电力系统自动化技术介绍.doc

电力系统自动化技术专业介绍电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班，DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便），配电自动化(DAS已经实现，尚待发展)。 电力系统自动化 automation of 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。发展过程 20世纪50年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。例如：电网和发电机的各种继电保护、汽轮机的危急保安器、锅炉的安全阀、汽轮机转速和发电机电压的自动调节、并网的自动同期装置等。5060年代，电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置，并广泛采用远动通信技术。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。7080年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统 (SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。主要领域 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。电网调度自动化 现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。火力发电厂自动化 火力发电厂的自动化项目包括：厂内机、炉、电运行设备的安全检测，包括数据采集、状态监视、屏幕显示、越限报警、故障检出等。计算机实时控制，实现由点火至并网的全部自动起动过程。有功负荷的经济分配和自动增减。母线电压控制和无功功率的自动增减。稳定监视和控制。采用的控制方式有两种形式：一种是计算机输出通过外围设备去调整常规模拟式调节器的设定值而实现监督控制；另一种是用计算机输出外围设备直接控制生产过程而实现直接数字控制。水力发电站综合自动化 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。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。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。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。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。电力系统反事故自动装置 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。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。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。供电系统自动化 包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成，功能与中心调度的监控系统相仿，但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班，其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。电力工业管理系统自动化 管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理、财务管理、生产管理、人事劳资管理、资料检索以及设计和施工方面等。专业定位 本专业培养坚持党的基本路线，思想品质好，法制观念强，德、智、体、美等全面发展，掌握发电厂及电力系统微机监控、经济运行、调度及管理的基本技能或能力；掌握供配电系统和设备方面的基本知识和应用技术，具有较强的英语交际能力、计算机应用能力和专业技术应用能力，能适应社会主义市场经济需要，能胜任现代化生产第一线的电力系统自动化设备运行维护、检修、安装、试验、技术管理和一般工程设计的工作岗位的高素质技能型专门技术人才。就业岗位专业方向职业岗位及证书工作职责范围未来职业发展电力调度电网调度自动化厂站端调试检修员安装、调试、维护电网调度自动化厂站端设备电网调度自动化厂站端调试检修技师电网调度自动化维护员维护电网调度自动化主站端设备电网调度自动化维护技师电力调度员在电网调度中从事组织、指挥、指导、协调电力系统的运行、操作和事故处理及电力交易。电力调度技师变电运检变电站值班员供电、用户(10220KV变电站运行值班)变电站值班技师直流设备检修工发电、供电(蓄电池、硅整流装置等专用直流电源设备检修)直流设备检修技师变电检修工发电、供电(断路器、隔离开关和互感器及附件检修)变电检修技师电气试验工发电、供电、水电建设、送变电、用户（10220KV变压器、断路器、互感器、开关、电机等电气设备的绝缘性能、电气特性及参数测试)电气试验技师继电保护工发电、供电、水电建设、送变电、用户(继电保护与自动装置及其回路安装、调试、维护)继电保护技师送变电安装送电线路架设工送变电、供电、水电建设(10220KV送电线路架设)送电线路架设工技师变电一次安装工送变电、供电、水电建设(10220KV变压器、断路器、开关等大、中型变电站设备安装)变电一次安装技师变电二次安装工送变电、供电、水电建设(1022KV大、中型变电站电气设备的控制、保护及其蓄电池、直流系统等安装)变电二次安装技师第一学期电力系统自动化技术专业简明学习流程图毕业第二阶段第二学期暑假第三学期第四学期暑假第五学期寒假第六学期第一次顶岗学习以“电力系统反事故自动装置”为核心构建的“专业基本学习领域”中的7门专业课第二次顶岗选择学习为培养专业特长构建的“专业特长学习领域”中1个方向模块6门共专业课第三次顶岗第三阶段目标目标目标厂站厂站厂站第一阶段学习“公共基础学习领域”中的11门课和“专业基本学习领域”中的6门专业基础课校内+校外思想道德素质、科学文化素质、心理素质、身体素质。计算机操作和专业软件应用能力、绘制电气工程图的能力、使用电工仪器仪表的能力、电工电子电路分析的能力认知职业环境和性质。职业道德意识、职业行为习惯。语言文字表达能力。执行安全规范的能力、使用安装器具的能力、继电保护装置调试的能力、识读电气工程图的能力。认识职业要求和任务。活动组织能力、技术创新能力。电气运行能力、电气试验能力、送变电安装检修能力、自动化厂站端装置安装与调试能力、电网调度能力。在职业岗位上运用知识完成职业任务和项目。阶段评价合格阶段评价合格阶段评价合格校内+校外校内+校外人才培养模式 3阶段，3顶岗；1基本，5拓展专业基本学习领域课程n 1专业英语n 2专业数学n 3制图与CADn 4金工实习n 5电工技术应用n 6电子电路分析与应用n 7认识实习n 8电机及应用n 9电力系统稳态分析n 10电气一次系统安装检修与设计n 11电力系统继电保护应用与设计n 12电气二次系统安装维护与设计n 13电气原理图识读n 14电力系统自动装置应用与维护专业基本学习领域课程n 1、电网调度方向电力调度自动化、电网调度与规划、电力系统故障分析n 2、电气运行方向发电厂动力部分、电气运行、安全用电n 3、电气试验方向高压电气设备绝缘防护与试验、电气试验技术、安全用电n 4、送变电安装方向金属工艺与机械基础、高压输电线路施工与设计、工程测量技术n 5、自动化厂站端设备安装与调试方向智能控制技术与装置、电力系统通信网络施工、工业电视监视系统的安装与维护n 6、毕业设计与答辩n 7、职业技能鉴定与考证n 8、毕业顶岗实习