電力系統(tǒng)自動監(jiān)控技術(shù) PPT課件

電力系統(tǒng)自動監(jiān)控技術(shù) 1 電力系統(tǒng)的自動監(jiān)控 自動監(jiān)控 監(jiān)視 自動獲取 了解電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息 控制 對電力生產(chǎn)過程做出調(diào)節(jié)和控制 保證電力系統(tǒng)安全 穩(wěn)定 可靠和經(jīng)濟地運行 2 電力系統(tǒng)自動監(jiān)控所包含的內(nèi)容 發(fā)電廠電能生產(chǎn)過程自動化 熱工自動化 DCS 發(fā)電廠的電氣監(jiān)控變電站綜合自動化電力系統(tǒng)調(diào)度自動化配電網(wǎng)自動化3A技術(shù) 即穩(wěn)定自動控制 A 電壓自動控制 AVC 3 變電站自動化 變電站自動化概述變電站自動化的基本功能變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式變電站自動化系統(tǒng)的通信技術(shù)變電站無人值班變電站的無功電壓綜合控制不直接接地系統(tǒng)單相接地選線與測距故障錄波電力系統(tǒng)的低頻減負荷控制與備用電源自投控制電力系統(tǒng)同步相量測量PMU 4 變電站自動化概述 電力系統(tǒng)是指由生產(chǎn)電能的發(fā)電機 變換電能的變壓器 傳輸電能的輸配電線路 匯集和分配電能的母線 和消耗電能的用電設備組成的有機整體 變電站是介于生產(chǎn)電能的發(fā)電廠與消耗電能的電力用戶之間的中間環(huán)節(jié) 包括升壓變電站 發(fā)電廠內(nèi)部的升壓站 樞紐變電站和降壓變電站等幾種類型 變電站一般由主變壓器 母線 補償電容器 互感器 避雷器 斷路器和隔離開關(guān)設備等一次電氣設備組成 為了保證變電站中的一次電氣設備以及它所連接的電力系統(tǒng)的安全 穩(wěn)定 可靠 經(jīng)濟地運行 必須對相應的一次設備進行監(jiān)視 保護和控制 5 變電站自動化概述 對一次設備進行監(jiān)視 保護和控制的設備稱為二次設備 相應的系統(tǒng)稱為二次系統(tǒng) 按其所承擔的功能 二次系統(tǒng)通常由以下幾個子系統(tǒng)組成 1 測量子系統(tǒng) 包括設備電壓 電流 功率 功率因數(shù) 頻率 溫度等運行參數(shù)和有功電能 無功電能等累加參數(shù)的測量 2 控制子系統(tǒng) 主要是指斷路器等開關(guān)設備的跳合閘控制 3 調(diào)節(jié)控制子系統(tǒng) 包括變壓器分接頭的自動調(diào)節(jié) 并聯(lián)補償電容器的自動投切等 4 信號子系統(tǒng) 以聲光等形式反映系統(tǒng)的運行狀態(tài) 包括事故信號和預告信號等 6 變電站自動化概述 5 保護子系統(tǒng) 包括變壓器保護 母線保護 線路保護和電容器保護等 在相應設備故障時自動將其從電力系統(tǒng)中隔離 6 遠動子系統(tǒng) i 將變電站的運行參數(shù) 信息傳送至遠方的調(diào)度中心 ii 接受來自調(diào)度中心的命令 實現(xiàn)對站內(nèi)設備的控制和操作 在傳統(tǒng)的變電站中 上述的各個子系統(tǒng)在功能 設備 接線 回路 等方面都是相互獨立的 由不同專業(yè)的人員分別管理 7 變電站自動化概述 這種傳統(tǒng)方式主要存在以下幾個方面的缺點 1 不同的功能由不同的二次設備來完成 使二次設備數(shù)量眾多 成本高 可靠性低 難以實現(xiàn)標準化 2 設備之間彼此互不兼容 3 回路接線復雜 大量使用 二次 控制電纜和端子排 4 二次設備本身不具備自檢功能 必須定期對其進行測試和維護 8 變電站自動化概述 變電站綜合自動化是將變電站的二次設備 包括測量儀表 信號系統(tǒng) 繼電保護 自動裝置和遠動裝置等 經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設計 利用先進的計算機技術(shù) 現(xiàn)代電子技術(shù) 通信技術(shù)和信號處理技術(shù) 用一套設備或系統(tǒng) 實現(xiàn)對全變電站的主要設備和輸配電線路的自動監(jiān)視 測量 自動控制 繼電保護 以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能 9 變電站自動化概述 變電站綜合自動化的優(yōu)越性 1 提高變電站的安全 可靠運行水平 2 提高供電質(zhì)量 提高電壓合格率 3 簡化變電站二次部分的硬件配置 4 提高電力系統(tǒng)的運行 管理水平 5 縮小占地面積 減少投資 6 減少維護工作量 減少值班人員勞動量 7 可以實現(xiàn)無人值班 10 變電站自動化的主要內(nèi)容和基本功能 內(nèi)容 變電站電氣量的采集和電氣設備的狀態(tài)監(jiān)視 控制和調(diào)節(jié) 變電站正常運行時 實現(xiàn)監(jiān)視與操作 以保證安全 可靠 經(jīng)濟地運行 發(fā)生故障時 由繼電保護快速切除故障 由故障錄波等采集故障數(shù)據(jù) 以實現(xiàn)對故障情況及保護動作情況的分析和判斷 11 變電站自動化的主要內(nèi)容和基本功能 功能 變電站自動化是多專業(yè)性的綜合技術(shù) 它以微機為基礎 實現(xiàn)了對變電站傳統(tǒng)的繼電保護 控制方式 測量手段 通信和管理模式的全面技術(shù)改造 實現(xiàn)了電網(wǎng)運行管理的一次變革 歸納起來可分為以下幾種功能 1 控制 監(jiān)視功能 2 自動控制功能 3 測量表計功能 4 繼電保護功能 5 與繼電保護有關(guān)的功能 6 接口功能 7 系統(tǒng)功能 12 變電站自動化的基本功能 一 監(jiān)控子系統(tǒng)的功能1 數(shù)據(jù)采集 1 模擬量的采集變電站各母線電壓 線路電壓 電流 有功功率 無功功率 變壓器各側(cè)電流 有功功率 無功功率等 此外還包括變壓器油溫度 直流電壓 站用變壓器輸出電壓等 目前變電站自動化系統(tǒng)廣泛應用交流采樣技術(shù)來采集 計算上述各電氣量 2 開關(guān)量的采集斷路器位置狀態(tài) 隔離開關(guān)位置狀態(tài) 繼電保護動作狀態(tài) 同期檢查狀態(tài) 有載調(diào)壓變壓器分接頭位置 變電站一次設備運行告警信號 接地信號等 13 變電站自動化的基本功能 3 電能計量電能計量包括對進線 變壓器和各條出線的電能量 包括有功電能和無功電能 的采集 計算機對電能量進行計量的常用方法有 1 電能脈沖計量法 2 軟件計量方法 2 事件順序記錄SOE包括斷路器跳合閘記錄 保護動作順序記錄 14 變電站自動化的基本功能 3 故障記錄 故障錄波和測距 1 故障錄波和測距 兩種方法實現(xiàn) 一是由微機保護裝置兼作故障記錄和測距 再將記錄和測距的結(jié)果送監(jiān)控機存儲和打印或直接送調(diào)度主站 這種方法可節(jié)約投資 減少硬件設備 但故障記錄的量有限 另一種方法是采用專用的微機故障錄波器 并且故障錄波器應具有串行通信功能 可以與監(jiān)控系統(tǒng)通信 測距主要有阻抗法和行波法兩種不同的原理 2 故障記錄 故障記錄是記錄繼電保護動作前后與故障有關(guān)的電流量和母線電壓 15 變電站自動化的基本功能 4 操作控制功能變電站運行人員通過人機接口對斷路器 隔離開關(guān)進行跳合閘操作 對變壓器分接頭的位置進行調(diào)節(jié)控制 對電容器組進行投切等 5 安全監(jiān)視功能對采集的電流 電壓 主變溫度 頻率等量進行不間斷的越限監(jiān)視 發(fā)現(xiàn)越限 發(fā)出報警信號 以便及時處理 16 變電站自動化的基本功能 6 人機聯(lián)系功能人機聯(lián)系橋梁 CRT顯示器 鼠標和鍵盤 變電站采用微機監(jiān)控系統(tǒng)后 操作人員或調(diào)度員只要面對CRT顯示器的屏幕 通過操作鼠標或鍵盤 就可對全站的速行工況和運行參數(shù)一目了然 可對全站的斷路器和隔離開關(guān)等進行分 合操作 徹底改變了傳統(tǒng)的依靠指針式儀表和依靠模擬屏或操作屏等手段的操作方式 人機聯(lián)系的主要內(nèi)容 1 顯示畫面與數(shù)據(jù) 接線圖 運行參數(shù) 報警信息 事件記錄 趨勢記錄 裝置工況 保護定值 控制系統(tǒng)配置等 2 輸入數(shù)據(jù) 運行人員代碼 密碼 定值 參數(shù)等 3 人工控制操作 開關(guān) 變壓器分接頭 補償電容 保護投退 4 診斷與維護 17 變電站自動化的基本功能 7 打印功能有人值班變電站 配備打印機 完成以下打印 1 報表和運行日志 2 開關(guān)操作記錄 3 SOE 4 越限打印 5 召喚打印 6 抄屏打印 7 事故追憶打印8 數(shù)據(jù)處理和記錄 歷史數(shù)據(jù)的形成和處理 1 斷路器動作次數(shù) 2 斷路器切斷故障時故障電流和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù) 18 變電站自動化的基本功能 3 一段時間內(nèi)線路 變壓器等設備上電壓 電流 功率等電氣量出現(xiàn)的最大值 最小值及其出現(xiàn)時刻 4 獨立負荷有功功率 無功功率每天的最大值和最小值 并標以時間 5 指定點上的趨勢 平均值 積分值 6 控制操作及修改定值的記錄 19 變電站自動化的基本功能 9 諧波分析和監(jiān)視保證電力系統(tǒng)的諧波在國際規(guī)定的范圍內(nèi) 也是電能質(zhì)量的重要指標 電力變壓器和高壓直流輸電中的換流站是系統(tǒng)本身的諧波源 電網(wǎng)中的電氣化鐵路 地鐵 電弧爐煉鋼 大型整流設備等非線性不平衡負載是注入電網(wǎng)的大諧波源 此外 各種家用電器均是小諧波源 變電站自動化系統(tǒng)根據(jù)采集的數(shù)據(jù) 對母線電壓和線路 變壓器的電流進行諧波分析 對計算的結(jié)果進行統(tǒng)計 記錄 越限報警等 20 變電站自動化的基本功能 二 微機保護子系統(tǒng)1 微機保護的優(yōu)越性 1 靈活性強 2 綜合判斷能力強 3 性能穩(wěn)定 可靠性高 4 利用微機保護的記憶功能 可明顯改善保護性能 提高保護的靈敏性 5 可實現(xiàn)對故障自診斷 自閉鎖和自恢復 6 體積小 功能全 7 利用串行通信口可實現(xiàn)與中心計算機及其它微機保護通信 8 運行維護工作量小 現(xiàn)場調(diào)試方便 21 變電站自動化的基本功能 2 微機保護子系統(tǒng)的功能微機保護應包括全變電站主要設備和輸電線路的全套保護 具體包括 1 高壓輸電線路的主保護和后備保護 2 主變壓器的主保護和后備保護 3 無功補償電容器組的保護 4 母線保護 5 配電線路的保護 6 小電流接地系統(tǒng)的單相接地選線 22 變電站自動化的基本功能 3 對微機保護子系統(tǒng)的要求各保護單元 除了具有獨立 完整的保護功能外 還必須滿足下述要求 1 滿足保護裝置快速性 選擇性 靈敏性和可靠性的要求 它的工作不受監(jiān)控系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)的影響 2 具有故障記錄功能 3 具有與統(tǒng)一時鐘對時功能 以便準確記錄發(fā)生故障和保護動作的時間 4 存儲多種保護整定值 5 當?shù)仫@示與多處觀察和授權(quán)修改保護整定值 6 設置保護管理機或通信控制機 負責對各保護單元的管理 7 通信功能 8 故障自診斷 自閉鎖和自恢復功能 23 變電站自動化的基本功能 三 電壓 無功綜合控制子系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中 電壓和無功是兩個緊密聯(lián)系的運行參數(shù) 無功平衡 則電壓合格 無功不足或過剩 將會引起電壓的降低或升高 在過去 無功和電壓是分別調(diào)節(jié)的 難以做到協(xié)調(diào)和統(tǒng)一 綜合控制就是將兩個指標納入到同一個系統(tǒng)中進行控制 以達到最佳的控制效果 在變電站中 電壓無功的自動控制 主要是自動調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器的分接頭的位置和自動無功補償設備的投入和退出 有三種控制方式 1 集中控制 由調(diào)度中心統(tǒng)一控制 2 分散控制 各個廠站自行控制 3 關(guān)聯(lián)分散控制 調(diào)度協(xié)調(diào)控制 24 變電站自動化的基本功能 四 低頻 低壓減負荷控制頻率和電壓是電能質(zhì)量中兩個最重要的指標 頻率和電壓嚴重降低時 有可能導致電力系統(tǒng)的崩潰 因而應采用低頻 低壓減負荷措施 通過減小有功功率和無功功率的不平衡度來消除頻率電壓的進一步惡化 并逐步回復正常 因此 低頻 低壓減負荷控制對確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定有著十分重要的作用 因而它們也是變電站自動化的主要組成部分 過去只有低頻減載 隨著電壓穩(wěn)定性事故的不斷出現(xiàn) 低壓減載目前也逐步被重視 根據(jù)電壓 頻率降低的程度 切除部分次要負荷 丟卒保車 丟車保帥 關(guān)鍵是精確測量出頻率和電壓 并按負荷的重要程度分輪切除負荷 可以為專門的裝置 也可以由配電線路的繼電保護裝置兼職完成 25 變電站自動化的基本功能 五 備用電源自動投入控制重要用戶對供電可靠性要求高 當為其供電的線路故障或因其他原因退出時 自動地將備用電源回路接通 六 變電站自動化系統(tǒng)的通信任務1 自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級間的通信 2 自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度的通信 3 符合通用的通信規(guī)約 26 變電站自動化的基本功能 七 時鐘功能對上能夠接受監(jiān)控中心的對時命令 修改主站時鐘 對下能夠向間隔層單元下發(fā)對時命令 統(tǒng)一全站的時鐘 使SOE等有精確時間 八 自診斷功能自診斷信息能周期性地送往調(diào)度中心 27 變電站自動化系統(tǒng)的設計原則和要求 運行的可靠性 包括安全性和可信賴性 信息共享 充分體現(xiàn)綜合性 技術(shù)的先進性 通信 結(jié)構(gòu)上的靈活性 通信的可靠性運行模式的適應性 監(jiān)控操作 手動 抗干擾能力標準化和開放性 28 變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 其結(jié)構(gòu)形式可以分為集中式 分布集中式 分散與集中相結(jié)合和全分散式等四種 一 集中式結(jié)構(gòu)模式最早出現(xiàn)的變電站自動化系統(tǒng)為集中式結(jié)構(gòu) 它是指采用不同檔次的計算機 通過擴展其外圍接口電路 集中采集變電站的模擬量 開關(guān)量和數(shù)字量等信息 集中進行計算和處理 分別完成繼電保護 自動控制等功能 集中式結(jié)構(gòu)又分為兩種情況 一種是全站只用一臺計算機 由它完成全站的全部保護 監(jiān)控功能 另一種是微機保護 微機監(jiān)控 與調(diào)度通信的功能分別由不同的計算機完成 每臺計算機承擔不同的任務 集中式自動化系統(tǒng)安裝在主控制室內(nèi) TA TV的輸出及至斷路器的控制等由控制電纜連接 29 各種繼電保護裝置 主變壓器TA 各線路TATV 斷路器分合狀態(tài) 斷路器分合狀態(tài) 監(jiān)控計算機 A D模塊 模擬量 DI 開關(guān)量 DO 模擬量 打印機 CRT Keyboard 通信控制器 調(diào)度中心 集中式結(jié)構(gòu) 30 變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 集中式的缺點 1 計算機的功能較集中 如果出現(xiàn)故障 影響面大 2 軟件復雜 修改工作量大 系統(tǒng)調(diào)試麻煩 3 組態(tài)不靈活 4 保護不符合運行與維護人員的習慣 只適合于保護算法比較簡單的情況 31 變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 二 分布集中式系統(tǒng)組屏結(jié)構(gòu)這種系統(tǒng)采用分層分布式的多CPU體系結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的變電站綜合自動化系統(tǒng)一般都是分成兩層 分別稱為變電站層和間隔層 根據(jù)國際電工委員會 IEC 的標準 新的變電站自動化系統(tǒng)分為三層 分別為變電站層 間隔層和過程層 過程層的出現(xiàn) 主要是為了滿足新型智能化互感器和斷路器的需要 間隔層一般按照斷路器間隔劃分 具有測量 控制及繼電保護部件 負責該單元 線路 變壓器等 測量 監(jiān)視 斷路器操作控制 SOE 繼電保護 故障錄波和記錄等 每一個斷路器間隔都有獨立的不同功能的單元裝置組成 這些單元裝置稱為智能電子裝置 簡稱為IED 它們通過局域網(wǎng)絡或串行總線與變電站層聯(lián)系 32 總控制柜 主變壓器保護 低壓線路保護 電容器組保護 高壓線路保護 監(jiān)控用上位計算機 打印機 CRT Keyboard 通信控制器 調(diào)度中心 分布集中式結(jié)構(gòu) a 遙測輸入 遙信輸入 遙控輸出 VQ控制 33 主變壓器保護 低壓線路保護 電容器組保護 高壓線路保護 監(jiān)控工作站 保護管理機 調(diào)度中心 分布集中式結(jié)構(gòu) b 遙測輸入 遙信輸入 遙控輸出 數(shù)采管理機 故障錄波器 VQC控制器 工程師工作站 通信工作站 調(diào)制解調(diào)器 總線 34 變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 分布集中式系統(tǒng)組屏把整套綜合自動化系統(tǒng)按其功能不同組裝成多個屏 集中安裝在主控制室中 保護 測控單元按間隔對象劃分 由監(jiān)控主機通過網(wǎng)絡 總線對各個單元進行管理 特點如下 1 分布式的配置2 繼電保護相對獨立3 具有與系統(tǒng)控制中心通信的功能4 模塊化結(jié)構(gòu) 可靠性高5 室內(nèi)工作環(huán)境好 管理維護方便 35 第三節(jié)變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 四 分散與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)特點如下 1 10 35kV饋線保護采用分散式結(jié)構(gòu) 就地安裝 節(jié)約控制電纜 2 重要的保護裝置處于比較好的工作環(huán)境 對可靠性較有利 3 其它自動裝置中 備用電源自投控制裝置和電壓 無功綜合控制裝置采用集中組屏結(jié)構(gòu) 安裝與控制室或保護室中 4 電能計量可采用脈沖電能表或帶串行通信接口的智能型電能計量表 5 系統(tǒng)提高網(wǎng)絡相連 36 第三節(jié)變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 突出的優(yōu)點 1 簡化了變電站二次部分的配置 大大縮小了控制室的面積 2 減少了施工和設備安裝工程量 3 簡化了變電站二次設備之間的互連線 節(jié)約了大量連接電纜 4 分散式結(jié)構(gòu)可靠性高 組態(tài)靈活 檢修方便 五 全分散式全分散式的結(jié)構(gòu)是今后的發(fā)展方向 其原因是 一方面是分級分散式的自動化系統(tǒng) 具有如前所述的突出優(yōu)點 另一方面 隨著電 光傳感器和光纖通信技術(shù)的發(fā)展 為分散式的綜合自動化系統(tǒng)的研制和應用提供了有利的技術(shù)支持 37 第四節(jié)變電站自動化系統(tǒng)的通信技術(shù) 變電站自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信 包括兩方面內(nèi)容 一是綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)或各種功能模塊間的信息交換 另一是變電站與控制中心間的通信 一 變電站自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信在具有變電站層 間隔層 過程層的分層分布式自動化系統(tǒng)中 需要傳輸?shù)男畔⒂腥缦聨追N 1 設備層與間隔層間的信息交換2 間隔層內(nèi)部的信息交換3 間隔層之間的通信4 間隔層與變電站層的通信5 變電站層的內(nèi)部通信 38 第四節(jié)變電站自動化系統(tǒng)的通信技術(shù) 二 變電站自動化系統(tǒng)通信的特點與要求1 變電站通信網(wǎng)絡的要求 1 快速的實時響應能力 2 很高的可靠性 3 優(yōu)良的電磁兼容性能 4 分層式結(jié)構(gòu) 2 信息傳輸響應速度的要求不同類型和特性的信息要求傳送的時間差異很大 其具體內(nèi)容有 1 經(jīng)常傳輸?shù)谋O(jiān)視信息 2 突發(fā)事件產(chǎn)生的信息 3 各層次之間和每層內(nèi)部傳輸信息時間的要求 39 第四節(jié)變電站自動化系統(tǒng)的通信技術(shù) 三 變電站自動化系統(tǒng)的通信方案 一 星型通信系統(tǒng)方案特點 1 通常用于以光纖為通信介質(zhì) 因此具有光通信的自然隔離 高抗干擾性 高安全性的特點 適合于在變電站惡劣環(huán)境下使用 2 各I O單元及保護單元都與站級計算機獨立通信 故需要獨立的通道 互不影響 可靠性高 可維護性好 3 采用串行通信實現(xiàn)互連 簡便易行 4 星型連接連線較多 尤其是站級計算機端接線較多 施工復雜 5 各I O單元及保護單元之間的橫向通信必須通過站級計算機進行 復雜且效率不高 40 第四節(jié)變電站自動化系統(tǒng)的通信技術(shù) 二 總線型通信系統(tǒng)方案總線型通信系統(tǒng)是為克服星型連接的不足而采用的 這種方式以一條總線連接各分散的監(jiān)控I O設備 保護設備及站級計算機 實現(xiàn)各單元的互連 三 環(huán)型通信系統(tǒng)方案環(huán)型拓撲由封閉的環(huán)組成 每個節(jié)點設備接到一個轉(zhuǎn)發(fā)器 可根據(jù)層次 服務類型構(gòu)成多環(huán)形式 實現(xiàn)監(jiān)控I O設備 保護設備及站級計算機的信息交換與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 總之 分散式變電站自動化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要取決于通信系統(tǒng) 而總體性能在很大程度上也由通信系統(tǒng)的優(yōu)劣來決定 采用光纖通信系統(tǒng) 可實現(xiàn)很高的可靠性和安全性 是一種很好的選擇 41 第六節(jié)變電站的無功 電壓綜合控制 一 電壓無功綜合控制的目標具體的調(diào)控目標如下 1 維持供電電壓在規(guī)定的范圍內(nèi) 2 保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定和合適的無功平衡 3 保證在電壓合格的前提下使電能損耗為最小 對發(fā)電廠來說 主要的調(diào)壓手段是調(diào)整發(fā)電機的勵磁 在變電站主要的調(diào)壓手段是調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭位置和控制無功補償電容器 42 第六節(jié)變電站的無功 電壓綜合控制 二 電壓無功控制的原理典型的終端變電站一般有兩臺帶負荷調(diào)節(jié)的主變壓器 低壓10kV母線分段 兩段母線上各接有一組電容器組 控制系統(tǒng)的設計必須能識別并適應變電站多種運行方式 保證調(diào)節(jié)正確 另外 當進線 變電站發(fā)生不正常狀態(tài)或故障時 應閉鎖控制裝置 1 調(diào)控原理介紹單一的輻射型網(wǎng)絡的等值電路如圖4 8所示 圖中各參數(shù)以標幺值表示 Us為系統(tǒng)電源電壓 可看作是恒定量 為高壓網(wǎng)與變壓器的總電阻 電抗 為低壓線路的電阻和電抗 調(diào)節(jié)量為變壓器變比n和補償電容量 由圖寫出各節(jié)點的電壓方程式 4 1 4 2 4 3 43 第六節(jié)變電站的無功 電壓綜合控制 2 電壓調(diào)節(jié)對無功功率的影響當利用有載調(diào)壓變壓器分接頭對低壓側(cè)電壓調(diào)節(jié)時 不但改變了電壓的高低 而對無功功率也有調(diào)節(jié)作用 當利用有載調(diào)壓變壓器的分接頭開關(guān)調(diào)大變壓器變比n 降低了低壓側(cè)的電壓時 將隨之變小 即負荷向系統(tǒng)吸取的無功減少了 當調(diào)高時 負荷向系統(tǒng)吸取的無功功率也隨之增加 3 投退電容器組對電壓的影響在變壓器低壓側(cè)母線上投入并聯(lián)電容器組 假設投入的電容器組電容量為C 相應補償無功功率 則式 4 3 可改寫為式 4 5 可見投入電容器組后 負荷向系統(tǒng)吸取的無功功率變小 無功功率引起的電壓損耗也變小 即變壓器負荷側(cè)的電壓升高 4 5 44 第六節(jié)變電站的無功 電壓綜合控制 三 電壓無功綜合控制的實現(xiàn)方法四 電壓無功綜合控制的策略1 九區(qū)域控制策略把變壓器低壓側(cè)電壓分為高壓區(qū) 低壓區(qū)和正常區(qū)域 把無功功率總量Q也劃為上限區(qū)或下限區(qū)或及正常區(qū)域 于是U Q平面被劃分為9個區(qū)域 其中只有 9 區(qū)間是滿足運行條件 一旦運行參數(shù)值偏離 9 區(qū)間 則控制器就發(fā)出控制指令 使運行值返回到 9 區(qū)間 相當于吸取無功總量 對應于負荷低值功率因數(shù) 對應于高值功率因數(shù) 第九區(qū)域系正常運行區(qū)域 2 改進九區(qū)域控制策略有載調(diào)壓變壓器的分接頭和并聯(lián)電容器組綜合控制 經(jīng)過邊界模糊處理和區(qū)域細分后的改進 九區(qū)圖 控制方案如圖4 10所示 橫向表示無功 縱向表示電壓 45 第七節(jié)不直接接地系統(tǒng)單相接地選線與測距 一 中性點不直接接地系統(tǒng)的單相接地選線方法 一 不接地系統(tǒng)單相接地故障時的選線單相接地故障時的特點 1 中性點位移電壓為相電壓 母線電壓互感器開口三角形出現(xiàn)3U0電壓 2 非故障線路電容電流就是該線路的零序電流 3 故障線路首端的零序電流數(shù)值上等于系統(tǒng)非故障線路全部電容電流的總和 其方向為線路指向母線 與非故障線路中零序電流的方向相反 該電流由線路首端的電流互感器反應到二次側(cè) 這就是中性點不接地系統(tǒng)基波零序電流方向自動接地選線裝置所用的工作原理 46 第七節(jié)不直接接地系統(tǒng)單相接地選線與測距 二 經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障時的選線中性點經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中 不能利用基波零序電流的數(shù)值大小和方向來作自動接地選線的依據(jù) 比較有效的判接地方案是五次諧波判別法和有功分量判別法 三 五次諧波判別法實現(xiàn)接地選線的原理系統(tǒng)中的電壓電流均含有高次諧波分量 其中以五次諧波分量值最大 1 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 在發(fā)生單相接地故障時 故障線路首端的五次諧波零序電流在數(shù)值上等于系統(tǒng)非故障線路五次諧波電容電流的總和 2 故障線路首端的五次諧波零序電流的方向與非故障線路中五次諧波零序電流方向相反 該結(jié)論就是中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地選線的判別依據(jù) 即五次諧波判別法 47 第七節(jié)不直接接地系統(tǒng)單相接地選線與測距 四 有功分量判別法接地選線的原理測量各線路基波零序電流中的有功電流分量 比較它們的大小 最大者即為接地線路 五 自動跟蹤消弧線圈裝置舊式消弧線圈存在的缺點 1 調(diào)整不能及時進行 2 單相接地選線不準確 1 自動跟蹤消弧線圈原理介紹2 自動跟蹤消弧線圈裝置介紹包括Z形接地變壓器 自動跟蹤消弧線圈 阻尼電阻箱 微機自動跟蹤控制器 微機測量控制器 48 第七節(jié)不直接接地系統(tǒng)單相接地選線與測距 二 輸電線路故障測距根據(jù)測距原理的不同 輸電線路故障測距方法可分為 1 阻抗法 根據(jù)故障時測量到的電壓 電流量而計算出故障回路的阻抗 2 行波法 利用高頻故障暫態(tài)電流電壓的行波或故障后用脈沖頻率調(diào)制雷達系統(tǒng)等間接判定故障點的位置 49 第八節(jié)故障錄波 故障錄波裝置主要在500 220KV變電站及一些樞紐變電站中用作記錄和分析電網(wǎng)故障的設備 分析電網(wǎng)故障主要是指分析系統(tǒng)動態(tài)過程各參數(shù)量的變化規(guī)律 變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn) 1 微機型故障錄波裝置的硬件結(jié)構(gòu) 1 輔助變換器 用于變換電流 電壓等模擬量 以適應單片微機的A D變換需求 2