电力系统自动化考点(全)

1、 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化1 1 1全课总结全课总结 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化2 2 2 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化3 3 3 当发电机电压与并列母线电压符合并列条件时将断路当发电机电压与并列母线电压

2、符合并列条件时将断路器合闸作并网运行的操作。也称为器合闸作并网运行的操作。也称为并车、并网并车、并网。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化4 4 4 冲击电流小冲击电流小 并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能地小，并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能地小，其瞬时最大值一般不超过倍的额定电流。其瞬时最大值一般不超过倍的额定电流。 暂态过程短暂态过程短 发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。状

3、态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。同步发电机的并列方法：准同期、自同期同步发电机的并列方法：准同期、自同期 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化5 5 5 发电机在并列合闸前发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频已励磁，当发电机频率、电压幅值、电压率、电压幅值、电压相角分别和并列点处相角分别和并列点处系统侧的频率、电压系统侧的频率、电压幅值、电压相角接近幅值、电压相角接近相等时，将发电机断相等时，将发电机断路器合闸，完成并列路器合闸，完成并列操作。操作。GUUXSU

4、eXG(b)相量图EGUGGXXXXUXESU(c) 等值电路图GAQFB(a)电路示意 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化6 6 6 准同期并列准同期并列优点优点：在正常情在正常情况下，并列时产生的况下，并列时产生的冲击电冲击电流比较小流比较小，对系统和待并发，对系统和待并发电机均不会产生什么危害电机均不会产生什么危害。 准同期并列准同期并列缺点缺点：因同期时因同期时需调整待并发电机的电压和需调整待并发电机的电压和频率，使之与系统电压，频频率，使之与系统电压，频率接近，

5、这就要花费一定时率接近，这就要花费一定时间，使间，使并列时间加长并列时间加长，不利，不利于系统发生事故出现频率缺于系统发生事故出现频率缺额时及时投入备用容量。额时及时投入备用容量。GUUXSUeXG(b)相量图EGUGGXXXXUXESU(c) 等值电路图GAQFB(a)电路示意 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化7 7 7u理想条件：理想条件： u三个条件很难同时满足。三个条件很难同时满足。，相角差为零）（，电压幅值相等）（，频率相等，）（0322,21eXGXXGGX

6、GUUffff 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化8 8 8fffxGsxsGsssfT12图图1-3 滑差电压原理图滑差电压原理图GUxUe0s0s频差频差：滑差滑差（角频率）：（角频率）：滑差周期滑差周期: 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化9 9 9自同期并列：自同期并列：未加励磁电流的发电机升速到接近未加励磁电流的发电机升速到接近电网频率，滑

7、差角频率电网频率，滑差角频率不超过允许值，且机组加速不超过允许值，且机组加速度小于某一给定值的条件下，先合度小于某一给定值的条件下，先合并列断路器并列断路器，接，接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在发着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。的发电机组拉入同步运行。EUSEGQFXXXU 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化101010优点：优点：并列时

8、间短；控制、操作简单，易于实现自动化并列时间短；控制、操作简单，易于实现自动化缺点：缺点：冲击电流大，对电力系统扰动大，不仅会引起电冲击电流大，对电力系统扰动大，不仅会引起电力系统频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近造成力系统频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。电压瞬时下降。自同期并列方法只能在电力系统事故、频率降低时使用。自同期并列方法只能在电力系统事故、频率降低时使用。因结构简单在中小型机组中有使用。因结构简单在中小型机组中有使用。现已很少采用现已很少采用。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统

9、自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化111111 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化121212励磁电流IEF 空载电动势qE 励磁功率单元：励磁功率单元：向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流。向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流。励磁调节器：励磁调节器：按照发电机及电力系统运行要求，根据输入信号和给定的按照发电机及电力系统运行要求，根据输入信号和给定的 调节准则，自动调节控制功率单元输出的励磁电流。调节准则，自动调节控制功率单元输出的励磁电流。 山东理工

10、大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化131313 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化141414 励磁系统灭磁：励磁系统灭磁：将发电机转子励磁绕组的磁场尽将发电机转子励磁绕组的磁场尽快地减弱到最小程度。快地减弱到最小程度。 灭磁方法：灭磁方法：将转子励磁绕组自动接到放电电阻。将转子励磁绕组自动接到放电电阻。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东

11、理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化151515 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化1616163.1 3.1 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化171717 发电机组的功率频率特性与负荷的功率频率特性曲线的交点就发电机组的功率频率特性与负荷的

12、功率频率特性曲线的交点就是电力系统频率的稳定运行点。是电力系统频率的稳定运行点。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化181818 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化191919 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化202020第一

13、节第一节 电力系统电压控制的意义电力系统电压控制的意义 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化212121频率调整频率调整: : 1.1.全系统频率相同全系统频率相同2.2.调发电机调发电机3.3.消耗能源消耗能源4.4.集中控制集中控制5.5.调进汽量调进汽量电压调整：电压调整：1.1.电压水平各点不同电压水平各点不同2.2.调发电机、调相机、电调发电机、调相机、电容器和静止补偿器等容器和静止补偿器等3.3.不消耗能源不消耗能源4.4.电压控制分散进行电压控制分散进行5.5

14、.调节手段多种多样调节手段多种多样 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化222222 电压是衡量电能质量的一个重要指标。电压是衡量电能质量的一个重要指标。质量合格的电压应该在供电质量合格的电压应该在供电电压偏移电压偏移、电压波电压波动与闪变动与闪变、高次谐波高次谐波和和三相不对称程度三相不对称程度（负序（负序电压系数）电压系数）这四个方面都能满足有关国家标准这四个方面都能满足有关国家标准规定的要求。规定的要求。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山

15、东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化232323第二节第二节 电力系统的无功功率电力系统的无功功率平衡与电压的关系平衡与电压的关系 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化242424无功功率平衡 无功负荷与无功电源失去平衡时，会无功负荷与无功电源失去平衡时，会 引起系统电压的升高或下降引起系统电压的升高或下降 无功功率的平衡应本着分层、分区、无功功率的平衡应本着分层、分区、 就地平衡的原则就地平衡的原则 无功电源的无

16、功输出应能满足系统负无功电源的无功输出应能满足系统负 荷和网络损耗在额定电压下对无功功荷和网络损耗在额定电压下对无功功 率的需求率的需求 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化252525 异步电动机是电力系统主要的无功负荷 系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定 无功无功功率功率负荷负荷 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化262626无功无功功率功

17、率负荷负荷异步电动机的无功功率与端电压的关系异步电动机的无功功率与端电压的关系 负载系数负载系数: :实际负载和额定负载之比实际负载和额定负载之比. .在额定电压附近，电动在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的机的无功功率随电压的升降而增减升降而增减 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化272727无功无功功率功率损耗损耗 变压器的无功损耗变压器的无功损耗变压器的无功损耗QLT包括励磁损耗Q0和漏抗中的损耗QT QLTQ0QTV2BT(S/V)2XT SN (VN/V)2

18、NSSVs100%2100%Io 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化282828无功无功功率功率损耗损耗 输电线路的无功损耗XVQPXVQPQL222222212121)(22221212121VVBXVQPQQBL)(22221VVBQB输电线路的无功损耗: 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化292929输电输电线路线路损耗损耗 山东理工大学山东理

19、工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化303030无功无功功率功率电源电源 发电机发电机 同步调相机同步调相机 静电电容器静电电容器 静止无功补偿器静止无功补偿器 静止无功发生器静止无功发生器 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化313131无功无功功率功率平衡平衡l无功功率平衡的基本要求无功功率平衡的基本要求无功电源发出的无功功率应该大于或至少等于负无功电源发出的无功功率

20、应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和；荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和；系统还必须配置一定的无功备用容量；系统还必须配置一定的无功备用容量；尽量避免通过电网元件大量地传送无功功率，应尽量避免通过电网元件大量地传送无功功率，应该分地区分电压级地进行无功功率平衡；该分地区分电压级地进行无功功率平衡；一般情况下按照正常最大和最小负荷的运行方式一般情况下按照正常最大和最小负荷的运行方式计算无功平衡，必要时还应校验某些设备检修时计算无功平衡，必要时还应校验某些设备检修时或故障后运行方式下的无功功率平衡。或故障后运行方式下的无功功率平衡。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山

21、东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化323232无功无功功率功率平衡平衡系统无功功率平衡关系式：系统无功功率平衡关系式： QGCQLDQLQres QGC为电源供应的无功功率之和，为电源供应的无功功率之和，QLD为无功负为无功负荷之和，荷之和，QL为网络无功功率损耗之和，为网络无功功率损耗之和，Qres为无为无功功率备用；功功率备用； Qres0表示系统中无功功率可以平衡且有适量的表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用；备用；Qres0表示系统中无功功率不足，应考虑表示系统中无功功率不足，应考虑增设无功补偿装

22、置。增设无功补偿装置。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化333333无功无功功率功率平衡平衡系统电源的总无功出力系统电源的总无功出力QGC包括发电机的无功功率包括发电机的无功功率QG和各种无功补偿设备的无功功率和各种无功补偿设备的无功功率QC，即，即 QGCQGQC总无功负荷总无功负荷QLD按负荷的有功功率和功率因数计算。按负荷的有功功率和功率因数计算。网络的总无功损耗网络的总无功损耗QL包括变压器的无功损耗包括变压器的无功损耗QLT、线路电抗的无功损耗线路电抗的无功损

23、耗QL和线路电纳的无功功率和线路电纳的无功功率QB，即，即 QL QLTQLQB 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化343434无功平衡是一个比有功平衡更复杂的问题。无功平衡是一个比有功平衡更复杂的问题。 一方一方面，要考虑总的无功功率平衡，要考虑分地区的无面，要考虑总的无功功率平衡，要考虑分地区的无功平衡，还要计及超高压线路充电功率、网损、线功平衡，还要计及超高压线路充电功率、网损、线路改造、投运、新变压器投运及各种大用户对无功路改造、投运、新变压器投运及各种大用户对无

24、功平衡的影响。平衡的影响。 一般无功功率按照一般无功功率按照就地平衡的原则就地平衡的原则进行补偿容量进行补偿容量 的分配。小容量的、分散的无功补偿可采用的分配。小容量的、分散的无功补偿可采用静电静电 电容器电容器；大容量的配置在系统中枢点的无功补偿；大容量的配置在系统中枢点的无功补偿 则宜采用则宜采用同步调相机或同步调相机或SVC。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化353535无功功率平衡与电压水平的关系无功功率平衡与电压水平的关系211aac2QVVaVaO无功电源无

25、功电源无功负荷无功负荷实现无功功率在额定电压下的平衡是保证电压质量的基本条件。实现无功功率在额定电压下的平衡是保证电压质量的基本条件。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化363636第三节第三节 电力系统电压控制的措施电力系统电压控制的措施 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化373737电压电压调整调整措施措施 发电机调压发电机调压 改变变压器变比调

26、压改变变压器变比调压 利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压 线路串联电容补偿调压线路串联电容补偿调压 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化383838电力系统电压控制措施的选取原则电力系统电压控制措施的选取原则 1. 优先考虑发电机调压：优先考虑发电机调压：主要适用于近距离调压；主要适用于近距离调压； 2. 无功功率充裕系统：无功功率充裕系统：采用变压器有载调压；采用变压器有载调压； 3. 无功功率不足系统：无功功率不足系统：增加无功功率电源。增加无功功率电源。 山东理

27、工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化3939391、电压控制的方法、电压控制的方法电力系统的电压问题应从整个系统的范围来统一解决。电力系统的电压问题应从整个系统的范围来统一解决。（1）首先系统内无功功率电源必须充足，要根据无功功率就地）首先系统内无功功率电源必须充足，要根据无功功率就地平衡的原则，合理布置无功补偿设备。平衡的原则，合理布置无功补偿设备。（2）在无功功率比较充裕的条件下，综合运用各种调压手段，）在无功功率比较充裕的条件下，综合运用各种调压手段，才能取得良好的效果。才

28、能取得良好的效果。电力系统的自动电压控制电力系统的自动电压控制 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化4040402、自动电压控制的必要性、自动电压控制的必要性 根据系统实时运行状态，进行无功功率和电压的自动控制，可根据系统实时运行状态，进行无功功率和电压的自动控制，可有效提高电压质量和电网允许水平，克服以往调度人员人工调有效提高电压质量和电网允许水平，克服以往调度人员人工调压的弊端。压的弊端。3、自动电压控制的目标、自动电压控制的目标(1) 电力系统内各重要枢纽点的电压偏移

29、均在给定的允许范围内；电力系统内各重要枢纽点的电压偏移均在给定的允许范围内；(2) 所控制的系统内网损最小；所控制的系统内网损最小；(3) 调整设备的运行状态没有超限。调整设备的运行状态没有超限。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化4141414、自动电压控制装置的类型、自动电压控制装置的类型电压无功控制装置电压无功控制装置 (VQC)： 适用于一些地区电网、变电所。适用于一些地区电网、变电所。自动电压控制系统自动电压控制系统(Automatic Voltage Cont

30、rol，AVC) ： 适用于一些省级电网。适用于一些省级电网。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化424242电压无功控制装置电压无功控制装置(VQC)1、适用于：地方电网无功电压优化控制。、适用于：地方电网无功电压优化控制。2、缺点：、缺点： 电压无功自动控制装置电压无功自动控制装置(VQC)仅采集一个变电所仅采集一个变电所的运行参数，的运行参数，不能实现对全网范围内各变电所的电容器和有载调压变压器不能实现对全网范围内各变电所的电容器和有载调压变压器进行协调控制。进行协

31、调控制。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化434343自动电压控制自动电压控制(AVC)1、适用于：、适用于：省级电网无功电压优化控制。省级电网无功电压优化控制。2、自动电压控制、自动电压控制(AVC)系统特点系统特点 建立在调度自动化系统平台上，实现了建立在调度自动化系统平台上，实现了AVC与与SCADA/EMS的一体化。的一体化。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系

32、统自动化电力系统自动化4444443、AVC系统功能的实现系统功能的实现主要由以下三个基本模块实现：主要由以下三个基本模块实现：调度中心总站调度中心总站AVC模块、发电厂模块、发电厂AVC模块和变电所模块和变电所AVC模块。模块。调度中心总站调度中心总站 AVC模块模块 发电厂发电厂 AVC模块模块 变电所变电所 AVC模块模块 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化454545 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统

33、自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化464646第一节第一节 概述概述 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化474747五级分层调度管理五级分层调度管理国家调度控制中心国家调度控制中心国调国调大区电网调度控制中心大区电网调度控制中心网调网调省电网调度控制中心省电网调度控制中心省调省调地市电网调度控制中心地市电网调度控制中心地调地调调度基本原则：调度基本原则：统一调度，分级管理，分层控制统一调度，分级管理，分层控制县级电网调度控制中心县级电网调度控制

34、中心县调县调 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化484848 数据采集与监控功能：数据采集与监控功能：现场测量、状态信息及控制信号现场测量、状态信息及控制信号的双向交换的双向交换 协调功能：协调功能：安全监控、调度管理、计划安全监控、调度管理、计划 能量管理系统能量管理系统（ EMS ） （Energy Management System）数据采集与监控数据采集与监控（ SCADA ）（Supervisory Control and Data Acquisition） 山

35、东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化4949491.支撑平台子系统支撑平台子系统2.SCADA子系统子系统3.AGC/EDC（Automatic Generation Control/Economic Dispatch Control）子系统）子系统4.高级应用软件高级应用软件PAS (Power system Application Software )子系统子系统5.调度员仿真培训系统调度员仿真培训系统DTS（Dispatcher Training Simulator）6

36、.调度管理信息子系统调度管理信息子系统DMIS (Dispatcher Management Information System) 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化505050 电网调度自动化系统的设备可以统称为硬件，电网调度自动化系统的设备可以统称为硬件，这是相对于各种功能程序软件而言的。它的核心这是相对于各种功能程序软件而言的。它的核心是计算机系统。是计算机系统。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动

37、化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化515151 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化525252第二节第二节 远方终端远方终端RTURTU 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化535353 远方终端（远方终端（RTU，又称远动终端）是电力调度自动化，又称远动终端）是电力调度自动化系统的基础设施，它们安装于各变电所或发电厂内，系统的

38、基础设施，它们安装于各变电所或发电厂内，是电力调度自动化系统在基层的是电力调度自动化系统在基层的“耳目耳目”和和 “手手脚脚” 。1数据采集数据采集 模拟量模拟量(YC)； 开关量开关量(YX)； 数字量数字量 (YC)； 脉冲量脉冲量 (YC)等。等。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化5454542执行命令执行命令 完成遥控完成遥控(YK)、遥调、遥调(YT)等操作。等操作。3事件顺序记录（事件顺序记录（SOE） 当某个开关量发生变位后，记录其编号、变位时刻、变位当某

39、个开关量发生变位后，记录其编号、变位时刻、变位后的状态。后的状态。 SOE精确记录开关信号的动作时序，辅助调度员进行运精确记录开关信号的动作时序，辅助调度员进行运行决策和事故分析。行决策和事故分析。 站内站内SOE分辨率小于分辨率小于5ms，站间小于，站间小于10ms。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化5555554事故追忆（事故追忆（PDR） 为了分析事故，要求在一些影响较大的开关发生事故跳闸为了分析事故，要求在一些影响较大的开关发生事故跳闸时，将事故瞬间及事故发生前

40、后一段时间的有关遥测量记时，将事故瞬间及事故发生前后一段时间的有关遥测量记录下来送往调度端。录下来送往调度端。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化5656565通信功能通信功能 与远方调度端进行通信与远方调度端进行通信 按一定的规约组织传输报文，向主站端发送按一定的规约组织传输报文，向主站端发送 按一定的规约接受主站端的控制或者问答命令按一定的规约接受主站端的控制或者问答命令 与本地监控系统进行通信与本地监控系统进行通信 通过串口接入站内智能通信设备通过串口接入站内智能通

41、信设备 智能电度表智能电度表 直流屏直流屏 五防五防 微机保护微机保护 通过通过MODEM进行远程维护进行远程维护 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化5757576对时功能对时功能 采用全球定位系统（采用全球定位系统（GPS）时钟）时钟 在在RTU所在厂站安装所在厂站安装GPS时钟，通过标准接口与时钟，通过标准接口与RTU通信。通信。 采用软件对时采用软件对时 某些规约提供了软件对时功能，但要考虑通道时延进行修正。某些规约提供了软件对时功能，但要考虑通道时延进行修正。7其

42、它功能其它功能当地功能：通过人机界面当地功能：通过人机界面实现测量信息当地显示、参数查询、报文监实现测量信息当地显示、参数查询、报文监视、运行方式设置视、运行方式设置、打印、越限告警、事件顺序记录等功能。、打印、越限告警、事件顺序记录等功能。自诊断功能：自诊断功能：程序出轨死机时自行恢复功能；自动监视主、备通信信道程序出轨死机时自行恢复功能；自动监视主、备通信信道及切换功能；个别插件损坏诊断报告等功能。及切换功能；个别插件损坏诊断报告等功能。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统

43、自动化585858第三节第三节 调度自动化通信系统调度自动化通信系统 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化595959（1）有线通信）有线通信 音频电缆（电话线）音频电缆（电话线） RS-232接口，调制接口，调制/解调解调 电力线载波电力线载波 RS-232接口，载波机，高频调制接口，载波机，高频调制/解调解调 光纤光纤 多种接口（多种接口（RS-232/485/以太网以太网)，光端机，光电，光端机，光电转换转换 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大

44、学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化606060 （2）无线通信）无线通信 微波微波 终端站，中继站终端站，中继站 以微波为传输媒介进行调制以微波为传输媒介进行调制/解调解调 卫星卫星 租用卫星通道租用卫星通道 利用同步卫星作为中继站利用同步卫星作为中继站 无线扩频无线扩频 传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽，扩频无线调传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽，扩频无线调制解调。制解调。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电

45、力系统自动化616161第四节第四节 调度中心的计算机系统调度中心的计算机系统 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化626262 前置机系统担负着调度中心与厂站前置机系统担负着调度中心与厂站RTU和各分局的和各分局的数据通信及通信规约解释等任务，是数据通信及通信规约解释等任务，是SCADA/EMS系统系统的桥梁和基础。的桥梁和基础。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动

46、化电力系统自动化636363 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化646464值班前置主机值班前置主机担负以下任务：担负以下任务：与系统服务器及与系统服务器及SCADA工作站通信。工作站通信。与各与各RTU通信及通信规约处理。通信及通信规约处理。控制切换装置的切换动作。控制切换装置的切换动作。设置各终端服务器的参数。设置各终端服务器的参数。 备用前置机备用前置机可能担负以下任务中的部分或全部：可能担负以下任务中的部分或全部：监听前置主机的工作情况，一旦前置主机发生故障，立监

47、听前置主机的工作情况，一旦前置主机发生故障，立即自动升格为主机，担负起主机的全部工作。即自动升格为主机，担负起主机的全部工作。监听次要通道的信息，确定该通道的运行情况。监听次要通道的信息，确定该通道的运行情况。 1前置机前置机 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化6565652终端服务器终端服务器 每台终端服务器有每台终端服务器有16个串行通信口，个串行通信口，可与可与16路厂站路厂站RTU通信。通信。 3切换装置切换装置 切换装置可以完成对切换装置可以完成对上行双通道信号

48、及下上行双通道信号及下行信号的选择切换。行信号的选择切换。4通道设备通道设备 包括包括Modem、光隔、光隔板、长线驱动器等，板、长线驱动器等，作用是与各种不同的作用是与各种不同的通道信号适配。通道信号适配。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化666666（一）系统结构（一）系统结构 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化676767（二）主网各节点功能

49、简介（二）主网各节点功能简介1系统服务器（系统服务器（Server） 负责保存所有历史数据、登录各类信息。负责保存所有历史数据、登录各类信息。2SCADA工作站工作站 双机热备用，主要运行双机热备用，主要运行SCADA软件及软件及AGC/EDC软件。软件。 3PAS工作站工作站 用于各项用于各项PAS计算以实现各项计算以实现各项PAS功能。功能。4调度员工作站调度员工作站 承担对电网实时监控和操作的功能，实时显示各种图形和承担对电网实时监控和操作的功能，实时显示各种图形和数据，并进行人机交互。数据，并进行人机交互。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力

50、系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化6868685配电自动化工作站配电自动化工作站 完成配电自动化管理功能。完成配电自动化管理功能。6DTS工作站工作站 调度员仿真培训。调度员仿真培训。7调度管理工作站调度管理工作站 负责与调度生产有关的计划和运行设备的管理。负责与调度生产有关的计划和运行设备的管理。8电量管理工作站电量管理工作站 实现电量的自动查询、记录、奖罚电量的计算等功能。实现电量的自动查询、记录、奖罚电量的计算等功能。9. 网络网络 网络是分布式计算机系统的关键部件，一般采用网络是分布式计算机系统的关键部件，一般采用高速双网高速双网结构，保证

51、信息能高速、可靠传输。结构，保证信息能高速、可靠传输。（二）主网各节点功能简介（二）主网各节点功能简介 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化696969 两大方面功能：两大方面功能：（1）SCADA功能，主要完成功能，主要完成“四遥四遥”功能（遥测、功能（遥测、遥信、遥控、遥调）。遥信、遥控、遥调）。（2 2）高级应用功能）高级应用功能（PAS Power Application Software），），如安全分析、状态估计、潮流计算分如安全分析、状态估计、潮流计算分析、最

52、优无功电压控制、自动发电控制、经济调析、最优无功电压控制、自动发电控制、经济调度等功能。度等功能。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化707070 监视控制与数据采集（监视控制与数据采集（SCADA） SCADA是调度自动化主站系统应有的基本功能，完成电力系是调度自动化主站系统应有的基本功能，完成电力系统实时数据的采集，并对电力系统运行状态进行监视和控制。统实时数据的采集，并对电力系统运行状态进行监视和控制。 监视：监视：对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和对电力

53、系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印，以及对电力系统异常或事故的自动识别。打印，以及对电力系统异常或事故的自动识别。 控制：控制：通过人机联系设备对断路器、隔离开关等设备进行通过人机联系设备对断路器、隔离开关等设备进行远方操作控制。远方操作控制。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化717171 监视控制与数据采集（监视控制与数据采集（SCADA）SCADA主要包括以下功能：主要包括以下功能： 数据采集（遥测、遥信）数据采集（遥测、遥信） 数据预处理（如合理性检查）数

54、据预处理（如合理性检查） 信息显示（监视器或动态模拟屏）和报警信息显示（监视器或动态模拟屏）和报警 调度员遥控、遥调（远方模拟量调节）操作调度员遥控、遥调（远方模拟量调节）操作 信息存储和报表信息存储和报表 事件顺序记录（事件顺序记录（SOE） 事故追忆（事故追忆（PDR） 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化727272 监视控制与数据采集（监视控制与数据采集（SCADA） 高级应用软件功能高级应用软件功能（PAS） 状态估计（状态估计（State Estimation）

55、 网络拓扑分析（网络拓扑分析（Network Topology Analysis） 负荷预测（负荷预测（Load Forecast） 潮流优化（潮流优化（Load Flow Optimum） 安全分析（安全分析（Security Analysis） 无功无功/电压控制（电压控制（Var /Voltage Control） 自动发电控制（自动发电控制（Automatic Generation Control） 经济调度（经济调度（Economical Dispatching） 调度员仿真培训（调度员仿真培训（Dispatcher Training Simulator） 山东理工大学山东理工大学山

56、东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化737373 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化7474746.1 配电管理系统（配电管理系统（DMS）概述）概述 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化757575 通常把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向通常把

57、电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用用户供电的网络户供电的网络，称为，称为配电网配电网，包括馈线、降压变压器、断路，包括馈线、降压变压器、断路器、各种开关等设备。器、各种开关等设备。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化767676（1 1）配电网络多为辐射形或少环网，输电系统为多环网；）配电网络多为辐射形或少环网，输电系统为多环网；（2 2）配电设备（如分段器、重合开关和电容器等）沿线分）配电设备（如分段器、重合开关和电容器等）沿线分散配置，输电设备多集中在变电

58、站；散配置，输电设备多集中在变电站；（3 3）配电系统远程终端数量大，每个远程终端采集量少，）配电系统远程终端数量大，每个远程终端采集量少，但总的采集量大，输电系统则相反；但总的采集量大，输电系统则相反；（4 4）配电系统中的许多野外设备需要人工进行操作，而输）配电系统中的许多野外设备需要人工进行操作，而输电设备多为远程操作；电设备多为远程操作；（5 5）配电系统的非预想接线变化要多于输电系统，配电系）配电系统的非预想接线变化要多于输电系统，配电系统设备扩展频繁，检修工作量大。统设备扩展频繁，检修工作量大。 山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动

59、化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化777777（1 1）基本监控对象为变电站）基本监控对象为变电站10kV10kV出线开关及以下配电网的环出线开关及以下配电网的环网开关、分段开关、开闭所、公用配电变压器和电力用户，网开关、分段开关、开闭所、公用配电变压器和电力用户，数据量数据量通常要通常要比输电系统多一个数量级；比输电系统多一个数量级；（2 2）系统要求比输电）系统要求比输电SCADASCADA系统对数据实时性的要求更高；系统对数据实时性的要求更高；（3 3）系统对远动通信规约具有特殊的要求；）系统对远动通信规约具有特殊的要求； 山东理工大学山东理工大学山

60、东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化787878（4 4）配电网为三相不平衡网络；）配电网为三相不平衡网络；（5 5）配电网直接面向用户，对可维护性的要求也更高；）配电网直接面向用户，对可维护性的要求也更高；（6 6）集成了管理信息系统（）集成了管理信息系统（MISMIS）的许多功能，对系统互连）的许多功能，对系统互连性的要求更高，配电性的要求更高，配电SCADASCADA系统必须具有更好的开放性；系统必须具有更好的开放性；（7 7）必须和配电地理信息系统（）必须和配电地理信息系统（AM/FM/GI