电力系统自动化课程总结

通 信 设 备
发电厂
运行状态 和参数
电力设备 自动装置
控制和 调节命令
Ｒ Ｔ Ｕ
调 制 解 调 器
通 信 设 备
通 信 设 备
调 制 和 解 调 器
远 动 终 端 接 口
调 度 计 算 机
人 机 联 系 设 备
……
变电站
上层调度中心
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电力系统调度自动化的功能
• • • • • • • • • • 电力系统监视和控制 电力系统状态估计 电力系统安全分析和安全控制 电力系统稳定控制 电力系统潮流优化 电力系统实时负荷预测 电力系统频率和有功功率自动控制 电力系统电压和无功功率自动控制 电力系统经济调度控制 电力系统负荷管理
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6. 电力系统低频减载
• 大纲要求： • 了解事故性频率降低的危害 • 理解电力系统频率的动态特性，掌握自动 低频减载的基本原理，对低频自动减载的 基本要求 • 理解自动低频减载装置的构成原理 • 掌握低频减载整定计算的原则
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事故性低频的危害及低频减载的作用
• 事故性低频将危及系统安全 • 低频减载是为了保证系统安全，防止大面 积停电，是不得已而为之的一种控制手段 ，其作用在于防止事故扩大，保障系统安 全
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准同期并列的整定计算
• • • • • • 恒定越前时间的整定 允许的角度差的计算 最大误差时间的计算 允许的滑差频率的计算 恒定越前相角的整定 自动准同期并列的基本原理：越前时间
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自动准同期装置
• • • • 自动准同期装置的基本构成 整步电压的种类和包含的信息 恒定越前时间的获得方法及典型电路 滑差检测：大小和方向
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励磁控制系统的主要任务
• • • • • • 控制发电机的端电压 合理分配并联运行发电机间的无功功率 提高电力系统运行的稳定性 改善电力系统的运行条件 防止水轮机过电压 前两条是正常运行时候的主要任务，后 三条是特殊情况下的主要任务
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对励磁控制系统的基本要求
• • • • • • 可靠性高 足够的励磁容量 足够的强励能力 电压调差率有足够的整定范围 保证发电机电压有足够的调节范围 保证自动励磁自动控制系统具有良好的调 节特性
• 频率调差系数的两种定义：空载频率和满 载频率的定义。 • 机组失灵区的影响：失灵区大小，调差系 数，误差功率的关系。 • 并联机组的有功功率分配：方程的联立。
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电力系统频率的调节方法、自动发电控 制（AGC）原理
• • • • 积差调频法的调频准则 积差调频法的特点 自动发电控制的框架 自动发电控制的原理
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调速器的基本工作原理、调速系统的静 态调节特性、一次调整和二次调整
• • • • • 什么是频率一次调整？ 一次调整主要平衡什么类型的负荷？ 什么是频率二次调整？ 二次调整主要平衡什么类型的负荷？ 调速系统的静态调节特性在一次调整和二 次调整时如何动作？
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频率调差系数、并联机组间有功功率的分配
2. 电力系统调度自动化
• 大纲要求： • 调度自动化系统的基本构成与工作原理、 调度自动化的主要功能 • 电力系统的分层调度控制 • 调度自动化系统的现状与发展趋势 • 电力系统状态估计的原因、目的和内容
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调度自动化系统的基本构成
电力设备
运行状态 和参数 控制和 调节命令
自动装置
Ｒ Ｔ Ｕ
调 制 解 调 器
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电力系统分层调度控制
• 我国分层分为国调、网调、省调、区调和 县调。 • 不同层次的调度中心所承担的任务是不同 的。 • 分层调度与集中调度相比的优点
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3. 电力系统频率和有功功率 自动控制
• 大纲要求： • 理解电力系统频率和有功功率控制的重要 性，掌握电力系统负荷的调节效应 • 理解调速器的基本工作原理、调速系统的 静态调节特性、一次调整和二次调整 • 掌握频率调差系数、并联机组间有功功率 的分配 • 了解电力系统频率的调节方法、自动发电 控制（律下降 • 最终的稳定值与功率缺额的大小成正比 • 初始的下降速率与功率缺额的大小成正比
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自动低频减载的基本原理
• 低频减载采用按轮动作，逐次逼近的方式 • 分别设置基本轮和特殊轮 • 基本轮的作用是频率降低时切除负荷防止 频率持续下降 • 特殊轮的作用是防止频率长时间悬停在较 低的频率 • 各轮加延时防止误动
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低频减载整定计算
• 掌握负荷调节效应系数的概念 • 利用负荷调节效应系数列写计算式进行计 算 • 理解切除负荷多少对系统频率的影响
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电力系统并列的要求和理想条件
• • • • • 并列的基本要求 冲击电流小 拉入同步快 并列的理想条件 实际能做到的并列条件
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准同期及其并列条件分析
• • • • • • 准同期并列的概念 自同期并列的概念 准同期并列和自同期并列的适用场合 只存在电压幅值差时并列分析 只存在相角差时并列分析 存在频率差时并列分析
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励磁控制系统的构成、励磁方式分类
• 励磁控制系统由励磁系统和同步发电机构 成 • 励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器构 成 • 励磁方式有自励、它励、直流励磁、交流 励磁等 • 了解起励、灭励、强励、强减
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励磁调节器基本构成及工作原理
• • • • • 测量比较单元 综合放大单元 移相触发单元 可控硅整流单元 机端电压发生变化时各单元输入输出如何 变化 • 各单元的静态工作特性及其合成励磁调节 器的静态工作特性
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电力系统频率和有功功率控制的重要性
• 电力系统运行的要求是安全、可靠、优质 、经济和环保。而电力系统的负荷是随机 改变的，所以电力系统调频的任务就是使 发电机的出力追随负荷的变化。 • 电力系统调频的原理：单机、单机无穷大 系统各种情况下的调整。
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电力系统负荷的调节效应
• 也叫电力系统静态频率特性 • 什么是电力系统负荷的调节效应？用什么 参数表示？其大小与哪些因素有关？ • 电力系统负荷的调节效应的特性曲线是什 么样子？
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4. 电力系统电压和无功功率自动控制
• 大纲要求： • 了解电力系统电压和无功功率控制的必要性，理 解励磁控制系统的主要任务及对励磁控制系统的 基本要求 • 了解励磁控制系统的构成、励磁方式分类；了解 起励、灭励、强励、强减 • 掌握励磁调节器基本构成，包括测量比较单元、 综合放大单元、可控整流电路、移相触发单元的 基本工作原理及典型电路 • 掌握励磁调节器的静态工作特性、励磁控制系统 的静态调节特性、电压调差系数，调差装置
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励磁控制系统的静态调节特性、电压调 差系数，调差装置
• 正调差、负调差、零调差的概念 • 电压调差系数的定义 • 调差电路的分析：相量图，根据相量图分 析是那种调差（原因）
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5. 电力系统并列（断路器的控制）
• • • • 大纲要求： 了解并列操作及其重要性 理解两种并列方法——准同期并列与自同期并列 理解滑差电压的性质，掌握准同期并列条件分析 方法、准同期并列的整定计算 • 掌握自动准同期并列的基本原理。理解自动准同 期装置的基本构成，包括滑差检测、合闸部分的 工作原理及作用。理解获得恒定越前时间的方法 及典型电路。理解均频、均压部分的作用及工作 原理。
电力系统自动化
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1. 概论
• 大纲要求： • 了解电力系统自动化对安全、经济、优质 运行的作用 • 了解电力系统自动化的基本内容 • 了解电力系统的运行状态与调度控制 • 了解本课程的目的任务及学习方法
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电力系统的运行状态与调度控制
• 正常状态：满足等式和不等式约束，主要进行经 济调度。 • 警戒状态：满足等式和不等式约束，但接近不等 式约束上下限，主要进行预防性控制。 • 紧急状态：满足等式约束，不满足不等式约束， 进行紧急控制。 • 系统崩溃：等式不等式约束均不满足，切机、切 负荷、解列等控制，尽量挽救已经解列的各个子 系统。 • 恢复状态：满足等式和不等式约束，采取预恢复 控制措施，如并列、带负荷等控制，恢复对用户 的供电。 3