电力系统自动化系统的总体设计

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电力系统自动化毕业设计

电力系统自动化毕业设计

电力系统自动化毕业设计电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势,也是电力系统的核心技术之一、随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加,传统的人工操作方式已经无法满足电力系统的运行管理需求。

因此,通过引入自动化技术来提高电力系统的安全性、可靠性和经济性已经成为电力系统领域的共识。

电力系统自动化是指将计算机、通信、测控技术应用于电力系统中,实现对电力系统运行状态、运行参数以及相关设备运行状态等信息的采集、传输、处理和控制的过程。

电力系统自动化主要包括监控系统、通信系统、自动调节系统、辅助服务系统、安全与稳定控制系统等几个方面。

监控系统是电力系统自动化的基础,它通过采集电力系统运行状态、检测设备运行状态以及运行参数等信息,并将这些信息显示在监控中心中,使操作人员能够全面了解电力系统的运行状况。

通信系统是实现电力系统内部和外部信息交换的桥梁,它通过通信设备将监控中心和各个子系统连接起来,实现信息的传输和交流。

自动调节系统是电力系统稳定运行的关键,它根据电力系统的负荷变化和电力供求平衡情况,自动调节发电机出力和送电功率,保持电力系统的稳定性和可靠性。

辅助服务系统是为了提高电力系统经济性而建立的,它通过利用电力系统内部的能量储备和市场上的辅助服务来进行优化和调度,以降低电力系统的运行成本。

安全与稳定控制系统是为了保障电力系统安全运行而建立的,它通过实时监测电力系统的运行状态,预测可能存在的安全隐患,并采取相应的措施来保证电力系统的安全和稳定。

电力系统自动化的毕业设计可以选择其中一个方面进行深入研究和开发。

例如,可以设计一个基于计算机与PLC控制器的电力系统监控与控制系统,实现对电力系统的实时监测和控制,提高电力系统的安全性和可靠性。

也可以设计一个基于通信协议的电力系统联网系统,实现电力系统内部和外部信息的传输和交流,提高电力系统的信息化水平。

另外,还可以设计一个基于智能算法的电力系统优化调度系统,实现电力系统的经济运行,降低电力系统的运行成本。

电力系统自动化课程设计任务书

电力系统自动化课程设计任务书

电力系统自动化课程设计任务书《电力系统自动化课程设计》使命宣言设计选题(二选一)标题一:10kV配电网开关站自动切换装置及其远程监控系统原理介绍:“备自投装置”全称为“备用电源自动投切装置”的简称,它是10kv配网中常见的自动化装置。

为提高供电可靠性,10kV配电网开关站也开始设置两条互供能力的配电线路,形成电网框架,并在线路上设置备用自动切换装置和分段开关。

一旦发生事故,备用自动切换装置能快速有效地隔离故障点。

备自投装置在故障发生时具有自动“断开”功能,保障用户用电连续性。

故障排除后,备自投装置分段开关仍保持“断开”状态,无法自动复位,需巡检人员手动复位。

若在巡检人员来开闭所之前再次出现故障,则无备用电源投入使用,用户断电。

基于上述不利因素,备用自动切换装置应配备状态监测模块。

备用自动切换装置动作时,其状态监测模块获取信息并发送至远程监控中心。

远程监控中心收到信息后,立即派巡检人员到相应的开关站进行巡检复位操作。

为了更好地分析判别故障,远端控制中心在获取备自投装置动作信息的同时,还应获得开闭所电力系统状态信息,此信息也通过状态监控模块获得。

设计要求:(1)调查研究10kV配电网开关站自动切换装置的特点和功能;绘制10kV配电网开关站自动切换装置接线图。

(2)设计备自投装置状态监控模块,确定以下功能:1、操作方式2、数据采集(自行设计若干遥信量、遥测量);3、数据通信;4、执行命令;5、其他。

(3)画出位于开闭所内的远方终端(rtu)结构框图,说明图内各模块功能。

(4)结合“执行命令”,选择数据通信规约,详细说明通信报文格式。

专题二:分励直流电机励磁控制系统仿真原理介绍:在电力系统正常运行或事故运行中,同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用,优良的控制系统不仅可以保证发电机可靠运行,提供合格的电能,而且可以有效地提高系统的技术指标。

直流励磁机的励磁系统是一种常见的励磁方式。

它依靠与发电机组同轴的直流发电机来提供励磁电流。

电力系统调度自动化设计规程

电力系统调度自动化设计规程

电力系统调度自动化设计规程
电力系统调度自动化设计规程是指在电力系统中,通过自动化技术实现对系统运行状态的实时监控、数据采集、信息处理和决策支持等功能,以提高电力系统的安全可靠、经济运行和管理水平的一套规程。

该规程的主要内容包括以下几个方面:
一、基础设施建设要求:包括电力系统调度自动化系统的硬件和软件设施、通信网络和数据安全保障等。

二、系统功能设计要求:包括自动化系统的实时监控、数据采集、状态估计、故障诊断、自动控制和决策支持等功能。

三、系统性能指标要求:包括自动化系统的实时性、可靠性、稳定性、响应速度等方面的要求。

四、系统运行管理要求:包括自动化系统的运行监控、设备维护、数据管理和风险控制等方面的要求。

五、技术支持和培训要求:包括自动化系统的技术支持与维护、培训体系建设等方面的要求。

六、应用推广与评价要求:包括自动化系统的应用推广和评价体系建设等方面的要求。

电力系统调度自动化设计规程是电力系统自动化发展的重要基
础和指导性文件,其制定和实施对于推动电力系统自动化技术的发展、提高电力系统运行水平具有重要的意义。

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《电力系统调度自动化设计技术规程》发布时间

《电力系统调度自动化设计技术规程》发布时间

《电力系统调度自动化设计技术规程》发布时间《电力系统调度自动化设计技术规程》是电力系统调度自动化领域的重要技术标准,旨在规范和指导电力系统调度自动化设计工作,确保电力系统调度自动化系统的安全、稳定和可靠运行。

本规程发布于2024年7月1日,是根据国家电网公司的要求和实际需要,结合国内外电力系统调度自动化的最新技术和经验而编制的。

一、前言电力系统调度自动化是电力系统运行和调度的重要环节,它通过自动化技术和系统集成,实现对电力系统的高效、精确和快速调度。

《电力系统调度自动化设计技术规程》的发布旨在提高电力系统调度自动化的技术水平,推动电力系统的智能化、数字化和网络化发展,为电力系统的安全稳定运行提供技术支持和保障。

二、规程内容1.范围:规范适用于国内电力系统调度自动化设计领域,包括调度自动化系统的整体架构、功能设计、系统配置、硬件设备选型、软件系统开发等内容。

2.原则:规范遵循“科学技术先进、实践经验总结、安全稳定可靠、经济合理有效”的设计原则,确保电力系统调度自动化系统符合国家标准和规范要求。

3.内容:规范包括电力系统调度自动化系统的总体设计思路、系统架构设计、功能模块划分、数据接口设计、网络通信设计、安全保障设计等内容。

4.要求:规范要求电力系统调度自动化设计应当充分考虑系统的稳定性、可靠性、响应速度和扩展性,确保系统满足电力调度的需求。

5.评审:规范要求电力系统调度自动化设计应当进行专业评审和验收,确保设计方案符合技术规范和要求。

6.管理:规范要求电力系统调度自动化设计应当符合国家电网公司和地方电力公司的管理要求,确保设计方案落实到实际工程中。

三、意义和影响《电力系统调度自动化设计技术规程》的发布不仅为电力系统调度自动化的设计工作提供了规范和指导,还为相关工程技术人员提供了参考和借鉴,有助于提高电力系统调度自动化的技术水平和管理水平,推动电力系统调度自动化的发展和应用。

四、结语电力系统调度自动化是电力系统调度的重要手段和工具,它对于电力系统的安全、稳定和高效运行具有重要意义。

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计摘要:本文旨在设计一种220kv变电站综合自动化系统方案。

通过对变电站系统运行状态的监测和控制进行研究,本文提出了一种综合自动化系统方案设计。

该方案包括变电站的基础电气设备、保护自动化系统、监测自动化系统和辅助设备自动化系统。

同时,该方案还包括自动化系统的硬件和软件设计。

本文最后进行了方案可行性分析和实验验证,结果表明,该设计方案具有较高的可行性和实际应用价值。

关键词:220kv变电站;综合自动化系统;方案设计;可行性分析;实验验证引言:随着电力工业的不断发展,220kv的变电站已成为电力系统的重要组成部分。

变电站的运行状态监测和控制是电力系统稳定运行的重要保障。

为此,220kv变电站综合自动化系统方案设计成为研究热点。

本文将从变电站基础电气设备的监测和控制、保护自动化系统、监测自动化系统和辅助设备自动化系统等方面进行研究,设计出一种综合自动化系统方案。

同时,本文将对方案可行性进行分析,并进行实验验证。

一、基础电气设备自动化系统设计基础电气设备是变电站运行的核心,其自动化控制对于电力系统的稳定运行具有重要意义。

基础电气设备自动化系统主要包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器等的自动化控制。

1、变压器自动化控制:变压器是电力系统中最基础的设备之一,其自动化控制对于电力系统的稳定运行具有重要意义。

为此,本系统将采用数字化变压器差动保护,可实现对变压器的实时监测、故障定位等功能。

2、断路器自动化控制:断路器是变电站中最主要的设备之一,其自动化控制可大大提高电力系统的稳定性。

为此,本系统将采用信息化断路器保护,可实现对断路器的状态监测、动作判据计算等功能。

3、隔离开关自动化控制:隔离开关作为保护装置的一部分,其自动化控制也是变电站综合自动化系统的重要组成部分。

为此,本系统将采用高压气体绝缘金属封闭开关进行实现。

4、组合电器自动化控制:组合电器是基础电气设备的组合,包括变压器、断路器、隔离开关等设备。

110kV变电站自动化系统设计

110kV变电站自动化系统设计

110kV变电站自动化系统设计随着现代电力系统的不断发展,变电站自动化已成为电力系统中的重要趋势。

110kV变电站作为电力系统中的重要组成部分,其自动化系统设计对于整个电力系统的稳定运行具有重要意义。

本文主要探讨了110kV变电站自动化系统设计的相关问题。

一、110kV变电站自动化系统设计概述变电站自动化系统是指通过综合运用计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化控制技术等,实现对变电站的高压设备、继电保护、测量仪表等设备的自动化控制和监测,提高电力系统的安全性和可靠性。

110kV变电站自动化系统设计主要是针对变电站的各项功能进行优化和自动化设计,包括数据采集、数据处理、设备控制、远方调度等功能。

二、110kV变电站自动化系统设计方案1、系统结构110kV变电站自动化系统主要由站控层、间隔层和网络层组成。

站控层是整个系统的核心,主要负责数据采集、处理、显示和远方调度等功能;间隔层主要包括各设备的继电保护、测量仪表等;网络层负责数据的传输和通信。

2、数据采集和处理数据采集是变电站自动化的基础,通过各种传感器、仪表等设备采集站内设备的电流、电压、功率因数等参数。

数据处理主要是对采集的数据进行预处理、分析和存储,为其他功能提供数据支持。

3、设备控制和远方调度设备控制是通过对设备的自动化控制实现远程操作,减少人工干预,提高效率。

远方调度是指通过调度中心对变电站进行远程监控和控制,实现电力系统的优化运行。

4、通信网络设计通信网络是变电站自动化的关键,其设计应考虑可靠性和扩展性。

一般采用以太网作为通信网络,可以实现高速数据传输和多个设备的连接。

三、110kV变电站自动化系统设计的注意事项1、可靠性:变电站是电力系统的关键节点,其自动化系统的设计应优先考虑可靠性,避免因设备故障或通信中断导致的影响。

2、安全性:自动化系统涉及到电力系统的控制和监测,因此安全性是必须考虑的问题。

在设计过程中应采取必要的安全措施,如数据加密、权限管理等。

电力系统自动化课程设计

电力系统自动化课程设计

电力系统自动化课程设计电力系统自动化是一门涉及电力工程、控制理论、计算机技术等多学科交叉的重要课程。

通过这门课程的学习,我们能够深入了解电力系统的运行原理、控制策略以及自动化技术在其中的应用。

而课程设计则是对所学知识的一次综合性实践,旨在培养我们解决实际问题的能力和创新思维。

在电力系统自动化课程设计中,我们通常会面临各种各样的任务和挑战。

其中,最为关键的是对电力系统的建模与分析。

这需要我们运用所学的电路理论、电机学等知识,构建出电力系统的等效模型,包括发电机、变压器、输电线路等主要元件。

通过对模型的参数计算和特性分析,我们能够预测电力系统在不同运行条件下的性能,为后续的控制策略设计提供基础。

例如,在设计一个简单的电力系统稳定控制方案时,我们首先要明确系统的结构和参数。

假设我们的系统由一台同步发电机通过变压器和输电线路连接到无穷大母线组成。

那么,我们需要计算发电机的电抗、变压器的变比和漏抗、输电线路的电阻和电抗等参数。

这些参数将直接影响系统的潮流分布和稳定性。

有了系统模型,接下来就是设计合适的控制策略。

控制策略的目标是确保电力系统在各种干扰下能够保持稳定运行,同时满足电能质量的要求。

常见的控制方法包括励磁控制、调速控制和电力系统稳定器(PSS)的应用。

励磁控制是通过调节发电机的励磁电流来控制发电机的端电压和无功功率输出。

在课程设计中,我们需要根据发电机的模型和运行特性,设计励磁控制器的参数,如比例系数、积分系数等,以实现对发电机端电压的快速、准确控制。

调速控制则是通过调节原动机的输入功率来控制发电机的有功功率输出。

在实际设计中,我们需要考虑原动机的动态特性、负荷变化等因素,设计合理的调速控制器,以维持系统的频率稳定。

电力系统稳定器(PSS)是一种附加的控制装置,用于抑制电力系统的低频振荡。

在课程设计中,我们需要根据系统的振荡模式和特性,选择合适的PSS 类型和参数,以提高系统的阻尼,增强系统的稳定性。

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计引言随着电力系统的不断发展和升级,220kV变电站的建设和维护变得越来越重要。

为了提高电力系统的可靠性和安全性,设计一个高效可靠的综合自动化系统方案是至关重要的。

本文将深入研究220kV变电站及其综合自动化系统方案设计,从不同角度探讨其技术原理、设备选型以及实施过程。

一、技术原理1.1 变电站概述220kV变电站是将输送来的高压交流电转换为低压交流或直流供给用户或输送至其他变电站的关键环节。

它由主变压器、断路器、隔离开关、组合电器设备等组成。

综合自动化系统是通过监测和控制各种设备来实现对整个变电站运行状态的实时监测和远程控制。

1.2 综合自动化系统原理综合自动化系统主要包括数据采集与监测子系统、保护与安全子系统以及远程控制与管理子系统。

数据采集与监测子系统通过各种传感器对各个设备的运行状态进行监测,并将数据传输至监测中心。

保护与安全子系统通过断路器、隔离开关等设备对电力系统进行保护,并通过监测中心对各个设备的状态进行实时监测。

远程控制与管理子系统通过远程控制中心对变电站的运行状态进行实时控制和管理,实现对变电站的远程操作。

二、设备选型2.1 数据采集与监测设备数据采集与监测设备是综合自动化系统中至关重要的组成部分。

它包括各种传感器、开关量输入模块、模拟量输入模块等。

传感器可以采集各个设备的温度、湿度、压力等物理量,并将其转化为电信号输入到数据采集模块中。

开关量输入模块可以接收和处理来自断路器、隔离开关等设备的开关信号,以判断其状态。

模拟量输入模块可以接收和处理来自主变压器、断路器等设备的模拟量信号,以判断其运行状态。

2.2 保护与安全设备保护与安全设备是综合自动化系统中用于保护电力系统安全运行的重要组成部分。

它包括断路器、隔离开关、继电保护装置等。

断路器用于对电力系统进行开关操作,以保护电力系统免受过载、短路等故障的影响。

隔离开关用于对电力系统进行分段操作,以便对故障段进行维修和检修。

电网调度自动化管理系统的设计与实现

电网调度自动化管理系统的设计与实现

电网调度自动化管理系统的设计与实现1. 引言1.1 背景介绍电网调度自动化管理系统是当今电力行业中的重要系统,其作用是通过自动化技术实现电网调度的高效、精准和安全。

随着电力系统规模的不断扩大和电力设备的不断升级,传统的人工调度已经无法满足电网运行的需求。

开发一套高效的电网调度自动化管理系统成为电力行业的迫切需求。

随着信息技术的快速发展,电网调度自动化管理系统的设计原则也在不断演进。

现代电网调度系统需要具备实时监控、智能分析、故障诊断等功能,以保障电网运行的稳定和安全。

为了提高系统的可靠性和可扩展性,系统架构设计也显得尤为重要。

本文将从电网调度自动化管理系统的设计原则、系统架构设计、数据采集与处理模块设计、算法优化模块设计以及系统实现与测试等方面进行详细介绍和讨论,以期为电力行业的自动化发展提供一定的参考和借鉴。

1.2 研究目的研究目的:本文旨在探讨电网调度自动化管理系统的设计与实现,通过对系统设计原则、架构设计、数据采集与处理模块设计、算法优化模块设计以及系统实现与测试的详细分析,旨在实现电网调度运行的智能化、高效化管理。

具体目的包括:1. 研究各种电网调度自动化管理系统的设计原则,总结设计中的关键因素和要点,为系统的搭建提供指导;2. 探讨系统架构设计的重要性和影响因素,寻找最优的架构方案,保证系统的稳定性和可靠性;3. 分析数据采集与处理模块设计的关键技术和方法,确保系统能够准确高效地采集和处理各类数据;4. 探讨算法优化模块设计的原理和应用情况,提高系统的智能化程度和运行效率;5. 着重对系统实现与测试进行详细实证分析,验证系统设计的有效性和稳定性,为系统在实际运行中的应用提供参考。

通过本文的研究,旨在为电网调度自动化管理系统的进一步发展和应用提供可靠的理论和技术支持。

2. 正文2.1 电网调度自动化管理系统的设计原则电网调度自动化管理系统的设计需要遵循一些基本原则,以确保系统的稳定性、可靠性和高效性。

电力系统综合自动化控制与设计分析

电力系统综合自动化控制与设计分析

电力系统综合 自动化是基 于科 技发展 和计 算机 网络技术 的出现而 逐 步形成 的一个 概念 , 一个综 合发 电厂 、 电站 、 配 网络 和用 户 的 是 变 输 集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视 电力 从出厂到供应 的全过程 , 使输配过程 更有效和通 畅。电力 系统综合 自动化主要包括电网调度 自 动化力系统信息 自 传输 、 、 动 电力系统反事故 自 动化、 供电系统自动化 以及电力工业管理系统的 自动化。其实质就是如何使电力在生产一 传 输一 用户过程中实行有效 自 动化控制 , 从而实现电力供应的迅捷 、 损耗 的最小和安全可靠 。 1 力系统经济指标 热 我国火力发电厂常用的热经济型指标主要有效率和能耗率两种。
的调查 和分析 , 根据实际应用 中提 出来 的具体 要求 , 出系统 框图 。) 并画 2 设备选择。 根据系统需要和经济l考虑 , 生 选择合适的硬件设备。 ) 3开展设 计。在设计阶段 , 必须认真考虑硬件和软件的比例问题 , 因为硬件和软 件往往具 有互换性 , 但工作 时间和成本也有 明显的哦 区别 。4系统调试 ) 和测试。 通过调试排除故障, 必须进一步对没计所要求的全部功能进行 测试 和评价。 3 . 2设计规划 对 于大型蒸 汽锅 炉来讲 , 因为锅 炉蒸 发量越 大 , 进行控 制 时 , 了 为 快速消除其蒸汽流量和给水变化造成的干扰, 人们采用汽包液位、 蒸汽 流量和给水流量三个信号构成三冲量汽包液位控制系统。 如图 1 所示, 三冲量控制系统采用蒸汽流量信号对给水流量进行前馈控制,当蒸汽 1 . 1全场热效率 1 : 1 其中,j N 为净上网功率, B为燃煤量 , 负荷突然发生变化,蒸汽流量信号使给水调节阀一开始就向正确方向 D 移动, 抵消了由于” 虚假水位” 引起的反向动作 , 因而减小了水位和给水 Q为燃煤 低位发热量 。 流量 的波动幅度 。 全厂热效率指标是电厂运行的综合指标 , 在进行系统分析是, 常将 4控制系统实现与调试 这一综合指标进行分解, 以区分各厂家的责任和主攻方向, 因此可以改 锅 炉计算机控制 系统的设计 与实现是 计算机技 术与控 制技术相结 写为 : l∑ 一 合的产物 , 它是计算机控制系统满足控制对象特性要求的保证, 计算机 其 中, : 炉效率 , 锅 锅炉有效 吸热量 与燃煤低位 发热量 之 比;p 1: 1 管 控制系统的性能则有赖于以下两个方面系统的硬件设计和系统的软件 道效率 , 汽轮机循 环吸热量 与锅 炉有效 吸热量之 比 ; 1: 机循环装 置 设计。为了确保锅炉的安全运行 , 1汽轮 改造后的锅炉必须遵照有关规定标准 效率, 汽轮机内部功与循环吸热量之比; : 机械效率 , 汽轮机输出功率 进 行调试 。 与内部功率之 比; 发电机效率, : 发电机上网功率与前端功率之比; ∑ 41系统硬件设计 . : 厂用电率, 电厂所有辅机消耗电功率之和与发电机上网功率之 比。 系统的硬件配置主要有主机 、 传感器、 采集控制模块、 执行机构 、 变 1 | 2热耗率和标准煤耗率 送装置与通信介质等组成。锅炉控制系统采用的是 ] e e 控制系 / sr s A i 热耗率指标综合评价汽轮机 电机组热经济陛,其实质是发电机 统 ,此控制 系统是 F X O O公 司推 出新一代 开放式 的 D S O BR C 系统 , 是 每发电 1Wh工质从锅炉吸收的热量值。定义式如下 : k , 目前第—个将 U i和 Widw T结合在一起的 D S nx no sN C 系统, 它可根据 用户的不同要求和操作习惯来选择不同的平台。 覃. , 稿% 4 . 2检测与执行 煤耗率指标也可以分为两种 :发电标准煤耗率和供电标准煤耗 检测装 置 中, 温度检 测采用 D Z I 型温度 变送器 和 WZ - 3 铂 D -I I P21 率。 热电阻(t0 ) Pl0 , 输出 42 m - 0 A信号 , 压力检测采用电容式压力变送器 , 2锅炉 自 动控 制改造 输出42 m C信号, -0 A D 液位检测采用电容式液位变送器 , 输出输出 4 - 由于高炉煤气中含有大量的不可燃气体, 参与其燃烧的空气也少 , 2mAD 0 、C信号。另外 , 执行机构采用电动调节阀。 但要产生一定量的热量 , 所需要的煤气量就要大, 每吨蒸汽产生的烟气 4 _ 3系统调试 为燃煤锅炉烟气量的 1 倍。 . 7 高炉煤气的成分和环境决定着火条件要求 系统设计完成之后 , 要应用生产实践中, 必须经过调试保证其可行 较高, 但因其燃烧为气气单相化学反应 , 只要技术措施正确 , 燃烧效率 性 。除了锅炉 的水压 试验 、 、 烘炉 过热器吹扫 等等调试 , 宗华 自 化系统 动 也能达到满意程度。 而另一方面, 锅炉改造本着锅炉本体不作大改动的 通静 隋况下 主要包括几个方 面的调试 : 原则 , 以及改造后对锅炉 f能的要求 , 生 经反复计算 , 决定锅炉外形尺寸 根据氧化错 则的烟气 含氧量 调节修正 ,同时参考 高煤流量 和热 不变, 为适应燃烧高炉煤气, 其内部结构和尺寸相应变化。由此而设计 风流量 , 实现燃烧 自动调节 。 的自动控制系统是针对控制对象工作的, 是一件复杂的工作, 涉及到 自 自 : 动 根据生 产工艺 的实 际 , 取汽包 ( 两点 水位 两点 水位 均正 确时 动控制理论、 计算机技术 、 检测技术及仪表、 通信技术、 电气等。锅炉控 取其平均值; 若有一点坏点时通信号选择舍弃坏点) 利用非线形调节器 制 系统的原 理设 计是整 个控制 系统 设计 的核心 ,它直 接关系 到整个控 将 比例 、 分 、 积 微分经 多次实验 已经调至较 理想 的范 围。采 用三 冲量调 制 系统的性能 , 其难点 主要集中于水位控 制和燃烧控制上 。 样的 目的 节控制方式, 这 水位定值与就地水位、 电接点水位和计算机 自动的信号相 是为了有的放矢, 了解对象的特性 , 包括静态特 陛和动态特性。锅炉控 比较 ,当输出值与设定值超出这个范围时则由自动运行方式无扰动切 制主要是满足锅炉的经济型燃烧 、 保证设备的安全运行 、 快速适应负荷 换到手动方 式 , 而实现给水 自动调节运行 良好。 从 的变化等要求。 随着锅炉自动化的发展 , 控制的信息化也成为工业锅炉 负压 自 : 动 炉膛负压 自动调节原 程序设 计有很 多限制 , 时无法 开始 控 制的一项任务 。 ‘ 投入 , 往需要 经多次对非 线形调 节器将 比例 、 、 分 的调试 , 这往 积分 微 现 3系统方案设计 炉膛压力才能够正常地投入 自 动运行。在燃烧工况有所变化时也能随 3 . 1原则与方法 时无扰 动切换到手动 运行方式进行 调节 。 由于热电厂自动化控制系统涉及较多的工程应用,因此必须遵循 5结语 定的原则:) 1安全可靠。对于任何一种工业控制系统而言 , 安全性是 对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合 自 必须考虑的第一要素 , 对一般的控制回路 , 可选用手动操作作为后备 。 动化改革开始较晚的国家来说 , 在追赶先进技术的同时, 还必须要注重 对于重要的控制回路, 选用常规控制仪表作为后备。2通尉陛好。系统 对传统技术和设备的改进。为了提高锅炉的热效率 ,首先要组织好燃 ) 设计时应考虑能适应各种不同控制对象 , 并能灵活地进行扩充 , 用户使 料 , 使送风量适度 , 维持适当的炉膛空气过剩系数, 并使空气和燃料有 用时不需要二次开发就可以进行控制系统组态。 ) 3操作方便。 ) 4实时性 良好的混合条件,确保充分燃烧其次炉膛的受热面要适当再次炉膛要 强。工业控制机的实时性, 表现在对内部和外部事件能及时地响应 , 并 有一定的容积和高度。电力系统综合 自动化是—个集传统技术改造与 在规定的时限内做出相应的处理。 ) 5经济效率高。 这是客户接受的必然 现代技术进步于—体的技术总体推进过程。 虽然 , 当前电力系统的综合 因素 。 自动化 已经进 入 以计算 机技术 和监 控技 术开 发为 主要标 志 内的 阶段 , 相应地, 针��

110kV变电站继电保护及自动化系统设计

110kV变电站继电保护及自动化系统设计

110kV变电站继电保护及自动化系统设计随着电力系统的发展,变电站的安全稳定运行变得越来越重要。

而继电保护及自动化系统的设计则是变电站运行的核心之一。

本文将针对110kV变电站继电保护及自动化系统的设计进行详细的介绍。

110kV变电站继电保护系统的设计首先要遵循以下几个原则:1. 可靠性:继电保护系统必须具备高可靠性,能够快速、准确地判断各种故障状态,并能够及时采取措施进行保护。

2. 灵活性:继电保护系统要能够适应不同的运行模式和故障形态,具备一定的灵活性和自适应能力。

3. 先进性:随着科技的发展,继电保护系统也要采用最新的技术,提高系统的先进性和智能化水平。

4. 安全性:继电保护系统必须具备良好的安全性能,确保变电站和周边设备的安全运行。

110kV变电站继电保护系统主要由保护装置、CT(电流互感器)、PT(电压互感器)、继电保护监控装置、信号线、通信设备等组成。

1. 保护装置:包括各种保护继电器、保护开关等,用于监测和保护电力设备。

2. 互感器:CT和PT用于将高压电流和电压信号转换为低压信号,供继电保护装置进行测量和保护动作。

3. 继电保护监控装置:用于对继电保护装置进行监控、设置、协调和故障录波等功能。

4. 信号线:用于传输各种保护信号和操作信号。

5. 通信设备:用于与上级电网监控中心及其他变电站进行通信。

以上各部分设备协调配合,构成了110kV变电站继电保护系统的整体框架。

110kV变电站自动化系统主要包括远动控制、自动调节、远动保护、自动化报警、数据采集等功能。

1. 远动控制:远动控制系统通过信号传输设备,与远方设备进行通信连接,实现对设备的远程控制,包括开关控制、调节控制等。

2. 自动调节:自动调节系统通过对电压、频率等参数的监测,可以实现对发电机、变压器等设备的自动调节,保证设备运行在最佳状态。

3. 远动保护:远动保护系统可以实现对设备的远程监测和保护,对设备发生故障时能够自动切除故障设备,保障系统的安全稳定运行。

电力系统自动化毕业设计

电力系统自动化毕业设计

电力系统自动化毕业设计电力系统自动化是指利用先进的电力信息技术和自动控制技术,对电力系统进行实时监测、自动化调度和优化运行的一种技术手段。

随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的不断增加,传统的手工操作已经无法满足电力系统的运行要求,因此电力系统自动化技术的应用变得越来越重要。

电力系统自动化的核心是实时监测和自动控制。

通过在电力系统中部署大量的传感器和监测设备,可以实时采集电力系统各个节点的运行状态数据,包括电压、电流、功率等参数。

这些数据可以通过通信网络传输到监控中心,由监控中心进行处理和分析。

监控中心可以根据实时数据分析出电力系统的运行状态,及时发现故障和异常情况,并采取相应的措施进行处理。

自动控制是电力系统自动化的另一个重要组成部分。

通过在电力系统中部署自动化设备和控制器,可以实现对电力系统的自动调度和操作。

例如,可以通过自动化设备对发电机组进行调度,根据负荷需求和电网状态自动启停发电机组,实现发电机组的最优调度。

同时,还可以通过自动化设备对输电线路进行监测和控制,实现线路的自动切换和故障隔离,提高电力系统的可靠性和稳定性。

除了实时监测和自动控制,电力系统自动化还包括数据管理和信息处理。

通过建立电力系统的数据库和信息平台,可以对历史数据进行存储和管理,实现对电力系统运行情况的分析和评估。

同时,还可以通过信息平台向用户提供实时的运行状态和故障信息,帮助用户及时了解电力系统的运行情况。

电力系统自动化技术的应用可以提高电力系统的运行效率和安全性。

通过实时监测和自动控制,可以及时发现和处理故障和异常情况,避免事故的发生。

同时,还可以实现电力系统的优化调度,提高发电效率和供电质量。

此外,电力系统自动化还可以减少人工操作和维护工作量,降低运行成本。

目前,电力系统自动化技术已经在国内外得到广泛应用。

在国内,随着电力体制改革的推进和智能电网建设的加快,电力系统自动化技术将会得到更加广泛的应用。

未来,随着新能源、储能技术等新兴技术的发展和应用,电力系统自动化技术将会面临更多的挑战和机遇。

110kV变电站继电保护及自动化系统设计

110kV变电站继电保护及自动化系统设计

110kV变电站继电保护及自动化系统设计一、引言110kV变电站是电力系统中重要的接线点,它起着能量传递、故障隔离、继电保护和自动化控制等作用。

继电保护及自动化系统是110kV变电站重要的组成部分,其设计对于保障电网的安全稳定运行至关重要。

本文将围绕110kV变电站继电保护及自动化系统设计展开详细的阐述。

二、继电保护系统设计1.继电保护系统概述继电保护系统是变电站系统的重要组成部分,其作用是在电网发生故障时,快速准确地隔离故障,保护设备和线路的安全运行。

110kV变电站的继电保护系统应包括主保护和备用保护,在设计之初需要结合电网的特点和负载情况,合理选择保护装置、传感器和连接方式,确保继电保护系统的可靠性和稳定性。

2.继电保护装置的选择在110kV变电站继电保护系统设计中,需要选择合适的继电保护装置,常见的有电流互感器、电压互感器和继电保护设备。

电流互感器用于测量电流、检测过流和短路故障,电压互感器用于测量电压、检测过压和欠压故障,而继电保护设备则根据测量的电流和电压信号进行逻辑判断,实现对电网的保护功能。

3.继电保护方案设计110kV变电站继电保护系统设计中,继电保护系统与其他系统之间需要进行合理的联锁设计,以确保在电网发生故障时能够实现快速、准确的隔离和保护。

联锁设计应考虑继电保护系统与自动化控制系统、电气设备和保护装置之间的逻辑关系,根据需要设置相应的联锁信号和动作条件,确保整个变电站系统能够协调运行。

110kV变电站继电保护系统在设计完成后,需要进行仿真分析,验证其在各种故障情况下的保护动作情况和保护范围。

通过仿真分析可以发现设计中存在的问题和不足,及时对继电保护系统进行调整和改进,确保其在实际运行中能够可靠地发挥作用。

三、自动化系统设计110kV变电站的自动化系统包括远动控制、监控、数据采集和故障诊断等功能,其目的是实现对电网设备和线路的远程监控和控制,提高运行效率和安全性。

在自动化系统设计中需要考虑设备的可靠性、通信网络的稳定性和数据的实时性,确保自动化系统能够满足变电站的实际需求。

电力系统与自动化控制课程设计报告

电力系统与自动化控制课程设计报告

电力系统与自动化控制课程设计报告1. 摘要本报告主要介绍了电力系统与自动化控制课程设计的内容,包括项目背景、设计目标、系统原理、硬件选型、软件设计、实验结果及分析。

通过本次设计,旨在提高学生对电力系统与自动化控制理论知识的理解,培养学生的实际操作能力和创新意识。

2. 项目背景随着我国经济的快速发展,对电力的需求不断增长,电力系统的安全稳定运行成为我国经济发展的重要保障。

为了提高电力系统的运行效率和可靠性,实现电力系统的自动化控制成为必然趋势。

电力系统与自动化控制课程设计旨在让学生了解并掌握电力系统的基本原理和自动化控制技术,为今后的学习和工作打下坚实基础。

3. 设计目标1. 了解电力系统的基本原理和自动化控制技术;2. 掌握电力系统硬件选型和软件设计方法;3. 培养学生实际操作能力和创新意识;4. 提高电力系统运行效率和可靠性。

4. 系统原理电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个环节组成。

电力系统自动化控制是指利用现代电子技术、计算机技术和通信技术,对电力系统进行实时监测、控制和保护,以实现电力系统的高效、安全和稳定运行。

5. 硬件选型根据设计要求,本电力系统与自动化控制课程设计选用如下硬件设备:1. 发电设备:模拟发电机一台;2. 输电设备:模拟输电线路若干;3. 变电设备:模拟变压器一台;4. 配电设备:模拟配电柜一台;5. 自动化控制设备:工控机一台,PLC一台,继电保护装置一套。

6. 软件设计本设计采用组态软件进行电力系统监控和自动化控制。

组态软件具有良好的人机交互界面,可实现对电力系统的实时监控、数据采集、故障报警和控制指令输出等功能。

7. 实验结果及分析1. 实验结果:通过实验,实现了对电力系统的实时监控和自动化控制,故障报警准确及时,控制指令执行到位。

2. 实验分析:本次设计采用了现代电子技术、计算机技术和通信技术,实现了电力系统的自动化控制,提高了电力系统的运行效率和可靠性。

配电自动化系统的使用设计

配电自动化系统的使用设计

配电自动化系统的使用设计配电自动化系统是一种集电气、通信、计算机技术于一体的系统,它能够实现对电力系统的自动监测、控制和保护,提高了电力系统的可靠性、安全性和经济性。

配电自动化系统的使用设计是针对电力系统的实际运行情况和需求,通过对系统整体规划、设备选择、功能配置和通信互联等方面进行综合考虑,确定系统的使用方案和设计方案,以实现系统的优化运行和高效管理。

一、系统整体规划配电自动化系统的使用设计首先要进行系统整体规划,包括确定系统的功能要求、网络拓扑结构、设备布置和数据流程等。

在功能要求方面,需要根据电力系统的特点和需求确定系统需要实现的监测、控制、保护等功能,并确定相应的硬件设备和软件功能;在网络拓扑结构方面,需要根据系统的物理布置和通信需求确定系统的网络结构,包括主备通信网络、数据传输路由、网络互联和网络安全等;在设备布置方面,需要确定各种设备的具体布置位置和相互关联,确保设备的安全可靠和通信畅通;在数据流程方面,需要确定系统的数据采集、传输、处理和存储流程,确保数据的完整性、实时性和可靠性。

二、设备选择配电自动化系统的使用设计还涉及到设备的选择,包括硬件设备和软件设备。

在硬件设备方面,需要选择适合系统功能要求和网络拓扑结构的各种设备,包括远动终端设备、保护设备、通信设备、控制设备、传感器和执行器等,确保设备的品质和性能符合系统的要求;在软件设备方面,需要选择适合系统功能要求和数据流程的各种软件,包括监控软件、控制软件、保护软件、数据处理软件和数据库等,确保软件的功能和性能符合系统的要求。

三、功能配置配电自动化系统的使用设计还需要进行功能配置,包括功能参数设置、逻辑控制编程和监控界面设计等。

在功能参数设置方面,需要根据系统的功能要求和设备的性能特点确定各种功能参数,包括设备的保护参数、控制参数和通信参数等,确保参数的合理性和有效性;在逻辑控制编程方面,需要根据系统的监测、控制和保护需求设计各种逻辑控制模块,包括故障检测逻辑、联锁保护逻辑和自动控制逻辑等,确保逻辑的严密性和可靠性;在监控界面设计方面,需要根据系统的数据流程和用户需求设计各种监控界面,包括图形显示界面、数据录入界面和报警提示界面等,确保界面的直观性和便捷性。

电力系统自动化第六版课程设计

电力系统自动化第六版课程设计

电力系统自动化第六版课程设计1. 简介本课程设计旨在设计出电力系统自动化的一体化实验平台,以提升学生对电力系统自动化的整体认识及理解,并锻炼其实际操作能力。

2. 设计目标本课程设计旨在实现以下目标:1.理解电力系统及其组成部分的工作原理,如发电系统、输电系统、变电系统等。

2.理解电力系统自动化的优点及其工作原理,如电力系统的保护、自动化控制等。

3.掌握电力系统自动化中常用的通用设备的安装、调试及维护方法,如PLC、电力电子器件控制器、采样装置等。

4.掌握电力系统自动化软件的使用方法,如模型、仿真、参数设置及数据采样等。

3. 设计方案3.1 实施步骤本课程设计可分为三个步骤:1.材料准备:根据课程设计所需材料,加工和制作所需器械及智能机器等设备。

2.购买所需器材和仪器,如PLC、电源、采集卡、交流变频器、计算机等。

3.搭建电力系统自动化一体化实验平台,完成课程设计。

3.2 设计方案的实施细节(1)选题及材料准备。

1.安排选题,如发电系统中频率控制的自动化设计,以便让学生理解电力系统自动化技术在实际电力生产中的应用。

2.按照课程设计的要求,对所需材料加工和制作所需器械及智能机器等设备。

(2)器械安装。

1.将选题中所需的各种器械安装绑定在板上,如采集卡、交流变频器、模块控制器等,并将其连接起来。

2.通过PLC,根据选题对器械安排运作模式,并通过相关软件或手动测试其运行情况。

(此处需特别注意选题所需的环境条件)(3)电源设置及输出控制。

在选题中,将电源设置为主要的输出,并将其控制器连接到采集器上,以保证互联性和稳定性。

(4)计算机管理系统和数据采集、统计。

将计算机安装在选题板上,并通过相关工具和应用程序进行管理和配置。

安装数据采集板并通过软件进行配置、收集数据,同时对系统参数进行调整和分析。

最后,在实验过程中,发挥计算机自动化管理的作用。

4. 结论本课程设计基于电力系统自动化的一体化实验平台,从多个方面介绍发电系统、输电系统、变电系统等电力系统的自动化工作原理,同时加强学生实际操作能力,提高其对电力系统有一个全面的认识及理解,为其在实际工作中更好地应用相关技术提供基础。

智能电网配电自动化控制系统设计

智能电网配电自动化控制系统设计

智能电网配电自动化控制系统设计随着社会快速发展和技术的进步,智能电网已经逐渐成为了未来电力行业的主流。

而智能电网的核心就是电网的配电自动化控制系统。

因此,如何设计一套高效、可靠的智能电网配电自动化控制系统,成为了电力行业中重要的课题。

一、智能电网的概念智能电网是指利用先进的通信、信息、控制和计算技术,对电力系统进行全面优化、调度和管理。

它能够更好地监测、分析和调节电力供应,实现能源的高效利用和储存,同时减少能源的浪费和污染。

智能电网的建设,是促进能源消费转型升级、实现新旧动能转换的关键领域。

二、智能电网配电自动化控制系统的结构智能电网配电自动化控制系统由数据采集、信息传输、控制与调度、应用与服务四个层面组成。

其中,数据采集层的主要作用是对电网进行数据的监测与控制,包括现场物理量信息的采集、传输和测量;信息传输层建立各个系统间通信流通通道,实现实时可靠的数据传输;控制与调度层主要负责对设备的控制与维护,通过合理的负荷调度,保障电力系统运转的安全性与稳定性;应用与服务层则是将各个子系统进行整合,实现电力信息的共享与服务。

三、智能电网配电自动化控制系统的设计要素1、信息采集:在数据采集层,需要选用高精度的传感器进行数据采集,同时在采集数据时注意多种因素的影响,以提升数据的准确性和可靠性。

2、数据传输:信息传输层主要需要考虑数据安全与稳定,确保数据传输途中不丢失,不受干扰。

3、控制与调度:在控制与调度层,需要建立高效的电力调度机构与安全措施,保证电力系统运转的安全性与稳定性。

4、应用与服务:应用与服务层需要考虑信息共享与协同管理,实现各个子系统间的数据交流与应用,以提升整个电力系统的效率和运行能力。

四、智能电网配电自动化控制系统设计的技术要求1、实现可靠的智能电网:智能电网配电自动化控制系统必须实现电力系统的可靠性和稳定性。

2、高效的能源调度:合理的负荷调度可以实现电力的高效利用和节能减排。

3、智能化服务:智能电网配电自动化控制系统需要具备智能化服务能力,包括风险预警、能源优化等。

电力系统自动化的计算机技术应用及设计

电力系统自动化的计算机技术应用及设计

电力系统自动化的计算机技术应用及设计电力系统自动化是指通过计算机技术在电力系统中实现监控、保护、控制和管理的过程。

随着计算机技术的日益发展和电力系统规模的不断扩大,电力系统自动化的计算机技术应用与设计变得日益重要。

本文将介绍电力系统自动化的计算机技术应用及设计的相关内容,以期为读者提供更多的了解和认识。

一、电力系统自动化的现状与发展电力系统自动化是指通过计算机技术实现电力系统中各种设备的自动监测、控制和管理,以提高电力系统的安全性、可靠性和经济性。

随着电力系统规模的不断扩大和复杂化,传统的手动操作已经无法满足对电力系统的要求,因此电力系统自动化已经成为电力行业的发展趋势。

目前,电力系统自动化已经广泛应用于电力生产、输电、配电和用户侧等各个环节,其应用范围已经覆盖了整个电力系统。

在电力系统自动化中,计算机技术起着重要的作用。

计算机技术可以实现对电力系统的实时监测与控制,提高电力系统的自动化程度。

计算机技术还可以实现对电力系统的大规模数据处理和分析,帮助电力系统运行人员及时了解电力系统的运行状况,以便及时采取措施,确保电力系统的安全稳定运行。

值得一提的是,随着人工智能、大数据等新技术的发展,电力系统自动化的计算机技术应用也在不断创新和完善。

人工智能技术可以实现对电力系统的智能化监测与控制,大数据技术可以实现对电力系统的大规模数据处理与分析,从而为电力系统的安全、可靠、高效运行提供更多的支持。

1. 实时监测与控制2. 数据处理与分析3. 智能控制与优化1. 系统架构设计对于电力系统自动化的计算机技术设计来说,系统架构设计是非常重要的一环。

根据电力系统自动化的实际需求,需要设计出适合电力系统的系统架构。

在系统架构设计中,需要考虑到电力系统的复杂性和实时性,设计出符合电力系统要求的高可靠性、实时性的系统架构。

需要考虑到系统的扩展性和灵活性,以便今后对系统进行升级、扩展和改造。

2. 数据采集与传输设计在电力系统自动化中,大量的监测数据需要采集,并且需要传输到计算机系统中进行分析。

电力系统自动化毕业设计

电力系统自动化毕业设计

目录摘要.......................................... - 2 - 1 引言.......................................... - 3 -1.1原始资料和问题的提出....................... - 3 -1.2国内外现状 ................................ - 3 -1.2.1国外无人值班变电站的发展................. - 3 -1.2.1国内无人值班变电站的发展................. - 4 -1.3本文的设计内容 ............................ - 4 -2 无人值班变电站的基础知识........................ - 5 -2.1无人值班变电站的概念和功能................. - 5 -2.1.1无人值班变电站的概念..................... - 5 -2.1.1无人值班变电站的功能..................... - 5 -3 主接线的选择..................................... - 5 -3.1常用的主接线方案介绍及其优缺点............. - 5 -3.2 本设计所选择的主接线方案及其选择理由..... - 6 -3.3 变压器的选型及台数....................... - 6 -4 短路电流计算..................................... - 6 -4.1短路计算的目的 ............................ - 6 -4.2变压器等值电抗计算......................... - 6 -4.3短路点的确定 .............................. - 6 -4.4 35kv母线上三相短路时...................... - 6 -4.5 10KV母线上短路计算....................... - 10 -4.6短路电流汇总表 ........................... - 11 -5 高压电气设备的选型................................ -6 -5.1 高压电气设备选择一般规定................ - 12 -5.1.1高压电气选择的一般原则................... - 6 -5.1.2 母线的选择.............................. - 6 -5.1.3 高压断路器的选择及隔离开关的选择....... - 6 -5.1.4互感器的选择 ........................... - 16 -6 高压配电装置..................................... - 6 -6.1 配电装置简介及其优缺点.................. - 22 -6.2 本设计所选择的配电装置及选择理由........ - 22 -7 二次设备........................................ - 24 -7.1继电保护的作用 ........................... - 24 -7.2变压器的保护 ............................. - 24 -7.3 10kV母线分段断路器的保护................. - 25 -7.4馈线保护 ................................. - 25 -7.5 监控系统.................................. - 6 - 9 通信系统........................................ - 27 -9.1常用通信方式介绍及其优缺点................ - 27 -9.2本站所采用通信方式........................ - 27 -10 附录............................................ - 6 -11 参考文献........................................ - 6 -- 1 -。

电力系统自动化课程设计

电力系统自动化课程设计

课程设计任务书题目发电机自动准同期并入电网学院信息科学与电气工程学院专业电气工程及其自动化学生姓名DonaldGeorge前言 (5)1设计任务及要求 (5)1.1设计目的 (5)1.2设计内容和基本要求 (5)2发电机并网条件分析 (6)2.1并网的理想条件 (6)2.2相位差、频率差和电压差对滑差的影响 (6)3发电机并网模型建立 (8)3.1 仿真模型 (8)3.2 系统仿真模型的建立 (9)4发电机并网过程仿真分析 (10)4.1 潮流计算和初始状态设置 (10)4.2 发电机并网仿真 (10)5仿真结果分析 (11)6总结 (16)参考文献 (17)计算机仿真技术己成为电力系统研究、规划、设计和运行等各个方面的重要方法和手段。

由于电力系统的特殊性, 很多研究无法采用实验的方法进行, 仿真分析显得尤为重要。

发动机并网是电力系统中常见而重要的一项操作, 不恰当的并列操作将导致严重的后果。

因此, 对同步发电机的并列操作进行研究, 提高并列操作的准确度和可靠性, 对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。

MATlAB是高性能数值计算和可视化软件产品。

它由主包、Simulink 及功能各异的工具箱组成。

从版本开始增加了一个专用于电力系统分析的PSB(电力系统模块,Power system blockset )。

PSB中主要有同步机、异步机、变压器、直流机、特殊电机的线性和非线性、有名的和标么值系统的、不同仿真精度的设备模型库单相\三相的分布和集中参数的传输线单相、三相断路器及各种电力系统的负荷模型、电力半导体器件库以及控制和测量环节。

再借助其他模块库或工具箱,在Simulink环境下, 可以进行电力系统的仿真计算, 并可方便地对各种波形进行图形显示。

本文以一单机一无穷大系统为模型, 在环境下使用GUI、Simulink、m语言等创建一发电机并网过程分析与仿真系统。

该系统可以对多种情况下的发电机并网过程进行仿真分析, 并将仿真结果显示于GUI界面。

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电力系统自动化系统的总体设计
电力系统复杂程度的增长以及设计理念的不断更新,对自动化的要求越来越高,应用于电力系统的自动化系统,要求具有高度稳定性、可靠性、安全性、实时性,设计一套满足要求并具有前瞻性的电力自动化系统对于电力行业以及自动化系统中各个自动化设备的生产厂家都具有重要的经济利益与研究意义。

标签:电力系统;自动化系统;设计
现在我国的电力系统中,已经存在不少的各种类别的自动化装置设计,但是我们应该认识到其中的大部分都是针对某些具体的装置开发,并没有多少可复用性,放大到整个电力系统中就是可移植性差并且与整体的设计要求有偏差。

从编程的角度看,许多自动化系统用的还是以往的流程图类线性程序,这类程序维护成本高,可移植性差,难以升级并使用最新的技术。

文章将从总体上对电力系统的自动化系统进行设计,用以解决一些当下自动化系统中存在的问题。

电力系统中的自动化系统可以分为两个部分,一个部分是硬件部分;另一个是软件部分。

两个部分可以分别进行设计,软件部分居于硬件部分之上,为了标准化以及可移植性,软硬件之间需要做好接口设计,并设计中间层用以隔离软件与硬件,方便日后维护。

1 自动化系统的硬件总体设计
电力系统中可以应用的自动化装置种类非常的多,主要可以归为两类,自动化装置算为一类,如备自投装置、自动准同期装置、无功综合控制装置、接地选线装置、低周减载装置等等;另一类为控制与保护装置,如稳定控制装置、母差保护装置、电动机保护装置、后备保护装置等等。

这些装置覆盖了测量、控制、保护、通信等各个领域。

自动化系统中的硬件方案设计,按照功能就是运行状态监视、设备保护、动态控制、故障信号处理等部分。

系统采用分层系统结构,按照在系统中的运行等级分为执行层、通信与信号处理层、以及承载软件运行的终端。

执行层为各种控制、测量、保护装置、报警装置,也就是具体的分布安装与电力系统中的各种自动化设备以及出现问题时能够发出警报的装置,这些设备的主要功能分为三类。

第一类是负责各种信号的测量,收集电力系统中各部分的运行状态与参数,并向上送入通信网络中。

第二类是各种保护装置,在尽可能的情况下应该应用可以由上端设置保护阈值的保护装置,实现更大的自动化范围。

第三类作为动作机构,能够接受上端命令进行动作。

通信与信号处理层为重要的信号处理媒介,由各BUS总线、各信号处理器、网络服务器构成。

BUS总线连接各种终端自动化设备与信号处理器,负责在信号处理器与自动化终端之间可靠的传送信号;信号处理层则作为一个媒介层,进
行各种A/D、D/A转化和不同协议之间的数据转换。

由于各种自动化终端现在并没有一个统一的标准,厂家各行其是,所以为了以后自动化系统的兼容性以及可维护性与可扩展性,需要一个媒介层隔离自动化终端与上层软件之间的联系;网络服务器则承载软件运行终端与信号处理器之间的媒介,在两者之间可靠传输信号。

软件运行终端可以选用计算机,也可以选择各种嵌入式操作系统,两种方式各有优缺点,应用计算机作为终端则可移植性更强,操作门槛较低,操作人员可以经过较少的培训就可以上手。

应用嵌入式操作系统的话,整个系统的实时性能会更高,因为其针对性更强,但是嵌入式操作系统对操作人员的要求较高。

从未来的发展来看,可以应用嵌入式操作系统,因为如果想连接计算机的话,嵌入式操作系统支持接入计算机网络,让计算机从总体构架上居于嵌入式系统之上,兼得两者的优点。

因此,承载软件运行终端的硬件载体为嵌入式系统所需硬件。

嵌入式操作系统需要的硬件较多,有以下必备几种:
(1)微处理器芯片,可以用DSP也可以用ARM,DSP的运行速度更高,更适合做运算,并且它还提供各种内置的接口协议,可以很方便的进行通信。

(2)电源管理电路,用以变压与稳压,为整个系统提供必须的能源。

(3)数据存储芯片,一是作为内存使用,需要能够高速读取的FLASH芯片;二是需要大数量存储量的芯片,用以存储日常数据。

其他电路DSP芯片已经基本集成与芯片内。

2 自动化系统的软件总体设计
在本次设计中,按照上节所述,将使用嵌入式操作系统。

嵌入式操作系统在运行层次上与计算机上的操作系统类似,都用应用程序层、系统层、驱动层以及硬件层,我们应用的是应用程序层,它和处理器及嵌入式操作系统的关联并不大,可以很好的保证软件系统的可移植性与可重用性。

底层的系统操作我们可以不用理会,只需要少量操作系统针对性设计就可以在操作系统上设计我们的程序了。

一是需要选择一个操作系统作为程序运行环境。

当前的嵌入式操作系统种类非常的多,它们各有千秋,在本次设计中,我们选用的是UC/OS,一是因为它的体积小,二是因为它的可移植范围非常的广,较为成熟。

所以我们选择它作为运行于DSP上的操作系统。

在完成操作系统的选择后,将进行自动化软件平台的设计。

软件平台设计需要针对电力系统中自动化系统功能进行分析,将各种不同功能划分为不同的任务,而后不同的任务运行不同的模块,软件平台负责调度协调各个模块的工作,满足自动化系统运行要求。

具体的模块划分,为测量模块、数据处理模块、输入
输出模块、通信模块、故障处理模块。

任务的调度、内存的分配、通信协议等问题属于操作系统问题,可以不用关心。

2.1 数据测量模块。

也就是定时采样任务,该模块的主要工作内容就是依据设定好的不同数据之间的传输协议方式向平台索要不同自动化设备的原始数据。

2.2 数据处理模块。

因为各种来源的干扰,采集到的数据存在大量的噪声,需要经过一定的算法处理才能获得有效的数据值,该模块负责依据不同数据来源,采用针对性算法对数据进行过滤加工。

2.3 输入输出模块。

也就是人机交互模块,包括键盘、指示灯、显示屏等等,键盘与显示屏的驱动操作系统本身就可以完成,只需要使用相应API。

2.4 通信模块。

通信模块分为两个部分,一个是数据传输监听部分,用以接受数据并送给等待者;一个是数据发送部分,用以提取数据缓冲区中的数据并按照设定的数据传输协议将数据发送出去。

2.5 故障处理模块。

该模块是数据真正的利用者,数据从数据处理模块流出后,送至此处。

它分为三个部分,分别为数据检查、具体故障处理、报警部分。

首先模块依据软件设定对数据进行检查,一旦发现数据存在问题时,将问题内容送至具体故障处理程序,故障处理程序依据问题内容采取操作。

如果该故障系统处理不了则交至报警部分处理,发出报警讯号。

2.6 日志记录模块。

电力系统日常运行情况对后续的维护和问题处理有着非常重要的意义,因此需要日志记录模块,它的数据来源于故障处理模块。

整个软件系统是以数据流驱动设计理念进行设计,模块化设计程序,可移植性高,可维护性好。

其大致数据流向为:
自动化终端->媒介层转换->网络服务器通信模块数据测量模块数据处理模块故障处理模块->日志记录模块->输出模块。

参考文献
[1]严晓蓉.电力自动化系统中的数据处理[J].电力自动化设备,2005(03).
[2]王娜.电力自动化系统的应用分析[J].黑龙江电力,2012(12).
[3]李海芬.对电力自动化系统的控制分析[J].暖通空调,2013(05).
[4]黄颖.电力自动化系统智能保护测控设备的设计与开发[D].中南大学,2008.
[5]蔡媛媛.基于Linux的电力自动化系统无人值班的实现[D].华北电力大学,
2004(12).
作者简介:吴俊,身份证号:510211************。

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