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電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)概況 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)概述論文篇一
1并列操作的原因：①隨著負(fù)荷的波動(dòng)，電力系統(tǒng)中運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)也要不斷變動(dòng)②當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故
障時(shí)要求將備用電機(jī)迅速投入電網(wǎng)運(yùn)行。
2同步發(fā)電機(jī)組的并列方法分為：準(zhǔn)同期并列、自同期并列。
準(zhǔn)同期并列：設(shè)待并發(fā)電機(jī)組g已加上了勵(lì)磁電流，其端電壓為∪g，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組 ∪g 的狀態(tài)參
數(shù)，使之符合并列條件，并將其投入系統(tǒng)的操作，稱為準(zhǔn)同期并列。
準(zhǔn)同期并列的理想條件：fg=fg（頻率相等）, ug=ux（電壓幅值相等）, e=(相角差為零)3同步發(fā)電機(jī)組并列時(shí)應(yīng)遵循以下原則：
①并列斷路器合閘時(shí)，沖擊電流應(yīng)盡可能地小，其瞬時(shí)最大值一般不應(yīng)超過(guò)1~2倍的額定電流。②發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后能迅速進(jìn)入同步運(yùn)行狀態(tài)，起暫態(tài)過(guò)程要短，以減小對(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)。4 電壓差檢測(cè):電壓差的檢測(cè)可直接用ug和ux的幅值進(jìn)行比較，兩電壓分別經(jīng)變壓器、整流橋和一個(gè)電壓
平衡電路檢測(cè)電壓的絕對(duì)值，當(dāng)電壓值小于允許值時(shí)發(fā)出“電壓差合格允許合閘”的信號(hào)。
5滑差檢測(cè)：利用比較恒定超前時(shí)間電平檢測(cè)器和恒定超前相角電平檢測(cè)器的動(dòng)作次序來(lái)實(shí)現(xiàn)滑差檢測(cè)。
第二章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)
1同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)組成：勵(lì)磁功率單元、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器
2同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)：①電壓控制 ②控制無(wú)功功率的分配 ③提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性
④改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件⑤實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁
3同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)種類：直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，靜止勵(lì)磁系統(tǒng)
4勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能：保證發(fā)電機(jī)端電壓不變，保證發(fā)電機(jī)間無(wú)功電流的合理分配
5勵(lì)磁調(diào)節(jié)器基本的控制有測(cè)量比較、綜合放大及移相觸發(fā)單元組成第三章
1自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)四個(gè)基本任務(wù)：①使全系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)輸出功率和總負(fù)荷功率相匹配 ②將電力系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)整控制到零，保持系統(tǒng)頻率為額定值 ③控制區(qū)域間聯(lián)絡(luò)的交換功率與計(jì)劃值相等，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域內(nèi)有功功率和負(fù)荷功率的平衡 ④在區(qū)域內(nèi)各發(fā)電廠之間進(jìn)行負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配
2調(diào)頻器的控制信號(hào)有：比例、積分、微分三種形式
第四章
1電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源有哪幾種：同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)及同步電動(dòng)機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止無(wú)功功
率補(bǔ)償器、高壓輸電線路的充電功率
2電力系統(tǒng)電壓控制措施：發(fā)電機(jī)控制調(diào)壓、控制變壓器變比調(diào)壓、利用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓、利用串
聯(lián)電容器控制調(diào)壓。
3agc的基本功能：①使發(fā)電自動(dòng)跟蹤電力系統(tǒng)負(fù)荷變化。②響應(yīng)負(fù)荷和發(fā)電的隨機(jī)變化，維持發(fā)電頻
率為額定值。③在各區(qū)域間分配發(fā)電功率，維持區(qū)域間功率交換為計(jì)劃值。④對(duì)周期性的負(fù)荷變化按發(fā)電計(jì)劃調(diào)整發(fā)電功率。⑤監(jiān)視和調(diào)整備用容量，滿足電力系統(tǒng)安全要求。
第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化
1電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)
①保證供電的質(zhì)量?jī)?yōu)越②保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性
③保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全水平④提供強(qiáng)有力的事故處理措施
2rtu的任務(wù)：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、執(zhí)行命令、其他功能（當(dāng)?shù)毓δ?、自?dòng)診斷功能）
3遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的主要內(nèi)容是“四遙”------遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)
4scada子系統(tǒng)包過(guò)：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸與處理、計(jì)算機(jī)控制、人機(jī)界面及警告處理
5通信規(guī)約：為保證通信雙方能正確有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在通信的發(fā)送和接收過(guò)程中有一定的規(guī)定，以
約束雙方進(jìn)行正確協(xié)調(diào)的工作，我們將這些規(guī)定成為數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程，簡(jiǎn)稱通信規(guī)約。
包括：循環(huán)式規(guī)約、問(wèn)答式規(guī)約
6通信信道：電力載波通信、光纖通信、微波中繼通信和衛(wèi)星通信
7按照系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的周期電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)可分為：超短期、短期、中期、長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)。8微增率：輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值
9scada采集的數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)不齊全、數(shù)據(jù)不精確、受干擾時(shí)回出現(xiàn)不良數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)不和諧
第六章
1能連管理系統(tǒng)（ems）是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，主要針對(duì)發(fā)電和輸電系統(tǒng)，用于大區(qū)級(jí)電網(wǎng)的調(diào)度中心。根據(jù)能量管理系統(tǒng)發(fā)展的配電管理系統(tǒng)（dms）主要針對(duì)配電和用戶系統(tǒng)，用于10kv以下的電網(wǎng)。
2配電管理系統(tǒng)dms的通信方案：①主站與主站之間使用單模光纖 ②子站與ftu之間，使用多模光纖
③ttu與電量集抄系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
3配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端有：①饋線遠(yuǎn)方終端 ②配電變壓器遠(yuǎn)方終端 ③變電所內(nèi)的遠(yuǎn)方終端。4遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)構(gòu)成：具有自動(dòng)抄表功能的電能表、抄表集中器、抄表交換機(jī)、中央信息處理機(jī)。5遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的典型方案：①總線式抄表系統(tǒng) ②三級(jí)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)③采用無(wú)線電臺(tái)的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)
第七章
1變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能：①監(jiān)控子系統(tǒng) ②微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng) ③電壓、無(wú)功綜合控制子系統(tǒng)
④低頻減負(fù)荷及備用電源自投控制子系統(tǒng) ⑤通信子系統(tǒng)。
2變電所綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)形式：集中式、分散集中式、分散與集中相結(jié)合式、全分散式
電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)概況 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)概述論文篇二
分析電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)
摘 要: 隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)溝迅猛發(fā)展,原有的電力傳動(dòng)(電子拖動(dòng))控制的概念已經(jīng)不能充分概抓現(xiàn)代生產(chǎn)自動(dòng)化系流中承擔(dān)第一線任務(wù)的全部控制設(shè)備。而且,電力拖動(dòng)控制已經(jīng)走出工廠,在交通、農(nóng)場(chǎng)、辦公室以及家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛運(yùn)用。它的研究對(duì)象已經(jīng)發(fā)展為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),下面僅對(duì)有關(guān)電氣自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展作一些介紹。關(guān)鍵詞:電力自動(dòng)化;現(xiàn)場(chǎng)總線;無(wú)線通訊技術(shù);變頻器
1.引言
現(xiàn)今,創(chuàng)新的自動(dòng)化系統(tǒng)控制著復(fù)雜的工藝流程,并確保過(guò)程運(yùn)行的可靠及安全,為先進(jìn)的維護(hù)策略打造了相應(yīng)的基礎(chǔ)。
電力過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網(wǎng)版權(quán)所有,為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng)造了條件。隨著社會(huì)及電力工業(yè)的發(fā)展,電力自動(dòng)化的重要性與日劇增。傳統(tǒng)的信息、通信和自動(dòng)化技術(shù)之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術(shù),包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線、變頻器及人機(jī)界面、控制軟件等,大大提升了過(guò)程系統(tǒng)的效率和安全性能。
2.電力自動(dòng)化的發(fā)展
我國(guó)是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制變電站自動(dòng)化技術(shù)。變電站自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到一定的水平,在我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班,而且在220kv及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動(dòng)化新技術(shù),從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平,增強(qiáng)了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性,降低了變電站建設(shè)的總造價(jià),這已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。然而,技術(shù)的發(fā)展是沒(méi)有止境的,隨著智能化開(kāi)關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟,以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,勢(shì)必對(duì)已有的變電站自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響,全數(shù)字化的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。
3.電力自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)技術(shù)
現(xiàn)場(chǎng)總線(fieldbus)被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。信息技術(shù)的飛速發(fā)展,引起了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革,隨著工業(yè)電網(wǎng)的日益復(fù)雜工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)版權(quán)所有,人們對(duì)電網(wǎng)的安全要求也越來(lái)越高,現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)作為一門新興的控制技術(shù)必將取代過(guò)去的控制方式而應(yīng)用在電力自動(dòng)化中。
4.無(wú)線技術(shù)
無(wú)線通訊技術(shù)因其不必在廠區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行繁雜、昂貴的布線,因而有著誘人的特質(zhì)。位于現(xiàn)場(chǎng)的巡視和檢修維護(hù)人員借此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯(lián)系,并實(shí)現(xiàn)信息共享。此外,無(wú)線技術(shù)還具有高度靈活性、易于使用、通過(guò)遠(yuǎn)程鏈接可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方設(shè)備或系統(tǒng)的可視化、參數(shù)調(diào)整和診斷等獨(dú)特功能。無(wú)線技術(shù)的出現(xiàn)及快速進(jìn)步,正在賦予電力工業(yè)領(lǐng)域以一種嶄新的視角來(lái)觀察問(wèn)題,并由此在電力流程工業(yè)領(lǐng)域及資產(chǎn)管理領(lǐng)域,開(kāi)創(chuàng)一個(gè)激動(dòng)人心的新紀(jì)元。
盡管目前存在多種無(wú)線技術(shù)漢陽(yáng)科技,但僅有幾種特別適用于電力流程工業(yè)。這是因?yàn)闊o(wú)線信號(hào)通過(guò)空間傳播的過(guò)程、搭載的數(shù)據(jù)容量(帶寬)、抗rfi(射頻干擾)/emi(電磁干擾)干擾性、對(duì)物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性,還有成本,都因無(wú)線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的不同而不同。因此,很多用戶都傾向于“依據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合,來(lái)選定合適的無(wú)線技術(shù)”?？刂朴玫臒o(wú)線技術(shù)主要有g(shù)sm/gprs(蜂窩)、9oomhzradios、wi-fi(/b/g)、wimax(802.16)、zigbee(802.15.4)、自組織網(wǎng)絡(luò)等,其中尤以wi-fi和wimax應(yīng)用增長(zhǎng)速度最快,這是因?yàn)槠湓趲捄桶踩阅芊矫孑^優(yōu)、在數(shù)據(jù)集中和網(wǎng)絡(luò)化方面具備卓越的安全框架、具有主機(jī)數(shù)據(jù)集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。
5.信息化技術(shù)
電力信息化包括電力生產(chǎn)、調(diào)度自動(dòng)化和管理信息化兩部分。廠站自動(dòng)化歷來(lái)是電力信息化的重點(diǎn),大部分水電廠、火力發(fā)電廠以及變電站配備了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng);相當(dāng)一部分水電廠在進(jìn)行改造后還實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班、少人值守。發(fā)電生產(chǎn)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平。電力調(diào)度的自動(dòng)化水平更是國(guó)際領(lǐng)先,目前電力調(diào)度自動(dòng)化的各種系統(tǒng),如scada、agc以及ems等已建成,省電力調(diào)度機(jī)構(gòu)全部建立了scada系統(tǒng),電
網(wǎng)的三級(jí)調(diào)度100%實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。華北電力調(diào)度局自動(dòng)化處處長(zhǎng)郭子明說(shuō),早在20世紀(jì)70年代華北電力調(diào)度局就用晶體管計(jì)算機(jī)調(diào)度電力,從國(guó)產(chǎn)1 2 1機(jī)到1 7 6機(jī),再到176雙機(jī),華北電力調(diào)度局全用過(guò),到1978年已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。
6.安全技術(shù)
電力是社會(huì)的命脈之一,當(dāng)今人類社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的依賴已到了難以想象的程度。電力系統(tǒng)發(fā)生大災(zāi)變對(duì)于社會(huì)的影響是不可估量的,因此電力系統(tǒng)最重要的是運(yùn)行的安全性,但這個(gè)問(wèn)題在全世界均未得到很好解決,電力系統(tǒng)發(fā)生大災(zāi)變的概率小但后果極其嚴(yán)重,我國(guó)電力系統(tǒng)也出現(xiàn)過(guò)穩(wěn)定破壞的重大事故。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需求,電力工業(yè)將會(huì)繼續(xù)以空前的速度和規(guī)模發(fā)展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國(guó)聯(lián)網(wǎng)等重大工程的實(shí)施,我國(guó)必將出現(xiàn)世界上最大規(guī)模的電力系統(tǒng)。
7.傳動(dòng)技術(shù)
實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路以及控制器(mcu/dsp)等部分組成。變頻器作為節(jié)能降耗減排的利器之一,在電力設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)極為廣泛而成熟。對(duì)于變頻器廠商而言,在未來(lái)三十年,變頻器,尤其是高壓變頻器在電力節(jié)能降耗中的作用極為明顯,變頻器也成為越來(lái)越多電力行業(yè)改造技術(shù)的首選。
在業(yè)內(nèi),以abb為首的電力自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商,abb建立了全球最大的變壓器生產(chǎn)基地及絕緣體制造中心。自1998年成立以來(lái),公司多次參與國(guó)家重點(diǎn)電力建設(shè)項(xiàng)目,憑借安全可靠、高效節(jié)能的產(chǎn)品性能而獲得國(guó)內(nèi)外用戶的好評(píng)。其公司多種產(chǎn)品,包括:plc、變流器、儀器儀表、機(jī)器人等產(chǎn)品都在電力行業(yè)中得到很好的應(yīng)用。
8.人機(jī)界面
發(fā)電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設(shè)備,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,搜企網(wǎng),單片機(jī)技術(shù)的日趨完善,電力行業(yè)中對(duì)發(fā)電站、變電站設(shè)備提出了更高精密、更高質(zhì)量的要求,直流電源屏是發(fā)電站、變電站二次設(shè)備中非常重要的設(shè)備,直流電源屏承擔(dān)著向發(fā)電站、變電站提供直流控制保護(hù)電源的作用,同時(shí)提供給高壓開(kāi)關(guān)及斷路器的操作電源,因此直流電源
屏的可靠性將直接關(guān)系到發(fā)電站的安全運(yùn)行,直流電源屏的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了很長(zhǎng)的時(shí)間,從早期的直流發(fā)電機(jī)、磁飽和直流充電機(jī)到集成電路可控硅控制直流充電機(jī)、單片機(jī)控制可控硅充電機(jī)、高頻開(kāi)關(guān)電源充電機(jī)等,至目前直流電源屏已很成熟。直流電源屏整流充電部分仍然采用目前國(guó)際最流行的軟開(kāi)關(guān)技術(shù),將工頻交流經(jīng)過(guò)多級(jí)變換,最后形成穩(wěn)定的直流輸出,直流電源屏系統(tǒng)控制的核心部件是v80系列可編程控制器plc,它將系統(tǒng)采集的輸入輸出模擬量以及開(kāi)關(guān)量經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理,最終控制高頻開(kāi)關(guān)電源模塊使其按電池曲線及有人為設(shè)置的工作要求更可靠地工作。
9.結(jié)束語(yǔ)
電氣自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)今世界最活躍、最充滿生機(jī)、最富有開(kāi)發(fā)前景的綜合性學(xué)科與眾多高新技術(shù)的合成。其應(yīng)用范圍十分廣泛,幾乎滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門,隨著我國(guó)科技技術(shù)的發(fā)展,電氣自動(dòng)化技術(shù)也隨之提高。
電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)概況 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)概述論文篇三
電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)方案
（學(xué)科專業(yè)代碼：080802）
一、主要研究方向及其學(xué)術(shù)隊(duì)伍 研究方向一：風(fēng)電控制與繼電保護(hù)技術(shù)
本研究方向的主要研究?jī)?nèi)容、特色和意義
風(fēng)能的利用，關(guān)鍵在風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備—風(fēng)力機(jī)制造技術(shù)，而風(fēng)力機(jī)的檢測(cè)與控制技術(shù)是風(fēng)力機(jī)制造及風(fēng)力機(jī)有效運(yùn)行的基本保證。
風(fēng)力機(jī)的檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置是以風(fēng)能領(lǐng)域內(nèi)的檢測(cè)和控制系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子與通訊技術(shù)、測(cè)量技術(shù)等來(lái)研究系統(tǒng)的檢測(cè)、控制、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的理論、方法和技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，尤其是風(fēng)力機(jī)制造及風(fēng)力機(jī)有效運(yùn)行中，由于檢測(cè)及被控對(duì)象的嚴(yán)重非線性、數(shù)學(xué)模型不確定、系統(tǒng)的工作點(diǎn)變化劇烈等因素，以使傳統(tǒng)的檢測(cè)和控制方法難以滿足要求。由于傳統(tǒng)檢測(cè)和控制往往只考慮控制系統(tǒng)和受控對(duì)象所組成的“獨(dú)立”體系，而忽略了環(huán)境所施加的影響，而現(xiàn)代大型風(fēng)力機(jī)復(fù)雜的檢測(cè)、控制和決策問(wèn)題，必然把外界環(huán)境和對(duì)象以及檢測(cè)、控制系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。另外對(duì)于控制任務(wù)或控制目標(biāo)，傳統(tǒng)控制只著眼于用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行描述。實(shí)際上檢測(cè)與控制任務(wù)或目標(biāo)有多重性和時(shí)變性，而且還包括任務(wù)所含信息的處理過(guò)程，即任務(wù)的集合處理。面對(duì)復(fù)雜的對(duì)象、復(fù)雜的環(huán)境和復(fù)雜的任務(wù)，用傳統(tǒng)的檢測(cè)與控制理論和方法去解決是不可能的，為使我國(guó)的風(fēng)能利用及風(fēng)力機(jī)制造技術(shù)朝著大型化、高度智能化方向發(fā)展，就必須研究和使用新的檢測(cè)和控制手段。
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是保護(hù)電力網(wǎng)用電設(shè)備安全的重要設(shè)施，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展, 電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,輸電線路的故障如不能快速準(zhǔn)確地切除而引起故障擴(kuò)大甚至系統(tǒng)失穩(wěn)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響是難以估量的。因此對(duì)繼電保護(hù)裝置的性能要求越來(lái)越高。為了提高保護(hù)的可靠性, 對(duì)繼電保護(hù)在線路故障時(shí)的動(dòng)作特性進(jìn)行預(yù)先分析仿真、研究, 以及事故后進(jìn)行準(zhǔn)確的校驗(yàn)、分析都是十分必要的。
研究方向二： 電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制與保護(hù)
本研究方向的主要研究?jī)?nèi)容、特色和意義
首先，本研究方向主要研究電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化水平，重點(diǎn)研究適合于互聯(lián)電網(wǎng)和電力市場(chǎng)環(huán)境下的調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)和配電自動(dòng)化系統(tǒng)以及先進(jìn)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)；完善高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，基本建成電力系統(tǒng)的信息安全體系，研究發(fā)電廠監(jiān)控和優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，狀態(tài)檢修技術(shù)，提高電廠的生產(chǎn)自動(dòng)化水平和現(xiàn)代化管理水平，在吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究具有新疆特色的科學(xué)、實(shí)用、先進(jìn)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、電力調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化、繼電保護(hù)與運(yùn)行自動(dòng)化、電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化、無(wú)人值班變電站自動(dòng)化、電力系統(tǒng)安全運(yùn)行自動(dòng)化。
再則，風(fēng)能以其無(wú)污染，可再生，蘊(yùn)量豐富的優(yōu)勢(shì)，在電力行業(yè)得到了廣泛的重視，無(wú)論國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，都在對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行探索、研究。隨著風(fēng)機(jī)容量的不斷增加，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)也由陸地拓向了海洋。這使得傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分析的方法需要一定的修改。風(fēng)力發(fā)電機(jī)大部分采用多種形式的發(fā)電機(jī)，風(fēng)能具有隨機(jī)性、受季節(jié)影響的特點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電對(duì)所接入的電網(wǎng)沖擊如何，影響有多大，是否會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)不穩(wěn)定等因素都是必須考慮的。因此，含風(fēng)力發(fā)電的自動(dòng)化系統(tǒng)研究也勢(shì)在必行。
新疆風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電裝機(jī)容量也位于全國(guó)之首，就風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性而言，風(fēng)力發(fā)電的原動(dòng)力是
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風(fēng)。風(fēng)機(jī)由于其自身機(jī)械強(qiáng)度的限制，若風(fēng)速在其允許范圍內(nèi)，風(fēng)機(jī)則可以投入電網(wǎng)進(jìn)行發(fā)電，若風(fēng)速超出其限制，則要停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，這種風(fēng)機(jī)的投切對(duì)電網(wǎng)是一種干擾，當(dāng)風(fēng)機(jī)的容量達(dá)到相當(dāng)規(guī)模時(shí)，這種干擾則比較嚴(yán)重，同樣風(fēng)機(jī)故障也會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成影響，因此迫切需要對(duì)風(fēng)機(jī)的投切和風(fēng)機(jī)的故障對(duì)電網(wǎng)造成的影響進(jìn)行分析研究，以便找到風(fēng)電在電網(wǎng)中的最佳配置容量及改造風(fēng)電控制設(shè)備和配置相應(yīng)的繼電保護(hù)，以使對(duì)電網(wǎng)干擾達(dá)到最小，為風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃和風(fēng)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供依據(jù)和指導(dǎo)。
研究方向三：電力系統(tǒng)優(yōu)化與仿真
本研究方向的主要研究?jī)?nèi)容、特色和意義
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展, 電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,如何有效降低網(wǎng)損，減少無(wú)功設(shè)備投資，降低燃煤耗量，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行越來(lái)越重要，但是電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)備眾多,覆蓋面廣,必須針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際特點(diǎn)找到有效的優(yōu)化控制方案,首先進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析計(jì)算仿真，再應(yīng)用于實(shí)際電網(wǎng).因電網(wǎng)覆蓋面大，必須全網(wǎng)綜合考慮，不能盲目投資和改造設(shè)備，為此進(jìn)行電力系統(tǒng)理論推導(dǎo)和優(yōu)化計(jì)算、分析仿真，可以節(jié)約資金，避免浪費(fèi)和無(wú)謂的投入。同時(shí)也可盡快縮短與國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平的差距，盡快實(shí)現(xiàn)新疆電網(wǎng)高質(zhì)量高水平的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。
主要應(yīng)用國(guó)內(nèi)外大型軟件或編制軟件進(jìn)行優(yōu)化仿真計(jì)算，根據(jù)潮流計(jì)算、靈敏度分析的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化控制方案制定。同時(shí)將供熱系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)按需供熱，并使熱量按需分配運(yùn)用電力系統(tǒng)優(yōu)化理論和潮流優(yōu)化算法軟件進(jìn)行模擬類比仿真。
二、培養(yǎng)目標(biāo)
1.培養(yǎng)目標(biāo)
為適應(yīng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)主義建設(shè)的需要，培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的電氣工程學(xué)科高層次專門技術(shù)人才，本學(xué)科培養(yǎng)的碩士研究生應(yīng)滿足以下要求：
（1）努力學(xué)習(xí)和掌握馬列主義和毛澤東思想的基本原理，掌握科學(xué)的方法論；堅(jiān)持四項(xiàng)基本原則，熱愛(ài)祖國(guó)，品行端正，遵紀(jì)守法；積極為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。
（2）在電氣工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)掌握?qǐng)?jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門知識(shí)；熟悉所從事研究方向及相近研究方向的科學(xué)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向。
（3）在電氣工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)具有獨(dú)立從事科學(xué)研究工作的能力；具有實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。
（4）第一外國(guó)語(yǔ)要求熟練地閱讀本專業(yè)的外文資料，并具有一定的寫作能力和聽(tīng)說(shuō)能力。（5）積極參加體育鍛煉，身體健康。2.培養(yǎng)方式
（1）結(jié)合碩士研究生的特點(diǎn)進(jìn)行政治思想教育和黨的方針政策教育，進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義、革命傳統(tǒng)和道德的教育，進(jìn)行社會(huì)主義與法制教育。
（2）采用理論學(xué)習(xí)和科學(xué)研究相結(jié)合的方法，使碩士研究生在電氣工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)掌握?qǐng)?jiān)實(shí)而寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專門知識(shí)，在本學(xué)科范圍內(nèi)具有獨(dú)立從事科學(xué)研究工作的能力。
（3）碩士生的課程學(xué)習(xí)在碩士生培養(yǎng)工作中占有重要地位。碩士生應(yīng)通過(guò)課程學(xué)習(xí)加深理論基礎(chǔ)，擴(kuò)大知識(shí)面。碩士生的課程學(xué)習(xí)一般應(yīng)以授課和自學(xué)相結(jié)合。
（4）碩士學(xué)位論文工作是碩士生培養(yǎng)的關(guān)鍵和核心。碩士學(xué)位論文要由碩士生獨(dú)立完成，導(dǎo)師的作用在于指導(dǎo)研究方向，啟發(fā)碩士生深入思考、正確分析與判斷，充分發(fā)揮碩士生的創(chuàng)
造能力和開(kāi)拓進(jìn)取精神。
（5）在指導(dǎo)上采取以指導(dǎo)教師為主、導(dǎo)師負(fù)責(zé)和碩士點(diǎn)集體培養(yǎng)相結(jié)合的方法。也可和其他高校、研究單位或工廠企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，吸收具有高級(jí)職稱的人員參加指導(dǎo)。
（6）導(dǎo)師應(yīng)以高度的責(zé)任心，全面關(guān)心研究生的成長(zhǎng)，對(duì)研究生嚴(yán)格要求，嚴(yán)格管理，既要教書(shū)又要育人。導(dǎo)師應(yīng)根據(jù)本方案的要求并結(jié)合研究生的特點(diǎn)，認(rèn)真制定培養(yǎng)計(jì)劃，檢查并督促研究生的課程學(xué)習(xí)，并指導(dǎo)研究生論文選題、文獻(xiàn)查閱、調(diào)研、科研工作、學(xué)位論文撰寫和答辯。導(dǎo)師應(yīng)注意在各個(gè)環(huán)節(jié)上培養(yǎng)研究生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，實(shí)事求是的工作作風(fēng)。
（7）導(dǎo)師所在碩士點(diǎn)在研究生培養(yǎng)計(jì)劃的制定、碩士學(xué)位論文選題、論文工作及論文撰寫、答辯等各個(gè)環(huán)節(jié)上應(yīng)積極發(fā)揮集體培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)并起到質(zhì)量監(jiān)控的作用，以提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。電氣工程學(xué)院學(xué)位分委員會(huì)應(yīng)充分發(fā)揮對(duì)研究生質(zhì)量把關(guān)的作用。
3.學(xué)習(xí)年限：
一般為三年（在職人員為三至四年）。
三、本專業(yè)碩士研究生課程學(xué)習(xí)及學(xué)分的基本要求
總學(xué)分：38學(xué)分其中： 公共學(xué)位課
專業(yè)外語(yǔ) 基礎(chǔ)學(xué)位課 專業(yè)學(xué)位課
須修 3門； 8學(xué)分 須修 1門； 1學(xué)分 須修 4門； 9 學(xué)分 須修 3門； 6學(xué)分
前沿講座(含討論班)須參加12次；2學(xué)分 教學(xué)實(shí)踐或社會(huì)調(diào)查（學(xué)術(shù)活動(dòng)）2學(xué)分 跨一級(jí)學(xué)科課程 專業(yè)選修課程
須修 1門； 2學(xué)分 須修 4門； 8學(xué)分
四 — 1本專業(yè)碩士研究生課程設(shè)置
四 — 2碩士研究生前沿講座課(含討論班)的基本要求
1.講座課或討論班的基本范圍或基本形式
（1）學(xué)院組織的由在讀研究生公開(kāi)發(fā)表的論文和研究成果為主的學(xué)術(shù)報(bào)告和討論會(huì)（2）聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外名校專家和教授舉行的科技講座。2.次數(shù)、考核方式及基本要求
碩士生在校期間除了必要的課程學(xué)習(xí)，還須完成講座選聽(tīng)必修環(huán)節(jié)2學(xué)分，要求碩士生應(yīng)選聽(tīng)12次以上學(xué)術(shù)講座（含討論班）并提交心得體會(huì)，學(xué)位論文選題報(bào)告1次，要求碩士生應(yīng)在2年內(nèi)完成選題報(bào)告，并按規(guī)定填寫選題報(bào)告表。
五、本專業(yè)碩士研究生文獻(xiàn)閱讀的主要經(jīng)典著作、專業(yè)學(xué)術(shù)期刊目錄
六、學(xué)位論文的基本標(biāo)準(zhǔn)
1.碩士學(xué)位論文工作是碩士生在校期間的主要工作之一。碩士論文的質(zhì)量反映了碩士生是否掌握?qǐng)?jiān)實(shí)而寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專門知識(shí)，是否具有獨(dú)立從事科學(xué)研究工作的能力，是碩士生能否被授予碩士學(xué)位的關(guān)鍵。
2.碩士學(xué)位論文應(yīng)在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由碩士生本人獨(dú)立完成。論文應(yīng)有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和完整性，應(yīng)在電力科學(xué)或電力專門技術(shù)上作出具有一定創(chuàng)新的研究成果，并在理論上或?qū)嶋H上對(duì)電力學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)主義建設(shè)有較大的意義。為保證論文質(zhì)量，論文工作必須有一定工作量，用于論文工作的實(shí)際時(shí)間一般應(yīng)不得少于一學(xué)年。
3.學(xué)位論文工作一般包括文獻(xiàn)閱讀、科研調(diào)查、選題報(bào)告、理論分析、軟件設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)工作、論文撰寫、論文答辯等環(huán)節(jié)。選題的準(zhǔn)備工作在第2學(xué)期課程學(xué)習(xí)的同時(shí)就應(yīng)著手進(jìn)行。力爭(zhēng)在第3學(xué)期末，最遲在第4學(xué)期應(yīng)正式做選題報(bào)告并提交論文工作計(jì)劃。碩士生所在碩士點(diǎn)應(yīng)組織開(kāi)題答辯并對(duì)選題進(jìn)
行審查和把關(guān)，碩士論文基本完成后，修改并正式提交論文，方可報(bào)學(xué)院批準(zhǔn)進(jìn)行論文評(píng)閱和學(xué)位論文答辯。
七、本專業(yè)碩士研究生須具備的科研能力與水平的基本要求
1．碩士生應(yīng)參與本學(xué)科的某一研究方向提出的對(duì)電工科學(xué)技術(shù)的發(fā)展或國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有較大理論意義或?qū)嵱脙r(jià)值的課題，或者是高水平的橫向課題。培養(yǎng)科研能力。
2.碩士生在正式撰寫碩士學(xué)位論文前，在進(jìn)行學(xué)位論文的研究工作期間應(yīng)盡可能多地在國(guó)內(nèi)外期刊上發(fā)表論文，或者積極參加科研項(xiàng)目。碩士學(xué)位論文應(yīng)是在碩士生已發(fā)表的有關(guān)論文和待發(fā)表的有關(guān)論文或已取得的科研成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行的匯總、概括、深化和提高，論文或成果應(yīng)達(dá)到學(xué)校規(guī)定的條件。
八、本專業(yè)碩士研究生實(shí)踐能力培養(yǎng)的基本要求
實(shí)踐能力培養(yǎng)應(yīng)在第2學(xué)期開(kāi)始課程學(xué)習(xí)的同時(shí)就應(yīng)著手進(jìn)行。由碩士點(diǎn)負(fù)責(zé)助教實(shí)踐安排和助崗實(shí)踐安排，由導(dǎo)師負(fù)責(zé)科研培訓(xùn)并安排工作計(jì)劃。第4學(xué)期末提交實(shí)踐及科研培訓(xùn)報(bào)告。
第5學(xué)期開(kāi)始到電力現(xiàn)場(chǎng)和內(nèi)地高校及研究所調(diào)研并進(jìn)行科學(xué)研究和碩士論文的撰寫。
電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)概況 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)概述論文篇四
電力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)自動(dòng)化
電力工業(yè)是具有公用事業(yè)性質(zhì)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，電力行業(yè)是具有明顯的社會(huì)公益性的行業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，電力供應(yīng)的可靠性對(duì)現(xiàn)代社會(huì)具有極其重大的影響。我國(guó)經(jīng)濟(jì)在穩(wěn)步快速的發(fā)展，需要我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的支持，也給電力系統(tǒng)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展和現(xiàn)狀
1.1 體制變遷
? 97年前：電力工業(yè)部 ? 97年8月：國(guó)家電力公司
? 02年3月：國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)了以“廠網(wǎng)分開(kāi)，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，打破壟斷，引入競(jìng)爭(zhēng)”為宗旨的《電力體制改革方案》(即：國(guó)務(wù)院5號(hào)文件)。
? 02年10月：成立國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)（電監(jiān)會(huì)）
? 02年12月29日，在原國(guó)家電力公司的基礎(chǔ)上，中國(guó)電力新組建(改組)的11家公司宣告成立，包括兩家電網(wǎng)公司、五家發(fā)電集團(tuán)公司和四家輔業(yè)集團(tuán)公司分別經(jīng)營(yíng)電網(wǎng)、電源及輔業(yè)資產(chǎn)。
電網(wǎng)公司：
? 國(guó)家電網(wǎng)公司 ? 南方電網(wǎng)公司
發(fā)電公司
? 華能集團(tuán)公司 ? 大唐集團(tuán)公司 ? 華電集團(tuán)公司 ? 國(guó)電集團(tuán)公司 ? 電力投資集團(tuán)
輔業(yè)集團(tuán)
? 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司 ? 中國(guó)水電工程顧問(wèn)集團(tuán)公司 ? 中國(guó)水利水電建設(shè)集團(tuán)公司 ? 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)公司
? 電力產(chǎn)業(yè)總資產(chǎn)（2000年底）：
2.5萬(wàn)億元，其中原國(guó)電總資產(chǎn)1.8萬(wàn)億元
1.2近期發(fā)展?fàn)顩r
? 發(fā)電裝機(jī)容量：
1980：6587萬(wàn)kw（65869mw）1987：10289.7萬(wàn)kw 1993：20000萬(wàn)kw 1996：23654萬(wàn)kw 2003：38900萬(wàn)kw 2004：44000萬(wàn)kw，用電21735億千瓦時(shí)
2005年底：50841萬(wàn)kw，用電24220億千瓦時(shí) 未來(lái)十年，預(yù)計(jì)還要增加50000萬(wàn)kw ? 變電站數(shù)量：
1996年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（注）： 500kv：47 330kv：25 220kv：1003 154kv：2 110kv：5496 66kv： 2729 35kv： 20921 目前每年新增變電站約4000個(gè)，改造老變電站約2000個(gè)。2003年末數(shù)據(jù)（網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，供參考）：
500kv：近100個(gè) 220kv：1800多個(gè) 110kv：5900個(gè)
66kv/35kv變電站有5700多個(gè)
另有數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)110kv以下、35kv以上的終端變電站有18000余座，35kv等級(jí)以下的各類配電變電站數(shù)量更多
近幾年，每年新增變電站約4000個(gè)，改造老變電站約2000個(gè)。電力系統(tǒng)概述
2.1 電力系統(tǒng)的特點(diǎn)
（1）平衡性：電能不能儲(chǔ)存，電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用同時(shí)完成。（2）瞬時(shí)性：暫態(tài)過(guò)程非常迅速，電能以電磁波的形式傳播，真空中傳播速度為300km/ms。（3）和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門間的關(guān)系密切。
2.2 電力系統(tǒng)的組成
電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)、升壓及降壓變電設(shè)備、電力網(wǎng)及電能用戶（用電設(shè)備）組成的系統(tǒng)。
發(fā)電，輸變電，配電，用電
動(dòng)力系統(tǒng)化學(xué)能煤石油鍋爐天然氣核能電力系統(tǒng)熱能汽輪機(jī)機(jī)械能電力網(wǎng)發(fā)電機(jī)電能鈾水 反應(yīng)堆水能升壓變壓器輸電線路降壓變壓器用電設(shè)備水輪機(jī)（1）發(fā)電部分(generation)：
發(fā)電廠，將化學(xué)能（煤炭，燃油），水能，核能，風(fēng)能等轉(zhuǎn)化為電能。? ? ? ? ? ? 火電廠：煤、油（不可再生），空氣，水 水電廠：水的勢(shì)能（可再生能源），受氣象影響大。核電站：核燃料（比較貴），水
抽水蓄能電站：吸發(fā)兼?zhèn)?，峰谷調(diào)節(jié)，快速備用
化學(xué)能電源：各種電池，燃料電池等，效率高，比較貴
綠色能源：風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐發(fā)電，地?zé)犭娬?，比較貴，易受自然條件影響。
（2）輸配電部分(power transmission grid)：輸電網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)高壓輸電網(wǎng)絡(luò)將電能由發(fā)電廠輸送到負(fù)荷中心
? 變電站
? 一次設(shè)備
變壓器
斷路器（開(kāi)關(guān)）隔離開(kāi)關(guān)（刀閘）限流電抗器（電感）
載流導(dǎo)體（母線/輸電線）
ct/pt（current transformer/ potential transformer）絕緣子 接地裝置
補(bǔ)償裝置（調(diào)相機(jī)/電容/靜補(bǔ)裝置）中性點(diǎn)設(shè)備 避雷設(shè)備 ? 二次設(shè)備
控制系統(tǒng)：直流電壓，控制短路器開(kāi)合
信號(hào)系統(tǒng)：警報(bào)音響，位置信號(hào)（斷路器開(kāi)合）測(cè)量系統(tǒng)：測(cè)量表計(jì)
同步系統(tǒng)：保證同期操作（同壓，同頻，同相）用的設(shè)備 測(cè)量設(shè)備 保護(hù)設(shè)備 控制設(shè)備
監(jiān)視設(shè)備（包括故障錄波）常規(guī)變送器和微機(jī)變送器
? 輸電線路
架空線路：鋼芯鋁導(dǎo)線，分裂導(dǎo)線；裸導(dǎo)線，絕緣導(dǎo)線 電纜：?jiǎn)蜗?，三?/p>
交流線路：潮流不可控，遠(yuǎn)距離輸電穩(wěn)定性問(wèn)題較大 直流線路：潮流可控，超遠(yuǎn)距離輸電無(wú)穩(wěn)定性問(wèn)題。交直流混合輸電網(wǎng)絡(luò)（整流站，換流站，直流線路），不同頻電網(wǎng)互聯(lián) ? 用電部分
用電設(shè)備消耗電能
高壓用戶額定電壓在1kv以上，低壓用戶額定電壓在1kv以下。
2.3 對(duì)電力系統(tǒng)的基本要求
（1）保證供電可靠性（2）保證電能質(zhì)量
（3）提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性（4）其它：如環(huán)境保護(hù)問(wèn)題
2.4 衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)
（1）電壓偏差
電壓偏差指當(dāng)供配電系統(tǒng)改變運(yùn)行方式或負(fù)荷緩慢地變化使供配電系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓也隨之改變，各點(diǎn)的實(shí)際電壓與系統(tǒng)額定電壓之差，通常用與系統(tǒng)額定電壓的百分比值數(shù)表示。
（2）電壓波動(dòng)
電壓連續(xù)變動(dòng)或電壓包絡(luò)線的周期性變動(dòng)，電壓的最大值與最小值之差與系統(tǒng)額定電壓的比值以百分?jǐn)?shù)表示，其變化速度等于或大于每秒0.2％時(shí)稱為電壓波動(dòng)。
（3）頻率偏差
頻率偏差是指供電的實(shí)際頻率與電網(wǎng)的額定頻率的差值。
我國(guó)電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50hz，又叫工頻。頻率偏差一般不超過(guò)±0.25hz，當(dāng)電網(wǎng)容量大于3000mw時(shí)，頻率偏差不超過(guò)±0.2hz。
調(diào)整頻率的辦法是增大或減小電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)有功功率。（4）供電可靠性
供電可靠性指標(biāo)是根據(jù)用電負(fù)荷的等級(jí)要求制定的。
衡量供電可靠性的指標(biāo)，用全年平均供電時(shí)間占全年時(shí)間百分?jǐn)?shù)表示。（5）其它
? 電壓閃變
負(fù)荷急劇的波動(dòng)造成供配電系統(tǒng)瞬時(shí)電壓升高，照度隨之急劇變化，使人眼對(duì)燈閃感到不適，這種現(xiàn)象稱為電壓閃變。
? 不對(duì)稱度
不對(duì)稱度是衡量多相負(fù)荷平衡狀態(tài)的指標(biāo)，多相系統(tǒng)的電壓負(fù)序分量與電壓正序分量之比值稱為電壓的不對(duì)稱度，電流負(fù)序分量與電流正序分量之比值稱為電流的不對(duì)稱度，均以百分?jǐn)?shù)表示。
? 正弦波形畸變率
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓波形中出現(xiàn)諧波（有時(shí)為非諧波）時(shí)網(wǎng)絡(luò)電壓波形就要發(fā)生畸變。諧波干擾是由于非線性系統(tǒng)引起的。它產(chǎn)生出不同于網(wǎng)絡(luò)頻率的電壓波，或者具有非正弦形的電流波。包括n次諧波電壓、電流含有率，電壓、電流總諧波畸變率，諧波電壓的總平均畸變系數(shù)。
2.5 常用概念
（1）基本量綱
電壓：伏特（v），千伏（kv），萬(wàn)伏（慣用）電流：安培（a）
有功功率：瓦特（w），千瓦（kw），兆瓦（mw），萬(wàn)千瓦（慣用）無(wú)功功率：乏（var），千乏（kvar）電量：度（kwh – kilowatt-hour）（1）電壓等級(jí)
國(guó)家規(guī)定的等級(jí)：3，6，10，35，（66），110，（154），220，330，500kv 其中：
500，330，220kv 用于大電力系統(tǒng)主干線
110kv 用于中小電力系統(tǒng)主干線，和大電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò) 35kv 用于大城市或大工業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，以及農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)
10kv 為最常用的更低一級(jí)配電網(wǎng)絡(luò)，只有負(fù)荷中高壓電動(dòng)機(jī)比重很大時(shí)才用6kv電壓
3kv 用于工況企業(yè)內(nèi)部（2）調(diào)度等級(jí)
五級(jí)調(diào)度（國(guó)，網(wǎng)，省，地，縣）（3）調(diào)度部門組成和作用
調(diào)度部門的一般包括：調(diào)度，方式，保護(hù)，通信，遠(yuǎn)動(dòng)（自動(dòng)化）電力信息化
電力信息化大致分為兩部分：
? 電力系統(tǒng)自動(dòng)化：保障電能安全可靠地在電網(wǎng)上傳輸；
? 電力營(yíng)銷和通用信息化：保證電能銷售和電網(wǎng)資產(chǎn)科學(xué)有效管理。由于電力生產(chǎn)安全性與穩(wěn)定性的要求，電網(wǎng)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制的信息技術(shù)應(yīng)用一向比較重視，而對(duì)業(yè)務(wù)及管理的信息化重視卻相對(duì)不足，生產(chǎn)自動(dòng)化與管理信息化的發(fā)展處于不平衡狀態(tài)。兩者的投資比重大致為80：20。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本概念
電力系統(tǒng)自動(dòng)化（electric power system automation）是電力信息化最重要的部分。
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是應(yīng)用各種具有自動(dòng)檢測(cè)、反饋、決策和控制功能的裝置并通過(guò)信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方的自動(dòng)監(jiān)視、協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)和控制，目的是保證電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
電能的供應(yīng)和使用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民日常生活密切相關(guān)。電力系統(tǒng)包括生產(chǎn)、傳輸、分配、消費(fèi)電能的各個(gè)環(huán)節(jié)，是一個(gè)復(fù)雜的連續(xù)生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程，在地域上分布遼闊而在電氣上卻是聯(lián)成一體的。電能質(zhì)量不合格將引起產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的下降以及人民生活的不便，突然停電和長(zhǎng)期頻率或電壓下降的情況下還回造成人身傷亡和設(shè)備損壞事故。電力系統(tǒng)中任何一個(gè)元件的參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)的變化都會(huì)迅速地影響到系統(tǒng)中其他元件的正常工作，所以在電力系統(tǒng)中任何一處發(fā)生故障，應(yīng)及時(shí)而正確地處理，否則將使事故擴(kuò)大，并波及電力系統(tǒng)其他運(yùn)行部分，以至造成大面積停電。一次能源調(diào)度、發(fā)電機(jī)起停和負(fù)荷分配、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和潮流分布、負(fù)荷控制和管理的合理與否，都涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行中能量的節(jié)約和所發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)效益。
由于電力系統(tǒng)規(guī)模和容量的不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式日益復(fù)雜，單純依靠人力來(lái)監(jiān)視電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，正確而及時(shí)地進(jìn)行各項(xiàng)操作，迅速地處理事故，已經(jīng)是不可能了。必須應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、圖象顯示技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的最新成就來(lái)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化。
電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本要求如下：
（1）迅速而正確地收集、檢測(cè)和處理電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。（2）根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全要求為運(yùn)行人員提供調(diào)節(jié)和控制的決策，或者直接對(duì)各元件進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。（3）實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各元件間的綜合協(xié)調(diào)，尋求電力系統(tǒng)電能質(zhì)量合格和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（4）提高供電可靠性，減少電力系統(tǒng)事故、延長(zhǎng)設(shè)備壽命，提高運(yùn)行水平，節(jié)省人力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是在應(yīng)用各種自動(dòng)裝置逐步取代人工操作的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的。最先，運(yùn)行人員在發(fā)電機(jī)組、開(kāi)關(guān)設(shè)備等電力系統(tǒng)元件的近旁直接監(jiān)視 設(shè)備狀態(tài)并進(jìn)行手工操作和調(diào)節(jié)，例如人工操作開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的出力和電壓等。這種工作方式的效果與運(yùn)行人員的素質(zhì)和精神狀態(tài)有關(guān)，也與監(jiān)視儀表和調(diào)節(jié)操作裝置的完善性有密切關(guān)系，往往不能及時(shí)而正確地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，特別在發(fā)生事故時(shí)，由于來(lái)不及反應(yīng)事故的發(fā)生和發(fā)展，而使事故擴(kuò)大。
隨著單個(gè)設(shè)備或單個(gè)過(guò)程自動(dòng)裝置（或調(diào)節(jié)器）的應(yīng)用，直接以運(yùn)行參數(shù)的變化作為控制裝置的輸入信號(hào)，來(lái)起動(dòng)設(shè)備的操作和控制，如利用各種繼電器來(lái)反應(yīng)系統(tǒng)故障情況下的電流和電壓的變化，使斷路器開(kāi)斷故障線路；根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓變化的信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以實(shí)現(xiàn)電壓和無(wú)功功率的調(diào)節(jié)和控制；根據(jù)系統(tǒng)頻率的變化信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的出力，以實(shí)現(xiàn)頻率和有功功率的調(diào)節(jié)和控制以及水輪機(jī)組的程序起動(dòng)等。這種單參數(shù)、單回路的調(diào)節(jié)和控制裝置的應(yīng)用，節(jié)省了人力，并能比較正確而及時(shí)地控制運(yùn)行狀態(tài)。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)裝置的組成元件也由最初的電磁型的發(fā)展成由晶體管、集成電路構(gòu)成的無(wú)觸點(diǎn)型的并進(jìn)一步采用以微型計(jì)算機(jī)（或微處理器）為基礎(chǔ)的可編程序控制器等先進(jìn)設(shè)備。
由于電力系統(tǒng)的發(fā)展，發(fā)電廠（發(fā)電機(jī)）及電力系統(tǒng)其他元件數(shù)量的增加，運(yùn)行工況的復(fù)雜，使得協(xié)調(diào)各元件間的控制成為必要。所以，在一個(gè)發(fā)電廠、局部電力系統(tǒng)以至整個(gè)電力系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備來(lái)完成數(shù)據(jù)收集和處理，并且利用計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算能力、大容量?jī)?nèi)存和高度的邏輯判斷能力，實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)電廠、局部電力系統(tǒng)以至整個(gè)電力系統(tǒng)的集中監(jiān)視、決策和控制。
隨著電力系統(tǒng)各元件及發(fā)電廠組成的日益復(fù)雜，以及對(duì)控制的要求日益嚴(yán)格，進(jìn)一步用計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中控制越來(lái)越困難，這是因?yàn)樾畔⒘魁嫶?，通道擁擠，計(jì)算機(jī)的容量增大，響應(yīng)不快，運(yùn)行復(fù)雜。利用計(jì)算機(jī)性能價(jià)格比日益提高的趨勢(shì)，對(duì)被控對(duì)象多、每個(gè)對(duì)象需要監(jiān)控的參數(shù)較多、各個(gè)對(duì)象在地理上比較分散的系統(tǒng)，控制方式從集中控制發(fā)展為分層控制，如中心調(diào)度所、地區(qū)調(diào)度所、發(fā)電廠（變電所）控制中心等形式的分層控制。分層控制的最低層可以在獲取數(shù)據(jù)的地方由就近設(shè)置的計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，并進(jìn)行控制。這樣可以避免大量信息可來(lái)回傳送，減輕上層計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，提高信息處理的實(shí)時(shí)性。只有涉及全系統(tǒng)的綜合信息，才由下一層轉(zhuǎn)送給上一層進(jìn)行處理和控制，在上層作出決策后向下層發(fā)送控制信息。
4.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要內(nèi)容和現(xiàn)狀
? 火電廠自動(dòng)化
現(xiàn)代火電廠的發(fā)展趨勢(shì)是采用高溫、高壓、中間再熱的大型單元式發(fā)電機(jī)組，機(jī)組的單機(jī)容量大而熱力系統(tǒng)復(fù)雜，其運(yùn)行工況多變，操作頻繁而復(fù)雜，控制的對(duì)象和參數(shù)多，所以對(duì)火電廠的自動(dòng)化程度提出了很高的要求，傳統(tǒng)的監(jiān)控儀表和運(yùn)行方式已滿足不了火電廠經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的要求。近十幾年來(lái)已經(jīng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)代替常規(guī)調(diào)節(jié)儀表對(duì)單項(xiàng)參數(shù)的控制或用一些相對(duì)獨(dú)立的自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)完成局部設(shè)備的控制（如鍋爐自動(dòng)控制，噴燃器自動(dòng)控制，汽輪機(jī)自動(dòng)起動(dòng)和發(fā)電機(jī)自動(dòng)同步等），或者在傳統(tǒng)的儀表和控制器的基礎(chǔ)上增加電子計(jì)算機(jī)的協(xié)調(diào)和控制。其主要的功能有下列幾方面。
7（1）安全監(jiān)視。利用計(jì)算機(jī)對(duì)發(fā)電機(jī)組的各種參數(shù)和各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行巡回和周期性的測(cè)量和檢查。對(duì)于不同的運(yùn)行工況（如正常、異常、起停過(guò)程、事故）。檢測(cè)的內(nèi)容和周期是不同的。采取數(shù)據(jù)后還要進(jìn)行必要的處理，例如判斷數(shù)據(jù)的正確性，對(duì)某些參數(shù)的修正，進(jìn)行參數(shù)濾波等。同時(shí)，可對(duì)收集到的信息進(jìn)一步校驗(yàn)是否越限，并通過(guò)聲光顯示或打印輸出向運(yùn)行人員報(bào)告。還可以根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出如功率總加、鍋爐效率、廠用電率等性能指標(biāo)值。（2）正常調(diào)節(jié)。在正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等主輔設(shè)備進(jìn)行直接或間接控制。在運(yùn)行中，因不斷受到內(nèi)外部條件及干擾影響，一些被調(diào)參數(shù)（如汽壓、汽溫、水位、流量、風(fēng)量等）經(jīng)常發(fā)生變化，這就要利用自動(dòng)調(diào)節(jié)器，根據(jù)被調(diào)量的偏差值，按規(guī)定的調(diào)節(jié)規(guī)律進(jìn)行調(diào)節(jié)。最簡(jiǎn)單的是單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)可以同時(shí)控制若干回路，并考慮各參數(shù)的相關(guān)因素。（3）機(jī)組起停。高參數(shù)和大容量機(jī)組的汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、除氧給水系統(tǒng)十分復(fù)雜，使機(jī)組起停時(shí)的控制十分困難。在從冷態(tài)起動(dòng)到帶滿負(fù)荷（幾小時(shí)到十幾小時(shí)）的過(guò)程中，包括鍋爐點(diǎn)火、升溫升壓、汽輪機(jī)升速、初負(fù)荷保持、升負(fù)荷等幾個(gè)階段，工況不斷變化。為了保證起動(dòng)設(shè)備的安全，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，要對(duì)各種參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、判斷和計(jì)算，然后對(duì)各調(diào)節(jié)器和程序控制回路發(fā)出指令，或者直接去調(diào)節(jié)和操作發(fā)電機(jī)組。（4）事故處理。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)報(bào)和報(bào)警分析。事故發(fā)生后，首先通過(guò)事故識(shí)別程序查明事故性質(zhì)及原因，然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的事故處理程序。如果事故繼續(xù)發(fā)展，以致危及機(jī)組及系統(tǒng)安全時(shí)，則應(yīng)采取緊急措施（如減負(fù)荷、停機(jī)）。在事故處理過(guò)程中，要監(jiān)視和記錄設(shè)備的狀態(tài)及主要參數(shù)，以供運(yùn)行人員進(jìn)行事故后的分析。? 水電廠自動(dòng)化
水電廠除了按計(jì)劃發(fā)電外，還在電力系統(tǒng)中起著調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用的作用，所以機(jī)組啟動(dòng)頻繁，工況多變（如調(diào)相改發(fā)電，抽水蓄能發(fā)電廠的抽水改發(fā)電等）；水電廠一般要通過(guò)遠(yuǎn)距離輸電線將電能送到負(fù)荷中心，易出現(xiàn)穩(wěn)定問(wèn)題；同時(shí)水電廠還應(yīng)考慮水力資源的綜合利用。所以，水電廠的自動(dòng)化要能適應(yīng)這些要求。
水電廠自動(dòng)化也是從單機(jī)自動(dòng)化開(kāi)始。首先實(shí)現(xiàn)機(jī)旁的儀表監(jiān)視和報(bào)警，就地操作和單個(gè)元件的自動(dòng)化，例如電氣液壓型的調(diào)速器，復(fù)式勵(lì)磁電壓教正器等。
隨著水電廠機(jī)組數(shù)量的增多和單機(jī)容量的增大，以及水電的梯級(jí)開(kāi)發(fā)和逐步實(shí)現(xiàn)水電廠、梯級(jí)水電廠的集中控制，采用對(duì)全廠和梯級(jí)水電廠運(yùn)行狀態(tài)的巡回檢測(cè)，全廠主輔機(jī)的集中起停，自動(dòng)調(diào)頻和有功幾無(wú)功功率的成組調(diào)節(jié)，機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行，穩(wěn)定的監(jiān)視和控制（如切機(jī)、電氣制動(dòng)、低頻自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)組等）等。
近幾十年來(lái)，在水電廠自動(dòng)化中廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和微處理機(jī)。機(jī)組的基礎(chǔ)自動(dòng)化裝置實(shí)現(xiàn)微機(jī)化，例如微機(jī)化的調(diào)速裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、同步系統(tǒng)等，8 給水電廠的基礎(chǔ)自動(dòng)化帶來(lái)了極大的方便。多微機(jī)的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使水電廠進(jìn)入全廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控和綜合自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)全廠的安全監(jiān)視、自動(dòng)發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、事故順序記錄和水庫(kù)經(jīng)濟(jì)調(diào)度等綜合功能。在梯級(jí)開(kāi)發(fā)的水系，還可以進(jìn)行全梯級(jí)水電廠的集中調(diào)度和控制。
隨著自動(dòng)化水平的提高，在一些中、小型水電廠可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班和控制中心的遠(yuǎn)方監(jiān)控。
水電廠除了本身機(jī)組和電器設(shè)備監(jiān)視和控制外。還要考慮水力系統(tǒng)（上、下游，以至跨流域）對(duì)水電廠的約束，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)長(zhǎng)、中、短期的優(yōu)化調(diào)度，以及防洪、灌溉、航運(yùn)、供水、養(yǎng)殖的綜合利用。所以，廣義的水電廠自動(dòng)化還包括對(duì)水庫(kù)的調(diào)節(jié)和管理，以及大壩的自動(dòng)監(jiān)視和管理。目前，已采用先進(jìn)的無(wú)線電通信手段和以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的水庫(kù)流域水情測(cè)報(bào)幾防洪調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，定時(shí)收集全流域的氣象和水文（包括降雨，上、下游用水情況等）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后可以得到未來(lái)時(shí)段水庫(kù)的入水流量變化過(guò)程幾洪水預(yù)報(bào)。也應(yīng)用自動(dòng)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)觀察大壩各項(xiàng)變量（如溫度、應(yīng)變、應(yīng)力、壩縫開(kāi)度、滲透壓力等）。? 電力調(diào)度自動(dòng)化
? 電力調(diào)度的作用：安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)
為了合理監(jiān)視、控制和協(xié)調(diào)日益擴(kuò)大的電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)處理影響整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的事故和異?，F(xiàn)象，在形成電力系統(tǒng)的最早階段，就注意到電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制問(wèn)題，并提出必須設(shè)立電力系統(tǒng)調(diào)度控制中心。在開(kāi)始階段由于通信設(shè)備等技術(shù)裝備的限制（如只有電話），調(diào)度人員需要花費(fèi)很多時(shí)間才能掌握有限的代表電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息，電力系統(tǒng)的很大一部分監(jiān)視和控制功能是由電力系統(tǒng)中所屬發(fā)電廠和變電所的運(yùn)行人員直接來(lái)完成的。
遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，使電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息直接進(jìn)入調(diào)度控制中心成為可能，調(diào)度人員可根據(jù)這些信息迅速掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理發(fā)生的事故。
20世紀(jì)60年代開(kāi)始用數(shù)字式遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備（telecontrol equipment），使信息的收集和傳輸在精度、速度和可靠性上都有很大的提高。電子計(jì)算機(jī)和圖象顯示技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度控制中心的應(yīng)用使自動(dòng)化程度達(dá)到一個(gè)新的水平。在開(kāi)始階段，計(jì)算機(jī)與相應(yīng)的遠(yuǎn)動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)視（包括信息的收集、處理和顯示）、遠(yuǎn)距離開(kāi)關(guān)操作，以及制表、記錄和統(tǒng)計(jì)等功能，一般稱為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（supervisory control and data acquisition--scada）。60年代后期國(guó)際上出現(xiàn)很多大面積停電事故以后，加強(qiáng)了全系統(tǒng)的安全監(jiān)視、分析和控制。這種控制系統(tǒng)不僅能完整地了解全系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，而且可在計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備的幫助下，能夠在正常和事故情況下及時(shí)而正確地作出控制的決策。這種包括scada功能、自動(dòng)發(fā)電控制及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、安全控制功能以及其他調(diào)度管理和計(jì)劃功能的系統(tǒng)稱為能量管理系統(tǒng)（energy management system ems）。利用這種先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)，運(yùn)行人員已從過(guò)去以監(jiān)視記錄為主的狀況轉(zhuǎn)變?yōu)檩^多地進(jìn)行分析、判斷和決策，而日常的記錄事務(wù)則由計(jì)算機(jī)取代。? 變電站自動(dòng)化
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備(包括繼電保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)、故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備，簡(jiǎn)化了變電站二次接線。變電站綜合自動(dòng)化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。變電站作為整個(gè)電網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著電能傳輸、分配的監(jiān)測(cè)、控制和管理的任務(wù)。變電站繼電保護(hù)、監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)是保證上述任務(wù)完成的基礎(chǔ)。在電網(wǎng)統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下，電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)(如變電站、發(fā)電廠)具體實(shí)施和保障電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。因此，變電站自動(dòng)化是電網(wǎng)自動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。作為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，它應(yīng)確保實(shí)現(xiàn)以下要求：
（1）檢測(cè)電網(wǎng)故障，盡快隔離故障部分。
（2）采集變電站運(yùn)行實(shí)時(shí)信息，對(duì)變電站運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視、計(jì)量和控制。（3）采集一次設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，供維護(hù)一次設(shè)備參考。（4）實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)睾髠淇刂坪途o急控制。（5）確保通信要求。
因此，要求變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行高效、實(shí)時(shí)、可靠，對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)、管理、協(xié)調(diào)和控制。同時(shí)，又必須與電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的信息交換、共享，優(yōu)化電網(wǎng)操作，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，提高經(jīng)濟(jì)效益，并為電網(wǎng)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展留下空間。
傳統(tǒng)變電站中，其自動(dòng)化系統(tǒng)存在諸多缺點(diǎn)，難以滿足上述要求。例如：（1）傳統(tǒng)二次設(shè)備、繼電保護(hù)、自動(dòng)和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等大多采取電磁型或小規(guī)模集成電路，缺乏自檢和自診斷能力，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低。
（2）二次設(shè)備主要依賴大量電纜，通過(guò)觸點(diǎn)、模擬信號(hào)來(lái)交換信息，信息量小、靈活性差、可靠性低。
（3）由于上述兩個(gè)原因，傳統(tǒng)變電站占地面積大、使用電纜多，電壓互感器、電流互感器負(fù)擔(dān)重，二次設(shè)備冗余配置多。
（4）遠(yuǎn)動(dòng)功能不夠完善，提供給調(diào)度控制中心的信息量少、精度差，且變電站內(nèi)自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)手段不全，缺乏協(xié)調(diào)和配合力量，難以滿足電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制的要求。
（5）電磁型或小規(guī)模集成電路調(diào)試和維護(hù)工作量大，自動(dòng)化程度低，不能遠(yuǎn)方修改保護(hù)及自動(dòng)裝置的定值和檢查其工作狀態(tài)。有些設(shè)備易受環(huán)境的影響，如晶體管型二次設(shè)備，其工作點(diǎn)會(huì)受到環(huán)境溫度的影響。
傳統(tǒng)的二次系統(tǒng)中，各設(shè)備按設(shè)備功能配置，彼此之間相關(guān)性甚少，相互之問(wèn)協(xié)調(diào)困難，需要值班人員比較多的干預(yù)，難于適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)的控制要求。另外需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的試驗(yàn)和維修，既便如此，仍然存在設(shè)備故障(異常運(yùn) 行)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，甚至這種定期檢修也可能引起新的問(wèn)題，發(fā)生和出現(xiàn)由試驗(yàn)人員過(guò)失引起的故障。
發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化的必要性還體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：一是隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，新增大量的發(fā)電廠和變電站，使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，這樣要求各級(jí)電網(wǎng)調(diào)度值班人員掌握、管理、控制的信息也大量增長(zhǎng)，電網(wǎng)故障處理和恢復(fù)卻要求更為迅速和準(zhǔn)確；二是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，對(duì)電網(wǎng)可靠供電提出了更高的要求；三是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得整個(gè)社會(huì)對(duì)環(huán)保要求更高，這樣也對(duì)電網(wǎng)的建設(shè)、運(yùn)行和管理提出許多的要求，如，要求電力企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；要求發(fā)電廠、變電站減少占地面積。要解決上述問(wèn)題，顯然僅依靠各級(jí)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行值班人員是難以解決的?，F(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電力電技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，為上述問(wèn)題提供了解決的方案。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用造就了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展。? 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程
現(xiàn)有的變電站有三種形式：第一種是傳統(tǒng)的變電站；第二種是部分實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理、具有一定自動(dòng)化水平的變電站；第三種是全面微機(jī)化的綜合自動(dòng)化變電站。變電站自動(dòng)化的發(fā)展可以分為以下三個(gè)階段。1．由分立元件構(gòu)成的自動(dòng)裝置階段
20世紀(jì)70年代以前，由研究單位和制造廠家生產(chǎn)出的各種功能的自動(dòng)裝置，要采用模擬電路，由晶體管等分立元件組成，對(duì)提高變電站和發(fā)電廠的自動(dòng)化水平，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，發(fā)揮了一定的作用。但這些自動(dòng)裝置，相互之間獨(dú)立運(yùn)行，互不相干，而且缺乏智能，沒(méi)有故障自診斷能力，在運(yùn)行中若自身出現(xiàn)故障，不能提供告警信息，有的甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)安全。同時(shí)，分立元件的裝置可靠性不高，維護(hù)工作量大，裝置本身體積大，不經(jīng)濟(jì)。2．以微處理器為核心的智能化自動(dòng)裝置階段
隨著我國(guó)改革開(kāi)放的發(fā)展，微處理器技術(shù)開(kāi)始引入我國(guó)，并逐步應(yīng)用于各行各業(yè)。在變電站自動(dòng)化方面，用大規(guī)模集成電路或微處理機(jī)代替了原來(lái)的繼電器晶體管等分立元件組成的自動(dòng)裝置，利用微處理器的智能和計(jì)算能力，可以發(fā)展和應(yīng)用新的算法，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度和可靠性；能夠擴(kuò)充新的功能，尤其是裝置本身的故障自診斷功能，對(duì)提高自動(dòng)裝置自身的可靠性和縮短維修時(shí)間是很有意義的；此外，由于采用了數(shù)字式，統(tǒng)一數(shù)字信號(hào)電平，縮小了體積等，其優(yōu)越性是明顯的。由于這些微機(jī)型的自動(dòng)裝置，只是硬件結(jié)構(gòu)由微處理器及其接口電路代替，并擴(kuò)展了一些簡(jiǎn)單的功能，雖然提高了變電站自動(dòng)控制的能力和可靠性，但基本上還是維持著原有的功能和邏輯關(guān)系，在工作方式上多數(shù)仍然是各自獨(dú)立運(yùn)行，不能互相通信，不能共享資源，變電站和發(fā)電廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行中存在的問(wèn)題沒(méi)有得到根本的解決。3． 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展階段
我國(guó)是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制變電站自動(dòng)化技術(shù)。到70年代初，便先后研制出電氣集中控制裝置和集保護(hù)、控制、信號(hào)為一體的裝置。在80年代中期，國(guó)內(nèi)先后研制了35kv和220kv變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。此外，國(guó)內(nèi)許多高 11 等校及科研單位也在這方面做了大量的工作，推出一些不同類型、功能各異的自動(dòng)化系統(tǒng)。為國(guó)內(nèi)的變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展起到了卓有成效的推動(dòng)作用。進(jìn)入90年代，變電站綜合自動(dòng)化已成為熱門話題，出現(xiàn)了更多的研究單位和產(chǎn)品。
? 配電網(wǎng)自動(dòng)化
配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)生產(chǎn)和供應(yīng)電能的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其自動(dòng)化的主要任務(wù)是保證經(jīng)濟(jì)安全供電和負(fù)荷供需平衡的控制和管理，使用戶得到一定數(shù)量?jī)?yōu)質(zhì)、廉價(jià)的電力供應(yīng)，所以配電網(wǎng)自動(dòng)化的主要功能為：
（1）對(duì)配電網(wǎng)和無(wú)人值班變電所的監(jiān)視和自動(dòng)操作，如通過(guò)遠(yuǎn)方投切電網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)斷路器或分段斷路器，以便切除故障或調(diào)整潮流；（2）在系統(tǒng)頻率下降時(shí)切除負(fù)荷，在電壓變動(dòng)時(shí)自動(dòng)投切靜電電容器或者調(diào)整變壓器分接頭；（3）通過(guò)對(duì)負(fù)荷的直接控制來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)荷曲線和保持電能供需平衡。
最初用時(shí)間開(kāi)關(guān)來(lái)控制用戶的負(fù)荷，定時(shí)切換用戶的不同記價(jià)電表，用經(jīng)濟(jì)的手段來(lái)管理負(fù)荷。對(duì)于工業(yè)用戶可采取控制最大需電量、分時(shí)記價(jià)、按合同規(guī)定用電時(shí)間等方法進(jìn)行控制。為了使負(fù)荷控制直接到每一用戶，可采取工頻、音頻、載波、無(wú)線電等控制手段，有配電網(wǎng)調(diào)度所根據(jù)上級(jí)調(diào)度所的指令和系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，直接發(fā)出控制信號(hào)，對(duì)事先分門別類的負(fù)荷進(jìn)行控制，操作被控用戶的短路器。
隨著自動(dòng)化裝置和被控設(shè)備可靠性的提高，中、小型變電所的控制可由就地操作過(guò)度到遠(yuǎn)方操作和自動(dòng)操作。近年來(lái)也開(kāi)始在變電所內(nèi)建立微型計(jì)算機(jī)為核心的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)、安全監(jiān)視、電壓和無(wú)功綜合控制等功能。一些變電所已實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班或遠(yuǎn)方控制的自動(dòng)化運(yùn)行體制。電力調(diào)度自動(dòng)化
電力調(diào)度自動(dòng)化是電力自動(dòng)化的重要內(nèi)容之一，是指綜合利用計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)和遠(yuǎn)程通信等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度管理工作的自動(dòng)化。
電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成，并由調(diào)度控制中心對(duì)全系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)一管理。為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及供電的質(zhì)量，系統(tǒng)的調(diào)度控制中心必須及時(shí)而準(zhǔn)確地掌握全面的運(yùn)行情況，隨時(shí)進(jìn)行分析，作出正確的判斷和決策，必要時(shí)采取相應(yīng)的措施，及時(shí)處理事故和異常情況。
早期的電力調(diào)度以人工方式操作，用打電話的方式收集數(shù)據(jù)，下達(dá)調(diào)度命令，速度慢，實(shí)時(shí)性差。由于電網(wǎng)是一個(gè)迅變系統(tǒng)，電能以極快的速度傳送，電網(wǎng)中一個(gè)地方出故障，瞬間就會(huì)波及到全網(wǎng)，因此手工方式很難滿足電網(wǎng)調(diào)度的要求。特別對(duì)于大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓的現(xiàn)代電網(wǎng)，調(diào)度中心需要采集和處理的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)信號(hào)數(shù)量眾多，實(shí)時(shí)性要求很高，調(diào)度工作只能采用現(xiàn)代化手段進(jìn)行。因此，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)不可缺少的組成部分。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的準(zhǔn)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，由裝在調(diào)度中心的主站系統(tǒng)、裝載發(fā)電廠或變電所的遠(yuǎn)動(dòng)終端以及遠(yuǎn)動(dòng)通道等構(gòu)成。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的 主要功能是實(shí)時(shí)采集電力系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)和信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析和處理，為調(diào)度員提供進(jìn)行監(jiān)視與控制的操作界面，有效地幫助電力系統(tǒng)調(diào)度員執(zhí)行電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)發(fā)供電任務(wù)。
5.1 調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程
電力生產(chǎn)是發(fā)輸電與用電同時(shí)進(jìn)行的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。電力系統(tǒng)分布地域廣闊，是一個(gè)龐大的生產(chǎn)體系，必須嚴(yán)格地進(jìn)行調(diào)度管理才能保證安全發(fā)供電。早期電力系統(tǒng)規(guī)模較小，調(diào)度員利用電話即可了解各發(fā)電廠、變電所的運(yùn)行狀況。調(diào)度命令也是通過(guò)電話下達(dá)的。
當(dāng)電力系統(tǒng)日益發(fā)展，廠站數(shù)越來(lái)越多時(shí)，僅靠電話已經(jīng)無(wú)法及時(shí)進(jìn)行調(diào)度控制。特別是在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)延長(zhǎng)事故處理時(shí)間，甚至擴(kuò)大事故。因此必須有自動(dòng)化的手段支持才能完成調(diào)度工作。現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提供了技術(shù)支持手段。隨著支持技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了各種調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備，調(diào)度工作逐步脫離了原始手工方式，開(kāi)始采用各種自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行操作。
早期的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)稱為“遠(yuǎn)動(dòng)（telecontrol）”系統(tǒng)，主要功能是把遠(yuǎn)方廠站的測(cè)量量和斷路器信號(hào)及時(shí)傳送到調(diào)度所，通過(guò)模擬屏顯示出電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，使調(diào)度員能及時(shí)了解所發(fā)生的事件。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在第二次世界大戰(zhàn)后就進(jìn)入遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)度階段，中國(guó)20世紀(jì)60年代開(kāi)始在電力調(diào)度中使用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)。? 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)的發(fā)展
從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)的發(fā)展看，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)先后采用過(guò)分立元件設(shè)計(jì)、ic/cpu板級(jí)設(shè)計(jì)、集中式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)機(jī)設(shè)計(jì)，發(fā)展到今天的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分布式設(shè)計(jì)。
在國(guó)內(nèi)，早期的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)大都是建立在分立元件的基礎(chǔ)上的，這些系統(tǒng)和設(shè)備在我國(guó)直到80年代中期還有單位在使用。但由于系統(tǒng)完全由硬件構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能單一，一般只有數(shù)據(jù)采集功能，支持少量數(shù)據(jù)的模擬屏數(shù)碼管顯示。系統(tǒng)可靠性低，經(jīng)常出故障。
當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)展到數(shù)百萬(wàn)或上千萬(wàn)千瓦的容量時(shí)，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)收集遠(yuǎn)方廠站數(shù)據(jù)可達(dá)數(shù)千或上萬(wàn)個(gè)，即使增大模擬屏也無(wú)法容納如此眾多的數(shù)碼管和信號(hào)燈，調(diào)度員也難以清楚地分辨這些信號(hào)，無(wú)法判斷電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和所發(fā)生的事故。因此國(guó)際上從60年代起就出現(xiàn)了基于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。
隨著微處理器應(yīng)用的普及，70年代至80年代初，國(guó)內(nèi)有了基于ic/cpu的以電路板為單元的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。集成電路，特別是具有“智能”的cpu的使用大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，增加了系統(tǒng)功能，提高了系統(tǒng)可靠性。但由于沒(méi)有操作系統(tǒng)的支持，這種基于ic/cpu系統(tǒng)需要從硬件、底層軟件一直到應(yīng)用軟件的全套設(shè)計(jì)，工作量大，系統(tǒng)功能不夠靈活，因而一般用于功能較為固定的設(shè)備，如rtu等。
80年代初，國(guó)內(nèi)開(kāi)始普及基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)機(jī)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有豐富的軟硬件資源，能將所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，通過(guò)屏幕顯示 器以多幅畫(huà)面的形式提供更加直觀的信息顯示，并可由打印機(jī)打印出統(tǒng)計(jì)報(bào)表和記錄，節(jié)省了調(diào)度員許多繁瑣的工作，使調(diào)度效果得到明顯提高。由于有完善的操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的支持，也極大地方便了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能也日益靈活復(fù)雜。除了功能簡(jiǎn)單，生產(chǎn)批量較大的設(shè)備如rtu等以外，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備大量采用了基于系統(tǒng)機(jī)的設(shè)計(jì)，主站系統(tǒng)幾乎無(wú)例外的都是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造的。
80年代廣泛使用的這些調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)有時(shí)也稱為集中式系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是以一臺(tái)計(jì)算機(jī)（小型機(jī)或微型計(jì)算機(jī)）為核心，擔(dān)負(fù)各種系統(tǒng)功能。雖然80年代已經(jīng)有了局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的技術(shù)，但主要用于不同系統(tǒng)間的互連，并未采用基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。80年代我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的許多調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也屬于這一類設(shè)計(jì)。
隨著對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)功能的要求日益增加，集中式系統(tǒng)越來(lái)越暴露出不足之處。由于將數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)會(huì)話等幾乎所有功能都集中于一臺(tái)機(jī)器上，很容易造成計(jì)算機(jī)負(fù)荷過(guò)載，因而需要更大、更快的機(jī)器，而機(jī)器的性能與價(jià)格并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，這導(dǎo)致系統(tǒng)造價(jià)昂貴。同時(shí)，由于許多功能模塊裝在一臺(tái)機(jī)器上，模塊間耦合緊密，相互影響，如果修改一個(gè)功能模塊，其它模塊往往也需要修改，因此系統(tǒng)功能很難擴(kuò)充。在調(diào)度現(xiàn)場(chǎng)，一般需要多個(gè)人機(jī)會(huì)話席位，這種集中式設(shè)計(jì)很難滿足超過(guò)4個(gè)以上操作臺(tái)的要求。隨著接入廠站數(shù)目的增多，信息量的增加，集中式系統(tǒng)也無(wú)法滿足不斷擴(kuò)充的容量要求。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，國(guó)內(nèi)從90年代開(kāi)始出現(xiàn)基于局域網(wǎng)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。由于結(jié)構(gòu)靈活，功能強(qiáng)大，擴(kuò)充性好，性能價(jià)格比高，很快成為調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)的主流技術(shù)。這類系統(tǒng)也稱為網(wǎng)絡(luò)分布式系統(tǒng)。同樣是網(wǎng)絡(luò)分布式系統(tǒng)，由于軟件體系結(jié)構(gòu)的不斷進(jìn)步，又從對(duì)等式系統(tǒng)發(fā)展到客戶/服務(wù)器方式的系統(tǒng)，然后又逐步轉(zhuǎn)向向intranet模式。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的進(jìn)步為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)，使調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成越來(lái)越復(fù)雜，功能也越來(lái)越強(qiáng)大。近年來(lái)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)了一種綜合趨勢(shì)。傳統(tǒng)方式是一種功能一套系統(tǒng)，多個(gè)系統(tǒng)再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連。這種分散模式導(dǎo)致系統(tǒng)共享資源困難，管理復(fù)雜。目前的趨勢(shì)是在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上首先構(gòu)筑一個(gè)支持平臺(tái)，或稱為環(huán)境，用于支持所有調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用軟件。各種應(yīng)用子系統(tǒng)作為系統(tǒng)部件安裝在環(huán)境中，在統(tǒng)一支持環(huán)境的協(xié)調(diào)下相互通信，配合工作。這種系統(tǒng)已經(jīng)超出一般調(diào)度自動(dòng)化的范圍，不但包括scada、ems功能，還可以包括調(diào)度管理子系統(tǒng)，電力市場(chǎng)支持子系統(tǒng)，以及可能出現(xiàn)的與調(diào)度工作有關(guān)的其他信息子系統(tǒng)。? 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)功能的發(fā)展
采用計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程信號(hào)、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，即所謂的“四遙”功能。具備這種功能的系統(tǒng)也稱為“scada系統(tǒng)”。scada功能是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。有時(shí)也將自動(dòng)發(fā)電控制（agc – automatic generation control）功能歸入scada的范疇，但地區(qū)及以下級(jí)別的調(diào)度一般不直接對(duì)電廠，特別是大電廠進(jìn)行操作，因此一般沒(méi)有agc功能。
60年代以來(lái)國(guó)際上出現(xiàn)了多次大面積停電事故，特別是1965年11月9日和1977年7月13日兩次紐約大停電事故，以及1978年12月19日法國(guó)大停電 事故后，人們總結(jié)了教訓(xùn)。除了要解決電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、保護(hù)和安全自動(dòng)裝置等問(wèn)題外，還需要加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的分析、計(jì)算和模擬，應(yīng)使調(diào)度員的工作從經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度轉(zhuǎn)變?yōu)榉治鲂驼{(diào)度。隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件能力的增強(qiáng)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了功能更強(qiáng)的應(yīng)用軟件包，如狀態(tài)估計(jì)、在線潮流計(jì)算、安全分析、事故模擬等，使調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在原有的安全監(jiān)視功能基礎(chǔ)上增加了安全分析輔助決策的功能。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，使調(diào)度員能預(yù)測(cè)系統(tǒng)可能的變化后果。系統(tǒng)處于緊急狀態(tài)時(shí)，能幫助調(diào)度員迅速處理事故，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)。這些應(yīng)用功能都屬于能量管理系統(tǒng)（ems）的范疇。
目前，自動(dòng)化系統(tǒng)有一種綜合趨勢(shì)，1.3節(jié)所述的電力系統(tǒng)自動(dòng)化所包含的各項(xiàng)內(nèi)容已經(jīng)不再是相互獨(dú)立系統(tǒng)。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)不僅可以包括scada和ems系統(tǒng)，還可以包括配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的許多功能，以至調(diào)度管理和電力市場(chǎng)支持系統(tǒng)等內(nèi)容。不同的電力自動(dòng)化系統(tǒng)相互融合，并與其他系統(tǒng)互聯(lián)，構(gòu)成面向電力系統(tǒng)綜合應(yīng)用的大規(guī)模信息系統(tǒng)。
5.2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一般構(gòu)成
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一般構(gòu)成包括安裝在調(diào)度中心的主站系統(tǒng)，安裝在各發(fā)電廠和變電所的遠(yuǎn)動(dòng)終端，兩者經(jīng)過(guò)通信系統(tǒng)互聯(lián)信息，完成數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制和其它功能。
主站以數(shù)據(jù)通信方式接收從下層主站轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的信息，又向上層主站轉(zhuǎn)發(fā)本站的信息。由各級(jí)調(diào)度所的計(jì)算機(jī)根據(jù)功能要求分別進(jìn)行相應(yīng)的處理。
按功能劃分，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)由下列4個(gè)子系統(tǒng)所組成。
（1）信息收集和執(zhí)行子系統(tǒng)。在各發(fā)電廠、變電所收集各種信息，向調(diào)度控制中心發(fā)送。如果在一些廠（所）設(shè)有微型計(jì)算機(jī)為核心的遠(yuǎn)方終端（remote terminal unit，rtu），則所傳送的信息將是已經(jīng)處理和加工過(guò)的。這個(gè)子系統(tǒng)同時(shí)接受上級(jí)控制中心發(fā)來(lái)的操作、調(diào)節(jié)或控制命令，例如開(kāi)關(guān)操作，起停機(jī)組，調(diào)節(jié)功率等。在接到命令后，或者直接作用于控制機(jī)構(gòu)，或者按一定的規(guī)律將命令轉(zhuǎn)發(fā)給各被控設(shè)備。（2）信息傳輸子系統(tǒng)。將收集到的信息通過(guò)傳輸媒介送到調(diào)度控制中心，傳輸媒介有電力載波、微波、光纖、同軸電纜、公共話路等。（3）信息處理子系統(tǒng)。以電子計(jì)算機(jī)為核心的主要組成部分，對(duì)收集到的信息進(jìn)行處理、加工，為監(jiān)視和分析計(jì)算電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)提供正確的數(shù)據(jù)。分析計(jì)算的結(jié)果為運(yùn)行人員提供控制決策的依據(jù)、或者直接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。這種分析計(jì)算主要有：
? 為調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率和電壓的電能質(zhì)量計(jì)算； ? 經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)算；
? 安全監(jiān)視和安全分析計(jì)算。計(jì)算機(jī)還可用于完成日發(fā)電計(jì)劃編制、檢修計(jì)劃編制、統(tǒng)計(jì)計(jì)算等工作。（4）人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)。用以向運(yùn)行人員顯示和輸出信息，同時(shí)也輸入運(yùn)行人員的控制和操作命令。通過(guò)這一子系統(tǒng)使運(yùn)行人員與電力系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)整體。人機(jī)聯(lián)系設(shè)備包括圖形顯示器及其控制臺(tái)和 15 鍵盤、模擬盤、制表或圖形打印機(jī)、記錄器（儀）等。
電力系統(tǒng)隨著發(fā)展變得日益龐大而復(fù)雜，若把各廠站的調(diào)度信息集中到一個(gè)調(diào)度中心，則不但調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)過(guò)重，通信信道擁擠，調(diào)度人員也很難處理如此大量的信息。因此，將這種集中控制方式改變?yōu)榉謱涌刂品绞?，?huì)更加適應(yīng)調(diào)度組織分級(jí)管理的實(shí)際情況，可使各種問(wèn)題得到合理解決。發(fā)電廠和變電所裝有遠(yuǎn)動(dòng)終端或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)直接采集實(shí)時(shí)信息并控制當(dāng)?shù)卦O(shè)備。只有涉及全網(wǎng)性信息才向調(diào)度中心傳送。上層作出決策后再向下發(fā)送控制命令。調(diào)度中心集中信息后作適當(dāng)處理、編輯后向更高層次調(diào)度中心轉(zhuǎn)發(fā)。這種分層采集信息和分層控制使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，通道需要量減少，信息量減少，實(shí)時(shí)性明顯提高。
主站和遠(yuǎn)動(dòng)終端之間交互的信息分為上行信息和下行信息：各發(fā)電廠、變電所通過(guò)其遠(yuǎn)動(dòng)終端收集運(yùn)行參數(shù)向主站發(fā)送，參數(shù)有：電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電量、無(wú)功電量、頻率、水位、斷路器位置信號(hào)、繼電保護(hù)信號(hào)等，一般稱上行信息。主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度員輸入命令或程序計(jì)算結(jié)果向各廠站或下層主站下達(dá)遙控?cái)嗦菲髅罨蜻b調(diào)及自動(dòng)發(fā)電控制（agc）命令，稱下行信息。此外，在分層控制的大系統(tǒng)，還有存在于各級(jí)調(diào)度自動(dòng)化主站之間的上行或下行信息。? 遠(yuǎn)動(dòng)終端簡(jiǎn)介
遠(yuǎn)動(dòng)終端實(shí)際是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)（sas）的一部分，包括sas中需要與上級(jí)調(diào)度部門交互的組成部分。遠(yuǎn)動(dòng)終端定時(shí)采集包括模擬量、脈沖量以及開(kāi)關(guān)量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，按遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約發(fā)給主站。從主站下達(dá)的命令通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)終端接收識(shí)別后輸出至執(zhí)行機(jī)構(gòu)或調(diào)節(jié)器。有的廠、站遠(yuǎn)動(dòng)終端還可向本站值班人員提供一般控制屏上所沒(méi)有的監(jiān)測(cè)信息，如功率總加、越限告警等，稱當(dāng)?shù)毓δ?。大型火電廠、水電站或超高壓變電站裝有當(dāng)?shù)乇O(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，此時(shí)，遠(yuǎn)東中斷僅需有接口與它連接，但不再重復(fù)提供當(dāng)?shù)毓δ?。遠(yuǎn)動(dòng)終端還裝有同步時(shí)鐘。同步時(shí)鐘精度越高，斷路器動(dòng)作事件順序記錄的站間分辨率就越高。
遠(yuǎn)動(dòng)終端的基本功能概括為：遙測(cè)、遙信、事件順序記錄、遙控、遙調(diào)以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控。
細(xì)節(jié)見(jiàn)“變電站自動(dòng)化”一節(jié)。? 主站系統(tǒng)簡(jiǎn)介
主站系統(tǒng)是一個(gè)簡(jiǎn)稱，一般是設(shè)置在調(diào)度部門的與電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行直接相關(guān)的系統(tǒng)。根據(jù)功能要求，主站系統(tǒng)可以很簡(jiǎn)單，也可以非常復(fù)雜。
主站系統(tǒng)中的通信控制器與各遠(yuǎn)動(dòng)終端通信取得信息，主計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息加工、計(jì)算處理，檢測(cè)一些參數(shù)是否越限。斷路器是否有變位等，將結(jié)果通過(guò)人機(jī)聯(lián)系（屏幕或模擬屏）向調(diào)度員報(bào)告。調(diào)度員向計(jì)算機(jī)輸入控制命令，向各遠(yuǎn)動(dòng)終端發(fā)送斷路器操作命令或調(diào)整發(fā)電機(jī)出力等控制命令。
主站還要將經(jīng)過(guò)處理的信息向上層調(diào)度中心轉(zhuǎn)發(fā)，通常通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進(jìn)行。
主站的上述功能稱為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（scada）。
主站系統(tǒng)計(jì)算機(jī)一般是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)（工作站，服務(wù)器）通過(guò)局域網(wǎng)連接的分布式系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能要求不同，主站系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的數(shù)量也不同。主站系統(tǒng)的前置接口子系統(tǒng)負(fù)責(zé)通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道采集數(shù)據(jù)，發(fā)送命令，將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)屏幕或其它人機(jī)交互設(shè)備展現(xiàn)給信息使用者（如調(diào)度員）。同時(shí)，調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其它信息系統(tǒng)互連，交換信息。遠(yuǎn)動(dòng)通道：調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站與遠(yuǎn)動(dòng)終端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備。遠(yuǎn)動(dòng)通道中所用通信線路由電力專用通信網(wǎng)提供，其主要方式是電力線載波、數(shù)字或模擬微波、有線通信、衛(wèi)星通信、特高頻無(wú)線電通信，以及光纖通信等。遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸有三種工作方式：全雙工通信，可同時(shí)進(jìn)行雙方向通信，用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)遠(yuǎn)動(dòng)通道；單工通信，只能單方向通信，用于循環(huán)傳送遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)；半雙工通信，雙方交替進(jìn)行發(fā)送或接收，用于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或共享遠(yuǎn)動(dòng)通道。
能量管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)：電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)依其功能分為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（supervisory control and data acquisition － scada）系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)（ems）。前者具備調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能，俗稱四遙，即遙控（yk）、遙測(cè)（yc）、遙信（yx）、遙調(diào)（yt），這是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本要求；在scada系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加電力系統(tǒng)功能更強(qiáng)的應(yīng)用軟件便構(gòu)成ems系統(tǒng)。
scada系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能使調(diào)度員擺脫了人工打電話收集數(shù)據(jù)，人工填寫報(bào)表的方式，大大降低了調(diào)度人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使他們能將精力集中在電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)上。數(shù)據(jù)可以直觀地在模擬盤或計(jì)算機(jī)屏幕上顯示，可以自動(dòng)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，并生成打印各種報(bào)表，還可以在電網(wǎng)發(fā)生異常時(shí)及時(shí)報(bào)警，提高了異常狀況下的反應(yīng)速度，從而提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。
scada系統(tǒng)在很大程度上降低了調(diào)度人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了調(diào)度自動(dòng)化的水平，但調(diào)度工作仍要依賴于調(diào)度人員的經(jīng)驗(yàn)，即所謂經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度。? 電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件
電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件又稱ems軟件，當(dāng)前有電力系統(tǒng)監(jiān)視和控制，電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)，電力系統(tǒng)安全分析，電力系統(tǒng)安全控制，電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制，電力系統(tǒng)潮流優(yōu)化，電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)荷預(yù)測(cè)，有功功率與頻率自動(dòng)控制，無(wú)功功率與電壓自動(dòng)控制，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制，電力系統(tǒng)調(diào)度員培訓(xùn)仿鎮(zhèn)等。
電力系統(tǒng)ems軟件還在發(fā)展之中，人工智能和專家系統(tǒng)等新技術(shù)正在逐步被引入，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定分析還是國(guó)際學(xué)術(shù)討論的課題。
ems軟件的應(yīng)用使電力調(diào)度工作從經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度發(fā)展為分析型調(diào)度。
5.3 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的ems功能
電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站的基礎(chǔ)是scada系統(tǒng)。在scada的基礎(chǔ)上，可以支持大量ems應(yīng)用軟件。包括scada和ems在內(nèi)的每個(gè)部分都是一個(gè)功能子系統(tǒng)。
? 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯?/p>
電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)結(jié)線分析，根據(jù)開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，將圖形生成的原始拓?fù)潢P(guān)系轉(zhuǎn)換為便于計(jì)算模塊使用的數(shù)學(xué)拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)浞治瞿K是對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各種分析計(jì)算的前提基礎(chǔ)，如狀態(tài)估計(jì)，潮流計(jì)算，電壓無(wú)功優(yōu)化等。? 狀態(tài)估計(jì)：
根據(jù)電網(wǎng)絡(luò)冗余的實(shí)時(shí)量測(cè)數(shù)據(jù)和偽量測(cè)數(shù)據(jù)（節(jié)點(diǎn)母線電壓幅值、節(jié)點(diǎn)有功/無(wú)功注入、線路和變壓器上的有功/無(wú)功潮流等）和網(wǎng)絡(luò)方程約束計(jì)算出節(jié)點(diǎn)復(fù)數(shù)電壓（網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)）估計(jì)值的加權(quán)最小二乘解。? 調(diào)度員潮流：
對(duì)電網(wǎng)操作以前，對(duì)操作后的潮流、電壓進(jìn)行計(jì)算，檢查是否有越限，甚至事故。? 無(wú)功/電壓優(yōu)化：
在潮流分析基礎(chǔ)上，通過(guò)改變無(wú)功補(bǔ)償裝置或變壓器分接頭狀態(tài)實(shí)現(xiàn)保證安全和電壓質(zhì)量條件下網(wǎng)損最小。? 靜態(tài)安全分析：
在給定運(yùn)行方式下，模擬電網(wǎng)事故（如線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等），分析事故情況下的電網(wǎng)是否還可以安全運(yùn)行。? 安全約束調(diào)度：
在以上軟件基礎(chǔ)上，給出當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷或電壓越限時(shí)，調(diào)度員可以采取的安全對(duì)策（如調(diào)節(jié)那些發(fā)電機(jī)出力，負(fù)荷切除，無(wú)功補(bǔ)償?shù)确桨福? 網(wǎng)損計(jì)算：
對(duì)電網(wǎng)損耗進(jìn)行在線和離線的計(jì)算，為調(diào)整運(yùn)行方式，改善經(jīng)濟(jì)性提供信息。? 短路電流計(jì)算：
計(jì)算在短路條件下，各支路電流和母線電壓（短路電流和短路電壓），用于核定繼電保護(hù)定值，分析保護(hù)動(dòng)作行為等。? 負(fù)荷預(yù)報(bào)：
超短期：周期為幾分鐘到幾十分鐘，用于安全監(jiān)視和負(fù)荷控制，使用的對(duì)象是調(diào)度員。
短期：周期為一天到一周，用于發(fā)電計(jì)劃和檢修計(jì)劃安排，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。
中期和長(zhǎng)期：長(zhǎng)期和中期之間沒(méi)有確切的分界線。一般來(lái)說(shuō)，中期預(yù)報(bào)是指未來(lái)一年之內(nèi)的用電負(fù)荷預(yù)測(cè)；長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)是指未來(lái)數(shù)年至數(shù)十年的用電負(fù)荷預(yù)測(cè)。中、長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)報(bào)的意義在于：新的發(fā)電機(jī)組安裝（包括容量大小、型式、地點(diǎn)和時(shí)間）與電網(wǎng)的增容和改建，均決定于對(duì)未來(lái)若干年后的負(fù)荷預(yù)報(bào)。? 調(diào)度員培訓(xùn)系統(tǒng)（dts/ots）：
模擬電力系統(tǒng)各種運(yùn)行狀態(tài)，培訓(xùn)調(diào)度員事故時(shí)的處理能力。? 其它 變電站自動(dòng)化有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
? ? ? iec 61970 iec 61850 iec其它標(biāo)準(zhǔn) 公司產(chǎn)品實(shí)例
參考后續(xù)講座
電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)概況 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)概述論文篇五
一、選擇題：
1、聯(lián)合運(yùn)行電網(wǎng)中，各區(qū)域電網(wǎng)的agc功能可保證電網(wǎng)____c__的穩(wěn)定。
a.區(qū)域網(wǎng)內(nèi)的頻率b.區(qū)域電網(wǎng)間的交換功率
c.區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)頻率和區(qū)域電網(wǎng)間交換功率
d.區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的電壓和頻率
2、不良數(shù)據(jù)是指__c___。
a.數(shù)據(jù)不確b.數(shù)據(jù)丟失
c.數(shù)據(jù)錯(cuò)誤d.以上都是
3、隨開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化的電網(wǎng)模型是_c___。
a.節(jié)點(diǎn)模型b.物理模型
c.計(jì)算模型d.網(wǎng)絡(luò)模型
4、dms包括下面內(nèi)容___d___。
/fm/都是
5、理想滅磁時(shí)轉(zhuǎn)子繞組電流是按__a__衰減。
a直線 b.指數(shù)曲線 c.先直線后指數(shù)曲線 d.先指數(shù)曲線后直線
6、適用于互聯(lián)電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的方法 __c___。
a.主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法b.積差調(diào)頻法
7．發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進(jìn)入______狀態(tài)，其暫態(tài)過(guò)程要______，以減小對(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)。（c）
a異步運(yùn)行，短b異步運(yùn)行，長(zhǎng)
c同步運(yùn)行，短d同步運(yùn)行，長(zhǎng)
8．并列點(diǎn)兩側(cè)僅有電壓幅值差存在時(shí)仍會(huì)導(dǎo)致主要為_(kāi)_____的沖擊電流，其值與電壓差成_____。（b）
a有功電流分量，正比b無(wú)功電流分量，正比
c有功電流分量，反比d 無(wú)功電流分量反比
9．由于勵(lì)磁控制系統(tǒng)具有慣性，在遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中會(huì)引起____。（d）ａ進(jìn)相運(yùn)行 ｂ高頻振蕩 ｃ欠勵(lì)狀態(tài) ｄ低頻振蕩
10．發(fā)電機(jī)并列操作中，當(dāng)相角差較小時(shí)，沖擊電流主要為_(kāi)_____。（a）
a 有功電流分量b 無(wú)功電流分量
c 空載電流分量d 短路電流分量
11．勵(lì)磁頂值電壓越_____，允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間越____，對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行越有利。（d）
a 低，短b 低，長(zhǎng)c 高，短d高，長(zhǎng)
二、填空題：
1.__靜止_勵(lì)磁系統(tǒng)又稱_發(fā)電機(jī)自并勵(lì)_系統(tǒng)，系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源不用勵(lì)磁機(jī)。
2.電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要包括_電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化_、_電廠動(dòng)力機(jī)械自動(dòng)化_、_變電站自動(dòng)化_、和_電力系統(tǒng)裝置自動(dòng)化_等方面。
3.勵(lì)磁頂值電壓是勵(lì)磁功率單元在_發(fā)電機(jī)電壓過(guò)低（強(qiáng)勵(lì)）_時(shí)可能提供的最高輸出電壓值。
4.自動(dòng)裝置正常工作，除了必須要有硬件外，還需要_軟件_。
5.同步發(fā)電機(jī)組并列操作過(guò)程中，并列斷路器合閘時(shí)，沖擊電流應(yīng)盡可能__小__，其瞬時(shí)最大值一般不超過(guò)__1~2_倍的額定電流。
6.當(dāng)電網(wǎng)頻率50hz，滑差頻率0.1hz時(shí)，則待并列發(fā)電機(jī)頻率為_(kāi)50.1 或 49.9_hz。
7.同步發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)滅磁的方法有_逆變滅磁_(tái)、_串聯(lián)電阻滅磁_(tái)、_電弧滅磁_(tái)，等
三、改錯(cuò)題：
1．scada是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備，它們安裝于各變 電所或發(fā)電廠內(nèi)，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化啊、系統(tǒng)在基層的耳目和手腳。
“scada”改“rtu”
2．電力線載波通信是利用架空輸電線路的架空地線作為信息傳輸?shù)拿浇椤?/p>
“架空地線”改“三相線路”
3．ug,ux的兩個(gè)方波信號(hào)接到異或門,當(dāng)兩個(gè)方波輸入電平相同時(shí),異或門的輸出為高電平,用于控制可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)間.“高電平”改“低電平”
4．scada系統(tǒng)在發(fā)電廠變電所的設(shè)備,又稱為遠(yuǎn)方ems。
遠(yuǎn)方“ems”改“rtu”
5．為了使信號(hào)被采樣后不失真，采樣頻率不小于10倍輸入信號(hào)的最高頻率，這是采樣定理的要求。
“10倍”改“2倍”
四、簡(jiǎn)答題
1．舉例說(shuō)明電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的“自動(dòng)調(diào)節(jié)”和“自動(dòng)控制”有什么不同。（p4）
答：自動(dòng)調(diào)節(jié)：主要有同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁控制和電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻
自動(dòng)控制：同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并列裝置、自動(dòng)解列裝置、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置、自
動(dòng)低頻減載裝置、自動(dòng)重合閘、水輪發(fā)電機(jī)地頻自啟動(dòng)、事故切機(jī)、備
用電源自動(dòng)投入裝置
2．簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)組并列時(shí)應(yīng)遵循的原則。（p8）
答：原則：（1）沖擊電流不超多允許值，且盡可能小，不超過(guò)1~2倍的額定電流
（2）并列后應(yīng)盡能迅速進(jìn)去同步運(yùn)行，暫態(tài)過(guò)程要短，以減少對(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)
3．簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)兩個(gè)組成部分及各部分的作用。（p28）
答：組成部分：勵(lì)磁功率單元，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器
作用：勵(lì)磁功率單元是產(chǎn)生發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流
自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓和電流的變化以及其他輸入信號(hào)，按事先
確定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元輸出電流的自動(dòng)裝置
4．恒定越前時(shí)間自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置需要整定哪些參數(shù)？如何整定？（p15）
答：（1）越前時(shí)間越前時(shí)間的大小由并列斷路器的合閘動(dòng)作時(shí)間
控制延時(shí)tqf和裝置合閘回路tc決定tyj?tqf?tc
（2）允許電業(yè)偏差并列式允許電壓偏差與待并發(fā)電機(jī)及系統(tǒng)承受沖擊的能力有關(guān)。允許電壓偏差一般定為并列點(diǎn)額定電壓的5％~10％
（3）允許滑差角頻率在時(shí)間誤差一定的條件下，并列合閘相角差?e與滑差頻率
?成正比。設(shè)已知發(fā)電機(jī)組允許合閘相角s?，最大允許滑差角頻率??ey?ey?tqf??tc式中?tqf、?tc為斷路器合閘時(shí)間、并列裝置合閘控制時(shí)間的誤差
5．論述同步發(fā)電機(jī)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。(p38)
答：特點(diǎn)：（1）解決了巨型機(jī)組勵(lì)磁電流引入轉(zhuǎn)子繞組的技術(shù)困難，為制造巨型機(jī)組提供了技術(shù)保證。
（2）取消了滑環(huán)和碳刷，維護(hù)量小，點(diǎn)機(jī)的絕緣壽命更長(zhǎng)
（3）由勵(lì)磁機(jī)獨(dú)立供電勵(lì)磁，勵(lì)磁不受電網(wǎng)干擾，且無(wú)刷環(huán)磨損之憂，所以可靠性高。
（4）整流器zl的元器件是隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，由此英氣了一系列技術(shù)問(wèn)題：a、無(wú)法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子回路直接滅磁；b、無(wú)法對(duì)勵(lì)磁回路進(jìn)行直接測(cè)量（如轉(zhuǎn)子電流、電壓，轉(zhuǎn)子絕緣等）；c、無(wú)法對(duì)整流元件的工作情況進(jìn)行直接監(jiān)測(cè)；d、要求整流器和快速熔斷器等有良好的力學(xué)能力，能適應(yīng)告訴旋轉(zhuǎn)的離心力。
6．自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)具有哪些基本任務(wù)和目標(biāo)？
答：（1）使全系統(tǒng)的發(fā)電出力和負(fù)荷功率相匹配；（2）將電力系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)節(jié)到零，保持系統(tǒng)頻率為額定值；（3）控制區(qū)域問(wèn)聯(lián)絡(luò)線交換功率與計(jì)劃值相等，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)有功功率的平衡；（4）在區(qū)域內(nèi)各發(fā)電長(zhǎng)間進(jìn)行負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配。
7．為什么說(shuō)發(fā)電機(jī)組應(yīng)該有一點(diǎn)失靈度？
答：沒(méi)有失靈度時(shí)，系統(tǒng)的微小波動(dòng)就會(huì)使調(diào)速器動(dòng)作，造成調(diào)節(jié)閥門頻繁動(dòng)作，這是不利的8．請(qǐng)畫(huà)出發(fā)電機(jī)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)或發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)原理
答
9.“ace積差”調(diào)節(jié)法的分區(qū)調(diào)頻方程式為∫（ace)dt+△pt=0
即∫（ki△fi+p1-p2)dt+△pi=0，請(qǐng)說(shuō)明上面兩式中各個(gè)變量的含義。
答：ace：區(qū)域控制功率表
?
?
10．有效信息為10010110，對(duì)其分別應(yīng)用奇效驗(yàn)和偶效驗(yàn)方法，分別給出附加效驗(yàn)位，合成發(fā)送碼字，并畫(huà)出其相位調(diào)制的波形。
答：奇校驗(yàn)：附加校驗(yàn)位：“1”，合成發(fā)送碼字為：100101101。
偶校驗(yàn)：附加偶驗(yàn)位：“0”，合成發(fā)送碼字為：100101100
11．電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)一般可劃分為哪幾種？并給出各個(gè)狀態(tài)的主要特征。
答：（1）正常運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)能以質(zhì)量合格的電能滿足負(fù)荷的用電需求
（2）警戒狀態(tài)電力系統(tǒng)運(yùn)行的各種等式和不等式約束條件均能滿足，仍能向用戶供應(yīng)質(zhì)量合格的電能。
（3）緊急狀態(tài)某些不等式約束條件遭到破壞，系統(tǒng)電壓或頻率超過(guò)或低于允許值等。這事的等式約束條件仍能得到滿足，系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)仍能繼續(xù)同步運(yùn)行，可不切除負(fù)荷。
（4）系統(tǒng)崩潰 將并聯(lián)運(yùn)行的電力系統(tǒng)解列成幾個(gè)子系統(tǒng)，解列成的各個(gè)子系統(tǒng)中等式及不等式約束條件遭到破壞。
（5）恢復(fù)狀態(tài) 待電力系統(tǒng)大體穩(wěn)定下來(lái)后，如果仍有部分設(shè)備運(yùn)行于額定能力范圍之內(nèi)，或者若干設(shè)備已重新啟動(dòng)，則電力系統(tǒng)可進(jìn)入恢復(fù)狀態(tài)。
12．什么是電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)？列出三節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)功率量狀態(tài)估計(jì)的分析步驟。
答：電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)是電力系統(tǒng)高級(jí)估計(jì)原理的一個(gè)算法模塊，它針對(duì)scada實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的這些缺陷，依據(jù)狀態(tài)估計(jì)原理進(jìn)行分析計(jì)算，能夠把不齊全的數(shù)據(jù)填平補(bǔ)充，不精確地?cái)?shù)據(jù)“去粗取精”，同時(shí)找出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)“去偽存真”，使整個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)和諧嚴(yán)密，質(zhì)量和可靠性得到提高。
p：聯(lián)絡(luò)線凈交換功率 ik：頻率偏差因子 iptie.i.a：a區(qū)負(fù)荷功率 ptie.i.s：供a區(qū)的發(fā)電功率
