分布式发电系统的应用及前景论文

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篇1:分布式发电系统的应用及前景论文

分布式发电系统的应用及前景论文

【摘要】本文从当今世界分布式发电系统的应用背景入手,介绍了分布式发电技术的分类及与集中式供电系统相比的有利之处,分析了该技术在国内、外的发展现状及前景。

现在全世界供电系统是以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统。虽然全世界90%的电力负荷都由这种集中单一的大电网供电,但是当今社会对能源与电力供应的质量与安全可靠性要求越来越高,大电网由于自身的缺陷已经不能满足这种要求。由于大电网中任何一点的故障所产生的扰动都会对整个电网造成较大影响,严重时可能引起大面积停电甚至是全网崩溃,造成灾难性后果,这样的事故在国外时有发生;而且这种大电网又极易受到战争或恐怖势力的破坏,严重时将危害国家的安全,如科索沃战争和刚刚结束的海湾战争等;另外集中式大电网还不能跟踪电力负荷的变化,而为了短暂的峰荷建造发电厂其花费是巨大的,经济效益也非常低。根据西方国家的经验:大电网系统和分布式发电系统相结合是节省投资,降低能耗,提高系统安全性和灵活性的主要方法。

1 分布式发电的简介

分布式发电指的是在用户现场或靠近用电现场配置较小的发电机组(一般低于30MW),以满足特定用户的需要,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。这些小的机组包括燃料电池,小型燃气轮机,或燃气轮机与燃料电池的混合装置。由于靠近用户提高了服务的可靠性和电力质量。技术的发展,公共环境政策和电力市场的扩大等因素的共同作用使得分布式发电成为新世纪重要的能源选择。

通过分布式发电和集中供电系统的配合应用有以下优点:

(1)分布式发电系统中各电站相互独立,用户由于可以自行控制,不会发生大规模停电事故,所以安全可靠性比较高;

(2)分布式发电可以弥补大电网安全稳定性的不足,在意外灾害发生时继续供电,已成为集中供电方式不可缺少的重要补充;

(3)可对区域电力的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧区、山区,发展中的中、小城市或商业区的居民供电,可大大减小环保压力;

(4)分布式发电的输配电损耗很低,甚至没有,无需建配电站,可降低或避免附加的输配电成本,同时土建和安装成本低;

(5)可以满足特殊场合的需求,如用于重要集会或庆典的(处于热备用状态的')移动分散式发电车;

(6)调峰性能好,操作简单,由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动。

2 分布式发电的分类

根据所使用一次能源的不同,分布式发电可分为基于化石能源的分布式发电技术、基于可再生能源的分布式发电技术以及混合的分布式发电技术。

(1)基于化石能源的分布式发电技术主要由以下三种技术构成:①往复式发动机技术:用于分布式发电的往复式发动机采用四冲程的点火式或压燃式,以汽油或柴油为燃料,是目前应用最广的分布式发电方式。但是此种方式会造成对环境的影响,最近通过对其技术上的改进,已经大大减少了躁音和废气的排放污染。②微型燃气轮机技术:微型燃气轮机是指功率为数百千瓦以下的以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机。但是微型燃气轮机与现有的其它发电技术相比,效率较低。满负荷运行的效率只有30%,而在半负荷时,其效率更是只有10%~15%,所以目前多采用家庭热电联供的办法利用设备废弃的热能,提高其效率。目前国外已进入示范阶段,其技术关键主要是高速轴承、高温材料、部件加工等。③燃料电池技术:燃料电池是一种在等温状态下直接将化学能转变为直流电能的电化学装置。燃料电池工作时,不需要燃烧,同时不污染环境,其电能是通过电化学过程获得的。在其阳极上通过富氢燃料,阴极上面通过空气,并由电解液分离这两种物质。在获得电能的过程中,一些副产品仅为热、水和二氧化碳等。氢燃料可由各种碳氢源,在压力作用下通过蒸汽重整过程或由氧化反应生成。因此它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。

(2)基于可再生能源的分布式发电技术主要由以下几种技术构成:①太阳能光伏发电技术:太阳能光伏发电技术是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转换为电能。光伏发电具有不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单等优点。但是此种分布发电技术的成本非常高,所以现阶段太阳能发电技术还需要进行技术改进,以降低成本而适合于广泛应用。(2)风力发电技术是将风能转化为电能的发电技术,可分为独立与并网运行两类,前者为微型或小型风力发电机组,容量为100W~10kW,后者的容量通常超过150kW。近年来,风力发电技术进步很快,单机容量在2MW以下的技术已很成熟。

(3)混合的分布式发电技术通常是指两种或多种分布式发电技术及蓄能装置组合起来,形成复合式发电系统。目前已有多种形式的复合式发电系统被提出,其中一个重要的方向是热电冷三联产的多目标分布式供能系统,通常简称为分布式供能系统。其在生产电力的同时,也能提供热能或同时满足供热、制冷等方面的需求。与简单的供电系统相比,分布式供能系统可以大幅度提高能源利用率、降低环境污染、改善系统的热经济性。

3 分布式发电在国内外的发展状况与前景

(1)在美国,容量为1kW到10MW分布式电源发电和储能单元正在成为未来分布式供能系统的有用单元。由于分布式电源的高可靠性、高质量、高效率以及灵活性,故可满足工业、商业、居住和交通应用的一系列要求。预计几年后,新一代的微汽轮机(10~250kW)可以完全商业化,为调峰和小公司余热发电提供了新机会。

在美国国内到,由于新的能源需求与老的电厂的退役,估计要增加1.7×1012kW・h的电,几乎是近增量的2倍。为满足市场需要,下一个之后,美国的分布式发电市场装机容量估计每年将达5×109~6×109W,为解决这个巨大的缺口,美国能源部提出了以下几个涉及分布式发电技术的计划,包括燃料电池、分布式发电涡轮技术、燃料电池和涡轮的混合装置等。可以预料,在不久以后,分布式发电技术将在美国得到相当的发展。

(2)在我国,随着经济建设的飞速发展,我国集中式供电网的规模迅速膨胀。这种发展所带来的安全性问题不容忽视。由于各地经济发展很不平衡,对于广大经济欠发达的农村地区来说,特别是农牧地区和偏远山区,要形成一定规模的、强大的集中式供配电网需要巨额的投资和很长的时间周期,能源供应严重制约这些地区的经济发展。而分布式发电技术则刚好可以弥补集中式发电的这些局限性。在我国西北部广大农村地区风力资源十分丰富,像内蒙古已经形成了年发电量1亿kW・h的电量,除自用外,还可送往北京地区,这种无污染绿色能源可以减轻当地的环境污染。在可再生能源分布式发电系统中的除风力发电外,还有太阳能光伏电池、中小水电等都是解决我国偏远地区缺电的良好办法。因此,应引起足够的重视。

在我国城镇,分布式发电技术作为集中供电方式技术不可缺少的重要补充,将成为未来能源领域的一个重要发展方向。而在分布式发电技术中应用最为广泛、前景最为明朗的,应该首推热电冷三联产技术,因为对于中国大部分地区的住宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂来说,都存在供电和供暖或制冷需求,很多都配有备用发电设备,这些都是热电冷三联产的多目标分布式供能系统的广阔市场。

4 结论

如果说电力市场化是电力行业的重大改革,那么分布式发电可认为是电力行业的重大技术改革,两者共同作用将使未来世界的电力行业呈现全新的面貌。随着电力体制改革的发展,分布式发电也可为一些用户提供一种“自立”的选择,使其更能适应易变的电力市场。此外,由于分布式发电设施的安装周期短,不需要现存的基础设施,而且与大型的中央电站及发电设施相比总投资较少,因此在电力竞争性市场建立后分布式发电的作用将会日益明显和重要,从而可与现有电力系统结合形成一个高效、灵活的电力系统,提高整个社会的能源利用率,提高整个供电系统的稳定性、可靠性和电力质量。

篇2:太阳能屋顶发电前景如何论文

太阳能屋顶发电前景如何论文

摘要:《上海市10万个太阳能屋顶计划》可行性调研最近完成初稿,把发电厂建在屋顶上不再遥远!根据计划,未来上海10万个屋顶有望安装太阳能发电系统,每年至少发电4.3亿度。对于处在电荒中的上海,这当然是好消息,那么中国缺能,我们不能辜负头顶的大好阳光。

关键词:太阳能发电 发电厂 屋顶

《上海市10万个太阳能屋顶计划》可行性调研最近完成初稿,把“发电厂”建在屋顶上不再遥远!根据计划,未来上海10万个屋顶有望安装太阳能发电系统,每年至少发电4.3亿度。对于处在电荒中的上海,这当然是好消息,那么――

“中国缺能,我们不能辜负头顶的大好阳光。”这是《上海市10万个太阳能屋顶计划》的主持者,上海交通大学太阳能研究所所长崔容强教授的呼吁。面对迫在眉睫的能源危机,太阳能因其清洁、高效和永不衰竭的特点受到了世界各国能源专家的青睐,并被业内人士称为“黄金电”。没有油田煤矿的上海拥有两亿平方米的屋顶,每天只要有阳光,每个屋顶将会是一个小型的绿色发电厂;把上海的大小屋顶、建筑立面联合起来,可建成一座巨型“发电厂”。以上海现有两亿平方米平屋顶的1.5%,即十万个屋顶(约300万平方米),为其安装“太阳能并网屋顶光伏发电系统”,每年至少能发电4.3亿度。

高额投资,谁来买单

要利用这些普通的屋顶获得电能,需要多少投资呢?按照目前的市场价格,为10万个屋顶安装光伏发电系统约需投资150亿元。对于如此浩大的计划,项目拟分两期完成。第一期―:完成光伏屋顶1万套,每套3kW。装机3万kW,年发电量3300万kW/h。按每套15万计算,第一期需投资12.7亿元。第二期―:完成光伏屋顶9万套,每套3kW,装机27万kW,年发电量2.97亿kW/h。按每套9万元计算,需投资92.6亿元。

太阳能发电屋顶造价不菲,谁将为其买单呢?

“就像上海当初安装煤气管道一样,太阳能屋顶也可以如此推行。”崔教授认为,政府应该主导推行安装,项目所需资金可多方筹措。该项目讨论了日本现行的“补贴法”来推进“光伏屋顶”,操作比较简单可行,建议在上海试用。所谓“补贴法”即对初装光伏屋顶的用户进行补贴。政府补贴额度可从50%开始,以后逐年下降,以每年推广量来控制补贴额。

专家还建议资金来源在上海电网内摊分。估算上海全市用电量达到960亿kW/h,如每1kW/h多收0.01元电费,则全市每年可以多收电费近9.6亿元人民币,将这笔钱与上海绿色电力用于光伏发电的资金合成为“上海阳光基金”,补贴“上海10万个太阳能光伏屋顶”,即基本上可平衡预算,甚至还可以从中提出一部分支持光伏科研和产业。

推广发展的关键:降低成本

屋顶发电,降低成本迫在眉睫。目前该项目面临的问题是:用于光伏屋顶的晶体硅太阳电池大量生产的原材料严重紧缺,目前90%的原材料都需要到国外采购。因此专家建议有关部门组织力量攻关,解决材料国产化问题,为光伏屋顶大幅度降价创造条件。上海市科委社发处马兴发处长认为,《上海10万个太阳能屋顶计划》项目的实施也可以带动上海的光伏产业起飞,从而在客观上推动太阳能电池材料国产化,快速降低成本,甚至将引导上海的“零能建筑”、“产能建筑”诞生。

“前,手机在许多人眼里还是种奢侈品呢,如今不也是很平常?”崔教授告诉记者,和手机一样,随着生产规模的扩大,太阳能屋顶的成本会逐年下降。现在我国的太阳能屋顶造价大约为50元/瓦,国际上约为3―4美元/瓦,随着技术的进一步成熟,将来成本可能降至1美元/瓦。一套屋顶太阳能电池板的寿命约为30―50年,这期间无需维护,使用成本接近于零。据日本和欧美科学家预测,到年,国际间光伏发电的成本可降到6美分/度(相当于0.5元人民币/度)以下,可与火力发电成本大体持平。

除了成本因素,马兴发处长表示屋顶的产权问题以及太阳能屋顶建成后的管理问题也是该计划需要解决的。

计划需要“阳光政策”

只需要买套设备,然后什么都不用做,你就可以每天坐在家中赚钱,另一方面,还能给国家提供所需要的清洁能源。这就是德国等国家于上世纪90年代实施的“百万屋顶计划”。

德国政府规定,太阳能电站在公共电网中每发1kW时电,由政府补贴0.574欧分(相当于人民币5.74元),而居民屋顶发电将比太阳能电站发电的价格还要高。德国电价是0.1欧元/度,而电力公司回购太阳能发电的价格是0.5欧元/度,差价调动了居民的积极性。和1990年前德国率先在世界上推出屋顶计划的响应者寥寥相比,到,德国共安装了10万个太阳能屋顶。

国家政策引导甚至强制规定,是太阳能能够在德国等国家大规模应用的关键。德国政府除了提供10年无息信贷,还提供37.5%的`补贴。此外,还制定了相关的政策保障输电商对屋顶太阳能发电电量的优先购买并保证太阳能发电电价高于常规能源发电的电价。一系列的优惠政策为10万屋顶计划在德国的推广起到了保驾护航的作用。

崔教授表示,充足的日照、一流的太阳能科研机构、成熟的光伏发电设备生产企业,以及刚刚出台的“绿电”机制,是上海发展10万屋顶计划得天独厚的优势。参考德国等国家10万屋顶计划成功推广的经验,上海如果再多一点“阳光政策”,屋顶发电就不再是梦想。

篇3:分布式通用航空服务站系统探讨论文

摘要:文章主要从分布式通用航空服务站系统构建的意义及其功能与组成两个角度对文章主题进行了分析。所谓的分布式通用航空服务站系统的本质为一种地面设施系统,其主要功能在于对有关飞行方面的信息进行处理,并将其分类汇总,以为有关人员对于上述问题的研究提供参考。就目前的情况看,我国对于这一系统的构建已经取得了较为良好的效果,同时,系统的应用也对我国航空领域的发展带来了很大的价值。

关键词:分布式通用航空服务站;系统;功能;组成

随着社会对于通用航空要求的不断提高,传统的航空服务站中的诸多缺陷开始逐渐暴露出来,为了使我国的通用航空领域能够得到更大程度的进步,必须要提出相应的措施去解决其中存在的问题,这样才能使航空运输的安全性以及效率均得到不断的提高。分布式通用航空服务站系统的开发与应用能够有效的解决传统航空服务站中存在的问题,因此有必要对这一系统进行充分的研究。需要注意的是,CNS技术属于支撑系统运行的一个主要技术,因此对这一技术研究也非常必要。

篇4:分布式通用航空服务站系统探讨论文

分布式通用航空服务站系统构建的意义主要体现在能够解决传统航空服务站中存在的低效率以及低安全性的问题方面,同时,对这一系统进行构建也是社会经济与科技发展的必然要求。当前,技术水平已经成为了社会评价一个领域发展现状以及发展前景的主要标准,这一规律在国与国的范围内同样适用,作为一个国家软实力的主要体现,技术水平的提高对于一个国家整体综合实力的提高能够起到巨大的作用。分布式通用航空服务站的构建体现的便是我国航空领域技术水平的提高,另外,鉴于系统的应用对于交通运输效率以及安全方面的重要性,人民的生命以及财产安全也能够得到最大程度的保证。由此可见,有必要对这一系统进行构建。

篇5:分布式通用航空服务站系统探讨论文

以下文章主要从系统的整体构成、飞行情报中心、功能对比以及数据共享四个部分对分布式通用航空服务站系统的功能与组成方面的问题进行了阐述,希望能够为有关人员提供参考,具体情况如下所示:

2.1分布式通用航空服务站系统的功能与组成

分布式通用航空服务站系统主要包括专用数据中心、飞行情报中心以及服务站终端三个部分。其中专用数据中心包括一个,飞行情报中心与服务站终端则可以根据具体情况无限制的进行设置。服务站终端的主要功能在于将所获取的情报反应给飞行情报中心,对于服务站终端而言,其有权利对飞行情报中心的数据库进行访问,可以根据其数据库中的内容对有关飞行方面的种种信息进行获取。在收到情报之后,飞行情报中心会对数据进行整理,并与其他地区的情报中心进行沟通,从而实现数据的互相交换使用,以保证预测结果能够更加具有准确性。

2.2飞行情报中心

飞行情报中心的构成情况较为复杂,同时也与多方面存在联系。总的来说,与飞行情报中心之间存在联系的部门主要有管制中心、航空情报中心、通航用户以及服务站终端。第一、飞行情报中心会向管制中心提供综合监视数据,而管制中心则会向飞行情报中心提供必要的监视信息,这一过程需要通过ADS-B专线来完成。第二,飞行情报中心会向航空情报中心提供综合航空情报数据,而后者则会向前者提供永久性的航空资料,两者之间需要通过航空情报专线实现互相联系。第三,飞行情报中心会向通航用户提供通航服务信息,而后者则会向前者提供用户信息,两者之间的联系需要依靠互联网来实现。第四,飞行情报中心向服务站终端提供的数据与信息为综合性的,即前三者的`结合,而服务站终端所反馈的信息也是前三者的结合。需要注意的是,服务站终端、飞行情报中心与通航用户三者之间是互相联系的。

2.3功能对比

通过两者之间的对比可以发现,相对于服务站终端而言,飞行情报中心无论在空地通信、监视手段、数据处理或空中交通服务方面均具有较为强大的实现手段。总的来说,飞行情报中心的功能主要体现在以下方面:第一,能够实现数据的交换与融合。飞行情报中心能够将系统中各个部分的信息接收,并将所得到的信息传输到系统各个部分,这使得系统开始成为了一个整体,同时也就能够使不同的数据之间实现交换与融合,对于各部门之间的协同运作具有重要价值。第二,能够实现监视功能。飞行情报中心能够通过对定位等技术的应用实现监视功能,实践证明,其监视效果较为良好,同时也准确性也能够得到保证。第三,VA虚拟应用也是其一个重要功能。这一功能的价值主要在于能够实现监视数据与互联网数据之间的互联,而通过互联,前者能够对后者的数据随时获取,但需要注意的是,后者只能对前者的数据进行查看,而并不能获取,这是出于对监视数据安全性的考虑而采取的一种措施。第四,提高服务水平及其完整程度。飞行情报中心能够为飞行员提供诸多的参考数据,其中便包括对天气情况的转播以及对相应的咨询服务,通过这一功能,飞行员能够随时有效的获取最新的天气信息,同时也就能够在恶劣天气到来之前采取措施进行预防,因此也就能够避免出现飞行事故,对于航空运输安全性的保证具有重要价值。上述文章已经指出,监视数据与互联网数据两者之间是可以实现信息共享的,且处于对监视数据的安全性的考虑,后者并不能随意获取前者的数据,对此,需要应用图片中的系统去实施物理隔离。需要注意的是,数据交换的过程需要根据不同情况来具体实施。虚拟应用(VA:VirtualApplication)是实现隔离的主要设施,在服务器中会包含两张网卡,两者所负责的内容不同,通过在服务器中设置防火墙的方式,便能够完成对数据安全性的保证。

3结束语

通过上述文章可以看出,作为航空服务站功能实现的主要支撑性部分,分布式通用航空服务站系统的应用对于解决航空运输效率以及安全性方面具有重要价值。这一系统主要由服务站终端、飞行情报中心以及专用数据中心三个部分构成,每一部分所发挥的作用存在差别,但对于整个系统的运行而言均十分重要,对其功能与组成的了解,能够为有关人员对系统的操作以及应用提供基础,这样才能从根本上保证我国航空领域整体水平的进一步提高。

参考文献:

[1]李橙,朱楠,袁远.分布式通用航空服务站系统功能与组成研究[J].航空电子技术,(6):201-202.

[2]陈昕,李橙,徐丁海,等.通用航空服务站功能与组成研究[J].航空电子技术,(6):331-332.

篇6:分布式电源系统设计论文

1分布式电源并网对电压分布的影响

配电系统的基本单元是馈线。馈线的首端经过高压降压变压器与高压配电网相连接,末端经低压降压变压器与用户相连。我国馈线电压等级大多是10kV,每条馈线上线路成树状分布,以辐射形网络连接若干台配电变压器。馈线的不同位置分布有若干负荷,这些负荷种类繁多,随机性大,要准确地描述比较困难。为方便研究,文章采用静态恒功率模型来表示各节点的负荷。考虑到配电网电压较低,线路长度较短,设定以下假设条件:各节点负荷三相对称,三相线路间不存在互感。然后将所有线路阻抗均折合到系统电压等级,得出馈线模型。分布式电源的接入可以提高系统的整体电压水平,其接入位置与节点电压幅值密忉相关。相同容量的分布式电源接在配电线路的不同位置,对线路的电压分布产生的影响差别很大,接入点越接近线路末端节点对线路电压分布的影响越大,越接近系统母线对线路电压分布的影响越小。因此,在配电网规划及分布式电源接入系统设计时,需要根据分布式电源的性质、容量确定合理的接入点,确定合理的控制方式,只有这样才能改善线路的电压质量,提高供电可靠性。

篇7:分布式电源系统设计论文

2.1分布式电源的分类

一般可以根据分布式电源的技术类型、所使用的一次能源及和与电力系统的接口技术进行分类。按照技术类型可分为小型燃气轮机、地热发电、水力发电、风力发电、光伏发电、生物质能发电、具有同步或感应发电机的往复式引擎、燃料电池、太阳热发电、微透平等,按照一次能源可分为化石燃料、可再生能源;按照与电力系统的接口可分为直接相联、逆变器相联;按照并网容量分,可分为小型分布式电源和大、中型分布式电源。小型分布式电源主要包括风力发电、光伏发电、燃料电池等;大、中型分布式电源主要包括微型汽轮机、微型燃气轮机、小型水电等。

2.2微网技术简介

微网是一个小型发配电系统,由分布式电源、相关负荷、逆变装置、储能装置和保护、监控装置汇集而成,具有能量管理系统、通讯系统、电气元件保护系统,能够实现自我调节、控制和管理。微网既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。从其内部看,微网是一个个小型的电力系统。从外部看,微网是配电网中的一个可控的、易控的“虚拟”电源或负荷。微网系统如图3所示。

2.3将分布式电源组成不同类型的微网

目前,比较成熟的分布式发电技术主要有风力发电、光伏发电、燃料电池和微型燃气轮机等几种形式。在城镇配电网中,风力发电、燃料电池、光伏发电发电容量远小于配网负荷,对于这些小容量的分布式电源,采用与附近负荷组成微网的形式并入配网系统,通过技术措施使微网内的发电功率小于其负荷消耗的功率,使这些“不可见”的分布式电源完全等效为一个负荷。针对发电出力达到最大、负荷功率最小的工况,根据发电出力与负荷消耗功率的差值及持续时间计算出需要存储的电量,该电量作为储能装置容量的一个约束条件,再考虑其他的约束条件,为微网配置容量合理的储能装置。当出现发电出力大于负荷消耗功率时,将这部分电量存到储能装置中,在负荷功率高于发电出力时,再将这部分电量释放掉。大型的微型燃气轮机多用于需要稳定的热源、冷源的工商企业,以实现热、电、冷三联供,这些企业的负荷稳定,易于预测。微型燃气轮机的发电功率由用户对供热和供冷的要求决定,发电功率也易于预测。这样,以这些微型燃气轮机为分布式电源的微网是可控、易控的。将分布式电源纳入到微电网,并将其分为纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网两种,有效的解决了分布式电源潮流不可控的难题,给配电网的调度、运行带来的极大的方便。

2.4微电网接入系统方案

纯负荷性质的微网在配网中是一个内部带有电源的负荷,将其接入到配网馈线的中间至末端,可有效地改善配电网电压分布,降低配电网网损。当微网内分布式电源突然故障或者失电时,由配电网对微网内的负荷进行供电,此时配电线路潮流增大,微网内的电压会发生跃变,如电压幅值变化超过用电设备允许值,将会对用电设备造成损坏。针对这种情况,可以利用微网内的储能装置将存储的`能量进行逆变,有效地支撑电压,避免产生电压跌落,减少电压波动,有效的保护用电设备。当配电网失电时,微网自动脱网孤岛运行,孤岛的运行方式由微网内部自行控制,对配电网的故障分析、检修、试验不产生影响。对于发电、负荷可控的微网,尤其是容量较大的,在配电网规划及接入系统设计时,需统一考虑中接入位置对配电网电压、继电保护、安全自动装置的影响,需要进行充分的论证,必要时可采用专线接入系统,以确保配电的安全、可靠运行,充分发挥分布式电源的经济效益和社会效益。

3结束语

文章分析了分布式电源接入配网后对电压的影响,并根据分布式电源的不同性质,利用微电网技术,将分布式电源纳入到纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网,解决了分布式电源潮流不可控的难题,并在配网规划中,对这两类微网接入配网馈线的位置提出建议,达到了改善配电网电压分布、降低网损的作用。影响分布式电源接入系统的因素很多,比如短路电流、继电保护、安全自动装置等,需要在今后继续研究。另外大容量储能技术不成熟是制约分布式电源应用的关键因素,待大容量储能解决后,分布式电源将更加广泛的应用。

篇8:美国与欧洲分布式发电的比较论文

美国与欧洲分布式发电的比较论文

【摘要】分布式发电的发展将有赖于电力市场的开放、官僚作风的克服及其权利的下放和日新月异的现代电子通讯技术等,并通过热电联供的方式达到更高的效率。   为此,在推广应用传统技术(如燃气和燃油发动机)的同时,应更加注重创新与管理。另外,必须看到内燃机已发展得相当完善,改进的空间有限,应积极为成本和性能可与发动机相比、已处于工业实验阶段的新技术进入市场创造机会。

1.回 顾

在欧洲,分布式能源已不再是新技术。自1973年能源危机之后,企业就积极进行各种活动,希望在节能方面为自己的传统产品找到替代市场。因此,欧洲的工业企业对热电联产已十分了解。在1978至1984年间,市场的巨大动力推动着热电联产技术在住宅和服务行业的应用。

当时,欧洲各主要轿车企业提出了一个分布式发电的方案,即对已有的甲烷内燃机进行改造,配以热交换器,回收废气、冷却水和机油的余热。发动机及机电、热力部件与消声保护壳整合为一体。

在1982年汉诺威博览会上展出了15种以上不同系列的分布式发电设备,其中,菲亚特的“Totem”机型是已工业化的产品之一,它的发电量15 kWe,供热量34kW,平均发电总效率为28%,平均净效率26%,结构紧凑(约1m3),配有催化式消音器和运行管理的计算机控制面板。在欧洲各国大约已装了台“Totem”机组, 主要是在服务行业。

最令人感兴趣的分布式发电例子是Multiservice 公司开发的系统。该公司位于人口约10万的Vicenza市,通过自有渠道销售甲烷和电力。1982至1986年间,公司选择了每年热负荷不少于5000小时的10家用户,共安装了31台“Totem”机组, 发电总量465 kW, 与中压电网并网。每一机组的平均运行时间约5250小时,较传统系统节能35%。这些设备现在仍在运行,从经济角度看,1987年的系统内部收益率就达到了21.4%。

尽管分布式发电在技术和经济方面已取得了良好的、鼓舞人心的成果,但至八十年代后期,菲亚特公司不再对该领域感兴趣,欧洲其他的轿车生产厂家同样也是如此。其主要原因,至少在意大利,是因为:

1) 电力部门不允许在公寓住宅区安装Totem(这些住户是Totem计划的终端用户), 因为公寓住户不具有正式公司的组织结构,因此无权自行向各个住户售电。另外,Totem设备首先是用在服务行业,而用户分散也造成了营销和维修成本的提高。至1992年,有关法律规定公共电网必须以支持价购买可再生能源或热电联供的发电量,从此制造商就不再对Totem感兴趣。

2) 审批、环境控制和公众利益关系上的官僚行为--15 kW机组与150MW的机组不能区别对待,耽心小机组数量的增加。实际上,每一个消费者是不可能自己去处理各种设备问题的,这势必导致成本提高,最终停机。

3) 对天然气部门及输配商缺少关注,尤其对他们宣传推广的小型燃气锅炉。而恰恰是小型燃气锅炉避免了一般锅炉的公用性及由此产生的.各种麻烦。

4) 用户技术知识的缺乏、以及维修和安装人员的缺少。事实上分布式发电设备的安装和维修需要发动机机械、并网和三相负荷管理、水路循环的热力技术、传感器及计算机化管理等方面的熟练技术人员。

上述困难始终是分布式发电推广应用的主要障碍。

2.分布式发电和电气系统

美国对分布式发电感兴趣主要是因为装机容量短缺,尤其是加利福尼亚危机的发生。相反,欧洲却是以大型超容量发电机组为主,为了保证股东的分红,公共垄断(如电力部门)对投资新机组比扩大老厂更感兴趣。由于公司的私营化,欧洲还将经历几年才会不发生类似加洲危机的情形呢?或者,为了履行京都协议,需要多少个高效联合燃煤/燃油循环厂才能对节约资源产生作用呢?

在欧洲,即使电网独立,也不会出现美国市场开放的情形。从理论上讲,可能过若干年以后,经济自由化进程结束,过剩电量的转移将成为可能。但是,官僚或财政方面的障碍仍将存在。例如,在意大利,光电屋顶计划使光电生产者可与电网公司可对等交换电量,但不是销售,因为意大利的财政政策要求从事销售活动的法人应具有增殖税注册号及相关的帐簿登记。由于小用户支付的税费较输配商高,分布式发电使得小电网得以存在并向周边用户售电,而且在供应范围内,根据热负荷需求而生产的电力可以获利。

欧洲大规模市场的设想并非没有缺憾,因为一旦1000兆瓦的发电厂与1000瓦屋顶光电发电通过计算机网络进行实时的“对话”,电力王国取得优势的话,它的选择将强加于欧洲人。

关于电力供应可靠性问题,在欧洲, 尤其是在城市,中负荷电网通常是铺设在地下的,而美国的变压器悬挂在电杆上。无疑,电网和自发电必需确保电力交易系统所要求的可靠性(每年断电12秒)。

3.预期的效率和可靠性

分布式发电效率与上网发电厂的效率的比较比较。多年以来,欧洲一直很重视对进口燃料依赖的限制(但是没有太大的进展),为此,其电力系统的燃料效率较美国的高,美国现在对进口燃料的依赖性日益增大。

在欧洲还有一特殊情况,即工业企业利用热空气进行干燥,所以电效率低于25%的燃气发电机就没有市场的。服务业耗电量大,其所使用的燃气发动机的电力净效率,根据发动机大小的不同可从32%提高至36%-38%不等。

以热负荷为主的用户情形较为复杂,一方面,自用发电量是有限的,这就降低了分布式发电的经济利润,另一方面,若根据热负荷选择高效设备(像燃料电池)的规格,可能会出现售电、至少是电量交换的问题。

再看美国,其效率值低于欧洲,而高电耗(包括夏季)又使机组的电-热指数更接近用户的需求。

关于小型分布式发电机可靠性,欧洲的情形正逐步与美国接近。比如,几十年前在欧洲,即使偏远地区也有维修人员以合理的价格提供小轿车的维修服务。近几年来,劳动力成本的提高和技术的不断进步,小轿车可望在一定时间内使用而无须维修,而后再转买或报废。这与美国情形已相近了。在美国,考虑成本及距离等因素,频繁且要求专业维修的机械设备是没有市场的。为降低成本,工业生产更侧重设备的可靠性而不是效率。

4.发电成本的估计

发电成本与电价、燃气的价格密切相关。各国电价和燃料价格的高低取决于税收,而税收因燃料用途的不同而变化。为此,发电成本很难一概而论。比如,在意大利,小规模热用户的天然气价格为0.70欧元/ m3。如果天然气用于热电联产,每千瓦电量所消耗的0.25 m3天然气将转移到用电税收上,实际燃气费则降低0.22 欧元/m3。这样,分布式发电在服务业应用时,其电效率的要求就可适当放宽,而家庭户用可能存在多余电量的问题。

维修成本是内燃机机组发电成本的重要组成之一,其中包括更换机油、火花塞及清洗热交换器的费用等。以意大利的Totem 机组为例,这些维修费用一般为0.030欧元/kWh,而兆瓦级发动机为 0.015欧元/kWh, 与0.02欧元/kWh的平均输电成本不相上下。但是在欧洲,安装成本中还必须考虑行政管理的成本以及在市区降低噪音措施的费用等。

5.新型发电机与内燃机的比较

燃气发动机式分布发电在过去的十几年中虽然已安装了成千万台,但仍能未得到推广,其主要原因一方面是分布式发电应用存在着各种障碍,另一方面是采用的技术不恰当。

目前市场上对开发新型发动机有三种主要方案:

1. 斯特林发动机:有适合家用的1 kWe型号(ATAG方案)和适合服务业的型号(美国的25 kWe )。因使用率高且日常维修少,这种发动机可与高效锅炉相媲美。为了使用户能够接受,斯特林发动机的可靠性和价格便宜还有待证实。

2. 小型和微型燃气透平:以回热循环工作,有各种规格机型满足服务业的要求。因为空气过量,燃料使用的效率不够高,为吸引欧洲用户的兴趣,电效率不得低于30%,且性能要可靠。与内燃机相比,燃气透平的优点是普通维修的成本低、结构紧凑、振动小,但电效率和总效率不及前者。

3. 燃料电池:鉴于低温技术已接近市场化且满足氢气更新剂的要求,燃料电池的电效率高于并网电站的效率,且燃料消耗低于锅炉。尽管燃料电池是模块式的,但更新剂却不是,这就意味着小容量机组在价格上不会有明显的降低。欧洲和美国的服务业对燃料电池都极为感兴趣。另外,在美国,许多无电网地区家庭对燃料电池有着浓厚的兴趣。但燃料电池在欧洲因电网覆盖面大而存在着不确定性。

6.结论

分布式发电的发展将有赖于电力市场的开放、官僚作风的克服及其权利的下放和日新月异的现代电子通讯技术等,并通过热电联供的方式达到更高的效率。

为此,在推广应用传统技术(如燃气和燃油发动机)的同时,应更加注重创新与管理。另外,必须看到内燃机已发展得相当完善,改进的空间有限,应积极为成本和性能可与发动机相比、已处于工业实验阶段的新技术进入市场创造机会。

篇9:天然气发电在中国的应用前景

天然气发电在中国的应用前景

本文对天然气发电的特点和应用前景加以分析,提出天然气发电是社会经济发展的'需要,天然气发电是电力结构中的重要组成部分,以及天然气发电的经济性分析.天然气发电是当今世界的先进发电方式,天然气发电的应用前景一片光明.

作 者:郭启稳 Guo Qiwen  作者单位:江苏石油管理局水电讯处,225200 刊 名:城市燃气 英文刊名:URBAN GAS 年,卷(期): “”(1) 分类号:F4 关键词:天然气   应用前景   发电   能源  

篇10:嵌入式Linux系统及其应用前景

引 言

??近年来,随着计算技术、通信技术的飞速发展,特别是互联网的迅速普及和3C(计算机、通信、消费电子)合一的加速,微型化和专业化成为发展的新趋势,(本网网收集整理)嵌入式产品成为信息产业的主流。Linux从1991年问世到现在,短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一;可运行在X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、Motorola、NEC、ARM等多种硬件平台,而且开放源代码,可以定制;可与各种传统的商业操作系统分庭抗争。越来越多的企业和研发机构都转向嵌入式Linux的开发和研究上,在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。

1 嵌入式Linux的特点

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机为基础,软硬件可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、功耗严格要求的专用计算机系统,系统结构见图1。实时性是嵌入式系统的基本要求,其次,还要求代码小,速度快,可靠性高。嵌入式Linux(Embedded Linux)是指对Linux经过裁剪小型化后,可固化在存储器或单片机中,应用于特定嵌入式场合的专用Linux操作系统。嵌入式Linux的开发和研究已经成为目前操作系统领域的一个热点。与其它嵌入式操作系统相比(详见表1),Linux的特点如下。

表1 专用嵌入式实时操作系统与嵌入式Linux的比较

专用嵌入式实时操作系统嵌入式Linux操作系统版权费每生产一件产品需交纳一份版权费免费购买费用数十万元(RMB)免费技术支持由开发商独家提供有限的技术支持全世界的自由软件开发者提供支持网络特性另加数十万元(RMB)购买免费且性能优异软件移值难(因为是封闭系统)易,代码开放(有许多应用软件支持)应用产品开发周期长,因为可参考的代码有限短,新产品上市迅速,因为有许多公开的代码可以参考和移植实时性能好须改进,可用PT_Linux等模块弥补稳定性较好较好,但在高性能系统中须改进

第一,Linux系统是层次结构且内核完全开放。Linux是由很多体积小且性能高的微内核系统组成。在内核代码完全开放的前提下,不同领域和不同层次的用户可以根据自己的应用需要方便地对内核进行改造,低成本地设计和开发出满足自己需要的嵌入式系统。

第二,强大的网络支持功能。Linux诞生于因特网时代并具有Unix的特性,保证了它支持所有标准因特网协议,并且可以利用Linux的网络协议栈将其开发成为嵌入式的TCP/IP网络协议栈。 此外,Linux还支持ext2、fat16、fat32、romfs等文件系统,为开发嵌入式系统应用打下了很好的基础。

第三,Linux具备一整套工具链,容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境,可以跨越嵌入式系统开发中仿真工具的障碍。Linux也符合IEEE POSIX.1标准,使应用程序具有较好的可移植性。

传统的嵌入式开发的程序调试和调试工具是用在线仿真器(ICE)实现的。它通过取代目标板的微处理器,给目标程序提供一个完整的仿真环境,完成监视和调试程序;但一般价格比较昂贵,只适合做非常底层的调试。使用嵌入式Linux,一旦软硬件能够支持正常的串口功能,即使不用仿真器,也可以很好地进行开发和调试工作,从而节省一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链(tool chain)。它利用GNU的gcc做编译器,用gdb、kgdb、xgdb做调试工具,能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。

第四,Linux具有广泛的硬件支持特性。无论是RISC还是CISC、32位还是64位等各种处理器,Linux都能运行。Linux通常使用的微处理器是Intel X86芯片家族,但它同样能运行于Motorola公司的68K系列CPU和IBM、Apple、Motorola公司的PowerPC CPU以及Intel公司的StrongARM CPU等处理器。Linux支持各种主流硬件设备和最新硬件技术,甚至可以在没有存储管理单元(MMU)的处理器上运行。这意味着嵌入式Linux将具有更广泛的应用前景。

2 Linux嵌入式系统开发平台

2.1 系统软件操作平台

操作系统是一种在计算机上运行的软件。它的主要任务是管理计算机上的系统资源,为用户提供使用计算机及其外部设备的接口。它存在的目的是为了管理所有硬件资源,并且提供应用软件一个合适的操作环境。嵌入式系统由于硬件的限制,通常只具有极稀少的硬件资源,如主频较低的CPU、较小的内存、小容量的固态电子盘芯片DoC(Disk on Chip)或DoM(Disk on Module)替代磁盘等。在使用电池的系统中,它还要实现低功耗,延长电池使用时间的功能。

Linux作为嵌入式操作系统是完全可行的。因为Linux提供了完成嵌入功能的基本内核和所需要的所有用户界面,能处理嵌入式任务和用户界面。将Linux看作是连续的统一体,从一个具有内存管理、任务切换和时间服务及其它分拆的微内核到完整的服务器,支持所有的文件系统和网络服务。Linux作为嵌入式系统,是一个带有很多优势的新成员。它对许多CPU和硬件平台都是易移植、稳定、功能强大、易于开发的。

嵌入式Linux系统需要下面三个基本元素:系统引导工具(用于机器加电后的系统定位引导)、Linux微内核(内存管理、 程序管理)、初始化进程。但如果要它成为完整的操作系统并且继续保持小型化,还必须加上硬件驱动程序、硬件接口程序和应用程序组。

Linux是基于GNU的C编译器,作为GNU工具链的一部分,与gdb源调试器一起工作的。它提供了开发嵌入式Linux系统的所有软件工具。

2.2 系统硬件平台

在选择硬件时,常由于缺乏完整或精确的信息而使硬件选择成为复杂且困难的工作。硬件开发成本常是我们很关心的。当考虑硬件成本时,须要考虑产品的整个成本而不仅是CPU的成本。因为合适的CPU,一旦加上总线逻辑和延时电路使之与外设一起工作,硬件系统就可能变得非常昂贵。如果要寻找嵌入式软件系统,那么,应首先确定硬件平台,即确定微处理器CPU的型号。

现在比较流行的硬件平台有Intel公司的StrongARM 系列,Motorola公司的DragonBall系列,NEC公司的VR系列,Hitachi公司的SH3、SH4系列等等。选定硬件平台前,首先要确定系统的应用功能和所需要的速度,并制定好外接设备和接口标准。这样才能准确地定位所需要的硬件方案,得到性价比最高的系统。

篇11:嵌入式Linux系统及其应用前景

嵌入式系统通常为一个资源受限的系统。直接在嵌入式系统的硬件平台上编写软件比较困难,有时甚至是不可能的。一般流程见图2。目前,一般采用的办法是,先在通用计算机上编写程序,然后,通过交叉编译,生成目标平台上可运行的二进制代码格式,最后下载到目标平台上的特定位置上运行,具体步骤如下。

第一步,建立嵌入式Linux交叉开发环境。目前,常用的交叉开发环境主要有开放和商业两种类型。开放的交叉开发环境的典型代表是GNU工具链,目前已经能够支持x86、ARM、MIPS、PowerPC等多种处理器。商业的交叉开发环境主要有Metrowerks CodeWarrior、ARM Software Development Toolkit、SDS Cross compiler、WindRiver Tornado、Microsoft Embedded Visual C++等。交叉开发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境。它与运行嵌入式应用软件的环境有所不同,通常采用宿主机/目标机模式,见图3。

第二步,交叉编译和链接。在完成嵌入式软件的编码之后,就是进行编译和链接,以生成可执行代码。由于开发过程大多是在Intel公司x86系列CPU的通用计算机上进行的,而目标环境的处理器芯片却大多为ARM、MIPS、PowerPC、DragonBall等系列的微处理器,这就要求在建立好的交叉开发环境中进行交叉编译和链接。

例如,在基于ARM体系结构的gcc交叉开发环境中,arm-linux-gcc是交叉编译器,arm-linux-ld是交叉链接器。通常情况下,并不是每一种体系结构的嵌入式微处理器都只对应于一种交叉编译器和交叉链接器。如对于M68K体系结构的gcc交叉开发环境而言,就对应于多种不同的编译器和链接器。如果使用的是COFF格式的可执行文件,那么在编译Linux内核时,需要使用m68k-coff-gcc和m68k-coff-ld,而在编译应用程序时则需要使用m68k-coff-pic-gcc和m68k-coff-pic-ld。编写好的嵌入式软件经过交叉编译和交叉链接后,通常会生成两种类型的可执行文件:用于调试的可执行文件和用于固化的可执行文件。

第三步,交叉调试。

① 硬件调试。如果不采用在线仿真器,可以让CPU直接在其内部实现调试功能,并通过在开发板上引出的调试端口,发送调试命令和接收调试信息,完成调试过程。目前,Motorola公司提供的开发板上使用的是DBM调试端口,而ARM公司提供的开发板上使用的则是JTAG调试端口。使用合适的软件工具与这些调试端口进行连接,可以获得与ICE类似的调试效果。

② 软件调试。在嵌入式Linux系统中,Linux系统内核调试,可以先在Linux内核中设置一个调试桩(debug stub),用作调试过程中和宿主机之间的通信服务器。然后,可以在宿主机中通过调试器的串口与调试桩进行通信,并通过调试器控制目标机上Linux内核的运行。

嵌入式上层应用软件的调试可以使用本地调试和远程调试两种方法。如果采用的是本地调试,首先要将所需的调试器移植到目标系统中,然后就可以直接在目标机上运行调试器来调试应用程序了;如果采用的是远程调试,则需要移植一个调试服务器到目标系统中,并通过它与宿主机上的调试器共同完成应用程序的调试。在嵌入式Linux系统的开发中,远程调试时目标机上使用的调试服务器通常是gdbserver,而宿主机上使用的调试器则是gdb。两者相互配合共同完成调试过程。

第四步,系统测试。整个软件系统编译过程,嵌入式系统的硬件一般采用专门的测试仪器进行测试,而软件则需要有相关的测试技术和测试工具的支持,并要采用特定的测试策略。测试技术指的是软件测试的`专门途径,以及能够更加有效地运用这些途径的特定方法。在嵌入式软件测试中,常常要在基于目标机的测试和基于宿主机的测试之间做出折衷。基于目标机的测试需要消耗较多的时间和经费,而基于宿主机的测试虽然代价较小,但毕竟是在仿真环境中进行的,因此难以完全反映软件运行时的实际情况。这两种环境下的测试可以发现不同的软件缺陷,关键是要对目标机环境和宿主机环境下的测试内容进行合理取舍。嵌入式软件测试中经常用到的测试工具主要有:内存分析工具、性能分析工具、覆盖分析工具、缺陷跟踪工具等,在这里不加详述。嵌入式Linux系统的典型构成见图4。

以下即为一个典型开发工具的使用流程:

① 写入或植入引导码;

② 向串口打印字符串的编码;

③ 将gdb目标码移植工作串口,可与另一台运行gdb程序的Linux主机系统对话;

④ 利用gdb让硬件和软件初始化码在Linux内核启动时工作;

⑤ Linux内核启动,串口成为Linux控制口并可用于后续开发;

⑥ 如果在目标硬件上已运行了完整的Linux内核,即可调试用户的应用进程。

4 嵌入式Linux面临的挑战

目前,对嵌入式Linux系统的开发正在蓬勃兴起,并已形成了很大的市场。除了一些传统的Linux公司,像RedHat、VA Linux等,正在从事嵌入式Linux的研究之外,一批新公司(如Lineo、TimeSys等)和一些传统的大公司(如IBM、SGI、Motorola、Intel等)以及一些开发专用嵌入式操作系统的公司(如Lynx)也都在进行嵌入式Linux的研究和开发。但就目前的技术而言,嵌入式Linux的研究成果与市场的真正需求还有一些距离,因此,嵌入式Linux走向成熟还需要在以下几个方面有所发展。

(1)Linux的实时性扩充

实时性是嵌入式操作系统的基本要求。由于Linux还不是一个真正的实时操作系统,内核不支持事件优先级和抢占实时特性,所以在开发嵌入式Linux的过程中,首要问题是扩展Linux的实时性能。对Linux实时性的扩展可以从两方面进行:向外扩展和向上扩展。向外扩展即从范围上扩展,让实时系统支持的范围更广,支持的设备更多。目前的开发所面向的设备仅限于较简单的有实时要求的串/并口数据采集、浮点数据计算等,而像实时网络这样实时系统的高级应用还需进一步发展。向上扩展是扩充Linux内核,从功能上扩充Linux的实时处理和控制系统。如嵌入式系统RT-Linux,它的基本原理是将Linux本身的任务以及Linux内核本身作为一个优先级最低的任务,而实时任务作为优先级最高的任务,即在实时任务存在的情况下运行实时任务,否则就运行Linux本身的任务。实时任务不同于Linux普通进程。它是以Linux的可装载的内核模块(Loadable Kernel Module,LKM)的形式存在的,需要运行实时任务的时候,将这个实时任务的内核模块插入到内核中去,实时任务和Linux一般进程之间的通信通过共享内存或者FIFO通道来实现。

(2)改变Linux内核的体系结构

Linux的内核体系采用的是Monolithic。在这种体系结构中,内核的所有部分都集中在一起,而且所有的部件在一起编译连接。这样虽然能使系统的各部分直接沟通,有效地缩短任务之间的切换时间,提高系统的响应速度和CPU的利用率,且实时性好;但在系统比较大时体积也比较大,与嵌入式系统容量小、资源有限的特点不符。而另外一种内核体系结构MicroKernel, 在内核中只包括了一些基本的内核功能,如创建和删除任务、任务调度、内存管理和中断处理等部分,而文件系统、网络协议栈等部分都是在用户内存空间运行。这种结构虽然执行效率不如Monolithic内核,但大大减小了内核的体积,同时也方便了整个系统的升级、维护和移植,更能满足嵌入式系统的特点需要。为此,要使嵌入式Linux的应用更加广泛,若将Linux目前的Monolithic内核结构中的部分结构改造成MicroKernel体系结构,可使得到的Linux既具有很好的实时性,又能满足嵌入式系统体积小的要求。

另外,Linux是一个需要占用存储器的操作系统。虽然这可以通过减少一些不必要的功能来弥补,但可能会浪费很多时间,而且容易带来很大的麻烦。许多Linux的应用程序都要用到虚拟内存,这在许多嵌入式系统中是没有价值的。所以,并不是一个没有磁盘的Linux嵌入式系统就可以运行任何Linux应用程序。

(3)完善Linux的集成开发环境

提供完整的集成开发环境是每一个嵌入式系统开发人员所期待的。一个完整的嵌入式系统的集成开发环境一般需要提供的工具是:编译/连接器、内核调试/跟踪器和集成图形界面开发平台。其中的集成图形界面开发平台包括编辑器、调试器、软件仿真器和监视器等。在Linux系统中,具有功能强大的gcc编译器工具链,使用了基于GNU的调试器gdb的远程调试功能,一般由一台客户机运行调试程序调试宿主机运行的操作系统内核; 在使用远程开发时还可以使用交叉平台的方式,如在Windows平台下的调试跟踪器对Linux的宿主系统做调试。但是,Linux在基于图形界面的特定系统定制平台的研究上,与Windows操作系统相比还存在差距。因此,要使嵌入式Linux在嵌入式操作系统领域中的优势更加明显,整体集成开发环境还有待提高和完善。

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