电力系统的自动化装置

电力系统自动化装置

摘要

现在的电力系统自动化装置的研究起源于二十世纪60 年代后期，在英国、

澳大利亚和美国的一些专家学者的倡导下开始进行的。在整个70 年代，各国的专家学者围绕理论算法作了大量的工作，为电力系统自动化装置的研究和发展奠定了比较完整和牢固的基础。

电力系统自动化装置经历了机电式、半导体式、微机式的发展过程。由机电

式到半导体式是第一次飞跃，主要体现在无触点化、小型化、低功耗。由半导

体式到微机式是第二次飞跃，主要在数字化和智能化，包括机械本体、动力单元、执行机构、检测传感及信号变送单元、信息处理单元和输入输出及接口单元等硬件元素。

关键词：电力系统、电力系统自动化装置、配电自动化、自动跟踪补偿消弧线圈

目录

一、电力系统——————————————————————————1

二、电力系统自动装置——————————————————————1

1.电力系统自动装置的任务———————————————————1

2.电力系统自动装置——————————————————————2

三、站用电源监控————————————————————————2

1.变电站的二次电源监控————————————————————2

2.变电站二次设备监视系统的开发与应用—————————————3

四、自动跟踪补偿消弧线圈装置——————————————————3

1.系统构成——————————————————————————3

2.工作原理——————————————————————————4

3.基本类型及其特点——————————————————————4

五、电力自动化装置发展趋势———————————————————5

六、DSP 技术在电力系统自动化装置上的运用————————————5

七、结论————————————————————————————6

八、参考文献——————————————————————————6

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一、电力系统

电力系统的组成：发电机把机械能转化为电能，电能经变压器和电力线路传

送到并分配到用户，在那里经过电动机、电炉、电灯等用电设备又将电能转换为机械能、热能、光能等。由这些生产、变换、传送、分配、消耗电能的电气设备联系在一起组成的统一整体就是电力系统。

电力网：变压器和不同电压等级输电线路组成的网络（由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成），简称电网

电力系统：发电机、电力网和用电设备组成

动力系统：电力系统+发电厂的动力部分（火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）

二、电力系统自动装置

1.电力系统自动装置的任务

(1)提高供电的可靠性（如自动重合闸、备用电源自动投入等装置）；

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(2)保证电能质量、提高系统经济运行水平、减轻运行人员的劳动强度（如自动调节装置、低频减载装置、自动并列装置等）；

(3)自动记录故障过程，有利于分析处理事故（如故障录波器等）。

2.电力系统自动装置

包括发电自动控制及发电厂、变电所电气主接线运行操作的自动装置，分自动调节装置和自动操作装置。

自动调节装置：

发电机励磁自动控制装置（Q/U 控制）

频率/有功功率自动控制装置（P/f 控制）

自动操作装置：

正常运行操作（自动并列操作装置）

反事故操作（继电保护、自动重合闸、低频减载、自动解列、自动切机、电气

制动)

三、站用电源监控

1.变电站的二次电源监控

目前，电力系统推广无人值班变电站，虽然调度中心可以通过远动通道获取

变电站运行情况的实时信息，但是对于变电站自动化设备工作电源失去时，就不能反映电力系统运行的详细信息，特别是自动化设备与保护集中一个单元箱，共用一个直流电源的情况；当电源失去时不能及时反应到调度，当系统发生故障时，就可能会酿成比较大的电力系统事故。全国因直流电源问题引发的电力系统事故先例已经很多，对变电站直流电源的监视越来越重要，特别是对变电站自动化设备的工作电源监视，只有变电站自动化设备工作正常的情况下，变电站的各种信息才能到传送到调度端（或集控中心）；如果变电站自动化设备的工作电源一旦

失去，变电站的任何信息就无法传送出去，为此加强对变电站自动化设备工作电源的监视尤为重要。变电站二次设备监视系统的现状如图1 所示：

变电站上送调度和集控中心的各种信息，如遥测、遥信、遥控、主要设备状态和报警信息等，都要经过变电站自动化装置传送到远动装置，再由远动装置一路传送到当地后台机，另一路是通过通信通道传输到调度主站。目前，各变电站保护装置和自动化装置的电源是由同一套电源设备提供。当变电站二次设备工作电源异常情况下，有以下几种因素无法传到调度和集控中心：

（1）当变电站总电源设备发生断电时，造成保护装置和自动化装置失电，各种

信息无法采集和传送，此时，调度和集控中心收不到断电信息。

（2）当变电站某个自动化装置失电，此时该回路的各种信息无法采集，调度和

集控中心收不到运行信息。

（3）远动机断电或异常时，调度和集控中心收不到运行信息。

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（4）通信设备断电、异常或通讯通道异常时，调度和集控中心收不到运行信息，但此时调度和集控中心会发出通道中断或异常告警。

以上几种情况发生时，由于调度和集控中心收不到运行信息，运行人员无法

掌握变电站运行中发生的缺陷，当电网发生故障时，就会造成重大电网事故。通过以上分析，变电站自动化设备运行正常与否，直接影响到电力系统的信息传递，威胁着电网的安全稳定运行，可见加强变电站自动化设备的运行监视极其重要。2.变电站二次设备监视系统的开发与应用

目前，电力系统各变电站的保护装置和自动化装置工作电源都取自变电站的

直流电源系统，当保护装置断电而自动化装置没有断电时，通过自动化装置就会发出装置“控制回路断线”遥信变位，使运行人员能够及时发现异常情况。但当变电站自动化装置工作电源断电后，遥信信息就无法发出，运行人员监视不到告警信息。变电站二次设备电源监视装置，其主要原理如下：

四、自动跟踪补偿消弧线圈装置

1.系统构成

装置一般包括：为系统提供人工中性点的接地变压器(可带负载用作所用变