校园网-电力系统自动装置原理23-第三章第五节
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置原理电力系统自动装置是指利用自动化技术，对电力系统进行监测、控制和保护的装置。
它可以实现对电力系统的实时监测，及时发现故障并采取相应的措施，保障电力系统的安全稳定运行。
本文将从电力系统自动装置的原理入手，对其工作原理进行详细介绍。
首先，电力系统自动装置的原理基于电力系统的特点和运行需求。
电力系统是由发电厂、变电站、输电线路和配电设备等组成的复杂系统，其运行需要保持稳定的电压、频率和功率因数。
同时，电力系统还面临着各种故障和突发事件的影响，如短路、过载、接地故障等。
因此，电力系统自动装置需要具备对电力系统各种参数和状态进行监测和分析的能力，能够根据系统运行情况进行自动调节和控制。
其次，电力系统自动装置的原理基于先进的传感器和监测设备。
电力系统自动装置需要通过传感器对电力系统的各项参数进行实时监测，如电压、电流、频率、功率因数等。
这些传感器可以将监测到的数据传输给自动装置的控制器，实现对电力系统运行状态的实时监测。
同时，监测设备还可以对电力系统的各种故障和异常情况进行检测和诊断，为自动装置的控制和保护提供准确的依据。
此外，电力系统自动装置的原理基于先进的控制算法和逻辑。
自动装置需要根据监测到的数据和系统运行状态，通过预设的控制算法和逻辑进行分析和判断，实现对电力系统的自动控制和保护。
例如，当监测到电力系统发生过载或短路时，自动装置可以根据预设的保护逻辑，迅速切除故障部分，保护系统设备不受损坏。
同时，自动装置还可以根据系统运行需求，实现对电力系统的自动调节和优化，提高系统的运行效率和稳定性。
最后，电力系统自动装置的原理基于先进的通信技术和网络系统。
随着信息技术的发展，电力系统自动装置还需要具备远程通信和监控能力，实现对分布式电力系统的远程监测和控制。
通过先进的通信技术和网络系统，自动装置可以实现与电力系统各个部分的信息交互和数据传输，及时掌握系统运行情况，实现对电力系统的远程监控和调度。
校园网-电力系统自动装置原理21-第三章第五节
2 两台无差调节特性的机组不能并联运行
U 1 2
I
（二）正调差发电机的并联运行
机组间的无功负荷的分配取决于各自的调差系数。 机组间的无功负荷的分配取决于各自的调差系数。
U
UG1 UG2
1 2
IQ1 IQ2
IQ1
IQ2
I
U
UG0 UG UGN
U G 0 − U G U G 0 − U GN = 0 − IQ 0 − I QN UG0 − UG IQ = I QN U G 0 − U GN I Q*
东南大学远程教育
电力系统自动装置原理
电能系统基础
第二十一讲 主讲教师： 主讲教师：陈 中 东南大学电气工程系
一台无差调节特性发 电机和多台正调差特 性的发电机并联运行。 性的发电机并联运行。 但这种方式很难采用。 但这种方式很难采用。 如果调差系数<0， 如果调差系数 ，不 是稳定运行点。 是稳定运行点。 具有负调差 特性的发 电机不能在公共母线 上并联运行。 上并联运行。
= − ∆U ∗ /
K adj ∑
15.49 + 30.99 Q1 + Q2 = = = 0.046 QG1 QG 2 15.49 30.99 ( + ) + 0.04 0.05 K adj1 K adj 2
母线电压波动为
∆U ∗ = − K adj ∑ ∆Q∑ ∗ = −0.046 × 0.2 = −0.0092
首先应求出公共母线上等值机的调差系数，为此推导如下： 解：首先应求出公共母线上等值机的调差系数，为此推导如下：
∆Q∑ ∗
∆Q1∗QG1 + ∆Q2∗QG 2 QG1 QG 2 = = −∆U ∗ ( + ) /(QG1 + QG 2 ) QG1 + QG 2 K adj1 K adj 2
电力系统自动装置原理第五版
电力系统自动装置原理第五版第一章介绍本书是关于电力系统自动装置原理的第五版，旨在向读者全面介绍电力系统自动装置的工作原理、设计方法和应用技术。
通过对电力系统自动装置原理的深入研究，读者将能够理解并掌握电力系统自动装置的运行机制，提高电力系统的稳定性和可靠性。
第二章电力系统自动装置的基本原理本章主要介绍电力系统自动装置的基本原理。
首先，需要了解电力系统的结构和组成，包括输电线路、变电站和负荷等。
其次，介绍电力系统的运行状态和故障类型，以及自动装置对故障的检测和处理的基本原理。
最后，介绍电力系统自动装置的分类和应用技术，例如保护自动装置、自动重合闸装置和补偿装置等。
第三章电力系统保护自动装置的原理和设计本章主要介绍电力系统保护自动装置的原理和设计方法。
首先，需要了解电力系统保护的基本概念和目标，以及保护自动装置在电力系统中的作用。
其次，介绍保护自动装置的基本工作原理，包括故障检测、故障定位和故障隔离等。
最后，介绍保护自动装置的设计方法和应用技术，例如差动保护、过电压保护和接地保护等。
第四章电力系统自动重合闸装置的原理和设计本章主要介绍电力系统自动重合闸装置的原理和设计方法。
首先，需要了解自动重合闸的基本概念和作用，以及在电力系统中的应用场景。
其次，介绍自动重合闸装置的工作原理，包括故障检测、故障排除和系统恢复等。
最后，介绍自动重合闸装置的设计方法和应用技术，例如自动重合闸时间的设置和重合闸控制策略的优化等。
第五章电力系统补偿装置的原理和设计本章主要介绍电力系统补偿装置的原理和设计方法。
首先，需要了解电力系统补偿的基本概念和目的，以及在电力系统中的应用场景。
其次，介绍补偿装置的工作原理，包括无功补偿、功率因数调节和电压调节等。
最后，介绍补偿装置的设计方法和应用技术，例如容性补偿和电容器组的选择与配置等。
第六章电力系统自动装置的现状与发展趋势本章主要介绍电力系统自动装置的现状和发展趋势。
首先，分析电力系统自动装置的发展历程和应用现状。
电力系统自动装置原理第三章
电力系统 自动装置原理
1 励磁对静态稳定的影响
G
UG
System
U=Constant
PG
EqU X
sin
PG
U GU sin X
P
P
内功率特性
外功率特性
电力系统 自动装置原理
2 励磁对暂态稳定的影响
P
c a PG0 F d 3 1
2
b
电力系统 自动装置原理
要使励磁系统在短暂过程中完成符合要求的控制必须要求励 磁系统具备快速响应的条件。为此，一方面缩小励磁系统的 时间常数，另一方面尽可能提高强行励磁的倍数。
电力系统 自动装置原理
t
2 输出电压与控制角关系
1 cos 1 cos U d 2.34E 1.35El 2 2
电力系统 自动装置原理
3 失控现象和续流二极管的作用
VS1 VS3 VS5
e ea
eb ec
V4
V Rf
t
ug
t3 t4 t5
V6
V2
+ (-) ea ec V2 VS1 V - (+)
t
uL
电力系统 自动装置原理
t
三相桥式全控整流电路
VS6
VS2
电力系统 自动装置原理
1. 三相桥式全控整流电路触发 脉冲的形式 ea eb ec
电力系统自动装置原理第3章
•QG = UGIGsin=UGk1tg 或 QG =[EqUGcosUG2]/xd = k2tg - UG2/xd •结论：虽然IEF改变使Eq、及发生了变化，但仍可使PG维持恒定，而QG随
之调节，即在调节励磁时，一方面可以维持PG恒定，另一方面又可改变发电 机承担的无功功率。因此，在多机系统中，可以通过调节励磁电流来实现并
调节的励磁控制系统，在测量单元无失零区时，功角特性一般只能 近似达到以Eq恒定的特性曲线，此时功率极限角大于90 （参见Pxl
•U
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电力系统自动装置原理第3章
提高暂态稳定性
•以单机无穷大系统为例分析。 •图中，曲线III对应于故障后采取强励的功角特性。
无功负荷电流IQ主要造成了Eq与UG间的幅值差，IQ越大， 幅值差越大。
•由外特性，当励磁电流一定时，UG随IQ •U 的增大而下降。若IQ太大造成UG过小， •GUGe 满足不了运行条件，则需通过励磁控制 •UG
系统增加励磁电流，从而增大Eq，以使 2 UG上升到满足运行条件；若IQ太小，造 成UG过大，则需减小励磁电流，从而减 小Eq，使UG下降到满足运行条件。
•IEF2 •IEF1
•IQ1
•IQ2 •I
Q
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电力系统自动装置原理第3章
控制无功功率的分配
•参考 •相位
•设机端电压恒定。正常情况下，发电机
•Eq •jxdI
机械输入功率Pm和电磁输出功率PG维持 相等，Pm只受调速器的控制，与励磁电
G •U
• G
流大小无关。在此可令Pm维持恒定，因
三、对励磁系统的基本要求
《电力系统自动装置原理》教学大纲
《电力系统自动装置原理》课程大纲一. 适用对象适用于电力工程及自动化专业学生二. 课程性质电力系统自动装置原理是电力系统及其自动化专业的重要专业课，也是电气工程专业本科生的核心课程之一。
电力系统自动装置原理是电力系统自动化的三个主要内容之一，主要讲述位于变电站或发电厂内的间隔自动装置，它涉及到计算机技术和通讯技术。
通过对电力系统一次设备进行必要的自动控制，实现电力系统的经济、可靠、安全运行。
本课程系统地介绍了电力系统自动装置的各个方面，包括：自动装置的通用硬件结构与数据采样系统、发电机的自动并列原理、发电机的励磁控制系统、励磁控制系统的动态特性、发电机有功功率自动调节、电力系统低频减载装置的原理。
通过本课程的学习，学生将对电力系统自动装置的原理有较深的理解，并具有在工作中继续深入研究的自学能力，同时为电力系统其它研究方向的学习打下基础。
前序课程：电机学、发电厂及变电站电气系统、电力系统分析三. 教学目的学生应对电力系统原理和工程实际有较深刻的了解。
了解电力系统自动装置的基本概念，掌握电力系统自动装置的原理、电力系统工程应用方法以及电力系统自动装置的分析、设计方法。
培养学生具有分析电力系统控制过程及设计控制器的能力。
学生将进一步理解与自动装置相关的其它工程应用方法。
四. 教材及学时安排教材：杨冠城，主编，电力系统自动装置原理（第四版），中国电力出版社，2007年03月学时安排：五. 教学要求第0章绪论教学要求：了解：了解电力系统及其运行、电力系统自动装置的通用硬件结构掌握：电力系统自动控制的划分、掌握自动装置的基本范畴应用：内容要点：0.1 电力系统及其运行0.2 电力系统自动控制的划分0.3 本课程的主要内容第1章自动装置及其数据的采集原理教学要求：了解：电力系统自动装置的功能范畴和应用范围掌握：自动装置的组成；采样、量化与编码技术；交流采样的电量计算和前置算法应用：应用交流采样的电量计算和前置算法来分析自动装置的采样过程内容要点：1.1自动装置的组成1.2采样、量化与编码技术1.3交流采样的电量计算和前置算法第2章同步发电机的自动并列教学要求：了解：准同期并列的基本原理掌握：自动并列装置的工作原理、频率差与电压差的调整应用：微机型（数字型）并列装置的组成内容要点：2.1 准同期并列的基本原理2.2 自动并列装置的工作原理、频率差与电压差的调整2.3 微机型（数字型）并列装置的组成第3章同步发电机励磁控制自动系统教学要求：了解：同步发电机励磁自动控制系统的基本概念。
电力系统自动装置课程复习要点
《电力系统自动装置》课程复习要点课程名称：《电力系统自动装置原理》适用专业：电力系统自动化辅导教材：《电力系统自动装置原理》（第5版）杨冠城主编绪论1、电力系统自动化对安全、经济、优质运行的作用；2、电力系统自动化的基本内容；3、电力系统的运行状态与调度控制。
第一章自动装置及其数据的采集处理第一节自动装置的组成微机，工控机，集散控制系统，现场总线控制系统第二节采样、量化与编码技术第三节交流采用的电量计算和前置算法香农采样定理，量化，编码，前置处理(标度变换，数据检验，线性化，滤波)，电量计算第二章同步发电机的自动并列第一节概述第二节准同期并列基本原理第三节自动并列装置的工作原理第四节频率差与电压差的调整第五节微机型（数字型）并列装置的组成同步运行、并列操作、准同步并列、自同步并列、同步并列条件、导前时间、自动准同步装置基本功能、整步电压等。
从框图上熟悉线性整步电压的获得方法、波形及特点。
在此基础上掌握ZZQ—5型装置的构成及功能，通过构成框图和波形图掌握合闸部分各环节的原理，尤其是合闸方框图的原理，熟悉频差方向鉴别方法及对调频部分的基本要求、调频部分的构成方框图，分析波形及特点；了解压差大小和方向鉴别的方法及调压部分的构成；清楚各部分之间的联系及ZZQ—5型装置的主要技术参数；对数字式并列装置的特点、硬件、软件有一定的了解。
第三章同步发电机的励磁自动控制系统第一节概述第二节同步发电机励磁系统第三节励磁系统中的整流电路第四节励磁控制系统调节特性和并联机组间的无功分配第五节励磁调节装置原理理解励磁系统的作用和对自动调节励磁装置的基本要求，励磁方式、励磁调节方式及特点；能分析可控整流电路的作用、工作原理及工作特性；掌握励磁调节器的构成、工作原理、工作特性；明确励磁调节器静特性调整的原因、内容及目的；熟悉强励、灭磁的定义及工作原理。
第四章励磁自动控制系统的动态特性第一节概述第二节励磁控制系统的传递函数第三节励磁自动控制系统的稳定性第四节励磁自动控制系统对电力系统稳定的影响1、励磁控制系统的传递函数，励磁机，励磁调节器(测量比较，综合放大，功率放大)，发电机及整个励磁控制系统的传递函数2、励磁控制系统的稳定分析(根轨迹方法)，改善方法(励磁系统稳定器)3、发电机的详细动态特性，励磁系统稳定器对电力系统稳定性的影响，及电力系统稳定器(PSS)第五章电力系统频率和有功功率的自动调节第一节电力系统的频率特性第二节调速器原理第三节电力系统的频率调节及其特性第四节电力系统自动调频第五节电力系统的经济调度与自动调频了解电力系统调频的实质和重要性；了解负荷的静态频率特性及负荷调节效应；了解调速器的工作原理及其静态调节特性、配有调速器的发电机组的功率频率特性，以及发电机组的频率调节特性与机组间有功功率分配的关系.应当掌握电力系统的调频方式和调频准则,建立起经济调度与自动调频的基本概念.第六章电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置第一节概述1、频率下降多电力系统的影响第二节自动低频减载1、自动低频减载的工作原理：最大功率缺额，动作顺序（分级），级差的选择（选择性与否），每级切除的负荷的限制，防误措施第三节其他安全自动控制装置1、自动解列，水轮机低频自启动，自动切机，电气制动教学方式与考核教学方式：面授辅导考核方式：考勤、开卷考试电力系统自动化装置复习资料一：选择1、同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（）。
电力系统自动装置电子教案及讲义
第一章：电力系统自动装置概述1.1 电力系统自动装置的定义1.2 电力系统自动装置的作用1.3 电力系统自动装置的分类1.4 电力系统自动装置的发展历程第二章：保护装置2.1 保护装置的概述2.2 保护装置的分类2.3 保护装置的工作原理2.4 保护装置的应用案例第三章：自动控制系统3.1 自动控制系统的概述3.2 自动控制系统的分类3.3 自动控制系统的工作原理3.4 自动控制系统的应用案例第四章：电力系统自动装置的运行与维护4.1 电力系统自动装置的运行管理4.2 电力系统自动装置的维护保养4.3 电力系统自动装置的故障处理4.4 电力系统自动装置的运行与维护案例第五章：电力系统自动装置的设计与开发5.2 电力系统自动装置的设计流程5.3 电力系统自动装置的开发工具5.4 电力系统自动装置的设计与开发案例第六章：电力系统自动装置的工程应用6.1 工程应用概述6.2 保护装置在工程中的应用6.3 自动控制系统在工程中的应用6.4 工程应用案例分析第七章：电力系统自动装置的调试与测试7.1 调试与测试的基本概念7.2 保护装置的调试与测试7.3 自动控制系统的调试与测试7.4 调试与测试案例分析第八章：电力系统自动装置的常见问题与解决策略8.1 常见问题分析8.2 保护装置的问题与解决策略8.3 自动控制系统的问题与解决策略8.4 问题解决案例分析第九章：电力系统自动装置的技术改进与创新9.1 技术改进与创新的重要性9.2 保护装置的技术改进与创新9.3 自动控制系统的技术改进与创新9.4 技术创新案例分析第十章：电力系统自动装置的发展趋势10.1 发展趋势概述10.2 保护装置的发展趋势10.3 自动控制系统的发展趋势10.4 发展趋势案例分析第十一章：电力系统自动装置的故障分析与诊断11.1 故障分析与诊断的重要性11.2 保护装置的故障分析与诊断11.3 自动控制系统的故障分析与诊断11.4 故障分析与诊断案例分析第十二章：电力系统自动装置的可靠性评估12.1 可靠性评估的基本概念12.2 保护装置的可靠性评估12.3 自动控制系统的可靠性评估12.4 可靠性评估案例分析第十三章：电力系统自动装置的节能与环保13.1 节能与环保的意义13.2 保护装置的节能与环保措施13.3 自动控制系统的节能与环保措施13.4 节能与环保案例分析第十四章：电力系统自动装置的通信技术14.1 通信技术在电力系统自动装置中的应用14.2 保护装置的通信技术14.3 自动控制系统的通信技术14.4 通信技术案例分析第十五章：电力系统自动装置的未来挑战与机遇15.1 未来挑战概述15.2 保护装置的未来挑战与机遇15.3 自动控制系统的未来挑战与机遇15.4 未来挑战与机遇案例分析重点和难点解析本文主要介绍了电力系统自动装置的相关知识，包括概述、保护装置、自动控制系统、工程应用、调试与测试、常见问题与解决策略、技术改进与创新、发展趋势、故障分析与诊断、可靠性评估、节能与环保、通信技术以及未来挑战与机遇。
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置原理是指利用电气传动和控制技术对电力系统的运行进行监控、控制和保护的一套技术系统。
其包括各种自动装置及所需的电源、灯光、信号、指示器等各种设备，它是保证电力系统工作稳定、可靠的关键设备，具有很高的安全性和可靠性。
其中，自动装置是自动化工程设备中最基本的部分，它能够根据瞬态过程的特点自行完成相应的判断和动作，自动对电力系统进行控制和保护，从而减轻操作员的负担。
电力系统自动装置分为保护、自动控制和辅助设备三种类型，每种类型都有其独特的原理。
保护装置的原理是通过对电力系统中各种故障状态进行检测，当电力系统出现故障时以最短的时间将故障分离出去，从而保护系统的正常运行。
保护装置的种类比较繁多，但其原理都是相似的，都是通过对电流、电压、功率等参数进行检测，并与预设参数进行比较，以判断是否存在故障，并触发相应的保护动作，从而避免故障向系统传递，减轻对电力系统的影响。
自动控制装置的原理则是根据电力系统的工作条件、设定值和控制规律，对电力系统进行控制，以达到系统的最佳运行状态。
其主要特点是具有自动调整功能，它能够以较高的速度、精度、稳定性来自动完成各种电力系统的控制任务，提高电力系统的可靠性和运行效率。
辅助装置的原理主要是通过对电力系统进行测量、计算、记录和报告等手段，获取电力系统的各项参数数据，以提供控制保护、预警报警、运行维护等方面的支持。
辅助装置还可以对电力系统进行实时监测、故障诊断和状态评估，以提高系统的可靠性和运行效率。
总之，电力系统自动装置原理是一种基于电气传动和控制技术的电力系统监测、控制和保护技术，它具有很高的安全性和可靠性，在电力系统的规划、设计和运行中起着至关重要的作用。
电力系统自动装置电子教案及讲义
电力系统自动装置电子教案及讲义第一章：电力系统自动装置概述1.1 课程简介本章主要介绍电力系统自动装置的定义、作用和分类。
使学生了解电力系统自动装置的基本概念，掌握其重要性以及在电力系统中的应用。
1.2 教学目标1. 了解电力系统自动装置的定义和作用；2. 掌握电力系统自动装置的分类及特点；3. 理解电力系统自动装置在电力系统中的重要性。
1.3 教学内容1. 电力系统自动装置的定义和作用；2. 电力系统自动装置的分类及特点；3. 电力系统自动装置的应用实例。
1.4 教学方法采用讲授法，结合案例分析，使学生掌握电力系统自动装置的基本概念和作用。
1.5 教学评估通过课堂问答、作业和课后讨论等方式评估学生对电力系统自动装置的理解和掌握程度。
第二章：电力系统自动装置的基本原理2.1 课程简介本章主要介绍电力系统自动装置的基本原理，包括保护装置、控制装置和自动化装置等。
使学生了解电力系统自动装置的工作原理，掌握其基本构成和功能。
1. 了解电力系统自动装置的基本原理；2. 掌握电力系统自动装置的基本构成和功能；3. 理解保护装置、控制装置和自动化装置在电力系统自动装置中的作用。
2.3 教学内容1. 保护装置的基本原理和功能；2. 控制装置的基本原理和功能；3. 自动化装置的基本原理和功能。
2.4 教学方法采用讲授法，结合实例分析，使学生掌握电力系统自动装置的基本原理和功能。
2.5 教学评估通过课堂问答、作业和课后讨论等方式评估学生对电力系统自动装置基本原理的理解和掌握程度。
第三章：电力系统自动装置的分类及应用3.1 课程简介本章主要介绍电力系统自动装置的分类及应用，包括继电保护装置、自动化装置、控制装置等。
使学生了解电力系统自动装置的多种类型，掌握其在电力系统中的应用和实例。
3.2 教学目标1. 了解电力系统自动装置的分类；2. 掌握电力系统自动装置的应用和实例；3. 理解不同类型自动装置在电力系统中的作用。
电力系统自动装置原理重点
总结人：张英杰电力系统自动装置原理重点·绪论1. 电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。
2. 调度控制中心对所管辖的电力系统进行监视和控制、其主要任务是合理地调度所属各发电厂的出力，制定运行方式，及时处理电力系统运行中所发生的问题，确保系统安全经济运行。
3. 电力系统自动控制的划分：①电力系统自动监视和控制；②发电厂动力机械自动控制；③电力系统自动装置；④灵活交流输电系统；⑤电力安全装置。
4.·第二章 同步发电机的自动并列1. 并列操作：将同步发电机并入电力系统参加并列运行的操作。
2. 任一母线电压瞬时值：sin()m u U t ωϕ=+ （电压幅值、频率、相角）3. 同步发电机组并列时遵循的原则：（问答）① 并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不应超过待并发电机额定电流的1~2倍。
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，以减小对电力系统的扰动。
4. 同步发电机并列方法：①准同期并列；②自同期并列。
（一般采用准同期并列） 准同期并列：设待并发电机组G 已经加上励磁电流，其端电压为G U •，调节待并发电机组G U •的状态参数使之符合并列条件。
5. 并列的理想条件：6. 不满足准同期并列的后果？① 电压幅值差：冲击电流主要为无功电流分量；② 合闸相角差：当相角差较小时，这种冲击电流主要为有功电流分量；③ 频率不相等：待并发电机需经历一个很长的暂态过程才能进入同步运行状态，严重时甚至失步。
7. 自同期并列：自同期并列操作是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近于电网频率，滑差角频率x ω不超过允许值，且在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断路器QF ，接着立即合上励磁开关SE ，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。
（不能用于两个系统间并列操作）8. 准同期并列装置的两种原理：恒定越前相角、恒定越前时间。
电力系统自动装置讲解学习
电力系统自动装置1、电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。
例如按运行计划将发电机并网运行的操作为正常操作。
电网突然发生事故，为防止事故扩大的紧急操作为反事故操作。
第一章1、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，这个过程称为采样过程。
采样后的脉冲信号Xs(nTs)为采样信号。
0，Ts,2Ts，.…,各点为采样时刻，τ为采样时间，Ts为采样周期，其倒数f s=1/Ts称为采样频率。
实际应用中，τ〈〈Ts。
2、设x(t)是带限信号，其频谱限制在0≤Ω≤Ωm的范围之内，Ωm是可能的最高频率，其频谱称为基带频谱。
当Ωs≥2Ωm时，理想采样信号频谱中，基带频谱以及各次谐波调制频谱彼此不会重叠，这样就得到一个重要不等式Ωs≥2Ωm，这就是著名的香农采样定理。
它指出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.电压和频率是电能质量的两个主要指标。
电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置。
第二章：同步发电机的自动并列1、同步发电机组并列时应遵循如下的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过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，以减小对电力系统的扰动。
2、实行并列条件为：1、频率差不大于额定频率的0.2%~0.5%。
2、电压差不超过额定电压幅值的5%~10%。
3、相位差不大于5º并列的理想条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为0。
7.电压幅值不相等，冲击电流主要为无功分量；合闸相角差不等于0，当相角差较小时，冲击电流主要为有功电流分量；8.准同期并列装置采用的提前量有恒定越前相角和恒定越前时间两种。
9.自同并列装置检测并列条件的电压人们常称为整步电压。
正弦型整步电压，线性整步电压3、准同期并列：先加励磁，再合断路器；自同期并列：先合断路器，后加励磁。
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置是指在电力系统中，通过各种自动装置和保护设备来实现对电力系统的监测、控制和保护。
其原理是利用各种电气、电子设备和控制系统，对电力系统中的各种故障和异常情况进行监测和判断，然后采取相应的措施，以确保电力系统的安全、稳定和可靠运行。
首先，电力系统自动装置需要实时监测电力系统的各种参数，如电压、电流、频率、功率因数等。
通过各种传感器和监测装置，可以实时获取电力系统的运行状态，及时发现电力系统中的异常情况。
其次，电力系统自动装置需要对电力系统中的各种故障和异常情况进行判断和识别。
通过对监测到的各种参数进行分析，可以判断出电力系统中是否存在短路、过载、接地故障等情况，从而及时采取相应的保护措施。
然后，电力系统自动装置需要实现对电力系统的控制。
一旦发现电力系统中存在故障或异常情况，自动装置需要能够自动切除故障部分，实现对电力系统的局部或整体控制，以防止故障扩大，保证电力系统的安全运行。
最后，电力系统自动装置需要实现对电力系统的保护。
通过各种保护装置和自动开关，可以对电力系统中的各种设备和线路进行保护，确保在发生故障时能够及时切除故障部分，保护设备和线路不受损坏。
总之，电力系统自动装置的原理是通过实时监测、判断、控制和保护，对电力系统进行全面的监测和保护，以确保电力系统的安全、稳定和可靠运行。
这不仅提高了电力系统的运行效率，也保障了电力系统的安全性，对于现代化电力系统的建设和运行具有重要意义。
校园网电力系统自动装置原理
磁阻发送器 频率－电压变送器
2. 功率测量及其给定 3. 转速和功率给定环节 4. 电液转化器及液压系统
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四、数字式电液调速器 控制电路的功能通过微机实现。 调速器的调节规律由计算机实现。 首先建立数学模型，制定控制原则， 其次编程用软件实现控制规律。 计算结果经过D/A变换输由出去控制电/液压转换， 再由液压伺服系统控s
PG
(s)
Kn 1 sTn
KT 1 sTT
Pc (s) s
发电机输出功率增量的稳态值PG，可由终值定理得：
PG
(s)
lim[s
s0
Pc
(s)]
KnKT Pc
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（四）单区域系统
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谢谢您的观看！
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第五章 电力系统频率及有功功率的自动调节
第一节 电力系统频率特性 第二节 调速器原理 第三节 电力系统的频率调节系统及其特性 第四节 电力系统自动调频 第五节 电力系统的经济调度与自动调频
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第三节 电力系统的频率调节系统及其特性
一、调节系统的传递函数 （一）调速器的传递函数
水轮机：Gn (s)
1 TW 0.5TW s
s 1
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（三）汽轮发电机组的传递函数
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发电机与无穷大系统并联运行，
发电机功率变化对系统频率没有影响。
PT
(s)
PG (s)
Kn 1 sTn
KT 1 sTT
电力系统自动装置原理-第3章
AE
~ 100Hz
VS
磁场 开关 G
TA TV AVR
~
400Hz 自励恒 压调节
• 交流中频副励磁机的起励电压较高，它也需要外加起励电 源。 • 缺点：加长了发电机主轴长度；副励磁机和自励恒压调节 器的故障均可使发电机组失磁（解决办法之一：副励磁机 以永磁发电机充当）；当发电机容量增大后，转子电流相 应增大，给滑环的正常运行和维护带来困难。
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改善运行条件③
系统低负荷运行时，发电机的励磁电流不大。若此时 系统发生短路故障，其短路电流较小，且随时间衰减， 以致于带时限的继电保护不能正确工作。这时，可增 加励磁，从而增加短路电流，使继电保护正确工作。
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水轮发电机组的强行减励
水轮发电机组发生故障突然跳闸时，调速系统不能迅速 关闭导水叶（惯性作用的结果），致使转速急剧上升， 如不采取措施迅速降低发电机的励磁电流，则发电机电 压有可能升高到危及定子绝缘的程度（在励磁电流一定 时，转子转速上升，定子绕组切割磁力线的速度加大， 从而使Eq增大。）
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对励磁功率单元的要求
①具有足够的可靠性和调节容量，以适应各种工况的需要； ②具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。 励磁顶值电压UEFq：强励时励磁功率单元可能提供的最高 输出电压值。
强励倍数：励磁顶值电压UEFq与额定工况时的励磁电压 UEFe之比（视制造和成本，常取1.6~2）。
励磁电压上升速度：衡量励磁功率单元动态行为（快速响 应能力）的指标。具体指标有两种，即励磁电压响应比 和响应时间 。
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励磁电压响应比
UEF(V)
d c
通常，将励磁电压在最初 0.5秒内上升的平均速率定义为 UEFe a 励磁电压响应比。具体求法为： 因为励磁电压曲线下的面 积增量对应于该时间段内转子 磁通量的增量，即 G = 1 Δ UEF (t )dt k 0
大学课件 电力系统继电保护 第三章第五节 距离保护的振荡闭锁
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即振荡中心在保护的反方向上，振荡时测量阻抗末端轨迹
的直线OO’在第三象限内与Z∑相交，不会引起方向阻抗特 性保护的误动作。
• 3 电力系统振荡对距离测量元件特性的影响
在图3-29所示的双侧电源系统
中，假设M、N两处均装有距离保
护，其测量元件均采用圆特性的
方向阻抗元件，距离Ⅰ段的整定
阻抗为线路阻抗的80%，则两侧
TDW的选择原则：
正向区内 Ⅰ段保护有足够时间可靠跳闸 故障时 Ⅱ段保护能可靠起动并实现自保持
时间不应小于0.1s
区外故障引 测量阻抗不会在故障后的 起振荡时 TDW时间内进入动作区
将故障线路跳开
所以，通常情况下取TDW=0.1s~0.3s，现代数字保护中， 开放时间一般取0.15s左右。
系统正常运行或静态稳定被破坏时：
KZ1----整定值 较高的阻抗元件 KZ2----整定值 较低的阻抗元件
在Z1动作后开 放△t的时间
这段时 Z2动作 间内
Z2不动作
开放保护直到Z2返回 保护不会被开放
它利用短路时阻抗的变化率较大，Z1、Z2的动作时间差
小于△t，适时开放。测量阻抗每次进入Z1的动作后，都会
开放一定时间。
由于对测量阻抗变化率的判断是由两个不同大小的阻抗 圆完成的，所以这种振荡闭锁通常俗称“大圆套小圆”振荡闭 锁原理。
系统振荡时，安装在M点处的测量元件的测量阻抗为：
Zm
UM IM
EM
IM ZM IM
EM IM
ZM
1 1 e j
Z ZM (3 130)
Im
E Z
EM (1 e j ) Z
1 e j
1 cos
j sin
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(3)移相和脉冲形成电路 主控制单元计算输出的移相控制信号是一个数字量， 要用来控制晶闸管的触发角，需要数字/脉冲电路。
移相原理：把控制触发角换算成对应的延时ta，再折 算成对应的计数脉冲个数D。 t T 角度换算成D的公式为： 360
D t f c Tf c 360
(4)整流器接口电路 在控制单元和门极驱动接口之间实现电气隔离。同时 还具备监控功能。 (5)门极驱动电路 门极驱动接口输出的脉冲应具有足够的功率，应有一 定的陡度、幅度和宽度。 微机发出的数字信号都是TTL电平，直接触发功率不 够，励磁控制中都有脉冲放大环节。
局部总线接口中扩展支持部分
1） 系统设置跳线：确定系统运行方式
2）实时时钟：日历时钟、可编程中断、矩形波发生器 3）WATCHDOG定时器：提高系统可靠性
4）总线终端网络：提供无源网络和上位电阻支持
（3） 存储器部分 包括译码、写保护、存储器、后备电池等。
3 移相触发单元 晶闸管构成的全控整流桥是励磁系统的功率单元。 晶闸管需要按照一定的次序导通，需要按照一定的次 序对晶闸管的门极施加触发脉冲，这是移相触发单元 的任务。 移相触发单元产生可调相位的脉冲，用来触发晶闸管， 使其触发角能随着主控制单元输出的控制数据而改变， 以控制晶闸管整流电路的输出，从而调节励磁电流。 可控整流电路要求触发脉冲各相的控制器相同，晶闸 管触发脉冲与主电路的相位配合关系称为同步。
三相桥式全控整流电路中，触发脉冲： +A -> -C -> +B -> -A -> +C -> -B (1)励磁调节器对移相触发单元的要求： 1） 触发脉冲移相范围要符合相应可控整流电路的要求。 2）触发脉冲要有足够的功率（对电压、电流幅度有要 求），使晶闸管元件可靠的导通。 3） 触发脉冲的上升前沿要陡，上升时间10us左右。触 发脉冲要有一定的宽度，一般宽度要不小于100us，通常 为1ms（相当于50Hz正弦波的18度） 4） 触发单元与主电路隔离，以保证安全。 5） 整个移相范围保证各相触发角一致，一般各相脉冲相 位差应小于10度，三相桥式全控则小于5度。
门极驱动接口单元电路
4 人机接口 （1） 程序调试：面向软件专职人员 （2） 参数设定与维护：面向电厂技术人员 （3） 运行操作：面向值班运行人员 数字式励磁调节器的人－机接口主要考虑满足现场人 员的要求，更具有智能化的优势。
（二）调节和控制的数学模型 1 概述
按偏差的比例、积分和微分进行控制的PID调节器，是连续 控制系统中技术成熟、应用广泛的一种调节器。 PID参数可以在线整定。
东南大学远程教育
电力系统自动装置原理
电能系统基础
第二十三讲 主讲教师：陈 中 东南大学电气工程系
（2） 局部总线接口部分 由超大规模集成电路和可编阵列逻辑芯片实现，主要 用于系统集成，包括系统时钟发生器、总线控制器、 中断控制器、计时/定时器、动态RAM管理等
BIOS 地址缓冲器 数据缓冲器 控制总线缓冲器 协处理器 DRAM 中央处理器CPU 局部总线接口 字符发生器 显示缓冲区
移相触发单元的工作包括：将控制单元的触发脉 冲经过光电隔离后实现功率放大，通过同步、移 相环节，在经过脉冲变压器形成陡度、幅值和宽 度，送至晶闸管的触发端，足以保证晶闸管的可 靠导通。
移相控制 信号
至晶闸动接口
整流器接口
移相
(2)同步电压整型电路 同步电压整型电路将同步变压器的二次电压整形 为方波，在其上升沿作为控制角的计时起点。