电力系统.docx
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电力系统.docx
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电力系统
1:
电力系统自动化基本内容?
电力系统自动化内容划分为电力系统调度自动化、发电厂自动化和变电站自动化等三部分。
调度自动化又可分为发电和输电调度自动化(通常称为电网调度自动化)、配电网调度自动化(通常称为配电网自动化或配电自动化)。
2:
何为电力调度自动化?
电力调度自动化系统的基本结构包括调度中心、厂站端(RTU)和信息传输通道三大部分。
根据所完成功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和命令执行子系统、信息传输子系统、信息收集处理与控制子系统、人机联系子系统。
3:
何为数字电力系统?
数字电力系统(DigitalPowerSystem,DPS)的涵义,是指对某一实际运行的电力系统的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标、人员状况、科技活动等数字地、形象化地和实时地描述与再现。
4:
电力系统自动化的基本组成及各部分功能?
组成:
电力系统自动化除包括继电保护与自动装置外,电力通信、调度自动化及自动调控设备等二次系统的种种装备都是必备的。
功能:
5:
什么是标度变换?
为何进行?
1把A/D转换的数字量变换为带有工程单位的数字量,这种变换称为标度变换。
2如果直接把A/D转换器输出的数字量打印出来,无法反应实际值,
6:
何为直流采样?
特点是?
“直流采样”就是将交流模拟量经电量变换器转换成相应的直流模拟量,再由模拟/数字(A/D)转换器进行采样,转换成相应的数字量。
交流电压或交流电流经过变送器后,输出的电量为直流量,其值与交流电量的有效值或平均值相对应,送往A/D转换器转换后,再乘以相应的标度系数,就可以得到电压或电流的有效值,这就是直流采样的原理。
7:
何为交流采样?
哪几种算法?
“交流采样”是将交流模拟量经过电压传感器(TV)或电流传感器(TA)变换后,由模拟/数字(A/D)转换器进行采样,通过计算得到所需被测量的有效值。
方式:
1.一点采样算法2.多点算法3.全周波傅里叶算法
8:
电力系统SCADA基本功能:
SCADA系统是以计算机为基础的调度自动化系统,它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数
调节以及各类信号报警等各项功能。
1.数据采集与传输2.事故追忆功能3.历史数据存储4.报表功能
5.特殊运算功能:
其主要包括实时数据(遥信、遥测、常数及其组合)的计算功能
9:
什么是数字通信,与模拟通信相比有何特点?
数字通信一般是指以数字信号的形式传输信号的系统。
数字通信具有以下特点:
(1)抗干扰能力强,
(2)便于进行信号加工与处理,(3)传输中出现的差错(误码)可以设法控制,提高了传输质量。
(4)数字信息易于加密且保密性强。
(5)能够传输话音、电视和数据等多种信息,增加了通信系统的灵活性和通用性。
10:
异步和同步传输的区别,各有缺点?
异步:
异步通信时,对每一个数据编码加上一些固定的特殊码,如起始位、校验位和停止位等,便组成一个数据帧
异步传输的优点是设备简单,实现字符简单,收发双方的时钟信号不需要精确的同步,缺点是每个字符都需加入起始位和终止位,传输效率低。
同步:
同步通信的最基本特点是使接收端的时钟严格保持与发送端一致,省去了每个数据字传送时添加的附加位。
帧的开头必须规定同步码;同步码后面紧跟着数据码,每个数据字之间紧密排列不留空隙数据帧的最后部分是校验码,它对本帧的数据进行校验,以确认接收到数据的正确性。
其基点是接收时钟与数据速率始终保持一致。
同步传输的优点是不需要对每一个字符单独加起始位和终止位,传输效率高,缺点是在技术上比异步传输复杂。
11智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。
智能电网是我国电网发展的必然趋势,它将谱写电网建设的新篇章。
其重要意义体现在以下几个方面:
(1)具备强大的资源优化配置能力。
我国智能电网建成后,将形成结构坚强的受端电网和送端电网,电力承载能力显著加强,形成“强交、强直”的特高压输电网络,实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送,区域间电力交换能力明显提升。
(2)具备更高的安全稳定运行水平。
电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升,电网各级防线之间紧密协调,具备抵御突发性事件和严重故障的能力,能够有效避免大范围连锁故障的发生,显著提高供电可靠性,减少停电损失。
(3)适应并促进清洁能源发展。
电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制,结合大容量储能技术的推广应用,对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升,使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。
(4)实现高度智能化的电网调度。
全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统,实现电网在线智能分析、预警和决策,以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。
(5)满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。
将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网,满足电动汽车行业的发展需要,适应用户需求,实现电动汽车与电网的高效互动。
(6)实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。
可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。
通过智能电网调度和需求侧管理,电网资产利用小时数大幅提升,电网资产利用效率显著提高。
(7)实现电力用户与电网之间的便捷互动。
将形成智能用电互动平台,完善需求侧管理,为用户提供优质的电力服务。
同时,电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策以及电动汽车充放电机制,有效平衡电网负荷,降低负荷峰谷差,减少电网及电源建设成本。
(8)实现电网管理信息化和精益化。
将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系,实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能,全面实现电网管理的信息化和精益化。
(9)发挥电网基础设施的增值服务潜力。
在提供电力的同时,服务国家“三网融合”战略,为用户提供社区广告、网络电视、语音等集成服务,为供水、热力、燃气等行业的信息化、互动化提供平台支持,拓展及提升电网基础设施增值服务的范围和能力,有力推动智能城市的发展。
(10)促进电网相关产业的快速发展。
电力工业属于资金密集型和技术密集型行业,具有投资大、产业链长等特点。
建设智能电网,有利于促进装备制造和通信信息等行业的技术升级,为我国占领世界电力装备制造领域的制高点奠定基础。
12基于重合器的馈线自动化与基于ftu的馈线自动化有何区别?
1、基于重合器的馈线自动化:
指利用配电自动化开关设备的相互配合关系,不需要建设通信通道,就能够达到隔离故障区域和恢复健全区域供电功能的系统。
基于重合器的馈线自动化系统仅在线路发生故障时能发挥作用,而不能在远方通过遥
控完成正常的倒闸操作,不能实时监视线路的负荷,因此,无法掌握用户的用电规律,也
难于改进运行方式。
对于多电源的网格状网,当故障区段隔离后,再恢复健全区段供电,
进行配电网络重构时,也无法确定最优方案。
基于馈线FTU和通信网络的配电网自动化系统较好地解决了上述问题。
在户外分段开
关处安装柱上FTU,并建设有效而且可靠的通信网络,将其和配电网控制中心的SCADA
计算机系统连接起来,从而构成一种高性能的配电网自动化系统,这是目前馈线自动化的
发展方向。
1)基于FTU的馈线自动化系统的组成
典型的基于FTU的馈线自动化系统的组成如图8.13所示。
在图中,各FTU分别采集
相应柱上开关的运行情况,如负荷、电压、功率和开关当前位置、储能完成情况等,并将
上述信息由通信网络发向远方的配电网自动化控制中心。
各FTU还可以接受配网自动化控
制中心下达的命令进行相应的远方倒闸操作。
在故障发生时,各FTU记录故障前及故障时
的重要信息,如最大故障电流和故障前的负荷电流和最大故障功率等,并将上述信息传至
DAS控制中心,经计算机系统分析后确定故障区段和最佳供电恢复方案,最终以遥控方式
隔离故障区段、恢复健全区段供电。
13变电所综合自动化的特点
变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计,利用先进的计
算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,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。
变电站综合自动化系统,即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统,代
替常规的测量和监视仪表,代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏,用微机保护代替常
规的继电保护屏,改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
因此,变电站综合自
动化是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。
变电站综
合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和逻辑判断
功能,可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。
变电站综合自动化系统具有
功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化和运行管理智能化等特征。
其优越性主要表现在如下几个方面。
(1)变电站综合自动化系统利用当代计算机的技术和通信技术,提供了先进技术的设
备,改变了传统的二次设备模式,实现信息共享,简化了系统,减少了连接电缆,减少占
地面积,降低造价,改变了变电站的面貌。
(2)提高了自动化水平,减轻了值班员的操作量,减少了维修工作量。
(3)随着电网复杂程度的增加,各级调度中心要求各变电站能提供更多的信息,以便
及时掌握电网及变电站的运行情况。
(4)提高变电站的可控性,要求更多地采用远方集中控制、操作和反事故措施等。
(5)采用无人值班管理模式,提高劳动生产率,减少人为误操作的可能。
(6)全面提高运行的可靠性和经济性。
总之,变电站综合自动化的内容应包括电气量的采集和电气设备(如断路器等)的状态
监视、控制和调节。
实现变电站正常运行的监视和操作,以保证变电站的正常运行和安全。
发生事故时,由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、监视和控制,并迅速切除
故障和完成事故后的恢复正常操作。
从长远的观点看,综合自动化系统的内容还应包括高
压电器设备本身的监视信息(如断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态监视等)。
除了需
要将变电站所采集的信息传送给调度中心外,还要送给运行方式管理部门和检修中心,以
便为电气设备的监视和制定检修计划提供原始数据。
变电站综合自动化的目标是提高变电站全面的技术水平和管理水平,提高安全、可靠、
稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,提高供电质量,促进配电系统自动化。
14什么是发电机端电压调差率
15什么是同步发电机励磁控制系统的静态工作特性
16同步发电机励磁控制系统的主要任务是什么
1.控制发电机端电压
2.合理分配并联运行发电机间的无功功率
3.提高同步发电机并联运行的稳定性
4.改善电力系统的运行条件
5.防止水轮发电机过电压
12电力系统远动通信规约有哪些?
循环式(CyclicDigitalTransmission,CDT)远动规约;问答式(polling)远动规约
循环式远动规约是以厂站端RTU为主动端不断循环向调度中心上报现场数据的远动
数据传输规约。
在厂站端与调度中心的远动通信中,RTU周而复始的按一定规则向调度中
心传送各种遥测、遥信和数字量等信息。
同时调度中心也可向RTU传送遥控、遥调和时钟
对时等信息。
此方式有以下特点:
①数据格式在发送端与接收端事先约定好,按时间顺序连续循环发送;
②允许多个从站和多个主站间数据传送,但必须采用全双工通道,且只能采用点对点
方式连接;
③重要数据发送周期短,实时性强,一般数据发送周期长,主站对其响应慢;
④采用信息字校验方式,当某个字符出错时,只需丢弃相应的字,其他可以正常接收;
⑤数据传送以现场端为主,因此若发生暂时性通信失败,当通信恢复时,为发出的数
据仍有机会上报,而不至于造成显著危害;
⑥循环式较应答式规约容量大,可传送512路遥信量,256路遥测量。
问答式规约是以调度中心为主的远动数据传输规约。
RTU在调度中心查询后才向调度
中心发送信息,否则不发送。
调度中心按一定规则向各个RTU发出各种询问报文,RTU
必须在规定的时间内应答,否则视为本次通信失败。
其适用于点对点、多点对多点、多点
共线或多点星形远动通信系统。
通信通道可以是双工或半双工、信息传输为异步方式。
此
方式优点如下:
①允许多台RTU以共线的方式共用一个通道,提高通道利用率;
②采用变化信息传送策略,大大压缩数据块长度,提高传送速度;
③通道适用性强,可采用半双工,一点多址等结构。
缺点表现为:
①由于需要询问,因此主站对数据的采集速度较慢;
②由于采用变化信息传送方式,对信道的要求高;一次通信失败会影响后续信息;
③采用整帧校验,数据多出错几率大,且若出错就丢失整帧,信息丢失量大;
④出错弃帧后须经重新询问RTU才重发出错信息。
17什么是电力系统RTU的四遥功能
用远程通信技术传送被测参量的测量值称为远程测量,简称遥测(YC)。
对状态量进行远程监视称为远程信号,简称遥信(YX)。
对于具有两个确定状态的运行设备进行操作的远程命令称为远程控制,简称遥控(YK)。
对于具有两个以上状态的运行设备发出的远程命令称为远程调节,简称遥调(YT)。
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