《《電氣工程概論》輔導(dǎo)資料十三》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《電氣工程概論》輔導(dǎo)資料十三（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、電氣工程概論輔導(dǎo)資料十三 主 題：第三章 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)（第3、4節(jié)） 學(xué)習(xí)時(shí)間：2012年12月24日－2012年12月30日 內(nèi) 容： 我們?cè)谶@周主要學(xué)習(xí)第三章電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的第三節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)化和第四節(jié)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，學(xué)習(xí)繼電保護(hù)的概念、基本內(nèi)容、性能要求、基本原理及電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置，還要學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)自動(dòng)化概念、特點(diǎn)、要求及主要內(nèi)容。 第三章 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù) 第三節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)化 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機(jī)、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或發(fā)生危及其安全運(yùn)行

2、的事件時(shí)，向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備。 實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)化措施的成套硬件設(shè)備，用于保護(hù)電力元件的裝置，一般通稱為繼電保護(hù)裝置；而用于保護(hù)電力系統(tǒng)的則通稱為電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置。 繼電保護(hù)裝置是保證電力元件安全運(yùn)行的基本裝備，任何電力元件不得在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行，電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置則用以快速恢復(fù)電力系統(tǒng)的完整性，防止發(fā)生和中止已開始發(fā)生的足以引起電力系統(tǒng)長(zhǎng)期大面積停電的重大系統(tǒng)事故，如失去電力系統(tǒng)穩(wěn)定、頻率崩潰或電壓崩潰等。 1.繼電保護(hù)的基本內(nèi)容 對(duì)被保護(hù)對(duì)象實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)，包括軟件和硬件兩方面的內(nèi)容：

3、 1）確定被保護(hù)對(duì)象在正常運(yùn)行狀態(tài)和擬進(jìn)行保護(hù)的異常或故障狀態(tài)下，有哪些物理量發(fā)生了可供進(jìn)行狀態(tài)判別的量、質(zhì)或量與質(zhì)的重要變化。這些用來(lái)進(jìn)行狀態(tài)判別的物理量，是最簡(jiǎn)單也是最基本的例如通過(guò)被保護(hù)電力元件的電流大小等，稱為故障量或啟動(dòng)量。 用于繼電保護(hù)狀態(tài)判別的故障量，隨被保護(hù)對(duì)象而異，也隨所處電力系統(tǒng)的周圍條件而異。最為普遍的是工頻電氣量，而最基本的是通過(guò)電力元件的電流和所在母線的電壓，和由這些量演繹出來(lái)的如功率、相序量、阻抗、頻率等，從而構(gòu)成電流保護(hù)、電壓保護(hù)、阻抗保護(hù)、頻率保護(hù)等。對(duì)于發(fā)電機(jī)，可以檢測(cè)通過(guò)發(fā)電機(jī)繞組兩端的電流是否大小相等、相位相反，來(lái)判定定子繞組是否發(fā)生了短路故障；對(duì)于變

4、壓器，也可以用同樣的判據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)繞組的短路故障保護(hù)，這種方式叫做電流差動(dòng)保護(hù)，是電力元件最基本的一種保護(hù)方式。對(duì)于油浸絕緣的變壓器，可以用油中氣體含量作為故障量，構(gòu)成氣體保護(hù)。線路繼電保護(hù)的種類最多，例如：在最簡(jiǎn)單的輻射形供電網(wǎng)絡(luò)中，可以用反應(yīng)被保護(hù)元件通過(guò)的電流顯著增大而動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)；而在復(fù)雜電力網(wǎng)中，除電流大小外，還必須配以母線電壓的變化進(jìn)行綜合判斷，才能實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)，最為常用的是可以正確地反應(yīng)故障點(diǎn)到繼電保護(hù)裝置安裝處電氣距離的距離保護(hù)。對(duì)于主要輸電線路，還藉助連接兩側(cè)變電站的通信通道，相互傳輸繼電保護(hù)信息，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的保護(hù)。近來(lái)又開始研究利用故障初始過(guò)程暫態(tài)量作為判據(jù)

5、的線路保護(hù)。對(duì)于電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置，簡(jiǎn)單的例如以反應(yīng)母線電壓的頻率絕對(duì)值下降或頻率變化率為負(fù)來(lái)判斷電力系統(tǒng)是否已開始走向頻率崩潰；復(fù)雜的則在一個(gè)處所設(shè)立中心站，通過(guò)通信通道連續(xù)收集相關(guān)變電站的信息，進(jìn)行綜合判斷，及時(shí)向相應(yīng)變電站發(fā)出操作命令，以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 2）將反應(yīng)故障量的一個(gè)或多個(gè)元件按規(guī)定的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行編排，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)判別，發(fā)出警告信號(hào)或斷路器跳閘命令的硬件設(shè)備。 硬件結(jié)構(gòu)中，反應(yīng)一個(gè)或多個(gè)故障量而動(dòng)作的繼電器元件，組成邏輯回路的時(shí)間元件和擴(kuò)展輸出回路數(shù)的中間元件等。在20世紀(jì)50年代及以前，差不多都是用電磁型的機(jī)械元件構(gòu)成。隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展，陸續(xù)推廣了利用整流二極

6、管構(gòu)成的整流型元件和由半導(dǎo)體分立元件組成的裝置。70年代以后，利用集成電路構(gòu)成的裝置在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中得到廣泛運(yùn)用。到80年代，微型機(jī)在安全自動(dòng)裝置和繼電保護(hù)裝置中逐漸應(yīng)用。目前，是多種硬件結(jié)構(gòu)并存的時(shí)代。 2.繼電保護(hù)的基本性能要求 對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求有：可靠性、選擇性、快速性、靈敏性和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化諸項(xiàng)。這些要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對(duì)不同的使用條件，分別地進(jìn)行協(xié)調(diào) 。 （1）可靠性。繼電保護(hù)可靠性是對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的最基本性能要求。它又分為兩個(gè)方面，即可信賴性與安全性 。 1）可信賴性：要求繼電保護(hù)在設(shè)計(jì)要求它動(dòng)作的異常或故障狀態(tài)下，能夠準(zhǔn)確地完成

7、動(dòng)作。 2）安全性：要求繼電保護(hù)在非設(shè)計(jì)要求它動(dòng)作的其他所有情況下，能夠可靠地不動(dòng)作。 可信賴性與安全性，都是繼電保護(hù)必備的性能，但兩者相互矛盾。在設(shè)計(jì)與選用保護(hù)時(shí)，需依具體情況予以協(xié)調(diào)。例如：對(duì)于傳送大功率的輸電線路保護(hù)，一般宜于強(qiáng)調(diào)安全性，而對(duì)于其他線路保護(hù)，則往往宜于強(qiáng)調(diào)可依賴性。至于大型發(fā)電機(jī)組的繼電保護(hù)，無(wú)論它的拒絕動(dòng)作或誤動(dòng)作跳閘，都會(huì)引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失，需要兼顧這兩方面的需要。提高保護(hù)安全性，主要采用經(jīng)過(guò)全面分析論證，有實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)試驗(yàn)確證為技術(shù)性能滿足要求，元件工藝質(zhì)量?jī)?yōu)良的裝置；提高保護(hù)可信賴性，除了選用高可靠性的裝置而外，重要的還可以采取裝置雙重化，實(shí)現(xiàn)二中取一

8、的跳閘方式。 （2）選擇性。繼電保護(hù)選擇性是指在對(duì)系統(tǒng)影響可能最小的處所，實(shí)現(xiàn)斷路器的控制操作，以終止故障或系統(tǒng)事故發(fā)展。例如，對(duì)于電力元件的繼電保護(hù)，當(dāng)電力元件故障時(shí)，要求最靠近故障點(diǎn)的斷路器動(dòng)作斷開系統(tǒng)供電電源；而對(duì)于振蕩解列裝置，則要求當(dāng)電力系統(tǒng)失去同步運(yùn)行穩(wěn)定性時(shí)，在解列后兩側(cè)系統(tǒng)可以各自安全地同步運(yùn)行的地點(diǎn)，動(dòng)作于斷路器將系統(tǒng)一分為二，以中止振蕩，如此等等。電力元件繼電保護(hù)的選擇性，除了決定于繼電保護(hù)裝置本身的性能外，還要求滿足： ①由電源算起，愈靠近故障點(diǎn)的繼電保護(hù)的故障啟動(dòng)值相對(duì)愈小，動(dòng)作時(shí)間愈短，并在上下級(jí)之間留有適當(dāng)?shù)脑６龋? ②要具有后備保護(hù)作用，如果最靠近故障點(diǎn)的繼

9、電保護(hù)裝置或斷路器因故拒絕動(dòng)作而不能斷開故障時(shí)，能由緊鄰的電源側(cè)繼電保護(hù)動(dòng)作將故障斷開。 （3）快速性。 繼電保護(hù)快速性是指繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動(dòng)作于斷路器跳閘，以斷開故障或中止異常狀態(tài)發(fā)展。 保護(hù)快速動(dòng)作可減輕故障元件損壞程度，提高線路故障后自動(dòng)重合閘成功率，特別有利于故障后系統(tǒng)同步運(yùn)行穩(wěn)定性?？焖偾谐€路與母線的短路故障，是提高電力系統(tǒng)暫穩(wěn)的最重要手段。 （4）靈敏性。 繼電保護(hù)靈敏性是指繼電保護(hù)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定要求動(dòng)作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動(dòng)作的能力。故障時(shí)通入裝置的故障量和給定的裝置啟動(dòng)值之比，稱為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)。它是考核繼電保護(hù)靈敏性的具體指標(biāo)，在一般的繼電

10、保護(hù)設(shè)計(jì)與運(yùn)行規(guī)程中，都有具體的規(guī)定要求。保護(hù)愈靈敏，愈能可靠地反應(yīng)于要求動(dòng)作的故障或異常狀態(tài)；但同時(shí)，也愈易于在非要求動(dòng)作的其他情況下產(chǎn)生誤動(dòng)作，因而與選擇性發(fā)生矛盾，需要協(xié)調(diào)處理。 （5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。 通常所指的簡(jiǎn)化，是要求盡可能采用最簡(jiǎn)單的故障啟動(dòng)元件和最簡(jiǎn)要的邏輯回路構(gòu)成性能滿足要求的繼電保護(hù)裝置。保護(hù)裝置愈簡(jiǎn)單，可靠性愈高，這一點(diǎn)已為長(zhǎng)期的運(yùn)行實(shí)踐所充分證實(shí)。而現(xiàn)代繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)化的另一個(gè)重要含義是便于運(yùn)行維護(hù)和檢修。 隨著數(shù)字技術(shù)在電力系統(tǒng)中的推廣運(yùn)用和電力系統(tǒng)本身的日益擴(kuò)展，將在大容量機(jī)組和超高壓線路上日益推廣采用微機(jī)型的繼電保護(hù)裝置，預(yù)測(cè)和預(yù)防事故的技術(shù)和手段以及相應(yīng)的電

11、力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置也將隨微機(jī)的運(yùn)用而日益向綜合、集中、智能化等高層次發(fā)展。 3.繼電保護(hù)的基本原理 電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)為了準(zhǔn)確識(shí)別故障和不正常工作狀態(tài)，首先必須分析與提取電力系統(tǒng)發(fā)生故障和處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)一些物理量的特征和特征分量。然后利用這些特征和特征分量構(gòu)成各種原理的保護(hù)。主要的基本原理有電流保護(hù)的原理、低電壓保護(hù)的原理、低阻抗保護(hù)的原理、方向保護(hù)的原理、縱聯(lián)保護(hù)的原理、序分量保護(hù)的原理及其他保護(hù)的原理。 4.電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置 電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置是指防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定性和避免電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電事故的自動(dòng)保護(hù)裝置。 電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種是就地

12、方式，即收集裝置安裝處的有關(guān)信息進(jìn)行處理與判斷，就地或者通過(guò)信息通道向另一地發(fā)出執(zhí)行命令；另一種是集中方式，即除本地信息外，還通過(guò)信息通道同時(shí)收集系統(tǒng)中其他點(diǎn)的有關(guān)信息，進(jìn)行綜合處理與判斷，就地或者通過(guò)信息通道向其他點(diǎn)發(fā)出執(zhí)行命令。后一種方式有的稱之為電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制。目前得到廣泛采用的電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置有：輸電線路自動(dòng)重合閘裝置，發(fā)電機(jī)自動(dòng)解列裝置，火電機(jī)組快關(guān)汽門，切集中負(fù)載，投入制動(dòng)電阻，發(fā)電機(jī)快速勵(lì)磁裝置，電力系統(tǒng)自動(dòng)解列裝置，自動(dòng)低頻減負(fù)載裝置，自動(dòng)低壓減負(fù)載裝置。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù) 電力系統(tǒng)自動(dòng)化是通過(guò)各種具有自動(dòng)檢測(cè)、反饋、決策和控制功能的儀表和裝置，并通過(guò)

13、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，以保證電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 1.電力系統(tǒng)的特點(diǎn)及對(duì)自動(dòng)化的要求 1）電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本特點(diǎn)如下： ①電力的生產(chǎn)、傳輸、分配、消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的連續(xù)的過(guò)程,在電氣上是一個(gè)整體 ②電能質(zhì)量不合格會(huì)影響生產(chǎn)和生活過(guò)程,并可能會(huì)損壞設(shè)備. ③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，會(huì)波及電力系統(tǒng)其他運(yùn)行部分，以至造成大面積停電； ④一次能源調(diào)度、發(fā)電機(jī)起停和負(fù)載分配、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和潮流分布、負(fù)

14、載控制和管理的合理與否，都會(huì)影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。 2）電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本要求如下： ①迅速而正確地采集、檢測(cè)和處理電力系統(tǒng)各的運(yùn)行參數(shù)。 ②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。 2. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要內(nèi)容 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要包括電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化、火電廠自動(dòng)化、水電廠自動(dòng)化、配電自動(dòng)化和變電站自動(dòng)化。 （1）電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化 為了合理監(jiān)視、控制和協(xié)調(diào)

15、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，必須設(shè)立電力系統(tǒng)調(diào)度控制中心。 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行、通信、計(jì)算機(jī)、人機(jī)聯(lián)系4個(gè)子系統(tǒng)所組成。 1)數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行子系統(tǒng)。在各發(fā)電廠、變電站收集各種數(shù)據(jù)和信息，向調(diào)度控制中心發(fā)送。如果在一些廠(所)設(shè)有以微型計(jì)算機(jī)為核心的遠(yuǎn)動(dòng)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，例如斷路器設(shè)備操作、起停機(jī)組、調(diào)節(jié)功率等命令。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

16、。 2)通信子系統(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)計(jì)算機(jī)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：①為調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率和電壓的電能質(zhì)量計(jì)算，②經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)算，③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

17、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)和鍵盤、模擬盤、制表或圖表打印機(jī)、記錄器(儀)等。 （2）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安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。20世紀(jì)70年代以來(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)啟動(dòng)和發(fā)電機(jī)自動(dòng)同步等)，或者在傳統(tǒng)的

18、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。其主要的功能有安全監(jiān)視、正常調(diào)節(jié)、機(jī)組起停、事故處理幾方面。 （3）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)載中心，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作用。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。 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)開發(fā)和逐步實(shí)現(xiàn)水電廠、梯

19、級(jí)水電廠的集中控制，開始采用對(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)頻和有功功率及無(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。 水電廠除了本身機(jī)組及電氣設(shè)備的監(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)及防洪調(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

20、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)程及洪水預(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、壩縫開度、滲透壓力等)。 （4）配電自動(dòng)化 配電自動(dòng)化是近l0余年發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)，其定義和功能含義都在發(fā)展之中。國(guó)際供電會(huì)議1995第2特設(shè)工作小組提出《配電自動(dòng)化的功能與數(shù)據(jù)》的專題報(bào)告，下圖是該報(bào)告提出的配電自動(dòng)化功能及其與技術(shù)改進(jìn)和得益的聯(lián)系。 配電自動(dòng)化的主要功能有下列幾方面： 1)配電網(wǎng)的監(jiān)視和自動(dòng)操作。通過(guò)裝在配電斷路器和配電變壓器上的終端，采集信息和數(shù)據(jù)，并接受遙控操作命令，如投切配電網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)斷路器或分段斷路器，以便切除故

21、障或調(diào)整潮流。 2)無(wú)功功率和電壓自動(dòng)調(diào)整。在電壓變動(dòng)時(shí)，自動(dòng)投切靜電電容器或調(diào)節(jié)變壓器分接頭。 3)用戶的監(jiān)控。對(duì)一些用戶可采取控制最大需電量、分時(shí)計(jì)價(jià)、按合同規(guī)定用電時(shí)間等辦法進(jìn)行控制。在高峰負(fù)載或低谷負(fù)載及必要時(shí)可按合同投切一部分負(fù)載。采用光纖、載波、無(wú)線電等通信手段直接發(fā)出對(duì)用戶的控制信號(hào)，操作被控用戶的斷路器。 4)配電網(wǎng)管理自動(dòng)化。采用基于地理信息系統(tǒng)(geography information system，GIS)的自動(dòng)成圖(automatic mapping，AM)和設(shè)備管理(facilities management，F(xiàn)M)功能，實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備的管理、設(shè)備的檢修和計(jì)劃管

22、理、自動(dòng)抄表、用戶報(bào)修和報(bào)裝等多種管理業(yè)務(wù)的自動(dòng)化。 （5）變電站自動(dòng)化 直到90年代數(shù)字保護(hù)技術(shù)(即微機(jī)保護(hù))的廣泛應(yīng)用，才使變電站綜合自動(dòng)化進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。尤其是隨著電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的全面發(fā)展和無(wú)人職守變電站的推廣，綜合微機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)組成的各種類型的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)才大量涌現(xiàn)。220kV及以上電壓變電站由于電壓高，主變壓器壓器容量大，進(jìn)出線回路數(shù)多，因而變電站占地面積亦大，為充分發(fā)揮變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，減少一次設(shè)備和變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主站端的通信電纜數(shù)量，可以采用分散式結(jié)構(gòu)。而110kV及以下電壓的變電站，相對(duì)進(jìn)出線回路數(shù)較少，占地面積亦小，少數(shù)變電站還采用戶內(nèi)、地下等布置形式，因此可以考慮采用集中式結(jié)構(gòu)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 本周要求掌握的內(nèi)容如下： 通過(guò)學(xué)習(xí)本周我們要了解掌握繼電保護(hù)的概念、基本內(nèi)容、性能要求、基本原理及電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置，掌握電力系統(tǒng)自動(dòng)化概念、特點(diǎn)、要求及主要內(nèi)容。 習(xí)題 （一）簡(jiǎn)答題 1．簡(jiǎn)述繼電保護(hù)的基本性能要求。 答： （1）可靠性 （2）選擇性 （3）快速性 （4）靈敏性 （5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 2．簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要內(nèi)容。 答： （1）電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化 （2）火電廠自動(dòng)化 （3）水電廠自動(dòng)化 （4）配電廠自動(dòng)化 （5）變電站自動(dòng)化