电力系统及其自动化方向介绍

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:

电力系统自动化复习资料上课讲义

第一、二章 1、准同期并列与自同期并列方法有何不同？对它们的共同要求是什么？两种方法各有何特点？两种方法适用场合有何差别？、准同期并列的理想条件是什么？ （1）准同期：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、电压大小满足并列条件时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。 自同期：将未励磁、接近同步转速的发电机投入系统，并同时给发电机加上励磁，在原动机力矩、同步力矩等作用下把发电机拖入同步，完成并列操作。 （2）冲击电流小，拉入同步快 （3）准同期：优点：冲击电流小，进入同步快。 缺点：操作复杂、并列时间稍长。 自同期：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。 （4）准同期：系统并列和发电机并列 自同期：电力系统事故，频率降低时发电机组的快速启动 准同期并列的理想条件是： ?待并发电机频率与系统频率相等，即频率差为零，Δf = 0 ?待并发电机电压和系统电压幅值相等，即电压差为零，ΔU = 0 ?待并发电机电压与系统电压在主触头闭合瞬间的相角差为零，Δδ= 0 2. 准同期并列的理想条件有哪些？如果不满足这些条件，会有什么后果？ ①发电机的频率和电网频率相同；②发电机和电网的的电压波形相同；③发电机的电网的电压大小、相位相同；④发电机和电网的相序相同，相角差为零。 如果ΔU很大，则定子电流过大时，将会引起发电机定子绕组发热，或定子绕组端部在电动力的作用下受损。因此，一般要求电压差不应超过额定电压的5%~10%；如果δ很大，定子电流很大，其有功分量电流在发电机轴上产生冲击力矩，严重时损坏发电机，通常准同步并列操作允许的合闸相位差不应超过去5°；发电机在频差较大的情况下并入系统，立即带上较多正的（或负的）有功功率，对转子产生制动（或加速）的力矩，使发电机产生振动，严重时导致发电机失步，造成并列不成功。一般准同步并列时的允许频率差范围为额定频率的0.2%~0.5%。对工频额定频率50Hz，允许频率差为0.1~0.25Hz。 3. 为什么要在δ=0之前提前发合闸脉冲？ 在压差、频差满足要求的情况下，并列断路器主触头闭合时，应使δ等于0°。由于断路器的合闸过程有一定的时间，作为自动准同步装置，必须在δ=0°导前一个时间t发出合闸脉冲。 4. 自动准同步装置的任务是什么？ （1）频差控制单元。检测与间的滑差角速度，调节转速，使发电机电压的频率接近于系统频率。 （2）电压控制单元。检测与间的电压差，且调节电压使它与的差值小于允许值，促使并列条件的形成。 （3）合闸信号控制单元。检查并列条件，当频率和电压都满足并列条件，选择合适的时机，即在相角差等于零的时刻，提前一个“恒定越前时间”发出合闸信号。 5．如何利用线性整步电压来实现对频差大小的检查？并说明其工作原理。 线性整部电压与时间具有线性关系，自动准同期装置中采用的线性整步电压通常为三角波整步电压，含有相差和频率差信息。利用比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检

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

电力系统自动化习题及答案

第一章发电机的自动并列习题 1、同步发电机并网（列）方式有几种？在操作程序上有何区别？并网效果 上有何特点？ 分类:准同期,自同期 程序：准：在待并发电机加励磁，调节其参数使之参数符合并网条件，并入电网。 自：不在待并电机加励磁，当转速接近同步转速，并列断路器合闸，之后加励磁，由系统拉入同步。 特点：准;冲击电流小，合闸后机组能迅速同步运行，对系统影响最小 自：速度快，控制操作简单，但冲击电流大，从系统吸收无功，导致系统电压短时下降。 2、同步发电机准同期并列的理想条件是什么？实际条件的允许差各是多 少？ 理想条件：实际条件（待并发电机与系统） 幅值相等：UG=UX 电压差Us不能超过额定电压的5%-10% 频率相等：ωG=ωX 频率差不超过额定的0.2%-0.5% 相角相等：δe=0（δG=δX）相位差接近，误差不大于5° 3、幅值和频率分别不满足准同期理想并列条件时对系统和发电机分别有何 影响？ 幅值差：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。 频率差：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。 4、何为正弦脉动电压？如何获得？包含合闸需要的哪些信息？如何从波形上获得？

5、何为线形整步电压？如何得到线形整步电压？线性整步电压的特点是什么？ 6、线性整步电压形成电路由几部分组成？各部分的作用是什么？根据电网电压和发电机端电压波形绘制出各部分对应的波形图。 书上第13页，图1-12 组成：由整形电路，相敏电路，滤波电路组成 作用：整形电路：是将Ug和Ux的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列方波，其幅值与Ug和Ux无关。 相敏电路：是在两个输出信号电平相同时输出高电平，两者不同时输出低电平。 滤波电路：有低通滤波器和射极跟随器组成，为获得线性整步电压Us和&e的线性相关，采用滤波器使波形平滑 7、简述合闸条件的计算过程。 Step 1：计算Usmin，如果Usmin≤USy转Step 2；否则调整G来改变UG Step 2：ωsy的计算 Step 3：如果ωs≤ωsy继续Step 4；否则调整G来改变ωG，ωs=ωG-ωX Step 4：δe的计算：δe=tYJ?ωs Step5：δe≤δey合闸；否则调整G来改变ωG，从而δe 8、简述同步发电机并列后由不同步到同步的过程（要求画图配合说明）。 书上第7页，图1-4 说明：1、如果发电机电压Ug超前电网电压Ux，发电机发出功率，则发电机将被制动减速，当Ug落后Ux，发电机吸收无功，则发电机加速。 2、当发电机刚并入时处于a电，为超前情况，Ws下降---到达b点，Wg=Wx，&e最 大，W下降，&e下降——处于原点，Ug=Ux----&e=0，Wg＜Wx——过原点后， &e＜0，——Wg上升 总之。A-b-0-c，c-0-a，由于阻尼等因素影响，摆动幅度逐渐减小到同步角9、准同期并列为什么要在δ=0之前提前发合闸脉冲？提前时间取决于什么？恒定越前时间并列装置的恒定越前时间如何设定？ 10、恒定越前时间并列装置如何检测ωs<ωSY？

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

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。

(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资料(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3值的大小。交流主励磁机的频率机，其频率都大于50H乙一般主励磁机为100H乙有实验用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B—般取为40^, 即a取140 ?，并有使B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。 19.K L*为负荷的频率调节效应系数，一般a = 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46--46.5HZ。 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。无功功率电源除发电机外还有调相机，电容器和静止补偿器。 24.电力系统在结构与分布上的特点,一直盛行分级调度的制度。分为三级调度：中心调度、省级调度、地区调度。 25.“口”为中心调度，“O”为省级调度中心，“ ?”为地区调度所或供电局。 26.远动技术主要内容是四遥为：遥测（YO,遥信（YX）遥控（YK）,遥调 (YT) 27.在网络拓

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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；

电力系统自动化

实验一励磁控制基本特性实验 一、实验目的 1)加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务。 2)了解微机励磁调节装置的基本控制方式。 3)掌握励磁调节装置的基本使用方法。 二、原理与说明 同步发电机励磁系统由励磁功率单元和励磁调节装置两部分组成，它们和同步发电机结合在一起构成一个闭环反馈控制系统，称为发电机励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压、合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 实验用的励磁控制系统示意图1-1如下所示，交流励磁电源取自380V市电，构成他励励磁系统，励磁系统的可控整流模块由TQLC-III微机自动励磁装置控制。 图1-1励磁控制系统示意图 TQLC-III型微机自动励磁装置的控制方式有四种：恒U g（恒机端电压方式，保持机端电压稳定）、恒I L（恒励磁电流方式，保持励磁电流稳定）、恒Q（恒无功方式，保持发电机输出的无功功率稳定）和恒α（恒控制角方式，保持控制角稳定），可以任选一种方式运行。恒Q和恒α方式一般在抢发无功的时候才投入。大多数情况下应选择恒电压方式运行，这样能满足发电机并网后调差要求，恒励流方式下并网的发电机不具备调

差特性。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节装置的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节装置的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出。 无论是在“手动”还是“自动”方式下，都可以操作增减磁按钮，所不同的是调节的参数不同。在“自动”方式下，调节是的机端电压，也就是上下平移特性曲线，在“手动”方式下，改变的是励磁电流的大小，此时即使在并网的情况下，也不具备调差特性。 三、实验项目与方法 3.1不同α角对应的励磁电压测试 实验准备 1)将发电机组电动机三相电源插头与机组控制屏侧面“电动机出线”插座连接，发电机 三相输出电压插头与“发电机进线”插座连接，发电机励磁电源插头与“励磁出线”插座连接。 2)检查机组控制屏上各指示仪表的指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置。 3)合上“调速励磁电源”开关（380V）。注意，一定要先合“220V电源”开关，再合“调 速励磁电源”开关，否则，励磁或调速输出的功率模块可能处于失控状态！ 4)检查调速、同期、励磁三个装置液晶显示屏显示和面板指示灯状态，正常情况下，

电力系统自动化复习资料[1]1

1.电压幅值差和相角差产生的冲击电流各为什么分量？有功还是无功？危害？ 幅值差：冲击电流的无功分量，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，须注意对它的危害。相角差：冲击电流为无功分量，机组联轴受到突然冲击 2.什么是自同期并列？操作过程与准同期有何区别？自同期的优缺点？ 自同期并列就是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率，滑差角频率不超过允许值，在机组加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断路器，接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增加的过程中，由电力系统将并列发电机拉入同步状态。 区别：自同期：先合断路器，而后给发电机组加励磁电流，由电力系统将并列发电机拉入同步。准同期：先合发电机组加励磁电流，再合并列断路器，以近于同步运行条件进行并列操作。自同期优点：操作简单，不需要选择合闸时刻，系统故障时，应用自同期并列可迅速把备用水轮机投入电网。缺点：不能用于两个系统；会出现较大的冲击电流；发电机母线电压瞬时下降，对其他用电设备的正常工作产生影响，自同期并列方法受限制。 3.采用怎样的方法获得恒定越前时间？ 它采用的提前量与恒定时间信号，即在脉冲电压Us到达电压相量U G、U X重合之前t XJ发出合闸信号，一般取t XJ等于并列装置合闸出口继电器动作时间t C和断路器合闸时间t QF之和 4.什么是整步电压？分几种？什么是线性整步电压？ 整步电压指自动并列装置检测并列条件的电压。分为线性整步电压和正弦型。线性整步电压只反映U G和U X之间的相角差特性，而与它们的电压幅值无关，从而使越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响，提高了控制性。 5.励磁电流是通过调节什么来维持电压给定的？励磁电流 6.励磁静态稳定的影响？ 从单机向无限大母线送电为例，发电机输出功率公式 a.无励磁调节时，Eq为定值，δ=90°处于稳定极限公式。 b.有励磁调节器U G=C，功角特性为外功角特性B，稳定极限δ’>90°。提高了静态稳定能力。 c.按电压偏差比例调节的励磁系统，E’=常数，功角特性为曲线C，稳定极限δ’>90°。提高静态稳定能力。 7.励磁对静态稳定的影响 设正常运行情况下，发电机的输出功率为P G0在a点运行，当突然受到某种扰动后，运行点变为b。由于动力输入部分存在惯性，输入功率仍为P G0，转子加速。运行点向F运动，过F点后转子减速。仅当加速面积≤减速面积时，系统才能稳定，发电机加强励，受扰动后运行点移动至Ⅲ上，减小了加速面积，增大了减速面积，改善了暂态稳定性。 8.励磁稳定快速响应条件？ 缩小励磁系统时间常数；尽可能提高强行励磁倍数 9.什么是发电机的强励作用？ 当系统发生短路性故障时，发电机的端电压将下降，这时励磁系统应强行励磁，向发电机的转子回路输送较正常额定值多的励磁电流。以利于系统安全运行，称为强励作用。 10.励磁系统如何改善运行条件？ a．改善异步电动机的自启动条件。b。为发电机异步运行创造条件。c。提高继电保护装置工作的正常性11.对励磁功率的要求 1.要求励磁功率单元有足够的可靠性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。 12.励磁系统分几种，各自特点，如何实现无刷励磁，无刷励磁系统的特点 励磁系统分为直流励磁系统、交流励磁系统和静止励磁系统、发电机自并励系统，直流励磁系统分为自励和他励，交流励磁系统又分为他励和无刷。 如何实现无刷：首先它的副励磁机是永磁式发电机，磁极旋转电枢静止。然后主励磁机的电枢硅整流元

电力系统及其自动化：全国电气工程及其自动化排行 电力系统及其自动化

电力系统及其自动化：全国电气工程及其自动化排行电力系统及其自动化 话题：电力系统及其自动化什么专业心理学电气工程重点学科 2010年电气工程及其自动化专业排名电气工程及其自动化专业就业前景分析来源：【北方网】2010-7-1 字体大小：[ 大中小]据悉，对于2010年很多电气工程及其自动化专业的在校大学生来说,对所学专业的就业方向与就业前景一定很关心, 而对于那还未踏大学对大学专业一无所知在校高中毕生来说，对自己将来选择怎样的专业和从事什么领域的工作，什么专业的就业前景一定也是非常想多了解一点。下面，我将就大家所想了解的问题，对电气工程及其自动化专业就业方向与就业前景做一些大致讲述，希望会对大家有所帮助。电气工程研究报告下面将为您分析电气工程及其自动化专业就业前景。2010年电气工程及其自动化专业排名电气工程及其自动化专业就业前景分析电气工程及其自动化专业主要培养从事电气工程及其自动化专业方面的研究、设

计、运行、实验、管理及开发等领域工作的高级技术人才。电气工程及其自动化专业毕业生具有较宽厚的技术理论基础和比较坚实的专业基础知识，具有较强的电气工程基本技能和较好的电气工程实践训练，具有较强的创新能力，具备一定适用市场经济的科学研究、科技开发和组织管理能力。毕业生可到各类发电厂、电力系统供电部门、电力勘测设计研究单位、电力管理等部门就业，即电业局、设计院、工程局。电气工程及其自动化专业基础课有：plc编程，工程力学、电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自动化控制系统理论等。电气工程及其自动化专业主要专业课有：电力系统分析、电力系统继电保护、现代电气传动控制技术、计算机控制技术等。电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机等)、信号与系统、控制理论等。电气工程及其自动化专业实验：电机与控制实验、电气工程系统实验、电力电子实验等。电气工程及其自动化专业就业前景：主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作。电气自动化在工厂里应用比较广泛,可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西,是工厂里的支柱啊!你要是对电气自动化比较精通,用人单位立刻要你,不管是什么单位,最好是电

《电力系统自动化》3参考答案

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

电力系统综合自动化系统培训课件

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。

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。 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

电力系统自动化知识要点

第一章发电机的自动并列 1) 什么是同步发电机的并列操作？（P4 ） 2) 同步发电机并列有哪几种方式？（P5 ） 3) 同步发电机准同期并列与自同期并列有何区别？（P5-9 ） 4) 同步发电机准同期并列的理想条件是什么？（P6 ） 5) 同步发电机机端电压与电网电压差值的波形是什么形式？（P9 ） 6) 滑差频率ωsy及周期Ts的计算。（P10） 7) 线性整步电压形成电路由几部分组成？（P13） 8) 恒定越前时间的计算。（P13） 第二章同步发电机励磁自动控制系统 1) 同步发电机励磁自动控制系统由哪几部分组成？（P23） 2) 同步发电机励磁系统由哪几部分组成？（P23） 3) 同步发电机感应电动势和励磁电流关系：等值电路图和矢量图（P24） 4) 励磁控制系统的基本任务。（P23-26） 5) 电力系统的稳定性问题分几类？（P26） 6) 同步发电机励磁调节器的性能应满足什么要求？（P29） 7) 同步发电机励磁功率单元的性能应满足什么要求？（P30） 8) 同步发电机他励时间常数的计算。（P34） 9) 同步发电机自励时间常数的计算。（P34） 10) 同步发电机对灭磁的要求。（P36） 11) 励磁调节器由哪几部分组成？（P39） 12) 什么是进相运行？（P49） 13) 进相运行的条件是什么？（P50） 第三章电力系统频率及有功功率的自动调节 1) 一次、二次、三次调频的概念及区别。（P64 /68） 2) 发电机调差系数的计算。（P66） 3) 主导发电机法的功率分配公式。（P71） 4) 积差调频法的功率分配公式。（P73） 5) 什么是AGC？（P79） 6) 什么是EDC？（P79 ） 7) 自动发电控制系统的基本任务是什么？（P80） 第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术 1) 电力系统的无功功率电源有哪些？（P924） 2) 什么是SVC？（P93 ） 3) 例题4-1：变压器调压（P968） 4) 例题4-2：并联电容器和同步调相机调压（P98 ） 5) 例题4-3：串联电容器组调压（P101） 第五章电力系统调度自动化 1) 电力系统调度的主要任务是什么？（P106） 2) 什么是SCADA？108 3) 什么是EMS ？108 4) 什么是RTU ？109 5) 能量管理系统中RTU的基本任务是什么？（P112） 6) 能量管理系统中RTU的测量数据有几类？（P11 7) 并行传输和串行传输的概念。（P116） 8) 基带数字信号如何进行调制？（调频、调幅、调相）（P120） 9) 电力系统通信规约可分为几类？（P123） 10) 通信信道有哪几种？（P124） 11) 值班前置主机的主要任务是什么？（P128） 12) 电力系统负荷预测按预测周期分几类？各类预测的周期是多少？（P134） 13) SCADA数据库收集的数据存在哪些缺陷？（P138）15)快速潮流法仿真计算主要包括哪些？（P149） 第六章配电管理系统（DMS） 1) 输电网与配电网的区别。（P154） 2) 配电系统的SCADA有何特点？（P155） 3) 配电系统通信方案有哪些？（P156） 4) 配电网自动化系统远方终端有几类？（P156） 5) 馈线自动化的实现方式有几类？（P158） 6) 四次分段三次重合闸的操作顺序是怎样的？（P158） 7) 负荷控制的种类。（P163） 8) AM/FM/GIS的应用？（P167） 9) 电能表的有几类？各有何特点？（P169） 10) 远程自动抄表系统的组成部分。（P169） 11) 远程自动抄表系统的典型方案。（P170） 12) 掌握以下概念： DMS（）配电管理系统FA馈线自动化DA配电自动化FTU馈线终端装置DSM负荷控制技术及需方用电管理AM调幅FM调频GIS地理信息系统AM/FM/GIS配电图资地理信息系统SCADA电力系统监控系统 第七章变电所综合自动化 1) 变电所综合自动化系统的基本功能（或子系统组成）？（P172） 2) 变电所综合自动化系统的结构形式有哪些？（P174） 3) 九区域控制法的原理（P ）