电力系统及其自动化简介
电力系统及其自动化(080802)
电力系统及其自动化（080802）Power System and its Automation学科门类：工学（08）一级学科：电气工程（0808）电力系统及其自动化学科属电气工程一级学科，主要研究电能的产生、变换、输送、分配的理论，电力系统的规划、运行规律，以及相应的测量、保护和控制技术。
我校电力系统及其自动化学科成立于1987年，经过多年的发展，已在电力系统运行分析与控制、地区电力系统自动化、电力系统故障诊断、电力电子与电力传动、电工理论与新技术等方面取得显著成果。
近年来，本学科正在主持国家杰出青年基金，已完成国家自然科学基金等国家级项目多项，发表高水平学术论文300余篇，出版专著10多部，获国家、省部级科技进步奖多项。
本学科科研条件良好，建有“电力系统动态模拟”和“电力系统健康诊断”两个实验室，拥有“电力系统自动化”和“电力电子与电气新技术”两个研究所。
一、培养要求本学科培养适应我国国民经济发展和社会主义建设需要的，德、智、体全面发展的电力系统及其自动化学科高级专门人才。
学位获得者应坚持四项基本原则，热爱祖国，品行端正；具有电力系统及其自动化方面坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识；具有独立从事本学科的科学研究或解决工程重大技术课题的能力，并在科学或专门技术上做出创造性的成果；能熟练掌握和运用计算机及先进的研究手段；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；毕业后可在高等学校、研究院（所）、企业或政府部门从事教学、科研或技术创新和管理工作。
二、主要研究方向1、电力系统运行与控制（Power System Operation and Control）2、地区电力系统自动化（Automation of Distribution Power Systems）3、电气设备故障诊断与信息处理（Fault Diagnosis and Information Processing for Electrical Equipments ）4、新型交直流电气传动系统（Novel AC/DC Electrical Drive System）5、可再生能源发电系统（Renewable Energy Conversion System）三、学分要求博士生课程总学分为18个学分，其中学位课程为12个学分，非学位课程为6学分。
本科专业电力系统及自动化
本科专业电力系统及自动化
在电力系统方面，学生将学习电力系统的组成结构、运行特点、传输与配电技术、电力负荷特性分析等内容，同时也会接触到电力
系统的保护与自动化技术，电力系统的规划与经济运行等方面的知识。
此外，电力系统及自动化专业也会涉及到电力电子技术，学生
将学习电力电子器件的原理与应用、变流器技术、逆变器技术等内容，为电力系统的调节与控制提供技术支持。
在自动化控制方面，学生将深入学习自动控制理论、数字控制
技术、现代控制理论等内容，了解自动化系统的建模与仿真、控制
算法的设计与实现、工业控制网络等知识。
此外，学生还会学习计
算机应用技术，包括计算机编程、数据结构与算法、嵌入式系统等
内容，为电力系统的监控与管理提供技术支持。
总的来说，电力系统及自动化专业涵盖了电力工程、控制理论、电子技术、计算机应用等多个领域的知识，学生将在学习过程中全
面了解电力系统的构成与运行原理，掌握电力设备的设计与应用技术，具备自动化控制系统的设计与应用能力，为电力系统的安全稳
定运行和智能化发展做出贡献。
电气信息技术和电力系统及其自动化
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电气信息技术是指利用电气原理和信息技术相结合，对电力系统进行信息化管理和控制的技术。
电力系统及其自动化介绍
电力系统及其自动化介绍电力系统及其自动化，这听起来是不是有点高大上？其实啊，就像咱们人体的血液循环系统一样。
你看，人体的心脏就像发电厂，不断地产生能量，也就是血液的泵送。
血管呢，就好比是输电线路，把能量（血液）输送到身体的各个部位。
而那些用电设备啊，就如同身体各个器官，靠着电力（血液）才能正常运转。
电力系统，那可是一个超级庞大的家族。
发电厂是这个家族的能量源泉。
火力发电厂就像是一个大火炉，煤炭在里面熊熊燃烧，就像一群勤劳的小蚂蚁在拼命干活，产生的热能转化为电能。
水力发电厂呢，借助大自然的力量，水从高处落下，推动着水轮机旋转，就像小朋友们玩滑梯一样，顺溜得很，然后就产生了电能。
还有风力发电厂，大风呼呼吹过，那风车叶片就欢快地转起来了，像个不知疲倦的小陀螺，电能就这么产生了。
这么多电产生出来了，怎么送到咱们家里、厂里、学校里呢？这就轮到输电线路登场了。
输电线路可是电力系统里的“长跑健将”，它们纵横交错，跨越千山万水，把电能从发电厂送到远方。
电压在这个过程中就像个调皮的小精灵，有时候要升高，有时候要降低。
变电站就像是电能的“中转站”和“变身站”，在这里，电压可以被升高或者降低，就像孙悟空的七十二变一样神奇。
可这么复杂的一个系统，要是靠人工一直盯着，那可不得把人累坏了？这时候，电力系统自动化就闪亮登场了。
它就像是一个超级智能的管家，把电力系统管理得井井有条。
这个管家可聪明啦，它能自动检测电力系统里的各种情况。
比如说，要是输电线路哪里出了故障，就像水管漏水了一样，自动化系统就能快速发现。
它怎么发现的呢？就像是有一双敏锐的眼睛，通过各种传感器，这些传感器就像小侦探一样，到处搜集信息。
一旦发现故障，它不会像个没头的苍蝇一样乱转，而是迅速做出反应，就像训练有素的消防员冲向火灾现场一样。
在电力系统自动化的管理下，发电厂的发电也变得更加智能。
就好比厨师做菜，以前是凭经验，现在有了智能设备帮忙，就像是有个精确的菜谱指导，能够根据用电需求调整发电量。
浅析电力系统及其自动化
浅析电力系统及其自动化关键词：电力系统自动化技术应用能力电力的应用和推广已经系统化和自动化。
可以说，我们的生活离不开电力，电力技术的应用已经与社会的发展紧密结合。
那么，什么是电力系统及其自动化技术呢？电力系统主要由发电、变电、输电、配电、用电等相关环节组成。
自然界的一次能源通过发电发电装置转化为电能，然后通过变电系统和配电系统将电能供应给负荷中心，再通过相应的设备转化为光能和热能，为人们的生活提供便利。
电力系统自动化的工作流程是在中心区域安装计算机系统，对中心电站和变电站周围的系统进行监控，形成三维网络监控系统，使信息和指令的传输能够及时顺畅。
中央计算机负责总体指挥和调节，以及各种数据的处理和异常事故的自动响应。
通过计算机与软件的结合，自动化程度不断加深，达到系统合理可靠运行的目的。
一、电力系统及其自动化技术分析1、现场总线控制系统现场总线控制系统是在安装过程中连接现代自动化仪表和控制设备，形成双向数字网络。
现场总线技术具有数据计算和数字通信功能。
通过控制仪表之间形成的网络系统，对现场数据和信息进行监控，并根据自身需要对数据和信息进行自动控制。
现场通用控制技术是一个开放的分布式控制系统，通过网络监控系统的分层实现参数、报警、监控、显示等一系列自动功能。
目前，我国应用最广泛的总线控制系统是分布式控制系统。
该方法主要通过传感器将设备的状态和功率采集到控制室内的主控计算机，然后通过计算机的计算和分析向设备发送指令。
2、主动对象数据库技术主动对象数据库技术广泛应用于电力系统监控过程中，直接影响到系统的开发和设计。
与普通数据库相比，主动对象数据库具有主动功能，支持对象技术。
主动对象数据库可以对系统内的数据进行判断和分析，控制数据库中的对象功能，提高数据的可靠性和统一性。
数据共享不会有什么不同。
随着信息技术的不断发展和研究，电力系统的自动监控可以朝着更加复杂的方向发展。
3、光互连并行处理技术光互连并行处理技术是电力系统自动化的保障。
电力系统及其自动化简介
电力系统和电力系统自动化电力工业是具有公用事业性质的基础性产业，电力行业是具有明显的社会公益性的行业，是国民经济的大动脉，电力供应的可靠性对现代社会具有极其重大的影响。
我国经济在稳步快速的发展，需要我国电力工业发展的支持，也给电力系统自动化产业提供了前所未有的机遇和挑战。
1我国电力系统发展和现状1.1体制变迁●97年前：电力工业部●97年8月：国家电力公司●02年3月：国务院正式批准了以“厂网分开，竞价上网，打破垄断，引入竞争”为宗旨的《电力体制改革方案》(即：国务院5号文件)。
●02年10月：成立国家电力监管委员会（电监会）●02年12月29日，在原国家电力公司的基础上，中国电力新组建(改组)的11家公司宣告成立，包括两家电网公司、五家发电集团公司和四家辅业集团公司分别经营电网、电源及辅业资产。
电网公司：✓国家电网公司✓南方电网公司发电公司✓华能集团公司✓大唐集团公司✓华电集团公司✓国电集团公司✓电力投资集团辅业集团✓中国电力工程顾问集团公司✓中国水电工程顾问集团公司✓中国水利水电建设集团公司✓中国葛洲坝集团公司●电力产业总资产（2000年底）：2.5万亿元，其中原国电总资产1.8万亿元1.2近期发展状况●发电装机容量：1980：6587万KW（65869MW）1987：10289.7万KW1993：20000万KW1996：23654万KW2003：38900万KW2004：44000万KW，用电21735亿千瓦时2005年底：50841万KW，用电24220亿千瓦时未来十年，预计还要增加50000万KW变电站数量：1996年统计数据（注）：500KV：47330KV：25220KV：1003154KV：2110KV：549666KV：272935KV：20921目前每年新增变电站约4000个，改造老变电站约2000个。
2003年末数据（网络数据，供参考）：500kV：近100个220kV：1800多个110kV：5900个66kV/35kV变电站有5700多个另有数据显示，全国110KV以下、35KV以上的终端变电站有18000余座，35KV等级以下的各类配电变电站数量更多近几年，每年新增变电站约4000个，改造老变电站约2000个。
电力系统及其自动化 就业
电力系统及其自动化就业
电力系统及其自动化是一个涉及到能源、电力、自动化等多个领域的综合性学科，就业前景广阔。
从能源行业的角度来看，随着全球对清洁能源的需求增加，电力系统及其自动化领域的就业前景非常乐观。
在电力系统运行和管理方面，毕业生可以在电力公司、输电企业、发电厂、电力设备制造企业等单位从事相关工作，比如电力系统规划、运行控制、设备维护等。
此外，在电力系统自动化领域，毕业生也可以从事自动化设备研发、智能电网建设、数据分析与处理等工作。
另外，随着智能电网、可再生能源技术的发展，电力系统及其自动化领域对于信息技术、大数据分析、人工智能等方面的人才需求也在增加。
毕业生可以在智能电网建设、数据管理与分析、智能设备研发等方面寻找就业机会。
此外，随着电动汽车、能源储存等新兴领域的发展，电力系统及其自动化领域的就业前景也将更加广阔。
总之，电力系统及其自动化领域的就业前景广阔，毕业生可以在传统能源行业、新能源领域、信息技术领域等多个方面寻找就业机会，未来发展潜力巨大。
因此，对于有志于从事相关领域工作的
人来说，学习电力系统及其自动化专业将会为他们的就业和职业发展打下坚实的基础。
解析电力系统及其自动化技术
解析电力系统及其自动化技术电力系统是一个由发电厂、输电线路、变电站、配电设备和用户组成的复杂系统。
它的主要任务是将电能从发电厂输送到用户，并维持整个系统的稳定运行。
电力系统的主要组成部分是发电厂。
发电厂是以燃煤、天然气、核能、水、风等为原料，通过各种方式将这些能源转换为电能。
电能在发电厂内经过变压器升压，然后通过输电线路输送到变电站。
变电站是电力系统中的重要组成部分，它可以将输送来的电能再次升压，以满足高压电网对电能的需求，并将电能通过配电设备分配给大量的用户。
配电设备包括变压器、开关、保护设备、仪表等。
它们共同组成了一个完整的配电系统，以及一个稳定的电力网络。
电力系统的自动化技术是为了实现电力系统的高效运行与安全管理，依据电力系统的工程实践和电气自动化技术，应用电子计算机、通信、测控技术和控制理论等技术手段，对电力系统进行全面的监控和控制。
电力系统自动化技术主要包括数控技术、智能化技术、信息技术和自适应控制技术。
自动化技术的有效应用可以提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性，减少事故发生率，优化系统运行和服务管理的成本和效率。
电力系统的自动化技术还可以提高智能化程度，把电力系统变得更加智能。
智能化技术在电力系统中的应用包括智能配电网、智能保护、智能维护等。
智能配电网可以实现分布式能源管理，智能保护可以提高电力系统的可靠性，智能维护可以提高电力设备的维修效率和维护质量。
电力系统的自适应控制技术是通过复杂的计算方法将连续、非线性的电力系统变得可控。
自适应控制技术可以对电力系统的状态进行监控、分析和反馈，进行动态控制，提高电力系统的可靠性和运行效率。
电力系统及其自动化技术的发展、研究和应用已经成为了能源领域的一大重点。
电力系统对于国家经济发展和社会生产的发展具有极为重要的意义。
同时，随着科技的不断进步和技术的不断更新，电力系统的自动化技术和智能化技术也将不断发展和完善。
我们相信，未来电力系统将会更加智能化和自动化，为社会和人类的发展和进步做出更多的贡献。
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电力系统与电力系统自动化电力工业就是具有公用事业性质得基础性产业,电力行业就是具有明显得社会公益性得行业,就是国民经济得大动脉,电力供应得可靠性对现代社会具有极其重大得影响。
我国经济在稳步快速得发展,需要我国电力工业发展得支持,也给电力系统自动化产业提供了前所未有得机遇与挑战。
1我国电力系统发展与现状1.1体制变迁●97年前:电力工业部●97年8月:国家电力公司●02年3月:国务院正式批准了以“厂网分开,竞价上网,打破垄断,引入竞争”为宗旨得《电力体制改革方案》(即:国务院5号文件)。
●02年10月:成立国家电力监管委员会(电监会)●02年12月29日,在原国家电力公司得基础上,中国电力新组建(改组)得11家公司宣告成立,包括两家电网公司、五家发电集团公司与四家辅业集团公司分别经营电网、电源及辅业资产。
电网公司:✓国家电网公司✓南方电网公司发电公司✓华能集团公司✓大唐集团公司✓华电集团公司✓国电集团公司✓电力投资集团辅业集团✓中国电力工程顾问集团公司✓中国水电工程顾问集团公司✓中国水利水电建设集团公司✓中国葛洲坝集团公司●电力产业总资产(2000年底):2、5万亿元,其中原国电总资产1、8万亿元1.2近期发展状况●发电装机容量:1980:6587万KW(65869MW)1987:10289、7万KW1993:20000万KW1996:23654万KW2003:38900万KW2004:44000万KW,用电21735亿千瓦时2005年底:50841万KW,用电24220亿千瓦时未来十年,预计还要增加50000万KW变电站数量:1996年统计数据(注):500KV:47330KV:25220KV:1003154KV:2110KV:549666KV: 272935KV: 20921目前每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。
2003年末数据(网络数据,供参考):500kV:近100个220kV:1800多个110kV:5900个66kV/35kV变电站有5700多个另有数据显示,全国110KV以下、35KV以上得终端变电站有18000余座,35KV等级以下得各类配电变电站数量更多近几年,每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。
2电力系统概述2.1电力系统得特点(1)平衡性:电能不能储存,电能得生产、输送、分配与使用同时完成。
(2)瞬时性:暂态过程非常迅速,电能以电磁波得形式传播,真空中传播速度为300km/ms。
(3)与国民经济各部门间得关系密切。
2.2电力系统得组成电力系统就是由发电厂得发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户(用电设备)组成得系统。
发电,输变电,配电,用电煤石油天然气化学能锅炉热能铀核能反应堆汽轮机水水能水轮机机械能发电机电能升压变压器输电线路降压变压器用电设备电力网电力系统动力系统（1）发电部分(Generation):发电厂,将化学能(煤炭,燃油),水能,核能,风能等转化为电能。
✓火电厂:煤、油(不可再生),空气,水✓水电厂:水得势能(可再生能源),受气象影响大。
✓核电站:核燃料(比较贵),水✓抽水蓄能电站:吸发兼备,峰谷调节,快速备用✓化学能电源:各种电池,燃料电池等,效率高,比较贵✓绿色能源:风能、太阳能、潮汐发电,地热电站,比较贵,易受自然条件影响。
(2)输配电部分(Power Transmission Grid):输电网络,通过高压输电网络将电能由发电厂输送到负荷中心●变电站☞一次设备变压器断路器(开关)隔离开关(刀闸)限流电抗器(电感)载流导体(母线/输电线)CT/PT(Current Transformer/ Potential Transformer)绝缘子接地装置补偿装置(调相机/电容/静补装置)中性点设备避雷设备☞二次设备控制系统:直流电压,控制短路器开合信号系统:警报音响,位置信号(断路器开合)测量系统:测量表计同步系统:保证同期操作(同压,同频,同相)用得设备测量设备保护设备控制设备监视设备(包括故障录波)常规变送器与微机变送器●输电线路架空线路:钢芯铝导线,分裂导线;裸导线,绝缘导线电缆:单相,三相交流线路:潮流不可控,远距离输电稳定性问题较大直流线路:潮流可控,超远距离输电无稳定性问题。
交直流混合输电网络(整流站,换流站,直流线路),不同频电网互联●用电部分用电设备消耗电能高压用户额定电压在1kV以上,低压用户额定电压在1kV以下。
2.3对电力系统得基本要求(1)保证供电可靠性(2)保证电能质量(3)提高电力系统运行得经济性(4)其它:如环境保护问题2.4衡量电能质量得指标(1)电压偏差电压偏差指当供配电系统改变运行方式或负荷缓慢地变化使供配电系统各点得电压也随之改变,各点得实际电压与系统额定电压之差,通常用与系统额定电压得百分比值数表示。
(2)电压波动电压连续变动或电压包络线得周期性变动,电压得最大值与最小值之差与系统额定电压得比值以百分数表示,其变化速度等于或大于每秒0、2％时称为电压波动。
(3)频率偏差频率偏差就是指供电得实际频率与电网得额定频率得差值。
我国电网得标准频率为50Hz,又叫工频。
频率偏差一般不超过±0、25Hz,当电网容量大于3000MW时,频率偏差不超过±0、2Hz。
调整频率得办法就是增大或减小电力系统发电机有功功率。
(4)供电可靠性供电可靠性指标就是根据用电负荷得等级要求制定得。
衡量供电可靠性得指标,用全年平均供电时间占全年时间百分数表示。
(5)其它✓电压闪变负荷急剧得波动造成供配电系统瞬时电压升高,照度随之急剧变化,使人眼对灯闪感到不适,这种现象称为电压闪变。
✓不对称度不对称度就是衡量多相负荷平衡状态得指标,多相系统得电压负序分量与电压正序分量之比值称为电压得不对称度,电流负序分量与电流正序分量之比值称为电流得不对称度,均以百分数表示。
✓正弦波形畸变率当网络电压波形中出现谐波(有时为非谐波)时网络电压波形就要发生畸变。
谐波干扰就是由于非线性系统引起得。
它产生出不同于网络频率得电压波,或者具有非正弦形得电流波。
包括n次谐波电压、电流含有率,电压、电流总谐波畸变率,谐波电压得总平均畸变系数。
2.5常用概念(1)基本量纲电压:伏特(V),千伏(KV),万伏(惯用)电流:安培(A)有功功率:瓦特(W),千瓦(KW),兆瓦(MW),万千瓦(惯用)无功功率:乏(Var),千乏(KVar)电量:度(KWH – kilowatthour)(1)电压等级国家规定得等级:3,6,10,35,(66),110,(154),220,330,500KV其中:500,330,220KV 用于大电力系统主干线110KV 用于中小电力系统主干线,与大电力系统得二次网络35KV 用于大城市或大工业内部网络,以及农村网络10KV 为最常用得更低一级配电网络,只有负荷中高压电动机比重很大时才用6KV电压3KV 用于工况企业内部(2)调度等级五级调度(国,网,省,地,县)(3)调度部门组成与作用调度部门得一般包括:调度,方式,保护,通信,远动(自动化)3电力信息化电力信息化大致分为两部分:●电力系统自动化:保障电能安全可靠地在电网上传输;●电力营销与通用信息化:保证电能销售与电网资产科学有效管理。
由于电力生产安全性与稳定性得要求,电网企业对生产过程控制得信息技术应用一向比较重视,而对业务及管理得信息化重视却相对不足,生产自动化与管理信息化得发展处于不平衡状态。
两者得投资比重大致为80:20。
4电力系统自动化得基本概念电力系统自动化(electric power system automation)就是电力信息化最重要得部分。
电力系统自动化就是应用各种具有自动检测、反馈、决策与控制功能得装置并通过信号、数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方得自动监视、协调、调节与控制,目得就是保证电力系统得供电质量与安全经济运行。
电能得供应与使用与社会经济与人民日常生活密切相关。
电力系统包括生产、传输、分配、消费电能得各个环节,就是一个复杂得连续生产与消费过程,在地域上分布辽阔而在电气上却就是联成一体得。
电能质量不合格将引起产品质量与生产率得下降以及人民生活得不便,突然停电与长期频率或电压下降得情况下还回造成人身伤亡与设备损坏事故。
电力系统中任何一个元件得参数与运行状态得变化都会迅速地影响到系统中其她元件得正常工作,所以在电力系统中任何一处发生故障,应及时而正确地处理,否则将使事故扩大,并波及电力系统其她运行部分,以至造成大面积停电。
一次能源调度、发电机起停与负荷分配、电网结构与潮流分布、负荷控制与管理得合理与否,都涉及电力系统运行中能量得节约与所发挥得经济效益。
由于电力系统规模与容量得不断扩大,系统结构、运行方式日益复杂,单纯依靠人力来监视电力系统得运行状态,正确而及时地进行各项操作,迅速地处理事故,已经就是不可能了。
必须应用现代控制理论、电子技术、计算机技术、通信技术、图象显示技术等科学技术得最新成就来实现电力系统得自动化。
电力系统自动化得基本要求如下:（1）迅速而正确地收集、检测与处理电力系统各元件、局部系统或全系统得运行参数。
（2）根据电力系统得实际运行状态与系统各元件得技术、经济与安全要求为运行人员提供调节与控制得决策,或者直接对各元件进行调节与控制。
（3）实现全系统各层次、各局部系统与各元件间得综合协调,寻求电力系统电能质量合格与安全经济运行。
（4）提高供电可靠性,减少电力系统事故、延长设备寿命,提高运行水平,节省人力,减轻劳动强度。
4.1电力系统自动化发展过程电力系统自动化就是在应用各种自动装置逐步取代人工操作得过程中发展起来得。
最先,运行人员在发电机组、开关设备等电力系统元件得近旁直接监视设备状态并进行手工操作与调节,例如人工操作开关、调节发电机得出力与电压等。
这种工作方式得效果与运行人员得素质与精神状态有关,也与监视仪表与调节操作装置得完善性有密切关系,往往不能及时而正确地对系统进行调节与控制,特别在发生事故时,由于来不及反应事故得发生与发展,而使事故扩大。
随着单个设备或单个过程自动装置(或调节器)得应用,直接以运行参数得变化作为控制装置得输入信号,来起动设备得操作与控制,如利用各种继电器来反应系统故障情况下得电流与电压得变化,使断路器开断故障线路;根据发电机端电压变化得信号来调节励磁电流,以实现电压与无功功率得调节与控制;根据系统频率得变化信号来调节原动机得出力,以实现频率与有功功率得调节与控制以及水轮机组得程序起动等。
这种单参数、单回路得调节与控制装置得应用,节省了人力,并能比较正确而及时地控制运行状态。
随着电子技术与计算机技术得发展,自动装置得组成元件也由最初得电磁型得发展成由晶体管、集成电路构成得无触点型得并进一步采用以微型计算机(或微处理器)为基础得可编程序控制器等先进设备。