摘要電力系統是由很多複雜的一次主裝置和二次保護、控制、調節、訊號等輔助裝置組成的乙個有機整體。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量（頻率和電壓），保證系統執行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。本次實習總要包括以下幾方面的內容：
電力系統自動化的組成，變電站的學習實訓以及生產實踐的實訓等。
目錄第一章：實習的前期準備3
第一節：我國電力系統自動化的發展趨勢3
第二節：電力系統的基本組成4
第三節：電力系統新技術的應用5
第四節：電力系統自動化的內容6
第二章：實習過程13
第一節：實習目的13
第二節：實習任務14
第三節：實習時間、地點及其企業簡介14
第三章：實習內容15
第一節：實習的資料收集15
第二節：實習的內容15
第四章：實習結果17
第一節：安全教育學習17
第二節：事故的發生及其預防17
第三節：專業知識的學習18
第五章：實習總結與心得體會20
參考文獻
第一章實習的前期準備
第一節：我國電力系統自動化的發展趨勢
電力系統自動化總的發展方向,整個電力系統自動化的發展則趨向於:一是由開環監測向閉環控制發展,如從系統功率總加到agc(自動發電控制)。二是由高電壓等級向低電壓擴充套件,如從ems(能量管理系統)到dms(配電管理系統)。
三是由單個元件向部分區域及全系統發展,如scada(監測控制與資料採集)的發展和區域穩定控制的發展。
一、電力系統自動化總的發展趨勢
1.當今電力系統的自動控制技術正趨向於:
(1)在控制策略上日益向最優化、適應化、智慧型化、協調化、區域化發展。
(2)在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。
(3)在理論工具上越來越多地借助於現代控制理論。
(4)在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠端通訊的應用。
(5)在研究人員的構成上益需要多「兵種」的聯合作戰。
2.整個電力系統自動化的發展則趨向於:
(1)由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到agc(自動發電控制)。
(2)由高電壓等級向低電壓擴充套件,例如從ems(能量管理系統)到dms(配電管理系統)。
(3)由單個元件向部分區域及全系統發展,例如scada(監測控制與資料採集)的發展和區域穩定控制的發展。
(4)由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展。
(5)裝置效能向數位化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變。
(6)追求的目標向最優化、協調化、智慧型化發展,例如勵磁控制、潮流控制。
(7)由以提高執行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴充套件,例如mis(管理資訊系統)在電力系統中的應用。
近20年來,隨著計算機技術、通訊技術、控制技術的發展,現代電力系統已成為乙個計算機(***puter)、控制(control)、通訊(***munication)和電力裝備及電力電子(power system equiqments and power electronics)的統一體,簡稱為「cccp」。其內涵不斷深入,外延不斷擴充套件。電力系統自動化處理的資訊量越來越大,考慮的因素越來越多,直接可觀可測的範圍越來越廣,能夠閉環控制的物件越來越豐富。
第二節電力系統的組成
世界上大部分國家的動力資源和電力負荷中心分布是不一致的。如水力資源都是集中在江河流域水位落差較大的地方，燃料資源集中在煤、石油、天燃氣的礦區。而大電力負荷中心則多集中在工業區和大城市，因而發電廠和負荷中心往往相隔很遠的距離，從而發生了電能輸送的問題．水電只能通過高壓輸電線路把電能送到使用者地區才能得到充分利用。
火電廠雖然能通過燃料運輸在用電地區建設電廠，但隨著機組容量的擴大，運輸燃料常常不如輸電經濟。於是就出現了所謂坑口電廠，即把火電廠建在礦區，通過公升壓變電站、高壓輸電線、降壓變電所(站)把電能送到離電廠較遠的使用者地區。隨著高壓輸電技術的發展．在地理上相隔一定距離的發電廠為了安全、經濟、可靠供電．需將孤立執行的發電廠用電力線路連線起來。
首先在乙個地區內互相連線，再發展到地區和地區之間互相連線，這就組成統一的電力系統。
通常將發電廠、變電所、用電裝置之間用電力網和熱力網連線起來的整體，叫做動力系統。動力系統中的電氣部分，即發電機、配電裝置、變壓器、電力線路及各種用電裝置連線在一起組成的統一整體。稱為電力系統。
電力系統中由各級電壓等級的輸配電線路及公升降壓變電所組成的部分，稱為電力網。在我國習慣將電力系統稱作電網，例如華中電力系統稱為華中電網。電力線路是電力系統的重要組成部分，它擔負著輸送和分配電能的任務。
由電源向電力負荷中心輸送電能的線路，稱為輸電線路或送電線路。送電線路的電壓較高，一般在110kv及以上。主要擔任分配電能任務的線路，稱為配電線路，配電電壓較低，一般在35kv 及以下。
為了研究和計算方便，通常將電力網分為地方電網和區域電網。電壓在110kv 及以上、供電範圍較廣、輸送功率較大的電力網，稱為區域電力網。電壓在110kv 以下、供電距離較短、輸電功率較少的電力網，稱為地方電力網。
電壓在6～10kv 的配電阿．稱為中壓配電網。城市電網中35kv 的配電網亦稱為中壓配電網。電壓為380／220v 的配電網。
稱為低壓配電網。但這種劃分方式，其間井投有嚴格的界限。
第三節電力系統新技術的應用
具有變革性重要影響的三項新技術：
1.電力系統的智慧型控制
電力系統的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為三個階段:基於傳遞函式的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智慧型控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:
(1)電力系統是乙個具有強非線性的、變引數(包含多種隨機和不確定因素的、多種執行方式和故障方式並存)的動態大系統。
(2)具有多目標尋優和在多種執行方式及故障方式下的魯棒性要求。
(3)不僅需要本地不同控制器間協調,也需要異地不同控制器間協調控制。
智慧型控制是當今控制理論發展的新的階段,主要用來解決那些用傳統方法難以解決的複雜系統的控制問題;特別適於那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的複雜系統。
智慧型控制在電力系統工程應用方面具有非常廣闊的前景,其具體應用有快關汽門的人工神經網路適應控制,基於人工神經網路的勵磁、電掣動、快關綜合控制系統結構,多機系統中的asvg(新型靜止無功發生器)的自學習功能等。
2.facts和dfacts
(1)facts概念的提出
在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術——柔**流輸電系統(facts)技術悄然興起。
所謂「柔**流輸電系統」技術又稱「靈活交流輸電系統」技術簡稱facts,就是在輸電系統的重要部位,採用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置,對輸電系統的主要引數(如電壓、相位差、電抗等)進行調整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用於高壓輸電系統,以提高系統可靠性、可控性、執行效能和電能質量,並可獲取大量節電效益的新型綜合技術。
(2)facts的核心裝置之一——asvc的研究現狀
各種facts裝置的共同特點是:基於大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。asvc是包含了facts裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。
asvc由二相逆變器和併聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態執行電壓,而且可以在故障後的恢復期間穩定電壓,因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比,asvc的調節範圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,沒有轉動裝置的機械慣性、機械損耗和旋轉雜訊,並且因為asvc是一種固態裝置,所以能響應網路中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優於同步調相機。
(3)dfacts的研究態勢
隨著高科技產業和資訊化的發展,電力使用者對供電質量和可靠性越來越敏感,電器裝置的正常執行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說,資訊時代對電能質量提出了越來越高的要求。
dfacts是指應用於配電系統中的靈活交流技術,它是hingorani於2023年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題採用綜合的解決辦法,在配電網和大量商業使用者的供電端使用新型電力電子控制器。
3.基於***統一時鐘的新一代ems和動態安全監控系統
(1)基於***統一時鐘的新一代ems
(scada)系統。前者記錄資料冗餘,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通訊,使得對於系統整體動態特性分析困難;後者資料重新整理間隔較長,只能用於分析系統的穩態特性。兩者還具有乙個共同的不足,即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記,記錄資料只是區域性有效,難以用於對全系統動態行為的分析。
(2)基於***的新一代動態安全監控系統
基於***的新一代動態安全監控系統,是新動態安全監測系統與原有scada的結合。電力系統新一代動態安全監測系統,主要由同步定時系統,動態相量測量系統、通訊系統和**訊號處理機四部分組成。採用***實現的同步相量測量技術和光纖通訊技術,為相量控制提供了實現的條件。
***技術與相量測量技術結合的產物——pmu(相量測量單元)裝置,正逐步取代rtu裝置實現電壓、電流相量測量(相角和幅值)。
電力系統排程監測從穩態/準穩態監測向動態監測發展是必然趨勢。***技術和相量測量技術的結合標誌著電力系統動態安全監測和實時控制時代的來臨。
隨著計算機技術,控制技術及資訊科技的發展,電力系統自動化面臨著空前的變革。多**技術、智慧型控制將迅速進入電力系統自動化領域,而資訊科技的發展,不僅會推動電力系統監測的發展,也會推動電力系統控制向更高水平發展。
第四節電力系統自動化的內容
按照電能的生產和分配過程，電力系統自動化包括電網排程自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統資訊自動傳輸系統、電力系統反事故自動裝置、供電系統自動化、電力工業管理系統的自動化等7個方面,並形成乙個分層分級的自動化系統(見圖)。區域排程中心、區域變電站和區域性電廠組成最低層次；中間層次由省(市)排程中心、樞紐變電站和直屬電廠組成，由總排程中心構成最高層次。而在每個層次中，電廠、變電站、配電網路等又構成多級控制。
（1）電網排程自動化
現代的電網自動化排程系統是以計算機為核心的控制系統，包括實時資訊收集和顯示系統，以及供實時計算、分析、控制用的軟體系統。資訊收集和顯示系統具有資料採集、螢幕顯示、安全檢測、執行工況計算分析和實時控制的功能。在發電廠和變電站的收集資訊部分稱為遠動端，位於排程中心的部分稱為排程端。
軟體系統由靜態狀態估計、自動發電控制、最優潮流、自動電壓與無功控制、負荷**、最優機組開停計畫、安全監視與安全分析、緊急控制和電路恢復等程式組成。
（2）火力發電廠自動化
火力發電廠的自動化專案包括：①廠內機、爐、電執行裝置的安全檢測，包括資料採集、狀態監視、螢幕顯示、越限報警、故障檢出等。②計算機實時控制，實現由點火至並網的全部自動起動過程。
③有功負荷的經濟分配和自動增減。④母線電壓控制和無功功率的自動增減。⑤穩定監視和控制。
採用的控制方式有兩種形式：一種是計算機輸出通過外圍裝置去調整常規模擬式調節器的設定值而實現監督控制；另一種是用計算機輸出外圍裝置直接控制生產過程而實現直接數字控制。
（3）水力發電站綜合自動化
需要實施自動化的專案包括大壩監護、水庫排程和電站執行三個方面。①大壩計算機自動監控系統：包括資料採集、計算分析、越限報警和提供維護方案等。
②水庫水文資訊的自動監控系統：包括雨量和水文資訊的自動收集、水庫排程計畫的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。③廠內計算機自動監控系統：
包括全廠機電執行裝置的安全監測、發電機組的自動控制、優化執行和經濟負荷分配、穩定監視和控制等。
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