变电站设计开题报告

2024-05-24

变电站设计开题报告（精选6篇）

篇1：变电站设计开题报告

开题报告是一个新兴写作体裁，那么变电站的设计开题报告要怎么写呢?下面让我们一起来看看吧!

变电站的设计开题报告

一、选题的依据及意义

(一)选题的依据：

通过本设计使我掌握了35kV 变电站电气主接线设计的基本步骤和方法，并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练，进一步巩固了电力生产的专业知识，掌握了工程绘图方面的一些知识、方法，掌握了科技论文写作的一般知识及科技文献资料的查找技巧，为以后从事设计、运行和科研工作，奠定必需的知识基础。35kV 变电站电气一次部分初步设计的过程，是对所学知识进行的一次检验和实践，从而使电力专业知识得到巩固和加深，逐步提高了分析问题和解决问题的能力。

在设计的过程中，查阅了大量的文献资料，积累了丰富的第一手材料，在主接线设计、电气设备选择等具体设计任务中进行了大量的比较、计算、优化有效的培养了自己分析问题、解决问题的能力，并使专业知识得到巩固和升华。

我对变电站的生疏，到了解，再到深入研究，最终完成了35KV变电所电气部分的设计。其中包括了电气一次部分主接线的设计和各种电气设备的选择，也有二次继电保护方面的简单介绍，最后加上了一些防雷措施。本次设计基本是按照变电所设计基本步骤做下来的，因此也能达到一般变电所的性能要求。其中还对新设

备进行了选择，适应于目前的趋势。

(二)选题的意义：

电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配合用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界电力工业发展规律，因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。

变电所作为电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分的满足当地的供电需求，还能有效的减少投资和资源浪费。

本设计包括对35KV变电站设计的优化对未来电网的合理规划有着一定的参考意义。

二、国内研究现状及发展趋势

变电站是变换电压和交换电能的场所,由电力变压器和配电装置组成。变电站能否安全、可靠的运行,对工矿企业、医院、国防、交通都有着重要意义。而变电站的安全、可靠运行却在很大程度上取决于它的二次设备。近些年来,计算机软硬件技术、网络通信技术以及控制技术的发展迅猛,被越来越多的应用在工业控制的各个领域。变电站综合自动化系统就是将这些技术应用在变电站,实现对变电站供电网络的在线数据监测、开合闸控制、线路保护以及运行历史数据存储。同时变电站系统对这些新技术的渴望也越来越强烈,如变电站的操作对于实时性的要求越来越高,发生异常时应该立即做出动作采取相应措施,这就要求数据通信传输速度越来越快;再有对于经常出现的故障以及设备服役到年限的一些情况应作出预判,这就要求计算机软件系统有强大的数据库以及更加人性化的人机界面设计,同时也要求计算机硬件配备更高速运算的CPU;现有的变电站都在相对偏远的郊区而且大多数需要工作

人员24小时值守,运行成本较高,无人值守站变电站需求越来越迫切。

近年来，“智能电网”一词已成为一个流行的专业术语，代表了当今世界电力系统发展变革的最新动向，被认为是21 世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。智能电网作为未来电网的发展方向，渗透到发电、输电、变电、配电、用电各个环节。在上述这些环节中，智能变电站无疑是最核心的一环。作为智能电网的重要基础，智能变电站为智能电网提供标准的、可靠的节点( 包括一次、二次和系统) 支撑。智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站的建设能够实现设备信息、运行维护策略与电力调度全面互动，实现基于状态的全寿命周期综合优化管理，实现电网运行数据的全面采集和实时共享，支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用，保障各级电网安全稳定运行。

变电站综合自动化是将变电站的二次设备( 包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等) 应用计算机技术和现代通信技术, 经过功能组合和优化设计, 对变电站实施自动监视、测量、控制和协调, 以及与调度通信等综合性的自动化系统。实现变电站综合自动化, 可提高电网的安全、经济运行水平, 减少基建投资, 并为推广变电站无人值班提供了手段。计算机技术、信息技术和网络技术的迅速发展, 带动了变电站综合自动化技术的进步。近年来, 随着数字化电气量测系统( 如光电式互感器或电子式互感器)、智能电气设备以及相关通信技术的发展, 变电站综合自动化系统正朝着数字化方向迈进。变电站自动化系统在我国的应用已经取得了非常显著的效果, 对提高电网的安全经济运行水平起到了重要作用。目前随着新技术的不断发展, 数字化变电站正在兴起。与传统变电站相比, 数字化变电站具有以下优势: 减少二次接线, 提升测量精度, 提高信号传输的可靠性, 避免电缆带来的电磁兼容、传输过电压和两点接地等问题, 解决设备间的互操作问题, 变电站的各种功能可共享统一的信息平台, 避免设备重复, 自动化运行和管理水平进一步提高。数字化变电站是变电站自动化技术的发展方向。

自从1987 年清华大学研制成功第一套变电站综合自动化系统投运十多年来，由于技术水平的不断提高，体系结构也在不断改进。根据综合自动化系统设计思想和安装的物理位置的不同，综合自动化系统硬件结构形式可以分成很多种类。其结构形式有集中式、分布式、分散(层)分布式;从安装物理位置上来划分集中组屏、分层组屏和分散在一次设备间隔设备上安装等形式。典型的35 kV 变电站综合自动化系统采用分布式结构，装置分成管理层、变电站层和间隔层，利用现场总线技术信息上传，保护功能完全独立，远动与监控系统共用间隔层，利用现场总线技术信息，保护功能完全独立，远动与监控系统共用间隔层信息采集装置，达到了分布式R T U 技术标准。间隔层按一次设备组织，一般按断路器的间隔划分，具有测量、控制和断电保护部分。间隔层本身是由各种不同的单元装置组成，这些独立的单元装置直接通过总线接到站控层。站控层的主要功能就是作为数据集中处理和保护管理，担

负着上传下达的重要任务。管理层由一台或多台微机组成，这种微机操作简单方便，界面汉化，使运行值班人员极易掌握主要功能包括：数据处理、画面显示、打印和谐波分析计算等。对已建成的35 kV 变电站进行综合自动化改造时，宜采用集中组屏的分层分布式综合自动化系统，可以充分利用已有的二次电缆进行综合自动化改造，缩短施工周期，且综合自动化系统由于置于室内，运行环境稳定，维护方便。对新建35 kV 变电站综合自动化系统我们推荐采用分散分布式与集中组屏相结合的综合自动化系统，该结构采用“面向对象”，即面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计的，间隔层中各数据采集、监控单元和保护单元做在一起，并将这种机箱就地分散安装在开关柜上或其它一次设备附近。这样各间隔单元的二次设备相互独立，仅通过光纤或电缆网络由站控机对它们进行管理和交换信息，最大限度地压缩了二次设备及其繁杂的二次电缆，节省了投资，又可减少二次回路调试工作量。

对10 k V 及以下变电站实现综合自动化及无人值班已成为电网自动化的发展方向。其设备选型:(l) 大型变压器宜选用低磁密、低损耗变压器;(2) 开关选择应遵循“无油化” 原则, 首选S F6 和真空开关;(3) 直流系统所用交流电源采用双电源自动投切; 直流系统一般采用智能高频开关电力操作电源系统, 它具有交流过欠压报替、电池过电压、交流停电报警、自动均充等一系列功能, 具有很高的可靠性, 同时提供有通讯接口, 便于远方监控直流系统的运行情况。(4 )变电站自动化系统是此类变电站的中心系统, 该系统集控制、保护、监视功能于一体, 装置采用高性能处理器、高精度的A /D 转换器, 系统配里灵活, 具有多种安装模式, 即可采用分散安装, 亦可进行集中组屏。通讯总线不但可以采用电气方式, 也可采用抗干扰能力强的光纤方式。系统结构整体上分为三层: 变电站层、网络通信层和间隔层。变电站层主耍由总控单元、监控主机; 远动工作站及其他工作站组成, 其他工作站可根据需要任意增减。变电站层可为调度、运行人员提供友好的人机文互窗口. 以图形显示、语音报替、报表和信息打印的方式对现场状况进行实时监测, 并可对一次设备实现远方调控。网络通信层采用标准规约, 可与其它厂家的设备互联。间隔层采用工D 系列硬件, 可在恶劣环境下运行。软件系统, 采用基于面向对象的设计原理。开放式模块化结构, 可实现与通用应用, 软件和用户程序想结合。保证了系统的通用性。实现3 5 k V 变电站无人值班, 可以采用调度自动化系统与远动R T U 来实现, 也可以在变电站装备综合自动化系统。如果用远动装置来实现变电站无人值班, 应是几个站同时实现才更具意义。布局紧凑, 控制室小, 不建生活设施, 少站土地, 节约了投资, 是电网自动化发展的方向。

从适应增容扩建,升压的角度选择设计方案。35 k V 电压登记在我国电力网中是一个重要的电压等级, 3 5 k V 变电站在我国县级电力网中将长期使用。随着产品不断更新,相应的新型设备层出不穷, 设计方案应力求结线简单、清晰、操作方便, 提高可靠性,限制工程造价, 节约土地, 减少生产和生活办公设施建筑物的土建面积。发展方向应是向小型化、综合自动化和无人值班方向发展。在实际设计工作中, 必须按照负荷的性质、用电容量、环境条件、工程特点和地区供电条件及用户的经济承受能力, 安装、运行、维护、检修的技术力量, 备品备件购置是否方便, 抢修、操作、交通是否便利, 将来是否升压扩建, 与调度自动

化配合等方面的因素。从全局出发, 统筹兼顾, 选择出最佳设计方案。变电站电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线是由高压电器设备通过连接组成的接受和分配电能的电路，反映各设备的作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成变电站电气部分的主体。它直接影响运行的可靠性、灵活性，并对配电装置的布置、继电保护的配置、自动装置和控制方式的选择，起决定性作用。因此，在确定主接线时，电气主接线要满足必要的供电可靠性、经济性、保证供电的电能质量，另外主接线应能适应各种运行方式，具有发展和扩建的可能性。

变电站自动化技术在我国电力行业有着广泛的应用。智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟, 以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用, 变电站中所有信息的采集、传输和处理全部数字化。变电站综合自动化、数字化已经是变电站建设的主流, 随着9 月能变电站技术导则通过评审, 变电站智能化将成为变电站建设的必然趋势。IEC61850的提出对变电站技术而言有里程碑式的意义, 但从年左右推出并在不断修订以来, 至今已有5年时间。变电站技术从传统变电站、自动化变电站、数字化变电站至今, 技术的进步与发展日新月异。自动化变电站是对传统RTU 的功能扩展和变电站二次系统的计算机化升级, IEC61850是对变电站自动化技术的总结和规约, 在此基础上发展了数字化变电站, 将一部分一次设备(如: 电压、电流互感器等)纳入数字化的范畴。国家电网公司提出了建设智能变电站的目标。智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成, 以高速网络通信平台为信息传输基础, 自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能, 并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。智能变电站分为设备层、系统层。设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成,实现IEC61850中所提及的变电站测量、控制、保护、检测、计量等过程层和间隔层的功能。系统层相当于变电站的站控层, 实现信息共享、设备状态可视化、智能告警、分析决策等高级智能应用, 包含智能变电站系统级的先进功能。随着高压设备智能化的不断发展, 传统意义上的一、二次设备间的界限也将逐渐模糊, 一次设备通过安装和集成智能组件, 将成为智能设备。可见, 智能变电站对数字化、自动化变电站有向上、向下两个方面的拓展。向上, 加入并强调自动分析和决策的智能控制功能; 向下, 将更多一次设备数字化、智能化。为了实现智能变电站的目标, 紧密结合智能变电站建设的实施原则和技术路线, 开展智能装备研发及装备智能化改造, 开展智能变电站综合信息分析, 探索全新的变电运行管理模式, 推动国家变电站的技术革新和电力事业的发展。

变电站综合自动化系统是利用微机技术, 将变电站的控制、测量、信号传输处理、继电保护、故障录波、远动等功能溶为一体的多机共享系统。由此可见, 它能够减少硬件, 提高设备的利用率, 简化二次接线, 使变电站主控室面积和成本降低, 大量节省投资, 克服以往计算机技术在变电站单一功能的缺点和不足。

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篇2：变电站设计开题报告

一、文献综述变电站的概述

随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1]

结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性。在此我为了满足某地区的要点需要，提高电能质量。我拟建一座220KV变电站。220KV变电站电气部分部分设计的内容

变电站设计的内容力求概念清楚，层次分明，结合自己设计的原始资料，参考变电站电气设计工程规范，经过大量翻阅工作，了解设计基本过程，从而进一步指导设计内容的开展。现将自己查阅文献的工作归述为：通过查阅馆藏书籍，课本和网络资源，了解电力工业的有关政策，技术规程等方面知识，理清自己的设计思路，查询有关电气设备等最新动态价格及参数。从而为自己的设计提供有力的依据。

通过查阅文献，进行论述，提出我的设计思路和具体设计内容，以便于为设

计工作提供有理可据的参考价值。通过查阅变电站设计规程，了解发变电站设计的一般过程及相关的设计规程，明白了自己要设计一个变电站的设计内容，清楚

设计任务。如电气主接线设计，短路计算，设备的选择，防雷接地等。树立了正

确的设计思路，主要涉及以下内容；

1.电气主接线是变电站设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节，主接线的拟定直接关系着变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和

自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。结合原始资料分析，以及各种接线方式的优缺点，适用范围进行综合比较，确定出最终的接线方案；

2.在变电站的选型应根据其容量和台数、主变压器形式等进行选择；

3.短路电流计算是为了更好地选择电气设备，继电保护的配置及整定等，了解了电力系统的短路计算知识，学习了短路计算的方法，从而完成自己的设计

中的短路计算部分；

4.导体及电气设备选择是设计的主要内容之一，因电力系统中各种电气设

备的作用和工作条件并不一样，具体的选择方法也不完全相同，但是对它们的基

本要求是一致的，电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并

按短路状态来校验热稳定和动稳定；

5.高压配电装置在电力系统中起着接受和分配电能的作用，从中了解到了

电气布置知识，通过对配电的基本要求，设计原则的了解，为自己的设计做了较

合理的布置；

6.电力系统的安全性主要体现在继电保护方面，结合继电保护的作用，基

本要求（选择性、速动性、灵敏性、可靠性）主要对变压器的差动保护（主保护）、过电流保护（后备保护）、过负荷保护进行了讲解和简单介绍；

7.为了确保变电站的安全，结合防雷保护知识，防雷技术主要从两个方面:

一是雷直击于发电厂,采取了装设避雷针的方法;二是发电厂的雷电入侵波采取

装设阀式避雷器的防雷保护措施；

二论文提纲

第1章引言

篇3：变电站设计开题报告

1.1 问题的提出

1) 目前在美国、日本等国家, 都在中小学开设了机器人课程。机器人教育是创新精神和动手能力的载体, 已经逐渐进入我国中小学课堂, 我校也就VEX机器人设计方面作为校本课程有所实践。

2) 中国正在实施创新驱动发展战略, 大力推动大众创业万众创新、互联网+和中国制造2025, 这将有力促进机器人新兴市场的成长, 创造世界上最大的机器人市场。

3) 我市中小学机器人竞赛活动从2003年开始起步, 在市教委、市科协的高度重视和大力培育下, 已经初见成效, 在国际、国内各类赛事上取得了优异成绩, 部分项目发展水平走在了全国前列。从2010年开始, 市教委、市科协整合了“全国中小学信息技术创新与实践活动”“全国中小学电脑制作活动”和“中国青少年机器人竞赛”三项全国赛事的学生机器人竞赛项目。其中VEX机器人比赛项目是机器人竞赛的一个重要项目。

4) 近年来, 我校参与了南岸区牵头的课程改革和课程领导力建设, 在校本课程设计方面有了一点尝试, 但还不系统, 不成体系。另一方面我校参加全国、市、区组织的各级VEX机器人工程挑战赛已有7年, 成立了机器人工作室, 有6套VEX机器人, 专业辅导教师2名, 在这段时间, 我校参加区、市、全国各类比赛也取得了比较好的成绩, 如全国青少年机器人竞赛初中组二、三等奖, 市机器人大赛连续几届一等奖等, 这些成绩在重庆市内有较大影响。近三年, 我校也在这一项目的校本教材编写、课程标准制订、课程评价体系方面做了一些尝试。但是这一项目还没能形成一门成熟校本课程。因此我们选择了这一课题进行研究, 希望通过此立项课题的研究, 可以改变我校没有正规的机器人课程学习的现状, 使我校的学生有一门正规可以选修的校本课程, 让学习机器人技术的学生在学习机器人课程时有正规化的课程内容和严谨的学习标准。另外, 可以通过此校本课程的开发, 提升研究教师的课程理论研究水平, 同时让VEX机器人的学习有课程体系作支撑, 丰富VEX机器人的学习内容。

1.2 研究意义

1) 理论意义。

(1) 校本课程开发尽可能地反映社区、学校和学生的差异性, 及时融进最新的科技成果、社会问题, 充分考虑到教师的积极参与、学生的认知背景与需要, 为学生提供多样化的课程选择, 它在一定范围内可以补充国家课程开发的不足。

(2) 使创新教育理论与创新教育实践有机结合。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010~2020) 》中明确提出了创新人才的培养模式, 并曾40多次提到“创新”一词。机器校本课程的开发和实施, 正为创新教育理论与创新教育实践的有机结合以及创新成果的保护提供了有效的平台。

(3) 为培养学生具备“21世纪技能”提供了有效的平台。适应能力、多种交流能力、非公式化的问题解决能力、自我管理及自我发展能力、系统化的思维能力被称为“21世纪技能”的组成部分。机器人课程以它自身具有的鲜明特点, 能为培养学生具备“21世纪技能”提供有效的平台。

2) 实践价值。

(1) 学生发展的需要。在中小学机器教学活动中, 学生必须亲手设计与制作机器人, 自己决定在组装机器人的过程中用到哪些零部件。在电脑上设计程序, 然后再不断地进行试验, 不断地修改相关设备参数, 实现最优化的实施效果。在这个过程中, 学生可以得到很多方面的锻炼。

(2) 提升学生参加机器人竞赛能力的途径。通过本课题的研究, 让没接触过VEX机器人工程挑战赛的学生从零起点学起, 以参加比赛为目标之一, 在搭建VEX比赛机器人的过程中, 以解决一个接一个的问题为目标, 以小组为单位分析问题、解决问题, 在实践中设计方案, 在解决问题的过程中逐步成长。最终在大赛中取得好成绩。

(3) 学校科研兴校的需要。实现科研兴校是我校近几年发展规划目标中十分重要的一个方面, 也是教师队伍内涵发展的关键环节, 更是我们学校能否再上一个新台阶的关键。抓住课题研究这个机会, 通过专家的引领, 教师参与教育科研活动, 从而提高全体教师的素质, 解决教育教学中的实际问题, 提高教育质量和效益, 高效优质地实现学校内涵发展。

(4) 有利于教师的专业发展。校本课程开发赋予了教师一定的自主权, 充分调动了教师积极参与课程开发的热情, 为教师提供了发挥创造性空间和大显身手的机会。教师参与课程开发有助于提高教师的专业水平和课程意识, 对实施国家课程和地方课程也有促进作用。机器人是全新的信息技术教学领域, 在开展机器人课程开发过程中, 教师不仅是实施者, 更是教学的设计者、教材的编制者。这些都要求教师在教学过程中不断地去探索规律, 提高自身的理论素养。不仅要有扎实的基本功, 专业的学科知识, 精湛的教学艺术, 还要有整合贯通的综合能力。

2 理论基础与依据

2.1 皮亚杰建构主义理论

教育心理学家强调, 在建构主义看来, 认识是一种适应性活动, 皮亚杰认为, 学习并不是个体获得越来越多外部信息的过程, 而是学到越来越多有关他们认识事物的程序, 即建构了新的认识图式。VEX机器人课程涉及的内容广泛, 有着许多交叉领域的知识, 结构比较复杂, 因此学生无法按照一个固定的路径或模式来接收相应内容, 也不能将待解决的实际问题按照其特点归类, 再逐步分类解决。从硬件的搭建、编写程序、调试程序, 到运用各学科知识完成某项任务, 都由学生在相互的对话、讨论以及尝试中逐渐形成, 在此过程中, 学生不仅能共享提供的资源、工具, 还能在协商中分享各自的经验、观点, 相互学习、取长补短。

2.2 多元智能理论

霍华德·加德纳的多元智能理论认为, 儿童天生有八种智能:视觉空间智能、数理逻辑智能、语言智能、音乐智能、身体运动智能、人际交往智能和自我认识智能、自然观察者智能。这八种智能互相合作, 发挥功能, 又同时独立地存在。儿童会利用这八种智能认识这个世界和创造知识。机器人课程对促进学生的多元智能也是有帮助的, 机器人制作活动透过真实的情境, 亲身的体验, 使用积木、传感器、马达及齿轮等组件设计和制作自己的机器人, 并为机器人编写程序, 使它完成指定的动作。机器人制作也是一个跨学科的课程, 要灵活运用各种学科 (包括物理、逻辑、机械、电子和软件编程等) , 不但能培养学生的共通能力, 对多元智能的开发也有一定的作用。

2.3 合作学习理论

合作学习现在已成为当代教育理论、研究和实践领域中影响最大和成果最多的改革之一。它要求以学生为主体, 围绕教学的主题, 以合作的学习方式, 由学生进行合作互助、探索研究, 通过学生能动性、主动性发挥, 利用合作性人际交往, 促成学生认知、情感和社会性的全面发展, 培养发展学生的创新精神和实践能力。中小学生虽然对机器人所涉及的各个学科领域的知识都知之甚少, 甚至可以说连新手都谈不上。但如果能提供了一个合作学习的环境, 让他们参与到机器人的设计与制作活动中来, 并在个体之间的对话、协作、冲突中互动, 组成一个实践共同体, 具有共同的目标、协商的意义、实践、形成相互依赖的系统, 从而能把新知识和现有的知识整合起来, 明确阐述问题和推论, 不断地评论和重组他们的思维, 促进调节。所以机器人的课堂教学中, 在完成基本的知识把握之后, 关键是同学们以小组合作为形式, 进行创新设计、编制程序、组装部件、演习实验研究、研究反思等。

2.4 认知-发现学习理论

认知心理学家布鲁纳认为, 学生不是被动的知识接受者, 而是积极的信息加工者。学生的学习包括三个几乎同时发生的过程:获得新信息;转换信息;评价、加工处理信息。布鲁纳发现的学习教学模式强调内部学习动机的作用。本课题中, 合理的VEX机器人设计, 能够让学生边做边想, 教师提供给学生独立思考的条件, 而不是提供结果和知识, 从而让学生成为知识的主动吸收者。

3 核心概念界定

VEX机器人设计:是学生学习机器人、进行科技创新活动的平台。通过对这一机器人的学习与开发, 学生可以更好地掌握科学、技术、工程与数学的知识, 同时利用VEX机器人平台, 可以让教师和学生了解并开展与STEM有关的课程, 从而更好地发挥他们的聪明才智。涵盖内容主要包括:移动机器人, 机械臂, 机械化自动, 机械系统, 安防系统模拟装置, 小型住宅结构设计, 人工智能等。

校本课程开发:是指学校为了达到教育目的或解决学校的教育问题, 依据学校自身的性质、特点、条件以及可以利用和开发的资源, 由学校教育人员与校外团体或个人合作开展的课程开发活动。校本课程开发是促进教师专业发展的又一条重要途径, 因为校本课程开发不仅对教师提出了新的要求, 还为教师的专业发展提供了可能性。本课题所指的校本课程开发是专指以VEX机器人设计方法为主的学习课程内容。

4 同类课题的国内外研究现状述评

4.1 研究现状

截至2016年1月, 在中国学术期刊网络出版总库、中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库、中国重要报纸全文数据库以关键词检索, VEX机器人设计校本课程相关研究文献如下:

1) “VEX机器人课程”的相关文献0篇;

2) “VEX机器人”的相关文献5篇;

3) “机器人课程”的相关文献11篇;

4) “机器人”相关文献28 956篇;

5) “机器人教育”的相关文献42篇。

4.2 主要研究成果

1) 机器人教育理论。如彭绍东在《电化教育研究》上发表的《论机器人教育》 (上) 和 (下) 是对机器人教育较为系统、完整的研究。

2) 机器人教学的探索。对机器人教学的探索主要集中在两个方面: 一是对机器人学科教学的探索, 二是机器人教育与其他课程的整合方面。如董艳秋的探究式学习的实践探索——机器人在物理实验探究中的应用, 彭丽文的“高中机器人探秘教学设计”。

3) 对机器人竞赛的研究。由于目前机器人竞赛在机器人教育中的作用与影响, 国内学者也对机器人竞赛做了一些研究。研究内容主要集中于对竞赛的剖析, 竞赛器械的制作等等。例如赵玉良的“中小学足球机器人系统设计”, 何智的“中小学生机器人竞赛的教育价值述评”, 浙江宁波市的鄞州中学把VEX机器人开设为校本课程, 名为VEX机器人工程建设。

4) 教育资源的建设。由于机器人教育刚起步, 机器人教育资源较匮乏。主要有:关于机器人优秀主题网站展台——小学机器人教育专题研究;中小学机器人教学资源网站推介;优秀主题网站展台——机器人教育在线等。

4.3 现状述评

从已有的研究我们发现:

在数量上, 机器人教育的研究目前相对来说都比较少。多数的文献都是一些简单的论文, 真正把机器人教育作为课题来研究的只有几个。

在研究角度上, 机器人教育的研究主要是对机器人教育价值的挖掘, 教学实验的开展, 机器人教育理论的阐述, 机器人教育经验的介绍。但把机器人教育作为校本课程来开发的还没有。关于VEX机器人设计方面的校本教材, 校本课程更是没有。

我校的机器人校本课程研究刚刚启步, 以往属于课外活动开展, 前两年我们编写了相关的校本教材与课程标准, 而本课程还没有一个成熟的开发体系, 所以有必要针对校本课程的开发设计一个成熟的体系。

5 研究的创新及研究的假设

5.1 研究的创新

我校的VEX机器人校本课程的开发拟完整的开发一整套有关学生学习VEX机器人设计的技术型课程, 有着完备的课程开发的体系建设, 与以往很多学校的兴趣活动小组的建设有着本质的不同。更为重要的是我们主要是把VEX机器人的内容开发为成熟的校本课程体系, 为以后的教学实施找到了正规化的方向。

5.2 研究的假设

通过本课题的研究能探索出通过机器人设计提高学生创新能力、实践能力的策略, 构建与之相适应的课程标准、教学模式, 丰富和完善学生的创新能力、实践能力提高的理论体系。

6 研究的目标及内容

6.1 研究的目标

1) 提升教师课程研究的理论水平, 提高教师的VEX机器人教学能力。

2) 形成我校的科技类特长, 有正规的VEX机器人课程体系, 提升学生的自我创新设计能力, 良好的团队合作意识。

3) 提升学生的机器人竞赛能力。

6.2 研究的内容

1) VEX机器人设计校本课程标准研制。

2) VEX机器人设计校本课程开发研究。

3) VEX机器人设计校本课程实施研究。

4) VEX机器人设计校本课程评价体系研究。

7 研究的对象及范围

本课题研究的对象为科技类特长学生, 范围为我校学生中有兴趣、长期坚持学习VEX机器人技术的学生。

8 研究思路及方法

8.1 研究思路

8.2 研究方法

1) 文献研究法:在思考选题背景、拟定研究题目、课题研究进行过程中使用。

2) 调查法:对学生的知识基础及后期学习能力进行调查。

3) 行动研究法:本课题在行动研究中不断地探索、改进和解决在课题研究中的实际问题。

4) 经验总结法:在本课题研究过程中, 不断总结, 归纳规律。

5) 观察法:观察学生在学习本课程过程中的能力提升情况。

9 研究计划及步骤

10 预期成果

1) 研究报告。

2) VEX机器人校本课程标准一套。

3) VEX机器人设计校本教材一套。

4) VEX机器人校本课程评价体系一套。

5) 竞赛成果。

11 课题组构成及分工

略

12 课题经费预算

篇4：变电站设计开题报告

环节一：表格的发放及开题准备

给学生三周左右的时间，作开题准备。详细准确地传达具体任务及陈述的基本内容。

基本的陈述内容：①标题；②背景；③目的意义；④小组成员及分工；⑤指导老师；⑥主导课程及相关课程；⑦研究方法；⑧活动步骤及阶段目标；⑨研究所需的条件；⑩预期成果及表达形式。

教学理念：开结题环节陈述的内容给学生提最低要求，不划定上限，但是陈述时间为15分钟内，激励学生自我发挥。

环节二：开、结题活动相关人员的选拔及思考

主持人：在主持人选拔的过程中，我经历一男一女、两男生、两女生、主持人团等多种组合形式。经过两年多的观察，我最终推荐主持人团这种形式。

在主持人选拔时，我采取了激励机制——参与主持活动为自己小组挣分。所以，每个小组只要有这方面能力的同学大部分都会参与进来。

主持人由教师首轮筛选，初步控制主持人的质量，然后召集选中的所有主持人布置任务，提出最低要求。在主持过程中，能力欠佳的注意沟通、及时淘汰，避免过多地影响开题和结题的质量。优胜者在这个过程中能力不断地得到肯定和锻炼，他们会更努力、更认真地投入这项活动中。

教育理念：我认为高中教育不是培养精英，而是让更多的学生获得锻炼的机会，参与到各种教学活动中，体会到其中的快乐。

评委分为两部分：一是教师，一是学生。教师评委对于班内开结题活动就一个科任教师或班主任。学生评委，我是这么设计的：一个班有几个小组，就有“几个评委”，这里的几个评委不是数字上的几个，也不是传统的从学生中选出评委，而是每个小组发了一份评委评价表，由小组内部协商：“怎么干？由谁干？”我看到：“有的小组是商量着打分；有的小组是轮流打分；有的是一个人打分。”不管怎样，我看到更多的学生参与到这项教学活动中，而我同样收到合理的评分结果。而更多的权力、合作、协调与锻炼交予学生，突出了学生的主体作用。

统分员：统分员也是班内公开、各组推荐上来的，统分员由于能力要求不高，所以人数较多，人数多时，每组限定一人，并将之分为几个工作组，每个工作组连任两期，并负责培训下一个工作组。并在工作过程中引入竞争，最终把那些愿意干、认真干、干得好、干得快的留下。少了就再培养，多了就编组轮流工作。

统分员的职责和任务：在各组汇报完毕后，迅速地将分到的小组的评分登记在表格中，并回到原位，与别的统分员交换、补足信息。然后去掉最高分和最低分，计算平均分，并与别的统分员核对，取众数，最后将结果传递给主持人。

统分员的位置设在第一排中央，方便与教师、主持及全班范围内互动。

黑板背景设计员：全班范围内推荐，把那些字写得好、画画得好的登记在册。任由他们自由组合，或一人一期、或一组一期、或两人搭档、或三人配合。总之，不拘一格由学生自主，而我要求的就是上课之前把这节课的主题以大字形式或写或绘在黑板上。

思考：班内开题报告、结题答辩一般由老师布置教学场景，有的老师不擅长书法，大多数老师也不愿意花费太多心思在这上面，

所以我看到的一般都是几个大字在黑板上，谈不上艺术与美感。

但当我将这个舞台和机会交予学生并引入组间竞争时，学生给了我许多惊喜。虽然都是粉笔，但漂亮的艺术字、书画、平面字体设计等都出现了。

环节三：开结题活动相关人员实习

虽然教师交代，但对学生而言，真正实施起来，各类人员之间的配合，以及自己该干什么，该怎么干，并不是很清楚。所以，我非常重视开题的第一次课的各个环节，该提醒的提醒，该干涉的干涉，该交代的交代，该纠正的纠正。这样第一节课只安排一个组做开题，便于所有人员都能清楚熟悉自己的任务和流程，第二节课开始，就可以有条不紊地正常进行了。

班内纪律的调控：纪律控制，我采取了以组为单位的组牌管理制度，将组牌放于小组中间，只要有违纪行为，就扣小组分，全组成员存在连带关系，迫使成员间相互提醒督促。个别屡教不改

的，可开除组籍——遭受小组甚至全班的排挤，因为没有人愿意被拖累，被一个小组开除的学生一般没有第二个小组收留。这样一来，对于爱违纪的学生会承受一定的压力，便于提高他们的自控力。这种管理方法，从小组建好后就可以开始使用。

我推荐“以组为单位的组牌管理制度”，使用起来感觉效果不错，这也是多年教学所悟。被开除的组员，形成“特别小组”，教师重点教育帮扶，一个学期后，又获得新生的机会。

篇5：变电站设计开题报告

1.原始资料

(1)电压等级：110/10kV，回路数110kV进出线2回，10kV出线8回，35kV出线6回。

(2)10kV负荷情况：2回10KM线，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=3000h/年;2回10KM线，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=30000h/年;4回20KM线，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=6000h/年。

(3)35kV负荷情况：2回40KM线，每回越送2800KW;Tmax=5600h/年;4回50KM线，每回越送2800KW;Tmax=5600h/年，并且Ⅰ、Ⅱ类负荷占70%。

(4)自然条件：当地年最高气温37摄氏度，年最低气温-10摄氏度，当地海拔1000米，当地雷暴日30日/年，地震裂度：3.5级;污秽等级：0级。

(5)系统情况：Xsmax=0.25，Xsmin=0.3(Sd=100MVA)。

(6)地区变电所采用LW6-126型断路器，后备保护动作时间为3.5s.

2.选题目的及意义

变电站自动化自20世纪90年代以来一直是我国电力行业中的热点之一，所以成为热点，是建设的需要。日前全国投入电网运行的35-110kV变电站18000座(不包括用户变)，220kV变电站有1000多座，500kV变电站大约有70座。而且每年变电站的数量以3%-5%的速度增长，也就是说每年都有数千座新建变电站投入电网运行。同时，根据电网的`要求，特别是自上个世纪末在我国全范围内开始的大规模城乡电网改造，不但要新建许多变电站，现有将近一半以上的建设于上世纪六、七十年代、甚至还有五十年代的老旧变电站因设备陈旧老化而面临改造。二是市场的因素，采用综合自动化系统，可在远方设立集控站，通过远方遥控、遥信、遥测、遥调、遥视等五遥功能集中监控若干个变电站，变电站现场实现无人值班，节约了大量的人力;它通过SCADA系统与MIS系统结合实现了办公自动化，提高了管理效率，为管理人员的决策提供了切实有力的依据。

3.主要参考文献

(1)电力工程电气设计手册(电气一次部分、电气二次部分)，水利电力出版社，1990

(2)王锡凡，电力工程基础，西安交通大学出版社，

篇6：水电站开题报告

学生：李彪

指导老师：彭云枫

三峡大学成教学院水利水电

1工程概况

1.1内容

老君山水库位于云南省永善县西北部，弥沙河上游白石江上段老君山河上，其位于横断山脉的中段，金沙江于澜沧江的分水岭地带。流域最高点4247m，坝址最低点2660m。老君山河发源于老君山路路角，自北向南流经竹坪、锯木厂，锯木厂以下转向西南流经清坪后于龙塘于美水河汇合后为白石江。全流域面积80.6Km2，主河长18.70Km，主河道平均坡降0.0522。

水库区地势北部与东部及南部高，西部低，为高山深切割陡坡地形，侵蚀堆积地貌，库区为峡谷地形，两岸坡高而陡，库行条件差。主要出露三叠系上统古村组及印支一燕山期火成岩地层。库区水文地质条件简单，厚层至块状花岩斑岩石英岩赋存裂隙水，属裂隙水含水岩组，透水性强，主要为中等透水。库区两岸地下水位出露较高，属地下水补给水库。库区内植被较好，款无大的坍塌、滑坡、泥石流等不良物理地质现象。但两岸山坡陡峭，岩石风化较强，小型坍塌现象较多。

老君山水库总库容1200万m3，总供水量1253.4万m3，农业供水870.8万m3，灌溉面积3.7640万亩，工业及乡镇供水382.6万m3。依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），工程为中型水库，工程等级为Ⅲ等，主要水工建筑物：大坝、溢洪道、输水道、输水隧洞级别为3级，施工导流等临时性建筑物级别为4级。

均质坝，就是指物料的料液在挤压，强冲击与失压膨胀的三重作用下使物料细化，从而使物料能更均匀的相互混合，使整个坝体更加稳定。

2本工程设计的目的和意义

土石坝是修建历史最悠久、世界上建设最多而且也是建得最高的一种坝行。公元前2900年，在埃及首都孟非司城附近尼罗河上修建一座高15M，顶长240M的挡水坝是世界上第一坝，他就是土石坝。我过已建的8万6千座水坝绝大多数是土石坝。前苏联建的罗贡土石坝坝高325M。土石坝如此长久而广泛地被采用，与它对基础的广泛适应性、建坝材料可当地采取，施工速度快、经济等主要优点有关。选择土石坝坝行进行设计研究，目的是：（1）巩固加深所学专业知识，扩大专业知识面，使所学知识系统化。

(2)培养运用所学知识解决实际工程问题的能力，要求我们掌握基本的设计原则、设计方法和步骤。

（3）培养独立思考的工作能力，通过毕业设计加强中外文资料查阅、翻译、设计计算、绘图、编写设计报告、使用规范手册以及计算机应用能力培养。

（4）培养正确的设计思想和观点，严谨负责、实事求是、刻苦专研和勇于探索、创新的工作作风和学风，贯彻国家有关建设方针、政策的科学态度。

老君山水利枢纽工程任务多，坝址工程地质条件复杂，以此作为毕业设计对象，不仅能够使我们掌握各种建筑物的设计理论和方法，同事也锻炼了我们解决一些复杂问题的能力。

土石坝工程施工简便、地质条件要求低、造价便宜，平可以就地取材且原料丰富，因此是水利水电工程中极为重要的一种坝型、土石坝工程的建设历史久远，并经久不衰。随着科学技术的进步，今天的土石坝工程涵盖了土料防渗、混凝土面板防渗。土工膜防渗等类型。

我国各地气候、地质和经济等条件存在巨大差异，因而土石坝工程在不同地区的建设中所遇到的技术问题也大不相同。对这些问题在逐步改进施工工艺采取有针对性措施同时，还应结合当地情况研究使用新材料、新结构，很好地吸收国内外多方面实践经验和教训，在理论上深入开展有益的科研工作和探索。目前，土石坝工程建设水平和技术

不断提高和发展，特别市20世纪90年代来，随着我国社会经济的发展，水利水电工程建设突飞猛进，土石坝坝高开始向300米级高度研发建设。筑坝技术难题的攻克，使我国累积了大量的工程建设经验，并在理论上有所突破。因此以土石坝为毕业设计题目，在老师的指导下完成毕业设计任务，将会为未来工作打下一个良好的基础。

3设计的具体内容、步骤和成果

3.1设计的主要内容

均质土坝施工方法探讨、均质土坝常见干缩裂缝处理、灌浆法处理均质土坝裂缝、均质土坝坝体渗透系数测试

3.2均质土坝设计任务

（1）了解工程现状以及问题

（2）确定总体设计方案

（3）编写计算说明书

（4）绘制工程施工图

（5）设计整理装订

3.3设计成果

（1）开题报告一份。