电力系统及其自动化是学什么的
电力系统及其自动化是学什么的
蓝领，有前途。
电力系统及其自动化
业务培养目标：培养从事电力系统及其自动化领域的设计、
运行、试验和研究的高级工程技术人才。
业务培养要求：本专业学生主要学习发电厂、电力系统及其自动化等方面的设计和运行的基础理论、基本知识和基本技能。毕业生应获得以下几方面知识和能力：
1．掌握本专业所必需的数学、电路、电机、电子技术基础、微机原理和自动控制等基础理论、基本知识，掌握计算机运算、实验、工程制图等基本技能；
2．掌握发电厂及电力系统的运行理论和设计方法；
3．掌握电力系统继电保护、自动控制技术和有关的设计及调试方法；
4．具有计算机在电力系统中的应用和电力工业生产运行管理的基本知识和基本能力；
5．了解国内外本专业领域的技术发展动向，具有进行科学研究和新技术开发的初步能力。
主干学科：电工学，电力系统。
主要课程：电路、电机学、电子技术、自动控制原理、微机原理及应用、发电厂电气部分、电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化。
主要实践环节：金工实习、机械制图、电子技术综合实验、电力系统潮流离线计算、专业综合实验（动模实验）、计算机应用及上机实践、生产实习、课程设计、毕业设计。
毕业生可在大中型水、火电厂的值班运行及试验室从事电力系统调度及计算机自动化工作，电力系统的研究设计工作及科研机构的试验室工作，也可在有关的研究院、所及学校进行科研和教学工作。
授予学位：工学学士。
相近专业：电机电器及控制，电气技术。
西北工业大学电力系统及其自动化
东北电力大学电力系统及其自动化专业
2011年福州大学电气工程与自动化学院
上海电机学院电气工程及自动化（电力系统方向）专业
长沙理工大学电气与信息工程学
华北电力大学2011
内蒙古工业大学电力学院
〔天津大学〕电力系统及其自动化
电气工程及其自动化为一级学科（本科专业设置），分为电机与电器方向、电力系统及自动化方向。在电力系统中最看中的二级学科（研究生）是电力系统及自动化。
这二十所高校是电力系统中最为看中的，本排名是以论坛网友投票产生。
（根据电力系统及自动化方向排名）
1清华大学
2华中科技大学
3华北电力大学（四川系统，江西系统，河北系统，安徽系统，华能，大唐，）4天津大学
5西安交通大学
6西南交通大学
7浙江大学（学术领域）
8上海交通大学（上海，江苏，浙江）
9哈尔滨工业大学（电机方向，军工领域）
10武汉大学（水电系统）
11山东大学（山东系统）
12华南理工大学
13东南大学（学术领域）
14四川大学
15东北电力大学（东北三省，江苏系统，浙江系统，甘肃系统，天津系统，大唐）
16河海大学
17北京交通大学
18广西大学
19湖南大学
20长沙理工大学
在电力系统中按照影响力的大学排名：清华是老大；华电、西安交大、浙大、华中科技这几所旗鼓相当，除了清华以外它们应该最强的；武汉大学、上海交大、东北电力大学、天津大学、上海电力学院、重庆大学、北方交大这几所大学影响力也很大。
电力系统自动化考试复习题及答案
《电力系统自动化》课程考试复习内容-答案 整理：史跃鹏2011.7.17 2011学年第二学期 说明：电气工程专业课为：《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》，要求平均分大于75分才能获得学位。1．请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。 参考书：第1章“电力系统特点和基本要求” 答：特点： 1、与国民经济、人民日常生活联系紧密。 2、系统结构庞大复杂 3、各种暂态过程非常短促 4、电能不能大量储存 基本要求： 1、保证供电的可靠性 2、保证良好的电能质量 3、保证系统运行的经济性。 2．请简述电力系统自动化的主要研究内容。 参考书：第1章“电力系统自动化主要内容” 答：1、电力系统调度自动化 2、电厂动力机械自动化 3、变电站自动化 4、电力系统自动装置 3．准同期并列的三要素是什么？ 参考书：第2章第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件” 答： 1．并列开关两侧的电压相等， 2．并列开关两侧电源的频率相同， 3．并列开关两侧电压的相位角相同。
4．并列操作瞬间如果存在相位差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响” 答：出现因相位不等的电压差，相位差180度时，电压差最大，冲击电流可以达到额定电流的20倍，可能损坏定子绕组端部，相位差在0-180度之间时，冲剂电流既有有功分量，也有无功分量，在发电机轴上产生冲击力矩。 5．并列操作瞬间如果存在频率差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响” 答：因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的，变化值在0-2Um 之间。这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。它产生的拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化，使发电机振动。频率差大时，无法拉入同步。 6．并列操作瞬间如果存在电压幅值差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸电压幅值差对并列的影响” 答：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机定子绕组产生作用力。 7．已知发电机准同期并列允许压差为额定电压的5%，允许频差为额定频率的0.2%，当图1所示Ts 分别为9s 和11s 时，请分析正弦整步电压波形是否满足并列操作的压差和频差条件。 参考书：第2章 第2节“一、脉动电压” 答案：当Ts ＝9s 时，压差条件满足，频差条件不满足； 当Ts ＝11s 时，压差和频差条件均满足。 8．图2所示两种频差情况的U t.ad （恒定越前时间脉冲）与U δ.ad （恒定越前相角脉冲）关系波形图，通过比较U t.ad 与U δ.ad 顺序检查频差大小，请问哪种频差情 U 图1 正弦整步电压波形
(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
电力系统自动化复习 总结
1、同步发电机的并列方法可分为准同期并列和自同期并列两种。 2、脉动电压含有同期合闸所需的所有信息：电压幅值差、频率差和合闸相角差。 对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。 3、同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。 4、整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。 5，发电机发出的有功功率只受调速器控制，与励磁电流的大小无关。6，与无限大容量母线并联运行的机组，调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。 7，同步发电机的励磁自动控制系统还负担着并联运行机组间无功功率合理分配的任务。 8，电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。 9，发电机励磁电流的变化只是改变了机组的无功功率和功率角δ值的大小。 交流主励磁机的频率机，其频率都大于50Hz，一般主励磁机为100Hz，有实验用300Hz以上。 10，他励交流励磁机系统的主副励磁机的频率都大于50Hz ，只励磁机的频率为100Hz ，副励磁机的频率一般为500Hz ,以组成快速的励磁系统。其励磁绕组由本机电压经晶闸管整流后供电。
11，静止励磁系统，由机端励磁变压器供电给整流器电源，经三相全控整流桥直接控制发电机的励磁。 12，交流励磁系统中，如果采用了晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时，就可以考虑用晶闸管的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。 13，交流励磁系统中，要保证逆变过程不致“颠覆”，逆变角β一般取为 40·，即α取 140·，并有使β不小于 30·的限制元件。 14，励磁调节器基本的控制由测量比较，综合放大，移相触发单元组成。15，综合放大单元是沟通测量比较单元与移相触发单元的一个中间单元。16，输入控制信号按性质分为：被调量控制量（基本控制量），反馈控制量（为改善控制系统动态性能的辅助控制），限制控制量（按发电机运行工况要求的特殊限制量）。 17，发电机的调节特性是发电机转子电流I EF与无功负荷电流I Q的关系。18，采用电力系统稳定器（PSS）的作用是产生正阻尼以抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩，有效的抑制低频率震荡。 K L＊=1-3。 ＊为负荷的频率调节效应系数，一般 20.电力系统主要是由发电机组，输电网络及负荷组成 21.电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器。电力系统中所有发电厂分为调频厂和非调频厂。调频承担电力系统频率的二次调节任务，而非调频厂只参加频率的一次调节任务。 22.启动频率：一般的一轮动作频率整定在49HZ。末轮启动频率：自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于。 23. 电力系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂中的发电机。无功功率
电力系统自动化 第三版(王葵、孙莹编)的复习资料汇总
电力系统自动化复习题 一判断： 1所谓互操作是指，同一厂家或者不同厂家的两个或多个智能电子设备具有交换信息并使用这些信息进行正确协同操作的能力。（） 2在IEC 61850标准中规定，只有逻辑节点不能交换数据。（） 3间隔层设备包括电子式电流、电压互感器、开关设备的智能单元。（） 4 变压器分接头调压本质上是不改变无功功率分布，以全系统无功功率电源充足为基本条件。（） 5运行规程要求电力系统的频率不能长时期的运行在49.5～49Hz以下；事故情 况下不能较长时间的停留在47Hz以下，瞬时值则不能低于45Hz。（） 6按各发电设备耗量微增率不相等的原则分配负荷最经济，即等耗量微增率原则。 （） 7对于由发电机直接供电的小系统，供电线路不长，可采用发电机直接控制电 压方式。 （） 8配电远方终端很少安装在电线杆上、马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外。（） 9主导发电机法调频，调频过程较快，最终不存在频率偏差。（） 10 正调差系数，有利于维持稳定运行。 11传统变电所中，采用强电电缆在一次设备和二次设备之间传输控制和模拟量信号，电缆利用率高。（） 12分段器可开断负荷电流、关合短路电流，不能开断短路电流，因此可以单独作为主保护开关使用。（） 13配电管理系统主要针对配电和用电系统，用于10KV以上的电网；（） 14 大量传输无功会导致小的功率损耗和电压损耗。（） 15 正调差系数，（有利）于维持稳定运行。（）答案： 1答：正确 2答：错，改为能 3答：错，改为过程层 4 答：错，改为改变 5答：正确 6答：错改为相等 7答：正确 8答：错改为大多
9答：错改为慢 10 答：正确 11 答：错改为低 12 答：错改为不能 13 答：错改为以下 14 答：错改为大 15 答：正确 二填空 1 由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在（）倍额定电流以下为宜。 2 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和（）控制单元及压差控制单元。 3当系统发生故障时，迅速增大励磁电流，可以改善电网的电压水平及（）性。 4发电机空载电势决定于励磁电流，改变（）电流就可影响同步发电机在电 力系统中的运行特性。 5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（）失灵区。 6 提高励磁系统的强励能力，即提高电压（）倍数和电压上升速度，被认为是提供电力系统暂态稳定性最经济、最有效的手段之一。 7直流励磁机大多与发电机同轴，它是靠（）来建立电压的；按励磁机励磁绕组供电方式的不同，又可分为（）式和他励式两种。 8由于要求励磁系统响应速度很快，所以现在用作大型机组的交流励磁机系统一般都采用他励的方式；有交流主励磁机也有交流（）励磁机，其频率都大于 50Hz，一般主励磁机为100Hz或更高。 9在有滑差的情况下，将机组投入电网，需要经过一段加速的过程，才能使机组与系统在频率上（）。加速或减速力矩会对机组造成冲击。显然，滑差（），并列时的冲击就越大，因而应该严格限制并列时的允许滑差。 10 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和频差控制单元及（）控制单元。 11 励磁系统是与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路，励磁系统一般由（）单元和励磁调节器两个部分组成。 12电力系统在正常运行时，可以通过控制励磁电流来控制电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的（）。 13励磁自动控制系统可以通过调节发电机励磁以（）短路电流，使继电保护正确工作。 14励磁顶值电压是励磁功率单元在强行励磁时，可能提供的最高输出电压值，该值与额定工况下励磁电压之比称为（）倍数。
《电力系统自动化技术》复习题2
《电力系统自动化技术》复习题二 一、单项选择题(每小题2分，共20分) 1．微机励磁调节器便于实现复杂的控制方式，这是由于其（）。 A．硬件简单可靠 B.控制功能用软件实现 C．显示直观D．硬件的标准化设计 2．负荷吸收的有功功率随频率变化的现象，称为（）。 A. 负荷调节效应 B. 负荷的暂态频率特性 C．负荷的频谱D．负荷的动态频率特性 3.在理想灭磁过程中（）。 A．励磁电流加速衰减，励磁电压不变 B．励磁电压加速衰减，励磁电流不变 C．励磁电流匀速衰减，励磁电压保持为最大允许值 D．励磁电流和电压都匀速衰减 4.与线性整步电压波形的斜率大小成正比的是( ) A.频率差 B.电压差 C.相角差 D.导前时间 5.准同期装置中，利用线性整步电压获取导前时间脉冲的核心电路是( ) A.积分电路 B.微分电路 C.比例+积分电路 D.比例+微分电路 6.电力系统可能出现的最大有功功率缺额Pla.max与自动低频减负荷装置的切除负荷总量Pcut.max的关系为( )。 A.Pla.max>Pcut.max B.Pla.max D.与正调差特性的发电机直接并联运行 8. 并列断路器两侧电压矢量的电角速度之差称为( )。 A.电压相角差 B.电压矢量差 C.滑差周期 D.滑差角频率 9.设某台汽轮发电机与无穷大系统并列运行，当调节该汽轮机进汽门大小时，可改变该发电机组输出的( )。 A.电压 B.频率 C.有功功率 D.无功功率 10.在以高温高压火电厂为主的电力系统中，自动低频减负荷装置的末级动作频率一般为( )。 A.45~45.5Hz B.46~46.5Hz C.47~47.5Hz D.48~48.5Hz 二、填空题（每小题2分，共10分） 1.线性整步电压中不含准同步条件之一的________信息。 2.电力系统频率和有功功率自动调整，最终需要借助原动机的_______系统来实现。 3.移相触发单元一般由同步、移相、脉冲形成和_______等环节构成。 4.自并励励磁方式的起励方式有他励起励和_______起励两种。 5.通常，当发电机机端电压UG升高，励磁调节器应使励磁电流_______，以维持UG在给定水平上。 三、名词解释题（每小题5分，共25分） 1.DMS 2.准同步并列 3.重合器 电力系统配网自动化现状及前景分析 摘要：目前，伴随着社会经济的发展，我国的工业生产用电量以及农业生产用 电量急剧增加，此外，对于居民生活用电需求量也逐渐增加，这些现象表明，现 代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务 加大，同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较 高安全性和可靠性且经济效益好，所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技 术的应用研究，不断进行改善与创新，为电力系统的发展提供优良的条件。 关键词：电力系统；配网自动化；现状；前景 1配电网自动化的应用原则 1.1适应性 首先，需要和城乡经济的实际发展情况相适应。虽然我国现今的经济状况得 到明显好转，但就实际来说，城市与农村之间的差距还是比较大的，农村经济发 展程度不高。设置自动化的配电网，应该和我国实际的国情以及当地的实际情况 进行结合，从而对配电网自动化过程中出现的问题进行有效解决，从提高供电可 靠性以及满足客户需求入手，将有效的资金发挥出最大的经济效益。其次，需要 和配电网的发展情况相适应。最后，需要和定时限保护相适应。将定时限保护装 置与电流、时间阶梯保持重合，促使上下级保护装置更加协调全面。 1.2利用电流控制式的原则 在配电网中，重合断路器执行最多的操作就是合分操作，当出现瞬时性故障 的时候，就会出现自动重合，进而造成配电网的开关操作过于频繁，导致设备可 靠性发生降低，影响设备的使用寿命。在自动开关上有设置合闸，合闸的作用是 延时时间。当故障发生时，配电网中的线路并联组数较多，这时要想合闸完成就 需要花费较长的时间，合闸完成的时间要比故障判断的时间长得多，因而影响供 电连续性。另外，自动开关中一般不会设置计数，只可对一次合闸进行利用，之 后再进行判别动作。相比较来说，电流控制式中涉及的使用设备则不存在这些问题，且在进行电压控制的时候，所使用到的方式更为便捷。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下，全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网 自动化系统中，各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应，并进行通信工作。在通信过程中，会出现节点丢失的情况，这个时候节点和相应的管理节点之 间的通信是不能正常进行的，这时网络会对节点进行自动检索。相应的，该节点 的搜索该由管理节点来执行，系统变为中继。但是，如若改为中继后管理节点仍 无法检测到这个节点，那么系统会进行漫游申请，将情况汇报并反映给馈线子网，由其联络节点来执行。通信管理节点（侧变电站的）收到系统的漫游申请后，重 新注册漫游的新节点。最后，相关变电站接收配调中心发送的注册信息，实现节 点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时，除了能实现一般结点的功能之外，为了实现网络中节点间信 息的有效接收和转发功能，还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中，为了使网络中的信号传输过程存在真实性，采用数字信号处理技术，这样不仅可 以降低信息的传输频率，还可以使信息变小，从而大大降低通信网络上的压力。 自动设置中继技术的使用，可实现整个网络节点之间的通信，从而解决通信距离 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 【OA自动化】EAL电力系统综合自动化实验指导书 xxxx年xx月xx日 xxxxxxxx集团企业有限公司 Please enter your company's name and contentv 目录实验一电机启动、建压和停机实验1 实验二自动准同期条件测试实验4 实验三线性整步电压测试实验11 实验四导前时间整定及测量实验14 实验五压差闭锁和整定实验17 实验六频差方向及频差闭锁与整定实验21实验七相差闭锁与整定实验26 实验八调频脉宽整定实验31 实验九手动准同期并列实验34 实验十半自动准同期并列实验37 实验十一全自动准同期并列实验40 实验十二同步发电机励磁控制实验44（一）同步发电机励磁起励控制实验47 （二）控制方式相互切换实验51 （三）可控励磁系统主电路负荷调节实验54（四）伏赫限制实验56 （五）调差实验58 实验十三同步发电机的解列、灭磁与停机实验61实验十四一机—无穷大系统稳态运行方式实验64实验十五电力系统功率特性和功率极限实验68（一）无调节励磁时功率特性和功率极限的测定69（二）手动调节励磁时功率特性和功率极限的测定74（三）自动调节励磁时功率特性和功率极限的测定76实验十六电力系统暂态稳定实验79 （一）短路对电力系统暂态稳定的影响80 （二）研究提高暂态稳定的措施83 实验十七单机带负荷实验87 实验十八微机线路保护实验92 实验一电机启动、建压和停机实验 一、实验目的 1、掌握实验设备的正确使用方法。 二、预习与思考 1、本实验系统由几部分组成？各部分的功能是什么？ 2、在实验中需要注意什么？ 三、原理说明 实验台由三相交流电源、双回路、准同期控制器、微机线路保护、发电机励磁系统、原动机调速系统和发电机组几部分组成。 四、实验设备 五、实验内容与步骤 1、电机启动和建压实验 1）、打开电脑； 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。 2.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。 3.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。 4.自同期并列：未加励磁电流的发电机组 5.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。 6.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。 7.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。 8.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。 9.对励磁系统的基本要求：（一）对励磁调节器的要求：○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；○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；○5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。 10.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11.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。 12.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 电力系统自动化（c 参考答案 一．填空 1．发电机准同期并列的实际条件为（1） 相角差在5o 以内，（2）压差在5％～10％（3） 频差在0.2～0.5％内 。如果发电机并列时满足理想准同期条件，即合闸瞬间，发电机电压和系统电压 幅值相等 、 频率相等 、 相角差为零 ，则不会产生冲击电流。 2．自动准同期装置主要由 合闸单元 、 调频单元 、 调压单元 和电源组成。 3．并联运行机组间无功负荷的合理分配取决于 发电机外特性 。可以利用自动调压器的 调 差 接线达到这一目的。 4．理想灭磁过程要求发电机转子电压 保持最大值不变 ，放电电流 直线下降 。 5．自励式励磁机比他励式励磁机时间常数 大 。 二、同步发电机并列操作可以采用哪两种方法？并简述其特点和适用场合。 答：同步发电机并列操作方法：准同期并列操作、自同期并列操作。 自动准同期并列特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压大幅降低；并列过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。适用场合：适用于正常情况下发电机并列。 特点:自同期并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机并列；容易实现自动化；冲击电流大。适用于在电力系统故障情况下的某些发电机的紧急并列。 三、画出自动准同期并列装置组成框图。 四、画出他励交流励磁机励磁系统原理接线图。 增速减速降压合闸 升压 五、综述电力系统电压控制的意义。 答：（1）维持一定电压，是电力系统功率传输的必要条件； （2）维持电压在一定范围内，是电能质量的重要指标； （3）设备只有在额定电压下运行才能取得最佳的工作效率； （4）当电压偏离额定值较大时，会对威胁到用电设备正常运行，影响产品的质量和产量；甚至引起电力系统电压崩溃，造成大面积停电。 六、基于公式分析无功不能远距离大容量传输的原因。 (cos sin )?s r r r r r U j U S U I U jX δδ--=?=?- 受端接收到的无功功率为： (cos ) r s r r U U U Q X δ-= 上式表明，如果给受端传输无功功率，必须cos 0s r U U δ->。在电力系统运行中，远距离大容量传输功率会导致线路两侧相角差变大，相角差大到一定程度会导致cos 0s r U U δ-<，也即无法传输无 功。例如在最有利于无功传输时： 1.05,0.95s r U U ==（正常运行时通常要求母线电压在0.95~1.05p.u.之间），此时如果受端能够接收到无功，要求1.05cos 0.950δ?->，也即 U ∠s U δ∠r 变电站综合自动化的基本概念： 变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。 变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。 因此，变电站综合自动化系统是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。 常规变电站的二次设备由以下几部分组成：继电保护、自动装置、测量仪表、操作控制屏和中央信号屏以及远动装置（较多变电站没有远动装置）。 在微机化以前，这几大部分不仅功能不同，实现的原理和技术也各不相同，因而长期以来形成了不同的专业和管理部门。 变电站综合自动化的内容应包括电气量的采集和电气设备（如断路器等）的状态监视、控制和调节。 实现变电站正常运行的监视和操作，保证变电站的正常运行和安全。发生事故时，由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、 监视和控制，并迅速切除故障和完成事故后的恢复正常操作。 从长远的观点看，综合自动化系统的内容还应包括高压电器设备本身的监视信息（如断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态监视等）。 除了需要将变电站所采集的信息传送给调度中心外，还要送给运行方式科和检修中心，以便为电气设备的监视和制定检修计划提供原始数据。 变电站自动化需完成的功能分为以下几种功能组： 1、控制、监视功能。 2、自动控制功能。 3、测量表计功能。 4、继电保护功能。 5、与继电保护有关功能。 6、接口功能。 7、系统功能。 变电站的数据包括：模拟量、开关量和电能量。 变电站需采集的模拟量有：各段母线电压、线路电压、电流、有功功率、无功功率；主变压器电流、有功功率和无功功率；电容器的电流、无功功率；馈出线的电流、电压、功率以及频率、相位、功率因数等。还有主变压器油温、直流电源电压、站用变压器电压等。 一、填空题 1、重合器是用于配电网自动化的一种智能化开关设备，它本身具有(控制)及(保护)功能。它能检测故障电流并能在给定的时间内(断开)故障电流，以及按照整定次数进行重合的控制装置。 2、我国电网调度的基本原则（统一调度）、（分级管理）、（分层控制）。 3、电力系统运行状态有(正常运行状态)、(警戒状态)、(紧急状态)、系统(崩溃)、(恢复状态)。 4、将二进制数 11011011 转化成十进制数为(219)。 5、能量管理系统(EMS)是电力系统监视与控制的硬件及软件总称。主要包括采集与监控(SCADA)、(自动发电控制（AGC）)、(经济调度控制（EDC）)、（电力系统状 态估计（SE）)、(安全分析（SA）)、（调度员模拟培训（DTS））配电自动化与管理(DA/DMS)等。P12 6、A/D 转换器是将(模拟量)转换为(数字量)。 7、定时扫查方式的遥信输入电路由三个部分组成:(遥信信息采集电路) 、(多路选择开关)、(并行接口电路8255A)。 8、RTU 的遥控输出电路并不直接控制(断路器分闸与合闸回路)，而是接入遥控执 行屏，由遥控执行屏控制(输出信号控制分合闸)。 9、串行通信中，有两种最基本的通信方式:(同步通信)和(异步通信)。 10、变电站综合自动化系统的结构模式有(集中式)、(分布式)、(分散分布式)三种类型。 二、选择题 1、如果远动装置 RTU 的信息发送速率为 600bit/s，表示 1s 发送 600 个(B)。 A. 字节 B.二进制数 C.十进制数 D 十六进制数 2、交流采样电路中采样保持器的主要作用是(B)。 A.保证 A/D 转换时间内信号不变化 B.保证被 A/D 转换的同一回路的多路输入信号(如三相电流电压)的同步性 C.降低对 A/D 转换器的转换速度要求 3、要使主站系统能正确接收到厂站端设备的信息，必须使主站与厂站端的(BC)一致。 A.设备型号 B.通信规约 C.通道速率 D.系统软件 4、同步是远动系统的一个重要环节，是指远动装置收发两端的(A)相同一致。 A.频率、相位 B.频率、幅值 C.相位、幅值 5、造成系统电压下降的主要原因是(D)。 A.负荷分布不均匀 B.系统中大量谐波的存在 C.中性点接地不好 D.系统无功功率不足或无功功率分布不合理 6、按照无功电压综合控制策略，电压和功率因数都低于下限，应如何控制?(B) A.调节分接头 B.先投入电容器组，根据电压变化情况再调有载分接头位置 C.投入电容器组 D.先调节分接头升压，再根据无功功率情况投入电容器组 7、据电网管理形式的不同，世界上典型的调度管理模式大致可分为三种:(A)。 1.简述电力系统自动化的作用、发展阶段及特征 电力系统及其自动化对电网的作用：电网：在电力系统中， 联系发电和用电的设施和设备的统称。属于输送和分配电能的中间环节。通常，电力系统中电力网是由不同电压等级的电力线路和变电所组成。电力网简称电网。电力网按其供电范围的大小和电压等级的高低可分为地区电力网、区域电力网以及超高压远距离输电网络等类型。按电力网的功能又常常将其分为传输网和配电网。电力系统自动化对电网的作用： 1、对电网安全运行状态实现监控 电网正常运行时，通过调度人员监视和控制电网的周波、电 压、潮流、负荷与出力；主设备的位置状况及水、热能等方 面的工况指标，使之符合规定，保证电能质量和用户计划用 电、用水和用汽的要求。 2、对电网运行实现经济调度在对电网实现安全监控的基础上， 通过调度自动化的手段实现电网的经济调度，以达到降低损耗、节省能源，多发电、多供电的目的。 3、对电网运行实现安全分析和事故处理导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂，且过程十分迅速，如不能及时预测、判断或处理不当，不但可能危及人身和设备安全，甚至会使电网瓦解崩溃，造成大面积停电，给国民经济带来严重损失。为此，必须增强调度自动化手段，实现电网运行的安全分析，提供事故处理对策和相应的监控手段，防止事故发生以便及时处理事故，避免或减少事故造成的重大损失。 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，汽轮机的危急保护器，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至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。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至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 第一、二章 1.电网调度自动化实行_分层_管理。 2.RTU的基本组成包括__硬件___和__软件__两个部分。 3.对变位遥信信息检测的常用方法是__软件扫查__和___硬件中断____。 4.二进制数(1011)B转化为十进制数是___11____。 5.物理层用户之间交换信息需要通过_一条实际链路_。 6.通信网的路由选择方式分为_决定性和适应性的两类_。 7.独立系统的AGC控制机组出力，以保证电网_频率恒定__。 8.系统静态安全分析的内容包括__电压__、__频率_、_过负荷__。 9.配电网的形式有_树枝状__、_环状__、__网状__。 10.事故调查处理“四不放过”原则是：事故原因不清楚不放过、事故责任者和应受教育者没有受到教育不放过、没有采取防范措施不落实不放过、事故责任者没有受到处罚不放过。 11.电力企业执行的两票是指工作票和操作票。 12.电力企业执行的三制是指交接班制、巡回检查制和设备定期试验轮换制。 13.发供电企业每年编制两措计划，是指反事故措施计划和安全技术劳动保护措施计划。 14.在电气设备上工作，保证安全的组织措施为：工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结制度。 1.电力系统的安全约束条件从满足到不满足时对应的系统运行状态情况是(警戒状态→紧急状态) 2.调度控制中心对发电厂的机组启、停操作命令属于(遥控信息) 3.已知RTU中每个遥测量的工作区一次只能保存10个数据，事故追忆要求保留事故前的3个数据，事故后的4个数据，每个遥测量占2个字节。如果有100个遥测量，则安排用于事故追忆的内存单元数目是( 1400 ) 4.用RTU测量500KV母线电压，运行时有5%的波动，RTU装置中的12位A/D 转换芯片工作于交流采样方式对电流变送器传过来的直流电压进行采样，最高位 电力系统配网自动化技术应用研究 摘要：随着社会和经济的发展，我国的电力企业也获得了迅速的发展。在信息 技术的冲击下，为了满足社会各个行业对电能的需求，电力企业必须要进行新的 变革。配网自动化技术是信息技术产物之一，将其应用到电力系统之中，可以提 高电力系统的工作效率。 关键词：电力系统；配网；自动化技术；应用；研究 引言 电力系统配网自动化技术是一项具有极强综合性的技术，可以促进电力事业 的发展。配网自动化技术可以实现电力系统的自动化运行，同时还能保证电力系 统的可靠性和稳定性。本文通过对配网自动化技术的概念以及当前电力系统配网 应用现状进行分析，在此基础上就电力系统配网自动化技术的应用展开论述。 一、配网自动化技术的概述 随着经济的发展和生活水平的提升，人们对电能的需求量也越来越大。在这 样的背景下，电力企业为了满足社会各个领域对电能的需求，利用配网自动化技 术对电力系统的功能结构进行优化，从当前取得的成效来看，效果非常突出。配 网自动化技术主要指利用智能网络技术、先进的电子技术和通信技术等，将配网 工作中产生的信息以及各种用户信息和配网地理信息等进行有效结合，形成稳定、高效的系统，从而实现对电力系统配网信息的动态化管理，达到提高配网工作效 率的目的。由此可见，在电力系统构建中，配网自动化技术发挥着巨大的作用。 随着信息技术的发展，各种技术都在不断更新，配网自动化技术的功能和价值在 电力系统中将会表现的越来越突出。 二、电力系统配网应用现状 1.故障难以查找，处理时间比较长 在城市配网中多是使用电缆线路，这种线路存在着自身老化、腐蚀作用以及 施工不规范等问题，所以经常会出现老化短路、外力破坏和击穿等故障，一旦发 生故障，其周围区域内就会出现停电状况。而电力企业要针对这些故障委派专门 的电力工作人员去维修，电力维修人员查找故障和维修故障需要花费很长的时间，在这段时间内，供电的可靠性和连续性都受到严重的影响，导致社会的发展和人 们的生活、工作需求也无法得到正常的满足。 2.新技术应用比较少，配电网的建设严重落后 随着经济的发展，人们的生活、工作和生产活动无一不需要电能，对电能的 需求量与日俱增，在这样的背景下，电网也进行了大量的扩建和改建，电网结构 也发生了巨大的变化。但是这些改建和扩建主要都是针对输电网络，而配电网的 改造则被忽视，国家在这方面投入的资金也比较少，针对配电网研发技术也比较 落后，新技术的应用比较少，导致配电网无法满足人们对电能可靠性和质量的需求，也无法满足当地经济发展需求，对电网的快速发展造成了严重的阻碍。 三、电力系统配网自动化技术应用 1.遵循相关的应用原则 在实际生活中应用配网自动化技术，会受到很多因素的干扰，这不仅会对系 统的可靠安全性构成威胁，对电力企业的经济效益也会造成不利的影响。因此， 相关技术人员在应用配网自动化技术的时候，要遵循以下两个最基本的原则： 1.1分散性原则。电力系统是一个复杂的系统，想要获得正常的运转，必须要 1、同步发电机并列的理想条件表达式为： fg=fx （ 频率相等 ） Ug=Ux （电压幅值相等） &e=0 （相角差为零） 。 2、 若同步发电机并列的滑差角频率允许值为 3 sy =1.5%则脉动电压周期为 4/3 （s ）。 谋台装有调速器的同步发电机，额定有功出力为 100MW ，当其有功功率增量为 10MW 时， 系统频率上升 0.25Hz ，那么该机组调差系数的标么值为 R*= 5% 。 3、 同步发电机并网方式有两种：将未加励磁电流的发电机升速至接近于电网频率，在滑差 角频率不超过允许值时进行并网操作属于 自同期并列 ；将发电机组加上励磁电流， 在 并列条件符合时进行并网操作属于 准同期并列 。 4、采用串联补偿电容器可以补偿输电线路末端电压，设电容器额定电压为 UNC=0.6kV ，容 量为 QNC=20kVar 的单相油浸纸制电容器，线路通过的最大电流为 IM=120A ，线路需补偿 的容抗为 XC=8.2Q ，则需要并联电容器组数为 m=4，串联电容器组数为 n=2 。 5、 电力系统通信信道包括电力载波通信 、 光纤通信 、 微博中继通信与卫星通信 三种。 6、 电力系统通信规约可分为两类。由主站询问各 RTU ， RTU 接到主站询问后回答的方式属 于问 答式通信规约；由 RTU 循环不断地向主站传送信息的方式属于循环式通信规约。 7、 能量管理系统中 RTU 的测量数据有四类，即模拟量、开关量、数字量、脉冲量。 8、 常用的无功电源包括 同步发电机、同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器。 9、 馈线自动化的实现方式有两类，即 就地控制方式 、 远方控制方式 。 10、 同步发电机常见的励磁系统有 直流励磁机励磁系统、 交流励磁机励磁系统、 静止 励磁系统 ， 现代大型机组采用的是 静止励磁系统 。 11、 励磁系统向同步发电机提供励磁电流形式是 直流 。 12、 电力系统的稳定性问题分为两类，即 静态稳定 、 暂态稳定 。 13、 电力系统发生有功功率缺额时，必然造成系统频率 小 于额定值。 14、 电力系统负荷增加时，按 等微增率 原则分配负荷是最经济的。 15、 就地控制馈线自 动化依 靠馈线 上安装 的 重合器 和 分段 器 来消除瞬时性故障隔离永久性故障，不需要和控制中心通信。 16、同步发电机励磁系统由 励磁调节器 和 励磁功率单元 两部分组成。 17、 AGC 属于频率的 二 次调整， EDC 属于频率的 18、 发电机自并励系统无旋转元件，也称 静止励磁系统 19、 直流励磁机励磁系统和交流励磁机励磁系统通常有滑环、 20、采用积差调频法的优点是能够实现负荷在调频机组间按一定比例分配， 且可以实现无差 调频，其缺点是动态特性不够理想、各调频机组调频不同步，不利于利用调频容量。 21、频率调整通过有功功率控制来实现， 属于 集中 控制；电压调整通过无功功率 控制来实现，属于 分散 控制。 22、 远方终端的任务是 数据采集 、 数据通信、 执行命令、打印显示 。 23、 差错控制对错误信号进行纠正，可分 奇校验 和 偶校验 两种校验方式。 24、 EMS 发电计划的功能包括 火电计划；水电计划；交换计划；检修计划 。 25、 馈线远方终端 FTU 的设备包括 柱上开关、变电所、开闭所 。 26、 分区调频法负荷变动判断依据是： 对本区域负荷 △与△ Ptie 同号 ；对外区域负荷 Af 与A Ptie 异号。 27、 当同步发电机进相运行时， 其有功功率和无功功率的特点是向系统输出有功功率， 同 时吸收无功功率。 28、 自动励磁调节器的强励倍数一般取 1.6~2.0 。 29、 重合器与普通断路器的区别是 普通断路器只能开断电路， 重合器还具有多次重合功能。 ======================= 概念题 ======================= 三 次调整。 。 电刷， 其可靠性 不高电力系统配网自动化现状及前景分析
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