电力系统自动化基础知识总结 (1)
绪论
1、了解电力系统自动化的重要性。
①被控对象复杂而庞大。②被控参数很多。③干扰严重。
2、掌握电力系统自动化的基本内容。
在跨地区的电力系统形成后，必须建立一个机构对电力系统的运行进行统一管理和指挥，合理调度电力系统中各发电厂的出力并及时综合处理影响整个电力系统正常运行的事故和异常情况，这个机构称为电力系统调度中心。
①按运行管理的区域划分：☞电网调度自动化☞发电厂自动化（火电厂自动化、水电厂自动化）☞变电站自动化☞配电网自动化。②从电力系统自动控制的角度划分：☞电力系统频率和有功功率控制☞电力系统电压和无功功率控制☞发电机同步并列的原理。
第1章发电机的自动并列
1、掌握并列操作的概念及对并列操作的要求。
☞并列的概念：将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。发电机的并列操作又称为“并车”、“并网”、“同期”。
☞对并列操作的基本要求：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，进入同步运行的暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。
2、掌握并列操作的两种方式及各自的特点。
☞并列操作的两种方式：准同期并列（一般采用）、自同期并列（很少采用）。
☞准同期并列的概念：发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，这种方式称为准同期。
☞自同期并列概念：将一台未加励磁的发电机组升速到接近于电网频率，在滑差角频率不超过允许值，机组的加速度小于某一给定值的条件下，先合并列断路器QF，接着合励磁开关，给转子加励磁电流，在发电机电势逐步增长的过程中，由电力系统将并列机组拉入同步运行。优点：操作简单，并列迅速，易于实现自动化。缺点:冲击电流大，对电力系统扰动大，不仅会引起电力系统频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。适用：只有在电力系统事故、频率降低时使用。自同期并列不能用于两个系统之间的并列，也不用于汽轮发电机组。
3、掌握准同期并列的三个理想条件，了解并列误差对并列的影响。
☞(1) fG=fX：待并发电机频率与系统频率相等，即滑差(频差)为零；(2) UG=UX：待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零；(3)δe=0：断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。
？☞①电压幅值差对并列的影响：产生的冲击电流，在只存在电压差的情况下，并列机组产生的冲击电流主要为无功冲击电流。冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，所以须特别注意对它所造成的危害，必须限制冲击电流。②合闸相角差对并列的影响：当相角差较小时，冲击电流主要为有功电流分量。说明合闸后发电机立刻向电网输出有功功率，使机组联轴受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的。③合闸频率差对并列的影响：在有滑差的情况下，将机组投入电网，需经过一段加速或减速的过程，才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。（滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应该
严格限制并列时的滑差。）
4、掌握自动准同期装置的组成及各组成部分的任务。
☞自动准同期装置的组成①频差控制单元；检测UG与UX间的滑差角频率，且调节发电机转速，使发电机电压的频率接近于系统频率。②电压差控制单元；检测UG与UX间的电压差，且调节发电机电压UG ，使它与UX间的电压差小于规定值。③合闸信号控制单元；检测并列条件，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时，控制单元就选择合适的时间(恒定越前时间）发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时，相角差为零。
？5、了解模拟式准同期装置的工作原理。
模拟式并列装置为简化电路，在一个滑差周期Ts时间内，把ωs假设为恒定。数字式并列装置可以克服这一假设的局限性，采用较为精确的公式，按照δe当时的变化规律，选择最佳的越前时间发出合闸信号，可以缩短并列操作的过程，提高了自动并列装置的技术性能和运行可靠性。数字式并列装置由硬件和软件组成。
？6、了解数字式准同期装置的工作原理。
第2章同步发电机励磁自动控制系统
？1、理解电力系统无功功率控制的必要性；
☞发电机是系统中主要的无功电源。为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求“合理控制”电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。
？2、掌握同步发电机励磁系统的任务；
①控制发电机端电压：在发电机不经升压直接向用户供电的简单系统中，若供电线路不长，线路上电压损耗不大，单靠调节发电机的励磁来控制发电机的端电压就能满足负荷对电压质量的要求。②合理分配并联运行发电机间的无功功率：发电机是系统中主要的无功电源。为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求“合理控制”电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。“合理控制”的含义：(1)每台发电机发出的无功功率数量要合理；(2)当系统电压变化时，每台发电机输出的无功功率要随之自动调节，而且调节量要合理。③提高同步发电机并联运行的稳定性④改善电力系统的运行条件：当电力系统由于种种原因，出现短时低电压时，发电机的励磁自动控制系统可发挥其调节功能，即大幅度地快速增加励磁电流以提高系统电压来改善系统运行条件。⑤防止水轮发电机过电压：水轮发电机在因系统故障被切除或突然甩负荷时，一方面由于水轮发电机组的机械转动惯量很大，另一方面为了引水管道的安全，不能迅速关闭水轮机的导水叶，致使发电机的转速急剧上升。如果不采取措施迅速降低发电机的励磁电流，则发电机感应电势有可能升高到危及定子绕组绝缘的程度。因此要求励磁自动控制系统能实现强行减磁功能。
？3、掌握同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。
☞同步发电机励磁控制系统的组成：①励磁功率单元（励磁功率单元向同步发电机提供直流电流。）②励磁调节器（检测和综合系统运行状态的信息，经相应处理后，产生控制信号，控制励磁功率单元，以得到所要求的发电机励磁电流。）
4、了解各种类型励磁功率单元的特点（即交、直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围）。
☞直流励磁机励磁系统按励磁机励磁方式不同分：自励式直流励磁机励磁系统、他励式直流励磁机励磁系统
☞交流励磁机励磁功率单元的组成：交流励磁机（与发电机同轴）、硅整流器
5、了解励磁系统中转子磁场的建立和灭磁的作用及原理。
☞磁场的建立：在外部事故情况下，需要发电机转子磁场能迅速增强，达到尽可能高的数值，以弥补无功功率的缺额。两个指标：①强励顶值：转子励磁电压的最大值（1.8~2倍额定电流）②响应比：磁场建立的速度
☞灭磁：当转子磁场已经建立起来后，如果由于某种原因（发电机绕组内部故障等）需要强迫发电机立即退出工作，在断开发电机断路器的同时，必须使转子磁场尽快的消失，否则转子磁场内存储的大量能量迅速消释，会使电机内产生危险的过电压。
6、掌握自动励磁调节器的基本原理，了解励磁调节器静态特性的合成；掌握同步发电机励磁调节器静态特性的调整，了解自动励磁调节器的辅助控制。
☞自动励磁调节器的基本原理：励磁调节装置(自动励磁调节器)是一个闭环比例调节器。输入量：发电机电压UG；输出量：励磁机的励磁电流或是转子电流，通称为IAVR。
☞同步发电机励磁调节器静态特性的调整：对同步发电机电压调节特性进行调整的目标，主要是为了满足运行方面的要求：①保证并列运行发电机组间无功功率的合理分配(通过调整各发电机的调差系数，使其相等即可实现)；②保证发电机能平稳地投入和退出运行，而不发生冲击现象。(通过上下平移发电机调节特性曲线即可实现)
7、了解励磁控制系统的动态特性的分析方法。
第3章电力系统频率及有功功率的自动调节
1、了解电力系统频率及有功功率控制的必要性。
☞电力系统频率控制的必要性：
1)频率对电力用户的影响①电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化②电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有些设备甚至无法工作。③电力系统频率降低会使电动机的转速和输出功率降低，导致其所带动机械的转速和出力降低，影响电力用户设备的正常运行。
2)频率对电力系统的影响①频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则可能产生裂纹。②频率下降到47～48HZ时，由异步电功机驱动的送风机等火电厂厂用机械的出力随之下降，使火电厂锅炉和汽轮机的出力随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降，这种趋势如果不能及时制止，就会出现频率雪崩,会造成大面积停电，甚至使整个系统瓦解。③在核电厂中，反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。当频率降到一定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行。④电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流增加，使异步电动机和变压器的无功消耗增加，引起系统电压下降。如果电力系统原来的电压水平偏低，在频率下降到一定值时可能出现电压快速而不断地下降，出现电压雪崩,会造成大面积停电，甚至使系统瓦解。
☞电力系统有功功率控制的必要性:
①维持电力系统频率在允许范围之内②提高电力系统运行的经济性③保证联合电力系统的协调运行
2、掌握电力系统负荷的功率频率特性，理解负荷频率调节效应系数的含义；掌握发电机组的功率频率特性，理解调差特性与有功功率分配的关系，掌握调速器的失灵区对调节特性的影响；掌握电力系统的频率特性，理解电力系统功率频率特性系数的含义，掌握一次调频与二次调频的概念及特点。
☞负荷的功率—频率特性定义：当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变，即Pl=F(f),这种有功负荷随频率而改变的特性称为负荷的功率—频率特性，即负荷的静态频率特性。
☞当系统内机组的输入功率和负荷功率间失去平衡时，系统负荷也参与了调节作用，这种特性有利于系统中有功功率在另一频率下重新平衡。这种现象称为负荷的频率调节效应。通常用负荷的频率调节效应系数KL﹡来衡量负荷调节效应的大小。
☞发电机组的功率—频率特性：通常把由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的功率—频率特性或调节特性。发电机组的功率—频率特性取决于调速系统的特性。
☞调差特性与有功功率分配的关系：当发电机组的功率增量用各自的标么值表示时，发电机组间的功率分配与机组的调差系数成反比，与单位调节功率成正比。
☞调速器的失灵区对调节特性的影响：由于调速器的频率调节特性是条带子，因此会导致各并联运行的发电机组间有功功率的分配产生误差。①△PW*与失灵度成正比，而与调差系数成反比。
②不灵敏区的存在虽然会引起一定的功率误差或频率误差。但是，不灵敏区不能太小或完全没有。☞电力系统的频率特性：电力系统主要由发电机组、输电网络及负荷组成，发电机组的功率—频率特性与负荷的功率、频率特性曲线的交点就是电力系统频率的稳定运行点。
☞一次调频的概念：当电力系统负荷发生变化引起系统频率变化时，系统内并联运行机组的调速器会根据电力系统频率变化自动调节进入它所控制的原动机的动力元素，改变输入原动机的功率，使系统频率维持在某一值运行，这就是电力系统频率的一次调整，也称为一次调频。
二次调频概念：当机组负荷变动引起频率变化时，利用同步器（调频器）平移机组工频特性来调节系统频率，称为电力系统频率的二次调节，也称为二次调频。
3、了解电力系统自动调频的方法，理解积差调节与改进积差调节法的特点，掌握积差调节法的两种实现方式。
☞电力系统自动调频方法①有差调频法②主导发电机法③积差调节法
☞积差调节法的特点：随着负荷的变化，频率发生变化，产生频率偏差，△f≠0，即∫△fdt就不断积累，调频器动作移动调速器调节特性，改变进入机组的进汽(或进水)量，使频率力求恢复额定值，频率调节过程只能在△f=0时结束。此时系统中的功率达到新的平衡。积差调节法的缺点：频率的积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节过程缓慢。不能保证频率的瞬时偏差在规定范围内。改进：通常不单纯采用积差调节，而是采用在频率积差调节的基础上，增加频率瞬时偏差调节信号，构成改进的频率积差调节方程。
☞积差调节法的两种实现方式：①集中调频制②分散调频制
4、掌握电力系统经济调度的原则，掌握自动发电控制的原理。
☞最经济的分配是按等微增率分配负荷。微增率是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。☞等微增率法则就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗（或费用）为最小。
☞自动发电控制（AGC/EDC功能）原理：①单台发电机组的AGC系统②具有多台发电机的AGC系统（负荷分配器根据输入的控制信号大小并且根据等微增率准则或其他原则来控制各台发电机输出功率的大小。）
5、掌握电力系统低频减载装置的作用及原理。
☞当频率下降到某一定值时，低频减负荷装置起动，自动切除预先安排的部分负荷，同时迅速启
动备用发电机组，能有效地抑制频率的继续下降，使之逐步恢复到稳定运行状态。这种办法称为按频率自动减负荷
6、了解电力系统常用的几种稳定装置及其作用。
☞常用的几种稳定装置：①低频自起动发电机装置②低频调相改发电装置③低频降低电压装置④低频抽水改发电装置（在抽水蓄能水电厂，当系统频率下降时，利用低频继电器使发电机组由抽水运行方式迅速改为发电运行方式。）⑤自动低频减载装置⑥高频切机装置（当系统频率超过某一整定值时，利用高频继电器起动，将部分运行的发电机组退出运行，以减轻系统功率过剩。）⑦高频减出力装置（当系统频率升高时，可用短时减小汽轮机主汽门或水轮机导水叶开度的方法，减少发电机组的出力，当系统故障消除后，又很容易恢复到正常出力。这种方法比高频切机装置的灵活性好。）
第5章电力系统调度自动化
1、掌握电网调度的任务及电网调度自动化的任务。
☞电力系统调度的任务：控制整个电力系统的运行方式。①保证供电的质量优良②保证系统运行的经济性③保证较高的安全水平④保证提供强有力的事故处理措施。
☞电力系统调度自动化的任务：综合利用电子计算机、远动和远程通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效的帮助电力系统调度员完成调度任务。
2、掌握电网调度自动化的结构及各组成部分的功能。
☞电网调度自动化的结构：
①信息采集和命令执行子系统，即远动终端RTU（作用：采集各发电厂、变电所中各种表征电力系统运行状态的实时信息，并根据运行需要将有关信息通过信息传输通道传送到调度中心，同时也接受调度端发来的控制命令，并执行相应的操作。）
②信息传输子系统（信道）；作用：信息传输子系统是调度中心和厂站端(RTU)信息沟通的桥梁。将远动终端的各种实时信息上传给主站，把主站发出的各种调度命令下达到各有关厂站，即完成主站与远动终端之间信息与命令可靠、准确地传输。
③信息收集处理与控制子系统（调度端）；作用：信息收集处理与控制子系统，是整个电力调度自动化系统的核心。
3、掌握RTU的“四遥”功能及实现方法。
☞可以实现“四遥”功能：遥测(YC)、遥信(YX)、遥控(YK)和遥调(YT).
①遥测:采集并传送电力系统运行模拟量的实时信息；②遥信:采集并传送电力系统中开关量的实时信息；③遥控:指接收调度中心主站发送的命令信息，执行对断路器的分合闸、发电机的开停、并联电容器的投切等操作；④遥调:指接收并执行调度中心主站计算机发送的遥调命令，如调整发电机的有功出力或无功出力、发电机组的电压、变压器的分接头等。
4、掌握电量采集的两种采样方式及各自的特点。
☞电量采集的两种采样方式：①直流采样②交流采样
直流采样的优点：软件设计简单，计算简便。直流采样的缺点：采样结果实时性较差；测量精确度受直流变送器的精确度和稳定性的影响；设备复杂，增加系统的造价。
交流采样的优点：A、实时性好；B、能反映原来电流、电压的实际波形，便于对所测量的结果进行波形分析；C、设备简单，可以节约投资。
5、了解信息传输的基本知识。
6、掌握电力系统远动信息传输通道有几种类型及其特点。
P113—P115
7、了解RTU与调度中心通信的特点，掌握电力系统远动通信的两种规约及各自的特点。
☞RTU与调度中心通信的特点：1)距离远 2)实时性强 3)可靠性高。
☞我国电网调度自动化的两大通信规约：循环式通信规约（CDT）、问答式通信规约（Polling）。☞循环式通信规约的特点：①重要数据发送周期短，实时性强；一般数据发送周期长，主站对其响应慢。②采用信息字校验方式，当某个字符出错时，只需丢弃相应的字，其他可以正常接收；
③数据传送以现场端为主，因此若发生暂时性通信失败，当通信恢复时，未发出的数据仍有机会上报，而不至于造成显著危害；循环式较应答式规约容量大，可传送512路遥信量，256路遥测量。
☞问答式规约特点是：①RTU有问必答： RTU收到主机查询命令时，必须在规定的时间内应答，否则视为通信失败；②RTU无问不答：当RTU未收到主机查询命令时，决不允许上报信息。
8、了解调度中心计算机系统的配置情况，
☞调度中心计算机系统的配置：①前置机：完成数字信号的接收及预处理等功能。担负着与厂所RTU和各分局的数据通信及通信规约解释等任务，是SCADA/EMS系统的桥梁和基础。②后台处理机：完成数据的进一步处理、存储、系统监视与分析等高级功能。
9、了解EMS系统的含义，了解常用高级应用软件的作用，其中重点掌握状态估计的功能及基本原理。
☞状态估计的功能：•得到最接近于系统真实状态的最佳估计值。•对生数据进行不良数据（或叫坏数据）的检测与辨识，删除或改正不良数据。•推算出齐全而精确的电力系统运行参数。•根据遥测量估计电网的实际结构，纠正偶尔会出现的开关状态遥信错误，保证数据库中电网结构数据的正确性。•估计某些可疑或未知的设备参数。•以现有数据预测未来的趋势和可能出现的状态。•确定合理的测点数量和合理的测点分布。
？☞状态估计的基本原理：1.测量的冗余度；一般要求是：测量系统的冗余度=系统独立测量数/ 系统状态变量数=（1.5～3.0）2、状态估计的步骤
第6章配电管理系统
1、掌握配电管理系统（DMS）的组成及各组成部分的功能；了解配电SCADA的含义及特点。
☞通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统，称为配电管理系统。☞配电管理系统的组成：配电自动化系统(DAS)、网络分析和优化、工作管理系统、调度员培训模拟系统
☞DAS组成部分及功能：①配电网数据采集和监控（SCADA)；配电SCADA系统是配电网管理系统DMS基本功能的组成，同时又是DMS的基本应用平台。②需方管理（DSM）电力的供需双方共同对用电市场进行管理，以达到供电可靠性，减少能源消耗及供需双方的费用支出的目的。
2、掌握馈线自动化（FA）的含义，掌握就地控制的馈线自动化中故障隔离与自动恢复原理；掌握远方控制的馈线自动化系统的结构；
☞馈线自动化（FA）的含义：馈线自动化指配电线路的自动化。
☞就地控制依靠馈线上安装的重合器和分段器自身的功能来消除瞬时性故障和隔离永久性故障，不需要和控制中心通信即可完成故障隔离和恢复供电；P159
☞远方控制是由FTU采集到故障前后的各种信息并传送至控制中心，由分析软件分析后确定故障区域和最佳供电恢复方案，最后以遥控方式隔离故障区域，恢复正常区域供电。
3、了解负荷自动控制技术的作用，熟悉电力系统负荷控制的种类，了解负荷控制的层次；
☞电力负荷控制种类：①分散的负荷控制（负荷控制装置功能有限，不灵活，但价格便宜。用于一些简单的负荷控制。）②远方集中负荷控制（负荷控制系统的种类比较多，根据所采用的信息传输方式有：音频负荷控制、工频负荷控制、载波负荷控制和无线电负荷控制等。）
4、熟悉配电图资地理信息系统的组成，了解其在配电网络中的应用。
☞配电图资地理信息系统组成:自动绘图AM、设备管理FM、地理信息系统GIS
☞AM/FM/GIS系统在配电网中的实际应用
5、熟悉远程自动抄表计费系统的构成，了解远程自动抄表系统的典型方案。
☞远程自动抄表系统主要包括四个部分：具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机和中央信息处理机。
☞远程自动抄表系统的典型方案①总线式抄表系统②三级网络的远程自动抄表系统③采用无线电台的远程自动抄表系统④利用远程自动抄表防止窃电
第7章变电所综合自动化
1、了解变电站自动化的发展状况；理解变电站综合自动化的含义。
☞变电站自动化的发展状况：①20世纪70年代以前，这些自动装置主要采用模拟电路、晶体管等分立元件组成，对提高变电站的自动化水平，保证系统的安全运行，发挥了一定的作用。②20世纪80年代，随着大规模集成电路和微处理器技术的应用，在变电站自动化阶段，将原来由晶体管等分立元件组成的自动装置逐步由大规模集成电路或微处理器替代。③国际上，20世纪70年代末开始变电站综合自动化的研究工作，于80年代开始进入实用应用。④我国从20世纪80年代末开始研制和开发，20世纪90年代进入应用阶段。
☞变电站综合自动化含义：变电站综合自动化是在变电站应用自动控制技术和信息处理与传输技术，通过计算机硬件系统或自动化装置代替人工进行各种运行作业，提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。
2、掌握变电站综合自动化系统的功能，熟悉变电站综合自动化系统的结构。
☞变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述5个子系统的功能中：
1)监控子系统①数据采集②事件顺序记录③故障录波和测距、故障记录④操作控制功能⑤安全监视功能⑥人机联系功能⑦打印功能⑧数据处理与记录功能⑨谐波分析与监视
2)微机保护子系统①输电线路保护②电力变压器保护③母线保护④电容器保护⑤小电流接地系统自动选线⑥自动重合闸
3)电压、无功综合控制子系统:变电站综合自动化系统必须具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能。电压和频率是电能质量的重要指标，因此电压、无功综合控制也是变电站综合自动化系统的一个重要组成部分。
4）低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统：当工作电源因故障被断开后，能自动而迅速的将备用电源投入，保证用户连续供电的一种装置，称备用电源自动投入装置。
5）通信子系统：通信功能包括站内现场级间的通信和变电站自动化系统与上级调度的通信两部分。
☞变电站综合自动化系统结构：1）集中式的结构2）分布式系统集中组屏的结构3）分散式与集中相结合的结构
电力系统自动化0.1
第1章发电机的自动并列 1什么叫并列操作,简述同步发电机并列时应遵循的两条基本原则。 将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。 对并列操作的基本要求: (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，进入同步运行的暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 2、并列操作有哪两种方式?它们是如何实现的? 并列操作的两种方式:准同期并列(一般采用)自同期并列(很少采用) 3、什么是准同期的恒定越前时间?它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定?恒定越前时间由于越前时间只需按断路器的合闸时间(准同期装置的动作时间可忽略)进行整定，整定值和滑差及压差无关，故称其为“恒定越前时间”。 (-)准同期并列的条件:①频率fG=fX②幅值UG=UX③相角差Se≠0 4、自动准同期装置由哪三个控制单元组成?它们各自的主要任务是什么? 自动准同期装置的组成:1.频差控制单元检测UG与UX间的滑差角，频率，且调节发电机转速，使发电机电压的频率接近于系统频率 2.电压差控制单元检测UG与UX间的电压差，且调节发电机电压UG，使它与UX间的电压差小于规定值。 3.合闸信号控制单元检测并列条件，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时,控制单元就选择合适的时间(恒定越前时间)发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时，相角差为零。 3、什么是准同期的恒定越前时间?它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定? 5、何谓滑差、滑差周期?与相角差δ有什么关系? 课本第六页 第2章同步发电机励磁自动控制系统 1、同步发电机励磁控制系统的主要任务有哪些? 电压控制控制无功功率的分配提高发电机并联运行的稳定性 提高电力系统的运行条件水轮发电机组要求强行减磁 2、叙述同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。 励磁功率单元向同步发电机提供直流电流 励磁调节器的主要功能:检测和综合系统运行状态的信息，经相应处理后，产生控制信号，控制励磁功率单元，以得到所要求的发电机励磁电流 3、简述交直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围。 交流励磁机励磁功率单元的组成:交流励磁机(与发电机同轴)硅整流器，特点:①励磁容量不受限制。②可靠性高③被称为快速励磁系统。④交流励磁机的时间常数较大。⑤有转子滑环和炭刷。⑥加长了机组主轴长度。 4、简述励磁调节器的组成及各组成部分的作用。 励磁调节器的作用:保持发电机的端电压不变;保持并联机组间无功电流的合理分配。 5、何谓发电机的调差系数?调差系数的定义: *G G2G1GN G2G1U∪-U∪U-U △===**δ UG1--发电机空载额定工况下的端电压; UG2 --发电机无功电流等于额定值时的端电压。UG2=UGN 调差系数δ表示了无功电流从零增加到额定值时，发电机电压的相对变化。调差系数越小，无功电流变化时发电机电压变化越小。所以，调差系数δ表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力。 6、励磁调节器的辅助控制有哪些?
电力系统自动化
第1章 发电机的自动并列 1什么叫并列操作，简述同步发电机并列时应遵循的两条基本原则。 将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。 对并列操作的基本要求：（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，进入同步运行的暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 2、并列操作有哪两种方式它们是如何实现的 并列操作的两种方式：准同期并列（一般采用）自同期并列（很少采用） 3、什么是准同期的恒定越前时间它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定 （－）准同期并列的条件：①频率 fG=fX ②幅值 UG=UX ③相角差 δe ≠ 0 4、自动准同期装置由哪三个控制单元组成它们各自的主要任务是什么 自动准同期装置的组成: 1. 频差控制单元检测 UG 与UX 间的滑差角频率，且调节发电机转速，使发电机电压的频率接近于系统频率 2. 电压差控制单元检测 UG 与UX 间的电压差，且调节发电机电压UG ，使它与UX 间的电压差小于规定值。 3. 合闸信号控制单元 检测并列条件，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时，控制单元就选择合适的时间(恒定越前时间）发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时，相角差为零。 3、什么是准同期的恒定越前时间它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定 恒定越前时间 由于越前时间只需按断路器的合闸时间(准同期装置的动作时间可忽略)进行整定，整定值和滑差及压差无关，故称其为“恒定越前时间”。 5、何谓滑差、滑差周期与相角差δ有什么关系 频差fS ： fS ＝fG-fX 滑差ωs:电角速度之差称为滑差角速度 S S G X G 2)(2f f f s ππωωω=-=-= 滑差周期：S 1 2f T s s ==ωπ
电力系统自动化知识
电力系统自动化知识 1.电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着电机制造工艺的提高，10 kV电动机已批量生产，所以3 kV、6 kV已较少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电厂发电机有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6 kV，低压配电网为0.4 kV（220V/380V）。发电厂发出6 kV或10 kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户，10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV 为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550kV /220kV /110kV。区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。终端站一般直接接到用户，大多数为两个电压等级（两圈变压器）110kV /10 kV或35 kV /10 kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级（双圈变压器）110 kV /10kV、35kV /0.4kV、10kV /0.4kV，其中以10kV /0.4kV为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1）一次接线种类 变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。 2）线路变压器组 变电站只有一路进线与一台变压器，而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。 3）桥形接线 有两路进线、两台变压器，而且再没有发展的情况下，采用桥形接线。针对变压器，联络断路器在两个进线断路器之内为内桥接线，联络断路器在两个进线断路器之外为外桥接线。4）单母线 变电站进出线较多时，采用单母线，有两路进线时，一般一路供电、一路备用（不同时供电），二者可设备用电源互自投，多路出线均由一段母线引出。 5）单母线分段 有两路以上进线，多路出线时，选用单母线分段，两路进线分别接到两段母线上，两段母线用母联开关连接起来。出线分别接到两段母线上。 单母线分段运行方式比较多。一般为一路主供，一路备用（不合闸），母联合上，当主供断电时，备用合上，主供、备用与母联互锁。备用电源容量较小时，备用电源合上后，要断开一些出线。这是比较常用的一种运行方式。 对于特别重要的负荷，两路进线均为主供，母联开关断开，当一路进线断电时，母联合上，来电后断开母联再合上进线开关。
电气工程及其自动化基础知识
电气工程及其自动化基础知识 电气工程是现代科技领域中的核心学科和关键学科。例如正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来，并将改变人类的生活工作模式等等。下面XX为大家分享电气工程及其自动化基础知识，欢迎大家参考借鉴。 1、电力系统基本概念 1)电力系统定义 由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。 2)电力系统的组成 电力系统由发电厂的发电机、电力网及电能用户(用电设备)组成的。 3)电力系统电压等级 系统额定电压：电力系统各级电压网络的标称电压值。 系统额定电压值是：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750 kV。 4)电力设备 电力系统的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备(也称主设备)是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、
电力母线、电力电缆和输电线路等。二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系 2、电力系统故障及其危害 凡造成电力系统运行不正常的任何连接或情况均称为电力系统的故障。电力系统的故障有多种类型，如短路、断线或它们的组合。短路又称横向故障，断线又称为纵向故障。 短路故障可分为三相短路、单相接地短路(简称单相短路)两相短路和两相接地短路，注意两相短路和两相接地短路是两类不同性质的短路故障，前者无短路电流流入地中，而后者有。三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路;其他几种短路均使三相回路不对称，因此称为不对称短路。 断线故障可分为单相断线和两相断线。断线又称为非全相运行，也是一种不对称故障。大多数情况下在电力系统中一次只有一处故障，称为简单故障或单重故障，但有时可能有两处或两处以上故障同时发生，称为复杂故障或多重故障。 短路故障一旦发生，往往造成十分严重的后果，主要有： (1) 电流急剧增大。短路时的电流要比正常工作电流大得多，严重时可达正常电流的十几倍。大型发电机出线端三相短路电流可达几万甚至十几万安培。这样大的电流将产生巨大的冲击力，使电气设备变形或损坏，同时会大量发热使设备过热而损坏。有
电力系统自动化知识点
1、电力系统自动化的内容及分类： 内容：实现电力系统正常运行和管理的一系列自动和半自动操作，统称为电力系统自动化。 分类：（1）按运行管理区分： ①电力系统自动化：a,发电和输电调度自动化；b,配电网自动化 ②发电厂自动化：a,火电厂自动化；b,水电厂自动化 ③变电站自动化 （2）按自动控制的角度： ①电力系统频率和有功功率自动控制 ②电力系统中的断路器的自动控制 ③电力系统电压和无功功率自动控制 ④电力系统安全自动控制 2、电力市场条件下电力系统运行原则——统一调度，分级管理。 分级管理：是根据电网分层的特点，为了明确各级调度机构的责任和权限，有效地实施统一调度，由各级电网调度机构在其调度管辖范围内具体实施电网管理的分工。 3、试分析同步发电机自动并列的条件：（难以同时满足） ① F g = F s 待并发电机频率与系统频率相等，即滑差（频率）为零。 ②U g = U s 待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零。 ③δ= 0 断路器主触头闭合瞬间，待并发电极电压与系统电压间的瞬时相角差为零。 同步发电机的并列方法有几种？各适用于什么情况？ 答：两种：准同期并列和自同期并列。准同期并列适用于正常方式，自同期并列适用于非正常方式。 4、同步发电机并网应遵循的基本原则： ①待并发电机频率与母线频率的差小于给定值，即滑差小于给定值 ②断路器主触头闭合瞬间，待并发电机与母线电压间的瞬时相角差小于给定值，即角差小于给定值 ③待并发电机电压与母线电压的幅值差小于给定值，即压差小于给定值。 5、为什么我国同步发电机并网时规定滑差周期不小于10s？ 答：滑差大，则滑差周期短；滑差小，则滑差周期长。在有滑差的情况下，将机组投入电网，需经过一段加速或减速的过程，才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。显然，滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应该严格限制并列时的滑差。我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时，一般限制滑差周期在10s~16s之间. 6、何为滑差、滑差周期？与U g和U s的相角差δ有什么关系？【答案P6-P7】 7、同步发电机以自动准同期方式并列时，说明产生冲击电流的原因。又为何要检查并列合闸时的滑差？【答案P7】 8、自动准同期装置的功能：（微机同期与模拟式同期） ①自动检查待并发电机与母线之间的压差及频率是否符合并列条件，并在满足这两个条件时，能自动的提前发出合闸脉冲，使断路器主触头在δ为零的瞬间闭合 ②当压差、频率不合格时，能对待并发电机自动进行均压、均频，以加快进行自动同期并列的过程。 9、自动准同期装置如何实现？一般设置了哪些控制单元？ ㈠:分三个部分 ⑴频差控制单元：检测U g、U s电压间的滑差角频率且调节发电机的转速使发电机频率接近于系统的频率。 ⑵电压控制单元：检测电压值差，且调节发电机的电压，使两电压的差值小于规定允许值 ⑶合闸信号控制单元：检查并列条件，条件满足时提前一个“恒定越前时间”发出合闸信号。 ㈡:合闸环节，频差调整环节，压差调整环节。 10、数值角差包含了同期的哪些信号？采用数值角差可实现同期装置的哪些功能？ 答：⑴数值角差包含了周期的恒定越前信号，δ（t）=ωs*t+ψｓ．０－ψｇ．０
电力系统自动化基础知识总结
电力系统自动化基础知识总结 1、了解电力系统自动化的重要性。 ①被控对象复杂而庞大。②被控参数专门多。③干扰严峻。 2、把握电力系统自动化的差不多内容。 在跨地区的电力系统形成后，必须建立一个机构对电力系统的运行进行统一治理和指挥，合理调度电力系统中各发电厂的出力并及时综合处理阻碍整个电力系统正常运行的事故和专门情形，那个机构称为电力系统调度中心。 ①按运行治理的区域划分：☞电网调度自动化☞发电厂自动化（火电厂自动化、水电厂自动化）☞变电站自动化☞配电网自动化。②从电力系统自动操纵的角度划分：☞电力系统频率和有功功率操纵☞电力系统电压和无功功率操纵☞发电机同步并列的原理。 第1章发电机的自动并列 1、把握并列操作的概念及对并列操作的要求。 ☞并列的概念：将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。发电机的并列操作又称为“并车”、“并网”、“同期”。 ☞对并列操作的差不多要求：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，进入同步运行的暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 2、把握并列操作的两种方式及各自的特点。 ☞并列操作的两种方式：准同期并列（一样采纳）、自同期并列（专门少采纳）。 ☞准同期并列的概念：发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，这种方式称为准同期。 ☞自同期并列概念：将一台未加励磁的发电机组升速到接近于电网频率，在滑差角频率不超过承诺值，机组的加速度小于某一给定值的条件下，先合并列断路器QF，接着合励磁开关，给转子加励磁电流，在发电机电势逐步增长的过程中，由电力系统将并列机组拉入同步运行。优点：操作简单，并列迅速，易于实现自动化。缺点:冲击电流大，对电力系统扰动大，不仅会引起电力系统频率振荡，而且会在自同期并列的机组邻近造成电压瞬时下降。适用：只有在电力系统事故、频率降低时使用。自同期并列不能用于两个系统之间的并列，也不用于汽轮发电机组。 3、把握准同期并列的三个理想条件，了解并列误差对并列的阻碍。 ☞(1) fG=fX：待并发电机频率与系统频率相等，即滑差(频差)为零；(2) UG=UX：待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零；(3)δe=0：断路器主触头闭合瞬时，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。 ？☞①电压幅值差对并列的阻碍：产生的冲击电流，在只存在电压差的情形下，并列机组产生的冲击电流要紧为无功冲击电流。冲击电流的电动力对发电机绕组产生阻碍，由于定子绕组端部的机械强度最弱，因此须专门注意对它所造成的危害，必须限制冲击电流。②合闸相角差对并列的阻碍：当相角差较小时，冲击电流要紧为有功电流重量。说明合闸后发电机赶忙向电网输出有功功率，使机组联轴受到突然冲击，这对机组和电网运行差不多上不利的。③合闸频率差对并列的阻碍：在有滑差的情形下，将机组投入电网，需通过一段加速或减速的过程，才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。（滑差越大，并列时的冲击就越大，因
电力系统自动化完整版
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的变化，产生触发脉冲，用以触发功率 SM 整流单元的晶闸管，从而改变可控整流框的输出，达到调节发电机励磁的目的。 13.发电机欠励磁运行时，发电机吸收系统的无功功率，这种运行状态称为进相运行。 14.调频的目的是调整系统频率为额定值。 15.电力系统中实现频率和有功功率自动调节的方法有：（1）有差调频法（2）主导发电机 法（3）积差调频法（4）改进积差调频法（5）分区调频法。有差调频优缺点：①各调频机组同时参加调频，没有先后之分；②计划外负荷在调频机组间是按一定的比例分配
电力系统自动化总结
一、变电所综合自动化 概念：变电所综合自动化是将变电所的二次设备（包括测量仪器，信号系统，继电爱惜，自动装置和远动装置）通过功能的组合和优化设计，利用先进的运算机技术，现代电子技术，通信技术，信号处置技术实现对全变电所的要紧设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动操纵和爱惜与上级调度通信的综合性自动化功能。 特点：①利用微机和大规模集成电路组成的自动化系统代替常规操纵屏、中央信号系统和远动屏②利用微机爱惜代替常规爱惜③能搜集完整的运行信息和利用运算机的高速计算与逻辑判定能力实现监视、操纵、运行报告等功能④功能综合化、结构微机化、监视屏幕化运行治理智能化。 大体功能：监视和操纵、微机爱惜、电压和无功综合操纵、低频减载、备用电源自动投入、通信 结构：①集中式（集中采纳变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处置，再别离完成微机监控，微机爱惜和一些自动操纵等功能）②分层散布式系统集中组屏（分层式：将变电站信息的搜集和操纵分为治理层，站控层和距离层。散布式：再结构上采纳主从CPU协同工作的方式，各功能模块之间采纳网络技术或串行方式实现数据通信多CPU系统提供了处置并行多发事件的能力，解决了集中式结构中独立CPU计算处置的瓶颈问题，方便系统进展）③集中组屏与分散安装相结合（将配电线路的爱惜盒测控单元分散安装在开关柜内，高线路爱惜和主变压器爱惜装置等采纳集中组屏的系统结构），其优势：@简化了变电站二次部份的配置，大大缩小了操纵室的面积@减少了设备安装工程量@简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量的电缆@靠得住性高，组态灵活，检修方便，分散安装时减小了TA 的负担。 二、数字化变电所的要紧技术特点 ①采纳新型电流和电压互感器代替常规电流、电压互感器，将大电流和高电压直接变换为数字信号或低电平信号②利用高速以太网组成变电站数据搜集及状态和操纵信号的传输系统③数据和信息实现基于IEC61850标准的统一建模④采纳智能断路器等一次设备，实现一次设备操纵和监视的数字化。 配电网：通常把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供电的网络，称为配电网，包括馈线、降压变压器、断路器、各类开关等设备。 3、配电SCADA（配电网数据搜集和监控、电力系统监控系统） 特点：①大体监控对象为变电站10kV出线开关及以下配电网的环网开关、分段开关、开闭
电力系统自动化部分复习解答
08电力系统自动化复习提纲 第一章自动装置及数据的采集处理 1.自动装置的硬件结构的几种形式。 主要有三种：微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。 2.概念：采样、采样周期、采样定理。 对连续的模拟信号x(t)按一定的时间间隔T S，抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样。 T S为采样周期。 采样定理：采样频率必须大于原模拟信号频谱中最高频率的两倍，则模拟信号可由采样信号来唯一表示。 3.前置处理包含环节。 采入数据、标度变换、数据的有效性检验、线性化处理、数字滤波、数据保存 第二章同步发电机的自动并列 1.概念：并列操作、准同期并列、自同期并列。 并列操作：一台发电机在投入系统运行之前，它的电压u G与并列母线电压u X的状态量往往不相等，须对待发电机组进行适当的调整，使这符合并列条件后才允许断路器QF合闸作并网运行。这一系列操作称为并列操作。 当满足待并发电机的电压和系统的电压大小相等、相位相同且频率相等条件或偏差不大时，合上电源间开关的并列方法为准同期并列。 自同期并列是将未励磁而转速接近同步转速的发电机投入系统并立即(或经一定时间)加上励磁。这样，发电机在很短时间被自动拉入同步。 2.准同周期并列的三个条件及意义：不满足条件时的后果（结合向量图分析）。P18 P20 f = f X（即频率相等） G U G= U X（即电压幅值相等） e= 0 （即相角差为零） 准同期并列的条件是待并发电机的电压和系统的电压大小相等、相位相同且频率相等。上述条件不被满足时进行并列，会引起冲击电流。电压的差值越大，冲击电流就越大；频率的差值越大，冲击电流的周期越短。而冲击电流对发电机和电力系统都是不利的。
电力系统自动化考试复习资料自己总结
电力系统自动化 第一章概述 电力系统自动化——作用 电力系统自动化是现代电力系统安全可靠和经济运行的重要保证. 1）保证安全可靠运行——包括：输变电设备的正常操作、故障的快速切除和恢复，均通过自动装置才能保证安全、可靠。 2）保证经济运行——最少的一次能源产生更多的电力。电力系统的经济优化调度运行，降低网损等，没有自动化系统的参与是很难实现。 3）保证优质电能——暂态电能质量；稳态电能质量: 电压偏差、频率偏差,波形畸变（谐波）,三相不平衡度,电压波动闪变 电力系统自动化的主要内容 按管理区域分：电网调度自动化(发电输电，配电)；发电厂自动化(火电厂，水电厂，其他电厂)；变电站自动化 按自动控制角度：频率和有功控制；电压和无功控制；断路器的控制；安全自动控制 基础问题：数据采集与处理；数据传输（通信） 调度自动化系统的主要功能 1、变电站自动化 完成对变电站运行的综合控制；完成遥测、遥信数据的远传；完成控制中心对变电站电气设备的遥控及遥调；实现变电站的无人值守。 2、电网调度自动化－能量管理系统EMS 数据采集和监控(SCADA)；自动发电控制(AGC)和经济调度控制(LK)；网络接线分析、状态估计、潮流计算、负荷预报等；安全分析：静态安全分析和动态安全分析两类；调度员培训仿真系统(DTS) 3、配电系统自动化－配电管理系统DMS 配电管理系统是是一种对变电、配电到用电过程进行监视、控制、管理的综合自动化系统。包括配电自动化(DA)、地理信息系统(GIS)、配电网络重构、配电信息管理系统(MIS)、需求侧管理(DSM)等几部分。 第二章测控装置的基本原理 一、微机系统1）CPU(中央处理器) 2）存储器3）定时器/计数器（除了计时外：触发采样信号；VFC型A/D转换关键部件4）Watchdog抗干扰：若程序受干扰后失控，让系统自动复位 二、模拟量输入/输出回路 1. 测量信号输入——模拟量->数字量 2. 控制信号输出——数字量->模拟量 三、开关量输入/输出回路 1. 人机接口 2. 跳闸信号 3. 闭锁信号 四、人机对话接口回路 1. 调试 2. 定值整定 3. 工作方式设定 4. 动作行为记录 5. 系统通信 需采集的信息P14 模拟量开关量数字量脉冲量非电量 1
电力系统基础知识总结
电力系统基础知识总结 电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站和配电线路等组成的供电系统，是现代工业化社会中不可或缺的基础设施。以下是电力系统基础知识的总结。 1. 发电厂：发电厂是电力系统中的起点，通过机械能、燃料或其他能源转化为电能。常见的发电厂包括火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂和风力发电厂等。 2. 输电线路：输电线路用于将发电厂产生的电能从发电厂输送到变电站。输电线路通常采用高压输电，以减小传输损耗。常见的输电线路有架空线路和地下电缆。 3. 变电站：变电站是电力系统中的重要组成部分，用于将输送到变电站的电能进行变压、配电和接入电网。变电站还能通过组合单元、开关设备和自动装置来实现电力系统的保护和自动化控制。 4. 配电线路：配电线路将电能从变电站输送到终端用户。配电线路通常采用较低的电压，如低压配电和中压配电。它们被用于将电能送达家庭、商业和工业用电设施。 5. 电力负载：电力负载是指使用电力的设备和设施。根据负载特点的不同，可以将负载分为家庭用电、商业用电和工业用电。 6. 三相电：三相电是一种供电方式，广泛应用于电力系统中。它由三个正弦波形电压或电流组成，相位差为120度。三相电
能提供较强的功率传输能力和稳定性。 7. 电力传输损耗：电力传输过程中不可避免地会有一定电能损耗，主要包括电阻损耗、线路电感和电容损耗。为了减小电力传输损耗，电力系统通常采用高压输电和导线的选择。 8. 电力系统稳定性：电力系统稳定性是指电力系统在大扰动或故障条件下保持正常运行的能力。其中，主要包括电压稳定性、频率稳定性和暂态稳定性。 9. 电力系统保护：电力系统保护是为了防止电力系统发生故障和事故，保护设备、人员和电网的安全。常见的保护设备有断路器、保护继电器和避雷器等。 10. 可再生能源的接入：随着可再生能源的发展和应用，电力 系统中越来越多的可再生能源被引入。这包括太阳能发电、风力发电和水力发电等。 总而言之，电力系统是一个复杂的系统，包括发电厂、输电线路、变电站和配电线路等。了解电力系统基础知识能够帮助我们更好地理解电力供应过程和应对电力系统问题。
配电网自动化知识点总结
第一章概述 1.名词解释 1）配电系统：配电区域内的配电线及配电设施的总称。它由变电站、配电站、配电变压器及二次变电站以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备组成。 2）配电系统自动化：（DSA）“是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据等配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。” 3）SCADA:(SCADA系统)即数据采集与监视控制系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。4）SA(变电站自动化)：包括配电所、开关站自动化。它是利用现代计算机技术、通信技术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。 5）FA（馈线自动化）:包括故障自动隔离和恢复供电系统，馈线数据检测和电压、无功控制系统。主要是在正常情况下，远方实时监测馈线分段开关与联络开关的状态及馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方分合闸操作；在线路故障时，能自动的记录故障信息、自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对未故障区段的供电。 6）DMS（配电管理系统）:就是利用当前先进的计算机监控、网络通信、数据处理技术对配电的运行工况进行监视、控制，并对其设备、图纸和日常工作实现离线、在线管理，提高配电运行的可靠性和故障自动分段、故障快速处理。包括配电网SCADA、配电网的负荷管理功能(LM)和一些配电网分析软件（DPAS），如网络拓扑、潮流、短路电流计算、电压/无功控制、负荷预报、投诉电话处理、变压器设备管理等。 7）LM（配电网的负荷管理功能）：负荷管理提供控制用户负荷，以及帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划的能力。其中削峰和降压减载为其主要的两个功能。 8）DPAS（配电网分析软件）:配电系统的高级应用软件为配电网的运行提供了有力的分析工具，主要包括：潮流计算、负荷预测、状态估计、拓扑分析、电流/阻抗计算及无功电压优化等。 9）AM/FM/GIS（配电图资系统）:是自动绘图AM（Automatic Mapping）、设备管理FM（Facilities Management）和地理信息系统GIS（Geographic Information System）的总称，也是配电系统自动化的基础。 10）DSM（需方用电管理）:实际上是电力的供需双方共同对用电市场进行管理，以达到提高供电可靠性，减少能源消耗和供需双方的费用支出的目的。其内容包括负荷监控、管理和远方抄表、计费自动化两方面。 11）FTU:馈线自动化测控终端, 是一种集测量、保护、监控为一体的综合型自动监控装置 12）TTU(distribution Transformer supervisory Terminal Unit，配电变压器监测终端):对配电变压器的信息采集和控制，它实时监测配电变压器的运行工况，并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置，提供配电系统运行控制及管理所需的数据。 13）RTU：Remote Terminal Unit 微机远方终端/变电站远方终端。 2.问答题 (3)我国配电网有哪些主要特点？ 1>城市配电网的主要特点 1》深入城市中心地区和居民密集点，负载相对集中，发展速度快，因此在规划时应留有发展余地。 2》用户对供电质量要求高。 3》配电网的设计标准较高，在安全与经济合理平衡下，要求供电有较高的可靠性。 4》配电网的接线较复杂，要保证调度上的灵活性、运行上的供电连续性和经济性。 5》随着配电网自动化的水平提高，对供电管理水平的要求越来越高。 6》对配电设施要求较高。因为城市配电网的线路和变电站要考虑占地面积小、容量大、安全可靠、维护量小及城市景观等诸多因素。 2>农村配电网的主要特点 1》供电线路长，分布面积广，负载小而分散；用电季节性强，设备利用率低。 2》发展速度快，存在建设无规划，布局不合理，施工无设计，设备质量差等先天不足。 3》农电队伍不稳定，专业水平不理想。
电力系统自动化考试复习资料自己总结
电力系统自动化考试复习资料自己总结 电力系统自动化 第一章概述 电力系统自动化——作用 电力系统自动化是现代电力系统安全可靠和经济运行的重要保证. 1）保证安全可靠运行——包括：输变电设备的正常操作、故障的快速切除和恢复，均通过自动装置才能保证安全、可靠。 2）保证经济运行——最少的一次能源产生更多的电力。电力系统的经济优化调度运行，降低网损等，没有自动化系统的参与是很难实现。 3）保证优质电能——暂态电能质量；稳态电能质量: 电压偏差、频率偏差,波形畸变（谐波）,三相不平衡度,电压波动闪变 电力系统自动化的主要内容 按管理区域分：电网调度自动化(发电输电，配电)；发电厂自动化(火电厂，水电厂，其他电厂)；变电站自动化 按自动控制角度：频率和有功控制；电压和无功控制；断路器的控制；安全自动控制 基础问题：数据采集与处理；数据传输（通信） 调度自动化系统的主要功能 1、变电站自动化 完成对变电站运行的综合控制；完成遥测、遥信数据的远传；完成控制中心对变电站电气设备的遥控及遥调；实现变电站的无人值守。 2、电网调度自动化－能量管理系统EMS 数据采集和监控(SCADA)；自动发电控制(AGC)和经济调度控制(LK)；网络接线分析、状态估计、潮流计算、负荷预报等；安全分析：静态安全分析和动态安全分析两类；调度员培训仿真系统(DTS) 3、配电系统自动化－配电管理系统DMS 配电管理系统是是一种对变电、配电到用电过程进行监视、控制、管理的综合自动化系统。包括配电自动化(DA)、地理信息系统(GIS)、
配电网络重构、配电信息管理系统(MIS)、需求侧管理(DSM)等几部分。 第二章测控装置的基本原理 一、微机系统1）CPU(中央处理器) 2）存储器3）定时器/计数器（除了计时外：触发采样信号；VFC型A/D转换关键部件4）Watchdog抗干扰：若程序受干扰后失控，让系统自动复位 二、模拟量输入/输出回路 1. 测量信号输入——模拟量->数字量 2. 控制信号输出——数字量->模拟量 三、开关量输入/输出回路 1. 人机接口 2. 跳闸信号 3. 闭锁信号 四、人机对话接口回路 1. 调试 2. 定值整定 3. 工作方式设定 4. 动作行为记录 5. 系统通信 需采集的信息P14 模拟量开关量数字量脉冲量非电量 1
自动化系统基础知识
一．自动化系统基础知识 1．电力系统自动化的分类： 电网自动化、电厂动力机械自控、变电站自动控制、电力系统自动装置（发电机组自动并列、自动励磁、自动励磁、自动同期、VQC等）2．主讲的重点是：变电自动化系统 A.变电自动化系统的由来和初衷（最初抄报表） 通过某中传输媒体将电力设备的各种运行状态传送至当地微机系统或远方集控系统，并可实现在远方对电力一次设备进行控制。即：由微机监控系统取代常规的控制盘，在当地或集控站监控相关电力设备。（原来变电站为：控制盘、操作手把、盘表等；变电自动化的初衷为：集中监视、远方监控、SCADA系统） A．现阶段及远期目的：随着微机技术的发展，变电自动化系统的功能和需求不再仅仅局限于对电力设备的运行监视，又增加了对系统负荷及信息的分析、统计等功能，成为了电力系统运行管理中的主要手段。 3．变电自动化系统所含设备：RTU、测控装置、通讯设备、当地和集控站监控SCADA系统、微机五防、VQC等。 4．北京电网变电自动化系统的目的和发展： A．目的：减员增效，提高电网安全可靠运行能力，减少电网各类事故的发生。 举例：无人站减员；微机监控 微机五防从技术手段上防止人员误操作。
B．初期：建立110kV集控站，实现110kV电压等级以下的变电站无人化。 C．二期：建立各电压等级变电站的当地微机监控系统，取代站内常规控制盘。 D．三期：建立220kV负荷站的集控站，实现220kV负荷站的无人化。 E．远期：按地域分布，设置综合集控站，实现220kV所有变电站（负荷站、枢纽站）的无人化。 二．“四遥”的意义和实现：四遥是变电自动化系统的基本功能，也是变电自动化系统最初要实现的目的，但对于现阶段及以后的变电自动化系统来说，仅满足“四遥”功能是远远不够的。 1．遥信 定义：指开关量输入，反映电力系统结构、状态的各种信息。一般均通过光电隔离装置接入RTU或测控装置。 最初，采用-24V、-48V弱电方式采集，自2000年后，主要采用-220V 强电输入。 电力系统的状态量均采用实接点引入RTU（测控），遥信电源由远动装置提供，不同厂家采用不同的公共正或公共负。
电力系统自动化知识
电力系统自动化 电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包括： 1、发电控制的自动化。 2、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） 3、配电自动化(DAS已经实现,尚待发展). 4、变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班 电力调度自动化 一类基于计算机、通信、控制技术的自动化系统的总称，是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。电力调度自动化系统一般包含安装在发电厂、变电站的数据采集和控制装置，以及安装在各级调度机构的主站设备，通过通信介质或数据传输网络构成系统。当前常见的电力调度自动化系统有： 监视控制和数据收集系统（SCA-DA）能量管理系统（EMS） 配电管理系统（DMS）电能量计量系统（Metering System） 电力系统调度自动化，是当前电力系统中发展最快的技术领域之一,它的主要功能构成分为: 1、电力系统数据采集与监控（SCADA系统）：电力系统数据采集与监控以及数据通信技术是实现调度自动化的基础和前提; 2、电力系统经济运行与调度、电力市场化运营与可靠行、发电厂运营决策支持等; 3、变电站综合自动化； 我国调度状况： 五级分层调度管理 国家调度控制中心——国调大区电网调度控制中心——网调 省电网调度控制中心——省调地市电网调度控制中心——地调 县级电网调度控制中心——县调 调度基本原则： 统一调度，分级管理，分层控制
配电自动化 我国电力系统长期以来形成了重发、轻供、不管用的局面，全国大部分地区表面上电量供大于求，而实质上是配电网落后有电送不出，用户需要却得不到，如居民用电、农村用电线损高、电费高、电压低、供电不可靠，这已成为电力系统供用电的瓶颈。 98年我们国家决定投巨资进行城乡电网改造,反映了我们国家综合国力的增强；国家电力公司配合国家计委作出了实施方案,分批投入城市电网建设和改造项目,三年国家将投入资金数千亿元。另外根据国家发展委员会计投资(1998)1509号的批复,国家将投入1368亿元用于我国农网的建设与改造,拉开了建国以来最大规模的农村电网建设的序幕。 1 配电自动化概述 对于配电自动化,《配电系统自动化设计导则》中针对其特点给出了很确切的定义：利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电荷配电管理的现代化。配电自动化系统(DA)在纵向结构分属于配电管理系统 (DMS)的子系统，横向与变电站综合自动化、调度自动化、电力MIS等紧密关联。从目前实施的需求和现状看,配电网自动化实行的模式应是SCADA与GIS合一,营配合一,且与地调、电力MIS等紧密集成的系统。 什么是配电自动化？ 配电自动化（DMS）是对配电设备进行监测、控制和管理的系统，由配电变压器、配电开关、电缆、电容器等一次设备，以及FTU、继电保护设备、通信系统和配电控制中心的主站系统组成。它的主要作用是提高配电网的可靠性、安全性和经济性。其功能有：- SCADA功能（数据采集、监视和控制） - 故障定位、隔离和自动恢复送电 - 无功补偿和电压调节 - 设备管理 - 远方抄表和电能计量 - 需方侧用电管理 - 负荷控制和管理 2 配电自动化的发展阶段 配电自动化系统主要经过了如下三个阶段的发展过程： 第一阶段是柱上开关设备自动化，由柱上重合器、分段器等自具检测与控制操作能力的设备组成，能自动隔离故障点，较快恢复无故障部分的供电，无需通讯手段。 第二个阶段是远方监控自动化。将柱上开关加装远方终端装置（RTU）及操作电源，即使在停电情况下，也能通过载波或通讯线或无线电与中央控制总站保持通讯，传送数据，摇控负荷开关进行合或分操作。
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; 为负荷的频率调节效应系数,一般K L=1-3; 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