變電所綜合自動(dòng)化

1、1、變電所綜合自動(dòng)化概念：變電所綜合自動(dòng)化是將變電所的二次設(shè)備（包括測(cè)量?jī)x器，信號(hào)系統(tǒng)，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置）經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，現(xiàn)代電子技術(shù)，通信技術(shù)，信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電所的主要設(shè)備和輸、配電線(xiàn)路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)控制和保護(hù)與上級(jí)調(diào)度通信的綜合性自動(dòng)化功能。特點(diǎn)：利用微機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動(dòng)化系統(tǒng)代替常規(guī)控制屏、中央信號(hào)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)屏利用微機(jī)保護(hù)代替常規(guī)保護(hù)能采集完整的運(yùn)行信息和利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算與邏輯判斷能力實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、控制、運(yùn)行報(bào)告等功能功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機(jī)化、監(jiān)視屏幕化運(yùn)行管理智能化?；竟δ埽罕O(jiān)視和控制、微機(jī)保護(hù)、電壓和無(wú)功綜合控制、

2、低頻減載、備用電源自動(dòng)投入、通信結(jié)構(gòu)：集中式（集中采用變電站的模擬量、開(kāi)關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算與處理，再分別完成微機(jī)監(jiān)控，微機(jī)保護(hù)和一些自動(dòng)控制等功能）分層分布式系統(tǒng)集中組屏（分層式：將變電站信息的采集和控制分為管理層，站控層和間隔層。分布式：再結(jié)構(gòu)上采用主從CPU協(xié)同工作的方式，各功能模塊之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信多CPU系統(tǒng)提供了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了集中式結(jié)構(gòu)中獨(dú)立CPU計(jì)算處理的瓶頸問(wèn)題，方便系統(tǒng)發(fā)展）集中組屏與分散安裝相結(jié)合（將配電線(xiàn)路的保護(hù)盒測(cè)控單元分散安裝在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，高線(xiàn)路保護(hù)和主變壓器保護(hù)裝置等采用集中組屏的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)），其優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化了變電站二次部分

3、的配置，大大縮小了控制室的面積減少了設(shè)備安裝工程量簡(jiǎn)化了變電站二次設(shè)備之間的互連線(xiàn)，節(jié)省了大量的電纜可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便，分散安裝時(shí)減小了TA的負(fù)擔(dān)。2、數(shù)字化變電所的主要技術(shù)特點(diǎn)采用新型電流和電壓互感器代替常規(guī)電流、電壓互感器，將大電流和高電壓直接變換為數(shù)字信號(hào)或者低電平信號(hào)利用高速以太網(wǎng)構(gòu)成變電站數(shù)據(jù)采集及狀態(tài)和控制信號(hào)的傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息實(shí)現(xiàn)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一建模采用智能斷路器等一次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備控制和監(jiān)視的數(shù)字化。配電網(wǎng)：通常把電力系統(tǒng)中二次降壓變電所低壓側(cè)直接或降壓后向用戶(hù)供電的網(wǎng)絡(luò)，稱(chēng)為配電網(wǎng)，包括饋線(xiàn)、降壓變壓器、斷路器、各種開(kāi)關(guān)等設(shè)備。3、配電SCADA

4、（配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)）特點(diǎn)：基本監(jiān)控對(duì)象為變電站10kV出線(xiàn)開(kāi)關(guān)及以下配電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)、分段開(kāi)關(guān)、開(kāi)閉所、公用配電變壓器和電力用戶(hù)，數(shù)據(jù)量通常要比輸電系統(tǒng)多一個(gè)數(shù)量級(jí)系統(tǒng)要求比輸電SCADA系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求更高系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約具有特殊的要求配電網(wǎng)為三相不平衡網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)直接面向用戶(hù)，對(duì)可維護(hù)性的要求也更高集成了管理信息系統(tǒng)（MIS）的許多功能，對(duì)系統(tǒng)互連性的要求更高，配電SCADA系統(tǒng)必須具有更好的開(kāi)放性必須和配電地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）緊密集成?；窘M織模式：配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)是通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置來(lái)收集配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視和控制

5、等功能。分層的組織模式，體系結(jié)構(gòu)圖4、電力負(fù)荷控制必要性及其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)：對(duì)系統(tǒng)：a使日負(fù)荷曲線(xiàn)變平坦，使現(xiàn)有電力設(shè)備得到充分利用，推遲擴(kuò)建資金投入；b減少發(fā)電機(jī)組啟停次數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低能耗；c使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，提高供電可靠性。對(duì)用戶(hù)：讓峰用電，減少電費(fèi)支出。因此，建立一種市場(chǎng)機(jī)制下用戶(hù)自愿參與的負(fù)荷控制系統(tǒng)，會(huì)形成雙贏或多贏的局面。電力負(fù)荷控制種類(lèi)： 1）分散負(fù)荷控制 2）遠(yuǎn)方集中負(fù)荷控制5、配電管理系統(tǒng)DMS的通信方案配電自動(dòng)化系統(tǒng)采用的通信方式有配電線(xiàn)載波通信、電話(huà)線(xiàn)、調(diào)幅（AM）調(diào)頻（FM）廣播、甚高頻通信、特高頻通信、微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信等多種形式。主站與子站之間，使用單

6、模光纖；子站與FTU之間，使用多模光纖；TTU與電量集抄系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，可以利用有線(xiàn)（屏蔽雙絞線(xiàn)）方式，采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信，也可采用配電載波通信6、饋線(xiàn)自動(dòng)化定義：饋線(xiàn)自動(dòng)化是指在正常情況下，遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和饋線(xiàn)電流、電壓情況，并實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)方合閘和分閘操作；在故障時(shí)獲取故障記錄，并自動(dòng)判別和隔離饋線(xiàn)故障區(qū)段以及恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域供電。 功能：數(shù)據(jù)采集功能：采集所有饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)的電流、電壓和開(kāi)關(guān)位置信號(hào)。數(shù)據(jù)處理功能：當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)中有饋線(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)RTU 和FTU 所采集的信息，自動(dòng)、準(zhǔn)確地診斷故障的區(qū)段、性質(zhì)，并對(duì)各類(lèi)開(kāi)關(guān)動(dòng)作的順序和次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)登記，以圖形或表格方式

7、顯示或打印有關(guān)信息，供運(yùn)行人員及時(shí)了解故障情況?？刂撇僮鞴δ埽涸谡＿\(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)運(yùn)行方式的需要，帶負(fù)荷遙控投切饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)或線(xiàn)路，遙控投切空載線(xiàn)路、空載變壓器或線(xiàn)路電容器等；當(dāng)饋線(xiàn)上發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)隔離故障區(qū)段，自動(dòng)恢復(fù)對(duì)非故障線(xiàn)路的供電。報(bào)表功能：自動(dòng)生成各種表格，表格形式和大小由用戶(hù)任意生成，各類(lèi)報(bào)表可以定時(shí)打印，也可以隨時(shí)打印。事故告警功能：遙測(cè)量越限、設(shè)備運(yùn)行異常、保護(hù)和開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，并登記、打印和歸檔備查。圖形功能：用戶(hù)可自行編輯、繪制各種圖表，提供多窗口的畫(huà)面顯示，畫(huà)面具有平移、滾動(dòng)、縮放、漫游和自動(dòng)整理等功能。數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能：借助窗口，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，用戶(hù)可

8、以方便地對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行創(chuàng)建、刪除、修改、讀寫(xiě)、檢索和顯示，但不能修改實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，特別是電量數(shù)據(jù)。通過(guò)該軟件，可以保證配電網(wǎng)在自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各工作站數(shù)據(jù)的一致性。對(duì)時(shí)功能：為保證全網(wǎng)時(shí)鐘的統(tǒng)一，配電網(wǎng)主機(jī)和RTU與FTU的時(shí)鐘應(yīng)保持一致。實(shí)現(xiàn)方式：饋線(xiàn)自動(dòng)化方案可分為就地控制和遠(yuǎn)方控制兩種類(lèi)型。就地控制：依靠饋線(xiàn)上安裝的重合器和分段器自身的功能來(lái)消除瞬時(shí)性故障和隔離永久性故障，不需要和控制中心通信即可完成故障隔離和恢復(fù)供電；遠(yuǎn)方控制：是由FTU采集到故障前后的各種信息并傳送至控制中心，由分析軟件分析后確定故障區(qū)域和最佳供電恢復(fù)方案，最后以遙控方式隔離故障區(qū)域，恢復(fù)正常區(qū)域供電。7、配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方

9、終端分類(lèi)：饋線(xiàn)遠(yuǎn)方終端（包括FTU和DTU，F(xiàn)TU包括戶(hù)外柱上FTU，環(huán)網(wǎng)柜FTU和開(kāi)閉所FTU；DTU就是開(kāi)閉所FTU）配電變壓器遠(yuǎn)方終端（TTU）變電站內(nèi)的遠(yuǎn)方終端（RTU）8、能量管理系統(tǒng)（EMS）與配電管理系統(tǒng)（DMS）的差異：配電網(wǎng)絡(luò)多為輻射形或少環(huán)網(wǎng)，輸電系統(tǒng)為多環(huán)網(wǎng)配電設(shè)備沿線(xiàn)分散配置，輸電設(shè)備多集中在變電站配電系統(tǒng)遠(yuǎn)程終端數(shù)量大，每個(gè)遠(yuǎn)程終端采集量少，但總的采集量大，輸電系統(tǒng)則相反配電系統(tǒng)中的許多野外設(shè)備需要人工進(jìn)行操作，而輸電設(shè)備多為遠(yuǎn)程操作配電系統(tǒng)的非預(yù)想接線(xiàn)變化要多于輸電系統(tǒng)，配電系統(tǒng)設(shè)備擴(kuò)展頻繁，檢修工作量大。9、配電圖資地理信息系統(tǒng)配電圖資地理信息系統(tǒng)是自動(dòng)繪圖AM、

10、設(shè)備管理FM和地理信息系統(tǒng)GIS的總稱(chēng)，是配電系統(tǒng)各種自動(dòng)化功能的公共基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)GIS：地理信息系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)支持下采集、存儲(chǔ)、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息，以多種形式輸出數(shù)據(jù)與圖形產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。AM自動(dòng)繪圖：通過(guò)掃描儀將地圖圖形輸入計(jì)算機(jī)，包括制作、編輯、修改和管理圖形；FM設(shè)備管理：將各種電力設(shè)備和線(xiàn)路符號(hào)反映在計(jì)算機(jī)的地理背景圖上，并通過(guò)檢索可得到各設(shè)備的坐標(biāo)位置以及全部有關(guān)技術(shù)檔案，包括各種設(shè)備及其屬性的管理。10、 電能自動(dòng)抄表系統(tǒng)AMR的定義電能自動(dòng)抄表系統(tǒng)是一種采用通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將安裝在用戶(hù)處的電能表所記錄的用電量等數(shù)據(jù)通過(guò)遙測(cè)、傳輸匯總到營(yíng)業(yè)

11、部門(mén)，代替人工抄表及后續(xù)相關(guān)工作的自動(dòng)化系統(tǒng)。11、遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的構(gòu)成遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要包括四個(gè)部分：具有自動(dòng)抄表功能的電能表、抄表集中器、抄表交換機(jī)和中央信息處理機(jī)。電能表：具有自動(dòng)抄表功能，能用于遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的電能表有脈沖電能表和智能電能表兩大類(lèi)。抄表集中器和抄表交換機(jī)：抄表集中器是將遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的電能表的數(shù)據(jù)進(jìn)行一次集中的裝置。抄表交換機(jī)是遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的二次集中設(shè)備。電能計(jì)費(fèi)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：整個(gè)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的管理層設(shè)備。12、 電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)保證優(yōu)良的供電質(zhì)量、保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、保證較高的安全水平（選用具有足夠的承受事故沖擊能力的運(yùn)行方式）、保證提供強(qiáng)有力的

12、事故處理措施。 13、五級(jí)分層調(diào)度管理國(guó)調(diào)國(guó)家調(diào)度控制中心，網(wǎng)調(diào)大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心，省調(diào)省電網(wǎng)調(diào)度控制中心，地調(diào)地市電網(wǎng)調(diào)度控制中心，縣調(diào)縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心14、調(diào)度基本原則：統(tǒng)一調(diào)度，分級(jí)管理，分層控制。15、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)功能：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、狀態(tài)信息及控制信號(hào)的雙向交換協(xié)調(diào)功能：安全監(jiān)控、調(diào)度管理、計(jì)劃。設(shè)備構(gòu)成：由調(diào)度端、信道設(shè)備和廠(chǎng)所端構(gòu)成。核心為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。16、SCADA|EMS系統(tǒng)的子系統(tǒng)劃分支撐平臺(tái)子系統(tǒng)、SCADA子系統(tǒng)、AGC/EDC子系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用軟件PAS子系統(tǒng)、調(diào)度員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)DTS、調(diào)度管理信息子系統(tǒng)DMIS 17、遠(yuǎn)方終端RTU的任務(wù)遠(yuǎn)方終端

13、（RTU，又稱(chēng)遠(yuǎn)動(dòng)終端）是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，它們安裝于各變電所或發(fā)電廠(chǎng)內(nèi)，是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在基層的“耳目”和 “手腳”。數(shù)據(jù)采集：模擬量(YC)、開(kāi)關(guān)量(YX)、數(shù)字量 (YC)、脈沖量 (YC)執(zhí)行命令：完成遙控(YK)、遙調(diào)(YT)等操作事件順序記錄（SOE）：當(dāng)某個(gè)開(kāi)關(guān)量發(fā)生變位后，記錄其編號(hào)、變位時(shí)刻、變位后的狀態(tài)。SOE精確記錄開(kāi)關(guān)信號(hào)的動(dòng)作時(shí)序，輔助調(diào)度員進(jìn)行運(yùn)行決策和事故分析。站內(nèi)SOE分辨率小于5ms，站間小于10ms事故追憶（PDR）：為了分析事故，要求在一些影響較大的開(kāi)關(guān)發(fā)生事故跳閘時(shí)，將事故瞬間及事故發(fā)生前后一段時(shí)間的有關(guān)遙測(cè)量記錄下來(lái)送往調(diào)度端通信功能：

14、a與遠(yuǎn)方調(diào)度端進(jìn)行通信b與本地監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信c通過(guò)串口接入站內(nèi)智能通信設(shè)備d通過(guò)MODEM進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)對(duì)時(shí)功能：采用全球定位系統(tǒng)時(shí)鐘、采用軟件對(duì)時(shí)當(dāng)?shù)毓δ埽和ㄟ^(guò)人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)測(cè)量信息當(dāng)?shù)仫@示、參數(shù)查詢(xún)、報(bào)文監(jiān)視、運(yùn)行方式設(shè)置、打印、越限告警、事件順序記錄等功能。自診斷功能：程序出軌死機(jī)時(shí)自行恢復(fù)功能；自動(dòng)監(jiān)視主、備通信信道及切換功能；個(gè)別插件損壞診斷報(bào)告等功能。18、電力系統(tǒng)主要的通信模式（一）有線(xiàn)通信：音頻電纜：RS-232接口，調(diào)制/解調(diào)；電力線(xiàn)載波：RS-232接口，載波機(jī)，高頻調(diào)制/解調(diào)；光纖：多種接口，光端機(jī)，光電轉(zhuǎn)換。（二）無(wú)線(xiàn)通信：微波：終端站，中繼站；以微波為傳輸媒介進(jìn)行調(diào)制/

15、解調(diào)。衛(wèi)星：租用衛(wèi)星通道，利用同步衛(wèi)星作為中繼站。無(wú)線(xiàn)擴(kuò)頻：傳輸信息所用的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身帶寬，擴(kuò)頻無(wú)線(xiàn)調(diào)制解調(diào)。19、 調(diào)度中心SCADA|EMS的前置機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成前置機(jī)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著調(diào)度中心與廠(chǎng)站RTU和各分局的數(shù)據(jù)通信及通信規(guī)約解釋等任務(wù)，是SCADA/EMS系統(tǒng)的橋梁和基礎(chǔ)（1）前置機(jī)：值班前置主機(jī)擔(dān)負(fù)的任務(wù)：a與系統(tǒng)服務(wù)器及SCADA工作站通信。b與各RTU通信及通信規(guī)約處理。c控制切換裝置的切換動(dòng)作。d設(shè)置各終端服務(wù)器的參數(shù)。備用前置機(jī)擔(dān)負(fù)任務(wù)：a監(jiān)聽(tīng)前置主機(jī)的工作情況，一旦前置主機(jī)發(fā)生故障，立即自動(dòng)升格為主機(jī)，擔(dān)負(fù)起主機(jī)的全部工作。b監(jiān)聽(tīng)次要通道的信息，確定該通道的運(yùn)行情況（2）

16、終端服務(wù)器：每臺(tái)終端服務(wù)器有16個(gè)串行通信口，可與16路廠(chǎng)站RTU通信（3）切換裝置：完成對(duì)上行雙通道信號(hào)及下行信號(hào)的選擇切換（4）通道設(shè)備：與各種不同的通道信號(hào)適配。20、 調(diào)度中心SCADA|EMS系統(tǒng)主網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)功能系統(tǒng)服務(wù)器：負(fù)責(zé)保存所有歷史數(shù)據(jù)、登錄各類(lèi)信息。SCADA工作站：雙機(jī)熱備用，主要運(yùn)行SCADA軟件及AGC/EDC軟件。 PAS工作站：用于各項(xiàng)PAS計(jì)算以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)PAS功能。調(diào)度員工作站：承擔(dān)對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作的功能，實(shí)時(shí)顯示各種圖形和數(shù)據(jù)，并進(jìn)行人機(jī)交互。配電自動(dòng)化工作站：完成配電自動(dòng)化管理功能。DTS工作站：調(diào)度員仿真培訓(xùn)。調(diào)度管理工作站：負(fù)責(zé)與調(diào)度生產(chǎn)有關(guān)的計(jì)劃和

17、運(yùn)行設(shè)備的管理。電量管理工作站：實(shí)現(xiàn)電量的自動(dòng)查詢(xún)、記錄、獎(jiǎng)罰電量的計(jì)算等功能。網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)是分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，一般采用高速雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保證信息能高速、可靠傳輸。21、調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)軟件的功能SCADA功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、信息顯示和報(bào)警、調(diào)度員遙控遙調(diào)操作、信息存儲(chǔ)和報(bào)表、事件順序記錄、事故追憶。高級(jí)應(yīng)用功能PAS：狀態(tài)估計(jì)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?、?fù)荷預(yù)測(cè)、潮流優(yōu)化、安全分析、無(wú)功/電壓控制、自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、調(diào)度員仿真培訓(xùn)。22、電壓調(diào)整和頻率調(diào)整的對(duì)比頻率調(diào)制：全系統(tǒng)頻率相同調(diào)發(fā)電機(jī)消耗能源集中控制調(diào)進(jìn)汽量電壓調(diào)整：電壓水平各點(diǎn)不同調(diào)發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、電容器和靜止補(bǔ)償器等不消

18、耗能源電壓控制分散進(jìn)行調(diào)節(jié)手段多種多樣23、無(wú)功功率平衡的基本要求無(wú)功電源發(fā)出的無(wú)功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無(wú)功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗之和；系統(tǒng)還必須配置一定的無(wú)功備用容量；盡量避免通過(guò)電網(wǎng)元件大量地傳送無(wú)功功率，應(yīng)該分地區(qū)分電壓級(jí)地進(jìn)行無(wú)功功率平衡一般情況按照正常最大和最小負(fù)荷的運(yùn)行方式計(jì)算無(wú)功平衡，必要時(shí)還應(yīng)校驗(yàn)?zāi)承┰O(shè)備檢修時(shí)或故障后運(yùn)行方式下的無(wú)功功率平衡。24、電壓調(diào)整措施：發(fā)電機(jī)調(diào)壓，改變變壓器比調(diào)壓，利用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓，線(xiàn)路串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓。25、電力系統(tǒng)電壓控制措施的選取原則：優(yōu)先考慮發(fā)電機(jī)調(diào)壓：主要適用于近距離調(diào)壓無(wú)功功率充裕系統(tǒng)：用變壓器有載調(diào)壓無(wú)功功率不是系統(tǒng)

19、：增加無(wú)功功率電源，采取并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償器為宜26、電力系統(tǒng)的自動(dòng)電壓控制電壓控制的方法：首先系統(tǒng)內(nèi)無(wú)功功率電源必須充足，要根據(jù)無(wú)功功率就地平衡的原則，合理布置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。在無(wú)功功率比較充裕的條件下，綜合運(yùn)用各種調(diào)壓手段，才能取得良好的效果。自動(dòng)電壓控制的必要性：根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行無(wú)功功率和電壓的自動(dòng)控制，可有效提高電壓質(zhì)量和電網(wǎng)允許水平，克服以往調(diào)度人員人工調(diào)壓的弊端。自動(dòng)電壓控制的目標(biāo)：電力系統(tǒng)內(nèi)各重要樞紐點(diǎn)的電壓偏移均在給定的允許范圍內(nèi)；所控制的系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)損最??；調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)沒(méi)有超限自動(dòng)電壓控制裝置： 電壓無(wú)功控制裝置VQC：a適用：地方電網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化控制。b

20、缺點(diǎn)：電壓無(wú)功自動(dòng)控制裝置僅采集一個(gè)變電所的運(yùn)行參數(shù)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)范圍內(nèi)各變電所的電容器和有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)AVC：a適用：省級(jí)電網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化控制。b特點(diǎn)：建立在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)了AVC與SCADA/EMS的一體化。c AVC系統(tǒng)的組成：調(diào)度中心總站AVC模塊、發(fā)電廠(chǎng)AVC模塊、變電所AVC模塊27、并列操作含義：當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓與并列母線(xiàn)電壓符合并列條件時(shí)將斷路器合閘作并網(wǎng)運(yùn)行的操作。也稱(chēng)為并車(chē)、并網(wǎng)意義：并列操作是發(fā)電廠(chǎng)經(jīng)常進(jìn)行的操作1）系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，若負(fù)荷增加，備用機(jī)組需要迅速投入系統(tǒng)；2）系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)會(huì)失去部分電源，也要求將備用機(jī)組快速投入電力系

21、統(tǒng)以制止系統(tǒng)的頻率崩潰。并列操作可提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路負(fù)荷的合理經(jīng)濟(jì)分配?；疽螅簺_擊電流小。并列斷路器合閘時(shí)，沖擊電流應(yīng)盡可能地小，其瞬時(shí)最大值一般不超過(guò)倍的額定電流。暫態(tài)過(guò)程短。發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進(jìn)入同步運(yùn)行狀態(tài)，其暫態(tài)過(guò)程要短，以減少對(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)。28、準(zhǔn)同期并列含義：發(fā)電機(jī)在并列合閘前已勵(lì)磁，當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率、電壓幅值、電壓相角分別和并列點(diǎn)處系統(tǒng)側(cè)的頻率、電壓幅值、電壓相角接近相等時(shí)，將發(fā)電機(jī)斷路器合閘，完成并列操作。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在正常情況下，并列時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流比較小，對(duì)系統(tǒng)和待并發(fā)電機(jī)均不會(huì)產(chǎn)生什么危害。缺點(diǎn)：因同期時(shí)需調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的電壓和頻率，使之與

22、系統(tǒng)電壓，頻率接近，這就要花費(fèi)一定時(shí)間，使并列時(shí)間加長(zhǎng)，不利于系統(tǒng)發(fā)生事故出現(xiàn)頻率缺額時(shí)及時(shí)投入備用容量理想條件：29、自同期并列含義：未加勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)升速到接近電網(wǎng)頻率，不超過(guò)允許值，且加速度小于某一給定值的條件下，先合并列斷路器，接著立刻合上勵(lì)磁開(kāi)關(guān)，給轉(zhuǎn)子加上勵(lì)磁電流，在發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)逐漸增長(zhǎng)的過(guò)程中，由電力系統(tǒng)將并列的發(fā)電機(jī)組拉入同步運(yùn)行。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：并列時(shí)間短；控制、操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化缺點(diǎn)：沖擊電流大，對(duì)電力系統(tǒng)擾動(dòng)大，不僅會(huì)引起電力系統(tǒng)頻率振蕩，而且會(huì)在自同期并列的機(jī)組附近造成電壓瞬時(shí)下降；不能用于兩個(gè)系統(tǒng)間的并列操作。30、準(zhǔn)同期并列與自同期并列的差異準(zhǔn)同期并列：并列合

23、閘前已勵(lì)磁在并列前要檢測(cè)發(fā)電機(jī)的頻率、電壓幅值、電壓相角是否與并列點(diǎn)處系統(tǒng)側(cè)的頻率、電壓幅值、電壓相角相等自同期并列：合閘前不需要檢測(cè)頻率、電壓幅值、電壓相角合閘后再加勵(lì)磁31、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁功率單元和發(fā)電機(jī)構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)。勵(lì)磁功率單元：向同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供直流勵(lì)磁電流。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器：按照發(fā)電機(jī)及電力系統(tǒng)運(yùn)行要求，根據(jù)輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則，控制勵(lì)磁功率單元的輸出。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器組成。32、常用的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)：適用于10萬(wàn)kW以下中小量機(jī)組交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)：適用于10

24、0MW以上的發(fā)電機(jī)組靜止勵(lì)磁系統(tǒng)：適用于300MW及更大容量的發(fā)電機(jī)組33、勵(lì)磁系統(tǒng)滅磁：將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的磁場(chǎng)盡快地減弱到最小程度。滅磁方法：將轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組自動(dòng)接到放電電阻。滅磁要求：滅磁時(shí)間要短滅磁過(guò)程中轉(zhuǎn)子電壓不應(yīng)超過(guò)允許值滅磁包括恒Rm滅磁、非線(xiàn)性Rm滅磁、逆變滅磁理想滅磁過(guò)程：在整個(gè)滅磁過(guò)程中始終保持轉(zhuǎn)子繞組的端電壓為最大允許值不變，直至勵(lì)磁回路斷開(kāi)為止34、電力系統(tǒng)的頻率特性發(fā)電機(jī)組的功率頻率特性與負(fù)荷的功率頻率特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)就是電力系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)a點(diǎn)：fe，PL b點(diǎn)：負(fù)荷增加PL，負(fù)荷靜態(tài)頻率特性變?yōu)镻L1，無(wú)調(diào)速器，頻率穩(wěn)定值下降到f3，取用功率仍然為原來(lái)的PL值c

25、點(diǎn)：調(diào)速器一次調(diào)節(jié)，增加機(jī)組的輸入功率PT。頻率穩(wěn)定在f2 d點(diǎn)：調(diào)頻器二次調(diào)節(jié)，增加機(jī)組的輸入功率PT。頻率穩(wěn)定在fe35、電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、靜電電容器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器、靜止無(wú)功發(fā)生器36、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)：電壓控制：同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)就是通過(guò)不斷調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)維持機(jī)端電壓為給定水平的控制無(wú)功功率的分配：控制各發(fā)電機(jī)組無(wú)功功率按照最優(yōu)原則進(jìn)行分配，改善發(fā)電機(jī)的運(yùn)行條件提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性：勵(lì)磁控制系統(tǒng)是通過(guò)改變勵(lì)磁電流從而改變空載電動(dòng)勢(shì)來(lái)改善系統(tǒng)穩(wěn)定性改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件：改善異步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)條件，為發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行創(chuàng)造條件，提高繼電保護(hù)裝

26、置工作的準(zhǔn)確性水輪發(fā)電機(jī)組要求實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁。37、對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求（一）對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的要求時(shí)間常數(shù)小，能迅速響應(yīng)輸入信息的變化系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，能夠反應(yīng)發(fā)電機(jī)電壓高低，并通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流維持發(fā)電機(jī)電壓合理分配機(jī)組無(wú)功功率對(duì)遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)電機(jī)，要求無(wú)失靈區(qū)迅速反應(yīng)系統(tǒng)故障，并通過(guò)強(qiáng)行勵(lì)磁提高暫態(tài)穩(wěn)定性和改善系統(tǒng)運(yùn)行條件。（二）對(duì)勵(lì)磁功率單元的要求1）有足夠的可靠性并具有一定調(diào)節(jié)容量2）具有足夠的勵(lì)磁頂值電壓和電壓上升速度。在勵(lì)磁系統(tǒng)中勵(lì)磁頂值電壓和電壓的上升速度是兩項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)38、系統(tǒng)負(fù)荷可以看作由以下三種具有不同變化規(guī)律的變動(dòng)負(fù)荷組成：（1）變動(dòng)周期小于10s的隨機(jī)分量 特點(diǎn)：變化幅度

27、小 原因：小操作、線(xiàn)路搖擺等調(diào)速器頻率的一次調(diào)整（有差調(diào)頻）（2）變動(dòng)周期在（10s，180s）的脈動(dòng)分量特點(diǎn)：變化幅度較大 原因：大電機(jī)、電爐啟停調(diào)頻器頻率的二次調(diào)整（無(wú)差調(diào)頻）（3）變化十分緩慢的持續(xù)分量并帶有周期規(guī)律的負(fù)荷特點(diǎn)：變動(dòng)周期最大，變化幅度最大 原因：氣象、生產(chǎn)、生活規(guī)律根據(jù)預(yù)測(cè)負(fù)荷，在各機(jī)組間進(jìn)行最優(yōu)負(fù)荷分配電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度（發(fā)電計(jì)劃）39、一次調(diào)頻和二次調(diào)頻的比較一次調(diào)頻針對(duì)的負(fù)荷是變動(dòng)周期小于10s的隨機(jī)分量，二次調(diào)頻針對(duì)的負(fù)荷是變動(dòng)周期在（10s，180s）的脈動(dòng)分量一次調(diào)頻是所有發(fā)電機(jī)都參與，二次調(diào)頻調(diào)頻廠(chǎng)的發(fā)電機(jī)參與40、電壓降低的不良影響減少發(fā)電機(jī)所發(fā)有功功

28、率異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率將增大，電流也將增大，溫升將增加。當(dāng)轉(zhuǎn)差增大、轉(zhuǎn)速下降時(shí)，其輸出功率將迅速減少電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程將大為延遲，啟動(dòng)過(guò)程溫度過(guò)高電爐等電熱設(shè)備的發(fā)熱量降低有功損耗和能量損耗增加，危及電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。41、電壓過(guò)高的不良影響影響電氣設(shè)備的絕緣超高壓輸電線(xiàn)路中電暈損耗增加42、無(wú)功功率和電壓的關(guān)系無(wú)功功率對(duì)電壓有決定性的影響無(wú)是引起電壓損耗的原因無(wú)的遠(yuǎn)距離傳輸和就地平衡節(jié)點(diǎn)電壓有效值的大小，對(duì)無(wú)功功率分布起決定性的作用43、調(diào)度自動(dòng)化通信規(guī)約定義：為了保證通信雙方能正確、有效、可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在通信的發(fā)送和接收過(guò)程中有一系列規(guī)定，以約束雙方進(jìn)行正確、協(xié)調(diào)的工作。這些規(guī)定稱(chēng)為

29、數(shù)據(jù)傳輸控制規(guī)程，簡(jiǎn)稱(chēng)通信規(guī)約。類(lèi)型及特點(diǎn)：（1）問(wèn)答式規(guī)約 特點(diǎn)：RTU有問(wèn)必答，RTU無(wú)問(wèn)不答 優(yōu)點(diǎn)：多臺(tái)RTU共線(xiàn)；支持變化信息傳送，壓縮數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度，提高速度；全雙工/半雙工通道；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)/一點(diǎn)多址/環(huán)形結(jié)構(gòu)，通道適應(yīng)性強(qiáng) 缺點(diǎn)：響應(yīng)慢，對(duì)通道要求高，整幀校驗(yàn)舉例：SC1801，U4F（2）循環(huán)式規(guī)約 特點(diǎn)：RTU不斷地循環(huán)上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，主站被動(dòng)接收；以幀為傳輸單位，幀長(zhǎng)度可變，可有不同優(yōu)先級(jí) 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)通道要求不高；信息字校驗(yàn)，大大提高數(shù)據(jù)利用率；遙信變位優(yōu)先傳送；容量大；多個(gè)子站和多個(gè)主站同時(shí)通信 缺點(diǎn)：只能用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式連接，一般遙測(cè)量變化響應(yīng)慢 舉例：CDT（3）對(duì)等方式規(guī)約 特點(diǎn)：支

30、持ISO 7層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型的子集；支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)多址、多點(diǎn)多址、對(duì)等通信方式；支持問(wèn)答式和自動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)傳輸方式；支持通信沖突碰撞避免/檢測(cè)；支持帶時(shí)標(biāo)的量 舉例：DNP3.0 IEC-60870-5-101（4）網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約 特點(diǎn)：支持TCP/IP協(xié)議；可基于局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)進(jìn)行通信；一般是對(duì)等通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)化封裝 舉例：TASE2 IEC-60870-5-10444、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是一個(gè)閉環(huán)比例調(diào)節(jié)器。輸入量：發(fā)電機(jī)電壓 輸出量：勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流或是轉(zhuǎn)子電流主要功能：1）保持發(fā)電機(jī)的端電壓不變2）保持并聯(lián)機(jī)組間無(wú)功電流的合理分配工作原理：當(dāng)UG下降時(shí)，IEF就大為增加，發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Eq隨即

31、增大，使UG重新回到基準(zhǔn)值附近，當(dāng)UG升高時(shí)，IEF就大為減小，又使UG重新回到基準(zhǔn)值附近基本控制組成及作用：測(cè)量比較、綜合放大、移相觸發(fā)單元測(cè)量比較單元：測(cè)量發(fā)電機(jī)電壓并變換為直流電壓，與給定的基準(zhǔn)電壓相比較，得出電壓的偏差信號(hào)綜合放大單元：來(lái)自測(cè)量比較單元及調(diào)差單元的電壓信號(hào)在綜合放大單元與勵(lì)磁限制、穩(wěn)定控制及反饋補(bǔ)償?shù)绕渌o助調(diào)節(jié)信號(hào)加以綜合放大，用來(lái)得到滿(mǎn)足移相觸發(fā)單元相位控制所需的控制電壓移相觸發(fā)單元：根據(jù)綜合放大單元送來(lái)的綜合控制信號(hào)的變化，產(chǎn)生觸犯脈沖，用以觸發(fā)功率整流單元的晶閘管，從而改變可控整流框的輸出，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的目的電源供給的無(wú)功功率QG包括：發(fā)電機(jī)供應(yīng)的無(wú)功功率QGi+無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備供應(yīng)的無(wú)功功率QCi兩部分組成；無(wú)功功率損耗QL包括：變壓器中的無(wú)功功率損耗QT+線(xiàn)路電抗中的無(wú)功功率損耗Qx+線(xiàn)路電納中的無(wú)功功率損耗QB系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷的電壓特征主要由異步電動(dòng)機(jī)決定。異步電動(dòng)機(jī)是電力系統(tǒng)主要的無(wú)功負(fù)荷。智能操作斷路器：是根據(jù)所檢測(cè)到的電網(wǎng)中斷路器開(kāi)斷前一瞬間的各種工作狀態(tài)信息，自動(dòng)選擇和調(diào)整操動(dòng)機(jī)構(gòu)以及與滅弧室狀態(tài)相適應(yīng)的合理工作條件，以改變現(xiàn)有斷路器的單一分閘特性。智能