电力系统自动装置第一讲2015.ppt

1、电力系统自动装置原理，汪汪四川大学电气信息学院2015年2月，电话：email:QQ 3360769429505，电力系统自动化的重要性，自动控制设备的自动采集和传输数据，信息自动分析和处理数据，信息，电力世界最大的同步互联网西电东送，三峡核心， 链同步、链同步、链同步、链同步、链同步、链同步、链同步。 我国电力行业经分割重组的国家电网公司中国南方电网有限公司中国华能集团公司中国大唐集团公司中国华电集团公司中国电力投资集团公司中国电力工程顾问集团公司中国水电工程顾问集团公司中国水利水电建设集团公司中国葛洲坝集团公司国家电力监督委员会1 ) 发电环节：正常发电、大规模可

2、再生能源、大规模储存、智能电网是时代潮流；2 )输电环节：输电线路状态监测、柔性交流输电、柔性直流输电；3 )变电环节：智能变电站(数字变电站)；4 )配电环节；6 )调度链路：配电环节信息通信链路：输电网通信、配电电信、信息化基础设施、信息安全、1、机器人、电力系统自动化、2、调度自动化、(1)自动同步装置(1)状态推定、(2)潮流纠正运算、(0)继电保护装置、3个防御、第一层、第二层、第三层、第四层， 系统安全保护自动化的四个层面： (根据展望区、作用对象、工作时间和设备保证电力系统的安全性，保证持续供电的可靠性，保证良好的电力质量提高电压、频率、波形、电力系统运行的经济性，提高电力系统的

3、运行要求，世界典型的停电事故ONE， 美国加大停电2003年8月14日16点11分，美国和加拿大相邻的一个变电站发生事故，美国东北部的密歇根、俄亥俄、纽约等6个州和加拿大的安大略省受到严重影响。 停电达9300平方公里，有5000万人苦于停电。 整个经济的损失估计在250亿300亿美元之间。 由于北俄亥俄州的事故，铁路跳闸，引起了200万千瓦的潮流变化，巨大的电力环流冲击，电网联络线相继跳闸，最终各地区的电压崩溃，引起了这次大停电。 比较停电前后，典型的停电事故TWO，伦敦大停电2003年8月28日，英国和英国东南部发生了大面积的停电事故，伦敦地铁等交通系统受到严重影响。 此次停电的主要原因是

4、，安装了错误规格的保险丝，导致自动保护设备错误启动，赫斯特、纽克劳斯、威姆伯里顿发电厂和电力传输系统的联系被自动切断，伦敦的电力供给量瞬间减少了五分之一。 电力不足太大，造成了这次大停电。 典型的停电事故THREE，莫斯科大停电2005年5月25日10点左右，俄罗斯首都莫斯科南部、西南和东南城市的大面积停电，市内约一半地区的工业、商业和交通陷入瘫痪。 停电损失至少为10亿美元。 停电事故是由恰吉诺变电站发生的系列爆炸和火灾直接引起的。 这个车站建于1963年，设备老化了。 另外，电网处于过载运行状态，运行人员也不注意，缺乏严格的操作规程限制和协调手段。典型的停电事故FOUR，印度尼西亚的大停电

5、2005年8月18日10点30分，爪哇岛到巴厘岛的电力供给系统发生故障，首都雅加达到万丹的电力供给中断，雅加达全部停电。 另一方面，西爪哇、中爪哇、东爪哇、巴厘岛的一部分电力供给中断了。 约1亿人口受到这次停电的影响，只有雅加达纺织业工会预计这个行业的损失会超过550亿印度尼西亚盾(约0.24亿人民币)。 事故是由爪哇岛上的两个发电站发生故障引起的。 另外，随着印度尼西亚的经济发展，电力建设迟缓，爪哇到巴厘岛的输电系统也存在严重问题。 典型的停电事故FIVE，洛杉矶大停电2005年9月12日正午，美国西部最大的城市洛杉矶发生了大面积停电。 停电造成交通堵塞，很多人被困在电梯里，洛杉矶国际机场也

6、暂时受到影响。 市区町村的200万人以上的生活、工作受到影响。 事故的原因主要是由于误操作造成的。 当时，有几名电工错误地切断了一个配电站的电缆后，又错误地接上了另一根电缆，引起了这次事故，之后三个发电站自动关闭，大部分地区瞬间断电。Case-1: 814大停电事故的过程、美国东部时间(EDT)2003年8月14日16:11 (北京时间2003年8月15日4:11 )、北美五大湖为中心的地区发生大停电事故、美国东部的纽约、密歇根在内的北美历史上最大停电关系到美国东部的整个互联网。 至少有21座发电站停止运作，包括美国4个州的9座核电站在内，约5000万人受到影响，纽约州80%的电力供给中断。

7、事故的过程，第一阶段： (1)8月14日15:06俄亥俄Chamberlain-Harding 345kV线路断开，俄亥俄第二大城市克利夫兰地区的电力供应受到影响。 到目前为止的14:00，俄亥俄州北部第一能源公司Eastlake发电站的550MW发电机组停止运转。 (2)15:32 Hanna-Juniper 345kV线路跳闸，克利夫兰失去第二条电源线，电压下降的密歇根州内线路潮流稳定。 (3)15:41 Star-S. Canton 345kV线路跳闸。 (4)15:46 Tidd-Canton Ctrl 345kV线路跳闸。 克利夫兰附近的电压恶化，密歇根州内的线路潮流稳定。 (5)1

8、6:06 Sammis-Star 345kV线路跳闸，俄亥俄北部电力供给不足，俄亥俄与密歇根之间的潮流逆转，从密歇根州向俄亥俄州流通了约200MW的电力。 动作装置：励磁控制装置频率控制装置和无功控制装置，(6)16:08加拿大和美国东部发生了明显的功率摆动。 另外，2线路(E.Lima-Fostoria和Muskingum-OH Central )飞出，俄亥俄北部的功率严重不足，约2200MW的功率从密歇根州流向俄亥俄州。 从密歇根州流向安大略州的潮流逆转，从安大略州流向密歇根州约200MW的电力。 密歇根州的电压下降，密歇根州中部的2个发电站的合订1800MW机组在15s以内相继跳闸，密歇

9、根州的电压崩溃。 第二阶段：(7)16:10 Campbell发电厂3号机跳闸Hampton-Thetford 345kV线路跳闸； Oneida-Majestic 345kV线路跳闸ITC系统的电压崩溃，密歇根州的30条线路跳闸，METC和ITC之间的联络线断开，ITC变成孤岛。 俄亥俄州正从密歇根州吸收电力。 从安大略流向密歇根州的电力达到了2800MW。 动作装置：低频自动减负载低压自动减负载解列装置，第三阶段： (8)16:11 Avon发电厂9号机跳闸Beaver-Davis Besse线路跳闸； Midway-Lemoyne-Foster 138kV线路跳闸俄亥俄州Perry核电站

10、的1号机跳闸。 (9)16:17 Fermi核电站全单元行程。(10)16:1716:21密歇根州许多线路跳闸，St. Clair 7号机组、Judd发电站单元、Monroe 1、2、3号机组、Greenwood发电站单元、st、动作装置：解列装置、本次事故停电29小时、合直接损失10亿5千万美元，间接损失约300亿美元。 事故主要是由于输电线路潮流过重，事故(或过载)引起重要电源，或多次重要输电线路飞散，潮流过大，切断大量负载，使主要系统不致崩溃。 表示相继发生多个故障，形成毁灭性事故，导致重大结果的切断负荷过多，事故后的系统频率和一部分地区的电压超过额定值，该机器人的整定也不合理。 事故与

11、自动控制装置的关系为： 1、励磁控制2、无效分配3、频率调整4、低频减载5、低压减载6、发动机组自动排列，现有解决方案，YX :遥信YC :遥测YK :遥测YT :遥测，路线介绍，路线介绍2 .本路线发生电力系统机器人向微机化、智能化的方向发展。 因此，本课程能够体现现代的应用技术。 3、学好本课程，毕业后能更好地从事电力系统运行、自动装置调试、自动化设备研发、销售、维护等方面的工作，也是进一步开展科研和工程设施修订的基础。 课程性质和任务、课程性质：该课程是电气工程及其自动化、电力系统及其自动化、电厂变电站电气运行、继电保护及自动化等专业主干课。 课程任务：通过学习初步具备电气工程、电力系统

12、及自动化专业所需的常规自动装置的基础理论知识，掌握基本工作原理、特点、操作技能等，培养辩证思维能力，使学生具有一定的分析和实际问题解决能力。 一、电力系统及其运行、中国电力工业发展的成果概要、 我们建造了规模达到90万kW的电网火力发电单体设备，其中包括、7个设备容量达到1500万kW以上。 结构复杂庞大：电力网络、控制系统、电力储存不足：电源与负载之间的电力平衡，所有传输环节都很顺畅，因此生产、转换、传输、分配各设备环节必须紧密配合。 瞬态过程很快：所有突变引起的电磁变化都会极快地影响整个系统(光速)，设备操作需要在极短的时间内进行快速的控制和快速的故障排除。特别重要的电力系统新特点1 .大

13、机组、高电压、大电网、交直流互连系统2 .新型设备的应用： HVDC、FACTS、其他智能设备3 .新型能源的应用：原子能、风力、太阳能、潮汐、稻草4 .友好、交互式电网自动化管理系统自动电压管理系统、智能调度系统等现有服务自动化的系统3 .智能电网服务、发展完善的新系统、电力系统运行控制目标：1 .保证电力系统的安全、可靠性；(1)等式制约条件： p/2 .电力质量3 .保证系统经济性(环保):高效、节能、环保、4 .促进系统友好、协调、可持续发展、电力系统自动化、智能化的必要性： 电源和负载的无法预测的增强、干扰严重、负载敏感性、电力市场、人力资源成本的增加、无人、信息化管理、2 .源、网

14、络、负载耦合和属性在结构上发生了变化，大量被称为垃圾电源的可再生能源接入、大量敏感设备投入、电力系统自控系统的工作模式、一、二电力系统自动控制的划分、电力系统的自动定义：应用具有各种自动检测、决策和控制功能的装置，通过信号系统、数据传输系统对电力系统的各要素、局部系统或全系统进行现场或远程自动监测、调试和控制，保证电力系统的安全经济运行和合格的电能质量。电力系统自动监控、电站动力机械自动控制、电力系统自动装置、电力系统自动控制、电力安全装置、电力系统中自控系统的划分：2 .电站动力机械自动控制是电站自动控制的主要组成部分，需要配置专用计算机进行监控的不同类型的电站有很大差异(水轮机、汽轮机)

15、。 1、电力系统自动监控和控制电力系统远程监控和调度自动化系统，四远程：遥测、远程操作、远程调节，3 .电力系统自动装置控制的对象是发电厂、变电站电气设备、电器操作的自动化是电力系统自动化的基础。 并联、调速器、励磁调节器、低频减载、备用电源自投、单元自启动、电力系统自动装置的作用、提高供电可靠性(如自动重新接通、备用电源自动接通等装置)保证电力质量、提高系统经济运行水平、提高运行人员的劳动强度(如自动调节装置、低频减载自动并行装置等)，自动记录故障过程，有助于分析处理故障记录器等事故的电力系统的任何事件。电力系统机器人设备；1 )保证发电机并联正确性、安全性的自动并联装置；2 )保证电压水平，提高系统运行稳定性的自动调整励磁；3 )保证系统频率水平，将系统负荷在单元之间最经济地分配的自动调频；4 )防事故安全机器人自动重新投入；5 )后备如果在运行中发生问题，处理不及时，或者处理错误，影响系统的正常运行，可能引起毁灭性事故的局部故障或事故，如果采取不当的处理，可能会影响系统整体。 随着发电机单机容量及电力系统容量的扩大，特别是随着大量可再生能源、新负载(如电动汽车等)的接入，对系统运行、控制水平的要求越来越高。因此，在机器人的帮助下，只有以源、网、负荷的新特征、新要求为出发点，以源、网