电力系统自动化系统的总体设计
电力系统自动化系统的总体设计
电力系统复杂程度的增长以及设计理念的不断更新，对自动化的要求越来越高，应用于电力系统的自动化系统，要求具有高度稳定性、可靠性、安全性、实时性，设计一套满足要求并具有前瞻性的电力自动化系统对于电力行业以及自动化系统中各个自动化设备的生产厂家都具有重要的经济利益与研究意义。
标签：电力系统；自动化系统；设计
现在我国的电力系统中，已经存在不少的各种类别的自动化装置设计，但是我们应该认识到其中的大部分都是针对某些具体的装置开发，并没有多少可复用性，放大到整个电力系统中就是可移植性差并且与整体的设计要求有偏差。从编程的角度看，许多自动化系统用的还是以往的流程图类线性程序，这类程序维护成本高，可移植性差，难以升级并使用最新的技术。文章将从总体上对电力系统的自动化系统进行设计，用以解决一些当下自动化系统中存在的问题。
电力系统中的自动化系统可以分为两个部分，一个部分是硬件部分；另一个是软件部分。两个部分可以分别进行设计，软件部分居于硬件部分之上，为了标准化以及可移植性，软硬件之间需要做好接口设计，并设计中间层用以隔离软件与硬件，方便日后维护。
1 自动化系统的硬件总体设计
电力系统中可以应用的自动化装置种类非常的多，主要可以归为两类，自动化装置算为一类，如备自投装置、自动准同期装置、无功综合控制装置、接地选线装置、低周减载装置等等；另一类为控制与保护装置，如稳定控制装置、母差保护装置、电动机保护装置、后备保护装置等等。这些装置覆盖了测量、控制、保护、通信等各个领域。自动化系统中的硬件方案设计，按照功能就是运行状态监视、设备保护、动态控制、故障信号处理等部分。
系统采用分层系统结构，按照在系统中的运行等级分为执行层、通信与信号处理层、以及承载软件运行的终端。
执行层为各种控制、测量、保护装置、报警装置，也就是具体的分布安装与电力系统中的各种自动化设备以及出现问题时能够发出警报的装置，这些设备的主要功能分为三类。第一类是负责各种信号的测量，收集电力系统中各部分的运行状态与参数，并向上送入通信网络中。第二类是各种保护装置，在尽可能的情况下应该应用可以由上端设置保护阈值的保护装置，实现更大的自动化范围。第三类作为动作机构，能够接受上端命令进行动作。
通信与信号处理层为重要的信号处理媒介，由各BUS总线、各信号处理器、网络服务器构成。BUS总线连接各种终端自动化设备与信号处理器，负责在信号处理器与自动化终端之间可靠的传送信号；信号处理层则作为一个媒介层，进
电力系统自动化的应用及发展趋势
电力系统自动化的应用及发展趋势 摘要：在电力事业不断发展的形势下，作为一项重要且不容忽视的现代科学技术，电力系统自动化能够在推进电力系统的发展方面发挥积极的作用。随着科学 水平的提升和社会的进步，电力系统自动化技术引起了社会各界的密切关注并且 有了更加广泛的应用，对于深入研究电力系统有着非同一般的意义。基于此，本 文就电力系统自动化的相关应用及其发展趋势做了一定深度的研究，希望为有关 的研究者提供一定意义上的理论参考。 关键词：电力系统自动化；应用；发展趋势 电力行业是一个国家国民经济的重大命脉，它对国家的商业、军事、生产、交通等各个 行业的发展都有着极大的影响，只有拥有一套“安全、稳定、优质”的电力系统，才能保证国 民经济快速健康稳步发展。电力系统自动化的发展和不断壮大，是国民经济和社会稳步发展 的必要条件，也是一个国家现代化程度的体现。 一、电力系统自动化概述 电力系统主要由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成，其原理是通过发电设备把 风能、水能、光能等转化为电能，并经变电系统、输电系统和配电系统将电能传送给用电设备，以实现电能向热能、光能的转化，从而满足群众的生活、工作和生产需要。电力系统自 动化是利用计算机操作系统，按照预先设计好的程序远程控制电力系统的设备，使其在没有 人直接参与的情况下自动完成各项任务，并自动修复电力设备在运行过程中出现的各种故障。电力系统自动化的目的是更加安全、高效、快捷地利用电能，对发电、送电和配电过程进行 自动控制、自动调度，从而实现对电力系统的自动化管理。我国电力系统自动化主要包括变 电站自动化及智能保护、电力系统管理自动化、电力系统自动化技术的应用、人工智能在电 力系统中的应用、电气设备自动检测及故障诊断和修复等。电力系统自动化按照电能的生产 和分配可分为发电系统自动化、供电系统自动化、电网调度自动化、电力信息传送自动化、 电力事故处理自动化、电力管理自动化等。 二、电力系统自动化的相关应用 1、变电站自动化 在电力系统中，变电站是联系发电厂与电力用户的主要环节。和传统变电站工作相比， 变电站自动化对人工监视和人工操作在很大程度上实现了自动化，并且对于变电站的监控范 围也有了很大程度的扩大，大大地提高了变电站的的运行以及工作效率。在自动化应用中常 见的是采用计算机技术来代替电力信号电缆，不断的实现计算机操作的自动化和屏幕化，从 运行管理和记录的统计方面全面实现自动化。 2、发电厂自动化 应用自动化技术，不仅能够使发电厂的发电量受到严格的控制，还能维护相关电力设备 的高效、稳定以及安全运行，促进电力设备以及系统的自动化。除此以外，变电站在电力系 统中还能与相关的网络技术共同实现电能的配备以及输送，紧密的连接用户以及电厂，更好 的了解以及满足用户的多元化需求。因此要实现发电厂人机的一体化，进一步的改善生产模式，提高自动化水平以及电力生产的效率，就必须有机的融合网络技术以及电力自动化技术，如此才能大大的提高电厂的效率，赋予电能更高的质量，使发电厂更好的监控电力设备，维 护设备的正常运行。 3、电网调度自动化 电力系统自动化的重要部分之一就是电网调度的自动化，在我国电网调度自动化中，可 按级别分为国家、地区、省级、和县级的电网调度。电网调度自动化实现了电力生产过程中 的数据实时采集，能够科学地估计和分析电力系统状态，从而使电力负荷预测、自动发电控制、经济调度等都得到了充分的实现，并且逐渐适应了电力市场中的运营需求。 4、配电自动化 配电系统是连接用户和供电部门的纽带，配电系统的管理直接关系着电力系统的安全、 经济和高效运行。目前我国配电网覆盖区域大，在空间和布局上有不同的要求，其中配电设
电气工程及其自动化研究生院校排名
清华大学：没什么好说的，考上了就春光灿烂，一步登天，考不上如果能调剂也是香饽饽。我在复习电路的时候看过清华的题目，确实不是盖得，绝对要扎实的基本功，改卷的时候也是相当严格，容不得半点马虎，一丁点错误就是致命的。不过每年还是有很多外校的朋友义无反顾的向着这个目标前进，我很佩服勇于报考清华电机系的人，电机系都是公费，真爽！以后就业也不用多说了，我这辈子是不行了，唉~~~，也许以后能有幸去清华读博。 浙江大学：强项是电力电子，众所周知，（当然，清华的电力电子也不差，很多人去了弗吉尼亚电力电子中心），其实浙大的电力系统也是很不错的，浙江这么缺电，将来进浙江的系统那也是很爽啊。考浙大的难度可以说跟清华差不了多少，每年保送的人很多，外校拷进去大部分是自费了，学费不少。他的电路难度现在有点跟上交，西交差不多了，考察比较全面。我在复习的过程中做过不少浙大的题目，感觉多加练习的话还是很有希望考出满意的分数的，不像清华那样专业课过百都很难。 华中科技大学：电气学院就业最好的两个专业是系统和电力电子，当然其他也很不错。 今年的分数线其实都不是很高，但是就要看你在复试中的表现了，如果你的本科学校很好，早联系好老师的话应该问题不大，就是公费半公费自费的问题了。没想到今年电机和高压专业居然爆满，不接受调剂，只有电工，电测和脉冲专业接受。如果不想上这些专业的话建议大家不要勉强，能调到外校也不错。对华科的电路，有一点大家要注意，他是严格按照他所公布的考试大纲来出题的，而且还有很多技巧我会在后面具体论述。 西安交通大学：老牌强校。今年在北京遇到了几个370多分的考西交的被刷的。他的高压是强项，不过说实话，高压专业就业确实不如系统和电力电子，虽然特高压项目快要上马，我就认识很多西交搞绝缘的工作不太如意。今年复习的时候做的最多的电路题目恐怕就是华科和西交的了，这两个学校的题目很接近，包括华电也有很多类似的题目。 西交的公费比例很高，这也是吸引人的地方。关于性价比，以上四所都很不错，当然要考上是要付出更大的代价的。不过话说回来，还是热门专业比同学校的相对冷门专业就业好得多，如果家里有关系那就无所谓了。再来说说其他一些电气名校： 上海交通大学：由于地理位置原因，这里也是每年牛人集中的地方，想靠上交还是要有一定的实力的。好像从05年开始他的电路题型开始转变，居然有了选择题，填空题，分值不高但是很费时间，也是对电路基础知识的考验。就业的话还是那句话，电力系统和电力电子没的说，其他就要稍微差一些，当然如果你在自己的专业领域很牛的话那就无所谓了，比如你是一个电机学的大牛，那也一样能有很高的薪水。 天津大学：了解的不多，我有个同学在山东电网经常请天大的贺院士来讲座，对于天的的就业我了解的确实不多，不好做评论。 东南大学：觉得这是一所性价比不错的学校。今年的电路题目不难，出了很多高分。不过觉得东南的只有系统专业很强，尤其是继保。电力电子就相对不太好了。当然，这所
电力系统自动化技术专业介绍
电力系统自动化技术专业介绍 电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班，DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便），配电自动化(DAS已经实现，尚待发展)。 电力系统自动化automation of power systems 对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。 发展过程20世纪50年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。例如：电网和发电机的各种继电保护、汽轮机的危急保安器、锅炉的安全阀、汽轮机转速和发电机电压的自动调节、并网的自动同期装置等。50～60年代，电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置，并广泛采用远动通信技术。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。70～80年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统(SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。
(完整版)电力系统自动化的发展趋势和前景
目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中，其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展，且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度，例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展，例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展，例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展，令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。 电力系统自动化市场科学发展前景 经过了数十年的研究发展，我国先进的计算机管理技术、通信及控制技术实现了跨越式提升，而新时期电力系统则毋庸置疑的成为集计算机、通信、控制与电力设备、电力电子为一体的综合自动化控制系统，其应用内涵不断扩充、发展外延继续扩展，令电力系统自动化市场中包含的信息处理量越来越庞大、综合因素越来越复杂，可观、可测的在数据范围越来越广阔，能够合理实施闭环控制、实现良好效果的控制对象则越来越丰富。由此不难看出电力系统自动化市场已摒弃了传统的单一式、滞后式、人工式管理模式，而全面实现了变电站及保护的自动化发展市场、调度自动化市场、配电自动化市场及综合的电力市场。在变电站及保护的自动化市场发展中，我国的500千伏变电站的控制与运行已经全面实现了计算机化综合管理，而220千瓦变电站则科学实现了无人值班看守的自动化控制。当然我国众多变配电站的自动化控制程度普及还相对偏低，同时新一轮变电站自动化控制系统标准的广泛推行及应用尚处在初级阶段，因此在未来的发展中我们还应继续强化自动化控制理念的科学引入，树立中小变电站的自动化控制观念、提升大型变电站的自动化控制水平，从而继续巩固电力自动化系统在整体市场中占据的排头兵位置，令其持之以恒的实现全面自动化发展。 电力调度及配电自动化市场的前景发展 随着我国电力系统自动化市场的不断发展电力调度自动化的市场规模将继续上升，省网及地方调度的自动化普及率将提升至近一半的比例，且市场需求将不断扩充。电力调度系统
电力系统自动化的计算机技术应用及设计 李杰
电力系统自动化的计算机技术应用及设计李杰 发表时间：2019-03-12T14:31:03.533Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：李杰 [导读] 摘要：随着社会经济的快速发展，如何提高效率，如何更加便捷人性化已经是人们在各行各领域所追求的目标。 （国网南昌供电公司信息通信分公司江西南昌 330000） 摘要：随着社会经济的快速发展，如何提高效率，如何更加便捷人性化已经是人们在各行各领域所追求的目标。计算机技术在这一过程中的体现尤为重要。作为一种技术载体承载着各行各业的发展。电力资源作为社会发展所必需的一种资源，社会生产对其的要求也是越来越高，如何把计算机技术融入电力系统之中，使其形成电力自动化系统，提高利用效率和生产速率，已经成为发展电力自动化系统的一个重点。 关键词：电力系统；自动化；计算机技术 1计算机技术在电力系统中的作用 电力系统自动化的发展，离不开计算机技术的支撑，二者的有效结合，使得电力系统自动化在运行体制上更加完善，但是因为诸多的因素限制，无法更好的进行信息整理，需要进一步实现用电对象对电力资源的合理使用，因此，我们可以从以下几个重点分析： 1.1电网自动化 在整个电网系统的运行过程中，电网自动化是电力系统自动化的重要组成部分，在电力系统自动化的过程中，主要强调的是电网的自动化。电网自动化主要是由电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、显示器等组成，通过电网调度控制中心、终端设备、调度范围对其实现电网自动化。其功能就在于能够实时的对电力生产过程中的数据进行搜集，并对电网运行过程中的安全性进行分析、评估与整理，预测电力负荷，并适应电力市场的需求。在这个过程中，对电网进行数据搜集，通过计算机技术对网络的运行情况进行监测与控制，并对数据进行计算，根据计算的结果实现数据的传输，对电网的调度进行强有力的控制。 1.2电网升级自动化 电力系统的升级改造是计算机技术升级的重要途径，在计算机技术下实现良好的配电智能化，对于电力系统与自动化的发展过程中有很好的推动作用，实现理想的作用价值，这种技术对于计算机的要求是相对比较高的，在这个过程中，能够促进计算机技术的升级，使资源信息实现共享，借助计算机技术这个平台进行处理，促使配电系统的升级优化。 1.3光电互感器的应用 光电互感器，是电力自动化系统中的重要设备，将大电流降低到仪表可测量的范围，便于仪表对电流进行直接的测量，等级越高，绝缘性越差，输出信号小。通过计算机技术的引入，将信号输送到保护装置中，并转换为数字信号由光纤输出。 1.4变电系统自动化 在没有结合计算机技术之前，变电系统都是通过输电线路和变电站进行信息输送的，通过人工的方式进行数据传输，浪费人力与大量的时间，影响工作效率。电力系统自动化引进计算机技术，工作效率得到了显著的提升，在运行过程中更加的稳定。 2计算机与电力系统自动化技术有机结合要点 2.1科学应用PLC程序 为了保证计算机与电力系统自动化技术得到更好的结合，科学应用PLC程序非常重要。对于电力企业中的工作人员来讲，要结合PLC程序的运行特点，对电力系统中原有的编程进行优化，并将PLC程序应用到电力系统当中，不断提升电力系统自动化管理水平。例如，某地区电力系统运行结构比较简单，通过将PLC程序应用到电力系统当中，能够帮助电力系统维修人员及时找到故障点，有效降低电力系统故障维修成本。此外，通过科学应用PLC程序，能够更好的调整变电站的整体运行模式，保证电力系统整体管理效率得到更好的提升。通常情况下，电力系统中的变电站主要分为三个单元，分别是高压单元、低压单元与变压器单元，为了保证电力系统变电站运行更加稳定，电力企业中的相关工作人员要结合变电站中各个单元的运行特点，利用PLC程序，选择合理的运行参数。 2.2电力运维智能化监测技术应用要点 在电力系统运行过程当中，通过应用电力运维智能化监测技术，能够更好的提升电力系统自动化管理水平。为了保证电力运维智能化监测技术得到更好的应用，电力企业中的相关工作人员在应用过程中要注意以下问题：①运用先进的计算机技术，将计算机网络自动化技术与电力系统自动化技术进行有效结合，准确判断电力系统运维故障点。②应用计算机技术，对电力系统中的小型故障进行合理的修复，保证电力企业中的各项供电设备更加安全的运行。通过合理运用电力运维智能化监测技术，能够对电力企业中的各项供电设备起到良好的保护作用，防止电力系统出现二次回路故障，有效提升了电力企业的运行效率。由于电力系统内部结构具有一定的复杂性，电力设备数量较大，使得电力系统运维管理难度不断加大，企业中的相关管理人员要结合电力系统运行特点，妥善应用电力运维智能化监测技术，从而保证计算机技术与电力系统自动化技术得到有效结合。 2.3电力供应自动化检测技术应用要点 电力系统自动化技术与计算机技术的结合，并非计算机程序与电力供应系统操作程序的结合，而且多种计算机技术与电力自动化技术的完美结合。例如，电力供应自动化检测技术的应用，能够将计算机与电力系统自动化技术有机结合。所谓电力供应自动化检测技术，主要指的是利用先进的计算机技术，对电力企业中的各项设备进行有效检测，保证电力供应信息更加准确，帮助相关工作人员更好的确定电力传输范围，保证电力信息资源得到有效利用。在应用电力供应自动化检测技术时，相关工作人员要重点注意以下几点：①构建合理的电力网络数据存储空间，并将电力供应系统中的各项管理信息进行有效的统计，帮助电力管理人员更好的掌握电力系统运行情况。②结合用户的实际用电需求，不断调整电力输配电线路，保证电力系统内部结构更加安全，促进用户与供电厂之间的联系。通过应用电力供应自动化检测技术，能够有效扩大电力供应范围，提升电力企业的整体管理水平。 3计算机在在电力系统自动化中的发展趋势 随着计算机技术和和红外成像技术在电力系统自动化中的运用得到广泛的应用，使得图像信息在电力系统自动化中所起到的运用也变得重要了起来。并且人们对于图像信息的分析以及理解要求也是逐渐提升。从而在一些需要应用到的地方就必须要利用计算机视觉技术用计算机来替换监控人员在进行图像的理解，电力系统是一个信息能量的变化也是非常之快的，在筛选的过程中一般一瞬间的功夫就能完成。如果发生故障性的问题时，就尽量在最短的时间内进行消除，不然很轻易的就会导致事故的扩大化。如果能在确保电力系统安全的情
浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势 陈祖耀
浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势陈祖耀 发表时间：2018-07-31T10:35:09.733Z 来源：《基层建设》2018年第18期作者：陈祖耀[导读] 摘要：随着科学技术和经济的快速发展，电力系统自动化技术的作用越来越重要。 国网福鼎市供电公司福建宁德 355200 摘要：随着科学技术和经济的快速发展，电力系统自动化技术的作用越来越重要。电力系统自动化技术作为一项新兴技术实现了电力技术与电子信息技术的融合，对国民经济的发展起到了巨大的推动作用，对电力传输系统的发展产生了深远的影响。目前，电力系统自动化技术已渗透到电力系统的各个方面，取得了显着成效。本文介绍了电力系统自动化技术的现状，并展望了其发展趋势。 关键词：电力系统自动化；技术现状；发展趋势引言 中国目前电力严重短缺。如何采用先进的管理方法和模式实现电力系统的全行业遥控，遥测，遥调，遥信和遥控，已成为保证电力系统高效，安全，可持续运行的重要课题。就目前的发展趋势而言，电网的不断发展，电网运行管理的需求在不断变化。为确保电力生产安全有序发展，有必要进一步将电力系统的自动化控制技术应用于中国电力系统，以促进中国电力系统的健康发展。 1电力系统自动化内涵 电力系统一般由发电，输电，变电站，供电等几个环节联结起来，各控制系统有自己的联系。电力系统自动化不仅对电力供应的稳定性，安全性和可持续性起着决定性的作用，而且可以减少电力系统工人的数量，减少劳动强度，降低事故率，延长设备使用寿命，提高设备性能，电网管理和维护快捷方便。最重要的是电力系统自动化能够有效防止电力系统事故，如大面积停电等严重连锁事故，确保电力支持经济运行稳定可靠，意义长远而深远。电力系统自动化的主要特点是：电力系统是一个动态系统，具有模型不确定性和强非线性；电力系统需要高度的适应性；电力系统自动化难以控制的不确定因素多因素。电力系统自动化的困难包括：电力系统自动化中的多目标优化和多工作模式下故障条件下的稳健性；单个链路上更多的电力系统链路和控制需要该链路和其他链路的协调和配合。电力系统自动化技术应用于电力调度系统，配电网系统和变电站系统。电力调度系统自动化技术的主要应用是电荷预测，发电规划，网络拓扑分析，电力系统状态评估，暂态静态安全分析和自控发电等功能。配电系统中的有线通信促进了内部信息的交换，并提高了实时控制的性能，稳定性，效率和可靠性。变电站系统自动化技术可以收集来自电源线的实时参数，如电流，电压和电抗。通过对主控终端的分析，可以对远端供电设备进行调整，以满足客户的用电需求，保证供电质量。同时，我们可以分析电力需求的趋势，预测趋势并更好地调配电力。 2电力自动化技术的探讨分析 2.1无线技术 无线技术可以实现远程控制和管理，具有高度的信息共享，还可以减少线路的铺设。目前有很多无线技术，但由于无线信号在空间传输过程中所携带的带宽，无线信号的物理障碍，抗干扰，可扩展性和投资成本的易感性随着无线网络技术的不同而不同，因此适合的电力只有几种自动化。用户根据无线技术的环境选择适当的无线技术。目前的无线技术主要是GPRS/GSM，ZIEBB，WIMAX，WIFI和AdHoc 网络，但现在发展最快的网络是WIMAX和WIFI，因为它们在带宽和安全性方面更好，灵活性高，成本更低。 2.2信息化技术 电力信息化是电力自动化的核心，包括发电，调度自动化和管理信息自动化。配备电脑监控系统的发电厂和变电站，实现少数值班人员甚至无人值班，可以改善电厂自动化生产过程中的自动化监控系统。 2.3信息安全技术 现代人的生活离不开电力。电力是社会和经济发展的生命线。电力系统运行的安全和稳定对社会经济发展至关重要。电力系统的安全性是一个世界性的问题，目前尚未解决。尽管电力系统不太可能发生故障，但如果发生故障，将会造成巨大的经济损失和社会影响。在我国，电力系统发生重大事故。现在我们局已经试点建设智能电网，智能电网可以最大限度地减少电力系统故障的发生，减少停电造成的损失。中国经济高速发展，电力系统也迎来了前所未有的速度和发展规模，三峡电站，西电东送等一系列重大电网项目已建成并投入运行，电网安全，设备安全，电力工作者被提出更高的更新要求。 2.4传动技术 动力传动技术主要是实现变频调速，主变频器实现变频调速。变频器是节能减排的首选，已被广泛应用于电力设备和技术上也相当成熟。由于其在节能降耗方面的作用，变频器已成为电力行业改革技术的首要目标。ABB目前是该行业最大的电力自动化领导者，建立了世界上最大的变压器制造基地和绝缘子制造中心。该公司的变频器，PLC，仪器仪表等行业得到了很好的应用。 3电力系统自动化技术发展的现状 3.1自动化技术在电网调度中的应用 现代电网调度自动控制系统以计算机技术为核心，计算机技术对电力系统的实时运行信息进行监测，采集和分析，完成系统的高效运行。电网调度自动化操作通过自动控制技术的应用，实现对电网运行状态的实时监控，保证电网运行的质量和可靠性，实现电能的充足供应，使人们需求得到满足。在自动化技术应用的同时，能源损失最小化，保证了电源的经济和环保，实现了节能。 3.2自动化技术在配电网络中的应用 计算机技术在配电网自动化控制中发挥着重要作用。随着电网技术的不断发展，现代化程度和配电网络化程度越来越高，实现了配电网主站，变电站和轻轨终端三层结构，配电网发展，通信传输速度有保证，自动化系统的性能得到提高。加强系统继电保护控制，减少大面积停电现象，保证供电，提高电力系统可靠性和安全性，优化电网事故快速消除机制，科学事故应急响应机制建立，停电时间明显缩短；电力公司要加强对电力系统的控制，使电力系统的运行状况更加方便了解；正常值班模式被打破，无人值班的电厂出现，工作人员的工作效率大大提高。 3.3自动化技术在变电系统中的应用 通过计算机技术，通信技术和网络技术的应用，变电站系统实现了对二次系统的监控。通过功能设计的优化和科学综合系统的协调，可以方便地收集设备的运行信息。 4电力系统自动化技术发展的展望
浅谈电力系统自动化
浅谈电力系统自动化 “安全、可靠、经济、优质”的电能供应是现代社会对电力事业的要求,自动化的电力系统成为现代社会的发展趋势,而且电力系统自动化技术也不断地从低级到高级,从局部到整体。本文试对电力系统自动化发展趋势及新技术的应用作简要阐述。 标签：电力系统自动化探讨 1 电力系统自动化总的发展趋势 1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于: ①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于: ①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 2 具有变革性重要影响的三项新技术 2.1 电力系统的智能控制电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有:
电力系统自动化课程设计
摘要: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，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。 关键词: 发电机并网；Matlab仿真；准同期条件
前言 随着负荷的变动，电力系统中发电机运行的台数也经常改变。因此。同步发电机的并列操作是电厂的一项重要操作。另外，当系统发生某些事故时．也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行．由于某种原因，解列运行的电网需要联合运行，这就需要电网间实行并列操作。可见，在电力系统运行中并列操作足较为频繁的。 本次工程训练的题目是《发电机并网模型的建立与并网过程的仿真分析》。具体内容是发电机并网模型的建立、并网过程的仿真。 本次课程设计涉及面较广，需查阅大量资料，由于上学期刚了解此专业课，故对一些知识点理解的不是很深刻，因此，错误与疏漏之处再所难免，望老师批评指正。
第一章绪论 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。 发电机并网是电力系统的一项经常、重要操作，不恰当的并列可能造成电气设备的损坏并对系统的稳定产生影响。过去对发电机并列的工程培训和研究，一般需要动模机组和多种传感器、录波器等昂贵设备。成本高且数据读取和计算复杂、繁琐，输出结果不理想。而利用数字仿真只需要有计算机和相应的软件即可实现，不但成本低，还可以很方便地得到各种所需数据、波形等结果，对数据的处理也更方便。
电力系统自动化未来发展方向
一、电力系统自动化技术 1.电网调度自动化。电网调度自动化主要组成部分由电网调度控制中心的汁算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备、通过电力系统专用广域网连结的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备等构成。电网调度自动化的主要功能是电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷予测、自动发电控制、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等。 2.变电站自动化。电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 3.发电厂分散测控系统(DCS)。 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能l/O模件组成。MCU模件通过冗余的l/O总线与智能l/O模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段。工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 二、电力系统自动化总的发展趋势 （一）当今电力系统的自动控制技术正趋向于 1、在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 2、在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 3、在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 4、在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 （二）整个电力系统自动化的发展则趋向于 1、由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC（自动发电控制）。 2、由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）。 3、由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。 4、装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。 5、追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。 2由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC（自动发电控制）；由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）；由单个元件向部分区域及全系统发展，例如SCADA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展；由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展；装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变；追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制；由以提高运行的安全、经济、效率为目标向管理、服务的自动化扩展，例如MIS（管理信息系统）在电力系统中的应用。 三、具有变革性重要影响的三项新技术 （一）电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段：基于传递函数的单输入、单输出控制阶段；线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段；智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有：1、电力系统是一个具有强非线性的、变参
电力系统自动化
计算题。（1题2分 2-8每题3分，9-10每题6分，共35分） 1.某地区2007年被调度部门确认的事故遥信年动作总次数为120次，拒动1次，误动1次，求地区2007年事故遥信年动作正确率为多少？（答案小数点后保留两位） 解：2007年事故遥信年动作正确次数：120－（1＋1）＝118 Ayx＝118/120=98.33% 2.一条10KV配电线路的二次电压为100V，二次电流为3A，功率因数为0.8，三相电压对称，三相负荷平衡，其中电压变比为10000/100，电流变比为300/5，试计算测得的二次功率，并计算其折算到一次侧的功率。 解:二次功率P2= 1.732UICOSφ=1.732×100×3×0.8≈415.68(W) 一次功率P1=415.68×(10000÷100)×(300÷5)=2494080(W)≈ 2.49(MW) 3.一台UPS主机为10kVA，问要达到10kVA4h的配置要求，约需要配置多少节12V100Ah的蓄电池？ 解:1)UPS主机要求配置的总VAh数为：10kV A×4h=40kV Ah=40000V Ah；2)每节电池的V Ah数为：12V×100Ah=1200V Ah； 3）需要的电池节数：40000÷1200=33.33节，约需34节。 4.某一线路的TA变比为300/5，当功率源中的电流源输入变送器的电流为4A时，调度端监控系统显示数值为多少这一路遥测才为合格（综合误差＜1.5％） 由综合误差＜1.5％知300A×1.5%＝4.5A 所以，在标准值为±4.5A之内均为合格。又因输入4A，工程量标准值为 300/5 ×4＝240（A） 240＋4.5＝244.5（A) 240－4.5＝235.5（A）监控系统显示电流值大于235.5A，小于244.5A均为合格。 5.某调度自动化系统包括10个厂站，9月12日发生3站远动通道故障各3小时，9月20日发生1站RTU故障4小时，现求出该系统本月远动系统月运行率、远动装置月可用率和调度日报月合格率。（小数后保留2位） 远动系统月运行率：（10×30×24－3×3－4）/10×30×24×100%=99.82%；远动装置月可用率：（10×30×24－4）/10×30×24×100%=99.94%；调度日报月合格率（10×30－4）/10
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1. 同步发电机组并列时遵循的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不宜超过 1~2 倍的额定电流（ 2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 9. 同步发电机的并列方法：准同期并列，自同期并列。设待并发电机组 G 已经加上了 励磁电流，其端电压为 UG,调节待并发电机组 UG的状态参数使之符合并列条件并将发电机并入系统的操作，成为准同期并列。 10. 发电机并列的理想条件：并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。 11. 自同期并列：未加励磁电流的发电机组 12. 脉动电压含有同期合闸所需要的所有信息，即电压幅值差、频率差和合闸相角差。但 是，在实际装置中却不能利用它检测并列条件，原因是它的幅值与发电机电压及系统电压有关。 13. 励磁自动控制系统是由励磁调节器，励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。 14. 同步发电机励磁控制系统的任务：（1）电压控制（2）控制无功功率的分配（3）提 高同步发电机并联运行的稳定性。 15. 为了便于研究，电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。静态稳定是指电力 系统在正常运行状态下，经受微小扰动后恢复到原来运行状态的能力。暂态稳定是指电力系统在某一正常运行方式下突然遭受大扰动后，能否过渡到一个新的稳定运行状态或者恢复到原来运行状态的能力。 16. 对励磁系统的基本要求：（一）对励磁调节器的要求：O 1具有较小的时间常数，能 迅速响应输入信息的变化；② 系统正常运行时，励磁调节器应能反应 发电机电压高低，以维持发电机电压在给定水平；O 3励磁调节器应能合理分 配机组的无功功率；④ 对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运 行，要求励磁调节器没有失灵区；◎励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁控制功能，以提高暂态稳定和改善系统运行条件。（二）对励磁功率单元要求： ①要求励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量；② 具有足够的励磁顶值 电压和电压上升速度。 17. 同步发电机励磁系统分类：直流励磁机励磁系统：①自励②他励；交流励磁机励磁 系统①他励交流励磁机励磁系统②无刷励磁系统；静止励磁系统 18. 励磁调节器的主要功能有二：①保持发电机的端电压不变；②保持并联机组间无功电 流的合理分配。 19. 励磁调节器的型式很多，但自动控制系统核心部分相似。基本控制由测量比较、综 合放大、移相触发单元组成。测量比较单元的作用是测量发电机电压并变换为直流电压，与给定的基准电压相比较，得出电压的偏差信号。综合放大单元是沟通测量比较单元及调差单元与移相触发单元的一个中间单元，来自测量比较单元及调差单元的电压信号在综合放大单元与励磁限制、稳定控制及反馈补偿等其他辅助调节信号加以综合放大，用来得到满足移相触发单元相位控制所需的控制电压。移相触发单元是励磁调节器的输出单元，根 据综合放大单元送来的综合控制信号U SM的变化，产生触发脉冲，用以触发
基于PLC的电力系统自动化设计 徐鹏
基于PLC的电力系统自动化设计徐鹏 发表时间：2018-08-09T09:27:16.123Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：徐鹏 [导读] 摘要：随着经济和电力行业的快速发展，电力系统信息量大、自动化要求高、运行环境复杂，而电力系统自动化设计过程中涉及到大量的开关逻辑、顺序控制、闭环控制等。 （华电新疆发电有限公司红雁池发电厂新疆乌鲁木齐 830047） 摘要：随着经济和电力行业的快速发展，电力系统信息量大、自动化要求高、运行环境复杂，而电力系统自动化设计过程中涉及到大量的开关逻辑、顺序控制、闭环控制等。但是传统的电磁继电元件接线复杂、可靠性差、功能单一，无法满足电子系统自动化设计要求。 PLC技术具有良好的稳定性、可靠性、操作简单、便于维护等优点，因此在电力系统广泛应用。但是，PLC技术在电力系统实际应用过程中，还存在一些问题，所以必须加强PLC技术在电力系统自动化的设计水平，确保电力系统的稳定性和安全性。 引言 随着我国电网的发展，各种先进的电子设备和技术广泛应用在电力系统中，极大促进我国电网的发展。电力系统作为电网的一部分，目前正朝着自动化、智能化方向发展。将PLC技术应用在电力系统自动设计中，能够提高电网的运行效率，降低电力企业施工成本。本文主要概述了PLC技术特点以及PLC技术在电力系统自动化设计中的具体应用。 1 PLC技术的定义和特点 PLC全称为ProgrammableLogicController，即可编程逻辑控制器，该技术可通过对工业数据的模拟和编程达到提升工业环境安全的目的。PLC系统在自身的存储器内部可以执行诸如逻辑运算、顺序等特定的操作，还可通过对一些常见的模拟量和数字量进行inlet和outlet来控制电机或器械。电气自动化中所使用的传统控制器系统内部接线较复杂，不仅可靠性较低，能源消耗也较高，同时也不具备较良好的灵活性。以计算机技术以及接触器控制技术为基础的PLC应用辅助继电器代替了传统的机械触电继电器，应用逻辑关系代替了原来的连接导线，而这类继电器的节点变位时间可以无限趋近于零，也无需像传统继电器一样考虑返回系数问题。PLC控制系统具有非常强大的抗干扰能力，因此在复杂的工业操作环境中也可正常应用。PLC控制系统采用简单的指令形式，操作起来简单便利。正是这些优势，PLC技术在近些年逐渐取代了传统系统运用于电力系统及其自动化控制中。 2 PLC技术在电力自动化系统数据处理方面的应用 PLC技术与电力自动化系统运行过程中，通过PLC技术对电力系统的数据信息进行识别、分析，这对电力系统自动化设计具有重要意义。基于PLC技术的电力自动化系统在设计过程中，还需要相关的软件对系统进行全面设定，常见的有pNetpow-erTM，将软件与电力自动化系统进行有效的连接，这样就能提高电力系统数据处理能力。如果在电力系统中安装一些先进的数据分析设备，还可以加强电力系统数据信息处理能力，系统在运行过程中能够有效地识别错误的信息，并将错误上传到电力系统控制中心，控制中心对错误信息进行有效的分析，从而判断出系统故障，并立即对故障进行处理，同时电力系统还会自动将发生故障的数据信息保存，给后期电力工人的维护修理工作提供有效的参考。通过这样的方式，最大限度确保了电力自动系统的稳定性。 2.1 PLC技术在开关量功能方面的应用 在电气自动控制中PLC技术实际的应用功能是：可编程的存储器可以用做虚幻模拟电气运行中。在这样的情况下，进行继电器通断电的过程会比较长，因此，在通断电的过程中，很难采用有效的保护措施。长期以来，使用PLC技术的时候中间会存在很多的问题，需要专业人士不断的探索解决这种技术存在的问题，采用有效的解决措施后，再使用自动切换系统中采用PLC技术之前反应比较慢的现象，这样就会得到很大的改变，生产的运作系统在效率上就会得到进一步的提升，以上就是在控制开关量方面使用PLC技术发挥的功能。 2.2 PLC技术在电力系统闭环控制的应用 闭环控制指电力自动化系统在运行过程中，对电力设备的温度、电流量、压力等方面进行控制。所以将PLC技术与电力自动化系统结合起来，通过对电力信号进行分压、整流等处理以后，形成比较标准的电力系统，并经过A/D的转变和分析，将信号上传。闭环控制系统主要通过电流互感器采集电力设备信号，并对信号进行隔离降压处理，达到电力信号的标准化要求。然后通过PLC模拟量对电力设备单元元件内部数据进行识别，并通过组态软件完成数据的转化、处理和分析，这样最大限度保证了电力自动化系统的安全性、可靠性，而且系统的运行成本也比较低。同时，如果上位系统有效控制PLC单位上的数据信息以后，与继电器和接触器之间能够进行有效的配合，从而确保整个闭环控制系统的有效运行。 2.3 PLC编程器部分 在PLC编程器的设计过程中，一般都是采用Fx-10P-E，Fx-10P-E就是手持式编程器与PLC相连接以此满足程序的写入以及监控。Fx-10P-E的主要功能是，读出控制程序、编程或修改程序、插入增加程序、删除程序、监测PLC的状态、改变监视器件的数值以及其他简单的程序。Fx-10P-E的组成部分是由液晶显示器以及橡胶键盘等，该键盘与其他键盘不同，其中有功能键、符号、数字以及指令键，当Fx- 10P-E与FX0PLC相连接时，采用FX-20P-CAB0电缆，与其他PLC连接过程中则需要采用FX-20P-CAB类型的电缆。Fx-10P-E手持编程器一般都是由35个按键组成。 2.4 PLC技术在电力系统控制层中的应用 电力系统自动化设计比较复杂，电力系统运行过程中会产生电磁波和谐波，电力系统自动化设计过程中就要考虑到这些因素，提高控制层的抗干扰能力，从而确保电力系统的稳定性和可靠性。将PLC技术应用在电力控制层，通过智能仪表采集电力系统数据信息，并对电力系统进行控制，PLC技术对所有的电气设备进行控制，这是PLC在电力系统自动化设计的最大特点，它有效的保障了电力自动化系统的安全运行，而且这种操作系统相对比较灵活、简单。 3 PLC技术在电力系统及其自动化控制中的运用策略 3.1深入展开PLC技术在电力系统自动化控制 为了给PLC技术的运用提供思路，我们需从电力系统自动化控制的实际需求出发，既要鼓励全球权威的专家学者通过大量实践案例进行PLC技术在电力系统自动化控制中的理论研究，还要对PLC技术进行深度开发。 3.2积极开展专业技术培训工作 PLC控制系统设计人员的综合素养较低是影响其在电力系统自动化控制中运用的主要因素，因此我们需更加重视设计人员的专业技术