电力系统自动装置

1 明确系统的设计任务和要求
2 多个系统设计方案比较和选择
3单元电路设计、参数计算、元器件选择
4 单元电路及系统的计算机仿真
6 系统组装和调试
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5 原理图和线路板图的绘制
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理
一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
1、明确系统的设计任务和要求 •了解系统的性能、指标、内容及技术要求 •关键技术指标要量化
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择
（3）元器件的选择 电阻
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择 （3）元器件的选择
（3）分块调试 （4）系统联调
6、排除故障方法 （1）信号跟踪法 （2）对分法 （3）电容旁路法 （4）开环测试法 （5）对比替代法
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理
二、 电力系统自动装置和系统的电磁兼容技术
我国电力系统强制规定：安装在变电站的继电保护装置和自 动装置等必须满足快速瞬变干扰试验、脉冲群干扰试验、静电放 电试验和辐射电磁场骚扰试验等多项电磁兼容检测
1882年到现在，120多年过去了。
作用越来越重要了 系统规模越来越大了 新装备和新技术的使用越来越多了 垄断下的机制和规范逐步不存在了
但是,大停电故障越来越多了
一个脆弱的庞然大物!
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保守如此，脆弱依然
上个世纪60年代进入大电网互联 时代后，大停电事故频繁发生。
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 二、 电力系统自动装置和系统的电磁兼容技术
• 参考成熟的先进电路
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理
一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择 （2）电路参数计算
❖理解掌握电路工作原理 ❖正确应用计算方法 放大电路的增益 滤波器中各元件参数 振荡器中各元件数值和频率
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美加大停电，就发生在昨天
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电力系统的能力
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电力系统的过程+能力
电磁暂态
Electromagnetic Switching Transient
暂态稳定
Transient stability（angle and voltage）
系统运行
Power system operation
•各项设计内容和技术要求落实到设计文档
案例：稳压电源的设计
1、额定指标：功率、电压、电流范围和工作条件（温度、湿度） 2、质量指标：电压稳定度（负载不变时输入变化导致输出变化）
负载稳定度（负载变化时输出电压的变化） 电源内阻 （输入电压不变时电压与电流变化之比） 纹波电压 （叠加在输出电压上的交流分量） 3、保护和经济技术指标：过流、过压、过热保护、效率、功率因数 等
2同步发电机励磁控制系统
3电力系统频率及有功功率调节
4变电站综合自动化
5电力系统调度自动化
6配电网自动化系统与远程抄表 7智能电网与智能变电站
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8 电力系统自动装置和系统的 软硬件原理
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
应用系统的电磁兼容方案
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理
一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
2、多个设计方案的比较和选择
• 任务分解,构建单元电路
• 方案选择的重要任务是针对系 统的任务要求和条件完成系统的 功能设计，使设计方案达到设计 合理、可靠、功能齐全、技术先 进和性价比高。
小扰动稳定 Small signal stability
长期电压稳定 Long term voltage stability
0.001 0.01
继电保护范围 局部功能
0.1
1
10
100
1000 Sec.
协调
系统功能
自动装置范围 自动化系统范围
人员操作范围
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课程涉及的内容
1同步发电机的自动准同期并列
案例：稳压电源的设计 开关电源？ 线性电源？集成电源？
单元电路的分解
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择 （1）单元电路的设计
• 明确各单元电路的任务 • 拟订出单元电路的性能指标
• 确定前后级电路的关系
二极管
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择 （3）元器件的选择
三极管
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理
一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
4、单元电路的计算机仿真
电容
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择 （3）元器件的选择
电感
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择 （3）元器件的选择
第一章 概述
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本课程使同学们对电力系统 自动化及其基本问题有一个基 础性的了解。
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中国电力系统及其互联运行（现状）
世界最大的同步互联电网
西电东送、三峡核心
南直北交、链式同步
东北
新疆 西藏
西北
华北
山东 华东
川渝 南方
华中
福建
台湾
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电力系统：可怕的超级大系统
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
5、绘制单元电路的电路原理图和线路板图
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第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理
一、 电力系统自动装置和系统的设计方法
5、系统组装和调试
（1）通电前检查
（2）通电检查