电力系统自动化教学设计

电力系统自动化教学设计

引言

随着电力工业的不断发展,电力系统的规模越来越大,电力的供给和需求之间保持着严密的平衡。为了更好地满足电力能源的需求,电力系统自动化控制成为当今电力领域的热门话题。本文旨在介绍电力系统自动化教学设计的方法和步骤。

教学设计的目的

电力系统自动化教学的目的是让学生了解电力系统的自动化控制原理和设计方法,掌握电力系统的基本组成和运行方式,同时加强学生实践能力。通过对电力系统自动化类相关课程的教学,学生将获得以下知识:

•学习电力系统的组成和运行原理;

•掌握电力系统自动化的设计方法;

•了解电力系统中各种设备的特点和运行方式;

•开展实践活动,增强专业技能和实践能力。

课程内容

理论教学

电力系统自动化课程的理论教学主要涉及以下内容:

•电力系统结构和运行原理;

•电力系统稳定性的分析方法;

•电力系统自动化控制的基本理论;

•电力系统中各种设备的特点和运行方式;

•电力系统中的故障处理和恢复操作;

•电力系统模拟和仿真。

实践教学

电力系统自动化课程的实践教学主要包括以下方面:

•电力系统模拟实验;

•电力系统控制过程的仿真;

•电力系统各种设备的操作和维护;

•电力系统的运行状态监测;

•电力系统的故障处理和恢复。

教学方法

理论教学

电力系统自动化理论课程采用授课、讲解、实例分析等教学方法进行。重点讲解电力系统自动化的基本概念、原理、方法和技术;具体阐述各种控制方式和控制策略的优劣性,并通过图表、视频等形式展示来帮助学生更好地理解课程内容。此外,可以采取团队学习和分组讨论的形式,鼓励学生参与互动,分享学习体验和教学方法

实践教学

电力系统自动化实践课程通过实验室、实习等方式来进行。通过模拟实验、仿真实验、真实系统操作和故障救援等教学形式,让学生深入了解课程内容,提高学生的实践能力。在教学过程中要求严格执行安全操作规程,确保实践教学的安全性和有效性。

评价方式

电力系统自动化课程的评价方式主要考虑以下几个方面:

•学生课程学习成绩(包括平时成绩和期末考试成绩);

•学生实验报告的质量;

•学生考勤纪律和实验室安全操作情况;

•学生日常表现和课程讨论表现。

结论

电力系统自动化教学的设计方法和步骤旨在让学生了解电力系统自动化技术的基本原理和应用,提高学生的分析、计算和实践能力。通过有针对性的理论教学和实践教学相结合,可以使学生获得更多的专业知识和实践经验,更好地适应电力工业的发展需求和挑战。

电力系统自动化教学设计

电力系统自动化教学设计 引言 随着电力工业的不断发展,电力系统的规模越来越大,电力的供给和需求之间保持着严密的平衡。为了更好地满足电力能源的需求,电力系统自动化控制成为当今电力领域的热门话题。本文旨在介绍电力系统自动化教学设计的方法和步骤。 教学设计的目的 电力系统自动化教学的目的是让学生了解电力系统的自动化控制原理和设计方法,掌握电力系统的基本组成和运行方式,同时加强学生实践能力。通过对电力系统自动化类相关课程的教学,学生将获得以下知识: •学习电力系统的组成和运行原理; •掌握电力系统自动化的设计方法; •了解电力系统中各种设备的特点和运行方式; •开展实践活动,增强专业技能和实践能力。 课程内容 理论教学 电力系统自动化课程的理论教学主要涉及以下内容: •电力系统结构和运行原理; •电力系统稳定性的分析方法; •电力系统自动化控制的基本理论; •电力系统中各种设备的特点和运行方式; •电力系统中的故障处理和恢复操作;

•电力系统模拟和仿真。 实践教学 电力系统自动化课程的实践教学主要包括以下方面: •电力系统模拟实验; •电力系统控制过程的仿真; •电力系统各种设备的操作和维护; •电力系统的运行状态监测; •电力系统的故障处理和恢复。 教学方法 理论教学 电力系统自动化理论课程采用授课、讲解、实例分析等教学方法进行。重点讲解电力系统自动化的基本概念、原理、方法和技术;具体阐述各种控制方式和控制策略的优劣性,并通过图表、视频等形式展示来帮助学生更好地理解课程内容。此外,可以采取团队学习和分组讨论的形式,鼓励学生参与互动,分享学习体验和教学方法 实践教学 电力系统自动化实践课程通过实验室、实习等方式来进行。通过模拟实验、仿真实验、真实系统操作和故障救援等教学形式,让学生深入了解课程内容,提高学生的实践能力。在教学过程中要求严格执行安全操作规程,确保实践教学的安全性和有效性。 评价方式 电力系统自动化课程的评价方式主要考虑以下几个方面:

电力系统自动化

实验一励磁控制基本特性实验 一、实验目的 1)加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务。 2)了解微机励磁调节装置的基本控制方式。 3)掌握励磁调节装置的基本使用方法。 二、原理与说明 同步发电机励磁系统由励磁功率单元和励磁调节装置两部分组成,它们和同步发电机结合在一起构成一个闭环反馈控制系统,称为发电机励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是:稳定电压、合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 实验用的励磁控制系统示意图1-1如下所示,交流励磁电源取自380V市电,构成他励励磁系统,励磁系统的可控整流模块由TQLC-III微机自动励磁装置控制。 图1-1励磁控制系统示意图 TQLC-III型微机自动励磁装置的控制方式有四种:恒U g(恒机端电压方式,保持机端电压稳定)、恒I L(恒励磁电流方式,保持励磁电流稳定)、恒Q(恒无功方式,保持发电机输出的无功功率稳定)和恒α(恒控制角方式,保持控制角稳定),可以任选一种方式运行。恒Q和恒α方式一般在抢发无功的时候才投入。大多数情况下应选择恒电压方式运行,这样能满足发电机并网后调差要求,恒励流方式下并网的发电机不具备调

差特性。 同步发电机并入电力系统之前,励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节装置的增减磁按钮,可以升高或降低发电机电压;当发电机并网运行时,操作励磁调节装置的增减磁按钮,可以增加或减少发电机的无功输出。 无论是在“手动”还是“自动”方式下,都可以操作增减磁按钮,所不同的是调节的参数不同。在“自动”方式下,调节是的机端电压,也就是上下平移特性曲线,在“手动”方式下,改变的是励磁电流的大小,此时即使在并网的情况下,也不具备调差特性。 三、实验项目与方法 3.1不同α角对应的励磁电压测试 实验准备 1)将发电机组电动机三相电源插头与机组控制屏侧面“电动机出线”插座连接,发电机 三相输出电压插头与“发电机进线”插座连接,发电机励磁电源插头与“励磁出线”插座连接。 2)检查机组控制屏上各指示仪表的指针是否指在0位置,如不在则应调到0位置。 3)合上“调速励磁电源”开关(380V)。注意,一定要先合“220V电源”开关,再合“调 速励磁电源”开关,否则,励磁或调速输出的功率模块可能处于失控状态! 4)检查调速、同期、励磁三个装置液晶显示屏显示和面板指示灯状态,正常情况下,

电力系统自动化课程设计

电力系统自动化 学院:电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学号:XXXXXXX 姓名:XXXXX 指导老师:XXXXX

摘要 同步发电机励磁控制系统是电力系统控制的重要组成部 分 它除了维持发电机端电压的恒定和进行无功调节外 还必 须保证电力系统的动态和暂态稳定性。它的优化和发展对发电机乃至整个电力系统的运行具有决定性意义。文章建立了基于MATLAB的同步发电机及其励磁调节带有速度反馈稳定器的AVR系统的仿真模型。在Simulink环境下进行仿真 收到了很好的结果随着电力工业的迅速发展 现代电力系统的规模越来越大 保 证系统运行的可靠性和稳定性 提高优质的电能对国民经济和 人民的生活水平的提高有着极为重要的作用和意义。 关键词 同步发电机励磁调节系统 MATLAB 仿真 Abstract: With the rapid development of electric power industry, the size of the modern power system is more and more big, the guarantee of the system operation reliability and stability, improve the quality of electric power to the national economy and the people's standard of living rise has a very important function and meaning. Synchronous generator excitation control system of power system is an important part of the control, it besides maintain generator terminal voltage and reactive power

电力系统自动化-电力系统自动化-《电力系统自动化》课程教学大纲

《电力系统自动化》课程教学大纲 Power System Automation 课程编号:130202221 学时:32 学分:2.0 合用对象:电气工程及其自动化专业 先修课程:电力系统分析,自动控制原理,电力电子技术等 一、课程的性质和任务(四号黑体加粗,描述文字用四号小宋体(下同)) 本课程是电气工程及其自动化专业一门学科方向类必修课程。电力系统自动化是保证电力系统安全、优质、经济运行的综合性技术,涉及电力系统运行理论、自动控制理论、计算机控制技术、网络通信技术等多方面的知识,包括发机电励磁自动控制、发电厂自动化、电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化等,是自动控制技术、信息技术在电力系统中的应用,已经成为电气工程类专业学生必备的专业知识之一。该课程可以支撑电气工程及其自动化专业毕业要求 2 (问题分析)、3 (设计/开辟解决方案)、4 (研究)的达成。本课程的主要任务是: 1、使学生对电力系统相关问题形成较为系统的认识和理解; 2、使学生掌握发机电自动励磁控制的基本原理和方法,深入了解发机电同步并列的条件与过程,以及自动准同期装置的工作原理,分析在电力系统运行过程中不满足并列条件对电网产生何种影响,为分析复杂工程问题奠定基础。 3、使学生了解电力系统频率调整及电压调整的基本问题,掌握电力系统功频特性、自动发电控制、经济调度的原理和方法,掌握电力系统电压控制措施,为进一步分析和研究电力系统运行问题打下良好的基础; 4、使学生掌握电力系统自动化的基本工作原理、装置的调试方法以及装置的设计方法,并且学习自动装置对电力系统运行影响的分析方法,为设计、研发电力系统自动控制装置和解决电力系统复杂运行工程问题奠定基础。 二、教学目的与要求 本课程的教学目的是使学生掌握电力系统自动化的基本知识,熟悉电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题,训练和培养学生独立思量、解决电力系统实际复杂工程问题的能力。

电力系统自动化教学大纲

电力系统自动化教学大纲 一、课程目标 本课程旨在培养学生对电力系统自动化的基本理论和技术进行深入理解和应用的能力。通过本课程的学习,学生将掌握电力系统自动化的基本概念、原理、技术和应用,了解电力系统自动化的发展趋势,具备电力系统自动化相关工程项目的设计、运行和维护能力。 二、课程内容 1. 电力系统自动化概述 1.1 电力系统自动化的定义和发展历程 1.2 电力系统自动化的基本组成部份 1.3 电力系统自动化的应用领域 2. 电力系统监控与数据采集 2.1 电力系统监控与数据采集的基本概念 2.2 电力系统监控与数据采集的硬件和软件配置 2.3 电力系统监控与数据采集的数据处理和分析 3. 电力系统自动化设备 3.1 电力系统自动化设备的分类和功能 3.2 电力系统自动化设备的选型和应用 3.3 电力系统自动化设备的安装和调试 4. 电力系统自动化通信

4.1 电力系统自动化通信的基本原理 4.2 电力系统自动化通信的网络拓扑结构 4.3 电力系统自动化通信的协议和接口标准 5. 电力系统自动化控制与保护 5.1 电力系统自动化控制与保护的基本原理 5.2 电力系统自动化控制与保护的技术和方法 5.3 电力系统自动化控制与保护的应用案例 6. 电力系统自动化应用案例分析 6.1 电力系统自动化在电网调度中的应用 6.2 电力系统自动化在电力市场中的应用 6.3 电力系统自动化在电力设备维护中的应用 三、教学方法 本课程采用理论教学与实践相结合的教学方法,注重理论与实践的结合,通过案例分析、实验操作、小组讨论等形式,提高学生的实际应用能力。 四、教学评估 1. 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况等。 2. 实验报告:根据实验内容和要求,撰写实验报告。 3. 期中考试:对学生对课程内容的理解程度进行考核。 4. 期末考试:对学生全面掌握课程内容的能力进行考核。 五、参考教材

《电力系统自动化》课程设计

《电力系统自动化》课程设 计 报告书 题目名称: 无功补偿设计 学 院: 专 业: 机电工程学院 电气工程及其自动化 班 级: 2013 级2班 学 号: 姓 名: 指导教师: 2016年12月 课程设计报告书

设计内 容

得一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。 在电力系统中,由于无功功率不足,会使系统电压及功率因素降低,从而损坏用电设备,严重时会造成电压崩溃,使系统瓦解,造成大面积停电。另外,功率因素与电压得降低,还会使电气设备得不到充分利用,造成电能损耗增加,效率降低,限制了线路得送电能力,影响电网得安全运行及用户得正常用电。 无功补偿设备得作用: (1) 改善功率因数; ⑵改善电压调节; (3)调节负载得平衡性。 三、投切开关得选取 对于无功功率补偿装置来说,选择何种电容器投切执行机构,对整套 装置得安全运行就是至关重要得。 目前用于电容器投切得执行元件主要有: (1) 电容器专用接触器,此类产品就是在普通接触器得基础上增加限 流电阻或限流线圈得方案来限制合闸涌流。安装接线方便,运行费用低且价格低廉。但会产生投切涌流与关断时得过电压,仅适用于负载无功功率变化不大且不频繁操作、系统工作较平稳得场合。 (2) 晶闸管电子开关,此类产品具有电压过零投入、电流过零切除、 反应速度快等特性,可实现电容器得投入无涌流、切除无过压、投切无电弧得快速动态补偿功能,该装置特别适用于电容器需要频繁投切得无功补偿场合。但晶闸管也存在损耗大、散热差等不足,影响了无功补偿装置得可靠性,且成本相对过高。 (3) 复合开关,复合开关得工作原理就是将晶闸管与交流接触器并 接,电容器投切瞬间,晶闸管工作,正常接通期间接触器可靠闭合,既有可控硅开关过零投切得优点,又有接触器无功耗得优点。投电容器时,保证电压过零合闸;切电容时,保证电流为零关断,在保证快速投切情况下,避免了涌流、谐波注入及触点烧损现象。而在正常工作时,利用接触

电力系统自动化教学大纲

电力系统自动化教学大纲 一、课程简介 电力系统自动化是电力工程专业的重要课程之一,旨在培养学生对电力系统自动化领域的基本理论和实践技能。本课程将介绍电力系统自动化的基本概念、原理和应用,包括电力系统监控、保护与控制等方面的内容。 二、课程目标 1. 理解电力系统自动化的基本概念和原理; 2. 掌握电力系统监控、保护与控制的基本方法和技术; 3. 能够分析和解决电力系统自动化领域的实际问题; 4. 培养学生的创新能力和团队合作精神。 三、教学内容 1. 电力系统自动化概述 - 电力系统自动化的发展历程 - 电力系统自动化的基本概念和定义 2. 电力系统监控与调度 - 电力系统监控与调度的目标和任务 - 电力系统监控与调度的基本原理和方法 - 电力系统监控与调度的关键技术和设备 3. 电力系统保护与控制

- 电力系统保护与控制的目标和任务 - 电力系统保护与控制的基本原理和方法 - 电力系统保护与控制的关键技术和设备 4. 电力系统自动化设备与系统 - 电力系统自动化设备的分类和功能 - 电力系统自动化系统的组成和结构 - 电力系统自动化设备与系统的应用案例 5. 电力系统自动化的新技术与应用 - 智能电网与电力系统自动化 - 可再生能源与电力系统自动化 - 大数据与电力系统自动化 四、教学方法 1. 理论讲授:通过课堂讲解,介绍电力系统自动化的基本理论和知识。 2. 实验教学:开展电力系统自动化实验,培养学生的实践能力。 3. 课程设计:组织学生进行电力系统自动化相关的课程设计,提升学生的综合能力。 4. 学习小组讨论:鼓励学生在小组内进行讨论和合作,促进学生之间的交流和学习。 五、教材与参考书目 1. 主教材:《电力系统自动化导论》

电力系统自动化课程设计

课程设计任务书 题目发电机自动准同期并入电网学院信息科学与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 学生姓名DonaldGeorge

前言 (5) 1设计任务及要求 (5) 1.1设计目的 (5) 1.2设计内容和基本要求 (5) 2发电机并网条件分析 (6) 2.1并网的理想条件 (6) 2.2相位差、频率差和电压差对滑差的影响 (6) 3发电机并网模型建立 (8) 3.1 仿真模型 (8) 3.2 系统仿真模型的建立 (9) 4发电机并网过程仿真分析 (10) 4.1 潮流计算和初始状态设置 (10) 4.2 发电机并网仿真 (10) 5仿真结果分析 (11) 6总结 (16) 参考文献 (17)

计算机仿真技术己成为电力系统研究、规划、设计和运行等各个方面的重要方法和手段。由于电力系统的特殊性, 很多研究无法采用实验的方法进行, 仿真分析显得尤为重要。发动机并网是电力系统中常见而重要的一项操作, 不恰当的并列操作将导致严重的后果。因此, 对同步发电机的并列操作进行研究, 提高并列操作的准确度和可靠性, 对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。 MATlAB是高性能数值计算和可视化软件产品。它由主包、Simulink 及功能各异的工具箱组成。从版本开始增加了一个专用于电力系统分析的PSB(电力系统模块,Power system blockset )。PSB中主要有同步机、异步机、变压器、直流机、特殊电机的线性和非线性、有名的和标么值系统的、不同仿真精度的设备模型库单相\三相的分布和集中参数的传输线单相、三相断路器及各种电力系统的负荷模型、电力半导体器件库以及控制和测量环节。再借助其他模块库或工具箱,在Simulink环境下, 可以进行电力系统的仿真计算, 并可方便地对各种波形进行图形显示。本文以一单机一无穷大系统为模型, 在环境下使用GUI、Simulink、m语言等创建一发电机并网过程分析与仿真系统。该系统可以对多种情况下的发电机并网过程进行仿真分析, 并将仿真结果显示于GUI界面。 1设计任务及要求分析 1.1设计目的 通过发电机并网模型的建立与仿真分析,使学生掌握发电机并网方法和Matlab/Simulink中的电力系统模块(PSB),深化学生对发电机并网技术的理解,培养学生分析、解决问题的能力和Matlab软件的应用能力。 1.2设计内容和基本要求 设计内容主要包括发电机并网模型的建立和并网过程的Matlab仿真。 基本要求如下: 1、发电机并网条件分析; 2、发电机并网模型的建立; 3、分别对发电机端电压电压与电网电压幅值、频率和初相位在各种匹配情

《电力系统自动化》教学大纲

《电力系统自动化》课程教学大纲 课程编码:AL042090 课程性质:限定选修课 适用专业:电气工程及其自动化 学时学分:32学时2学分 所需先修课:电路原理、电机学、自动控制原理、电力系统分析 一、课程说明 1.课程简介 电力系统自动化是电气工程及其自动化专业的一门限定选修课,主要讲述电力系统中几类主要的电气自动装置的基本原理及其在电力系统运行中的作用,以及电力系统调度自动化方面的一些基本情况,包括发电机励磁自动控制、发电厂自动化、电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化等。该课程的先修课是电路原理、电机学、自动控制原理、电力系统分析。本课程开设目的是对电力系统自动化技术及其未来的发展方向有一个完整的、深入的认识,并掌握具体的实现电力系统自动化的方法。 2.教学目标要求 通过本课程的学习,使学生对电力系统相关问题形成较为系统的认识和了解;使学生深入了解发电机自动励磁控制的基本原理和方法,掌握发电机的并网过程;使学生了解电力系统频率调整及电压调整的基本问题,掌握电力系统功频特性、自动发电控制、经济调度的原理和方法,掌握电力系统电压控制措施;使学生了解电力系统自动化的基本知识,熟悉电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题,训练和培养学生独立思考、解决实际工程问题的能力,为以后走上工作岗位打下基础。 3.教学重点难点 1)发电机的并网过程; 2)电力系统功频特性、自动发电控制、经济调度的原理和方法,电力系统电压控制措施; 3)电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题。

5.主要教法、学法 本课程教学以多媒体教学和动画演示方式,以课堂讲授为主、自学和讨论为辅的方式开展教学,着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养,提高学生综合分析问题和解决问题的能力。 6.考核方式及标准 1)考核目的: 考查电力系统中几类主要的电气自动装置的基本原理及其在电力系统运行中的作用。通过对自动装置基本环节的学习,对具体的自动装置应具有一定的分析能力。 2)考核形式: 大作业或卷试。 3)主要考核内容: 发电机的并网过程;电力系统功频特性、自动发电控制、经济调度的原理和方法,电力系统电压控制措施;电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化概述。 4)考核题型: 填空,选择,分析,计算。 5)成绩评定: 考试成绩占总成绩的60%,其他(包括考勤、作业、讨论等)成绩占总成绩的40%。 二、各部分教学纲要 第一部分绪论(2学时) 教学目标 了解电力系统自动化对安全、经济、优质运行的作用。了解电力系统自动化的基本内容。了解电力系统的运行状态与调度控制。了解本课程的目的任务及学习方法。 本部分重点

电力系统自动化第六版课程设计

电力系统自动化第六版课程设计 1. 简介 本课程设计旨在设计出电力系统自动化的一体化实验平台,以提升学生对电力系统自动化的整体认识及理解,并锻炼其实际操作能力。 2. 设计目标 本课程设计旨在实现以下目标: 1.理解电力系统及其组成部分的工作原理,如发电系统、输电系统、变 电系统等。 2.理解电力系统自动化的优点及其工作原理,如电力系统的保护、自动 化控制等。 3.掌握电力系统自动化中常用的通用设备的安装、调试及维护方法,如 PLC、电力电子器件控制器、采样装置等。 4.掌握电力系统自动化软件的使用方法,如模型、仿真、参数设置及数 据采样等。 3. 设计方案 3.1 实施步骤 本课程设计可分为三个步骤: 1.材料准备:根据课程设计所需材料,加工和制作所需器械及智能机器 等设备。 2.购买所需器材和仪器,如PLC、电源、采集卡、交流变频器、计算机 等。 3.搭建电力系统自动化一体化实验平台,完成课程设计。

3.2 设计方案的实施细节 (1)选题及材料准备。 1.安排选题,如发电系统中频率控制的自动化设计,以便让学生理解电 力系统自动化技术在实际电力生产中的应用。 2.按照课程设计的要求,对所需材料加工和制作所需器械及智能机器等 设备。 (2)器械安装。 1.将选题中所需的各种器械安装绑定在板上,如采集卡、交流变频器、 模块控制器等,并将其连接起来。 2.通过PLC,根据选题对器械安排运作模式,并通过相关软件或手动测 试其运行情况。(此处需特别注意选题所需的环境条件) (3)电源设置及输出控制。 在选题中,将电源设置为主要的输出,并将其控制器连接到采集器上,以保证 互联性和稳定性。 (4)计算机管理系统和数据采集、统计。 将计算机安装在选题板上,并通过相关工具和应用程序进行管理和配置。安装 数据采集板并通过软件进行配置、收集数据,同时对系统参数进行调整和分析。最后,在实验过程中,发挥计算机自动化管理的作用。 4. 结论 本课程设计基于电力系统自动化的一体化实验平台,从多个方面介绍发电系统、输电系统、变电系统等电力系统的自动化工作原理,同时加强学生实际操作能力,提高其对电力系统有一个全面的认识及理解,为其在实际工作中更好地应用相关技

电力系统远动及调度自动化课程设计

电力系统远动及调度自动化课程设计 1. 课程概述 本课程主要介绍电力系统远动及调度自动化方面的知识和技能,包括电力系统中的远动控制和调度自动化技术,以及相关的通信技术。 本课程的学习目标如下: •了解电力系统中的远动控制和调度自动化技术; •掌握电力系统远动及调度自动化的基本原理和方法; •熟悉相关的通信技术; •能够独立进行电力系统远动及调度自动化的设计和实现。 2. 课程内容 2.1 电力系统远动控制技术 1.远动控制技术概述 2.远动控制系统的组成 3.远动控制系统的工作原理 4.远动控制系统的通信方式 5.远动控制系统的应用案例分析 2.2 电力系统调度自动化技术 1.电力系统调度自动化技术概述 2.调度自动化系统的组成 3.调度自动化系统的工作原理 4.调度自动化系统的通信方式 5.调度自动化系统的应用案例分析

2.3 通信技术 1.通信技术概述 2.通信协议的应用 3.通信网络的结构与组成 4.通信网络的安全性 5.通信技术的应用案例分析 2.4 电力系统远动及调度自动化的设计与实现 1.设计思想和方法 2.系统需求分析 3.系统架构设计 4.系统编程与测试 5.系统调试与上线 3. 课程实验 本课程实验主要是通过一系列的实验让学生掌握电力系统远动及调度自动化的实际应用技能,培养学生的创新能力和实践能力。 实验内容如下: 1.远动控制系统实验 2.调度自动化系统实验 3.通信技术实验 4.电力系统远动及调度自动化的设计与实现实验 4. 课程作业 本课程的课程作业主要是让学生根据所学知识,结合实践,独立完成电力系统远动及调度自动化技术的设计和应用。

电力系统自动化第三版教学设计

电力系统自动化第三版教学设计 一、课程简介 本课程是电力系统自动化专业的一门基础课程,主要介绍电力系统自动化技术 的基础知识和应用技术,涵盖电力系统计算机监控、自动化控制、保护及触发、通讯及信息处理等方面的内容。 二、教学目标 1.了解电力系统自动化技术的基本概念、主要内容和应用领域。 2.掌握电力系统监控、保护及触发、通讯等领域的基本理论和技术方法。 3.熟悉电力系统自动化设备的结构组成、特点和使用方法。 4.掌握电力系统自动化技术的应用案例,提高学生的工程实践能力。 三、教学大纲 第一章电力系统自动化技术概述 1.1 电力系统自动化技术的发展历程 1.2 电力系统自动化技术的概念、内容 和基本要求 1.3 电力系统自动化技术的应用领域和前景 第二章电力系统计算机监控 2.1 电力系统计算机监控系统的概述 2.2 电力系统计算机监控系统的结构和 功能 2.3 电力系统计算机监控系统的实现技术 第三章电力系统保护及触发 3.1 电力系统保护及触发的基本原理 3.2 电力系统保护及触发的硬件和软件 结构 3.3 基于电力系统保护及触发的应用实例

第四章电力系统通讯及信息处理 4.1 电力系统通讯及信息处理的基本原理 4.2 电力系统通讯及信息处理的模块结构和工作流程 4.3 电力系统通讯及信息处理的主要技术和应用第五章电力系统自动化设备与技术 5.1 电力系统自动化设备的分类和特点 5.2 电力系统自动化设备的发展动态 5.3 电力系统自动化设备的应用环境和使用方法 四、教学方法 1.课堂讲授 2.课程设计与实验 3.综合性实践 五、教学资源 课本 参考教材:《电力系统自动化(第三版)》 软件 1.Matlab 2.PSCAD 3.ATP 4.AutoCAD 实验设备 1.电力系统自动化实验箱 2.电力系统模拟实验平台 3.电力系统演示模型

电力系统控制与调度自动化课程设计 (2)

电力系统控制与调度自动化课程设计 1. 题目描述 电力系统作为一个综合性的系统,需要能够完成大规模的供电,同时需要保证系统的安全可靠,还要实现自动化和智能化的运维管理。电力系统控制与调度自动化课程设计旨在探究电力系统的自动化和智能化控制。本课程设计将重点围绕电力系统控制与调度自动化的设计思路展开。 2. 课程目标 本课程设计的目标是使学生掌握以下几个方面的知识: •了解电力系统的运行和控制; •掌握电力系统自动化控制技术和相关算法; •熟练掌握电力系统的调度自动化算法; •理解电力系统的智能化管理。 3. 设计内容 本课程设计的内容主要包括以下几个方面: 3.1 电力系统运行和控制 本章节将介绍电力系统的基本原理和运行方式,探究电力系统的控制和调度方式,重点介绍电力系统的控制和调度自动化技术,包括基于规则控制、基于模型预测控制、基于强化学习控制等。

3.2 电力系统自动化控制技术及算法 本章节将介绍电力系统控制自动化技术和相关算法,如PID控制、模糊控制、 神经网络控制等,同时也会介绍一些常用的自动化控制算法,如基于模型预测控制、基于强化学习控制等。 3.3 电力系统的调度自动化 本章节将介绍电力系统的调度自动化,主要包括基于时序网络的电力调度自动化、基于约束满足技术的电力调度自动化、基于基因算法的电力调度自动化等。 3.4 电力系统的智能化控制 本章节将介绍电力系统的智能化管理,探究电力系统如何实现智能化决策、智 能化自主控制、智能化运维管理等。 4. 设计实施 本课程设计将主要以项目实践的方式进行,学生需要完成以下实现任务:•实现基于规则控制的电力系统控制算法; •实现基于模型预测控制的电力系统控制算法; •实现基于强化学习控制的电力系统控制算法; •实现基于时序网络的电力调度自动化; •实现基于约束满足技术的电力调度自动化; •实现基于基因算法的电力调度自动化。 5. 课程评估 本课程设计将以以下方式进行考核: •课堂答辩(30%):学生需要在课堂上进行掌握知识和技能的答辩;

电力系统自动化第二版教学设计

电力系统自动化第二版教学设计 一、课程背景和意义 在当今电力行业中,电力系统自动化技术发挥着越来越重要的作用。这种技术可以帮助人们更好地管理和控制电力系统,从而提高电力系 统的安全性、可靠性和效率。因此,电力系统自动化已成为电力专业 的重点内容之一。 本课程是电力专业的必修课程之一,旨在为学生提供电力系统自动 化的基础知识和技能。通过本课程的学习,学生将了解电力系统自动 化的基本概念、原理和应用,掌握电力系统自动化的常用技术和工具,培养电力系统自动化的实践能力和创新意识,为今后从事电力系统自 动化相关领域的工作打下坚实的基础。

二、课程纲要 1. 电力系统自动化概述 1.1 电力系统自动化的意义和发展历程 1.2 电力系统自动化的基本概念和主要任务 2. 电力系统自动化技术基础 2.1 电力系统自动化中的控制原理和控制对象 2.2 电力系统自动化的硬件和软件平台 3. 电力系统自动化的常用技术和工具 3.1 电力系统自动化中的信息采集和处理技术3.2 电力系统自动化中的信息通信和网络技术 3.3 电力系统自动化中的控制策略和算法技术 4. 电力系统自动化应用实例和案例分析 4.1 电力系统自动化在电力生产中的应用 4.2 电力系统自动化在电力传输中的应用 4.3 电力系统自动化在电力配电中的应用 5. 电力系统自动化实验设计 5.1 基础实验:模拟电力系统自动化控制过程

5.2 拓展实验:应用PLC实现电力系统自动化控制 三、教学目标和要求 1. 教学目标 •掌握电力系统自动化的基本概念、原理和应用 •熟悉电力系统自动化的常用技术和工具 •具备电力系统自动化的实践能力和创新意识 2. 教学要求 •熟悉电力系统的基本知识,熟悉电力系统自动化相关的硬件、软件和技术 •具备良好的数理基础和实验能力 •积极参加课堂和实验,能够团队合作和独立思考 四、教学方法和手段 1. 教学方法 •理论授课:通过PPT演示和课堂讲解,讲解电力系统自动化的基本概念、原理和应用; •讨论和案例分析:通过小组讨论和案例分析,深入了解电力系统自动化的应用和实践; •实验教学:通过实验教学,提高学生的实践能力和创新意识。 2. 教学手段 •电子白板:用于课堂讲解和演示;

电力系统自动化第二版课程设计

电力系统自动化第二版课程设计 一、设计题目 从电力系统自动化的应用角度出发,设计一个控制系统,实现对电力系统的数据采集、监测、控制、保护等功能。具体要求: 1.实现采集电力系统的电量、电压、电流等数据; 2.实现对电力系统各个部件的监测,包括变压器、开关、绝缘子等; 3.在监测到异常情况时,能够及时发出报警信号; 4.具有对电力系统进行远程控制的功能,能够实现开关的远程控制; 5.实现电力系统的过压、欠压、过流等保护控制。 二、设计思路 1. 数据采集模块 数据采集模块负责从电力系统中采集电量、电压、电流等数据。为了实现数据的准确采集,需要在电力系统的关键节点上安装传感器。将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号后,再通过串口或网络协议将数据上传至数据处理模块。 2. 数据处理模块 数据处理模块负责对采集到的数据进行处理和存储。可以使用现成的电力系统监测软件如SCADA系统来完成数据的处理和可视化。也可以自行开发程序对数据进行处理,实现异常数据的实时监测和故障诊断。 3. 报警模块 报警模块负责在监测到电力系统异常情况时发出报警信号。报警信号可以通过声音、灯光等方式进行提示。报警信号发出后,需要及时采取措施解决问题,以避免电力系统的故障进一步恶化。

4. 远程控制模块 远程控制模块可以通过网络实现对电力系统的遥控。当需要对电力系统进行开关操作时,可以通过客户端软件发送控制指令,控制指令经过网络传输后到达电力系统的控制器上。控制器接收到指令后,对相应的开关进行控制。 5. 保护控制模块 保护控制模块负责实现对电力系统的保护控制,包括过压、欠压、过流等保护控制。当电力系统出现异常情况时,保护控制模块可以通过相应的保护控制器对电力系统进行保护措施的实施,避免出现严重故障。 三、实现方案 在设计过程中,可以使用以下硬件和软件: 1. 硬件 •传感器:采集电量、电压、电流等数据; •控制器:接收传感器数据,控制电力系统的开关和保护措施; •通信模块:实现数据上传和遥控功能。 2. 软件 •数据处理软件:如SCADA系统等数据监测和处理软件; •控制软件:实现远程控制和保护控制功能的控制软件; •通信协议:在控制软件和控制器之间建立通信协议,实现信息的传输和控制指令的下发等功能。 四、总结 本课程设计从电力系统自动化的应用角度出发,设计了一个控制系统,实现了对电力系统的数据采集、监测、控制、保护等功能。设计思路清晰,实现方案简单

电力系统自动化课设--发电机并网

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电力系统自动化课程设计 发电机并网模型的建立与并网过程的仿真分析 专业班级:电气0802班 姓名:吴彦亨 学号: 08 指导老师:孙妙平

发电机并网模型的建立与并网过程的仿真分析三相同步发电机是常用的交流发电机,但是单一的1台三相同步发电机对电网供电有明显的缺点:1)不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和可靠性(发生故障就得停电);(2)无法实现供电的灵活性和经济性。这些缺点可以通过多台三相同步发电机并联来改善。通过并联可将几台同步发电机或几个发电站并成一个电网。现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上.一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统。 电网供电比单机供电有许多优点:1)提高了供电的可靠性,1台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。2)提高了供电的经济性和灵活性,例如水电厂与火电厂并联时,在枯水期和旺水期,两种电厂可以调配发电,使得水资源得到合理使用。在用电高峰期和低谷期。可以灵活地决定投入电网的发电机数量,提高了发电效率和供电灵活性。3)提高了供电质量,电网的容量巨大,单台发电机的投入与停机,个别负载的变化,对电网的影响甚微,衡量供电质量的电压和频率可视为恒定不变的常数。 电力系统运行过程中,经常需要把同步发电机投入到电力系统上去进行并列运行,把同步发电机投入电力系统作并列运行的操作称为并网操作。发电机组应当安众可靠、准确快速地投入电网,确保系统的可靠、经发电机并网要求满足准同期条件,并网要求准确、快速。准确可以保障安全和减少对发电机并网引起的冲击,而快速则能够减小发电机的空转损耗。随着计算机工业的发展和数字技术的迅猛进步,研制使用能够自动实现发电机并网的智能仪器已成为发电厂技术革新和自动化改造的重要课题。本文探讨了发电机安全并入电网所需的条件,并对并网模型进行了建立,借助工程计算软件MATLAB强大的绘图功能对不同条件下的并网过程进行了仿真分析,从而得出了一些重要的结论。这些结论为自动准同期装置的研制提供了理论根据。

电力系统自动化课程设计-励磁机励磁控制系统设计

辽宁工业大学 电力系统自动化课程设计(论文)题目:励磁机励磁控制系统设计(1) 院(系):电气工程学院 专业班级:电气084 学号: ********* 学生姓名:*** 指导教师:(签字) 起止时间:—

课程设计(论文)任务及评语 院(系):电气工程学院教研室:电气工程学院 注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

摘要 电力系统在现在社会的发展十分迅猛。计算机技术、控制理论、电力电子技术的发展也促进了自并励励磁制造技术逐渐趋向于成熟、稳定、可靠。本文是将励磁自动控制系统拆分成各个环节,明确各个环节的作用以及它们的工作原理,从而推导出系统总的工作原理并设计发电机自并励励磁自动控制系统。以同步发电机励磁自动控制系统作为研究对象,针对同步发电机励磁控制方式现状,在研究模糊控制的基础上,将模糊PID 控制用于同步发电机励磁控制系统。并对所设计的模糊PID 励磁控制器进行优化。 本文主要内容是进行了模糊自调整PID 控制设计,克服了传统PID 控制非线性差、对模型要求高的缺点,并深入进行了基于免疫算法的模糊PID 控制设计,把生物学中的细胞免疫原理用于模糊PID 控制器中,加强了控制器的自我校正能力,自适应能力,提高了控制精度和速度。 关键词:最优控制理论;励磁系统;仿真

目录 第1章绪论 (1) 励磁自动控制系统概况 (1) 本文主要内容 (1) 第2章励磁控制系统硬件设计 (3) 励磁控制系统功能 (3) 励磁控制系统总体设计方案 (3) 励磁控制系统测量比较单元电路设计 (4) 电压测量 (4) 2.3.2比较整定 (5) 2.3.3比较整定电路的整定 (6) 第3章系统传递函数的建立 (7) 他励直流励磁机的传递函数建立 (7) 励磁器各单元的传递函数 (8) 电压测量比较单元 (8) 综合放大单元 (8) 功率放大单元 (9) 励磁控制系统的传递函数 (9) 同步发电机的传递函数 (10) 第4章系统仿真与分析 (11) 仿真模型的建立 (11) 系统性能的分析 (13) 第5章课程设计总结 (14) 参考文献 (15)

电力系统自动化综合实训 课程设计报告

电力系统自动化综合实训课程设计说明书专业:电气工程及其自动化 班级: 姓名: 学号: 2 0 指导教师:张立明蒲翠萍黄钺 自动控制与机械工程学院 2013年1月

目录 第一部分电气线路安装调试技能训练 (3) 技能训练题目一: 三相异步电机可逆双重联锁控制 (3) 一.课题分析 (3) 二.设计电气原理图 (3) 三.设计电气安装接线图 (5) 四.设备清单 (5) 五.故障现象及故障分析 (6) 技能训练题目二: 星—三角降压启动控制 (6) 一.课题分析 (6) 二.设计电气原理图 (6) 三.设计电气安装接线图 (8) 四.设备清单 (9) 五.故障现象及故障分析 (9) 电气线路安装调试技能训练小结 (10) 一.电气原理图的绘制要求 (10) 二.电气接线图的绘制要求 (10) 三.电气安装、接线的工艺要求 (11) 四.实训接线发生的故障及排除办法 (12) 第二部分PLC电气控制系统设计 (12) 一.课题要求 (12) 二.课题分析 (13) 三.设计主电路 (15) 四.设计PLC的I/O分配表 (16) 五.设计PLC的I/O接线图 (16) 六.设计功能图 (17) 七.设计梯形图 (19) 八.系统指令表 (23) 九.小结 (25) 第三部分基础知识培训 (27) 一.电工基础知识 (27) 二.钳工基础知识 (27) 三.电气安全技术与文明生声及环境保护知识 (27) 四.质量管理知识及相关法律与法规知识 (27) 参考文献 (28)

第一部分电气线路安装调试技能训练 技能训练题目一: 三相异步电机可逆双重联锁控制 一.课题分析 反转电路只需要将电动机三相当中的任意两相接线方法对调,其他保持不变,就可实现电动机的反转。为了避免正反向同时工作引起电源相间短路,必须在这两个运行电路中加设互锁装置,保证同时只能有一个电路工作。按照电动机正反转操作顺序的不同,分“正—停——反”和“正—反—停”两种控制电路。 在实际应用中,为了提高工作效率,减少辅助工作时间,要求直接实现从正转到反转转换的控制,此控制方法电路简单,易于实现。使用此种控制方式要求电机功率相对比较小,且负荷较低,能迅速实现电动机的反转,否则电动机可能会因为过热而损坏。 星三角启动就是对电机的三相绕组在启动时和正常运转时施加的不同的电压,来降低电机启动时的冲击电流。在启动时对电机绕组施加的是星形接法的电源,就是将电源的三条火线分别与电机三个绕组的一个端点相连,将电机三个绕组的另一个端点同时与电源的零线相连,在这种接法下,电机每个绕组所承接的电压就是220V。由于施加的电压较低,所以启动时的电流会比较小点,减少了对电网的冲击,电机也比较容易启动。当电机启动基本正常后,它的工作电流与启动时相比会大幅减少,这时由控制电路通过时间继电器和接触器的转换,将电机三个绕组改成首尾相连,形成所谓三角形连接,并将三角形的每个“角”与电源的三条火线相连,这时电机绕组中所受到的电压变成了380V,电机就能满负荷工作 二.设计电气原理图 如图1-1所示,为三相异步电动机“正—反—停”控制电路电气原理图。 工作原理如下:当QF闭合,主电路及控制电路接通。电动机正转时,SB1闭合,电流从FU4进入,顺序通过FR、SB3、SB1、KM1线圈和FU5。KM1线圈得电,其触电闭合并且自保持,此时,电流由FU4进入,经FR、SB3、KM1、SB2、KM1线圈和FU5流出。主电路接通,电动机开始正转运行。当需要切换为反转运行时,按下SB2,由于正转支

案例10:电力系统自动化系统

案例10:电力系统自动化系统 一、案例正文 电力自动化系统,包括调度自动化系统和配网自动化系统两部分。它除了具有数据采集和监视控制(SCADA)基本功能外,还必须具有能对电网的安全和经济运行进行计算、分析、管理和控制的高级应用软件,一般称为PAS。 PAS主要包括网络建模、网络拓扑分析,状态估计,调度员潮流,负荷预报,自动发电控制与经济调度,安全控制和培训仿真系统等。 PAS是建立在一定的数据源基础之上的,这些数据源包括: (1)由SCADA采集来的量测数据,即系统运行的实时数据及运行的历史数据; (2)由人工输入的系统静态数据,如系统的发电机、变压器及线路的参数等; (3)计划数据,主要是未来时刻的计划行为数据,如预计负荷及检修安排等。 1.1电力系统网络拓扑分析 1.1.1网络拓扑的定义及基本功能 网络拓扑(TOP)又称网络结构分析。系统网络随时可能变化,网络拓扑分析的基本功能,就是根据断路器的开合状态(实时遥信信息)和电网一次接线图,及时修正系统中各种元件(线路、变压器、母线段等) 的连接状况,将电网一次接线图转化成一种“拓扑”结构,即以节点和支路来定义的结构,为其他各种应用做好准备。

在网络拓扑分析之前,需要进行网络建模。网络建模是将电网的物理特性用数学模型来描述,以便用计算机进行分析。其中,电网的数学模型包括发电机组、变压器、导线、电容器、负荷、断路器等。网络建模用于建立和修改网络数据库,为其他应用如状态估计、潮流计算等定义电网的网络结构。 网络模型分为物理模型和计算模型。物理模型(也称节点模型) 是对网络的原始描述计算模型(也称母线模型)与网络方程相联系,随开关状态变化,用于网络分析计算。电力系统的分析计算是面向电气节点(bus)的,而一个电气节点有时包括多个物理节点(node)。当电网结构发生变化时,如一台断路器发生状态变位,则node与bus的对应关系也随之变化。网络拓扑的任务就是通过实时检查电力系统中所有元件的连接情况,将面向node 的节点模型转化成面向bus的母线模型,形成node与bus的对照表,为其他高级软件的应用做好准备。 网络拓扑根据断路器状态和电网元件关系,将网络物理模型转化为计算用模型。运用堆栈原理,搜索网络图的树支,来判断支路的连通状态,划分电网中的各“拓扑岛”。当电网解列时,拓扑分析仍可给出各子系统的拓扑结构。 此外,用拓扑结果可标出电网元件的带电部分和停电部分,并跟踪着色,用直观方式表示网络元件的运行状态和网络接线的连通性。EMS中的网络拓扑分析也可用于研究模式。 网络拓扑分析是其他高级应用软件的基础,应有可靠、方便、快速特点。

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