电力系统自动化复习资料上课讲义
电力系统自动化 复习资料
心之所向，所向披靡第一章1.自动装置的硬件结构：微型计算机系统，工业控制计算机系统，集散控制系统，现场总线系统。
2.采样：对连续的模拟信号想X （t ），按一定的时间间隔T ，抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样；采样周期：周期性采样控制系统中两次采样之间的时间间隔 ；采样定理：采样定理又称奈奎斯定理，是指在模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率大于信号中最高频率的2倍，采样之后的信号完整保留了原始信号中的信息。
3.前置处理包含的环节：采入数据，标度变换，有效性检验，线性化处理，数字滤波，数据保存。
第二章 1并列操作：将发电机投入到系统并列运行的操作过程称发电机的并列操作；准同期并列：准同期并列是将未投入系统的发电机加上励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件（即电压、频率、相位相同）时，将发电机投入系统 ；自同期并列：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加上励磁 。
2.准同期并列的三个条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为零；意义：是得并列合闸的冲击电流等于零，并列后发电机G 与电网立即进入同步运行，极大地简化并列过程；后果：①引起较大的冲击电流②带并发电机需经历一个很长得暂态过程才能进入同步运行状态，严重时甚至失步。
3.滑差：滑差是发电机角频率与电网角频率的差值，即ωs=ωG -ωx ；滑差频率与滑差角频率的关系：ωs=2πωfs ; 滑差周期Ts 与滑差频率fs 的关系：s fs T ωπ21s ==4.略 P23 图2-6，2-75.提前发合闸信号的原因：考虑到断路器操作机构和合闸回路控制电器的固有动作时间，必须在两电压相量重合之前发出合闸信号，即取一提前量。
6.准同期并列装置的三个组成单元及功能：①频率控制单元：检测U o g 与U ox 间的滑差角频率ωs ，并调节待并发电机组的转速，使发电机电压的频率接近于电网频率。
②电压差控制单元：检测U o g 与U o x 间的电压差，且调节发电机电压Ug ，使它与Ux 间的电压差值小于规定允许值，促使并列条件形成。
电力系统自动化复习资料(打印)(习题版本)讲解
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。
（正确）2在IEC 61850标准中规定，只有逻辑节点不能交换数据。
（错，改为能）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。
（错，改为过程层）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（错，改为改变）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。
（正确）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，即等耗量微增率则（错改为相等）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式。
（正确）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。
（错改为大多）9主导发电机法调频，调频过程较快，最终不存在频率偏差。
（错改为慢）10 正调差系数，有利于维持稳定运行。
（正确）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。
（错改为低）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。
（错改为不能）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；（错改为以下）14 大量传输无功会导致小的功率损耗和电压损耗。
（错改为大）15 正调差系数，（有利）于维持稳定（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（1～2 ）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（频差）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（稳定）性。
4发电机空载电势决定于励磁电流，改变（励磁）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（没有）失灵区。
《电力系统自动化》课件
电力系统自动化的优势和挑战
电力系统自动化可以提高系统的可靠性和稳定性，实现快速故障诊断和恢复。 但同时也面临着数据安全和隐私保护的挑战。
电力系统自动化的案例研究
通过国内外的案例研究，我们可以了解到不同地区在电力系统自动化方面的 应用和经验，以及取得的效果。
《电力系统自动化》PPT 课件
电力系统自动化是指应用先进的计算机和电子技术来实现对电力系统的监控、 控制和管理，提高电力系统的稳定性和可靠性。
什么是电力系行监控、控制和管理的一种技术手段。它包括自动化设 备、数据通信和网络技术等方面。
电力系统自动化的重要性和应 用范围
电力系统自动化的重要性在于提高电力系统的稳定性和可靠性，优化能源利 用，减少能源浪费。应用范围包括电力生产、输配电、电力市场等。
电力系统自动化的基础知识
电力系统的组成和结构包括发电厂、变电站、配电网等。电力系统的运行和 控制涉及负荷管理、传输调度、故障诊断等。
电力系统自动化的技术和方法
SCADA系统和远程监控是用于实时监测和控制电力系统的关键技术。自动化设备和传感器用于采集和处理电 力系统的数据。数据通信和网络技术保障了信息的传输和共享。
电力系统自动化复习资料
1．电网调度自动化系统包括哪些功能？综合利用计算机，远动和远程通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效地帮助电力系统调度员完成调度任务。
2.SCADA系统主要功能是完成实时数据的采集、处理、监视和控制。
3.调度自动化系统中的热备用是指：主备系统同时采集数据，同时运转。
4.远动分站的遥控操作过程分为：遥控选择遥控返校遥控执行。
5.电压无功优化的目的：控制功率、控制电压、控制网损。
6.负荷调节包括无功功率与电压调节、有功功率与频率调节。
7．数据库管理系统存放的是来自各个RTU的模拟量、开关量和累积量。
8．前置机系统担负着与厂站、RTU和各分局的数据通信及通信规约解释的任务。
9.变电站综合自动化由微机继电保护和监控系统两大部分组成。
10.为满足电网调度需要，遥信变位信息以插入方式传送，要求在1S内送入主站。
11．电网调度自动化系统中，信息收集的任务主要是由人机联系系统完成。
12.网络拓扑分析是EMS高级应用软件的基础。
13.串行通信的基本形式是同步和异步。
14.电压互感器二次侧绕组的额定电压相与相之间为100V。
15.远动技术指标的遥信量中事件顺序记录站间分辨率不大于20ms.遥测量误差指标不大于±1.5%。
16.ＲＳ－２３２接口传输最长距离１５Ｍ。
17.开关量输入时要采取隔离措施，常用的耦合元件是光电耦合和继电器。
18.调度自动化的数据由变电站到调度工作站的工作流程图：各变电站RTU采集——经过通道传输——前置机接收——服务器处理——各调度工作站。
19.事故追忆：将电力系统事故发生前和发生后的运行参数记录下来，作为事故分析的基本资料。
20.远动信号：只含有两种幅值的脉冲信号，是RTU和主站间交换的四遥信息。
1．电网调度自动化系统的功能：监视控制与数据采集（SCADA）状态估计网络拓扑分析负荷预测潮流优化安全分析无功|电压控制自动发电控制功能经济调度功能调度员仿真培训功能2．直流采样：将现场不断连续变化的模拟量通过变送器转换成和被测量成线性关系的直流电压信号，再送至测控单元，测控单元对此直流量进行采样。
电力系统自动化复习资料(二)2024
电力系统自动化复习资料（二）引言：电力系统自动化是指利用现代信息技术和自动控制技术对电力系统进行监测、控制和管理的过程。
本文档是电力系统自动化复习资料的第二部分，旨在帮助读者复习相关知识，并深入理解电力系统自动化的工作原理、关键技术以及应用领域。
正文：一、电力系统自动化的概述1. 电力系统自动化的定义和作用2. 电力系统自动化的发展历程和趋势3. 电力系统自动化的基本组成和架构4. 电力系统自动化的工作原理和流程5. 电力系统自动化的应用领域和前景展望二、电力系统自动化的关键技术1. SCADA系统在电力系统自动化中的应用2. EMS系统在电力系统自动化中的作用和功能3. 自动化的通信技术和网络结构4. PLC控制系统在电力系统自动化中的应用案例5. 电力系统自动化中的数据处理和分析技术三、电力系统自动化的安全性与可靠性1. 电力系统自动化中的安全措施和防护措施2. 电力系统自动化中的故障检测和故障恢复3. 电力系统自动化中的备份和容错机制4. 电力系统自动化的可靠性评估和优化方法5. 电力系统自动化的应急预案和应对措施四、电力系统自动化的经济性与智能化1. 电力系统自动化的经济效益和节能减排2. 电力系统自动化中的负荷预测和优化调度3. 电力系统自动化中的能源管理和智能配电4. 电力系统自动化中的数据挖掘和机器学习5. 电力系统自动化中的智能感知和智能决策五、电力系统自动化的挑战与展望1. 电力系统自动化面临的技术挑战和难题2. 电力系统自动化的国内外发展现状和差距分析3. 电力系统自动化的可持续发展和研究方向4. 电力系统自动化中的人才培养和技术创新5. 电力系统自动化的展望和应用前景总结：本文档综述了电力系统自动化的基本概念、关键技术、安全性与可靠性、经济性与智能化以及面临的挑战与展望。
电力系统自动化的发展将会进一步推动电力行业的现代化和智能化，提高电网的安全稳定运行，并促进能源的高效利用和可持续发展。
电力系统自动化--总复习PPT课件
作业：1、同步发电机自动准同期的理想条件。
. 2、发电机自动准同期装置的功能是什么？
3
上海交大继续教育学院
电力系统自动化
总复习
电力系统自动化
第二章：
1、电力系统运行的任务；
2、衡量电能质量的指标；
3、同步发电机单独运行的原理及电压方程；
4、发电机的外特性及其物理意义；图2-2
5、并联运行发电机的电压电流相量图及其分析方法；图2-4
11、强行励磁的概念及作用，实现方式；
12、直流励磁机系统灭磁方法及其原理；
13、交流励磁机逆变灭磁；
14、自动调压系统基本原理；
15、微机调压器的原理及程序框图；图2-49
16、TCR自动调压工作原理；
.17、TSC自动调压实现的方法；
4
上海交大继续教育学院
总复习
第三章：
1、自动励磁调节系统的组成图3-1 2、自动励磁调节器系统动态特性分析方法 3、评价振荡励磁调节系统动态特性的常用时域性能指标图3-2 4 、自动励磁调节系统的传递函数（框图）图3-11 5 、改善自动励磁调节系统稳定性的方法 6 、电力系统稳定性概念和分类 7、同步发电机动态方程的线性化条件、矢量图 8、同步发电机的固有特性及其稳定条件 9、AVR对电力系统稳定的影响 10 、PSS的工作原理 11、暂态稳定过程、及励磁系统对暂态稳定的影响。
电力系统自动化
.
5
上海交大继续教育学院
总复习
第四章：
1. 电力系统调度的主要任务有哪些？ 2. 电力系统实行分级调度、分区调度的意义。 4. 调度自动化的“三遥”是指什么？ 5. 调度中心计算机必须具有的两个功能：SCADA与协调 6. 什么是能量管理系统(EMS)?其主要功能是什么？ 7. 简单分析SCADA系统的软件逻辑构成。 8. 调度中心为何采用双机配置系统？备用机的作用是什么？
电力系统自动化复习资料（合集五篇）
电力系统自动化复习资料（合集五篇）第一篇：电力系统自动化复习资料电力系统自动化复习资料一、名词解释（共5道题，每题4分，总分20分）1电力系统经济运行2.准同期并列3.强行励磁4.负荷的调节效应5.频率调差系数二、简答题（共12道题，每题5分，总分60分）1电力系统自动化包括哪些主要内容？2准同步并列的条件有哪些？如果不满足这些条件，会有什么后果？为什么要在δ=00之前提前发合闸脉冲？3.同步发电机的励磁系统有哪几类？4．何谓三相全控整流桥的逆变？实现逆变的条件是什么？5．频率降低较大时可能对电力系统造成什么危害？6在电力系统中，有了调速器对频率的一次调节，为什么还要引入调频器，进行二次调节?7描述积差调频法内容和特点？8电力系统的调压措施有哪些？9变电所综合自动化系统的结构主要分哪几种？各有什么特点10配电网自动化系统的基本结构是什么？11.自动低频减载的工作原理？12什么是负荷调节特性和发电机调节特性？电力系统频率特性？三、计算题（10分）某发电机采用自动准同期并列方式与系统进行并列，系统的参数为已归算到以发电机额定容量为基准的标么值。
一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗Xq''为0.128；系统等值机组的交轴次暂态电抗与线路之和为0.22；断路器合闸时间为tQF 0.4s，它的最大可能误差时间为tQF的±20%；自动并列装置最大ih''.max=2IGE±0.05s误差时间为；待并发电机允许的冲击电流值为。
求允许合闸相角差δey、允许滑差ωsy与相应的脉动电压周期。
四、论述题（10分）结合你自己所了解的某一先进的电力系统自动化设备，简述一下其工作原理，谈谈你对电力系统自动化认识。
第二篇：电力系统自动化简答题(复习资料)1.统的主要作用:答：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4改善电力系统的运行条件5水轮发电机组要求实现强行减磁2.无刷励磁系统的特点：1）无炭刷和滑环2)供电可靠性高3）励磁系统的响应速度慢4）励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰5）具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性3.有差调频法的特点：1）各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的3）频率稳定值的偏差较大4.主导发电机法的特点：1）最终不存在频率偏差2）作用有先有后，缺乏“同时性”3）调频容量的不能充分利用，整个调频过程较为缓慢4）稳态特性比较好，动态特性不够理想5.自动发电控制系统四个基本任务和要求：1）使全系统的发电机输出功率和总负荷功率相匹配2）将电力系统的频率偏差调整到零，保持系统频率为额定值3）控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，以实现各个区域内有功功率和负荷功率的平衡4）在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配6.如何确定低频减载的首级动作频率和末级动作频率？1）、第一级启动频率：这个为事故的早期，频率下降不严重，因些启动值要高些一般整定为：48.5~49Hz ,在以水电厂为主的电力系统中，因水轮机调整速度较慢，因些常取48.5Hz.。
电力系统自动化完整课件
电力企业的市场竞争力，满足用户对电能质量和供电可靠性的要求。
电力系统自动化的基本原理
闭环控制原理
通过采集电力系统的实时信息，与设定值进行比较，产生 控制指令对电力系统进行调节，使电力系统的运行状态符 合预期要求。
分层分布式结构原理
将电力系统划分为不同的层次和区域，每个层次和区域都 有相应的自动化装置进行监测和控制，实现分层分布式的 自动化管理。
03
机遇
电力系统自动化的发展也带来了诸多机遇，如提高能源利 用效率、降低运行成本、推动能源转型等。需要积极把握 机遇，推动电力系统自动化的深入发展。
06 电力系统自动化课程总 结与展望
课程重点内容回顾
电力系统自动化的基本概念和原理
包括电力系统的组成、运行方式、控制策略等。
电力系统稳态分析和暂态分析
涉及电力系统的潮流计算、稳定分析、故障处理等。
电力系统自动化装置与系统
包括自动发电控制、自动电压控制、自动频率控制等。
电力系统优化运行与调度
探讨电力系统的经济调度、优化运行等问题。
课程学习成果展示
掌握了电力系统自动化的基本理论和知识，能够理解和 分析电力系统的运行和控制问题。
了解了电力系统自动化装置与系统的原理和应用，能够 参与相关系统的设计和开发工作。
对配电网进行监视、控制和管理的系统，包括数 据采集、处理、显示、报警、控制等功能。
馈线自动化系统（FA）
对配电网馈线进行故障检测、定位、隔离和恢复 的系统，提高供电可靠性和供电质量。
3
配电自动化终端
安装在配电网中的各种终端设备，如馈线终端（ FTU）、配变终端（TTU）等，负责采集数据和 执行控制命令。
新能源并网技术
新能源并网技术是实现新能源接入电力系统的关键。电力系统自动化需要研究和发展先进的并网控制技术，以提高新 能源的利用率和系统的稳定性。
电力系统自动化复习资料
电力系统自动化复习资料一、电力系统的基本概念1、电力系统：由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
2、电力系统的特点：（1）在空间上高度分布；（2）在时间上高度互补；（3）在功能上相互协调。
二、电力系统自动化的重要性及其发展1、电力系统自动化的重要性：（1）提高电力系统的运行效率；（2）保证电力系统的安全可靠；（3）实现电力系统的节能减排；（4）提升电力系统的服务质量。
2、电力系统自动化的发展历程：（1）第一阶段：以单项自动化为主要特征，如遥测、遥信、遥调等；（2）第二阶段：以多项自动化为主要特征，如调度自动化、变电自动化等；（3）第三阶段：以综合自动化为主要特征，如能量管理系统（EMS）、配电管理系统（DMS）等。
三、电力系统自动化的主要内容1、发电厂自动化：包括发电机组控制、水处理、煤处理等环节的自动化。
2、输电线路自动化：通过远程监控和故障诊断，实现输电线路的远程监控和故障排除。
3、变电站自动化：通过自动化设备实现变电站的远程监控和操作，提高变电站的运行效率。
4、配电自动化：通过自动化设备实现配电网络的远程监控和优化，提高供电质量和可靠性。
5、调度自动化：通过调度中心实现对电力系统的统一管理和调度，保障电力系统的稳定运行。
四、电力系统自动化的未来趋势1、数字化：随着数字化技术的发展，电力系统将逐渐实现全面数字化，包括数据采集、数据处理、数据分析等方面。
2、智能化：随着人工智能技术的发展，电力系统将逐渐实现智能化，包括智能预测、智能决策、智能控制等方面。
3、网格化：随着物联网技术的发展，电力系统将逐渐实现网格化，实现各个环节之间的紧密连接和协同工作。
电力系统自动化概述电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
随着科技的发展，电力系统自动化已成为现代电力系统的核心组成部分，它涵盖了发电、输电、配电和用电等各个环节的自动化控制与优化管理。
一、电力系统自动化的基本概念电力系统自动化是指利用各种自动化设备与技术，对电力系统进行自动化控制、监测、保护与调度，以实现电力系统的安全、稳定、高效运行。
电力系统及其自动化讲课
介绍基于现代控制理论的暂态过程控制策略，如 最优控制、鲁棒控制、自适应控制等。
3
暂态过程的仿真与实验
阐述电力系统暂态过程的仿真与实验方法，包括 数字仿真、物理仿真和混合仿真等。
05
电力系统自动化装置
自动化装置的定义与分类
定义
自动化装置是指能够实现电力系 统各环节自动监测、控制、调节 和保护的设备或系统。
早期阶段
以直流电为主，主要用 于照明和简单的动力应
用。
交流电阶段直流电成为主流。
互联电网阶段
多个地区电网互联形成 大型互联电网，提高了 电力系统的稳定性和经
济性。
智能电网阶段
引入先进的通信、控制 和信息技术，实现电力 系统的自动化、智能化
和互动化。
电力系统的现状与趋势
在用电侧，自动化技术可实现用电设备的远 程监控和控制，实现用电负荷的优化调度和 管理，提高用电效率和经济效益。
自动化技术的发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的发展，未来电力系统自动 化技术将更加智能化，能够实现自适应学习、智能决策和 自主优化等功能。
集成化
未来电力系统自动化技术将更加注重与其他技术的集成应 用，如物联网、大数据、云计算等，实现电力系统的全面 互联和协同优化。
数据支持，推动电网运行和管理的智能化。
02
分布式能源的大规模接入
随着可再生能源的快速发展，分布式能源将大规模接入智能电网，提高
电网的能源利用效率和环保性能。
03
先进电力电子技术的应用
电力电子技术将在智能电网中发挥重要作用，如实现电能的高效转换、
提高电网的稳定性和可靠性等。
微电网技术展望
微电网与主网的互动优化
电力系统自动化知识讲述
电力系统自动化知识讲述1. 简介电力系统自动化是现代电力工程中的重要组成局部，主要利用计算机技术和自动控制技术，实现对电力系统的监测、控制和调度。
本文将讲述电力系统自动化的根本概念、关键技术和应用实践，并介绍其在电力工程中的重要性和作用。
2. 电力系统自动化的根本概念电力系统自动化是指利用计算机技术和自动控制技术，对电力系统进行监测、控制和调度的过程。
它包括两个主要方面：一是监测电力系统的运行状态，包括电力负荷、电压、电流等参数的实时监测和采集；二是对电力系统进行自动控制，实现对电力设备的开关操作、负荷调度等功能。
电力系统自动化的目标是提高电力系统的平安性、可靠性和经济性，满足用户对电力的需求。
3. 电力系统自动化的关键技术3.1 电力系统监测技术电力系统监测技术是电力系统自动化的根底，主要包括以下几个方面： - 实时数据采集：通过传感器和测量仪器对电力系统的关键参数进行实时采集，如电流、电压、频率等。
- 数据传输和存储：将采集到的数据通过通信网络传输到控制中心，同时对数据进行存储和备份，以供后续分析和查询。
- 数据处理和分析：对采集到的数据进行处理和分析，提取出电力系统的运行状态和故障信息，为后续的控制和调度决策提供依据。
3.2 电力系统自动控制技术电力系统自动控制技术是实现电力系统自动化的核心，主要包括以下几个方面： - 开关控制：通过控制开关设备的操作，实现对电力设备的开和关，如断路器的合闸和分闸操作。
- 负荷控制：根据电力系统的负荷需求，自动调整负荷的分配和供给，以实现电力系统的平衡和优化。
- 故障检测和隔离：通过故障检测系统，实时监测电力系统中的故障，并采取相应的措施进行隔离和修复。
3.3 电力系统调度技术电力系统调度技术是指对电力系统进行方案和调度，以实现电力供需的平衡和优化。
它主要包括以下几个方面： - 负荷预测和方案：通过对历史数据和趋势进行分析，预测未来的负荷需求，并制定相应的电力供给方案。
电力系统自动化复习资料
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= 02。
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。
《电力系统自动化》课件
通过计算机技术实现电力系统自动化的人机交 互界面，方便操作人员对系统进行监控和操作。
03
电力系统自动化的主要应用
发电自动化
自动发电控制（AGC）
01
通过实时监测系统频率和联络线功率，调整发电机组的出力，
维持系统频率和联络线功率在允许范围内。
发电厂计算机监控系统
02
对发电厂内的各种设备进行实时监视和控制，提高发电厂的运
随着电力系统规模的扩大和智能化水平的提 高，如何处理和分析海量的数据成为一大挑 战。
电力系统自动化的发展使得网络安全问题日 益突出，如何保障系统安全稳定运行成为重 要议题。
人工智能与机器学习
多能互补与综合能源系统
未来电力系统自动化将更加注重人工智能和 机器学习的应用，实现更加智能化的管理和 控制。
随着可再生能源的大规模接入和多种能源的 融合发展，如何实现多能互补和综合能源系 统的优化运行将成为研究热点。
降低运营成本与提高运营效率
远程监控与管理
自动化系统可以实现远程监控和管理，减少人力成本，提高运营 效率。
能源优化
通过对电力系统的优化调度，降低能源浪费，提高能源利用效率， 降低运营成本。
自动化报表生成
自动化系统可以自动生成各类报表和统计数据，减少人工干预， 提高工作效率。
促进可再生能源的利用与发展
可再生能源接入
自动化系统可以实现对可再生能源（如太阳能、风能等）的平稳接 入，提高可再生能源的利用率。
微电网管理
自动化系统可以实现对微电网的有效管理，促进分布式能源的发展 和应用。
能源互联网
自动化系统是构建能源互联网的基础，有助于实现能源的优化配置和 共享。
面临的技术挑战与发展趋势
第五讲 电力系统自动化
系统崩溃 (切机,切负荷断开线路)
系统解列
警戒状态 (预防性控制)
紧急状态 (紧急控制)
系统保 持原状
安 全
不安 全
危 险
电力市场与最优经济运行
1. 电力市场的概念
p 电力市场是采用经济、法律等手段，本着公平竞争、自愿互 利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用电等各组成 员协调运行的管理机制和执行系统的总和。
• 2、短路故障计算，主要研究电力系统中发生故障（包 括短路、断线和非正常操作）时，故障电流、电压及其 在电力网中的分布。短路电流计算是故障分析的的主要 内容。短路电流计算的目的，是确定短路故障的严重程 度，选择电气设备参数。整定继电保护，分析系统中负 序及零序电流的分布，从而确定其对电气设备和系统的 影响。
p 电价是电力市场的杠杆和核心内容。
2. 电力市场的兴起
我国电力体制改革的三个阶段： p 第一阶段：1985年实施集资办电政策—20世纪90年代初期，
解决缺电问题。 p 第二阶段：20世纪90年代初期—1998年撤销电力工业部前，
提出逐渐实施电力体制改革，方案为：
① 政企分开、厂网分开、输供分离、实施公司化改组；
p安全控制：在电力系统各种运行状态下，为保证系统安全所 进行的各种调节、校正和控制。包括：预防性安全控制、紧急 状态下的安全控制和事故后的恢复控制。
电力系统的三大计算
• 1、潮流计算，研究电力系统稳态运行情况的一种基本 电气计算，常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件 和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电 压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。 潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
p 电力系统故障主要包括单相接地短路、两相接地短路、两相 短路、三相短路、断线等；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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= 02. 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测器的动作次序来实现滑差检查，如果将 按允许滑差 下恒定越前时间 的相角差 进行整定，当 时SSY YJ A t t ωω= 当SY S ωω>时 YJ A t t <当SY S ωω=时 YJ A t t =当SY S ωω<时 YJ A t t > 只有当YJ A tt > ，即恒定越前相角电平检测器先于越前时间动作时，才说明这时的 小于允许滑差的频率 ，从而作出频率差符合并列条件的判断。
6．如何检出两正弦波形电压的同相点和反相点？画出波形图并说明工作原理。
将G U 和X U 的正弦波换成与主频率和相位相同的一系列方波，方波的幅值与 G U 、X U 的幅值无关。
在两个输入信号的电平相同时输出为高电平“1”，两者不同时则输出为低电平“0”。
7.何谓滑差、滑差周期？与发电机Ug 和系统Us 的相角差δ 有什么关系？频差 f s ：f f f x G s -=电角速度之差称为滑差角速度，简称滑差，用ωs 表示：tte Gu Gu xu o o o o sLu ()e (-()π2to o ox G s ωωω-=,滑差周期为s s s f T 12==ωπ它们都是描述两电压矢量相对运动快慢的一组数据。
t S ωδ=8.简述交、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靠机械整流子换向整流，是过去常用的一种励磁方式。
但励磁电流过大时，换向很困难。
优点：控制方便,点：有滑环、电刷易产生火花，可靠性不高结构复杂，不易维护.交流励磁机系统的核心设备是交流励磁机，要求其响应速度很快。
所以大型机组交流励磁机采用他励方式. 他励交流励磁机励磁系统优点：响应速度快（相对DC ）；容量较大（相对DC ）缺点：有滑环、电刷易产生火花，可靠性不高结构复杂，不易维护. 无刷励磁系统优点：维护工作量少；可靠性高无接触磨损，电机绝缘寿命长缺点：响应速度慢不能直接灭磁对机械性能要求高.9.何谓同步发电机励磁控制系统静态工作特性？何谓发电机端电压调差率？同步发电机励磁控制系统的静态工作特性是指在没有人工参与调节的情况下，发电机机端电压与发电机电流的无功分量之间的静态特性。
此特性通常称为发电机外特性或电压调节特性，也称为电压调差特性。
发电机机端电压调差率指磁调节器的调差单元投入、电压给定值固定、发电机功率因数为零的情况下，发电机无功负荷从零变化到额定值时，用发电机额定电压的百分数表示的发电机机端电压变化率。
10、电力系统自动化的内容及分类：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。
（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12、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。
13、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.14、何为滑差、滑差周期？与U g 和U s 的相角差δ有什么关系？15、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？16、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。
17、自动准同期装置如何实现：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，使发电机的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。
18、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因此数值角差还包括发电机电压母线电压的初始相角的差值和并列合闸信号。
⑵用数值角差可实现同期装置的断路器主触头闭合瞬间待并发电极电压与母线电压间的瞬时相角差为零，减少系统的冲击。
19、线性整步电压包含了同期的哪些信号？采用线性整步电压可实现同期装置的哪些功能？答，线性整步电压包含了同期的恒定越前时间信号和并列重合闸信号。
可实现获得相应的越前时间，使并列瞬间相角差为零和滑差检测。
20、为什么越前时间称为“恒定越前时间”？它由什么决定？答，越前时间由自动准同期装置和断路器的合闸动作时间决定，与滑差及压差无关，所以称为恒定越前时间。
恒定越前时间：t d=t c+t DL,式中t c为自动准同期装置的动作时间；t DL为断路器合闸时间21、微机式同期装置为什么可实现角差预测？本教材讲了哪些预测方法？答⑴因为微机具有存储程序运行的功能，即使在加速度滑差或随机滑差的情况下，也能获得较准确的越前时间⑵有微分预测法、积分预测法。
22、微机同期装置怎样实现了合闸脉冲的发出？答，利用整流滤波的方法，将V s与V g都变成相应的直流电压，然后使用模—数转换芯片，将其变成数值，送入微机的比较程序即可，若差值在允许范围内，同时滑差允许，数值角差允许在此瞬间发出并列命令，使断路器触头在δ=0时闭合。
23、模拟式同期装置怎样实现合闸脉冲的发出？答、模拟式同期装置中角差U g是否滞后于U S来判定ωs>0或ωs<0，技术方案及具体工作原理是通过区间鉴别或滞后鉴别两个措施来实现的，压差由电压测量，电压比较器及脉冲展宽和脉冲间隔等电路来判断电压差的方向，改变均压脉冲间隔等功能，合闸脉冲与微机一样。
24、简要分析影响电能质量的主要原因？答、电能质量指标有电压、频率与波形。
波形问题主要由谐波造成，现在由于大量的可控硅元件的采用造成较大的五次及以上的谐波。
频率问题主要是整个系统发送的与消耗的有功能率的平衡问题。
电压问题主要与系统的无功功率平衡问题有关。
25、励磁调节对同步发电机的运行有什么作用？答，在事故情况下，系统电压严重下降，说明系统非常缺少无功功率，这时，励磁调节可使同步发电机尽可能的向系统增大无功功率，从而使系统稳定，可见励磁调节系统可增加、无功功率，同步发电机的励磁电流必须随着无功负荷的变化而不断的调整，才能满足电能质量的要求，可见励磁调节还有调节励磁电流的作用。
26、电力系统对发电机的自动调压器的基本要求是什么？答，⑴有足够的调整容量⑵有快速的响应速度⑶有很高的运行可靠性。
27、简要说明超高压、长输电线路的特点？答，超高压、长输电线路运行时，两端都有电压资源，运行电压高。
线路一般都很长线路一般都很长，总长在800~1000km以上。
线路对地电容的容性无功功率与运行电压有关，其值与电压平方成正比，所以超高压、长输电线路的容性无功对电压质量影响很大，为了防止空载过电压必须在线路的首末端加装并联电容器以吸收过量的容性无功功率，无功功率在超高压、常熟店线路上不传递。