电力系统自动化第三版共127页
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电力系统自动化第三王葵孙莹编配电管理系统PPT课件
不同点2：
EMS：用于大区级电网和省级调度中心； DMS：用于地区级；
不同点3：
EMS：管理对象为电厂和高压网络，相对集中； DMS：管理对象为低压网络，相对分散；
5
第5页/共33页
5、输电系统与配电系统的不同
不同点1：
输电：为多环网结构； 配电：为辐射型或少环网结构；
不同点2：
远程自动抄表计费系统
第24页/共33页
24
1、概述
• 传统的人工抄表方式；
现代电子技术、通讯技术、计算机以及网络的发 展，使自动抄表成为可能；
自动抄表系统提高了用电管理的现代化水平
节约大量人力资源； 提高抄表的准确性； 提高管理水平；
第25页/共33页
25
2、远程自动抄表系统的构成
• 四部分构成：
12
第12页/共33页
9、配电自动化（DA）系统功能
• DA主要包括馈线自动化和变电站自动化：
（1）运行状态监测和控制； （2）故障定位和隔离； （3）无故障区自动恢复供电及网络重构 ； （4）无功功率控制和电压调整； （5）需方管理、负荷监控管理； （6）远方抄表与计费自动化；
13
第13页/共33页
电流功率因数等多项数据；
第27页/共33页
27
智能电子表
通过串口或载波方式发送电量信息； 功能复杂，能计算处理多种信息；
特点：
技术实现复杂； 通过串口或载波进行远方通信； 可重复发送； 功能复杂；
第28页/共33页
28
4、抄表集中器与交换机
• 抄表集中器是将远程自动抄表系统中的电能表的数据进行一次集中的装置；
18
第18页/共33页
• 重合器与普通断路器区别 • 开断性能：与普通断路器相似，但比普通断路器有多次重合闸的功能； • 保护控制特性：能自身完成故障检测、判断电流性质、执行开合功能；并能记忆 动作次数、恢复初始状态、完成合闸闭锁等。
EMS：用于大区级电网和省级调度中心； DMS：用于地区级；
不同点3：
EMS：管理对象为电厂和高压网络，相对集中； DMS：管理对象为低压网络，相对分散；
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5、输电系统与配电系统的不同
不同点1：
输电：为多环网结构； 配电：为辐射型或少环网结构；
不同点2：
远程自动抄表计费系统
第24页/共33页
24
1、概述
• 传统的人工抄表方式；
现代电子技术、通讯技术、计算机以及网络的发 展，使自动抄表成为可能；
自动抄表系统提高了用电管理的现代化水平
节约大量人力资源； 提高抄表的准确性； 提高管理水平；
第25页/共33页
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2、远程自动抄表系统的构成
• 四部分构成：
12
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9、配电自动化（DA）系统功能
• DA主要包括馈线自动化和变电站自动化：
（1）运行状态监测和控制； （2）故障定位和隔离； （3）无故障区自动恢复供电及网络重构 ； （4）无功功率控制和电压调整； （5）需方管理、负荷监控管理； （6）远方抄表与计费自动化；
13
第13页/共33页
电流功率因数等多项数据；
第27页/共33页
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智能电子表
通过串口或载波方式发送电量信息； 功能复杂，能计算处理多种信息；
特点：
技术实现复杂； 通过串口或载波进行远方通信； 可重复发送； 功能复杂；
第28页/共33页
28
4、抄表集中器与交换机
• 抄表集中器是将远程自动抄表系统中的电能表的数据进行一次集中的装置；
18
第18页/共33页
• 重合器与普通断路器区别 • 开断性能：与普通断路器相似，但比普通断路器有多次重合闸的功能； • 保护控制特性：能自身完成故障检测、判断电流性质、执行开合功能；并能记忆 动作次数、恢复初始状态、完成合闸闭锁等。
电力系统自动化 第三版(王葵、孙莹编)第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术
17
SVC能快速、平滑的调节无功功率的大小和方向， 以满足动态无功功率补偿要求，尤其是对冲击性负荷 适应性较好。 与同步调相机比较，运行维护简单，功率损耗较小 ，能够作到分相补偿以适应不平衡的负荷变化。其缺 点是最大无功补偿量正比于端电压的平方，在电压很 低时，无功补偿量将大大降低。
18
（4）同步调相机及同步电动机
静止无功功率补偿器（Static VAR Compensator，简称SVC）是 一种发展很快的无功功率补偿装置，其工作原理下图所示。
Qi
U
U
U
QLC
QD QC
UN
2
1
IL IC
QL
C
L
I LC
容性
o
感性
I
容性
o 感性
I
(a )
(b)
图4-5 静止无功补偿器工作原理
(c)
16
静止无功补偿器不仅用于传输网络，而且广泛用于配 电系统中。 如在大型电动机的启动中应用SVC可以降低电压跌落 值；SVC亦可应用于单相负荷入电焊机和电气化铁路 供电系统中。
Qs
Qr
无功功率传输主要取决于电压幅值， 总是从高电压节点流向低电压节点
25
例：当Us=1.05p.u.，Ur=0.95p.u.，X=0.5p.u.，两端角 度差为45度，求两侧无功功率。
cos45 0.760
Qs Qr 1.05(1.05 0.95 0.760) 0.689 0.5 0.95(1.05 0.760 0.95) 0.289 0.5
为什么分接头设 在高压侧？
容量为6300kVA及以下的变压器，高压侧有三个分接 抽头，分别为1.05、1、0.95倍的额定电压。
电力系统自动化----第三版(王葵、孙莹编)的复习资料
电力系统自动化复习题一判断：1所谓互操作是指,同一厂家或者不同厂家的两个或多个智能电子设备具有交换信息并使用这些信息进行正确协同操作的能力.( ）2在IEC 61850标准中规定，只有逻辑节点不能交换数据。
（ )3间隔层设备包括电子式电流、电压互感器、开关设备的智能单元。
（）4 变压器分接头调压本质上是不改变无功功率分布，以全系统无功功率电源充足为基本条件。
( ）5运行规程要求电力系统的频率不能长时期的运行在49。
5~49Hz以下；事故情况下不能较长时间的停留在47Hz以下，瞬时值则不能低于45Hz。
( ）6按各发电设备耗量微增率不相等的原则分配负荷最经济，即等耗量微增率原则。
（ )7对于由发电机直接供电的小系统，供电线路不长,可采用发电机直接控制电压方式.（）8配电远方终端很少安装在电线杆上、马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外.（）9主导发电机法调频，调频过程较快,最终不存在频率偏差。
（ )10 正调差系数，有利于维持稳定运行。
11传统变电所中，采用强电电缆在一次设备和二次设备之间传输控制和模拟量信号,电缆利用率高。
( ）12分段器可开断负荷电流、关合短路电流，不能开断短路电流，因此可以单独作为主保护开关使用。
（）13配电管理系统主要针对配电和用电系统，用于10KV以上的电网；（）14 大量传输无功会导致小的功率损耗和电压损耗。
( )15 正调差系数，(有利）于维持稳定运行。
（）答案:1答:正确2答：错，改为能3答：错,改为过程层4 答：错,改为改变5答：正确6答：错改为相等7答：正确8答:错改为大多9答：错改为慢10 答：正确11 答：错改为低12 答：错改为不能13 答：错改为以下14答：错改为大15 答：正确二填空1 由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在（ )倍额定电流以下为宜.2 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和( )控制单元及压差控制单元。
3当系统发生故障时，迅速增大励磁电流，可以改善电网的电压水平及（）性。
《电力系统自动化》课件
电力系统自动化的优势和挑战
电力系统自动化可以提高系统的可靠性和稳定性，实现快速故障诊断和恢复。 但同时也面临着数据安全和隐私保护的挑战。
电力系统自动化的案例研究
通过国内外的案例研究，我们可以了解到不同地区在电力系统自动化方面的 应用和经验，以及取得的效果。
《电力系统自动化》PPT 课件
电力系统自动化是指应用先进的计算机和电子技术来实现对电力系统的监控、 控制和管理，提高电力系统的稳定性和可靠性。
什么是电力系行监控、控制和管理的一种技术手段。它包括自动化设 备、数据通信和网络技术等方面。
电力系统自动化的重要性和应 用范围
电力系统自动化的重要性在于提高电力系统的稳定性和可靠性，优化能源利 用，减少能源浪费。应用范围包括电力生产、输配电、电力市场等。
电力系统自动化的基础知识
电力系统的组成和结构包括发电厂、变电站、配电网等。电力系统的运行和 控制涉及负荷管理、传输调度、故障诊断等。
电力系统自动化的技术和方法
SCADA系统和远程监控是用于实时监测和控制电力系统的关键技术。自动化设备和传感器用于采集和处理电 力系统的数据。数据通信和网络技术保障了信息的传输和共享。
电力系统自动化第三王葵孙莹编绪论PPT
260 280
120 150
兰州东
257 宁夏煤电1 260 靖边
彬长 278 平凉
榆横 延安
220 230
蒙西煤电5 晋北煤电
300
晋中煤电
榆林 晋中
300
470
晋东南煤电 晋东南
400
100
石家庄 240
340
济南
豫北
360
晋东南煤电 晋东南煤电 300
官亭 141
230
天水 180 宝鸡
160
70 南京
170 100
130
无锡150 上海北
164
上海西
芜湖 164 240
浙北 沿海核电
川西水电 雅龙江梯级
150 乐山
川西水电金沙江I期 金沙江II期
330 重庆
360
恩施
地下电站
270 450
长沙
华中200 湘南
300 260
280
金华
沿海核电
400 南昌
200200Fra bibliotek华东 280
360
温州
100
140 乾县
200
渭南
100
渭南东
西安南
362
徐州煤电
140 驻马店
450
400
安康
× 陕南
南阳
安康煤电 400
283
淮南煤电
300
328
雅安
成都 160
120
绵阳
440
万县×
150
430 荆门
260
武汉 400
沿海核电
250
280 300
青岛
徐州
120 150
兰州东
257 宁夏煤电1 260 靖边
彬长 278 平凉
榆横 延安
220 230
蒙西煤电5 晋北煤电
300
晋中煤电
榆林 晋中
300
470
晋东南煤电 晋东南
400
100
石家庄 240
340
济南
豫北
360
晋东南煤电 晋东南煤电 300
官亭 141
230
天水 180 宝鸡
160
70 南京
170 100
130
无锡150 上海北
164
上海西
芜湖 164 240
浙北 沿海核电
川西水电 雅龙江梯级
150 乐山
川西水电金沙江I期 金沙江II期
330 重庆
360
恩施
地下电站
270 450
长沙
华中200 湘南
300 260
280
金华
沿海核电
400 南昌
200200Fra bibliotek华东 280
360
温州
100
140 乾县
200
渭南
100
渭南东
西安南
362
徐州煤电
140 驻马店
450
400
安康
× 陕南
南阳
安康煤电 400
283
淮南煤电
300
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雅安
成都 160
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绵阳
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430 荆门
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武汉 400
沿海核电
250
280 300
青岛
徐州
电力系统自动化第三版
*
对励磁调节器的要求 具有较小的时间常数，能迅速响应输入信息的变化。 系统正常运行时，励磁调节器应能维持发电机电压在给定的水平。励磁控制系统的自然调差率一般在1％以内。 励磁调节器应能合理分配机组的无功功率，为此，励磁调节器应保证同步发电机端电压调差率可以在土10％以内进行调整。 对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区。 励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条件。
改善异步电动机的自起动条件
*
图2-12 短路切除后电压的恢复 1-无励磁自动控制；2-有励磁自动控制
为发电机异步运行创造条件 同步发电机失去励磁时，需要从系统中吸收大量无功功率，造成系统电压大幅度下降，严重时危及系统的安全运行。 在此情况下，如果系统中其它发电机组能提供足够的无功功率维持系统电压水平，则失磁的发电机还可以在一定时间内以异步运行方式维持运行，这不但可以确保系统安全运行而且有利于机组热力设备的运行。
*
并联各发电机间无功电流的分配取决于各发电机的外特性，而上倾的和多于一条水平的外特性都不能起到稳定分配无功电流的作用。
*
图2-5 并联运行发电机间无功负荷的分配
通常我们希望发电机间无功电流应按机组容量的大小进行比例分配，大容量的机组担负的无功增量应相应地大，小容量的机组增量应该相应地小。 只要并联机组的“UG — IQ*” 特性完全一致（IQ*为机组无功电流与其无功电流额定值的比值），就能使得无功负荷在并联机组间进行比例分配。 要作到这一点，单纯地想把参加并联运行的大小发电机组都做成相同的“UG — IQ*” 特性是很难实现的，甚至是不可能的，但是自动调压器却可以相当容易地作到这一点。
单机运行方式：
与无穷大系统并联方式
对励磁调节器的要求 具有较小的时间常数，能迅速响应输入信息的变化。 系统正常运行时，励磁调节器应能维持发电机电压在给定的水平。励磁控制系统的自然调差率一般在1％以内。 励磁调节器应能合理分配机组的无功功率，为此，励磁调节器应保证同步发电机端电压调差率可以在土10％以内进行调整。 对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区。 励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条件。
改善异步电动机的自起动条件
*
图2-12 短路切除后电压的恢复 1-无励磁自动控制；2-有励磁自动控制
为发电机异步运行创造条件 同步发电机失去励磁时，需要从系统中吸收大量无功功率，造成系统电压大幅度下降，严重时危及系统的安全运行。 在此情况下，如果系统中其它发电机组能提供足够的无功功率维持系统电压水平，则失磁的发电机还可以在一定时间内以异步运行方式维持运行，这不但可以确保系统安全运行而且有利于机组热力设备的运行。
*
并联各发电机间无功电流的分配取决于各发电机的外特性，而上倾的和多于一条水平的外特性都不能起到稳定分配无功电流的作用。
*
图2-5 并联运行发电机间无功负荷的分配
通常我们希望发电机间无功电流应按机组容量的大小进行比例分配，大容量的机组担负的无功增量应相应地大，小容量的机组增量应该相应地小。 只要并联机组的“UG — IQ*” 特性完全一致（IQ*为机组无功电流与其无功电流额定值的比值），就能使得无功负荷在并联机组间进行比例分配。 要作到这一点，单纯地想把参加并联运行的大小发电机组都做成相同的“UG — IQ*” 特性是很难实现的，甚至是不可能的，但是自动调压器却可以相当容易地作到这一点。
单机运行方式：
与无穷大系统并联方式
《电力系统自动化(第三版)》王葵版-第3章 电力系统频率及有功功率的调节1
仿真
概述
自电 动力 控系 制统 系频 统率
就地 控制
就地控制部分就是发电 机的调速装置， 装设 在汽轮发电机上
控制阀门开度：当设定功 率增加或者减小， 阀门开 度就相应的开大或关小
中心 控制
在调度中心， 调度中心 的能量管理系统有自动 发电控制和经济负荷分 配功能（AGC/EDC）， 负责给就地控制部分发 出控制命令
随之不断改变；这个过程要到 C 点升到某一位置时，比如 C′′ ，
即汽门开大到某一位置时，机组的转速通过重锤的开度使杠杆
DEF 重新回复到使Ⅱ的活门完全关闭的位置时才会结束，这
时 B 点就回到原来的位置。 3）由于 C′′ 上升了，所以
测量元件Ⅰ
A′′ 必定低于 A 。这说明调 速过程结束时，出力增加， 转速稍有降低。 4）调速器是一种有差调节器。 通过伺服马达改变 D 点的 位置，就可以达到将调速
1 ∆f
R = − ∆ω 或R = − ∆f
∆P
∆P
∆P
∆P － 发电机组的输出功率增量； o PGa
P Gb
PG
∆f －对应于频率增量。
图3-4 发电机组的功率—频率特性
如发电机以额定频率fe运行时（相当于图中a点），其输出 功率为PGa；
当系统负荷增加而使频率下降到f1时，则发电机组由于调速 器的作用，使输出功率增加到PGb（相当于图中b点）。可见 ，对应于频率下降Δf， 发电机组的输出功率增加ΔP。
88
第一节 电力系统的频率特性
P
负荷瞬时变动情况
随机分量 (<10 s) (一次调频)
脉冲分量(10 s~3min)
(二次调频) (负荷预测)
持续分量
t
概述
自电 动力 控系 制统 系频 统率
就地 控制
就地控制部分就是发电 机的调速装置， 装设 在汽轮发电机上
控制阀门开度：当设定功 率增加或者减小， 阀门开 度就相应的开大或关小
中心 控制
在调度中心， 调度中心 的能量管理系统有自动 发电控制和经济负荷分 配功能（AGC/EDC）， 负责给就地控制部分发 出控制命令
随之不断改变；这个过程要到 C 点升到某一位置时，比如 C′′ ，
即汽门开大到某一位置时，机组的转速通过重锤的开度使杠杆
DEF 重新回复到使Ⅱ的活门完全关闭的位置时才会结束，这
时 B 点就回到原来的位置。 3）由于 C′′ 上升了，所以
测量元件Ⅰ
A′′ 必定低于 A 。这说明调 速过程结束时，出力增加， 转速稍有降低。 4）调速器是一种有差调节器。 通过伺服马达改变 D 点的 位置，就可以达到将调速
1 ∆f
R = − ∆ω 或R = − ∆f
∆P
∆P
∆P
∆P － 发电机组的输出功率增量； o PGa
P Gb
PG
∆f －对应于频率增量。
图3-4 发电机组的功率—频率特性
如发电机以额定频率fe运行时（相当于图中a点），其输出 功率为PGa；
当系统负荷增加而使频率下降到f1时，则发电机组由于调速 器的作用，使输出功率增加到PGb（相当于图中b点）。可见 ，对应于频率下降Δf， 发电机组的输出功率增加ΔP。
88
第一节 电力系统的频率特性
P
负荷瞬时变动情况
随机分量 (<10 s) (一次调频)
脉冲分量(10 s~3min)
(二次调频) (负荷预测)
持续分量
t
电力系统自动化第三版教学设计
电力系统自动化第三版教学设计一、课程简介本课程是电力系统自动化专业的一门基础课程，主要介绍电力系统自动化技术的基础知识和应用技术，涵盖电力系统计算机监控、自动化控制、保护及触发、通讯及信息处理等方面的内容。
二、教学目标1.了解电力系统自动化技术的基本概念、主要内容和应用领域。
2.掌握电力系统监控、保护及触发、通讯等领域的基本理论和技术方法。
3.熟悉电力系统自动化设备的结构组成、特点和使用方法。
4.掌握电力系统自动化技术的应用案例，提高学生的工程实践能力。
三、教学大纲第一章电力系统自动化技术概述1.1 电力系统自动化技术的发展历程 1.2 电力系统自动化技术的概念、内容和基本要求 1.3 电力系统自动化技术的应用领域和前景第二章电力系统计算机监控2.1 电力系统计算机监控系统的概述 2.2 电力系统计算机监控系统的结构和功能 2.3 电力系统计算机监控系统的实现技术第三章电力系统保护及触发3.1 电力系统保护及触发的基本原理 3.2 电力系统保护及触发的硬件和软件结构 3.3 基于电力系统保护及触发的应用实例第四章电力系统通讯及信息处理4.1 电力系统通讯及信息处理的基本原理 4.2 电力系统通讯及信息处理的模块结构和工作流程 4.3 电力系统通讯及信息处理的主要技术和应用第五章电力系统自动化设备与技术5.1 电力系统自动化设备的分类和特点 5.2 电力系统自动化设备的发展动态5.3 电力系统自动化设备的应用环境和使用方法四、教学方法1.课堂讲授2.课程设计与实验3.综合性实践五、教学资源课本参考教材：《电力系统自动化（第三版）》软件1.Matlab2.PSCAD3.ATP4.AutoCAD实验设备1.电力系统自动化实验箱2.电力系统模拟实验平台3.电力系统演示模型六、考核方式1.平时成绩（包括课堂出勤、作业和实验）2.期末成绩（闭卷考试）七、参考文献1.《电力系统自动化（第三版）》2.《电力系统计算机监控技术》3.《电力系统保护与控制》4.《电力系统自动化设备与技术》以上是本课程的教学设计，请各位同学积极参与课堂教学，并在实验课程中注重实践，加深对电力系统自动化技术的理解与应用。
电力系统自动化 第三版第一章发电机的自动并列 ppt课件
17
准同期并列分析计算
U X
B
UG UX
DL
XG
US
XX
A
U G
EG
G
EX
图1-1（a）电路示意图
图1-1 （c）等值电路图
由于DL两侧电压的状态量不等，DL主触头间具 有电压差 ，其值可由图（c）的电压相量求得。
18
UG UX
XG
US
EG
XX
EX
U G
U X
XG XX
U S U S 0
戴 维 南 等 效 变 换
受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的； ◦ 为了保证机组安全运行，一般将有功冲击电流限制在较
小数值。
25
（三）频率不相等
两者频率之差称为频差，用 f S 表示: fS fGfX
•
•
UG
Ux
0 s
两者间的电角频率之差称为滑差角频率，
简称滑差，用 S表示：
0 s
e
S GX
滑差周期定义为：
TS
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
为什么需要并列
o 正常运行时，为了维持电力系统频率、电压在允 许的范围内，运行中要根据负荷波动必要时投入 或切除发电机；
o 在检修完，要将机组重新投入； o 故障情况下，为了保护发电机，或为了保持主系
统的稳定，需要切除发电机，并在合适时候将其 重新投入运行；有时需要将备用发电机迅速投入 运行。 o 针对上述情况，都需要在必要时将发电机重新投 入电网。可见，在电力系统运行中，并列操作是 较为频繁的。
5
同步运行基本原理
o 电气量表示
o 电力系统运行中，理想情况下，任一母线电压瞬时值可表 示为：
准同期并列分析计算
U X
B
UG UX
DL
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US
XX
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EG
G
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图1-1（a）电路示意图
图1-1 （c）等值电路图
由于DL两侧电压的状态量不等，DL主触头间具 有电压差 ，其值可由图（c）的电压相量求得。
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UG UX
XG
US
EG
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U G
U X
XG XX
U S U S 0
戴 维 南 等 效 变 换
受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的； ◦ 为了保证机组安全运行，一般将有功冲击电流限制在较
小数值。
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（三）频率不相等
两者频率之差称为频差，用 f S 表示: fS fGfX
•
•
UG
Ux
0 s
两者间的电角频率之差称为滑差角频率，
简称滑差，用 S表示：
0 s
e
S GX
滑差周期定义为：
TS
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
为什么需要并列
o 正常运行时，为了维持电力系统频率、电压在允 许的范围内，运行中要根据负荷波动必要时投入 或切除发电机；
o 在检修完，要将机组重新投入； o 故障情况下，为了保护发电机，或为了保持主系
统的稳定，需要切除发电机，并在合适时候将其 重新投入运行；有时需要将备用发电机迅速投入 运行。 o 针对上述情况，都需要在必要时将发电机重新投 入电网。可见，在电力系统运行中，并列操作是 较为频繁的。
5
同步运行基本原理
o 电气量表示
o 电力系统运行中，理想情况下，任一母线电压瞬时值可表 示为：
电力系统自动化----第三版(王葵、孙莹编)第三章电力系统频率及有功功率的自动调节
• 其和功率不平衡量以及机组的转动惯量有关。
2
3
系统频率的变化是由于发电机的负荷功率与原动机输入功 率之间失去平衡所致。
为什么系统在频率变化后能稳定于一个新的频率？
❖ 由电力系统频率特性决定。
4
P
负荷瞬时变动情况
随机分量 (<10 s) (一次调频)
脉冲分量 (10 s~3min)
(二次调频) (负荷预测)
f R 1 1R 1 2 ＋ R 1 n R fx
右端
1 Rx 1 1 ＋1
是系统的等值调差系数。
R1 R2
Rn
28
可以求得每台调频机组所承担的计划外负荷为
PGi Rx PL Ri
i1， 2， 3 n
（3-19）
式（3-15）、式（3-16）、式（3-19）说明有差调频器具有下述优 缺点。
0 . 3 0 . 4 0 . 9 0 . 1 4 0 . 9 2 0 . 2 4 0 . 9 3 4
0.930 则
P L % ( 1 0 .9) 3 1 0 0 70
于是
K P L % 7 1 .1 7
L * f%3 * 1 0 0/5 0
12
例3-2 某电力系统总有功负荷为3200MW（包括电网的有功损耗）， 系统的频率为50Hz，若 KL*1.5，求负荷频率调节效应系数 K L 值。若 KL*1.5，负荷增长到3650MW时，KL又是多少？
（3-20）
式中 Pi —第i调频发电机的有功增量
K i —功率分配系数
32
PL.e nPi1K1 ＋ Kn1P1
i1
f0
（3-21）
而各调频机组分担的功率为
P i 1 K 1 K i 1 ＋ K n 1 P L .e K K i x 1 P L .e （3-22）
2
3
系统频率的变化是由于发电机的负荷功率与原动机输入功 率之间失去平衡所致。
为什么系统在频率变化后能稳定于一个新的频率？
❖ 由电力系统频率特性决定。
4
P
负荷瞬时变动情况
随机分量 (<10 s) (一次调频)
脉冲分量 (10 s~3min)
(二次调频) (负荷预测)
f R 1 1R 1 2 ＋ R 1 n R fx
右端
1 Rx 1 1 ＋1
是系统的等值调差系数。
R1 R2
Rn
28
可以求得每台调频机组所承担的计划外负荷为
PGi Rx PL Ri
i1， 2， 3 n
（3-19）
式（3-15）、式（3-16）、式（3-19）说明有差调频器具有下述优 缺点。
0 . 3 0 . 4 0 . 9 0 . 1 4 0 . 9 2 0 . 2 4 0 . 9 3 4
0.930 则
P L % ( 1 0 .9) 3 1 0 0 70
于是
K P L % 7 1 .1 7
L * f%3 * 1 0 0/5 0
12
例3-2 某电力系统总有功负荷为3200MW（包括电网的有功损耗）， 系统的频率为50Hz，若 KL*1.5，求负荷频率调节效应系数 K L 值。若 KL*1.5，负荷增长到3650MW时，KL又是多少？
（3-20）
式中 Pi —第i调频发电机的有功增量
K i —功率分配系数
32
PL.e nPi1K1 ＋ Kn1P1
i1
f0
（3-21）
而各调频机组分担的功率为
P i 1 K 1 K i 1 ＋ K n 1 P L .e K K i x 1 P L .e （3-22）
电力系统自动化PPT课件
7
三、 电力系统的运行状态与事故
大停电的威胁 2000年后，美国、加拿大、意大利等相 继发生了电网的大停电故障。
8
四、 电力系统自动化技术
电力系统自动化的概念 简单说，就是根据电力系统本身特有的规 律，应用自动控制技术，采用自动控制装置来 自动实现电力生产的安全、可靠运行。 按照电力系统各个组成部分，发、输、配、 用，以及整体性、一体化的特点，可将电力系 统自动化分成以下几个部分：
安西
张掖
Northwest 永登 白银
西宁
拉西瓦
官亭 兰州东
雅江水电
川西水电
川西水电 雅龙江梯级
雅安 150
乐山
金沙江I期 金沙江II期
Yunnan
锡盟煤电I 锡盟煤电II
Northeast
North锡盟
China 蒙西煤电IV
480 480
蒙西煤电III 蒙西
450 北京东 150
唐山 沿海电源
沈阳
正常运行状态 （满足负荷要求，有一定的安全储备）
安全
恢复状态 （重新并列） 恢复对用户供电
系统崩溃 （切机、切负荷
断开线路）储备系统减小或 干扰 Nhomakorabea率增大警戒状态 （预防性控制）
不安全
由于外界干扰 使电压、频率、潮流越限
解列
紧急状态 （紧急控制）
危险
系统解列
系统保持原状
4
电力系统运行状态
三、 电力系统的运行状态与事故
12
2019/12/31
13
四、 电力系统自动化技术
电网监控与调度自动化系统由三个子部分 组成：
调度端 SCADA/EMS系统
信息传输系统
厂、站基础自动化系统
三、 电力系统的运行状态与事故
大停电的威胁 2000年后，美国、加拿大、意大利等相 继发生了电网的大停电故障。
8
四、 电力系统自动化技术
电力系统自动化的概念 简单说，就是根据电力系统本身特有的规 律，应用自动控制技术，采用自动控制装置来 自动实现电力生产的安全、可靠运行。 按照电力系统各个组成部分，发、输、配、 用，以及整体性、一体化的特点，可将电力系 统自动化分成以下几个部分：
安西
张掖
Northwest 永登 白银
西宁
拉西瓦
官亭 兰州东
雅江水电
川西水电
川西水电 雅龙江梯级
雅安 150
乐山
金沙江I期 金沙江II期
Yunnan
锡盟煤电I 锡盟煤电II
Northeast
North锡盟
China 蒙西煤电IV
480 480
蒙西煤电III 蒙西
450 北京东 150
唐山 沿海电源
沈阳
正常运行状态 （满足负荷要求，有一定的安全储备）
安全
恢复状态 （重新并列） 恢复对用户供电
系统崩溃 （切机、切负荷
断开线路）储备系统减小或 干扰 Nhomakorabea率增大警戒状态 （预防性控制）
不安全
由于外界干扰 使电压、频率、潮流越限
解列
紧急状态 （紧急控制）
危险
系统解列
系统保持原状
4
电力系统运行状态
三、 电力系统的运行状态与事故
12
2019/12/31
13
四、 电力系统自动化技术
电网监控与调度自动化系统由三个子部分 组成：
调度端 SCADA/EMS系统
信息传输系统
厂、站基础自动化系统
电力系统自动化_自动并列
自同期并列最突出的优点是毋需选择并列合闸时机，因而控制操作非常简单。 但是，自同期并列方式不能用于两个系统间的并列操作；同时应该看到当发电机 以自同期方式投入电网时，在投入瞬间，未经励磁的发电机接入电网，相当于电 网经发电机次暂态电抗短路，因而不可避免地要引起冲击电流。
2007-4-19 《电力系统自动化》
2007-4-19 《电力系统自动化》
(二) 恒定越前时间准同期并列
采用的提前量为恒定时间信号，一般取 tYJ 等于并列装置合闸出口继电器动 作时间tc 和断路器的合闸时间 tDL 之和 。
在δe 等于零之前的恒定时间 tYJ 发出合闸信号，它对应的越前相角δYJ 的 值是随ωs 而变化的，其变化规律如图所示。由于 δYJ =ωs tYJ ，当 tYJ 为定值 时，发出合闸脉冲时的越前相角与ωs 成正比。实际上由于装置的越前信号时 间、出口继电器的动作时间以及断路器的合闸时间 tDL 存在着分散性，因而并 列时仍难免具有合闸相角误差，这就使并列时的允许滑差角频率ωs受到限制。
“三角波整步电压”
注：滤波器的时间常数将 会影响其相移，又滑差角频率 的变化对其也有一定影响，使 实际情况偏离理想化直线，从 而使控制合闸时间引入误差。
《电力系统自动化》
2007-4-19
(2) 全波线性整步电压
全波线性整步电压电路由电压变换、整形电路、相敏电路、低通滤波器和 射极跟随器组成。
2007-4-19 《电力系统自动化》
ω sy =
δ ey
注：在准同期并列计算中，按理还应包括稳定性校验，不过一般不必。
《电力系统自动化》
第三节 自动并列装置的工作原理
一 、恒定越前时间准同期并列装置的控制逻辑
恒定越前时间准同期并列装 置中的合闸信号控制单元由滑差 角频率检测、电压差检测和越前 时间信号等环节组成。控制逻辑 如图(a)所示。时间配合须如图 (b)所示，在一个脉动电压周期 内，必须在越前时间信号到达之 前完成频率差和电压差的检测任 务，作出是否让越前时间信号通 过与门的判断，也就是作出是否 允许并列合闸的判断。
《电力系统自动化(第三版)》王葵版-第6章 配电管理系统(DMS)1
（1）主站与子站之间，使用单模光纤。电力企业（供电局）， 大多在调 度中心与变电所之间已经建立了单模光纤通信网络， 配网自动化系统的 主站与子站之间的通信可以借用这个通道， 以节省再次铺设通信线路的 投资。单模光纤的传输距离在6km以上， 完全能够满足要求。
（2）子站与FTU之间形成的通信网络之间， 各个通信节点的距离较短， 很少超过3km, 多模光纤已经能够满足要求，构成自愈式双环网。
理（DSM） • 第四节 配电图资地理信息系统（
AM/FM/GIS） • 第五节 远程自动抄表计费系统
第一节 配电管理系统（DMS）概述
一、能量管理系统（EMS）与配电管理系统（DMS）
能量管理系统(EMS)是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统 ， 主要针对发电和输电系统，用于大区级电网和省级电网的调度中心。 根据能量管理系统技术发展的配电管理系统(DMS)主要针对配电和用电系 统， 用于10kV 以下的电网。实际上我国还有城市网、地区网和县级网， 电压等级35~220kV(也有500kV)这一级网称为次输电网， 针对电源和负 荷管理亦可以采用能量管理系统或配电管理系统。
第二节 馈线自动化（FA）
一、馈线终端
一个典型的FTU系统框图
FTU在户外电杆上的安装图
法国施耐德公司FTU 产品框图
第二节 馈线自动化（FA）
二、馈线自动化的实现方式
馈线自动化方案可分为就地控制和远方控制两种类型。 前一种依靠馈线上安装的重合器和分段器自身的功能来消除
瞬时性故障和隔离永久性故障，不需要和控制中心通信即可 完成故障隔离和恢复供电； 后一种是由FTU采集到故障前后的各种信息并传送至控制中 心，由分析软件分析后确定故障区域和最佳供电恢复方案， 最后以遥控方式隔离故障区域，恢复正常区域供电。
（2）子站与FTU之间形成的通信网络之间， 各个通信节点的距离较短， 很少超过3km, 多模光纤已经能够满足要求，构成自愈式双环网。
理（DSM） • 第四节 配电图资地理信息系统（
AM/FM/GIS） • 第五节 远程自动抄表计费系统
第一节 配电管理系统（DMS）概述
一、能量管理系统（EMS）与配电管理系统（DMS）
能量管理系统(EMS)是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统 ， 主要针对发电和输电系统，用于大区级电网和省级电网的调度中心。 根据能量管理系统技术发展的配电管理系统(DMS)主要针对配电和用电系 统， 用于10kV 以下的电网。实际上我国还有城市网、地区网和县级网， 电压等级35~220kV(也有500kV)这一级网称为次输电网， 针对电源和负 荷管理亦可以采用能量管理系统或配电管理系统。
第二节 馈线自动化（FA）
一、馈线终端
一个典型的FTU系统框图
FTU在户外电杆上的安装图
法国施耐德公司FTU 产品框图
第二节 馈线自动化（FA）
二、馈线自动化的实现方式
馈线自动化方案可分为就地控制和远方控制两种类型。 前一种依靠馈线上安装的重合器和分段器自身的功能来消除
瞬时性故障和隔离永久性故障，不需要和控制中心通信即可 完成故障隔离和恢复供电； 后一种是由FTU采集到故障前后的各种信息并传送至控制中 心，由分析软件分析后确定故障区域和最佳供电恢复方案， 最后以遥控方式隔离故障区域，恢复正常区域供电。
《电力系统自动化(第三版)》王葵版-第2章 自动发电励磁控制4
• 当进行继电强行励磁时，励磁系统的响应曲线则常常是过阻尼的，即ζ>l 。在这种情况下，电压上升是较为＂缓慢＂的，如图2-49所示。它的过 调量是零，稳定时间是ts （即 在此以后，响应曲线与最终值的偏离始终 不大于K),上升时间为tr 。
66
我国大中型同步发电机励磁系统基本技术条件
1、同步发电机在空载额定电压情况下，当电压给定阶跃响应为 ±10%时，发电机电压超调量应不大于阶跃量的50%，摆动次数不 超过3次，调节时间不超过10s。
GE (s) =
uE (s) uEE (s)
=
Nσ
K
s+
1 RE G
+
RE GS E
=
1
TE s + K E + S ' E
UEE
∑
-
1
UE
Z ad
T Es + KE
TF
SE'
+ ∑ -
1
T Es + KE
Ede
SE'
14
2.2 励磁调节器各单元的传递函数
励磁调节器主要由电压测量比较、综合放大及功率放大等 单元组成。
2
同步电机
3
8
二、励磁控制系统的传递函数
在第二节中我们讨论了同步发电机的励磁系统，励磁方式多 种多样，这里只分析比较简单的他励式直流发电机系统。
教材勘误：P54，图2-50， “uEF”应为“uEE”
i EE
λλEEE DE
u EE
= uE
G
RREEE
励磁机
发电机
图图22-5-508 他励直流励磁机
一般认为，阶跃输入对系统来说是最严竣的工作状态。如 果系统在阶跃函数作用下的动态性能满足要求，那么系统 在其他形式的函数作用下，其动态性能也是令人满意的。
66
我国大中型同步发电机励磁系统基本技术条件
1、同步发电机在空载额定电压情况下，当电压给定阶跃响应为 ±10%时，发电机电压超调量应不大于阶跃量的50%，摆动次数不 超过3次，调节时间不超过10s。
GE (s) =
uE (s) uEE (s)
=
Nσ
K
s+
1 RE G
+
RE GS E
=
1
TE s + K E + S ' E
UEE
∑
-
1
UE
Z ad
T Es + KE
TF
SE'
+ ∑ -
1
T Es + KE
Ede
SE'
14
2.2 励磁调节器各单元的传递函数
励磁调节器主要由电压测量比较、综合放大及功率放大等 单元组成。
2
同步电机
3
8
二、励磁控制系统的传递函数
在第二节中我们讨论了同步发电机的励磁系统，励磁方式多 种多样，这里只分析比较简单的他励式直流发电机系统。
教材勘误：P54，图2-50， “uEF”应为“uEE”
i EE
λλEEE DE
u EE
= uE
G
RREEE
励磁机
发电机
图图22-5-508 他励直流励磁机
一般认为，阶跃输入对系统来说是最严竣的工作状态。如 果系统在阶跃函数作用下的动态性能满足要求，那么系统 在其他形式的函数作用下，其动态性能也是令人满意的。
电力系统分析课件第三版电力出版社
电力系统电源规划与评估
总结词
电源规划是电力系统规划的重要组成部分， 通过对未来电源布局和容量的规划，满足电 力系统的供电需求并提高供电可靠性。同时 ，对规划的电源进行评估，确保其经济、技 术可行性和环境友好性。
详细描述
电源规划包括对未来电源布局和容量的规划 ，考虑的因素包括电力需求、能源资源、环 境容量等。在规划过程中，需要对各种可能 的电源进行技术、经济和环境等方面的评估
电力系统分析课件第三版
CATALOGUE
目 录
• 电力系统基本概念 • 电力系统元件模型 • 电力系统稳态分析 • 电力系统暂态分析 • 电力系统优化与经济运行 • 电力系统规划与设计
01
CATALOGUE
电力系统基本概念
电力系统组成与特点
组成
由发电、输电、配电和用电等环 节组成的统一整体，实现电能的 生产、传输、分配和使用。
特点
具有规模大、覆盖范围广、运行 方式复杂、控制要求高等特点， 需满足安全、可靠、经济、环保 等要求。
电力系统的基本参数
01
02
03
电压等级
根据电力系统的规模和特 点，选择合适的电压等级 ，以满足不同用户的需求 。
电流频率
电力系统中的电流频率应 保持恒定，通常为50Hz或 60Hz。
功率因数
反映电力系统中无功功率 的平衡情况，对电力系统 的经济运行和电压质量具 有重要影响。
03
CATALOGUE
电力系统稳态分析
潮流计算
潮流计算是电力系统稳态分析中 的基础计算，用于确定系统中各
元件的功率分布和电压分布。
常用的潮流计算方法包括牛顿拉夫逊法和快速解耦法，这些方 法通过迭代计算，求解电力系统
《电力系统自动化》课件
人机交互
通过计算机技术实现电力系统自动化的人机交 互界面，方便操作人员对系统进行监控和操作。
03
电力系统自动化的主要应用
发电自动化
自动发电控制（AGC）
01
通过实时监测系统频率和联络线功率，调整发电机组的出力，
维持系统频率和联络线功率在允许范围内。
发电厂计算机监控系统
02
对发电厂内的各种设备进行实时监视和控制，提高发电厂的运
随着电力系统规模的扩大和智能化水平的提 高，如何处理和分析海量的数据成为一大挑 战。
电力系统自动化的发展使得网络安全问题日 益突出，如何保障系统安全稳定运行成为重 要议题。
人工智能与机器学习
多能互补与综合能源系统
未来电力系统自动化将更加注重人工智能和 机器学习的应用，实现更加智能化的管理和 控制。
随着可再生能源的大规模接入和多种能源的 融合发展，如何实现多能互补和综合能源系 统的优化运行将成为研究热点。
降低运营成本与提高运营效率
远程监控与管理
自动化系统可以实现远程监控和管理，减少人力成本，提高运营 效率。
能源优化
通过对电力系统的优化调度，降低能源浪费，提高能源利用效率， 降低运营成本。
自动化报表生成
自动化系统可以自动生成各类报表和统计数据，减少人工干预， 提高工作效率。
促进可再生能源的利用与发展
可再生能源接入
自动化系统可以实现对可再生能源（如太阳能、风能等）的平稳接 入，提高可再生能源的利用率。
微电网管理
自动化系统可以实现对微电网的有效管理，促进分布式能源的发展 和应用。
能源互联网
自动化系统是构建能源互联网的基础，有助于实现能源的优化配置和 共享。
面临的技术挑战与发展趋势
通过计算机技术实现电力系统自动化的人机交 互界面，方便操作人员对系统进行监控和操作。
03
电力系统自动化的主要应用
发电自动化
自动发电控制（AGC）
01
通过实时监测系统频率和联络线功率，调整发电机组的出力，
维持系统频率和联络线功率在允许范围内。
发电厂计算机监控系统
02
对发电厂内的各种设备进行实时监视和控制，提高发电厂的运
随着电力系统规模的扩大和智能化水平的提 高，如何处理和分析海量的数据成为一大挑 战。
电力系统自动化的发展使得网络安全问题日 益突出，如何保障系统安全稳定运行成为重 要议题。
人工智能与机器学习
多能互补与综合能源系统
未来电力系统自动化将更加注重人工智能和 机器学习的应用，实现更加智能化的管理和 控制。
随着可再生能源的大规模接入和多种能源的 融合发展，如何实现多能互补和综合能源系 统的优化运行将成为研究热点。
降低运营成本与提高运营效率
远程监控与管理
自动化系统可以实现远程监控和管理，减少人力成本，提高运营 效率。
能源优化
通过对电力系统的优化调度，降低能源浪费，提高能源利用效率， 降低运营成本。
自动化报表生成
自动化系统可以自动生成各类报表和统计数据，减少人工干预， 提高工作效率。
促进可再生能源的利用与发展
可再生能源接入
自动化系统可以实现对可再生能源（如太阳能、风能等）的平稳接 入，提高可再生能源的利用率。
微电网管理
自动化系统可以实现对微电网的有效管理，促进分布式能源的发展 和应用。
能源互联网
自动化系统是构建能源互联网的基础，有助于实现能源的优化配置和 共享。
面临的技术挑战与发展趋势
电力系统自动化基本内容页PPT文档PPT文档共25页
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
电力系统自动化基本内容页PPT文档
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。