讲电力系统自动装置和系统软硬原理素材.ppt
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1、North China Electric Power University第一讲 电力系统自动装置和系统软硬件原理主讲人:郭春林 电话:61773811 North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage2 22024/5/8 2024/5/8 周三周三 第一章 概述 本课程使同学们对电力系统自动化及其基本问题有一个基础性的了解。North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypag
2、epage3 32024/5/8 2024/5/8 周三周三中国电力系统及其互联运行(现状)世界最大的同步互联电网西电东送、三峡核心南直北交、链式同步东北东北华北华北华东华东华中华中西藏西藏台湾台湾西北西北新疆新疆南方南方山东山东川渝川渝福建福建North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage4 42024/5/8 2024/5/8 周三周三电力系统:可怕的超级大系统一个脆弱的庞然大物!1882年到现在,120多年过去了。l作用越来越重要了l系统规模越来越大了l新装备和新技术的使
3、用越来越多了l垄断下的机制和规范逐步不存在了l但是,大停电故障越来越多了大停电故障越来越多了大停电故障越来越多了大停电故障越来越多了North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage5 52024/5/8 2024/5/8 周三周三保守如此,脆弱依然上个世纪上个世纪6060年代进入大电网互联年代进入大电网互联时代后,大停电事故频繁发生。时代后,大停电事故频繁发生。North China Electric Power UniversityNorth China Electric Po
4、wer Universitypagepage6 62024/5/8 2024/5/8 周三周三美加大停电,就发生在昨天North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage7 72024/5/8 2024/5/8 周三周三电力系统的能力North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage8 82024/5/8 2024/5/8 周三周三电力系统的过程+能力0.001 0.01
5、 0.1 1 10 100 1000 Sec.电磁暂态电磁暂态Electromagnetic Switching Transient暂态稳定暂态稳定Transient stability(angle and voltage)系统运行系统运行Power system operation小扰动稳定小扰动稳定Small signal stability长期电压稳定长期电压稳定Long term voltage stability继电保护范围继电保护范围自动装置范围自动装置范围自动化系统范围自动化系统范围人员操作范围人员操作范围局部功能局部功能系统功能系统功能协调协调North China Elect
6、ric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage9 92024/5/8 2024/5/8 周三周三课程涉及的内容2 2同步发电机的自动准同期并列同步发电机的自动准同期并列3 3同步发电机励磁控制系统同步发电机励磁控制系统4 4电力系统频率及有功功率调节电力系统频率及有功功率调节5 5变电站综合自动化变电站综合自动化6 6电力系统调度自动化电力系统调度自动化7 7配电网自动化系统与远程抄表配电网自动化系统与远程抄表8 8智能电网与智能变电站智能电网与智能变电站1 1 电力系统自动装置和系统的电力系统自动装置和系统的
7、软硬件原理软硬件原理North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage10102024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法1 1 明确系统的设计任务和要求明确系统的设计任务和要求2 2 多个系统设计方案比较和选择多个系统设计方案比较和选择3 3单元电路设计、参数计算、元器件选择单元电路设计、参数计算、元器件选择4 4 单元电路及系
8、统的计算机仿真单元电路及系统的计算机仿真5 5 原理图和线路板图的绘原理图和线路板图的绘制制6 6 系统组装和调试系统组装和调试应用系统的电磁兼容方案应用系统的电磁兼容方案North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage11112024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法1 1、明确系统的设计任务和要求、明确系统的设计任务和要求
9、了解系统的性能、指标、内容及技术要求了解系统的性能、指标、内容及技术要求关键技术指标要量化关键技术指标要量化各项设计内容和技术要求落实到设计文档各项设计内容和技术要求落实到设计文档案例:稳压电源的设计案例:稳压电源的设计1 1、额定指标:、额定指标:功率、电压、电流范围和工作条件功率、电压、电流范围和工作条件(温度、湿度)(温度、湿度)2 2、质量指标:、质量指标:电压稳定度电压稳定度(负载不变时输入变化导致输出变化)(负载不变时输入变化导致输出变化)负载稳定度负载稳定度(负载变化时输出电压的变(负载变化时输出电压的变化)化)电源内阻电源内阻 (输入电压不变时电压与电流(输入电压不变时电压与电
10、流变化之比)变化之比)纹波电压纹波电压 (叠加在输出电压上的交流分(叠加在输出电压上的交流分量)量)3 3、保护和经济技术指标:、保护和经济技术指标:过流、过压、过热保护、效率、功率因数过流、过压、过热保护、效率、功率因数等等North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage12122024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法2
11、2、多个设计方案的比较和选择、多个设计方案的比较和选择 任务分解任务分解,构建单元电路构建单元电路 方案选择的重要任务是针对系方案选择的重要任务是针对系统的统的任务要求任务要求和条件完成系统的和条件完成系统的功能设计功能设计,使设计方案达到,使设计方案达到设计设计合理合理、可靠可靠、功能齐全功能齐全、技术先技术先进进和和性价比高性价比高。案例:稳压电源的设计案例:稳压电源的设计开关电源开关电源?线性电源线性电源?集成电源集成电源?单元电路的分解单元电路的分解North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Unive
12、rsitypagepage13132024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法3 3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择、单元电路的设计、参数计算和元器件选择(1 1)单元电路的设计)单元电路的设计 明确各单元电路的任务明确各单元电路的任务 拟订出单元电路的性能指标拟订出单元电路的性能指标 确定前后级电路的关系确定前后级电路的关系 参考成熟的先进电路参考成熟的先进电路North China Electric Power University
13、North China Electric Power Universitypagepage14142024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法3 3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择、单元电路的设计、参数计算和元器件选择(2 2)电路参数计算)电路参数计算l 放大电路的增益放大电路的增益l滤波器中各元件参数滤波器中各元件参数l振荡器中各元件数值和频率振荡器中各元件数值和频率v理解掌握电路工作原理理解掌握电路工作原理v正确应用计算方法正确应
14、用计算方法North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage15152024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法3 3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择、单元电路的设计、参数计算和元器件选择(3 3)元器件的选择)元器件的选择电阻电阻North China Electric Power UniversityNorth Chin
15、a Electric Power Universitypagepage16162024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法3 3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择、单元电路的设计、参数计算和元器件选择(3 3)元器件的选择)元器件的选择电容电容North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage17172024/5/8 2024
16、/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法3 3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择、单元电路的设计、参数计算和元器件选择(3 3)元器件的选择)元器件的选择电感电感North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage18182024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、
17、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法3 3、单元电路的设计、参数计算和元器件选择、单元电路的设计、参数计算和元器件选择(3 3)元器件的选择)元器件的选择二极管二极管North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage19192024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法3 3、单元电路的设计、参数计算
18、和元器件选择、单元电路的设计、参数计算和元器件选择(3 3)元器件的选择)元器件的选择三极管三极管North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage20202024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法4 4、单元电路的计算机仿真、单元电路的计算机仿真North China Electric Power UniversityNort
19、h China Electric Power Universitypagepage21212024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法5 5、绘制单元电路的电路原理图和线路板图、绘制单元电路的电路原理图和线路板图North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Universitypagepage22222024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力
20、系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理一、一、电力系统自动装置和系统的设计方法电力系统自动装置和系统的设计方法5 5、系统组装和调试、系统组装和调试(1 1)通电前检查)通电前检查(2 2)通电检查)通电检查(3 3)分块调试)分块调试(4 4)系统联调)系统联调6 6、排除故障方法、排除故障方法(1 1)信号跟踪法)信号跟踪法(2 2)对分法)对分法(3 3)电容旁路法)电容旁路法(4 4)开环测试法)开环测试法(5 5)对比替代法)对比替代法North China Electric Power UniversityNorth China Electric Powe
21、r Universitypagepage23232024/5/8 2024/5/8 周三周三第二章第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理电力系统自动装置和系统的软硬件原理二、二、电力系统自动装置和系统的电磁兼容技电力系统自动装置和系统的电磁兼容技术术l 我国电力系统强制规定:安装在变电站的继电保护装置和自我国电力系统强制规定:安装在变电站的继电保护装置和自动装置等必须满足动装置等必须满足快速瞬变干扰试验快速瞬变干扰试验、脉冲群干扰试验脉冲群干扰试验、静电放静电放电试验电试验和和辐射电磁场骚扰辐射电磁场骚扰试验等多项电磁兼容检测试验等多项电磁兼容检测North China Electric
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