校园网-电力系统自动装置原理27-第四章
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
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。
第四章 电力系统自动化技术概论 《电力系统自动装置(第2版)》教学课件
未考虑严重的故障（主要是三相短路），又 5.7
未能采取有效措施
未考虑低压电网对故障的影响
8.6Βιβλιοθήκη 合计71.9§4-1 电力系统运行控制及其自动化概述 二、调度管理的重要性及其基本工作
• 根据电力工业的基本任务和电力系统调度的工 作任务，电力系统调度的几项基本工作如下：
§4-2 配电自动化系统 二、配电自动化通信系统
• 重合器是指具有多次重合功能和自具功能的断路 器。是一种能够检测故障电流，并能在给定时间 内遮断故障电流并进行给定次数重合的控制装置。
§4-2 配电自动化系统 二、配电自动化通信系统
• 线路自动分段器（Automatic Line Sectionalizer）简称 分段器，是一种与电源侧前级开关设备相配合，在无 电压或无电流的情况下自动分闸的开关设备。
• （1）负荷预测 • （2）编制发电计划 • （3）指挥倒闸操作 • （4）事故处理 • （5）经济调度 • （6）其它一些综合性计划
§4-1 电力系统运行控制及其自动化概述
三、电力系统运行方式的编制
• 对电力系统运行方式编制的要求 （1）要有预计性 （2）要选择最优运行方式 （3）要组织系统内所有单位协同配合 （4）应符合国民经济基本方针
• 从全国来看，配电自动化工业还刚刚兴起。正处于 研制设备，培养人才，由点到面，逐步推广的阶段。 在计算机技术飞速发展的推动下，已经出现了与电 网调度自动化系统集成在一起的SCADA/EMS/DMS 系统，前述的面向对象的开放式系统的概念也应当 涵盖配电自动化领域。
§4-2 配电自动化系统 二、配电自动化通信系统
• 过流脉冲计数型分段器通常与前级开关设备（重合器 或断路器）配合使用，它不能开断短路故障电流，但 具有“记忆”前级开关设备开断故障电流动作次数的能 力。在预定的记录次数后，当前级开关设备将线路从 电网短时切除的无电流间隙内分段器才分闸，隔离故 障线路段，使前级开关设备如重合器或断路器可重合 到无障碍线路，恢复线路运行。如果故障时瞬时的或 未达预定记忆次数，分段器在一定的复位时间之后会 “忘记”其所作的记忆而恢复到预先整定的初始状态， 为新的故障发生准备另一次循环操作。
电力系统继电保护 第四章输电线路的纵联保护
3 微波通信
频段为300~30000MHz，超短波的无线电波，频带宽，信息传输容量大，传 输距离不超过40~60km；距离较远时，要装设微波中继站，以增强和传递微 波信号。通信速率快，可用于纵联电流差动原理的保护。
4 光纤通信
1.光纤通信的构成
光发射机、光纤、中继器和光接收机。
（2）正常时有高频电流方式（长时发信） 在正常工作条件下发信机始终处于发信状态，沿高 频通道传送高频电流。
优点：高频通道部分经常处于监视的状态，可靠性高；且无 需收、发信机启动元件，简化装置。 缺点：经常处于发信状态，增加了对其他通信设备的干扰时 间；也易受外界高频信号干扰，应具有更高的抗干扰能力。
（希望不动） 一侧为正 一侧为负
内部故障 （希望动作）
两侧均为正
一侧动作 一侧不动作
两侧均动作
电流相位 相位差 180
接近同相
如何应用这些特征？后面陆续予以介绍。
纵联保护：用某种通信信道将输电线 路两端的保护装置纵向联结起来，将 一端电气量（电流、功率方向等）传 到对端进行比较，判断故障在本线路 范围内还是范围之外，从而决定是否 切除被保护线路。
根据通道的构成，输电线路载波通信分为： “相-相”式 连接在两相导线之间 “相-地”式 连接在输电线一相导线和大地之间
1、输电线路载波通信的构成
继电
部分
G R
输电线路
高频阻波器 耦合电容器
连接滤波器 高频电缆
G 高频通道部分 R
接 地 开 关
继电
部分
(1)阻波器：阻波器是由 一电感线圈与可变电容器 并联组成的回路。当并联 谐振时，它所呈现的阻抗 最大（1000Ω以上），利 用这一特性，使其谐振频 率为所用的载波频率。这 样的高频信号就被限制在 被保护输电线路的范围以 内，而不能穿越到相邻线 路上去。但对工频电流而 言，阻波器仅呈现电感线 圈的阻抗，数值很小（约 为0.04Ω左右），并不影 响它的传输。
电力系统自动装置原理
2、现场总线系统中路由器的功能：主要起到路由、中继、数据交换等功能。
3、发电机并列的理想条件：W G=W X或f G=f x （频率相等）；U G=U X （电压幅值相等）；6 e=0 （相角差为零）4、同步发电机的并列方法：准同期并列、自同期并列。
5、脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息：电压幅值差、频率差以及相角差随时间变化的规律。
6、准同期并列装置主要组成：频率差控制单元、电压差控制单元、合闸信号控制单元。
7、同步发电机的准同期并列装置按自动化程度分为：半自动并列装置、自动并列装置。
8、同步发电机的励磁系统组成：励磁功率单元、励磁调节器。
9、直流励磁机励磁系统按励磁机励磁绕组供电方式的不同分为：自励式、他励式。
10、按照电压调节的原理来划分，电压调节可分为：反馈型、补偿型。
11、励磁控制系统动态特性指标：上升时间y、超调量。
p、调整时间ts.12、系统频率f和发电机转速n的关系：f=pn/60（p发电机极对数，n机组每分钟转数）13、负荷的频率调节效应系数：阮*=工n i=1ia i fi T* 发电机组的调差系数R=- f/A P G14、调速器分为：机械液压调速器、电气液压调速器。
（PI、PID）15、汽轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.5%,水轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.7%16、汽轮机长期低于49~49.5Hz以下运行时，叶片容易产生裂纹。
1、量化：把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来表示该幅值。
编码：把量化信号的数值用二进制数码表示。
2、同步发电机自动并列过程中脉动电压：方向不变，大小随时间周期性变化的电压。
3、恒定越前相角并列装置：在脉动电压U S到达6 e=0之前的某一恒定越前6 YJ相角时发出合闸信号。
恒定越前时间并列装置：在脉动电压U S到达两电压相量U G、U X重合（6 e=0）之前的某一恒定t YJ时间差时发出合闸信号。
电力系统控制与调度自动化第四章
第四章 电力系统频率控制
第三节电力系统的频率调整
一、系统频率的一次调整 电力系统中所有发电机组都装有调速器。当系统负
荷变动导致频率变化时，调速器能够感知发电机转速(频 率)的变化，自动地调节进汽阀门(或导水叶)开度，改变 发电机的有功功率，力求与系统负荷重新平衡。这是一 种完全自动化的过程。
设图4-2中系统的负荷突然 增加，综合负荷的频率特性相 应抬高。这时的稳态工作点移 至B点。
球磨机、压缩机、机床等； 第三类负荷所吸收的有功与频率的高次方成比例，
包括各种风机、高压水泵等。 系统实际负荷是上述各类负荷的组合，常称为综合
负荷。
有功负荷是和频率相关的，即
PL F ( f )
有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率-频率特 性，是负荷的静态频率特性，也称作负荷的调节效应。负 荷的综合功率-频率特性是非线性曲线，
这种现象称为负荷的频率调节 效应。
第四章 电力系统频率控制
第二节 电力系统的频率特性
在频率变化范围为45～50Hz时，综合负荷的静态频率特性接近直线。
该直线斜率
KL
PL f
当用标幺值表示时(功率以系统总负荷为基准值)：
K L*
PL* f*
KL 称负荷的单位调节功率，表示综合负荷吸收的有功随频率下降而减
第四章 电力系统频率控制
三、系统频率的三次调整
第四章 电力系统频率控制
五、主调频厂和基荷厂在频率调整中的作用
在电力系统中，调频任务须在各发电厂中进行分工， 实行分级调整。一般将发电厂分为三种：即主调频厂、 辅助调频厂和非调频厂(也称基荷厂)。主调频厂负责全 系统的频率调整，一般由一个发电厂担任；辅助调频厂 是当系统频率超过了某一规定的偏移范围后，协助主调 频厂参加调频工作，通常由少数几个发电厂担任；而非 调频厂只按调度预先下达的负荷曲线(日发电计划)运行， 不主动参加调频。
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》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。
电力系统自动装置原理 杨冠城第四章
PSS——电力系统稳定器 电力系统稳定器
PSS框图与传递函数
电力系统 自动装置原理
Kz 1 + Tz s
电力系统 自动装置原理
第二节、励磁控制系统的传递函数 第二节、
三、同步发电机传递函数
一阶惯性： GG (s ) =
KG 1 + Td′0 s
四、励磁-系统总传递函数
U G (s ) K A K G (1 + TR s ) = U REF (s ) (1 + T A s )(K E + TE s )(1 + Td′0 s )(1 + TR s ) + K A K G K R
当输电线负荷较重、转子相位角发生 振荡时，由于励磁调节器是采用按电 压偏差比例调节方式，所以提供的附 加励磁电流的相位具有使振荡角度加 大的趋势。但是，励磁调节器维持电 压是发电机运行中对其最基本的要求， 又不能取消其维持电压的功能。研究 表明，采用电力系统稳定器去产生正 阻尼转矩以抵消励磁控制系统引起的 负阻尼转矩，是一个比较有效的办法。
电力系统 自动装置原理
第三节、励磁自动控制系统的稳定性 第三节、
一、励磁系统稳定性计算
求系统的开环传递函数，求开环极点 计算以下量，以确定根轨迹的形状 （1）根轨迹渐进线与实轴的交点及倾角
（2）根轨迹在实轴上的分离点 （3）在 jω 轴交叉点的放大系数
根据劳斯判据，确定根轨迹与虚轴的交点 画出根轨迹图
I −I S E = EEA EEB I EEB iEE = (1 + S E )U E G φ = (1 + K )φ a E u E = Kφa
Ndφa dt + (1 + S E )U E GREE = u EE T du E + (1 + S )GR U = u E EE E EE E dt
电力系统自动装置原理-第04章_同步发电机励磁自动控制系统的动态特性(1-2)
• 分离角和汇合角恒等于90。
29
根轨迹的渐近线
• 若开环有限极点数n >开环有限零点数m，则将有 nm条根轨迹分支沿着渐近线伸向无穷远处。渐近
线与实轴的交点和交角分别为：
交点
n
m
pj zi
a j1
i1 (n m)
交角 = (2k+1) /(nm) ( k = 0, 1, 2, nm1 )
第四章 同步发电机励磁自动控制系统的动态特性
1
第1节 概述
一、同步发电机励磁自动控制系统动态特性应满足 的基本要求
二、同步发电机励磁自动控制系统的动态特性指标
2
动态特性应满足的基本要求
①控制系统应能稳定运行（自身空载和带载情况下稳 定运行、对电力系统的稳定运行具有积极作用或负 面影响较弱不致影响电力系统的稳定运行）；
②动态特性要良好。
3
动态特性指标
①励磁电压响应比：励磁电压在最初0.5秒内上升的平均速率。
②由励磁电压响应曲线定义的指标：发电机空载、额定转速条 件下，突然加入励磁使发电机端电压从零升至额定值时的时间
响应曲线的上升时间（tr）、超调量（p）和调整时间（ts）可
以作为动态特性指标 。
上升时间（tr）：由稳态值的10%上升到90%（或5%至95%或 0%至100%）的时间 。通常，对欠阻尼二阶系统，取0%至 100%；对过阻尼二阶系统， 取10%至90% 。
19
第3节 励磁自动控制系统的稳定性
一、概念回顾 二、励磁控制系统空载稳定性分析 三、励磁控制系统空载稳定性的改善
20
概念回顾
1．基本概念 ①控制理论分类 ②古典控制论的分析方法 ③根轨迹的定义 ④根轨迹的求取方法 2．根轨迹的直接作法（设以开环放大倍数K为参变量） 作图规则包括：
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》复习思考题
《电力系统自动装置》复习思考题绪论复习思考题1.简述电力系统自动装置的作用。
2.电力系统自动装置有哪些功能？3.电力系统自动装置有哪些类型？第一章复习思考题1、AA T装置有何用途？2、对AAT装置有哪些基本要求？3、为什么要求AAT装置只能动作一次？4、简述明备用和暗备用的含义。
5、指出图1-1中AAT装置典型一次接线属哪种备用方式，故障时如何将备用电源投入？6、AA T装置有哪两部分组成？各有什么作用？7、试简述图1-2中AA T装置的工作原理和接线特点。
8、AA T装置低电压起动时间继电器的动作时间值如何整定？为什么？9、AA T装置中的闭锁继电器延时返回时间值应如何整定？为什么？10、AA T动作时间一般是越短越好，但应考虑哪些因素？11、微机备自投有哪几种应用方式？12、并联切换和串联切换的含义是什么？他们有何优缺点？13、什么叫快速切换？厂用电快速切换有何优点？第二章复习思考题1.什么是自动重合闸？输电线路装置自动重合闸的作用是什么？2.试述自动重合闸应满足的基本要求。
3.重合闸重合于永久性故障上，对电力系统有什么不利影响？4.自动重合闸的启动方式有哪两种？各有什么优缺点？5.根据图2-1所示的重合闸装置原理接线图，试说明当线路发生永久性故障时，重合闸装置如何保证只重合一次？6.输电线重合闸有哪些闭锁条件？7.什么是重合闸复归时间？整定时应考虑哪些因素？8.双电源线路上采用自动重合闸装置时，需要考虑哪些特殊问题？为什么？9.在检无压和检同步三相自动重合闸中，当处于下列情况会出现什么问题？（1）线路两侧检无压均投入。
（2）线路两侧仅一侧检同步投入。
10.什么是非同步自动重合闸？其有何特点？11.双侧电源线路非同步自动重合闸方式有哪两种？各有何优缺点？12.试述检定同步的工作原理。
13.什么是重合闸前加速保护？什么是重合闸后加速保护？各具有什么优点？14.什么是综合重合闸？综合重合闸装置能实现哪几种重合闸方式？15.与三相重合闸比较，综合重合闸有哪些特殊问题需要考虑？第三章复习思考题1. 何谓并列？发电机并列操作应遵循哪原则？2. 并列的方法有哪两种？各有何特点？3. 准同期自动并列的三个条件是什么？并列时如果不满足这些条件会有何后果？4. 准同期自动并列的实际条件是什么？5. 何谓滑差？何谓滑差频率？何谓滑差周期？它们之间有何关系？6. 什么叫同步点？7. 同频并网和差频并网的特征是什么？8. 自动准同期装置主要由哪三大部分组成？各部分的主要作用是什么？9. 什么叫整步电压？整步电压有何特点？10. 何谓恒定越前时间？何谓恒定越前相角？11. 并列操作时，如断路器的主触头不在δ= 0时刻闭合会出现什么情况？准同期并列装置是如何保证断路器的主触头在δ= 0的时刻闭合？12. 并列断路器合闸脉冲的越前时间应怎样考虑？13. 简述微机自动并列装置同步条件检定的原理。
校园网-电力系统自动装置原理28-第四章
电力系统自动装置原理
电能系统基础
第二十八讲 主讲教师： 主讲教师：陈 中 东南大学电气工程系
第四章 励磁自动控制系统的动态特性
第一节 第二节 第三节 第四节 概述 励磁控制系统的传递函数 励磁自动控制系统的稳定性 励磁自动控制系统对电力系统稳定性的影响
第三节 励磁控制系统的稳定性
预备知识－ 预备知识－根轨迹法
所谓根轨迹法， 所谓根轨迹法，就是用图解的方法确定出闭环特征根的 一种方 法。 先在复数平面上画出系统某一参数的全部数值下的特征 方程的所有根，即根轨迹。 方程的所有根，即根轨迹。 然后用图解的方法确定出该参数某一特定数值时的闭环 特征根。 统所具有的性能。 特征根。从而分析出系 统所具有的性能。 或反之， 或反之，在根迹上先确定出符合系统性能要求的闭环特 征根。 征根。 从而用图解的方法求出相应的系统应具有的参数值。 从而用图解的方法求出相应的系统应具有的参数值。
1 根轨迹连续性、 根轨迹是连续的， 根轨迹连续性、对称性 根轨迹是连续的，并且对称于实轴 2 根轨迹的起点， 根轨迹的n条分支从 个开环极点出发，其中m条最 条分支从n个开环极点出发 根轨迹的起点，终点及条数 根轨迹的 条分支从 个开环极点出发，其中 条最 终趋向m个开环零点 另外n-m条趋向 远处 个开环零点， 条趋向∞远处 终趋向 个开环零点，另外 条趋向 3 在实轴上的线段上存在根轨迹的条件是，其右边开环零、 实轴上有根轨迹的线段 在实轴上的线段上存在根轨迹的条件是，其右边开环零、 极点数目之和为奇数 4 根轨迹渐近线的相角 n-m条渐近线的相角为 条渐近线的相角为 5 n-m条渐近线交点的坐标为 根轨迹渐近线的交点 n-m条渐近线交点的坐标为 6 根轨迹的分离点 根轨迹的分离点必须满足方程式 7 根轨迹的出射角和入射角 出射角 入射角 8 根轨迹与虚轴的交点 以s=jω代入特征方程式求解或利用劳斯判据确定 代入特征方程式求解或利用劳斯判据确定
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。
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二、软件
1.信号采集与处理程序：
采集信息包括模拟信号和数字信号两种。 模拟信号进行采集、标度变换、滤波处理等。
2.运行参数设置程序：
系统运行参数设置。 包括采样通道号、采样点数、采样周期、信号量程范围等。
6
二、软件
3. 系统管理（主控制）程序：
管理和调用各个功能模块程序。 管理数据文件的存储和输出。
Ω
Ω
Ω
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采样定理
时域采样定理
一个频率有限信号 f (t) 如果频谱只占据
m m的范围，则信号 f (t) 可以用等间
隔的抽样值来唯一地表示。而抽样间
隔不大于 1 （其中
2 fm
m 2fm ），或者
说最低抽样频率为 2 fm 。
奈奎斯特频率：
s 2m
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不满足采样定理时产生频率混叠现象
f (t)
1 Fs ( )
Ts
0
Ts
0
t
s m m s
1 Ts
F1 ( )
f (t)
0
Ts
t
s 2m
s 0 s
1 Ts
F1 ( )
s 0
s 20
选择采样周期必须有一个依据，以保证采样信号能 不失真地恢复原信号，这个依据就是采样定理。
采样定理是采样过程中所遵循的基本定律，它指出 了重新恢复连续信号所必须的最低采样频率。
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预备知识
傅立叶级数：
f (t) a0 (an cos nt bn sin nt) n1
f (t) F (n)e jnt n
电力系统自动装置原理
电能系统基础
东南大学电气工程系
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四、励磁控制系统的传递函数
U G (s) G (s) = U REF ( s ) 1 + G ( s ) H ( s ) K A KG G (s) = (1 + TA s )( K E + TE s )(1 + Td′0 s ) KR H (s) = 1 + TR s U G (s) K A K G (1 + TR s ) = U REF ( s ) (1 + TA s )( K E + TE s )(1 + Td′0 s )(1 + TR s ) + K A K G K R
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电力系统自动装置原理
电能系统基础
第二十七讲 主讲教师： 主讲教师：陈 中 东南大学电气工程系
G
E
u E (s) 1 = (s) = u EE (s ) TE s + K
E
Hale Waihona Puke ′ + S E（二）交流励磁机的传递函数
交 流 励 磁 机 是 一 台 频 率 为1 0 0 ～ 1 5 0 H z 的 同 步 发 电 机
diEE uEE = iEE RE + LE dt iEE = GU E + ∆iEE = GU E (1 + S E ) iEE* = U E* (1 + S E ) uEE* LE diEE duE* = U E* (1 + S E ) + × × RE du E dt
diEE du E* duE* = U E* (1 + S E ) + Te × × = U E* (1 + S E ) + TE × duE dt dt
（三）功率放大单元的传递函数
KA GA ( s) = 1 + TA s
电子型励磁调节器的功率放大单元为晶闸管整流器。 电子型励磁调节器的功率放大单元为晶闸管整流器。 输出与输入存在着时滞。 输出与输入存在着时滞。
1 Tz = mf
ud = K z uSM (t − Tz ) ud = K z e −Tz s uSM ( s ) ud ( s ) −Tz s G (s) = = Kze uSM ( s ) ud ( s ) 1 G (s) = = Kz 1 2 2 uSM ( s ) 1 + Tz s + Tz s + L 2 Kz G (s) = 1 + Tz s
饱和系数S 电枢反应K 整流器换弧压降K 饱和系数 E、电枢反应 D、整流器换弧压降 C三 方面的考虑
二、励磁调节器各单元的传递函数 电压测量比较、综合放大、功率放大等环节构成。 电压测量比较、综合放大、功率放大等环节构成。 （一）电压测量比较单元的传递函数
U de ( s ) KR GR ( s ) = = U G ( s ) 1 + TR s
我国励磁系统数学模。 我国励磁系统数学模。型专家就我国采用较多的励磁系统 所推出的模型。 所推出的模型。 1 交流励磁机系统
2） 调节器测量 3） 滤波部分 4） 综合放大和移相触发 ） ） ） 5） 限制部分 1）超前滞后网络部分 ） ）
2） 调节器测量 3） 调差部分 4） 综合放大和移相触发 ） ） ） 5） 限制部分 6） 7） 9） 组成他励式励磁机环节 ） ） ） ） 10）功率整流部分 8） 发电机励磁电流软反馈部分 ） ） 1）超前滞后网络部分 ）
2 静止励磁机系统
考虑延时，用一阶惯性环节来近似描述。 考虑延时，用一阶惯性环节来近似描述。 时间参数T 是由滤波电路引起的， 时间参数 R是由滤波电路引起的， 数值一般为0.02s－0.06s之间。 之间。 数值一般为 － 之间
（二）综合放大单元的传递函数
KA GA ( s) = 1 + TA s
传递函数一般可视为放大系数为K 的一阶惯性环节。 传递函数一般可视为放大系数为 A的一阶惯性环节。 幅值有一定限制。 幅值有一定限制。