第一篇：電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展

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新疆xxxx學(xué)校電力xxxx班

摘要：電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展都向著智能化控制方面發(fā)展，隨著不可再生的能源的日益減少，電力系統(tǒng)自動(dòng)化要向著新能源方向發(fā)展

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)自動(dòng)化 發(fā)展 應(yīng)用儲(chǔ)能 水力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電

整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:

(1)由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。

(2)由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。

(3)由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。

(4)由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。

(5)裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。

(6)追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。

(7)由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

近20年來,隨著 計(jì)算 機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來越大,考慮的因素越來越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來越豐富。

二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)

1.電力系統(tǒng)的智能控制

電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:

(1)電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。

(2)具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。

(3)不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。

智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò) 適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。

2.FACTS和DFACTS

(1)FACTS概念的提出

在電力系統(tǒng)的 發(fā)展 迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)——柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。

所謂“柔性交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力 電子 裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。中國(guó)論文聯(lián)盟

編輯。(2)FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現(xiàn)狀各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無功發(fā)生器。

ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng) 網(wǎng)絡(luò) 中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。

(3)DFACTS的研究態(tài)勢(shì)

隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來越息息相關(guān)?？梢哉f,信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來越高的要求。

DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

3.基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

(1)基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS

目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。

(2)基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有SCADA的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要由同步定時(shí)系統(tǒng),動(dòng)態(tài)

相量測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號(hào)處理機(jī)四部分組成。采用GPS實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量技術(shù)和光纖通信技術(shù),為相量控制提供了實(shí)現(xiàn)的條件。GPS技術(shù)與相量測(cè)量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物——PMU(相量測(cè)量單元)設(shè)備,正逐步取代RTU設(shè)備實(shí)現(xiàn)電壓、電流相量測(cè)量(相角和幅值)。

電力系統(tǒng)調(diào)度監(jiān)測(cè)從穩(wěn)態(tài)/準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測(cè)向動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)展是必然趨勢(shì)。GPS技術(shù)和相量測(cè)量技術(shù)的結(jié)合標(biāo)志著電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制時(shí)代的來臨。

多媒體技術(shù)、智能控制將迅速進(jìn)入電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域,而信息技術(shù)的發(fā)展,不僅會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的發(fā)展,也會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。

(1)智能電網(wǎng)的建設(shè)將先由基礎(chǔ)研發(fā)與構(gòu)架試驗(yàn)開始,在沒有制定出具體的定義與標(biāo)準(zhǔn)之前,大規(guī)模展開的預(yù)期是不現(xiàn)實(shí)的;

(2)電網(wǎng)智能化是漸進(jìn)式的,這包括技術(shù)的發(fā)展是漸進(jìn)式的,電網(wǎng)建設(shè)也是漸進(jìn)式的,資本市場(chǎng)所期待的爆發(fā)式增長(zhǎng)往往不切合產(chǎn)業(yè)的實(shí)際。我們預(yù)計(jì),2012年配網(wǎng)改造與農(nóng)網(wǎng)改造的推行將成為電力自動(dòng)化設(shè)備制造的高景氣起點(diǎn)。

加快開發(fā)和應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)推動(dòng)可再生能源規(guī)模化發(fā)展

促進(jìn)可再生能源規(guī)?；l(fā)展必須解決好兩個(gè)方面的問題:一是要把可再生能源轉(zhuǎn)化成符合要求的電力；二是可再生能源發(fā)出的電力必須與用戶的電力需求相平衡，這是由電力供需的瞬時(shí)平衡特性決定的?？稍偕茉词亲匀唤缈陀^運(yùn)行產(chǎn)生的能量，是不能人為調(diào)控的，如風(fēng)能和太陽(yáng)能等，都具有不可控制和間歇隨機(jī)的特點(diǎn)，往往在用電低谷時(shí)發(fā)電量大，而在需要用電的時(shí)候又發(fā)不出來。

如果要大規(guī)模開發(fā)利用具有隨機(jī)間歇特性的可再生能源，必須采取技術(shù)措施解決可再生能源發(fā)電的不連續(xù)性與用電需求連續(xù)性之間的問題。

從目前來看，加快開發(fā)和推廣大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)是促進(jìn)規(guī)?；_發(fā)利用可再生能源的重要措施。長(zhǎng)期以來，抽水蓄能電站是目前電力系統(tǒng)中最成熟和應(yīng)用最廣泛的大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)，也是以電站方式管理的儲(chǔ)能技術(shù)。隨著可再生能源發(fā)電比重的增加，僅靠抽水蓄能電站還不夠，還應(yīng)重視分布式儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用。分布式儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用一是在發(fā)電側(cè)，主要是在風(fēng)電和太陽(yáng)能電站內(nèi)配置必要的儲(chǔ)能容量，用于調(diào)節(jié)風(fēng)電和太陽(yáng)能電站的發(fā)電出力特性，使其較好地適應(yīng)用電負(fù)荷變化需要，減少風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電隨機(jī)間歇性對(duì)電力系統(tǒng)的影響；二是在用戶側(cè)，在包括居民在內(nèi)的所有電力用戶中，都配置必要的儲(chǔ)能設(shè)施，用于調(diào)節(jié)用電的不平衡性，使用電特性盡可能做到平穩(wěn)，以減少用電變化對(duì)電力系統(tǒng)的影響?？梢栽O(shè)想，今后每個(gè)電力用戶包括家庭電力用戶都是一個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的電力系統(tǒng)，它的電源就是類似電池的儲(chǔ)能設(shè)備，與大電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，在用電負(fù)荷低谷時(shí)可向儲(chǔ)能設(shè)備充電，在用電負(fù)荷高峰時(shí)段儲(chǔ)能設(shè)備可為用戶提供電力，使用戶的用電特性盡可能平穩(wěn)，特別是在發(fā)生事故時(shí)還可以獨(dú)立運(yùn)行，能有效提高電力系統(tǒng)供電的安全性和可靠性。這實(shí)際就是智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。

這種設(shè)想在電力系統(tǒng)中配置儲(chǔ)能設(shè)施的做法，必須建立在儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的基礎(chǔ)上。目前，還沒有可以大規(guī)模推廣應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)，這是今后需要努力攻克的技術(shù)，同時(shí)也蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展商機(jī)。在目前全球每年160多億噸標(biāo)煤的能源消費(fèi)總量中，90%為煤炭、石油、天然氣等化石能源。以化石能源為主的能源

供給體系在為人類帶來空前文明的同時(shí)，也帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，除了化石能源資源問題外，最主要的就是氣候變化問題。理論和實(shí)踐都證明，氣候變化與人類活動(dòng)密切相關(guān)，特別是與化石能源大量燃燒排放的二氧化碳等溫室氣體有關(guān)。因此，世界各國(guó)都把開發(fā)利用可再生能源作為減少化石能源消費(fèi)、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。今后20~50年將是能源轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，轉(zhuǎn)變的目標(biāo)和方向就是用碳含量低的能源替代碳含量高的能源，用可再生能源替代化石能源，并最終實(shí)現(xiàn)由化石能源向可再生能源的轉(zhuǎn)變，進(jìn)入低碳能源或無碳能源新時(shí)代。

要實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，就必須在發(fā)展思路和管理理念上逐步進(jìn)行調(diào)整。例如燃煤火電的年利用小時(shí)數(shù)問題，過去，我們長(zhǎng)期處于缺電狀態(tài)，火電的年利用小時(shí)很高，有些機(jī)組甚至達(dá)到7000到8000小時(shí)，并認(rèn)為低于5000小時(shí)電力就過剩了，就不應(yīng)該再建新的電廠了。對(duì)于可再生能源發(fā)電，包括水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電在內(nèi)，其設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)都不會(huì)太高，從目前來看，水電平均在3000小時(shí)左右，風(fēng)電平均在2000小時(shí)左右，太陽(yáng)能發(fā)電平均在1000小時(shí)左右。特別是受自然特性的影響，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電容量都不能作為有效容量看待，其在電力系統(tǒng)中的作用主要是提供電量，用來替代火電發(fā)電量，節(jié)約化石能源資源。

如以這樣的觀點(diǎn)來觀察和思考，未來電力系統(tǒng)的電力負(fù)荷應(yīng)由常規(guī)能源發(fā)電機(jī)組滿足，電力系統(tǒng)的用電量由常規(guī)能源發(fā)電機(jī)組和可再生能源發(fā)電機(jī)組提供，并要優(yōu)先利用可再生能源發(fā)電量。隨著電力系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電量比重的增加，常規(guī)能源的發(fā)電利用小時(shí)數(shù)就會(huì)減少。

第二篇：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)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?jī)?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(cè)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(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置是以風(fēng)能領(lǐng)域內(nèi)的檢測(cè)和控制系統(tǒng)為主要研究對(duì)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(cè)量技術(shù)等來研究系統(tǒng)的檢測(cè)、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(cè)及被控對(duì)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(cè)和控制方法難以滿足要求。由于傳統(tǒng)檢測(cè)和控制往往只考慮控制系統(tǒng)和受控對(duì)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(cè)、控制和決策問題，必然把外界環(huán)境和對(duì)象以及檢測(cè)、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(duì)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(yǔ)言進(jìn)行描述。實(shí)際上檢測(cè)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(duì)復(fù)雜的對(duì)象、復(fù)雜的環(huán)境和復(fù)雜的任務(wù)，用傳統(tǒng)的檢測(cè)與控制理論和方法去解決是不可能的，為使我國(guó)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(cè)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(huì)影響是難以估量的。因此對(duì)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(duì)繼電保護(hù)在線路故障時(shí)的動(dòng)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?jī)?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(dòng)化技術(shù)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化水平，重點(diǎn)研究適合于互聯(lián)電網(wǎng)和電力市場(chǎng)環(huán)境下的調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)和配電自動(dòng)化系統(tǒng)以及先進(jìn)的變電站自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化水平和現(xiàn)代化管理水平，在吸收國(guó)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(dòng)化系統(tǒng)、電力調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化、繼電保護(hù)與運(yùn)行自動(dòng)化、電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化、無人值班變電站自動(dòng)化、電力系統(tǒng)安全運(yùn)行自動(dòng)化。

再則，風(fēng)能以其無污染，可再生，蘊(yùn)量豐富的優(yōu)勢(shì)，在電力行業(yè)得到了廣泛的重視，無論國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，都在對(duì)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(chǎng)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(duì)所接入的電網(wǎng)沖擊如何，影響有多大，是否會(huì)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(dòng)化系統(tǒng)研究也勢(shì)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(guó)之首，就風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性而言，風(fēng)力發(fā)電的原動(dòng)力是

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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(duì)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(huì)對(duì)電網(wǎng)造成影響，因此迫切需要對(duì)風(fēng)機(jī)的投切和風(fēng)機(jī)的故障對(duì)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(duì)電網(wǎng)干擾達(dá)到最小，為風(fēng)電場(chǎng)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?jī)?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(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(guó)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(guó)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)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(guó)，品行端正，遵紀(jì)守法；積極為社會(huì)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?qǐng)?jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門知識(shí)；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(dòng)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(guó)語(yǔ)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(guó)主義、革命傳統(tǒng)和道德的教育，進(jìn)行社會(huì)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?qǐng)?jiān)實(shí)而寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專門知識(shí)，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(shí)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(jí)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(zhǎng)，對(duì)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(shì)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(huì)應(yīng)充分發(fā)揮對(duì)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(yǔ) 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(huì)調(diào)查（學(xué)術(shù)活動(dòng)）2學(xué)分 跨一級(jí)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(huì)（2）聘請(qǐng)國(guó)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(huì)，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?qǐng)?jiān)實(shí)而寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專門知識(shí)，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(duì)電力學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)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(zhēng)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(duì)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(píng)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(duì)電工科學(xué)技術(shù)的發(fā)展或國(guó)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(guó)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(chǎng)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(dòng)化

第一章發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列

1并列操作的原因：①隨著負(fù)荷的波動(dòng)，電力系統(tǒng)中運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)也要不斷變動(dòng)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(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)。4 電壓差檢測(cè):電壓差的檢測(cè)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(cè)電壓的絕對(duì)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(hào)。

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

第二章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)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(cè)量比較、綜合放大及移相觸發(fā)單元組成第三章

1自動(dòng)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(hào)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)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?jī)?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堋⒆詣?dòng)診斷功能）

3遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的主要內(nèi)容是“四遙”------遙測(cè)、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(jiǎn)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(cè)的周期電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)可分為：超短期、短期、中期、長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)。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(dòng)化系統(tǒng)，主要針對(duì)發(fā)電和輸電系統(tǒng)，用于大區(qū)級(jí)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(duì)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(dòng)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(dòng)抄表系統(tǒng)構(gòu)成：具有自動(dòng)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(dòng)抄表系統(tǒng)的典型方案：①總線式抄表系統(tǒng) ②三級(jí)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)③采用無線電臺(tái)的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)

第七章

1變電所綜合自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化作業(yè)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化作業(yè)

1、電力自動(dòng)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(dòng)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(cè)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(huì)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(duì)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(jiǎn)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(tái)額定功率為200 MW的發(fā)電機(jī)，每臺(tái)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(tái)機(jī)組原來平均承擔(dān)負(fù)荷；

(2)原來一臺(tái)機(jī)組滿載，另一臺(tái)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(dòng)化論文

電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置應(yīng)用

班級(jí)：20094091學(xué)號(hào)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(dòng)化系統(tǒng)具有一系列的優(yōu)點(diǎn),它能對(duì)不宜接觸、危險(xiǎn)隱蔽等場(chǎng)合進(jìn)行大范圍、多自由度,可移動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)化的功能,提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化的水平。本文將對(duì)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(dòng)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(shí)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(yǔ)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(dòng)方式,必要時(shí)可設(shè)多個(gè)鏡頭,再加焦距的自動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)化的視覺信息辨識(shí)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(hào),打印報(bào)警控制等構(gòu)成視覺信息辨識(shí)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(duì)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(chǎng)的監(jiān)視等等。無論哪一種,都只是將遠(yuǎn)距離的現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)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(shí)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(duì)獨(dú)立于現(xiàn)行的自動(dòng)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(shí)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(yǔ)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(jiǎn)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(dòng)報(bào)警。

d.煤場(chǎng)儲(chǔ)煤量的自動(dòng)辨識(shí)計(jì)算。任意形狀的煤堆,可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像信息加以處理計(jì)算。

e.對(duì)鍋爐的水位,可進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別報(bào)警。

f.對(duì)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(dòng)監(jiān)視。

g.根據(jù)需要,可對(duì)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,異常或故障時(shí)自動(dòng)識(shí)別報(bào)警。

h.重要場(chǎng)所的火災(zāi)、防盜等自動(dòng)報(bào)警。

i.繼電保護(hù)和系統(tǒng)自動(dòng)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(chǎng)發(fā)生事故時(shí),自動(dòng)啟停錄像數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)事故圖像自動(dòng)記憶,捕捉到現(xiàn)場(chǎng)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(yǔ)音識(shí)別技術(shù),發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì),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(dòng)化功能。當(dāng)然,研究的過程中,肯定會(huì)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(duì)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(duì)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(dòng)化系統(tǒng)具有一系列的優(yōu)點(diǎn),它能對(duì)不宜接觸、危險(xiǎn)隱蔽等場(chǎng)合進(jìn)行大范圍、多自由度,可移動(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)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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