电力系统自动化-电力系统自动化-《电力系统自动化》课程教学大纲
《电力系统自动化》课程教学大纲
Power System Automation
课程编号：130201021
学时：32 学分：2.0
适用对象：电气工程及其自动化专业
先修课程：电力系统分析，自动控制原理，电力电子技术等
一、课程的性质和任务（四号黑体加粗，描述文字用四号小宋体（下同））
本课程是电气工程及其自动化专业一门学科方向类必修课程。电力系统自动化是保证电力系统安全、优质、经济运行的综合性技术，涉及电力系统运行理论、自动控制理论、计算机控制技术、网络通信技术等多方面的知识，包括发电机励磁自动控制、发电厂自动化、电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化等，是自动控制技术、信息技术在电力系统中的应用，已经成为电气工程类专业学生必备的专业知识之一。该课程可以支撑电气工程及其自动化专业毕业要求2（问题分析）、3（设计／开发解决方案）、4（研究）的达成。本课程的主要任务是：
1、使学生对电力系统相关问题形成较为系统的认识和理解；
2、使学生掌握发电机自动励磁控制的基本原理和方法，深入了解发电机同步并列的条件与过程，以及自动准同期装置的工作原理，分析在电力系统运行过程中不满足并列条件对电网产生何种影响，为分析复杂工程问题奠定基础。
3、使学生了解电力系统频率调整及电压调整的基本问题，掌握电力系统功频特性、自动发电控制、经济调度的原理和方法，掌握电力系统电压控制措施，为进一步分析和研究电力系统运行问题打下良好的基础；
4、使学生掌握电力系统自动化的基本工作原理、装置的调试方法以及装置的设计方法，并且学习自动装置对电力系统运行影响的分析方法，为设计、研发电力系统自动控制装置和解决电力系统复杂运行工程问题奠定基础。
二、教学目的与要求
本课程的教学目的是使学生掌握电力系统自动化的基本知识，熟悉电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题，训练和培养学生独立思考、解决电力系统实际复杂工程问题的能力。
具体要求如下：
1、掌握发电机同步并列的条件，以及自动准同期装置的工作原理。
2、掌握发电机励磁系统特性、自动调节励磁系统的工作原理，以及自动调节励磁系统的动态特性。
3、掌握电力系统频率及有功功率的自动调节技术和电力系统电压调整和无功功率控制技术。
4、掌握按频率自动减负荷的工作原理。
5、初步掌握电力系统调度自动化、电力系统在线安全分析及稳定性在线分析的方法。
6、了解配电管理系统（DMS）、变电所综合自动化和数字变电所构成与作用。
2.问题分析：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电气工程问题，能运用所学的数学、自然科学和电气工程知识，识别、表达、并通过文献研究分析复杂电气工程问题，以获得有效结论。
指标点 2-1 理解电路理论与电子技术等基本知识及相关实践方法。
指标点 2-2 掌握与电气工程相关的工程基础知识及相关实践能力。
指标点 2-3 具有电力系统及其自动化学科的基本理论知识和实践能力。
指标点 2-4具有识别、表达和分析解决电气工程实际复杂工程问题的基本能力。
指标点 2-5 能分析电气工程实际复杂工程问题的影响因素，证实解决方案的合理性。
3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂电气工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统，并能够在设计中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
指标点 3-1 掌握电气新技术和新设备研究、开发和设计的基础知识
指标点 3-2 掌握电气工程基本的创新方法，具有创新意识和创新态度
指标点 3-3 针对电气工程问题，能够将各设计单元进行组合和协调，组成具有创新意识的满足特定需求系统
指标点 3-4根据自己的设计，能够分析并阐明自己设计的合理性、局限性和后续的改进措施
指标点 3-5 设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂电气工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
指标点 4-1具备电气工程专业必须的分析、设计等基本技能，能够基于科学原理，独立完成
实验方案的设计。
指标点4-2能够按照实验方案，设计合理的实验步骤，正确操作实验仪器和装置，安全完成实验过程。
指标点 4-3能够理解实验结果，解释实验数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
三、教学内容
第一章概述 & 第二章电力系统自动装置和系统的软硬件原理（2学时）
1．教学重点和难点：
电力系统自动装置和系统的设计方法及电磁兼容
2．教学基本要求：
（1）熟练掌握电力系统自动装置和系统的设计方法及电磁兼容
（2）掌握电力系统自动装置和系统的硬件原理
（3）掌握电力系统自动装置和系统的软件算法原理
3．教学基本内容：
2.1 电力系统自动装置和系统的设计方法及电磁兼容
2.2 电力系统自动装置和系统的硬件原理
2.3 电力系统自动装置和系统的软件算法原理
4．教学建议：
采用多媒体教学与研讨；学生课堂重点讲述电力系统自动装置和系统的设计方法及电磁兼容
第三章同步发电机的自动准同期并列（6学时）
1. 教学重点和难点：
自动准同期装置的工作原理
2. 教学基本要求：
（1）熟练掌握准同期并列的基本原理
（2）掌握恒定越前时间并列装置
（3）掌握数字式并列装置
3. 教学基本内容：
3.1并列操作的概念及分类
3.2准同期并列的基本原理
3.3微机型自动准同期装置
3.4电网之间的准同期并列
4. 教学建议：
教师提前布置任务以及提供查阅文献资料清单；采用多媒体教学与研讨；学生课堂重点讲述原理和如何实现功能要求（如何设计电路）；课后要进行装置实现与测试。
第四章同步发电机励磁控制系统及特性分析
1. 教学重点和难点：
（1）同步发电机励磁系统
（2）励磁调节器原理及励磁系统稳定器
2.教学基本要求：
（1）熟练掌握同步发电机励磁系统
（2）熟练掌握励磁系统中转子磁场的建立和灭磁
（3）熟练掌握励磁调节器原理
（4）掌握励磁系统稳定器
（5）掌握电力系统稳定器
3. 教学基本内容：
4.1 概述
4.2 同步发电机的励磁控制系统
4.3 励磁调节器
4.4同步发电转子磁场的强励与灭磁
4.5 励磁控制系统的调节特性
4.6励磁控制系统稳定性
4.7 低频振荡与电力系统稳定器(PSS)
4.教学建议：
教师提前布置任务以及提供查阅文献资料清单；采用多媒体教学与研讨；学生课堂重点讲述励磁调节器原理和如何进行励磁调节器电路设计，重点讲述励磁系统稳定器原理和如何进行励磁系统稳定器电路设计；课后要进行装置实现与测试。
第五章电力系统频率及有功功率的自动调节与控制
1. 教学重点和难点：
（1）电力系统频率特性
（2）电力系统的经济负荷分配
2.教学基本要求：
（1）熟练掌握电力系统频率特性
（2）熟练掌握调频与调频方程式
（3）掌握电力系统的经济负荷分配和自动调频
（4）掌握电力系统低频减载
3. 教学基本内容：
5.1电力系统的频率特性
5.2调速器及频率调节特性
5.3 电力系统调频与自动发电控制
5.4 电力系统自动低频减载
4. 教学建议：
教师提前布置任务以及提供查阅文献资料清单；采用多媒体教学与研讨；学生课堂重点讲述电力系统调频与自动发电控制。
第六章变电站综合自动化
1. 教学重点和难点：
（1）自动调谐消弧线圈控制装置
（2）变电站综合自动化设计
2.教学基本要求：
（1）掌握变电所综合自动化结构、形式、功能
（2）掌握自动调谐消弧线圈控制装置与小电流接地故障选线装置
（3）掌握变电站综合自动化设计
3. 教学基本内容：
6.1变电站综合自动化的概念
6.2变电站综合自动化系统的功能
6.3变电站综合自动化的结构形式
6.4变电站电压、无功综合控制子系统
6.5 变电站备用电源自动投入装置
6.6变电站故障录波装置
6.7自动调谐消弧线圈控制装置
6.8小电流接地故障选线装置
6.9变电站综合自动化设计实例
4. 教学建议：
教师提前布置任务以及提供查阅文献资料清单；采用多媒体教学与研讨；学生课堂重点讲述变电站综合自动化设计和如何进行自动调谐消弧线圈控制装置与小电流接地故障选线装置设计；课后要进行装置实现与测试。
第七章电力系统调度自动化
1. 教学重点和难点：
（1）电力系统调度自动化系统
（2）电力系统状态估计
2.教学基本要求：
（1）熟练掌握远方终端RTU
（2）了解数据通信的通信规约
（3）了解调度中心的计算机系统
（4）熟练掌握自动发电控制
（5）熟练掌握电力系统状态估计
3. 教学基本内容：
7.1 概述
7.2 电力系统调度自动化系统
7.3电力系统网络拓扑分析
7.4 电力系统状态估计
7.5 电力系统静态安全分析
4.教学建议：
教师提前布置任务以及提供查阅文献资料清单；采用多媒体教学与研讨；学生课堂重点讲述电力系统调度自动化系统和电力系统状态估计。
第八章配电网自动化系统与远程抄表计费系统
1.教学重点和难点：
（1）配电网故障定位及隔离技术
（2）远程抄表与计费系统
2.教学基本要求：
（1）熟练掌握配电网自动化系统
（2）熟练掌握配电网故障定位及隔离技术
（3）掌握远程自动抄表计费系统和负荷控制
（4）了解配电网自动化系统设计
3. 教学基本内容：
8.1配电网自动化系统
8.2配电网自动化系统的组成
8.3配电网自动化系统的通信方式
8.4配电网故障定位及隔离技术
8.5配电网自动化系统实例
8.6 远程自动抄表计费系统和负荷控制
4. 教学建议：
教师提前布置任务以及提供查阅文献资料清单；采用多媒体教学与研讨；学生课堂重点讲述配电网故障定位及隔离技术、远程自动抄表计费系统和负荷控制。
第九章智能电网与智能变电站
1. 教学重点和难点：
（1）智能电网
（2）智能变电站
3.教学基本要求：
（1）了解变智能电网
（2）了解智能变电站
3. 教学基本内容：
9.1智能电网
9.2 智能变电站
9.3 IEC 61850标准
9.4 智能一次设备
4. 教学建议：
教师提前布置任务以及提供查阅文献资料清单；采用多媒体教学与研讨；学生课堂重点讲述智能电网和智能变电站。
四、教学环节与学时分配
（表格内容为五号楷体）
五、教学中应注意的问题：（没有请填写无）
无
六、实验/实践内容：
见《电力系统自动化》课程实验大纲
七、考核方式：
见《电力系统自动化》课程考试大纲
八、教材及主要参考书：
1、选用教材：
《电力系统自动化》李岩松主编，中国电力出版社，2014年
2、主要参考书：
[1]《电力系统自动化》（第六版）李先彬主编，中国电力出版社，2014年.
[2]《配电系统及其自动化技术》，陈堂主编，中国电力出版社, 2004.
[3]《能量管理系统（EMS）》，于尔铿主编，科学出版社, 1998.
[4] 《变电所综合自动化原理及应用》（第二版），丁书文主编，中国电力出版社, 2010.
[5]《电力系统自动化》（第三版）王葵孙莹主编，中国电力出版社，2012年
九、教改说明及其他：（没有请填写无）
执笔人：XXX 系室审核人：XXX
电力系统自动化实验报告
电力系统自动化报告 学院: 核技术与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 2011060505班 学号: 3201106050504 姓名: ~~~~~~ 指导老师: 顾民 完成时间: 2014年4月30日
电力系统自动化实验报告 实验一发电机组的启动与运转实验 一、实验目的: 1．了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。 2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。 3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作。 二、原理说明: 在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。 THLZD-2型电力系统综合自动化实验台输电线路的具体结构如下图所示： 调速系统的原理结构图：
励磁系统的原理结构示意图 三、 实验内容与步骤： 1．发电机组起励建压
接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。 ⑵将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌点亮，同时，原动机的风机开始运转，发出“呼呼”的声音。 ⑶按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。 ⑷按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到1500rpm 时，THLWT-3 型微机调速装置面板上的增速灯熄灭，启动完成。 ⑸当发电机转速接近或略超过1500rpm 时，可手动调整使转速为1500rpm，即：按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“手动”方式，此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“＋”键或“－”键即可调整发电机转速。 ⑹发电机起励建压有三种方式，可根据实验要求选定。一是手动起励建压；一是常规起励建压；一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置，此处设定为发电机额定电压400V，具体操作如下： ①手动起励建压 1) 选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动 调压”，“励磁电源”旋钮旋到“他励”。 2) 打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”打到“开”。 3) 建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压（线电压）达到设定的发电机电压。
电力系统自动化技术专业介绍
电力系统自动化技术专业介绍 电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班，DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便），配电自动化(DAS已经实现，尚待发展)。 电力系统自动化automation of power systems 对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。 发展过程20世纪50年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。例如：电网和发电机的各种继电保护、汽轮机的危急保安器、锅炉的安全阀、汽轮机转速和发电机电压的自动调节、并网的自动同期装置等。50～60年代，电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置，并广泛采用远动通信技术。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。70～80年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统(SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。
浅谈电力系统自动化
浅谈电力系统自动化 “安全、可靠、经济、优质”的电能供应是现代社会对电力事业的要求,自动化的电力系统成为现代社会的发展趋势,而且电力系统自动化技术也不断地从低级到高级,从局部到整体。本文试对电力系统自动化发展趋势及新技术的应用作简要阐述。 标签：电力系统自动化探讨 1 电力系统自动化总的发展趋势 1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于: ①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于: ①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 2 具有变革性重要影响的三项新技术 2.1 电力系统的智能控制电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有:
电力系统自动化的计算机技术应用及设计 李杰
电力系统自动化的计算机技术应用及设计李杰 发表时间：2019-03-12T14:31:03.533Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：李杰 [导读] 摘要：随着社会经济的快速发展，如何提高效率，如何更加便捷人性化已经是人们在各行各领域所追求的目标。 （国网南昌供电公司信息通信分公司江西南昌 330000） 摘要：随着社会经济的快速发展，如何提高效率，如何更加便捷人性化已经是人们在各行各领域所追求的目标。计算机技术在这一过程中的体现尤为重要。作为一种技术载体承载着各行各业的发展。电力资源作为社会发展所必需的一种资源，社会生产对其的要求也是越来越高，如何把计算机技术融入电力系统之中，使其形成电力自动化系统，提高利用效率和生产速率，已经成为发展电力自动化系统的一个重点。 关键词：电力系统；自动化；计算机技术 1计算机技术在电力系统中的作用 电力系统自动化的发展，离不开计算机技术的支撑，二者的有效结合，使得电力系统自动化在运行体制上更加完善，但是因为诸多的因素限制，无法更好的进行信息整理，需要进一步实现用电对象对电力资源的合理使用，因此，我们可以从以下几个重点分析： 1.1电网自动化 在整个电网系统的运行过程中，电网自动化是电力系统自动化的重要组成部分，在电力系统自动化的过程中，主要强调的是电网的自动化。电网自动化主要是由电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、显示器等组成，通过电网调度控制中心、终端设备、调度范围对其实现电网自动化。其功能就在于能够实时的对电力生产过程中的数据进行搜集，并对电网运行过程中的安全性进行分析、评估与整理，预测电力负荷，并适应电力市场的需求。在这个过程中，对电网进行数据搜集，通过计算机技术对网络的运行情况进行监测与控制，并对数据进行计算，根据计算的结果实现数据的传输，对电网的调度进行强有力的控制。 1.2电网升级自动化 电力系统的升级改造是计算机技术升级的重要途径，在计算机技术下实现良好的配电智能化，对于电力系统与自动化的发展过程中有很好的推动作用，实现理想的作用价值，这种技术对于计算机的要求是相对比较高的，在这个过程中，能够促进计算机技术的升级，使资源信息实现共享，借助计算机技术这个平台进行处理，促使配电系统的升级优化。 1.3光电互感器的应用 光电互感器，是电力自动化系统中的重要设备，将大电流降低到仪表可测量的范围，便于仪表对电流进行直接的测量，等级越高，绝缘性越差，输出信号小。通过计算机技术的引入，将信号输送到保护装置中，并转换为数字信号由光纤输出。 1.4变电系统自动化 在没有结合计算机技术之前，变电系统都是通过输电线路和变电站进行信息输送的，通过人工的方式进行数据传输，浪费人力与大量的时间，影响工作效率。电力系统自动化引进计算机技术，工作效率得到了显著的提升，在运行过程中更加的稳定。 2计算机与电力系统自动化技术有机结合要点 2.1科学应用PLC程序 为了保证计算机与电力系统自动化技术得到更好的结合，科学应用PLC程序非常重要。对于电力企业中的工作人员来讲，要结合PLC程序的运行特点，对电力系统中原有的编程进行优化，并将PLC程序应用到电力系统当中，不断提升电力系统自动化管理水平。例如，某地区电力系统运行结构比较简单，通过将PLC程序应用到电力系统当中，能够帮助电力系统维修人员及时找到故障点，有效降低电力系统故障维修成本。此外，通过科学应用PLC程序，能够更好的调整变电站的整体运行模式，保证电力系统整体管理效率得到更好的提升。通常情况下，电力系统中的变电站主要分为三个单元，分别是高压单元、低压单元与变压器单元，为了保证电力系统变电站运行更加稳定，电力企业中的相关工作人员要结合变电站中各个单元的运行特点，利用PLC程序，选择合理的运行参数。 2.2电力运维智能化监测技术应用要点 在电力系统运行过程当中，通过应用电力运维智能化监测技术，能够更好的提升电力系统自动化管理水平。为了保证电力运维智能化监测技术得到更好的应用，电力企业中的相关工作人员在应用过程中要注意以下问题：①运用先进的计算机技术，将计算机网络自动化技术与电力系统自动化技术进行有效结合，准确判断电力系统运维故障点。②应用计算机技术，对电力系统中的小型故障进行合理的修复，保证电力企业中的各项供电设备更加安全的运行。通过合理运用电力运维智能化监测技术，能够对电力企业中的各项供电设备起到良好的保护作用，防止电力系统出现二次回路故障，有效提升了电力企业的运行效率。由于电力系统内部结构具有一定的复杂性，电力设备数量较大，使得电力系统运维管理难度不断加大，企业中的相关管理人员要结合电力系统运行特点，妥善应用电力运维智能化监测技术，从而保证计算机技术与电力系统自动化技术得到有效结合。 2.3电力供应自动化检测技术应用要点 电力系统自动化技术与计算机技术的结合，并非计算机程序与电力供应系统操作程序的结合，而且多种计算机技术与电力自动化技术的完美结合。例如，电力供应自动化检测技术的应用，能够将计算机与电力系统自动化技术有机结合。所谓电力供应自动化检测技术，主要指的是利用先进的计算机技术，对电力企业中的各项设备进行有效检测，保证电力供应信息更加准确，帮助相关工作人员更好的确定电力传输范围，保证电力信息资源得到有效利用。在应用电力供应自动化检测技术时，相关工作人员要重点注意以下几点：①构建合理的电力网络数据存储空间，并将电力供应系统中的各项管理信息进行有效的统计，帮助电力管理人员更好的掌握电力系统运行情况。②结合用户的实际用电需求，不断调整电力输配电线路，保证电力系统内部结构更加安全，促进用户与供电厂之间的联系。通过应用电力供应自动化检测技术，能够有效扩大电力供应范围，提升电力企业的整体管理水平。 3计算机在在电力系统自动化中的发展趋势 随着计算机技术和和红外成像技术在电力系统自动化中的运用得到广泛的应用，使得图像信息在电力系统自动化中所起到的运用也变得重要了起来。并且人们对于图像信息的分析以及理解要求也是逐渐提升。从而在一些需要应用到的地方就必须要利用计算机视觉技术用计算机来替换监控人员在进行图像的理解，电力系统是一个信息能量的变化也是非常之快的，在筛选的过程中一般一瞬间的功夫就能完成。如果发生故障性的问题时，就尽量在最短的时间内进行消除，不然很轻易的就会导致事故的扩大化。如果能在确保电力系统安全的情
电力系统自动化发展趋势及新技术的应用
[摘要]现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出
电力系统自动化习题及答案
第一章发电机的自动并列习题 1、同步发电机并网（列）方式有几种？在操作程序上有何区别？并网效果 上有何特点？ 分类:准同期,自同期 程序：准：在待并发电机加励磁，调节其参数使之参数符合并网条件，并入电网。 自：不在待并电机加励磁，当转速接近同步转速，并列断路器合闸，之后加励磁，由系统拉入同步。 特点：准;冲击电流小，合闸后机组能迅速同步运行，对系统影响最小 自：速度快，控制操作简单，但冲击电流大，从系统吸收无功，导致系统电压短时下降。 2、同步发电机准同期并列的理想条件是什么？实际条件的允许差各是多 少？ 理想条件：实际条件（待并发电机与系统） 幅值相等：UG=UX 电压差Us不能超过额定电压的5%-10% 频率相等：ωG=ωX 频率差不超过额定的0.2%-0.5% 相角相等：δe=0（δG=δX）相位差接近，误差不大于5° 3、幅值和频率分别不满足准同期理想并列条件时对系统和发电机分别有何 影响？ 幅值差：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机定子绕组产生作用力。 频率差：因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的，变化值在0-2Um之间。 这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。它产生的 拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时 小变化，使发电机振动。频率差大时，无法拉入同步。 4、何为正弦脉动电压？如何获得？包含合闸需要的哪些信息？如何从波形上获得？
5、何为线形整步电压？如何得到线形整步电压？线性整步电压的特点是什么？ 6、线性整步电压形成电路由几部分组成？各部分的作用是什么？根据电网电压和发电机端电压波形绘制出各部分对应的波形图。 书上第13页，图1-12 组成：由整形电路，相敏电路，滤波电路组成 作用：整形电路：是将Ug和Ux的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列方波，其幅值与Ug和Ux无关。 相敏电路：是在两个输出信号电平相同时输出高电平，两者不同时输出低电平。 滤波电路：有低通滤波器和射极跟随器组成，为获得线性整步电压Us和&e的线性相关，采用滤波器使波形平滑 7、简述合闸条件的计算过程。 Step 1：计算Usmin，如果Usmin≤USy转Step 2；否则调整G来改变UG Step 2：ωsy的计算 Step 3：如果ωs≤ωsy继续Step 4；否则调整G来改变ωG，ωs=ωG-ωX Step 4：δe的计算：δe=tYJ?ωs Step5：δe≤δey合闸；否则调整G来改变ωG，从而δe 8、简述同步发电机并列后由不同步到同步的过程（要求画图配合说明）。 书上第7页，图1-4 说明：1、如果发电机电压Ug超前电网电压Ux，发电机发出功率，则发电机将被制动减速，当Ug落后Ux，发电机吸收无功，则发电机加速。 2、当发电机刚并入时处于a电，为超前情况，Ws下降---到达b点，Wg=Wx，&e最 大，W下降，&e下降——处于原点，Ug=Ux----&e=0，Wg＜Wx——过原点后， &e＜0，——Wg上升 总之。A-b-0-c，c-0-a，由于阻尼等因素影响，摆动幅度逐渐减小到同步角9、准同期并列为什么要在δ=0之前提前发合闸脉冲？提前时间取决于什么？恒定越前时间并列装置的恒定越前时间如何设定？ 10、恒定越前时间并列装置如何检测ωs<ωSY？
电力系统自动化复习题(二)
电力系统自动化复习题（二） 一判断： 1所谓互操作是指，同一厂家或者不同厂家的两个或多个智能电子设备具有交换信息并使用这些信息进行正确协同操作的能力。（） 2在IEC 61850标准中规定，只有逻辑节点不能交换数据。（）3间隔层设备包括电子式电流、电压互感器、开关设备的智能单元。（） 4 变压器分接头调压本质上是不改变无功功率分布，以全系统无功功率电源充足为基本条件。（） 5运行规程要求电力系统的频率不能长时期的运行在49.5～49Hz以下；事故情况下不能较长时间的停留在47Hz以下，瞬时值则不能低于45Hz。（） 6按各发电设备耗量微增率不相等的原则分配负荷最经济，即等耗量微增率原 则。 （） 7对于由发电机直接供电的小系统，供电线路不长，可采用发电机直接控制电 压方式。 （） 8配电远方终端很少安装在电线杆上、马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外。（） 9主导发电机法调频，调频过程较快，最终不存在频率偏差。（） 10 正调差系数，有利于维持稳定运行。
11传统变电所中，采用强电电缆在一次设备和二次设备之间传输控制和模拟量信号，电缆利用率高。（） 12分段器可开断负荷电流、关合短路电流，不能开断短路电流，因此可以单独作为主保护开关使用。（） 13配电管理系统主要针对配电和用电系统，用于10KV以上的电网；（） 14 大量传输无功会导致小的功率损耗和电压损耗。（） 15 正调差系数，（有利）于维持稳定运行。（） 答案： 1答：正确 2答：错，改为能 3答：错，改为过程层 4 答：错，改为改变 5答：正确 6答：错改为相等 7答：正确 8答：错改为大多 9答：错改为慢 10 答：正确 11 答：错改为低 12 答：错改为不能 13 答：错改为以下 14答：错改为大 15 答：正确 二填空 1 由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在（）倍额定电流以下为宜。 2 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和（）控制单元及压差控制单元。3当系统发生故障时，迅速增大励磁电流，可以改善电网的电压水平及（）性。 4发电机空载电势决定于励磁电流，改变（）电流就可影响同步发电机在电
电力系统自动化课程设计
摘要:电机并网要求满足准同期条件，并网要求准确、快速。准确可以保障安全和减少对发电机并网引起的冲击，而快速则能够减小发电机的空转损耗。随着计算机工业的发展和数字技术的迅猛进步，研制使用能够自动实现发电机并网的智能仪器已成为发电厂技术革新和自动化改造的重要课题。 本文探讨了发电机安全并入电网所需的条件，借助工程计算软件Matlab强大的绘图功能对不同条件下的并网过程进行了仿真分析，从而得出了一些重要的结论。这些结论为自动准同期装置的研制提供了理论根据。 关键词: 发电机并网；Matlab仿真；准同期条件
前言 随着负荷的变动，电力系统中发电机运行的台数也经常改变。因此。同步发电机的并列操作是电厂的一项重要操作。另外，当系统发生某些事故时．也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行．由于某种原因，解列运行的电网需要联合运行，这就需要电网间实行并列操作。可见，在电力系统运行中并列操作足较为频繁的。 本次工程训练的题目是《发电机并网模型的建立与并网过程的仿真分析》。具体内容是发电机并网模型的建立、并网过程的仿真。 本次课程设计涉及面较广，需查阅大量资料，由于上学期刚了解此专业课，故对一些知识点理解的不是很深刻，因此，错误与疏漏之处再所难免，望老师批评指正。
第一章绪论 三相同步发电机是常用的交流发电机，但是单一的1台三相同步发电机对电网供电有明显的缺点： (1)不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和可靠性(发生故障就得停电）； (2)无法实现供电的灵活性和经济性； 这些缺点可以通过多台三相同步发电机并联来改善。通过并联可将几台同步发电机或几个发电站并成一个电网。现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统。 电网供电比单机供电有许多优点： (1)提高了供电的可靠性．1台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故 (2)提高了供电的经济性和灵活性，例如水电厂与火电厂并联时．在枯水期和旺水期．两种电厂可以调配发电，使得水资源得到合理使用。在用电高峰期和低谷期．可以灵活地决定投入电网的发电机数量，提高了发电效率和供电灵活性。（3)提高了供电质量，电网的容量巨大，单台发电机的投入与停机。个别负载的变化，对电网的影响甚微，衡量供电质量的电压和频率可视为恒定不变的常数。 发电机并网是电力系统的一项经常、重要操作，不恰当的并列可能造成电气设备的损坏并对系统的稳定产生影响。过去对发电机并列的工程培训和研究，一般需要动模机组和多种传感器、录波器等昂贵设备。成本高且数据读取和计算复杂、繁琐，输出结果不理想。而利用数字仿真只需要有计算机和相应的软件即可实现，不但成本低，还可以很方便地得到各种所需数据、波形等结果，对数据的处理也更方便。
电力系统自动化-实验一 自动准同期并网实验
实验一自动准同期并网实验 1.本次实验的目的和要求 1）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小的数值，更有利于平稳地进行并列。 图1 自动准同期并列装置的原理框图 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置；将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。
“自动合闸”：投入。 3）在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项（导前时间整定、允许频差、允许压差）分别按表1，2，3修改。 注：QF0合闸时间整定继电器设置为t d-（40～60ms）。t d为微机准同期装置的导前时间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四（微机准同期装置使用说明）、实验三（压差、频差和相差闭锁与整定）等实验内容。 ⑵操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V，n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 4）发电机组的解列和停机。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生解决实际问题的能力。 6.考核要求
浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势
浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势 【摘要】随着科学技术和经济的迅速发展，电力系统自动化技术发挥的作用越来越重要。电力系统自动化技术作为一种新技术实现了电力技术和电子信息技术的融合，对国民经济的发展发挥了巨大的促进作用，为输变电系统的发展产生了深远的影响。目前电力系统自动化技术已经深入到电力系统的各个方面，并取得了显著的效果。本文对电力系统自动化技术的发展现状进行了介绍，并对其发展趋势进行了展望。 【关键词】电力系统自动化技术现状发展趋势 一、概述 电力系统的智能化控制是我国电力系统发展的重要方向，电力系统智能控制的实现是电力系统完整控制的重要标志。电力系统的发展壮大离不开自动化技术的支持，电力系统自动化技术在电力系统运行控制中发挥着不可替代的作用。 二、电力系统自动化技术发展的现状 我国的电力系统自动化技术在建国之初就有了初步的发展，并保持了快速的发展趋势，互联网技术和计算机计技术的迅猛发展为电力系统自动化技术的发展提供了巨大的
技术支持。 2.1自动化技术在电网调度中的应用 电网调度的现代化自动控制系统以计算机技术为核心，计算机技术对电力系统的实时运行信息进行监测、收集和分析，并完成系统操作的高效进行。电网的调度自动化操作，通过自动控制技术的应用，实现电网运行状态的实时监测，确保了电网运行的质量和可靠性，实现了电能的充分供应，使人们的需求得到满足。[1]自动化技术应用的同时，将能源损耗达到最低，确保了供电的经济性和环保性，实现了电能的节约。 2.2自动化技术在配电网络中的应用 计算机技术在配电网络的自动化控制中发挥着重要作用，随着电网技术的不断发展，配电系统的现代化和网络化程度越来越高，实现了配电网主站、子站和光线终端组成的三层结构，配电系统网络化的发展，使通信传输的速度得到保障，自动化系统的性能得到提高。系统的继电保护控制得到加强，大面积停电现象减少，电力供应得到保障，电力系统的可靠性和安全性得到提高，电网事故快速排除机制得到优化，科学的事故紧急应对机制得以建立，故障停电时间明显缩短；电力企业对电力系统的掌控能力加强，对电力系统运行状态的了解更加便利；常规的值班方式被打破，无人职守电站得以出现，工作人员的效率大大提高。[2]
(完整版)电力系统自动化的发展趋势和前景
目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中，其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展，且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度，例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展，例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展，例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展，令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。 电力系统自动化市场科学发展前景 经过了数十年的研究发展，我国先进的计算机管理技术、通信及控制技术实现了跨越式提升，而新时期电力系统则毋庸置疑的成为集计算机、通信、控制与电力设备、电力电子为一体的综合自动化控制系统，其应用内涵不断扩充、发展外延继续扩展，令电力系统自动化市场中包含的信息处理量越来越庞大、综合因素越来越复杂，可观、可测的在数据范围越来越广阔，能够合理实施闭环控制、实现良好效果的控制对象则越来越丰富。由此不难看出电力系统自动化市场已摒弃了传统的单一式、滞后式、人工式管理模式，而全面实现了变电站及保护的自动化发展市场、调度自动化市场、配电自动化市场及综合的电力市场。在变电站及保护的自动化市场发展中，我国的500千伏变电站的控制与运行已经全面实现了计算机化综合管理，而220千瓦变电站则科学实现了无人值班看守的自动化控制。当然我国众多变配电站的自动化控制程度普及还相对偏低，同时新一轮变电站自动化控制系统标准的广泛推行及应用尚处在初级阶段，因此在未来的发展中我们还应继续强化自动化控制理念的科学引入，树立中小变电站的自动化控制观念、提升大型变电站的自动化控制水平，从而继续巩固电力自动化系统在整体市场中占据的排头兵位置，令其持之以恒的实现全面自动化发展。 电力调度及配电自动化市场的前景发展 随着我国电力系统自动化市场的不断发展电力调度自动化的市场规模将继续上升，省网及地方调度的自动化普及率将提升至近一半的比例，且市场需求将不断扩充。电力调度系统
基于PLC的电力系统自动化设计 徐鹏
基于PLC的电力系统自动化设计徐鹏 发表时间：2018-08-09T09:27:16.123Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：徐鹏 [导读] 摘要：随着经济和电力行业的快速发展，电力系统信息量大、自动化要求高、运行环境复杂，而电力系统自动化设计过程中涉及到大量的开关逻辑、顺序控制、闭环控制等。 （华电新疆发电有限公司红雁池发电厂新疆乌鲁木齐 830047） 摘要：随着经济和电力行业的快速发展，电力系统信息量大、自动化要求高、运行环境复杂，而电力系统自动化设计过程中涉及到大量的开关逻辑、顺序控制、闭环控制等。但是传统的电磁继电元件接线复杂、可靠性差、功能单一，无法满足电子系统自动化设计要求。 PLC技术具有良好的稳定性、可靠性、操作简单、便于维护等优点，因此在电力系统广泛应用。但是，PLC技术在电力系统实际应用过程中，还存在一些问题，所以必须加强PLC技术在电力系统自动化的设计水平，确保电力系统的稳定性和安全性。 引言 随着我国电网的发展，各种先进的电子设备和技术广泛应用在电力系统中，极大促进我国电网的发展。电力系统作为电网的一部分，目前正朝着自动化、智能化方向发展。将PLC技术应用在电力系统自动设计中，能够提高电网的运行效率，降低电力企业施工成本。本文主要概述了PLC技术特点以及PLC技术在电力系统自动化设计中的具体应用。 1 PLC技术的定义和特点 PLC全称为ProgrammableLogicController，即可编程逻辑控制器，该技术可通过对工业数据的模拟和编程达到提升工业环境安全的目的。PLC系统在自身的存储器内部可以执行诸如逻辑运算、顺序等特定的操作，还可通过对一些常见的模拟量和数字量进行inlet和outlet来控制电机或器械。电气自动化中所使用的传统控制器系统内部接线较复杂，不仅可靠性较低，能源消耗也较高，同时也不具备较良好的灵活性。以计算机技术以及接触器控制技术为基础的PLC应用辅助继电器代替了传统的机械触电继电器，应用逻辑关系代替了原来的连接导线，而这类继电器的节点变位时间可以无限趋近于零，也无需像传统继电器一样考虑返回系数问题。PLC控制系统具有非常强大的抗干扰能力，因此在复杂的工业操作环境中也可正常应用。PLC控制系统采用简单的指令形式，操作起来简单便利。正是这些优势，PLC技术在近些年逐渐取代了传统系统运用于电力系统及其自动化控制中。 2 PLC技术在电力自动化系统数据处理方面的应用 PLC技术与电力自动化系统运行过程中，通过PLC技术对电力系统的数据信息进行识别、分析，这对电力系统自动化设计具有重要意义。基于PLC技术的电力自动化系统在设计过程中，还需要相关的软件对系统进行全面设定，常见的有pNetpow-erTM，将软件与电力自动化系统进行有效的连接，这样就能提高电力系统数据处理能力。如果在电力系统中安装一些先进的数据分析设备，还可以加强电力系统数据信息处理能力，系统在运行过程中能够有效地识别错误的信息，并将错误上传到电力系统控制中心，控制中心对错误信息进行有效的分析，从而判断出系统故障，并立即对故障进行处理，同时电力系统还会自动将发生故障的数据信息保存，给后期电力工人的维护修理工作提供有效的参考。通过这样的方式，最大限度确保了电力自动系统的稳定性。 2.1 PLC技术在开关量功能方面的应用 在电气自动控制中PLC技术实际的应用功能是：可编程的存储器可以用做虚幻模拟电气运行中。在这样的情况下，进行继电器通断电的过程会比较长，因此，在通断电的过程中，很难采用有效的保护措施。长期以来，使用PLC技术的时候中间会存在很多的问题，需要专业人士不断的探索解决这种技术存在的问题，采用有效的解决措施后，再使用自动切换系统中采用PLC技术之前反应比较慢的现象，这样就会得到很大的改变，生产的运作系统在效率上就会得到进一步的提升，以上就是在控制开关量方面使用PLC技术发挥的功能。 2.2 PLC技术在电力系统闭环控制的应用 闭环控制指电力自动化系统在运行过程中，对电力设备的温度、电流量、压力等方面进行控制。所以将PLC技术与电力自动化系统结合起来，通过对电力信号进行分压、整流等处理以后，形成比较标准的电力系统，并经过A/D的转变和分析，将信号上传。闭环控制系统主要通过电流互感器采集电力设备信号，并对信号进行隔离降压处理，达到电力信号的标准化要求。然后通过PLC模拟量对电力设备单元元件内部数据进行识别，并通过组态软件完成数据的转化、处理和分析，这样最大限度保证了电力自动化系统的安全性、可靠性，而且系统的运行成本也比较低。同时，如果上位系统有效控制PLC单位上的数据信息以后，与继电器和接触器之间能够进行有效的配合，从而确保整个闭环控制系统的有效运行。 2.3 PLC编程器部分 在PLC编程器的设计过程中，一般都是采用Fx-10P-E，Fx-10P-E就是手持式编程器与PLC相连接以此满足程序的写入以及监控。Fx-10P-E的主要功能是，读出控制程序、编程或修改程序、插入增加程序、删除程序、监测PLC的状态、改变监视器件的数值以及其他简单的程序。Fx-10P-E的组成部分是由液晶显示器以及橡胶键盘等，该键盘与其他键盘不同，其中有功能键、符号、数字以及指令键，当Fx- 10P-E与FX0PLC相连接时，采用FX-20P-CAB0电缆，与其他PLC连接过程中则需要采用FX-20P-CAB类型的电缆。Fx-10P-E手持编程器一般都是由35个按键组成。 2.4 PLC技术在电力系统控制层中的应用 电力系统自动化设计比较复杂，电力系统运行过程中会产生电磁波和谐波，电力系统自动化设计过程中就要考虑到这些因素，提高控制层的抗干扰能力，从而确保电力系统的稳定性和可靠性。将PLC技术应用在电力控制层，通过智能仪表采集电力系统数据信息，并对电力系统进行控制，PLC技术对所有的电气设备进行控制，这是PLC在电力系统自动化设计的最大特点，它有效的保障了电力自动化系统的安全运行，而且这种操作系统相对比较灵活、简单。 3 PLC技术在电力系统及其自动化控制中的运用策略 3.1深入展开PLC技术在电力系统自动化控制 为了给PLC技术的运用提供思路，我们需从电力系统自动化控制的实际需求出发，既要鼓励全球权威的专家学者通过大量实践案例进行PLC技术在电力系统自动化控制中的理论研究，还要对PLC技术进行深度开发。 3.2积极开展专业技术培训工作 PLC控制系统设计人员的综合素养较低是影响其在电力系统自动化控制中运用的主要因素，因此我们需更加重视设计人员的专业技术
电力系统自动化-实验一自动准同期并网实验
1.本次实验的目的和要求 1 ）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小 的数值，更有利于平稳地进行并列。 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置; 将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。 微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm ；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2 ）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则 进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。 实验自动准同期并网实验 图1自动准同期并列装置的原理框图
“自动合闸”：投入。 3)在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项(导前时间整定、允许频差、允许压差)分别按表1，2，3修改。 注：QFO合闸时间整定继电器设置为t d- (40?60ms )。t d为微机准同期装置的导前时 间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四(微机准同期装置使用说明) 、实验三(压差、频差和相差闭锁与整定)等实验内容。 ⑵ 操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V , n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转 灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应 点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注 意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生 解决实际问题的能力。 6.考核要求学生根据实验要求和步骤完成实验任务，按照实验报告的要求和格式按成实验报