配电网自动化技术课程设计
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。
配电系统自动化课程设计
配电系统自动化课程设计一、教学目标本课程的目标是使学生掌握配电系统自动化的基本原理、设备及其运行维护方法。
通过本课程的学习，学生应能理解配电自动化系统的构成、功能和工作原理，熟练掌握相关设备的操作和维护，具备配电自动化系统的基本设计和运行管理能力。
1.掌握配电自动化系统的构成及其功能。
2.理解配电自动化设备（如FTU、DTU等）的工作原理。
3.熟悉配电自动化系统的主要设备及其运行维护方法。
4.能够分析配电自动化系统的运行状况，判断并解决问题。
5.能够进行配电自动化设备的安装、调试和维护。
6.具备配电自动化系统的设计和运行管理能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电力事业的热爱，提高学生的职业责任感。
2.培养学生团队合作精神，增强集体荣誉感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括配电自动化系统的基本原理、设备及其运行维护方法。
1.配电自动化系统的基本原理：介绍配电自动化系统的构成、功能和工作原理。
2.配电自动化设备：介绍FTU、DTU等配电自动化设备的结构、工作原理和应用。
3.配电自动化系统的运行维护：讲解配电自动化系统的运行管理、设备维护和故障处理。
三、教学方法为提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解配电自动化系统的原理、设备和运行维护方法，使学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，提高学生的分析和解决问题能力。
3.案例分析法：分析典型配电自动化系统运行案例，使学生熟悉实际运行情况。
4.实验法：引导学生进行配电自动化设备的安装、调试和维护，提高学生的动手能力。
四、教学资源为实现教学目标，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用具有权威性和实用性的配电自动化教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作课件、教案等多媒体资料，提高课堂趣味性和教学效果。
4.实验设备：准备配电自动化实验设备，为学生提供实践操作的机会。
配电自动化课程设计报告
引言随着我国社会主义经济的发展和完善, 全国城乡的负荷都与日俱增, 并希望得到充足可靠、合格廉价和高质量的电能。
尤其是承诺制的推行, 对于电能质量提出了更高的要求, 因而电网的改造势在必行。
而且近年来电力系统经营和管理体制的改革使电力已作为商品进入了市场, 因而电力系统的安全经济运行就直接影响着电力行业的兴衰和电力企业的效益。
目前大量存在的人工抄表的方法已远不能适应现代化管理的需要, 而由此带来的线损率的增高也必然影响着电力行业经营管理指标的完成。
线损率较高的主要原因之一就是抄表、计算和管理手段落后, 管理损耗增大。
现太原供电局管辖大用户计费电能表、居民生活用电能表和变电站关口表及其它重要表计基本上还在采用人工读表、监视和维护, 这样不仅浪费人力物力, 而且效率极低。
如果实施电能表自动抄收系统, 不仅可以大大提高电网运行的可靠性, 而且可以充分利用现有设备的能力, 降低劳动强度, 从而给用户和电力公司均能带来可观的收益。
用于检测所需要的各种参量，这些仪表中有的反映瞬时值，1系统的基本结构电能表自动抄收是对电网中的所有计量电能表进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统, 它是近几年来发展起来的新兴技术, 是电子技术、电能表技术和现代计算机技术、通讯技术在电网改造中的结合和应用。
当前 发作为专门采集处理各种电能量也可根据实际需要辅助采集电流、电压、功率等相关参数电能计量装置原理框图配电系统供有关部门进行网损计算、线损计算、用电核算、用电收费以及进行相应控制和管理的电能表自动抄收系统已成为电力企业必须配备的计量核算手段该系统的主要 二作原理是将智能型电能表具有数据传输功能内的所有数据输人与其相匹配的集抄器汇合, 该集抄器不对数据进行任何处理, 它配有调制解调器可将数据通过通讯网络远传给后台监控主站 若在变电站中使用, 该集抄器具有一发两收功能, 即也可将数据传给当地变电站计算机, 门场地计算机及时记录和就地完成电量平网分别与地调、用电、生技等有关单位实行数据共享。
配电图和配电网课程设计
配电图和配电网课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握配电图和配电网的基本概念、原理和设计方法。
通过本课程的学习，学生应能理解配电系统的基本组成部分，掌握电路图的阅读和分析方法，了解配电网的设计原则和步骤，并能够运用所学知识分析和解决实际问题。
1.掌握配电图的基本符号和表示方法。
2.理解配电系统的组成部分和功能。
3.掌握配电网的设计原则和步骤。
4.了解配电系统的运行管理和维护方法。
5.能够阅读和分析配电图。
6.能够根据设计要求绘制配电网图。
7.能够进行配电系统的运行管理和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识和沟通能力。
2.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
3.培养学生的安全意识和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括配电图的基本概念、原理和设计方法，以及配电网的运行管理和维护。
具体包括以下几个方面：1.配电图的基本概念和符号。
2.配电系统的组成部分和功能。
3.配电图的阅读和分析方法。
4.配电网的设计原则和步骤。
5.配电系统的运行管理和维护方法。
6.配电图的基本概念和符号（2课时）。
7.配电系统的组成部分和功能（2课时）。
8.配电图的阅读和分析方法（3课时）。
9.配电网的设计原则和步骤（4课时）。
10.配电系统的运行管理和维护方法（2课时）。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握配电图和配电网的基本概念、原理和设计方法。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解配电系统的运行管理和维护方法。
4.实验法：通过实验操作，让学生亲手实践，加深对配电图和配电网的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的配电图和配电网教材作为主要教学资源。
配电网自动化课程小结
配电网自动化课程小结一、课程简介配电网自动化课程是针对电力系统中配电网自动化技术的学习和应用而设计的一门课程。
本课程旨在匡助学生深入了解配电网自动化的基本概念、原理、技术和应用，并培养学生运用配电网自动化技术解决实际问题的能力。
二、课程内容1. 配电网自动化概述1.1 配电网自动化的定义和发展历程1.2 配电网自动化的重要性和应用领域1.3 配电网自动化的基本原理和技术体系2. 配电网自动化设备与系统2.1 配电网自动化设备的分类和功能2.2 配电网自动化系统的组成和结构2.3 配电网自动化设备与系统的选型和配置3. 配电网自动化技术3.1 配电网监测与控制技术3.2 配电网保护与自动重合闸技术3.3 配电网故障诊断与恢复技术3.4 配电网远程通信与管理技术4. 配电网自动化应用案例4.1 配电网自动化在城市配电网中的应用4.2 配电网自动化在工业配电网中的应用4.3 配电网自动化在农村配电网中的应用三、课程学习收获1. 理论知识掌握通过学习本课程，我对配电网自动化的定义、发展历程、基本原理和技术体系有了深入的了解。
掌握了配电网自动化设备与系统的分类、功能、选型和配置等知识。
2. 技能培养在课程学习过程中，我通过实际操作和案例分析，提高了配电网自动化监测与控制、保护与自动重合闸、故障诊断与恢复、远程通信与管理等技术的应用能力。
3. 应用能力提升通过学习配电网自动化的应用案例，我了解了配电网自动化在城市、工业和农村配电网中的具体应用场景，提升了解决实际问题的能力。
四、课程评价配电网自动化课程内容丰富、实用性强，匡助学生全面了解配电网自动化技术的基本概念、原理和应用。
课程设置合理，理论与实践相结合，通过实际操作和案例分析，提高了学生的技能和应用能力。
同时，课程还注重培养学生的创新思维和解决问题的能力，促进学生的综合素质提升。
五、课程展望随着电力系统的发展和智能化水平的提高，配电网自动化技术将得到更广泛的应用。
《配电网自动化》课程教学大纲
《配电网自动化》课程教学大纲配电网自动化课程教学大纲引言概述：配电网自动化是现代电力系统中的重要组成部分，通过引入先进的控制和通信技术，实现电力系统的智能化管理和运行。
本课程旨在培养学生对配电网自动化技术的理解和应用能力，使其具备在电力系统自动化领域的专业知识和技能。
一、课程背景和目的1.1 介绍配电网自动化的基本概念和发展历程1.2 分析配电网自动化在电力系统中的重要性和作用1.3 阐述本课程的教学目标和培养要求二、课程内容和安排2.1 系统介绍：配电网结构和组成要素2.2 技术原理：配电网自动化系统的基本原理和工作机制2.3 应用案例：国内外典型配电网自动化项目案例分析三、教学方法和手段3.1 理论讲授：通过课堂讲解和案例分析，让学生掌握配电网自动化的基本理论知识3.2 实践操作：开展实验教学和仿真实践，培养学生动手能力和解决问题的能力3.3 课程设计：组织学生参与课程设计和项目实践，提升学生综合应用能力四、教学评估和考核4.1 考核方式：采用闭卷考试、实验报告和课程设计等方式进行综合评估4.2 评分标准：根据学生的理论知识掌握、实践操作能力和综合应用能力进行评分4.3 教学反馈：及时收集学生的反馈意见和建议，不断完善课程内容和教学方法五、课程展望和发展5.1 衔接专业实践：与电力企业合作，开展实地考察和实习，提升学生实践能力和就业竞争力5.2 拓展研究领域：鼓励学生参与科研项目和竞赛，培养学生创新意识和科研能力5.3 推动学科发展：积极参与学术交流和行业合作，促进配电网自动化技术的发展和推广应用结语：配电网自动化课程的开设旨在为学生提供系统、全面的配电网自动化技术知识，培养他们成为具备创新能力和实践能力的电力自动化专业人才。
希望通过本课程的学习，学生能够在未来的工作中充分发挥所学知识和技能，为电力系统的安全稳定运行和智能化发展做出贡献。
电气自动化综合课程设计
电气自动化综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电气自动化基础理论知识，包括电路分析、电机控制、PLC编程等；2. 培养学生运用所学知识解决实际电气自动化问题的能力；3. 引导学生了解电气自动化领域的前沿技术和发展趋势。
技能目标：1. 培养学生具备电气自动化系统设计、调试与维护的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成电气控制系统的搭建与调试；3. 培养学生团队协作能力，能够与他人共同完成复杂的电气自动化项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气自动化技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生具有安全意识、质量意识、环保意识和创新精神；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到电气自动化技术在国家经济发展和人民生活中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在让学生在掌握电气自动化基本知识的基础上，提高实践操作能力，培养创新意识和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够具备解决实际电气自动化问题的能力，为将来的职业发展打下坚实基础。
课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 电气自动化基础知识：包括电路分析、电机原理、传感器与执行器、PLC编程等，涉及教材第1-4章内容；- 电路分析：讲解基本电路元件、电路分析方法；- 电机原理：介绍各类电机的工作原理及其控制方法；- 传感器与执行器：阐述传感器的工作原理及应用，执行器的选型与控制；- PLC编程：教授PLC的基本指令、编程方法和应用实例。
2. 电气控制系统设计：涵盖控制系统设计方法、控制系统仿真与优化，涉及教材第5-6章内容；- 控制系统设计方法：讲解控制系统的设计步骤、原则和注意事项；- 控制系统仿真与优化：介绍仿真软件的使用，进行控制系统仿真与优化。
3. 电气自动化项目实践：包括项目分析与设计、设备选型、控制系统搭建与调试，涉及教材第7-9章内容；- 项目分析与设计：分析实际项目需求，设计电气自动化解决方案；- 设备选型：根据项目需求，进行电气设备选型；- 控制系统搭建与调试：指导学生动手搭建电气控制系统，进行调试与优化。
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。
配电网自动化课程实验.pps
目录
• 实验介绍 • 实验设备与工具 • 实验步骤与操作 • 实验结果与分析 • 实验总结与展望
01
实验介绍
实验目的
掌握配电网自动化系统的基本原理和功能。
掌握配电网自动化系统的实际操作和运行 维护。
了解配电网自动化系统的组成和架构。
培养学生对配电网自动化领域的兴趣和创 新能力。
在实验过程中，提高了动 手能力和解决实际问题的 能力。
团队合作
实验需要团队协作，锻炼 了沟通与协作能力。
问题解决能力增强
面对实验中遇到的问题， 学会了分析原因并寻找解 决方案。
实验不足与改进
实验时间紧张
由于实验内容较多，时间安排相对紧张， 部分环节未能充分展开。
实验指导需完善
部分实验步骤的指导不够详细，导致实验 过程中出现困惑。
实验内容
配电网自动化系统的硬件
01 组成和功能模块。
配电网自动化系统的通信
03 协议和数据传输。
配电网自动化系统的控制
02
策略和调度算法。
配电网自动化系统的实际
04
操作和运行维护。
实验要求
学生需要提前预习相关理 论知识，了解配电网自动 化系统的基本概念和原理。
学生需要认真完成实验操 作，记录实验数据和结果， 并撰写实验报告。
实验结论
根据数据分析与处理的结果，得出实 验结论，总结实验的发现和意义。
总结反思
对实验过程进行反思和总结，分析实 验的优缺点，提出改进建议和展望， 为后续的实验提供参考和借鉴。
05
实验总结与展望
实验收获与体会
知识理解加深
通过实验，对配电网自动 化有了更深入的理解，掌 握了其基本原理和应用。
《配电网自动化》课程教学大纲
《配电网自动化》课程教学大纲引言概述：随着电力系统的不断发展和智能化水平的提高，配电网自动化技术逐渐成为电力行业的热门话题。
《配电网自动化》课程旨在培养学生对配电网自动化系统的理解和应用能力，为他们未来的职业发展打下坚实基础。
本文将详细介绍该课程的教学大纲，包括课程目标、教学内容、教学方法、考核方式和参考书目。
一、课程目标1.1 理解配电网自动化系统的基本概念和原理。
1.2 掌握配电网自动化系统的组成结构和功能特点。
1.3 能够分析和评价不同类型的配电网自动化系统的优缺点。
二、教学内容2.1 配电网自动化系统的基本概念- 介绍配电网自动化系统的定义和发展历程。
- 分析配电网自动化系统的功能和作用。
- 探讨配电网自动化系统在电力系统中的地位和作用。
2.2 配电网自动化系统的组成结构- 详细介绍配电网自动化系统的硬件和软件组成。
- 分析配电网自动化系统各个部分的功能和相互关系。
- 讨论配电网自动化系统的通信方式和网络拓扑结构。
2.3 配电网自动化系统的应用案例- 分析国内外典型的配电网自动化系统案例。
- 探讨不同案例中的技术特点和解决方案。
- 总结各案例中的成功经验和教训。
三、教学方法3.1 理论授课- 通过课堂讲解和案例分析，让学生掌握配电网自动化系统的基本理论知识。
- 结合实际应用案例，引导学生理解配电网自动化系统的实际运行情况。
3.2 实验教学- 设计相关实验项目，让学生亲自动手搭建和调试配电网自动化系统。
- 提供实验报告和数据分析指导，帮助学生深入理解系统运行原理。
3.3 课程设计- 安排课程设计项目，让学生在实际项目中应用所学知识。
- 导师指导和评审，帮助学生提高解决问题的能力和实践能力。
四、考核方式4.1 课堂表现- 考察学生在课堂上的发言和讨论情况。
- 考察学生对课程内容的理解和掌握程度。
4.2 作业和实验报告- 要求学生按时完成作业和实验报告。
- 考察学生实验设计和数据分析能力。
4.3 期末考试- 设计期末考试试卷，考察学生对整个课程内容的掌握程度。
《配电网自动化》课件(2024)
根据配电网设备情况，选择合适 的自动化终端及通信方式，确保 数据传输的实时性和准确性。
18
配电网自动化的建设与实施
制定详细建设计划
选购及安装自动化设备
明确建设任务、时间节点、资源需求等， 确保自动化建设有序推进。
பைடு நூலகம்
按照设计要求，选购符合标准要求的自动 化设备并进行安装调试。
配置及调试自动化主站系统
。
提高管理水平
04
自动化系统可以实现对配电网的远程监控和管 理，提高管理水平和效率。
5
配电网自动化的发展历程
1 2
3
2024/1/29
第一阶段
基于自动化开关设备相互配合的配电网自动化阶段。主要设 备为重合器、分段器等，不需要建设通信网络和计算机系统 。
第二阶段
基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电网自 动化系统。在配电网正常运行时，能起到监视配电网运行状 况和遥控改变运行方式的作用，故障时能及时察觉并隔离故 障。
2024/1/29
4
配电网自动化的意义
提高供电可靠性
01
通过自动化系统的监测和控制，可以及时发现 并处理配电网中的故障，减少停电时间和范围
，提高供电可靠性。
2024/1/29
提高经济效益
03
自动化系统可以优化配电网的运行方式，降低 线损和能耗，提高经济效益。
提高供电质量
02
自动化系统可以对配电网的电压、频率等参数 进行实时监测和调整，保证供电质量符合标准
第三阶段
随着计算机技术的发展，产生了基于配电网SCADA系统、 地理信息系统（GIS）等高级应用软件的配电网管理系统（ DMS），是一个包含多个系统的一体化综合信息系统。
《配电网自动化》课程教学大纲
《配电网自动化》课程教学大纲配电网自动化课程教学大纲引言概述：配电网自动化是电力系统中的一个重要领域，随着电力系统的发展和智能化需求的增加，配电网自动化技术日益受到重视。
本文将介绍配电网自动化课程的教学大纲，包括课程目标、教学内容、教学方法、考核方式等方面的内容。
一、课程目标：1.1 培养学生对配电网自动化的理解和应用能力。
1.2 培养学生的团队合作和问题解决能力。
1.3 帮助学生掌握配电网自动化技术的基本原理和应用方法。
二、教学内容：2.1 配电网自动化概述- 介绍配电网自动化的定义、发展历程和意义。
- 分析配电网自动化的基本原理和技术体系。
- 探讨配电网自动化在电力系统中的作用和应用。
2.2 配电网自动化技术- 讲解配电网自动化系统的组成和功能。
- 分析配电网监控、保护、故障诊断等技术的原理和应用。
- 探讨配电网自动化技术的发展趋势和挑战。
2.3 配电网自动化案例分析- 分析实际配电网自动化项目的案例，包括设计、实施和运行。
- 探讨不同类型配电网自动化案例的特点和经验。
- 帮助学生理解配电网自动化技术在实践中的应用和效果。
三、教学方法：3.1 理论讲授- 通过课堂讲解、案例分析等方式，传授配电网自动化的基本理论知识。
- 引导学生理解配电网自动化技术的原理和应用方法。
- 培养学生对配电网自动化技术的深入理解和分析能力。
3.2 实践操作- 组织学生进行配电网自动化系统的实际操作和实验。
- 培养学生的动手能力和实践能力。
- 帮助学生将理论知识应用到实际操作中，加深对配电网自动化技术的理解。
3.3 课程设计- 设计配电网自动化相关的课程项目，让学生在实践中学习和掌握知识。
- 引导学生进行团队合作和问题解决，培养他们的创新精神和实践能力。
- 帮助学生将所学知识整合和应用到实际项目中，提高他们的综合能力。
四、考核方式：4.1 课堂表现- 考核学生在课堂上的表现和参与情况。
- 考察学生对配电网自动化课程内容的理解和掌握程度。
配电网自动化课程实验电子教案
遥测、遥信、遥控
在“电力系统综合组态实验监控系统”软件中，观 察系统电压、电流、潮流及每台发电机组的运行参 数。
进入电力系统综合组态实验监控系统主菜单，通过 进入每一台发电机组的控制界面，可以对发电机组 进行遥测、遥控、遥信、遥调操作。同时也可以进 入“电网综合监控”选项，对整个发电厂的发电机 组、线路、变电站的潮流分布进行实时检测和观察。
接线屏上机组1连接网络屏5QF入端，机组2连接 网络屏4QF入端；
1QF出端连接至线路L1入端，线路L1出端连接至 2QF出端，2QF入端连接至5QF入端，5QF出端连 接至线路L2入端，线路L2出端连接至6QF出端；
6QF入端连接至线路4QF入端，3QF出端连接至L3 入端，L3出端连接至4QF出端；
网络屏（线路）
提供实验用线路，9组线路 自由组合；线路由电抗器 模拟，其中20mH电抗3组、 50mH电抗3组、100mH电 抗3组。线路选择通过屏内 胶木板上接线柱组合。
L1、L2、L3三条线路均可 自由组合成20mH、50mH、 70mH、100mH、120mH、 150mH、170mH等不同长 度的线路。
并网运行模式实验
就地启动无穷大系统，通过升压/降压按钮调节调压器输 出为380V，合上T1下方断路器。
就地合开关211、212。 就地起动发电机1MF。其调速装置设为自动模式、励磁装
置设为恒Ug模式。待其转速到达额定之后，投入励磁建 压到额定电压值，采用准同期自动并列，使1MF发电机并 网。
报警信息
当系统有警告事件（如通信故障、断路器变 位等）发生时，软件监控界面上对应的位置 将会呈现【红色闪烁】告警状态，表示该位 置有事件发生，提醒操作人员注意。如断路 器状态发生变化，则监控画面的该断路器就 会闪烁，提醒操作员注意。通过点击工作站 管理栏中报警信息（图1-10）。观察系统的 报警总汇（图1-11），可为各种事故分析， 提供有用参考。记录系统报警信息
《配电网自动化》课程教学大纲
《配电网自动化》课程教学大纲引言概述：配电网自动化是电力系统中的重要组成部分，它通过应用现代信息技术和自动化控制技术，实现对配电网的监测、控制和管理。
本文将从五个方面介绍《配电网自动化》课程的教学大纲。
一、课程目标：1.1 培养学生对配电网自动化的基本概念和原理的理解能力；1.2 培养学生对配电网自动化技术的应用能力；1.3 培养学生对配电网自动化系统的设计和优化能力。
二、课程内容：2.1 配电网自动化的基本概念和原理：2.1.1 介绍配电网自动化的定义、发展历程和意义；2.1.2 介绍配电网自动化的基本原理和关键技术；2.1.3 探讨配电网自动化与智能电网的关系。
2.2 配电网自动化的监测与控制技术：2.2.1 介绍配电网监测系统的组成和功能；2.2.2 介绍配电网自动化控制技术的分类和应用；2.2.3 探讨配电网自动化控制策略的优化方法。
2.3 配电网自动化的通信技术：2.3.1 介绍配电网自动化通信网络的基本原理和技术要求；2.3.2 介绍配电网自动化通信技术的分类和应用；2.3.3 探讨配电网自动化通信网络的安全性和可靠性保障。
三、课程教学方法：3.1 理论教学：3.1.1 通过课堂讲授，介绍配电网自动化的基本概念和原理；3.1.2 利用案例分析，讲解配电网自动化技术的应用；3.1.3 进行实验演示，展示配电网自动化系统的设计和优化。
3.2 实践教学：3.2.1 组织学生参观配电网自动化实际工程；3.2.2 安排学生进行配电网自动化系统的仿真实验；3.2.3 开展配电网自动化系统的实际操作训练。
四、课程评估方式：4.1 课堂测验：4.1.1 定期进行课堂测验，检查学生对课程内容的掌握情况；4.1.2 设计综合性试题，考察学生对配电网自动化技术的应用能力。
4.2 实验报告：4.2.1 要求学生完成配电网自动化实验，并撰写实验报告；4.2.2 评估学生对配电网自动化系统设计和优化能力的掌握情况。
《配电网自动化》课程教学大纲
《配电网自动化》课程教学大纲引言概述：配电网自动化是电力系统中的重要组成部分，通过应用现代化的自动化技术，提高了配电网的可靠性、安全性和经济性。
本文将介绍《配电网自动化》课程的教学大纲，以帮助学生全面了解该课程的内容和学习目标。
一、课程简介1.1 课程背景1.2 学习目标1.3 课程重要性二、基础知识2.1 配电系统基础知识2.2 电力系统自动化概述2.3 自动化设备与技术三、配电网自动化技术3.1 配电网监控与管理系统3.2 配电网自动化装置与设备3.3 配电网自动化通信技术四、配电网自动化应用4.1 配电网故障检测与定位4.2 配电网负荷管理与优化4.3 配电网智能运行与维护五、实践与案例分析5.1 实践环节设计5.2 实验与模拟软件应用5.3 实际案例分析与解决方案正文内容：引言概述：配电网自动化是电力系统中的重要组成部分，通过应用现代化的自动化技术，提高了配电网的可靠性、安全性和经济性。
本文将介绍《配电网自动化》课程的教学大纲，以帮助学生全面了解该课程的内容和学习目标。
一、课程简介1.1 课程背景《配电网自动化》课程是电力系统及其自动化专业的重要课程之一。
该课程的开设旨在培养学生对配电网自动化技术的理论和应用方面的综合能力，为电力系统的现代化建设提供专业技术支持。
1.2 学习目标本课程的学习目标是使学生掌握配电系统基础知识、了解电力系统自动化的概述、熟悉自动化设备与技术，并能够应用配电网自动化技术解决实际问题。
1.3 课程重要性配电网自动化技术的应用对于提高电力系统的可靠性、安全性和经济性具有重要意义。
通过学习《配电网自动化》课程，学生将能够掌握现代化的自动化技术，为电力系统的运行和管理提供有效的支持。
二、基础知识2.1 配电系统基础知识本部分将介绍配电系统的基本概念、组成和运行原理，包括配电变压器、配电开关设备等。
2.2 电力系统自动化概述学生将学习电力系统自动化的基本概念、发展历程和应用领域，了解自动化系统在电力系统中的作用和意义。
配电自动化的设计方案
配电自动化的设计方案引言配电是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)中直接面向电力用户的功能。
由配电设备，包括馈线、降压变压器、断路器、各种开关在内构成的配电网和继电保护、自动装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备构成一个配电系统，按一定的规则运行，以高质量的电能持续地满足电力用户需求。
就我国电力系统而言，配电网是指110 kV及以下的电网。
在配电网中，通常把110 kV，35 kV级称为高压，10 kV级称为中压，0.4 kV级称为低压。
因此，完整地说，配电自动化应该是指整个配电网并包括电力用户在内的自动化。
关键词：配电系统自动化馈线自动化用户自动化变电站自动化配电管理自动化及优越性第一章配电自动化1.1配电自动化概念配电系统自动化(DSA Distribution System Automation)或者是配网自动化,由中国电机工程学会城市供电专业委员会在《配电系统自动化规则设计导则》提出的关于配电系统自动化的定义为:“配电系统自动化是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息及厂集成,构成完整的自动化系统,实现配电系统正常运行及事故情况的监测、保护、控制用电和配电管理的现代化。
”这一定义包含的内容相当广泛,它指出了配电系统自动化是一个信息集成系统,包含了配电网有关所有管理和控制功能。
而国家电力公司在《10KV配网自动化发展规划要点》中关于配电系统自动化的定义为:“利用现代通讯和计算机技术,对电网在线运行的设备进行远方监视和控制的网络系统。
它包含10KV馈线自动化、开闭所和小区配电所自动化,配电变压器和电容器组等的检测自动化等。
”配电自动化的内容配电自动化是80年代末首先由美国而后到其他工业发达国家逐步发展起来的，其内容也在不断变化。
配电自动化发展到今天，其内容大致可以分为4个方面：一是馈线自动化，即配电线路自动化；二是用户自动化，这与需方管理含义是相同的；三是变电站自动化，它常常是输电和配电的结合部，因此，这里仅指其与配电有关的部分；四是配电管理自动化，其中包括网络分析我国配电网的状况我国目前的配电网很薄弱，绝大多数为树状结构，且多为架空线，可靠性差，尤其在农村，送电距离太长，损耗严重，电压质量差。
配电网及其自动化课程设计
配电网自动化技术》课程设计任务书目录二、设计的意义及FTU简介1三、设计原理4四、详细设计7五、设计总结15六、参考文献15一、前言电力系统由发电系统、输电系统、配电系统构成。
它是由大量的发电机、变压器、电力线路和负荷等设备有机的构成，旨在生产、传输、分配、消费电能的各种电气设备按照一定方式连接的整体。
配电系统和输电系统，实际是按其实现的功能划分的。
通常按输电系统的降压变电站中主变中压侧来划分，高压侧断路器及其连接的系统为输电系统，另一侧为配电系统。
配电系统：是电力系统中从输电系统的变压点向电力用户传送电能的部分，也是将电能分配到各个用户的最终环节，包括不同电压等级的变电站、配电变压器、配电线路以及把不同用户连接起来的其他电气设施，常称为配电网。
配电网自动化，是一个涵盖面广、用于管理与运行配电网的综合自动化系统，包含了配电网中的变电站、馈线网络、及用户管理、监控、优化运行等功能的系统。
二、设计的意义及FTU简介1.电力系统是一个动态大系统，系统的负荷随时都在变化，系统的各类故障，无论是自然的还是人为的都随时可能发生，系统中设备和运行状态有大量、多变的参数，这就要求运行人员时刻掌握系统的运行状态。
根据实际情况调整运行方式，因此实时地获取系统运行的各种参数及运行状态，对运行人员及时准确地了解系统的运行状态，以及进一步的决策是至关重要的，而这一切的实现就依赖于电力系统测控装置对各种数据的采集与处理。
2•馈线终端装置简称FTU(FeederTerminalUnit),安装在10KV馈电线路上，对柱上开关进行监控，完成遥测、遥控、开关量测量，故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数，并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。
FTU是安装在配电室或馈线上的智能终端设备。
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《配电网自动化技术》课程设计任务书目录一、意义及设计背景 (3)二、设计目的 (3)三、设计容和要求 (3)四、设计容分析 (4)五、设计原理 (4)1、召唤式应答规约 (4)2、越限 (4)3、遥测 (5)4、遥信 (5)5、遥控 (5)6、SOE (5)7、通信帧的格式 (5)8、循环码校验 (6)六、详细设计 (7)1、功能码 (7)2、下行报文帧结构设计，即主站对子站的命令。
(8)3、上行报文帧结构设计，即子站对主站的响应。
(9)4、全报文数据结构的设计 (12)5、信息的传送原则 (12)6、查表法 (13)7、CRC表的产生 (15)8、IED通信传输和接受的流程图 (16)七、设计总结 (17)参考文献： (18)一、设计背景在配电网自动化系统中，数据通信是一个极为重要的环节。
数据通信既可能是在一个厂站进行，也可能是在厂站之间进行，还可以是在远达数千公里的厂站与调度中心之间进行。
变电站自动化系统，普遍采用分布式的监视和控制系统，各类IED装置和通信管理机不断进行通信，使通信管理机实现现场信息的集结和控制命令的下达，使IED装置实现现场信息的上传。
在数据通信系统中，为保证这种数据通信的正常有序进行，双方必须遵守一些共同的约定，这些约定就是通信规约。
因此，通信规约是数据通信的基础。
在我国配电网自动化系统中，通信规约一般可以分为循环传送式通信规约、召唤式应答通信规约、对等式通信规约。
由于召唤式通信规约可节省信道，数据传输速度高，通道适应性强，因此得到了广泛的应用。
由于信息在传输过程中会受到不同程度的干扰，干扰将会使信息出错，出现信息的失真，接收端将收到错误的信息。
因此，必须在传送的信号上加上抗干扰编码，即利用信道编码器实现差错控制。
差错控制的目的是要发现传输过程中出现的错码，进而加以修正。
循环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)是一种重要的校验方式，编码简单且误判概率很低，在电力自动化通信系统中得到了广泛的应用。
二、设计目的配电网自动化技术是集计算机技术、现代数据通信技术和电力系统运行控制理论为一体的自动化系统，其中的数据通信技术是保证配电自动化系统实施的关键。
配电网自动化系统一般分为三层：第一层为现场IED设备层，第二层为配电子站即通信管理机，第三层为主站层。
本次课程设计为设计变电站自动化系统信管理机与现场各类IED设备的通信，采用的是召唤式应答通信规约，在此基础上设计帧结构。
因此，通过本次课程设计能够使我们明白配电网自动化系统信的实现原理，为以后开展配电网自动化有关工作具有重要指导意义。
本次配电网课程设计的目的有以下几点：1、加深对配电网自动化课程中基本概念和计算方法的掌握和理解。
2、掌握信息传送帧结构的设计。
3、理解掌握循环码监督码的计算方法，循环码的生成多项式。
4、掌握用查表法实现CRC-16校验码生成和校验。
5、了解主机规约传输和接收的程序流程，并画出流程图。
三、设计容和要求1、根据功能要求，确定传输的容（命令）编码，在此基础上设计出帧结构。
2、设计出每一类信息的传送帧格式。
3、根据信息的传送重要性确定信息的传送原则。
，4、校验方式选用CRC-16校验方式。
生成多项式g(x)=x16+x15+x5+15、用查表法实现CRC-16校验码生成和校验。
6、设计主机规约传输和接收的程序流程，并画出流程图。
7、设计CRC校验子程序流程。
8、编写程序9、撰写设计报告。
四、设计容分析1、根据题目要求，IED和通信管理机之间的通信时通过RS485总线或CAN总线进行串行通信。
2、IED和通信管理机之间进行通信时采用的通信规约是召唤式应答规约。
3、需要设计遥测帧结构、遥信帧结构、遥控帧结构、事件顺序记录（SOE）帧结构以及越限信息的帧结构。
4、校验方式为CRC—16，用查表法实现校验码生成和实现，需要设计校验子程序的流程图。
5、根据信息传送的重要性区别确定出信息的传送原则。
6、设计主机规约传输和接收的流程图。
五、设计原理1、召唤式应答规约问答通信方式由主站掌握遥测、遥信通信的主动权，主站轮流询问IED设备，各IED 设备只有在接到主站询问后才可以回答（报送数据），主站主动，依此轮流询问各个子站。
如被询问的子站无数据传送，就转向询问下一子站。
如被询问的子站又数据发送，一般就在数据送完后再转向询问下一个子站。
为了提高效率，通常遥信采用变位传送，遥测采用越阈值传送。
2、越限电力系统运行时，各种电气参数受约束条件的限制，不能超过一定得现值，母线的电压不能太高或太低，功率传送不能太高，当电气量超过一定的围时，对其参数应及时进行检查，如超越限值，应进行警告。
告警上限：当模拟量变化超过此值时，进行告警并记录。
告警下线：当模拟量变化低于此值时，进行告警并记录。
上复位限：低于告警上限的一个值，当值低于此值时，认为模拟量恢复正常。
下复位限：高于告警下限的一个值，当值高于此值时，认为模拟量恢复正常。
如果运行参数由于某些原因在限值附近波动时，就会出限越限和复限不断交替，频繁告警，为了减少这种情况，通过设置“越限呆滞区”来缓解。
当运行参数超越上限，图中的a点时，判为越上限，可发出越上限告警信号。
此后当运行参数回落到b 点以下，才判为复限，而两外的1、2两点不作撤警和重新告警处理。
同理c、d段被判为连续地越下限状态。
越限呆滞区:给定的一个量值，即上限和上复位限的差值或下复位限和下限的差值。
3、遥测：将远方厂、站需要测量的被测量，应用FTU中的微机采样并预处理后，利用通信技术经通信通道送到调度端的MS，储存并显示。
遥测量包括母线电压，功率、线路电流、主变有功、无功、油温、频率及一些需要了解的非电量等各种模拟量。
根据被测信息的重要性，可将YC量分为重要遥测、次要遥测、一般遥测。
4、遥信：将远方厂、站的设备运行状态信号、保护信号、应用FTU采集后，利用通信技术经通信通道送到调度端的MS，储存并显示。
5、遥控：调度端MS应用通信技术，通过通信通道对远方厂、站的FTU管理的设备发送状态控制命令，相应的设备接受命令并执行。
6、SOE：记录状态量发生变化的时刻的先后顺序。
7、通信帧的格式帧的格式如下图所示。
（1）帧由帧头、信息包和FCS[16bit](CRC)及帧尾组成。
帧头：0x7E，长度为：1BYTE；帧尾：0x7C，长度为：1BYTE；FCS：16bit CRC（即CRC-16），由Packet形成。
帧发送时，高字节在前，低字节在后，例如发送256，先发送0x01，再0x00。
帧发送时，信息包和FCS中出现0x7E、0x7C、0x7D分别转义为：0x7D 0x5E、0x7D 0x5C、0x7D 0x5D（原字节和0x20异或）。
（2）信息包由和数据组成。
由目的地址，源地址，功能码和包长度组成。
8、循环码校验循环码是一种常用的校验码，是线性分组码中的一个重要子类。
它有严格的代数结构，用代数方法可以找出许多编码效率高、检错纠错能力强的循环码来。
由于循环码的编码和检错方法简单，而且具有了许多有效的纠错方法，所以得到了广泛的应用。
对于一个长度位k的二进制信息码元，用M X)(表示。
发送装置将产生一个r位的码元序列，称为监督码序列，，用R X )(表示，附加在k 位的信息码元序列后面，组成总长度为n 位（n=k+r ）的循环序列码C X )(,使得这个n 位的循环码序列，可以被某个预定的生成多项式G X )(整除，并把n 位的循环码C X )(作为一帧信息发送出去。
接收装置对接收到的n 位码元的帧，除以同样的生成多项式G X )(。
当无余数时，则认为没有错误，这就是循环冗余校验的实质。
实现CRC 的基本原理，简单的说，就是原始数据通过某种算法，得到一个新的数据，而这个新的数据与原始数据有着固有的在联系。
通过把原始数据和新数据组合在一起，形成新的数据，因此这个新数据具有自我校验的能力。
我们把原来的资料表示为P )x (，它是一个n 阶的多项式，表示为：P )x (=++----x a x n n n n 2211a …+a x 011a +式中a i 为0或1 ，x 为伪变数，并用x i 指明各位间的排列位置。
因此，一个8位的二进制数01001001可以表示为：P )x (=x 70+x 61+x 50+x 40+x 31+x 20+x 10+x 01P)x (通过除以CRC 多项式G X )(后，得到一个余数R x )(和商Q x )(,这个R x )(就是我们需要的CRC 校验值，上述用公式表示： P )x (=Q x )(*G X )(+R x )( CRC —16校验方式的生成多项式为g(x)=x 16+ x 15+x 5+1六、详细设计1、功能码2、下行报文帧结构设计，即主站对子站的命令。
帧头为：0x7E，长度为：1BYTE；目的地址即主站地址为EEH，占1BYTE；源地址即现场设备地址为20H—3EH，占1BYTE；包长度：整个帧字数之和，根据实际要求确定其长度的大小；FCS：CRC-16，占2 BYTE；帧尾为：0x7C，长度为：1BYTE；由于遥信量、遥控量、遥测量、越限、SOE、全报文帧结构中帧头、帧尾、目的地址、源地址、FCS均相同（功能码上表已给出），区别只在于数据和包长度（根据实际要求确定其大小），故只要设计各自帧结构中的数据结构，以下是详细帧结构中数据结构的设计。
（1）遥测帧结构的设计个数：主站所要采集的信息量的数目，数目为12个；占1BYTE ； 编号：遥信信息量的编号，编号为1~12；1BYTE ；方式：表示发送的遥测量是全部遥测量、所需要的n 个遥测量还是分段遥测量；11表示选取全部遥测量，10表示选取n 个量，并标明各个量的编号；00表示选取一定围按顺序的遥测量。
（2）遥控帧结构的设计个数：开关量的个数；占1BYTE ； 编号：开关量的编号；占1BYTE ；方式：表示发送的是全部开关量、所需要的n 个开关量还是分段开关量；11表示选取全部开关量，10表示选取所需要的n 个开关量，并标明各个量的编号；00表示选取一定围按顺序的开关量；占1BYTE 。
状态：反映各开关状态的改变； 00表示开关由合到分，11表示开关由分到合，占1BYTE； 下行遥控动令数据结构设计下行遥控动令帧结构中无数据。
(3) 下行遥信数据结构设计个数：主站所要采集的信息量的数目，数目为20；占1BYTE；编号：采集量的编号，编号为1~20；1BYTE；方式：表示发送的遥信量是全部遥信量、所需要的n个遥信量还是分段遥信量；11表示选取全部遥信量，10表示选取n个量，并标明各个量的编号；00表示选取一定围按顺序的遥信量。
（4）SOE下行帧结构中无数据。