电力系统安全稳定控制装置及应用
现代电网运行技术(第四章安控装置)
信号处理与传输过程
处理后的数字信号通过内部总线传输到控制单 元，控制单元根据预设的控制策略进行分析和
判断。
安控装置的状态信息和电网实时信息通过通信单元上 传到上级调度中心，实现远程监控和操作。
采集单元将采集到的模拟量转换为数字信号， 并进行必要的滤波和处理，以消除干扰和噪声 。
控制单元根据分析结果发出控制指令，控制指令 通过内部总线传输到执行单元，执行相应的操作 。
03
安控装置在电网运行中的 应用
电力系统稳定控制
01
02
03
负荷控制
通过安控装置实时监测电 网负荷，采取相应措施如 切负荷等，确保电力系统 稳定运行。
频率控制
安控装置能够监测电网频 率，通过自动调整发电机 出力等方式，维持系统频 率在允许范围内。
电压控制
通过安控装置对电网电压 进行监测和调整，保证电 压质量，提高电力系统的 稳定性。
安控装置在电网运行中的应用案例
通过多个实际案例，分析了安控装置在电网运行中的应用情况，包括在不同场景下的应用效果和 存在的问题。
学员心得体会分享
加深了对安控装置的理解
通过本次课程的学习，我对安控装置有了更深入的了解， 包括其基本概念、工作原理和在电网运行中的应用等。
提高了分析和解决问题的能力
在学习过程中，我通过分析案例和模拟实验等方式，提高了自己 分析和解决问题的能力，对今后的学习和工作有很大的帮助。
现状
目前，安控装置已经成为电力系统不可或缺的一部分，广泛 应用于发电、输电、配电等各个环节。同时，随着新能源、 智能电网等技术的快速发展，安控装置也在不断升级和完善 ，以适应电网运行的新需求和新挑战。
在电网运行中的重要性
保障电网安全稳定运行
电网安稳系统的探讨与应用
站， 执 行站主要是用来把本 站的控制量发送 到上级子站或者主 站， 接 收上级 发送 的控制命令， 并根 据命 令中的相关对 象进行 控 制。同时还 根据不 同地区的情况 ， 具 有低频低 压切负荷功 能 和出线过载切负荷 的功能。
三、 引 入 区域 型 安 稳 系统
稳 系统是 保证电网稳定 的重要 因素 ， 被大 量使用 到了电网系统
并保持 信息互 通。 中调管理主站主要是对 Ｈｌ 站安稳系统收集 到 的系统情况进 行整理 ， 同时对Ｈ１ 站Ｏ Ｐ Ｓ 系统计算 出来的在线 或
安 稳 装置 后 ， 当发生 跳闸情 况时要 使 用人 工 对其位 置 进行 恢 复， 假 如在较长 一段 时间内没有对跳 闸情况 进行位 置的恢 复，
之间可 以进行 信息的实时交换 。 安装 有安稳系统 的中调 管理 主 站、 Ｈ７ 控 制主站 、 Ｈ６ 控 制子站和Ｈ１ 主站 的Ｏ Ｐ Ｓ 系统 连接起 来 ，
为了解 决 系统 中的 自适 应能 力和 系统 运行方式 的问题 ， 经
过探 讨研 究 ， 此 电网决定使用分布式稳定 控制 系统 和在线分析
预决 策系统组 成的区域 型电网安稳控制 系统 ， 以此 来提 升此 电
网往 主电网传送 电力 的最 大功 率 ， 从而使 得电力可 以被最大化 地利用起 来。 此安稳 系统是在专 家系统 和等面积准则的基础上
在社会 经济不断 发展 的情 况下， 人们 对 电力 的需 求也越来 越大 ， 电网的电力系统 容量 也越 来越 大 ， 电网系统 结 构正在 逐 渐变得繁杂。同时系统在 电力市场 出现后 ， 营运状 况和营运方法 变得 越来 越多样化 ， 导 致电力系统 暂态稳定情况 更加不容 易得 到解决 。 如 果电力体系 出现 不稳定 情况 ， 就会 导致 电力无法 正 常供 应， 产生停电现象 ， 甚 至会发 生整 个电网瘫痪 的情况。 … 所 以， 如何保证电网系统 的稳定 是电力企业 的重要工作 ， 而电网安
稳控装置在电力系统中的应用
稳控装置在电力系统中的应用摘要：随着经济的高速增长，电网的容量也快速增长，电网的结构变得复杂，必须借助专门的安全自动化系统，以确保电力系统安全稳定运行，采用安全稳定控制措施，能够发挥显著作用。
关键词：稳控装置；电力系统；应用1 稳控装置在电力系统应用中的运行人员注意事项（1）运行人员必须定期检查稳控装置是否正常运行，压板投退是否正确，PT 空气开关有否跳开，当工作班组进行与稳控装置电流电压回路有关工作时，提醒和检查工作班组有否做好安全措施；（2）当电力系统发生事故，稳控系统装置动作时，运行人员应迅速、准确、全面记录、打印装置动作信号及有关信息，到相关录波器打印录波图，立即向当值调度员汇报；（3）当稳控装置出现异常告警信号时，运行人员应马上打印自检报告，初步分析告警原因，向网调当值调度员汇报情况，通知专业班组进行处理；（4）当工作人员在稳控装置上进行试验工作需投入“XX站通道压板”并有可能发出跳闸命令时，运行人员必须联系调度，退出冯屯站下属各执行站的跳闸出口压板；（5）当稳控装置告警灯亮，并显示某接口告警，运行人员应马上查出告警接口所对应的通道，联系通讯公司，了解通道情况，如通道无问题，则联系继保班组进行处理；（6）稳控装置上工作需要把稳控装置退出运行时，必须把装置的“XX站通道压板”退出，把两套系统的允许数据交换压板退出；（7）稳控装置的通道设备的维护和调试均由通信人员负责。
2 安全稳定控制装置的应用的主要功能2.1 低频过频功能（1）装置正常运行时，向稳控主站发送我厂机组运行工况和出力情况，发送本装置及通信通道的正常、异常和故障情况等信息，发送本厂对切机命令的执行情况和执行结果，以便稳控主站实施区域稳定控制。
（2）装置监测220KV徐岳Ⅰ线及徐岳Ⅱ线的母线运行情况，根据被监测母线的电压值，可实时计算出母线的频率，并以此判断出低频、过频事故。
（3）过频分两轮切机，每轮的频率值和时间定值均可以单独设定，即每轮都为单独轮。
安全稳定控制装置的功能和应用
安 全稳 定 控制 装 置 采 用分 散 式 结 构 ， 由主 机箱 、 Ｉ ／ ０机箱 、 通信机箱 ３ 个部分＿ ４ ］ 组成 。每套装置的 Ｉ ／ Ｏ 机 箱可 根据 工程 实 际情况 配置 不 同数 量 ， 并 可 根据 现 场小室布置放置在不 同的小室 ， 各个 Ｉ ／ Ｏ机箱 、 通信 机箱与主机箱之间用安全可靠的光缆连接。 机箱采用 标准的 １ ９英 寸 宽度 ， 其 中主机箱 、 Ｉ ／ Ｏ机箱 采用 ６ Ｕ 结 构， 通信机箱 采用 ２ Ｕ结构 。 机箱 采用 目前 流行 的背插 式结构 ， 便 于扎 线 ， 并 且 强 弱 电分 开 ， 抗 干 扰 能 力强 ， 模 块化 、 拼装 式 的结构 功 能强 大 ， 可 靠性 高 ＿ ５ ］ 。 ２ 安全 稳定控 制 装置 的配 置方 式 在 一个 厂站 内 ， Ｓ Ｃ Ｓ 一 ５ ０ ０ Ｅ装置 有 ３种 配置 方 案 ： 单 机 系统 ， 双机 系统 和三 机冗余 系 统 。 （ １ ） 单机 系 统 。单 机 系统 只有 一套 安全 保 护控 制 装置 ， 配置简单 ， 造价低 ， 维护简单。但是厂站 内只有 套安全稳控装置 ， 一旦这台设备发生故障或者需要 退出 ， 没有备用设备可用 ， 不利于电网的安全和稳定 ， 在设备故障或检修退 出时存在安全隐患 ， 稳定性较低 。 单 机系 统一 般用 于 电压等 级较低 的变 电站 。 （ ２ ） 双机 系 统 。一 个 厂站 内配 置两 套安 全稳 定 控 制 装置 ， 根 据运 行 状 态 的不 同 ， 可 以细 分 为互 备 方 式 和 主备 方式 。 与单 机 系统相 比 ， 双机 系统造 价 较高 ， 稳 控装置的投资较单机系统大 ， 但是双机运行方式比单 机运行方式更加可靠性 、 安全。 例如 ： 在一套设备退 出 进行 检 修或 者 由于故 障无 法正 常工 作 时 ， 另 一套 设 备 拥有完全独立的功能 ， 各硬件设备 比如所连接的打印 机设备 、 出口压板也都独立 ， 仍能独立发挥稳控作用 ， 保 护 电 网的安全 稳定 。 （ ３ ） 三机冗余系统 。在采用三机冗余系统的变 电 站， 出 口回路采 用 三 取 二方 式 ， 需 要 安 装 ３台安 全 稳 控 装 置 。其 中一 台设 备 由于 检修 或 者 故 障退 出运 行 时， 其 他 两 套装 置 不 再 采用 三 取 二方 式 ， 而是 改 为 二 取二或二取一方式运行 ， 对于电网的安全能够提供持 续稳 定 的保 护 。 但 是 由于配 置 了 ３ 套 安全稳 定 控制装 置， 装置 的维 护 和配置 也较 前两 种 复杂 ， 投 资也 最 多 。
常见的保护控制装置及其功能介绍
常见的保护控制装置及其功能介绍保护控制装置是一种应用于各种工程和设备中的设备，用于对管理和控制系统进行保护和监控。
它们主要用于确保系统的稳定运行，以防止潜在的故障和事故发生。
常见的保护控制装置包括断路器、继电器、保护继电器等。
以下将详细介绍这些常见的保护控制装置及其功能。
首先，我们来了解一下断路器。
断路器是一种用于控制和保护电路的开关装置，在电路超载、短路或地震等异常情况下可以自动切断电路，以保护设备和人员的安全。
断路器通过监测电流的大小，一旦电流超过额定值就会切断电路，并防止电流过大导致设备损坏或火灾等事故的发生。
断路器可分为空气断路器、液压断路器、真空断路器等多种类型，具备不同的特点和适用范围。
另一个常见的保护控制装置是继电器。
继电器的主要功能是将电路的绝缘隔离，同时通过控制一个电路的电气输出来实现电子操作。
继电器可实现各种逻辑运算，如与、或、非等，从而满足不同工程和设备的控制需求。
它们通常用于控制和保护电机、电动机、发电机等设备，以确保其正常运行和安全性。
此外，保护继电器也是重要的保护控制装置之一。
保护继电器具备故障检测和处理能力，用于监测电力系统的状态并采取相应的措施以保护系统的稳定运行。
保护继电器的主要功能包括电流和电压的监测、故障的检测和隔离以及发出告警信号等。
它们可根据实际需求设置保护参数，并在检测到故障时及时进行响应，以快速排除故障并防止进一步损坏。
还有一种常见的保护控制装置是接地故障指示装置。
接地故障指示装置可用于检测电气系统中的接地故障，并发出警报以提示操作人员进行及时处理。
它通过监测电流的流动情况，一旦检测到地线电流超过额定值，便会触发电子装置并发出声光信号，提醒人员有接地故障的发生。
接地故障指示装置可避免因接地故障导致的电击风险和设备损坏，并确保电气系统的正常运行。
最后要提到的是安全门锁。
安全门锁是一种用于保护人员和设备安全的装置。
它们通常用于机器和设备的进出口处，以防止未经授权的人员接近或操作。
电力系统安全稳定控制装置及应用
一、RCS992区域稳定控制系统
• RCS－992分布式区域稳定控制系统（装置） 主要用于区域电网及大区互联电网的安全稳 定控制，尤其适合区域的多个厂站的稳定控 制系统，也可用于单个厂站的安全稳定控制。 该装置包含有2项国家技术发明专利。 • 荣获2005年度“中国电力科学技术奖”二等 奖。
• 完善的系统验证
1）有关安全稳定控制的一系列产品已形成较大的规模， 我们的工程调试部门预备了百余套稳控装置，可以根 据用户实际需求配置大规模区域稳控系统，在实验室 中模拟整个稳控系统。设备出产后，由于策略表的修 改而需要对稳控系统的软件进行修改，在现场一般不 具备完善的调试条件。 2）利用现场数据回放技术，基于现场录波数据或 BPA/PSASP电力系统分析程序的仿真结果，真实地再现 系统事故的发生过程，进一步验证稳控系统的动作行 为。 3）研制了基于GPS同步对时的试验仪，为系统联调， 整组测试创造了很好的条件。
来宾变
梧州变 南方罗洞
马窝换流站
玉林变
鹏城
滇东 云南安稳系统 肇庆站 宝峰 罗平变 百色变
三、成熟的判据和先进的原理
利用电气量的跳闸判据 n 突变量启动 n P-0.2S ≥ PS1（事故前有功功率应大于定值PS1） n Pt ≤ PS2 （事故时有功功率应小于定值PS2） n 有两相电流 I ≤ IS1（电流应小于投运电流） n 电流变化量满足
• MUX-22采用DSP高速信号处理器，保证了全系统间快 速而可靠的通信
RCS-990从机硬件配置示意图
CPU1
光纤接口 与主机通信
模拟量 输入
安稳装置控制策略分析
安稳装置控制策略分析
安稳装置是一种保护设备，应用于电力系统中，可有效地保护变电站和输电线路。
安稳装置控制策略是指在电力系统中，如何控制安稳装置的操作和执行方式，以确保系统稳定性和安全性。
安稳装置的控制策略一般包括以下几个方面：
1. 频率响应控制策略：当电网故障或负荷变化导致系统频率偏离额定值时，安稳装置应能迅速响应并执行相应的控制。
此时，也应根据预先设定的频率变化率限制控制安稳装置的操作，以防止频率偏离过大而引发系统崩溃。
2. 电压响应控制策略：当电网负荷变化或其它因素导致系统电压偏离额定值时，安稳装置应能通过调整变压器、发电机等多维度参数来纠正电压偏差。
此时，还应通过控制安稳装置的操作时间和动作方式等，确保系统安全可靠地恢复到正常状态。
3. 协调控制策略：在电网系统中，多个安稳装置通常需要同时操作才能实现整体系统控制。
因此，需要制定合理的协调控制策略，确保安稳装置之间的操作不会相互干扰，同时协同控制系统实现快速响应和高效运行。
4. 故障切除控制策略：一旦系统中出现故障，安稳装置应立即响应并将故障区域与其它区域分离，从而避免错误的控制信号对整个系统造成进一步的破坏。
此时，还应考虑如何对故障部件进行隔离和维修，以快速恢复系统正常运行。
在制定安稳装置控制策略时，需要考虑多种因素，包括系统负荷、电力市场需求、储能装置、新能源资产等。
只有在综合考虑并做出有效控制安排的基础上，才能真正确保系统的稳定性和安全性，为电力系统的长期发展提供有力保障。
探究电力系统安全稳定控制技术及应用
探究电力系统安全稳定控制技术及应用发表时间：2019-04-03T09:54:25.087Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：周会峰贾树森[导读] 摘要：近年来，随着我国整体经济水平不但发展壮大，电力系统安全稳定控制技术也愈来愈受到人们广泛的关注。
（国网山东电力公司检修公司山东省济南市 250000）摘要：近年来，随着我国整体经济水平不但发展壮大，电力系统安全稳定控制技术也愈来愈受到人们广泛的关注。
为提高运行效率，满足人们生活需要，我们应该优化我们电力系统安全稳定控制的技术，因为它是我们能够实现电力系统安全稳定发展的重中之重，它能够保障我们的生活品质。
本文就针对电力系统安全稳定控制技术及应用进行了探讨，仅供参考。
关键词：电力系统；安全稳定；控制技术；应用电力系统的安全稳定运行关系到多行业的发展，关系到整个国家的经济发展，关系到人们生活水平的提升与改善。
保证供电系统的稳定性，能够防止可能存在的电力安全事故，能够有效防止可能存在的经济损失，对于我国的长治久安都具有极为重要的意义。
电力系统作为现实社会最基本的能源输出机构，其和广大人民群众的日常生活及我国的国民经济发展密切关联。
1电力系统安全稳定控制简述1.1电力系统稳定的相关概念电力系统的主要任务就是向用户提供不间断的、电压和频率稳定的电能。
它的性能指标主要包括安全性、可靠性和稳定性。
电力系统可靠性所指的是符合要求长期运行的概率，它表示长期连续不断地为用户提供充足电力服务的能力。
安全性指电力系统承受可能发生的各种扰动而不对用户中断供电的风险程度。
稳定性是指经历扰动后电力系统保持完整运行的持续性。
1.2电力系统安全稳定控制模式的分类按照信息采集和传递以及决策方式的不同，电力系统安全稳定控制模式可以分为以下几种：一是就地控制模式。
在这种控制模式中，控制装置安装在各个厂站，彼此之间不进行信息交换，只能根据各厂站就地信息进行切换和判断，解决本厂站出现的问题。
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二、可靠的软硬件平台与完善的系统功能
• 2.1 硬件平台 • 2.2 软件平台 • 2.3 通信 • 2.4 系统功能
2.1 硬件平台
稳控站装置配置图
提供13个弱电开入。除了常用 的“通道投入”、“复归”等开 入，剩下基本用于运行方式的开 入。主机不提供出口接点。
屏内2M 光纤
一台主机提供8个光纤通信接口， 其中最多4个用于与从机的连接。 剩余4个接口用于站间通信。
• MUX-22采用DSP高速信号处理器，保证了全系统间快 速而可靠的通信
RCS-990从机硬件配置示意图
模拟量 输入
TEST HELP
CPU1
光纤接口
与主机通信
低通滤波
A/D转换
数字信号 处理DSP
可编程门 阵列CPLD
光耦
外部开入
低通滤波
CPU2
A/D转换
QDJ
+E
数字信号 处理DSP
可编程门 阵列CPLD
一、严格质量保证
• 我们公司对任何产品的生产流程都是： 元器件筛选 单板测试 整机测试 整屏测试 静态模拟试验：包括数字仿真试验 动态模拟试验：针对稳控装置和高压保护 系统联合调试：针对稳控系统
一、严格质量保证
以上所有流程全部在公司本部生产 部门完成并且可控，而且所有流程都是按照现 代高科技企业的管理模式进行管理，由多个部 门（研发、工程调试、质量管理）先后负责质 量把关。
–RCS-990从机
能满足大型稳控系统的要求。
–MUX-22等复接设备：配光置纤简复单接、操、作光方电便转，换主要用于单厂
• •
RRCCSS--999913AA、、BB失稳步定解控列制装装站 站 当 解置稳 /列电置执定 、力行系控 切站统制 机。措 、失施 切步的 负时实荷，做现或出或启作动相为其应稳它的控使处理子系：
关键技术特点与优势
一、严格的质量保证 二、可靠的软硬件平台 三、成熟的判据和先进的原理 四、便捷的调试手段和完善的系统验证 五、系统分析与计算
一、严格的质量保证
• 我们认为，原理再先进、设计再可靠的装置， 没有一个严格质量保证的生产过程是万万不行 的，尤其对于稳定控制装置这种对可靠性和安 全性要求极高的设备来说，严格的质量保证可 以说和先进的原理，可靠的设计同等重要。
• 荣获2005年度“中国电力科学技术奖”二等 奖。
• 本装置总结继承了国内外先进的稳定控制技术， 结合中国电网的特点和习惯，在本公司高压微 机保护成熟的硬件平台基础上，整合当今世界 上最新的嵌入式计算机系统技术和通信技术， 针对西电东送、南北互供、大区联网稳定控制 的需要，研究开发了一系列新的产品，能够更 好地满足大型电力系统不断发展的需要。
一台主机最多配置四台从 机，每台从机通过逻辑CPU上 的多模光纤口与主机通信。
屏内2M 光纤
每台从机能采集6个单元的三相 电流和三相电压，共36路模拟量。 提供25个弱电开入或20个强电开 入。
每台从机能提供13组独立出口， 每组2副接点。在某些功能中可通 过组态整定控制接点的输出。
RCS-992主机主要功能• RCS-993C低频振荡检测装统作再置为同电期力的系控统制发措生施低。频功率振荡(同
• RCS-994A、B频率电压紧急步RCS振控-9荡9制4)A时装主的要置用检于测低或频控低制压装减置载。或低频低
• •
RTCSSC-稳9定93控D、制E在失线步预解决列策与立 基 T系频压R外将功SCC足 础解S，统率失能系-列还9于 ，步集9统电、具4现 以解中B目压低有除在 实列在前频过了紧功同最 用已自频具能一新 为急启切有通与装的 主控动机低过频置技；水，频项制率中术轮过、电实目装和发频低压现鉴置电或压现紧。定机过控有急，组压制的控成。解功制实为列能际。以国
电力系统安全稳定控制装置及应用
南京南瑞继保电气有限公司
概述 一、RCS-992区域稳定控制装置 二、电力系统失步解列装置 三、电力系统频率电压紧急控制装置
概述：RCS系列安全稳定控制装置
• 区域稳定控制装置 –RCS-992主机
采用主从机结构，实现分散式布置； 高速的数字通信接口，易于扩展，
内第一套投跳闸运行的省级在线稳定
控制系统。目前南方电网在线安全稳
定控制系统已通过验收。
一、RCS992区域稳定控制系统
• RCS－992分布式区域稳定控制系统（装置） 主要用于区域电网及大区互联电网的安全稳 定控制，尤其适合区域的多个厂站的稳定控 制系统，也可用于单个厂站的安全稳定控制。 该装置包含有2项国家技术发明专利。
出口 继电器
光耦
外部开入
RCS-992主机硬件配置示意图
就地打印 液晶显示 厂站监控 调度监控
串口扩展
*可选双绞线、 光纤、以太网
外部存储器 FLASH、RAM
EEPROM等
单片机
DSP2
通信接口
• 与从机通信，获取本站状态量和故障判别结果； • 控制策略表处理； • 命令输出至从机跳闸； • 站间通信，获取系统状态量和运行方式，命令输出至
子站跳闸； • 事件记录与故障录波； • 后台、远方通信，可在线刷新策略表；
RCS-990从机主要功能
• 模拟量（36个）、开入量采样（25个）； • 检测接入装置的线路、主变、发电机、母线的运行状态，
判别故障类型； • 与主机通信，上送本站状态量； • 本地功能（频率电压紧急控制等）； • 接收主机命令输出跳闸；
区域稳定控制系统的结构
–主从式单层结构 –复合式多层结构
区域稳控系统结构图
专专专 专专专
专专
主主主主
专专专 专专专
专专
主主主主1 主主主主2
专专专 专专专
专专
主 主 主 主 30
主从式单层结构配置图
区域稳控系统结构图
主主
主主1
主主2
主主n
主主主1
主主主n
主主主1
主主主n
复合式多层结构配置图
先进的硬件核心
• 高速数字信号处理器DSP • 主机采用双DSP结构：
DSP1负责控制策略的处理，DSP2负责站内和站间的通信，通过 双口RAM交换数据
• 从机采用双CPU系统：
1、从低通滤波回路－AD采样回路－采样与逻辑计算CPU全部双 重化； 2、起动CPU作用于起动继电器，逻辑CPU负责故障判别并作用 于跳闸矩阵； 3、启动一致性，CPU1和CPU2的启动元件相同，保护才出口 4、任一CPU板故障，闭锁装置并发报警信号