《变电站综合自动化》教学大纲

《变电站综合自动化》教学大纲

一、课程的性质、地位与任务

《变电站综合自动化》是本专业面向应用的一门专业核心课。本课程以“变电站综合自动化系统”为载体，学生通过该门课的学习，使学生较全面地了解变电站综合自动化系统的用途、结构、原理和性能，初步掌握变电站综合自动化系统基本知识和技能，具备变电站综合自动化系统的安装调试、运行及事故处理的能力。

二、教学基本要求

了解变电站站综合自动化的含义，变电站实现综合自动化系统的结构形式、通信技术、微机保护子系统，了解提高综合自动化系统可靠性的措施掌握变电站实现综合自动化的基本功能。掌握变电站综合自动化信息的测量采集种类和方式方法；变电站综合自动化电压无功控制、输电线路自动重合闸子系统；变电站综合自动化系统的运行、维护及调试；熟悉变电站综合自动化的监控系统相关知识。

四、教学内容与学时安排

第一章概述……4学时

本章教学目的和要求：学习变电站综合自动化的基本概念和发展历程，理解变电站实现综合自动化的优越性已经综合自动化系统的基本功能和特点。

重点和难点:变电站综合自动化系统的基本功能和特点；对变电站综合自动化的理解。

第一节变电站综合自动化的基本概念及发展过程

一、分立元件的自动装置阶段

二、微机型智能自动装置阶段

三、变电站综合自动化装置阶段

第二节实现变电站综合自动化的优越性

一、提高供电质量

二、提高变电站的安全、可靠运行水平

三、提高电力系统的运行管理水平

四、促进无人值班变电站管理模式的实行

第三节变电站综合自动化系统的基本功能

一、继电保护功能

二、测量、监视、控制功能

三、自动控制智能装置的功能

四、人机联系功能

第四节变电站综合自动化系统的特点

一、功能综合化

二、分层、分布化结构

三、操作监视屏幕化

四、运行管理智能化

五、通信手段多元化

六、测量显示数字化

第二章变电站综合自动化系统的设计原则及结构形式……4学时

本章教学目的和要求：理解变电站综合自动化的基本设计原则及其在发展过程中的几种主要结构形式。

重点和难点：变电站综合自动化的设计原则；变电站综合自动化系统结构形式的理解运用。

第一节变电站综合自动化系统的基本设计原则

一、微机保护软、硬件设置要统一协调

二、满足无人值班要求

三、数据共享

第二节变电站综合自动化系统的结构形式

一、集中式结构形式

二、分层分布式系统集中组屏结构形式

三、分散与集中相结合和分布分散式结构形式

第三节变电站综合自动化技术的发展方向

一、从集中控制、功能分散型向全分散网络型发展

二、开发标准型的软、硬件平台

三、从计算机控制向综合智能控制发展

第三章模拟量输入/输出系统……6学时

本章教学目的和要求：熟悉模拟量输出/输出系统，理解变电站综合自动化系统中模拟量输入/输出系统的结构及原理。

重点和难点:模拟量输入/输出系统的结构形式和采样过程；采样原理和采样保持电路的应用。

第一节模拟量输入/输出通道的组成

一、变电站综合自动化系统的微机系统结构

二、模拟量输入通道组成

三、模拟量输出通道组成

第二节采样及采样保持电路

一、采样及采样方式

二、采样保持器

三、采样频率的选择

第三节多路转换开关

一、多路转换开关的作用

二、多路转换开关的类型和特点

三、几种常用的多路转换开关芯片

第四节数模（D/A）转换器

一、D/A转换器的工作原理

二、D/A转换器的性能指标

三、D/A转换器芯片

第五节模数（A/D）转换器

一、A/D转换器的一般原理

二、A/D转换器的性能指标

三、A/D转换器芯片AD574

第六节 VFC式子数字采集系统

第四章数字量的模拟量输入/输出系统……6学时

本章教学目的和要求：学会数字量的输入/输出信息的组成、cpu对其的控制方式，并介绍输入/输出接口常用芯片、开关量的隔离和检测识别、开关量的输入/输出及电路脉冲计算输入电路等。

重点和难点：常用输入/输出接口常用芯片的认识；对常用输入/输出接口常用芯片结构原理的理解。

第一节输入/输出(I/O）接口

一、I/O接口的作用

二、输入/输出信息的传送方式

三、输入/输出信息的组成

第二节CPU对输入/输出数据的控制方式

一、同步传递方式

二、异步传送方式

三、中断传送方式

四、DMA传送方式

第三节输入/输出接口常用芯片

一、三态缓冲器和锁存器

二、地址译码器

第四节开关量的隔离和检测识别

一、开关量的隔离

二、抗干扰

三、开关量的采集方式

四、开关动作的检测

五、开关变位的识别

第五节开关量输入/输出电路

一、开关量输入电路

二、开关量输出电路

第五章保护和监控常用的算法……6学时

本章教学目的和要求：理解变电站自动化系统中常用的算法、保护及监控对算法的不同要求，以及对算法的评价和选择，并介绍数字滤波特点及原理等基本知识。

重点和难点：理解保护和监控常用算法概述；常用滤波器的结构算法原理。

第一节保护和监控常用算法概述

一、算法的基本概念

二、算法的发展

三、微机保护和微机监控对算法的要求

第二节数字滤波

一、数字滤波的概念

二、数字滤波的作用和优点

三、数字滤波器的基本知识

第三节变电站综合自动化系统中常用的算法

一、输入量为正弦量的算法

二、傅氏算法

三、微分方程算法

第四节算法的评价和选择

一、算法的评价

二、算法的选择

第六章变电站综合自动化微机保护子系统……10学时

本章教学目的和要求：了解微机保护的优越性、变电站综合自动化微机保护子系统的功能及要求输电线路的微机保护、电力变压器微机保护、电力电容器微机保护的实现原理，以及微机继电保护技术的新发展。