电力系统自动化读书笔记复习课程

电力系统自动化读书笔记电力系统自动化读书笔记篇一：电力系统自动化的基本内容及认识电力系统自动化的基本内容及认识今天，实习的第四天，我们学习了有关于电力系统的组成、电力系统的自动化的知识。

首先老师为我们讲解了什么是电力系统，简单来讲电力系统就是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。

而电力系统的功能就是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。

一般来说电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电单位组成的整体，在同一瞬时，发电厂将发出的电能通过送变电线路，送到供配电所，经过变压器将电能送到用电单位，供给工农业生产和人民生活。

这也体现出了电能生产的特点即不能存储，必须做到即发即用。

所以为了发电厂、电网的安全稳定运行电力系统的自动化是必不可少的。

同时电力系统的自动化也是为了保障电能的品质，老师在课上介绍评价电能品质的三要素即电压、频率和波形的稳定。

而要实现这一切，也需要电力系统的自动化调节。

那么电力系统的自动化包括什么呢？电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面。

随后老师又为我们图解了发电机的基本构造和发电机发电的基本原理。

简单来看，发电机由定子和转子组成，定子包括铁心和导体（电枢）；转子包括磁极和励磁绕组。

在发电的时候励磁绕组通上直流电从而产生磁场，转动转子定子导体由于与磁场有相对运动而产生交流电势，频率为f=pn/60,其中当p=1,n=1500r/s时f=50HZ。

所以转速的变化会带来频率的改变。

接着，老师又介绍了五大发电集团：中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司，以及六大电网：东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网、南方电网。

丰富了我们的课外知识。

老师接着为我们介绍电网的监控和发电机的并断网。

电网监控是由众多的远方终端和一个主控站，以及连接各个终端和主控站的数据通道构成。

它的特点是四遥：遥测、遥信、遥控、遥调。

电网监控广泛应用计算机技术，数据通信和网络通信技术，自动检测技术和二次回路。

而发电机的并断网也不是随时可以进行的，只有当才能并网，并网后要调节有功和无功。

而当发电机有负载时不可断网。

篇二：电力系统自动化基础知识总结绪论1、了解电力系统自动化的重要性。

①被控对象复杂而庞大。

②被控参数很多。

③干扰严重。

2、掌握电力系统自动化的基本内容。

在跨地区的电力系统形成后，必须建立一个机构对电力系统的运行进行统一管理和指挥，合理调度电力系统中各发电厂的出力并及时综合处理影响整个电力系统正常运行的事故和异常情况，这个机构称为电力系统调度中心。

①按运行管理的区域划分：?电网调度自动化?发电厂自动化（火电厂自动化、水电厂自动化）?变电站自动化?配电网自动化。

②从电力系统自动控制的角度划分：?电力系统频率和有功功率控制?电力系统电压和无功功率控制?发电机同步并列的原理。

第1章发电机的自动并列1、掌握并列操作的概念及对并列操作的要求。

?并列的概念：将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。

发电机的并列操作又称为“并车”、“并网”、“同期”。

?对并列操作的基本要求：①并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值不宜超过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，进入同步运行的暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。

2、掌握并列操作的两种方式及各自的特点。

?并列操作的两种方式：准同期并列（一般采用）、自同期并列（很少采用）。

?准同期并列的概念：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、电压大小接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，这种方式称为准同期。

?自同期并列概念：将一台未加励磁的发电机组升速到接近于电网频率，在滑差角频率不超过允许值，机组的加速度小于某一给定值的条件下，先合并列断路器QF，接着合励磁开关，给转子加励磁电流，在发电机电势逐步增长的过程中，由电力系统将并列机组拉入同步运行。

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，不仅会引起电力系统频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。

适用：只有在电力系统事故、频率降低时使用。

自同期并列不能用于两个系统之间的并列，也不用于汽轮发电机组。

3、掌握准同期并列的三个理想条件，了解并列误差对并列的影响。

? fG=fX：待并发电机频率与系统频率相等，即滑差为零； UG=UX：待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零；δe=0：断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。

？?①电压幅值差对并列的影响：产生的冲击电流，在只存在电压差的情况下，并列机组产生的冲击电流主要为无功冲击电流。

冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，所以须特别注意对它所造成的危害，必须限制冲击电流。

②合闸相角差对并列的影响：当相角差较小时，冲击电流主要为有功电流分量。

说明合闸后发电机立刻向电网输出有功功率，使机组联轴受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的。

③合闸频率差对并列的影响：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。

（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。

）4、掌握自动准同期装置的组成及各组成部分的任务。

?自动准同期装置的组成①频差控制单元；检测UG与UX间的滑差角频率，且调节发电机转速，使发电机电压的频率接近于系统频率。

②电压差控制单元；检测UG与UX间的电压差，且调节发电机电压UG ，使它与UX间的电压差小于规定值。

③合闸信号控制单元；检测并列条件，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时，控制单元就选择合适的时间每台发电机发出的无功功率数量要合理；当系统电压变化时，每台发电机输出的无功功率要随之自动调节，而且调节量要合理。

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：当电力系统由于种种原因，出现短时低电压时，发电机的励磁自动控制系统可发挥其调节功能，即大幅度地快速增加励磁电流以提高系统电压来改善系统运行条件。

⑤防止水轮发电机过电压：水轮发电机在因系统故障被切除或突然甩负荷时，一方面由于水轮发电机组的机械转动惯量很大，另一方面为了引水管道的安全，不能迅速关闭水轮机的导水叶，致使发电机的转速急剧上升。

如果不采取措施迅速降低发电机的励磁电流，则发电机感应电势有可能升高到危及定子绕组绝缘的程度。

因此要求励磁自动控制系统能实现强行减磁功能。

？3、掌握同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。

?同步发电机励磁控制系统的组成：①励磁功率单元（励磁功率单元向同步发电机提供直流电流。

）②励磁调节器（检测和综合系统运行状态的信息，经相应处理后，产生控制信号，控制励磁功率单元，以得到所要求的发电机励磁电流。

）4、了解各种类型励磁功率单元的特点（即交、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按励磁机励磁方式不同分：自励式直流励磁机励磁系统、他励式直流励磁机励磁系统?交流励磁机励磁功率单元的组成：交流励磁机（与发电机同轴）、硅整流器5、了解励磁系统中转子磁场的建立和灭磁的作用及原理。

?磁场的建立：在外部事故情况下，需要发电机转子磁场能迅速增强，达到尽可能高的数值，以弥补无功功率的缺额。

两个指标：①强励顶值：转子励磁电压的最大值（~2倍额定电流）②响应比：磁场建立的速度?灭磁：当转子磁场已经建立起来后，如果由于某种原因（发电机绕组内部故障等）需要强迫发电机立即退出工作，在断开发电机断路器的同时，必须使转子磁场尽快的消失，否则转子磁场内存储的大量能量迅速消释，会使电机内产生危险的过电压。

6、掌握自动励磁调节器的基本原理，了解励磁调节器静态特性的合成；掌握同步发电机励磁调节器静态特性的调整，了解自动励磁调节器的辅助控制。

?自动励磁调节器的基本原理：励磁调节装置是一个闭环比例调节器。

输入量：发电机电压UG；输出量：励磁机的励磁电流或是转子电流，通称为IAVR。

?同步发电机励磁调节器静态特性的调整：对同步发电机电压调节特性进行调整的目标，主要是为了满足运行方面的要求：①保证并列运行发电机组间无功功率的合理分配；②保证发电机能平稳地投入和退出运行，而不发生冲击现象。

7、了解励磁控制系统的动态特性的分析方法。

第3章电力系统频率及有功功率的自动调节1、了解电力系统频率及有功功率控制的必要性。

?电力系统频率控制的必要性：1)频率对电力用户的影响①电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化②电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有些设备甚至无法工作。

③电力系统频率降低会使电动机的转速和输出功率降低，导致其所带动机械的转速和出力降低，影响电力用户设备的正常运行。

2)频率对电力系统的影响①频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则可能产生裂纹。

②频率下降到47～48HZ时，由异步电功机驱动的送风机等火电厂厂用机械的出力随之下降，使火电厂锅炉和汽轮机的出力随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降，这种趋势如果不能及时制止，就会出现频率雪崩,会造成大面积停电，甚至使整个系统瓦解。

③在核电厂中，反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。

当频率降到一定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行。

④电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流增加，使异步电动机和变压器的无功消耗增加，引起系统电压下降。

如果电力系统原来的电压水平偏低，在频率下降到一定值时可能出现电压快速而不断地下降，出现电压雪崩,会造成大面积停电，甚至使系统瓦解。

?电力系统有功功率控制的必要性:①维持电力系统频率在允许范围之内②提高电力系统运行的经济性③保证联合电力系统的协调运行2、掌握电力系统负荷的功率频率特性，理解负荷频率调节效应系数的含义；掌握发电机组的功率频率特性，理解调差特性与有功功率分配的关系，掌握调速器的失灵区对调节特性的影响；掌握电力系统的频率特性，理解电力系统功率频率特性系数的含义，掌握一次调频与二次调频的概念及特点。

?负荷的功率—频率特性定义：当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变，即Pl=F,这种有功负荷随频率而改变的特性称为负荷的功率—频率特性，即负荷的静态频率特性。