电力系统自动化：引论

1、电力系统自动化电力系统自动化2引论 一、电的产生？一、电的产生？ 二、何为电力系统自动化二、何为电力系统自动化电力系统？电力系统？自动化？自动化？电力系统自动化？电力系统自动化？ 三、本课程的目的和主要内容三、本课程的目的和主要内容3引论一、电的产生一、电的产生4引论 新华字典：物理学现象，可通过化学的或物理的新华字典：物理学现象，可通过化学的或物理的方法获得的一种能，方法获得的一种能，即电是能的一种形式即电是能的一种形式 摩擦起电：摩擦起电：一、电的产生一、电的产生5引论 19世纪时，法拉第发现，一块磁铁穿过一个闭合世纪时，法拉第发现，一块磁铁穿过一个闭合线圈时，线圈内会有电流流过线圈时，线

2、圈内会有电流流过一、电的产生一、电的产生电电磁磁感感应应E=BlvE=4.44KwfN6引论 电力系统交流电是如何产生的？电力系统交流电是如何产生的？一、电的产生一、电的产生E=4.44KwfN7引论 电力系统交流电是如何产生的？电力系统交流电是如何产生的？一、电的产生一、电的产生E=4.44KwfNf:汽轮机汽轮机转子转动转子转动：转子励磁绕组：转子励磁绕组N：定子电枢绕组：定子电枢绕组8引论 电力系统交流电是如何产生的？电力系统交流电是如何产生的？一、电的产生一、电的产生BiAXBYCZAiCi 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi CiAiBiitmIo9引论 2

3、.1 何为电力系统何为电力系统/Power System 第一种解释（狭义）：第一种解释（狭义）： 将动力部分与电力部分分将动力部分与电力部分分开看，将电力系统看作是动力系统一部分：开看，将电力系统看作是动力系统一部分： 动力系统：动力系统：发电厂、变电站、电能用户之间用电力线发电厂、变电站、电能用户之间用电力线路连接起来，发电厂与热能用户之间用热力管道联系路连接起来，发电厂与热能用户之间用热力管道联系起来，构成电能与热能的统一生产、输送、分配和使起来，构成电能与热能的统一生产、输送、分配和使用的总体用的总体（电力系统基础电力系统基础（张文勤）（张文勤）P7） 电力系统：电力系统：作为动力系统

4、一部分，包括发电厂的发电作为动力系统一部分，包括发电厂的发电机、升压或降压变电所、电力线路及用电设备机、升压或降压变电所、电力线路及用电设备 电网：电网：电力系统一部分，包括变电所及不同电压等级电力系统一部分，包括变电所及不同电压等级的电力线路的电力线路二、何为电力系统自动化二、何为电力系统自动化101热力网热力网2变压器变压器3负荷负荷4电动机电动机5照明负照明负荷荷6电动机电动机11引论 2.1 何为电力系统何为电力系统 第二种解释（广义）：第二种解释（广义）： 将动力部分与电力将动力部分与电力部分统一看作为电力系统：部分统一看作为电力系统： 电力系统：电力系统：动力部分和电力部分相互协调

5、、相动力部分和电力部分相互协调、相互配合，构成动能和电能生产的统一体，即发、互配合，构成动能和电能生产的统一体，即发、输、配、用均为电力系统构成要素输、配、用均为电力系统构成要素（电力系电力系统基础统基础（杨以涵）（杨以涵）P11） 注意：注意：将动力部分和电力部分解耦考虑最大的将动力部分和电力部分解耦考虑最大的原因在于两部分动作的快慢，即动力部分为慢原因在于两部分动作的快慢，即动力部分为慢过程，电力部分为快过程过程，电力部分为快过程1213引论 2.1 何为电力系统何为电力系统 总结：总结： 电力系统有广义和狭义两种理解，广义包括动电力系统有广义和狭义两种理解，广义包括动力和电力两部分，狭义

6、仅只电力部分。力和电力两部分，狭义仅只电力部分。 使用电力系统这个术语时，无需明确区分广义使用电力系统这个术语时，无需明确区分广义和狭义，根据具体问题具体使用即可。和狭义，根据具体问题具体使用即可。14引论 2.2 何为自动化何为自动化 自动化自动化/Automation：用自动进行调节、检查、：用自动进行调节、检查、加工和控制的机器及设备代替人工操作进行生产加工和控制的机器及设备代替人工操作进行生产作业。作业。 自动控制自动控制/Automatic control，就是指在没有人，就是指在没有人工直接参与的条件下，利用外加的设备（称为控工直接参与的条件下，利用外加的设备（称为控制器）操作被控

7、对象（如机器、制器）操作被控对象（如机器、 设备或生产过程）设备或生产过程）的某个状态或参数（称为被控量）使其按预先设的某个状态或参数（称为被控量）使其按预先设定的规律自动运行定的规律自动运行 人工控制与自动控制区别人工控制与自动控制区别15 人工控制与自动控制区别人工控制与自动控制区别以水位调节系统为例以水位调节系统为例人工控制人工控制16 人工控制与自动控制区别人工控制与自动控制区别以水位调节系统为例以水位调节系统为例自动控制自动控制17引论 2.2 何为自动化何为自动化 分类：分类： 开环控制开环控制 闭环控制闭环控制类比频率控制18引论 2.2 何为自动化何为自动化 对控制系统的要求对

8、控制系统的要求 稳定性：动态过程要平稳稳定性：动态过程要平稳 快速性：响应动作要快速快速性：响应动作要快速 准确性：最终跟踪要准确准确性：最终跟踪要准确19引论 2.3 何为电力系统自动化何为电力系统自动化 是自动化的一种具体形式，是电力系统梦寐以求的发是自动化的一种具体形式，是电力系统梦寐以求的发展方向展方向 定义：应用各种具有自动检测、决策和控制功能的定义：应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装装置置，并通过，并通过信号系统和数据传输系统信号系统和数据传输系统对电力系统各元对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、协调、调节

9、和控制，保证电力系统协调、调节和控制，保证电力系统安全经济安全经济运行和具运行和具有有合格的电能质量合格的电能质量。20引论 三、本课程的目的和主要内容三、本课程的目的和主要内容 3.1 目的目的 掌握电力系统中主要的电气自动装置的基本原掌握电力系统中主要的电气自动装置的基本原理及其在电力系统运行中的作用理及其在电力系统运行中的作用 掌握电网调度自动化系统的运行原理和功能结掌握电网调度自动化系统的运行原理和功能结构构 具备电力系统自动化方面的基本知识和基本技具备电力系统自动化方面的基本知识和基本技能能21引论 3.2 主要内容主要内容 理论教学理论教学 绪论绪论第一章第一章 电力系统的运行及调度自动化电力系统的运行及调度自动化第二章第二章 电力系统频率和有功功率的自动控制电力系统频率和有功功率的自动控制第三章第三章 电力系统电压和无功功率的自动控制电力系统电压和无功功率的自动控制第四章第四章 同步发电机的并列操作、自动低频减载同步发电机的并列操作、自动低频减载第六章第六章 实验教学实验教学 自动调节励磁装置实验自动调节励磁装置实验 第四章第四章 自动准同期装置及并列实验自动准同期装置及并列实验 第六章前三节第六章前三节 电力系统自动装置综合控制仿真实验电力系统自动装置综合控制仿真实验 22引论 授课顺序授课顺序 第第