方向原理

关键词： 角度 判定 目标

方向原理（精选八篇）

方向原理 篇1

还有一种Wi Fi定位常用的方法是信号强度 (RSS) 检测, 这种方法的适用范围广, 可以检测目标所接受到的许多Wi Fi热点 (AP) 的无线信号强度, RSS根据无线信号强度来确定目标的位置。这种方法精度很低, 而且应用时会有严重的逻辑错误。现在结合位置服务商制作好的信号强度地图 (radio map) 来辅助RSS对目标进行定位, 能够极大的提高对目标的探测。另外也可以由其他信号比如GSM, GPRS, 3G, 蓝牙, 红外, Zig Bee等等很多种信号来辅助定位。

使用Wi Fi热点来对目标进行定位精度相对于其他的多种技术方法来说, 成本很低, 用户基本可以不需要增加资金投入, 其精度也相对较低。Wi Fi定位基本主要用于室内的, 室外GPS的定位精度相对较高。可以满足测绘需求。在结构复杂的建筑物内, 墙壁及建筑的构造等因素, 造成多路径效应严重, 环境场经常变化, 目标 (Wi Fi接收机) 和Wi Fi热点 (发射机) 时间不容易同步或者同步精度不高 (影响时间差精度) , 所以对定位精度的影响也很大, 此时, 就需要配合事前结合建筑物的构造, 制作好的Wi Fi信号强度地图来辅助定位, 提高对目标的探测精度。

随着Wi Fi热点的日益增多, 在城市中更趋向于空间任何一点都能接收到至少一个AP的信号。 (在江苏省, 在每个城市的城区内的每个点收到3、5个AP信号的情况相当多见。江苏电信、江苏移动、江苏联通等公司通过广泛铺设Wi Fi热点, 基本已经在全省范围内完成了对人口密集的车站、码头、医院、各所大学的宿舍区域和教学楼区域, 办公区域的全面覆盖)

Wi Fi热点只要通电, 不管它怎么加密的, 都一定会向周围发射信号。每个Wi Fi热点所发出的无线信号中包含此Wi Fi热点的唯一全球ID。即使目标距离此Wi Fi热点比较远, 目标无法与Wi Fi热点建立连接, 但Wi Fi热点还是可以侦听到它的存在。江苏电信、江苏移动、江苏联通等公司铺设的位于公共场所的Wi Fi热点一般都是很少变位置的, 比较固定。这样, 位置服务商只要使用Wi Fi热点位置数据采集设备, 侦听一下附近都有哪些热点, 检测一下每个热点的信号强弱, 然后把这些信息发送给位置服务商的服务器。位置服务商的服务器根据这些信息, 查询每个热点在数据库里记录的坐标, 服务器检索出每一个AP的地理位置, 并结合每个信号的强弱程度, 计算出设备的地理位置并返回到定位端, 这样, 定位端就能知道客户端的具体位置了。因此, 只要收到的AP信号越多, 定位就会越准。位置服务商通过不断更新、补充自己的数据库, 以保证数据的准确性, 毕竟无线Wi Fi热点不像手机基站塔那样基本100%不会移动。

目前, 世界范围内, 位置服务商主要有总部位于美国波士顿的Skyhook软件定位服务公司和Google两家。他们收集Wi Fi热点位置数据的方式基本一样。

Skyhook是一家于2003年在美国波士顿成立的无线通信公司, 该公司发明了世界上第一个能够综合使用Wi-Fi, GPS和移动基站进行精确定位的系统, 其主要产品就是推出Wi-Fi定位系统 (WPS) 和XPS 2.0混合动力定位系统。WPS技术的优势是:比GPS系统耗时短, 配合Wi Fi信号强度地图, Wi Fi热点定位服务比手机基站定位技术精确 (手机基站定位通常有几百米甚至上千米的误差) , 并且省电 (用的时间短) 。

Google (中文名:谷歌) , 是一家美国的跨国科技企业, 致力于互联网搜索、云计算、广告技术等领域, 开发并提供大量基于互联网的产品与服务, 该公司也提供无线Wi Fi热点定位技术, 在2014年推出了“云Wi Fi网络”, 构建“云Wi Fi网络”, 针对遍布各地的海量Wi Fi热点只需登录一次。

软件定位服务公司Skyhook和Google两家, 收集Wi Fi热点位置数据的方式主要有以下几种:

1.主动采集

Google的街景拍摄车还有一个重要的功能就是采集沿途的无线信号, 并打上通过GPS定位出的坐标回传至服务器

2.用户提交

Android手机用户在开启“使用无线网络定位”时会提示是否允许Google的定位服务手机匿名地点数据

3.Skyhook公司的专项优势。Skyhook公司的工程技术员开着车在各地巡游, 边走边采集AP信号, 并用GPS定位, 从而就有了坐标信息。同时采集Wi Fi热点数据, 适时适应Wi Fi热点存在的位置的变化状况。还有一种方案, 而且成本并不高。例如要采集南京的Wi Fi热点信息, 所需要的信息采集设备有一个带GPS和Wi Fi的PDA就可以了, 然后, 和出租汽车公司协商, 将Wi Fi热点信息采集设备装到出租车上, 每月给司机一些劳务工资, 让出租车正常拉客人。每个大中城市, 只要找几个出租车司机合作, Wi Fi热点信息数据就采集下来了, 并不断地更新。

Wi Fi热点定位技术除具有良好的精度和可扩展性外, 其独特优势在于Wi Fi芯片已经在各类用户智能终端 (智能手机、平板电脑等) 中得到广泛普及, 并且随“无线城市”的发展, 国内各大城市电信运营商、公司与家庭均已安装了大量的Wi Fi热点与网关, 通过利用现有的这些Wi Fi设施, 能够显著降低建设与长期运营成本, 快速实现项目预定目标。这些都是开展Wi Fi技术为主的无缝定位技术研究的最佳基础条件与保证。

Wi Fi热点定位技术的优势

1.基于标准Wi Fi网络, 无需额外搭建其他网络设施, 极大的降低了Wi Fi热点定位的安装和工作成本;

2.通过Wi Fi网络直接传递数据, 定位的同时还能够无线上网;

3.定位精度高, 配合Wi Fi信号强度地图, 精度可达2~9米以内, 高度方向实现楼层自动切换, 实时性好;

4.系统容量大, 1个AP支持200多个终端同时定位, 分布式定位服务器支持数万人同时定位;5.支持被动定位, 支持iPhone和i PAD定位, 用户不需要接入Wi Fi网络也可以定位, 不会对Wi Fi网络接入和通信带宽造成很大影响;;

6.定位终端多样, 除了传统的Wi Fi标签卡之外, 完美兼容各种Wi Fi智能设备的定位, 如智能手机、Pad、笔记本等都可以接入, Wi Fi热点定位的成本相对低廉。

Wi Fi热点定位技术在实际运用过程中, 也存在一定的局限性, 在室外开阔的地带, Wi-Fi定位精度比GPS要低, 受服务范围限制, 而且没有方向、速度等数据, 不能导航, 更不能离线使用。不过它有比GPS更优越的地方, 就是在人口、楼群越密集的地方, Wi Fi热点越多, 使用的效果会更好, 配合Wi Fi信号强度地图, Wi Fi热点定位技术不会受到建筑结构、人口密度等因素影响。使用GPS技术的设备, 启动时间长, 在复杂的建筑物内部基本是无效的, 使用GPS技术的设备在刮风下雨, 打雷闪电等天气不好的时候表现也欠佳, 楼群太密集的地方, 使用GPS技术的设备灵敏度大幅下降, 会出现较大误差。Wi Fi热点定位技术相对于GPS等定位技术, 系统技术成本相对较低, 配合Wi Fi信号强度地图, 能够在复杂的建筑内进行较精确的定位, 智能手机已经在普通人群中广泛使用, 人们在空闲的时候基本都在用智能手机接入Wi Fi热点上网, 这样为Wi Fi热点定位技术提供了目标定位的便利。Wi Fi热点定位技术凭借低成本的优势, 可以广泛的应用在学校、商场、医院等人流量大, 建筑物密集的区域, 有效地动态分析出人流量在不同时间、不同地点的流动情况, 从而可以为各个公司、企业制定出合理的营运措施。

摘要：随着WiFi热点的日益增多, 使用Wi Fi热点来对目标进行定位精度逐步提高, WiFi热点定位技术凭借低成本的优势可以广泛应用。

方向原理 篇2

【摘要】：信息化社会的逐步推进，为了能更好的理解世界，人们必须具备收集、整理与分析数字信息的能力。概率统计是通过收集、整理、描述和分析数据，来帮助人们研究客观世界中的随机现象及现实数据。目前已被纳入数学教学课程中，并不断向国际趋势发展。因此研究教师对概率论与数理统计的认知情况，分析概率统计的教育价值具有重要的现实意义。本文立足于概率统计课程原理，剖析了目前教学状况及问题，最后对如何课程进行改革构想，提出了策略性建议，希望对概率统计课堂教学提供借鉴和帮助。

【关键词】：概率统计 问题 改革方向 前言

概率统计不仅是一门研究随机现象的基础课，也是十分重要和活跃的数学系教学学科之一。由于其既与各学科紧密相连，又具有严密的数学基础，因此越来越广泛的被应用于以信息和技术为基础的现代社会的各个领域，其教育价值也日益引起数学教育界的重视。但由于它的研究对象与研究方法的独特性，使学生在学习这门课程时感到概念难懂、习题难做、方法难掌握。三难的特征使初学者一开始就有了畏难情绪，学好的信心产生了动摇，形成了老师讲课费力、学生学习吃力，教学质量难以提高的局面。如何解决概率统计教学课程中出现的问题，提高概率统计这门课程的教学质量，是教学改革中应加以探讨的问题。

1概率统计的教育价值

1.1概率统计的随机观念有助于人们认识和理解随机现象

自然界和人类社会中各种现象大致分为必然现象与随机现象两大类，其中随机现象在自然界和人类社会中大量存在。人们通过掌握概率统计方法，就可以通过收集、整理和分析数据尽可能的使选择与判断正确，减少工作和生活中的错误。著名数学家拉普拉斯曾说[1]：“生活大多数在实质上只是概率问题，没有对概率的估计，我们将寸步难移”。

随机现象包含两面：偶然性和必然性。必然性是在大量重复试验基础上总结的固有规律，概率统计的研究目的就是在偶然性中探寻必然性，寻找事物内部隐蔽规律。由此可见，加强对概率统计问题的研究，树立随机观念，从混沌中寻找有序，发现规律，可以帮助人们更好地认识世界。

1.2概率统计的学习有助于学生对数学的整体理解 一般来说，数学分为初等数学与高等数学，初等数学是常量的数学，高等数学则包含解析几何、线性代数、微积分、概率论与数理统计等，这些学科构成了高等数学的宏伟大厦。在这些学科中只有概率论与数理统计是研究随机现象，其余均是研究事物确定性的数学领域。因此概率统计的教育价值具有不可替代的作用。

概率统计的研究方法突破了纯定性分析和纯形态描述的现象，逐渐将数学推向定量分析的数学化，是对数学方法的一种扩容。它和确定性思维一样，是人们重要的思维形式。并且概率统计的建模思想和各分支之间的相互交叉和相互渗透，充分体现了数学的内在的统一性，树立了数学整体观可以提高学生的综合应用能力，同时综合能力的提升也使得学生更好的理解数学。

1.3概率统计的数学方法有助于提高公民处理信息的能力

信息社会，人们往往处于更加不确定的情境中，如何做出科学合理的决策是人们思考的首要问题。概率统计的思想使科学逐步向定量分析的数学化。人们运用统计方法计算、分析事物的数量特征，依据假设方案进行对比分析寻求最佳方案，养成了用数据说话的意识。通过统计推断方法对信息的处理加工，对人们日常生活及经济、社会活动已凸显出特殊的价值。

同时概率统计不同于一般资料统计，它侧重于研究机理不清楚的复杂问题，解决确定性数学无法解决的问题。正是这种独特的应用价值，才使得人们在高信息化程度的社会中正确做出判断。

1.4概率统计的思想方法有助于培养学生的科学观念

概率统计蕴含的思想方法包括：随机思想、公理化思想、数形结合思想、建模思想、集合与映射思想和统计推断思想。这些独特和新颖的思想方法有助于帮助人们分析、解决问题。同时由于概率统计逻辑严谨、思维灵活、语言简明，可培养学生敏捷而快速解决问题的能力。概率统计推理的严谨、客观性可培养学生形成正确的数学观念和严谨的思维品质，为学生未来的学习生活奠定了良好基础。

因此对学生加强概率统计思想方法的培养，帮助他们形成符合逻辑的思维，实事求是的说话态度，是我国概率论与数据统计学科教育的目的。通过让学生了解随机现象，形成科学的世界观和方法论，也是我国数学教育肩负的使命和责任。

2我国“概率论与数理统计”课程教学的现状分析 现阶段“概率论与数理统计”课程的教学质量关系着我国义务教育教学目标的完成，因此需要首先了解该门课程目前的教学现状，以有效的评价课程教学质量。

（1）培养目标关注面过窄

从师资培养渠道来看，大多课程体系中没有专门的“概率统计”课程，仅仅是在《代数与初等函数》中涉及部分内容，无法实现该课程的教学要求。从师资质量来说，不少学院的教学大纲定位不明确，没有适应目前教师教育改革的形势，师专的培养目标定位太窄仅仅注重中学教师培养，忽略了小学教师的培养。

（2）教学目的过于宽泛

目前大多院校的教学大纲的特点是高度概括化、浓缩的框架，内容方面容易陷入笼统和宽泛，目标也容易局限于狭隘的范围。此外通过统计调查，大多院校教学要求及教学建议都是以“考试”为目标，因此教学内容强调应试作用，忽视了概率统计的实际应用作用，造成培养学生概率统计思想解决实际问题的目标难以实现[2]。

（3）教学内容太注重理论

大多院校的“概率论与数理统计”课程教材内容方面大同小异，一般是压缩修改数学类、统计类专业教材后而成，以一多半的篇幅介绍基本概念理论，证明相关公式，再以小部分的篇幅介绍基本内容及统计方法，使得学生难以通过课程学习到实际解决问题的具体方法，也冲淡了概率统计课程自身实际应用功能。

（4）教学方法比较单

一、教学手段比较陈旧 通过问卷调查发现，目前学生普遍反映“概率论与

数理统计”课程的学习较难，不易听懂。表明教师的教学方法仍然比较传统，教学模式依然采用“定义一定理一例题一练习”的讲授模式，造成课程的枯燥乏味，难以引起学生的兴趣。并且随着科技时代的到来，计算机的广泛应用，为教育事业带来了翻天覆地的变化，如：MathCAD数学软件在“概率论与数理统计”教学中的应用。但大多教师还习惯于旧的教学手段，不会将一些教学软件引入到教学当中，造成课堂教学缺乏生动活泼的教学情景。

（5）教学过程缺乏新课程理念的支撑

新的课程标准提出了数学课程应突出普及性和发展性；数学课程应充分满足数学学习方式的多样化；建立多元化评价体系；引入现代信息技术。认真学习和理解这些理念才能实现“德智体美全面发展”的教育质量观，才能有助于教师树立“人才多样化，人人能成才” 的人才观。

通过以上分析可知，“概率论与数理统计”课程改革已刻不容缓。因此结合上述分析及“概率论与数理统计”学科特点，对课程改革方向进行了设想。

3“概率论与数理统计”课程教学改革的方向 3.1“概率论与数理统计”课程改革的总体构想 3.1.1“概率论与数理统计”课程性质

“概率论与数理统计”课程是师专数学教育专业的核心课，应具有以下性质：（1）它是认识数学与自然界、与社会关系，提高运用随机观念分析问题和解决问题的能力的基础。

（2）它有助于学生形成解决实际问题的能力。

（3）它对于学生一生发展，世界观、价值观、人生观的树立具有重要意义。（4）它的课程理念及课程内容与基础教育新课程应当是相通的。3.1.2“概率论与数理统计”课程目标

（1）正确理解概率统计的概念和方法产生的背景和思路，准确掌握其蕴含的数学思想和方法。

（2）树立随机思想，用随机的观点来理解世界。

（3）以应用和创新意识，对现实世界蕴含的概率统计数学模型进行解释。（4）深刻理解“概率论与数理统计”课程的教学特点和方法，并深入理解概率统计在现实社会应用的广泛性和实用性。

3.1.3课程内容选取的思路

对于课程内容的选取应遵循以下思路：课程内容应反映信息时代对数学教育的要求；课程内容应注意与基础教育新课程内容相衔接；课程内容应重视现代数学思想方法的渗透；课程内容应重视实际背景，密切联系实际；课程内容应注重数学模型的建立；课程内容应注重计算机技术在统计推断中的运用[3]。

3.2“概率论与数理统计”课堂教学方法改革措施 3.2.1联系实际、提高学习兴趣

兴趣是人们对事物的一种积极态度，学生学习知识的兴趣是使他们能够刻苦学习、持之以恒、勇于探索的不可缺少的一种情感。因此，在概率统计的教学中首先要想办法引发学生对这门课程产生兴趣。如：概率统计的第一章是古典概率，内容比较抽象难懂。而这一部分是整个概率统计的基础，掌握的好坏对以后的学习影响很大。因此，教学讲授内容尽量选一些与日常生活密切联系的实际问题，引导学生进行讨论。以提出问题作先导，引导学生积极思考问题，再讲解知识去解决问题的讲授方法一方面引起了学生学习的兴趣，调动了学习的积极性，另一方面也容易使学生接受新知识。始终贯彻应用这种教学方法，就会使学生对概率统计改变看法，不再认为它是一门枯燥乏味难以理解的学科，而逐渐被它的趣味性和广泛的应用性所吸引。

3.2.2注意新课与基础课程的接轨

“温故而知新”是一条重要的学习规律。要提高概率统计的教学质量，就应当重视它与基础课程的联系，了解学生对用到的基础课程的旧知识掌握的情况。在教学上做到查漏补缺，在学生熟悉旧知识的基础上讲授新知识。讲课时要注意新旧知识的衔接，挖掘新旧知识的内在有机联系。如我在讲授古典概型之前先给学生补充复习了排列组合知识，从而使学生在利用占典概型公式计算事件A的概率时，就容易利用排列组合知识求出事件A中包含的基本事件数及基本事件总数，代入公式就正确地算出了事件A的概率，减少了学生学习古典概型时做题的困难。

由于概率统计是建立在微积分基础之上的后续课程，微积分中的不少知识，如微分法、积分法、偏微分、二二重积分等都是学习概率统计必备的知识。因此，在教学过程中，应根据学生对这些知识的掌握情况，进行适当的复习，以利于学生顺利地接受新知识。再如非初等函数的建立，非初等函数的图象、非初等函数的积分在微积分中并非重点部分，老师在讲授时自然不能用很多的学时，学生在学习时也容易将这一部分忽略，这一部分知识往往成为学生学习上的薄弱环节。然而这一部分知识却是学好概率统计所必要的基础。因此在教学中要注意对这部分基础知识的复习和有目的地补充深化，进而完成基础课程的继续教育，使微积分与概率统计更好地衔接起来，为概率统计的教学服务。这样才能缓解和减少学生学习概率统计的困难，达到提高课堂教学质量，帮助学生理解和掌握新知识的目的。

3.2.3按“相似”性分类总结引导学生理解记忆

学习的目的在于掌握和记忆知识，记忆分机械记忆和理解记忆两种，死记硬背是一种应付暂时而不能保持长久的机械记忆法；理解记忆是通过大脑思维机器，对新、旧信息作分析、比较、抽象、概括等推理活动来建立持久印象。要引导学生建立正确的理解记忆渠道，就应当在教学中按照科学的思维认识规律去进行启发、诱导，运用联想、想象、类比的形象思维方法和归纳、演绎的逻辑思维方法对知识进行分类，即对知识按其“相似”性进行归类总结，引导学生理解记忆。

3.2.4循序渐近培养思维能力

由科学知识本身的特点，决定了在教学上要采用循序渐进的原则，教学中常说的由表及里、由浅入深的讲授法就是这一原则的灵活运用。如：概率统计中全概公式和Bayes公式的讲解，可依照循序渐进的原则来组织教学，先从乘法公式讲起。对公式P(AB)=P(A)P(B／A)=P(B)P(A／B)在使用中是用前一个公式还是用后一个公式呢?为解决这个问题，可进行实例分析。在分别记有1、2、3、4、5数码的5张卡片上无放回地抽取两次卡片(每次抽一张)。求：(1)第一次抽到记存奇数卡片的概率；(2)第一次抽到记有偶数的卡片后第二次抽到记有奇数卡片的概率；(3)第二次才抽到记有奇数卡片的概率；(4)第二次抽到记有奇数卡片的概率。

设A=“第一次抽得奇数卡” B=“第二次抽得奇数卡”

显然，P(A)=3／5，P(B／A)=3／4。

对问题(1)和(2)的计算使学生复习了无条件概率和条件概率的概念与计算方法。对问题(3)可利用乘法公式来计算。

即 P(AB)=P(A)P(B／A)=P(B)P(A／B)对于使用前面公式还是后面公式，通过分析，在第一个公式中P(A)和P(B／A)都容易计算，因而用第一个公式是可行的。如果使用后一个公式的话，应当先计算出P(B)和P(A／B)，而要解决这两个概率的计算就需要研究新的方法，从而自然地引出我们要学习的两个重要公式——全概公式和Bayes公式。这种从问题入手，通过分析问题，导出新课题的方法容易诱导学生循序渐进地接受新知识。

结语

总的来说，教育的目的在于调动了学生学习的积极性，提高了学生数学思维能力和数学应用能力，因此概率论与数理统计原理课程教学制度及方法应当与时俱进，不断丰富教学手段，激发学生的创造性，提高学生学生解决实际问题的能力，才能体现该课程的应用性特点，才能真正实现素质教学的目标。参考文献：

【1】张奠宙:迟到的收获—《学校概率的教与学》的序，《数学教学》，2008年第1期。

方向原理 篇3

关键词接地故障；接地选线；变电站综合自动化系统

中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0098-02

目前在我国配电网中性点的运行方式，通常采用不接地方式，可是不接地方式有一定的劣势，例如在10kV配网系统中发生线路单相接地时，会产生小电流接地的电路，提高配电网中未接地线路的对地电压。一旦提高了非故障相电压，也就是配电系统在相当长的一段时间内的工频超过了电压的限额时，会产生危害人身安全和毁坏配电系统设备的危险。因此为了尽量避免故障长时间存在，要尽快切断非瞬时性接地故障线路，从而增强配电系统的可靠性，确保系统设备和人身的安全。在变电站综合自动化系统中，配备有10kV线路接地选线系统，是用来判别以至于切断故障线路，譬如非瞬时性单相接地故障线路。

采用中性点经消弧线圈接地方式的线路，多是由于暂时单相接地的机率高，远郊电网的特点是以架空线为主的辐射型，允许设备发生故障的运行时间为2小时，这有利于将供电的可靠性提高。一般在市区内或是近郊工业区内，随着电网电缆线路的不断增加，不断加大的配电网，多数采用消弧线圈接地方式，这种方式也不是固定的，也是随着电网改造预留经小电阻接地方式的改变而发生改变的。

1接地选线的原理

如果10kV配网系统中一旦发生单相接地故障的情况，此时故障相中负序及零序电压方向与正序电压方向相反，正、负序和电流方向相同，且零序电流方向与零序电压方向约滞后90°。故障相中零序功率经过线路朝着电源方向流动，而非故障相中零序功率的流动方向恰巧相反。因此，在中性点不接地配网系统中，一旦发生单相接地故障的情况，系统中的电压和电流会发生如下的变化：

非故障线路中3I0的大小与本线路的接地电容电流I0大小相等，所有非故障线路接地电容电流I0的大小总和与故障线路中3I0的大小相等。非故障线路的零序电流方向超前零序电压90°，故障线路中的零序电流方向滞后零序电压90°。故障线路中的零序电流方向和非故障线路中的零序电流方向相差180°。综上所述，判断接地线路的一般理论依据是：接地线路的零序功率的流动方向是从线路流向母线；接地线路中的I0变化很大，速度比3U0的流动速度慢，角度相差90°；若没有线路接地，则判断为母线接地。

2两种10kV线路接地选线的实现方法

目前的变电站综合自动化系统中，实现10kV线路接地选线功能的两种方法如下：

2.1基于综合自动化系统的分布式接地选线系统

如图1是变电站综合自动化系统接地选线软件工作原理图，通常来讲，接地选线系统的工作原理是这样的：首先需要分散采集之后才能来判别。例如10kV线路，要采集测量工作包括3U0、3I0，再经过测量装置来完成，这里面需要采用10kV线路保护测控装置，将测量数据传送到选线系统，经过选线系统软件之后，方可进行集中判别，判别结果就是判定接地的线路，系统会给出定值来切断出现故障的接地线路，目的是达到切除小电流接地故障。

此项系统的选线有以下几个操作步骤：10kV线路中零线的电流和10kV的母线TV开口三角电压，把他们与10kV线路保护测控装置连接到一起，对此装置进行采集测量路线得到3U0、3I0，如果母线TV的开口三角电压超出了限制的时候，通过10kV线路保护测控装置就会检测出来，前提是出现“零序过压警”的信号下，综合系统通信网络接地选线的系統就会启动接地选线功能，同时在另一种通信网络的协调下，采集同一母线上各条线路的零序电压和电流的有关量值，在计算公式的帮助下得出数据，收集之后确定接地路线。接下来，软件会自动向接地线路的保护装置发送选线信号，保护装置收到软件的选线信号后判定线路接地，并通过综自系统通信网络向后台监控系统发“线路接地告警”信号，进而实现线路接地选线功能。

当综自系统通讯网络出现故障时，会向接地装置发出警告的信号，警告的信号会开启保护装置，如果在预定的时间内，收不到接地选线软件的任何询问信息，则保护装置根据零序功率方向自行判别并报"线路接地告警”信号。对于一些中性点不接地10kV配电系统，如果10kV电缆出线较多，当单条线路发生单相接地故障时，其余非故障线电容较大，此时故障线路接地零序电流较大，10kV线路保护测控装置就可采用零序电流直接跳闸的方式切除故障线路。

2.2基于智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选线系统

如图2是智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选线系统原理图，主要在消弧线圈控制单元、10kV接地变和线路接地检测装置构成。接地变中性点电流、电压以及10kV线路的零序电流均接入线路接地检测装置，线路接地故障检测装置，实时采集系统中性点电流、电压的相位和幅值，并测量配电网的电容电流，系统中能够自动识别出永久性的接地故障和瞬时性接地故障。

对非瞬时性单相接地可能出现的故障，在有消弧线圈的前提下，我们采取了安装检测装置，采用零序电压和零序电流渐变量等综合判据，快速地、精确地判别处接地线路，并切除发生故障的线路。在无消弧线圈的状况下，采用零序电流取相对值和功率偏向等综合判据，也可自动运转并精确地选出接地线路。基于智能化主动调谐式消弧系统的专用接地选线系统，采用疾速的消弧线圈作为接地设备，以多CPU的技能将其系统化并加以控制。检测线路接地问题的安装装置与配电网疾速消弧系统共同工作，他们可以主动跟踪配电网的转变，所以系统可以与接地选线同时进行，然后完成对配电网单相接地问题进行全进程智能化。当然，对线路检测接地问题的安装装置也可以独自设计。这时线路接地故障的检测装置被安装，接入的不再是接地变中性点的U0，而是10kV母线TV的三角电压是3U0。

3结论

相比之下，两种不同的接地选线系统的方法具有各自的优缺点，造价相对比较低的是基于综合自动化系统的分布式接地选线系统，其分布式接地选线系统，为了能够完成接地选线功能，要结合综合自动化系统设备，也就是10kV线路测控保护装置和通讯处理器等设备，其判定接地线路需要花费的时间较长，不能解决瞬时性接地故障。而基于智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选线系统与之相比，就明显突出了自身的优势，其接地设备采用的是快速动作的消弧线圈，消弧线圈的优点就是可以快速输出感性补偿电流，达到快速补偿接地容性电流的目的，一旦配电系统发生瞬时性单相接地故障时，系统可以通过自动补偿恢复正常。当出现非瞬时性单相接地故障的情况时，系统一方面可以通过消弧线圈实现补偿，另一方面也可以对接地线路进行快速准确的判定，将故障线路切除。其缺点就是造价较高，但是系统将接地补偿和选线较为合理的结合在一起，提高了供电的可靠性，也增强了配电网的安全运行，因此也越来越受到关注并引起重视，它在变电站综合自动化系统中适用的范围也在不断扩大。

参考文献

[1]陈公锐,吴经伟.谈10kV线路接地故障的防范与消除,中国电力教育,2010.

[2]段绍辉.10kV电缆供电系统中性点电阻接地方式的分析.高电压技术,1990,04.

[3]杜忠宝.10千伏配电网中性点接地方式的选择.河海大学,2006.

[4]袁居赤.10kv线路保护接线的改进,农村电工,1996,3.

[5]杨志刚.10kv线路常见接地故障,农村电工,2009,6.

浅析蚁群算法的原理及应用方向 篇4

蚁群算法是一种模拟进化算法。是意大利学者M.Dorigo在自然界中真实蚁群集体行为的启发下,于1991年提出的一种基于蚂蚁种群的新型优化算法,并用该算法解决了一系列组合优化问题。蚁群优化算法最初用于解决旅行商问题,取得了良好的成效。现已成功应用在图着色问题、大规模集成电路设计、通讯网络中的路由问题、负载平衡、车辆调度问题等,大量实验结果表明该算法具有良好的解决复杂问题的能力。

1.1 蚁群算法的基本思想1.1.1蚂蚁觅食的方法

蚂蚁的个体结构和行为非常简单,单个工蚁能做的动作不超过50个,但由这些简单的个体所构成的整个群体,却表现出高度的社会组织能力,能够完成远远超出蚂蚁个体能力的复杂任务。事实上,每只蚂蚁只关心很小范围内的眼前信息,而且根据这些局部信息利用几条简单的规则进行决策,利用这些简单的规则将简单的蚂蚁个体组合成了复杂的蚁群系统。下面详细说明这些简单规则:

1)范围:蚂蚁观察到的范围是一个方格世界,蚂蚁有一个参数为速度半径(一般是3),那么它能观察到的范围就是3×3个方格世界,并且能移动的距离也在这个范围之内。

2)环境:蚂蚁所在的环境是一个虚拟的世界,其中有障碍物,有别的蚂蚁,还有信息素,信息素有两种,一种是找到食物的蚂蚁洒下的食物信息素,一种是找到窝的蚂蚁洒下的窝的信息素。每个蚂蚁都仅仅能感知它范围内的环境信息。环境以一定的速率让信息素消失。

3)觅食规则:在每只蚂蚁能感知的范围内寻找是否有食物,如果有就直接过去。否则看是否有信息素,并且比较在能感知的范围内哪一点的信息素最多,这样,它就朝信息素多的地方走,并且每只蚂蚁多会以小概率犯错误,从而并不是往信息素最多的点移动。蚂蚁找窝的规则和上面一样,只不过它对窝的信息素做出反应,而对食物信息素没反应。

4)移动规则:每只蚂蚁都朝向信息素最多的方向移,并且,当周围没有信息素指引的时候,蚂蚁会按照自己原来运动的方向惯性的运动下去,并且,在运动的方向有一个随机的小的扰动。为了防止蚂蚁原地转圈,它会记住最近刚走过了哪些点,如果发现要走的下一点已经在最近走过了,它就会尽量避开。

5)避障规则:如果蚂蚁要移动的方向有障碍物挡住,它会随机的选择另一个方向,并且有信息素指引的话,它会按照觅食的规则行为。

6)播撒信息素规则:每只蚂蚁在刚找到食物或者窝的时候撒发的信息素最多,并随着它走远的距离,播撒的信息素越来越少。

根据这几条规则,蚂蚁之间并没有直接的关系,但是每只蚂蚁都和环境发生交互,而通过信息素这个纽带,实际上把各个蚂蚁之间关联起来了。比如,当一只蚂蚁找到了食物,它并没有直接告诉其它蚂蚁这儿有食物,而是向环境播撒信息素,当其它的蚂蚁经过它附近的时候,就会感觉到信息素的存在,进而根据信息素的指引找到了食物。

1.2 蚁群算法的原理

根据仿生学家的研究结果,蚂蚁凭借路径寻优的能力能够找到蚁巢与食物之间的最短路径。其原理在于:蚂蚁在所经过的路径上留下一种挥发性分泌物(pheromone,以下称为信息素),信息素随着时间的推移会逐渐挥发消失。蚂蚁在觅食过程中能够感知这种物质的存在及其强度,并以此来指导自己的运动方向,倾向于朝着这种物质强度高的方向移动,即选择该路径的概率与当时这条路径上该物质的强度成正比。信息素强度越高的路径,选择它的蚂蚁就越多,则在该路径上留下的信息素的强度就更大,而强度大的信息素又吸引更多的蚂蚁,从而形成一种正反馈。通过这种正反馈,蚂蚁最终可以发现最佳路径,导致大部分的蚂蚁都会走此路径。

1.3 蚁群算法的特点

1)蚁群算法是一种正反馈机制或称增强型学习系统。在蚂蚁构造问题解的过程中,以群体觅食行为为例,会在经过的路径上释放信息素,而解空间中获得信息素越多的路径,对蚂蚁的吸引力就越大,使更多蚂蚁经过该路径并进一步在上面释放信息素,这体现了算法的正反馈性。

2)蚁群算法是一种并发性算法。在蚁群算求解问题的过程中,利用蚁群在问题空间中同时构造问题的多个解,体现了算法的并发性。

3)蚁群算法具有鲁棒性。蚁群不会因为单个蚂蚁寻找较差的解或者因为问题空间发生改变而使得算法丧失作用,这体现了算法的鲁棒性。

4)它是一种通用型随机优化方法,它吸收了蚂蚁的行为特征(内在搜索机制),使用人工蚂蚁仿真(也称蚂蚁系统)来求解问题。但人工蚂蚁决不是对实际蚂蚁的一种简单模拟,它融进了人类的智能,人工蚂蚁有一定的记忆,人工蚂蚁生活的时空是离散的。

5)它是一种全局优化的算法,不仅可用于求解单目标优化问题,而且可用于求解多目标优化问题。

2 蚁群算法的应用

蚁群优化算法最初用于解决旅行商问题。自从在著名的旅行商问题(TSP)和工件排序问题上取得成效以来,已经陆续渗透到其他领域中,如,图着色问题、大规模集成电路设计、通讯网络中的路由问题以及负载平衡问题、车辆调度问题等,已经获得了成功的应用。

2.1 蚁群算法在组合优化问题中的应用

蚁群算法最成功的应用是在组合优化问题上。这些应用又分为两类:

一类应用于静态组合优化问题,其典型代表有二次分配问题(QAP)、车问调度问题、车辆路由问题等。二次分配问题(QAP)就是将多个设备分配给多个位置,从而使得分配的代价最小化。代价是将设备分配到位置上的方式的函数。QAP是一般化的TSP,因此可以将蚁群算法用于解决QAP。蚁群算法在车间调度问题(JSP)中的应用也得到了初步的研究。利用JSP的极取图模型与TSP问题的相似性,可用蚁群算法求解JSP问题,并取得了一系列较好的实验结果。D.Costa等人在M.Dorigo等人研究成果的基础上,提出了一种求解分配类型问题的一般模型,并用来研究着色问题。

另一类应用于动态组合优化问题,例如网络路由问题。蚁群算法在动态组合优化问题研究中的应用主要集中在通讯网络方面。这主要是由于网络优化问题有一些特征,如内部信息和分布计算,非静态随机动态,以及异步的网络状态更新等,这些与蚁群优化算法的特征匹配得很好。蚁群优化算法已经被成功地应用到了网络路由问题上。

2.2 蚁群算法在数据挖掘中的应用

蚁群算法是一种新型的模拟进化算法,其在数据挖掘中的应用正逐步引起人们的关注。目前,人工蚁群在知识发现的过程中主要用于发掘聚类模型和分类模型。蚁群算法引入分类规则的发现,是利用蚁群觅食原理在数据库中进行搜索,对随机产生的一组规则进行选择优化,直到数据库能被该组规则覆盖,从而挖掘出隐含在数据库中的规则,建立最优的分类模型。

3 蚁群算法的前景展望

虽然蚁群算法相对于其他的模拟进化算法出现的较晚,但是初步研究已显示出它在求解复杂优化问题方面具有很大的优势特别是1998年在比利时布鲁塞尔专门召开了第一届蚂蚁优化国际研讨会后,现在每两年召开一次这样的蚂蚁优化国际研讨会。这标志着蚁群算法的研究已经得到了国际上的广泛支持,使得这种新兴的智能进化仿生算法展现出了勃勃生机。

对蚁群算法而言,在基本原理已经明确的条件下,重要的就是开发出求解问题的算法模型,使求解问题更加切实有效。而在工程实际的应用中,算法模型的收敛性和算法的复杂度是值得深入研究的问题。蚁群算法和其他仿生算法结合,形成混合仿生算法模型,也会使求解问题变得更加有效。

参考文献

[1]李士勇.蚁群算法及其应用[M].哈尔滨工业大学出版社,2004.

[2]段海滨.蚁群算法原理及其应用[M].科学出版社,2005.

方向原理 篇5

1 发电机匝间短路

发电机匝间短路时, 发电机内部出现横向负序电势。负序电流取发电机机端CT, CT极性是发电机指向系统[1], 参考方向也取发电机指向系统 (参考方向尽量与实际CT极性方向一致, 便于在算出最大灵敏角度时定值设定) , 负序电压取机端PT。匝间短路故障时负序网络如图1所示。[2]

图1中:为匝间短路故障时系统负序电压E6) 2为匝间短路故障时发电机内部负序电压;Z'k2为匝间短路故障时故障点到发电机中性点侧的负序阻抗;Z″k2为匝间短路故障时故障点到发电机机端侧的负序阻抗;为匝间短路故障时流过发电机机端的负序电流。

根据图1列出向量关系式6) U2=6) Ik2·Zf2, 其中, Zf2阻抗角在65°~80°, 一般取75°。向量图如图2所示。

负序电压6) U2超前负序电流6) Ik2角度为75°, 则最大灵敏角应整定为75°, 在发电机匝间短路故障时, 负序功率方向继电器动作, 启动匝间保护动作[3]。在此种情况下, 如果整定-105°为负序功率方向继电器最大灵敏角, 匝间保护会误动作。若此时负序功率方向元件作为闭锁元件, 负序功率方向继电器最大灵敏角应整定为-105°。

2 区外发生不对称短路故障

当系统发生不对称短路时, 负序电流取发电机机端CT, CT极性是发电机指向系统, 参考方向也取发电机指向系统, 负序电压取机端PT。匝间短路故障时负序网络图如图3所示。

图3中Z2f为故障时发电机的负序阻抗。根据图3列向量关系式阻抗角在70°~80°, 向量图如图4所示。

负序电压超前负序电流角度为-105° (也为滞后105°) 。根据上面灵敏角的整定为75°, 负序功率方向继电器不动作, 匝间保护被闭锁。

3 发电机内部相间短路

当发电机内部相间短路时, 发电机机端CT和中性点侧CT极性都是发电机指向系统, 参考方向也都取发电机指向系统, 负序电压取机端PT。匝间短路故障时负序网络图如图5所示。图5中:6) Ik2是流过发电机中性点侧CT负序电流, 6) If2是流过发电机机端侧CT负序电流。

发电机负序电压6) E2超前流过发电机中性点侧CT负序电流近似为-105°。所以根据上述负序功率方向继电器最大灵敏角整定为75°, 负序电流取发电机机端侧CT电流时, 匝间保护会误动作;取发电机中性点侧CT电流时, 匝间保护不会误动作。

4 分析讨论

前面所讨论的故障中选取CT极性都是发电机指向系统, 当CT极性全都反向, 即系统指向发电机时, 负序功率方向继电器还是作为启动元件, 负序功率方向继电器最大灵敏角应整定为-105°。在区内相间短路故障时, 根据向量图分析, CT还应取中性点侧才能避免匝间保护误动。

现在某些装置厂家将发电机定子匝间保护作为发电机定子相间短路的后备保护时, 负序电流选取哪一侧CT, 就和上述分析讨论相反。

负序功率方向继电器作为启动元件还是作为闭锁元件, 可根据具体情况而定, 且两种方式各有优缺点。作为启动元件时, 如果在并网前出现定子绕组匝间短路, 由于输出负序功率为0, 则保护拒动。作为闭锁元件时, 如果在区外不对称故障时, 会出现零序电压继电器动作而负序功率继电器来不及闭锁, 或外部故障切除时, 负序功率继电器比零序电压继电器返回快, 造成保护误动作。

5 结论

1) 发电机启动励磁至并网时间较短, 期间发生定子匝间短路故障概率很小, 发生外部不对称故障或负荷不平衡的概率较大, 因此负序功率方向继电器宜作为启动元件, 且最大灵敏角度整定为75°。

2) 负序电流选自机端侧CT还是中性点侧CT, 要看继保装置是否将发电机定子匝间保护作为发电机定子相间短路故障的后备保护, 则选自机端侧CT, 反之选择发电机中性点侧CT, 以防止发电机定子相间短路故障, 匝间保护误动作。

3) 负序电流参考方向应尽可能与真实CT极性方向一致, 以方便计算并在调试中对负序功率方向继电器最大灵敏角整定分析。

摘要：介绍了分析负序功率方向继电器动作的原理, 结合负序电流CT极性以及不同灵敏角度的选择, 得到了继电器动作特性。结合CT极性选择, 对比负序功率方向继电器作为启动元件或闭锁元件等不同前提条件下负序功率方向继电器最大灵敏角的整定, 画出了三种故障下向量图, 具体地呈现出最大灵敏角, 给出了负序功率方向继电器最大灵敏角的整定原则。

关键词：发电机负序功率方向继电器,负序功率方向最大灵敏角,CT极性。

参考文献

[1]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社, 1996.WANG Weijian.Principle and application of electric main equipment relay protection[M].Beijing:China Eelectric Power Press, 1996.

[2]国家电力调度通信中心.继电保护培训教材:上册[M].北京:电力系统出版社, 2009:103 138.National Electric Power Dispatch and Communication Center, Relay Protection Training Material:Volume 1[M].Electric Power System Press, 2009:103 138.

[3]黄晓军.发电机负序功率方向继电器动作分析[J].电力自动化设备, 2001, 21 (2) ;30 31.HUANG Xiaojun, Action analysis of generator negative sequence power directional relay[J].Electric Power Automation Equipment, 2001, 21 (2) ;30 31.

方向原理 篇6

卫星数字接收系统[1]的作用是接收从卫星上发回的信号, 包括电视信号, 还有其他类型的信息信号。根据用途不同, 卫星数字接收系统可以分为三种类型:个人单收站、集体接收站和接收转发站。

1.1 个人单收站

个人单收站是最基本的卫星电视接收站, 其输出端直接与用户连接。图1-1为个人单收站的系统框图。用户使用小型天线和建议接收设备收看卫星电视节目。

1.2 集体接收站

图1-2为集体接收站的系统框图, 室外设备的输出经过功率分配后, 可以为多个室内设备提供卫星中频信号, 各室内设备可以分别进行收看。

1.3 接收转发站

接收转发站的作用是接收卫星下发的电视信号, 作为信号源供设在该地区的电视台或转播台进行转播。接收转发站设施较复杂, 图1-3为接收转发站系统框图。

接收转发站将经过卫星接收设备解调后的图像与语音信号重新调制到地面电视频道上, 并通过功率放大器放大后, 从天线上再发射出去。这样用户能直接从空中接收到转发的卫星节目。

2 卫星数字接收系统的构成

一个最基本的卫星数字接收系统由一面卫星接收天线、一只高频头和一台卫星数字接收机三部分组成, 如图2-1所示。天线和高频头由于都是安装在室外, 所以叫室外单元;而卫星接收机都是装在室内, 所以叫室内单元[2]。

2.1 室外单元——天馈系统

室外单元的接收天线、高频头称为天馈系统。卫星接收天线处于地面接收系统的最前端, 其主要作用就是把卫星转发器发出的微弱电波信号聚集起来, 传送给高频头。常用的接收天线为抛物面天线, 利用无线电波信号跟光波相似的特点来反射聚集信号能量。

根据天线的结构即反射面与馈源所处的相对位置不同, 我们可以把抛物面天线分为前馈天线、后馈天线、偏馈天线三种。前馈天线又称中心聚焦天线、正焦天线或正馈天线, 也就是我们常说的“大锅”。后馈天线属于二次反射式天线, 有两个反射面, 主反射面是抛物面, 其焦点处设有一副反射面, 将聚焦的卫星信号进行二次反射, 经波导管传导天线背部的高频头上, 它主要是能起到提高接收效率, 改善驻波比的作用。偏馈天线是利用前馈或后馈天线部分反射面, 其馈源或副反射面偏离反射面的正前方, 不会阻挡卫星信号, 因而效率较高。按材质, 接收天线还可以分为板状天线和网状天线。一副天线的好坏, 需要根据天线的一些主要技术参数来判断:天线效率、增益、主瓣宽带和焦距口径比等。

卫星接收高频头学名低噪声降频器, 它的作用是, 首先将卫星传来的及其微弱的C或Ku波段信号经内部电路放大处理, 转换为适合卫星接收机的中频信号, 以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调。它是地面天线接收到的信号到卫星接收机之间的一个中转站。

高频头按外部结构形状划分, 可分为单极化分体式和双极性馈源一体化两种。其中馈源一体化这种设计有助于将馈源和高频头两者的驻波系数考虑, 以达到最佳的噪声匹配, 同时省去了馈源与高频头的链接, 有利于减少损耗和降低安装不当带来的增益损失和噪声增加。高频头的主要技术参数有输入频率、输出频率、本振频率、噪声特性、增益等。

2.2 室内单元——卫星接收机

室内单元的卫星接收机是卫星数字接收机, 作用是接收C、Ku等波段高频头输入的第一中频信号, 经过接收机内部调谐电路处理后输出第二中频信号, 然后经过数字解调、解码等处理之后, 输出相应的信号, 包括模拟的图像和声音信号等。

随着半导体集成电路技术的日益发展, 卫星数字接收机中所需要的解调、解码等芯片的整合程度也越来越高, 现在的数字卫星接收机功能也越来越强大, 已由过去的单一接收卫星电视信号, 转变成向多媒体接收、IP数据接收等多功能方面发展, 其种类众多。依据其功能特点, 可将之分为免费接收机、条件接收机、组合一体机和卫星接收卡 (盒) 。

免费接收机只能收看免费的卫视节目, 是最常见的一种接收机, 常见的有同洲CDVB3188C、卓异ZY-2250F等。条件接收机是为接收加密节目而设计的, 常用的有法国电信公司Viaccess系统、荷兰爱迪德公司Irdeto系统、瑞士耐瑞唯信公司Nagravision系统等。组合型卫星接收一体机有DVB-S/T一体机、DVR/DVB一体机、DVD/DVB一体机等。卫星接收卡 (盒) 是和电脑结合的装置, 一般是通过内置式PCI卫星接收卡或外置式USB卫星接受盒, 配合电脑及相应的软件进行卫视节目、IP信息的多媒体接收。

卫星接收机有很多的技术参数, 中频宽带、门限值、解调方式、解码方式等。现在的数字接收机标准带宽为1200MHz, 中频频率范围为950~2150MHz之间, 配合C、Ku波段各种本振值的高频头, 可结束卫星转发器上的任何波段, 频率的节目。接收机的门限值 (Eb/N0) 是我们最关心的一项技术参数。当接收信号的Eb/N0值高于门限值时, 我们才能接收到正常的信号。而在门限值附件时候, 信号误码率猛增, 会出现“图像停顿”或“马赛克”现象;严重时会接受不到信号。根据卫星信号在传输中采用的信道调制方式, 卫星接收机采用相对应的解调方式。目前绝大多数都采用DVB-S传输标准, 采用QPSK调制解调。同样, 根据卫星信号在传输中采用的编码方式, 卫星接收机也采用相对应的解码方式, 解码方式包括音频、视频的解码。卫星接收机的音频解码一般遵循ISO/IEC 11172-3的MPEG-1AUDIO Layer1&2标准和ISO/IECC 13818-3的MPEG-2 Audio标准。这里特别要介绍的是我国拥有自主知识产权的AVS视频编解码标准, 现在已经在“中星9号直播卫星上进行了商业运作。

2.3 卫星接收系统里的其他器材

系统里的其他组成主要包括:馈源、馈线、连接器等辅助接收器材[3]。

馈源是在卫星天线的焦点处设置的一个汇集卫星信号的喇叭, 其意为馈送能量的源, 要求能将会聚到焦点的能量全部收集起来, 因此也称集波器、馈波器。馈源系统里包括有馈源盘、极化器和90度移相器。

在卫星接收系统中, 馈线是指从卫星高频头输出到卫星接收机的LNB输入接口的一段电缆线, 其阻抗一般为75Ω。

在卫星接收系统的安装中, 各种器材、馈线的链接都需要用到连接器。常见的有用于馈线和器材链接的F型接头, 用于馈线与馈线、器材与器材链接的F型连接器。

3 发展趋势

在传统概念中, 卫星数字接收系统大多是用于地面卫星电视广播接收中, 它体积庞大, 位置固定, 随着数字卫星技术的发展, 它的应用也将越来越广泛。

手持卫星接收通信、定位终端已经有商用了, 在集成电路技术高速发展的今天, 通过把接收系统电路集成在一个电路板上, 制定特殊天线系统, 在发射信号通过中继, 人们可以通过手持迷你卫星数字接收终端, 收看卫星电视节目。

更加灵活的高精度的卫星接收系统, 与现有的接收系统不同的是, 它的接收系统是由移动的天线, 信号接收系统组成, 它可以不受地理位置限制, 如机动遥感接收机, 船载接收机等, 然后接收卫星发回的数据, 它可以应用在各级资源环境宏观检测、灾害监测评估等。

随着数据通信业务的发展, 卫星接收系统除了接收图像, 语音信号, 还可以进行数据IP业务, 在现代的远程教育中就可以把卫星接收技术引用进去, 这样可以提高接收容量, 丰富教育资源。

参考文献

[1]宋继光.浅谈卫星接收系统[J].硅谷, 2011, 6:21.[1]宋继光.浅谈卫星接收系统[J].硅谷, 2011, 6:21.

[2]石永灵.浅谈数字卫星接收系统[J].西部广播电视, 2006, 12:62-64.[2]石永灵.浅谈数字卫星接收系统[J].西部广播电视, 2006, 12:62-64.

方向原理 篇7

随着广域测量技术和通信技术的发展, 其在电网中的应用越来越广泛, 这既能实现对电网安全运行的监测、控制和对故障的快速识别, 又能对系统产生继电保护功能。

1 广域继电保护系统结构

继电保护系统能同时基于广域网和局域网, 保护电网的某一特定区域。一般来说, 将继电保护系统安装在变电站内, 通过搜集所在变电站及其相邻变电站内方向IED设备的故障信息, 能够准确地定位故障位置。广域继电保护系统的框架结构如图1所示。

变电站内的方向IED设备将故障方向信息传递给广域继电保护决策系统, 相邻变电站内的方向IED设备将故障方向信息传递给广域继电保护决策系统, 然后由系统根据电网的结构准确定位故障的位置, 接着向有关终端发出跳闸指令, 隔离故障元件, 这就是集中式继电保护系统。集中式继电保护系统以变电站为中心, 对广域继电保护决策系统的依赖性非常高, 如果某套广域继电保护决策系统出现故障无法正常运行时, 其必将会影响到广域继电保护系统运行的可靠性, 因此, 变电站级的广域继电保护决策系统可采用冗余的方式设计。另外, 通信技术、电力技术、新型材料等的发展在很大程度上保证了广域继电保护系统的可靠性。

2 广域继电保护系统

2.1 一次设备、方向IED的表示方法

广域继电保护系统的保护对象包括变电站中的所有线路和一次设备, 由于母线保护与变电站主接线方式联系紧密, 使得一次设备的表示方法关系到广域继电保护系统的可靠性。另外, 为实现系统的故障定位功能, 应在断路器或电流互感器处安装方向IED设备。

对于一次设备而言, 其表示方法为:ID—设备类型—接线方式—设备名称—设备上级变电站数组—设备状态。从广域继电保护系统的算法来说, ID表示的是方法中的关键字, 它是对一次设备进行类型区分的关键。设备类型不仅是系统中的一次设备, 同时还是虚拟母线中的一次设备, 将虚拟母线作为一次设备, 有利于方向IED设备更好地发挥定位作用。接线方式主要有T接线路、普通两端线路、单母接线和双母接线。设备名称就是广域继电保护系统中一次设备的名称。设备上级变电站数组则是指一次设备所连接的厂站。一般来说, 如果一次设备为厂站内元件, 则设备上级变电站数组取值1;如果为厂站间设备, 则取值应该是该一次设备所连接的厂站数;如果为普通两端线路下的一次设备, 则取值2;如果为T接线路下的一次设备, 则取值3.最后一点为设备状态, 一般有运行和停运两种状态。

方向IED设备的表示方法为:ID—I侧连接一次设备—J侧连接一次设备—断路器ID.ID一般按照方向IED设备的安装位置进行划分, 例如安装在普通断路器位置的方向IED设备、安装在母线断路器位置的方向IED设备等。I侧连接一次设备和J侧连接一次设备表示的是方向IED设备的I侧和J侧所连接的一次设备。断路器ID表示的是方向IED设备所连接的断路器的ID号, 如果没有, 则取值0.

2.2 故障定位

在方向比较原理框架模式下, 广域继电保护系统中的所有方向的IED设备的方向均定义为:流出母线为正, 流入母线为负。当方向IED设备安装在两个母线之间时, 则按照“流出ID数值小一方的母线为正, 流入ID数值小一方为负”的原则来判定方向元件的方向。因此, 所有方向的IED设备的输出值可能出现三种情况:1, 0, -1.当输出值为1时, 则表示故障方向为正方向;当输出值为0时, 则表示没有检测到故障;当输出值为-1时, 则表示故障方向为反方向。

当系统检测到方向IED设备启动时, 整个系统中所有方向的IED设备都会把动作信息传递给广域继电保护决策系统, 决策系统会根据输出值给一次设备和方向IED设备组成的关联矩阵合适的赋值, 由此形成一个完整的关联矩阵。在赋值的过程中, 需要注意的是:如果一次设备对应的方向IED设备输出值有正数时, 则将输出值对应到关联矩阵中的对应元素即可;如果没有, 则给关联矩阵对应的元素赋值为0.将方向IED元件指示的故障方向信息的完整性作为定位故障的依据和门槛, 并根据方向IED设备的综合方向信息判断故障发生的位置。

3 结束语

变电站级别的广域继电保护系统依靠方向IED设备的输出值来定位故障。系统先对变电站的拓扑结构、方向IED设备的安装位置和一次设备与方向IED设备的连接关系形成关联矩阵, 检测到故障信息后, 只需要对关联矩阵赋值, 就可以形成完整的故障关联矩阵, 进而可以准确地定位故障元件。广域继电保护系统不仅能够快速诊断出一次设备发生的故障位置, 而且对变电站的接线方式适应性好, 因此值得在电力领域被推广。

参考文献

方向原理 篇8

1. 牟宗三先生讲“生命方向”之含义

牟宗三讲到“为人与为学”时说:“一个人不容易把你生命中那个最核心的地方,最本质的地方表现出来……我从这个生命核心的地方表现出那个学问,或者说我从这个核心的地方来吸收某一方面的学问,那么这样所表现的或者是所吸收的是真实的学问……”[1]牟先生接着讲人一生并不能做出很多学问,每个人依着他的生命的本质有时只有一点,而且常常不容易发现他的生命的那个本质的方向究竟在什么地方。求学时选一门学问研究,但这门学问究竟能否进到自己的生命核心里面并在未来从其中发出一种力量来吸收到这方面学问的东西,这很难说。

简单讲即是你要发觉自己适合学哪种学问,比较认同哪种思想的真实内涵,这并不是理解上的认同,而是整个身心都归到那种思想的核心上。例如:同样在礼坏乐崩的时代,孔子点出“仁”,重践仁知天,而老子点出“道”,重返璞归真。“儒家对人类的贡献,就在于他对夏商周三代的文化,开始作一个反省,反省就提出了仁的观念。观念一出来,原则就出来。原则出来人的生命方向就确立了……我平常就用几句话来表示:“开辟价值之源,挺立道德主体,莫过于儒”。儒家之所以为儒家的本质意义就在这里。”[2]一切依于“仁”,这就是儒家,即对“仁”这个观念有深切体悟的儒者的生命方向,由此开出儒家的一套系统。

2. 理性地了解马克思主义基本原理

马克思主义思想中凡属于基本原理的言论都有其普遍性,不仅当时适用,如今也有存在价值。我们从中析取的是事物发展的“原理”及其所揭示的社会发展的规律,而非处理具体问题的方法。正如陈先达先生说:“马克思主义的当代价值,从根本上说就是马克思主义基本原理的当代价值。”[3]

要析取“理”就要对其著作有“理性”的了解。牟宗三先生说:“了解有感性,知性,理性之了解。仿佛一二,望文生义为感性;意义厘清而确定之,为知性;会通之,得其系统之原委,为理性。理性之了解非仅为客观的,还要有相应之生命并能融纳于生命之中。”[4]理性地了解马克思主义基本原理就要求我们“得其系统之原委”,重视其整体性,这是我们正确实践的前提和基础。马克思主义是一个完整的科学体系,我们不能停在哲学、政治经济学、科学社会主义等分解的三个部分上,要努力整体上把握。

3. 如何将生命融入原理之学习

上面说了我们需要了解自己的生命方向,发觉自己感触最深的思想内容,进而才可能全面系统地去了解马克思主义基本原理。这不是说要找到“生命方向”后再去研究学问,而是在研究各思想学说的过程中,才能慢慢感受自己到底能悟入哪个思想体系。具体方法,试举三条:

(1)读哲学史,对中西方各个历史时期的主要思想有概括性的认识。马克思主义的思想成就是由马克思恩格斯及后来学者批判地继承前人的成果的基础上创立的,哲学史可以让我们了解马克思主义的思想基础及时代背景。

(2)训练逻辑学,学习概念性思考。读马恩原著不难发现,他们的言词高度凝练,论证环环相扣,逻辑性很强。逻辑训练可以让我们更好的把握其概念之间的分际和系统性。

(3)结合社会生活选自己最有深切体会的部分作为门径。真理是实践中的真理,必定可以付诸行动。每个人自由而全面的发展、有尊严地生活是马克思所追求的,所以反省自己在社会活动中的感触最深的,如人类学、经济学、文学、宗教、法学……熟玩精思,循序渐进,最后才有可能从整体上把握马克思主义的科学理论体系。正如《大学》中讲:“必使学者即凡天下之物,莫不因其已知之理而益穷之,以求至乎其极。至于用力之久,而一旦豁然贯通焉,则众物之表里精粗无不到,而吾心之全体大用无不明矣。”[5]能对某种思想有理性的了解,方足以言对整个思想体系有客观的了解,能对整个体系有客观了解又能促进对其个别思想原理的了解。

结论

在研究马克思主义基本原理的过程中要用心体悟自己最易融入哪种思想,此即“生命方向”问题。马克思主义是有生命力的,所以我们也要带着对社会生活的体悟去了解。对“生命方向”之觉察非常不容易,但这却是做出真实学问所不可少的,也是了解和运用马克思主义基本原理所需要的。

参考文献

[1]牟宗三.为人与为学[J].中国大学教学,2003,1:46.

[2]牟宗三.中国哲学十九讲[M].上海:上海古籍出版社,2005:49.

[3]陈先达.论马克思主义基本原理及其当代价值[J].马克思主义研究,2009,03:35.

[4]牟宗三.心体与性体·序[M].上海:上海古籍出版社,1999:1.