电力系统自动装置原理知识点[文]
1. 电力系统自动装置的定义
电力系统自动装置是指一种通过自动化技术对电力系统进行监测、控制和保护的装置。它能够对电力系统的电源、传输电网、电力负荷等进行监测，及时发现和处理电力系统中
出现的故障或异常情况，确保电力系统的稳定运行。
(1) 监测：对电力系统中的电源、输电线路、变电站和电力负荷等进行实时监测和数
据采集，获取电力系统的电量、电压、电流、频率等参数。
(2) 控制：通过电力系统自动装置对电力系统进行控制，如对输电线路的电压、电流、电力因数进行调节、将备用电源接入电网、调节并控制电力负荷。
(3) 保护：对电力系统中的设备和电力负荷进行保护，如对输电线路、变电站和电力
设备进行过载保护、短路保护、地闸保护等。
(1) 发电厂自动装置：发电厂自动装置主要负责发电机的控制、保护和监测等任务，
包括电机启动、电压调节、频率调节、过载保护、欠电压保护等。
(3) 输电线路自动装置：输电线路自动装置主要负责对电力系统输电线路的监测、保
护和控制，如输电线路的电流、电压、功率、电力因数调节和无功补偿等。
(1) 自动化程度高：采用电力系统自动装置能够实现电力系统的自动化控制和保护，
提高电力系统的运行效率和稳定性。
(2) 操作简便：电力系统自动装置具有易于操作和维护的特点，方便电力工程师的日
常工作和维护。
(3) 节省能源：电力系统自动装置能够对电力系统的参数进行自动化调节，合理分配
电力资源和负荷，节约电力资源和能源。
6. 总结
电力系统自动装置是一种重要的电力系统控制、保护和监测装置，能够通过自动化技
术实现电力系统的自动化控制和保护，提高电力系统的稳定性和运行效率。电力系统自动
装置具有自动化程度高、操作简便、节省能源、提高电力系统可靠性和稳定性等优点，是
电力系统不可或缺的核心设备之一。
2、现场总线系统中路由器的功能：主要起到路由、中继、数据交换等功能。 3、发电机并列的理想条件：W G=W X或f G=f x （频率相等）；U G=U X （电压幅值相等）；6 e=0 （相角差为零） 4、同步发电机的并列方法：准同期并列、自同期并列。 5、脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息：电压幅值差、频率差以及相角差随时间变化的规律。 6、准同期并列装置主要组成：频率差控制单元、电压差控制单元、合闸信号控制单元。 7、同步发电机的准同期并列装置按自动化程度分为：半自动并列装置、自动并列装置。 8、同步发电机的励磁系统组成：励磁功率单元、励磁调节器。 9、直流励磁机励磁系统按励磁机励磁绕组供电方式的不同分为：自励式、他励式。 10、按照电压调节的原理来划分，电压调节可分为：反馈型、补偿型。 11、励磁控制系统动态特性指标：上升时间y、超调量。p、调整时间ts. 12、系统频率f和发电机转速n的关系：f=pn/60（p发电机极对数，n机组每分钟转数） 13、负荷的频率调节效应系数：阮*=工n i=1ia i fi T* 发电机组的调差系数R=- f/A P G 14、调速器分为：机械液压调速器、电气液压调速器。（PI、PID） 15、汽轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.5%,水轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.7% 16、汽轮机长期低于49~49.5Hz以下运行时，叶片容易产生裂纹。 1、量化：把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量 单位倍数来表示该幅值。 编码：把量化信号的数值用二进制数码表示。 2、同步发电机自动并列过程中脉动电压：方向不变，大小随时间周期性变化的电压。 3、恒定越前相角并列装置：在脉动电压U S到达6 e=0之前的某一恒定越前6 YJ相角时发出合闸信号。恒定越前时间并列装置：在脉动电压U S到达两电压相量U G、U X重合（6 e=0）之前的某一恒定t YJ时间差时发出合闸信号。 4、滑差角频率：W S=2n f S（f S滑差频率）。 5、整步电压：自动并列装置检测并列条件的电压。 U SL=2U SLm-U SLm/n 6 e（n三6 eW2n ）这种完全理想化描述的两直线，与横轴形成一个三角形，称为三角波整步电压。 6、直流励磁机励磁系统：同步发电机的容量不大，励磁电流由与发电机组同轴的直流发电机共给。 交流励磁机励磁系统：大容量机组的励磁功率单元就采用了交流发电机和半导体整流元件组成的。 7、整流电路的主要任务：将交流电压整流成直流电压供给发电机励磁绕组或励磁机的励磁绕组。 8、发电机励磁控制系统的调差系数：6 =U G1-U G2/U GN=AU G*（U GN发电机额定电压，U G1、U G2分别为空载运行和额定无功电流时的发电机电压）。调差系数6表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 9、磁阻发送器的作用：将转速转换为相应频率的电压信号。 10、频率-电压变送器的作用：将磁阻发送器输出的脉冲信号转换成与转速成正比的输出电压值Un。 11、自动低频减载装置的任务：迅速断开相应数量的用户负荷，使系统频率在不低于某一允许值的情况下，达 到有功功率的平衡，以确保电力系统安全运行，防止事故的扩大。 12、电力系统中频率特性中，一次调节和二次调节的区别：一次调节是调速器调节，是经过系统内部自身调 节；二次调节是调频器调节，是经过外部对频率的改变产生的调节。 励磁自动控制系统开环传递函数有4个，1个零点。
1.并列操作：将同步发电机并入电力系统参加并列运行的操作 2.不恰当并列操作影响：①产生巨大冲击电流；②系统电压严重下降；③使电力系统震荡以致瓦解 3. 同步发电机并列原则：①并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1~2倍；②发电机组并入电网后，应能迅速同步，暂态过程要短，以减小对电力系统的扰动。 4. 同步发电机并列方法：准同期并列、自同期并列 5. 并列的理想条件：① ?G =?X ②U G =U X ③ δe=0 （即相角差为0） 6. 存在电压幅值差时，冲击电流主要为无功电流分量；存在合闸相角差时，冲击电流主要是有功电流分量；存在频率差时，待并发电机需经很长暂态过程才能同步，严重时甚至失步。 7.准同期并列主要是对脉动电压Us 和滑差角频率ωs 进行检测和控制。 8.准同期并列装置采用的提前量有恒定越前相角和恒定越前时间。 9. 计算题： 例：一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗"q X 为0.125；系统等值机组的交 轴次暂态电抗与线路电抗X X 为0.25；断路器QF t =0.5s,它的最大可能误差时间为±20%QF t ；自动并列装置最大误差时间为±0.05s ，待并发电机允许的冲击电流值为" i hm =2GN I 。试计算允许合闸误差角ey δ、允许滑差角频率sy ω，与相应的脉 动电压周期s T 。 解：按题意求解如下： ① 取''q E =1.05，允许合闸误差角 ey δ=''q ""21.82arcsin 2E X X i X q hm ?+）（=2arcsin 05 .128.1225.0125.012??+??）（=11.38°=0.199 rad PS:若记不住以上公式，可用" ' '28.1h hm I i =和2sin X 2ey ''q "q "δX h X E I +=推导。 ②断路器合闸动作误差时间%205.0t ?=?QF =0.1 s 自动并列装置最大误差时间c t ?=0.05 s 故 允许滑差角频率sy ω=c QF ey t t ?+?δ=05.01.0199.0+=1.33 rad/s ③脉动电压周期s T =sy 2ωπ=33 .12π=4.7 s 10. 整步电压：自动并列装置检测并列条件的电压
电力系统自动装置知识 点整理 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
何谓并列操作？对未投入运行的待并网发电机组进行适当操作，使其电压与并列点电压之间满足并列条件的一系列操作。 并列原则 1.并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值不超过允许值（1~2倍的额定电流）； 2.发电机组并入电网后，应能迅速（暂态过程要短）进入同步运行状态，以减小对系统的扰动。 并列方法分类 1.自同步 合闸瞬间，发电机无电势而被拉入同步2.准同步 合闸瞬间，发电机电势与系统母线电压、频率和相位接近而被拉入同步 发电机并网 发电机“并”到系统 两系统并网 两系统间的并列操作尚未有电气联系 （并网前两系统相互独立，频率一般不同；需满足三个条件时才能进行并列。存在频率差，实现易） 已有电气联系 （并列前两侧已存在电气联系，电压可能不同，但频率相同；相当于在两侧之间增加一条连线；因此也叫做“合环”。）自同步并列优缺点 优：1.不需选择并列合闸时机，操控简单 2.在电力系统发生事故、频率波动 较大的情况下，可迅速并列，避 免故障扩大 缺：1.不能用于两个系统之间的并列操作 2.冲击电流大；会引起附近电压降低准同步并列理想并列条件（冲击电流为零） ωG=ωx（或fG=fx），UG=Ux，δe=0
（实际运行中，理想并列条件难以完全实现，也没有必要完全实现。实际上，只要满足并列操作的两项原则即可。）准同步并列偏离理想并列条件时的后果分析 实际上，电压幅值差、频率差和相位差均存在，分析较繁琐。为此，做如下简化： 1.仅存在电压幅值差（即fG=fx,δ e=0,UG≠Ux） 冲击电流 最大瞬时值冲击电流的电动力对发电机端部绕组产生影响（定子绕组端部的机械强度最弱） 2.仅存在合闸相角差（即fG=fx,δe≠ 0,UG=Ux） 冲击电流有效值 合闸后发电机与系统立刻进行有功功率交换，使机组联轴受到突然冲击，对机组和系统运行均不利 3.仅存在频率差(即fG≠fx,δe=0,UG=Ux) 此时断路器QF两侧电压差为脉动电压设 幅值(称为正弦整步电压) 频率差限制的重要性:过大可能导致功率振荡并失去同步,故必须对合闸时的频率差进行限制。 正弦整步电压:它反映了发电机和系统间电压矢量的相位差，是短路器两端电压的幅值包络线 准同步并列的实际条件一般规定为：（1）电压幅值接近相等，误差不应超过±（10%~15%）的额定电压； （2）发电机频率和系统频率应接近相等，误差不应超过±（%~%）的额定频率； （3）发电机电压和系统电压相位接近时合闸，合闸时的相位差一般不应超过10°准同期并列装置的信号检测相角差检测正弦整步电压法 包含信息：电压幅值差、频率差、相角差
电力系统安全自动装置指防止电力系统失去稳定和避免电力系 投、自动联切负荷、自动低频（低压）减负荷、事故减功率、事故切 电力系统常见的自动装置有： 1，发电机自动励磁----自动调节励磁。 2，电源备自投（BZT）----备用电源自动投入。 3，自动重合闸----自动判断故障性质，自动合闸。 4，自动准同期----自动调节，实现准同期并列。 5，还有自动抄表，自动报警，自动切换，自动开启，自动点火，自动保护，自动灭火，等等。 概述 1、现代电力系统综合自动控制的总目标 ●安全 ●质量 ●经济 2、现代电力系统综合自动控制的主要内容 ●频率和有功功率的综合自动控制 ●电压和无功功率的综合自动控制 ●开关操作综合自动控制 一、备用电源自动投入装置 1、定义 备用电源自动投入装置是当工作电源或工作设备因故障被断开后，能自动将备用电源或备用设备投入工作，使用户不致停电的一种自动装置，简称为AAT装置。
2、作用 提高供电可靠性。 3、备用方式 明备用：装设专门的备用电源 和备用设备。 暗备用：工作设备相互备用。 4、基本要求 ●应保证在工作电源或工作设备断开后，备自投装置才能 动作。 措施：装置的合闸部分应由供电元件受电侧断路器的辅助动断触点起动。 ●工作母线电压无论任何原因消失，装置均应动作。 措施：装置应设置独立的低电压起动部分，并设有备用电源电压监视继电器。 ●备自投装置只能动作一次。 措施：控制装置发出合闸脉冲的时间，以保证备用电源断路器只能合闸一次。 ●AAT装置的动作时间应使负荷停电时间尽可能短。 措施：装置的动作时间以1～1.5s为宜，低压场合可减小到0.5s。 5、典型接线 ●构成 低电压起动部分：当工作电源失压时，断开工作电源断路器。 自动合闸部分：当工作电源断开后，将备用电源断路器合闸。
《电力系统自动装置原理》知识点 杨冠城主编 绪论 1.电力系统自动装置 对发电厂、变电所电气设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。 电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置。 2.电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。 (1)按运行计划将发电机并网运行的操作为正常操作。 (2)电网突然发生事故，为防止事故扩大的紧急操作为反事故操作。 防止电力系统的系统性事故采取相应对策的自动操作装置称为电力系统安全自动控制装置。 3．电力安全装置 发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。自动装置及其数据的采集处理 电力系统运行的主要参数是连续的模拟量，而计算机内部参与运算的信号是离散的二进制数字信号，所以，自动装置的首要任务是数据采集和模拟信号的数字化。1、硬件组成形式 从硬件方面看，目前电力系统自动装置的结构形式主要有四种:即微型计算机系统、工业控制机系统、集散控制系统(Distributed control system——DCS)和现场总线系统(Field bus Control System——FCS)。 2、采样 对连续的模拟信号x(t)，按一定的时间间隔T S，抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样。
采样过程就是一个在时间和幅值上连续的模拟信号x(t)，通过一个周期性开闭(周期为T S，开关闭合时间为τ)采样开关S后，在开关输出端输出一串在时间上离散的脉冲信号x S(nT S)。 3、采样定理 采样周期T S决定了采样信号的质量和数量： T S太小，会使x S(nT S)的数据剧增，占用大量的内存单元；T S太大，会使模拟信号的某些信息丢失，当将采样后的信号恢复成原来的信号时，就会出现信号失真现象，而失去应有的精度。因此，选择采样周期必须有一个依据，以保证x S(nT S)能不失真地恢复原信号x(t)。这个依据就是采样定理。 香农(shannon)采样定理：采样频率大于原模拟信号频谱中最高频率的两倍，则模拟信号可由采样信号来唯一表示。 4、量化 连续模拟信号经过采样后，成为时间上离散的采样值，其幅值在采样时间τ内依然是连续的。采样幅值仍然是模拟量。 为了能用计算机处理数据，采样值需转化成数字量。由于二进制代码的位数是有限的，只能代表有限个信号的电平，故在编码之前，首先要对采样信号进行“量化”。 量化就是把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来表示该幅值。 设N为数字量的二进制代码位数，量化单位定义为量化器满量程电压值U FSR与2N的比值，用q表示，即 q=U FSR / 2N 量化方法可以采用“有舍有入”的量化方法。5、编码 把量化信号的数值用二进制代码表示。 6、标度变换 进入A/D的信号一般是电平信号，但其意义却有所不同。例如同样是5V电压，可以代表540℃蒸汽温度，也可以代表500A电流、110kV电压等。因此，经A／D转换后的同一数字量所代表的物理意义是很不相同的。所以要由计算机乘上不同的系数进行标度转换，把它们恢复到原来的量值。
《电力系统自动装置》课程复习要点 课程名称：《电力系统自动装置原理》 适用专业：电力系统自动化 辅导教材：《电力系统自动装置原理》（第5版）杨冠城主编 绪论 1、电力系统自动化对安全、经济、优质运行的作用； 2、电力系统自动化的基本内容； 3、电力系统的运行状态与调度控制。 第一章自动装置及其数据的采集处理 第一节自动装置的组成 微机，工控机，集散控制系统，现场总线控制系统 第二节采样、量化与编码技术 第三节交流采用的电量计算和前置算法 香农采样定理，量化，编码，前置处理(标度变换，数据检验，线性化，滤波)，电量计算 第二章同步发电机的自动并列 第一节概述 第二节准同期并列基本原理 第三节自动并列装置的工作原理 第四节频率差与电压差的调整 第五节微机型（数字型）并列装置的组成 同步运行、并列操作、准同步并列、自同步并列、同步并列条件、导前时间、自动准同步装置基本功能、整步电压等。从框图上熟悉线性整步电压的获得方法、波形及特点。在此基础上掌握ZZQ—5型装置的构成及功能，通过构成框图和波形图掌握合闸部分各环节的原理，尤其是合闸方框图的原理，熟悉频差方向鉴别方法及对调频部分的基本要求、调频部分的构成方框图，分析波形及特点；了解压差大小和方向鉴别的方法及调压部分的构成；清楚各部分之间的联系及ZZQ—5型装置的主要技术参数；对数字式并列装置的特点、硬件、软件有一定的了解。 第三章同步发电机的励磁自动控制系统 第一节概述 第二节同步发电机励磁系统 第三节励磁系统中的整流电路 第四节励磁控制系统调节特性和并联机组间的无功分配 第五节励磁调节装置原理 理解励磁系统的作用和对自动调节励磁装置的基本要求，励磁方式、励磁调节方式及特点；能分析可控整流电路的作用、工作原理及工作特性；掌握励磁调节器的构成、工作原理、工作特性；明确励磁调节器静特性调整的原因、内容及目的；熟悉强励、灭磁的定义及工作原理。 第四章励磁自动控制系统的动态特性 第一节概述 第二节励磁控制系统的传递函数 第三节励磁自动控制系统的稳定性 第四节励磁自动控制系统对电力系统稳定的影响 1、励磁控制系统的传递函数，励磁机，励磁调节器(测量比较，综合放大，功率放大)，发电机及整个励磁控制系统的传递函数
电力系统自动装置原理 电力系统自动装置原理是指利用电气传动和控制技术对电力系统的运行进行监控、控制和保护的一套技术系统。其包括各种自动装置及所需的电源、灯光、信号、指示器等各种设备，它是保证电力系统工作稳定、可靠的关键设备，具有很高的安全性和可靠性。 其中，自动装置是自动化工程设备中最基本的部分，它能够根据瞬态过程的特点自行完成相应的判断和动作，自动对电力系统进行控制和保护，从而减轻操作员的负担。电力系统自动装置分为保护、自动控制和辅助设备三种类型，每种类型都有其独特的原理。 保护装置的原理是通过对电力系统中各种故障状态进行检测，当电力系统出现故障时以最短的时间将故障分离出去，从而保护系统的正常运行。保护装置的种类比较繁多，但其原理都是相似的，都是通过对电流、电压、功率等参数进行检测，并与预设参数进行比较，以判断是否存在故障，并触发相应的保护动作，从而避免故障向系统传递，减轻对电力系统的影响。 自动控制装置的原理则是根据电力系统的工作条件、设定值和控制规律，对电力系统进行控制，以达到系统的最佳运行状态。其主要特点是具有自动调整功能，它能够以较高的速度、精度、稳定性来自动完成各种电力系统的控制任务，提高电力系统的可靠性和运行效率。
辅助装置的原理主要是通过对电力系统进行测量、计算、记录和报告等手段，获取电力系统的各项参数数据，以提供控制保护、预警报警、运行维护等方面的支持。辅助装置还可以对电力系统进行实时监测、故障诊断和状态评估，以提高系统的可靠性和运行效率。 总之，电力系统自动装置原理是一种基于电气传动和控制技术的电力系统监测、控制和保护技术，它具有很高的安全性和可靠性，在电力系统的规划、设计和运行中起着至关重要的作用。
《《电力系统自动装置》总结》 1.备有电源自动投入装置（aat）：当工作电源或工作设备因故障被断开以后，能自动而迅速地将备用电源或备用设备投人工作，使用户不停电的一种自动装置。作用：①提高供电的可靠性，节省建设投资②简化继电保护③限制短路电流、提高母线残余电压。 2.明备用：在正常情况下有明显断开的备用电源或备用设备，装设有专用的备用电源或备用设备。暗备用：在正常情况下没有明显断开的备用电源或备用设备，而分段母线间利用分段断路器取得相互备用。 3.对aat装置的基本要求：①保证在工作电源确实断开后aat装置才动作。（原因：防止将备用电源或备用设备投入到故障元件上，造成aat装置动作失败，甚至扩大事故，加重设备损坏程度）②无论因何种原因工作母线上的电压消失时，aat装置均应动作。（解决措施：aat装置在工作母线上应设有独立的低电压启动部分，并设有备用电源电压监视继电器。）③aat装置应保证只动作一次。原因：多次投入对系统造成不必要的再次冲击。④aat装置的动作时间，应使用户的停电时间尽可能短为宜。原因：当工作母线上装有高压大容量电动机时，工作母线停电后因电动机反送电，使工作母线残压较高，投入备用电源时，如果备用电源电压和电动机残压之间的相角差又较大，将会产生很大的冲击电流而造成电动机的损坏。⑤低压启动部分电压互感器二次侧熔断器熔断时，aat装置不应动作。防止其误动作措施是：低电压启动部分采用两个低电压继电器，其触点串联。⑥应校验aat
装置动作时备用电源的过负荷情况及电动机自启动情况。 4.备用变压器自动投入装置原理图 5.aat装置的构成及作用：低电压启动部分（工作电源失去电压时，断开断路器）；自动合闸部分（断路器断开后，又能自动合闸）。第二章 1.自动重合闸装置（arc）：定义：将非正常操作而跳开的断路器重新自动投入的一种自动装置。作用：①提高供电的可靠性，减少因瞬时性故障停电造成的损失，对单侧电源的单回线的作用尤为显著。 ②对于双端供电的高压输电线路，可提高系统并列运行的稳定性，因而，自动重合闸技术被列为提高电力系统暂态稳定的重要措施之一。 ③可以纠正由于断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的断路器误跳闸。④自动重合闸与继电保护相配合，在很多情况下可以加速切除故障。 2.输电线路故障按其性质。瞬时性故障、永久性故障。 3.自动重合闸装置的基本要求：①arc应动作迅速。原因：尽量减少对用户停电造成的损失。②手动跳闸时不应重合。原因：手动属于正常运行操作。③手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，不应重合。④arc动作次数应符合预先的规定⑤arc动作后，应能自动复归，准备好下一次再动作。⑥应能在重合闸动作后或重合闸动作前，加速继电保护的动作。⑦~应能自动闭锁 4.三相一次重合闸方式：指无论在输电线路上发生相间短路还是单相接地短路，继电保护装置动作将三相断路器一起断开，然后重合闸装置动作，将三相断路器一起合上的重合闸方式。构成：由重合闸启动回路、重合闸时
电力系统自动装置是指利用计算机技术、通信技术和自动控制技术等，对电力系统进行监测、控制和保护的装置。它是电力系统运行的重要组成部分，具有提高电力系统安全性、可靠性和经济性的作用。以下是电力系统自动装置的一些知识点总结： 1. 监测系统：监测系统通过采集电力系统的各种参数数据，如电压、电流、功率、频率等，实时监测电力系统的运行状态。监测系统可以采用传感器、测量仪表等设备进行数据采集，并通过通信网络将数据传输到监控中心。 2. 控制系统：控制系统根据监测系统获取的数据，对电力系统进行控制操作。控制系统可以实现对电力系统的开关操作、调节发电机的输出功率、调节负荷的接入和脱离等功能。控制系统可以通过遥控装置、自动开关等设备进行操作。 3. 保护系统：保护系统是电力系统自动装置中最重要的部分，它主要用于检测和切除故障电路，保护电力设备免受损坏。保护系统可以通过电流、电压等参数的监测，判断电力系统是否存在故障，并采取相应的措施，如切除故障电路、切换备用电源等。 4. 通信系统：通信系统是电力系统自动装置的基础，它用于实现各个自动装置之间的信息传输。通信系统可以采用有线通信或无线通信方
式，如光纤通信、微波通信等。通信系统可以实现远程监控和控制，提高电力系统的运行效率和安全性。 5. 数据处理与分析：电力系统自动装置通过采集的数据，进行数据处理和分析，以提供给运行人员参考和决策。数据处理与分析可以包括数据存储、数据传输、数据统计、数据分析等功能，以实现对电力系统运行状态的全面监测和分析。 6. 安全与可靠性：电力系统自动装置的设计和运行必须考虑到安全和可靠性。安全性包括对电力设备和人员的保护，可靠性包括对电力系统运行的稳定性和可靠性的保证。电力系统自动装置需要具备故障检测和切除、备用电源切换、故障恢复等功能，以提高电力系统的安全性和可靠性。 以上是电力系统自动装置的一些知识点总结，它们是电力系统自动化技术的基础，对于电力系统的运行和管理具有重要意义。
1、并列操作: 将同步发电机并入系统参加并列运行的操作 2、并列操作影响:1、产生巨大的冲击电流 2、系统电压严重下降 3、是电力系统振荡以致瓦解 3、并列时遵循如下原则： 1）并列断路器合闸时，冲击电流应该尽可能小，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 4、同步发电机的并列方法可以认为准同步并列和自同步并列两种 5、准同期并列主要是对脉动电压Us和滑角差频率w s进行检测和控制。 6、准同期并列装置采用的提前量有恒定越前相角和恒定越前时间两种 7、整步电压：自动装置检测并列条件的电压 整步信号：正弦型整步电压、线性整步电压 8、同步发电机的励磁系统通常由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成 9、同步发电机励磁控制系统的任务 1）电压控制 2）控制无功功率分配 3）提高同步发电机并列运行的稳定性
励磁对静态稳定有影响、励磁对暂态稳定有影响 4）改善电力系统的运行条件 a.改善异步电动机的自启动条件 b.为发电机异步运行创造条件 c.提高继电保护装置工作的正确性 5）水轮发电机组要求实行强行减磁 10、励磁顶值电压U EFq是励磁功率单元在强行励磁时可能提供的最高输出电压值。该值玉额定励磁电压U FEN之比称为强励倍数 11、将励磁电压在最初0.5S内上升的平均速率定义为励磁电压响应比 12、励磁系统电压响应时间为0.1S或更短的励磁系统，称为高起始响应励磁系统。 13、静止励磁系统的主要优点: 1）励磁系统的接线比较简单无转动部分，维修费用省，可靠性高2）不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度，节省基建费用 3）直接用晶闸管控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度4）由发电机端取得励磁能量 缺点： 1）静止励磁系统的顶值电压受发电机端和系统侧故障的影响，在发电机近端三相短路而切除时间又较长的情况下，不能及时提供足够的励磁，以致影响电力系统暂态稳定 2）由于短路电流迅速衰减，带时限的继电保护可能不能准确动作
1.葛洲坝水电厂±500kv直流输电至上海 大亚湾核电厂容量90万kw 上海外高桥火电厂容量320万kw 交流输电最高电压等级500kv 2.电能在生产,传输和分配过程中遵循功率平衡原则 3.发电厂按一次能源不同分为火电厂,水电厂,核电厂 4.电力系统自动控制监视和控制,其主要任务是提高电力系统的安全,经济运行水平 5.发电厂,变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置,是直接为电力系统安全,经济和保证电能质量服务的基础自动化装置 6.同步发电机是转换产生电能的机械,它有两个可控输入量—动力元素和励磁电流,其输入量为有功功率和无功功率. 7.电气设备的操作分正常操作和反事操作两种类型 8.发电厂,变电所等电力系统运行操作的安全装置,是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置 9.电压和频率是电能质量的两个主要指标;同步发电机并网运行操作是电气设备正常运行操作的重要内容 10.电力系统自动装置有两种类型:自动调节装置和自动操作装置 11.电力系统自动装置有:微机控制系统,集散控制系统以及分布式控制系统 12.频率是电能质量的重要指标.有功功率潮流是电力系统经济运行和系统运行方式的重要问题 13电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置:重点介绍按频率自动减载装置,这是电力系统在事故情况下较为典型防止系统性事故的安全自动控制装置. 14.自动装置的首要任务是将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机 15.电力系统自动装置的结构形式有:微型计算机系统,工业控制计算机系统,集散控制系统 16.采样/保持器的基本电路由模拟开关,保持电容器,缓冲放大器组成 17.CPU:把运算器和控制器合称CPU.这是自动装置的核心部件,对系统的工作进行控制和管理,对采集到的数据做必要处理,然后根据要求做出判断和发出指令等 18.工业控制计算机系统由稳压电源,机箱和不同功能的总线模板,以及键盘等外设接口 19.定时器是STD总线的独立外设,具有可编程逻辑电路,选通电路和输出信号,可完成定时,记数以及”看门狗”功能 20.键盘显示板:有键盘输入,显示输出,打印机接口 21.路由器:主要起到路由,中继,数据交换等功能 22.采样:对连续的模拟信号x(t),按一定的时间间隔T,抽取相应的瞬时值,这个过程称为采样 23.采样周期T.决定了采样信号的质量和数量 24.香农采样定理:Ωs≥2Ωm 大于或等于最高频率的2倍. 25.量化:把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较,以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来表示该幅值 26.量化和编码都是由A/D转换器完成的 27.计算机采集的模拟量种类繁多,且每种量测范围又很不一致,通常先用各种传感器把这些模拟量转换成相应的电流或电压信号,再通过A/D转换器变换成数字量后送入计算机 28.任一母线电压瞬时值可表示为:u=UmSin(ωt+ψ) 29:发电机发出功率为”发电机状态”;发电机吸收功率为”电动机状态” 30.在准同期并列操作中,合闸信号控制单元是准同期并列装置的核心部件,所以准同期并列装置原理也往往是指该控制单元的原理 31.整步电压:自动并列装置检测并列条件的电压 32.半波线性整步电压:由三极管,VT1和VT2等元件所构成的相敏,积分和双T型滤波器组成 33.全波线性整步电压:由电压变换,整形电路,相敏电路,低通滤波电路和射极跟随器组成
电力系统自动装置原理知识点 电力系统自动装置原理是指通过电力系统的监测、保护、控制等设备 来实现电力系统的自动化运行。它能够实时监测电力系统的状态和参数， 并根据设定的逻辑和策略进行保护和控制操作，以确保电力系统的安全稳 定运行。下面将详细介绍电力系统自动装置原理的相关知识点。 一、电力系统自动装置的分类 1.监测装置：用于实时监测电网的电压、电流、频率、功率等参数， 通常包括电能表、电流互感器、电压互感器、数字及模拟量传感器等。 2.保护装置：用于实现电力系统的过电流保护、跳闸保护、接地保护 等功能，通常包括继电保护装置、保护继电器等。 3.控制装置：用于实现电力系统的继电控制、重合闸控制、柜内控制 等功能，通常包括继电控制装置、远动装置等。 4.辅助装置：用于辅助监测、保护和控制装置的运行，通常包括组合 仪表、RTU装置、通讯设备、故障录波器等。 二、电力系统自动装置的工作原理 1.监测装置的工作原理：将监测装置与电力系统的测量点相连，通过 传感器将电能、电流、电压等参数转化为电信号，并送入测量装置，经过 放大、滤波、数字转换等处理后，得到与电力系统参数相关的信息。 2.保护装置的工作原理：将保护装置与电力系统的主要设备相连，通 过传感器将电流、电压等参数转化为电信号，并送入保护装置中，经过比较、判别等处理后，得到保护动作信号，控制断路器等设备进行跳闸保护。
3.控制装置的工作原理：将控制装置与电力系统的控制设备相连，通过接受上级控制信号或自动逻辑控制信号，对电力系统的断路器、隔离开关等设备进行控制操作。 4.辅助装置的工作原理：将辅助装置与监测、保护和控制装置相连，通过通讯设备实现与上级或下级系统之间的数据传输和命令控制，为自动装置的运行提供支持和保障。 三、电力系统自动装置的应用范围 1.电力系统的监测：通过实时监测电能、电压、电流、频率、功率因数等参数，了解电网的运行状态和负荷情况，为电力系统的管理和调度提供数据支持。 2.电力系统的保护：通过实时监测电力系统的电流、电压等参数，及时发现电力系统中的故障和异常情况，并对故障设备进行跳闸保护，以防止故障扩大和对电力系统的危害。 3.电力系统的控制：根据电力系统的运行状态和调度要求，对电力设备进行控制操作，实现继电控制、重合闸控制、柜内控制等功能，提高电力系统的运行效率和灵活性。 4.电力系统的辅助功能：通过辅助装置实现电力系统的数据采集、命令传输、故障记录等功能，为电力系统的管理和维护提供支持。 四、电力系统自动装置的发展趋势 1.智能化：随着信息技术的发展，电力系统自动装置越来越智能化，能够进行故障自诊断、自适应控制等功能，并具备远程监控、远程控制等能力。
电力系统自动装置原理 电力系统自动装置是一种高科技电气装置，它的作用是消除电力系统中出现的故障，确保电力系统运行安全可靠，提高电力系统的自动化程度。电力系统自动装置应用广泛，包括变电站自动化、电力线路故障隔离、保护配电系统、自动调控电力负载等。下面将详细介绍电力系统自动装置的原理。 1. 电力系统自动装置的分类 电力系统自动装置按照作用原理可以分为三种： （1）过电流保护 过电流保护是一种常见的保护方式，它通过检测电路中的电流大小来判断是否存在故障。当电流大于额定值或持续时间超过一定时间时，保护装置会触发，使故障线路与电力系统隔离。 （2）差动保护 差动保护是一种常用的变压器保护和母线保护方式，它是通过检测两侧的电流差异，判断电路是否存在故障，来实现快速隔离故障电路。 （3）接地保护 接地保护是针对系统接地故障而设计的保护装置，它是通过检测系统中的接地电流大小和存在的故障类型来进行分析，针对不同类型的故障进行自动隔离和恢复。
2. 电力系统自动装置的工作原理 电力系统自动装置的工作原理主要包括三个步骤：检测、判断和操作。 （1）检测 电力系统自动装置通过传感器或直接连接到线路的电流和电压信号检测电力系统中的各种信号，如故障电流、电压等。 （2）判断 当检测到电力系统中存在异常信号时，电力系统自动装置会进行判断，判断出异常信号的类型和位置，并作出相应的处理。例如，若判断出存在过电流故障，就会针对不同类型的故障进行不同的处理，如瞬时短路、接地故障或欠电压故障。 （3）操作 电力系统自动装置会根据判断结果对电力系统进行相应的操作，如切断故障电路、自动重建回路、调整电力系统运行状态等，保证电力系统的运行安全和可靠性。 3. 电力系统自动装置的优点 电力系统自动装置具有以下优点： （1）自动化程度高，能够快速准确地诊断和处理电力系统的各种故障。 （2）具有可靠性强的故障传递能力，当有部分装置发生故障时，其余装置仍能正常工作。
第二章同步发电机的自动并列 1】同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么? 答：同步发电机并列操作应满足的要求：（1）并列断路器合闸时，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)发电机并网后,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.因为：(1）并列瞬间,如果发电机的冲击电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气设备，还合使其他电气设备受损；（2）并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处于振荡状态，遭受振荡冲击,如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。 2】什么是同步发电机自动准同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？ 答:调节发电机的电压Ug，使Ug与母线电压Ux相等，满足条件后进行合闸的过程。特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；但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. 适用场合：由于准同步并列冲击电流小，不会引起系统电压降低,所以适用于正常情况下发电机的并列，是发电机的主要并列方式,但因为并列时间较长且操作复杂，故不适用紧急情况的发电机并列. 3】什么是同步发电机自同期并列？有什么特点?适用什么场合？为什么？ 答:是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率，滑差角频率不超过允许值，且在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上断路器QF，接着合上励磁开关开关SE，给转子加励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中,又电力系统将并列的发电机组拉入同步运行. 特点：并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下,仍有可能实现发电机的并列；容易实现自动化;但并列发电机未经励磁,并列时会从系统吸收无功,造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流. 适用场合:由于自同步并列的并列时间短且操作简单,在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列,并容易实现自动化，所以适用于在电力系统故障情况下，有些发电机的紧急并列. 4】同步发电机自动准同期并列的理想条件是什么？实际条件是什么？ 答：理想条件:频率相等，电压幅值相等，相角差为零。 实际条件:①电压差不应超过额定电压的5％~10％；②频率差不应超过额定频率的 0.2％～0.5％;③在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零，误差不应大于5°. 5】在自动并列装置中，三个条件的检测？ 答：频率差的检测：（1)数字并列装置：直接测得机端电压和电网频率求出f∆、 f t ∂∆∂ 进行判断。（2)模拟并列装置:比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检测器动作 次序来实现f∆检测;恒定相角先于恒定时间动作时滑差小于允许值，符合并列条件. 电压差的检测：直接读入U G和U X值，然后作计算比较:采用传感器把交流电压方均根值转换成低电平直流电压，然后计算两电压间的差值,判断其是否超过该定限值，并获得待并发电机组电压高于或低于电网电压的信息； 直接比较U G和U X的幅值大小,然后读入比较结果.待并发电机电压U G和电网电压U X分别经变压器和整流桥后，在两电阻上得到与U G、U X幅值成比例的电压值U‘G和U’X,取U AB=U'X—U‘G，用整流桥得检测电压差的绝对值∣△U AB∣,电压差测量输出端的电位为U D=∣△U AB∣—U set，其中U set为允许电压差的整定电压值,当U D为正时，表明电压差超过并列条件的允许值. 相角差的检测:把电压互感器二次侧U X、U G的交流电压信号转换成同频、同相的两个方波,把这两个方波信号接到异或门，当两个方波输入电平不同时，异或门的输出为高电平，用于 控制可编程定时计数器的计数时间，其计数值N即与两波形间的相角差 e δ相对应.CPU可读 取矩形波的宽度N值,求得两电压间相角差的变化轨迹.
电力系统自动化的工作原理 电力系统自动化是指利用先进的控制技术和通信技术，对电力系统进行自动监测、控制、调度和保护，实现电力系统的智能化运行。电力系统自动化工作原理包括了多种技术 和装置，下面将逐一介绍电力系统自动化的工作原理。 一、监测与测量技术 监测与测量技术是电力系统自动化的基础，它主要包括了对电力系统各种参数的实时 监测和测量，如电压、电流、功率、频率等。这些参数通过传感器、仪表等装置采集到自 动化系统中，为后续的控制和调度提供准确的数据支持。 二、远动与保护技术 远动与保护技术是电力系统自动化的重要组成部分，它主要包括了故障检测、定位和 隔离等功能。远动与保护装置可以根据监测到的电力系统参数，实时判断系统的运行状态，对发生的故障进行快速的定位和隔离，确保系统的安全稳定运行。 三、控制与调度技术 控制与调度技术是电力系统自动化的核心，它主要包括了对发电机、变电站、配电网 等设备的自动控制和调度。通过先进的控制算法和逻辑操纵，自动化系统可以对电网内各 种装置进行协调和调节，确保系统的功率平衡和负载均衡，提高电力系统的运行效率和可 靠性。 四、通信与信息技术 通信与信息技术是电力系统自动化的关键支撑，它主要包括了各种通信网络、协议和 数据处理技术。通过通信与信息技术，各个自动化装置可以实现远程通信与互联，共享系 统数据和信息，实现对电力系统的统一监控和管理。 五、人机接口与运行管理 人机接口与运行管理是电力系统自动化的重要环节，它主要包括了各种操作界面、报 警系统和运行管理软件。通过人机接口，运行人员可以实时地监控和控制电力系统的运行 状态，及时地对系统发生的故障和异常进行处理，并且对系统进行运行优化和调整。 电力系统自动化工作原理是基于先进的监测与测量技术、远动与保护技术、控制与调 度技术、通信与信息技术等技术手段，通过人机接口与运行管理实现对电力系统的全面自 动化监测、控制和调度。电力系统自动化的工作原理在提高电力系统运行效率、降低运行 成本、提高安全可靠性等方面具有重要意义。
《电力系统自动装置》复习 填空题主要资料： 发电厂的分类一次能源的不同分为火电厂，水电厂，核电厂 电力系统自动装置的结构形式微型计算机系统，工业控制计算机系统，集散控制系统DCS和现场总线系统FCS，计算机网络系统 自动并列装置检测并列条件ωG = ωx（或fG = fx ），UG = Ux，δe= 0 即（电压幅值相等，频率相等，相交差相等） ●准同期并列装置的三个主要控制单元频率差控制单元，电压差控制单元，合闸信号控制单 元 ●准同期并列的方式（控制逻辑）恒定越前相角准同期并列和恒定与越前时间准同期并列●整步电压分类正弦型整步电压，线性整步电压 ●发电机无功调节特性的三种类型调差系数大于0等于0小于0（正、负、无调差） ●同步发电机励磁系统的任务电压控制，控制无功分配，提高同步发电机并联运行的稳定性， 改善电力系统的运行条件（强行励磁），强行减磁励磁控制系统的构成同步发电机，励磁功率单元及励磁调节器 ●为满足正常运行，发电机励磁功率单元必须满足一定的要求，对励磁单元的要求: 1.要求励 磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量 2.具有做够的励磁顶值电压和电压上升速度 ●电力系统的负荷波动可分为哪三种分量？哪两种分量对电力系统的频率变化起主要影响？ 随机分量，脉动分量，持续分量，由于电力系统是个惯性系统，对频率的变化起主要影响的是脉动分量和持续分量 简答题主要资料： 电力系统自动控制划分①电力系统自动监视和控制（电网部分，EMS/DMS）②电厂动力机械自动控制（电厂动力部分）③电力系统电气设备自动装置（电力系统部分） 电力系统自动装置的结构形式微型计算机系统，工业控制计算机系统，集散控制系统DCS和现场总线系统FCS，计算机网络系统 发动机自动并列时需要遵循的原则是什么？并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值不超过允许值（1~2倍的额定电流）；发电机组并入电网后，应能迅速（暂态过程要短）进入同步运行状态，以减小对系统的扰动。 ◆简答同步发电机励磁系统的任务。 电压控制，控制无功分配，提高同步发电机并联运行的稳定性，改善电力系统的运行条件（强行励磁），强行减磁励磁控制系统的构成同步发电机，励磁功率单元及励磁调节器