電力系統及其自動化專業介紹精品多篇

電力系統自動化論文 篇一

電力系統自動化技術

王翼飛

2014118154

湖北文理學院物電學院

隨着自動化技術的深化和發展，電力系統的自動化技術面臨着更嚴峻的挑戰。要真正意義上保證電力的安全可靠運行，不斷的滿足人們的需求，單一功能的電力系統的自動化設備已不能適應新時期電力發展的需要。本文重點對電力系統自動化技術的應用與發展趨勢進行探討。

電力系統是由發電機、變電站、電力線路、用電設備聯繫在一起組成的統一整體。總的來看，電力系統自動化不外乎兩大部分：監測和控制，主要包括髮電過程的自動檢測和控制，自動調度，系統和設備的自動安全保護以及信息的自動傳輸等。根據具體的發電配電過程， 電力系統自動化主要包括電廠綜合自動化、電網調度自動化、供電系統自動化等多個方面，並實現分層分級管理。隨着世界社會經濟的發展，負載終端設備變得多樣化，電力系統這張網絡越來越大，越來越複雜，逐漸演變為一個地域分佈廣闊，由各自獨立的發電站、變電站、輸配電網絡、配電網絡和用電設備組成的統一調度和運行的複雜大系統。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量，具體體現在電壓和頻率上面，使系統安全可靠地運行，管理能力更加高效有力，實現較高的經濟效益和生態效益。

1、電力系統自動化概述

電是人們日常生活中不可或缺的一種物質，保障電量源源不斷的輸入到居民家中變得非常重要，電力系統自動化技術在其中扮演着不可或缺的作用。電力系統自動化是利用計算機和通信技術對電力生產和運輸的各個方面進行有效監控，從而保障電力系統的正常運行，其基本流程是：在電力調控是的中心區域安裝一些計算機，在周圍的電廠和變配電站中安裝一些控制設備，對這些電廠和變配電站進行輻射，之後對安裝在電廠和變配電站中的設備進行設置，並實現遠程監控，這樣就建立了一個網絡系統，通過這個網絡系統可以及時瞭解電力系統的運行狀況，並對運行中發生的故障進行監視和控制，從而使整個電力系統保持良好的運轉。

2、電力系統自動化的現實狀況

我國從20 世紀50 年代就開始大力發展電力系統自動化，伴隨着科學技術的不斷髮展，我國電力系統自動化已達到相當先進的水平，具體表現為以下幾個方面：

2.1 電力系統自動化在電網調度中的運用

電力系統自動化在電網調度中的運用主要是基於計算機及信息技術，通過計算機和信息技術的應用，可以有效地收集、計算和分析電網調度過程中的信息。一方面，電力系統自動化技術可以運用於電網運行的實時監控，通過這種監控，可以有效掌握電網運行中產生的異常狀況，從而為居民的用電提供更好的保障；另一方面，電力系統自動化技術還可以運用於節能減耗，在進行電網運行的監控同時可以通過自動化技術對電網運行進行調控，從而提高供電效率。

2.2 電力系統自動化在配電系統中的運用

電力系統自動化技術可以使配電系統達到更高層次的網絡化水平，通過建立主站、子站和光纖終端這種多層次的結構，使每個層次能夠緊密配合，可以高效的進行通信傳輸，從而優化了配電系統。

2.3 電力系統自動化在變電系統中的運用

電力系統自動化在變電系統中的運用主要體現在對處理二次設備進行監控和測量，通過運用計算機通信技術和網絡技術，可以對變電系統進行優化，建立一種集監視、測量和協調於一體的綜合性系統，對變電系統中各種設備信息進行蒐集，通過這種信息蒐集，可以使電力工作管理人員清楚的瞭解變電系統的運行狀況，及時掌握變電系統中產生的故障，為相應的調試和修理帶來極大的方便，從而使變電系統更加流程的運轉。

3、電力系統自動化的未來發展方向

雖然我國電力系統自動化已經發展到了很高的水平，為我國的電力事業打下了良好的基礎，但仍有許多不足之處，未來我國的電廠電力系統自動化將會在以下幾個方面進行突破發展：

3.1 電力系統自動化在電網調度中的發展趨勢

隨着現代計算機信息技術的不斷髮展，電網調度系統也進行了不斷的更新換代，但電網調度還面臨着一項嚴峻的挑戰，那就是電網調度的安全問題。網絡安全是電網調度正常運行的一個重要保障，但互聯網技術的發展也使得病毒、黑客之類的網絡隱患不斷猖獗，這將會給電網調度系統的正常運行帶來極大的威脅，因此，未來電力系統自動化在電網調度中的運用要重視和改進安全問題。一種可行的方法就是將電網調度系統和其他網絡系統隔離開來，使電網調度系統在機密的掩護下安全運行，防止潛在威脅從其他系統中進入對電網調度系統進行攻擊。另外，隨着電網調度中電力系統自動化變得越來越複雜，中心控制系統和各個子項之間的相互交往日趨頻繁，這就需要對整個電網調度電力系統自動化進行集成，集成過程中的安全

問題也要受到不斷的重視。總之，電網調度中電力系統自動化的安全問題將會是未來的一個重要研究方向，只有使電網調度集高效、穩定和安全為一體，才能為居民的供電提供可靠保障。

3.2 電力系統自動化在配變電系統中的發展趨勢

我國電力系統自動化技術已經成熟的運用於變配電系統，無論高壓、中壓還是低壓變配電站，從而使變配電站可以正常的運轉，但相比於國外，我國的變配電站自動化技術有待提高。國外的變配電站無論在常規的RTU 方式還是分層分佈式系統下均能實現無人值班的監控功能，而我國在這方面還達不到這種效果，在今後的變配電站改造或新建時可以考慮引入此種功能。此外，變配電站的運行管理方式對變配電站的運行效果也有很大的影響，由於種種原因，我國的變配電站的自動化技術的後台運行系統過於複雜龐大，這給日常的管理工作人員帶來了不小的工作量，今後我國的變配電自動化技術將會沿着精簡的方向發展。

3.3 電力系統自動化在GPRS 技術的發展趨勢 我國的低壓配電本身的特點是：數量多，安置分散。所以對低壓配電設備具有較高的要求，必須做到精確無誤，性價比高。在移動公司GPRS 提供的各種業務中，電力遠程抄表系統有效應用當前的網絡資源，大大減少了工程建設時間，節約了工程建設成本，同時安裝和維護此設備也較為方便。

3.4 電力系統自動化在現場總線技術的發展趨勢

現場總線技術是自動化範圍內的計算機局域網，主要特點就是數字化，可以連接自動化儀表與控制室內的儀表，與傳統控制系統相比，無論是安全性還是經濟性方面都要優越。利用現場總線控制系統，可以分散生產過程的控制功能，同時將底層前置控制計算機安裝在各個被控裝置中。

3.5 電力系統自動化在視覺信息技術的發展趨勢

這種技術在電力系統應用中的發展趨勢是：（1）在線監測，如可以監測斷路器的開關情況和一些異常現象。（2）無人操作。利用信息技術可以監測移動物體，假如發現異常情況，就會自動識別，並及時提醒。但因為這種技術還沒有發展成熟，再加上圖像識別困難，無人操作只能在一部分區域進行。

4、結語

我國電廠電力系統自動化已經發展到了一個相當高的水平，但還有許多需要改進的地方，今後我國電力系統自動化將會沿着安全、穩定和可靠的方向發展。人的生命是有限的，但科學是無止境的，相信隨着我國科學技術的不斷髮展，電廠電力系統自動化技術也會變得更加完善，從而更好的保障我國居民對用電量的需求。

參考文獻

[1] 李志勇。 電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用[J]。 中國

科技博覽，2014（12）：89. [2] 馬桂餘。 淺析電力系統及其自動化技術應用[J]。 技

術企業，2014（08）：56. [3] 陳建明。 電力自動化技術的發展現狀及方向[J]。 信

息，2014（11）：67.

中國高新中國科技

電力系統自動化答案 篇二

一、選擇題：

1、聯合運行電網中，各區域電網的AGC功能可保證電網____C__的穩定。

A.區域網內的頻率B. 區域電網間的交換功率

C.區域電網內頻率和區域電網間交換功率

D.區域電網內的電壓和頻率

2、不良數據是指__C___。

A.數據不確B.數據丟失

C.數據錯誤D.以上都是

3、隨開關狀態變化的電網模型是_C___。

A.節點模型B.物理模型

C.計算模型D.網絡模型

4、DMS包括下面內容___D___。

A.配電網

都是

5、理想滅磁時轉子繞組電流是按__A__衰減。

A直線 B.指數曲線 C.先直線後指數曲線 D.先指數曲線後直線

6、適用於互聯電力系統頻率調節的方法 __C___。

A.主導發電機法B.積差調頻法

C.分區調頻法

7．發電機組併入電網後，應能迅速進入______狀態，其暫態過程要______，以減小對電力系統的擾動。（ C）

A異步運行，短B異步運行，長

C同步運行，短D同步運行，長

8．並列點兩側僅有電壓幅值差存在時仍會導致主要為______的衝擊電流，其值與電壓差成_____。（B ）

A有功電流分量，正比B無功電流分量，正比

C有功電流分量，反比D 無功電流分量反比

9．由於勵磁控制系統具有慣性，在遠距離輸電系統中會引起____。（ D ） Ａ進相運行 Ｂ高頻振盪 Ｃ欠勵狀態 Ｄ低頻振盪

10．發電機並列操作中，當相角差較小時，衝擊電流主要為______。（ A）

A 有功電流分量B 無功電流分量

C 空載電流分量D 短路電流分量

11．勵磁頂值電壓越_____，允許強勵時間越____，對發電機運行越有利。（ D ）

A 低，短B 低，長C 高，短D高，長

二、填空題：

1.__靜止_勵磁系統又稱_發電機自並勵_系統，系統中發電機的勵磁電源不用勵磁機。

2、電力系統自動化主要包括_電力系統調度自動化_、_電廠動力機械自動化_、_變電站自動化_、和_電力系統裝置自動化_等方面。

3、勵磁頂值電壓是勵磁功率單元在_發電機電壓過低（強勵）_時可能提供的最高輸出電壓值。

4、自動裝置正常工作，除了必須要有硬件外，還需要_軟件_。

5、同步發電機組並列操作過程中，並列斷路器合閘時，衝擊電流應儘可能__小__，其瞬時最大值一般不超過__1~2_倍的額定電流。

6、當電網頻率50HZ，滑差頻率0.1HZ時，則待並列發電機頻率為_50.1 或 49.9_HZ 。

7、同步發電機甩負荷時滅磁的方法有_逆變滅磁_、_串聯電阻滅磁_、_電弧滅磁_，等

三、改錯題：

1．SCADA是電網調度自動化系統基礎設備，它們安裝於各變 電所或發電廠內，是電網調度自動化啊、系統在基層的耳目和手腳。

“SCADA”改“RTU”

2．電力線載波通信是利用架空輸電線路的架空地線作為信息傳輸的媒介。

“架空地線”改“三相線路”

3．UG,Ux的兩個方波信號接到異或門，當兩個方波輸入電平相同時，異或門的輸出為高電平，用於控制可編程定時計數器的計數時間。“高電平”改“低電平”

4．SCADA系統在發電廠變電所的設備，又稱為遠方EMS。

遠方“EMS”改“RTU”

5．為了使信號被採樣後不失真，採樣頻率不小於10倍輸入信號的最高頻率，這是採樣定理的要求。

“10倍”改“2倍”

四、簡答題

1．舉例説明電力系統自動裝置的“自動調節”和“自動控制”有什麼不同。 （p4）

答：自動調節：主要有同步發電機自動勵磁控制和電力系統自動調頻

自動控制：同步發電機自動並列裝置、自動解列裝置、電力系統繼電保護裝置、自

動低頻減載裝置、自動重合閘、水輪發電機地頻自啟動、事故切機、備

用電源自動投入裝置

2．簡述同步發電機組並列時應遵循的原則。（p8）

答：原則：（1）衝擊電流不超多允許值，且儘可能小，不超過1~2倍的額定電流

（2）並列後應盡能迅速進去同步運行，暫態過程要短，以減少對電力系統的擾動

3．簡述同步發電機的勵磁系統兩個組成部分及各部分的作用。 （p28）

答：組成部分：勵磁功率單元，自動勵磁調節器

作用：勵磁功率單元是產生髮電機勵磁電流

自動勵磁調節器是根據發電機電壓和電流的變化以及其他輸入信號，按事先

確定的調節準則控制勵磁功率單元輸出電流的自動裝置

4．恆定越前時間自動準同期裝置需要整定哪些參數？如何整定？（p15）

答：（1）越前時間越前時間的大小由並列斷路器的合閘動作時間

控制延時tQF和裝置合閘迴路tc決定tYJtQFtC

（2）允許電業偏差並列式允許電壓偏差與待併發電機及系統承受衝擊的能力有關。允許電壓偏差一般定為並列點額定電壓的5％~10％

（3）允許滑差角頻率在時間誤差一定的條件下，並列合閘相角差e與滑差頻率

成正比。。設已知發電機組允許合閘相角s，最大允許滑差角頻率eyeytQFtc式中tQF、tC為斷路器合閘時間、並列裝置合閘控制時間的誤差

5．論述同步發電機無刷勵磁系統的主要特點。(P38)

答：特點：（1）解決了巨型機組勵磁電流引入轉子繞組的技術困難，為製造巨型機組提供了技術保證。

（2）取消了滑環和碳刷，維護量小，點機的絕緣壽命更長

（3）由勵磁機獨立供電勵磁，勵磁不受電網干擾，且無刷環磨損之憂，所以可靠性高。

（4）整流器ZL的元器件是隨轉子一起轉動的，由此英氣了一系列技術問題：a、無法實現轉子迴路直接滅磁；b、無法對勵磁迴路進行直接測量（如轉子電流、電壓，轉子絕緣等）；c、無法對整流元件的工作情況進行直接監測；d、要求整流器和快速熔斷器等有良好的力學能力，能適應告訴旋轉的離心力。

6．自動發電控制系統具有哪些基本任務和目標？

答：（1）使全系統的發電出力和負荷功率相匹配；（2）將電力系統的頻率偏差調節到零，保持系統頻率為額定值；（3）控制區域問聯絡線交換功率與計劃值相等，實現各區域內有功功率的平衡；（4）在區域內各發電長間進行負荷的經濟分配。

7．為什麼説發電機組應該有一點失靈度？

答：沒有失靈度時，系統的微小波動就會使調速器動作，造成調節閥門頻繁動作，這是不利的8．請畫出發電機無刷勵磁系統或發電機自並勵系統原理

答

9、“ACE積差”調節法的分區調頻方程式為∫（ACE)dt+△Pt=0

即∫（Ki△fi+P1-P2)dt+△Pi=0，請説明上面兩式中各個變量的含義。

答：ACE：區域控制功率表





10．有效信息為10010110，對其分別應用奇效驗和偶效驗方法，分別給出附加效驗位，合成發送碼字，並畫出其相位調製的波形。

答：奇校驗：附加校驗位：“1”，合成發送碼字為：100101101。

偶校驗：附加偶驗位：“0”，合成發送碼字為：100101100

11．電力系統的運行狀態一般可劃分為哪幾種？並給出各個狀態的主要特徵。

答：（1）正常運行狀態電力系統能以質量合格的電能滿足負荷的用電需求

（2）警戒狀態電力系統運行的各種等式和不等式約束條件均能滿足，仍能向用户供應質量合格的電能。

（3）緊急狀態某些不等式約束條件遭到破壞，系統電壓或頻率超過或低於允許值等。這事的等式約束條件仍能得到滿足，系統中發電機仍能繼續同步運行，可不切除負荷。

（4）系統崩潰 將並聯運行的電力系統解列成幾個子系統，解列成的各個子系統中等式及不等式約束條件遭到破壞。

（5）恢復狀態 待電力系統大體穩定下來後，如果仍有部分設備運行於額定能力範圍之內，或者若干設備已重新啟動，則電力系統可進入恢復狀態。

12．什麼是電力系統狀態估計？列出三節點網絡功率量狀態估計的分析步驟。

答：電力系統狀態估計是電力系統高級估計原理的一個算法模塊，它針對SCADA實時數據的這些缺陷，依據狀態估計原理進行分析計算，能夠把不齊全的數據填平補充，不精確地數據“去粗取精”，同時找出錯誤的數據“去偽存真”，使整個數據系統和諧嚴密，質量和可靠性得到提高。

P：聯絡線淨交換功率 ik：頻率偏差因子 iPtie.i.a：a區負荷功率 Ptie.i.s：供a區的發電功率

電力系統及其自動化專業介紹 篇三

一、專業解析

（一）學科簡介

電力系統及其自動化（電力工程及其自動化）是我們電力系統一直以來力求的發展方向，它包括：發電控制的自動化（AGC已經實現，尚需發展），電力調度的自動化（具有在線潮流監視，故障模擬的綜合程序以及SCADA系統實現了配電網的自動化，現今最熱門的變電站綜合自動化即建設綜自站，實現更好的無人值班。DTS即調度員培訓仿真系統為調度員學習提供了方便）,配電自動化(DAS已經實現，尚待發展).

本專業是強電和弱電、計算機技術與電氣控制技術交叉滲透的綜合型學科專業。培養具有紮實的數學、物理和電氣信息基礎知識，在電氣工程與信息領域從事電力系統運行與控制、信息處理、試驗分析、研製開發等工作的複合型高級工程技術人才。

（二）培養目標

培養在電力系統及其自動化領域能獨立從事科研、教學、管理等工作的德智體全面發展的高層次專門人才。具體要求是：

1.具有電力系統及其自動化方面堅實的理論基礎和系統的專業知識，瞭解本學科有關研究領域的國內外學術現狀和發展方向；具有獨立分析和解決本學科的專門技術問題的能力。

2.較為熟練地掌握一門外國語，能閲讀本專業的外文資料。

3.具有健康的體魄和心理素質。

（三）研究方向

各招生單位研究方向和考試科目不同，在此以華北電力大學為例：

01電力系統分析、運行與控制

02電力系統安全防禦與恢復控制

03電力經濟分析

04電力系統規劃與可靠性

05智能技術及其在電力系統中的應用

06電力系統繼電保護

07電力系統自動化技術

08電力系統故障分析與診斷

09高壓直流輸電與柔性輸配電技術

10現代電能質量分析與控制技術

11電力系統電磁兼容

12特高壓輸變電技術

（四）考試科目

① 101政治

② 201英語

③ 301數學一

④ 822電力系統分析基礎

二、推薦院校

以下院校是該專業研究生院實力較強者，建議選報：華北電力大學、清華大學、西安交通大學、華中科技大學、西南交通大學、天津大學、浙江大學、武漢大學、華南理工大學、山東大學、哈爾濱工業大學、四川大學。

三、就業前景

電力系統及其自動化專業畢業學生就業範圍比較寬廣，社會需求量大。適應到國民經濟各部門從事與電氣工程有關的系統控制、信息處理、電力電子技術應用、電器設備研製等工作，能在科研院所、高等學校從事科研教學工作，也可攻讀電氣工程、控制工程等相關學科的研究生。

四、就業方向

畢業生可從事發電廠、供電局、電網調度所、各類大、中型企業承擔電氣運行、管理，以及電氣設備的維護、、檢修、安裝和調試等方面的工作，也可在有關的科研(所)、教學、建設施工單位從事工程設計、施工等工作，還可到有關的設備製造廠家從事產品開發、調試等工作。

主要工作部門：

1、電廠；

2、供電局；

3、電力公司；

4、設計院

5、電力設備廠

6、電建

7、電力設備研發公司

五、相同一級學科下的其他相近專業

電機與電器、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術

六、課程設置（以華南理工大學為例）

科學社會主義的理論與實踐、自然辯證法概論、第一外語（英語精讀）、第一外語（英語口語）、第一外語（英語聽力）、第一外語（專業英語）、數值分析（科學與工程計算基礎）、電網絡分析、電力系統分析、動態電力系統、數理統計理論與方法、模糊數學、矩陣分析、最優化計算、現代控制技術、電力電子技術（I）、專業英語、寫作與翻譯技巧、電力企業管理導論、現代直流輸電、電力系統可靠性評估、電力系統最優控制、電力系統動態仿真、小波分析及其應用、現代電力系統中的前沿技術、電力技術經濟分析、電力市場、靈活交流輸電和用户電力技術、應用非線性系統、組織行為學、

七、專家建議

該專業方向有着非常好的發展前景，研究成果較容易向現實產品轉換，而且效益相當可觀。他創造性的研究思路吸引着眾多考生，這裏的確是展示他們才能的好地方。但是鑑於國內現在的形式，考生在報考該專業的時候應該注意以下兩點：

(1)充分考慮自己的興趣。也許自己本來並不對該方向感興趣，但是許多人都説好，於是自己就“感興趣”了。這對以後的發展是很不利的，畢竟興趣是最好的老師。

(2)衡量自己的綜合素質。電力系統及其自動化專業需要具有紮實的數學、物理基礎，較強的外語綜合能力，為今後能夠掌握並且靈活運用專業知識做準備。該專業方向的人才需求雖然大，但可供選擇的人也很多，如果沒有非常強的綜合素質，很難在眾人之中脱穎而出，取得突出成績。也許這對許多胸懷遠大志向的考生來説是不能接受的。

八、目標專業在全國範圍內的較強院校

清華大學、華北電力大學、華中科技大學、西安交通大學、上海交通大學、浙江大學、哈爾濱工業大學、山東大學、西南交通大學、天津大學

九、可供調劑的專業

電機與電器 、高電壓與絕緣技術 、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術

電力系統及其自動化專業介紹 篇四

電力系統及其自動化(電力工程及其自動化)是我們電力系統一直以來力求的發展方向，它包括：發電控制的自動化(AGC已經實現，尚需發展)，電力調度的自動化(具有在線潮流監視，故障模擬的綜合程序以及SCADA系統實現了配電網的自動化，現今最熱門的變電站綜合自動化即建設綜自站，實現更好的`無人值班。DTS即調度員培訓仿真系統為調度員提供了方便)配電自動化(DAS已經實現尚待發展).

本專業是強電和弱電、技術與電氣控制技術交叉滲透的綜合型學科專業。培養具有紮實的數學、物理和電氣信息基礎知識，在電氣工程與信息領域從事電力系統運行與控制、信息處理、試驗分析、研製開發等的複合型高級工程技術人才。

1、電力系統及其自動化專業研究方向

各招生單位研究方向和科目不同，在此以華北電力大學為例：

01 電力系統分析、運行與控制

02 電力系統安全防禦與恢復控制

03 電力經濟分析

04 電力系統規劃與可靠性

05 智能技術及其在電力系統中的應用

06 電力系統繼電保護

07 電力系統自動化技術

08 電力系統故障分析與診斷

09 高壓直流輸電與柔性輸配電技術

10 現代電能質量分析與控制技術

11 電力系統電磁兼容

12 特高壓輸變電技術

2、電力系統及其自動化專業培養目標

培養在電力系統及其自動化領域能獨立從事科研、教學、管理等工作的德智體全面發展的高層次專門人才。具體要求是：

1.具有電力系統及其自動化方面堅實的理論基礎和系統的專業知識，瞭解本學科有關研究領域的國內外學術現狀和發展方向；具有獨立分析和解決本學科的專門技術問題的能力。

2.較為熟練地掌握一門外國語，能本專業的外文資料。

3.具有健康的體魄和心理素質。

3、電力系統及其自動化前景分析

可從事發電廠、供電局、電網調度所、各類大、中型企業承擔電氣運行、管理，以及電氣設備的維護、檢修、安裝和調試等方面的工作，也可在有關的科研(所)、教學、建設施工單位從事工程設計、施工等工作，還可到有關的設備製造廠家從事產品開發、調試等工作。

主要工作部門：1、電廠；2、供電局；3、電力公司；4、設計院5、電力設備廠6、電建7、電力設備研發公司

電力系統自動化 篇五

第一章發電機的自動並列

1並列操作的原因：①隨着負荷的波動，電力系統中運行的發電機組台數也要不斷變動②當系統發生故

障時要求將備用電機迅速投入電網運行。

2同步發電機組的並列方法分為：準同期並列、自同期並列。

準同期並列：設待併發電機組G已加上了勵磁電流，其端電壓為∪G，調節發電機組 ∪G 的狀態參

數，使之符合並列條件，並將其投入系統的操作，稱為準同期並列。

準同期並列的理想條件：FG=FG（頻率相等）， UG=UX（電壓幅值相等）， e=（相角差為零）3同步發電機組並列時應遵循以下原則：

①並列斷路器合閘時，衝擊電流應儘可能地小，其瞬時最大值一般不應超過1~2倍的額定電流。 ②發電機組併入電網後能迅速進入同步運行狀態，起暫態過程要短，以減小對電力系統的擾動。 4 電壓差檢測:電壓差的檢測可直接用UG和UX的幅值進行比較，兩電壓分別經變壓器、整流橋和一個電壓

平衡電路檢測電壓的絕對值，當電壓值小於允許值時發出“電壓差合格允許合閘”的信號。

5滑差檢測：利用比較恆定超前時間電平檢測器和恆定超前相角電平檢測器的動作次序來實現滑差檢測。

第二章 同步發電機勵磁自動控制系統

1同步發電機的勵磁系統組成：勵磁功率單元、勵磁調節器

2同步發電機勵磁系統的任務：①電壓控制 ②控制無功功率的分配 ③提高系統運行的穩定性

④改善電力系統的運行條件⑤實現強行減磁

3同步發電機勵磁系統種類：直流勵磁機勵磁系統，交流勵磁機勵磁系統，靜止勵磁系統

4勵磁調節器的功能：保證發電機端電壓不變，保證發電機間無功電流的合理分配

5勵磁調節器基本的控制有測量比較、綜合放大及移相觸發單元組成第三章

1自動發電控制系統四個基本任務：①使全系統的發電機輸出功率和總負荷功率相匹配 ②將電力系統的頻率偏差調整控制到零，保持系統頻率為額定值 ③控制區域間聯絡的交換功率與計劃值相等，以實現各個區域內有功功率和負荷功率的平衡 ④在區域內各發電廠之間進行負荷的經濟分配

2調頻器的控制信號有：比例、積分、微分三種形式

第四章

1電力系統的無功功率電源有哪幾種：同步發電機、同步調相機及同步電動機、並聯電容器、靜止無功功

率補償器、高壓輸電線路的充電功率

2電力系統電壓控制措施：發電機控制調壓、控制變壓器變比調壓、利用無功功率補償設備調壓、利用串

聯電容器控制調壓。

3AGC的基本功能：①使發電自動跟蹤電力系統負荷變化。②響應負荷和發電的隨機變化，維持發電頻

率為額定值。③在各區域間分配發電功率，維持區域間功率交換為計劃值。④對週期性的負荷變化按發電計劃調整發電功率。⑤監視和調整備用容量，滿足電力系統安全要求。

第五章 電力系統調度自動化

1電力系統調度的主要任務

①保證供電的質量優越②保證系統運行的經濟性

③保證系統運行的安全水平④提供強有力的事故處理措施

2RTU的任務：數據採集、數據通信、執行命令、其他功能（當地功能、自動診斷功能）

3遠動技術的主要內容是“四遙”------遙測、遙信、遙控、遙調

4SCADA子系統包過：數據採集、數據傳輸與處理、計算機控制、人機界面及警告處理

5通信規約：為保證通信雙方能正確有效地進行數據傳輸，在通信的發送和接收過程中有一定的規定，以

約束雙方進行正確協調的工作，我們將這些規定成為數據傳輸規程，簡稱通信規約。

包括：循環式規約、問答式規約

6通信信道：電力載波通信、光纖通信、微波中繼通信和衞星通信

7按照系統負荷預測的週期電力系統的負荷預測可分為：超短期、短期、中期、長期負荷預測。 8微增率：輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值

9SCADA採集的數據的缺點：數據不齊全、數據不精確、受干擾時回出現不良數據、數據不和諧

第六章

1能連管理系統（EMS）是以計算機為基礎的現代電力系統的綜合自動化系統，主要針對發電和輸電系統，用於大區級電網的調度中心。根據能量管理系統發展的配電管理系統（DMS）主要針對配電和用户系統，用於10kV以下的電網。

2配電管理系統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與電量集抄系統的數據轉發。

3配電網自動化系統遠方終端有：①饋線遠方終端 ②配電變壓器遠方終端 ③變電所內的遠方終端。 4遠程自動抄表系統構成：具有自動抄表功能的電能表、抄表集中器、抄表交換機、中央信息處理機。 5遠程自動抄表系統的典型方案：①總線式抄表系統 ②三級網絡的遠程自動抄表系統③採用無線電台的遠程自動抄表系統

第七章

1變電所綜合自動化系統的基本功能：①監控子系統 ②微機保護子系統 ③電壓、無功綜合控制子系統

④低頻減負荷及備用電源自投控制子系統 ⑤通信子系統。

2變電所綜合自動化的結構形式：集中式、分散集中式、分散與集中相結合式、全分散式

電力系統及其自動化 篇六

摘 要：伴隨着經濟的高速發展，電力行業取得了長足的進步。

經濟建設和人民生活對電力的需求與日俱增，同時也對電網的安全穩定運行提出了更高的要求。

由於影響電力系統運行的因素非常複雜，涵蓋發變電、輸配電等多個環節，且電力輸送範圍十分廣泛，單純依靠人工監測很難實現各個環節的實時監控。

引入計算機網絡技術和自動化技術，是實現電力系統自動監控的重要手段。

通過實施自動監控，可以實現對整個電力系統運行狀態的實時掌控，對實時發現故障並及時排除，保障整個電網平穩安全運行，具有十分積極的意義。

關鍵詞：電力系統；自動化；控制

引言

電力系統承擔着為經濟發展和人民生活提供穩定可靠電能的重要職責。

由於電網規模總量逐漸擴張，電網結構深邃複雜和電網建設運行環境嚴苛多變，電網故障發生的頻率和嚴重程度也越來越高，嚴重者會直接導致整個電力系統不能正常運行。

以往採用人工方式進行巡查，以保證電網安全。

由於人工巡查受巡查人員個人業務水平、工作素質、精神狀態、行為習慣等因素的影響，往往不能取得理想的結果。

隨着計算機和自動化技術的高度發展，建立自動化監控系統已經逐步成為現實。

通過對系統進行實時監測，能夠及時發現問題，發出報警，自動分析原因，並採取應急措施，從而將損失降到最低。

下面分別對變電系統、配電系統及調度系統的自動化技術進行簡單介紹，以供大家參考。

1 變電系統自動化

變壓器是變電站的核心組件，在變壓輸電方面發揮着巨大作用，但隨着用電量的逐步擴大，影響因素逐漸增多，變壓器在運行過程中發生故障的概率日漸增大。

最常見的故障是過電壓。

它嚴重干擾着電力系統的正常運行，必須採取相應措施加以限制。

通過建立自動監測系統對變電站過電壓情況進行實施監控，從而採取針對性的措施，是解決變電站過電壓的好辦法。

該系統主要包括以下幾個環節：

1.1 電壓傳感器

它的敏感度直接影響到監測系統的測量精確度，是整個系統的關鍵環節。

在線監測系統中的電壓傳感器由高壓分壓器和光纖傳感器組成。

前者分為電容分壓器、電阻分壓器幾種類型，具有結構簡單，暫態響應和測量精度好的特點，專門用來獲取電壓信號。

由於運行狀態下的分壓器長期保持並聯狀態，所以電網的等級較高時，要做好相關人員安全防護工作；後者具有頻帶寬，絕緣性和抗干擾能力強的特點，適用於雷電過電壓的測量。

光纖傳感器分為有源光纖和無源光纖兩種。

有緣光纖需配置高壓分壓器，無源光纖受環境温度影響大，都具有很大的使用侷限性。

1.2 信號傳輸

該環節採用光纖或同軸電纜為媒質進行監測系統的數據傳輸。

同軸電纜造價低廉，安裝簡單，信號保真度高，但對安全防護有要求。

光纖絕緣性好，安全可靠，傳輸速率快，抗電磁干擾能力強，但需配備專門的接收機和光發射，成本較同軸電纜高，而且安裝不便。

1.3 數據採集

模擬信號的轉換處理在這個環節完成。

該環節由以下幾個單元組成：一是多路轉換單元，主要負責傳感器的選擇或監測，一般藉助程控模擬開關完成選通信號；二是預處理單元，主要用來調整輸入信號，為模數轉換器提供必要條件，並提供一定的抗干擾功能；三是數據採集單元，採樣保持負責模數轉換週期內各輸入量的存儲工作，並進行篩選，將數值未發生變化的信號送入模數轉換器。

模數轉換器ADC是數據採集環節的核心部分，主要指標是轉換速度和精確度。

1.4 數據處理

它是整個監測系統的核心環節，一般採用兩種方法來完成。

一是在線監測，由相關軟件提供硬件的驅動，實時完成過電壓的採集監測工作；二是離線分析，通過計算機技術實現對電壓信號採樣的數據分析，從而完成對過電壓的判斷。

2 配網系統自動化

配網系統自動化以計算機技術和自動控制技術為基礎，實現在線智能監控或離線監控，從而達到提高配電效率和供電質量的目的。

實施配網系統自動化，能夠有效減少人力消耗，縮短事故持續時間，為配網管理系統規劃提供實時信息。

該項技術具有工作效率高，維護成本低，經濟效益高等特點。

配網自動化系統主要由以下幾部分組成：

（1）配電主站，多位於城市調度中心，負責與各子站進行通信。

配電網具有系統複雜、內部設備繁多、監控對象規模大，分佈廣等特點，如果都連在主站上，系統難以正常運行。

因此設立子系統，減少主站壓力。

（2）配電子站，多建於變電站內，負責和電力終端設備通信。

（3）配電遠方終端。

該單元主要對配網轄區內的變壓器、環網櫃、開閉所以及柱上開關等進行實時監控，識別各種故障並加以控制等，通過這些功能和主站系統、子站系統相互配合，實現整個配網的'監控和優化。

（4）通信網絡。

負責將主站的控制命令發送給終端，並將終端的各項參數信息反饋給主站，實現主站和終端之間的通訊聯繫。

鑑於系統複雜，工作環境惡劣，相關通信設備數量多且分佈範圍廣等原因，在選擇通信方式時，應對其安全性、實用性、可管理性及成本等多方面進行綜合考慮，並結合當地實際，採取最優方案，保證配電系統自動化的正常工作。

現階段有三種主要通信方式：(1)光纖，廣泛應用於配電自動化系統，具有性能優、成本高的特點；(2)無線通信，在配網信息系統中比較常見，初期投資較少，但後期維護費用較高，目前部分地區正在研究將其應用到配電自動化中；(3)中壓載波，正處於試驗階段，尚未投入正常使用。

3 調度系統自動化

倒閘操作和處理配網故障是配網調度的主要工作。

由於受各種因素影響，調度系統故障發生概率較高。

隨着經濟高速發展，實現調度系統自動化，保障配電網供電正常的要求日漸突顯，由此導致了遠動技術的誕生與發展。

遠動控制系統主要由調度主站端的計算機系統、執行端的自動化系統以及連接兩系統的通信信道系統組成，藉由數據採集技術、信道編碼技術以及通信傳輸技術來實現電力系統的遠程監控和操作。

調度系統自動化通過對數據的自動採集監控、自動發電控制、經濟調度控制和能量管理等手段來實現信息收集、狀態分析、層次協調的目的，進而為調度人員提供相應的決策參考。

該系統還有專門的抗干擾功能，以滿足調度系統安全穩定的需要。

從電力系統整體的角度出發，可以建立一個總的監控系統，經由對以上子系統的控制，來實現對整個電力系統的監控。

4 結束語

電力系統的安全正常運行，直接關係到國家經濟安全和社會穩定。

建立健全高效可靠的自動監控系統，實現電力系統的自動化，是保障電力安全的必要措施。

隨着計算機技術和自動化技術的進一步發展，電力系統自動化必將迎來一輪新的研究熱潮。

參考文獻

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