第一篇：電力系統(tǒng)自動化縮印版

1電力系統(tǒng)自動化分層實(shí)現(xiàn) 第一層直接控制器 第二層監(jiān)督功能層 第三層尋優(yōu)功能層 第四層協(xié)調(diào)功能層 第五層經(jīng)營與管理層 2同步發(fā)電機(jī)組并列原則 1）并列斷路器合閘時(shí)，沖擊電流應(yīng)盡可能的小，其瞬時(shí)最大值一般不宜超過1~2倍的額定電流。

2）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)過程要短，以減少對電力系統(tǒng)的擾動。

3同步發(fā)電機(jī)的并列方法分為： 準(zhǔn)同期：先發(fā)電（勵(lì)磁）后同期 并列速度慢 同步快 應(yīng)用廣泛 沖擊小

自同期：先同期 后勵(lì)磁（發(fā)電）并列速度快 同步慢 應(yīng)用較少 沖擊大

4并列的理想條件

1）頻率相等2）電壓幅值相等3）相角差為零

5電壓幅值差（壓差）產(chǎn)生無功沖擊電流

沖擊電流的電動力對發(fā)電機(jī)繞組產(chǎn)生影響。沖擊電流最大瞬時(shí)值限制在1~2倍額定電流以下為宜，為了保證機(jī)組的安全，我國曾規(guī)定壓差并列沖擊電流不允許超過機(jī)端短路電流的1/20~1/10。電壓差Us不能超過額定電壓的5%~10%。巨型發(fā)電機(jī)組更規(guī)定在0.1%以下，即要求盡量避免無功沖擊電流。6合閘相角差（角差）產(chǎn)生有功沖擊電流

7頻率差（頻差）：發(fā)電機(jī)頻率和電網(wǎng)頻率的差

滑差角頻率（滑差）：兩者之間的電角頻率之差

滑差周期：Ts=2π/ωs=1/fs 在10~16s之間 8脈動電壓

u

e

s

?2Usin?s

t

G

?2

U

?

e

G

sin2

?2UX

sin?

9自動準(zhǔn)同期裝置

1）頻率差控制單元。他的任務(wù)是檢測Ug與Ux間的滑差角頻率

?

s，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，是

發(fā)電機(jī)電壓的頻率接近于系統(tǒng)頻率

2）電壓差控制單元。他的功能

?

是檢測

U?G

與U

X

間的電

壓差，且調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓U

?

G，使他與

U

?

X

間的電

壓差值小于規(guī)定的允許值，促使并列條件的形成3）合閘信號控制單元。檢查并列條件，當(dāng)待并機(jī)組的頻率和電壓都滿足并列條件時(shí)，合閘控制單元就選擇合適的時(shí)間，即在相

角差

?

e

等于零的時(shí)刻，提前

一個(gè)“恒定越前時(shí)間”發(fā)出合閘信號

10同步發(fā)電機(jī)的準(zhǔn)同期并列裝置按自動化程度分為 1）半自動準(zhǔn)同期并列裝置 2）自動準(zhǔn)同期并列裝置 3）手動準(zhǔn)同期并列裝置 11線性整步電壓

U

sl

是指其

幅值在一周期內(nèi)與角差?

e

分

段按比例變化的電壓 線性整步電壓與角差

?

e

之間

是分段的線性關(guān)系，而與同期電

壓U

?、?的幅值無關(guān)

G

U

X

線性整步電壓的數(shù)學(xué)描述可用兩個(gè)直線方程表示為

U

slmsl

?(???e)

?

(????e?0)

U

slm sl

??

(???e)

(0??e??)

12恒定越前時(shí)間

利用比較恒定越前時(shí)間電平檢測器和恒定越前相角電平檢測器的動作次序來實(shí)現(xiàn)滑差檢測

?sY

t

YJ

??stA

只有當(dāng)

A

?

YJ，即恒定

越前相角電平檢測器先于恒定越前時(shí)間電平檢測器動作時(shí)，才

說明這時(shí)的?

s

小于允許滑差的頻率

?

sY，從而做出頻率

差符合并列條件的判斷 13頻率差控制單元由頻率差方向測量環(huán)節(jié)和頻率調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)兩部分組成14滑差方向的檢測原理是通過越前鑒別與區(qū)間鑒別兩個(gè)措施來實(shí)現(xiàn)的。所謂越前鑒別就是判

?

定

U

G

和

U

?

X

誰是越前電

壓；所謂區(qū)間鑒別就是判定

e

正處在0~?

區(qū)間

15數(shù)字式并列裝置硬件的基本

配置由主機(jī)，輸入、輸出接口和輸入、輸出過程通道等部件組成 16同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)一般由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩部分組成。整個(gè)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)是由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁功率

單元和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的一個(gè)反饋控制系統(tǒng)。

17同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的任務(wù) 1）電壓控制

2）控制無功功率的分配 3）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性

4）改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件

5）水輪發(fā)電機(jī)組要求實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁

18改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件 1）改善異步電動機(jī)的自啟動條件

短路切除后可以加速系統(tǒng)電壓的恢復(fù)過程，改善異步電動機(jī)的自啟動條件。電網(wǎng)發(fā)生短路等故障時(shí)，電網(wǎng)電壓降低，使大多數(shù)用戶的電動機(jī)處于制動狀態(tài)。故障切除后，由于電動機(jī)自啟動時(shí)要吸收大量無功功率，以致延緩了電網(wǎng)電壓的恢復(fù)過程。發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁的作用可以加速電網(wǎng)電壓的恢復(fù)，有效的改善了電動機(jī)的運(yùn)行條件。

2）為發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行創(chuàng)造條件

同步發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁時(shí)，需要從系統(tǒng)中吸收大量無功功率，造成系統(tǒng)電壓大幅度下降，嚴(yán)重時(shí)危及系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在此情況下，如果系統(tǒng)中其他發(fā)電機(jī)組能提供足夠的無功功率維持系統(tǒng)電壓水平，則失磁的發(fā)電機(jī)還可以在一定時(shí)間內(nèi)以異步運(yùn)行方式維持運(yùn)行。這不但可以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行，而且有利于機(jī)組熱力設(shè)備的運(yùn)行。

3）提高繼電保護(hù)裝置工作的正確性

當(dāng)系統(tǒng)處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流不大，若系統(tǒng)此時(shí)發(fā)生短路故障，其短路電流較小，且隨時(shí)間衰減，以致帶時(shí)限的繼電保護(hù)不能正確動作。勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)就可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁以增大短路電流，使繼電保護(hù)正確動作。19對勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求 1）對勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的要求 a、具有較小的時(shí)間常數(shù)，能迅速響應(yīng)輸入信息的變化 b、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能反映發(fā)電機(jī)電壓高低，以維持發(fā)電機(jī)電壓在給定水平。c、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能合理分配機(jī)組的無功功率

d、對于遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)電機(jī)組，為了能在人工穩(wěn)定區(qū)域運(yùn)行，要求勵(lì)磁調(diào)節(jié)器沒有失靈區(qū) e、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能迅速反應(yīng)系統(tǒng)故障，具備強(qiáng)行勵(lì)磁等控制功能，以提高暫態(tài)穩(wěn)定和改善系統(tǒng)運(yùn)行條件

2）對勵(lì)磁功率單元的要求 a、要求勵(lì)磁功率單元有足夠的可靠性并具有一定的調(diào)節(jié)容量 b、具有足夠的勵(lì)磁頂值電壓和電壓上升速度

20同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng) 1）直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 自勵(lì)式 他勵(lì)式

2）交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 他勵(lì)式 無刷勵(lì)磁 3）靜止勵(lì)磁系統(tǒng)（發(fā)電機(jī)自

并勵(lì)系統(tǒng)）

21靜止勵(lì)磁系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn) 1）勵(lì)磁系統(tǒng)接線和設(shè)備比

較簡單，無轉(zhuǎn)動部分，維護(hù)費(fèi)用較少，可靠性高 2）不需要同軸勵(lì)磁機(jī)，可縮短主軸長度，這樣可減小基建投資 3）直接用晶閘管控制轉(zhuǎn)子電壓，可獲得很快的勵(lì)磁電壓響應(yīng)

速度

4）由發(fā)電機(jī)機(jī)端取得勵(lì)磁能量 22在事故情況下，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓的最大值及其磁場建立的速度問題是兩個(gè)十分重要的指標(biāo)，一般稱之為強(qiáng)勵(lì)頂值與響應(yīng)比。強(qiáng)勵(lì)頂值一般為額定勵(lì)磁電壓的1.8~2倍

23勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元（即自動調(diào)壓器）的主要功能

1保持發(fā)電機(jī)的端電壓不變 2保持并聯(lián)機(jī)組間無功電流的合理分配

24勵(lì)磁調(diào)節(jié)器基本的控制組成 1）測量比較。測量比較單元的作用是測量發(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。2）綜合放大。綜合放大單元是溝通測量比較單元及調(diào)差單元與移相觸發(fā)單元的一個(gè)中間單元。

3）移相觸發(fā)單元。移相觸發(fā)單元是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輸出單元，他根據(jù)綜合放大單元送來的綜合控制信號Usm的變化，產(chǎn)生觸發(fā)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。25調(diào)差系數(shù)

?

?%?G1

?

G2

?100%

GN

當(dāng)調(diào)差系數(shù)

??0，即為正調(diào)

差系數(shù)時(shí)，表示發(fā)電機(jī)外特性下傾，即發(fā)電機(jī)無功電流減小，其端電壓降低；

??0，為負(fù)調(diào)

差系數(shù)時(shí)，表示發(fā)電機(jī)外特性上翹，即發(fā)電機(jī)無功電流增加，其端電壓上升；??0即為無差調(diào)節(jié)

26自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制 1）最小勵(lì)磁限制（欠勵(lì)磁限制）2）瞬時(shí)電流限制 3）最大勵(lì)磁限制 4）V/Hz(伏/赫)限制器 27負(fù)荷的變動情況可以分解成幾種不同的分量1)隨機(jī)分量2)脈動分量3)持續(xù)分量

28調(diào)速器對頻率的調(diào)節(jié)作用是一次調(diào)節(jié)；調(diào)頻裝置對頻率的調(diào)節(jié)是二次調(diào)節(jié)。

電力系統(tǒng)中所有并列運(yùn)行的發(fā)值

電機(jī)組都裝有調(diào)速器，當(dāng)系統(tǒng)負(fù) 3)控制區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的交換功荷變化時(shí)，有可調(diào)容量的發(fā)電機(jī)率與計(jì)劃值相等，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)組均按各自的頻率調(diào)節(jié)特性參域間有功功率和負(fù)荷功率的平加頻率的一次調(diào)節(jié)。而頻率的二衡

次調(diào)節(jié)只有部分發(fā)電廠（或發(fā)電 4)在區(qū)域網(wǎng)內(nèi)各發(fā)電廠之間進(jìn)機(jī)組）承擔(dān)。電力系統(tǒng)中將所有行負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配

發(fā)電廠分為調(diào)頻廠和非調(diào)頻廠。33無功平衡和電壓水平的關(guān)系 調(diào)頻廠承擔(dān)電力系統(tǒng)頻率的二無功功率總是要保持平衡狀態(tài)，次調(diào)節(jié)任務(wù)，而非調(diào)頻廠只參加當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率電源充足，頻率的一次調(diào)節(jié)任務(wù)，或只按調(diào)可調(diào)節(jié)容量大時(shí)，電力系統(tǒng)可在度中心預(yù)先安排的負(fù)荷曲線運(yùn)較高電壓水平上保持平衡；當(dāng)電行，不參加頻率的二次調(diào)節(jié)。力系統(tǒng)無功功率電源不足，可調(diào)29電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)頻率和有功容量小甚至沒有時(shí)，電力系統(tǒng)只功率自動調(diào)節(jié)的方法 能在較低電壓水平上保持平衡。1)有差調(diào)頻法

這一關(guān)系可以用電力系統(tǒng)和負(fù)?f?R荷的無功功率電壓靜態(tài)特性來1?Pc1?0?

?f?RP?

進(jìn)一步加以說明。

2?c2?0?

???

?34電力系統(tǒng)的無功功率電源有?f?Rn?Pcn?0??

以下幾種2)主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法

1)同步發(fā)電機(jī)

?f?（發(fā)電機(jī)01，主導(dǎo)發(fā)電機(jī)）?

2)同步調(diào)相機(jī)及同步電動機(jī) ?P?

3)并聯(lián)電容器 c2?K1?Pc（發(fā)電機(jī)1

2）???

4)靜止無功功率補(bǔ)償器 P?

?Pcn?Kn?1?c（發(fā)電機(jī)1n）??

5)高壓輸電線路的充電功率3)積差調(diào)頻法 35控制和調(diào)整負(fù)荷點(diǎn)的電壓，可以采取以下的控制方式 ??fd

t?K1?Pc1?0? 1)控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電??fd?t?K2?Pc2?0????

流，以改變發(fā)電機(jī)端電壓Ug ?

??fd 2)控制變壓器變比K1及K2調(diào)t?Kn?Pcn?0??壓

4)改進(jìn)積差調(diào)頻法

3)改變輸送功率的分布P+jQ?f?Ri(?Pci?ai?K?fdt)?0(i?1,2（主要是,?,n)Q），以使電壓損耗減

小

5)分區(qū)調(diào)頻法

4)改變電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)

?(K

R+jX（主要是X），以減小輸電A?

fA

??Ptie?A)dt??PA?0??

線路電壓的損耗

?(K

B

?f

B??P?

tie?B)dt??PB?0??

36電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù) 30微增率是指輸入耗量微增量1)保證供電的質(zhì)量優(yōu)良 與輸出功率微增量的比值。對發(fā)2)保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 電機(jī)組來說，為燃料消耗量（或3)保證較高的安全水平—選用消耗費(fèi)用）的微增量與發(fā)電機(jī)輸具有足夠的承受事故沖擊能力出功率微增量的比值。所謂等微的運(yùn)行方式

增率法則，就是運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組4)保證提供強(qiáng)有力的事故處理按微增率相等的原則來分配負(fù)措施

荷，這樣就可使系統(tǒng)總的燃料消37 遙控 遙調(diào) 遙信 遙測 耗（或費(fèi)用）為最小，從而是最38 AGC是EMS的有機(jī)組成部經(jīng)濟(jì)的。

分，需要在其他應(yīng)用軟件的支持31在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的能量下工作，例如發(fā)電計(jì)劃、負(fù)荷預(yù)與輸出功率之間的關(guān)系，稱為耗測、有機(jī)組合、水電計(jì)劃、交換量特性。

計(jì)劃、狀態(tài)估計(jì)、安全約束調(diào)度32自動發(fā)電控制系統(tǒng)具有四個(gè)和最優(yōu)潮流等應(yīng)用軟件?；救蝿?wù)和目標(biāo)

39電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測可分為1)使全系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)輸出功率1)超短期負(fù)荷預(yù)測。未來一個(gè)和總負(fù)荷功率相匹配

小時(shí)內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測

2)將電力系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)整2)短期負(fù)荷預(yù)測。24h的日負(fù)荷控制到零，保持系統(tǒng)頻率為額定

預(yù)測和168h的周負(fù)荷預(yù)測 3)中期負(fù)荷預(yù)測。未來一年之

內(nèi)的用電負(fù)荷預(yù)測

40電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的必要性 1)數(shù)據(jù)不齊全 2)數(shù)據(jù)不精確

3)受干擾時(shí)會出現(xiàn)不良數(shù)據(jù) 4)數(shù)據(jù)不和諧

41正常運(yùn)行狀態(tài)（包括警戒狀態(tài)）的安全控制

為了保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的安全性，首先在編制運(yùn)行方式時(shí)就要驚醒安全校核；其次，在實(shí)際運(yùn)行中，要對電力系統(tǒng)進(jìn)行不間斷的嚴(yán)密監(jiān)視，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)如頻率、電壓和線路潮流等不斷的進(jìn)行調(diào)整，始終保持盡可能的最佳狀態(tài)；同時(shí)，還要對可能發(fā)生的假想N-1事故進(jìn)行后果模擬分析；當(dāng)確認(rèn)當(dāng)前屬警戒狀態(tài)時(shí)，可對運(yùn)行中的電力系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防性的安全校正。

第二篇：電力系統(tǒng)及其自動化

電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)方案

（學(xué)科專業(yè)代碼：080802）

一、主要研究方向及其學(xué)術(shù)隊(duì)伍 研究方向一：風(fēng)電控制與繼電保護(hù)技術(shù)

本研究方向的主要研究內(nèi)容、特色和意義

風(fēng)能的利用，關(guān)鍵在風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備—風(fēng)力機(jī)制造技術(shù)，而風(fēng)力機(jī)的檢測與控制技術(shù)是風(fēng)力機(jī)制造及風(fēng)力機(jī)有效運(yùn)行的基本保證。

風(fēng)力機(jī)的檢測技術(shù)與自動化裝置是以風(fēng)能領(lǐng)域內(nèi)的檢測和控制系統(tǒng)為主要研究對象，采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子與通訊技術(shù)、測量技術(shù)等來研究系統(tǒng)的檢測、控制、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的理論、方法和技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，尤其是風(fēng)力機(jī)制造及風(fēng)力機(jī)有效運(yùn)行中，由于檢測及被控對象的嚴(yán)重非線性、數(shù)學(xué)模型不確定、系統(tǒng)的工作點(diǎn)變化劇烈等因素，以使傳統(tǒng)的檢測和控制方法難以滿足要求。由于傳統(tǒng)檢測和控制往往只考慮控制系統(tǒng)和受控對象所組成的“獨(dú)立”體系，而忽略了環(huán)境所施加的影響，而現(xiàn)代大型風(fēng)力機(jī)復(fù)雜的檢測、控制和決策問題，必然把外界環(huán)境和對象以及檢測、控制系統(tǒng)作為一個(gè)整體來進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。另外對于控制任務(wù)或控制目標(biāo)，傳統(tǒng)控制只著眼于用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行描述。實(shí)際上檢測與控制任務(wù)或目標(biāo)有多重性和時(shí)變性，而且還包括任務(wù)所含信息的處理過程，即任務(wù)的集合處理。面對復(fù)雜的對象、復(fù)雜的環(huán)境和復(fù)雜的任務(wù)，用傳統(tǒng)的檢測與控制理論和方法去解決是不可能的，為使我國的風(fēng)能利用及風(fēng)力機(jī)制造技術(shù)朝著大型化、高度智能化方向發(fā)展，就必須研究和使用新的檢測和控制手段。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是保護(hù)電力網(wǎng)用電設(shè)備安全的重要設(shè)施，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展, 電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,輸電線路的故障如不能快速準(zhǔn)確地切除而引起故障擴(kuò)大甚至系統(tǒng)失穩(wěn)所帶來的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響是難以估量的。因此對繼電保護(hù)裝置的性能要求越來越高。為了提高保護(hù)的可靠性, 對繼電保護(hù)在線路故障時(shí)的動作特性進(jìn)行預(yù)先分析仿真、研究, 以及事故后進(jìn)行準(zhǔn)確的校驗(yàn)、分析都是十分必要的。

研究方向二： 電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制與保護(hù)

本研究方向的主要研究內(nèi)容、特色和意義

首先，本研究方向主要研究電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的自動化水平，重點(diǎn)研究適合于互聯(lián)電網(wǎng)和電力市場環(huán)境下的調(diào)度自動化技術(shù)和配電自動化系統(tǒng)以及先進(jìn)的變電站自動化系統(tǒng)；完善高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，基本建成電力系統(tǒng)的信息安全體系，研究發(fā)電廠監(jiān)控和優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，狀態(tài)檢修技術(shù)，提高電廠的生產(chǎn)自動化水平和現(xiàn)代化管理水平，在吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究具有新疆特色的科學(xué)、實(shí)用、先進(jìn)的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)、電力調(diào)度自動化、配電網(wǎng)綜合自動化、繼電保護(hù)與運(yùn)行自動化、電力系統(tǒng)綜合自動化、無人值班變電站自動化、電力系統(tǒng)安全運(yùn)行自動化。

再則，風(fēng)能以其無污染，可再生，蘊(yùn)量豐富的優(yōu)勢，在電力行業(yè)得到了廣泛的重視，無論國外還是國內(nèi)，都在對風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行探索、研究。隨著風(fēng)機(jī)容量的不斷增加，風(fēng)力發(fā)電場也由陸地拓向了海洋。這使得傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分析的方法需要一定的修改。風(fēng)力發(fā)電機(jī)大部分采用多種形式的發(fā)電機(jī)，風(fēng)能具有隨機(jī)性、受季節(jié)影響的特點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電對所接入的電網(wǎng)沖擊如何，影響有多大，是否會導(dǎo)致電力系統(tǒng)不穩(wěn)定等因素都是必須考慮的。因此，含風(fēng)力發(fā)電的自動化系統(tǒng)研究也勢在必行。

新疆風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電裝機(jī)容量也位于全國之首，就風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性而言，風(fēng)力發(fā)電的原動力是

--０--

風(fēng)。風(fēng)機(jī)由于其自身機(jī)械強(qiáng)度的限制，若風(fēng)速在其允許范圍內(nèi)，風(fēng)機(jī)則可以投入電網(wǎng)進(jìn)行發(fā)電，若風(fēng)速超出其限制，則要停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，這種風(fēng)機(jī)的投切對電網(wǎng)是一種干擾，當(dāng)風(fēng)機(jī)的容量達(dá)到相當(dāng)規(guī)模時(shí)，這種干擾則比較嚴(yán)重，同樣風(fēng)機(jī)故障也會對電網(wǎng)造成影響，因此迫切需要對風(fēng)機(jī)的投切和風(fēng)機(jī)的故障對電網(wǎng)造成的影響進(jìn)行分析研究，以便找到風(fēng)電在電網(wǎng)中的最佳配置容量及改造風(fēng)電控制設(shè)備和配置相應(yīng)的繼電保護(hù)，以使對電網(wǎng)干擾達(dá)到最小，為風(fēng)電場規(guī)劃和風(fēng)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供依據(jù)和指導(dǎo)。

研究方向三：電力系統(tǒng)優(yōu)化與仿真

本研究方向的主要研究內(nèi)容、特色和意義

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展, 電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,如何有效降低網(wǎng)損，減少無功設(shè)備投資，降低燃煤耗量，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行越來越重要，但是電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)備眾多,覆蓋面廣,必須針對現(xiàn)場實(shí)際特點(diǎn)找到有效的優(yōu)化控制方案,首先進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析計(jì)算仿真，再應(yīng)用于實(shí)際電網(wǎng).因電網(wǎng)覆蓋面大，必須全網(wǎng)綜合考慮，不能盲目投資和改造設(shè)備，為此進(jìn)行電力系統(tǒng)理論推導(dǎo)和優(yōu)化計(jì)算、分析仿真，可以節(jié)約資金，避免浪費(fèi)和無謂的投入。同時(shí)也可盡快縮短與國內(nèi)外技術(shù)水平的差距，盡快實(shí)現(xiàn)新疆電網(wǎng)高質(zhì)量高水平的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

主要應(yīng)用國內(nèi)外大型軟件或編制軟件進(jìn)行優(yōu)化仿真計(jì)算，根據(jù)潮流計(jì)算、靈敏度分析的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化控制方案制定。同時(shí)將供熱系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，如何實(shí)現(xiàn)按需供熱，并使熱量按需分配運(yùn)用電力系統(tǒng)優(yōu)化理論和潮流優(yōu)化算法軟件進(jìn)行模擬類比仿真。

二、培養(yǎng)目標(biāo)

1.培養(yǎng)目標(biāo)

為適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會主義建設(shè)的需要，培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的電氣工程學(xué)科高層次專門技術(shù)人才，本學(xué)科培養(yǎng)的碩士研究生應(yīng)滿足以下要求：

（1）努力學(xué)習(xí)和掌握馬列主義和毛澤東思想的基本原理，掌握科學(xué)的方法論；堅(jiān)持四項(xiàng)基本原則，熱愛祖國，品行端正，遵紀(jì)守法；積極為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。

（2）在電氣工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)掌握堅(jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門知識；熟悉所從事研究方向及相近研究方向的科學(xué)技術(shù)發(fā)展動向。

（3）在電氣工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)具有獨(dú)立從事科學(xué)研究工作的能力；具有實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。

（4）第一外國語要求熟練地閱讀本專業(yè)的外文資料，并具有一定的寫作能力和聽說能力。（5）積極參加體育鍛煉，身體健康。2.培養(yǎng)方式

（1）結(jié)合碩士研究生的特點(diǎn)進(jìn)行政治思想教育和黨的方針政策教育，進(jìn)行愛國主義、革命傳統(tǒng)和道德的教育，進(jìn)行社會主義與法制教育。

（2）采用理論學(xué)習(xí)和科學(xué)研究相結(jié)合的方法，使碩士研究生在電氣工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)掌握堅(jiān)實(shí)而寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專門知識，在本學(xué)科范圍內(nèi)具有獨(dú)立從事科學(xué)研究工作的能力。

（3）碩士生的課程學(xué)習(xí)在碩士生培養(yǎng)工作中占有重要地位。碩士生應(yīng)通過課程學(xué)習(xí)加深理論基礎(chǔ)，擴(kuò)大知識面。碩士生的課程學(xué)習(xí)一般應(yīng)以授課和自學(xué)相結(jié)合。

（4）碩士學(xué)位論文工作是碩士生培養(yǎng)的關(guān)鍵和核心。碩士學(xué)位論文要由碩士生獨(dú)立完成，導(dǎo)師的作用在于指導(dǎo)研究方向，啟發(fā)碩士生深入思考、正確分析與判斷，充分發(fā)揮碩士生的創(chuàng)

造能力和開拓進(jìn)取精神。

（5）在指導(dǎo)上采取以指導(dǎo)教師為主、導(dǎo)師負(fù)責(zé)和碩士點(diǎn)集體培養(yǎng)相結(jié)合的方法。也可和其他高校、研究單位或工廠企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，吸收具有高級職稱的人員參加指導(dǎo)。

（6）導(dǎo)師應(yīng)以高度的責(zé)任心，全面關(guān)心研究生的成長，對研究生嚴(yán)格要求，嚴(yán)格管理，既要教書又要育人。導(dǎo)師應(yīng)根據(jù)本方案的要求并結(jié)合研究生的特點(diǎn)，認(rèn)真制定培養(yǎng)計(jì)劃，檢查并督促研究生的課程學(xué)習(xí)，并指導(dǎo)研究生論文選題、文獻(xiàn)查閱、調(diào)研、科研工作、學(xué)位論文撰寫和答辯。導(dǎo)師應(yīng)注意在各個(gè)環(huán)節(jié)上培養(yǎng)研究生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，實(shí)事求是的工作作風(fēng)。

（7）導(dǎo)師所在碩士點(diǎn)在研究生培養(yǎng)計(jì)劃的制定、碩士學(xué)位論文選題、論文工作及論文撰寫、答辯等各個(gè)環(huán)節(jié)上應(yīng)積極發(fā)揮集體培養(yǎng)的優(yōu)勢并起到質(zhì)量監(jiān)控的作用，以提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。電氣工程學(xué)院學(xué)位分委員會應(yīng)充分發(fā)揮對研究生質(zhì)量把關(guān)的作用。

3.學(xué)習(xí)年限：

一般為三年（在職人員為三至四年）。

三、本專業(yè)碩士研究生課程學(xué)習(xí)及學(xué)分的基本要求

總學(xué)分：38學(xué)分其中： 公共學(xué)位課

專業(yè)外語 基礎(chǔ)學(xué)位課 專業(yè)學(xué)位課

須修 3門； 8學(xué)分 須修 1門； 1學(xué)分 須修 4門； 9 學(xué)分 須修 3門； 6學(xué)分

前沿講座(含討論班)須參加12次；2學(xué)分 教學(xué)實(shí)踐或社會調(diào)查（學(xué)術(shù)活動）2學(xué)分 跨一級學(xué)科課程 專業(yè)選修課程

須修 1門； 2學(xué)分 須修 4門； 8學(xué)分

四 — 1本專業(yè)碩士研究生課程設(shè)置

四 — 2碩士研究生前沿講座課(含討論班)的基本要求

1.講座課或討論班的基本范圍或基本形式

（1）學(xué)院組織的由在讀研究生公開發(fā)表的論文和研究成果為主的學(xué)術(shù)報(bào)告和討論會（2）聘請國內(nèi)外名校專家和教授舉行的科技講座。2.次數(shù)、考核方式及基本要求

碩士生在校期間除了必要的課程學(xué)習(xí)，還須完成講座選聽必修環(huán)節(jié)2學(xué)分，要求碩士生應(yīng)選聽12次以上學(xué)術(shù)講座（含討論班）并提交心得體會，學(xué)位論文選題報(bào)告1次，要求碩士生應(yīng)在2年內(nèi)完成選題報(bào)告，并按規(guī)定填寫選題報(bào)告表。

五、本專業(yè)碩士研究生文獻(xiàn)閱讀的主要經(jīng)典著作、專業(yè)學(xué)術(shù)期刊目錄

六、學(xué)位論文的基本標(biāo)準(zhǔn)

1.碩士學(xué)位論文工作是碩士生在校期間的主要工作之一。碩士論文的質(zhì)量反映了碩士生是否掌握堅(jiān)實(shí)而寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專門知識，是否具有獨(dú)立從事科學(xué)研究工作的能力，是碩士生能否被授予碩士學(xué)位的關(guān)鍵。

2.碩士學(xué)位論文應(yīng)在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由碩士生本人獨(dú)立完成。論文應(yīng)有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和完整性，應(yīng)在電力科學(xué)或電力專門技術(shù)上作出具有一定創(chuàng)新的研究成果，并在理論上或?qū)嶋H上對電力學(xué)科的發(fā)展和社會主義建設(shè)有較大的意義。為保證論文質(zhì)量，論文工作必須有一定工作量，用于論文工作的實(shí)際時(shí)間一般應(yīng)不得少于一學(xué)年。

3.學(xué)位論文工作一般包括文獻(xiàn)閱讀、科研調(diào)查、選題報(bào)告、理論分析、軟件設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)工作、論文撰寫、論文答辯等環(huán)節(jié)。選題的準(zhǔn)備工作在第2學(xué)期課程學(xué)習(xí)的同時(shí)就應(yīng)著手進(jìn)行。力爭在第3學(xué)期末，最遲在第4學(xué)期應(yīng)正式做選題報(bào)告并提交論文工作計(jì)劃。碩士生所在碩士點(diǎn)應(yīng)組織開題答辯并對選題進(jìn)

行審查和把關(guān)，碩士論文基本完成后，修改并正式提交論文，方可報(bào)學(xué)院批準(zhǔn)進(jìn)行論文評閱和學(xué)位論文答辯。

七、本專業(yè)碩士研究生須具備的科研能力與水平的基本要求

1．碩士生應(yīng)參與本學(xué)科的某一研究方向提出的對電工科學(xué)技術(shù)的發(fā)展或國民經(jīng)濟(jì)具有較大理論意義或?qū)嵱脙r(jià)值的課題，或者是高水平的橫向課題。培養(yǎng)科研能力。

2.碩士生在正式撰寫碩士學(xué)位論文前，在進(jìn)行學(xué)位論文的研究工作期間應(yīng)盡可能多地在國內(nèi)外期刊上發(fā)表論文，或者積極參加科研項(xiàng)目。碩士學(xué)位論文應(yīng)是在碩士生已發(fā)表的有關(guān)論文和待發(fā)表的有關(guān)論文或已取得的科研成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行的匯總、概括、深化和提高，論文或成果應(yīng)達(dá)到學(xué)校規(guī)定的條件。

八、本專業(yè)碩士研究生實(shí)踐能力培養(yǎng)的基本要求

實(shí)踐能力培養(yǎng)應(yīng)在第2學(xué)期開始課程學(xué)習(xí)的同時(shí)就應(yīng)著手進(jìn)行。由碩士點(diǎn)負(fù)責(zé)助教實(shí)踐安排和助崗實(shí)踐安排，由導(dǎo)師負(fù)責(zé)科研培訓(xùn)并安排工作計(jì)劃。第4學(xué)期末提交實(shí)踐及科研培訓(xùn)報(bào)告。

第5學(xué)期開始到電力現(xiàn)場和內(nèi)地高校及研究所調(diào)研并進(jìn)行科學(xué)研究和碩士論文的撰寫。

第三篇：電力系統(tǒng)自動化

第一章發(fā)電機(jī)的自動并列

1并列操作的原因：①隨著負(fù)荷的波動，電力系統(tǒng)中運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組臺數(shù)也要不斷變動②當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故

障時(shí)要求將備用電機(jī)迅速投入電網(wǎng)運(yùn)行。

2同步發(fā)電機(jī)組的并列方法分為：準(zhǔn)同期并列、自同期并列。

準(zhǔn)同期并列：設(shè)待并發(fā)電機(jī)組G已加上了勵(lì)磁電流，其端電壓為∪G，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組 ∪G 的狀態(tài)參

數(shù)，使之符合并列條件，并將其投入系統(tǒng)的操作，稱為準(zhǔn)同期并列。

準(zhǔn)同期并列的理想條件：FG=FG（頻率相等）, UG=UX（電壓幅值相等）, e=(相角差為零)3同步發(fā)電機(jī)組并列時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

①并列斷路器合閘時(shí)，沖擊電流應(yīng)盡可能地小，其瞬時(shí)最大值一般不應(yīng)超過1~2倍的額定電流。②發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后能迅速進(jìn)入同步運(yùn)行狀態(tài)，起暫態(tài)過程要短，以減小對電力系統(tǒng)的擾動。4 電壓差檢測:電壓差的檢測可直接用UG和UX的幅值進(jìn)行比較，兩電壓分別經(jīng)變壓器、整流橋和一個(gè)電壓

平衡電路檢測電壓的絕對值，當(dāng)電壓值小于允許值時(shí)發(fā)出“電壓差合格允許合閘”的信號。

5滑差檢測：利用比較恒定超前時(shí)間電平檢測器和恒定超前相角電平檢測器的動作次序來實(shí)現(xiàn)滑差檢測。

第二章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)

1同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)組成：勵(lì)磁功率單元、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器

2同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)：①電壓控制 ②控制無功功率的分配 ③提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性

④改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件⑤實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁

3同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)種類：直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，靜止勵(lì)磁系統(tǒng)

4勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能：保證發(fā)電機(jī)端電壓不變，保證發(fā)電機(jī)間無功電流的合理分配

5勵(lì)磁調(diào)節(jié)器基本的控制有測量比較、綜合放大及移相觸發(fā)單元組成第三章

1自動發(fā)電控制系統(tǒng)四個(gè)基本任務(wù)：①使全系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)輸出功率和總負(fù)荷功率相匹配 ②將電力系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)整控制到零，保持系統(tǒng)頻率為額定值 ③控制區(qū)域間聯(lián)絡(luò)的交換功率與計(jì)劃值相等，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域內(nèi)有功功率和負(fù)荷功率的平衡 ④在區(qū)域內(nèi)各發(fā)電廠之間進(jìn)行負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配

2調(diào)頻器的控制信號有：比例、積分、微分三種形式

第四章

1電力系統(tǒng)的無功功率電源有哪幾種：同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)及同步電動機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止無功功

率補(bǔ)償器、高壓輸電線路的充電功率

2電力系統(tǒng)電壓控制措施：發(fā)電機(jī)控制調(diào)壓、控制變壓器變比調(diào)壓、利用無功功率補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓、利用串

聯(lián)電容器控制調(diào)壓。

3AGC的基本功能：①使發(fā)電自動跟蹤電力系統(tǒng)負(fù)荷變化。②響應(yīng)負(fù)荷和發(fā)電的隨機(jī)變化，維持發(fā)電頻

率為額定值。③在各區(qū)域間分配發(fā)電功率，維持區(qū)域間功率交換為計(jì)劃值。④對周期性的負(fù)荷變化按發(fā)電計(jì)劃調(diào)整發(fā)電功率。⑤監(jiān)視和調(diào)整備用容量，滿足電力系統(tǒng)安全要求。

第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

1電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)

①保證供電的質(zhì)量優(yōu)越②保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

③保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全水平④提供強(qiáng)有力的事故處理措施

2RTU的任務(wù)：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、執(zhí)行命令、其他功能（當(dāng)?shù)毓δ?、自動診斷功能）

3遠(yuǎn)動技術(shù)的主要內(nèi)容是“四遙”------遙測、遙信、遙控、遙調(diào)

4SCADA子系統(tǒng)包過：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸與處理、計(jì)算機(jī)控制、人機(jī)界面及警告處理

5通信規(guī)約：為保證通信雙方能正確有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在通信的發(fā)送和接收過程中有一定的規(guī)定，以

約束雙方進(jìn)行正確協(xié)調(diào)的工作，我們將這些規(guī)定成為數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程，簡稱通信規(guī)約。

包括：循環(huán)式規(guī)約、問答式規(guī)約

6通信信道：電力載波通信、光纖通信、微波中繼通信和衛(wèi)星通信

7按照系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的周期電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測可分為：超短期、短期、中期、長期負(fù)荷預(yù)測。8微增率：輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值

9SCADA采集的數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)不齊全、數(shù)據(jù)不精確、受干擾時(shí)回出現(xiàn)不良數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)不和諧

第六章

1能連管理系統(tǒng)（EMS）是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代電力系統(tǒng)的綜合自動化系統(tǒng)，主要針對發(fā)電和輸電系統(tǒng)，用于大區(qū)級電網(wǎng)的調(diào)度中心。根據(jù)能量管理系統(tǒng)發(fā)展的配電管理系統(tǒng)（DMS）主要針對配電和用戶系統(tǒng)，用于10kV以下的電網(wǎng)。

2配電管理系統(tǒng)DMS的通信方案：①主站與主站之間使用單模光纖 ②子站與FTU之間，使用多模光纖

③TTU與電量集抄系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

3配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端有：①饋線遠(yuǎn)方終端 ②配電變壓器遠(yuǎn)方終端 ③變電所內(nèi)的遠(yuǎn)方終端。4遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)構(gòu)成：具有自動抄表功能的電能表、抄表集中器、抄表交換機(jī)、中央信息處理機(jī)。5遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)的典型方案：①總線式抄表系統(tǒng) ②三級網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)③采用無線電臺的遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)

第七章

1變電所綜合自動化系統(tǒng)的基本功能：①監(jiān)控子系統(tǒng) ②微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng) ③電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)

④低頻減負(fù)荷及備用電源自投控制子系統(tǒng) ⑤通信子系統(tǒng)。

2變電所綜合自動化的結(jié)構(gòu)形式：集中式、分散集中式、分散與集中相結(jié)合式、全分散式

第四篇：電力系統(tǒng)自動化作業(yè)

電力系統(tǒng)自動化作業(yè)

1、電力自動化SCADA 的功能是什么？

2、什么是電力系統(tǒng)RTU 的四遙功能？如何實(shí)現(xiàn)？

3、同步發(fā)電機(jī)以自動準(zhǔn)同期方式并列時(shí)，說明產(chǎn)生沖擊電流的原因。又為何要檢查并列合閘時(shí)的滑差？

4、用什么方法來測量ZZQ-5 型裝置中的導(dǎo)前時(shí)間？并分析準(zhǔn)確度。

5、ZZQ-5型裝置中，若頻差要求控制在0.2Hz，試說明整定的方法、步驟。

6、ZZQ-5型裝置中，若接入ug 時(shí)極性反接或者將ug 和us 兩者接錯(cuò)，試分析裝置的行為？此時(shí)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象和結(jié)果？

7、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)有哪些？

8、對同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本要求有哪些？

9、簡述交、直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本構(gòu)成、特點(diǎn)及使用范圍。

10、何謂同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)靜態(tài)工作特性？何謂發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)差率？

11、何謂滑差、滑差周期？與ug 和us 的相角差δ有什么關(guān)系？

12、某電力系統(tǒng)總有功負(fù)荷為6000 MW(包括電網(wǎng)的有功損耗)，系統(tǒng)的頻率為50 Hz，若KL ? =1.8，求負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KL的值。

13、某電力系統(tǒng)中，有40%的機(jī)組容量已被充分利用，其余40%為火電機(jī)組，有10%的備用容量，單位調(diào)節(jié)功率為20；20%為水電機(jī)組，有15%的備用容量，單位調(diào)節(jié)功率為30；系統(tǒng)的有功負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為1.5。試求：

(1)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率；

(2)當(dāng)負(fù)荷功率增加5%時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率；

(3)當(dāng)系統(tǒng)頻率降低到48 Hz 時(shí)，系統(tǒng)承擔(dān)的負(fù)荷增量是多少？

14、某電力系統(tǒng)有兩臺額定功率為200 MW的發(fā)電機(jī)，每臺發(fā)電機(jī)的調(diào)速器的調(diào)差系數(shù)為0.04，額定頻率為50 Hz，系統(tǒng)總負(fù)荷為320 MW，負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KL=20 MW/Hz，在額定頻率運(yùn)行時(shí)，若系統(tǒng)增加負(fù)荷60 MW，試計(jì)算下列兩種情況下系統(tǒng)頻率的變化值。

(1)兩臺機(jī)組原來平均承擔(dān)負(fù)荷；

(2)原來一臺機(jī)組滿載，另一臺帶120 MW 的負(fù)荷。說明兩種情況下頻率變化的不同原因。

第五篇：電力系統(tǒng)自動化論文

電力系統(tǒng)自動裝置應(yīng)用

班級：20094091學(xué)號2009409141姓名：武晨宇

摘 要:應(yīng)用攝像技術(shù)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成的視覺信息自動化系統(tǒng)具有一系列的優(yōu)點(diǎn),它能對不宜接觸、危險(xiǎn)隱蔽等場合進(jìn)行大范圍、多自由度,可移動的臨近報(bào)警。

關(guān)鍵詞:CCD攝像機(jī)隔離開關(guān)斷路器。

引言

電力系統(tǒng)自動化的信息采集主要包括兩大部分,一是將電氣量和非電氣量轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼姷哪M量或數(shù)字量;二是將設(shè)備的狀態(tài)變?yōu)椤?”或“1”的開關(guān)量,這一傳統(tǒng)的模式基本上解決了自動化的需要。但是,有些問題依靠上述信息量仍無法解決,需要另辟途徑。筆者研究發(fā)現(xiàn),利用工業(yè)電視提供的視覺信息,應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像識別技術(shù),將有可能迅速地辨別圖像或?qū)⒍鄠€(gè)相關(guān)圖像進(jìn)行綜合判斷,及時(shí)發(fā)出處理指令,進(jìn)一步擴(kuò)大電力系統(tǒng)自動化的功能,提高電力系統(tǒng)自動化的水平。本文將對此做一些探討?；緲?gòu)思

在發(fā)電廠和大型變電站中,特別是112開關(guān)結(jié)線的樞紐廠(站)中,有大量的繼電保護(hù)壓板,有的數(shù)百甚至上千個(gè),這些壓板的聯(lián)通或開斷位置隨變電站和電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化而改變。運(yùn)行規(guī)程中規(guī)定,值班人員應(yīng)掌握并保證壓板位置的正確性。由于值班人員難以熟記而造成的錯(cuò)誤甚至釀成繼電保護(hù)誤動作和事故的情況時(shí)有發(fā)生。建議采用電視攝像方法,直接攝錄壓板盤面,應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像識別技術(shù),判別各個(gè)壓板的位置是否符合規(guī)程要求,繼而發(fā)出語音、圖文警報(bào)。解決了被判別的器件難以引出電信息的困難，原因?yàn)椋?/p>

a.攝像鏡頭可以選擇在適當(dāng)位置,采取旋轉(zhuǎn)方式,水平或上下移動方式,必要時(shí)可設(shè)多個(gè)鏡頭,再加焦距的自動調(diào)整等,可獲得較滿意的效果。

具體到檢查壓板,可設(shè)計(jì)成小車推動的方式。

b.攝像鏡頭的防雨防塵問題,目前生產(chǎn)的工業(yè)電視系統(tǒng)已給解決。

c.被監(jiān)視物可考慮適當(dāng)?shù)念伾?還應(yīng)設(shè)參考點(diǎn)CK或條形碼等,便于識別。

d.多媒體技術(shù)的發(fā)展,十分有利于此項(xiàng)工作的開展。

e.包括相同與不同作用的多個(gè)攝像頭,可以進(jìn)入已有的分布式監(jiān)控網(wǎng)路,也可以形成獨(dú)立的監(jiān)控網(wǎng)路。必要時(shí),可以實(shí)現(xiàn)自動控制功能。

f.每判別一次,可打印存檔備查,保存圖像記錄。

從以上論述可以描述出一種電力系統(tǒng)自動化的視覺信息辨識監(jiān)控方法。利用CCD攝像機(jī)、經(jīng)視頻放大,高速圖像數(shù)字采集,計(jì)算機(jī)處理,輸出監(jiān)控信號,打印報(bào)警控制等構(gòu)成視覺信息辨識監(jiān)控系統(tǒng)(如圖3)。其核心是:將系統(tǒng)各部分采集的實(shí)時(shí)監(jiān)控視覺信息輸入計(jì)算機(jī),與事先存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部分的正?；驑O限狀態(tài)的基準(zhǔn)視覺信息進(jìn)行比較辨別,以及對各相關(guān)信息的邏輯推理判斷。

近幾年來,工業(yè)電視在電力生產(chǎn)過程中的應(yīng)用已開始興起,如鍋爐火焰、水位,輸煤系統(tǒng)、變電站以及施工現(xiàn)場的監(jiān)視等等。無論哪一種,都只是將遠(yuǎn)距離的現(xiàn)場畫面集中傳送到值班室,便于人們監(jiān)視,這是普通的工業(yè)電視,與以往不能及時(shí)看到現(xiàn)場情況相比,無疑是進(jìn)了一大步,但很明顯還存在問題,一是它依賴于人們頻頻的調(diào)視和長時(shí)間監(jiān)視畫面,實(shí)際上是難以做到的,二是不能快速地將各個(gè)相關(guān)畫面信息進(jìn)行綜合判斷。按本文前述的設(shè)計(jì)思想就解決了這些問題。因此它也可稱為智能型工業(yè)電視。視覺信息在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

a.視覺信息能夠識別斷路器和隔離開關(guān)的開合狀態(tài),據(jù)此就可繪出實(shí)時(shí)的一次運(yùn)行方 1

式結(jié)線圖,通過屏幕顯示器顯示或打印,它無需依靠輔助接點(diǎn),相對獨(dú)立于現(xiàn)行的自動化系統(tǒng)。

b.利用視覺信息實(shí)現(xiàn)五防功能,防止誤分誤合斷路器;防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān);防止帶電掛(合)接地線(地刀);防止帶接地線(地刀)合斷路器(隔離開關(guān));防止誤入帶電間隔。前四種防誤操作,主要是判別斷路器和隔離開關(guān)、接地刀閘的開合狀態(tài),然后進(jìn)行邏輯推理判斷,進(jìn)而達(dá)到防誤操作目的。第五項(xiàng)是防止誤入帶電間隔,此項(xiàng)主要在檢修工作期間防止檢修人員和值班人員誤入非檢修的帶電間隔進(jìn)行工作和操作。這些功能是可以利用視覺信息來實(shí)理的,能夠做到跟蹤值班人員操作的全過程,識別人員進(jìn)入操作的部位是否正確,操作的步驟是否正確。當(dāng)人員走近某隔離開關(guān)時(shí),即可判別是否該隔離開關(guān)有操作任務(wù),還可以根據(jù)其時(shí)斷路器的位置判別能否操作。并及時(shí)發(fā)出語音報(bào)警。它不同于現(xiàn)行的“五防”裝置,不給值班人員增添更多的操作,如攜帶鑰匙進(jìn)行操作等,它不依賴于眾多的輔助接點(diǎn),且實(shí)現(xiàn)了更大范圍的“五防”功能。當(dāng)然,“五防”中不一定全部采用視覺信息,如接地刀閘與隔離開關(guān)緊鄰,利用機(jī)械互鎖既簡單又可靠,應(yīng)該保留。

c.電廠的輸煤系統(tǒng),利用視覺信息,實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)部位監(jiān)視,遇有故障,諸如發(fā)生堵煤,皮帶跑偏等,立即自動報(bào)警。

d.煤場儲煤量的自動辨識計(jì)算。任意形狀的煤堆,可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)對圖像信息加以處理計(jì)算。

e.對鍋爐的水位,可進(jìn)行自動識別報(bào)警。

f.對于變壓器的油面、風(fēng)扇運(yùn)行狀況,阻波器、結(jié)合電容器引線等均可以攝像自動監(jiān)視。

g.根據(jù)需要,可對設(shè)備的某些部位以及人員不能進(jìn)入的較隱蔽部分進(jìn)行監(jiān)視,異?；蚬收蠒r(shí)自動識別報(bào)警。

h.重要場所的火災(zāi)、防盜等自動報(bào)警。

i.繼電保護(hù)和系統(tǒng)自動裝置中壓板、重要的切換開關(guān)位置正確性的監(jiān)視檢查。

j1現(xiàn)場發(fā)生事故時(shí),自動啟停錄像數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)事故圖像自動記憶,捕捉到現(xiàn)場發(fā)生事故過程的全部錄像,可獲得分析事故所需的寶貴資料。

k.如果配合紅外技術(shù)、語音識別技術(shù),發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢,還可實(shí)現(xiàn)更多新的功能。從以上可看出,利用視覺信息可以實(shí)現(xiàn)很多的自動化功能。當(dāng)然,研究的過程中,肯定會遇到各種具體問題和困難,相信都是可以逐個(gè)解決的。例如:并不是每個(gè)監(jiān)視對象都要設(shè)置一個(gè)CCD攝像頭,選取合適的位置安裝,擴(kuò)大視角,或者研究某種方法經(jīng)轉(zhuǎn)換成為集中的被視信息,則一個(gè)攝像頭可監(jiān)視多個(gè)對象,就可以減少CCD的數(shù)量。某些情況下可以外加光源,特殊情況下可應(yīng)用紅外光源等等。結(jié)論

應(yīng)用攝像技術(shù)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成的視覺信息自動化系統(tǒng)具有一系列的優(yōu)點(diǎn),它能對不宜接觸、危險(xiǎn)隱蔽等場合進(jìn)行大范圍、多自由度,可移動的臨近報(bào)警。

a.它無需在設(shè)備上直接連接傳感器,也無需從傳感器上連接大量的電纜。

b.對設(shè)備的一些重要監(jiān)視信息,可以代替值班人員進(jìn)行巡視,還可做到準(zhǔn)確的定期巡視,自動記錄文字和圖像,在一些惡劣天氣下不受影響。

c.及時(shí)捕捉到事故全過程的錄像,這是迄今為止尚未解決的一個(gè)問題。

d.除了獨(dú)立發(fā)揮作用外,某些方面這一系統(tǒng)可以作為現(xiàn)行自動化系統(tǒng)的補(bǔ)充和備用,顯示出相得益彰的效果。用不同的信息源描繪出的實(shí)時(shí)運(yùn)行方式結(jié)線圖,比用同一信息源的雙重化要好得多。

e.視覺信息可以跟蹤人的某些行為,必要時(shí)給予提醒或告警,發(fā)揮重要的監(jiān)護(hù)作用。f.關(guān)于投資問題,應(yīng)分成兩部分看,一是工業(yè)電視系統(tǒng),二是上升到圖像識別的智能型系統(tǒng)。已經(jīng)安裝工業(yè)電視系統(tǒng)的,再增加視覺信息自動化部分,其投資是不大的。實(shí)際上, 2

即然要搞工業(yè)電視,就應(yīng)該使其發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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