比分析法以各個地區(qū)不同時刻的負(fù)荷性質(zhì)對比結(jié)果為依據(jù)，挖掘負(fù)荷變化的內(nèi)在規(guī)律，是一種有效的經(jīng)驗分析法[8]。曲線分析法是以指標(biāo)分析法的計算結(jié)果為基礎(chǔ)，來繪制負(fù)荷性質(zhì)的復(fù)合圖形曲線的方法[9]。本次研究采用曲線分析法。3.2 負(fù)荷大小預(yù)測方法研究 配電網(wǎng)用戶的負(fù)荷大小采用 “自下而上”的預(yù)測方法。即以用戶報裝容量為基礎(chǔ)，綜合考慮負(fù)荷變化等發(fā)展信息，得出負(fù)荷實際大小。其計算方法為 負(fù)荷預(yù)測值=預(yù)計報裝容量×需用系數(shù)（1）需用系數(shù)的確定是 “自下而上”預(yù)測方法的關(guān)鍵。由于性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的差異，不同用戶的負(fù)荷水平也必定存在差異[10]。實踐經(jīng)驗表明，通過對用戶負(fù)荷的發(fā)展信息進行深入分析，并將其與同類負(fù)荷進行對比，以一定范圍內(nèi)的需用系數(shù)來估算待接入用戶的實際負(fù)荷大小具有較高的準(zhǔn)確性。4 配電網(wǎng)用戶典型接入模式分析 以待接入用戶的負(fù)荷特性和負(fù)荷大小分析結(jié)果為基礎(chǔ)，對城市配電網(wǎng)一次網(wǎng)架的典型接入模型進行深入研究，將研究結(jié)果作為接入項目的備選方案將會使電網(wǎng)優(yōu)化升級更加科學(xué)合理[11]。4.1 三級負(fù)荷接入模式（1）三級負(fù)荷10 kV架空線路一般采用T接方式，絕大部分T接到支線上，如有需要也可T接到主干線上。接入模式如圖2所示。常見的配電網(wǎng)架空線路接線模式為多分段兩聯(lián)絡(luò)和多分段三聯(lián)絡(luò)。根據(jù)接線位置的不同，可選擇前端T接、中間T接、后端T接3種。圖2接線方式的優(yōu)點在于投資低、施工方便，只需新建一回架空線路；缺點在于供電可靠性不足，難以集中管控。圖2 三級負(fù)荷架空線路接入示意

Fig.2 Three-level load line access schematic（2）三級負(fù)荷10 kV電纜線路常直接接入或者通過電纜分支箱接入相應(yīng)的開閉所間隔。接入模式如圖3所示。圖3 三級負(fù)荷電纜線路接入示意

Fig.3 Three-level load cable line access schematic 常見的配電網(wǎng)電纜線路接線模式為 “2-1”單環(huán)網(wǎng)、“3-1”單環(huán)網(wǎng)、兩供一備、三供一備等。方式的優(yōu)點在于施工簡單、便于集中管控，可直接接入環(huán)網(wǎng)柜或開關(guān)柜的環(huán)網(wǎng)單元；缺點在于供電可靠性不足、投資大，需新建一回電纜線路。4.2 二級負(fù)荷接入模式（1）二級負(fù)荷10 kV架空線路的雙接入模式，即將用戶負(fù)荷接入A線和來自不同變電站或者相同變電站不同母線的架空線路或開閉所。接入模式如圖4所示。圖4 二級負(fù)荷架空線路接入示意

Fig.4 Secondary load overhead line access schematic（2）二級負(fù)荷10 kV電纜線路的雙接入模式即將用戶負(fù)荷接入A線開閉所和來自不同變電站或者相同變電站不同母線的開閉所或電纜線路。接入模式如圖5所示。圖5 二級負(fù)荷電纜線路接入示意

Fig.5 Secondary load cable line access schematic 二級負(fù)荷架空線路和電纜線路雙接入接線模式的優(yōu)點在于供電可靠性較高；缺點在于施工復(fù)雜、投資較大，需新建雙回供電線路。4.3 一級負(fù)荷接入模式（1）一級負(fù)荷對供電可靠性的要求最高。在三電源10 kV架空線路或電纜線路供電時，為了保證其中一回線路出現(xiàn)故障，而另外兩回線路能夠可靠供電，需其中2個電源來自不同變電站。接入模式如圖6和圖7所示。圖6 一級負(fù)荷三電源架空線路接入模式示意 Fig.6 The first class load three power supply overhead line access mode schematic 圖7 一級負(fù)荷三電源電纜線路接入模式示意

Fig.7 Primary load three power cable line access mode schematic（2）在一級負(fù)荷雙電源10 kV架空線路或電纜線路供電時，為了保證其中一回線路出現(xiàn)故障，而另一回線路能夠可靠供電，需要2個電源來自不同變電站[12]。接線模式如圖8和圖9所示。圖8 一級負(fù)荷雙電源架空線路接入模式示意

Fig.8 The primary load dual power supply overhead line access mode schematic 圖9 一級負(fù)荷雙電源電纜線路接入模式示意 Fig.9 The first class load dual power cable line access mode schematic 5 用戶接入模式綜合評價 根據(jù)接入方案的屬性建立決策矩陣，是對用戶接入模式合理性進行綜合評價的有效手段。在配電網(wǎng)運行中，全壽命周期年費用、線路損耗、末端電壓水平和供電可靠性是影響系統(tǒng)運行安全和企業(yè)經(jīng)濟效益的關(guān)鍵因素，將其作為用戶接入方案評價矩陣Ji的評價指標(biāo)具有其內(nèi)在的合理性。通常情況下，待接入配電網(wǎng)用戶的決策方案集由 2個方案組成，即 J={J1，J2}，則決策矩陣 A=（aij）2×4。利用決策矩陣對各接入方案進行優(yōu)選的過程如下。（1）統(tǒng)一屬性，將原始決策矩陣 A=（aij）2×4進行規(guī)格化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)決策矩陣 B=（bij）2×4，計算方法為

（2）根據(jù)行業(yè)規(guī)范，確定設(shè)計方案各個評價指標(biāo)的評測目標(biāo)，在論域空間中，計算設(shè)計方案點到評測目標(biāo)點的距離di為

式中：Qj為第j項指標(biāo)的權(quán)重大小，計算方法采用德爾菲調(diào)查法進行計算。（3）分析距離di的大小，建立評價目標(biāo)函數(shù)并確定各方案的優(yōu)劣[13]。其評價目標(biāo)函數(shù)為配電網(wǎng)用戶接入典型應(yīng)用 以廣西南寧某地產(chǎn)公司鳳景灣住宅項目的方案制訂過程為例，對配電網(wǎng)用戶接入方法標(biāo)準(zhǔn)流程的合理性進行驗證。鳳景灣住宅項目的地理位置如圖10所示。廣西南寧市鳳景灣住宅地產(chǎn)項目的配電網(wǎng)接入工作流程如下。（1）對南寧市配電網(wǎng)運行情況進行結(jié)構(gòu)分析。鳳景灣項目處于110 kV云景站10 kV云翔913線和110 kV云景站10 kV云百938線附近，隨著南寧市城市配電網(wǎng)改造升級工作的結(jié)束，云百938線能夠接納該住宅項目的負(fù)荷需求；另外，云翔913線的接線模式升級為 “2-1”單環(huán)網(wǎng)，也可以給該用戶提供第2路電源。（2）對鳳景灣項目的負(fù)荷性質(zhì)和供電等級進行劃分。該用戶是居民用電，報裝容量為8.10 MV·A，為普通三級負(fù)荷。根據(jù)2020年云翔913線和云百938線的目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃，兩回線路的裝接配變?nèi)萘靠刂浦捣謩e為30 MV·A和60 MV·A，接線模式為 “2-1”單環(huán)網(wǎng)和 “3-1”單環(huán)網(wǎng)，用電性質(zhì)為商業(yè)、居民用電，鳳景灣用戶的接入符合當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)規(guī)劃要求。圖10 鳳景灣項目地理位置示意

Fig.10 Fengjing bay project location map（3）鳳景灣項目用戶接入模式分析。根據(jù)南寧市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和鳳景灣項目用戶性質(zhì)，該用戶的接入模式可選擇三級負(fù)荷電纜線路典型接入模式和可靠性更高的二級負(fù)荷電纜線路雙接入模式。（4）制定鳳景灣項目負(fù)荷接入的工作方案。根據(jù)南寧市配電網(wǎng)中期規(guī)劃結(jié)果，該項目的接入方案1為直接接入云百938線，方案2為雙接入云百938線和云翔913線。2種接入方案的示意圖如圖11~13所示。圖11 2015年、2016年鳳景灣項目接入方案示意

Fig.11 The 2015 and 2016 Fengjingwan project access plan（5）對鳳景灣用戶配電網(wǎng)接入方案進行綜合評估。在2個備選方案決策矩陣的計算過程中，根據(jù)接入模式的不同，可得各個評價指標(biāo)的計算結(jié)果如表1所示。配電網(wǎng)用戶接入綜合評估過程中，各個評價指標(biāo)的權(quán)重計算方法采用德爾菲調(diào)查法進行計算，權(quán)重的計算結(jié)果如表2所示。圖12 2017—2019年鳳景灣項目接入方案示意

Fig.12 The 2017 and 2019 Fengjingwan project access plan 圖13 2020年鳳景灣項目接入方案示意

Fig.13 Plan of project access plan for Fengjingwan in 2020 表1 2種方案各評價指標(biāo)計算結(jié)果

Table 1 The results of each evaluation were calculated方案 供電可靠率（RS-3）/%經(jīng)濟性/萬元電壓損耗/%線損/%1 99.995 1 23.85-1.75 0.66 2 99.995 8 48.49-1.63 0.63 鳳景灣項目2種負(fù)荷接入方案的目標(biāo)函數(shù)計算結(jié)果如表3所示。表2 各評價指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果

Table 2 Evaluate the results of each evaluation index 分析以上2種方案的綜合評價結(jié)果可得出，方案2的評價目標(biāo)值較小，具有更高的供電可靠性和更好的經(jīng)濟效益，是鳳景灣項目配電網(wǎng)接入工作的首選方案。表3 接入方案評價結(jié)果 Table 3 Access scheme evaluation result table評價目標(biāo)值方案1 0.421 1 2 0.247 6 7 結(jié)語 本文根據(jù)城市配電網(wǎng)用戶接入工作的一般規(guī)律，結(jié)合各個地區(qū)配電系統(tǒng)實際運行情況和負(fù)荷特性，提出用戶接入工作的標(biāo)準(zhǔn)流程。首先對城市配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)分析，其次根據(jù)待接入用戶的負(fù)荷特性確定網(wǎng)絡(luò)接入點并制定詳細(xì)接入方案，最后對各個方案的供電可靠性和經(jīng)濟效益進行綜合評估。通過對廣西南寧北投地產(chǎn)公司鳳景灣住宅項目的負(fù)荷接入工作進行實例分析，驗證了在配電網(wǎng)接入方案制訂過程中，該標(biāo)準(zhǔn)工作流程的有效性，不難看出該方法思路清晰，結(jié)構(gòu)簡單，具有很好地實用性。參考文獻： [1]黃志華.城市中壓配電網(wǎng)供電模式綜合評價方法[D].天津：天津大學(xué)，2013.[2]張玲玲，楊明玉，梁武．微網(wǎng)用戶短期負(fù)荷預(yù)測相似日選擇算法[J].中國電力，2015，48（4）：156-160.ZHANG Lingling,YANG Mingyu,LIANG Wu．Methodfor selecting similar days in short-term load forecasting of microgrid[J].Electric Power，2015，48（4）：156-160.[3]SAMUELSSON O,PERO S,JESSLER R,etal.Active distribution network-demonstration projection ADINE[C]//Proceedings of the 2010 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe,2010:1-8.[4]史永，郝志剛.城市中壓配電網(wǎng)高可靠性供電模式與應(yīng)用[J].電力設(shè)備，2008，9（4）：83-88.SHIYong,HAO Zhigang.Powersupplymodewith high reliability for MV urban distribution network and its application[J].Electric Power Equipment,2008,9(4):83-88.[5]雷紹蘭，古亮，楊佳，等.重慶地區(qū)電力負(fù)荷特性及其影響因素分析[J].中國電力，2014，47（12）：61-65.LEI Shaolan,GU Liang,YANG Jia,et al.Analysis of electric power load characteristics and its influencing factors in chongqing region[J].Electric Power,2014,47(12):61-65.[6]于波.長春城市配電網(wǎng)網(wǎng)架模型研究與應(yīng)用[D].長春：吉林大學(xué)，2014.[7]謝瑩華，王成山，葛少云，等.城市配電網(wǎng)接線模式經(jīng)濟性和可靠性分析[J].電力自動化設(shè)備，2005，25（7）：12-17.XIE Yinghua,WANG Chengshan,GE Shaoyun,et al.Economy and reliability analysis of connection modes in urban distribution networks[J].Electric Power Automation Equipment,2005,25(7):12-17.[8]樊昊，謝國輝.京津唐電網(wǎng)負(fù)荷特性分析及預(yù)測[J].中國電力，2014，47（11）：70-74.FAN Hao，XIE Guohui.Load characteristicsanalysisand forecast of Beijing-Tianjin-Tangshan power grid [J].Electric Power,2014,47(11):70-74.[9]BOCZAR T,CICHON A,BORUCKI S.Diagnostic expert system of transformer insulation systems using the acoustic emission method [J].IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation,2014,21(2):854-865.[10]葉季蕾，薛金花，王偉，等.儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J].中國電力，2014，47（3）：1-5.YE Jilei,XUE Jinhua,WANG Wei,et al.Application of energy storage technology and its prospect in power system [J].Electric Power,2014,47(3):1-5.[11]CORZINE K A.Energy packets enabling the energy internet[C]//2014 Clemson University Power Systems Conference,2014:1-5.[12]YAO W,ZHAO J,WEN F,et al.A multi-objective collaborative planning strategy for integrated power distribution and electric vehicle charging systems [J].IEEE Trans on Power Systems,2014,29(4):1811-1821.[13]王崢，梁偉，陳思佳.分布式電源接入城市配電網(wǎng)規(guī)則分析[J].中國電力，2013，46（7）：43-46.WANG Zheng,LIANG Wei,CHEN Sijia.Rules of distributed generator integration to urban distribution network[J].Electric Power,2013,46(7):43-46.Urban Distribution System User Access Pattern Research and Application WANG Huizhong1,YANG Shiliang1,LU Yufei2,FANG Lixiang1（1.Electrical Engineering and Information Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;2.Tianjin Ping Gao Intelligent Electric Co., Ltd., Pingdingshan 467001, China）Abstract:In order to solve the power user access to the problems existing in the urban distribution network plan formulation,make the whole distribution network upgrade more scientific and reasonable,establish industry standard process reporting for work.First in-depth analysis for access to the region of space truss structure and user load characteristics,distribution network to determine user access to distribution network access points and connection mode,to develop a typical access solutions,accord with the actual situation of regional comprehensive evaluation on the plan of next to each access and make a choice,the access of guangxi nanning phoenix exclusive residential projects plan formulation,standard process for industry expansion reporting for work for example.The results showed that the standard working process calculation is simple,accurate and fast,can be used to guide the electric power department staff for reporting for new users and upgrade of the distribution network.This work is supported by the Natural Science Foundation of Gansu Province（No.1308RJZA117）.Keywords:distribution system;user access;load characteristic;load forecasting;a typical access;model 中圖分類號：TM715 文獻標(biāo)志碼：A DOI：10.11930/j.issn.1004-9649.201606207 收稿日期：2016-11-17 基金項目：甘肅省自然科學(xué)基金資助項目（1308RJZA117）作者簡介：王惠中（1962—），男，河南洛陽人，教授，從事配電網(wǎng)自動化研究。E-mail:ysl05001@163.com（責(zé)任編輯 張重實）

第二篇：城市10kV配電系統(tǒng)供電可靠性分析

城市10kV配電系統(tǒng)供電可靠性分析

摘要：供電的可靠性是創(chuàng)建一流供電企業(yè)的基本保障，本研究對城市10KV配電系統(tǒng)供電可靠性進行了充分的分析，總結(jié)了影響供電可靠性的主要因素及其有效的改進方法，通過科學(xué)的改善措施，是我國城市的供電可靠性達到世界先進水平。關(guān)鍵詞：10KV配電系統(tǒng)；供電可靠性；原因分析

配電系統(tǒng)可靠性就是指直接向用戶供電和配電的系統(tǒng)對廣大用戶的供電能力的可靠性。供電可靠性直觀的體現(xiàn)了供電系統(tǒng)的供電能力，是衡量一個供電企業(yè)技術(shù)和水平的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是衡量一個供電企業(yè)對用戶供電能力的重要經(jīng)濟指標(biāo)，同時也反映出一個城市的總體經(jīng)濟發(fā)展水平。隨著生活環(huán)境的不斷改善，人們對供電系統(tǒng)提出了更高的要求，這不僅是用戶的希望，同時也是供電企業(yè)所要追求的目標(biāo)。近幾年來的電網(wǎng)改造讓城市供電可靠性有了很大的改觀，但距離我們的要求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，本研究針對供電系統(tǒng)可靠性存在的問題原因進行了分析，并提出了一些可供參考的改進措施。

1.影響配電系統(tǒng)供電可靠性的原因分析

1.1．10KV配電系統(tǒng)的預(yù)停電時間過長

目前很多城市配電網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)薄弱，設(shè)施、電源點等都需要改造，由于這些配網(wǎng)基建、技改大修、業(yè)擴等工程的增多，就造就了很多的預(yù)安排停電，預(yù)停電期間，檢修按時計劃性很弱，對于停電后的綜合管理和計劃性不強，管理的力度和制度也不夠，使得設(shè)備在改造或者檢修期間的時間過長，或者超過了預(yù)期的計劃時間，造成了大范圍的停電，在預(yù)停電之前的準(zhǔn)備工作也不夠充分，施工的進度慢，施工人員準(zhǔn)備也不夠充分，這些都無形當(dāng)中增加了用戶停電的時間。

1.2．10KV配電系統(tǒng)的故障停電較多

由于施工人員的技術(shù)水平不高或者設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及操作技術(shù)不到位就進行施工，造成很多設(shè)備在運轉(zhuǎn)初始就是存在安全隱患的。在設(shè)備運行的過程當(dāng)中，設(shè)備的維護管理也不到位，這些安全隱患在運轉(zhuǎn)的時期也不易被發(fā)現(xiàn)和消除，嚴(yán)重影響了供電系統(tǒng)的可靠性。這種故障停電成為了影響供電可靠性的其中一個最主要的原因。另外，外力破壞也是造成供電故障的主要原因之一，例如：樹木破壞、氣候因素、用戶影響等。

1.3．配電供電系統(tǒng)的管理存在問題

城市是供電需求較大的地區(qū)，不僅用戶需求大，還需要長期連續(xù)的供電，離開電力資源，城市就會變?yōu)榘氚c瘓狀態(tài)，相比較之下，農(nóng)村的用電相對較少，對電力的依賴性也較低，這就使得很多領(lǐng)導(dǎo)對城市的供電過于重視，而對農(nóng)村的供電不夠重視的現(xiàn)狀。另一方面，由于很多電力系統(tǒng)的人員的個人技術(shù)能力不足，管理模式相對落后，對供電可靠性的重視程度不夠，沒有一個清楚的認(rèn)識，也沒有采取定期的培訓(xùn)和指導(dǎo)，也不愿意改變和創(chuàng)新，一些專職的技術(shù)人員相對欠缺，因此對供電企業(yè)供電可靠性的管理力度不夠，技術(shù)跟不上，管理水平上不去，更是無法有效的指導(dǎo)和帶領(lǐng)供電系統(tǒng)開展一些活動，因此，沒有一個健全的供電可靠性的機構(gòu)或者組織。

1.4．配電供電系統(tǒng)的供電能力有限

影響供電系統(tǒng)的可靠性的其中一個因素是供電系統(tǒng)的供電能力有限。受下達指標(biāo)的限制，為了應(yīng)對錯峰避谷的措施，出現(xiàn)了電力供應(yīng)缺口，為了確保電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)，就必須在電力供應(yīng)缺口出現(xiàn)的時候采取臨時的限電手段，來確保電力系統(tǒng)的正常運行，這也就形成了影響城市配電系統(tǒng)的可靠性因素之一。

2.改進配電系統(tǒng)供電可靠性的有效措施

2.1．加快電網(wǎng)的改造工程，減少預(yù)停電時間

為了減少預(yù)停電的時間，必須在停電之前對每一個環(huán)節(jié)有所計劃，對每一次臨時停電嚴(yán)格把關(guān)，充分調(diào)動各供電所、援建單位等施工成員，組織施工時可以聯(lián)合起來，事先準(zhǔn)備好方案，保證不拖延預(yù)停電的時間，及時完成任務(wù)。對于停電和恢復(fù)電的過程也可以進行優(yōu)化，各供電所在計劃停電之前和送電之前要及時完成相關(guān)手續(xù)的辦理，以減少不必要的耽誤時間。對于需要轉(zhuǎn)供電操作的，需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，縮短操作時間。有一些可以帶電作業(yè)的，盡量在保證安全的前提下，提倡帶電作業(yè)，推廣10KV帶電作業(yè)，強化管理水平，盡可能的減少停電施工，有條件的盡可能進行不停電檢修。也可以利用技術(shù)水平的提高來縮短檢修的時間，提高工作質(zhì)量和效率，加大考核力度，提高工作人員努力改進的積極性。目前，我國在很多地區(qū)開展了檢修、預(yù)試、業(yè)擴增容綜合停電工作,在某種程度上,可以避免部分重復(fù)停電,但也是歷年不可避免的因素。

2.2．合理改善供電系統(tǒng)的綜合檢修能力，減少故障停電

對于供電系統(tǒng)的設(shè)施要進行抽查，監(jiān)督配電系統(tǒng)的工作水平。根據(jù)設(shè)備缺陷管理制度要求進行管理，及時查出設(shè)備的缺陷，及時處理，確保緊急、重大缺陷消除率達到百分之百，一般的缺陷達到八成以上。及時對線路設(shè)備開展檢測工作，尤其是在用電高峰期到來之前，必須開展預(yù)測量工作，并根據(jù)實際情況及時采取相應(yīng)的措施。對于10KV線路的通道周圍要及時清障，以免造成樹木等造成的故障停電。做好線路防風(fēng)加固工程，對于有安全隱患的障礙物及時清除和躲避，改造不合理的線路，以提高抗風(fēng)能力，減小氣候因素對故障停電的影響。完善故障查找機制，及時準(zhǔn)確的對故障發(fā)生的地方進行定位，并第一時間找出故障的原因，及時整改，并且制訂防范措施，防止故障的二次發(fā)生。對于可能產(chǎn)生故障的地區(qū)，要及時進行故障演練，不斷的優(yōu)化處理方案。加強計劃管理，提高綜合檢修的能

力，保證設(shè)備運行的可靠性。

2.3．加強配供電系統(tǒng)的管理水平，提高作業(yè)人員的工作能力

配電網(wǎng)的運行及有效管理是供電系統(tǒng)可靠性的重要保障手段。對此要加強管理，對于預(yù)停電的安排要及時有效，合理快速。對于故障停電，則要有效避免，完善機制。條件成熟的時候，當(dāng)盡力完成不停電的保證。優(yōu)化停電作業(yè)流程，通過精細(xì)的管理，加強對停電期間的控制，以減少停電時間。強化用電監(jiān)察的作用，強化設(shè)備的技術(shù)監(jiān)督，避免發(fā)生故障停電。在強化供電系統(tǒng)管理的同時，還要提高作業(yè)人員的工作能力。要定期的對有關(guān)技術(shù)人員和管理人員進行知識和業(yè)務(wù)的培訓(xùn)，對于這些人員還要進行定期的指導(dǎo)和技術(shù)的更新，開展業(yè)務(wù)水平和知識水平的考核制度，讓工作人員都能主動自覺的學(xué)習(xí)，調(diào)動他們工作和學(xué)習(xí)的積極性。通過這種理論知識的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，在實踐中將不斷提高供電系統(tǒng)的可靠性。不光是對人員的管理，對于設(shè)備也要進行管理，讓技術(shù)人員運用自己的業(yè)務(wù)知識對設(shè)備進行檢修和管理，進一步提高了供電系統(tǒng)的可靠性。

2.4．提高配供電系統(tǒng)的供電能力

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，城市的供電水平也在不斷進步。我國應(yīng)當(dāng)及時改造落后的設(shè)備，運用先進的技術(shù)水平，提高我國供電系統(tǒng)的供電能力，這樣就能有效的減少故障停電和預(yù)安排停電的次數(shù)，同時還能大大的縮小停電的范圍。這些新技術(shù)的運行，也大大降低了線路運行的故障率。

3.結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟和技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，我國用戶對于配供電系統(tǒng)的要求也越來越高，提高供電系統(tǒng)的供電可靠性是群眾的呼聲，也是我國供電企業(yè)的必經(jīng)之路。通過對電網(wǎng)的改造和不斷建設(shè)，供電的可靠性也在不斷的提高，不斷的為我國用戶帶來了科學(xué)、安全、可靠的電力資源。但是，提高供電可靠性不是短時間的任務(wù)，它需要不斷的完善下去，是需要長期堅持的，因此，我們要與時俱進，不斷的進行設(shè)備改造，加強管理，繼續(xù)為用戶提供完善的電力服務(wù)，為社會的發(fā)展提供電力保障。

參考文獻：

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第三篇：配電自動化通信系統(tǒng)典型方案

配電自動化通信系統(tǒng)典型方案

通信是配電自動化系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。目前應(yīng)用在配電自動化系統(tǒng)的通信方式主要包括光纖以太網(wǎng)、光纖雙環(huán)自愈，專線、無線蜂窩及GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)等。用戶需要因地制宜，選擇適合當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)狀況的一種或幾種通信方式組合。配電自動化通信系統(tǒng)設(shè)計原則

1)配電自動化通信系統(tǒng)應(yīng)和配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用功能緊密結(jié)合，將多種通信方式進行合理搭配，以取得最佳的性能價格比，滿足系統(tǒng)的整體性能指標(biāo)要求；

2)配電自動化通信系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有先進性、實用性、可靠性、可擴展性； 3)主干通信網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)和配電自動化計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)路徑最短、涵蓋配電終端范圍最大，具有較好的擴展性；應(yīng)具有較高的通信速率和較低的誤碼率；

4)非主干通信網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)和配電自動化站端系統(tǒng)相結(jié)合，在滿足配電自動化整體性能指標(biāo)和通信可靠性的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高通信速率。2 配電自動化通信系統(tǒng)組網(wǎng)方案

整個配電自動化系統(tǒng)可以根據(jù)功能需求分為四個層次，即配電主站層、配電子站層、饋線終端（FTU）層、配電終端（TTU）層。各層之間的通信如下圖所示： 1）配電主站和配電子站層之間的通信：采用同步數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)（SDH）。SDH是一種基于時分復(fù)用的同步數(shù)字技術(shù)。對于上層的各種網(wǎng)絡(luò)，SDH相當(dāng)于一個透明的物理通道，在這個透明的通道上，只要帶寬允許，用戶可以開展各種業(yè)務(wù)，如電話、數(shù)據(jù)、數(shù)字視頻等，而業(yè)務(wù)的質(zhì)量將得到嚴(yán)格的保障。目前供電局與各個變電站之間一般建設(shè)了強大的SDH通信網(wǎng)絡(luò)，SDH通信設(shè)備一般可提供2M或10M的數(shù)字通信接口，可將配電主站、配電子站置于SDH光環(huán)鏈路上，形成高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。

采用這種通信方式，如果SDH系統(tǒng)提供的是2M的數(shù)字通道，需要在配電主站及各個配電子站配置E1/10&100Base-T網(wǎng)橋或直接配置路由器，利用E1通信線路，在配電主站與配電子站之間建立帶寬為2M的數(shù)據(jù)傳輸通道。如果SDH直接提供10&100M網(wǎng)絡(luò)接口，則可以直接接入配電子站網(wǎng)卡和配電主站局域網(wǎng)。通信網(wǎng)絡(luò)如下圖所示：

2）配電子站與FTU之間的通信：目前大多數(shù)城區(qū)配電自動系統(tǒng)采用了以光纖為介質(zhì)的雙環(huán)自愈或網(wǎng)絡(luò)通信方式。光纖通信方式具有通信速率高、容量大、可靠性好、通信距離遠(yuǎn)、組網(wǎng)靈活和易于網(wǎng)管等特點。采用這種通信方式，一般選用ADSS電力專用通信光纜，沿著城區(qū)10KV配電線路進行敷設(shè)，在配電子站與饋線終端FTU之間形成物理上的環(huán)形或鏈形結(jié)構(gòu)。分別為配電子站和饋線終端FTU配置一套光通信設(shè)備（光modem）。通信網(wǎng)絡(luò)如下圖所示：

3）配變終端TTU的通信方式：配變TTU的數(shù)量較多，分布范圍大，運行環(huán)境復(fù)雜，TTU對通信實時性的要求相對FTU較低。從經(jīng)濟性實用性上考慮，可以利用FTU的匯集功能將其附近的TTU數(shù)據(jù)通過485專線方式進行匯集，然后通過FTU將TTU數(shù)據(jù)上傳到主站?；虿捎肎PRS通信方式，利用移動公司成熟的無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)TTU直接和配電主站通信。

GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新型的高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS采用TDMA 時分多址方式（Time-division multiple Access）傳輸語音，采用分組的方式傳輸數(shù)據(jù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)是一個傳輸承載平臺，提供的是端到端分組傳輸模式下數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。隨著移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，GPRS通信業(yè)務(wù)已經(jīng)具備了承載專業(yè)數(shù)據(jù)通信的能力。

GPRS無線接入系統(tǒng)組網(wǎng)形式的選擇主要由業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量、可靠性要求、數(shù)據(jù)保密性、網(wǎng)絡(luò)狀況決定?？紤]到電力公司對數(shù)據(jù)安全性和網(wǎng)絡(luò)安全性的要求，一般采用專用APN接入方式。為每個TTU終端配置一個GPRS通信模塊，電力公司通過專線和移動公司GPRS網(wǎng)的GGSN（網(wǎng)關(guān)服務(wù)支持節(jié)點）服務(wù)器相連，在移動GGSN服務(wù)器上為電力公司設(shè)置一個專用APN(Access Point Network：接入點網(wǎng)絡(luò))接點，在GPRS（TTU）終端和電力公司配電主站網(wǎng)絡(luò)之間構(gòu)建一條無線虛擬專網(wǎng)（VPN：虛擬專用網(wǎng)，Virtual Private Network）通道。專用的APN在GGSN上體現(xiàn)為專用的網(wǎng)絡(luò)地址段。GPRS（TTU）終端在進行GPRS附著時，SGSN（短信服務(wù)支持節(jié)點）首先查詢GPRS（TTU）終端所允許使用的APN，通過DNS將APN解析成相應(yīng)的IP地址，然后通過GGSN服務(wù)器向電力公司的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)。由于電力公司通過GGSN專線和移動公司連接，GPRS（TTU）終端通過此連接，在GPRS網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，與配電主站建立了專用的數(shù)據(jù)傳輸通道。

第四篇：機器視覺系統(tǒng)典型應(yīng)用行業(yè)

機器視覺系統(tǒng)典型應(yīng)用行業(yè)

機器視覺技術(shù)的優(yōu)越性

由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理，也易于同設(shè)計信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中，人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。機器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。總之，隨著機器視覺技術(shù)自身的成熟和發(fā)展，可以預(yù)計它將在現(xiàn)代和未來制造企業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

機器視覺工業(yè)檢測系統(tǒng)類型

機器視覺工業(yè)檢測系統(tǒng)就其檢測性質(zhì)和應(yīng)用范圍而言，分為定量和定性檢測兩大類，每類又分為不同的子類。機器視覺在工業(yè)在線檢測的各個應(yīng)用領(lǐng)域十分活躍，如：印刷電路板的視覺檢查、鋼板表面的自動探傷、大型工件平行度和垂直度測量、容器容積或雜質(zhì)檢測、機械零件的自動識別分類和幾何尺寸測量等。此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機器視覺系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)。機器視覺的應(yīng)用正越來越多地代替人去完成許多工作，這無疑在很大程度上提高了生產(chǎn)自動化水平和檢測系統(tǒng)的智能水平。

機器視覺在質(zhì)量檢測中的應(yīng)用實例

機器視覺系統(tǒng)在質(zhì)量檢測的各個方面得到了廣泛的應(yīng)用，例如：采用激光掃描與CCD探測系統(tǒng)的大型工件平行度、垂直度測量儀，它以穩(wěn)定的準(zhǔn)直激光束為測量基線，配以回轉(zhuǎn)軸系，旋轉(zhuǎn)五角標(biāo)棱鏡掃出互相平行或垂直的基準(zhǔn)平面，將其與被測大型工件的各面進行比較。在加工或安裝大型工件時，可用該認(rèn)錯器測量面間的平行度及垂直度。以頻閃光作為照明光源，利用面陳和線陳CCD作為螺紋鋼外形輪廓尺寸的探測器件，實現(xiàn)熱軋螺紋鋼幾何參數(shù)在線測量的動態(tài)檢測系統(tǒng)。視覺技術(shù)實時監(jiān)控軸承的負(fù)載和溫度變化，消除過載和過熱的危險。將傳統(tǒng)上通過測量滾珠表面保證加工質(zhì)量和安全操作的被動式測量變?yōu)橹鲃邮奖O(jiān)控。用微波作為信號源，根據(jù)微波發(fā)生器發(fā)出不同波濤率的方波，測量金屬表面的裂紋，微波的波的頻率越高，可測的裂紋越狹小。總之，類似的實用系統(tǒng)還有許多，這里就不一一概述了。

下面我們較詳細(xì)地介紹三個實用機器視覺系統(tǒng)。

基于機器視覺的儀表板總成智能集成測試系統(tǒng)

EQ140-II汽車儀表板總成是我國某汽車公司生產(chǎn)的儀表產(chǎn)品，儀表板上安裝有速度里程表、水溫表、汽油表、電流表、信號報警燈等，其生產(chǎn)批量大，出廠前需要進行一次質(zhì)量終檢。檢測項目包括：檢測速度表等五個儀表指針的指示誤差；檢測24個信號報警燈和若干照明9燈是否損壞或漏裝。一般采用人工目測方法檢查，誤差大，可靠性差，不能滿足自動化生產(chǎn)的需要?；跈C器視覺的智能集成測試系統(tǒng)，改變了這種現(xiàn)狀，實現(xiàn)了對儀表板總成智能化、全自動、高精度、快速質(zhì)量檢測，克服了人工檢測所造成的各種誤差，大大提高了檢測效率。整個系統(tǒng)分為四個部分：為儀表板提供模擬信號源的集成化多路標(biāo)準(zhǔn)信號源、具有圖像信息反饋定位的雙坐標(biāo)CNC系統(tǒng)、攝像機圖像獲取系統(tǒng)和主從機平行處理系統(tǒng)。

金屬板表面自動控傷系統(tǒng)

金屬板如大型電力變壓器線圈扁平線收音機等的表面質(zhì)量都有很高的要求，但原始的采用人工目視或用百分表加控針的檢測方法不僅易受主觀因素的影響，而且可能會給被測表面帶來新的劃傷。金屬板表面自動探傷系統(tǒng)利用機器視覺技術(shù)對金屬表面缺陷進行自動檢查，在生產(chǎn)過程中高速、準(zhǔn)確地進行檢測，同時由于采用非接角式測量，避 免了產(chǎn)生新劃傷的可能。其工作原理圖如圖8-6所示；在此系統(tǒng)中，采用激光器作為光源，通過針孔濾波器濾除激光束周圍的雜散光，擴束鏡和準(zhǔn)直鏡使激光束變?yōu)槠叫泄獠⒁?5度的入射角均勻照明被檢查的金屬板表面。金屬板放在檢驗臺上。檢驗臺可在X、Y、Z三個方向上移動，攝像機采用TCD142D型2048線陳CCD，鏡頭采用普通照像機鏡頭。CCD接口電路采用單片機系統(tǒng)。主機PC機主要完成圖像預(yù)處理及缺陷的分類或劃痕的深度運算等，并可將檢測到的缺陷或劃痕圖像在顯示器上顯示。CCD接口電路和PC機之間通過RS-232口進行雙向通訊，結(jié)合異步A/D轉(zhuǎn)換方式，構(gòu)成人機交互式的數(shù)據(jù)采集與處理。該系統(tǒng)主要利用線陣CCD的自掃描特性與被檢查鋼板X方向的移動相結(jié)合，取得金屬板表面的三維圖像信息。

汽車車身檢測系統(tǒng)

英國ROVER汽車公司800系列汽車車身輪廓尺寸精度的100%在線檢測，是機器視覺系統(tǒng)用于工業(yè)檢測中的一個較為典型的例子，該系統(tǒng)由62個測量單元組成，每個測量單元包括一臺激光器和一個CCD攝像機，用以檢測車身外殼上288個測量點。汽車車身置于測量框架下，通過軟件校準(zhǔn)車身的精確位置。測量單元的校準(zhǔn)將會影響檢測精度，因而受到特別重視。每個激光器/攝像機單元均在離線狀態(tài)下經(jīng)過校準(zhǔn)。同時還有一個在離線狀態(tài)下用三坐標(biāo)測量機校準(zhǔn)過的校準(zhǔn)裝置，可對攝像頂進行在線校準(zhǔn)。檢測系統(tǒng)以每40秒檢測一個車身的速度，檢測三種類型的車身。系統(tǒng)將檢測結(jié)果與人、從CAD模型中撮出來的合格尺寸相比較，測量精度為±0.1mm。ROVER的質(zhì)量檢測人員用該系統(tǒng)來判別關(guān)鍵部分的尺寸一致性，如車身整體外型、門、玻璃窗口等。實踐證明，該系統(tǒng)是成功的，并將用于ROVER公司其它系統(tǒng)列汽車的車身檢測。

紙幣印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)，通過對紙幣生產(chǎn)流水線上的紙幣20多項特征（號碼、盲文、顏色、圖案等）進行比較分析，檢測紙幣的質(zhì)量，替代傳統(tǒng)的人眼辨別的方法。

智能交通管理系統(tǒng)

通過在交通要道放置攝像頭，當(dāng)有違章車輛（如闖紅燈）時，攝像頭將車輛的牌照拍攝下來，傳輸給中央管理系統(tǒng)，系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)，對拍攝的圖片進行分析，提取出車牌號，存儲在數(shù)據(jù)庫中，可以供管理人員進行檢索。

金相分析

金相圖象分析系統(tǒng)能對金屬或其它材料的基體組織、雜質(zhì)含量、組織成分等進行精確、客觀地分析，為產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠的依據(jù)。

醫(yī)療圖像分析

血液細(xì)胞自動分類計數(shù)、染色體分析、癌癥細(xì)胞識別等。

瓶裝啤酒生產(chǎn)流水線檢測系統(tǒng)

可以檢測啤酒是否達到標(biāo)準(zhǔn)的容量、啤酒標(biāo)簽是否完整等。

第五篇：桌面及應(yīng)用虛擬化與海關(guān)對外接入模式改進探討

桌面及應(yīng)用虛擬化與海關(guān)對外接入模式改進探討

張明磊

摘要：本文對基于云計算的桌面與應(yīng)用虛擬化進行了闡述，并結(jié)合海關(guān)對外接入的現(xiàn)狀，提出海關(guān)對外接入模式改進的方案，對海關(guān)移動辦公指導(dǎo)方案提出建議

關(guān)鍵詞：虛擬化；桌面；應(yīng)用；對外接入； 1 桌面及應(yīng)用虛擬化技術(shù) 1.1 桌面及應(yīng)用虛擬化技術(shù)

1.1.1 桌面及應(yīng)用虛擬化技術(shù)簡介

桌面虛擬化是一種基于服務(wù)器的計算模型，它是指將計算機的桌面進行虛擬化，以達到桌面使用的安全性和靈活性。桌面虛擬化技術(shù)概念最早由虛擬化廠商VMware提出，目前已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)術(shù)語。雖然借用了傳統(tǒng)的瘦客戶端的模型，但是讓管理員與用戶能夠同時獲得兩種方式的優(yōu)點：將所有桌面虛擬機在數(shù)據(jù)中心進行托管并統(tǒng)一管理；同時用戶能夠獲得完整PC的使用體驗。用戶可以通過客戶端，或者類似的設(shè)備在局域網(wǎng)或者遠(yuǎn)程訪問獲得與傳統(tǒng)PC一致的用戶體驗。

應(yīng)用虛擬化，技術(shù)原理是基于應(yīng)用/服務(wù)器計算A/S架構(gòu)，采用類似虛擬終端的技術(shù)，把應(yīng)用程序的人機交互邏輯（應(yīng)用程序界面、鍵盤及鼠標(biāo)的操作、音頻輸入輸出、讀卡器、打印輸出等）與計算邏輯隔離開來。在用戶訪問一個服務(wù)器虛擬化后的應(yīng)用時，用戶計算機只需要把人機交互邏輯傳送到服務(wù)器端，服務(wù)器端為用戶開設(shè)獨立的會話空間，應(yīng)用程序的計算邏輯在這個會話空間中運行，把變化后的人機交互邏輯傳送給客戶端，并且在客戶端相應(yīng)設(shè)備展示出來，從而使用戶獲得如同運行本地應(yīng)用程序一樣的訪問感受。

桌面及應(yīng)用虛擬化是在物理服務(wù)器上安裝虛擬主機系統(tǒng)，由虛擬主機系統(tǒng)模擬出操作系統(tǒng)運行所需要的硬件資源，如：CPU、內(nèi)存、網(wǎng)卡、存儲等。操作系統(tǒng)運行在這些虛擬的硬件資源之上，可以達到多個操作系統(tǒng)共享物理服務(wù)器的硬件資源，從而提高資源利用率。虛擬桌面的存儲和執(zhí)行（包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶數(shù)據(jù)）都集中在數(shù)據(jù)中心，用戶使用終端設(shè)備通過遠(yuǎn)程協(xié)議（如：RDP、ICA、PCoIP）進行訪問。桌面虛擬化將所有桌面虛擬機在數(shù)據(jù)中心進行托管并統(tǒng)一管理；同時用戶能夠獲得完整PC的使用體驗。用戶可以通過瘦客戶端，或者類似的設(shè)備在局域網(wǎng)或者遠(yuǎn)程訪問獲得與傳統(tǒng)PC一致的用戶體驗。是一種僅將操作系統(tǒng)桌面呈現(xiàn)在用戶面前的技術(shù)，由服務(wù)器端完成運算?？梢越Y(jié)合服務(wù)器虛擬化和應(yīng)用虛擬化進行。

1.1.2 桌面、應(yīng)用虛擬化技術(shù)功能及差異

桌面及應(yīng)用虛擬化解決方案提供的功能主要包括基本功能、用戶使用便利要求、應(yīng)用虛擬化、維護管理和可靠性等方面。其中，基本功能包括多種方式接入、支持無差別的多應(yīng)用訪問、支持多虛擬機、支持主流操作系統(tǒng)、支持主流存儲技術(shù)；用戶便利使用要求包括系統(tǒng)可隨時隨地訪問且支持個性化桌面，支持SSO，支持網(wǎng)絡(luò)存儲空間的動態(tài)分配，支持音頻輸入輸出等；應(yīng)用虛擬化指將應(yīng)用程序從底層操作系統(tǒng)分離出來，支持虛擬桌面與應(yīng)用軟件虛擬化間的無縫集成； 桌面虛擬化與應(yīng)用虛擬化的區(qū)別類似于C/S、B/S應(yīng)用程序架構(gòu)的區(qū)別，桌面虛擬化需要在客戶終端上安裝客戶端應(yīng)用，部署較應(yīng)用虛擬化復(fù)雜，但性能優(yōu)于應(yīng)用虛擬化，能方便實現(xiàn)復(fù)雜客戶端功能；應(yīng)用虛擬化部署快捷，能方便實現(xiàn)對用戶虛擬化應(yīng)用的限制，安全性能高。

1.1.3 桌面及應(yīng)用虛擬化技術(shù)優(yōu)勢

桌面及應(yīng)用虛擬化優(yōu)勢在于一是能快速、靈活部署，能按需申請、快速發(fā)放、無需搬運沉重的PC主機，統(tǒng)一接入、隨時隨地訪問；二是能提高資源利用率，能統(tǒng)一管理后臺數(shù)據(jù)中心資源，并統(tǒng)一進行調(diào)度管理，將資源的利用率最大化；三是數(shù)據(jù)存放安全可靠，數(shù)據(jù)存放在后臺數(shù)據(jù)中心，安全可靠。且訪問虛擬桌面時在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩际菆D片信息，不易被他人通過網(wǎng)絡(luò)竊取信息；四是維護便利：瘦終端無須軟件維護；虛擬桌面維護工作可在后臺統(tǒng)一進行，非常便利。1.2

桌面及應(yīng)用虛擬化技術(shù)現(xiàn)狀近年來，桌面虛擬化業(yè)務(wù)在國內(nèi)開始蓬勃發(fā)展，很多公司、機構(gòu)用戶均已經(jīng)采用桌面虛擬化技術(shù)來替代傳統(tǒng)PC的使用。其發(fā)展勢頭有超過服務(wù)器虛擬化的趨勢。

近幾年來，海關(guān)在逐步推廣服務(wù)器虛擬化的同時，也在積極開展桌面虛擬化的探索，“海關(guān)信息化十二五規(guī)劃”中也對海關(guān)桌面虛擬化推廣做出了部署。

當(dāng)前在桌面虛擬化領(lǐng)域，主要有三個廠商，也是主要的服務(wù)器虛擬化廠商：

微軟（Microsoft）

微軟的桌面虛擬化技術(shù)一種利用了桌面的VPC產(chǎn)品創(chuàng)建和“下載”虛擬機鏡像，而實際上提供給用戶使用的是安裝在虛擬機中的應(yīng)用，目標(biāo)是用來解決桌面系統(tǒng)對遺留應(yīng)用不兼容的問題；另一種采用VDI方案應(yīng)該是真正意義上的桌面虛擬化或者精確地說是虛擬桌面解決方案。

思杰（Citrix）

思杰作為應(yīng)用虛擬化領(lǐng)域的絕對領(lǐng)導(dǎo)者（2007年份額在70%以上），由于桌面虛擬化的本質(zhì)更接近應(yīng)用虛擬化，其獨有的高效的ICA協(xié)議和積累了20年的對外設(shè)重定向等技術(shù)的積累，使得其在桌面遠(yuǎn)程（包括廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)）訪問的效率和外設(shè)的廣泛支持性上，占有絕對的領(lǐng)先位置。尤其最新推出的HDX技術(shù)，能夠廣泛地支持標(biāo)準(zhǔn)USB設(shè)備，雙向語音（VOIP應(yīng)用），高清視頻播放，使得虛擬桌面的體驗真正達到了和PC類似的水平。

而在后端，其成功的對服務(wù)器虛擬化廠商XenSource和無盤工作站廠商Ardence的兼并，使之具有獨立的服務(wù)器虛擬化平臺，和更加靈活的虛機管理方式（使用單一的鏡像技術(shù)批量動態(tài)生成虛擬機），加之其自有的應(yīng)用虛擬化產(chǎn)品，使得整個桌面邏輯組成部分實現(xiàn)了完整的分離，實現(xiàn)了徹底的虛擬化，最大程度上地實現(xiàn)了靈活性。

VMware Vmware作為服務(wù)器虛擬化的老大，為了拉動其虛擬服務(wù)器的銷售，并擴大產(chǎn)品線，也有自己的桌面虛擬化產(chǎn)品View。其后臺架構(gòu)在Vmware Sphere上，虛擬機的遠(yuǎn)程訪問使用了自有的PCOIP協(xié)議（與傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程桌面協(xié)議相比，PCoIP提供了與真實PC機相媲美的用戶體驗，并兼容99.99%的應(yīng)用程序以及外設(shè)），而應(yīng)用虛擬化方面，兼并了原名Thin install的廠商，現(xiàn)在更名叫Thinapp。實現(xiàn)了與Citrix類似的架構(gòu)體系。

由于Vmware服務(wù)器虛擬化龍頭的地位，推動桌面虛擬化也是順風(fēng)順?biāo)绕涫窃谄浞?wù)器虛擬化產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢之上，例如采用內(nèi)存over commit技術(shù)，可以提高服務(wù)器上同時運行桌面的數(shù)量等等。隨著Thin App的加入，使用“流”方式的應(yīng)用部署結(jié)構(gòu)，雖然只實現(xiàn)了微軟App-v功能，或者Citrix XenApp產(chǎn)品中的“stream”功能，但是一定程度上實現(xiàn)了應(yīng)用的拆離，使得整個體系變得靈活了很多，大大彌補了架構(gòu)上的不足，整體的得到了很大的提高。2 海關(guān)對外接入現(xiàn)狀分析 2.1 海關(guān)對外接入現(xiàn)狀

海關(guān)的對外接入方案主要遵從《海關(guān)管理網(wǎng)對外接入局域網(wǎng)安全建設(shè)指導(dǎo)方案》（2007年發(fā)布）、《海關(guān)移動辦公系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入建設(shè)指導(dǎo)方案》（2009年發(fā)布）?！逗ｊP(guān)管理網(wǎng)對外接入局域網(wǎng)安全建設(shè)指導(dǎo)方案》將對外方式分為數(shù)據(jù)交換、授權(quán)用戶訪問兩種建設(shè)方式。其中數(shù)據(jù)交換采用數(shù)據(jù)多級數(shù)據(jù)交換的方案實現(xiàn)，而授權(quán)用戶訪問采用多級控制的方式實現(xiàn)經(jīng)海關(guān)授權(quán)持?jǐn)?shù)字證書的用戶訪問緩沖區(qū)域的應(yīng)用?！逗ｊP(guān)移動辦公系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入建設(shè)指導(dǎo)方案》規(guī)定外部網(wǎng)絡(luò)都不能與業(yè)務(wù)管理網(wǎng)直接相連，必須采用VPN經(jīng)對外接入局域網(wǎng)接入業(yè)務(wù)管理網(wǎng)，接入客戶端都在聯(lián)接業(yè)務(wù)管理網(wǎng)后，無法同時訪問互聯(lián)網(wǎng)。外接入局域網(wǎng)必須配置客戶端信任檢測系統(tǒng)（TDS）或健康檢查系統(tǒng)以及訪問控制機制。

2.2 存在的問題

近幾年來，海關(guān)各單位都是遵循以上兩份指導(dǎo)方案開展海關(guān)外聯(lián)及移動辦公項目建設(shè)，基本保證海關(guān)系統(tǒng)安全，但隨著新技術(shù)的的發(fā)展，海關(guān)及外聯(lián)單位（包括地方政府、進出口企業(yè)等）的需求多樣化發(fā)展，在具體應(yīng)用中，各海關(guān)普遍反映《海關(guān)管理網(wǎng)對外接入局域網(wǎng)安全建設(shè)指導(dǎo)方案》、《海關(guān)移動辦公系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入建設(shè)指導(dǎo)方案》存在不少問題：

一是各種安全方案、措施堆砌，系統(tǒng)過于臃腫。以上《指導(dǎo)方案》中的方案或要求的設(shè)備實現(xiàn)的安全功能有重疊部分，如《海關(guān)管理網(wǎng)對外接入局域網(wǎng)安全建設(shè)指導(dǎo)方案》要求的多級數(shù)據(jù)交換的方案并未能成倍的加強系統(tǒng)的安全性能，但卻造成部署困難、傳輸節(jié)點過多、故障發(fā)生的概率增加、故障點難于確定、方案建設(shè)費用過高等問題。二是難于適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展。隨著移動技術(shù)的發(fā)展，以手機、平臺為終端的移動設(shè)備已成為移動設(shè)備主流，《海關(guān)移動辦公系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入建設(shè)指導(dǎo)方案》中要求客戶端健康檢查、客戶端管理等功能，現(xiàn)階段根本沒有科技公司提供相應(yīng)解決方案；隨著技術(shù)進步，很多安全設(shè)備都具有多種安全功能，這為用戶簡化方案設(shè)計、減少投入提供便利，但海關(guān)方案規(guī)定過于呆板，各安全設(shè)備所處位置太固定，以上優(yōu)化難于實施；海關(guān)指導(dǎo)方案以數(shù)據(jù)交換為基礎(chǔ)，云計算、3G網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)要求實時連接方案難于開展。

筆者認(rèn)為要解決以上出現(xiàn)的問題，需重新重視對安全原則把握，寬泛對安全細(xì)節(jié)、安全設(shè)備選擇等規(guī)范，重新整合《海關(guān)管理網(wǎng)對外接入局域網(wǎng)安全建設(shè)指導(dǎo)方案》、《海關(guān)移動辦公系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入建設(shè)指導(dǎo)方案》兩個方案，加強對各關(guān)安全理念指導(dǎo)，實現(xiàn)既能保障安全，又能滿足海關(guān)不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)和技術(shù)要求。3 采用桌面及應(yīng)用虛擬化技術(shù)對外接入方案改進

筆者在長沙海關(guān)移動辦公項目建設(shè)中采用了桌面和應(yīng)用虛擬化技術(shù)，在遵循《海關(guān)管理網(wǎng)對外接入局域網(wǎng)安全建設(shè)指導(dǎo)方案》、《海關(guān)移動辦公系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入建設(shè)指導(dǎo)方案》建設(shè)原則的基礎(chǔ)上，對以上指導(dǎo)方案的建設(shè)細(xì)節(jié)進行改進，較好的實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)傳輸與移動終端等用戶的安全接入。3.1 項目需求簡介

“長沙海關(guān)移動辦公系統(tǒng)”是基于電信3G無線網(wǎng)絡(luò)，同時借助最新的移動通信技術(shù)，通過長沙海關(guān)對外接入局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換及授權(quán)應(yīng)用訪問而開發(fā)的移動辦公系統(tǒng)；該移動辦公系統(tǒng)具有3G智能終端的移動性、便捷性和普及性，方便廣大海關(guān)關(guān)員在任何時間、任何地點隨時訪問內(nèi)部辦公系統(tǒng)，及時獲取內(nèi)部動態(tài)信息，并快速處理日常事務(wù)；同時該移動辦公系統(tǒng)還能為關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及部分處領(lǐng)導(dǎo)提供及時處理系統(tǒng)公文的能力。3.2 桌面接入方案介紹

該項目終端（筆記本、臺式機、手機、平板等）接入采取雙VPN機制，一個IPsecVPN負(fù)責(zé)接入安全與加固，一個SSL VPN負(fù)責(zé)與桌面虛擬化服務(wù)器通訊，外部接入終端（帶用戶Usbkey）只有擁有兩個VPN證書方可與橋頭堡終端服務(wù)器實現(xiàn)聯(lián)通。

橋頭堡安裝Windows2008終端服務(wù)器，負(fù)責(zé)桌面虛擬化用戶桌面環(huán)境存儲和處理，SSL VPN兼做應(yīng)用虛擬化管理服務(wù)器，管理員可在VPN虛擬化管理服務(wù)管理器上設(shè)置各用戶可運行的Windows2008終端服務(wù)器上的應(yīng)用。

一般用戶不到Winsows終端界面，他使用瀏覽器連接進入VPN虛擬化應(yīng)用服務(wù)器界面，只能看到被授權(quán)應(yīng)用的應(yīng)用程序界面，瀏覽器將遠(yuǎn)程用戶界面的鼠標(biāo)、鍵盤的操作傳輸?shù)浇K端服務(wù)器，服務(wù)器將

對外接入局域網(wǎng)外部網(wǎng)絡(luò)手機、PDA（安全緩沖區(qū)）管理網(wǎng)VPN安全管理中心（集中監(jiān)控）無線接入用戶有線接入用戶Internet客戶端管理服務(wù)器（健康檢查）短信平臺互聯(lián)網(wǎng)專線ACS認(rèn)證服務(wù)器（AAA）防火墻FWIPsecVPN防火墻FW橋頭堡終端服務(wù)器管理網(wǎng)服務(wù)器對外接入路由器SSL VPN界面圖形傳回用戶瀏覽器，網(wǎng)絡(luò)傳輸過程只有加密圖形，無實際數(shù)據(jù)。3.3 方案優(yōu)點

該方案能利用桌面及應(yīng)用虛擬化實現(xiàn)系統(tǒng)筆記本、臺式機、手機、平板等終端用戶快速、靈活部署，統(tǒng)一接入、隨時隨地訪問；能提高資源利用率，能統(tǒng)一管理后臺數(shù)據(jù)中心資源，并統(tǒng)一進行調(diào)度管理，將資源的利用率最大化；數(shù)據(jù)存放安全可靠，數(shù)據(jù)存放在后臺數(shù)據(jù)中心，安全可靠。且訪問虛擬桌面時在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩际菆D片信息，不易被他人通過網(wǎng)絡(luò)竊取信息；維護便利，虛擬桌面維護工作可在后臺統(tǒng)一進行，非常便利 4 結(jié)束語

筆者認(rèn)為任何一個技術(shù)指導(dǎo)方案的制定都必須重視對原則的把握，寬泛對細(xì)節(jié)、設(shè)備選擇，采取內(nèi)方外圓的規(guī)范，建立混合型的安全策略，為新設(shè)備、新技術(shù)的發(fā)展留出空間。