電力系統(tǒng)自動化課程

1、電力系統(tǒng)自動化課程綜述姓 名:學 號:班 級:二o一二年十二月二H-日電力工業(yè)是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重 要位置，是時間國家現(xiàn)代化戰(zhàn)略重點。電能是一種無形、不能大量儲存二次能源。 電能發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成，須隨時保持功率平衡。要 滿足國民經(jīng)濟發(fā)展要求就必須加強電網(wǎng)建設(shè)，而變電站建設(shè)就是電網(wǎng)建設(shè)中重要 一環(huán)。本變電所初步設(shè)計包括了： （1）總體方案確定（2）負荷分析（3）短路電流計算（4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)接線方案選擇（5）繼電保護選擇 與整定（6）防雷與接地保護等內(nèi)容。隨著電力技術(shù)高新化、復雜化迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電所有領(lǐng)域

2、 中，通過新技術(shù)使用，都在不斷發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關(guān)鍵環(huán)節(jié) 也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分發(fā)展。關(guān)鍵詞變電站、變壓器、接線、高壓網(wǎng)絡(luò)、配電系統(tǒng)-1 - / 10電力系統(tǒng)自動化課程綜述電力系統(tǒng)自動化電力系統(tǒng)自動化是我們電力系統(tǒng)一直以來力求發(fā)展方向，它 包括：發(fā)電控制自動化（AGC己經(jīng)實現(xiàn)，尚需發(fā)展），電力調(diào)度自動化（具有在 線潮流監(jiān)視，故障模擬綜合程序以及SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)了配電網(wǎng)自動化，現(xiàn)今最熱 門變電站綜合自動化即建設(shè)綜自站，實現(xiàn)更好無人值班。DTS即調(diào)度員培訓仿真 系統(tǒng)為調(diào)度員學習提供了方便），配電自動化（DAS已經(jīng)實現(xiàn)，尚待發(fā)展）.簡介對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動

3、調(diào)度和自動化管理。電力 系統(tǒng)是一個地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成統(tǒng)一調(diào)度 和運行復雜大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域包括生產(chǎn)過程自動檢測、調(diào)節(jié)和控制， 系統(tǒng)和元件自動安全保護，網(wǎng)絡(luò)信息自動傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)自動調(diào)度，以及企業(yè)自 動化經(jīng)濟管理等。電力系統(tǒng)自動化主要目標是保證供電電能質(zhì)量（頻率和電壓）， 保證系統(tǒng)運行安全可靠，提高經(jīng)濟效益和管理效能。 發(fā)展過程20世紀50 年代以前，電力系統(tǒng)容量在兒百萬千瓦左右，單機容量不超過10萬千瓦，電力系 統(tǒng)自動化多限于單項自動裝置，且以安全保護和過程自動調(diào)節(jié)為主。例如，電網(wǎng) 和發(fā)電機各種繼電保護,汽輪機危急保安器,鍋爐安全閥，汽輪機轉(zhuǎn)速和發(fā)電機

4、電 壓自動調(diào)節(jié)，并網(wǎng)自動同期裝置等。5060年代，電力系統(tǒng)規(guī)模發(fā)展到上千萬千 瓦,單機容量超過20萬千瓦，并形成區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，在系統(tǒng)穩(wěn)定、 相關(guān)設(shè)備經(jīng)濟調(diào)度和綜合自動化方面提出了新要求。廠內(nèi)自動化方面開始采用機、爐、 電單元式集中控制。系統(tǒng)開始裝設(shè)模擬式調(diào)頻裝置和以離線計算為基礎(chǔ)經(jīng)濟功率 分配裝置，并廣泛采用遠動通信技術(shù)。各種新型臼動裝置如晶體管保護裝置、可 控硅勵磁調(diào)節(jié)器、電氣液壓式調(diào)速器等得到推廣使用。7080年代，以計算機為 主體配有功能齊全整套軟硬件電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）開始出現(xiàn)。20萬千瓦以 上大型火力發(fā)電機組開始采用實時安全監(jiān)控和閉環(huán)自動起停全過程控制。水力發(fā) 電站水庫調(diào)度、大

5、壩監(jiān)測和電廠綜合自動化計算機監(jiān)控開始得到推廣。各種H動 調(diào)節(jié)裝置和繼電保護裝置中廣泛采用微型計算機。主要領(lǐng)域按照電能生產(chǎn)和分配過程，電力系統(tǒng)自動化包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、火力 發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng) 反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)自動化等7個方面，并形 成一個分層分級自動化系統(tǒng)（見圖）。區(qū)域調(diào)度中心、區(qū)域變電站和區(qū)域性電廠組 成最低層次；中間層次由?。ㄊ校┱{(diào)度中心、樞紐變電站和直屬電廠組成，由總調(diào) 度中心構(gòu)成最高層次。而在每個層次中，電廠、變電站、配電網(wǎng)絡(luò)等又構(gòu)成多級 控制。電網(wǎng)調(diào)度自動化現(xiàn)代電網(wǎng)自動化調(diào)度系統(tǒng)是以計算機為核心控制系

6、統(tǒng)，包括實時信息收 集和顯示系統(tǒng)，以及供實時計算、分析、控制用軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示系統(tǒng) 具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測、運行工況計算分析和實時控制功能。在發(fā) 電廠和變電站收集信息部分稱為遠動端，位于調(diào)度中心部分稱為調(diào)度端。軟件系 統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計、自動發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、H動電壓與無功控制、負荷預(yù)測、 最優(yōu)機組開停計劃、安全監(jiān)視與安全分析、緊急控制和電路恢復等程序組成?；鹆Πl(fā)電廠自動化火力發(fā)電廠自動化項目包括：廠內(nèi)機、爐、電運行設(shè)備安全檢測，包 括數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視、屏幕顯示、越限報警、故障檢出等。計算機實時控制， 實現(xiàn)由點火至并網(wǎng)全部H動起動過程。有功負荷經(jīng)濟分配和自動增減。母線 電壓

7、控制和無功功率自動增減。穩(wěn)定監(jiān)視和控制。采用控制方式有兩種形式： 一種是計算機輸出通過外圍設(shè)備去調(diào)整常規(guī)模擬式調(diào)節(jié)器設(shè)定值而實現(xiàn)監(jiān)督控 制；另一種是用計算機輸出外圍設(shè)備直接控制生產(chǎn)過程而實現(xiàn)直接數(shù)字控制。水力發(fā)電站綜合自動化需要實施自動化項目包括大壩監(jiān)護、水庫調(diào)度和電站運行三個方面。 大壩計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集、計算分析、越限報警和提供維護方案 等。水庫水文信息自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括雨量和水文信息自動收集、水庫調(diào)度計 劃制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案選擇等。廠內(nèi)計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括全 廠機電運行設(shè)備安全監(jiān)測、發(fā)電機組自動控制、優(yōu)化運行和經(jīng)濟負荷分配、穩(wěn)定 監(jiān)視和控制等。編輯本段電力系統(tǒng)

8、信息自動傳輸系統(tǒng)電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)簡稱遠動系統(tǒng)。其功能是實現(xiàn)調(diào)度中心和 發(fā)電廠變電站間實時信息傳輸。H動傳輸系統(tǒng)由遠動裝置和遠動通道組成。遠動 通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導通信等多種形式。遠動裝置按功能分為遙 測、遙信、遙控三類。把廠站模擬量通過變換輸送到位于調(diào)度中心接收端并加以 顯示過程稱為遙測。把廠站開關(guān)量輸送到接收端并加以顯示過程稱為遙信。把調(diào) 度端控制和調(diào)節(jié)信號輸送到位于廠站接收端實現(xiàn)對調(diào)節(jié)對象控制過程，稱為遙控 或遙調(diào)。遠動裝置按組成方式可分為布線邏輯式遠動裝置和存儲程序式邏輯裝 置。前者由硬件邏輯電路以固定接線方式實現(xiàn)其功能，后者是一種計算機化遠動 裝置。電力系統(tǒng)反事故

9、自動裝置反事故自動裝置功能是防止電力系統(tǒng)事故危及系統(tǒng)和電氣設(shè)備運行。在 電力系統(tǒng)中裝設(shè)反事故自動裝置有兩種基本類型。繼電保護裝置：其功能是防 止系統(tǒng)故障對電氣設(shè)備損壞，常用來保護線路、母線、發(fā)電機、變壓器、電動機 等電氣設(shè)備。按照產(chǎn)生保護作用原理，繼電保護裝置分為過電流保護、方向保護、 差動保護、距離保護和高頻保護等類型。系統(tǒng)安全保護裝置：用以保證電力系 統(tǒng)安全運行，防止出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩、失步解列、全網(wǎng)性頻率崩潰和電壓崩潰等災(zāi)害 性事故。系統(tǒng)安全保護裝置按功能分為4種形式：一是屬于備用設(shè)備自動投入, 如備用電源自動投入，輸電線路自動重合閘等；二是屬于控制受電端功率缺額， 如低周波自動減負荷裝置、低

10、電壓自動減負荷裝置、機組低頻自起動裝置等；三 是屬于控制送電端功率過剩，如快速H動切機裝置、快關(guān)汽門裝置、電氣制動裝 置等；四是屬于控制系統(tǒng)振蕩失步，如系統(tǒng)振蕩H動解列裝置、自動并列裝置等。 供電系統(tǒng)自動化包括地區(qū)調(diào)度實時監(jiān)控、變電站自動化和負荷控制三個方面。地區(qū)調(diào)度 實時監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型或微型計算機組成，功能與中心調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)相仿，但 稍簡單。變電站H動化發(fā)展方向是無人值班，其遠動裝置采用微型機可編程序方 式。供電系統(tǒng)負荷控制常采用工頻或聲頻控制方式。電力工業(yè)管理系統(tǒng)自動化管理系統(tǒng)自動化通過計算機來實現(xiàn)。主要項目有電力工業(yè)計劃管理、財 務(wù)管理、生產(chǎn)管理、人事勞資管理、資料檢索以及設(shè)計和施工

11、方面等。同名期刊簡介電力系統(tǒng)自動化（半月刊）是由國網(wǎng)電力科學研究院主辦全國性專業(yè)技術(shù)期刊，每月10日、25日出版，國內(nèi)外公開發(fā)行。目前已發(fā)行至全國各省、 市、自治區(qū)和港、澳、臺地區(qū)，國外發(fā)行至北美、歐洲和亞太地區(qū)數(shù)十個國家，擁 有大量國內(nèi)外讀者。電力系統(tǒng)自動化是國際著名科學文獻檢索數(shù)據(jù)庫一一美 國工程索引（EI）核心期刊，被國內(nèi)外11種著名文獻數(shù)據(jù)庫和文摘期刊收錄。 1999年、2003年和2004年蟬聯(lián)三屆我國期刊界最高獎一一首屆、第二屆和第三 屆“國家期刊獎”。2001進入“中國期刊方陣”最高層面一一雙高（高知名度、 高學術(shù)水平）期刊。2002年成為國家自然科學基金專項資助30種重點學術(shù)期

12、刊 之一。2002年以來，多次被評為“百種中國杰出學術(shù)期刊”。2008年榮獲首屆“中國精品科技期刊”稱號- 2009年榮獲“新中國60年有影響力期刊”和“RCCSE 中國權(quán)威學術(shù)期刊”稱號。電力系統(tǒng)自動化以“立足行業(yè)，鼓勵創(chuàng)新,面向應(yīng)用，促進電力工業(yè)科技進步”為辦刊宗旨，主要面向電力行業(yè)從事科研、 設(shè)計、運行、試驗、制造、管理與營銷專業(yè)技術(shù)人員以及相關(guān)專業(yè)大專院校師生、 電力產(chǎn)品用戶等，既具有學術(shù)性和前瞻性，又注重實用性和導向性，同時也重視 和鼓勵來自科研、生產(chǎn)第一線經(jīng)驗、改進和革新技術(shù)交流。期刊歷史-大事記1 1977年創(chuàng)刊,季刊,自辦發(fā)行。1 1980年 改為雙月刊，由郵局發(fā)行。1 198

13、1年由中國國際書店向國外發(fā)行。1 1982年被確定為水利電力部專業(yè)科技期刊；正式組建電力系統(tǒng)自動化雜志社。1 1987年被中國科學技術(shù)情報所選為中國科技論文統(tǒng)計源。1 1990年在國內(nèi)科技期刊中率先實現(xiàn)使用計算機自行排版。11991年被中文核心期刊要目總覽（第一版）列為中文核心期刊。1 1993年改為月刊。 1 1995年被評為第一屆江 蘇省雙十佳期刊；雜志社配置彩色平面設(shè)計制作系統(tǒng)，自行完成廣告設(shè)計制作。 1 1996年改為國際標準開本，平裝膠訂；被評為電力部優(yōu)秀期刊；入選中 國科學引文數(shù)據(jù)庫；在中文核心期刊要目總覽（第二版）中，列電工技 術(shù)類第一名。 1 1997年獲第二屆華東地區(qū)最佳期刊

14、獎；被評為第二屆江 蘇省雙十佳期刊；獲江蘇省期刊印刷質(zhì)量二等獎；成為中國科學引文數(shù)據(jù)庫 300個重要核心期刊之一，在被引頻次最高中國科技期刊500名表中列第159位。1 1998年在長期被英國科學文摘（SA-EEA, SA-CCA）和俄羅斯文摘雜志 收錄后，又入選美國工程索引（EI）；建立電力系統(tǒng)自動化網(wǎng)站。 1 1999年 改為半月刊；榮獲首屆“國家期刊獎”；成為美國工程索引（EI） 核心期刊；期刊評價指標進入全國前. 100名，在被引頻次最高中國科技期刊500 名表中列第58位，在電子、通訊與自動控制類期刊中列第1位；被評為第三 屆江蘇省雙十佳期刊；獲江蘇省期刊印刷質(zhì)量一等獎。1 2000

15、年在中文核心期刊要目總覽（第三版）中，再次名列電工技術(shù)類第一名；新版電力 系統(tǒng)自動化網(wǎng)站建成開通。1 2001年 進入“中國期刊方陣”最高層面一一雙高（高知名度、高學術(shù)水平）期刊。 1 2002年 榮獲國家自然科學基金 重點學術(shù)期刊專項資助；榮獲“第二屆國家期刊獎”；榮獲“百種中國杰出學術(shù) 期刊”稱號。 1 2003年榮獲“百種中國杰出學術(shù)期刊”稱號。1 2004年榮獲第三屆“國家期刊獎”；榮獲“百種中國杰出學術(shù)期刊”稱號；被評為 第四屆江蘇省雙十佳期刊。1 2005年榮獲“百種中國杰出學術(shù)期刊”稱號。1 2006年網(wǎng)站全面升級為集讀者、作者、審稿專家和編輯于一體網(wǎng)絡(luò)化工作平 臺。 1 2008年 榮獲“中國精品科技期刊”稱號。2009年榮獲“新中國60年有影響力期刊”稱號；榮獲“百種中國杰出學術(shù)期刊”稱號；榮獲“RCCSE 中國權(quán)威學術(shù)期刊”稱號。專業(yè)范圍電力系統(tǒng)運行、分析與控制，電力市場，電網(wǎng)調(diào)度自動化，配電自動化, 電力系統(tǒng)遠動、通信、繼電保護、信息管理，電力企業(yè)管理現(xiàn)代化，火電廠自動