第一篇：电力系统自动化总结
1、变电所综合自动化
概念：变电所综合自动化是将变电所的二次设备（包括测量仪器，信号系统，继电保护，自动装置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术，现代电子技术，通信技术，信号处理技术实现对全变电所的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和保护与上级调度通信的综合性自动化功能。特点：①利用微机和大规模集成电路组成的自动化系统代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏②利用微机保护代替常规保护③能采集完整的运行信息和利用计算机的高速计算与逻辑判断能力实现监视、控制、运行报告等功能④功能综合化、结构微机化、监视屏幕化运行管理智能化。
基本功能：监视和控制、微机保护、电压和无功综合控制、低频减载、备用电源自动投入、通信 结构：①集中式（集中采用变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，再分别完成微机监控，微机保护和一些自动控制等功能）②分层分布式系统集中组屏（分层式：将变电站信息的采集和控制分为管理层，站控层和间隔层。分布式：再结构上采用主从CPU协同工作的方式，各功能模块之间采用网络技术或串行方式实现数据通信多CPU系统提供了处理并行多发事件的能力，解决了集中式结构中独立CPU计算处理的瓶颈问题，方便系统发展）③集中组屏与分散安装相结合（将配电线路的保护盒测控单元分散安装在开关柜内，高线路保护和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构），其优点：@简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积@减少了设备安装工程量@简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量的电缆@可靠性高，组态灵活，检修方便，分散安装时减小了TA的负担。
2、数字化变电所的主要技术特点
①采用新型电流和电压互感器代替常规电流、电压互感器，将大电流和高电压直接变换为数字信号或者低电平信号②利用高速以太网构成变电站数据采集及状态和控制信号的传输系统③数据和信息实现基于IEC61850标准的统一建模④采用智能断路器等一次设备，实现一次设备控制和监视的数字化。配电网：通常把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供电的网络，称为配电网，包括馈线、降压变压器、断路器、各种开关等设备。
3、配电SCADA（配电网数据采集和监控、电力系统监控系统）
特点：①基本监控对象为变电站10kV出线开关及以下配电网的环网开关、分段开关、开闭所、公用配电变压器和电力用户，数据量通常要比输电系统多一个数量级②系统要求比输电SCADA系统对数据实时性的要求更高③系统对远动通信规约具有特殊的要求④配电网为三相不平衡网络⑤配电网直接面向用户，对可维护性的要求也更高⑥集成了管理信息系统（MIS）的许多功能，对系统互连性的要求更高，配电SCADA系统必须具有更好的开放性⑦必须和配电地理信息系统（AM/FM/GIS）紧密集成。
基本组织模式：配电网的SCADA系统是通过监测装置来收集配电网的实时数据，进行数据处理以及对配电网进行监视和控制等功能。分层的组织模式，体系结构图
4、电力负荷控制
必要性及其经济效应：①对系统：a使日负荷曲线变平坦，使现有电力设备得到充分利用，推迟扩建资金投入；b减少发电机组启停次数，延长设备使用寿命，降低能耗；c使系统运行稳定，提高供电可靠性。②对用户：让峰用电，减少电费支出。因此，建立一种市场机制下用户自愿参与的负荷控制系统，会形成双赢或多赢的局面。电力负荷控制种类： 1）分散负荷控制
2）远方集中负荷控制
5、配电管理系统DMS的通信方案
配电自动化系统采用的通信方式有配电线载波通信、电话线、调幅（AM）调频（FM）广播、甚高频通信、特高频通信、微波通信、卫星通信、光纤通信等多种形式。①主站与子站之间，使用单模光纤；②子站与FTU之间，使用多模光纤；③TTU与电量集抄系统的数据的转发，可以利用有线（屏蔽双绞线）方式，采用现场总线通信，也可采用配电载波通信
6、馈线自动化 定义：馈线自动化是指在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作；在故障时获取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。功能：①数据采集功能：采集所有馈线开关的电流、电压和开关位置信号。②数据处理功能：当配电网络中有馈线故障时，根据RTU 和FTU 所采集的信息，自动、准确地诊断故障的区段、性质，并对各类开关动作的顺序和次数进行统计登记，以图形或表格方式显示或打印有关信息，供运行人员及时了解故障情况。③控制操作功能：在正常运行过程中，根据运行方式的需要，带负荷遥控投切馈线开关或线路，遥控投切空载线路、空载变压器或线路电容器等；当馈线上发生故障时，能自动隔离故障区段，自动恢复对非故障线路的供电。④报表功能：自动生成各种表格，表格形式和大小由用户任意生成，各类报表可以定时打印，也可以随时打印。⑤事故告警功能：遥测量越限、设备运行异常、保护和开关动作时发出声、光报警信号，并登记、打印和归档备查。⑥图形功能：用户可自行编辑、绘制各种图表，提供多窗口的画面显示，画面具有平移、滚动、缩放、漫游和自动整理等功能。⑦数据库管理功能：借助窗口，通过数据库管理软件，用户可以方便地对数据库进行创建、删除、修改、读写、检索和显示，但不能修改实时数据，特别是电量数据。通过该软件，可以保证配电网在自动化系统内各工作站数据的一致性。⑧对时功能：为保证全网时钟的统一，配电网主机和RTU与FTU的时钟应保持一致。
实现方式：馈线自动化方案可分为就地控制和远方控制两种类型。①就地控制：依靠馈线上安装的重合器和分段器自身的功能来消除瞬时性故障和隔离永久性故障，不需要和控制中心通信即可完成故障隔离和恢复供电；②远方控制：是由FTU采集到故障前后的各种信息并传送至控制中心，由分析软件分析后确定故障区域和最佳供电恢复方案，最后以遥控方式隔离故障区域，恢复正常区域供电。
7、配电网自动化系统远方终端分类：
①馈线远方终端（包括FTU和DTU，FTU包括户外柱上FTU，环网柜FTU和开闭所FTU；DTU就是开闭所FTU）②配电变压器远方终端（TTU）③变电站内的远方终端（RTU）
8、能量管理系统（EMS）与配电管理系统（DMS）的差异： ①配电网络多为辐射形或少环网，输电系统为多环网②配电设备沿线分散配置，输电设备多集中在变电站③配电系统远程终端数量大，每个远程终端采集量少，但总的采集量大，输电系统则相反④配电系统中的许多野外设备需要人工进行操作，而输电设备多为远程操作⑤配电系统的非预想接线变化要多于输电系统，配电系统设备扩展频繁，检修工作量大。
9、配电图资地理信息系统
配电图资地理信息系统是自动绘图AM、设备管理FM和地理信息系统GIS的总称，是配电系统各种自动化功能的公共基础。
①地理信息系统GIS：地理信息系统是计算机软硬件技术支持下采集、存储、管理、检索和综合分析各种地理空间信息，以多种形式输出数据与图形产品的计算机系统。
②AM自动绘图：通过扫描仪将地图图形输入计算机，包括制作、编辑、修改和管理图形； ③FM设备管理：将各种电力设备和线路符号反映在计算机的地理背景图上，并通过检索可得到各设备的坐标位置以及全部有关技术档案，包括各种设备及其属性的管理。
10、电能自动抄表系统AMR的定义
电能自动抄表系统是一种采用通讯和计算机网络技术，将安装在用户处的电能表所记录的用电量等数据通过遥测、传输汇总到营业部门，代替人工抄表及后续相关工作的自动化系统。
11、远程自动抄表系统的构成
远程自动抄表系统主要包括四个部分：具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机和中央信息处理机。①电能表：具有自动抄表功能，能用于远程自动抄表系统的电能表有脉冲电能表和智能电能表两大类。②抄表集中器和抄表交换机：抄表集中器是将远程自动抄表系统中的电能表的数据进行一次集中的装置。抄表交换机是远程抄表系统的二次集中设备。③电能计费中心的计算机网络：整个自动抄表系统的管理层设备。
12、电力系统调度的主要任务
保证优良的供电质量、保证系统运行的经济性、保证较高的安全水平（选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式）、保证提供强有力的事故处理措施。
13、五级分层调度管理
国调—国家调度控制中心，网调—大区电网调度控制中心，省调—省电网调度控制中心，地调—地市电网调度控制中心，县调—县级电网调度控制中心
14、调度基本原则：统一调度，分级管理，分层控制。
15、调度自动化系统
功能：①数据采集与监控功能：现场测量、状态信息及控制信号的双向交换②协调功能：安全监控、调度管理、计划。
设备构成：由调度端、信道设备和厂所端构成。核心为计算机系统。
16、SCADA|EMS系统的子系统划分
支撑平台子系统、SCADA子系统、AGC/EDC子系统、高级应用软件PAS子系统、调度员仿真培训系统DTS、调度管理信息子系统DMIS
17、远方终端RTU的任务
远方终端（RTU，又称远动终端）是电力调度自动化系统的基础设施，它们安装于各变电所或发电厂内，是电力调度自动化系统在基层的“耳目”和 “手脚”。
①数据采集：模拟量(YC)、开关量(YX)、数字量(YC)、脉冲量(YC)②执行命令：完成遥控(YK)、遥调(YT)等操作③事件顺序记录（SOE）：当某个开关量发生变位后，记录其编号、变位时刻、变位后的状态。SOE精确记录开关信号的动作时序，辅助调度员进行运行决策和事故分析。站内SOE分辨率小于5ms，站间小于10ms④事故追忆（PDR）：为了分析事故，要求在一些影响较大的开关发生事故跳闸时，将事故瞬间及事故发生前后一段时间的有关遥测量记录下来送往调度端⑤通信功能：a与远方调度端进行通信b与本地监控系统进行通信c通过串口接入站内智能通信设备d通过MODEM进行远程维护⑥对时功能：采用全球定位系统时钟、采用软件对时⑦当地功能：通过人机界面实现测量信息当地显示、参数查询、报文监视、运行方式设置、打印、越限告警、事件顺序记录等功能。⑧自诊断功能：程序出轨死机时自行恢复功能；自动监视主、备通信信道及切换功能；个别插件损坏诊断报告等功能。
18、电力系统主要的通信模式
（一）有线通信：①音频电缆：RS-232接口，调制/解调；②电力线载波：RS-232接口，载波机，高频调制/解调；③光纤：多种接口，光端机，光电转换。
（二）无线通信：①微波：终端站，中继站；以微波为传输媒介进行调制/解调。②卫星：租用卫星通道，利用同步卫星作为中继站。③无线扩频：传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽，扩频无线调制解调。
19、调度中心SCADA|EMS的前置机系统结构组成
前置机系统担负着调度中心与厂站RTU和各分局的数据通信及通信规约解释等任务，是SCADA/EMS系统的桥梁和基础
（1）前置机：①值班前置主机担负的任务：a与系统服务器及SCADA工作站通信。b与各RTU通信及通信规约处理。c控制切换装置的切换动作。d设置各终端服务器的参数。②备用前置机担负任务：a监听前置主机的工作情况，一旦前置主机发生故障，立即自动升格为主机，担负起主机的全部工作。b监听次要通道的信息，确定该通道的运行情况（2）终端服务器：每台终端服务器有16个串行通信口，可与16路厂站RTU通信（3）切换装置：完成对上行双通道信号及下行信号的选择切换（4）通道设备：与各种不同的通道信号适配。20、调度中心SCADA|EMS系统主网络各节点功能
①系统服务器：负责保存所有历史数据、登录各类信息。②SCADA工作站：双机热备用，主要运行SCADA软件及AGC/EDC软件。③PAS工作站：用于各项PAS计算以实现各项PAS功能。④调度员工作站：承担对电网实时监控和操作的功能，实时显示各种图形和数据，并进行人机交互。⑤配电自动化工作站：完成配电自动化管理功能。⑥DTS工作站：调度员仿真培训。⑦调度管理工作站：负责与调度生产有关的计划和运行设备的管理。⑧电量管理工作站：实现电量的自动查询、记录、奖罚电量的计算等功能。⑨网络：网络是分布式计算机系统的关键部件，一般采用高速双网结构，保证信息能高速、可靠传输。
21、调度自动化主站系统软件的功能
①SCADA功能：数据采集、数据预处理、信息显示和报警、调度员遥控遥调操作、信息存储和报表、事件顺序记录、事故追忆。
②高级应用功能PAS：状态估计、网络拓扑分析、负荷预测、潮流优化、安全分析、无功/电压控制、自动发电控制、经济调度、调度员仿真培训。
22、电压调整和频率调整的对比
频率调制：①全系统频率相同②调发电机③消耗能源④集中控制⑤调进汽量
电压调整：①电压水平各点不同②调发电机、调相机、电容器和静止补偿器等③不消耗能源 ④电压控制分散进行⑤调节手段多种多样
23、无功功率平衡的基本要求
①无功电源发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗 之和；②系统还必须配置一定的无功备用容量；③尽量避免通过电网元件大量地传送无功功 率，应该分地区分电压级地进行无功功率平衡④一般情况按照正常最大和最小负荷的运行方 式计算无功平衡，必要时还应校验某些设备检修时或故障后运行方式下的无功功率平衡。
24、电压调整措施：
发电机调压，改变变压器比调压，利用无功功率补偿设备调压，线路串联电容补偿调压。
25、电力系统电压控制措施的选取原则：
①优先考虑发电机调压：主要适用于近距离调压②无功功率充裕系统：用变压器有载调压 ③无功功率不是系统：增加无功功率电源，采取并联电容器、调相机或静止补偿器为宜
26、电力系统的自动电压控制
电压控制的方法：①首先系统内无功功率电源必须充足，要根据无功功率就地平衡的原则，合理布置无功补偿设备。②在无功功率比较充裕的条件下，综合运用各种调压手段，才能取得良好的效果。
自动电压控制的必要性：根据系统实时运行状态，进行无功功率和电压的自动控制，可有效提高电压质量和电网允许水平，克服以往调度人员人工调压的弊端。自动电压控制的目标：①电力系统内各重要枢纽点的电压偏移均在给定的允许范围内；②所控制的系统内网损最小；③调整设备的运行状态没有超限 自动电压控制装置：
① 电压无功控制装置VQC：a适用：地方电网无功电压优化控制。b缺点：电压无功自动 控制装置仅采集一个变电所的运行参数，不能实现对全网范围内各变电所的电容器和有载调压变压器进行协调控制。
②自动电压控制系统AVC：a适用：省级电网无功电压优化控制。b特点：建立在调度自动化系统平台上，实现了AVC与SCADA/EMS的一体化。c AVC系统的组成：调度中心总站AVC模块、发电厂AVC模块、变电所AVC模块
27、并列操作 含义：当发电机电压与并列母线电压符合并列条件时将断路器合闸作并网运行的操作。也称为并车、并网
意义：①并列操作是发电厂经常进行的操作1）系统正常运行时，若负荷增加，备用机组需要迅速投入系统；2）系统发生事故时会失去部分电源，也要求将备用机组快速投入电力系统以制止系统的频率崩溃。②并列操作可提高电力系统的稳定性，还可实现线路负荷的合理经济分配。
基本要求：①冲击电流小。并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能地小，其瞬时最大值一般不超过１～２倍的额定电流。②暂态过程短。发电机组并入电网后，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。
28、准同期并列
含义：发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频率、电压幅值、电压相角分别和并列点处系统侧的频率、电压幅值、电压相角接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。优缺点：①优点：在正常情况下，并列时产生的冲击电流比较小，对系统和待并发电机均不会产生什么危害。②缺点：因同期时需调整待并发电机的电压和频率，使之与系统电压，频率接近，这就要花费一定时间，使并列时间加长，不利于系统发生事故出现频率缺额时及时投入备用容量（1）ff，频率相等，G2fG,X2fXGX理想条件：（2）UGUX，电压幅值相等
（3）e0，相角差为零
29、自同期并列
含义：未加励磁电流的发电机升速到接近电网频率，不超过允许值，且加速度小于某一给定值的条件下，先合并列断路器，接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。
优缺点：①优点：并列时间短；控制、操作简单，易于实现自动化②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；不能用于两个系统间的并列操作。30、准同期并列与自同期并列的差异
准同期并列：①并列合闸前已励磁②在并列前要检测发电机的频率、电压幅值、电压相角是否与并列点处系统侧的频率、电压幅值、电压相角相等
自同期并列：①合闸前不需要检测频率、电压幅值、电压相角②合闸后再加励磁
31、同步发电机励磁自动控制系统的组成
同步发电机励磁自动控制系统由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成反馈控制系统。励磁功率单元：向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流。
励磁调节器：按照发电机及电力系统运行要求，根据输入信号和给定的调节准则，控制励磁功率单元的输出。
同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器组成。
32、常用的同步发电机励磁系统
①直流励磁机励磁系统：适用于10万kW以下中小量机组 ②交流励磁机励磁系统：适用于100MW以上的发电机组 ③静止励磁系统：适用于300MW及更大容量的发电机组
33、励磁系统灭磁：将发电机转子励磁绕组的磁场尽快地减弱到最小程度。灭磁方法：将转子励磁绕组自动接到放电电阻。
灭磁要求：①灭磁时间要短②灭磁过程中转子电压不应超过允许值 灭磁包括恒Rm灭磁、非线性Rm灭磁、逆变灭磁 理想灭磁过程：在整个灭磁过程中始终保持转子绕组的端电压为最大允许值不变，直至励磁回路断开为止
34、电力系统的频率特性
发电机组的功率－频率特性与负荷的功率－频率特性曲线的交点就是电力系统频率的稳定运行点
a点：fe，PL
b点：负荷增加△PL，负荷静态频率特性变为PL1，无调速器，频率稳定值下降到f3，取用功率仍然为原来的PL值
c点：调速器一次调节，增加机组的输入功率PT。频率稳定在f2
d点：调频器二次调节，增加机组的输入功率PT。频率稳定在fe
35、电力系统的无功功率电源
同步发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器、静止无功发生器
36、励磁控制系统的基本任务： ①电压控制：同步发电机的励磁自动控制系统就是通过不断调节励磁电流来维持机端电压为给定水平的②控制无功功率的分配：控制各发电机组无功功率按照最优原则进行分配，改善发电机的运行条件③提高同步发电机并联运行稳定性：励磁控制系统是通过改变励磁电流从而改变空载电动势来改善系统稳定性④改善电力系统运行条件：改善异步电动机的自启动条件，为发电机异步运行创造条件，提高继电保护装置工作的准确性⑤水轮发电机组要求实现强行减磁。
37、对励磁系统的基本要求
（一）对励磁调节器的要求
①时间常数小，能迅速响应输入信息的变化②系统正常运行时，能够反应发电机电压高低，并通过调节励磁电流维持发电机电压③合理分配机组无功功率④对远距离输电的发电机，要求无失灵区⑤迅速反应系统故障，并通过强行励磁提高暂态稳定性和改善系统运行条件。
（二）对励磁功率单元的要求
1）有足够的可靠性并具有一定调节容量2）具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。在励磁系统中励磁顶值电压和电压的上升速度是两项重要的技术指标
38、系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动负荷组成：
（1）变动周期小于10s的随机分量
特点：变化幅度小
原因：小操作、线路摇摆等 调速器→频率的一次调整（有差调频）（2）变动周期在（10s，180s）的脉动分量
特点：变化幅度较大
原因：大电机、电炉启停 调频器→频率的二次调整（无差调频）
（3）变化十分缓慢的持续分量并带有周期规律的负荷
特点：变动周期最大，变化幅度最大
原因：气象、生产、生活规律
根据预测负荷，在各机组间进行最优负荷分配→电力系统的经济运行调度（发电计划）
39、一次调频和二次调频的比较
①一次调频针对的负荷是变动周期小于10s的随机分量，二次调频针对的负荷是变动周期在（10s，180s）的脉动分量②一次调频是所有发电机都参与，二次调频调频厂的发电机参与 40、电压降低的不良影响
①减少发电机所发有功功率②异步电动机的转差率将增大，电流也将增大，温升将增加。当转差增大、转速下降时，其输出功率将迅速减少③电动机的启动过程将大为延迟，启动过程温度过高④电炉等电热设备的发热量降低⑤有功损耗和能量损耗增加，危及电力系统运行的稳定性。
41、电压过高的不良影响
①影响电气设备的绝缘②超高压输电线路中电晕损耗增加
42、无功功率和电压的关系
①无功功率对电压有决定性的影响②无是引起电压损耗的原因③无的远距离传输和就地平衡④节点电压有效值的大小，对无功功率分布起决定性的作用
43、调度自动化通信规约
定义：为了保证通信双方能正确、有效、可靠地进行数据传输，在通信的发送和接收过程中有一系列规定，以约束双方进行正确、协调的工作。这些规定称为数据传输控制规程，简称通信规约。类型及特点：（1）问答式规约
①特点：RTU有问必答，RTU无问不答
②优点：多台RTU共线；支持变化信息传送，压缩数据块长度，提高速度；全双工/半双工通道；点对点/一点多址/环形结构，通道适应性强
③缺点：响应慢，对通道要求高，整帧校验 ④举例：SC1801，U4F（2）循环式规约 ①特点：RTU不断地循环上报现场数据，主站被动接收；以帧为传输单位，帧长度可变，可有不同优先级 ②优点：对通道要求不高；信息字校验，大大提高数据利用率；遥信变位优先传送；容量大；多个子站和多个主站同时通信 ③缺点：只能用点对点方式连接，一般遥测量变化响应慢
④举例：CDT（3）对等方式规约
①特点：支持ISO 7层网络协议模型的子集；支持点对点、一点多址、多点多址、对等通信方式；支持问答式和自动上报数据传输方式；支持通信冲突碰撞避免/检测；支持带时标的量
②举例：DNP3.0
IEC-60870-5-101（4）网络通信规约 ①特点：支持TCP/IP协议；可基于局域网/广域网进行通信；一般是对等通信协议的网络化封装
②举例：TASE2
IEC-60870-5-104
44、励磁调节器是一个闭环比例调节器。
输入量：发电机电压
输出量：励磁机的励磁电流或是转子电流
主要功能：1）保持发电机的端电压不变2）保持并联机组间无功电流的合理分配
工作原理：当UG下降时，IEF就大为增加，发电机的感应电动势Eq随即增大，使UG重新回到基准值附近，当UG升高时，IEF就大为减小，又使UG重新回到基准值附近基本控制组成及作用：测量比较、综合放大、移相触发单元
①测量比较单元：测量发电机电压并变换为直流电压，与给定的基准电压相比较，得出电压的偏差信号②综合放大单元：来自测量比较单元及调差单元的电压信号在综合放大单元与励磁限制、稳定控制及反馈补偿等其他辅助调节信号加以综合放大，用来得到满足移相触发单元相位控制所需的控制电压③移相触发单元：根据综合放大单元送来的综合控制信号的变化，产生触犯脉冲，用以触发功率整流单元的晶闸管，从而改变可控整流框的输出，达到调节发电机励磁的目的 电源供给的无功功率QG包括：发电机供应的无功功率QGi+无功补偿设备供应的无功功率QCi两部分组成；无功功率损耗QL包括：变压器中的无功功率损耗△QT+线路电抗中的无功功率损耗△Qx+线路电纳中的无功功率损耗△QB
系统无功负荷的电压特征主要由异步电动机决定。异步电动机是电力系统主要的无功负荷。
智能操作断路器：是根据所检测到的电网中断路器开断前一瞬间的各种工作状态信息，自动选择和调整操动机构以及与灭弧室状态相适应的合理工作条件，以改变现有断路器的单一分闸特性。
智能变电站：智能变电所是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全所信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电所 按频率自动减负荷
含义：事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。这种办法称为按频率自动减负荷 工作原理：“轮” ：计算点f1、f2,„fn 点1：系统发生了大量的有功功率缺额
点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间Δt1 点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。
点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3'曲线继续下降。
点4：当频率下降到f2时，ZPJH的第二轮频率继电器启动，经一定时间Δt2后
点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。
点5-6：系统有功功率缺额得到补偿。频率开始沿5～6曲线回升，最后稳定在f∞(2)。
逐次逼近：进行一次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。即系统频率重新稳定下来或出现回升时，这个过程才会结束 自动准同期装置的组成单元和作用
（1）频率差控制单元。检测 与 间的滑差角速度，调节转速，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 与 间的电压差，且调节电压 使它与 的差值小于允许值，促使并列条件的形成。（3）合闸信号控制单元。检查并列条件，当频率和电压都满足并列条件，选择合适的时机，即在相角差 等于零的时刻，提前一个“恒定越前时间”发出合闸信号。
负荷管理（LM）：通过削峰填谷使负荷曲线变得平坦。需方用电管理（DSM）：通过发布一系列经济政策及应用先进技术来影响用户的电力需求，以达到减少电能消耗、推迟甚至少建新电厂的效果。电力负荷控制系统由负荷控制中心和负荷控制终端组成
具备数据采集与监控功能协调功能的电力系统调度自动化系统称为能量管理系统（EMS）站内SOE（事件顺序记录）分辨率小于5ms，站间小于10ms 备用容量（15%～20%）＝ 系统可用电源容量 － 发电负荷
负荷备用和事故备用属于热备用，检修备用和国民经济备用属于冷备用
第二篇：电力系统及其自动化
电力系统及其自动化专业硕士研究生培养方案
（学科专业代码：080802）
一、主要研究方向及其学术队伍 研究方向一：风电控制与继电保护技术
本研究方向的主要研究内容、特色和意义
风能的利用，关键在风能转化为电能的设备—风力机制造技术，而风力机的检测与控制技术是风力机制造及风力机有效运行的基本保证。
风力机的检测技术与自动化装置是以风能领域内的检测和控制系统为主要研究对象，采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等来研究系统的检测、控制、设计和实现的理论、方法和技术。在实际应用中，尤其是风力机制造及风力机有效运行中，由于检测及被控对象的严重非线性、数学模型不确定、系统的工作点变化剧烈等因素，以使传统的检测和控制方法难以满足要求。由于传统检测和控制往往只考虑控制系统和受控对象所组成的“独立”体系，而忽略了环境所施加的影响，而现代大型风力机复杂的检测、控制和决策问题，必然把外界环境和对象以及检测、控制系统作为一个整体来进行分析和设计。另外对于控制任务或控制目标，传统控制只着眼于用数学语言进行描述。实际上检测与控制任务或目标有多重性和时变性，而且还包括任务所含信息的处理过程，即任务的集合处理。面对复杂的对象、复杂的环境和复杂的任务，用传统的检测与控制理论和方法去解决是不可能的，为使我国的风能利用及风力机制造技术朝着大型化、高度智能化方向发展，就必须研究和使用新的检测和控制手段。
电力系统继电保护装置是保护电力网用电设备安全的重要设施，随着电力系统的发展, 电网规模的不断扩大,输电线路的故障如不能快速准确地切除而引起故障扩大甚至系统失稳所带来的经济损失和社会影响是难以估量的。因此对继电保护装置的性能要求越来越高。为了提高保护的可靠性, 对继电保护在线路故障时的动作特性进行预先分析仿真、研究, 以及事故后进行准确的校验、分析都是十分必要的。
研究方向二： 电力系统稳定控制与保护
本研究方向的主要研究内容、特色和意义
首先，本研究方向主要研究电力系统自动化技术，提高电网运行的自动化水平，重点研究适合于互联电网和电力市场环境下的调度自动化技术和配电自动化系统以及先进的变电站自动化系统；完善高速数据网络和电网调度自动化系统，基本建成电力系统的信息安全体系，研究发电厂监控和优化运行技术，状态检修技术，提高电厂的生产自动化水平和现代化管理水平，在吸收国内外先进技术的基础上，研究具有新疆特色的科学、实用、先进的配网自动化系统、电力调度自动化、配电网综合自动化、继电保护与运行自动化、电力系统综合自动化、无人值班变电站自动化、电力系统安全运行自动化。
再则，风能以其无污染，可再生，蕴量丰富的优势，在电力行业得到了广泛的重视，无论国外还是国内，都在对风力发电进行探索、研究。随着风机容量的不断增加，风力发电场也由陆地拓向了海洋。这使得传统电力系统分析的方法需要一定的修改。风力发电机大部分采用多种形式的发电机，风能具有随机性、受季节影响的特点。风力发电对所接入的电网冲击如何，影响有多大，是否会导致电力系统不稳定等因素都是必须考虑的。因此，含风力发电的自动化系统研究也势在必行。
新疆风能资源丰富，风电装机容量也位于全国之首，就风电系统稳定性而言，风力发电的原动力是
--０--
风。风机由于其自身机械强度的限制，若风速在其允许范围内，风机则可以投入电网进行发电，若风速超出其限制，则要停止风机运行，这种风机的投切对电网是一种干扰，当风机的容量达到相当规模时，这种干扰则比较严重，同样风机故障也会对电网造成影响，因此迫切需要对风机的投切和风机的故障对电网造成的影响进行分析研究，以便找到风电在电网中的最佳配置容量及改造风电控制设备和配置相应的继电保护，以使对电网干扰达到最小，为风电场规划和风电系统安全稳定运行提供依据和指导。
研究方向三：电力系统优化与仿真
本研究方向的主要研究内容、特色和意义
随着电力系统的发展, 电网规模的不断扩大,如何有效降低网损，减少无功设备投资，降低燃煤耗量，电网经济运行越来越重要，但是电力网结构复杂,设备众多,覆盖面广,必须针对现场实际特点找到有效的优化控制方案,首先进行计算机分析计算仿真，再应用于实际电网.因电网覆盖面大，必须全网综合考虑，不能盲目投资和改造设备，为此进行电力系统理论推导和优化计算、分析仿真，可以节约资金，避免浪费和无谓的投入。同时也可尽快缩短与国内外技术水平的差距，尽快实现新疆电网高质量高水平的安全稳定经济的运行。
主要应用国内外大型软件或编制软件进行优化仿真计算，根据潮流计算、灵敏度分析的结果进行优化控制方案制定。同时将供热系统在运行过程中，如何实现按需供热，并使热量按需分配运用电力系统优化理论和潮流优化算法软件进行模拟类比仿真。
二、培养目标
1.培养目标
为适应我国国民经济发展和社会主义建设的需要，培养德、智、体全面发展的电气工程学科高层次专门技术人才，本学科培养的硕士研究生应满足以下要求：
（1）努力学习和掌握马列主义和毛泽东思想的基本原理，掌握科学的方法论；坚持四项基本原则，热爱祖国，品行端正，遵纪守法；积极为社会主义现代化建设服务。
（2）在电气工程学科领域内掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；熟悉所从事研究方向及相近研究方向的科学技术发展动向。
（3）在电气工程学科领域内具有独立从事科学研究工作的能力；具有实事求是、科学严谨的治学态度和工作作风。
（4）第一外国语要求熟练地阅读本专业的外文资料，并具有一定的写作能力和听说能力。（5）积极参加体育锻炼，身体健康。2.培养方式
（1）结合硕士研究生的特点进行政治思想教育和党的方针政策教育，进行爱国主义、革命传统和道德的教育，进行社会主义与法制教育。
（2）采用理论学习和科学研究相结合的方法，使硕士研究生在电气工程学科领域内掌握坚实而宽广的理论基础和系统深入的专门知识，在本学科范围内具有独立从事科学研究工作的能力。
（3）硕士生的课程学习在硕士生培养工作中占有重要地位。硕士生应通过课程学习加深理论基础，扩大知识面。硕士生的课程学习一般应以授课和自学相结合。
（4）硕士学位论文工作是硕士生培养的关键和核心。硕士学位论文要由硕士生独立完成，导师的作用在于指导研究方向，启发硕士生深入思考、正确分析与判断，充分发挥硕士生的创
造能力和开拓进取精神。
（5）在指导上采取以指导教师为主、导师负责和硕士点集体培养相结合的方法。也可和其他高校、研究单位或工厂企业联合培养，吸收具有高级职称的人员参加指导。
（6）导师应以高度的责任心，全面关心研究生的成长，对研究生严格要求，严格管理，既要教书又要育人。导师应根据本方案的要求并结合研究生的特点，认真制定培养计划，检查并督促研究生的课程学习，并指导研究生论文选题、文献查阅、调研、科研工作、学位论文撰写和答辩。导师应注意在各个环节上培养研究生严谨的治学态度，实事求是的工作作风。
（7）导师所在硕士点在研究生培养计划的制定、硕士学位论文选题、论文工作及论文撰写、答辩等各个环节上应积极发挥集体培养的优势并起到质量监控的作用，以提高研究生的培养质量。电气工程学院学位分委员会应充分发挥对研究生质量把关的作用。
3.学习年限：
一般为三年（在职人员为三至四年）。
三、本专业硕士研究生课程学习及学分的基本要求
总学分：38学分其中： 公共学位课
专业外语 基础学位课 专业学位课
须修 3门； 8学分 须修 1门； 1学分 须修 4门； 9 学分 须修 3门； 6学分
前沿讲座(含讨论班)须参加12次；2学分 教学实践或社会调查（学术活动）2学分 跨一级学科课程 专业选修课程
须修 1门； 2学分 须修 4门； 8学分
四 — 1本专业硕士研究生课程设置
四 — 2硕士研究生前沿讲座课(含讨论班)的基本要求
1.讲座课或讨论班的基本范围或基本形式
（1）学院组织的由在读研究生公开发表的论文和研究成果为主的学术报告和讨论会（2）聘请国内外名校专家和教授举行的科技讲座。2.次数、考核方式及基本要求
硕士生在校期间除了必要的课程学习，还须完成讲座选听必修环节2学分，要求硕士生应选听12次以上学术讲座（含讨论班）并提交心得体会，学位论文选题报告1次，要求硕士生应在2年内完成选题报告，并按规定填写选题报告表。
五、本专业硕士研究生文献阅读的主要经典著作、专业学术期刊目录
六、学位论文的基本标准
1.硕士学位论文工作是硕士生在校期间的主要工作之一。硕士论文的质量反映了硕士生是否掌握坚实而宽广的理论基础和系统深入的专门知识，是否具有独立从事科学研究工作的能力，是硕士生能否被授予硕士学位的关键。
2.硕士学位论文应在导师的指导下，由硕士生本人独立完成。论文应有较强的系统性和完整性，应在电力科学或电力专门技术上作出具有一定创新的研究成果，并在理论上或实际上对电力学科的发展和社会主义建设有较大的意义。为保证论文质量，论文工作必须有一定工作量，用于论文工作的实际时间一般应不得少于一学年。
3.学位论文工作一般包括文献阅读、科研调查、选题报告、理论分析、软件设计、实验工作、论文撰写、论文答辩等环节。选题的准备工作在第2学期课程学习的同时就应着手进行。力争在第3学期末，最迟在第4学期应正式做选题报告并提交论文工作计划。硕士生所在硕士点应组织开题答辩并对选题进
行审查和把关，硕士论文基本完成后，修改并正式提交论文，方可报学院批准进行论文评阅和学位论文答辩。
七、本专业硕士研究生须具备的科研能力与水平的基本要求
1．硕士生应参与本学科的某一研究方向提出的对电工科学技术的发展或国民经济具有较大理论意义或实用价值的课题，或者是高水平的横向课题。培养科研能力。
2.硕士生在正式撰写硕士学位论文前，在进行学位论文的研究工作期间应尽可能多地在国内外期刊上发表论文，或者积极参加科研项目。硕士学位论文应是在硕士生已发表的有关论文和待发表的有关论文或已取得的科研成果的基础上进行的汇总、概括、深化和提高，论文或成果应达到学校规定的条件。
八、本专业硕士研究生实践能力培养的基本要求
实践能力培养应在第2学期开始课程学习的同时就应着手进行。由硕士点负责助教实践安排和助岗实践安排，由导师负责科研培训并安排工作计划。第4学期末提交实践及科研培训报告。
第5学期开始到电力现场和内地高校及研究所调研并进行科学研究和硕士论文的撰写。
第三篇：电力系统自动化
第一章发电机的自动并列
1并列操作的原因：①随着负荷的波动，电力系统中运行的发电机组台数也要不断变动②当系统发生故
障时要求将备用电机迅速投入电网运行。
2同步发电机组的并列方法分为：准同期并列、自同期并列。
准同期并列：设待并发电机组G已加上了励磁电流，其端电压为∪G，调节发电机组 ∪G 的状态参
数，使之符合并列条件，并将其投入系统的操作，称为准同期并列。
准同期并列的理想条件：FG=FG（频率相等）, UG=UX（电压幅值相等）, e=(相角差为零)3同步发电机组并列时应遵循以下原则：
①并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能地小，其瞬时最大值一般不应超过1~2倍的额定电流。②发电机组并入电网后能迅速进入同步运行状态，起暂态过程要短，以减小对电力系统的扰动。4 电压差检测:电压差的检测可直接用UG和UX的幅值进行比较，两电压分别经变压器、整流桥和一个电压
平衡电路检测电压的绝对值，当电压值小于允许值时发出“电压差合格允许合闸”的信号。
5滑差检测：利用比较恒定超前时间电平检测器和恒定超前相角电平检测器的动作次序来实现滑差检测。
第二章 同步发电机励磁自动控制系统
1同步发电机的励磁系统组成：励磁功率单元、励磁调节器
2同步发电机励磁系统的任务：①电压控制 ②控制无功功率的分配 ③提高系统运行的稳定性
④改善电力系统的运行条件⑤实现强行减磁
3同步发电机励磁系统种类：直流励磁机励磁系统，交流励磁机励磁系统，静止励磁系统
4励磁调节器的功能：保证发电机端电压不变，保证发电机间无功电流的合理分配
5励磁调节器基本的控制有测量比较、综合放大及移相触发单元组成第三章
1自动发电控制系统四个基本任务：①使全系统的发电机输出功率和总负荷功率相匹配 ②将电力系统的频率偏差调整控制到零，保持系统频率为额定值 ③控制区域间联络的交换功率与计划值相等，以实现各个区域内有功功率和负荷功率的平衡 ④在区域内各发电厂之间进行负荷的经济分配
2调频器的控制信号有：比例、积分、微分三种形式
第四章
1电力系统的无功功率电源有哪几种：同步发电机、同步调相机及同步电动机、并联电容器、静止无功功
率补偿器、高压输电线路的充电功率
2电力系统电压控制措施：发电机控制调压、控制变压器变比调压、利用无功功率补偿设备调压、利用串
联电容器控制调压。
3AGC的基本功能：①使发电自动跟踪电力系统负荷变化。②响应负荷和发电的随机变化，维持发电频
率为额定值。③在各区域间分配发电功率，维持区域间功率交换为计划值。④对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率。⑤监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。
第五章 电力系统调度自动化
1电力系统调度的主要任务
①保证供电的质量优越②保证系统运行的经济性
③保证系统运行的安全水平④提供强有力的事故处理措施
2RTU的任务：数据采集、数据通信、执行命令、其他功能（当地功能、自动诊断功能）
3远动技术的主要内容是“四遥”------遥测、遥信、遥控、遥调
4SCADA子系统包过：数据采集、数据传输与处理、计算机控制、人机界面及警告处理
5通信规约：为保证通信双方能正确有效地进行数据传输，在通信的发送和接收过程中有一定的规定，以
约束双方进行正确协调的工作，我们将这些规定成为数据传输规程，简称通信规约。
包括：循环式规约、问答式规约
6通信信道：电力载波通信、光纤通信、微波中继通信和卫星通信
7按照系统负荷预测的周期电力系统的负荷预测可分为：超短期、短期、中期、长期负荷预测。8微增率：输入耗量微增量与输出功率微增量的比值
9SCADA采集的数据的缺点：数据不齐全、数据不精确、受干扰时回出现不良数据、数据不和谐
第六章
1能连管理系统（EMS）是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统，主要针对发电和输电系统，用于大区级电网的调度中心。根据能量管理系统发展的配电管理系统（DMS）主要针对配电和用户系统，用于10kV以下的电网。
2配电管理系统DMS的通信方案：①主站与主站之间使用单模光纤 ②子站与FTU之间，使用多模光纤
③TTU与电量集抄系统的数据转发。
3配电网自动化系统远方终端有：①馈线远方终端 ②配电变压器远方终端 ③变电所内的远方终端。4远程自动抄表系统构成：具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机、中央信息处理机。5远程自动抄表系统的典型方案：①总线式抄表系统 ②三级网络的远程自动抄表系统③采用无线电台的远程自动抄表系统
第七章
1变电所综合自动化系统的基本功能：①监控子系统 ②微机保护子系统 ③电压、无功综合控制子系统
④低频减负荷及备用电源自投控制子系统 ⑤通信子系统。
2变电所综合自动化的结构形式：集中式、分散集中式、分散与集中相结合式、全分散式
第四篇：电力系统自动化考前总结
1.同步发电机的并列方法：准同期并列和自同期并列。
2.准同期：发电机组加上励磁电流，调节发电机组端电压的状态参数使之符合并列条件并
将发电机并入系统的操作；
3.自同期：未加励磁电流的发电机组先升速接近电网频率，再升励磁电流，使发电机电压
幅值升高最终与系统电压相同。
4.并列的理想条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为0，相序一致。（频率差，电压差，相角差都为0）
5.如何利用脉动电压的特性获取同期条件？
向不变,大小随时间作周期性变化的电压,称为脉动电压；
把脉动电压中的频率较高部分滤掉，得到脉动电压的包络线，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的变化规律。因而并列两侧电压为自动并列装置提供了并列条件信息和合适的合闸信号控制发出时机。
对应于脉动电压波形的最小幅值，表示相角差 ；其值反映电压幅值差的大小；脉动电压幅值变化的频率，反映了频率差的大小。
6.恒定越前时间=断路器合闸时间+自动准同期装置动作时间
7.自动准同期设置三个控制单元：频率差控制单元；电压差控制单元；合闸信号控制单元。
8.线性整步电压形成电路有几部分组，其工作原理
三部分。
1、整形电路
2、相敏电路
3、滤波电路。
1整形电路将发电机和系统的电压正弦波转换成与其频率和相位相同的方波2相敏电路将方波同时通过同或门，二者电平相同时输出高电平，否则低电平3滤波电路由低通滤波器和射极跟随器组成，获得线性整步电压和相角差的线性波形。
9.同步发电机励磁控制系统的任务：电压控制，无功分配，提高发电机运行稳定性，改善
电力系统运行条件，水轮发电机组要求实现强行减磁。
10.改善电力系统运行条件：改善异步电动机的自启动条件，为发电机异步运行创造条件，提高继电保护装置工作的正确性
11.电压响应比：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。其反应励
磁机磁场建立的快慢
12.灭磁方法：电阻灭磁，非线性电阻灭磁，逆变灭磁
13.电力系统负荷的调节效应：当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变，这
种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率-频率特性，也称负荷的调节效应。
14.调频器的控制信号有比例（只能减小而不能消除系统频率偏移），积分（实现无差调节，延缓了调节过程），微分（最初阶段调节快，趋于稳定时，调节量也趋于0，稳态不起作用）三种基本形式
15.电力系统中实现频率和有功功率自动调节方法：有差调频法，主导发电机法，积差调频
法，改进积差调频法，分区调频法
16.等微增率：运行的发电机组按微增率相等的的原则来分配负荷，使系统总的燃料消耗为
最小，从而最经济。
17.电力系统中发电量的控制：一次调整 调速器调速，二次调整 自发电控制AGC，三次
调整 经济调度EDC
18.自发电控制系统四个基本任务：使全系统的相匹配；将电
力系统的频率偏差调整控制到零，保持系统频率为额定值；控制区域间的联络线的交换功率与计划值相等，实现各区域有功功率和负荷功率的平衡；各发电厂间负荷经济分配
19.无功功率电源：同步发电机，同期调相机，并联电容器，静止补偿器，高压线路的充电
功率。
20.电压控制措施：控制和调节发电机励磁电流，改变机端电压；控制变压器变比调压；改
变输送功率分配减小电压损耗；改变电力系统网络参数减小输电线路电压损耗
21.远方终端RTU任务：数据采集；数据通信；执行命令；其他功能。
22.误码率：数据经传输后发生错误的码元数与总传输码元数之比
23.令牌环：中继器采用8位单板机或I/O机来处理，接收上游接口机发来的信息，转发下
游接口机。本身有缓冲器用来储存，转发信息。
24.SCADA：电力系统监控系统
25.EMS具有协调功能和监测功能的电力系统调度自动化系统
26.远动技术 “四遥”：遥测，遥信，遥控，遥调
第五篇：电力系统自动化基础知识总结
电气07-2
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绪论
1、了解电力系统自动化的重要性。
①被控对象复杂而庞大。②被控参数很多。③干扰严重。
2、掌握电力系统自动化的基本内容。在跨地区的电力系统形成后，必须建立一个机构对电力系统的运行进行统一管理和指挥，合理调度电力系统中各发电厂的出力并及时综合处理影响整个电力系统正常运行的事故和异常情况，这个机构称为电力系统调度中心。
①按运行管理的区域划分：☞电网调度自动化☞发电厂自动化（火电厂自动化、水电厂自动化）☞变电站自动化☞配电网自动化。②从电力系统自动控制的角度划分：☞电力系统频率和有功功率控制☞电力系统电压和无功功率控制☞发电机同步并列的原理。
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：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。②合闸相角差对并列的影响：当相角差较小时，冲击电流主要为有功电流分量。说明合闸后发电机立刻向电网输出有功功率，使机组联轴受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的。③合闸频率差对并列的影响：在有滑差的情况下，将机组投入电网，需经过一段加速或减速的过程，才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。（滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应该电气07-2
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严格限制并列时的滑差。）
4、掌握自动准同期装置的组成及各组成部分的任务。
☞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。？
5、了解模拟式准同期装置的工作原理。
模拟式并列装置为简化电路，在一个滑差周期Ts时间内，把ωs假设为恒定。数字式并列装置可以克服这一假设的局限性，采用较为精确的公式，按照δe当时的变化规律，选择最佳的越前时间发出合闸信号，可以缩短并列操作的过程，提高了自动并列装置的技术性能和运行可靠性。数字式并列装置由硬件和软件组成。？
6、了解数字式准同期装置的工作原理。
第2章 同步发电机励磁自动控制系统 ？
1、理解电力系统无功功率控制的必要性；
☞发电机是系统中主要的无功电源。为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求“合理控制”电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。？
2、掌握同步发电机励磁系统的任务；
①控制发电机端电压：在发电机不经升压直接向用户供电的简单系统中，若供电线路不长，线路上电压损耗不大，单靠调节发电机的励磁来控制发电机的端电压就能满足负荷对电压质量的要求。②合理分配并联运行发电机间的无功功率：发电机是系统中主要的无功电源。为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求“合理控制”电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。“合理控制”的含义：(1)每台发电机发出的无功功率数量要合理；(2)当系统电压变化时，每台发电机输出的无功功率要随之自动调节，而且调节量要合理。③提高同步发电机并联运行的稳定性④改善电力系统的运行条件：当电力系统由于种种原因，出现短时低电压时，发电机的励磁自动控制系统可发挥其调节功能，即大幅度地快速增加励磁电流以提高系统电压来改善系统运行条件。⑤防止水轮发电机过电压：水轮发电机在因系统故障被切除或突然甩负荷时，一方面由于水轮发电机组的机械转动惯量很大，另一方面为了引水管道的安全，不能迅速关闭水轮机的导水叶，致使发电机的转速急剧上升。如果不采取措施迅速降低发电机的励磁电流，则发电机感应电势有可能升高到危及定子绕组绝缘的程度。因此要求励磁自动控制系统能实现强行减磁功能。？
3、掌握同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。
☞同步发电机励磁控制系统的组成：①励磁功率单元（励磁功率单元向同步发电机提供直流电流。）②励磁调节器（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。）
4、了解各种类型励磁功率单元的特点（即交、直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围）。
☞直流励磁机励磁系统按励磁机励磁方式不同分：自励式直流励磁机励磁系统、他励式直流励磁机励磁系统
☞交流励磁机励磁功率单元的组成：交流励磁机（与发电机同轴）、硅整流器 电气07-2
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5、了解励磁系统中转子磁场的建立和灭磁的作用及原理。
☞磁场的建立：在外部事故情况下，需要发电机转子磁场能迅速增强，达到尽可能高的数值，以弥补无功功率的缺额。两个指标：①强励顶值：转子励磁电压的最大值（1.8~2倍额定电流）②响应比：磁场建立的速度
☞灭磁：当转子磁场已经建立起来后，如果由于某种原因（发电机绕组内部故障等）需要强迫发电机立即退出工作，在断开发电机断路器的同时，必须使转子磁场尽快的消失，否则转子磁场内存储的大量能量迅速消释，会使电机内产生危险的过电压。
6、掌握自动励磁调节器的基本原理，了解励磁调节器静态特性的合成；掌握同步发电机励磁调节器静态特性的调整，了解自动励磁调节器的辅助控制。☞自动励磁调节器的基本原理：励磁调节装置(自动励磁调节器)是一个闭环比例调节器。输入量：发电机电压UG；输出量：励磁机的励磁电流或是转子电流，通称为IAVR。☞同步发电机励磁调节器静态特性的调整：对同步发电机电压调节特性进行调整的目标，主要是为了满足运行方面的要求：① 保证并列运行发电机组间无功功率的合理分配(通过调整各发电机的调差系数，使其相等即可实现)；② 保证发电机能平稳地投入和退出运行，而不发生冲击现象。(通过上下平移发电机调节特性曲线即可实现)
7、了解励磁控制系统的动态特性的分析方法。
第3章 电力系统频率及有功功率的自动调节
1、了解电力系统频率及有功功率控制的必要性。☞电力系统频率控制的必要性：
1)频率对电力用户的影响①电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化②电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有些设备甚至无法工作。③电力系统频率降低会使电动机的转速和输出功率降低，导致其所带动机械的转速和出力降低，影响电力用户设备的正常运行。
2)频率对电力系统的影响①频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则可能产生裂纹。②频率下降到47～48HZ时，由异步电功机驱动的送风机等火电厂厂用机械的出力随之下降，使火电厂锅炉和汽轮机的出力随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降，这种趋势如果不能及时制止，就会出现频率雪崩,会造成大面积停电，甚至使整个系统瓦解。③在核电厂中，反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。当频率降到一定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行。④电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流增加，使异步电动机和变压器的无功消耗增加，引起系统电压下降。如果电力系统原来的电压水平偏低，在频率下降到一定值时可能出现电压快速而不断地下降，出现电压雪崩,会造成大面积停电，甚至使系统瓦解。
☞电力系统有功功率控制的必要性: ①维持电力系统频率在允许范围之内②提高电力系统运行的经济性③保证联合电力系统的协调运行
2、掌握电力系统负荷的功率频率特性，理解负荷频率调节效应系数的含义；掌握发电机组的功率频率特性，理解调差特性与有功功率分配的关系，掌握调速器的失灵区对调节特性的影响；掌握电力系统的频率特性，理解电力系统功率频率特性系数的含义，掌握一次调频与二次调频的概念及特点。电气07-2
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☞负荷的功率—频率特性定义：当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变，即Pl=F(f),这种有功负荷随频率而改变的特性称为负荷的功率—频率特性，即负荷的静态频率特性。
☞当系统内机组的输入功率和负荷功率间失去平衡时，系统负荷也参与了调节作用，这种特性有利于系统中有功功率在另一频率下重新平衡。这种现象称为负荷的频率调节效应。通常用负荷的频率调节效应系数KL﹡来衡量负荷调节效应的大小。☞发电机组的功率—频率特性：通常把由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的功率—频率特性或调节特性。发电机组的功率—频率特性取决于调速系统的特性。☞调差特性与有功功率分配的关系：当发电机组的功率增量用各自的标么值表示时，发电机组间的功率分配与机组的调差系数成反比，与单位调节功率成正比。☞调速器的失灵区对调节特性的影响：由于调速器的频率调节特性是条带子，因此会导致各并联运行的发电机组间有功功率的分配产生误差。①△PW*与失灵度成正比，而与调差系数成反比。②不灵敏区的存在虽然会引起一定的功率误差或频率误差。但是，不灵敏区不能太小或完全没有。☞电力系统的频率特性：电力系统主要由发电机组、输电网络及负荷组成，发电机组的功率—频率特性与负荷的功率、频率特性曲线的交点就是电力系统频率的稳定运行点。☞一次调频的概念：当电力系统负荷发生变化引起系统频率变化时，系统内并联运行机组的调速器会根据电力系统频率变化自动调节进入它所控制的原动机的动力元素，改变输入原动机的功率，使系统频率维持在某一值运行，这就是电力系统频率的一次调整，也称为一次调频。
二次调频概念：当机组负荷变动引起频率变化时，利用同步器（调频器）平移机组工频特性来调节系统频率，称为电力系统频率的二次调节，也称为二次调频。
3、了解电力系统自动调频的方法，理解积差调节与改进积差调节法的特点，掌握积差调节法的两种实现方式。
☞电力系统自动调频方法①有差调频法②主导发电机法③积差调节法
☞积差调节法的特点：随着负荷的变化，频率发生变化，产生频率偏差，△f≠0，即∫△fdt就不断积累，调频器动作移动调速器调节特性，改变进入机组的进汽(或进水)量，使频率力求恢复额定值，频率调节过程只能在△f=0时结束。此时系统中的功率达到新的平衡。积差调节法的缺点：频率的积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节过程缓慢。不能保证频率的瞬时偏差在规定范围内。改进：通常不单纯采用积差调节，而是采用在频率积差调节的基础上，增加频率瞬时偏差调节信号，构成改进的频率积差调节方程。
☞积差调节法的两种实现方式：①集中调频制②分散调频制
4、掌握电力系统经济调度的原则，掌握自动发电控制的原理。
☞最经济的分配是按等微增率分配负荷。微增率是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。☞等微增率法则就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗（或费用）为最小。
☞自动发电控制（AGC/EDC功能）原理：①单台发电机组的AGC系统②具有多台发电机的AGC系统（负荷分配器根据输入的控制信号大小并且根据等微增率准则或其他原则来控制各台发电机输出功率的大小。）
5、掌握电力系统低频减载装置的作用及原理。
☞当频率下降到某一定值时，低频减负荷装置起动，自动切除预先安排的部分负荷，同时迅速启电气07-2
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动备用发电机组，能有效地抑制频率的继续下降，使之逐步恢复到稳定运行状态。这种办法称为按频率自动减负荷
6、了解电力系统常用的几种稳定装置及其作用。☞常用的几种稳定装置：①低频自起动发电机装置②低频调相改发电装置③低频降低电压装置④低频抽水改发电装置（在抽水蓄能水电厂，当系统频率下降时，利用低频继电器使发电机组由抽水运行方式迅速改为发电运行方式。）⑤自动低频减载装置⑥高频切机装置（当系统频率超过某一整定值时，利用高频继电器起动，将部分运行的发电机组退出运行，以减轻系统功率过剩。）⑦高频减出力装置（当系统频率升高时，可用短时减小汽轮机主汽门或水轮机导水叶开度的方法，减少发电机组的出力，当系统故障消除后，又很容易恢复到正常出力。这种方法比高频切机装置的灵活性好。）
第5章 电力系统调度自动化
1、掌握电网调度的任务及电网调度自动化的任务。☞电力系统调度的任务：控制整个电力系统的运行方式。①保证供电的质量优良②保证系统运行的经济性③保证较高的安全水平④保证提供强有力的事故处理措施。
☞电力系统调度自动化的任务：综合利用电子计算机、远动和远程通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效的帮助电力系统调度员完成调度任务。
2、掌握电网调度自动化的结构及各组成部分的功能。☞电网调度自动化的结构：
①信息采集和命令执行子系统，即远动终端RTU（作用：采集各发电厂、变电所中各种表征电力系统运行状态的实时信息，并根据运行需要将有关信息通过信息传输通道传送到调度中心，同时也接受调度端发来的控制命令，并执行相应的操作。）②信息传输子系统（信道）；作用：信息传输子系统是调度中心和厂站端(RTU)信息沟通的桥梁。将远动终端的各种实时信息上传给主站，把主站发出的各种调度命令下达到各有关厂站，即完成主站与远动终端之间信息与命令可靠、准确地传输。③信息收集处理与控制子系统（调度端）；作用：信息收集处理与控制子系统，是整个电力调度自动化系统的核心。
3、掌握RTU的“四遥”功能及实现方法。
☞可以实现“四遥”功能：遥测(YC)、遥信(YX)、遥控(YK)和遥调(YT).①遥测:采集并传送电力系统运行模拟量的实时信息；②遥信:采集并传送电力系统中开关量的实时信息；③遥控:指接收调度中心主站发送的命令信息，执行对断路器的分合闸、发电机的开停、并联电容器的投切等操作；④遥调:指接收并执行调度中心主站计算机发送的遥调命令，如调整发电机的有功出力或无功出力、发电机组的电压、变压器的分接头等。
4、掌握电量采集的两种采样方式及各自的特点。电气07-2
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☞电量采集的两种采样方式：①直流采样②交流采样
直流采样的优点：软件设计简单，计算简便。直流采样的缺点：采样结果实时性较差；测量精确度受直流变送器的精确度和稳定性的影响；设备复杂，增加系统的造价。
交流采样的优点：A、实时性好；B、能反映原来电流、电压的实际波形，便于对所测量的结果进行波形分析；C、设备简单，可以节约投资。
5、了解信息传输的基本知识。
6、掌握电力系统远动信息传输通道有几种类型及其特点。P113—P115
7、了解RTU与调度中心通信的特点，掌握电力系统远动通信的两种规约及各自的特点。☞RTU与调度中心通信的特点：1)距离远 2)实时性强 3)可靠性高。☞我国电网调度自动化的两大通信规约：循环式通信规约（CDT）、问答式通信规约（Polling）。☞循环式通信规约的特点：①重要数据发送周期短，实时性强；一般数据发送周期长，主站对其响应慢。②采用信息字校验方式，当某个字符出错时，只需丢弃相应的字，其他可以正常接收；③数据传送以现场端为主，因此若发生暂时性通信失败，当通信恢复时，未发出的数据仍有机会上报，而不至于造成显著危害；循环式较应答式规约容量大，可传送512路遥信量，256路遥测量。
☞问答式规约特点是：①RTU有问必答： RTU收到主机查询命令时，必须在规定的时间内应答，否则视为通信失败；②RTU无问不答：当RTU未收到主机查询命令时，决不允许上报信息。
8、了解调度中心计算机系统的配置情况，☞调度中心计算机系统的配置：①前置机：完成数字信号的接收及预处理等功能。担负着与厂所RTU和各分局的数据通信及通信规约解释等任务，是SCADA/EMS系统的桥梁和基础。②后台处理机：完成数据的进一步处理、存储、系统监视与分析等高级功能。
9、了解EMS系统的含义，了解常用高级应用软件的作用，其中重点掌握状态估计的功能及基本原理。
☞状态估计的功能：•得到最接近于系统真实状态的最佳估计值。•对生数据进行不良数据（或叫坏数据）的检测与辨识，删除或改正不良数据。•推算出齐全而精确的电力系统运行参数。•根据遥测量估计电网的实际结构，纠正偶尔会出现的开关状态遥信错误，保证数据库中电网结构数据的正确性。•估计某些可疑或未知的设备参数。•以现有数据预测未来的趋势和可能出现的状态。•确定合理的测点数量和合理的测点分布。
？☞状态估计的基本原理：1.测量的冗余度；一般要求是：测量系统的冗余度=系统独立测量数/ 系统状态变量数=（1.5～3.0）
2、状态估计的步骤
第6章 配电管理系统
1、掌握配电管理系统（DMS）的组成及各组成部分的功能；了解配电SCADA的含义及特点。☞通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统，称为配电管理系统。☞配电管理系统的组成：配电自动化系统(DAS)、网络分析和优化、工作管理系统、调度员培训模拟系统
☞DAS组成部分及功能：①配电网数据采集和监控（SCADA)；配电SCADA系统是配电网管理系统DMS基本功能的组成，同时又是DMS的基本应用平台。②需方管理（DSM）电力的供需双方共同对用电市场进行管理，以达到供电可靠性，减少能源消耗及供需双方的费用支出的目的。电气07-2
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2、掌握馈线自动化（FA）的含义，掌握就地控制的馈线自动化中故障隔离与自动恢复原理；掌握远方控制的馈线自动化系统的结构；
☞馈线自动化（FA）的含义：馈线自动化指配电线路的自动化。
☞就地控制依靠馈线上安装的重合器和分段器自身的功能来消除瞬时性故障和隔离永久性故障，不需要和控制中心通信即可完成故障隔离和恢复供电；P159 ☞远方控制是由FTU采集到故障前后的各种信息并传送至控制中心，由分析软件分析后确定故障区域和最佳供电恢复方案，最后以遥控方式隔离故障区域，恢复正常区域供电。
3、了解负荷自动控制技术的作用，熟悉电力系统负荷控制的种类，了解负荷控制的层次； ☞电力负荷控制种类：①分散的负荷控制（负荷控制装置功能有限，不灵活，但价格便宜。用于一些简单的负荷控制。）②远方集中负荷控制（负荷控制系统的种类比较多，根据所采用的信息传输方式有：音频负荷控制、工频负荷控制、载波负荷控制和无线电负荷控制等。）
4、熟悉配电图资地理信息系统的组成，了解其在配电网络中的应用。
☞配电图资地理信息系统组成:自动绘图AM、设备管理FM、地理信息系统GIS ☞AM/FM/GIS系统在配电网中的实际应用
5、熟悉远程自动抄表计费系统的构成，了解远程自动抄表系统的典型方案。
☞远程自动抄表系统主要包括四个部分：具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机和中央信息处理机。
☞远程自动抄表系统的典型方案①总线式抄表系统②三级网络的远程自动抄表系统③采用无线电台的远程自动抄表系统④利用远程自动抄表防止窃电
第7章 变电所综合自动化
1、了解变电站自动化的发展状况；理解变电站综合自动化的含义。
☞变电站自动化的发展状况：①20世纪70年代以前，这些自动装置主要采用模拟电路、晶体管等分立元件组成，对提高变电站的自动化水平，保证系统的安全运行，发挥了一定的作用。②20世纪80年代，随着大规模集成电路和微处理器技术的应用，在变电站自动化阶段，将原来由晶体管等分立元件组成的自动装置逐步由大规模集成电路或微处理器替代。③国际上，20世纪70年代末开始变电站综合自动化的研究工作，于80年代开始进入实用应用。④我国从20世纪80年代末开始研制和开发，20世纪90年代进入应用阶段。☞变电站综合自动化含义：变电站综合自动化是在变电站应用自动控制技术和信息处理与传输技术，通过计算机硬件系统或自动化装置代替人工进行各种运行作业，提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。
2、掌握变电站综合自动化系统的功能，熟悉变电站综合自动化系统的结构。☞变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述5个子系统的功能中： 1)监控子系统①数据采集②事件顺序记录③故障录波和测距、故障记录④操作控制功能⑤安全监视功能⑥人机联系功能⑦打印功能⑧数据处理与记录功能⑨谐波分析与监视
2)微机保护子系统①输电线路保护②电力变压器保护③母线保护④电容器保护⑤小电流接地系统自动选线⑥自动重合闸
3)电压、无功综合控制子系统:变电站综合自动化系统必须具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能。电压和频率是电能质量的重要指标，因此电压、无功综合控制也是变电站综合自动化系统的一个重要组成部分。电气07-2
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4）低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统：当工作电源因故障被断开后，能自动而迅速的将备用电源投入，保证用户连续供电的一种装置，称备用电源自动投入装置。
5）通信子系统：通信功能包括站内现场级间的通信和变电站自动化系统与上级调度的通信两部分。
☞变电站综合自动化系统结构：1）集中式的结构2）分布式系统集中组屏的结构3）分散式与集中相结合的结构
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