电气工程及其自动化专业实习报告

1、摘要电力系统是由很多复杂的一次主设备和二次保护、控制、调节、信号等辅助设备组成的一个有机整体。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。本次实习总要包括以下几方面的内容：电力系统自动化的组成，变电站的学习实训以及生产实践的实训等。目录第一章：实习的前期准备3第一节：我国电力系统自动化的发展趋势3第二节：电力系统的基本组成4第三节：电力系统新技术的应用5第四节：电力系统自动化的内容6第二章：实习过程13第一节：实习目的13第二节：实习任务14第三节：实习时间、地点及其企业简介 14 第三章：实习内容15第一节：实习的资料收集15第

2、二节：实习的内容15 第四章：实习结果17 第一节：安全教育学习17第二节：事故的发生及其预防17第三节：专业知识的学习18第五章：实习总结与心得体会20参考文献第一章 实习的前期准备第一节：我国电力系统自动化的发展趋势电力系统自动化总的发展方向,整个电力系统自动化的发展则趋向于:一是由开环监测向闭环控制发展,如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。二是由高电压等级向低电压扩展,如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。三是由单个元件向部分区域及全系统发展,如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。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

3、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

4、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 El

5、ectronics)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。第二节 电力系统的组成世界上大部分国家的动力资源和电力负荷中心分布是不一致的。如水力资源都是集中在江河流域水位落差较大的地方，燃料资源集中在煤、石油、天燃气的矿区。而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市，因而发电厂和负荷中心往往相隔很远的距离，从而发生了电能输送的问题水电只能通过高压输电线路把电能送到用户地区才能得到充分利用。火电厂虽然能通过燃料运输在用电地区建设电厂，但随着机组容量的扩大，运输燃料常

6、常不如输电经济。于是就出现了所谓坑口电厂，即把火电厂建在矿区，通过升压变电站、高压输电线、降压变电所(站)把电能送到离电厂较远的用户地区。随着高压输电技术的发展在地理上相隔一定距离的发电厂为了安全、经济、可靠供电需将孤立运行的发电厂用电力线路连接起来。首先在一个地区内互相连接，再发展到地区和地区之间互相连接，这就组成统一的电力系统。通常将发电厂、变电所、用电设备之间用电力网和热力网连接起来的整体，叫做动力系统。动力系统中的电气部分，即发电机、配电装置、变压器、电力线路及各种用电设备连接在一起组成的统一整体。称为电力系统。电力系统中由各级电压等级的输配电线路及升降压变电所组成的部分，称为电力网。

7、在我国习惯将电力系统称作电网，例如华中电力系统称为华中电网。电力线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务。由电源向电力负荷中心输送电能的线路，称为输电线路或送电线路。送电线路的电压较高，一般在110kV及以上。主要担任分配电能任务的线路，称为配电线路，配电电压较低，一般在35kV 及以下。为了研究和计算方便，通常将电力网分为地方电网和区域电网。电压在110kV 及以上、供电范围较广、输送功率较大的电力网，称为区域电力网。电压在110kV 以下、供电距离较短、输电功率较少的电力网，称为地方电力网。电压在610kV 的配电阿称为中压配电网。城市电网中35kV 的配电网亦称为中压配

8、电网。电压为380220V 的配电网。称为低压配电网。但这种划分方式，其间井投有严格的界限。第三节 电力系统新技术的应用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

9、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 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴

10、起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)FACTS的核心装置之一ASVC的研究现状 各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结

11、构比较简单的一种新型静止无功发生器。 ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)DFACTS的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信

12、息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统 (1)基于GPS统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间

13、隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于GPS的新一代动态安全监控系统 基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从

14、稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。第四节 电力系统自动化的内容按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面,并形成一个分层分级的自动化系统(见图)。

15、区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次；中间层次由省(市)调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成最高层次。而在每个层次中，电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制。（1）电网调度自动化现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、

16、紧急控制和电路恢复等程序组成。（2）火力发电厂自动化火力发电厂的自动化项目包括：厂内机、炉、电运行设备的安全检测，包括数据采集、状态监视、屏幕显示、越限报警、故障检出等。计算机实时控制，实现由点火至并网的全部自动起动过程。有功负荷的经济分配和自动增减。母线电压控制和无功功率的自动增减。稳定监视和控制。采用的控制方式有两种形式：一种是计算机输出通过外围设备去调整常规模拟式调节器的设定值而实现监督控制；另一种是用计算机输出外围设备直接控制生产过程而实现直接数字控制。（3）水力发电站综合自动化需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。大坝计算机自动监控系统：包括数据采集、计算分析

17、、越限报警和提供维护方案等。水库水文信息的自动监控系统：包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制订，以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。厂内计算机自动监控系统：包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行和经济负荷分配、稳定监视和控制等。编辑本段电力系统信息自动传输系统(4)电力系统信息自动传输系统 简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类。把厂站的模拟量通过变换输送到位于调度中心的接收端并加以显示的过程称为遥测。把厂站的

18、开关量输送到接收端并加以显示的过程称为遥信。把调度端的控制和调节信号输送到位于厂站的接收端实现对调节对象的控制的过程，称为遥控或遥调。远动装置按组成方式可分为布线逻辑式远动装置和存储程序式逻辑装置。前者由硬件逻辑电路以固定接线方式实现其功能，后者是一种计算机化的远动装置。(5)电力系统反事故自动装置反事故自动装置的功能是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置有两种基本类型。继电保护装置：其功能是防止系统故障对电气设备的损坏，常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理，继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保

19、护和高频保护等类型。系统安全保护装置：用以保证电力系统的安全运行，防止出现系统振荡、失步解列、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。系统安全保护装置按功能分为4种形式：一是属于备用设备的自动投入,如备用电源自动投入，输电线路的自动重合闸等；二是属于控制受电端功率缺额，如低周波自动减负荷装置、低电压自动减负荷装置、机组低频自起动装置等；三是属于控制送电端功率过剩，如快速自动切机装置、快关汽门装置、电气制动装置等；四是属于控制系统振荡失步，如系统振荡自动解列装置、自动并列装置等。(5)供电系统自动化包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组

20、成，功能与中心调度的监控系统相仿，但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班，其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。(6)电力工业管理系统自动化管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理、财务管理、生产管理、人事劳资管理、资料检索以及设计和施工方面等。第二章 实习过程第一节 实习目的一、实习目的： 实习实践是教学与实际相结合的重要实践性教学环节。在实习过程中，学校也以培养学生观察问题、解决问题和向实际学习的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神，牢固树立我们的群体意识，即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。通过这次实习，

21、使我在实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实践知识。在向工人学习时，培养了我们艰苦朴素的优良作风。在实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要，也是我们当代大学生所必须的，从而近一步的提高了我们的组织观念。通过实习，对我们巩固和加深所学理论知识，培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。二、实习要求： 1、遵守实习单位制度。服从实习单位的安排，未经允许不能随意操作任何设备。 2、安全第一。实习阶段注意安全，在大型设备区内要服从工作人员的指挥，不准随意走动，否则将酌情在实习成绩中做扣分处理。 3、不准擅自离开实习地点

22、，不准无故旷课，迟到早退，若有违纪行为，按学校规定处理，对不尊敬老师和现场秩序的学生，视情节严肃处理。 4、虚心向实习单位老师请教；注意精神文明建设，讲究文明礼貌。 5、实习结束后撰写实习总结。 第二节 实习任务1、培养我对工作的认识与理解。2、加深安全教育知识的学习。 3、学习事故的发生的处理及其预防。4、入厂主要安全注意事项的学习。5、 培养我分析问题解决问题的能力。6、 做好实习日志、报告及其自己的心得体会。第三节 实习地点及企业介绍第三章 实习内容第一节 实习资料的收集搜集整理及学习以下相关知识：1、同步发电机的自动准同期。2、同步发电机的自动调节励磁系统。3、自动调节励磁系统的动态特

23、性与有关问题。4、电力系统的自动调频与经济调度。5、电力系统的实时安全调度。第二节 实习内容一、 入厂主要安全注意事项：1.防火防爆2、防尘防毒3、防止灼烫伤4.防止触电5.防止机械伤害6.防止高处坠落7.防止车辆伤害8.防止起重机械伤害9.防止物体打击。二、设备内作业须知：1.在各种储罐，槽车，塔等设备以及地下室，或是其他密闭场所内部进行工作均属于设备内作业。2.设备上与外界连通的管道，孔等均应与外界有效的隔离。3.进入设备内作业前，必须对设备内进行清洗和置换。4.应采取措施，保持设备内空气良好。5.作业前30分钟内，必须对设备内气体采取采样分析，采样应有代表性。6.进入不能达到清洗和置换要

24、求的设备内作业时，必须采取相应的防护措施 。7.在容器内工作时因照明良好，照明用电应小于等于36v的防爆型灯具。8.多工种，多层次交叉作业应采取互相之间避免伤害的措施，并且搭设安全梯或是安全平台，比要时由监护人用安全绳栓作业人员进行施工。9.设备内作业必须有专人监护，并应有入抢救的措施及有效保护手段。三、组织参观 在实习开始时，我们对实习单位的参观，以便了解其概况。在实习期间，我们还到其它有关车间去进行专业性的参观，获得了更加广泛的生产实践知识，和更加准确理解了工厂的运作模式。参观中我们着重了解了先进的设计思想和方法、先进工艺方法、先进工装、先进设备的特点以及先进的组织管理形式等。四、车间实习

25、 我们在车间实习是实习的主要方式。我们按照实习计划在指定的车间进行实习，通过观察、分析计算以及向车间工人和技术人员请教，圆满完成了规定的实习内容。五、理论与实际的结合 为了能够更加深入的进行车间实习，在实习过程中，我们结合了所学的书本知识与实习的要求，将理论与实际进行了完美的结合，也更加的促使我们不断地进行学习与研究。六、实习日记 在实习中，我们们每天的工作、观察研究的结果、收集的资料和图表、所听报告内容等均记入到了实习日记中以备以后翻阅。第四章 实习结果第一节安全教育学习在实习开始时，老师对我们进行安全教育，讲解了安全问题的重要性和在实习中所要遇到的种种危险和潜在的危险等等；在实习现场，工人

26、师傅也是再三强调安全问题。安全无小事，责任重于泰山。安全，既是保护自己也是保护他人，既是责任，更是义不容辞的义务。无论学习、工作还是生活，安全永远放在第一位。我们进行了对安规的学习，电厂是一个关系民生的部门，具有一定的危险性，很多细节的不主意都会造成停机，进而千家万户停电，对国民经济造成重大影响。每一个刚进入电厂的人都必须学习安规的部分相关内容。不学不知道，一学吓一跳啊，电厂的管理是如此的严格，比如，进入电厂必须带安全帽，袖口扎紧，不准随意跨越管道等等，通过这次学习我真实的明白了细节决定命运这句话。第二节事故的发生及其预防一、事故发生的因素： 人为因素不安全行为 物的因素不安全因素 二、发生事

27、故的认为因素 ：1、管理层因素； 2、违章： 3、错误操作 4、违章操作 5、蛮干 6、安全责任（素质）差。 三、事故预防：1、加强安全知识的教育及其学习。2、落实安全责任制度。3、进行专业知识的培训并进行上岗前培训与考核。4、杜绝危险因素的存在。5、提高工作的积极性。第三节 专业知识的学习电力系统自动装置原理是电气工程及其自动化专业的专业课。其主要内容为：自动装置及其数据的采集处理，自动装置的组成，采样与编码技术，交流采样的电量计算和前置算法；同步发电机并列装置的原理、种类和方法；数字式同期并列装置的原理和构成；同步发电机励磁自动控制系统的任务、基本要求、种类和工作原理；励磁调节器的静态工作

28、特性和并列运行发电机组间的无功功率分配。自动励磁控制系统的动态特性、主要技术指标，励磁自动控制系统的传递函数，励磁自动控制系统对电力系统稳定的影响；电力系统频率及有功功率的自动调节，电力系统负荷的功率频率特性和发电机的功率频率特性，调差特性与机组间有功功率的分配关系。调速器的基本原理和频率调节特性，电力系统的自动调频和经济调度；电力系统频率静态特性和频率动态特性；电力系统自动低频减载及其他安全自动装置，低频继电器的构成、低频继电器的整定计算等。第四章 实习总结与心得体会实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在实习过程中，学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为

29、目标。培养我们的团结合作精神，牢固树立我们的群体意识，即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。通过这次实习，使我在生产实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实践知识。在向工人学习时，培养了我们艰苦朴素的优良作风。在实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要，也是我们当代大学生所必须的，从而近一步的提高了我们的组织观念。通过实习，对我们巩固和加深所学理论知识，培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。一、我对技术工作的理解我想在公司的企业文化中有一句话很好地概括了技术工作的全部内容：“研究、试验、设计、制造

30、、安装、使用、维修，七件大事技术人员要一竿子到底!”。我认为这里所说的“七件大事”就是技术工作。有些人认为只有研究和设计一些高科技含量的东西才是真正的技术性工作，而贬低看不起安装、使用和维修这些工作，认为技术含量低甚至没有技术含量。这种看法是片面的、错误的，从哲学的观点看，是一种唯心主义的观点。实践是理论的基础，理论都是在实践中总结创造出来的，用于指导实践。而试验、制造、安装、使用、维修就是我们的实践工作。这就好比是一台计算机，要想使其正常运行，硬件和软件密不可分、缺一不可。硬件是软件的基础，软件是硬件的灵魂。毫无疑问，我作为一名刚刚走出校门参加工作的新员工，实践方面的经验还很缺乏，在学校中学

31、到的是更多的理论知识。因此，很荣幸上级领导给了我这次车间实习工作的机会，让我能够真正理解在实践中的技术工作，弥补在实践经验中的不足。二、我对公司工作的理解很荣幸成为公司的一员。公司是一个团结的整体，每一个员工都有自己的工作岗位，公司需要依其更快更好发展的需要并结合个人的情况来安排工作岗位。有做技术工作的，有做市场工作的，还有做管理工作的等等众多的工作岗位。哪一个环节出了问题都是不允许的。因此，我认为每一个工作岗位都很重要。作为一名未来电气控制方面的技术员工，我会始终坚持公司提出的“七事一贯制” 原则。技术员工不能只会配线、接线、调试和装配，而不懂研发、设计和编程等工作。同时，也发现公司管理和技

32、术上的某些问题。从实践中发现问题才能解决问题。下面主要汇报一下我在调试过程中遇到的某些问题及其解决的办法。对于一般性的问题，如配电箱开关是否接错或安装是否到位等，通过观察可以通过目测容易地解决;对于一些偶然的、特殊的问题，在调试过程中要花费更多的时间。需要积极地思考，向有经验的员工请教，亲自动手进行各种检测和试验，问题解决后须做认真的总结，使自己能够知其然并知其所以然。此外，我认为整流主板的电路接线原理对于掌握维修的过程是很重要的，可是很多维修工根本都不懂。最后，在公司技术和管理上提几点建议：1)目前，公司自主研发、设计、生产的电气控制柜设备比较陈旧。从公司长远发展和经济利益考虑，我认为应当对电气控制部分的产品在控制方案上加以改进，推出自己的新产品。2)在机柜的接线、布线、调试、安装过程中，我认为机械人员与电气人员应当加强交流，互相配合才能更快更好地完成工作任务，提高生产效率。三、入厂以来的工作体会在车间，我毕竟是第一次，所以起初做起来笨手笨脚的，也挺辛苦的，不过在同事和同学的的关心和帮助下不断进步和成长，也充分感受到公司这个大家庭的团结和温暖，于是我决定就算再苦再累我也