電力系統(tǒng)自動化技術介紹

1、電力系統(tǒng)自動化技術專業(yè)介紹電力系統(tǒng)自動化是電力系統(tǒng)一直以來力求的發(fā)展方向， 它包括：發(fā)電控制的自動化（ AGC 已經實現(xiàn)，尚需發(fā)展） ， 電力調度的自動化（具有在線潮流監(jiān)視，故障模擬的綜合程 序以及 SCADA 系統(tǒng)實現(xiàn)了配電網(wǎng)的自動化，現(xiàn)今最熱門的 變電站綜合自動化即建設綜自站，實現(xiàn)更好的無人值班， DTS 即調度員培訓仿真系統(tǒng)為調度員學習提供了方便） ，配 電自動化 （DAS 已經實現(xiàn)，尚待發(fā)展 ）。電力系統(tǒng)自動化 automation of power systems 對電能生產、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調度和自 動化管理。電力系統(tǒng)是一個地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電 站、輸配電網(wǎng)絡和

2、用戶組成的統(tǒng)一調度和運行的復雜大系 統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節(jié) 和控制 ,系統(tǒng)和元件的自動安全保護，網(wǎng)絡信息的自動傳輸， 系統(tǒng)生產的自動調度，以及企業(yè)的自動化經濟管理等。電力 系統(tǒng)自動化的主要目標是保證供電的電能質量（頻率和電 壓），保證系統(tǒng)運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。發(fā)展過程 20 世紀 50 年代以前，電力系統(tǒng)容量在幾 百萬千瓦左右，單機容量不超過 10 萬千瓦，電力系統(tǒng)自動 化多限于單項自動裝置，且以安全保護和過程自動調節(jié)為 主。例如：電網(wǎng)和發(fā)電機的各種繼電保護、汽輪機的危急保 安器、鍋爐的安全閥、 汽輪機轉速和發(fā)電機電壓的自動調節(jié)、 并網(wǎng)的自動同期

3、裝置等。 50 60 年代，電力系統(tǒng)規(guī)模發(fā)展 到上千萬千瓦，單機容量超過 20 萬千瓦，并形成區(qū)域聯(lián)網(wǎng)， 在系統(tǒng)穩(wěn)定、經濟調度和綜合自動化方面提出了新的要求。 廠內自動化方面開始采用機、爐、電單元式集中控制。系統(tǒng) 開始裝設模擬式調頻裝置和以離線計算為基礎的經濟功率 分配裝置，并廣泛采用遠動通信技術。各種新型自動裝置如 晶體管保護裝置、可控硅勵磁調節(jié)器、電氣液壓式調速器等 得到推廣使用。 70 80 年代，以計算機為主體配有功能齊 全的整套軟硬件的電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng) （SCADA） 開始出現(xiàn)。20 萬千瓦以上大型火力發(fā)電機組開始采用實時安全監(jiān)控和 閉環(huán)自動起停全過程控制。水力發(fā)電站的水庫調度、大壩

4、監(jiān) 測和電廠綜合自動化的計算機監(jiān)控開始得到推廣。各種自動 調節(jié)裝置和繼電保護裝置中廣泛采用微型計算機。主要領域 按照電能的生產和分配過程，電力系統(tǒng)自 動化包括電網(wǎng)調度自動化、火力發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站 綜合自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故 自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等 7 個方面，并形成一個分層分級的自動化系統(tǒng)：區(qū)域調度中 心、區(qū)域變電站和區(qū)域性電廠組成最低層次；中間層次由省 （市）調度中心、樞紐變電站和直屬電廠組成，由總調度中心 構成最高層次。而在每個層次中，電廠、變電站、配電網(wǎng)絡 等又構成多級控制。電網(wǎng)調度自動化 現(xiàn)代的電網(wǎng)自動化調度系統(tǒng)是以計 算

5、機為核心的控制系統(tǒng)，包括實時信息收集和顯示系統(tǒng)，以 及供實時計算、分析、控制用的軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示 系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測、運行工況計算分 析和實時控制的功能。在發(fā)電廠和變電站的收集信息部分稱 為遠動端，位于調度中心的部分稱為調度端。軟件系統(tǒng)由靜 態(tài)狀態(tài)估計、自動發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、自動電壓與無功控 制、負荷預測、最優(yōu)機組開停計劃、安全監(jiān)視與安全分析、 緊急控制和電路恢復等程序組成?；鹆Πl(fā)電廠自動化 火力發(fā)電廠的自動化項目包括： 廠內機、爐、電運行設備的安全檢測，包括數(shù)據(jù)采集、狀 態(tài)監(jiān)視、屏幕顯示、越限報警、故障檢出等。計算機實時 控制，實現(xiàn)由點火至并網(wǎng)的全部自動起動過程。

6、有功負荷 的經濟分配和自動增減。母線電壓控制和無功功率的自動 增減。穩(wěn)定監(jiān)視和控制。采用的控制方式有兩種形式：一 種是計算機輸出通過外圍設備去調整常規(guī)模擬式調節(jié)器的 設定值而實現(xiàn)監(jiān)督控制；另一種是用計算機輸出外圍設備直 接控制生產過程而實現(xiàn)直接數(shù)字控制。水力發(fā)電站綜合自動化 需要實施自動化的項目包括 大壩監(jiān)護、水庫調度和電站運行三個方面。大壩計算機自 動監(jiān)控系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集、計算分析、越限報警和提供維 護方案等。水庫水文信息的自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括雨量和水 文信息的自動收集、水庫調度計劃的制訂，以及攔洪和蓄洪 控制方案的選擇等。廠內計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括全廠 機電運行設備的安全監(jiān)測、發(fā)電機組的

7、自動控制、優(yōu)化運行 和經濟負荷分配、穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng) 簡稱遠動系統(tǒng)。其功能 是實現(xiàn)調度中心和發(fā)電廠變電站間的實時信息傳輸。自動傳 輸系統(tǒng)由遠動裝置和遠動通道組成。 遠動通道有微波、 載波、 高頻、聲頻和光導通信等多種形式。遠動裝置按功能分為遙 測、遙信、遙控三類。把廠站的模擬量通過變換輸送到位于 調度中心的接收端并加以顯示的過程稱為遙測。把廠站的開 關量輸送到接收端并加以顯示的過程稱為遙信。把調度端的 控制和調節(jié)信號輸送到位于廠站的接收端實現(xiàn)對調節(jié)對象 的控制的過程，稱為遙控或遙調。遠動裝置按組成方式可分 為布線邏輯式遠動裝置和存儲程序式邏輯裝置。前者由硬件 邏輯電路

8、以固定接線方式實現(xiàn)其功能，后者是一種計算機化 的遠動裝置。電力系統(tǒng)反事故自動裝置 反事故自動裝置的功能是 防止電力系統(tǒng)的事故危及系統(tǒng)和電氣設備的運行。在電力系 統(tǒng)中裝設的反事故自動裝置有兩種基本類型。繼電保護裝 置：其功能是防止系統(tǒng)故障對電氣設備的損壞，常用來保護 線路、母線、發(fā)電機、變壓器、電動機等電氣設備。按照產 生保護作用的原理，繼電保護裝置分為過電流保護、方向保 護、差動保護、距離保護和高頻保護等類型。系統(tǒng)安全保 護裝置： 用以保證電力系統(tǒng)的安全運行， 防止出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩、 失步解列、全網(wǎng)性頻率崩潰和電壓崩潰等災害性事故。系統(tǒng) 安全保護裝置按功能分為 4 種形式：一是屬于備用設備的自 動

9、投入 ,如備用電源自動投入， 輸電線路的自動重合閘等； 二 是屬于控制受電端功率缺額，如低周波自動減負荷裝置、低 電壓自動減負荷裝置、機組低頻自起動裝置等；三是屬于控 制送電端功率過剩，如快速自動切機裝置、快關汽門裝置、 電氣制動裝置等；四是屬于控制系統(tǒng)振蕩失步，如系統(tǒng)振蕩 自動解列裝置、自動并列裝置等。供電系統(tǒng)自動化包括地區(qū)調度實時監(jiān)控、變電站自動化和負荷控制三個方面。地區(qū)調度的實時監(jiān)控系統(tǒng)通常由 小型或微型計算機組成，功能與中心調度的監(jiān)控系統(tǒng)相仿， 但稍簡單。變電站自動化發(fā)展方向是無人值班，其遠動裝置 采用微型機可編程序的方式。供電系統(tǒng)的負荷控制常采用工 頻或聲頻控制方式。電力工業(yè)管理系統(tǒng)

10、自動化J 管理系統(tǒng)的自動化通過計 算機來實現(xiàn)。主要項目有電力工業(yè)計劃管理、財務管理、生 產管理、人事勞資管理、資料檢索以及設計和施工方面等。專業(yè)定位 本專業(yè)培養(yǎng)堅持黨的基本路線，思想品質 好，法制觀念強，德、智、體、美等全面發(fā)展，掌握發(fā)電廠 及電力系統(tǒng)微機監(jiān)控、經濟運行、調度及管理的基本技能或 能力；掌握供配電系統(tǒng)和設備方面的基本知識和應用技術， 具有較強的英語交際能力、計算機應用能力和專業(yè)技術應用 能力，能適應社會主義市場經濟需要，能勝任現(xiàn)代化生產第 一線的電力系統(tǒng)自動化設備運行維護、檢修、安裝、試驗、 技術管理和一般工程設計的工作崗位的高素質技能型專門 技術人才。就業(yè)崗位專 業(yè) 方 向職業(yè)

11、崗位 及證書工作職責范圍未來職業(yè)發(fā) 展電 力 調 度電網(wǎng)調度自 動化廠站端 調試檢修員安裝、調試、維護電網(wǎng)調度自動化廠站端設備電網(wǎng)調度自 動化廠站端 調試檢修技 師電網(wǎng)調度自 動化維護員維護電網(wǎng)調度自動化主站端設備電網(wǎng)調度自 動化維護技 師電力調度員在電網(wǎng)調度中從事組織、 指揮、 指導、協(xié)調電力系統(tǒng)的運行、 操作和事故處理及電力交易。電力調度技師變電站值班員供電、用戶 （10220KV 變電站 運行值班 ）變電站值班 技師直流設備檢 修工發(fā)電、供電 （蓄電池、硅整流裝 置等專用直流電源設備檢修 ）直流設備檢修技師變電檢修工發(fā)電、供電 （斷路器、隔離開關 和互感器及附件檢修 ）變電檢修技師電氣試

12、驗工發(fā)電、供電、水電建設、送變電氣試驗技電、用戶（ 10220KV 變壓器、 斷路器、互感器、開關、電機 等電氣設備的絕緣性能、電氣 特性及參數(shù)測試 ）師繼電保護工發(fā)電、供電、水電建設、送變 電、用戶 （繼電保護與自動裝置 及其回路安裝、調試、維護 ）繼電保護技師送 變 電 安 裝送電線路架 設工送變電、供電、水電建設（10220KV 送電線路架設 ）送電線路架設工技師變電一次安 裝工送變電、供電、水電建設 （10220KV 變壓器、斷路器、 開關等大、中型變電站設備安 裝）變電一次安裝技師變電二次安 裝工送變電、供電、水電建設 （1022KV 大、中型變電站電氣 設備的控制、 保護及其蓄電池

13、、 直流系統(tǒng)等安裝 ）變電二次安裝技師人才培養(yǎng)模式 3 階段， 3 頂崗； 1 基本， 5 拓第一學期第二學期第三學期第四學期第第二次頂?shù)谖鍖W期寒假第六學期學習 “公共基礎學習領域 ”中的 11門課和 “專業(yè)基本學習領域 ” 中的6門專業(yè)基礎課次頂崗學習以 “電力系統(tǒng)反事故自動裝 置 ”為核心構建的 “專業(yè)基本學 習 領 域 ”中 的 7 門 專 業(yè) 課選擇學習為培養(yǎng)專業(yè)特長構建 的 “專業(yè)特長學習領域 ”中1個方 向模塊6門共專業(yè)課第三次頂崗校內 +校外目標廠站校內 +校外目標崗廠站校內 +校外目標廠站電力系統(tǒng)自動化技術專業(yè)簡明學習流程圖思想道德素質、科學文化素質、心理素質、身體素質。職業(yè)道

14、德意識、習慣。語言文字表達能力。能力。·計算機操作和專業(yè)軟件應 用能力、繪制電氣工程圖的 能力、使用電工儀器儀表的能力、電工電子電路分析的職業(yè)行為·執(zhí)行安全規(guī)范的能力、使 用安裝器具的能力、繼電 保護裝置調試的能力、識讀電氣工程圖的能力?；顒咏M織能力、技術創(chuàng)新·電氣運行能力、電氣試驗 能力、送變電安裝檢修能 力、自動化廠站端裝置安裝 與調試能力、電網(wǎng)調度能 力。專業(yè)基本學習領域課程1 專業(yè)英語2 專業(yè)數(shù)學3 制圖與 CAD4 金工實習5 電工技術應用6 電子電路分析與應用7 認識實習8 電機及應用9 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析10 電氣一次系統(tǒng)安裝檢修與設計11 電力系統(tǒng)繼電保護應用與設計12 電氣二次系統(tǒng)安裝維護與設計13 電氣原理圖識讀14 電力系統(tǒng)自動裝置應用與維