华电电力系统自动化第17讲_调度自动化(3讲义)-静态安全分析和安全评定

华电电力系统自动化第十讲调度自动化网络拓扑和可观测性分析概述华电电力系统自动化第十讲的主题是调度自动化网络拓扑和可观测性分析。

随着电力系统的规模不断扩大，复杂度不断增加，如何建立一个高效、可靠、可控制的电力系统已经成为电力系统工程学领域的一个热门话题。

调度自动化网络拓扑和可观测性分析是电力系统建模和优化的重要工具。

调度自动化网络拓扑电力系统调度自动化网络是指由各个调度自动化单元组成的调度系统网络。

这个网络的连接关系和拓扑结构是调度自动化系统的基础。

通过对调度自动化网络进行拓扑分析，可以有效地评估电力系统的稳定性和安全性，并为电力系统优化提供参考。

调度自动化网络拓扑的分析方法可以采用图论方法，通过将调度自动化节点和线路抽象成各种图元素，建立起电力系统调度自动化拓扑图，从而确定各个节点（如发电机、线路、开关等）的连接关系。

利用图论分析方法，可以评估电力系统的可靠性、稳定性，发现电力系统中的薄弱环节，为电力系统的优化提供可参考的数据。

可观测性分析可观测性是指在电力系统运行过程中，通过观测电力系统各个部分的物理量，以确定电力系统当前状态和未来状态的能力。

一般来说，通过电力系统各个节点的状态估计，可以确定电力系统的状态，如线路电流、电压、功率等。

利用可观测性分析方法，可以对电力系统进行状态估计和优化，提高电力系统的可靠性、稳定性。

可观测性分析方法可以用数学方法描述电力系统的可观测性问题。

通过数学公式描述电力系统各个部分之间的关系，研究观测点和被观测点之间的依赖关系。

利用数学方法可以评估电力系统的可观测性问题，发现电力系统中存在的不可观测点，为电力系统的优化提供参考。

应用实例调度自动化网络拓扑和可观测性分析在电力系统优化中有广泛的应用，具体应用实例有：电力系统拓扑优化电力系统调度自动化网络拓扑的优化是电力系统建模的核心问题之一。

调度自动化网络拓扑的优化方法可以通过增加线路、调整发电机出力等措施提高电力系统的可靠性和稳定性，从而提高电力系统的运行效率。

简单电力系统静态稳定判据1. 引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，其稳定运行对于保障供电质量和经济发展至关重要。

在电力系统的运行中，静态稳定性是一个重要的指标，它描述了系统在各种扰动条件下的恢复能力。

本文将介绍简单电力系统静态稳定判据的相关内容。

2. 电力系统静态稳定判据的定义电力系统静态稳定判据是指在电力系统运行中，系统能否在扰动后恢复到稳定状态的判定准则。

静态稳定性的判定可以通过计算电力系统的潮流分布和功率损耗来实现。

3. 静态稳定判据的基本原理静态稳定判据的基本原理是基于电力系统的潮流计算和功率损耗计算。

潮流计算是指在电力系统中计算各节点的电压和功率的过程，通过解析节点电压和功率的方程组，可以得到电力系统的潮流分布。

功率损耗计算是指计算电力系统中各个元件（例如输电线路、变压器等）的功率损耗，通过比较功率损耗的大小可以评估系统的稳定性。

4. 静态稳定判据的常用方法静态稳定判据的常用方法主要包括以下几种：4.1 感应机法感应机法是一种基于感应机模型的稳定判据方法，它通过建立电力系统的等值感应机模型，并分析感应机的稳定性来评估系统的静态稳定性。

感应机法的优点是计算简单、易于理解，但是对于复杂系统的判定效果有限。

4.2 潮流灵敏度法潮流灵敏度法是一种基于潮流计算的稳定判据方法，它通过计算节点电压和功率对系统参数的灵敏度来评估系统的静态稳定性。

潮流灵敏度法的优点是适用于复杂系统，可以考虑系统的参数变化对稳定性的影响，但是计算量较大。

4.3 Lyapunov方法Lyapunov方法是一种基于Lyapunov函数的稳定判据方法，它通过构造Lyapunov 函数并分析其导数的符号来评估系统的静态稳定性。

Lyapunov方法的优点是理论基础扎实，可以得到系统的稳定性界限，但是计算复杂度较高。

5. 静态稳定判据的应用静态稳定判据在电力系统的规划、运行和控制中有着广泛的应用。

在电力系统的规划中，静态稳定判据可以用于评估不同方案的稳定性，选择最优的方案。

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或wG=wX：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。

华北电力大学电力工程系各学科教学大纲(定稿)目录《GIS装置及其绝缘技术》课程教学大纲 (1)《变电站综合自动化》课程教学大纲 (3)《超高压电网继电保护专题》课程教学大纲 (5)《城市供电》课程教学大纲 (7)《大型电机故障诊断》课程教学大纲 (9)《大型发电机与变压器运行》课程教学大纲 (10)《单片机原理及应用》课程教学大纲 (12)《电磁测量》课程教学大纲 (14)《电磁场数值计算》课程教学大纲 (16)《电磁场与电磁波》课程教学大纲 (18)《电磁兼容技术》课程教学大纲 (20)《电动力学》课程教学大纲 (22)《电工技术基础》课程教学大纲 (25)《电工学B》课程教学大纲 (27)《电机控制技术》课程教学大纲 (30)《电机学1》课程教学大纲 (31)《电机学2》课程教学大纲 (34)《电机状态监测》课程教学大纲 (36)《电力电子技术》课程教学大纲 (38)《电力电子技术应用》课程教学大纲 (41)《电力电子学基础》课程教学大纲 (43)《电力负荷预测》课程教学大纲 (45)《电力工程A》课程教学大纲 (47)《电力工程B》课程教学大纲 (49)《电力生产过程与动力设备》课程教学大纲 (51)《电力生产技术概论》课程教学大纲 (54)《电力市场运营理论与技术》课程教学大纲 (56)《电力系统调度运行与控制》课程教学大纲 (58)《电力系统分析基础》课程教学大纲 (60)《电力系统故障分析》课程教学大纲 (62)《电力系统规划与可靠性》课程教学大纲 (64)《电力系统过电压》课程教学大纲 (68)《电力系统继电保护原理》课程教学大纲 (71)《电力系统可靠性》课程教学大纲 (74)《电力系统数字仿真》课程教学大纲 (76)《电力系统稳定》课程教学大纲 (80)《电力系统谐波与无功补偿》课程教学大纲 (82)《电力系统远程监控技术》课程教学大纲 (84)《电力系统远程监控原理》课程教学大纲 (86)《电力系统暂态分析》课程教学大纲 (88)《电力系统主设备保护》课程教学大纲 (90)《电力系统自动化》课程教学大纲 (92)《电路计算机辅助分析》课程教学大纲 (94)《电路理论A（1）》课程教学大纲 (96)《电路理论A（2）》课程教学大纲 (99)《电路理论（B）》课程教学大纲 (101)《电路理论B(1)》课程教学大纲 (104)《电路理论B(2)》课程教学大纲 (106)《电路实验》课程教学大纲 (108)《电路实验(1)》课程教学大纲 (111)《电路实验（2）》课程教学大纲 (113)《电能计量》课程教学大纲 (115)《电能质量概论》课程教学大纲 (117)《电气工程概论》课程教学大纲 (119)《电气控制技术》课程教学大纲 (120)《电气设备在线监测和故障诊断》课程教学大纲 (122)《电气与电子系统设计》课程教学大纲 (124)《发电厂电气部分》课程教学大纲 (126)《高电压技术》课程教学大纲 (130)《高电压技术在非电力系统中的应用》课程教学大纲 (132)《高电压绝缘》课程教学大纲 (134)《高电压试验技术》课程教学大纲 (136)《高压电气设备状态维修》课程教学大纲 (138)《高压电器》课程教学大纲 (140)《工程电磁场》课程教学大纲 (143)《供电系统电能质量》课程教学大纲 (145)《光纤技术及应用》课程教学大纲 (147)《交流电机调速》课程教学大纲 (149)《可编序程控制器应用》课程教学大纲 (151)《控制电机》课程教学大纲 (153)《配电自动化》课程教学大纲 (155)《人工智能及其在电力系统中的应用》课程教学大纲 (157)《输电线路设计基础》课程教学大纲 (161)《数值计算方法》课程教学大纲 (163)《数字信号处理(电)》课程教学大纲 (165)《微机保护原理》课程教学大纲 (167)《微机检测技术》课程教学大纲 (169)《微机原理与接口技术A》课程教学大纲 (171)《现代用电技术》课程教学大纲 (174)《新能源发电技术》课程教学大纲 (177)《信号分析与处理》课程教学大纲 (179)《信号与系统》课程教学大纲 (182)《虚拟仪器技术》课程教学大纲 (185)《用电管理与监察》课程教学大纲 (187)《用电营销与管理》课程教学大纲 (189)《直流输电与FACTS技术》课程教学大纲 (191)《中压电网运行分析与接地保护》课程教学大纲 (194)《专业英语阅读(电气)》课程教学大纲 (196)《自动控制理论B》课程教学大纲 (198)《GIS装置及其绝缘技术》课程教学大纲课程编号：00200010课程名称：GIS装置及其绝缘技术英文名称：GIS Equipment and Insulation Technology总学时：24 总学分 1.5适用学生：电气工程及其自动化专业先修课程：《高电压技术》一、课程性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的专业选修课。

电力系统和电力系统自动化电力工业是具有公用事业性质的基础性产业，电力行业是具有明显的社会公益性的行业，是国民经济的大动脉，电力供应的可靠性对现代社会具有极其重大的影响。

我国经济在稳步快速的发展，需要我国电力工业发展的支持，也给电力系统自动化产业提供了前所未有的机遇和挑战。

1我国电力系统发展和现状1.1体制变迁●97年前：电力工业部●97年8月：国家电力公司●02年3月：国务院正式批准了以“厂网分开，竞价上网，打破垄断，引入竞争”为宗旨的《电力体制改革方案》(即：国务院5号文件)。

●02年10月：成立国家电力监管委员会（电监会）●02年12月29日，在原国家电力公司的基础上，中国电力新组建(改组)的11家公司宣告成立，包括两家电网公司、五家发电集团公司和四家辅业集团公司分别经营电网、电源及辅业资产。

电网公司：✓国家电网公司✓南方电网公司发电公司✓华能集团公司✓大唐集团公司✓华电集团公司✓国电集团公司✓电力投资集团辅业集团✓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●电力产业总资产（2000年底）：2.5万亿元，其中原国电总资产1.8万亿元1.2近期发展状况●发电装机容量：1980：6587万KW（65869MW）1987：10289.7万KW1993：20000万KW1996：23654万KW2003：38900万KW2004：44000万KW，用电21735亿千瓦时2005年底：50841万KW，用电24220亿千瓦时未来十年，预计还要增加50000万KW变电站数量：1996年统计数据（注）：500KV：47330KV：25220KV：1003154KV：2110KV：549666KV：272935KV：20921目前每年新增变电站约4000个，改造老变电站约2000个。

2003年末数据（网络数据，供参考）：500kV：近100个220kV：1800多个110kV：5900个66kV/35kV变电站有5700多个另有数据显示，全国110KV以下、35KV以上的终端变电站有18000余座，35KV等级以下的各类配电变电站数量更多近几年，每年新增变电站约4000个，改造老变电站约2000个。

1.那些实验是在EMS平台下进行？那些实验是在DTS平台下进行？EMS：1）电力系统有功功率分布及分析；2）电力系统无功功率分布及分析；3）电力系统综合调压措施分析；4）电力系统有功-频率分布；5）电力系统潮流控制分析；6）电力系统对称故障计算及分析；7）电力系统不对称故障及计算分析DTS：1）电力系统继电保护动作特性分析；2）电力系统稳定性计算及分析；3）电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析2.欲调节电压幅值，调有功P有效还是无功Q有效？为什么？1）电压对无功变化更敏感，有功虽然对电压也有影响但是比较小2）只考虑电压降落的纵分量：△U=(PR+QX)/U，从公式看出，电压降落跟有功P和无功Q 都有关系，只不过在高压输电系统中，电抗X>>R，这样，QX在△U的分量更大，调节电压幅值就是在调节无功。

3.重合闸有什么好处？若电气故障设为三相短路，故障分别持续t1和t2时长，则两个实验结果有什么不同？重合闸好处：1）在线路发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而提高供电可靠性；2）对于有双侧电源的高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量；3）可以纠正由于断路器机构不良，或继电器误动作引起的误跳闸故障延时长的接地距离一段动作次数，相间距离一段动作次数，三相跳开次数比故障延时短的多，开关三相跳开的次数多。

4,.以实验为例，举例说明继电保护对暂态稳定的影响？实验八中，实验项目一体现出选保护具有选择性，当其故障范围内出现故障时，有相应的断路器动作跳闸。

实验项目二体现出保护是相互配合的。

当本段拒动时，由上一级出口动作跳闸。

实验项目三做的是自动重合闸的“前加速”和“后加速”保护。

继电保护快速切除故障和自动重合闸装置就是使故障对系统的影响降到最低，尽早的将故障切除能避免故障电流对设备的冲击减小对系统的扰动，有利于暂态稳定的实现。

5.·在电力系统潮流控制分析试验中，可以通过改变发电机的无功进行潮流调整，也可以通过改变发电机所连升压变压器的分接头进行潮流调整，实验过程中这两项调整对发电机的设置有何不同？为什么？改变发电机无功：设置发电机无功时以10MV AR增长。

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。