2011第16章电力系统自动控制技术.ppt

第十六章 电力系统自动控制技术 1、必要性 电力系统结构变得复杂，在发生局部故 障后，若不能及时或不能正确处理，事故 将会扩大以至危及整个系统的安全，因此 对自动化控制水平要求很高。 继电保护 自动装置 通信 调度自动控制 自动监视与自动控制 系统频率大幅度下降时的控制措施 系统稳定破坏引起的事故和控制措施 1.1 电力系统安全运行的控制原则 与措施 电力系统安全运行的原则 1.2 电力系统安全控制状态 1、电力系统运行条件 2、电力系统运行状态 ⑵系统预警状态 ⑶系统紧急状态 ⑷系统崩溃状态 ⑸系统恢复状态 1.3 电力系统自动控制的目的和内容 1.3 电力系统自动控制的目的和内容 16.2 电力系统调度自动化 2.1 电力系统调度自动化的实现 SCADA （广义远动系统） 实现遥信、遥测、遥控、遥调和遥视。 电力系统的安全监控功能由各级调度共 同承担，而自动发电控制与经济调度则由 大区网调或省调负责。网调和省调还应具 有安全分析和校正控制等功能。 计算机（信息采集与控制）子系统 人机联系子系统 信息采集与命令执行子系统 通信（信息传输）子系统 1）计算机硬件系统 分布式配置是把各种功能分散到多台计算机 中去，由局域网LAN将各台计算机连接起来， 各台计算机之间通过LAN交换数据，备用机同 样连在局域网络上，并可随时承担同类故障机 或预定的其它故障机的任务。 2）计算机软件系统 2．人机联系子系统 动态模拟屏显示所辖调度区域电力系统的 全貌和最关键的开关状态和运行参数，是监 视电力系统运行的传统手段。现在，由计算 机和模拟屏接口把灯光、报警、数字显示信 号送到模拟屏上显示。 RTU由微型计算机系统构成，主要功能有： 调度端前置处理机的主要功能有： 信息的接收和发送 传输差错校验 不同RTU规约的转换 时钟的同步 实时数据库的更新 通道的监视和自动切换 错误信息的记录和统计等。 2.2 电力系统调度自动化的功能 电力系统监视与控制 安全分析 经济调度 自动发电控制等。 控制：主要是指通过人机联系设备执行对断 路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分 接头等设备进行远方操作的开环控制。 主要内容是利用实时数据对电力系统发生一 条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事 故进行在线模拟计算，以便随时发现每一种假 想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和 电压超出允许范围等不安全情况。 是一系列以单一设备故障为目标而进行的在 线潮流计算。 三、电力系统经济调度 在调度过程中按照电力系统安全可靠运 行的约束条件，在给定的电力系统运行方 式中，在保证系统频率质量的条件下，以 全系统的运行成本最低为原则，将系统的 有功负荷分配到各可控的发电机组。 四、自动发电控制 调度自动化中安排的自动发电控制功能 2.3 电力系统调度软件系统 数据收集（SCADA）级 能量管理级 网络分析级 培训模拟级 （二）能量管理级 （三）网络分析和培训模拟级 1、网络拓扑 2、实时网络状态分析 3、母线负荷预测 4、潮流计算和分析 5、网损修正计算 6、网络状态监视 7、安全约束调度 8、预想故障分析 16.3 电力系统典型自动控制装置 3.1 同步发电机同期并列装置 图16－5 同步发电机同期并列简图 滑差角频率 图16－6 电压相量图 并列时只存在相位差 3、并列操作应遵循如下的原则 发电机并列操作 自同期并列，是将未加励磁电流但接近同步 转速，且机组加速度小于允许值的发电机，通 过断路器合闸并入系统，随之投入发电机励磁， 在原动机转矩、同步力矩的作用下将发电机拉 入同步，完成并列操作。 在并列瞬间 在同步发电机已投入调速器和励磁装置， 当发电机电压的幅值、频率和相位与并列点 系统侧电压的幅值、频率和相位接近相等时， 通过并列点断路器合闸将发电机并入系统。 断路器QF端口电压瞬时值为 正弦脉动波的幅值 励磁调节器 1．恒定越前时间环节 脉动电压形成环节主要产生正弦整步电压 或者产生三角形的线性整步电压，通过它们 可以产生恒定越前时间信号和对频差进行检 测决定是否进行频差闭锁。 特点： （1）不受发电机电压和系统电压幅值的影响， 因而不能用于检查两输入电压的幅值差。 （5）设频率差不随时间变化 2．自动同期合闸环节 3．均压环节 4．均频环节 1、硬件结构 2、检测方法 3.2 电力系统自动低频减负荷 二、电力系统频率的动态特性 三、自动低频减负荷（ZDPJ）装置原理 四