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1、We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理汪颖汪颖四川大学四川大学 电气信息学院电气信息学院20152015年年2 2月月电话：电话：13402805679Email：QQ: 76942950
2、5 We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统自动化的重要性电力系统自动化的重要性l不要人员直接参与不要人员直接参与l自动控制设备自动控制设备l自动采集和传输数据、信息自动采集和传输数据、信息l自动分析和处理数据、信息自动分
3、析和处理数据、信息 电力系统自动化电力系统自动化 We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理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
4、川渝川渝福建福建We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理厂网分离后，我国电力行业被拆分重组为厂网分离后，我国电力行业被拆分重组为1111家：家：2 2大电网公司大电网公司5 5大发电公司大发电公司4 4大辅业公司大辅业公司l国家电
5、网公司国家电网公司l中国南方电网有限公司中国南方电网有限公司l中国华能集团公司中国华能集团公司l中国大唐集团公司中国大唐集团公司l中国华电集团公司中国华电集团公司l中国国电集团公司中国国电集团公司l中国电力投资集团公司中国电力投资集团公司l中国电力工程顾问集团公司中国电力工程顾问集团公司l中国水电工程顾问集团公司中国水电工程顾问集团公司 l中国水利水电建设集团公司中国水利水电建设集团公司l中国葛洲坝集团公司中国葛洲坝集团公司l国家电力监管委员会国家电力监管委员会We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Info
6、rmation TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理n1）发电环节：）发电环节：常规发电、大规模可再生能源、大规模储能常规发电、大规模可再生能源、大规模储能智能电网是时代潮流智能电网是时代潮流n2）输电环节：）输电环节：输电线路状态监测、柔性交流输电、柔性直流输电输电线路状态监测、柔性交流输电、柔性直流输电n3）变电环节：）变电环节：智能变电站智能变电站(数字变电站数字变电
7、站)We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理n4）配电环节：）配电环节：智能配电网、分布式电源和微网智能配电网、分布式电源和微网n5）用电环节：）用电环节：智能用电设备、智能用电小区、智能大用户、电动汽车智能用电设备、智能用电小区
8、、智能大用户、电动汽车n6）调度环节：）调度环节：智能调度智能调度n7）信息通信环节：）信息通信环节：输电网通信、配用电通信、信息化基础设施、信息安全输电网通信、配用电通信、信息化基础设施、信息安全We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动
9、装置原理1、自动装置、自动装置电电力力系系统统自自动动化化2、调度自动化、调度自动化(1) 自动准同期装置自动准同期装置(2) 自动励磁调节器自动励磁调节器(3) 自动调速器、调频器自动调速器、调频器(4) 低频减负荷装置低频减负荷装置(1)SCADA(2)高级应用高级应用(1)状态估计状态估计(2)潮流计算潮流计算(0) 继电保护装置继电保护装置三道防御三道防御We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineerin
10、g and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理被控设备被控设备控制器控制器监督功能监督功能寻优功能寻优功能被控设备被控设备控制器控制器监督功能监督功能寻优功能寻优功能协调、安全调度协调、安全调度第一层第一层第二层第二层第三层第三层第四层第四层系统安全保护自动化的四个层次： （根据覆盖区域、作用对象、动作时间和设备的功能来进行划分）We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Inform
11、ation TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理结构复杂而庞大结构复杂而庞大 电能不能大量储存电能不能大量储存过渡过程非常迅速过渡过程非常迅速电力和国民经济各部门关系密切电力和国民经济各部门关系密切电力系统的特点电力系统的特点We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information
12、TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理保证电力系统的安全性保证电力系统的安全性保证持续供电的可靠性保证持续供电的可靠性保证具有较好的电能质量保证具有较好的电能质量-电压、频率、波形电压、频率、波形提高电力系统运行的经济性提高电力系统运行的经济性电力系统的运行要求电力系统的运行要求We are located in CHENGDUCollege of Electrical En
13、gineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 (Sec.)电磁暂态电磁暂态Electromagnetic Switching Transient机电暂态机电暂态Transient stability（angle and voltage）系统稳态运行系统稳态运行Power sy
14、stem operation电压稳定电压稳定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调度自动化范围调度自动化范围We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理全球典型停电事故
15、全球典型停电事故ONEONE美加大停电美加大停电20032003年年8 8月月1414日日1616时时1111分，美国和加拿大相邻的一个变电站发生分，美国和加拿大相邻的一个变电站发生了事故，加拿大多伦多、渥太华断电，美国纽约、克利夫兰、底特律了事故，加拿大多伦多、渥太华断电，美国纽约、克利夫兰、底特律同时停电，酿成北美历史上最为严重的大停电事故。美国东北部的密同时停电，酿成北美历史上最为严重的大停电事故。美国东北部的密歇根、俄亥俄、纽约等歇根、俄亥俄、纽约等6 6个州以及加拿大的安大略省受到严重影响。个州以及加拿大的安大略省受到严重影响。停电波及停电波及93009300平方英里，平方英里，50
16、005000万人饱受断电之苦。估计整个经济损失万人饱受断电之苦。估计整个经济损失在在250250亿亿300300亿美元之间。亿美元之间。北俄亥俄州的事故导致线路跳闸，从而引起北俄亥俄州的事故导致线路跳闸，从而引起200200万千瓦潮流变化，万千瓦潮流变化，巨大的电力环流冲击使电网联络线相继跳闸，最后造成各地区电压崩巨大的电力环流冲击使电网联络线相继跳闸，最后造成各地区电压崩溃，引起了这次大停电。溃，引起了这次大停电。 停电前后对比We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information Technolo
17、gyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理典型停电事故典型停电事故TWOTWO伦敦大停电伦敦大停电20032003年年8 8月月2828日，英国伦敦和英格兰东南地区发生了大面积的停日，英国伦敦和英格兰东南地区发生了大面积的停电事故，伦敦地铁等交通系统受到严重影响。电事故，伦敦地铁等交通系统受到严重影响。这次停电的主要原因是安装了一个错误规格的保险丝，致使自动这次停电的主要原因是安装了一个错误规格
18、的保险丝，致使自动保护设备被误启动，自动切断了赫斯特、新克劳斯和威姆别利顿电站保护设备被误启动，自动切断了赫斯特、新克劳斯和威姆别利顿电站与电力传输系统的联系，使伦敦电力供应量瞬间减少了五分之一。由与电力传输系统的联系，使伦敦电力供应量瞬间减少了五分之一。由于电力缺额过大造成了这次大停电。于电力缺额过大造成了这次大停电。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Tech
19、nology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理典型停电事故典型停电事故THREETHREE莫斯科大停电莫斯科大停电20052005年年5 5月月2525日日1010时许，俄罗斯首都莫斯科南部、西南和东南城时许，俄罗斯首都莫斯科南部、西南和东南城区大面积停电，市内大约一半地区的工业、商业和交通陷入瘫痪。停区大面积停电，市内大约一半地区的工业、商业和交通陷入瘫痪。停电损失至少为电损失至少为1010亿美元。亿美元。停电事故由恰吉诺变电站发生系列爆炸和火灾直接引起。该站建停电事故由恰吉诺变电站发生系列爆炸和火灾直接引
20、起。该站建于于19631963年，设备均已老化。且电网处于超负荷运行状态，运行人员也年，设备均已老化。且电网处于超负荷运行状态，运行人员也未引起注意，缺乏严格的操作规程约束及协调手段。未引起注意，缺乏严格的操作规程约束及协调手段。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院
21、电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理典型停电事故典型停电事故FOURFOUR印尼大停电印尼大停电20052005年年8 8月月1818日日1010点点3030分，爪哇岛至巴厘岛的供电系统发生故障，分，爪哇岛至巴厘岛的供电系统发生故障，造成首都雅加达至万丹的电力供应中断，雅加达全部停电。同时，在造成首都雅加达至万丹的电力供应中断，雅加达全部停电。同时，在西爪哇、中爪哇、东爪哇和巴厘地区的部分电力供应中断。约西爪哇、中爪哇、东爪哇和巴厘地区的部分电力供应中断。约1 1亿人亿人口受到这次停电的影响，仅雅加达纺织业公会预计该行业的损失就超口受到这次停电的影响，仅雅加达纺织业公会预计该行业的损失就超
22、过了过了550550亿印尼盾（约亿印尼盾（约0.240.24亿人民币）。亿人民币）。事故由位于爪哇岛的两个发电站出现故障所致。另外，随着印尼事故由位于爪哇岛的两个发电站出现故障所致。另外，随着印尼的经济发展，电力建设滞后，从爪哇到巴厘的输电系统也存在严重问的经济发展，电力建设滞后，从爪哇到巴厘的输电系统也存在严重问题。题。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Tec
23、hnology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理典型停电事故典型停电事故FIVEFIVE洛杉矶大停电洛杉矶大停电20052005年年9 9月月1212日中午，美国西部最大的城市洛杉矶发生大面积停日中午，美国西部最大的城市洛杉矶发生大面积停电。停电引起了交通堵塞，许多人被困在电梯里，洛杉矶国际机场也电。停电引起了交通堵塞，许多人被困在电梯里，洛杉矶国际机场也一度受到影响。市区一度受到影响。市区200200多万人生活、工作受影响。多万人生活、工作受影响。事故原因主要是误操作引起的。当时，数名电工不慎将一配电站事故
24、原因主要是误操作引起的。当时，数名电工不慎将一配电站里的电缆切断后错接到另一根电缆上，从而造成了这次事故，继而引里的电缆切断后错接到另一根电缆上，从而造成了这次事故，继而引发三座电厂自动关闭而造成大部分地区瞬间电力中断。发三座电厂自动关闭而造成大部分地区瞬间电力中断。 We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University
25、四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理Case-1: 814大停电事故过程大停电事故过程美国东部时间（美国东部时间（EDTEDT）20032003年年8 8月月1414日日16:1116:11（北京时间（北京时间20032003年年8 8月月1515日日4:114:11），以北美五大湖为中心的地区发生大停电事故，包括美国东部的纽），以北美五大湖为中心的地区发生大停电事故，包括美国东部的纽约、密歇根、俄亥俄、马萨诸塞、康涅狄格、新泽西州北部和新英格兰部约、密歇根、俄亥俄、马萨诸塞、康涅狄格、新泽西州北部和新英格兰部分地区，以及加拿大的安大略等地区。这是北
26、美有史以来最大规模的停电分地区，以及加拿大的安大略等地区。这是北美有史以来最大规模的停电事故，也是继事故，也是继19651965年、年、19771977年以来的第三次大停电。停电涉及美国整个东年以来的第三次大停电。停电涉及美国整个东部互联电网。至少部互联电网。至少2121座电厂停运，包括位于美国座电厂停运，包括位于美国4 4个州的个州的9 9座核电厂，约座核电厂，约50005000万人受到影响，纽约州万人受到影响，纽约州80%80%供电中断。供电中断。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Informati
27、on TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理事故过程事故过程第一阶段：第一阶段：（1 1）8 8月月1414日日15:06 15:06 俄亥俄俄亥俄Chamberlain-Harding 345kV Chamberlain-Harding 345kV 线路跳闸，俄亥线路跳闸，俄亥俄的第二大城市克利夫兰地区供电受影响。在此之前的俄的第二大城市克利夫兰地区供电受影响。在此之前的1
28、4:0014:00，俄亥俄州北，俄亥俄州北部第一能源公司部第一能源公司Eastlake Eastlake 电厂的电厂的550MW550MW发电机组停运。发电机组停运。（2 2）15:32 Hanna-Juniper 345kV15:32 Hanna-Juniper 345kV线路跳闸，克利夫兰失去第二回电源线，线路跳闸，克利夫兰失去第二回电源线，电压降低；密歇根州内线路潮流保持稳定。电压降低；密歇根州内线路潮流保持稳定。（3 3）15:41 Star-S. Canton 345kV15:41 Star-S. Canton 345kV线路跳闸。线路跳闸。（4 4）15:46 Tidd-Canto
29、n Ctrl 345kV15:46 Tidd-Canton Ctrl 345kV线路跳闸。克利夫兰附近电压恶化，线路跳闸。克利夫兰附近电压恶化，密歇根州内线路潮流仍保持稳定。密歇根州内线路潮流仍保持稳定。（5 5）16:06 Sammis-Star 345kV16:06 Sammis-Star 345kV线路跳闸，致使俄亥俄北部供电不足，俄线路跳闸，致使俄亥俄北部供电不足，俄亥俄与密歇根州间潮流逆转，约亥俄与密歇根州间潮流逆转，约200MW200MW功率从密歇根州流向俄亥俄州。功率从密歇根州流向俄亥俄州。We are located in CHENGDUCollege of Electrica
30、l Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理动作装置：励磁控制装置；频率控制装置；无功控动作装置：励磁控制装置；频率控制装置；无功控制装置制装置（6 6）16:08 16:08 加拿大与美国东部发生明显功率摇摆。又有两回线加拿大与美国东部发生明显功率摇摆。又有两回线（E.Lima-FostoriaE.Lima-Fostor
31、ia和和Muskingum-OH CentralMuskingum-OH Central）跳开，俄亥俄北部功率）跳开，俄亥俄北部功率严重不足，约严重不足，约2200MW2200MW功率从密歇根州流向俄亥俄州。密歇根州至安大功率从密歇根州流向俄亥俄州。密歇根州至安大略省的潮流发生逆转，约略省的潮流发生逆转，约200MW200MW功率从安大略省流向密歇根州。密歇根功率从安大略省流向密歇根州。密歇根州电压下降，使密歇根州中部两座电厂共计州电压下降，使密歇根州中部两座电厂共计1800MW1800MW机组在机组在15s15s内相继跳内相继跳闸，导致密歇根州电压崩溃。闸，导致密歇根州电压崩溃。We are
32、 located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理第二阶段：第二阶段：（7 7）16:10 Campbell 16:10 Campbell 电厂电厂3 3号机组跳闸；号机组跳闸； Hampton-Thetford 345kVHampton-Thetfo
33、rd 345kV线线路跳闸；路跳闸；Oneida-Majestic 345kVOneida-Majestic 345kV线路跳闸；线路跳闸；ITCITC系统电压崩溃，造成密系统电压崩溃，造成密歇根州歇根州3030条线路跳闸，条线路跳闸，METCMETC与与ITCITC间的联络线断开，使间的联络线断开，使ITCITC成为孤岛。此成为孤岛。此时俄亥俄州仍从密歇根州吸取功率。从安大略省流向密歇根州的功率达时俄亥俄州仍从密歇根州吸取功率。从安大略省流向密歇根州的功率达到到2800MW2800MW。动作装置：低频自动减载；低压自动减载；解列装置动作装置：低频自动减载；低压自动减载；解列装置We are
34、located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理第三阶段：第三阶段：（8 8）16:11 Avon16:11 Avon电厂电厂9 9号机组跳闸；号机组跳闸；Beaver-Davis Besse Beaver-Davis Besse 线路跳闸；线路跳闸；
35、Midway-Lemoyne-Foster 138kVMidway-Lemoyne-Foster 138kV线路跳闸；俄亥俄州线路跳闸；俄亥俄州Perry Perry 核电站的核电站的1 1号号机组跳闸。机组跳闸。(9)16:17 Fermi (9)16:17 Fermi 核电站全部机组跳闸。核电站全部机组跳闸。(10)16:1716:21 (10)16:1716:21 密歇根州许多线路跳闸，并有以下发电机组退出运行：密歇根州许多线路跳闸，并有以下发电机组退出运行：St. Clair 7St. Clair 7号机组，号机组，JuddJudd电站机组，电站机组，Monroe 1Monroe 1、
36、2 2 、3 3 号机组，号机组，GreenwoodGreenwood电站机组，电站机组，St. Clair 2St. Clair 2、4 4、6 6号机组，号机组，Trenton 7Trenton 7、8 8、9 9号机号机组。组。动作装置：解列装置动作装置：解列装置We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University
37、四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理此次事故停电此次事故停电2929小时，共计损失负荷小时，共计损失负荷61800MW61800MW，受停电影响，受停电影响人数人数50005000万。直接损失为万。直接损失为10.510.5亿美元，间接损失约亿美元，间接损失约300300亿美亿美元。元。 事故主要输电线潮流过重，事故（或过负荷）引起重要电事故主要输电线潮流过重，事故（或过负荷）引起重要电源或多回重要输电线跳掉，造成了潮流大转移，切（甩）大源或多回重要输电线跳掉，造成了潮流大转移，切（甩）大量负荷而保住了主系统没瓦解！量负荷而保住了主系统没瓦解！有多重
38、故障相继发生，形成灾难性事故，导致严重后果！有多重故障相继发生，形成灾难性事故，导致严重后果！切（甩）负荷过多，使事故后系统频率和部分地区电压均切（甩）负荷过多，使事故后系统频率和部分地区电压均高于额定值，说明其自动装置的定值整定也不合理。高于额定值，说明其自动装置的定值整定也不合理。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan Uni
39、versity 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理事故与自动控制装置的关系事故与自动控制装置的关系1 1、励磁控制、励磁控制2 2、无功分配、无功分配3 3、频率调整、频率调整4 4、低频减载、低频减载5 5、低压减载、低压减载6 6、发动机组自动并列、发动机组自动并列We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technol
40、ogy Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理现有解决方案现有解决方案电力系统电力系统远动和远动和通信装置通信装置电力系统电力系统信息信息电力系统电力系统自动装置自动装置信息处理信息处理确定数学模确定数学模型型做出控制决做出控制决策策YX,YCYX,YCYK,YTYK,YT一次设备一次设备YX：遥信：遥信YC：遥测：遥测YK：遥控：遥控YT：遥调：遥调We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information Technolo
41、gyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理课程介绍课程介绍1 1、电力系统自动装置电力系统自动装置是理论与实践相结合的课程，是高等院校电力是理论与实践相结合的课程，是高等院校电力专业、电气工程专业非常重要的专业方向课。专业、电气工程专业非常重要的专业方向课。2 2、本课程是实现发电厂、变电站综合自动化的基础。电力系统自动装置、本课程是实现发电厂、变电站综合自动化的基础。电力系统自动装置正向着微机
42、化、智能化方向发展。因此，本课程能体现现代应用技术。正向着微机化、智能化方向发展。因此，本课程能体现现代应用技术。3 3、学好了本课程，毕业后可更好地从事电力系统运行、自动装置的调试、学好了本课程，毕业后可更好地从事电力系统运行、自动装置的调试、自动化设备的研制开发、销售、维护等方面的工作，也是进一步开展自动化设备的研制开发、销售、维护等方面的工作，也是进一步开展科学研究和工程设计的基础。科学研究和工程设计的基础。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyColleg
43、e of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理课程的性质和任务课程的性质和任务课程性质：课程性质： 本课程是电气工程及其自动化、电力系统及其自动化、发电厂变本课程是电气工程及其自动化、电力系统及其自动化、发电厂变电站电气运行、继电保护与自动化等专业的专业主干课。电站电气运行、继电保护与自动化等专业的专业主干课。课程任务：课程任务： 使通过学习，初步具备电气工程、电力系统及自动化专业必需的使通过学习，初步具备电气工程
44、、电力系统及自动化专业必需的常规自动装置的基础理论知识、掌握基本工作原理、特点、操作技能常规自动装置的基础理论知识、掌握基本工作原理、特点、操作技能等，培养辩证思维能力，使同学们能具有一定分析和解决实际问题能等，培养辩证思维能力，使同学们能具有一定分析和解决实际问题能力。力。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan Universi
45、ty 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理绪论绪论电力系统及其运行电力系统及其运行 1.电力系统自动控制的划分电力系统自动控制的划分2.电力系统自动化发展趋势电力系统自动化发展趋势3.本课程的主要内容本课程的主要内容4.We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大
46、学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理一、电力系统及其运行一、电力系统及其运行v我国电力工业发展成就概览我国电力工业发展成就概览20002000年年“九五九五”期间期间“八五八五”期间期间“七五七五”期间期间核电站达到核电站达到90 90 万万kWkW装机装机建成建成500kV500kV直流输电直流输电装机容量达到装机容量达到2.52.5亿亿kWkW建成了七个装机容量达建成了七个装机容量达15001500万万kWkW以上的规模电网以上的规模电网火力发电单机达到火力发电单机达到90 90 万万kWkW装机装机p1949年，装机容量185万千瓦和发电量43亿千瓦
47、时p1978年，装机容量5712万千瓦和发电量2566亿千瓦时p改革开放之后，电力工业体制不断改革，从1996年底就稳居第2位。一、发电装机容量，我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。2000年2.5亿（3亿）千瓦，1.37万亿千瓦时2009年8.6亿千瓦，34334亿千瓦时其中火电占到发电总量的82.6%，核电的发电量量总发电量的2.3%，可再生能源是风电和太阳能二、电网建设不断加强。随着电源容量的日益增长，我国电网规模不断扩大，电网建设得到了不断加强，电网建设得到了迅速发展，输变电容量逐年增加。2009年全年全国基建新增220千伏及以上输电线路回路长度41457千米
48、，变电设备容量27756万千伏安p2009年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度39.94万千米，比上年增长11.29%；220千伏及以上变电设备容量17.62亿千伏安，比上年增长19.40%。p其中500千伏及以上交、直流电压等级的跨区、跨省、省内骨干电网规模增长较快，其回路长度和变电容量分别比上年增长了16.64%和25.97%。p目前，我国电网规模已超过美国，跃居世界首位。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical
49、Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理GG火电厂火电厂水电厂水电厂变电所变电所变电所变电所输电线输电线配电配电配电网配电网控制中心控制中心远动通信远动通信电力系统组成电力系统组成We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Informati
50、on Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统特点电力系统特点结构复杂庞大：电力网络、控制系统结构复杂庞大：电力网络、控制系统电能不能储存：电源和负荷间功率平衡、所有传输环节畅通电能不能储存：电源和负荷间功率平衡、所有传输环节畅通无阻，因此生产、变换、输送、分配各设备环节需紧密配合。无阻，因此生产、变换、输送、分配各设备环节需紧密配合。暂态过程迅速：所有突变引起的电磁变化极其迅速影响整暂态过程迅速：所有突变引起的电磁变化极其迅速影响整个系统（光速），设备操作需在极短时间内完成个系统（光速
51、），设备操作需在极短时间内完成快速快速控制和快速排除故障。控制和快速排除故障。特别重要特别重要 We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统新特点电力系统新特点1. 1. 大机组、高电压、大电网、交直流互联系统大机组、高电压、
52、大电网、交直流互联系统2. 2. 新型设备的应用：新型设备的应用：HVDCHVDC、FACTSFACTS、其他智能设备、其他智能设备3. 3. 新型能源的应用：核能、风力、太阳能、潮汐、秸秆新型能源的应用：核能、风力、太阳能、潮汐、秸秆4. 4. 友好、互动电网的建设和要求友好、互动电网的建设和要求电力系统运行自动化电力系统运行自动化1. 1. 发电厂、变电站、负荷发电厂、变电站、负荷“源、网、荷源、网、荷”和谐共存和谐共存2. 2. 能量管理系统、自动化管理系统、需求侧管理系统、自动电压能量管理系统、自动化管理系统、需求侧管理系统、自动电压管理系统、智能调度系统等现有服务于自动化的系统管理系
53、统、智能调度系统等现有服务于自动化的系统3. 3. 服务于智能电网的、不断发展和完善的新系统服务于智能电网的、不断发展和完善的新系统We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统运行控制目标：电力系统运行控制目标： 1. 1.
54、保证电力系统安全、可靠保证电力系统安全、可靠 （1 1）等式约束条件：）等式约束条件：P/QP/Q（2 2）不等式约束条件：）不等式约束条件：P/Q/S/U/FP/Q/S/U/F（3 3）电力系统的运行状态）电力系统的运行状态 2. 2. 保证电能质量：频率、电压、波形保证电能质量：频率、电压、波形 3. 3. 保证系统的经济性（环保）：高效、节能、环保保证系统的经济性（环保）：高效、节能、环保 4. 4. 促使系统友好、和谐、可持续发展促使系统友好、和谐、可持续发展 We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and
55、Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理正常运行状态正常运行状态恢复状态恢复状态紧急状态紧急状态系统崩溃系统崩溃警戒状态警戒状态储备减小储备减小干扰增大干扰增大干扰导致干扰导致约束越限约束越限安全安全 紧急紧急危险危险We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Inform
56、ation TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统自动化、智能化的必要性：电力系统自动化、智能化的必要性：被控对象及其复杂、参数极多、复杂被控对象及其复杂、参数极多、复杂1. 1. 电网规模扩大电网规模扩大 4. 4. 管理方式转变管理方式转变 3. 3. 电能质量要求电能质量要求系统结构、状态不确定性增加，电源与负荷不可预测性增强、干扰系统结构、状态不确定性增加，电
57、源与负荷不可预测性增强、干扰严重、负荷敏感性、电力市场严重、负荷敏感性、电力市场人力资源成本增加、无人值守、信息化管理人力资源成本增加、无人值守、信息化管理 2. 2. 源、网、荷结合和属性正发生结构性变化源、网、荷结合和属性正发生结构性变化 大量被称为垃圾电源的可再生能源接入，大量敏感设备投入大量被称为垃圾电源的可再生能源接入，大量敏感设备投入We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Inf
58、ormation Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统自控系统工作模式电力系统自控系统工作模式 一个规模很大的综合一个规模很大的综合自动化系统。自动化系统。 控制对象控制对象自控装置自控装置测测量量信信息息控控制制信信息息 典型自控系统典型自控系统二、电力系统自动控制的划分二、电力系统自动控制的划分We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege o
59、f Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统自动化定义：电力系统自动化定义： 是指应用各种具有自动检测、决策和是指应用各种具有自动检测、决策和 控制功能的控制功能的装置装置、通过信、通过信号系统、号系统、数据传输数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的或远方的自动监视、调节和控制自动监视、调节和控制，以保证电力系统安全经济地运行和具，以保证电力
60、系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。有合格的电量质量。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统自动监视和控制电力系统自动监视和控制电厂动力机械自动控制电厂动力机械自动控制电力系统自动装置电力系统自动装置电力系统电力系统
61、自动控制自动控制电力安全装置电力安全装置电力系统中自控系统的划分电力系统中自控系统的划分 ：We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理2. 2. 电厂动力机械自动控制电厂动力机械自动控制 是电厂自动控制的主要组成部分，需配置专门的计
62、算机进行监是电厂自动控制的主要组成部分，需配置专门的计算机进行监控；不同类型电厂差异很大（水轮机、汽轮机、核反应堆）。控；不同类型电厂差异很大（水轮机、汽轮机、核反应堆）。 1. 1. 电力系统自动监视和控制电力系统自动监视和控制 电力系统远程监控与调度自动化系统电力系统远程监控与调度自动化系统 四遥：遥测、遥信、遥控、遥调四遥：遥测、遥信、遥控、遥调We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and
63、Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理3. 3. 电力系统自动装置电力系统自动装置 控制的对象是发电厂、变电所电气设备；电气设备操作的控制的对象是发电厂、变电所电气设备；电气设备操作的自动化是电力系统自动化的基础。自动化是电力系统自动化的基础。 并列、调速器、励磁调节器、低频减载、备用电源自投、机组自启动并列、调速器、励磁调节器、低频减载、备用电源自投、机组自启动We are located in CHENGDUCollege of Electrical Enginee
64、ring and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统电力系统自动装置的任务自动装置的任务 提高供电可靠性（如自动重合闸、备用电源自动投入等装置）；提高供电可靠性（如自动重合闸、备用电源自动投入等装置）；保证电能质量、提高系统经济运行水平、减轻运行人员的劳动强保证电能质量、提高系统经济运行水平、减轻运行人员的劳动强度（如自动调节装置、低频减载
65、装置、自动并列装置等）；度（如自动调节装置、低频减载装置、自动并列装置等）；自动记录故障过程，有利于分析处理事故（如故障录波器等）自动记录故障过程，有利于分析处理事故（如故障录波器等）电力系统任何事件均要求记录。电力系统任何事件均要求记录。 We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学
66、电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力系统自动装置器件电力系统自动装置器件1 1）保证发电机并列准确性、安全性的自动并列装置；）保证发电机并列准确性、安全性的自动并列装置；2 2）保证电压水平，提高系统运行稳定性的自动调节励磁；）保证电压水平，提高系统运行稳定性的自动调节励磁；3 3）保证系统频率水平，使系统负荷在机组间最优经济分配的自动调频；）保证系统频率水平，使系统负荷在机组间最优经济分配的自动调频；4 4）反事故安全自动装置自动重合闸；）反事故安全自动装置自动重合闸；5 5）备用电源和设备的自动投入装置；）备用电源和设备的自动投入装置；6 6）自动按频率、电压减负荷装置
67、，自动解列等装置。）自动按频率、电压减负荷装置，自动解列等装置。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理 运行中出现问题，若处理不及时或处理不当均可能影响系统正常运行运行中出现问题，若处理不及时或处理不当均可能影响系统正常运行，甚
68、至造成灾难性事故；局部故障或事故，如处理不当，可能影响整个系，甚至造成灾难性事故；局部故障或事故，如处理不当，可能影响整个系统。随着发电机单机容量及电力系统容量的不断扩大，尤其是大量可再生统。随着发电机单机容量及电力系统容量的不断扩大，尤其是大量可再生能源、新负荷（如电动汽车等）的接入，对系统运行、控制水平的要求越能源、新负荷（如电动汽车等）的接入，对系统运行、控制水平的要求越来越高。来越高。 因此，只有借助自动装置的帮助，以源、网、荷的新特点、新要求因此，只有借助自动装置的帮助，以源、网、荷的新特点、新要求为出发的点，以源、网、荷的和谐共存，低碳、友好、智能为目标，才为出发的点，以源、网、荷
69、的和谐共存，低碳、友好、智能为目标，才能达到现代电力系统的要求。能达到现代电力系统的要求。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力自动化是上述电力自动化是上述3 3种类型自动控制系统的综合种类型自动控制系统的综合We are
70、located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理2.2.电厂自动化电厂自动化 1. 1. 电力系统调度自动化电力系统调度自动化 电力系统自动化由多个子系统组成电力系统自动化由多个子系统组成 ：3.3.变电站自动化变电站自动化 分为：发电和输电调度自动化
71、（通常称电网调度自动化）分为：发电和输电调度自动化（通常称电网调度自动化） 配电网调度自动化（通常称配电自动）配电网调度自动化（通常称配电自动）包括：动力机械自控系统包括：动力机械自控系统 自动发电量控制系统（自动发电量控制系统（AGCAGC） 自动电压控制系统（自动电压控制系统（AVCAVC）包括：包括： 微机监控、微机保护、远动控制（综合自动化）微机监控、微机保护、远动控制（综合自动化）We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electri
72、cal Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理三、电力系统自动化发展趋势三、电力系统自动化发展趋势 控制理论的应用控制理论的应用电力系统自动化理论的发展经历的三阶段：电力系统自动化理论的发展经历的三阶段：1 1、6060年代前：经典控制理论阶段；年代前：经典控制理论阶段；2 2、7070年代：以计算机为基础的现代控制论阶段；年代：以计算机为基础的现代控制论阶段；3 3、9090年代后年代后1 1）注入经济理论，电力市场理论阶段；）注入经济
73、理论，电力市场理论阶段；2 2）智能控制理论：神经网络、模糊逻辑、）智能控制理论：神经网络、模糊逻辑、 遗传算法、蚁群算法、专家系统、遗传算法、蚁群算法、专家系统、We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理数字化电力系统（数字化电力
74、系统（DPSDPS）引出现在智能电网）引出现在智能电网电力网络的可控性：电力网络的可控性：原来：不可控；原来：不可控；缺点：增加了系统的灵活性，同时也增加了复杂性。缺点：增加了系统的灵活性，同时也增加了复杂性。近年来：随着电力电子技术的发展，近年来：随着电力电子技术的发展，FACTSFACTS（柔性交流输电技（柔性交流输电技术）设备的引人，变得越来越多的可控；术）设备的引人，变得越来越多的可控；DPSDPS涵义：是指对某一实际运行的系统的物理结构、各组成部分及整体涵义：是指对某一实际运行的系统的物理结构、各组成部分及整体的物理性能、运行方式和运行策略、管理模式、人员信息、实时运行状的物理性能、
75、运行方式和运行策略、管理模式、人员信息、实时运行状态变量、各自控装置的动作特性、各主要设备的健康状态、经济结构、态变量、各自控装置的动作特性、各主要设备的健康状态、经济结构、市场信息等数字地、形象化地和实时地描述与再现。市场信息等数字地、形象化地和实时地描述与再现。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川
76、大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理电力自动化、智能化系统新技术与趋势电力自动化、智能化系统新技术与趋势当今电力系统的自动化技术正趋向于：当今电力系统的自动化技术正趋向于：（1 1）由发、输电自动化向源、网、荷自动化发展；）由发、输电自动化向源、网、荷自动化发展；（2 2）FACTSFACTS的发展进一步提高输电、配电自动化水平；的发展进一步提高输电、配电自动化水平；（3 3）控制策略：最优化、适应化、智能化、协调化、区域化）控制策略：最优化、适应化、智能化、协调化、区域化（4 4）设计分析上：要求面对多级、多维模型来处理问题；）设计分析上：要求面对多级
77、、多维模型来处理问题；（5 5）理论工具上：借助现代控制理论；）理论工具上：借助现代控制理论；（6 6）控制手段上：增多了微机、电力电子器件和远程通信）控制手段上：增多了微机、电力电子器件和远程通信（7 7）研究人员上：需要更高综合素质和能力。）研究人员上：需要更高综合素质和能力。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan Unive
78、rsity 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理整个电力系统自动化的发展趋势：整个电力系统自动化的发展趋势：（1 1）由开环监测向闭环控制发展；）由开环监测向闭环控制发展；（2 2）由高电压等级向低电压发展；）由高电压等级向低电压发展；（3 3）由单个元件向部分区域及全系统反展：）由单个元件向部分区域及全系统反展：SCADASCADA、区域稳定控制，电源和、区域稳定控制，电源和负荷已成为系统内越来越重要的部分；负荷已成为系统内越来越重要的部分；（4 4）由单一功能向多功能、一体化发展，智能变电站等；）由单一功能向多功能、一体化发展，智能变电站等；（5
79、 5）装置性能向数字化、快速化、智能化、自愈化发展；）装置性能向数字化、快速化、智能化、自愈化发展；（6 6）追求的目标向最优化、协调化、智能化发展；）追求的目标向最优化、协调化、智能化发展；（7 7）以提高运行的安全、经济、效率为目标）以提高运行的安全、经济、效率为目标 管理、服务的自动化发展：管理、服务的自动化发展：信息化技术在系统内广泛采用。信息化技术在系统内广泛采用。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engi
80、neering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理坚强智能电网坚强智能电网“我们不仅仅要成倍增加可再生能源的开发能力，还要建立一个更坚我们不仅仅要成倍增加可再生能源的开发能力，还要建立一个更坚强、更智能的电网。强、更智能的电网。” 美国总统奥巴马如是说。美国总统奥巴马如是说。国际金融危机尚未远去，哪些产业能成为下一波经济增长的制高点国际金融危机尚未远去，哪些产业能成为下一波经济增长的制高点？奥巴马把目光投向了新能源和智能电网建设等领域。？奥巴马把目光投向了新
81、能源和智能电网建设等领域。人民日报人民日报 ：国家电网公司原总经理：国家电网公司原总经理( (现董事长现董事长) )谈建设坚强智能电网谈建设坚强智能电网 智能电网发展的四个阶段智能电网发展的四个阶段We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动
82、装置原理智能电网发展的四个阶段智能电网发展的四个阶段1）“智能电网”解决方案第一个阶段是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。IBM提出的智能电网的主要目的是解决电网安全运行、提高可靠性，从其发布的建设智能电网创新运营管理中国电力发展的新思路白皮书可以看出，解决方案主要包括几方面：1）通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；2）数据整合体系和数据收集体系；3）进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。IBM方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。但是，我们应该从中看
83、出，IBM的“解决方案”是一个市场推广策略，带有明显的目的性，并没有从根本上回答什么是“智能电网”。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理智能电网发展的四个阶段智能电网发展的四个阶段2）智能电网产业）智能电网产业智能电网概念发展
84、的第二个阶段，是智能电网概念发展的第二个阶段，是奥巴马奥巴马上任后提出的美国上任后提出的美国能源计划。除了已公布的计划，能源计划。除了已公布的计划，美国美国还将着重集中对每年要耗还将着重集中对每年要耗费费1200亿美元的线路损耗和故障维修的电网系统进行升级换亿美元的线路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太太阳能阳能、风能风能、地热能地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管的统一入网管
85、理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。理，创造世界上最高的能源使用效率。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理智能电网发展的四个阶段智能电网发展的四个阶段从从奥巴马奥巴马的能源计划中可以看出，美国政府的智能电
86、网的能源计划中可以看出，美国政府的智能电网有三个目的：有三个目的：1）由于美国电网设备相对比较落后，急需）由于美国电网设备相对比较落后，急需进行更新改造，提高电网运营的可靠性；进行更新改造，提高电网运营的可靠性；2）通过智能电）通过智能电网的建设，将美国经济拉出金融危机的泥潭；网的建设，将美国经济拉出金融危机的泥潭；3）提高能）提高能源和资源的利用效率。从该计划仍然具有明确的目的性，源和资源的利用效率。从该计划仍然具有明确的目的性，但是，从中可以初步看出美国认为的智能电网的基本内但是，从中可以初步看出美国认为的智能电网的基本内涵和外延，这是形成智能电网概念的基础。涵和外延，这是形成智能电网概念
87、的基础。2）智能电网产业）智能电网产业We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理智能电网发展的四个阶段智能电网发展的四个阶段3）互动电网）互动电网智能电网概念的第智能电网概念的第3个发展阶段，是中国能源专家武建东提个发展阶段，是中国
88、能源专家武建东提出的出的“互动电网互动电网”。互动电网，英文为。互动电网，英文为Interactive Smart Grid，将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为：在开，将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发、输、供、用电、客户售电、电电网网络管理系统，实现发、输、供、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业链全流程的智能化、信息网分级调度、综合服务等电力产业链全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理化、分级化互动管
89、理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。再造电网信息回路，构建用户新革命的综合性的效率变革。再造电网信息回路，构建用户新型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值的最大化。的最大化。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineeri
90、ng and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理互动电网还可以通过电子终端，将用户之间、用户和电网公互动电网还可以通过电子终端，将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接，实现电力数据读取的实时、司之间形成网络互动和即时连接，实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果，实现电力、电信、电视、智能家电高速、双向的总体效果，实现电力、电信、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发，实现用户富裕电能的控制和电池集成充电等的多用途开发，实现用户富裕电能的回
91、售；整合系统数据，完善中央电力体系的集成作用，实现回售；整合系统数据，完善中央电力体系的集成作用，实现有效的临界负荷保护，实现各种电源和客户终端与电网的无有效的临界负荷保护，实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连，由此优化电网管理，将电网提升为互动运转的全新缝互连，由此优化电网管理，将电网提升为互动运转的全新模式，形成电网全新的服务功能，提高整个电网的可靠性、模式，形成电网全新的服务功能，提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。可用性和综合效率。从以上概念看，智能电网是一种全新的系统理念，是一套完从以上概念看，智能电网是一种全新的系统理念，是一套完整的技术途径、技术方案和技术手段，是一个完备的
92、新的产整的技术途径、技术方案和技术手段，是一个完备的新的产业链，是未来电网的发展模式和时代要求。业链，是未来电网的发展模式和时代要求。智能电网发展的四个阶段智能电网发展的四个阶段We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理智能电网发展
93、的四个阶段智能电网发展的四个阶段4）绿色友好智能电网概念）绿色友好智能电网概念从以上从以上3阶段的概念来看，每个阶段的概念有其特点和目的，阶段的概念来看，每个阶段的概念有其特点和目的，从单纯的商业利益到产业发展，再到根本目的和构成模式等从单纯的商业利益到产业发展，再到根本目的和构成模式等多角度的认识，越来越清晰化，使智能电网概念的内涵和外多角度的认识，越来越清晰化，使智能电网概念的内涵和外延逐步明确，但是，仍然缺乏基础性的完备认识。延逐步明确，但是，仍然缺乏基础性的完备认识。We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering a
94、nd Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理自四川大学与四川省电力公司联合成立了自四川大学与四川省电力公司联合成立了“智能电网四川省重点实验室智能电网四川省重点实验室”以来，四川大学和四川省电力公司，围绕智能电网开展了大量基础积累和以来，四川大学和四川省电力公司，围绕智能电网开展了大量基础积累和开创性研究，分别从大系统安全稳定、系统经济调度与可视化、配
95、电系统开创性研究，分别从大系统安全稳定、系统经济调度与可视化、配电系统智能化技术等多层面开展了积极的研究和探索，尤其是结合过去几十年在智能化技术等多层面开展了积极的研究和探索，尤其是结合过去几十年在电力系统专业的学术沉淀和理论积累，开创性地提出了发展电力系统专业的学术沉淀和理论积累，开创性地提出了发展“绿色友好智绿色友好智能电网的基本构想能电网的基本构想”，从电网与自然、与环境、与社会的和谐发展，从电，从电网与自然、与环境、与社会的和谐发展，从电力企业与电力用户、与社会公众的多方满意，从电网规划、运行与控制、力企业与电力用户、与社会公众的多方满意，从电网规划、运行与控制、调度、电能转换与传输，
96、从电能高效转换与传输，从全新的电力价值链等调度、电能转换与传输，从电能高效转换与传输，从全新的电力价值链等多角度开展了研究，丰富了智能电网概念的内涵，拓展了该概念的外延。多角度开展了研究，丰富了智能电网概念的内涵，拓展了该概念的外延。值得注意的是，由于对智能电网概念的认识始终受环境和条件的限制，目值得注意的是，由于对智能电网概念的认识始终受环境和条件的限制，目前尚难以给出确定的定义，对该概念的认识还在不断发展的过程中。前尚难以给出确定的定义，对该概念的认识还在不断发展的过程中。智能电网发展的四个阶段智能电网发展的四个阶段4）绿色友好智能电网概念）绿色友好智能电网概念We are located
97、 in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理现代智能电网的关键技术领域现代智能电网的关键技术领域智能智能综合综合通信通信智能传智能传感与测感与测量量智能元件智能元件与设备与设备智能控制智能控制方法方法智能干预智能干预与决策与决策血液系统血液系统眼睛耳朵眼睛耳朵眼
98、睛耳朵眼睛耳朵手与脚手与脚手与脚手与脚小脑小脑小脑小脑大脑大脑大脑大脑We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理四、本课程的主要内容四、本课程的主要内容1. 1. 自动装置及其数据的采集处理自动装置及其数据的采集处理2. 2. 同步
99、发电机的自动并列同步发电机的自动并列3. 3. 同步发电机励磁自动控制系统同步发电机励磁自动控制系统4. 4. 同步发电机励磁自动控制系统动态特性同步发电机励磁自动控制系统动态特性5. 5. 电力系统频率和有功功率自动控制电力系统频率和有功功率自动控制6. 6. 电力系统自动减载及其其他安全自动控制装置电力系统自动减载及其其他安全自动控制装置We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Infor
100、mation Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理1 1、相关知识、相关知识 五、相关知识及学习方法五、相关知识及学习方法 （1 1）电力系统运行的基础知识）电力系统运行的基础知识 （2 2）自动控制理论）自动控制理论 （3 3）电力电子技术）电力电子技术 （4 4）单片机原理）单片机原理 （5 5）计算机、网络、通信）计算机、网络、通信We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information Tec
101、hnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理2 2、学习方法、学习方法 （1 1）框架式：整体）框架式：整体细节细节 （2 2）理论实践（实验、课外练习和资料收集）理论实践（实验、课外练习和资料收集）（3 3）课本参考书网络）课本参考书网络We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information
102、TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理六、本章作业六、本章作业 智能电网对自动装置提出的新挑战智能电网对自动装置提出的新挑战! !We are located in CHENGDUCollege of Electrical Engineering and Information TechnologyCollege of Electrical Engineering and Information Technology Sichuan University 四川大学电气信息学院四川大学电气信息学院电力系统自动装置原理电力系统自动装置原理
