第一篇：電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化作業(yè)題及答案

第一章

1、電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能？

答：以計(jì)算機(jī)為核心的電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)按其功能可分為四個(gè)子系統(tǒng)。（1）信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)。與主站配合可以實(shí)現(xiàn)四遙（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)）功能。

（2）信息傳輸子系統(tǒng)。有模擬傳輸系統(tǒng)和數(shù)字傳輸系統(tǒng)，負(fù)責(zé)信息的傳輸。

（3）信息的收集、處理和控制子系統(tǒng)。將收集分散的實(shí)時(shí)信息，并進(jìn)行分析和處理，并將結(jié)果顯示給調(diào)度員或產(chǎn)生輸出命令對系統(tǒng)進(jìn)行控制。對其信息作出決策，再通過硬件操作控制電力系統(tǒng)。

2、電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的管理原則和主要技術(shù)手段？

答：電力系統(tǒng)調(diào)度的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行的綜合控制，完成遙測和遙信數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳，與控制中心的變電站電氣設(shè)備的遙控與遙調(diào)，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化。應(yīng)用主要技術(shù)手段：配電管理系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)。配電管理系統(tǒng)包括配電自動(dòng)化（DA），地理信息系統(tǒng)（GIS）配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，配電信息管理系統(tǒng)（MIS）需方管理（DSM）等部分。能量管理系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）、自動(dòng)發(fā)電控制與經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（AGC/EDC）、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與安全分析（SE/SA）、調(diào)度員模擬培訓(xùn)（DTS）。第二章

1、簡述交流數(shù)據(jù)采集技術(shù)方案的基本原理。答：交流數(shù)據(jù)采集技術(shù)方案的基本原理選擇交流信號的某一點(diǎn)為采樣起始點(diǎn)，在交流一個(gè)周期T內(nèi)均勻分布采集N個(gè)點(diǎn)，電壓信號經(jīng)A/D變換后得到N個(gè)二進(jìn)制數(shù)，通過計(jì)算機(jī)的處理，可以采集得到所需對象的有效值，初相位等參數(shù)。2-

2、簡述微機(jī)變送器的組成與工作過程。

答：微機(jī)變送器由交流信號輸入回路，采集保持器，A/D轉(zhuǎn)換器、CPU和存儲(chǔ)器以及工頻跟蹤和采樣時(shí)序電路等組成。

輸入信號經(jīng)相應(yīng)的TA或TV變換成0-5V交流電壓信號。輸入到多路模擬電子開關(guān)，CPU將當(dāng)前需采集的路號地址送到MPX，MPX立即將選定的模擬電壓輸出刀采樣保持器。采樣保持器按確定的采樣時(shí)序信號采集該交流信號，當(dāng)保持脈沖到達(dá)后，其輸出信號保持不變。之后，CPU啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換信號，A/D轉(zhuǎn)換器將采樣保持器輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，非門A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)與非門向CPU發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，CPU中斷當(dāng)前工作，經(jīng)并行接口電路讀得A/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)。CPU重復(fù)發(fā)出選擇下一路采樣的地自己信號到MPX，一個(gè)周期內(nèi)重復(fù)（1+m）N次，CPU獲得了一個(gè)周期內(nèi)的每路輸入信號的N個(gè)采樣值。CPU將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并計(jì)算出線路上的各種電氣量值。

2-3.簡述標(biāo)度變換的意義與基本原理（求用四位十進(jìn)制數(shù)顯示滿量程為140KV電壓的標(biāo)度變換系數(shù)K）

答：標(biāo)度變換的意義：電力系統(tǒng)中各種參數(shù)有不同的量綱和數(shù)值范圍，如V與kV，A與kA。這些信號經(jīng)過各種變換器轉(zhuǎn)化為A/D轉(zhuǎn)換器能接受的信號范圍，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為標(biāo)幺值形態(tài)的數(shù)字量，但無法表明該測量值的大小。為了顯示、打印、報(bào)警及向調(diào)度傳送，必須把這些數(shù)字量轉(zhuǎn)換成具有不同量綱的數(shù)值，這就是標(biāo)度變換。第三章

1、簡述RTU的種類、功能和結(jié)構(gòu)。答：遠(yuǎn)方終端RTU是電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠或變電站的一種運(yùn)動(dòng)裝置，種類主要有分布安裝于線路分段開關(guān)的饋線終端（FTU）和安裝在配電變壓器的數(shù)據(jù)終端（TTU）。遠(yuǎn)方終端的功能是終端對電網(wǎng)的監(jiān)視和控制能力也包括終端的自檢、自調(diào)和自我恢復(fù)能力，分為遠(yuǎn)方功能和當(dāng)?shù)毓δ堋＿h(yuǎn)方終端功能主要有遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、電力系統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)鐘、轉(zhuǎn)發(fā)和適合多種規(guī)約的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。當(dāng)?shù)毓δ苡蠧RT顯示，漢字報(bào)表打印，本機(jī)鍵盤、顯示器，遠(yuǎn)方終端的自檢與自調(diào)功能。

結(jié)構(gòu)包括定時(shí)器/計(jì)時(shí)器、終端控制器、遠(yuǎn)功信息輸入電路、輸出電路、本機(jī)鍵盤和顯示器、CRT顯示器、打印機(jī)。

2、簡述遙測交流采樣過程及其修正。

答：采樣過程：在交流采樣方式下，多個(gè)模擬遙測量首先有中介變換器進(jìn)行交換成合適的電壓，經(jīng)慮波后進(jìn)入電路多路模擬開關(guān)，按序多選一輸出，通過采樣保持器實(shí)現(xiàn)電壓采樣，并在模數(shù)轉(zhuǎn)換過L路電流，在一個(gè)交流信號周期內(nèi)對每一路都要采樣N次，那么對某一輸入信號兩次采樣之間的時(shí)間間隔為Ts，則A/D轉(zhuǎn)換器必須在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)完成數(shù)模轉(zhuǎn)換，完成對多路輸入信息的采集與轉(zhuǎn)換，對二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行處理及運(yùn)算，并編碼成遙測信息字，向調(diào)度中心發(fā)送。

修正：工頻跟蹤、相位差修正、極性轉(zhuǎn)換，對變化不大的量采用越閾傳送。3-

3、簡述遙信采集輸入電路、CPU定時(shí)巡查方式及其特點(diǎn)。答：遙信采集輸入電路：

遙信采集定時(shí)巡查方式主要分成三種：（1）采用定時(shí)掃查方式的遙信輸入，特點(diǎn)是CPU始終參與在掃描及判別的過程中，數(shù)據(jù)可靠性高；缺點(diǎn)是CPU負(fù)載過重。（2）采用中斷方式的遙信輸入，特點(diǎn)是CPU響應(yīng)中斷后進(jìn)行數(shù)據(jù)的掃描，減輕CPU的負(fù)載，缺點(diǎn)是易受干擾引起誤差通信，數(shù)據(jù)不可靠。（3）中斷觸發(fā)掃查方式的遙信輸入，特點(diǎn)是用8279讀取遙信變位，掃查方式讀取遙信狀態(tài)，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

4、簡述遙控命令種類、遙控信息的傳遞過程。

答：遙控命令的種類分為遙控選擇命令、遙控執(zhí)行命令、撤銷命令。遙控信息傳遞過程：

（1）調(diào)度中心向廠站端RTU發(fā)遙控選擇命令。

（2）RTU接收到選擇命令后，啟動(dòng)選擇定時(shí)器，校核性質(zhì)碼和對象碼的正確性，并使相應(yīng)的性質(zhì)繼電器和對象繼電器動(dòng)作，使遙控執(zhí)行回路處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。

（3）RTU適當(dāng)延時(shí)后讀取遙控對象繼電器和性質(zhì)繼電器的動(dòng)作狀態(tài)，形成反校信息。（4）RTU將返送校核信息發(fā)往調(diào)度中心。

（5）調(diào)度中心顯示返校信息，與原發(fā)遙控選擇命令核對，若調(diào)度員認(rèn)為正確，則發(fā)送遙控執(zhí)行命令到RTU；反之，發(fā)出遙控撤消命令。

（6）RTU接收到遙控執(zhí)行命令后，驅(qū)使遙控執(zhí)行繼電器動(dòng)作。若RTU接收到遙控撤消命令，則清除選擇命令，使對象繼電器和性質(zhì)繼電器復(fù)位。

（7）RTU若超時(shí)未收到遙控執(zhí)行命令或遙控撤消命令，則作自動(dòng)撤消，并清除選擇命令。（8）遙控過程中遇有遙信變位，則自動(dòng)撤消遙控命令。

（9）當(dāng)RTU執(zhí)行遙控執(zhí)行命令時(shí)，啟動(dòng)遙控執(zhí)行定時(shí)器，定時(shí)到，則復(fù)位全部繼電器。（10）RTU在執(zhí)行完成遙控執(zhí)行命令后，向調(diào)度中心補(bǔ)送一次遙信信息。第四章 4-

1、簡述變電站自動(dòng)化的含義及基本結(jié)構(gòu)。

變電站自動(dòng)化是專業(yè)性的綜合技術(shù)，將監(jiān)視監(jiān)測、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和遠(yuǎn)動(dòng)等所要完成的功能組合在一起的一個(gè)綜合系統(tǒng)。

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能主要體現(xiàn)在七個(gè)子系統(tǒng)。

一、監(jiān)控子系統(tǒng)，主要包括：(1)數(shù)據(jù)采集，又分為模擬量的采集，數(shù)據(jù)量的采集，電能計(jì)量；（2）事件順序記錄SOE（3）事故追憶、故障錄波和測距（4）控制及安全操作閉鎖（5）運(yùn)行監(jiān)視與人機(jī)聯(lián)系（6）安全監(jiān)視和報(bào)警（7）打印功能（8）數(shù)據(jù)處理與記錄（9）諧波分析與監(jiān)視

二、微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)：（1）微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)的功能（2）對微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)的的要求。微機(jī)保護(hù)應(yīng)包括全變電站主要設(shè)備和輸電線路的全套保護(hù)，具體有：（1）高壓輸電線路主保護(hù)和后備保護(hù)（2）主變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)（3）無功補(bǔ)償電容器組的保護(hù)（4）母線保護(hù)（5）配電線路的保護(hù)（6）不完全接地系統(tǒng)的單相接地選線等。

三、電壓、無功功率綜合控制子系統(tǒng)，保證安全、可靠供電和提高電能質(zhì)量的自動(dòng)控制功能

四、“無防”子系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)的邏輯分析功能強(qiáng)的特點(diǎn)，配套一些閉鎖裝置及動(dòng)作閉鎖回路改造，構(gòu)成防止誤操作的“五防”閉鎖子系統(tǒng)。

五、其他自動(dòng)裝置功能子系統(tǒng)，（1）低頻減負(fù)荷控制（2）備用電源自投技術(shù)（3）小電流接地選線控制

六、遙視及檢測子系統(tǒng)運(yùn)用，運(yùn)用攝像儀和紅外熱像儀進(jìn)行巡視攝像，經(jīng)遠(yuǎn)方通道傳至調(diào)度側(cè)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視，能夠識(shí)別危害物并發(fā)警告并視察區(qū)域溫度的變化，防止設(shè)備溫度過高和火災(zāi)。

七、遠(yuǎn)動(dòng)及數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)：（1）綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的現(xiàn)場級間的通信（2）綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與上級調(diào)度的通信

2、做變電站自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)比較表

答：集中式變電站自動(dòng)化結(jié)構(gòu)模式、特點(diǎn)：采用不同的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展自身接口電路，集中采集信息、計(jì)算處理、主機(jī)多種選擇

缺點(diǎn)：必須采用雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)才能提高可靠性、軟件復(fù)雜、系統(tǒng)調(diào)試麻煩、組態(tài)不靈活。

分布式系統(tǒng)集中組屏的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：特點(diǎn)是將控制、保護(hù)兩大功能作為一個(gè)整體來考慮二次回路設(shè)計(jì)大為簡化、采取分層管理的模式 缺點(diǎn)：使用電纜較多

分散式與集中式相結(jié)合的變電站自動(dòng)化結(jié)構(gòu)模式，特點(diǎn)：配電線路的保護(hù)和測控單元分散安裝在開關(guān)柜內(nèi)，高壓線路保護(hù)和主變壓器保護(hù)住在等采集中組屏安裝在控制室內(nèi)的分散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，縮小了控制室的面積、減少施工和設(shè)備安裝工程量、節(jié)省了大量連接電纜、組態(tài)靈活、檢修方便、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高。

3、分析變電站無功—電壓綜合控制的技術(shù)方案 答：變電站無功—電壓綜合控制是維持供電電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)，主要應(yīng)用的是有載調(diào)壓變壓器分接頭開關(guān)調(diào)壓和投切電容器組對系統(tǒng)電壓和無功功率的調(diào)節(jié)規(guī)律控制、把變壓器低壓側(cè)電壓U0分為高壓區(qū)UH、低壓區(qū)UL和正常區(qū)域，無功功率總量Q劃分為上限區(qū)QH、下限區(qū)QL及正常區(qū)域制成九區(qū)域、只有第九區(qū)域滿足運(yùn)行方式，如果存在兩者之一越限時(shí)，根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)變壓器或電容器，使電壓、無功功率滿足要求。4-

4、分析變電站防誤操作閉鎖系統(tǒng)的技術(shù)方案

答： 變電站防誤操作閉鎖系統(tǒng)是在監(jiān)控系統(tǒng)中嵌入“五防”閉鎖系統(tǒng)程序。運(yùn)行人員按照防誤主機(jī)及電腦鑰匙，依次對設(shè)備進(jìn)行操作，當(dāng)操作不符合程序時(shí)，設(shè)備拒絕開鎖，是操作無法進(jìn)行，防止誤操作的發(fā)生，對現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控遙控是，向“五防”系統(tǒng)發(fā)送遙控允許請求，“五防”系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)的操作規(guī)則庫判斷是否違反“五防”，違反的，向監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)禁止命令，否則，對當(dāng)前操作進(jìn)行確認(rèn)后，進(jìn)行下一步操作、直到完成任務(wù)。第五章

1、簡述配電管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容和功能。答：（1）配電調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)DSCADA電壓管理，故障診斷與停電管理。（2）變配電站自動(dòng)化，RTU，F(xiàn)TU，采集，監(jiān)視，控制，保護(hù)通信。（3）饋線自動(dòng)化FA，測量監(jiān)視遠(yuǎn)方控制，故障定點(diǎn)隔離，恢復(fù)。

（4）圖資系統(tǒng)AM/FM/GIS.提供實(shí)時(shí)地理信息，背景下的設(shè)備，線網(wǎng)，用戶信息。（5）用電管理自動(dòng)化，客戶信息，符合管理，計(jì)量收費(fèi)，用電管理自動(dòng)化。

（6）配電網(wǎng)分析軟件，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌绷鞣治觯搪冯娏饔?jì)算，狀態(tài)估計(jì)，安全分析，負(fù)荷預(yù)測等。

2、分析饋線自動(dòng)化的技術(shù)方案（兩種方式）答：就地控制方案分析

目標(biāo)：針對輻射式多段線路，依靠開關(guān)設(shè)備，就地實(shí)現(xiàn)線路故障定位，隔離與非故障段恢復(fù)供電。

思路：利用線路首端斷路器多次重合閘，配合各段開關(guān)，設(shè)置延時(shí)分、合閘與閉鎖時(shí)限，根據(jù)重合后各開關(guān)閉合時(shí)間的長短來定位并閉鎖距故障最近的開關(guān)，然后再次重合恢復(fù)非故障段供電。實(shí)例：

QR為重合器，第一次跳閘后15s重合，第二次重合后5s重合。

QS1-QS4為分段器，延時(shí)閉合時(shí)限X，7s或14s；延時(shí)分閘時(shí)限Y，3s；閉鎖時(shí)限Z，5s。L1-L5為各段線路，設(shè)L4段發(fā)生永久短路故障。工作過程：（1）L4故障，QR快速跳閘，各段線路先后失壓。（2）各QS無壓，分閘。（3）QR延時(shí)15s自動(dòng)重合閘，L1段及QS1帶電。（4）QS1延時(shí)7s（X時(shí)限）合閘，L2段及QS2，QS4帶電。（5）QS2延時(shí)7s合閘，L3段及QS3帶電，QS4延時(shí)10s（與T接L3段錯(cuò)開）合到故障段L4段上。（6）QR再次快速跳閘，全線失壓。（7）各QS失電，延時(shí)3s（Y時(shí)限）分閘，其中，QS1，QS2帶電時(shí)間超過5s（閉鎖時(shí)限Z），解除閉鎖；QS4帶電時(shí)間小于5s，被閉鎖分閘。（8）QR二次跳閘后延時(shí)5s再次重合閘，L1及QS1帶電。（9）QS1延時(shí)7s后合閘，L2及QS2,QS4帶電。（10）QS2延時(shí)7s后合閘，L3段及QS4被閉鎖于分閘，故障段L4被隔離。（11）QS3延時(shí)14s后分閘，L5帶電，至此實(shí)現(xiàn)FA。應(yīng)用分析：所用時(shí)間T=15+7+10+5+7+7+14=65s（較短），但經(jīng)歷多次重合閘后對設(shè)備與負(fù)荷有沖擊，線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜是，配合有困難。

（二）基于FTU與通信網(wǎng)絡(luò)的FA方案分析 目標(biāo)：對輻射式或開環(huán)運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)多段線路，利用各段開關(guān)上的FTU及通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)故障定位，隔離，恢復(fù)。思路：對于輻射式或開環(huán)運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)多段線路，故障段最后一個(gè)流過故障電流的開關(guān)與第一個(gè)未流過Ir的開關(guān)之間，各FTU采集此信息送至控制站，()至FTU遙控?cái)嚅_故障兩端開關(guān)并閉鎖，然后恢復(fù)非故障段供電。工作過程分析：

如圖：QL3為聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，其他開關(guān)閉合，設(shè)永久故障位于QL1和QL2之間。（1）故障：QFA跳閘。（2）短暫延時(shí)后，QFA重合，以排除暫時(shí)性故障。（3）若為永久性故障，QFA再次跳閘。(4)預(yù)先任意一個(gè)開關(guān)上的FTU為主FTU，如QL3上FTU，各FTU向主FTU3傳送數(shù)據(jù)。（5）主FTU得知QL1有兩次失壓，兩次故障電流；QL2有兩次失壓，沒有故障電流，判斷故障段在QL1和QL2之間。（6）主FTU遙控QL1、QL2打開并閉鎖，完成故障定位與隔離。（7）主FTU遙控分段QL3閉合，將QL2與QL3間負(fù)荷從B端供電。（8）主FTU通知QFA保護(hù)延時(shí)閉合QFA，恢復(fù)QL1之前負(fù)荷供電完成（7）。

應(yīng)用分析：所用時(shí)間縮短到幾秒鐘，減少?zèng)_擊，增加FTU設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，成本高。5-

3、簡述需方用電管理DSM的含義并分析器技術(shù)方案。答：DSM是通過一系列經(jīng)濟(jì)政策和先進(jìn)技術(shù)結(jié)合直接影響用戶的電力需求，以提高用電效率，節(jié)能的系統(tǒng)工程，其關(guān)鍵在于調(diào)動(dòng)用戶和第三方的積極、有效參與。DSM實(shí)施方案有：

（1）設(shè)置分時(shí)、分質(zhì)電價(jià)，拉大價(jià)差，以改善負(fù)荷曲線。

（2）鼓勵(lì)多方參與可再生電源發(fā)電，就近利用，減少傳輸損耗與發(fā)電污染。（3）推廣節(jié)電器具與方法，如價(jià)格補(bǔ)貼，能耗標(biāo)識(shí)體系。

（4）推廣需方儲(chǔ)能技術(shù)，如建筑隔熱，蓄冷、蓄熱技術(shù)，以減小高峰電力需求。（5）對用戶的功率長時(shí)間運(yùn)行的設(shè)備直接控制，節(jié)能運(yùn)行。（6）實(shí)現(xiàn)用監(jiān)測計(jì)量自動(dòng)化，促進(jìn)用戶參與自我管理用電。j第七章

1、做電力調(diào)度系統(tǒng)主站體系結(jié)構(gòu)比較表。答：（1）集中式的調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)間采用接口與接口的鏈接方式，以小型計(jì)算機(jī)為主，有單機(jī)和多機(jī)系統(tǒng)。缺點(diǎn):受硬件結(jié)構(gòu)和價(jià)格昂貴的影響。

（2）分布式的調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)：采用標(biāo)準(zhǔn)的接口和介質(zhì)，把整個(gè)系統(tǒng)按功能解列在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)口，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)冗余分布，提高系統(tǒng)的整體性能，降低單機(jī)的性能要求提供了系統(tǒng)安全性和可靠性，系統(tǒng)的可擴(kuò)充性增強(qiáng)。缺點(diǎn)：軟件沒有完全的獨(dú)立。

（3）開放式體系結(jié)構(gòu)的基本特性，提供標(biāo)準(zhǔn)的接口對外互聯(lián)逐步實(shí)現(xiàn)軟件上的獨(dú)立，便于不斷擴(kuò)展結(jié)構(gòu)和功能

2、分析解決電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)SE問題的技術(shù)方案。

答：電力系統(tǒng)狀態(tài)、估計(jì)是為其他高級功能提供可靠數(shù)據(jù)集，狀態(tài)估計(jì)是利用實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)的冗余度來提高精度，估計(jì)出系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、冗余度越大、估計(jì)值和實(shí)際值越接近，盡可能使?fàn)顟B(tài)變量的估計(jì)值和測量值的誤差平方最小，使用加權(quán)最小二乘法列出所需算術(shù)式，對其求導(dǎo)，并其導(dǎo)數(shù)為零，求的估計(jì)值可近似看

3、分析解決電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析SA問題的技術(shù)方案。答：靜態(tài)安全分析是判斷系統(tǒng)發(fā)生預(yù)想事故后電壓是否越限和線路是否過負(fù)荷的分析，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后可能會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)電壓越限，線路過負(fù)荷，系統(tǒng)失去穩(wěn)定等為了便于及時(shí)了解所需狀態(tài)量將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行導(dǎo)納短上的化簡進(jìn)行潮流計(jì)算根據(jù)計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)想事故分析，處理措施，校核越限的實(shí)際情況，做出相對應(yīng)的措施選擇漸而是系統(tǒng)不安全狀態(tài)得到預(yù)防控制。

4、簡述電力系統(tǒng)符合預(yù)測的類型、預(yù)測模型及主要預(yù)測方法。

答：電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測按內(nèi)容分為系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測和母線負(fù)荷預(yù)測，按時(shí)間可分為超短期、短期、中期、長期負(fù)荷、按行業(yè)分可有城市民用負(fù)荷，商業(yè)負(fù)荷、農(nóng)村負(fù)荷，2負(fù)荷及其他負(fù)荷按預(yù)測標(biāo)識(shí)的不同特性又分為最高負(fù)荷、最低負(fù)荷、平均負(fù)荷、負(fù)荷峰各差、高峰負(fù)荷平均、低各負(fù)荷平均、平峰負(fù)荷平均全網(wǎng)負(fù)荷，母線負(fù)荷、預(yù)測模型主要有典型負(fù)荷分量，天氣敏感負(fù)荷分量、異常或特殊事件符合分量、隨機(jī)負(fù)荷分量。Y（t）=N（t）+W（t）+S（t）+r（t）預(yù)測方法有時(shí)間序列法，卡爾曼濾波分析法、回歸分析法、指數(shù)平滑預(yù)報(bào)法、專家系統(tǒng)法、模糊預(yù)測法、灰色模型法、優(yōu)選組合預(yù)測法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。7-

5、簡述電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制AGC的基本原理與控制方式。答：電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制AGC調(diào)整電力系統(tǒng)功率的平衡在電力系統(tǒng)中負(fù)荷的變化會(huì)使整個(gè)電力系統(tǒng)的頻率下降或上升，系統(tǒng)中所有機(jī)組調(diào)節(jié)器動(dòng)作加大或減小、發(fā)電功率提高或降低到某一水平，這時(shí)整個(gè)電力系統(tǒng)發(fā)電和負(fù)荷達(dá)到新的平衡，與原來穩(wěn)定的狀態(tài)頻率偏差△f和凈變功率偏差△Pt，AGC動(dòng)作，提高或減少發(fā)電功率恢復(fù)頻率到達(dá)正常值（f。）和變換功率到達(dá)計(jì)劃值（I），隨后AGC隨時(shí)間調(diào)整機(jī)組重新分配發(fā)電功率。控制方式有：

1、定頻率控制FFC：ACE=K△f

2、定變換功率控制方式FTC：AGC=△Pt

3、聯(lián)絡(luò)先控制偏差模式TBC：ACE=△Pt+K△f

4、自修正時(shí)差控制方式：ACE=△Pt+K△f+Kt△f

5、自動(dòng)修正變換電能，差控制方式：ACE=△Pt+ K△f+KwAw

6、自動(dòng)修正時(shí)差級變換電能差控制方式：ACE=△Pt+ K△f+Kt△f+Kw△w

第二篇：電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化

一，填空題（20）

1.電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)主要是實(shí)現(xiàn)四遙功能，所謂四遙功能是指（遙測），（遙信），（遙控），（遙調(diào)）。2.由RTU向front-end processor發(fā)送的信息是（遙測），（遙信）信息。3.遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置（RTU）通常安裝在各（發(fā)電廠）（變電站）內(nèi)。4.front-end processor通常安裝在各（調(diào)度中心）內(nèi)。

5.由front-end processor向RTU發(fā)送的信息是（遙控），（遙調(diào)）信息。6.遙測信息主要有（模擬量），（數(shù)字量），（脈沖量）三類。

7.遙信信息一般是（開關(guān)量），主要監(jiān)控各（開關(guān)），（刀閘）的（分合閘）狀態(tài)，各（機(jī)組）的（起停）狀態(tài)。

8.遙控信息主要是指由front-end processor向RTU發(fā)送的各（開關(guān)），（刀閘）的（分合閘）命令，各（機(jī)組）的（起停）命令。

9.遙調(diào)信息主要是指由front-end processor向RTU發(fā)送的調(diào)節(jié)各機(jī)組（功角）大小，各機(jī)組（勵(lì)磁電流）大小的命令。

10.電量變送器是將（一種電量）變換為供測量用的（另一種電量）的儀器。11.電量變送器的輸出信號一般是（直流電壓），（直流電流）信號。12.電能變送器的輸出信號一般是（數(shù)字量）或（脈沖量）信號。13．精密交流—直流轉(zhuǎn)換電路由（線性整流電路），（低通濾波器）組成。

14.中間電流互感器（TA）二次側(cè)要并接一（電阻），以便將（交流電流）轉(zhuǎn)換成（交流電壓）。15.中間電流互感器（TA）主要起（電氣隔離）作用，同時(shí)也能進(jìn)一步減小（輸入電流）的值，以便降低后級功耗。

16.大電流接地三相電路有功功率的測量要用（三表法）。17.三相三線制三相電路有功功率的測量要可用（兩表法）。

18.對稱三相三線制電路用（兩表跨相90°接線）法測量三相無功功率。

19.電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)有（正常運(yùn)行）狀態(tài)，（警戒）狀態(tài)，（緊急）狀態(tài)，（系統(tǒng)崩潰）狀態(tài)，（恢復(fù)）狀態(tài)五種。20.利用抗干擾編碼進(jìn)行差錯(cuò)控制有（循環(huán)檢錯(cuò)法），（檢錯(cuò)重發(fā)法），（前向糾錯(cuò)法），（反饋檢驗(yàn)法）四種方法。二，簡答題（3）

21.遠(yuǎn)動(dòng)終端（RTU）的作用是什么？它可以實(shí)現(xiàn)哪些主要的功能？ 答：

遠(yuǎn)動(dòng)終端（RTU）是電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠和變電站的一種遠(yuǎn)動(dòng)裝置，它的作用是用來采集發(fā)電廠和變電站中表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調(diào)度中心發(fā)送信息，執(zhí)行調(diào)度中心發(fā)往現(xiàn)場的控制和調(diào)節(jié)命令。

在電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，RTU的功能是指RTU對電網(wǎng)的監(jiān)視和控制功能，也包括RTU的自檢，自調(diào)和自恢復(fù)能力。通常RTU的功能可分為遠(yuǎn)方功能和當(dāng)?shù)毓δ軆纱箢悺＃?）遠(yuǎn)方功能

通常是指RTU與調(diào)度中心（front-end processor）通過信道遠(yuǎn)距離傳輸調(diào)度中心對廠站的監(jiān)控功能。（2）當(dāng)?shù)毓δ?/p>

是指RTU通過自身或與自身相連的顯示，記錄設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的監(jiān)視與控制。22.電力系統(tǒng)常用的通信信道有哪些？

答：（1）電力線載波通信

（2）光纖通信

（3）微波中繼通信

（4）衛(wèi)星通信

23.我國電網(wǎng)調(diào)度中心目前分為幾個(gè)級別？分別是那幾個(gè)級別？ 答： 分為5個(gè)級別，分別是：

（1）國調(diào)：樞紐變電站和特大型電廠

（2）網(wǎng)調(diào)：樞紐變電站和直屬發(fā)電廠

（3）省調(diào)：變電站和省屬發(fā)電廠

（4）地調(diào)：變電站和市屬發(fā)電廠

（5）縣調(diào)：變電站和縣屬發(fā)電廠 三,名詞解釋（10）1.RTU 答：遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置，安裝在各發(fā)電廠和變電站內(nèi)，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在基層的“耳目”和“手腳”。2.EMS 答：能量管理系統(tǒng) 3.SCADA 答：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控 4.AGC 答：自動(dòng)發(fā)電控制 5.EDC 答；經(jīng)濟(jì)調(diào)度 6.DTS 答：調(diào)度員模擬培訓(xùn) 7.SOE 答：事件順序記錄 8.DMS 答：配電網(wǎng)管理系統(tǒng) 9.GIS 答：地理信息系統(tǒng)或六氟化硫全封閉式組合電器 10.SE 答：電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)

第三篇：電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化復(fù)習(xí)題2011

電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化

復(fù)習(xí)題庫

第一章 概述

1.簡述電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

2.簡述電力調(diào)度系統(tǒng)的目標(biāo)及其應(yīng)用的主要技術(shù)手段

第二章 交流數(shù)據(jù)采集與處理

1.簡述交流數(shù)據(jù)采集技術(shù)方案的基本原理

2.簡述微機(jī)變送器的工作過程

3.簡述標(biāo)度變換的意義與基本原理（求用四位十進(jìn)制數(shù)顯示滿量程為140KV電壓的標(biāo)度變換系數(shù)K）

第三章 遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU

1.簡述RTU的種類、功能與基本結(jié)構(gòu)

2.簡述交流采樣過程及其修正措施

3.簡述遙信采集輸入電路結(jié)構(gòu)，并比較CPU定時(shí)巡查方式的特點(diǎn)

4.簡述遙控命令的種類與遙控命令執(zhí)行過程

第六章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

1.做通信信道比較表，會(huì)根據(jù)實(shí)際情況分析并選擇適當(dāng)信道。

2.做通信規(guī)約類型比較表

3.做電力調(diào)度系統(tǒng)通信規(guī)約體系表

第七章 EMS能量管理系統(tǒng)

1.做電力調(diào)度系統(tǒng)主站體系結(jié)構(gòu)比較表

2.分析解決電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)SE問題的技術(shù)方案

3.分析解決電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析SA問題的技術(shù)方案

4.簡述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的類型、預(yù)測模型及主要預(yù)測方法

5.簡述電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制AGC的基本原理與控制方式

第四章 變電站自動(dòng)化

1.簡述變電站自動(dòng)化的含義及其基本功能

2.做變電站自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)比較表

3.分析變電站無功—電壓綜合控制的技術(shù)方案

4.分析變電站防誤操作閉鎖系統(tǒng)的技術(shù)方案

第五章 配電網(wǎng)自動(dòng)化

1.簡述配電管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容和功能

2.分析饋線自動(dòng)化的技術(shù)方案

3.簡述需方用電管理DSM的含義并分析其技術(shù)方案

共24道題，其中分析題7道，簡述題17道。

考試每章選一道，共7道題，其中分析題2道，占40分；簡述題5道，占60分。

第四篇：電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化復(fù)習(xí)題庫

電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化

復(fù)習(xí)題庫

第一章 概述

1.簡述電力調(diào)度系統(tǒng)的目標(biāo)及其應(yīng)用的主要技術(shù)手段 第二章 交流數(shù)據(jù)采集與處理 2.簡述微機(jī)變送器的工作過程

1.簡述交流數(shù)據(jù)采集技術(shù)方案的基本原理（微機(jī)電量變送器的基本原理及特點(diǎn)。）第三章 遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU 1.簡述RTU的種類、功能與基本結(jié)構(gòu) 2.簡述交流采樣過程及其修正措施

3.簡述遙信采集輸入電路結(jié)構(gòu)，并比較CPU定時(shí)巡查方式的特點(diǎn) 4.簡述遙控命令的種類與遙控命令執(zhí)行過程 第六章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 2.做通信規(guī)約類型比較表 3.做電力調(diào)度系統(tǒng)通信規(guī)約體系表 第四章 變電站自動(dòng)化

4.分析變電站防誤操作閉鎖系統(tǒng)的技術(shù)方案 1.簡述變電站自動(dòng)化的含義及其基本功能 2.做變電站自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)比較表 第五章 配電網(wǎng)自動(dòng)化

1.簡述配電管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容和功能 4．簡述AM/FM/GIS的含義與目標(biāo)。紅色代表特別重要黑色次之藍(lán)色可能考 共24道題，其中分析題7道，簡述題17道。

考試每章選一道，共7道題，其中分析題3道，占60分；簡述題4道，占40分。

1.2簡述電力調(diào)度系統(tǒng)的目標(biāo)及其應(yīng)用的主要技術(shù)手段.答：目標(biāo)：保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保地持續(xù)運(yùn)行。技術(shù)手段：在監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的自動(dòng)發(fā)電控制AGC和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制EDC技術(shù)。2.2簡述微機(jī)變送器的工作過程.答：變送器簡述電力調(diào)度系統(tǒng)的目標(biāo)及其應(yīng)用的主要技術(shù)手段.答：目標(biāo)：保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保地持續(xù)運(yùn)行。技術(shù)手段：在監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的自動(dòng)發(fā)電控制AGC和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制EDC技術(shù)。

2.1簡述交流數(shù)據(jù)采集技術(shù)方案的基本原理.答：對交流量瞬時(shí)值直接采樣的輸入信號經(jīng)過相應(yīng)的TV、TA變成0~5V交流電壓信號，這些信號輸入到多路模擬電子開關(guān)MPX，CPU經(jīng)并行接口芯片，將當(dāng)前需要采樣的某路信號地址送到MPX，MPX立即將選定的模擬電壓輸出到采樣保持器。采樣保持器按確定的采樣時(shí)序信號采集該信號，A/D轉(zhuǎn)換器將采樣保持器輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并經(jīng)與非門向CPU發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號,CPU中斷當(dāng)前工作，經(jīng)并行接口電路讀得A/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)。CPU再次發(fā)出選擇下一路采樣的地址信號到MPX，CPU對已采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并計(jì)算出線路上的各種電氣量值。

3.1簡述RTU的種類、功能與基本結(jié)構(gòu).答：種類：TTU、FTU.功能：1）遠(yuǎn)方終端功能：遙測、遙控、遙信、遙調(diào)、電力系統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)鐘、轉(zhuǎn)發(fā)，適合多種規(guī)約的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳；2）當(dāng)?shù)毓δ埽篊RT顯示、漢子報(bào)表打印、本機(jī)鍵盤、顯示器、遠(yuǎn)方終端的自檢與自調(diào)功能。

基本結(jié)構(gòu)：1）系統(tǒng)部分：CPU、RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制器；2）采集信息輸入電路部分：模擬量、狀態(tài)量、脈沖量、數(shù)字量；3）命令輸出電路；4）信息傳輸部分：串行接口、Modem；5）人機(jī)聯(lián)系部分。

3.2簡述交流采樣過程及其修正措施.答：交流采樣過程：輸入——變換——濾波——多路模擬開關(guān)MPX——采樣保持S/H——A/D轉(zhuǎn)換——濾波運(yùn)算處理——編碼調(diào)制。

修正措施：1）相位差修正；2）工頻跟蹤；3）極性轉(zhuǎn)換；4）對于變化不大的量，采用模擬量越閾值傳送。

3.3簡述遙信采集輸入電路結(jié)構(gòu)，并比較CPU定時(shí)巡查方式的特點(diǎn).答：結(jié)構(gòu)：由+24V電源、遙信觸點(diǎn)、RC濾波網(wǎng)絡(luò)、限流電阻、保護(hù)二極管、保護(hù)光電耦合器、+5V電源、遙信輸出組成。

定時(shí)掃查方式特點(diǎn)：CPU始終參與，可靠性高，但CPU負(fù)擔(dān)重。

變位中斷方式特點(diǎn)：CPU響應(yīng)中斷后進(jìn)行數(shù)據(jù)的掃描，減輕CPU的負(fù)載，但易受干擾引起誤差通信，數(shù)據(jù)不可靠。

中斷觸發(fā)掃查方式特點(diǎn)：克服前兩種電路缺點(diǎn)，該方式CPU開銷小且可靠性高。

3.4簡述遙控命令的種類與遙控命令執(zhí)行過程.答：遙控命令的種類：1）主站至RTU：遙控選擇命令、遙控執(zhí)行命令、撤銷命令；2）RTU至主站：返校命令。

遙控命令執(zhí)行過程：1）調(diào)度中心向廠站端RTU發(fā)遙控選擇命令。2）RTU接到命令后，啟動(dòng)選擇定時(shí)器，校核性質(zhì)碼和對象碼的正確性，并使相應(yīng)的性質(zhì)繼電器和對象繼電器動(dòng)作，使遙控執(zhí)行回路處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。3）RTU適當(dāng)延時(shí)后讀取遙控對象繼電器和性質(zhì)繼電器的動(dòng)作狀態(tài)，形成反校信息。4）RTU將反送校核信息發(fā)往調(diào)度中心。5）調(diào)度中心顯示反校信息，與原發(fā)遙控選擇命令核對，若調(diào)度員認(rèn)為正確，則發(fā)送遙控執(zhí)行命令到RTU；反之，發(fā)出遙控撤消命令。6）RTU接收到遙控執(zhí)行命令后，驅(qū)使遙控執(zhí)行繼電器動(dòng)作。若RTU接收到遙控撤消命令，則清除選擇命令，使對象繼電器和性質(zhì)繼電器復(fù)位。7）RTU若超時(shí)未收到遙控執(zhí)行命令和遙控撤消命令，則自動(dòng)撤消，并清除選擇命令。8）遙控過程中遇有遙信變位，則自動(dòng)撤消遙控命令。9）當(dāng)RTU執(zhí)行遙控執(zhí)行命令時(shí)，啟動(dòng)遙控執(zhí)行定時(shí)器，定時(shí)到，則復(fù)位全部繼電器。10）RTU在執(zhí)行完成遙控執(zhí)行命令后，向調(diào)度中心補(bǔ)送一次遙信信息。

5.1分析饋線自動(dòng)化的技術(shù)方案.答：背景：基于FTU與通信網(wǎng)絡(luò)的FA方案分析

目標(biāo)：對輻射式或開環(huán)運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)多段線路，利用各段開關(guān)上的FTU及通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)故障定位，隔離，恢復(fù)。

思路：對于輻射式或開環(huán)運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)多段線路，故障段最后一個(gè)流過故障電流的開關(guān)與第一個(gè)未流過Ir的開關(guān)之間，各FTU采集此信息送至控制站，()至FTU遙控?cái)嚅_故障兩端開關(guān)并閉鎖，然后恢復(fù)非故障段供電。

方法：如圖：QL3為聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，其他開關(guān)閉合，設(shè)永久故障位于QL1和QL2之間。1）故障：QFA跳閘。2）短暫延時(shí)后，QFA重合，以排除暫時(shí)性故障。3）若為永久性故障，QFA再次跳閘。4)預(yù)先任意一個(gè)開關(guān)上的FTU為主FTU，如QL3上FTU，各FTU向主FTU3傳送數(shù)據(jù)。5）主FTU得知QL1有兩次失壓，兩次故障電流；QL2有兩次失壓，沒有故障電流，判斷故障段在QL1和QL2之間。6）主FTU遙控QL1、QL2打開并閉鎖，完成故障定位與隔離。7）主FTU遙控分段QL3閉合，將QL2與QL3間負(fù)荷從B端供電。8）主FTU通知QFA保護(hù)延時(shí)閉合QFA，恢復(fù)QL1之前負(fù)荷供電完成。應(yīng)用：所用時(shí)間縮短到幾秒鐘，減少?zèng)_擊，增加FTU設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，成本高。

7.1分析解決電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)SE問題的技術(shù)方案.答：背景：SCADA采集的全網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯成的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫存在下列明顯的缺點(diǎn)：1）數(shù)據(jù)不齊全。2）數(shù)據(jù)不精確。3）受干擾時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。目標(biāo)：提高數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。思路：利用冗余度提高精度。

方法：估計(jì)過程：1）假定數(shù)學(xué)模型；2）狀態(tài)估計(jì)；3）檢測；4）識(shí)別。算法：最小二乘估計(jì)法。應(yīng)用：不良數(shù)據(jù)的檢測與識(shí)別。

第五篇：電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化 第二章

第二章交流數(shù)據(jù)采集與處理

? 電量變送器

? 模擬交流量的交換 ? 微機(jī)變送器與交流采樣 ? 電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)預(yù)處理 ? 標(biāo)度變換 第一節(jié)電量變送器

電工測量變送器（電量變送器）是一種電量變換為供測量用的另一種電量的儀器。它在電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中居首要環(huán)節(jié)，起著十分重要的作用。

在電力系統(tǒng)中，電量變送器可用來測量發(fā)電廠和變電站的電壓、電流、有功功率、無功功率、電能和頻率等各種電氣量。第二節(jié)模擬交流量的變換

? 交流電流變送器 ? 交流電壓變送器

? 電能變送器

一、交流電流變送器 在電力系統(tǒng)中，被測的模擬量通常具有較高的電壓或較大的電流，一般不宜直接采用電量變送器測量，必須通過電壓互感器或電流互感器來實(shí)現(xiàn)與較高電壓或較大電流系統(tǒng)的隔離。通常電壓互感器的副邊額定電壓為0~100V，電流互感器的副邊額定電流為0~5A（少數(shù)0~1A）。所以考慮一定的裕度電量變送器的電壓輸入范圍為0~120V；電流輸入范圍為0~5A或0~1A。由于微機(jī)可接受的電壓比較低，且常用5V電壓作為標(biāo)準(zhǔn)電壓，所以電量變送器的電壓輸出范圍一般為0~5V，電流輸出范圍一般為0~1mA，或4~20mA。具體參考表2-1。

（一）、交流電流變送器的接線形式

（二）、電流變送器的原理框圖 中間電流互感器主要起隔離作用，同時(shí)也能進(jìn)一步減小輸入電流值，降低后級功耗。2 精密交流—直流交換電路由線形整流電路和低通濾波器組成。恒壓輸出電路和恒流輸出電路

（三）、交流電流變送器整體電路

二、交流電壓變送器 交流電壓變送器與交流電流變送器原理上相似，由中間電壓互感器TV，精密交流—直流變換電路、恒壓輸出電路和恒流輸出電路組成。

三、電能變送器

電能測量實(shí)現(xiàn)一般有兩種：

一是脈沖電能表；二是電能變送器

電能變送器是在功率變送器的基礎(chǔ)上形成的，將功率變送器輸出的直流信號變換為與之成正比的脈沖信號。

補(bǔ)充功率變送器的基本原理

（一）、功率與電能的關(guān)系

（二）、電能變送器的電路結(jié)構(gòu)

分三個(gè)部分：

一、將電路功率轉(zhuǎn)化為直流電壓信號的功率變送部分；

二、將代表功率的電壓信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號的U/f變換部分；

三、將脈沖信號進(jìn)行分頻整形輸出部分。

（三）、電壓、頻率變送器

（四）、電能脈沖輸出電路

1．分頻目的是保證傳輸信號的可靠性，易于與干擾相區(qū)別。

2.脈沖整形目的是保證整形信號脈沖相等，便于檢測和累積。3.電子開關(guān)與光電耦合器。識(shí)別功率流向和信號的電氣隔離。第三節(jié)微機(jī)變送器與交流采樣

模擬量變送器存在的主要問題：

（1）變壓器功耗大，對測量精度有影響。（2）附加誤差大（3）穩(wěn)定性差

（4）響應(yīng)時(shí)間較大。

改進(jìn)：利用微機(jī)的運(yùn)算速度快，采用交流采樣，可實(shí)現(xiàn)多路測試，減輕互感器的負(fù)載，減小測量誤差。

一、微機(jī)變送器硬件原理

主要有：交流信號輸入回路、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、CPU和存儲(chǔ)器以及工頻跟蹤和采樣時(shí)序電路等組成。

二、工頻跟蹤和采樣脈沖的產(chǎn)生

在一個(gè)交流信號周期T內(nèi)，若對每一路輸入信號都要采樣N次，那么對某一輸入信號兩次采樣之間的時(shí)間間隔為Ts=T/N。由于實(shí)際電網(wǎng)頻率的波動(dòng)，按T=0.02s計(jì)算的Ts采樣，將導(dǎo)致采樣間隔過大或過小，從而造成附加誤差。在微機(jī)變送器中，隨時(shí)測量當(dāng)時(shí)的交流信號周期T，則Ts將隨T而變化，使每一個(gè)采樣周期內(nèi)都能均勻地采樣。

三、采樣保持器的作用與原理

采樣保持器的作用是保持采樣信號在一定的時(shí)間內(nèi)不變，減小A/D轉(zhuǎn)換器的誤差。采樣定理：如果f（t）是一個(gè)有限帶寬的信號，最高頻率為ωm，若以采樣頻率為ωs≥ 2ωm對f（t）采樣，則離散信號可攜帶f（t）的全部信息。

四、A/D轉(zhuǎn)換器

作用：將采樣得到的模擬信號值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。

第四節(jié)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)預(yù)處理

一、濾波

由于諧波和各種干擾的存在，在交流被測量進(jìn)入測量裝置時(shí)，設(shè)置了模擬式濾波器，以消除較高次諧波。采樣后也可以采用一定的算法，消除不需要的諧波。

1.模擬式濾波 主要消除掉輸入信號中的干擾，保留有用信號，相對提高輸入信號的信噪比。一般采用簡單而有效的一級或二級、單向或雙向π型RC低通濾波器。

二、數(shù)字濾波

數(shù)字濾波實(shí)際上是一種算法，通過采用一定的算法將采樣信號進(jìn)行濾波，消弱干擾和諧波的影響。

一般有以下幾種常用濾波方式：

1.低通濾波，又稱遞歸濾波。本次計(jì)算值不僅與本次采樣值有關(guān)，而且與上一個(gè)計(jì)算結(jié)果有關(guān)。

2.非遞歸濾波本次計(jì)算值僅與當(dāng)前和過去的采樣輸入值有關(guān)，與過去的輸出值無關(guān)。3.算術(shù)平均濾波根據(jù)交流信號一周的積分為零的原理，可實(shí)現(xiàn)直流量的求取。

二、交流數(shù)值的計(jì)算

對于交流采樣，交流數(shù)值的計(jì)算方法很多，如傅立葉算法，沃爾什函數(shù)法，曲線擬合法。電力系統(tǒng)常用傅立葉算法。

傅立葉算法以傅立葉級數(shù)為基礎(chǔ)，對于輸入量為周期函數(shù)的信號來說，可以分解為直流量和各種諧波分量的傅氏級數(shù)。

為了得到其基波分量，則用sin(nωt)和cos(nωt)分別與u(t)或i(t)相乘，并在一個(gè)周期內(nèi)積分，則得：

假設(shè)，一個(gè)周期采樣N次，用采樣值表示則為：

第五節(jié)標(biāo)度變換

電力系統(tǒng)中的各種參數(shù)有不同的量綱和數(shù)值變換范圍，如電壓測量值單位為v或kv，電流的測量值單位為A或kA等。一次檢測儀表的變化范圍也不同，如電壓互感器輸出為0~100v 電流為0~5A等，所有這些信號又都經(jīng)過各種形式的變換器轉(zhuǎn)化為A／D轉(zhuǎn)換器所能接受的信號范圍，如0~5v。經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算。經(jīng)A／D變換成的數(shù)字量已成為一種標(biāo)么值形態(tài)，無法表明該遙測量的大小。為了顯示、打印、報(bào)警及向調(diào)度傳送，又必須把這些數(shù)字量轉(zhuǎn)換成具有不同量綱的數(shù)值，以便于操作人員進(jìn)行監(jiān)視與管理，這就是標(biāo)度變換。