電力系統(tǒng)及其自動化作業(yè)指導(dǎo)書

電力系統(tǒng)及其自動化作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u15666第1章電力系統(tǒng)概述 3315331.1電力系統(tǒng)基本概念 36991.2電力系統(tǒng)組成及運(yùn)行原理 3234891.3電力系統(tǒng)自動化簡介 49481第2章電力系統(tǒng)元件 486612.1發(fā)電機(jī) 4246952.1.1概述 422222.1.2結(jié)構(gòu)與原理 566962.1.3發(fā)電機(jī)類型 5256132.2變壓器 5300402.2.1概述 5303892.2.2結(jié)構(gòu)與原理 531522.2.3變壓器類型 546342.3輸電線路與電纜 5127602.3.1輸電線路 5287992.3.2電纜 518812.4配電裝置及保護(hù)設(shè)備 512922.4.1配電裝置 5217862.4.2保護(hù)設(shè)備 565722.4.3配電裝置及保護(hù)設(shè)備的選型與配置 615664第3章電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制 642673.1電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 6263903.1.1穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件 642033.1.2穩(wěn)態(tài)分析內(nèi)容 6289563.2電力系統(tǒng)暫態(tài)過程分析 6209113.2.1暫態(tài)過程特點 676713.2.2暫態(tài)過程分析內(nèi)容 6197843.3電力系統(tǒng)控制策略 7103093.3.1控制目標(biāo) 7113113.3.2控制策略 7129933.3.3控制措施 713638第4章電力系統(tǒng)自動化基礎(chǔ) 7172704.1電力系統(tǒng)自動化概述 736764.2遠(yuǎn)動技術(shù) 7269354.3通信技術(shù) 846544.4計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 826146第5章電力系統(tǒng)調(diào)度自動化 8193115.1調(diào)度自動化系統(tǒng)概述 8202205.1.1調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成 9258945.1.2調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能 9201335.2SCADA系統(tǒng) 989285.2.1SCADA系統(tǒng)的主要組成 9302005.2.2SCADA系統(tǒng)的主要功能 9183095.3EMS系統(tǒng) 109735.3.1EMS系統(tǒng)的主要組成 10183935.3.2EMS系統(tǒng)的主要功能 10117735.4高級應(yīng)用軟件 10199425.4.1電力市場運(yùn)營 10316415.4.2智能調(diào)度 10319785.4.3故障診斷 104275.4.4設(shè)備維護(hù) 108572第6章變電站自動化 1180006.1變電站自動化概述 1161426.2變電站綜合自動化系統(tǒng) 11313776.3變電站保護(hù)裝置 11173176.4變電站監(jiān)控裝置 1120597第7章配電網(wǎng)自動化 126547.1配電網(wǎng)自動化概述 12288207.2配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)組成 12122257.3配電網(wǎng)故障處理與恢復(fù)策略 12214827.4饋線自動化 132580第8章發(fā)電廠自動化 13267738.1發(fā)電廠自動化概述 13202928.2發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng) 13176838.2.1發(fā)電機(jī)組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng) 1353158.2.2發(fā)電機(jī)組保護(hù)系統(tǒng) 13179988.2.3發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng) 13297068.3發(fā)電廠輔機(jī)控制系統(tǒng) 14305088.3.1汽輪機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng) 1437018.3.2燃?xì)廨啓C(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng) 14218858.3.3輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) 14196918.4發(fā)電廠信息化管理系統(tǒng) 14264938.4.1生產(chǎn)管理系統(tǒng) 1486778.4.2設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng) 14282298.4.3人員管理系統(tǒng) 1421928.4.4安全生產(chǎn)管理系統(tǒng) 149437第9章電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 1446389.1繼電保護(hù)概述 15145459.2常用繼電保護(hù)裝置 1567889.2.1過電流保護(hù) 15184839.2.2差動保護(hù) 15215629.2.3距離保護(hù) 15221589.2.4接地保護(hù) 1571109.3繼電保護(hù)整定原則與計算 15269299.3.1整定原則 15257719.3.2整定計算 15220799.4繼電保護(hù)裝置的配置與調(diào)試 16266069.4.1配置原則 1621309.4.2調(diào)試方法 16196519.4.3注意事項 1623751第10章電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制 162717410.1電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制概述 161880310.2電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制裝置 16569010.2.1裝置分類 161153310.2.2裝置功能 163112010.3電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制策略 17199210.3.1控制策略分類 171991210.3.2控制策略實施 17153410.4電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制案例分析 172718410.4.1案例一：某地區(qū)電網(wǎng)短路故障分析及控制 172171110.4.2案例二：某大型水電站機(jī)組跳閘分析及控制 17第1章電力系統(tǒng)概述1.1電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)是指由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它將一次能源（如煤、水、風(fēng)、太陽能等）轉(zhuǎn)換為二次能源——電能，并通過輸電、變電和配電將電能安全、可靠、高效地傳輸?shù)礁黝愑脩?。電力系統(tǒng)在國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中具有舉足輕重的地位。1.2電力系統(tǒng)組成及運(yùn)行原理電力系統(tǒng)主要由以下五個部分組成：（1）發(fā)電環(huán)節(jié)：包括各種類型的發(fā)電廠，如火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠、風(fēng)力發(fā)電場等，它們將一次能源轉(zhuǎn)換為電能。（2）輸電環(huán)節(jié)：主要包括高壓輸電線路和變電站，負(fù)責(zé)將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能傳輸?shù)截?fù)荷中心。（3）變電環(huán)節(jié)：變電站將輸電線路送來的高電壓電能降壓，以適應(yīng)各類用戶的電壓需求。（4）配電環(huán)節(jié)：通過配電線路和配電設(shè)備，將降壓后的電能傳輸?shù)礁黝愑脩?。?）用電環(huán)節(jié)：各類用戶消耗電能，實現(xiàn)電能的最終用途。電力系統(tǒng)的運(yùn)行原理如下：（1）發(fā)電廠生產(chǎn)電能，通過升壓變壓器升高電壓，然后輸送到高壓輸電線路。（2）輸電線路將電能傳輸?shù)礁鱾€變電站，變電站進(jìn)行電壓的升降變換，滿足不同用戶的電壓需求。（3）配電線路將電能傳輸?shù)礁黝愑脩?，用戶消耗電能，實現(xiàn)電能的利用。（4）電力系統(tǒng)通過調(diào)度自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的實時監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度，保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。1.3電力系統(tǒng)自動化簡介電力系統(tǒng)自動化是指運(yùn)用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實時監(jiān)控、分析、預(yù)測和調(diào)度的一種先進(jìn)技術(shù)。其主要內(nèi)容包括：（1）發(fā)電自動化：對發(fā)電廠的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)發(fā)電設(shè)備的自動控制。（2）輸電自動化：對輸電線路、變電站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)線路和設(shè)備的故障檢測、隔離和恢復(fù)。（3）變電自動化：對變電站的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)變電站設(shè)備的自動控制和保護(hù)。（4）配電自動化：對配電線路和設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)故障檢測、隔離和恢復(fù)。（5）調(diào)度自動化：對電力系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集、處理和分析，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。電力系統(tǒng)自動化有助于提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性、降低運(yùn)行成本、提高供電質(zhì)量，為我國電力事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。第2章電力系統(tǒng)元件2.1發(fā)電機(jī)2.1.1概述發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，是電力系統(tǒng)的核心部件之一。按照能量轉(zhuǎn)換的方式，可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和柴油機(jī)發(fā)電機(jī)等。2.1.2結(jié)構(gòu)與原理發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、定子和端蓋等部分組成。轉(zhuǎn)子負(fù)責(zé)傳遞機(jī)械能，定子則負(fù)責(zé)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子中旋轉(zhuǎn)時，由于磁通量的變化，從而在定子繞組中產(chǎn)生電動勢。2.1.3發(fā)電機(jī)類型介紹各類發(fā)電機(jī)的特點和應(yīng)用場景，如同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)等。2.2變壓器2.2.1概述變壓器是一種用于改變交流電壓和電流的電氣設(shè)備，具有升壓、降壓、隔離等功能。2.2.2結(jié)構(gòu)與原理變壓器由鐵心、一次繞組、二次繞組和絕緣材料等組成。其工作原理基于電磁感應(yīng)，利用一次繞組與二次繞組之間的電磁聯(lián)系實現(xiàn)電壓和電流的變換。2.2.3變壓器類型介紹各種類型變壓器的特點和應(yīng)用，如油浸式變壓器、干式變壓器、特種變壓器等。2.3輸電線路與電纜2.3.1輸電線路介紹輸電線路的分類、結(jié)構(gòu)、參數(shù)及其在電力系統(tǒng)中的作用。2.3.2電纜介紹電纜的分類、結(jié)構(gòu)、功能及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。2.4配電裝置及保護(hù)設(shè)備2.4.1配電裝置配電裝置是電力系統(tǒng)中用于分配和調(diào)節(jié)電能的設(shè)備，主要包括開關(guān)設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、控制設(shè)備和測量設(shè)備等。2.4.2保護(hù)設(shè)備保護(hù)設(shè)備是用于檢測電力系統(tǒng)故障并采取措施，以防止故障擴(kuò)大和保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的設(shè)備。介紹各類保護(hù)裝置的原理和應(yīng)用，如過電流保護(hù)、差動保護(hù)、接地保護(hù)等。2.4.3配電裝置及保護(hù)設(shè)備的選型與配置根據(jù)電力系統(tǒng)的實際需求，合理選型和配置配電裝置及保護(hù)設(shè)備，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。第3章電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制3.1電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析3.1.1穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析主要研究系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下的功能參數(shù)。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件包括電壓、電流、功率等參數(shù)保持恒定，系統(tǒng)各元件工作在規(guī)定范圍內(nèi)。3.1.2穩(wěn)態(tài)分析內(nèi)容（1）潮流計算：分析系統(tǒng)各節(jié)點電壓、線路電流、功率分布等參數(shù)，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供依據(jù)。（2）靈敏度分析：研究系統(tǒng)參數(shù)變化對穩(wěn)態(tài)功能的影響，為系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行提供指導(dǎo)。（3）穩(wěn)定性分析：評估系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下，承受外部干擾的能力。3.2電力系統(tǒng)暫態(tài)過程分析3.2.1暫態(tài)過程特點電力系統(tǒng)暫態(tài)過程是指在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于外部干擾或內(nèi)部故障導(dǎo)致的電壓、電流、功率等參數(shù)的瞬時變化。暫態(tài)過程具有以下特點：（1）短暫性：暫態(tài)過程持續(xù)時間短，通常在幾秒至幾十秒內(nèi)恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)。（2）非線性：系統(tǒng)在暫態(tài)過程中，各元件的電壓、電流關(guān)系呈現(xiàn)非線性特性。（3）快速性：暫態(tài)過程變化速度快，對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響較大。3.2.2暫態(tài)過程分析內(nèi)容（1）短路分析：研究系統(tǒng)在發(fā)生短路故障時的暫態(tài)過程，為故障處理提供依據(jù)。（2）暫態(tài)穩(wěn)定性分析：評估系統(tǒng)在暫態(tài)過程中，恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)的能力。（3）暫態(tài)過電壓分析：研究系統(tǒng)在暫態(tài)過程中，過電壓產(chǎn)生的原因及防護(hù)措施。3.3電力系統(tǒng)控制策略3.3.1控制目標(biāo)電力系統(tǒng)控制策略的主要目標(biāo)是保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，具體包括：（1）保持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。（2）維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。（3）降低系統(tǒng)損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。（4）應(yīng)對系統(tǒng)故障，保證供電可靠性。3.3.2控制策略（1）經(jīng)濟(jì)調(diào)度：根據(jù)負(fù)荷需求，優(yōu)化發(fā)電廠發(fā)電計劃，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。（2）電壓控制：通過調(diào)整無功功率，維持系統(tǒng)各節(jié)點電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。（3）頻率控制：通過調(diào)整有功功率，保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。（4）故障處理：針對系統(tǒng)故障，采取相應(yīng)措施，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。3.3.3控制措施（1）發(fā)電機(jī)勵磁控制：通過調(diào)整發(fā)電機(jī)勵磁，控制無功功率輸出，實現(xiàn)電壓控制。（2）調(diào)頻器控制：通過調(diào)整調(diào)頻器參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)頻率的自動控制。（3）無功補(bǔ)償：利用并聯(lián)電容器、電感器等設(shè)備，提高系統(tǒng)無功功率供應(yīng)能力。（4）斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備控制：在故障發(fā)生時，及時切除故障區(qū)域，降低故障影響。第4章電力系統(tǒng)自動化基礎(chǔ)4.1電力系統(tǒng)自動化概述電力系統(tǒng)自動化是指利用先進(jìn)的電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及控制理論，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的過程。其目的是提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性、運(yùn)行效率和電能質(zhì)量，降低運(yùn)行成本。電力系統(tǒng)自動化主要包括發(fā)電自動化、輸電自動化、變電自動化和配電自動化四個方面。4.2遠(yuǎn)動技術(shù)遠(yuǎn)動技術(shù)是電力系統(tǒng)自動化的重要組成部分，其主要功能是實現(xiàn)遠(yuǎn)方電力設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測。遠(yuǎn)動系統(tǒng)由主站、通信網(wǎng)絡(luò)和終端站三部分組成。主站負(fù)責(zé)對遠(yuǎn)方設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)測，通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)主站與終端站之間的信息傳輸，終端站則是遠(yuǎn)方設(shè)備的控制對象。遠(yuǎn)動技術(shù)包括遙控、遙信、遙測和遙調(diào)等功能。4.3通信技術(shù)通信技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中具有舉足輕重的地位。它為電力系統(tǒng)提供了高效、可靠的信息傳輸手段，保證了自動化系統(tǒng)的實時性和準(zhǔn)確性。電力系統(tǒng)自動化中常用的通信技術(shù)包括有線通信和無線通信兩大類。有線通信技術(shù)主要包括光纖通信、同軸電纜通信等；無線通信技術(shù)主要包括微波通信、衛(wèi)星通信、藍(lán)牙通信等。4.4計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其主要應(yīng)用如下：（1）數(shù)據(jù)采集與處理：計算機(jī)技術(shù)可以對電力系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集、處理和分析，為運(yùn)行人員提供決策依據(jù)。（2）監(jiān)控與控制：計算機(jī)技術(shù)可以對電力系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的各項功能。（3）故障診斷與預(yù)測：利用計算機(jī)技術(shù)對電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷和預(yù)測，提前發(fā)覺潛在的安全隱患，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。（4）調(diào)度自動化：計算機(jī)技術(shù)是實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的核心，通過對電力系統(tǒng)的實時監(jiān)測、分析和調(diào)度，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。（5）信息管理：計算機(jī)技術(shù)用于電力系統(tǒng)的信息管理，包括設(shè)備管理、運(yùn)行管理、維護(hù)管理等方面，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行管理水平。（6）仿真與優(yōu)化：計算機(jī)技術(shù)可以對電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化設(shè)計，為電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計和運(yùn)行提供理論支持。通過以上介紹，可以看出計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的重要地位和作用。計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化水平將不斷提高，為我國電力事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。第5章電力系統(tǒng)調(diào)度自動化5.1調(diào)度自動化系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)調(diào)度自動化是指運(yùn)用現(xiàn)代電子信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動控制技術(shù)，對電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、傳輸、分配、使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行實時監(jiān)控、調(diào)度、管理和優(yōu)化的一種技術(shù)手段。調(diào)度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。5.1.1調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成調(diào)度自動化系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控子系統(tǒng)（SCADA）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、高級應(yīng)用軟件等部分組成。這些子系統(tǒng)通過信息交互、數(shù)據(jù)共享，為電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行提供全面的技術(shù)支持。5.1.2調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能調(diào)度自動化系統(tǒng)主要具有以下功能：（1）實時數(shù)據(jù)采集與處理：對電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實時采集、處理和傳輸。（2）監(jiān)控與控制：對電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實時控制。（3）故障診斷與處理：對電力系統(tǒng)故障進(jìn)行快速診斷和應(yīng)急處理。（4）調(diào)度計劃與優(yōu)化：制定電力系統(tǒng)運(yùn)行計劃，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和優(yōu)化。（5）信息管理與決策支持：提供電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、報表和分析，為調(diào)度決策提供依據(jù)。5.2SCADA系統(tǒng)SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition）系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其主要功能是對電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實時采集、處理和傳輸，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和實時控制。5.2.1SCADA系統(tǒng)的主要組成SCADA系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：（1）數(shù)據(jù)采集裝置：負(fù)責(zé)實時采集電力系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。（2）通信網(wǎng)絡(luò)：將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心。（3）調(diào)度中心：對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和存儲。（4）人機(jī)接口：為操作員提供與系統(tǒng)交互的界面。（5）控制裝置：實現(xiàn)對電力系統(tǒng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。5.2.2SCADA系統(tǒng)的主要功能（1）實時數(shù)據(jù)采集：采集電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)處理：對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，報表和分析曲線。（3）設(shè)備監(jiān)控：實時監(jiān)控電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。（4）控制命令：向電力系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送控制命令。（5）事件記錄：記錄電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的重要事件。5.3EMS系統(tǒng)EMS（EnergyManagementSystem）系統(tǒng)是電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)的能量管理、調(diào)度計劃、優(yōu)化運(yùn)行等。5.3.1EMS系統(tǒng)的主要組成EMS系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：（1）數(shù)據(jù)采集與處理：為EMS提供實時運(yùn)行數(shù)據(jù)。（2）調(diào)度計劃：制定電力系統(tǒng)運(yùn)行計劃。（3）安全分析：分析電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。（4）經(jīng)濟(jì)調(diào)度：優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。5.3.2EMS系統(tǒng)的主要功能（1）數(shù)據(jù)采集與處理：采集電力系統(tǒng)實時運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。（2）調(diào)度計劃：制定日、周、月、年等不同時間尺度的調(diào)度計劃。（3）安全分析：進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定、靜態(tài)穩(wěn)定、短路等安全分析。（4）經(jīng)濟(jì)調(diào)度：優(yōu)化發(fā)電機(jī)組的啟停、負(fù)荷分配等，降低運(yùn)行成本。5.4高級應(yīng)用軟件高級應(yīng)用軟件是調(diào)度自動化系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括電力市場運(yùn)營、智能調(diào)度、故障診斷、設(shè)備維護(hù)等模塊。5.4.1電力市場運(yùn)營電力市場運(yùn)營模塊主要負(fù)責(zé)電力市場的交易管理、結(jié)算、信息發(fā)布等功能。5.4.2智能調(diào)度智能調(diào)度模塊通過大數(shù)據(jù)分析、人工智能等手段，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。5.4.3故障診斷故障診斷模塊對電力系統(tǒng)故障進(jìn)行快速診斷，為調(diào)度運(yùn)行提供支持。5.4.4設(shè)備維護(hù)設(shè)備維護(hù)模塊對電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行全生命周期管理，保證設(shè)備安全、可靠運(yùn)行。第6章變電站自動化6.1變電站自動化概述變電站自動化是指運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及控制技術(shù)，對變電站的運(yùn)行進(jìn)行實時監(jiān)控、自動檢測、故障處理及優(yōu)化控制的一套完整系統(tǒng)。它主要包括變電站綜合自動化系統(tǒng)、保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置等部分。變電站自動化的實施，有助于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，降低運(yùn)行維護(hù)成本。6.2變電站綜合自動化系統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng)是變電站自動化的核心部分，主要包括數(shù)據(jù)采集與處理、設(shè)備控制、通信、故障診斷等功能。該系統(tǒng)通過對變電站內(nèi)各種設(shè)備的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、故障判斷及控制，實現(xiàn)對變電站運(yùn)行的高效管理。6.3變電站保護(hù)裝置變電站保護(hù)裝置主要用于對變電站內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，防止電氣設(shè)備因故障而受到損壞。保護(hù)裝置包括線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、斷路器保護(hù)等。這些保護(hù)裝置具有以下特點：（1）高速性：保護(hù)裝置能夠迅速檢測到故障，并及時采取保護(hù)措施，降低故障損失。（2）靈敏性：保護(hù)裝置對各種故障類型的識別能力強(qiáng)，具有高靈敏度。（3）可靠性：保護(hù)裝置采用冗余設(shè)計，保證在惡劣環(huán)境下仍能可靠運(yùn)行。（4）維護(hù)性：保護(hù)裝置具備自檢功能，便于運(yùn)行維護(hù)人員對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。6.4變電站監(jiān)控裝置變電站監(jiān)控裝置主要負(fù)責(zé)對變電站內(nèi)各電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，包括電壓、電流、功率、溫度等參數(shù)。監(jiān)控裝置具有以下功能：（1）數(shù)據(jù)采集：實時采集變電站內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，為后續(xù)分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)處理：對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，報表、曲線等，便于運(yùn)行人員了解設(shè)備運(yùn)行情況。（3）故障預(yù)警：通過對運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，提前發(fā)覺潛在的故障隱患，及時采取措施予以消除。（4）遠(yuǎn)程控制：監(jiān)控裝置支持遠(yuǎn)程操作，便于運(yùn)行人員對變電站設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。通過變電站自動化系統(tǒng)的實施，可以實現(xiàn)對變電站運(yùn)行狀態(tài)的實時監(jiān)控、故障診斷和處理，提高電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行水平。第7章配電網(wǎng)自動化7.1配電網(wǎng)自動化概述配電網(wǎng)自動化是電力系統(tǒng)自動化的重要組成部分，其主要目標(biāo)是實現(xiàn)配電網(wǎng)的高效、安全、可靠運(yùn)行。通過運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及控制理論，對配電網(wǎng)進(jìn)行實時監(jiān)測、故障處理、設(shè)備控制和信息管理，從而提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，降低運(yùn)行成本，滿足用戶日益增長的用電需求。7.2配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)組成配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要包括以下幾部分：（1）遠(yuǎn)方終端單元（RTU）：負(fù)責(zé)實現(xiàn)對配電網(wǎng)設(shè)備的監(jiān)測、控制及數(shù)據(jù)采集功能。（2）通信系統(tǒng)：為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)提供可靠、高效的通信手段，包括有線通信和無線通信。（3）監(jiān)控與控制系統(tǒng)：實現(xiàn)對配電網(wǎng)的實時監(jiān)控、故障處理、設(shè)備控制及信息管理等功能。（4）配電網(wǎng)分析應(yīng)用軟件：對配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，為運(yùn)行管理和決策提供依據(jù)。（5）電源及輔助設(shè)備：為保證配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)正常運(yùn)行，提供必要的電源及輔助設(shè)備。7.3配電網(wǎng)故障處理與恢復(fù)策略配電網(wǎng)故障處理與恢復(fù)策略主要包括以下內(nèi)容：（1）故障檢測：通過實時監(jiān)測配電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，發(fā)覺并定位故障。（2）故障隔離：在確定故障區(qū)域后，通過自動或手動操作，將故障隔離，保證非故障區(qū)域正常運(yùn)行。（3）故障恢復(fù)：在故障隔離后，通過備用電源或重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，盡快恢復(fù)非故障區(qū)域的供電。（4）配電網(wǎng)重構(gòu)：根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行情況，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高供電可靠性。7.4饋線自動化饋線自動化是配電網(wǎng)自動化的核心內(nèi)容，其主要功能包括：（1）實時監(jiān)測饋線運(yùn)行狀態(tài)，如電壓、電流、功率等參數(shù)。（2）自動檢測饋線故障，實現(xiàn)故障的快速定位、隔離和恢復(fù)。（3）根據(jù)饋線負(fù)荷變化，自動調(diào)節(jié)開關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)饋線的優(yōu)化運(yùn)行。（4）與上級調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電網(wǎng)分析應(yīng)用軟件等互聯(lián)互通，提供實時數(shù)據(jù)和運(yùn)行報表，為配電網(wǎng)運(yùn)行管理提供支持。通過饋線自動化，可以顯著提高配電網(wǎng)的運(yùn)行效率、供電可靠性和供電質(zhì)量，降低運(yùn)行維護(hù)成本。第8章發(fā)電廠自動化8.1發(fā)電廠自動化概述發(fā)電廠自動化是指運(yùn)用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和信息技術(shù)，對發(fā)電廠的運(yùn)行過程進(jìn)行實時監(jiān)控、自動檢測、自動調(diào)節(jié)和優(yōu)化管理的一門綜合性技術(shù)。發(fā)電廠自動化主要包括發(fā)電機(jī)組的自動控制、輔機(jī)設(shè)備的自動控制以及信息化管理等方面。本章節(jié)主要介紹發(fā)電廠自動化的基本概念、發(fā)展歷程和未來發(fā)展趨勢。8.2發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)是發(fā)電廠自動化的核心部分，主要負(fù)責(zé)對發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控、自動調(diào)節(jié)和優(yōu)化管理。其主要內(nèi)容包括：8.2.1發(fā)電機(jī)組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)介紹發(fā)電機(jī)組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成、工作原理及其功能，包括勵磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等。8.2.2發(fā)電機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)闡述發(fā)電機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)的分類、原理及配置，包括過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、短路保護(hù)等。8.2.3發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)分析發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、功能及其技術(shù)特點，包括數(shù)據(jù)采集、信號處理、故障診斷等。8.3發(fā)電廠輔機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)電廠輔機(jī)控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對發(fā)電廠輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行自動控制，保證其安全、穩(wěn)定運(yùn)行。主要包括以下內(nèi)容：8.3.1汽輪機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)介紹汽輪機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)的組成、工作原理和功能，包括給水泵控制、凝結(jié)水泵控制、加熱器控制等。8.3.2燃?xì)廨啓C(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)闡述燃?xì)廨啓C(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成、原理及其特點，包括空氣壓縮機(jī)控制、燃油泵控制、冷卻水泵控制等。8.3.3輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)分析輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的功能、構(gòu)成及其技術(shù)要求，包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、運(yùn)行優(yōu)化等。8.4發(fā)電廠信息化管理系統(tǒng)發(fā)電廠信息化管理系統(tǒng)通過對生產(chǎn)、設(shè)備、人員等方面的信息進(jìn)行集成、處理和分析，為發(fā)電廠的管理和決策提供支持。主要包括以下內(nèi)容：8.4.1生產(chǎn)管理系統(tǒng)介紹生產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能、架構(gòu)及其應(yīng)用，包括生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備管理、質(zhì)量監(jiān)控等。8.4.2設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)闡述設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)的組成、原理及其作用，包括設(shè)備維護(hù)計劃、維護(hù)執(zhí)行、備件管理等。8.4.3人員管理系統(tǒng)分析人員管理系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，包括員工信息管理、培訓(xùn)管理、考核管理等。8.4.4安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)介紹安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理及其重要性，包括安全監(jiān)控、預(yù)警、應(yīng)急預(yù)案等。第9章電力系統(tǒng)繼電保護(hù)9.1繼電保護(hù)概述繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，其主要功能是檢測電力系統(tǒng)中的故障和異常運(yùn)行狀態(tài)，并迅速切除故障部分，以減小故障對系統(tǒng)的影響。本章將對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理、分類及作用進(jìn)行詳細(xì)介紹。9.2常用繼電保護(hù)裝置本節(jié)主要介紹電力系統(tǒng)中常用的繼電保護(hù)裝置，包括過電流保護(hù)、差動保護(hù)、距離保護(hù)、接地保護(hù)等。對這些保護(hù)裝置的工作原理、特點和應(yīng)用場合進(jìn)行詳細(xì)闡述。9.2.1過電流保護(hù)過電流保護(hù)是一種基于電流大小判斷的保護(hù)裝置，適用于檢測電力系統(tǒng)中的短路故障。介紹過電流保護(hù)的原理、分類及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。9.2.2差動保護(hù)差動保護(hù)是一種基于電流差值判斷的保護(hù)裝置，主要用于檢測電力系統(tǒng)中的變壓器、發(fā)電機(jī)等主要設(shè)備的內(nèi)部故障。闡述差動保護(hù)的原理、構(gòu)成及動作特性。9.2.3距離保護(hù)距離保護(hù)是一種基于電壓和電流比值判斷的保護(hù)裝置，適用于輸電線路的保護(hù)。介紹距離保護(hù)的原理、分類及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。9.2.4接地保護(hù)接地保護(hù)主要用于檢測電力系統(tǒng)中的接地故障，防止故障擴(kuò)大。本節(jié)將對接地保護(hù)的原理、分類及配置進(jìn)行詳細(xì)講解。9.3繼電保護(hù)整定原則與計算繼電保護(hù)的整定原則和計算是保證保護(hù)裝置正確動作的關(guān)鍵。本節(jié)主要介紹繼電保護(hù)的整定原則，包括可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。同時對各類保護(hù)裝置的整定計算方法進(jìn)行詳細(xì)講解。9.3.1整定原則分析繼電保護(hù)整定的基本要求，包括可靠性、選擇性、速動性和靈敏性，并闡述這些原則在實際工程中的應(yīng)用。9.3.2整定計算介紹過電流保護(hù)、差動保護(hù)、距離保護(hù)等常見保護(hù)裝置的整定計算方法，以及影響整定計算的因素。9.4繼電保護(hù)裝置的配置與調(diào)試