電力系統自動化裝置兩類

1. 什麼是電力系統自動化

電力系統抄自動化即對電能生襲產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理。電力系統是一個地域分布遼闊，由發電廠、變電站、輸配電網路和用戶組成的統一調度和運行的復雜大系統。電力系統自動化的領域包括生產過程中的自動檢測、調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網路信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經營管理等。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），保證系統運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。

按照電能的生產和分配過程，電力系統自動化包括電網調度自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統信息自動傳輸系統、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，並形成一個分層分級的自動化系統。區域調度中心、區域變電站和區域性電廠組成最低層次；中間層次由省（市）調度中心、樞紐變電站和直屬電廠組成，由總調度中心構成最高層次。而在每個層次中，電廠、變電站、配電網路等又構成多級控制，圖7-4為一典型的變電站綜合自動化系統結構。

圖7-4變電站綜合自動化系統結構圖

2. 電力系統自動裝置有哪些功能

發電機自動勵磁、電源備自投（BZT）、自動重合閘、自動准同期、自動抄表、自動報警、自動切換和自動開啟等。

3. 電力系統自動化的結構

Automation of Electric Power Systems對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理。電力系統是一個地域分布遼闊，由發電廠、變電站、輸配電網路和用戶組成的統一調度和運行的復雜大系統。電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網路信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經濟管理等。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），保證系統運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。
傳輸系統
電力系統信息自動傳輸系統 簡稱遠動系統。其功能是實現調度中心和發電廠變電站間的實時信息傳輸。自動傳輸系統由遠動裝置和遠動通道組成。遠動通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導通信等多種形式。遠動裝置按功能分為遙測、遙信、遙控三類。把廠站的模擬量通過變換輸送到位於調度中心的接收端並加以顯示的過程稱為遙測。把廠站的開關量輸送到接收端並加以顯示的過程稱為遙信。把調度端的控制和調節信號輸送到位於廠站的接收端實現對調節對象的控制的過程，稱為遙控或遙調。遠動裝置按組成方式可分為布線邏輯式遠動裝置和存儲程序式邏輯裝置。前者由硬體邏輯電路以固定接線方式實現其功能，後者是一種計算機化的遠動裝置。
事故裝置
反事故自動裝置的功能是防止電力系統的事故危及系統和電氣設備的運行。在電力系統中裝設的反事故自動裝置有兩種基本類型。①繼電保護裝置：其功能是防止系統故障對電氣設備的損壞，常用來保護線路、母線、發電機、變壓器、電動機等電氣設備。按照產生保護作用的原理，繼電保護裝置分為過電流保護、方向保護、差動保護、距離保護和高頻保護等類型。②系統安全保護裝置：用以保證電力系統的安全運行，防止出現系統振盪、失步解列、全網性頻率崩潰和電壓崩潰等災害性事故。系統安全保護裝置按功能分為4種形式：一是屬於備用設備的自動投入，如備用電源自動投入，輸電線路的自動重合閘等；二是屬於控制受電端功率缺額，如低周波自動減負荷裝置、低電壓自動減負荷裝置、機組低頻自起動裝置等；三是屬於控制送電端功率過剩，如快速自動切機裝置、快關汽門裝置、電氣制動裝置等；四是屬於控制系統振盪失步，如系統振盪自動解列裝置、自動並列裝置等。

4. 繼電保護，自動裝置，直流電源裝置都是屬於二次設備嗎

所謂二次設備，就是對一次設備進行控制、測量、監察、保護及調節的設備，它包括控制和信號器具、測量儀表、繼電保護裝置、自動裝置、遠動裝置、操作電源及二次電纜等。
反應二次部分的圖紙有原理與和接線圖：原理圖主要反映二次裝置的工作原理（通常使用展開圖）；接線圖主要用於安裝維護。

控制迴路：對斷路器進行合、跳閘操作以及監視斷路器位置狀態的的電路。按監視迴路完好性的方式不同分為燈光監視和音響監視兩種。

中央信號：由事故信號和預告信號組成，主要通過跳閘及發信號的方式反映電力系統的故障與不正常，由燈光和音響兩部分組成。

測量監視系統：主要由電流、電壓變換裝置和各種測量儀表等構成，其主要作用是通過對運行參數的測量來監視一次設備的運行情況，以便運行人員調整、控制運行狀態、分析處理運行中的問題。

同期迴路：電力系統中的發電機並列運行的條件電壓幅值相等；頻率相同；相位差為零，為此在電力系統的發電廠與變電所中均有同期裝置，以進行並列操作

操作電源：在發電廠、變電站中為二次設備提供工作電能的電源。現常用的有：
（1）蓄電池組直流系統：可靠性高，容量大，電壓平穩，在系統中普遍應用，但附屬設備多，維護工作量大。
（2）整流直流系統：利用變換裝置將交流變為直流供二次部分使用，根據工作原理分為電容儲能整流系統及復式直流系統，因可靠性較差，只適用於中、小型變電所中。
繼電保護的作用
反映電力系統故障，自動、可靠、快速而有選擇地通過斷路器將故障元件從系統中切除，保證無故障部分繼續運行，這是繼電保護的首要任務
反映電力系統不正常工作狀態，是繼電保護的另一任務，此保護一般作用於信號，有時也作用於跳閘，但要帶有一定的延時。
繼電保護的基本構成
測量：反映被保護元件運行參數的變化，並與保護的整定值進行比較，若達到整定值，則向邏輯部分發出信號；
邏輯部分：對測量部分傳送來的信號進行綜合判斷，決定保護裝置是否動作
執行部分：根據保護裝置的性質與作用，向斷路器發出跳閘脈沖或發出信號。
電力系統中常用的保護分析：
過電流保護：利用短路時電流增大的現象實現的保護。為保證選擇性與快速性，通常設為三段，Ⅰ段為速斷，只保護線路的一部分；Ⅱ段保護線路全長，但要加一時間延時；Ⅲ段作為後備保護。在雙側有電源的線路中通常加入功率方向來保證動作的可靠性。其缺點是受系統運行方式以及短路類型的影響較大，一般應用於110KV以下線路。

低電壓保護：電力系統短路時另一個現象是電壓降低，由此構成的繼電保護就稱為低電壓保護。由於電壓信號一般取自母線，所以低電壓保護往往與別的保護配合使用，如低壓閉鎖的過流保護。

距離保護：線路正常運行時，電壓與電流的比值（阻抗）較大，而系統發生短路時，此比值將降低，利用電壓與電流比值降低而動作的保護，稱為距離保護（或阻抗保護），該保護的優點是受系統運行方式影響較小，其缺點是不能全廠速動，通常也設為三段。一般作為110KV線路的主保護以及220KV線路的後備保護

差動保護：線路正常運行時，流過線路兩端的電流方向相反，而線路內部短路時電流的方向相同，利用此原理構成的保護稱為差動保護。其優點是不受系統運行方式及短路類型的影響，主要作為主要設備及重要線路的保護，有縱差動和橫差動之分。
高頻保護：利用高頻信號比較線路兩端的電氣量的差動保護稱為高頻保護，根據比較的信號分為方向高頻保護（功率方向）及相差高頻保護（電流相位）。作為220KV線路的主保護以及500KV線路的後備保護。
光纖差動：其造價高，一般作為500KV線路的主保護。

為避免保護故障造成的影響，一般電力系統的元件都有多重保護，分為：
主保護：能按要求的速度切除被保護線路（或元件）范圍內的某種短路故障
輔助保護：一般用於彌補主保護某些性能的不足而設
後備保護：當主保護或斷路器拒絕動作時起作用的繼電保護，有近後備和遠後備之分

繼電保護技術發展歷史過程中經歷了四個時期：（1）電磁型：（2）晶體管型：（3）集成電路型：（4）微機型：
微機保護裝置的特點：
維護調試方便
可靠性高
動作正確率高
易於獲得各種附加功能
保護性能易得到改善
使用方便靈活
具有遠方監控特性
我國微機保護發展概況
1972年世界上第一台微機保護樣機——PRODAR-70投入試運行，1978~1980年前後我國在一些高校（華北電力大學、華中理工大學等）展開了微機保護的研究，我國首台微機保護樣機MDP-1（距離保護）投入試運行，第二代「11」型微機保護裝置於1990年投入試運行，其代表產品WXH-11和WXB-11，第三代產品是CS系列，如CSL-101、CST-200等。國家電力公司自動化研究院的LFP-900系列突破了我國快速保護的現狀。
微機保護裝置的硬體結構
信號輸入電路：對開關量和模擬量信號進行處理。
微機系統：由單片機和擴展晶元構成的控制系統，以完成數值測量、計算、邏輯運算、控制和記錄等智能化任務，此外微機保護還具有遠方功能。
人機介面部分：如鍵盤、顯示器、列印機等，完成整定值的輸入、工作方式的變更、系統狀態的檢查等
輸出通道：對控制對象實現控制操作
電源

為了提高供電可靠性、保證電能質量、提高電能生產和分配的經濟性、減輕運行人員的勞動強度，電力系統中還廣泛裝設有自動裝置。

電力系統自動化一般有兩方面的內容：
（1）常規自動裝置：重合閘裝置、備用電源自動投入裝置、發電機的自動勵磁調節裝置、自動按頻率減負荷裝置、自動准同期裝置；
（2）電力系統調度自動化：即電力系統的實時調度，對電力系統的運行狀態實時監視和控制，以提高系統安全、經濟運行水平，提高電能質量。主要通過遠動裝置、利用四遙（遙測、遙控、遙信、遙調）技術實現。

傳統變電站存在的問題：安全性、可靠性不能滿足現代電力系統高可靠性的要求；供電質量缺乏科學的保證；佔地面積大；不是應電力系統快速計算和實時控制的要求；維護工作量大

變電站綜合自動化是將變電站的二次設備（包括測量、信號、繼電保護、自動裝置、遠動裝置等）經功能組合與優化，利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術、信號處理技術，實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和微機保護，以及與調度通信等綜合性的自動化功能。是自動化技術、計算機技術與通信技術在變電站領域的綜合應用。因此變電站綜合自動化系統具有功能綜合化、結構微機化、操作監視屏幕化、運行管理職能化等特徵。

5. 電力系統自動化主要包括哪些設備和部件

電力系統由發電、輸電、變電、用電組成。實現自動化少不了磁力。主迴路控制用斷路器，機構箱主要是彈操及磁操機構。主迴路運行狀態由PT,CT(單相、三相五柱電壓互感器,電流互感器,零序電流互感器等,)釆樣監控，二次控制有過流,失流,過壓,欠壓,高頻,低頻,方向,溫度,瓦斯,差動,零序,諧波,波形等繼電器來實現或報警或限制或跳閘來實現自動化。

6. 電力系統安全自動裝置有哪些

電網中主要的安全自動裝置種類和作用:
(1)低頻、低壓解列裝置:地區功率不平衡且缺額較大時,應考慮在適當地點安裝低頻低壓解列裝置,以保證該地區與系統解列後,不因頻率或電壓崩潰造成全停事故,同時也能保證重要用戶供電。
(2)振盪(失步)解列裝置:經過穩定計算,在可能失去穩定的聯絡線上安裝振盪解列裝置,一旦穩定破壞,該裝置自動跳開聯絡線,將失去穩定的系統與主系統解列,以平息振盪。
(3)切負荷裝置:為了解決與系統聯系薄弱地區的正常受電問題,在主要變電站安裝切負荷裝置,當受電地區與主系統失去聯系時,該裝置動作切除部分負荷,以保證該區域發供電的平衡,也可以保證當一回聯絡線掉閘時,其它聯絡線不過負荷。
(4)自動低頻、低壓減負荷裝置:是電力系統重要的安全自動裝置之一,它在電力系統發生事故出現功率缺額使電網頻率、電壓急劇下降時,自動切除部分負荷,防止系統頻率、電壓崩潰,使系統恢復正常,保證電網的安全穩定運行和對重要用戶的連續供電。
(5)大小電流聯切裝置:主要控制聯絡線正向反向過負荷而設置。
(6)切機裝置:其作用是保證故障載流元件不嚴重過負荷;使解列後的電廠或局部地區電網頻率不會過高,功率基本平衡,以防止鍋爐滅火擴大事故;可提高穩定極限。

7. 電力系統自動化四個裝置的原理

自動重合閘裝置、同步發電機自動並列裝置、勵磁調節裝置、自動調頻裝置、自動按頻率減負荷裝置、故障錄波裝置

8. 電力系統自動化裝置包括哪些類型的裝置

電力系統自動化裝置包括：
同步發電機的自動調節勵磁裝置
1 同步發電機勵磁系版統
2 同步發電機勵磁方式和勵權磁調節方式
3 同步發電機勵磁系統中的可控整流電路
4 半導體勵磁調節器工作原理
5 勵磁調節器的靜特性調整及並列運行發電機間無功功率的分配
6 同步發電機繼電 強行勵磁
7 同步發電機的滅磁
8 同步發電機勵磁系統舉例
電力系統頻率和有功功率自動調節
1 電力系統功率-頻率特性
2 電力系統調頻方式與准則
3 電力系統的經濟調度和自動調頻
輸電線路的自動重合閘
1 輸電線路自動重合閘的作用及基本要求
2 單側電源線路三相一次自動重合閘
3 雙側電源線路三相自動重合閘
4 自動重合閘和繼電保護的配合
5 綜合自動重合閘簡介

9. 電力系統自動化的分類

按照電能的生產和分配過程，電力系統自動化包括電網調度自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統信息自動傳輸系統、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，並形成一個分層分級的自動化系統(見圖）。區域調度中心、區域變電站和區域性電廠組成最低層次；中間層次由省（市）調度中心、樞紐變電站和直屬電廠組成，由總調度中心構成最高層次。而在每個層次中，電廠、變電站、配電網路等又構成多級控制。 需要實施自動化的項目包括大壩監護、水庫調度和電站運行三個方面。①大壩計算機自動監控系統：包括數據採集、計算分析、越限報警和提供維護方案等。②水庫水文信息的自動監控系統：包括雨量和水文信息的自動收集、水庫調度計劃的制訂，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：包括全廠機電運行設備的安全監測、發電機組的自動控制、優化運行和經濟負荷分配、穩定監視和控制等。

10. 電力系統自動化裝置有哪些

電磁繼電器