电力系统自动化装置两类

1. 什么是电力系统自动化

电力系统抄自动化即对电能生袭产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程中的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经营管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。

按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面，并形成一个分层分级的自动化系统。区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次；中间层次由省（市）调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成最高层次。而在每个层次中，电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制，图7-4为一典型的变电站综合自动化系统结构。

图7-4变电站综合自动化系统结构图

2. 电力系统自动装置有哪些功能

发电机自动励磁、电源备自投（BZT）、自动重合闸、自动准同期、自动抄表、自动报警、自动切换和自动开启等。

3. 电力系统自动化的结构

Automation of Electric Power Systems对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。
传输系统
电力系统信息自动传输系统 简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类。把厂站的模拟量通过变换输送到位于调度中心的接收端并加以显示的过程称为遥测。把厂站的开关量输送到接收端并加以显示的过程称为遥信。把调度端的控制和调节信号输送到位于厂站的接收端实现对调节对象的控制的过程，称为遥控或遥调。远动装置按组成方式可分为布线逻辑式远动装置和存储程序式逻辑装置。前者由硬件逻辑电路以固定接线方式实现其功能，后者是一种计算机化的远动装置。
事故装置
反事故自动装置的功能是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置有两种基本类型。①继电保护装置：其功能是防止系统故障对电气设备的损坏，常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理，继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保护和高频保护等类型。②系统安全保护装置：用以保证电力系统的安全运行，防止出现系统振荡、失步解列、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。系统安全保护装置按功能分为4种形式：一是属于备用设备的自动投入，如备用电源自动投入，输电线路的自动重合闸等；二是属于控制受电端功率缺额，如低周波自动减负荷装置、低电压自动减负荷装置、机组低频自起动装置等；三是属于控制送电端功率过剩，如快速自动切机装置、快关汽门装置、电气制动装置等；四是属于控制系统振荡失步，如系统振荡自动解列装置、自动并列装置等。

4. 继电保护，自动装置，直流电源装置都是属于二次设备吗

所谓二次设备，就是对一次设备进行控制、测量、监察、保护及调节的设备，它包括控制和信号器具、测量仪表、继电保护装置、自动装置、远动装置、操作电源及二次电缆等。
反应二次部分的图纸有原理与和接线图：原理图主要反映二次装置的工作原理（通常使用展开图）；接线图主要用于安装维护。

控制回路：对断路器进行合、跳闸操作以及监视断路器位置状态的的电路。按监视回路完好性的方式不同分为灯光监视和音响监视两种。

中央信号：由事故信号和预告信号组成，主要通过跳闸及发信号的方式反映电力系统的故障与不正常，由灯光和音响两部分组成。

测量监视系统：主要由电流、电压变换装置和各种测量仪表等构成，其主要作用是通过对运行参数的测量来监视一次设备的运行情况，以便运行人员调整、控制运行状态、分析处理运行中的问题。

同期回路：电力系统中的发电机并列运行的条件电压幅值相等；频率相同；相位差为零，为此在电力系统的发电厂与变电所中均有同期装置，以进行并列操作

操作电源：在发电厂、变电站中为二次设备提供工作电能的电源。现常用的有：
（1）蓄电池组直流系统：可靠性高，容量大，电压平稳，在系统中普遍应用，但附属设备多，维护工作量大。
（2）整流直流系统：利用变换装置将交流变为直流供二次部分使用，根据工作原理分为电容储能整流系统及复式直流系统，因可靠性较差，只适用于中、小型变电所中。
继电保护的作用
反映电力系统故障，自动、可靠、快速而有选择地通过断路器将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，这是继电保护的首要任务
反映电力系统不正常工作状态，是继电保护的另一任务，此保护一般作用于信号，有时也作用于跳闸，但要带有一定的延时。
继电保护的基本构成
测量：反映被保护元件运行参数的变化，并与保护的整定值进行比较，若达到整定值，则向逻辑部分发出信号；
逻辑部分：对测量部分传送来的信号进行综合判断，决定保护装置是否动作
执行部分：根据保护装置的性质与作用，向断路器发出跳闸脉冲或发出信号。
电力系统中常用的保护分析：
过电流保护：利用短路时电流增大的现象实现的保护。为保证选择性与快速性，通常设为三段，Ⅰ段为速断，只保护线路的一部分；Ⅱ段保护线路全长，但要加一时间延时；Ⅲ段作为后备保护。在双侧有电源的线路中通常加入功率方向来保证动作的可靠性。其缺点是受系统运行方式以及短路类型的影响较大，一般应用于110KV以下线路。

低电压保护：电力系统短路时另一个现象是电压降低，由此构成的继电保护就称为低电压保护。由于电压信号一般取自母线，所以低电压保护往往与别的保护配合使用，如低压闭锁的过流保护。

距离保护：线路正常运行时，电压与电流的比值（阻抗）较大，而系统发生短路时，此比值将降低，利用电压与电流比值降低而动作的保护，称为距离保护（或阻抗保护），该保护的优点是受系统运行方式影响较小，其缺点是不能全厂速动，通常也设为三段。一般作为110KV线路的主保护以及220KV线路的后备保护

差动保护：线路正常运行时，流过线路两端的电流方向相反，而线路内部短路时电流的方向相同，利用此原理构成的保护称为差动保护。其优点是不受系统运行方式及短路类型的影响，主要作为主要设备及重要线路的保护，有纵差动和横差动之分。
高频保护：利用高频信号比较线路两端的电气量的差动保护称为高频保护，根据比较的信号分为方向高频保护（功率方向）及相差高频保护（电流相位）。作为220KV线路的主保护以及500KV线路的后备保护。
光纤差动：其造价高，一般作为500KV线路的主保护。

为避免保护故障造成的影响，一般电力系统的元件都有多重保护，分为：
主保护：能按要求的速度切除被保护线路（或元件）范围内的某种短路故障
辅助保护：一般用于弥补主保护某些性能的不足而设
后备保护：当主保护或断路器拒绝动作时起作用的继电保护，有近后备和远后备之分

继电保护技术发展历史过程中经历了四个时期：（1）电磁型：（2）晶体管型：（3）集成电路型：（4）微机型：
微机保护装置的特点：
维护调试方便
可靠性高
动作正确率高
易于获得各种附加功能
保护性能易得到改善
使用方便灵活
具有远方监控特性
我国微机保护发展概况
1972年世界上第一台微机保护样机——PRODAR-70投入试运行，1978~1980年前后我国在一些高校（华北电力大学、华中理工大学等）展开了微机保护的研究，我国首台微机保护样机MDP-1（距离保护）投入试运行，第二代“11”型微机保护装置于1990年投入试运行，其代表产品WXH-11和WXB-11，第三代产品是CS系列，如CSL-101、CST-200等。国家电力公司自动化研究院的LFP-900系列突破了我国快速保护的现状。
微机保护装置的硬件结构
信号输入电路：对开关量和模拟量信号进行处理。
微机系统：由单片机和扩展芯片构成的控制系统，以完成数值测量、计算、逻辑运算、控制和记录等智能化任务，此外微机保护还具有远方功能。
人机接口部分：如键盘、显示器、打印机等，完成整定值的输入、工作方式的变更、系统状态的检查等
输出通道：对控制对象实现控制操作
电源

为了提高供电可靠性、保证电能质量、提高电能生产和分配的经济性、减轻运行人员的劳动强度，电力系统中还广泛装设有自动装置。

电力系统自动化一般有两方面的内容：
（1）常规自动装置：重合闸装置、备用电源自动投入装置、发电机的自动励磁调节装置、自动按频率减负荷装置、自动准同期装置；
（2）电力系统调度自动化：即电力系统的实时调度，对电力系统的运行状态实时监视和控制，以提高系统安全、经济运行水平，提高电能质量。主要通过远动装置、利用四遥（遥测、遥控、遥信、遥调）技术实现。

传统变电站存在的问题：安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求；供电质量缺乏科学的保证；占地面积大；不是应电力系统快速计算和实时控制的要求；维护工作量大

变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量、信号、继电保护、自动装置、远动装置等）经功能组合与优化，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术、信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。是自动化技术、计算机技术与通信技术在变电站领域的综合应用。因此变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理职能化等特征。

5. 电力系统自动化主要包括哪些设备和部件

电力系统由发电、输电、变电、用电组成。实现自动化少不了磁力。主回路控制用断路器，机构箱主要是弹操及磁操机构。主回路运行状态由PT,CT(单相、三相五柱电压互感器,电流互感器,零序电流互感器等,)釆样监控，二次控制有过流,失流,过压,欠压,高频,低频,方向,温度,瓦斯,差动,零序,谐波,波形等继电器来实现或报警或限制或跳闸来实现自动化。

6. 电力系统安全自动装置有哪些

电网中主要的安全自动装置种类和作用:
(1)低频、低压解列装置:地区功率不平衡且缺额较大时,应考虑在适当地点安装低频低压解列装置,以保证该地区与系统解列后,不因频率或电压崩溃造成全停事故,同时也能保证重要用户供电。
(2)振荡(失步)解列装置:经过稳定计算,在可能失去稳定的联络线上安装振荡解列装置,一旦稳定破坏,该装置自动跳开联络线,将失去稳定的系统与主系统解列,以平息振荡。
(3)切负荷装置:为了解决与系统联系薄弱地区的正常受电问题,在主要变电站安装切负荷装置,当受电地区与主系统失去联系时,该装置动作切除部分负荷,以保证该区域发供电的平衡,也可以保证当一回联络线掉闸时,其它联络线不过负荷。
(4)自动低频、低压减负荷装置:是电力系统重要的安全自动装置之一,它在电力系统发生事故出现功率缺额使电网频率、电压急剧下降时,自动切除部分负荷,防止系统频率、电压崩溃,使系统恢复正常,保证电网的安全稳定运行和对重要用户的连续供电。
(5)大小电流联切装置:主要控制联络线正向反向过负荷而设置。
(6)切机装置:其作用是保证故障载流元件不严重过负荷;使解列后的电厂或局部地区电网频率不会过高,功率基本平衡,以防止锅炉灭火扩大事故;可提高稳定极限。

7. 电力系统自动化四个装置的原理

自动重合闸装置、同步发电机自动并列装置、励磁调节装置、自动调频装置、自动按频率减负荷装置、故障录波装置

8. 电力系统自动化装置包括哪些类型的装置

电力系统自动化装置包括：
同步发电机的自动调节励磁装置
1 同步发电机励磁系版统
2 同步发电机励磁方式和励权磁调节方式
3 同步发电机励磁系统中的可控整流电路
4 半导体励磁调节器工作原理
5 励磁调节器的静特性调整及并列运行发电机间无功功率的分配
6 同步发电机继电 强行励磁
7 同步发电机的灭磁
8 同步发电机励磁系统举例
电力系统频率和有功功率自动调节
1 电力系统功率-频率特性
2 电力系统调频方式与准则
3 电力系统的经济调度和自动调频
输电线路的自动重合闸
1 输电线路自动重合闸的作用及基本要求
2 单侧电源线路三相一次自动重合闸
3 双侧电源线路三相自动重合闸
4 自动重合闸和继电保护的配合
5 综合自动重合闸简介

9. 电力系统自动化的分类

按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面，并形成一个分层分级的自动化系统(见图）。区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次；中间层次由省（市）调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成最高层次。而在每个层次中，电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制。 需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。①大坝计算机自动监控系统：包括数据采集、计算分析、越限报警和提供维护方案等。②水库水文信息的自动监控系统：包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制订，以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。③厂内计算机自动监控系统：包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行和经济负荷分配、稳定监视和控制等。

10. 电力系统自动化装置有哪些

电磁继电器