第一篇：電力系統自動化縮印版

1電力系統自動化分層實現 第一層直接控制器 第二層監督功能層 第三層尋優功能層 第四層協調功能層 第五層經營與管理層 2同步發電機組并列原則 1）并列斷路器合閘時，沖擊電流應盡可能的小，其瞬時最大值一般不宜超過1~2倍的額定電流。

2）發電機組并入電網后，應能迅速進入同步運行狀態，其暫態過程要短，以減少對電力系統的擾動。

3同步發電機的并列方法分為： 準同期：先發電（勵磁）后同期 并列速度慢 同步快 應用廣泛 沖擊小

自同期：先同期 后勵磁（發電）并列速度快 同步慢 應用較少 沖擊大

4并列的理想條件

1）頻率相等2）電壓幅值相等3）相角差為零

5電壓幅值差（壓差）產生無功沖擊電流

沖擊電流的電動力對發電機繞組產生影響。沖擊電流最大瞬時值限制在1~2倍額定電流以下為宜，為了保證機組的安全，我國曾規定壓差并列沖擊電流不允許超過機端短路電流的1/20~1/10。電壓差Us不能超過額定電壓的5%~10%。巨型發電機組更規定在0.1%以下，即要求盡量避免無功沖擊電流。6合閘相角差（角差）產生有功沖擊電流

7頻率差（頻差）：發電機頻率和電網頻率的差

滑差角頻率（滑差）：兩者之間的電角頻率之差

滑差周期：Ts=2π/ωs=1/fs 在10~16s之間 8脈動電壓

u

e

s

?2Usin?s

t

G

?2

U

?

e

G

sin2

?2UX

sin?

9自動準同期裝置

1）頻率差控制單元。他的任務是檢測Ug與Ux間的滑差角頻率

?

s，調節發電機轉速，是

發電機電壓的頻率接近于系統頻率

2）電壓差控制單元。他的功能

?

是檢測

U?G

與U

X

間的電

壓差，且調節發電機電壓U

?

G，使他與

U

?

X

間的電

壓差值小于規定的允許值，促使并列條件的形成3）合閘信號控制單元。檢查并列條件，當待并機組的頻率和電壓都滿足并列條件時，合閘控制單元就選擇合適的時間，即在相

角差

?

e

等于零的時刻，提前

一個“恒定越前時間”發出合閘信號

10同步發電機的準同期并列裝置按自動化程度分為 1）半自動準同期并列裝置 2）自動準同期并列裝置 3）手動準同期并列裝置 11線性整步電壓

U

sl

是指其

幅值在一周期內與角差?

e

分

段按比例變化的電壓 線性整步電壓與角差

?

e

之間

是分段的線性關系，而與同期電

壓U

?、?的幅值無關

G

U

X

線性整步電壓的數學描述可用兩個直線方程表示為

U

slmsl

?(???e)

?

(????e?0)

U

slm sl

??

(???e)

(0??e??)

12恒定越前時間

利用比較恒定越前時間電平檢測器和恒定越前相角電平檢測器的動作次序來實現滑差檢測

?sY

t

YJ

??stA

只有當

A

?

YJ，即恒定

越前相角電平檢測器先于恒定越前時間電平檢測器動作時，才

說明這時的?

s

小于允許滑差的頻率

?

sY，從而做出頻率

差符合并列條件的判斷 13頻率差控制單元由頻率差方向測量環節和頻率調整執行環節兩部分組成14滑差方向的檢測原理是通過越前鑒別與區間鑒別兩個措施來實現的。所謂越前鑒別就是判

?

定

U

G

和

U

?

X

誰是越前電

壓；所謂區間鑒別就是判定

e

正處在0~?

區間

15數字式并列裝置硬件的基本

配置由主機，輸入、輸出接口和輸入、輸出過程通道等部件組成 16同步發電機的勵磁系統一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩部分組成。整個勵磁自動控制系統是由勵磁調節器、勵磁功率

單元和發電機構成的一個反饋控制系統。

17同步發電機勵磁控制系統的任務 1）電壓控制

2）控制無功功率的分配 3）提高同步發電機并聯運行的穩定性

4）改善電力系統的運行條件

5）水輪發電機組要求實現強行減磁

18改善電力系統的運行條件 1）改善異步電動機的自啟動條件

短路切除后可以加速系統電壓的恢復過程，改善異步電動機的自啟動條件。電網發生短路等故障時，電網電壓降低，使大多數用戶的電動機處于制動狀態。故障切除后，由于電動機自啟動時要吸收大量無功功率，以致延緩了電網電壓的恢復過程。發電機強行勵磁的作用可以加速電網電壓的恢復，有效的改善了電動機的運行條件。

2）為發電機異步運行創造條件

同步發電機失去勵磁時，需要從系統中吸收大量無功功率，造成系統電壓大幅度下降，嚴重時危及系統的安全運行。在此情況下，如果系統中其他發電機組能提供足夠的無功功率維持系統電壓水平，則失磁的發電機還可以在一定時間內以異步運行方式維持運行。這不但可以確保系統安全運行，而且有利于機組熱力設備的運行。

3）提高繼電保護裝置工作的正確性

當系統處于低負荷運行狀態時，發電機的勵磁電流不大，若系統此時發生短路故障，其短路電流較小，且隨時間衰減，以致帶時限的繼電保護不能正確動作。勵磁自動控制系統就可以通過調節發電機勵磁以增大短路電流，使繼電保護正確動作。19對勵磁系統的基本要求 1）對勵磁調節器的要求 a、具有較小的時間常數，能迅速響應輸入信息的變化 b、系統正常運行時，勵磁調節器應能反映發電機電壓高低，以維持發電機電壓在給定水平。c、勵磁調節器應能合理分配機組的無功功率

d、對于遠距離輸電的發電機組，為了能在人工穩定區域運行，要求勵磁調節器沒有失靈區 e、勵磁調節器應能迅速反應系統故障，具備強行勵磁等控制功能，以提高暫態穩定和改善系統運行條件

2）對勵磁功率單元的要求 a、要求勵磁功率單元有足夠的可靠性并具有一定的調節容量 b、具有足夠的勵磁頂值電壓和電壓上升速度

20同步發電機的勵磁系統 1）直流勵磁機勵磁系統 自勵式 他勵式

2）交流勵磁機勵磁系統 他勵式 無刷勵磁 3）靜止勵磁系統（發電機自

并勵系統）

21靜止勵磁系統的主要優點 1）勵磁系統接線和設備比

較簡單，無轉動部分，維護費用較少，可靠性高 2）不需要同軸勵磁機，可縮短主軸長度，這樣可減小基建投資 3）直接用晶閘管控制轉子電壓，可獲得很快的勵磁電壓響應

速度

4）由發電機機端取得勵磁能量 22在事故情況下，轉子勵磁電壓的最大值及其磁場建立的速度問題是兩個十分重要的指標，一般稱之為強勵頂值與響應比。強勵頂值一般為額定勵磁電壓的1.8~2倍

23勵磁調節單元（即自動調壓器）的主要功能

1保持發電機的端電壓不變 2保持并聯機組間無功電流的合理分配

24勵磁調節器基本的控制組成 1）測量比較。測量比較單元的作用是測量發電機電壓并變換為直流電壓，與給定的基準電壓相比較，得出電壓的偏差信號。2）綜合放大。綜合放大單元是溝通測量比較單元及調差單元與移相觸發單元的一個中間單元。

3）移相觸發單元。移相觸發單元是勵磁調節器的輸出單元，他根據綜合放大單元送來的綜合控制信號Usm的變化，產生觸發脈沖，用以觸發功率整流單元的晶閘管，從而改變可控整流框的輸出，達到調節發電機勵磁的目的。25調差系數

?

?%?G1

?

G2

?100%

GN

當調差系數

??0，即為正調

差系數時，表示發電機外特性下傾，即發電機無功電流減小，其端電壓降低；

??0，為負調

差系數時，表示發電機外特性上翹，即發電機無功電流增加，其端電壓上升；??0即為無差調節

26自動勵磁調節器的輔助控制 1）最小勵磁限制（欠勵磁限制）2）瞬時電流限制 3）最大勵磁限制 4）V/Hz(伏/赫)限制器 27負荷的變動情況可以分解成幾種不同的分量1)隨機分量2)脈動分量3)持續分量

28調速器對頻率的調節作用是一次調節；調頻裝置對頻率的調節是二次調節。

電力系統中所有并列運行的發值

電機組都裝有調速器，當系統負 3)控制區域間聯絡線的交換功荷變化時，有可調容量的發電機率與計劃值相等，以實現各個區組均按各自的頻率調節特性參域間有功功率和負荷功率的平加頻率的一次調節。而頻率的二衡

次調節只有部分發電廠（或發電 4)在區域網內各發電廠之間進機組）承擔。電力系統中將所有行負荷的經濟分配

發電廠分為調頻廠和非調頻廠。33無功平衡和電壓水平的關系 調頻廠承擔電力系統頻率的二無功功率總是要保持平衡狀態，次調節任務，而非調頻廠只參加當電力系統無功功率電源充足，頻率的一次調節任務，或只按調可調節容量大時，電力系統可在度中心預先安排的負荷曲線運較高電壓水平上保持平衡；當電行，不參加頻率的二次調節。力系統無功功率電源不足，可調29電力系統中實現頻率和有功容量小甚至沒有時，電力系統只功率自動調節的方法 能在較低電壓水平上保持平衡。1)有差調頻法

這一關系可以用電力系統和負?f?R荷的無功功率電壓靜態特性來1?Pc1?0?

?f?RP?

進一步加以說明。

2?c2?0?

???

?34電力系統的無功功率電源有?f?Rn?Pcn?0??

以下幾種2)主導發電機法

1)同步發電機

?f?（發電機01，主導發電機）?

2)同步調相機及同步電動機 ?P?

3)并聯電容器 c2?K1?Pc（發電機1

2）???

4)靜止無功功率補償器 P?

?Pcn?Kn?1?c（發電機1n）??

5)高壓輸電線路的充電功率3)積差調頻法 35控制和調整負荷點的電壓，可以采取以下的控制方式 ??fd

t?K1?Pc1?0? 1)控制和調節發電機勵磁電??fd?t?K2?Pc2?0????

流，以改變發電機端電壓Ug ?

??fd 2)控制變壓器變比K1及K2調t?Kn?Pcn?0??壓

4)改進積差調頻法

3)改變輸送功率的分布P+jQ?f?Ri(?Pci?ai?K?fdt)?0(i?1,2（主要是,?,n)Q），以使電壓損耗減

小

5)分區調頻法

4)改變電力系統網絡中的參數

?(K

R+jX（主要是X），以減小輸電A?

fA

??Ptie?A)dt??PA?0??

線路電壓的損耗

?(K

B

?f

B??P?

tie?B)dt??PB?0??

36電力系統調度的主要任務 30微增率是指輸入耗量微增量1)保證供電的質量優良 與輸出功率微增量的比值。對發2)保證系統運行的經濟性 電機組來說，為燃料消耗量（或3)保證較高的安全水平—選用消耗費用）的微增量與發電機輸具有足夠的承受事故沖擊能力出功率微增量的比值。所謂等微的運行方式

增率法則，就是運行的發電機組4)保證提供強有力的事故處理按微增率相等的原則來分配負措施

荷，這樣就可使系統總的燃料消37 遙控 遙調 遙信 遙測 耗（或費用）為最小，從而是最38 AGC是EMS的有機組成部經濟的。

分，需要在其他應用軟件的支持31在單位時間內所消耗的能量下工作，例如發電計劃、負荷預與輸出功率之間的關系，稱為耗測、有機組合、水電計劃、交換量特性。

計劃、狀態估計、安全約束調度32自動發電控制系統具有四個和最優潮流等應用軟件。基本任務和目標

39電力系統的負荷預測可分為1)使全系統的發電機輸出功率1)超短期負荷預測。未來一個和總負荷功率相匹配

小時內的負荷預測

2)將電力系統的頻率偏差調整2)短期負荷預測。24h的日負荷控制到零，保持系統頻率為額定

預測和168h的周負荷預測 3)中期負荷預測。未來一年之

內的用電負荷預測

40電力系統狀態估計的必要性 1)數據不齊全 2)數據不精確

3)受干擾時會出現不良數據 4)數據不和諧

41正常運行狀態（包括警戒狀態）的安全控制

為了保證電力系統正常運行的安全性，首先在編制運行方式時就要驚醒安全校核；其次，在實際運行中，要對電力系統進行不間斷的嚴密監視，對電力系統的運行參數如頻率、電壓和線路潮流等不斷的進行調整，始終保持盡可能的最佳狀態；同時，還要對可能發生的假想N-1事故進行后果模擬分析；當確認當前屬警戒狀態時，可對運行中的電力系統進行預防性的安全校正。

第二篇：電力系統及其自動化

電力系統及其自動化專業碩士研究生培養方案

（學科專業代碼：080802）

一、主要研究方向及其學術隊伍 研究方向一：風電控制與繼電保護技術

本研究方向的主要研究內容、特色和意義

風能的利用，關鍵在風能轉化為電能的設備—風力機制造技術，而風力機的檢測與控制技術是風力機制造及風力機有效運行的基本保證。

風力機的檢測技術與自動化裝置是以風能領域內的檢測和控制系統為主要研究對象，采用現代數學方法和計算機技術、電子與通訊技術、測量技術等來研究系統的檢測、控制、設計和實現的理論、方法和技術。在實際應用中，尤其是風力機制造及風力機有效運行中，由于檢測及被控對象的嚴重非線性、數學模型不確定、系統的工作點變化劇烈等因素，以使傳統的檢測和控制方法難以滿足要求。由于傳統檢測和控制往往只考慮控制系統和受控對象所組成的“獨立”體系，而忽略了環境所施加的影響，而現代大型風力機復雜的檢測、控制和決策問題，必然把外界環境和對象以及檢測、控制系統作為一個整體來進行分析和設計。另外對于控制任務或控制目標，傳統控制只著眼于用數學語言進行描述。實際上檢測與控制任務或目標有多重性和時變性，而且還包括任務所含信息的處理過程，即任務的集合處理。面對復雜的對象、復雜的環境和復雜的任務，用傳統的檢測與控制理論和方法去解決是不可能的，為使我國的風能利用及風力機制造技術朝著大型化、高度智能化方向發展，就必須研究和使用新的檢測和控制手段。

電力系統繼電保護裝置是保護電力網用電設備安全的重要設施，隨著電力系統的發展, 電網規模的不斷擴大,輸電線路的故障如不能快速準確地切除而引起故障擴大甚至系統失穩所帶來的經濟損失和社會影響是難以估量的。因此對繼電保護裝置的性能要求越來越高。為了提高保護的可靠性, 對繼電保護在線路故障時的動作特性進行預先分析仿真、研究, 以及事故后進行準確的校驗、分析都是十分必要的。

研究方向二： 電力系統穩定控制與保護

本研究方向的主要研究內容、特色和意義

首先，本研究方向主要研究電力系統自動化技術，提高電網運行的自動化水平，重點研究適合于互聯電網和電力市場環境下的調度自動化技術和配電自動化系統以及先進的變電站自動化系統；完善高速數據網絡和電網調度自動化系統，基本建成電力系統的信息安全體系，研究發電廠監控和優化運行技術，狀態檢修技術，提高電廠的生產自動化水平和現代化管理水平，在吸收國內外先進技術的基礎上，研究具有新疆特色的科學、實用、先進的配網自動化系統、電力調度自動化、配電網綜合自動化、繼電保護與運行自動化、電力系統綜合自動化、無人值班變電站自動化、電力系統安全運行自動化。

再則，風能以其無污染，可再生，蘊量豐富的優勢，在電力行業得到了廣泛的重視，無論國外還是國內，都在對風力發電進行探索、研究。隨著風機容量的不斷增加，風力發電場也由陸地拓向了海洋。這使得傳統電力系統分析的方法需要一定的修改。風力發電機大部分采用多種形式的發電機，風能具有隨機性、受季節影響的特點。風力發電對所接入的電網沖擊如何，影響有多大，是否會導致電力系統不穩定等因素都是必須考慮的。因此，含風力發電的自動化系統研究也勢在必行。

新疆風能資源豐富，風電裝機容量也位于全國之首，就風電系統穩定性而言，風力發電的原動力是

--０--

風。風機由于其自身機械強度的限制，若風速在其允許范圍內，風機則可以投入電網進行發電，若風速超出其限制，則要停止風機運行，這種風機的投切對電網是一種干擾，當風機的容量達到相當規模時，這種干擾則比較嚴重，同樣風機故障也會對電網造成影響，因此迫切需要對風機的投切和風機的故障對電網造成的影響進行分析研究，以便找到風電在電網中的最佳配置容量及改造風電控制設備和配置相應的繼電保護，以使對電網干擾達到最小，為風電場規劃和風電系統安全穩定運行提供依據和指導。

研究方向三：電力系統優化與仿真

本研究方向的主要研究內容、特色和意義

隨著電力系統的發展, 電網規模的不斷擴大,如何有效降低網損，減少無功設備投資，降低燃煤耗量，電網經濟運行越來越重要，但是電力網結構復雜,設備眾多,覆蓋面廣,必須針對現場實際特點找到有效的優化控制方案,首先進行計算機分析計算仿真，再應用于實際電網.因電網覆蓋面大，必須全網綜合考慮，不能盲目投資和改造設備，為此進行電力系統理論推導和優化計算、分析仿真，可以節約資金，避免浪費和無謂的投入。同時也可盡快縮短與國內外技術水平的差距，盡快實現新疆電網高質量高水平的安全穩定經濟的運行。

主要應用國內外大型軟件或編制軟件進行優化仿真計算，根據潮流計算、靈敏度分析的結果進行優化控制方案制定。同時將供熱系統在運行過程中，如何實現按需供熱，并使熱量按需分配運用電力系統優化理論和潮流優化算法軟件進行模擬類比仿真。

二、培養目標

1.培養目標

為適應我國國民經濟發展和社會主義建設的需要，培養德、智、體全面發展的電氣工程學科高層次專門技術人才，本學科培養的碩士研究生應滿足以下要求：

（1）努力學習和掌握馬列主義和毛澤東思想的基本原理，掌握科學的方法論；堅持四項基本原則，熱愛祖國，品行端正，遵紀守法；積極為社會主義現代化建設服務。

（2）在電氣工程學科領域內掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識；熟悉所從事研究方向及相近研究方向的科學技術發展動向。

（3）在電氣工程學科領域內具有獨立從事科學研究工作的能力；具有實事求是、科學嚴謹的治學態度和工作作風。

（4）第一外國語要求熟練地閱讀本專業的外文資料，并具有一定的寫作能力和聽說能力。（5）積極參加體育鍛煉，身體健康。2.培養方式

（1）結合碩士研究生的特點進行政治思想教育和黨的方針政策教育，進行愛國主義、革命傳統和道德的教育，進行社會主義與法制教育。

（2）采用理論學習和科學研究相結合的方法，使碩士研究生在電氣工程學科領域內掌握堅實而寬廣的理論基礎和系統深入的專門知識，在本學科范圍內具有獨立從事科學研究工作的能力。

（3）碩士生的課程學習在碩士生培養工作中占有重要地位。碩士生應通過課程學習加深理論基礎，擴大知識面。碩士生的課程學習一般應以授課和自學相結合。

（4）碩士學位論文工作是碩士生培養的關鍵和核心。碩士學位論文要由碩士生獨立完成，導師的作用在于指導研究方向，啟發碩士生深入思考、正確分析與判斷，充分發揮碩士生的創

造能力和開拓進取精神。

（5）在指導上采取以指導教師為主、導師負責和碩士點集體培養相結合的方法。也可和其他高校、研究單位或工廠企業聯合培養，吸收具有高級職稱的人員參加指導。

（6）導師應以高度的責任心，全面關心研究生的成長，對研究生嚴格要求，嚴格管理，既要教書又要育人。導師應根據本方案的要求并結合研究生的特點，認真制定培養計劃，檢查并督促研究生的課程學習，并指導研究生論文選題、文獻查閱、調研、科研工作、學位論文撰寫和答辯。導師應注意在各個環節上培養研究生嚴謹的治學態度，實事求是的工作作風。

（7）導師所在碩士點在研究生培養計劃的制定、碩士學位論文選題、論文工作及論文撰寫、答辯等各個環節上應積極發揮集體培養的優勢并起到質量監控的作用，以提高研究生的培養質量。電氣工程學院學位分委員會應充分發揮對研究生質量把關的作用。

3.學習年限：

一般為三年（在職人員為三至四年）。

三、本專業碩士研究生課程學習及學分的基本要求

總學分：38學分其中： 公共學位課

專業外語 基礎學位課 專業學位課

須修 3門； 8學分 須修 1門； 1學分 須修 4門； 9 學分 須修 3門； 6學分

前沿講座(含討論班)須參加12次；2學分 教學實踐或社會調查（學術活動）2學分 跨一級學科課程 專業選修課程

須修 1門； 2學分 須修 4門； 8學分

四 — 1本專業碩士研究生課程設置

四 — 2碩士研究生前沿講座課(含討論班)的基本要求

1.講座課或討論班的基本范圍或基本形式

（1）學院組織的由在讀研究生公開發表的論文和研究成果為主的學術報告和討論會（2）聘請國內外名校專家和教授舉行的科技講座。2.次數、考核方式及基本要求

碩士生在校期間除了必要的課程學習，還須完成講座選聽必修環節2學分，要求碩士生應選聽12次以上學術講座（含討論班）并提交心得體會，學位論文選題報告1次，要求碩士生應在2年內完成選題報告，并按規定填寫選題報告表。

五、本專業碩士研究生文獻閱讀的主要經典著作、專業學術期刊目錄

六、學位論文的基本標準

1.碩士學位論文工作是碩士生在校期間的主要工作之一。碩士論文的質量反映了碩士生是否掌握堅實而寬廣的理論基礎和系統深入的專門知識，是否具有獨立從事科學研究工作的能力，是碩士生能否被授予碩士學位的關鍵。

2.碩士學位論文應在導師的指導下，由碩士生本人獨立完成。論文應有較強的系統性和完整性，應在電力科學或電力專門技術上作出具有一定創新的研究成果，并在理論上或實際上對電力學科的發展和社會主義建設有較大的意義。為保證論文質量，論文工作必須有一定工作量，用于論文工作的實際時間一般應不得少于一學年。

3.學位論文工作一般包括文獻閱讀、科研調查、選題報告、理論分析、軟件設計、實驗工作、論文撰寫、論文答辯等環節。選題的準備工作在第2學期課程學習的同時就應著手進行。力爭在第3學期末，最遲在第4學期應正式做選題報告并提交論文工作計劃。碩士生所在碩士點應組織開題答辯并對選題進

行審查和把關，碩士論文基本完成后，修改并正式提交論文，方可報學院批準進行論文評閱和學位論文答辯。

七、本專業碩士研究生須具備的科研能力與水平的基本要求

1．碩士生應參與本學科的某一研究方向提出的對電工科學技術的發展或國民經濟具有較大理論意義或實用價值的課題，或者是高水平的橫向課題。培養科研能力。

2.碩士生在正式撰寫碩士學位論文前，在進行學位論文的研究工作期間應盡可能多地在國內外期刊上發表論文，或者積極參加科研項目。碩士學位論文應是在碩士生已發表的有關論文和待發表的有關論文或已取得的科研成果的基礎上進行的匯總、概括、深化和提高，論文或成果應達到學校規定的條件。

八、本專業碩士研究生實踐能力培養的基本要求

實踐能力培養應在第2學期開始課程學習的同時就應著手進行。由碩士點負責助教實踐安排和助崗實踐安排，由導師負責科研培訓并安排工作計劃。第4學期末提交實踐及科研培訓報告。

第5學期開始到電力現場和內地高校及研究所調研并進行科學研究和碩士論文的撰寫。

第三篇：電力系統自動化

第一章發電機的自動并列

1并列操作的原因：①隨著負荷的波動，電力系統中運行的發電機組臺數也要不斷變動②當系統發生故

障時要求將備用電機迅速投入電網運行。

2同步發電機組的并列方法分為：準同期并列、自同期并列。

準同期并列：設待并發電機組G已加上了勵磁電流，其端電壓為∪G，調節發電機組 ∪G 的狀態參

數，使之符合并列條件，并將其投入系統的操作，稱為準同期并列。

準同期并列的理想條件：FG=FG（頻率相等）, UG=UX（電壓幅值相等）, e=(相角差為零)3同步發電機組并列時應遵循以下原則：

①并列斷路器合閘時，沖擊電流應盡可能地小，其瞬時最大值一般不應超過1~2倍的額定電流。②發電機組并入電網后能迅速進入同步運行狀態，起暫態過程要短，以減小對電力系統的擾動。4 電壓差檢測:電壓差的檢測可直接用UG和UX的幅值進行比較，兩電壓分別經變壓器、整流橋和一個電壓

平衡電路檢測電壓的絕對值，當電壓值小于允許值時發出“電壓差合格允許合閘”的信號。

5滑差檢測：利用比較恒定超前時間電平檢測器和恒定超前相角電平檢測器的動作次序來實現滑差檢測。

第二章 同步發電機勵磁自動控制系統

1同步發電機的勵磁系統組成：勵磁功率單元、勵磁調節器

2同步發電機勵磁系統的任務：①電壓控制 ②控制無功功率的分配 ③提高系統運行的穩定性

④改善電力系統的運行條件⑤實現強行減磁

3同步發電機勵磁系統種類：直流勵磁機勵磁系統，交流勵磁機勵磁系統，靜止勵磁系統

4勵磁調節器的功能：保證發電機端電壓不變，保證發電機間無功電流的合理分配

5勵磁調節器基本的控制有測量比較、綜合放大及移相觸發單元組成第三章

1自動發電控制系統四個基本任務：①使全系統的發電機輸出功率和總負荷功率相匹配 ②將電力系統的頻率偏差調整控制到零，保持系統頻率為額定值 ③控制區域間聯絡的交換功率與計劃值相等，以實現各個區域內有功功率和負荷功率的平衡 ④在區域內各發電廠之間進行負荷的經濟分配

2調頻器的控制信號有：比例、積分、微分三種形式

第四章

1電力系統的無功功率電源有哪幾種：同步發電機、同步調相機及同步電動機、并聯電容器、靜止無功功

率補償器、高壓輸電線路的充電功率

2電力系統電壓控制措施：發電機控制調壓、控制變壓器變比調壓、利用無功功率補償設備調壓、利用串

聯電容器控制調壓。

3AGC的基本功能：①使發電自動跟蹤電力系統負荷變化。②響應負荷和發電的隨機變化，維持發電頻

率為額定值。③在各區域間分配發電功率，維持區域間功率交換為計劃值。④對周期性的負荷變化按發電計劃調整發電功率。⑤監視和調整備用容量，滿足電力系統安全要求。

第五章 電力系統調度自動化

1電力系統調度的主要任務

①保證供電的質量優越②保證系統運行的經濟性

③保證系統運行的安全水平④提供強有力的事故處理措施

2RTU的任務：數據采集、數據通信、執行命令、其他功能（當地功能、自動診斷功能）

3遠動技術的主要內容是“四遙”------遙測、遙信、遙控、遙調

4SCADA子系統包過：數據采集、數據傳輸與處理、計算機控制、人機界面及警告處理

5通信規約：為保證通信雙方能正確有效地進行數據傳輸，在通信的發送和接收過程中有一定的規定，以

約束雙方進行正確協調的工作，我們將這些規定成為數據傳輸規程，簡稱通信規約。

包括：循環式規約、問答式規約

6通信信道：電力載波通信、光纖通信、微波中繼通信和衛星通信

7按照系統負荷預測的周期電力系統的負荷預測可分為：超短期、短期、中期、長期負荷預測。8微增率：輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值

9SCADA采集的數據的缺點：數據不齊全、數據不精確、受干擾時回出現不良數據、數據不和諧

第六章

1能連管理系統（EMS）是以計算機為基礎的現代電力系統的綜合自動化系統，主要針對發電和輸電系統，用于大區級電網的調度中心。根據能量管理系統發展的配電管理系統（DMS）主要針對配電和用戶系統，用于10kV以下的電網。

2配電管理系統DMS的通信方案：①主站與主站之間使用單模光纖 ②子站與FTU之間，使用多模光纖

③TTU與電量集抄系統的數據轉發。

3配電網自動化系統遠方終端有：①饋線遠方終端 ②配電變壓器遠方終端 ③變電所內的遠方終端。4遠程自動抄表系統構成：具有自動抄表功能的電能表、抄表集中器、抄表交換機、中央信息處理機。5遠程自動抄表系統的典型方案：①總線式抄表系統 ②三級網絡的遠程自動抄表系統③采用無線電臺的遠程自動抄表系統

第七章

1變電所綜合自動化系統的基本功能：①監控子系統 ②微機保護子系統 ③電壓、無功綜合控制子系統

④低頻減負荷及備用電源自投控制子系統 ⑤通信子系統。

2變電所綜合自動化的結構形式：集中式、分散集中式、分散與集中相結合式、全分散式

第四篇：電力系統自動化作業

電力系統自動化作業

1、電力自動化SCADA 的功能是什么？

2、什么是電力系統RTU 的四遙功能？如何實現？

3、同步發電機以自動準同期方式并列時，說明產生沖擊電流的原因。又為何要檢查并列合閘時的滑差？

4、用什么方法來測量ZZQ-5 型裝置中的導前時間？并分析準確度。

5、ZZQ-5型裝置中，若頻差要求控制在0.2Hz，試說明整定的方法、步驟。

6、ZZQ-5型裝置中，若接入ug 時極性反接或者將ug 和us 兩者接錯，試分析裝置的行為？此時會出現什么現象和結果？

7、同步發電機勵磁控制系統的主要任務有哪些？

8、對同步發電機勵磁控制系統的基本要求有哪些？

9、簡述交、直流勵磁機勵磁系統的基本構成、特點及使用范圍。

10、何謂同步發電機勵磁控制系統靜態工作特性？何謂發電機端電壓調差率？

11、何謂滑差、滑差周期？與ug 和us 的相角差δ有什么關系？

12、某電力系統總有功負荷為6000 MW(包括電網的有功損耗)，系統的頻率為50 Hz，若KL ? =1.8，求負荷頻率調節效應系數KL的值。

13、某電力系統中，有40%的機組容量已被充分利用，其余40%為火電機組，有10%的備用容量，單位調節功率為20；20%為水電機組，有15%的備用容量，單位調節功率為30；系統的有功負荷的頻率調節效應系數為1.5。試求：

(1)系統的單位調節功率；

(2)當負荷功率增加5%時系統的穩態頻率；

(3)當系統頻率降低到48 Hz 時，系統承擔的負荷增量是多少？

14、某電力系統有兩臺額定功率為200 MW的發電機，每臺發電機的調速器的調差系數為0.04，額定頻率為50 Hz，系統總負荷為320 MW，負荷的頻率調節效應系數KL=20 MW/Hz，在額定頻率運行時，若系統增加負荷60 MW，試計算下列兩種情況下系統頻率的變化值。

(1)兩臺機組原來平均承擔負荷；

(2)原來一臺機組滿載，另一臺帶120 MW 的負荷。說明兩種情況下頻率變化的不同原因。

第五篇：電力系統自動化論文

電力系統自動裝置應用

班級：20094091學號2009409141姓名：武晨宇

摘 要:應用攝像技術和計算機構成的視覺信息自動化系統具有一系列的優點,它能對不宜接觸、危險隱蔽等場合進行大范圍、多自由度,可移動的臨近報警。

關鍵詞:CCD攝像機隔離開關斷路器。

引言

電力系統自動化的信息采集主要包括兩大部分,一是將電氣量和非電氣量轉變為弱電的模擬量或數字量;二是將設備的狀態變為“0”或“1”的開關量,這一傳統的模式基本上解決了自動化的需要。但是,有些問題依靠上述信息量仍無法解決,需要另辟途徑。筆者研究發現,利用工業電視提供的視覺信息,應用計算機圖像識別技術,將有可能迅速地辨別圖像或將多個相關圖像進行綜合判斷,及時發出處理指令,進一步擴大電力系統自動化的功能,提高電力系統自動化的水平。本文將對此做一些探討。基本構思

在發電廠和大型變電站中,特別是112開關結線的樞紐廠(站)中,有大量的繼電保護壓板,有的數百甚至上千個,這些壓板的聯通或開斷位置隨變電站和電網運行方式的變化而改變。運行規程中規定,值班人員應掌握并保證壓板位置的正確性。由于值班人員難以熟記而造成的錯誤甚至釀成繼電保護誤動作和事故的情況時有發生。建議采用電視攝像方法,直接攝錄壓板盤面,應用計算機圖像識別技術,判別各個壓板的位置是否符合規程要求,繼而發出語音、圖文警報。解決了被判別的器件難以引出電信息的困難，原因為：

a.攝像鏡頭可以選擇在適當位置,采取旋轉方式,水平或上下移動方式,必要時可設多個鏡頭,再加焦距的自動調整等,可獲得較滿意的效果。

具體到檢查壓板,可設計成小車推動的方式。

b.攝像鏡頭的防雨防塵問題,目前生產的工業電視系統已給解決。

c.被監視物可考慮適當的顏色,還應設參考點CK或條形碼等,便于識別。

d.多媒體技術的發展,十分有利于此項工作的開展。

e.包括相同與不同作用的多個攝像頭,可以進入已有的分布式監控網路,也可以形成獨立的監控網路。必要時,可以實現自動控制功能。

f.每判別一次,可打印存檔備查,保存圖像記錄。

從以上論述可以描述出一種電力系統自動化的視覺信息辨識監控方法。利用CCD攝像機、經視頻放大,高速圖像數字采集,計算機處理,輸出監控信號,打印報警控制等構成視覺信息辨識監控系統(如圖3)。其核心是:將系統各部分采集的實時監控視覺信息輸入計算機,與事先存入計算機系統中各部分的正常或極限狀態的基準視覺信息進行比較辨別,以及對各相關信息的邏輯推理判斷。

近幾年來,工業電視在電力生產過程中的應用已開始興起,如鍋爐火焰、水位,輸煤系統、變電站以及施工現場的監視等等。無論哪一種,都只是將遠距離的現場畫面集中傳送到值班室,便于人們監視,這是普通的工業電視,與以往不能及時看到現場情況相比,無疑是進了一大步,但很明顯還存在問題,一是它依賴于人們頻頻的調視和長時間監視畫面,實際上是難以做到的,二是不能快速地將各個相關畫面信息進行綜合判斷。按本文前述的設計思想就解決了這些問題。因此它也可稱為智能型工業電視。視覺信息在電力系統中的應用

a.視覺信息能夠識別斷路器和隔離開關的開合狀態,據此就可繪出實時的一次運行方 1

式結線圖,通過屏幕顯示器顯示或打印,它無需依靠輔助接點,相對獨立于現行的自動化系統。

b.利用視覺信息實現五防功能,防止誤分誤合斷路器;防止帶負荷拉合隔離開關;防止帶電掛(合)接地線(地刀);防止帶接地線(地刀)合斷路器(隔離開關);防止誤入帶電間隔。前四種防誤操作,主要是判別斷路器和隔離開關、接地刀閘的開合狀態,然后進行邏輯推理判斷,進而達到防誤操作目的。第五項是防止誤入帶電間隔,此項主要在檢修工作期間防止檢修人員和值班人員誤入非檢修的帶電間隔進行工作和操作。這些功能是可以利用視覺信息來實理的,能夠做到跟蹤值班人員操作的全過程,識別人員進入操作的部位是否正確,操作的步驟是否正確。當人員走近某隔離開關時,即可判別是否該隔離開關有操作任務,還可以根據其時斷路器的位置判別能否操作。并及時發出語音報警。它不同于現行的“五防”裝置,不給值班人員增添更多的操作,如攜帶鑰匙進行操作等,它不依賴于眾多的輔助接點,且實現了更大范圍的“五防”功能。當然,“五防”中不一定全部采用視覺信息,如接地刀閘與隔離開關緊鄰,利用機械互鎖既簡單又可靠,應該保留。

c.電廠的輸煤系統,利用視覺信息,實現重點部位監視,遇有故障,諸如發生堵煤,皮帶跑偏等,立即自動報警。

d.煤場儲煤量的自動辨識計算。任意形狀的煤堆,可以應用計算機對圖像信息加以處理計算。

e.對鍋爐的水位,可進行自動識別報警。

f.對于變壓器的油面、風扇運行狀況,阻波器、結合電容器引線等均可以攝像自動監視。

g.根據需要,可對設備的某些部位以及人員不能進入的較隱蔽部分進行監視,異常或故障時自動識別報警。

h.重要場所的火災、防盜等自動報警。

i.繼電保護和系統自動裝置中壓板、重要的切換開關位置正確性的監視檢查。

j1現場發生事故時,自動啟停錄像數據,實現事故圖像自動記憶,捕捉到現場發生事故過程的全部錄像,可獲得分析事故所需的寶貴資料。

k.如果配合紅外技術、語音識別技術,發揮多媒體的優勢,還可實現更多新的功能。從以上可看出,利用視覺信息可以實現很多的自動化功能。當然,研究的過程中,肯定會遇到各種具體問題和困難,相信都是可以逐個解決的。例如:并不是每個監視對象都要設置一個CCD攝像頭,選取合適的位置安裝,擴大視角,或者研究某種方法經轉換成為集中的被視信息,則一個攝像頭可監視多個對象,就可以減少CCD的數量。某些情況下可以外加光源,特殊情況下可應用紅外光源等等。結論

應用攝像技術和計算機構成的視覺信息自動化系統具有一系列的優點,它能對不宜接觸、危險隱蔽等場合進行大范圍、多自由度,可移動的臨近報警。

a.它無需在設備上直接連接傳感器,也無需從傳感器上連接大量的電纜。

b.對設備的一些重要監視信息,可以代替值班人員進行巡視,還可做到準確的定期巡視,自動記錄文字和圖像,在一些惡劣天氣下不受影響。

c.及時捕捉到事故全過程的錄像,這是迄今為止尚未解決的一個問題。

d.除了獨立發揮作用外,某些方面這一系統可以作為現行自動化系統的補充和備用,顯示出相得益彰的效果。用不同的信息源描繪出的實時運行方式結線圖,比用同一信息源的雙重化要好得多。

e.視覺信息可以跟蹤人的某些行為,必要時給予提醒或告警,發揮重要的監護作用。f.關于投資問題,應分成兩部分看,一是工業電視系統,二是上升到圖像識別的智能型系統。已經安裝工業電視系統的,再增加視覺信息自動化部分,其投資是不大的。實際上, 2

即然要搞工業電視,就應該使其發揮更大的作用。

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