(完整版)《电力系统自动化》变电站自动化系统

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。

第1章发电机的自动并列1什么叫并列操作,简述同步发电机并列时应遵循的两条基本原则。

将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。

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、并列操作有哪两种方式?它们是如何实现的?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)3、什么是准同期的恒定越前时间?它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定?恒定越前时间由于越前时间只需按断路器的合闸时间(准同期装置的动作时间可忽略)进行整定，整定值和滑差及压差无关，故称其为“恒定越前时间”。

(-)准同期并列的条件:①频率fG=fX②幅值UG=UX③相角差Se≠04、自动准同期装置由哪三个控制单元组成?它们各自的主要任务是什么?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。

3、什么是准同期的恒定越前时间?它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定?5、何谓滑差、滑差周期?与相角差δ有什么关系?课本第六页第2章同步发电机励磁自动控制系统1、同步发电机励磁控制系统的主要任务有哪些?电压控制控制无功功率的分配提高发电机并联运行的稳定性提高电力系统的运行条件水轮发电机组要求强行减磁2、叙述同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。

励磁功率单元向同步发电机提供直流电流励磁调节器的主要功能: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3、简述交直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围。

电力系统自动化_华北电力大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.直流励磁机系统的励磁方式可以分为（）型和他励型两种励磁方式参考答案:自励2.远程自动抄表计费系统的构成主要包括：智能电度表、抄表采集器、抄表集中器和中央服务器参考答案:正确3.在最大励磁限制器中，不同励磁电压时最大励磁的允许时间是相同的参考答案:错误4.有载调压变压器分接头调压时，本身并不产生无功功率，因此，当系统无功不足时，可以用有载调压来提高全系统的电压水平。

参考答案:错误5.智能电网特点主要有：（）、自愈、兼容、经济、集成和优化参考答案:坚强6.（）调式消弧线圈在正常运行时，计算出目标补偿电流，处于远离谐振的位置；当发生单相接地故障后，快速调整至谐振状态，产生补偿电流；当故障消失后，重新将消弧线圈恢复到远离谐振的位置参考答案:随7.自动低频减负荷装置分为两组：基本轮和特殊轮。

其中，（）轮为快速动作，用以抑制频率下降参考答案:基本8.只要发电机励磁电流超过“过热限制值”，励磁调节器就会启动一个（）积分器参考答案:过热9.为了保证发电机转子发热的安全，励磁系统过励时间（）超过规定值参考答案:不10.在变电站采用补偿电容器进行调压时，可以改变无功分布，但是，不能弥补系统无功不足的问题参考答案:错误11.为了满足电力系统稳定性的要求，大容量发电机的励磁系统必须具有高起始响应的性能，高值励磁电压将会危及励磁机及发电机的安全，为此设置了最大励磁限制器。

参考答案:错误12.同步发电机可以在电压/频率比大于1.1的状态下长期稳定运行参考答案:错误13.在事故初期，延缓切除负荷功率对于延缓频率下降过程是有利的参考答案:错误14.IEC 61850-6定义了一种基于XML技术的ACSI，用于描述变电站自动化系统和一次开关之间的关系以及智能电子设备（IED)的配置情况参考答案:错误15.某配电网采用中性点不接地方式，当发生单相接地故障时，零序电压和零序电流具有一定的特征，故障线路的零序电流与正常线路的零序电流相位相同。

变电站自动化系统论文一、引言变电站自动化系统是电力系统中的重要组成部分，它通过引入先进的控制和监测技术，实现对变电站设备的自动化操作和远程监控，提高了电力系统的安全性、可靠性和经济性。

本论文旨在对变电站自动化系统的原理、技术和应用进行深入研究和分析，以期为电力系统的运行和管理提供参考和借鉴。

二、变电站自动化系统概述1. 变电站自动化系统的定义和作用变电站自动化系统是指利用先进的控制、监测和通信技术，对变电站设备进行自动化操作和远程监控的系统。

它通过实时采集和处理变电站设备的运行数据，实现对设备状态、参数和运行情况的监测和分析，从而提高变电站的运行效率和可靠性。

2. 变电站自动化系统的组成和功能变电站自动化系统由监控与控制子系统、通信子系统、保护与自动化装置子系统以及辅助设备子系统等组成。

其中，监控与控制子系统负责实时监测和控制变电站设备；通信子系统实现变电站与上级调度中心之间的数据传输和通信；保护与自动化装置子系统负责对设备进行保护和自动化操作；辅助设备子系统包括配电柜、电源和机柜等，为整个系统提供支持和保障。

三、变电站自动化系统的原理和技术1. 变电站自动化系统的原理变电站自动化系统的原理是基于先进的控制和监测技术，通过实时采集和处理变电站设备的运行数据，实现对设备状态、参数和运行情况的监测和分析，并根据预设的规则和策略，自动进行控制和调整，从而实现对变电站设备的自动化操作和远程监控。

2. 变电站自动化系统的关键技术（1）数据采集与处理技术：利用传感器和数据采集装置，实时采集变电站设备的运行数据，并通过数据处理和分析，提取有用的信息和指标。

（2）通信技术：利用现代通信技术，实现变电站与上级调度中心之间的数据传输和通信，确保及时准确地传递设备状态和运行信息。

（3）控制技术：采用先进的控制算法和策略，实现对变电站设备的自动化控制和调整，确保设备的安全可靠运行。

（4）人机界面技术：通过人机界面软件和设备，实现人员对变电站自动化系统的监控和操作，提供直观、友好的操作界面和功能。

变电站自动化系统引言概述：变电站自动化系统是一种基于现代信息技术的电力系统自动化管理系统。

它通过采集、传输、处理和控制电力系统中的各种信息，实现对电力系统的自动化监控、保护和控制。

本文将从五个大点来详细阐述变电站自动化系统的相关内容。

正文内容：1. 变电站自动化系统的基本概念和组成1.1 变电站自动化系统的定义和目标1.2 变电站自动化系统的组成部份1.2.1 采集和传输设备1.2.2 数据处理和控制设备1.2.3 监控和操作界面2. 变电站自动化系统的功能和作用2.1 监测和控制功能2.1.1 实时监测电力系统的运行状态2.1.2 实时控制电力系统的运行参数2.2 保护和安全功能2.2.1 实时监测电力系统的故障和异常情况2.2.2 快速响应并采取保护措施2.3 数据管理和分析功能2.3.1 数据采集和存储2.3.2 数据分析和报表生成3. 变电站自动化系统的优势和应用3.1 提高电力系统的安全性和可靠性3.2 提高电力系统的运行效率3.3 降低运维成本和人力资源投入3.4 适应电力系统的发展和扩容需求4. 变电站自动化系统的发展趋势4.1 信息技术的不断进步和应用4.2 智能化和网络化的发展方向4.3 大数据和人工智能的应用前景5. 变电站自动化系统的挑战和解决方案5.1 安全和可靠性的保障5.2 数据采集和处理的高效性5.3 系统集成和升级的难题总结：变电站自动化系统作为一种基于现代信息技术的电力系统自动化管理系统，具有监测和控制、保护和安全、数据管理和分析等功能。

它能够提高电力系统的安全性和可靠性，提高运行效率，降低运维成本。

随着信息技术的不断进步，变电站自动化系统的发展趋势将朝着智能化、网络化、大数据和人工智能的方向发展。

然而，变电站自动化系统也面临着安全和可靠性、数据采集和处理、系统集成和升级等方面的挑战，需要寻觅相应的解决方案。

第1章 发电机的自动并列1什么叫并列操作，简述同步发电机并列时应遵循的两条基本原则。

将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。

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、并列操作有哪两种方式它们是如何实现的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）3、什么是准同期的恒定越前时间它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定（－）准同期并列的条件：①频率 fG=fX ②幅值 UG=UX ③相角差 δe ≠ 04、自动准同期装置由哪三个控制单元组成它们各自的主要任务是什么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。

3、什么是准同期的恒定越前时间它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定恒定越前时间 由于越前时间只需按断路器的合闸时间(准同期装置的动作时间可忽略)进行整定，整定值和滑差及压差无关，故称其为“恒定越前时间”。

5、何谓滑差、滑差周期与相角差δ有什么关系频差fS ： fS ＝fG-fX滑差ωs:电角速度之差称为滑差角速度S S G X G 2)(2f f f s ππωωω=-=-= 滑差周期：S 12f T s s ==ωπ计算：第2章 同步发电机励磁自动控制系统1、同步发电机励磁控制系统的主要任务有哪些电压控制 控制无功功率的分配 提高发电机并联运行的稳定性提高电力系统的运行条件 水轮发电机组要求强行减磁2、叙述同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。

第一章一、并列操作的概念一台发电机组在投入电网运行之前，它的电压u G与电网电压u s往往不等，需要对发电机进行一系列适当的操作，使发电机满足一定条件后再投人电网，这系列操作称为并列操作，又称为同期。

二、同步发电机组并列操作时遵循如下的原则:(1)断路器合闸时的冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过 1~2倍的额定电流。

(2)发电机组并人电网后，应能迅速进人同步运行状态，其暂态过程要短，以减小对电力系统的扰动。

如果并列操作错误，有可能带来如下严重后果:(1) 产生巨大的冲击电流，甚至大于机端短路电流。

(2) 引起系统电压严重下降。

(3)使电力系统发生振荡以致使系统瓦解。

三、什么同期点无论是发电机投入电网还是两个电网互联，最终都是通过某个断路器实现并列操作，这个断路器就称为同期断路器或者同期点。

四、同步发电机的并列操作可分为准同期并列和自同期并列两种。

1.自同期并列自同期并列就是先将励磁绕组经过一个电阻短路，在不加励磁的情况下，原动机带动发电机转子旋转。

当待并发电机转子转速与系统频率接近时，合上同期断路器，紧接着加上励磁，利用原动机的转矩与同步转矩互相作用，将发电机拉入同步。

自同期并列的优点是并列过程中不存在调整发电机电压幅值、相位的问题，并列时间短且操作简单，在系统电压和频率降低的情况下，仍有可能将发电机并入系统。

自同期并列的缺点是发电机未经励磁，并列时会从系统中吸收无功而造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。

2、准同期并列准同期并列就是发电机在并列合闸前已加励磁，通过调节发电机的转速和励磁，使发电机电压的相位、频率、幅值分别与并列点系统的电压、相位、频率、幅值相接近，然后将闭合同期断路器，完成并列操作。

准同期并列的优点是开列时冲击电流小，不会引起系统电压降低。

准同期并列的缺点是并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂，如果合闸时刻不准确，可能造成严重的后果。

变电站自动化系统概述随着电力系统的不断发展和智能化的需求，变电站自动化系统作为电力系统自动化的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。

本文将对变电站自动化系统进行概述，包括其定义、功能、组成、发展趋势等方面的内容。

一、定义变电站自动化系统是指利用先进的信息技术、通信技术和控制技术，对变电站的监控、保护、测控、调度等功能进行自动化实现的系统。

通过对变电站设备和电力系统运行状态的实时监测和控制，提高了电力系统的安全性、可靠性和经济性。

二、功能1. 监控功能：实时监测变电站设备的运行状态，包括电压、电流、功率等参数，及时发现异常情况并进行处理。

2. 保护功能：对变电站设备进行过电流、过压、短路等故障的检测和保护，确保设备和人员的安全。

3. 测控功能：对变电站设备进行远程测量和控制，实现对设备的远程调节和操作。

4. 调度功能：根据电力系统的负荷情况和运行需求，对变电站设备进行调度和控制，保障电力系统的稳定运行。

三、组成1. 监控系统：包括监控中心和监控终端，用于实时监测变电站设备的运行状态和参数。

2. 保护系统：包括保护装置和保护控制器，用于对变电站设备进行故障检测和保护。

3. 控制系统：包括控制装置和控制终端，用于对变电站设备进行远程控制和调节。

4. 通信系统：包括数据传输设备和通信网络，用于实现各个子系统之间的数据传输和通信。

四、发展趋势1. 智能化：随着人工智能和大数据技术的发展，变电站自动化系统将更加智能化，实现对电力系统的智能监控和管理。

2. 网络化：随着通信技术的进步，变电站自动化系统将更加网络化，实现对变电站设备的远程监控和控制。

3. 集成化：随着信息技术的融合，变电站自动化系统将更加集成化，实现对各个子系统的集中管理和控制。

4. 安全性：随着网络安全的重视，变电站自动化系统将更加注重安全性，加强系统的安全防护和监控。

总结而言，变电站自动化系统作为电力系统自动化的重要组成部分，发挥着至关重要的作用。

■■■■■■■■■课程教学大纲PowerSystemAutomation课程编号：130201021学时：32学分：2.0适用对象：电气工程及其自动化专业先修课程：电力系统分析，自动控制原理，电力电子技术等一、课程的性质和任务（四号黑体加粗，描述文字用四号小宋体（下同））本课程是电气工程及其自动化专业一门学科方向类必修课程。

电力系统自动化是保证电力系统安全、优质、经济运行的综合性技术，涉及电力系统运行理论、自动控制理论、计算机控制技术、网络通信技术等多方面的知识，包括发电机励磁自动控制、发电厂自动化、电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化等，是自动控制技术、信息技术在电力系统中的应用，已经成为电气工程类专业学生必备的专业知识之一。

该课程可以支撑电气工程及其自动化专业毕业要求2（问题分析）、3（设计／开发解决方案）、4（研究）的达成。

本课程的主要任务是：1、使学生对电力系统相关问题形成较为系统的认识和理解；2、使学生掌握发电机自动励磁控制的基本原理和方法，深入了解发电机同步并列的条件与过程，以及自动准同期装置的工作原理，分析在电力系统运行过程中不满足并列条件对电网产生何种影响，为分析复杂工程问题奠定基础。

3、使学生了解电力系统频率调整及电压调整的基本问题，掌握电力系统功频特性、自动发电控制、经济调度的原理和方法，掌握电力系统电压控制措施，为进一步分析和研究电力系统运行问题打下良好的基础；4、使学生掌握电力系统自动化的基本工作原理、装置的调试方法以及装置的设计方法，并且学习自动装置对电力系统运行影响的分析方法，为设计、研发电力系统自动控制装置和解决电力系统复杂运行工程问题奠定基础。

二、教学目的与要求本课程的教学目的是使学生掌握电力系统自动化的基本知识，熟悉电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题，训练和培养学生独立思考、解决电力系统实际复杂工程问题的能力。

具体要求如下：1、掌握发电机同步并列的条件，以及自动准同期装置的工作原理。