电力系统自动化基础知识总结.doc
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电力系统自动化引言概述:电力系统自动化是指利用先进的信息技术和自动控制技术,对电力系统进行实时监测、操作和管理的一种系统。
它通过自动化设备和系统,实现对电力系统的自动化运行和管理,提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
本文将从五个大点来阐述电力系统自动化的重要性和应用。
正文内容:1. 电力系统自动化的基本概念1.1 自动化技术在电力系统中的应用自动化技术在电力系统中的应用非常广泛,包括自动化监测、自动化控制、自动化保护等方面。
通过自动化监测,可以实时获取电力系统的各项参数和状态信息,为运行管理提供准确的数据支持;通过自动化控制,可以对电力系统进行自动调节和控制,提高系统的稳定性和可靠性;通过自动化保护,可以实现对电力系统的快速故障检测和隔离,保护设备和人员的安全。
1.2 自动化设备在电力系统中的作用电力系统自动化离不开各种自动化设备的支持,如自动化监测装置、自动化控制装置、自动化保护装置等。
这些设备通过传感器、执行器、控制器等组成的系统,实现对电力系统的实时监测、控制和保护。
自动化设备的应用可以提高电力系统的运行效率,减少人工操作的错误和疏忽,提高系统的稳定性和可靠性。
1.3 电力系统自动化的发展趋势随着信息技术和自动控制技术的不断发展,电力系统自动化也在不断进步和完善。
未来的电力系统自动化将更加智能化和网络化,通过人工智能、大数据分析等技术,实现对电力系统的自动化运行和管理。
同时,电力系统自动化也将与智能电网、新能源等技术相结合,实现对电力系统的全面优化和协调。
2. 电力系统自动化的重要性2.1 提高电力系统的可靠性电力系统自动化可以实现对电力系统的实时监测和控制,及时发现和处理系统故障和异常,减少停电和事故的发生。
通过自动化设备的应用,可以实现对电力设备的自动巡检和维护,提高设备的可靠性和寿命。
2.2 提高电力系统的安全性电力系统自动化可以实现对电力系统的自动保护和故障隔离,及时切除故障区域,保护设备和人员的安全。
电力系统自动化李岩松知识点总结1、电力系统自动化的内容及分类:内容:实现电力系统正常运行和管理的一系列自动和半自动操作,统称为电力系统自动化。
分类:(1)按运行管理区分:①电力系统自动化:a发电和输电调度自动化;b配电网自动化。
②发电厂自动化:a火电厂自动化;b水电厂自动化。
③变电站自动化(2)按自动控制的角度:①电力系统频率和有功功率自动控制②电力系统中的断路器的自动控制③电力系统电压和无功功率自动控制④电力系统安全自动控制2、电力市场条件下电力系统运行原则——统一调度,分级管理。
分级管理:是根据电网分层的特点,为了明确各级调度机构的责任和权限,有效地实施统一调度,由各级电网调度机构在其调度管辖范围内具体实施电网管理的分工。
3、试分析同步发电机自动并列的条件:(难以同时满足)①Fg=Fs待并发电机频率与系统频率相等,即滑差(频率)为零。
②Ug=Us待并发电机电压与系统电压的幅值相等,即压差为零。
③δ=0断路器主触头闭合瞬间,待并发电极电压与系统电压间的瞬时相角差为零。
4、同步发电机并网应遵循的基本原则:①待并发电机频率与母线频率的差小于给定值,即滑差小于给定值②断路器主触头闭合瞬间,待并发电机与母线电压间的瞬时相角差小于给定值,即角差小于给定值③待并发电机电压与母线电压的幅值差小于给定值,即压差小于给定值。
5、为什么我国同步发电机并网时规定滑差周期不小于10s?答:滑差大,则滑差周期短;滑差小,则滑差周期长。
在有滑差的情况下,将机组投入电网,需经过一段加速或减速的过程,才能使机组与系统在频率上“同步”。
加速或减速力矩会对机组造成冲击。
显然,滑差越大,并列时的冲击就越大,因而应该严格限制并列时的滑差。
我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时,一般限制滑差周期在10s-16s之间。
电力系统自动化1. 概述电力系统自动化是指利用先进的信息技术和自动控制技术,对电力系统进行监控、调度、保护和控制的一种系统。
它通过自动化设备和系统,实现对电力系统的实时监测、分析和控制,提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
2. 自动化设备2.1 监测设备电力系统自动化中的监测设备主要包括电力监控终端、电能质量监测仪、温度传感器等。
电力监控终端可以实时采集电力系统的电压、电流、功率等参数,并通过通信网络将数据传输到监控中心,实现对电力系统的远程监测和分析。
电能质量监测仪用于监测电力系统中的电能质量问题,如电压波动、谐波等。
温度传感器用于监测电力设备的温度,以提前发现设备的异常情况。
2.2 调度设备电力系统自动化中的调度设备主要包括自动化调度系统和调度终端。
自动化调度系统是电力系统的核心控制系统,通过对电力系统的监测数据进行分析和处理,实现对电力系统的调度和控制。
调度终端则是调度员进行操作和监控的界面,提供了直观、方便的操作界面,使调度员能够实时了解电力系统的运行情况,并进行相应的控制和调度。
2.3 保护设备电力系统自动化中的保护设备主要包括故障检测装置、保护继电器、隔离开关等。
故障检测装置用于检测电力系统中的故障情况,如短路、过载等,以及对故障进行定位和切除。
保护继电器用于监测电力设备的状态,并在设备发生故障时进行保护动作,以保护设备的安全运行。
隔离开关用于切断电力系统中的故障区域,以避免故障扩大和影响其他设备的正常运行。
3. 自动化系统3.1 监控系统电力系统自动化的监控系统主要用于实时监测电力系统的运行状态,并提供相应的报警和告警功能。
监控系统可以显示电力系统的拓扑结构、设备状态、负荷情况等信息,并通过图形化界面向操作人员展示。
同时,监控系统还可以对电力系统的数据进行分析和处理,提供相应的数据报表和趋势分析,以帮助操作人员进行决策和调度。
3.2 调度系统电力系统自动化的调度系统主要用于对电力系统进行调度和控制。
电力系统自动化电力系统自动化是指利用先进的电力系统自动控制技术和信息通信技术,对电力系统进行实时监测、运行控制和故障处理的一种技术手段。
它通过自动化设备和系统的应用,提高电力系统的稳定性、可靠性和经济性,实现电力系统的自动化运行和管理。
一、电力系统自动化的概述电力系统自动化是电力行业发展的必然要求,它是电力系统发展到一定阶段的产物。
随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的快速增长,传统的人工操作已经无法满足电力系统运行的需求。
电力系统自动化的浮现,不仅提高了电力系统的运行效率和可靠性,还大大减少了人为因素对电力系统运行的影响。
二、电力系统自动化的主要内容1. 实时监测与数据采集:通过安装传感器和监测设备,对电力系统中的各项参数进行实时监测和数据采集,包括电压、电流、功率、频率等参数。
监测数据可以用于判断电力系统的运行状态,及时发现问题并采取措施进行处理。
2. 运行控制与调度:通过自动化控制设备和系统,对电力系统进行实时的运行控制和调度。
可以实现对发机电组、变电站、配电网等设备的远程控制和调节,保证电力系统的平稳运行。
3. 故障检测与处理:通过自动化设备和系统,对电力系统中的故障进行检测和处理。
一旦发现故障,系统可以自动切除故障部份,保证电力系统的其他部份正常运行,同时向操作人员发出警报,提醒其及时处理故障。
4. 信息管理与决策支持:通过信息通信技术,对电力系统中的各种信息进行管理和处理,为决策者提供准确的数据和信息,匡助其做出科学的决策。
可以实现对电力系统的运行情况、负荷变化、设备状态等进行实时监控和分析,为电力系统的规划和管理提供支持。
三、电力系统自动化的应用案例1. 智能电网:智能电网是电力系统自动化的重要应用领域之一。
通过智能电网技术,可以实现对电力系统的远程监控和控制,提高电力系统的稳定性和可靠性。
智能电网还可以实现对电力负荷的动态调节,根据负荷情况进行优化调度,提高电力系统的经济性。
2. 变电站自动化:变电站是电力系统中重要的组成部份,对电力系统的稳定运行起着关键作用。
电力系统自动化1. 概述电力系统自动化是指利用先进的信息技术和通信技术,对电力系统进行监测、控制、保护和管理的一种系统。
它通过自动化设备和软件系统,实现对电力系统的实时监测、故障检测与隔离、设备保护、负荷调度等功能,提高电力系统的可靠性、稳定性和经济性。
2. 自动化设备2.1 变电站自动化设备变电站自动化设备是电力系统自动化的重要组成部分,主要包括自动化终端设备、自动化控制设备和自动化保护设备。
自动化终端设备用于采集和传输变电站各种参数和状态信息,如电流、电压、温度等;自动化控制设备用于实现对变电站设备的远程控制和操作;自动化保护设备用于实现对变电站设备的故障检测和隔离。
2.2 发电厂自动化设备发电厂自动化设备主要包括自动化控制系统、自动化保护系统和自动化监测系统。
自动化控制系统用于实现对发电机组的启停、负荷调节和运行控制;自动化保护系统用于实现对发电机组设备的故障检测和隔离;自动化监测系统用于实时监测发电机组的运行状态和参数。
2.3 输电线路自动化设备输电线路自动化设备主要包括自动化监测设备、自动化保护设备和自动化控制设备。
自动化监测设备用于实时监测输电线路的电流、电压、温度等参数;自动化保护设备用于实现对输电线路设备的故障检测和隔离;自动化控制设备用于实现对输电线路的远程控制和操作。
3. 软件系统3.1 SCADA系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统是电力系统自动化中常用的软件系统,用于实现对电力系统的实时监测和控制。
SCADA系统通过采集和处理各种传感器和终端设备的数据,提供实时的数据显示、报警和控制功能,帮助运行人员及时发现和处理电力系统的异常情况。
3.2 EMS系统EMS(Energy Management System)系统是电力系统自动化中的关键软件系统,用于实现对电力系统的能量管理和调度。
EMS系统通过对电力系统的实时监测和分析,提供电力负荷预测、电力市场调度、电力供需平衡等功能,帮助运行人员合理安排电力资源,提高电力系统的经济性和可靠性。
电力系统自动化引言概述:电力系统自动化是指通过采用先进的电力设备、自动化控制技术和信息通信技术,实现对电力系统的监测、控制和管理的一种技术手段。
本文将从四个方面详细阐述电力系统自动化的内容。
一、电力系统自动化的概念与意义1.1 电力系统自动化的定义:电力系统自动化是指利用先进的技术手段对电力系统进行监测、控制和管理,实现电力生产、传输和分配的自动化过程。
1.2 电力系统自动化的意义:提高电力系统的可靠性和稳定性,降低运行成本,提高电能利用效率,满足日益增长的电力需求,推动电力行业的可持续发展。
二、电力系统自动化的基本组成2.1 电力设备:包括发机电、变压器、开关设备等,这些设备通过传感器和执行器与自动化系统进行信息交互和控制操作。
2.2 自动化控制技术:包括自动化控制算法、控制器、调度系统等,通过对电力设备的监测和控制,实现对电力系统的自动化管理。
2.3 信息通信技术:包括通信网络、数据采集与传输技术等,通过实时获取和传输电力系统的信息,为自动化控制提供数据支持。
三、电力系统自动化的关键技术3.1 远动技术:通过远程监测和控制设备,实现对电力系统的远程操作和管理。
3.2 自动化调度技术:通过自动化调度系统,实现对电力系统的经济调度和优化运行。
3.3 智能感知技术:通过传感器和智能装置,实现对电力设备和电力系统状态的实时感知和监测。
四、电力系统自动化的应用领域4.1 发电厂自动化:通过自动化控制技术,实现对发电设备和发电过程的自动化管理,提高发电效率和可靠性。
4.2 输电路线自动化:通过自动化控制技术,实现对输电路线的远程监测和控制,提高输电效率和稳定性。
4.3 配电网自动化:通过自动化控制技术,实现对配电设备和配电过程的自动化管理,提高配电效率和可靠性。
总结:电力系统自动化是电力行业发展的重要趋势,它能够提高电力系统的可靠性、稳定性和经济性,实现对电力系统的智能化管理。
随着科技的不断进步,电力系统自动化将在未来发挥更加重要的作用,推动电力行业的可持续发展。
电力系统自动化技术介绍1. 概述电力系统自动化技术是指利用计算机、通信、控制和信息处理等现代科学技术手段,对电力系统进行监测、控制和管理的一种技术。
它通过自动化设备和系统,实现对电力系统的运行状态、负荷变化、设备故障等进行实时监测和分析,并能根据需要自动调整各种参数,以提高电力系统的安全性、可靠性和经济性。
2. 自动化设备及其应用2.1 监测设备监测设备是电力系统自动化的基础,它能够实时采集电力系统中各种参数的数据,并将其传输给上位机进行处理。
常见的监测设备包括智能感应器、数字式保护装置和数据采集终端等。
智能感应器能够实时监测线路电流、电压等参数,并将数据传输给上位机;数字式保护装置则可以对电力设备进行故障检测和保护操作;数据采集终端则可以将各个子站中的数据汇总并传输给上位机。
2.2 控制设备控制设备是用于对电力系统进行控制和调节的设备,包括自动化开关、电力调度控制系统和远动装置等。
自动化开关能够根据电力系统的运行状态和需求,自动进行开关操作,以实现对电力设备的远程控制;电力调度控制系统是用于对电力系统进行全面监测、运行管理和调度的综合性系统;远动装置则可以实现对电力设备的遥控操作。
2.3 信息处理设备信息处理设备是用于对采集到的数据进行处理和分析的设备,包括数据存储服务器、数据处理软件和决策支持系统等。
数据存储服务器能够将采集到的数据进行存储,并提供给其他设备进行使用;数据处理软件则可以对采集到的数据进行分析和计算,以得出相关指标和结论;决策支持系统能够根据分析结果,为运行人员提供决策支持。
3. 自动化技术在电力系统中的应用3.1 运行监测与管理自动化技术可以实时监测电力系统中各种参数,并将其反馈给运行人员。
通过监测与管理系统,运行人员可以及时了解电网负荷情况、设备状态、故障信息等,以便及时采取措施进行调整和处理。
同时,自动化技术还可以对电力系统进行故障诊断和分析,提供故障处理建议。
3.2 负荷调度与优化自动化技术可以根据电力系统的负荷变化情况,自动调整各个发电机组的出力,并合理分配负荷。
电力系统自动化一、概述电力系统自动化是指利用先进的电力信息技术和自动控制技术,对电力系统进行监测、控制、保护、运行管理和优化调度等工作的过程。
它通过自动化设备和系统的应用,实现电力系统的高效运行和安全稳定。
二、监测与测量1. 监测系统:建立完善的电力系统监测系统,包括实时数据采集、数据传输、数据处理和数据存储等功能。
通过监测系统,可以实时获取电力系统的运行状态、负荷情况、电压电流等参数信息。
2. 测量设备:使用先进的测量设备,如电能表、电压互感器、电流互感器等,对电力系统的各项参数进行准确测量。
同时,确保测量设备的精度和可靠性。
三、控制与保护1. 自动控制系统:建立自动化控制系统,实现对电力系统的自动控制和调节。
通过控制系统,可以实现电力系统的负荷调节、电压调节、频率控制等功能,确保电力系统的稳定运行。
2. 保护系统:建立可靠的电力系统保护系统,对电力系统进行过电流、过压、欠频、过频等异常情况的保护。
保护系统能够及时切除故障设备,保护电力系统的安全运行。
四、运行管理与优化调度1. 运行管理系统:建立电力系统的运行管理系统,实现对电力系统运行状态的监控和管理。
通过运行管理系统,可以实时获取电力系统的运行数据、故障信息等,提供决策支持。
2. 优化调度系统:建立电力系统的优化调度系统,通过对电力系统的负荷、发机电组等进行优化调度,实现电力系统的经济运行和能源利用效率的最大化。
五、安全保障1. 安全监控系统:建立电力系统的安全监控系统,实现对电力系统的安全状态的监测和预警。
通过安全监控系统,可以及时发现电力系统的安全隐患,并采取相应的措施进行处理。
2. 安全管理措施:制定完善的电力系统安全管理措施,包括设备维护保养、操作规程、应急预案等。
确保电力系统的安全运行,防止事故的发生。
六、创新与发展1. 技术创新:积极引进和应用先进的电力系统自动化技术,不断提升电力系统的自动化水平。
同时,加强科研和开辟,推动电力系统自动化技术的创新和发展。
绪论1、了解电力系统自动化的重要性。
①被控对象复杂而庞大。
②被控参数很多。
③干扰严重。
2、掌握电力系统自动化的基本内容。
在跨地区的电力系统形成后,必须建立一个机构对电力系统的运行进行统一管理和指挥,合理调度电力系统中各发电厂的出力并及时综合处理影响整个电力系统正常运行的事故和异常情况,这个机构称为电力系统调度中心。
①按运行管理的区域划分:☞电网调度自动化☞发电厂自动化(火电厂自动化、水电厂自动化)☞变电站自动化☞配电网自动化。
②从电力系统自动控制的角度划分:☞电力系统频率和有功功率控制☞电力系统电压和无功功率控制☞发电机同步并列的原理。
第1章发电机的自动并列1、掌握并列操作的概念及对并列操作的要求。
☞并列的概念:将一台发电机投入电力系统并列运行的操作,称并列操作。
发电机的并列操作又称为“并车”、“并网”、“同期”。
☞对并列操作的基本要求:①并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能的小,其瞬时最大值不宜超过1~2倍的额定电流。
②发电机组并入电网后,应能迅速进入同步运行状态,进入同步运行的暂态过程要短,以减少对电力系统的扰动。
2、掌握并列操作的两种方式及各自的特点。
☞并列操作的两种方式:准同期并列(一般采用)、自同期并列(很少采用)。
☞准同期并列的概念:发电机在并列合闸前已励磁,当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小接近相等时,将发电机断路器合闸,完成并列操作,这种方式称为准同期。
☞自同期并列概念:将一台未加励磁的发电机组升速到接近于电网频率,在滑差角频率不超过允许值,机组的加速度小于某一给定值的条件下,先合并列断路器QF,接着合励磁开关,给转子加励磁电流,在发电机电势逐步增长的过程中,由电力系统将并列机组拉入同步运行。
优点:操作简单,并列迅速,易于实现自动化。
缺点: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电压瞬时下降。
适用:只有在电力系统事故、频率降低时使用。
自同期并列不能用于两个系统之间的并列,也不用于汽轮发电机组。
3、掌握准同期并列的三个理想条件,了解并列误差对并列的影响。
☞(1) fG=fX:待并发电机频率与系统频率相等,即滑差(频差)为零;(2) UG=UX:待并发电机电压与系统电压的幅值相等,即压差为零;(3)δe=0:断路器主触头闭合瞬间,待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。
?☞①电压幅值差对并列的影响:产生的冲击电流,在只存在电压差的情况下,并列机组产生的冲击电流主要为无功冲击电流。
冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响,由于定子绕组端部的机械强度最弱,所以须特别注意对它所造成的危害,必须限制冲击电流。
②合闸相角差对并列的影响:当相角差较小时,冲击电流主要为有功电流分量。
说明合闸后发电机立刻向电网输出有功功率,使机组联轴受到突然冲击,这对机组和电网运行都是不利的。
③合闸频率差对并列的影响:在有滑差的情况下,将机组投入电网,需经过一段加速或减速的过程,才能使机组与系统在频率上“同步”。
加速或减速力矩会对机组造成冲击。
(滑差越大,并列时的冲击就越大,因而应该严格限制并列时的滑差。
)4、掌握自动准同期装置的组成及各组成部分的任务。
☞自动准同期装置的组成①频差控制单元;检测UG与UX间的滑差角频率,且调节发电机转速,使发电机电压的频率接近于系统频率。
②电压差控制单元;检测UG与UX间的电压差,且调节发电机电压UG ,使它与UX间的电压差小于规定值。
③合闸信号控制单元;检测并列条件,当待并机组的频率和电压都满足并列条件时,控制单元就选择合适的时间(恒定越前时间)发出合闸信号,使并列断路器的主触头接通时,相角差为零。
?5、了解模拟式准同期装置的工作原理。
模拟式并列装置为简化电路,在一个滑差周期Ts时间内,把ωs假设为恒定。
数字式并列装置可以克服这一假设的局限性,采用较为精确的公式,按照δe当时的变化规律,选择最佳的越前时间发出合闸信号,可以缩短并列操作的过程,提高了自动并列装置的技术性能和运行可靠性。
数字式并列装置由硬件和软件组成。
?6、了解数字式准同期装置的工作原理。
第2章同步发电机励磁自动控制系统?1、理解电力系统无功功率控制的必要性;☞发电机是系统中主要的无功电源。
为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求“合理控制”电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。
?2、掌握同步发电机励磁系统的任务;①控制发电机端电压:在发电机不经升压直接向用户供电的简单系统中,若供电线路不长,线路上电压损耗不大,单靠调节发电机的励磁来控制发电机的端电压就能满足负荷对电压质量的要求。
②合理分配并联运行发电机间的无功功率:发电机是系统中主要的无功电源。
为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求“合理控制”电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。
“合理控制”的含义:(1)每台发电机发出的无功功率数量要合理;(2)当系统电压变化时,每台发电机输出的无功功率要随之自动调节,而且调节量要合理。
③提高同步发电机并联运行的稳定性④改善电力系统的运行条件:当电力系统由于种种原因,出现短时低电压时,发电机的励磁自动控制系统可发挥其调节功能,即大幅度地快速增加励磁电流以提高系统电压来改善系统运行条件。
⑤防止水轮发电机过电压:水轮发电机在因系统故障被切除或突然甩负荷时,一方面由于水轮发电机组的机械转动惯量很大,另一方面为了引水管道的安全,不能迅速关闭水轮机的导水叶,致使发电机的转速急剧上升。
如果不采取措施迅速降低发电机的励磁电流,则发电机感应电势有可能升高到危及定子绕组绝缘的程度。
因此要求励磁自动控制系统能实现强行减磁功能。
?3、掌握同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。
☞同步发电机励磁控制系统的组成:①励磁功率单元(励磁功率单元向同步发电机提供直流电流。
)②励磁调节器(检测和综合系统运行状态的信息,经相应处理后,产生控制信号,控制励磁功率单元,以得到所要求的发电机励磁电流。
)4、了解各种类型励磁功率单元的特点(即交、直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围)。
☞直流励磁机励磁系统按励磁机励磁方式不同分:自励式直流励磁机励磁系统、他励式直流励磁机励磁系统☞交流励磁机励磁功率单元的组成:交流励磁机(与发电机同轴)、硅整流器5、了解励磁系统中转子磁场的建立和灭磁的作用及原理。
☞磁场的建立:在外部事故情况下,需要发电机转子磁场能迅速增强,达到尽可能高的数值,以弥补无功功率的缺额。
两个指标:①强励顶值:转子励磁电压的最大值(1.8~2倍额定电流)②响应比:磁场建立的速度☞灭磁:当转子磁场已经建立起来后,如果由于某种原因(发电机绕组内部故障等)需要强迫发电机立即退出工作,在断开发电机断路器的同时,必须使转子磁场尽快的消失,否则转子磁场内存储的大量能量迅速消释,会使电机内产生危险的过电压。
6、掌握自动励磁调节器的基本原理,了解励磁调节器静态特性的合成;掌握同步发电机励磁调节器静态特性的调整,了解自动励磁调节器的辅助控制。
☞自动励磁调节器的基本原理:励磁调节装置(自动励磁调节器)是一个闭环比例调节器。
输入量:发电机电压UG;输出量:励磁机的励磁电流或是转子电流,通称为IAVR。
☞同步发电机励磁调节器静态特性的调整:对同步发电机电压调节特性进行调整的目标,主要是为了满足运行方面的要求:①保证并列运行发电机组间无功功率的合理分配(通过调整各发电机的调差系数,使其相等即可实现);②保证发电机能平稳地投入和退出运行,而不发生冲击现象。
(通过上下平移发电机调节特性曲线即可实现)7、了解励磁控制系统的动态特性的分析方法。
第3章电力系统频率及有功功率的自动调节1、了解电力系统频率及有功功率控制的必要性。
☞电力系统频率控制的必要性:1)频率对电力用户的影响①电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化②电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能,频率过低时有些设备甚至无法工作。
③电力系统频率降低会使电动机的转速和输出功率降低,导致其所带动机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常运行。
2)频率对电力系统的影响①频率下降时,汽轮机叶片的振动会变大,轻则影响使用寿命,重则可能产生裂纹。
②频率下降到47~48HZ时,由异步电功机驱动的送风机等火电厂厂用机械的出力随之下降,使火电厂锅炉和汽轮机的出力随之下降,从而使火电厂发电机发出的有功功率下降,这种趋势如果不能及时制止,就会出现频率雪崩,会造成大面积停电,甚至使整个系统瓦解。
③在核电厂中,反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。
当频率降到一定数值时,冷却介质泵即自动跳开,使反应堆停止运行。
④电力系统频率下降时,异步电动机和变压器的励磁电流增加,使异步电动机和变压器的无功消耗增加,引起系统电压下降。
如果电力系统原来的电压水平偏低,在频率下降到一定值时可能出现电压快速而不断地下降,出现电压雪崩,会造成大面积停电,甚至使系统瓦解。
☞电力系统有功功率控制的必要性:①维持电力系统频率在允许范围之内②提高电力系统运行的经济性③保证联合电力系统的协调运行2、掌握电力系统负荷的功率频率特性,理解负荷频率调节效应系数的含义;掌握发电机组的功率频率特性,理解调差特性与有功功率分配的关系,掌握调速器的失灵区对调节特性的影响;掌握电力系统的频率特性,理解电力系统功率频率特性系数的含义,掌握一次调频与二次调频的概念及特点。
☞负荷的功率—频率特性定义:当系统频率变化时,整个系统的有功负荷也要随着改变,即Pl=F(f),这种有功负荷随频率而改变的特性称为负荷的功率—频率特性,即负荷的静态频率特性。
☞当系统内机组的输入功率和负荷功率间失去平衡时,系统负荷也参与了调节作用,这种特性有利于系统中有功功率在另一频率下重新平衡。
这种现象称为负荷的频率调节效应。
通常用负荷的频率调节效应系数KL﹡来衡量负荷调节效应的大小。
☞发电机组的功率—频率特性:通常把由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的功率—频率特性或调节特性。
发电机组的功率—频率特性取决于调速系统的特性。
☞调差特性与有功功率分配的关系:当发电机组的功率增量用各自的标么值表示时,发电机组间的功率分配与机组的调差系数成反比,与单位调节功率成正比。
☞调速器的失灵区对调节特性的影响:由于调速器的频率调节特性是条带子,因此会导致各并联运行的发电机组间有功功率的分配产生误差。
①△PW*与失灵度成正比,而与调差系数成反比。
②不灵敏区的存在虽然会引起一定的功率误差或频率误差。
但是,不灵敏区不能太小或完全没有。
☞电力系统的频率特性:电力系统主要由发电机组、输电网络及负荷组成,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是电力系统频率的稳定运行点。