电力系统自动化 绪论

1电力系统自动化任课教师：张安彩联系方式：[e-mail]临沂大学2013年3月2性质：本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课。课程的性质与意义：意义：电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容，已成为电气工程类专业学生的必备知识之一。3课程的特点与要求：需要具有良好的电力电子基础知识。以考察概念为主，计算为辅。认真听讲，不要缺课。认真完成作业，对理解课程很有帮助。考察形式包括名词解释、论述、计算。考试：主卷成绩（70%）+平时成绩（30%）4本课程主要内容：（1）发电机的自动并列（2）同步发电机励磁自动控制系统（3）电力系统频率和有功功率自动控制（4）电力系统电压调整和无功功率控制技术（5）电力系统调度自动化（6）配电自动化（7）变电站综合自动化5准同期并列的基本原理。恒定越前时间。数字式并列装置。5主要讲发电机同步并列的自动化原理，也即是将同步发电机一台台投入系统进行并列运行，以组成电力系统的基本步骤。第一章发电机的自动并列6基本概念：发电机励磁控制系统的作用。转子磁场的建立与灭磁。励磁调节器的组成。励磁系统稳定器原理。6主要讲同步发电机励磁控制系统的构成、基本原理，以及发电机端电压的自动调整等。第二章同步发电机励磁自动控制系统7电力系统的频率-负荷特性调频方法经济调度与自动调频电力系统的低频减载7主要讲电力系统频率和有功功率的调节。就电力系统的频率特性和调频的有关问题展开讨论，阐述经济调度和自动调频的问题，以及按频率自动减负荷装置的动作原理。第三章电力系统频率和有功功率自动控制8电压控制的意义；电压偏移带来的不利影响。电压是怎样控制的？采取了什么措施？有什么特点？8主要讲电力系统电压调整和无功功率控制技术。就电力系统电压控制的措施、电压的综合控制及无功电源的最优控制展开讨论，阐述了电压控制的意义和方法。第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术9电力系统调度的平台电力系统调度的主要任务分区、分级调度EMS系统的主要内容9主要介绍能量管理系统（EMS）的基本监视与控制功能以及能量管理级功能和网络分析级功能。第五章电力系统调度自动化10配电管理系统（DMS）馈线自动化（FA）10第六章配电管理系统主要讲配电自动化系统。配电管理系统（DMS）是根据能量管理系统的技术发展的，主要针对配电和用电系统。1111第七章变电所综合自动化第七章讲变电站综合自动化系统，实现对变电站传统的继电报户、控制方式、测量手段、通信和管理模式的全面变革。12电力系统：由发电厂、变电所及输电线路组成的电力网络。由进行电能生产、变换、输送的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的统一整体。调度控制中心：对所管辖的电力系统进行监视和控制，合理地调度所属各发电厂的出力，制度运行方式，及时处理电力系统运行中所发生的问题，确保系统的安全、经济运行。13电力系统特点：结构复杂庞大电能不能储存：电源和负荷间功率平衡、所有传输环节畅通无阻，因此生产、变换、输送各设备环节需紧密配合。暂态过程迅速：所有突变引起的电磁变化极其迅速影响整个系统，设备操作需在极短时间内完成——快速控制和快速排除故障。电力系统是一个很有特点的复杂系统。跨度大，分布辽阔14电力系统运行控制目标：1.保证电能质量：频率、电压、波形；2.保证电力系统运行的经济、安全性。它们是电力系统自动化的主要目的。15电力系统自动化：指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制，以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电能质量。16电力系统自动化的必要性：被控对象极其复杂、参数极多、复杂的MIMO1.电网规模扩大3.管理方式转变2.电能质量要求负荷不可预测、干扰严重减员增效、无人值守、电子化管理17电力系统自动化的基本内容与组成自动化技术主要有两个方面：（1）动力方面：用自动化机械代替人工。（2）信息处理方面：在生产过程和业务处理过程中，进行测量、计算、控制等。子系统组成：1.电力系统调度自动化:发电和输电调度自动化（通常称电网调度自动化）2.电厂自动化：动力机械自控系统自动发电量控制系统（AGC）自动电压控制系统（AVC）3.变电站自动化微机监控、微机保护、远动控制（综合自动化）18电力系统自动化的分层控制结构第一层：直接控制器层从被控制设备直接获得运行状态信息，并按照给定值或规律控制这些信息，达到控制生产过程的目的。第二层：监督功能层监督直接控制器对被控设备的控制效果，提供报警及一些应急操作，并通过设在直接控制器中的专门部件执行。第三层：寻优功能层寻找稳态最优解，作为控制器的给定值。第四层：协调功能层协调整个电力系统的控制，并将协调的结果作为寻优功能层的依据。第五层：经营与管理层将全系统的技术运行状态与经营依据进行综合分析，用以指导系统的协调功能层。1920电力系统自动控制系统的工作模式——这是一个规模很大的综合自动化系统。控制对象自控装置测量信息控制信息典型自控系统211.电力系统自动监视和控制系统各发电厂、变电所把反映电力系统运行状态的实时信息，由远动终端装置送至调度控制中心的计算机系统，由计算机及时的对电力系统的运行进行分析，进而提供控制方案，并通过人机系统显示出来，供运行人员监控决策参考。任务：提高电力系统的安全、经济运行水平。电力系统中自动控制系统的划分(1)：222.电厂动力机械自动控制系统是电厂自动控制的主要组成部分，需配置专门的计算机进行监控。由于各个发电厂的动力设备不同，其控制要求和控制规律相差很大。火电厂：锅炉和汽轮机自动控制系统。水电厂：水力机械自动控制系统。核电厂：核反应堆自动控制系统。电力系统中自动控制系统的划分(2)：23电力系统中自动控制系统的划分(3)：3.电力系统自动装置控制系统控制的对象是发电厂、变电所电气设备，它们是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。电气设备的操作：正常操作：按运行计划将发电机并网运行的操作。反事故操作：电网突然发生事故，为防止事故扩大的紧急操作。电气设备操作的自动化是电力系统自动化的基础。只有借助自动装置的帮助，才能达到现代电力系统要求的运行水平。