能量管理策略精选(九篇)

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第1篇：能量管理策略范文

【关键词】电装质量检测；器材设备；智能化管理

电装质量检测的目的

随着社会的发展，客户对产品质量的要求越来越高，为了使焊接结构更完整，更可靠，更安全，我们会对工件焊接质量进行检测，这不但满足了焊接工艺的要求，也使得产品外观符合产品标准。另一方面也对焊工的工作起到了一定的监督作用。

1、电装质量检测

作为一名检验员一定要把鉴别功能、把关功能、预防功能、报告功能做好做到位。所以要科学地判定电装后的产品特性是否符合要求，剔除不合格产品，分析不合格产品质量的因素，确保产品质量达到技术标准要求，为产品质量改进提供准确的信息。

1.1印制板检验

对于印制板的检验可分为裸板检验和焊装完工的印制板的检验。

裸板检验标准是：外形尺寸与图纸一致；印制板、焊盘及孔径与图纸一致；印制线无短路、无断线、无翘箔、焊盘无脱落；孔金属化无偏孔、无破孔、无漏孔、孔壁光洁无节瘤；镀金属层无结瘤、镀层均匀光洁、无堆积；阻焊膜膜面无粘性、色调均匀无污染、未污染焊盘及焊孔；印制板外观板面无重划伤、板面未变形、多层板未分层。检查符合要求，再用激光打标机在裸板上打印检验标识。

对焊装完工的电路印制板检验人员必须遵守响应的ESD规章和流程，带好防静电腕带并穿好防静电工作服再进行检验工作。

焊装完工的印制板，分电子组件的插件焊装检验和电子组件贴片焊装检验。那么我们将怎样检验印制板焊装后的缺陷呢？对插件焊装印制板用目测方法进行检验，目测检验顾名思义就是从外观上检验产品是否符合标准和受控文件的要求，用眼观测印制板是否错焊、漏焊、虚焊、短接、焊点有无缺陷等。对于电子组件贴装的印制板可用AOI自动光学检测仪进行检测。这种方式是利用光学知识对贴装电路板进行全方位扫描，通过CCD摄像头记录焊接图形，然后用记录的图形经过图像数字化处理转入计算机内部与已编好的程序里的标准图像进行对比。

测试时仍旧按检验标准和受控文件的要求作为检验依据，进行首件印制板的编程和检测，合格后再对后续生产的印制板进行检测。一般测试结果可实时跟踪分析出SMT生产线上产生的各种缺陷原因并及时反映出信息，达到优化生产线的目的；从而提高产品质量，保证最终的缺陷产品不流入客户手中。

AOI光学检测仪自动化程度高、技术先进，对于检验部门来说不仅需要高素质的检验人员，而且还需要检验人员有与时俱进的专业精神并开拓新的检测方法和良好的执行能力。

1.2机箱和机柜焊装检验

首先要懂得电子技术，了解和熟悉各种电子元器件的性能和作用，再按企业检验标准、设计图纸的技术要求、工艺文件规定的操作规则来对产品装焊质量进行全数检验，并及时记录检验结果。

对机箱、机柜电装完工后的产品检验内容是：导线、电缆端头处理、焊接端子上导线的正确处理、屏蔽导线接地端的处理；压接件上压痕的判定、焊接方法的选择、整机布线扎线的要求、焊点的标准和机箱机柜上焊接连线的错对等是否符合要求。如果发现不合格项应及时帮助生产工人分析产生原因，提出改进建议直到复检合格为止。

1.3机箱和机柜的电钳装配检验

在电子产品的装配中，会遇到大量的机械组装工作，统称为电钳装配。如印制板上的紧固件、压板、线夹、胶粘、扎线、铆接；电子元器件、零部件组装成机箱机柜等。

电钳装配检验涉及到的知识面是很广的，且还需要丰富的实践经验。首先要熟知电钳装配知识、机械制图基础知识、机装的通用要求和电子装联的相关知识，要有较强的识图能力，对配装所用材料的理解运用判断能力等。再按企业的标准、设计图纸的要求、工艺文件的操作规则，对产品的电钳装配质量进行全数检验。检验内容是：先检查图纸和工艺文件是否一致，机箱机柜上电子元器件的型号是否符合要求，零部件选用是否正确，装配是否紧固牢靠，零部件放置方向是否正确，组装顺序是否正确，是否有漏装、错装、多装及有无肉眼可见的缺陷，实物与图纸是否一致，产品的外形、尺寸是否符合要求（零件、部件的尺寸上到工序已检合格再流入电钳装配工序中），产品外观油漆的颜色是否符合要求、是否有划伤或油漆脱落现象等。而机柜还需检查导轨的型号及配装是否符合要求，分机拉出后用手轻推分机，观察分机是否晃动大，内导轨上的弹片是否锁住分机，配装后的导轨是否有变形，分机推拉是否灵活；再检查分机与机柜骨架的平行度和垂直度，分机之间上下左右间隙是否一致；每层分机的信号地和机壳地上的接线、信号汇流排和大地汇流排上的接线是否牢固；机箱机柜内是否有多余物等。如果检查有不合格项需要及时记录并分析原因，若是图纸和工艺的错误应告诉工艺设计者，提供图纸或工艺更改单；若是生产工人装配错误应及时告知操作者返工直到复检合格；若是上道工序加工错误应及时通知相应人员及时返工，直到复检合格。

2、智能化管理

为了保证工件的质量，使电装质量检测规范化进行，达到对工件的控制和监督，必须对检测进行智能化管理。管理可涉及到各个方面，如：检测人员管理，检测设备和器材的管理，检测资料管理，检测的环境和防护管理等。

2.1检测人员的管理

检测人员管理可分人员资格管理，人员培训与考核管理，人员技术业绩档案管理等。首先应当有技术工作简历表，以及学历，资格，技能等级证书，待通过后对上岗新手进行培训和考核管理，并做好考核记录。做好工作人员的业绩资料，像，取得研究成果等，要适当奖励。对于无损检测人员，应具备高尚的品质，严谨的工作态度，有责任心，严于待己，减少漏判，具有企业责任感。

根据企业设计的要求，合理安排工作时间，及时反映检测结果，做到早发现，早返工。对于检测要人员赏罚分明，体现绩效考核作用，激发员工的创造性和积极性，让他们明确检测质量的责任，使检测人员管理更加的规范。对于难道较大的焊接检测应让操作技能强，经验丰富的检测人员先进行模拟练习，考核通过后再进行检测。

2.2检测设备和器材的管理

2.2.1设备的存放和保养：对于一些精密，价格昂贵的仪器，要做到合理存放。有些仪器不使用时，应注意保洁和收放。如AOI自动光学检测仪的保养工作，可分为日保养，周保养和月保养，日保养由电装的质检人员完成，主要清洁机器表面尘土，清洁轨道两侧的异物，检查电线是否接触良好等；周保养和月保养由电装质检技术人员完成，主要检查机器是否有损害，查看电动马达的情况做好保洁，散热风扇是否良好，以便及时修复。

2.2.2器材的采购和使用：器材采购时要严把质量关，如检查器材误差度是否在误差范围以内，器材的规格是否和订购时的一致，器材灵敏度是否达到标准等。对于器材的使用用做到节约，杜绝浪费，精密器材使用时要小心谨慎，保持其完整性，使用完后要及时放盒封盖，并做好保洁保养工作。

2.2.3检测资料管理

在单位的内部应备有相关的技术指南，参考资料，质量检测说明书等，以便员工查阅。制定出企业的质量检测规程，检测记录和报告。

（1）检测规程：可以在检测规程中总结出一套合理的检测思路，记录最新的检测技术及方法，分析各种检测方法的特点。制定出详尽的检测规程可以提高工件的检测效率，降低检测时间和成本，减少人力物力，对于一个企业有不容小视的作用。

（2）检测记录：检验人员按项目分类进行检验状态的实时记录，记录应一件一卡保证其追溯的需要，检验人员应严格按照企业质检部门所制定的检验工作规范进行贯彻执行。

（3）检测报告：质量检测报告是对检测工艺质量的评价，制定检测报告可以从根本上监督检测的进行。另一方面，检测报告能够科学的反映出产品质量的好坏，使得检测有一个明确的标准。因此，做好每份检测分析报告是必不可少的。

2.2.4检测环境管理

为防止环境污染，保证检查人员的身体健康，以及拥有一个舒适的工作环境，做好电装质量检测环境管理必不可少。使用过的化学残液不能随处排放，一定要及时环保处理。对于一些有辐射的设备，检测人员应做好射线的防护，每年定期检测身体，以免射线损害健康。无论是厂房还是厂区都要做好卫生工作，不得随便摆放堆积杂物。

总结

随着科技的进步，工业技术的发展，电装质量检测在工厂企业中的作用越来越大，它能确保产品的可靠性，提高企业的经济效益，在不久的将来会有更好的发展。在质量检测的基础上建立合理的智能化管理制度，对于一个企业产品生产的运转具有重要意义。严格的质量检测，健全的管理制度是一个企业得以生存的根本，是其维护长治久安保证。

参考文献

[1]周得俭.SMT组装质量检测中的AOI技术与系统[J].电子工业专业设备，2002，31（2），87-91

[2]周敏惠.焊接缺陷与对策.上海：上海科技文献出版社，1989.197—198

第2篇：能量管理策略范文

当前状况及需求

随着电力市场用电规模的不断扩大，客户的用电需求更加个性化，这就要求电力公司能提供更优质的用电服务，缩短业务周期跨度。提高应急影响的水平。为此，电力公司先后制定并实施“十项承诺”、“优质服务工程”等相关策略，其中就计量工作而言，就是要保障计量资产的良好运转。对电能计量中心来说，实现计量资产的全生命周期管理是其业务关键，但目前在实际工作中常面临以下问题：计量资产由于分散库存管理、招标周期长、需求不确定等多种原因，造成属地公司计量资产库存巨大，从而造成电力公司资金成本大、资产利用率低等多种弊端。

目前，电能计量器具管理正在由过去的粗放式管理向集约化精益管理模式转变，对资产的管理要求已详实到每个具体的电能计量资产单元，以保证电能计量的公平、公正，而加强计量器具资产的监控力度是必要的管理目标。当前，大多数电力企业已有成熟的电力营销系统、关口计量系统等较独立的运行系统，但均无法实现对计量情况的实时跟踪、分析和管控，需要一个能全面跟踪和监控计量资产情况的一体化解决方案。

库存优化策略

对于计量资产存货成本而言，“零库存模式”是计量资产管理的最高标准，代表计量资产库存管理的极限。结合电力计量的实际情况，计量资产库存管理模式要经历三个阶段：计量库存分散管理模式、计量库存集中管理模式、计量零库存管理模式。

目前，计量流转业务的流程是：属地公司上报需求，物资公司根据属地公司要求统一采购，计量中心统一入库、统一检定、统一配送，属地八二级库后进入运行维护阶段。由于这种简单型供应链流程单一、跨度大、周期长，造成属地公司整个到货周期长达3～6个月，因此，属地公司为正常开展计量业务，势必储备大量存货，造成计量总体库存偏大。

对上述状况进行改变的优化思路是，把以上简单供应链改造为复合型供应链，将供应链按属地公司、计量中心、供应商进行分层，缩短各层供应链的长度，进行局部优化，属地公司上报需求后，计量中心根据已检定库存情况分解成协议订单直接配送，属地到货周期可以缩短1～2周，属地存货大幅度下降。

计量中心根据属地整体需求情况，增强计量中心存货容量、检定能力、配送能力，设置待检定库和检定库的安全库存，形成供应商一待检定库、待检定库一检定库的自动补货，以库房内的安全库存驱动模式指导检定作业。 在供应商层面，实现联合计划、联合预测、联合补货的运作模式，属地计量总体需求被层层分解成采购订单，保障计量业务的开展。

实施方法探讨

由计量资产库存管理的当前阶段发展到计量器具零库存的管理阶段不可能一蹴而就，基本上应经历一个逐步提高的过渡过程。在提升阶段，计量资产库存管理可以借助计量业务一体化调控平台，根据属地公司计量需求设置中心库房已检定库的安全库存，并进行集中配送，属地公司计量需求无需反馈给计量供应商，缩短属地计量供应周期。减少属地公司的计量库存。当计量中心已检定库存低于安全库存设置时，调控平台根据监控结果自动调度采购作业、入库作业和检定作业，使中心库存恢复到安全库存水平，由此形成计量资产库存的“蓄水池”式集中管理模式。这样，虽然中心库存增大，但各属地公司存货可以大幅度降低，计量资产总体库存降低。

要实现计量资产零库存管理模式，就需要有效加强计量供应能力、检定能力和配送能力。加强计量供应能力的策略是，实行计量资产CPF只管理模式，要求属地提供的计量需求真实、有效、及时，计量供应商要有及时可靠的生产能力和供应能力，提高供应能力的目的是实现计量中心待分拣库的零库存管理模式；加强计量检定能力的策略是实行JIT计量检定模式，即“需要一件、检定一件”，这就需要提高计量检定的自动化水平化和作业能力。加强计量检定能力的目的是实现中心检定库房的零库存管理模式；加强配送能力的主要策略是采用自动分拣设备和ITS智能交通系统，通过自动分拣设备实现计量资产的快速分拣，通过JTS智能交通调度实现在北京复杂拥堵交通环境下的送货线路优化，从而提升计量通货能力，提高计量配送能力的目的是实现属地公司的零库存管理模式。

在计量零库存管理模式的实际操作过程中，建议按照从易到难的方式进行：提高配送能力一>提高检定能力>提高供应能力。采取这种策略的依据是三者之间的关系。即提高计量配送能力的前提是计量已检定库存的保障能力，而计量已检定库存的保障能力则取决于计量供应能力。由此，在先保障计量中心安全库存(包括待检定库、已检定库)的前提下提高配送能力。再在保障计量中心待检定库安全库存的前提下提高检定能力，最后优化整个计量供应链，提高属地、计量中心、计量供应商的协作能力，不断降低计量中心的待检定库的安全库存，直至实现计量中心待检定库的零库存或接近于零库存，这样才能实现电力计量资产的零库存管理模式。

具体实现的关键方法

实现电力计量资产零库存管理的具体方法包括：通过依据CRFR理念进行计量设备的统一招标、采购管理；通过采用条码及RFID技术实施过程管理；通过三维立体仓库技术实现仓库的可视化管理；通过采用现代物流技术与设备进行集中仓储、集中配送，实现最优化库存，提高库存的利用率，降低综合成本；通过依据订单情况、车辆情况、智能道路信息平台进行送货线路实时优化，实现提高送货能力，降低送货成本的目标；提升计量工作的整体管理水平。

其中，基于GIS平台和无线射频识别技术(RFID)，可对所有出入库的电力计量设备(电表和互感器)进行自动识别计数，完成基础数据的自动采集，并利用附设在电力计量设备上具有唯一ID号的RFID标签伴随该计量资产的整个生命周期，完成该产品生命周期中所有利用标识的管理活动。电力计量设备自采购入库到交付用户，基本上都是在仓库、调度室和检定室之间完成的。在这一作业流程中，需要对关键节点进行设备数据的自动采集。为全面实时地掌握计量器具的库存情况，应用电子标签辅助拣货系统取替传统人工卡片管理方式，让库管人员能快速准确地存取货物和盘点库存，同时也降低了管理人员的劳动强度。

在实际运行中，计量中心还可实现各状态资产库的动态盘点管理。通常情况下，计量资产始终处于动态流动过程，即各状态资产库中的计量器具数量时刻处于动态变化。通过系统实时统计各地区、各状态资产库中计量器具的数量，按照地区、厂家、类型等信息进行分类统计，可实现计量器具各状态资产库的动态盘点。此外，还可实现从计量器具进库、出库、预支、退库、报废等整个流程的监控，可以随时统计当前检定合格的“可备”数量，通知哪些计量器具检定到期后还未安装，杜绝超期表计的存放；详细记录跟踪每批计量器具的调拨情况，方便计量管理人员跟踪各分局表计安装情况，严格控制各分局库存周转量等，这些方法方便了计量中心对计量器具日常进出库的管理。

第3篇：能量管理策略范文

关键词：高级能量管理；控制策略

Abstract: this article in view of China's car market, some new models for the assembly's "car senior energy management system", this paper expounds the car senior energy management system concept, detailed introduces the system composition, each component function, as well as control strategy.

Keywords: senior energy management; Control strategy

中图分类号：TM714文献标识码：A 文章编号：

近年来，我国汽车市场中，一些新上市的高档车型上，装配了最新的“汽车高级能量管理系统”。这一新系统对于广大汽车消费者甚至是汽车行业人员来说是一个崭新的概念。到底什么是“汽车高级能量管理系统”呢？

了解这一系统之前，我们来回顾一下普通车辆的能量管理方式。当汽车发动机不启动时，车上的所有用电设备，由蓄电池来供电。发动机启动后，交流发电机所发出的电流经过整流后，一方面给蓄电池充电，另一方面给全车用电设备供电。这样的能量管理方式比较简单，但是有很多弊端。比如发动机转速较低，导致发电机发电电压过低，无法给蓄电池及时充电。车辆用电设备过多，耗电量过大，而发电机发电电压不足，导致蓄电池因过度放电而损坏等[1]。正是出于对这些弊端的考虑，近几年，一些高档车型上开发并装备了“汽车高级能量管理系统”。

汽车高级能量管理系统，是指相关控制单元根据蓄电池的实际状态、车辆用电设备的使用状况等信息，经过模型计算，得出相应控制值，再通过调节发电机发电电压，控制用电设备的使用等方式，对车辆的能量进行科学、合理的调配与管理的一整套电子控制系统。

一、系统组成及各部件作用

1、 蓄电池

安装有高级能量管理系统车辆的蓄电池，其容量取决于使用的发动机和车辆装备。 所需容量的选择标准有：

- 发动机的冷起动表现

- 车辆的休眠电流消耗

- 停车时用电器 (停车预热装置、电话等) 的能量需求

2、 发电机

发电机在发动机运转时产生一个可变充电电压，给蓄电池充电。 此可变充电电压由能量管理系统根据温度和电流由 发动机控制单元通过提高发动机转速来施加影响。

3、 IBS： 智能型蓄电池传感器[2]

智能型蓄电池传感器 (IBS) 是一个带专用微处理器的机械电子部件，用于监控蓄电池状态。 IBS 不断测量蓄电池的下列值：

- 电压

- 充电和放电电流

- 蓄电池温度

为了进行数据传输，IBS 一般通过总线 与发动机控制单元相 连接，并将所测的的数据传递给发动机控制单元。

4、 发动机控制单元

发动机控制单元按如下方式参与供电： 当发电机电压下降时，发动机控制单元 按需提高发动机转速。 相应的软件被称为 ”能量管理”。

二、系统控制策略

1、 断开或减小用电设备的功率

单个用电器断开或减小功率消耗可降低临界情况下的耗电。 这样，蓄电池便不会放电。能量管理系统将通过向与各用电设备相关的控制单元发出请求 (信息)，来控制各个用电器如何进行关闭，或如何降低输入功率。

关闭各种用电器，或降低输入功率的动作只能在以下 2 种条件下被激活：

-蓄电池充电状态处于临界区域 （接近起动能力极限）

-发电机的高负载率或发电机由于温度过高而造成负载率降低。

2、电控辅助加热器的调节

在装备柴油发动机而不带停车预热装置的车辆上，另外通过一个按 PTC 原理工作的电控辅助加热器加热暖风热交换器。 此电控辅助加热器属于大功率用电设备 (最高 1300 W)，因此需要由能量管理系统调节该用电器功率。

3、 怠速转速提升

为避免蓄电池出现负充电平衡，能量管理系统可要求提高发动机的怠速转速。 怠速转速将根据发动机型号，最多提高 200 rpm。 怠速转速提升将在以下条件下被激活：

- 计算出的蓄电池充电状态质量足够好，且蓄电池充电状态在规定的极限以下。

- 发电机高负载率延续特定的时间段。

4、 最优化充电和车载电网电压

A、不带智能化发电机调节 (IGR) 的车辆

能量管理系统根据下列标准调节发电机电压：

- 蓄电池温度： 冷蓄电池可接收较少电流，因此在充电时，电压要比暖蓄电池时更高。蓄电池温度由 IBS 确定，并通过 总线发送至 发动机控制单元。

- 防止长时间过高电压和不良充电状况下持续放电的蓄电池保护装置。

- 由车载电网组件发出的要求及功能 (例如外部照明或动态稳定控制)： 所必需的最小和最大电压。 不允许低于或超出这些极限值，否则将可能出现功能限制或功能失灵。

该调节功能用于确保蓄电池有足够的电量。 目标是电量 100 %。

B、带智能化发电机调节 (IGR) 的车辆

与普通蓄电池充电调节相反，配备智能化发电机调节时可避免蓄电池 100 % 充电。 蓄电池电量将达到可能实现的最大电量的 75 85 % 的范围。这样，蓄电池将保持 "可接收" 状态，以实现车辆在滑行阶段的能量回收。

能量管理系统将协调对于车载电网电压的不同要求：

- 蓄电池： 标准电压取决于蓄电池温度。 为保护持续过高电压和不良充电状态下的放电所需的最小和最大电压。智能化发电机调节受到周期性抑制，以允许达到100% 蓄电池充电，以持续达到蓄电池的全部容量 (再生)。

- 车载电网组件及功能 (例如外部照明或动态稳定控制)： 所必需的最小和最大电压。 不允许低于或超出这些极限值，否则将可能出现功能限制或功能失灵。

- IGR 运行状态： 滑行阶段的能量回收，发电机部分减负荷 (不允许蓄电池放电) 或发电机减负荷 (能量从蓄电池回馈到车载电网)。

三、结论

汽车高级能量管理系统，是一种新的汽车能量控制策略。这套系统可以更加科学、合理的管理和利用车辆上的能量（电能）。大大延长了蓄电池和发电机的使用寿命，也在一定程度上降低了发动机的油耗。基于这些优势，相信在不久的将来，所有车辆上都会装备这种高级能量管理系统。

参考文献

[1]吴建华．汽车发动机原理．北京：机械工业出版社，2005．208

第4篇：能量管理策略范文

主 办： 北京国富创新管理咨询公司华南中心

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地 点： 上海

时 间： 8月20日

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课 程： 顾问式销售技术与大客户销售策略

主 办： 中国培训认证网

地 点： 北京

时 间： 8月7日

联系电话： （010）51523706

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课 程： 情境销售 高级研修班

主 办： 麦肯特企业顾问有限公司

地 点： 上海 北京 深圳

时 间： 8月21日

联系电话： （0755）26936131

内容介绍：

客户形形，如何开展个性化的销售？如何巧妙洞悉客户的需求，并敏锐地把握客户的真实心态？如何有效地影响客户，从而缩短销售周期，顺利签单？

培养对客户购买潜力进行评估的能力，并不断调整销售风格以适应实际销售情境的需要，如此，才能经常成功签单！

课 程： 企业高效管理――经营决策沙盘模拟训练

主 办： 北京大学

地 点： 北京大学

时 间： 8月28日～29日

联系电话： (010)62750199/62750599

内容介绍：

“经营决策沙盘模拟训练”通过一种体验式的互动学习，把涉及到企业经营管理的方方面面都展示在沙盘上。

本课程融角色扮演、案例分析和专家诊断于一体，在训练过程中，学员一起分析企业经营中出现的各种典型问题，制定决策，组织实施。同时进行角色互换，加强学员之间的相互沟通和理解，凸显出团队的协作精神，培养企业管理者所须具备的素质。

课 程： 实战营销管理课程

主 办： 北京大学

地 点： 北京大学

时 间： 8月20日～22日

联系电话： (010)62750199/62750599

内容介绍：

第5篇：能量管理策略范文

从结构和功能方面抽象，混合动力系统可以分成“串联式混合动力系统”，“并联式混合动力系统”，“串并联式混合动力系统”和“复杂式混合动力系统”四类。

并联式混合动力系统存在两类核心的控制问题：1)稳态或动态过程中多个动力源的能量分配和效率优化；2)动态过程中多个机械动力源的相互配合协调工作。前者属于并联式混合动力系统能量管理策略的研究范畴，能量管理策略是迄今为止并联式混合动力系统控制算法中研究的最为广泛的内容之一。而对后者的研究进展却鲜有报道，尤其涉及到具体的控制方法。由于发动机与电动机动态特性存在明显不同，在状态切换过程中，当发动机和电动机的目标转矩发生较大幅度变化时，如果仍然只按照各自的目标值进行控制[3]，将使得发动机和电动机实际输出的转矩之和产生较大波动，与需求的转矩产生较大的误差，从而导致动力传递不平稳，影响整车动力性能，甚至恶化驾驶性能。所以使得当发动机和电动机目标转矩发生大幅度变化或者突变时，必须进行动态协调控制。

1.控制系统特征分析

多能源动力总成控制器通过直接信号连接或数据通讯方式向部件控制器发送控制指令，同时也接收部件控制器返回的部件运行的主要参数，从而完成各项控制功能。控制系统的具体实现方法如下：1)多能源动力总成控制器采集加速踏板行程、制动踏板行程、钥匙开关位置和AMT换档杆位置等信号，同时根据部件控制器反馈的信号向部件控制器发出控制指令；2)发动机控制器接收多能源动力总成控制器发送的喷油脉宽信号完成相应的燃油喷射，并将发动机转速反馈至多能源动力总成控制器；3)电动机控制器接收多能源动力总成控制器发送的目标转矩信号和控制方式字信号，控制电动机转矩，并将电动机转速反馈至多能源动力总成控制器；4)ISG控制器接收多能源动力总成控制器发送的ISG起动和停止信号，控制发动机起动；5)AMT控制器在需要换档时向多能源动力总成控制器发出换档请求，在换档请求被允许后，AMT控制器根据车速信号以及直接获得的当前加速踏板行程、制动踏板行程和AMT换档手柄信号，进行换档操作，并将当前的档位信号，离合器状态以及车速反馈至多能源动力总成控制器；6)电池控制器接收多能源动力总成控制器发送的强电允许信号，将电池电压接入整车强电系统，并将电池的SOC值，电池电压以及电流反馈至多能源动力总成控制器，当电池电量减少时，电池控制器还向多能源动力总成控制器发出充电请求信号。

2.基于扭矩的控制算法

在整个汽车动力系统中，发动机作为汽车的动力源，负责整个系统的动力供给，即把燃料的化学能转化为整车系统的机械能，通过传动机构实现整个车辆动力系统的扭矩传输。对于整个汽车动力传动系统而言，发动机曲轴的输出扭矩首先通过离合器，然后通过变速器、万向节轴、驱动桥、半轴，最后到达驱动轮，从而实现了整个系统动力传动链的能量传递与转化。

如果将以功率作为最主要的控制变量的能量管理策略称为功率管理策略，那么功率管理策略最大的优点是在计算功率传递的过程中只需考虑传动系统各部件的效率，而不需要考虑具体的转矩和转速，更不需要考虑变速器的速比等因素，简化了能量分配过程。与功率管理策略相比，转矩管理策略最大的特点就是以转矩作为最主要的控制变量，在发动机和电动机之间对转矩而不是功率进行合理的分配。选择转矩作为最主要的控制变量的原因一方面是因为，在车辆实际运行过程中，当变速器和离合器均接合时，发动机转速和电动机转速与车速具有一定比例关系，在发动机或电动机之间进行功率分配还受到两者转速变化的限制，而分配转矩更为直接。但更重要的是，转矩管理策略是为动态协调控制算法服务的，动态协调控制算法通过对转矩的控制达到控制目标，算法中将涉及到总需求转矩、发动机和电动机目标转矩等多种转矩信号，因此，转矩管理策略必须识别出总转矩需求，并通过对发动机、电动机和电池等部件效率的优化确定发动机和电动机的目标转矩。可以说，转矩管理策略并不是独立的，而是与动态协调控制算法形成一个整体，解决动态协调控制问题。转矩管理策略由三部分组成：1)识别总需求转矩；2)确定状态切换条件；3)确定目标转矩。

3.动态协调算法及控制流程

转矩管理策略将确定在目标状态中发动机和电动机的目标转矩，在部分状态切换过程中，状态切换前后的发动机和电动机目标转矩发生了突变，需要在状态切换过程中对发动机和电动机进行动态协调控制。虽然发动机的转矩不能完全由喷油脉宽指令进行控制，但是，动态协调控制的目标并不是使发动机和电动机的转矩尽快响应目标转矩，而是在两者响应各自目标转矩的过程中，如何保持两者的转矩之和在状态切换过程中的波动尽可能减小。如果将发动机和电动机视为一个动力源，发动机和电动机各自转矩变化的过程只是动力源的内部过程。在这样的提条件下，既然电动机的转矩可以通过转矩指令直接控制，而且转矩变化的时间常数非常小，动态协调控制中，可以通过电动机转矩对发动机转矩补偿的方式弥补发动机转矩不能完全控制的问题。要实现电动机转矩对发动机转矩的补偿的必要条件是可以反馈发动机的转矩。发动机转矩反馈通常有两类方法：1)利用转矩传感器信号直接反馈；2)利用估计或观测的方法反馈，包括线性观测器，非线性状态观测器，神经网络观测器等。用传感器直接测量发动机转矩的方法成本较高，有效使用期短，在实车上安装困难，一般只在试验研究中采用，作为其他发动机转矩反馈方法的参考，因此只能选用转矩估计的方法反馈发动机转矩。

参考文献：

[1]广濑久士,丹下昭二.电动车及混合动力车的现状与展望[J].汽车工程,2003,25(2):204-209.

第6篇：能量管理策略范文

关键词：电网调度；数据网；二次安全；探讨

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2015）23029102

0 引言

调度自动化系统是电网调度的重要组成部分，对于电网的安全、稳定运行发挥着极其重要的作用。随着越来越多的应用系统接入，调度自动化系统已从集中式、封闭式的孤立系统发展成现有的开放式、分布式的集成系统，地区电网自动化系统维护也由原来单一的EMS（能量管理系统）扩展延伸至EMS、调度管理信息系统、厂站监控、调度生产管理、调度数据网以及二次系统安全防护等各个领域。各个系统之间的数据交互也越来越频繁，对调度自动化系统以及网络运行环境安全提出了更高的要求，自动化系统的功能、性能和安全稳定运行直接关系到电力安全生产和安全运行，因此加强系统全方位的安全防护就显得尤为重要。

淮北市电网调度自动化系统为地区级系统。而近年来淮北地区调度数据网的建设形成了一个安全稳定、高速可靠的多业务数据平台，实现了主备电网调度自动化、继电保护、故障录波、电量计量等业务的网络接入功能，并且充分利用数据专网的网络迂回及自愈功能，进而有效提高了信息传输的安全性和可靠性。

1 能量管理系统（EMS）的安全防护

1.1 能量管理系统（EMS）的架构

淮北供电公司能量管理系统是于2009年建设投运，采用基于SCADA/PAS/DTS开放式的一体化集成应用环境，是一个开放的、基于国际标准的电力系统自动化及信息化应用环境。设计思想是标准性、先进性、实用性。系统基于国际标准IEC 61970的独立于底层技术的应用集成框架和组件接口规范CIS以及IEC TC57的公共信息模型CIM设计，采用了全新的软件与硬件，实现跨平台设计，支持异构环境，全面提升了淮北电网的能量管理的水平。系统提供实时监视控制、网络应用与分析、调度员培训仿真、安全防护、实时WEB、电子值班等基本功能，并具备强大的网络互联功能，具备传统通信方式的同时，系统支持采用TASE II、DL 476-92、IEC 60870-5-104 等多种方式与上、下级调度之间交换数据，并实现了不同方式之间的相互备用及自动切换。得益于对IEC61970标准的良好支持，系统还支持不同EMS系统之间的互操作。

EMS系统与其他系统互联方式见图1。

1.2 能量管理系统（EMS）的安全策略

从图1中可以看出，EMS系统防护较可靠，按照国家电力监管委员会《电力二次系统安全防护规定》中规定EMS系统位于安全级别最高的安全Ⅰ区。从横向看，EMS系统通过国家指定的电力专用正向物理隔离装置与安全Ⅲ区的WEB服务器相连，再通过防火墙与安全Ⅳ区办公信息网连接，从而安全有效地实现实时系统的信息。调度员仿真培训系统位于安全Ⅱ区，通过防火墙获取Ⅰ区EMS系统数据。从纵向看，主站系统与各变电站总控装置和县区调公司的实时数据传送有两种方式，一是传统远动专用通道，二是调度数据网专用网络通道；与安徽省调实时数据通信采用网络通道传输，使用TASEII和DL476两种方式。

在Ⅰ区部署了入侵检测IDS，对EMS系统进行了安全检测。在安全Ⅰ区针对Windows工作站安装了卡巴斯基防病毒软件，将一台工作站作为软件控制主控端，其他机器作为被控端。但是主控端病毒库软件版本缺乏及时的升级。目前远程维护使用的拨号网关因技术问题在访问画面界面时速度低无法实现基本应用功能，所以在需要厂家技术人员远程维护时，即使各工作站规范了人员使用权限，但是仍有非专业人员误动了系统数据库的可能，造成系统误操作，后果十分严重。

1.3 亟待解决的问题

（1）按照《信息安全等级保护管理办法》和国家电力监管委员会5号令《电力二次系统安全防护规定》，能量管理系统定级信息安全等级为三级，需要每年由国家制定的安全等级机构进行评估。

（2）远程维护使用的拨号网关因技术问题在访问画面界面时速度低无法实现基本应用功能，所以在需要厂家技术人员远程维护时，即使各工作站规范了人员使用权限，但是仍有非专业人员误动了系统数据库的可能，造成系统误操作，后果十分严重。

2 调度数据网的安全防护

2.1 数据网结构

淮北市电力调度数据网开始建设于2004年，2008年部署至35kV厂站。它利用淮北电力主干网光纤，在SDH光纤传输通道上建立了高性能、透明的、高带宽、多种业务综合集成的数据通信网络，是连接淮北市电网调度相关部门、相关设施，并用以实现各应用系统数据交互的调度专用数据网。承载着各省市级、市县级调度系统之间的实时数据交换；电力市场信息；电能量计量系统信息；EMS系统的实时信息；继电保护管理系统信息；故障录波信息；发、用电计划及负荷预测信息等多种业务。

电力调度管理信息数据网于2001年建设应用，2007年进行了设备及链路改造，带宽流量大幅增加，现应用的业务有调度检修申请、高清视频会议、调度DMIS互联。

2.2 配置及架构

为了满足数据网安全、可靠和可扩展性的要求，淮北电力数据网设计为核心层和接入层构成，呈星型结构。核心层采用2台H3C公司8808路由器，2台3600交换机以及一台DELL网管服务器。各厂站端采用H3C MSR3040或3020，3100交换机。220kV厂站采用4×2M双上联至核心，110kV及以下厂站采用2×2M双上联至核心。拓扑图见图2。

2.3 调度数据网的业务接入现状

电力调度数据网络与生产控制大区相连接，是一种专用生产运行网络，承载电力在线生产交易、实时控制等业务。淮北电力调度数据网目前应用的业务有：主备调度自动化系统、负荷预测系统、故障录波系统、继电保护系统、电量计量系统等。

调度管理信息数据网是与管理信息大区连接的专用网络，承载着调度生产管理系统、气象/卫星云图系统、电力市场监管信息系统接口等。目前管理信息网应用的业务有：调度生产管理系统、视频高清会议、调度DMIS互联、综合数据平台等。

2.4 调度数据网的安全策略

（1）建立调度数据网专网安全防护应用体系。

淮北市电力调度数据网是按照国家电网调度二次系统安全防护的要求构建的。采用MPLS/BGP VPN技术，进而实现业务的安全隔离，并要求网络按安全等级划分VPN区分业务等级。

（2）采取必要的网络安全措施。

依据电力调度数据网架构和业务特点，主要对网络接入安全、路由安全、访问控制和监测、业务隔离、日志记录等方面深入考虑。通过MPLS VPN隔离不同类型业务，确保不同业务之间的设备无法获知对方的路由信息，而且即使是业务相同，如果没有互访需求，也无法相互访问。同时关闭IP功能服务，对用户和设备采用多种验证、防护手段，关闭设备一些不必要的端口服务。

（3）做好网络运行实时跟踪。

网络安全不仅要关注事前防范能力，更要做好事后跟踪能力的提升，安全事件发生的前后，都可以通过对用户上网时间、网络端口、访问地记录，全面提高用户上网的追溯能力，为后期的网络分析提供最原始的资料。调度数据网采取日志记录等功能，可以在出现问题时迅速查找到事故源头，防止事态进一步扩大。

（4）结合电力二次系统安全防护要求，调度数据网在业务接入端使用纵向加密认证装置，采用认证、访问控制、加密等技术措施，实现数据的纵向边界的安全防护与远方安全传输。特别针对EMS系统采用密通隧道方式，实现数据传输的机密性、完整性保护。

（5）对管理信息网统一部署、防火墙、IDS等通用安全防护设施。同时在管理信息大区与生产控制大区之间设置由国家相关部门检测认证的电力专用横向单向安全隔离装置，并且隔离强度应达到或接近物理隔离。

亟待解决的问题：

（1）电力调度数据网承载的业务越来越多，接入的厂站也越来越多。地址分配规划需要进一步全面考虑。

（2）电力调度数据网承载了安全Ⅰ、Ⅱ区业务，实时性、安全性要求强。在业务接入侧纵向加密装置厂站端部署还不够全面。

3 电网能量管理系统及调度数据网管理对策

“三分技术，七分管理”，调度数据网与能量管理系统除了制定各自安全防护策略，还必须做到管理与技术双重管理，从根本上保障信息和控制系统的安全。

（1）全面监管电力二次系统，保证调度数据网与能量管理系统及其系统的各个节点都必须在有效的管理范围内，保障系统的有效性与安全性。

（2）组建一支高素质的网络管理员工队伍，提高管理人员的网络技术能力与思想素质，严防内部人员的网络攻击、越权、误用和泄密。积极参加技术交流和培训，提高维护人员的安全防护技术水平。

（3）加强制度管理。建立健全各项管理制度、操作措施及作业指导书，严禁未经允许的设备接入到调度数据网和EMS系统中，严禁各系统应用节点与管理信息大区及其他网络直接互通互联。

（4）建立健全运行管理及安全规章制度。将能量管理系统及数据网络安全维护作为日常工作，将网络设备和安全防护设备运行维护纳入到正常运行值班工作中。

4 结语

电力行业的安全关系到国家的经济建设、社会安定等诸多重大社会、经济、政治问题。电网能量管理系统及调度数据网的安全是整体、动态的，其防护技术、措施和认识是逐步完善和提高的，不能依靠单一的安全技术去实现。安全工程的实施也不是一蹴而就的过程，而是一个持续的、长期的“攻与防”的矛盾斗争过程。我们应当在保证系统信息传输可靠性、实时性的前提下综合考虑安全策略，建立起适合地区电网能量管理系统和调度数据网安全保障体系。

参考文献

第7篇：能量管理策略范文

关键词：船舶能量管理系统；综合电力系统；公用信息模型；动态耦合

中图分类号：U665.1 文献标识码：A

1 引言

随着综合电力系统（Integrated Power System，IPS）技术及全电力船舶[1]的发展，船舶能量管理系统（Shipping Energy Management System，SEMS）的应用逐渐成为未来船舶发展的必然趋势[2-5]。

船舶能量管理系统是船舶综合电力系统的管理中心，是综合电力系统的核心系统之一。随着船舶综合电力系统技术发展，电站容量、电力系统网络结构形式都发生了变化，尤其是电力推进等高耗能系统的出现使电力的产生、分配、管理变得非常复杂，必须采用基于系统分析上的能量深层次管理方式。能量管理系统就是建立多级计算机网络，对船舶电站、电力系统、负载特别是电力推进系统等大功率负载进行综合计算分析，对电力系统的电网运行状况、安全情况、电能质量情况的监测、保护和管理，可实现能量的智能化调配，以保证能量供应的连续性、稳定性和经济性，提高船舶的续航力。

本文对新型船舶能量管理系统研制过程中的主要技术问题进行研究，包括系统软硬件体系架构及实现的关键技术等，从而保证全电力船舶网络化监控的实时性、有效性和可靠性。

2 船舶能量管理系统硬件架构研究

船舶能量管理系统硬件总体框图如图1所 图1 船舶能量管理系统总体架构图

示，系统信息网络采用硬线直连、双冗余现场总线和双冗余以太网混合的网络构架。即重要的信号线、控制线为硬线直连，如紧急停车控制线等；实时性要求比较高的信号采用具有实时优先级功能的现场总线，如操控台的车钟、多功能定义键、电站的机组控制器和电站区域控制器之间、负载区域控制器与采集单元之间采用现场总线连接。

能量管理模块上层通过双冗余以太网连接，其中连接交换机的主干网络采用光纤以太网，各接入主干以太网的设备采用双冗余以太网连接。由于是环形主干网络，因此当环型链路上有一点发生断线时，自动开启备用线路，让系统恢复运行，切换时间小于 500ms。交换机之间的两条链路采用链路聚合方式运行，在双倍增加带宽的同时，增加系统的冗余度，当一条链路发生断路故障，另一条链路仍可正常运行，保证交换机之间正常通讯。

显控台是数据的融合中心和分析处理中心，作为功能软件的载体，完成能量管理的人机界面的显示、故障报警、运算分析、综合决策与控制等功能。主要包括配电及负载管理显控台、系统分析及安全管理显控台、信息与网络管理显控台、电力推进显控台等。

功能管理软件包括供配电管理、负载管理、安全管理、系统分析、电力GIS、信息网络管理6个功能模块。功能软件是在开放框架下应用开发、应用集成和系统运行的环境集合。它基于已成熟的行业技术标准，在异构分布环境（操作系统、网络、数据库）下提供透明、一致的信息访问和交互手段，对其上运行的应用进行管理，为应用提供服务，它提供统一的共享数据机制和设施，支持应用间协同工作。

3 船舶能量管理系统软件架构研究

能量管理系统软件的总体部署如下：集控室部署供配电及负载管理显控台、系统分析及安全管理显控台、电力GIS与信息网络管理显控台、电力推进显控台及服务器；完成能量管理系统的人机交互功能；驾控室部署能量管理驾控室显控台，复显能量管理重要信息。

能量管理系统软件系统的逻辑架构如图2所示。数据存储层是整个软件系统的数据支撑，其主要功能包括：通过外部环境接口，利用数据采集和处理组件从现场设备采集数据，按CIM（common information model，通用信息模型）模型格式存储至数据库，或向现场设备发送指令；与服务层和应用层进行数据交互。服务层是CIS（component interface specification，组件接口规范）接口的实现层，从数据存储层读取数据，按一定的组件粒度，实现能量管理应用组件和公共应用组件，供应用层调用。应用层根据各功能模块的需求，调用服务层组件，实现能量管理平台的软件功能。

图2 能量管理系统软件架构图

采用这种松散耦合结构优点在于：

① 每一显控台按配置需求分布式地进行业务线程计算和数据处理，提高操作端的响应速度。

② 数据存储功能由应用服务器完成，避免了当监控数据量较大时的数据拥挤和通信瓶颈问题。

③ 当系统需求发生变化，增加新的功能或修改功能时，开发人员可增加功能配置参数更新业务逻辑，从而提高系统的可维护性。

④ 当终端控制台发生变化，数据或者应用服务器的业务逻辑也不需改变，从而提高系统模块的可重用性，便于系统的升级，降低建设和维护成本。

利用面向对象软件工程的设计方法，能量管理软件系统主流程（活动图）如图3所示。详细描述了包括软件初始化、数据通信与处理、主界面显示、各子界面图形显示、各功能模块应用组件、故障报警等在内的软件主体相互关系。

4 能量管理系统实现关键技术研究

4.1 船舶公共信息模型（CIM）技术研究

船舶能量管理系统作为一个集数据采集、数据通信、实时监控和数据处理为一体的信息流对能量流的管理系统，无论是底层的智能终端所具有的数据采集和程序处理，还是各种高级应用程序，其功能的最终操作对象都是数据。因此构建船舶能量管理系统公共信息模型（Common Information Model，CIM）是船舶能量管理系统软件实现的一项关键技术。

本文借鉴“国际电工委员会制定的IEC 61970系列标准”，结合船舶能量管理系统与陆地能量管理系统的联系和区别，对公共信息模型CIM语义上进行扩展，以对象类和属性的方式来显示船舶电力系统资源以及它们之间关系，实现不同应用系统间集成。并用统一建模语言（UML）构建支持面向对象的元数据模型。

4.2 船舶能量管理系统软件接口规范

网络化使船舶能量管理平台系统软件在分布式环境下分工合作， 不再靠“单干”， 不再是“孤岛”， 这种分布式系统往往是一个由不同硬件、不同操作系统、不同支撑环境或不同厂家的产品组成的异构系统， 要使其协调工作，各个部分的软件接口必须标准化， 能像硬件那样“即插即用”。

本课题提出利用动态耦合组件技术实现软件接口的方案。动态耦合组件技术是指根据能量管理系统的特点，将数据通讯、数据存储与读取、监控对象数据显示、数据综合显示、功能模块调用等应用，按照不同的组件粒度进行封装，按照不同的功能需求调用相应的组件。

4.3 船舶能量管理系统数据库管理技术研究

在能量管理系统中，数据库系统是实现有组织、动态的存储大量电力系统数据，方便多操作者访问的由计算机软硬件资源组成的系统。不论是底层的智能终端所具有的数据采集和处理程序，还是各种高级应用程序，其功能的最终操作对象都是数据，因此数据库系统是能量管理软件的核心。

从现场设备的物理位置来看，能量管理系统数据可分为以下几类：发电机组状态数据、配电状态数据、推进状态数据、电能质量测量状态数据以及电量同步测量状态数据等。从数据特性上来看，能量管理数据又可以分为以下几类：实时量测数据、状态估计数据、基本数据、历史数据和临时数据。能量管理数据还可分为实时态数据和研究态数据。由此可见，能量管理系统涉及的数据种类复杂，数据量大、相互联系交互。只有从系统的角度仔细设计数据库，才能把不同的应用软件连成有机的能量管理整体，并能适应综合电力系统的扩展。

本课题利用实时数据缓存技术来构建能量管理实时数据库，从而保证数据读取的实时性。结构如图4所示的。实时数据库包括数据库数据结构模型、实时资源管理、数据操作和数据通信等模块。实时数据库数据直接对内存进行操作，使每个实时事务执行过程中避免了磁盘I/O，减少了不确定因素，提高了执行效率。

实时数据库的“实时资源管理”主要涉及到数据存储形式（一种是存储在内存数据库中，另一种是转储到磁盘上）。能量管理系统的数据十分庞大，并不是所有数据都需要存放在内存数据库中，而是根据实时数据库管理策略将实时性、高效性、关键性数据放到内存数据库中。并且建立事件触发机制，按策略将实时数据缓存的数据存入历史数据库。

5 结论

船舶能量管理系统的核心是实现全船能量的在线监测与合理控制， 以保证在船舶主机和发电机都不过载的前提下满足全船动力、电力和推进等特种负荷的需要。本文针对一类新型船舶能量管理系统研制过程中主要技术问题进行了研究。设计的能量管理系统信息网络采用硬线直连、双冗余现场总线和双冗余以太网混合的网络构架，以保证控制的可靠性；软件系统基于松散耦合的分层架构构建，利用动态耦合组件技术实现软件接口，建立了船舶能量管理系统公用信息模型，利用实时数据缓存技术来构建能量管理实时数据库。基于这些关键技术研发的能量管理系统保证了全电力船舶网络化监控的实时性、有效性和可靠性。本文所研究的能量管理系统设计方法将随着综合电力技术的发展而进一步提高，以满足未来现代化船舶设计的需要，大幅提高船舶整体性能。

参考文献：

[1] 郑元璋， 冀路明， 李海量. 舰船综合电力推进监控系统研究[ J]. 中国航海， 2005（4）： 83-86.

[2] 徐永法，韩旗，杜军，等. 船舶能量管理系统PMS 研究[J]. 中国航海，2005（3）： 78-80， 86.

[3] 罗成汉，陈辉. 船舶能量管理系统PMS 对策[J]. 中国航海，2007（4）：87-91.

第8篇：能量管理策略范文

【关键词】1500V城轨系统 再生制动能量 储存利用

作为城市交通的重要组成部分，城轨系统的运行情况不仅关系着其交通的建设情况，而且对于节约环保型城市的建立也具有重要的影响。本文通过对1500V城轨系统再生制动能量储存装置的特点及其基本原理展开研究，进而对装置的控制策略以及装置内各个模块功能的实现方法进行了详细分析。

1 1500V城轨系统再生制动能量存储装置简述

1.1 1500V城轨系统再生制动能量的储存装置特点

1500V城轨系统再生制动能量储存装置的特点为：以装置吸收的制动能量得以充分利用为目标，在利用储能模块优化技术与能量管理技术的基础上，降低城轨系统母线电压的波动，进而达到优化车辆电制动的效果。

1.2 再生制动能量储存装置的基本原理

当城轨系统中的地铁车辆处于再生制动的工作情况时，其所产生的再生制动能量并不能完全被本车的用电设备及系统中的其他车辆所吸收，进而使得系统母线电压快速升高。而此时，系统线路中的1500V（超级电容）再生制动能量储存装置则会将多余的能量吸收，在对超级电容进行充电的情况下，使得装置将系统多余的电能转化为电容的电场能并将其储存，从而达到控制系统母线线压、最大限度发挥车辆电制动性能的目的。

此外，在电能的利用方面，当1500V城轨系统的供电区间内有车辆启动或部分车辆具有供电需求时，超级电容在升压斩波放电的情况下，可以将其内部的电场能转化为电能，进而将电容存储的电能进行释放，回馈给直流母线以满足相关电力需求。

2 1500V城轨系统再生制动装置能量储存的实现

2.1装置模块的设置及其特点

1500V城轨系统再生制动能量储存装置的模块包括了超级电容模块、电阻吸收模块、蓄电池模块以及逆变模块。其中超级电容模块的特点是：功率密度较高、充放电时间较短，且具有控制简单和环保等优良特性，但模块的单体耐压较低，若单独使用并不能满足城轨系统再生制动能量储存利用装置的电压与能量等级的要求。所以，根据其特点可知，在使用超级电容时，需要视情况进行串联或并联使用。超级电容吸收或释放的总能量E=C（U22- U12），其中 与 分别表示装置在整个充放电过程中母线电压的最低值与最高值，C表示超级电容器组。电阻吸收模块在整个再生制动能量储存装置中的作用是补充上述超级电容储存模块对母线降压的不足，即当电容模块对母线的降压未达到制动能量储存的标准或电容器组出现内部故障时，电阻吸收模块则会将母线电压稳定在U1―U2 之间，进而确保地铁车辆可以有效利用电制动。

1500V城轨系统再生制动能量储存装置储存并利用电压的过程为：超级电容器持续充电使得电容电压高于系统的蓄电池电压时，超级电容则会自动对蓄电池进行充电，而上述电压转移的过程中则会使得直流母线的电压持续升高，此时，蓄电池将会和电容一同吸收城轨系统的多余能量；而当超级电容放电使得直流母线电压降低时候，则电容电压要低于装置内蓄电池的电压，此时，蓄电池则会对电容进行充电，即蓄电池一起将储存的电能回馈给城轨系统的电网中，使先前制动产生的多余能量得到充分利用。由此可见，上述过程对蓄电池本身的要求较高，根据实践经验可知，蓄电池应该选用放电性能较好的锂电池。

逆变模块的工作过程为整流电路、平波电流以及控制电路和逆变电路，其主要作用就是借助能量管理技术，将蓄电池中储存的制动电能转变为标准的工频交流电能，并将其供给城轨系统中的部分负载，例如站内的照明、空调和风机等。

2.2装置的控制策略

2.2.1双向变换器的控制

双向变换器就是在保持输入或输出电压稳定的情况下，根据系统用电的具体要求改变电流的方向，进而达到双向性电流运行的目的。1500V城轨系统中的双向变换器的工作模式主要分为如下四种：

（1）初始充电模式，即以恒流模式对初始阶段电容值为零时的超级电容进行充电，使超级电容具备满足装置运转的电压深度。

（2）充电模式，即当直流母线的电压持续升高到城轨系统容纳电压的上限 时，超级电容开始运作，直接从直流母线吸收能量。

（3）放电模式，即直流母线电压下降到系统下线电压 时，超级电容则开始运作，开始向直流母线释放能量。

（4）被有保持模式。当直流母线的电压处于装置放电模式与充电模式电压之间时（U1―U2 ），利用电流与电压双闭环控制的降压和升压电路对超级电容的内部电压进行微调，从而使电压值维持在装置所设定的电压深度。

2.2.2超级电容的控制

根据2.2.1中双向变换器的变换控制可知，超级电容的控制模块主要具有三种工作状态，分别为微调、放电和充电。微调、放电和充电根据城轨系统电网电压的变化进行协调并互相转化，使得装置对电网电压的优化性能得到了充分改善。

3 结论

本文通过对1500V城轨系统再生制动能量储存装置的特点及实现能量转化与储存的基本原理进行阐述，在对装置的超级电容模块、电阻吸收模块、蓄电池模块以及逆变模块等各模块功能实现方法进行研究的基础上，进而对装置的控制策略做出了具体分析。可见，未来加强对1500V城轨系统再生制动能量储存与利用方法的研究力度，对于建设节约环保型城市并促进我国城市交通发展具有重要的历史作用和现实意义。

参考文献

[1]苏玉京.基于储能技术的城轨交通再生制动能量利用方案研究.[D].华中科技大学，2013.

[2]武利斌.基于超级电容器的城轨再生制动储能仿真研究.[D].西南交通大学，2011.

[3]王钧正.城市轨道交通供电系统再生电能利用技术研究.[D].华中科技大学，2011.

第9篇：能量管理策略范文

关键词：无线传感器网络；覆盖优化；灰狼算法；莱维飞行；能量位置融合

随着材料科学和电子信息技术的发展，体积小、能耗低、无线覆盖范围广的传感器越来越来成为主流，无线传感器网络也就自然而然地走进了科学界和工业界的视线中。无线传感器网络作为大量传感器在自组织和多跳的方式下构成的无线网络结构，目的是群体内的协作感知、收集、处理和转发网络覆盖目标区域内感知对象的监测信息。无线传感器网络有着深远的应用前景，无论是在战争战术［1］、化学工业监测和预报，还是航天器状态监控、城市轨道交通和仓储物流管理［2］等领域都极具意义。近年来，群体智能算法在WSN覆盖问题中的应用与日俱增。文献［3］提出了一种粒子群和萤火虫的混合算法（PG－SO），以粒子群为主体，萤火虫进行局部搜索，算法复杂度提升较高，需要迭代的次数显著增加，同时，节点部署稀疏时效果不明显。文献［4］提出了一种指数加权的粒子群改进方法，尽管粒子群动态性能有所改善，但收敛速度并没有大幅提高，粒子群算法早熟的局限性依然存在，对覆盖问题的求解不利。Hu等［5］利用混沌映射加上非线性因子和Delta狼的变异行为对灰狼优化算法进行了改进，但由于是第三优个体的变异，跳出局部最优仍存在困难，变异也导致迭代次数增加，降低了快速性。上述方法虽然可用于解决覆盖问题，但算法带来的覆盖能力依然不够，收敛速度慢，有些还没有考虑能量受限等问题。灰狼优化算法（GreyWolfOptimizer，GWO）是2014年提出的一种群智能优化方法［6］。由于其出色的寻优性能，明显优于粒子群、萤火虫等传统算法，因此被大量应用在核科学［7］、农业预测［8］等领域。然而，与其他算法一样，即便拥有3个优势引导个体，灰狼优化算法也不可避免地存在过早收敛、全局能力不足等问题。针对这些问题，国内外大量学者采取了不同的改进措施来提升算法的性能。文献［9］中用混合蛙跳和灰狼混合，大幅提高了精度，但对低维度问题，尤其是最高三维的覆盖问题求解存在着不足，收敛速度不如传统算法。Zhang等［10］引入差分策略提升了算法的性能，但由于自适应参数和趋优因子的存在，在覆盖问题上反而降低了算法的迭代速度，延长了达到最优的时间，一定意义上降低了整个网络的生存周期。为了提高目标区域覆盖率，文中提出了一种能量位置融合改进灰狼算法。该方法在传统灰狼算法中加入了混沌映射对初始种群进行改进；在更新种群的过程中通过本文提出的改进莱维飞行策略对算法的全局探索能力进行改善；种群更新的同时考虑文中提出的能量和位置融合机制，使得每一步都是平衡两者的更优解，从而提高覆盖率，也为能量受限条件下算法的设计提供新思路。

1覆盖模型分析

假设求解的是二维覆盖问题，即可定义网络监测区域面积为M×N，区域内目标可以被离散化为M×N个点，在区域内随机布置n个传感器节点，节点集可以表示为U＝｛u1，u2，…，un}，所有节点的感知半径Rs和通信半径Rc都相同，且Rs≤2Rc。被检测区域任意节点Ui的坐标为（xi，yi），目标节点Oj的坐标为（xj，yj），两者之间的距离表示为：d（ui，Oj）＝（xi－xj）2＋（yi－yj）2。

2灰狼算法原理

灰狼算法是模拟灰狼群体，利用灰狼的等级制度以及在捕食过程中的搜索、包围、捕猎等行为来达到优化的目的。假设灰狼种群个体数为pop，搜索区域的维度为h。其中，第i个灰狼个体的位置可以表示为Zi＝｛Zi1，Zi2，…，Zih}，在种群中适应度（Fitness）最大的个体被记作α，将顺次适应度第二名的个体记作β，第三名记作δ，剩余的个体记作ω。

3算法改进策略

3．1混沌初始化

混沌是非线性系统独有的且广泛存在的一种非周期运动形式，其涉及自然科学和社会科学的每一个分支。因为其普适性和随机性，不同优化算法都能在全局区域实现高效寻优。

3．2改进莱维飞行策略

分析原始灰狼算法可知，整个种群随着迭代次数的增加逐渐向三头优势狼靠近，灰狼个体分布变得集中，极有可能错失全局最优解。为此，文中提出了一种改进的莱维飞行策略，在传统策略下，个体每次都要进行飞行［11］，改进后的策略是否飞行取决于时间步长近似出的数值概率，而在算法全程运行的不同周期中概率不同，有效地平衡了全局和局部能力，既可以让算法在前期不至于全局过于发散，也可以保证在后期具有跳出局部最优的能力。

3．3能量位置融合

传感器节点的能量储备是有限的，为了节省能量的使用，优化网络资源，提升网络生存周期，本文将能量概念引入算法中，使得算法寻找的最优点不再单单是整个网络的最大覆盖率，而是能量位置移动综合考虑后的最优位置。

4覆盖优化设计

改进后的灰狼优化算法目的是未覆盖率和能量之和最小化，算法步骤如下：Step1初始化参数，设置灰狼种群规模为pop，求解问题的维数为2，最大迭代次数为Tmax。对参数A，C，a进行赋值。Step2初始化种群，利用Circle映射随机产生种群个体。Step3由给出的适应度函数计算各灰狼个体的适应度fitness，并按适应度排序，前三名设置为个体α，β，δ，对应的位置信息为Z1，Z2，Z3。Step4利用式（5）－式（16）更新个置。

5仿真实验与分析

5．1未考虑能量受限的仿真

未考虑能量时的仿真主要是改进的IGWO与原始灰狼算法即文献［6］，还有文献［3］、文献［4］、文献［5］进行对比，其中不同文献的实验参数设置与本文相同，随后进行比较。实验平台为CPU主频为2．9GHz、动态加速频率4．2GHz的计算机，仿真软件为MATLAB，所有后续实验均在此实验环境中进行。表1所列为对比算法。（1）与GWO对比实验参数设置：监测区域为10×10的正方形区域，传感器节点数为48，种群数量为30，迭代次数1000，感知半径为1m，通信半径10m。图2给出了GWO与IGWO迭代时的覆盖率变化曲线。由图2可以看出，改进灰狼算法跳出局部最优只有40次迭代，而原始灰狼算法大约需要200次。在改进的莱维飞行策略下，不论是最优还是最弱的个体，跳出局部能力都有一定程度的提升，带来了迭代次数的减少。在寻找全局最优上，改进灰狼算法达到了全覆盖，灰狼算法只有99％，一定程度上可以归功于Circle映射下的初始种群优越性，使得IGWO能做到100％的覆盖率。由此可见，IGWO的全局能力远强于GWO。（2）与PGSO，IPSO，FGWO的对比实验参数同上。图3给出了4种算法的共同对比图。由表2可见，改进后的灰狼优化算法性能明显优于文献［3－5］中所提到的算法。在迭代40次后，改进灰狼算法的覆盖率达到了100％，而其他算法此时的覆盖率不到90％，这可以归因于初始种群的优越性，并且改进的莱维飞行在保证全局能力的同时没有降低前期的收敛速度，全局收敛速度因此有所提高。莱维飞行所进行的随机行走使得个体按照重尾分布改变自身位置，大大提高了跳出局部最优的能力。

5．2能量位置融合仿真