電氣工程導(dǎo)論-電力系統(tǒng)及其自動化

電氣信息導(dǎo)論

—電力系統(tǒng)及其自動化電氣工程學(xué)院電力系統(tǒng)及其自動化高校本科教育專業(yè)設(shè)置（三個層次）屬電氣工程一級學(xué)科下的二級學(xué)科之一學(xué)科門類學(xué)科大類（一級學(xué)科）專業(yè)（二級學(xué)科）哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)、教育學(xué)、文學(xué)、歷史學(xué)、理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、軍事學(xué)、管理學(xué)、藝術(shù)學(xué)08電力系統(tǒng)及其自動化高校本科教育專業(yè)設(shè)置（三個層次）屬電氣工程一級學(xué)科下的二級學(xué)科之一學(xué)科門類學(xué)科大類（一級學(xué)科）專業(yè)（二級學(xué)科）0801力學(xué)0802機(jī)械工程??0838公安技術(shù)0808電氣工程08工學(xué)0809電子科學(xué)與技術(shù)0810信息與通信工程0811控制科學(xué)與工程

0812計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)電力系統(tǒng)及其自動化高校本科教育專業(yè)設(shè)置（三個層次）屬電氣工程一級學(xué)科下的二級學(xué)科之一學(xué)科門類學(xué)科大類（一級學(xué)科）專業(yè)（二級學(xué)科）080801電機(jī)與電器080802電力系統(tǒng)及其自動化080803高電壓與絕緣技術(shù)080804電力電子與電力傳動080805電工理論與新技術(shù)08工學(xué)0808電氣工程由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)及其自動化發(fā)電變電輸電配電用電由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)及其自動化由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)及其自動化相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對電能的生產(chǎn)等過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度。由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)及其自動化相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對電能的生產(chǎn)等過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度。保證用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)及其自動化生產(chǎn)過程的自動檢測調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)和元件的自動安全保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息的自動傳輸系統(tǒng)生產(chǎn)的自動調(diào)度企業(yè)的自動化經(jīng)濟(jì)管理等

19世紀(jì)90年代，倫敦郊外電廠發(fā)電，變壓器將2.5kV升至10kV，經(jīng)12km輸電線送到倫敦市區(qū)…（發(fā)/輸/變/配/用）屬電力系統(tǒng)的雛形。1832年制成第一座發(fā)電機(jī)。1875年，巴黎北火車站建成世界第一座火電廠，為附近照明供電。1882年末，紐約珍珠街電廠，6臺發(fā)電機(jī)經(jīng)傳輸線與電燈相連。屬電力系統(tǒng)的萌芽。電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)發(fā)電系統(tǒng)

輸電系統(tǒng)配電系統(tǒng)

用戶抽水蓄能發(fā)電廠核能電廠大型火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠超高壓變電所大型工廠小型工廠中型工廠電氣化鐵路快軌交通商業(yè)大廈寫字樓住宅商店小水力電廠一次變電所二次變電所配電變電所桿上變壓器電源為負(fù)載供電發(fā)電機(jī)負(fù)荷種類多變動頻繁t0P加載速度緩慢電源發(fā)出功率=負(fù)荷消耗功率電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)P/kWt/year105O負(fù)荷逐年增長曲線新建電廠建設(shè)線路電源規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測隨國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，負(fù)荷總量逐年增長（5-10%）。電廠的建設(shè)周期一般為幾年至十幾年電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)負(fù)荷年變化曲線檢修計劃P/kWt/month1260負(fù)荷變化系統(tǒng)可提供的發(fā)電功率(該時段總裝機(jī)容量)火電機(jī)組大修周期為1-1.5年，檢修時間大約為1個月；水電機(jī)組大修周期為2-3年，檢修時間為20天左右。

電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)負(fù)荷日變化曲線機(jī)組組合發(fā)電計劃物盡其用經(jīng)濟(jì)調(diào)度t/hour0P/kW96點折線發(fā)布到各發(fā)電公司（廠）電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)12t/hourP/kW0負(fù)荷變化發(fā)電計劃（在線）經(jīng)濟(jì)調(diào)度AGC切負(fù)荷電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)美加大停電03.8.148月13日晚9時21分14日晚9時03分衛(wèi)星拍攝夜間光亮強(qiáng)度電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)負(fù)責(zé)調(diào)查美加大停電事故的北美電力可靠性委員會16日的初步調(diào)查結(jié)果顯示，14日下午3時06分，俄亥俄州北部三條超高壓輸電線路突然發(fā)生故障。由于警報系統(tǒng)失靈，控制人員沒有發(fā)現(xiàn)并采取有效措施，導(dǎo)致輸電系統(tǒng)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，并在一個小時之內(nèi)蔓延到紐約及加拿大的多倫多。俄亥俄州北部克利夫蘭地區(qū)一條34.5萬伏超高壓輸電線路過載第二條34.5萬伏超高壓輸電線路因溫度過高線路軟化，落在樹枝上，短路停電克利夫蘭地區(qū)剩余3條超高壓輸電線路工作負(fù)荷急劇增加，最終“不堪重負(fù)”，分別在3:41、3:46和4:06斷電俄亥俄州幾座主要發(fā)電廠過載保護(hù)應(yīng)急系統(tǒng)自動啟動，關(guān)閉發(fā)電機(jī)組

密歇根州、紐約及加拿大安大略省的發(fā)電機(jī)組也相繼自動關(guān)閉

14日下午4時11分，美加中東部近5000萬人陷入黑暗之中，停電29個小時后才完全恢復(fù)電力供應(yīng)。1977年的紐約大停電起因是雷電擊毀了紐約市郊某處電網(wǎng)，馬上就引發(fā)整座城市電力網(wǎng)絡(luò)癱瘓。一度引發(fā)全城搶劫和縱火，停電將一部分人推到了反社會的邊緣，直接威脅著國家安全?！笆◤棥贝笸ｋ娨l(fā)的社會混亂給美國軍方提供了靈感，軍事制勝的一個法寶就是進(jìn)攻敵方的電網(wǎng)，導(dǎo)致敵方通信、電力、生產(chǎn)、交通全面癱瘓。紐約大停電紐約大停電電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)是一個與電能的生產(chǎn)、傳輸、變換、使用、控制、管理等有關(guān)的專業(yè)。涉及電氣工程領(lǐng)域的裝備、運行、信息處理等工程技術(shù)。研究電力系統(tǒng)的測量、保護(hù)、調(diào)節(jié)、控制的理論與技術(shù)，研究電力系統(tǒng)的信息化、自動化及其他新技術(shù)發(fā)展的理論與技術(shù)。培養(yǎng)能從事與電力系統(tǒng)有關(guān)的系統(tǒng)規(guī)劃、運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、實驗分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑“應(yīng)用型”高級工程技術(shù)人才。電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)電力系統(tǒng)規(guī)劃電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃：在預(yù)測未來負(fù)荷發(fā)展水平的基礎(chǔ)上制定電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃，以解決電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組和輸配電網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃期內(nèi)的發(fā)展和擴(kuò)充問題。發(fā)電規(guī)劃：主要解決發(fā)電廠的擴(kuò)展，包括在已知廠址的條件下，確定電廠類型、容量、投入年限等；電網(wǎng)規(guī)劃：在發(fā)電規(guī)劃的基礎(chǔ)上制訂，包括確定輸電方式、電壓等級、線路回路數(shù)和起止點等。需要優(yōu)化理論等支撐電力系統(tǒng)運行計劃用來尋找系統(tǒng)最優(yōu)運行方案。即在滿足系統(tǒng)可靠性的條件下，使整個系統(tǒng)的運行費用最少。中期運行規(guī)劃：制訂發(fā)電廠主要設(shè)備的停機(jī)維修計劃；季節(jié)性的水電管理，又稱水庫經(jīng)濟(jì)調(diào)度；火電站的燃料計劃和核電站的核燃料更換計劃。短期運行規(guī)劃：機(jī)組組合、發(fā)電計劃、動態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、在線經(jīng)濟(jì)調(diào)度等。需要優(yōu)化理論等支撐電力系統(tǒng)分析與控制電力系統(tǒng)分析：穩(wěn)態(tài)分析，包括潮流分析和功率平衡分析等；暫態(tài)分析，包括靜態(tài)穩(wěn)定性分析和暫態(tài)穩(wěn)定性分析等。電力系統(tǒng)控制：平衡控制，包括電力有功功率平衡和無功功率平衡控制；安全控制，包括功角穩(wěn)定控制和電壓穩(wěn)定控制。需要數(shù)學(xué)分析、自動控制、優(yōu)化算法、人工智能等理論和技術(shù)電力系統(tǒng)自動化對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理。內(nèi)容：生產(chǎn)過程的自動檢測、調(diào)節(jié)和控制,系統(tǒng)和元件的自動安全保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)信息的自動傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)的自動調(diào)度，以及企業(yè)的自動化經(jīng)濟(jì)管理等。目標(biāo)：是保證供電的電能質(zhì)量（頻率和電壓），保證系統(tǒng)運行的安全可靠，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理效能。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)事故或異常運行情況下動作，保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備安全運行的自動裝置。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況；在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運行的事件時，能及時發(fā)出告警信號，或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件?；救蝿?wù)：自動迅速，有選擇的跳開特定的斷路器；反映電氣元件的不正常運行狀態(tài)?；疽螅核賱有赃x擇性靈敏性可靠性電力市場理論從經(jīng)濟(jì)學(xué)和市場學(xué)的角度，結(jié)合電力系統(tǒng)運行規(guī)律和生產(chǎn)特點，對電力市場進(jìn)行分析和判斷，從而為電力市場的良好運行提供理論依據(jù)。需要經(jīng)濟(jì)學(xué)、市場學(xué)等理論電能質(zhì)量分析電能質(zhì)量：關(guān)系到供電、用電系統(tǒng)及其設(shè)備正常工作(或運行)的電壓、電流的各種指標(biāo)偏離規(guī)定范圍的程度。主要指標(biāo)：電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。包括：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態(tài)過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。需要隨機(jī)過程分析、統(tǒng)計分析等理論電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù)、光纖技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)以及模式識別技術(shù)等，針對電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測方法和故障診斷的機(jī)理，研制和開發(fā)出發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)設(shè)備、電容型設(shè)備和直流系統(tǒng)等主要電氣設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，從而全面提高電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全運行水平。專業(yè)面寬：專業(yè)既涉及電力系統(tǒng)運行與調(diào)度技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)分析、設(shè)備運行與選擇、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、高電壓技術(shù)，又涉及自動化裝置、通訊、綜合自動化等弱電自動控制的內(nèi)容，做到強(qiáng)電與弱電相結(jié)合，規(guī)劃、運行、設(shè)計與施工相結(jié)合，控制運行與管理相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)技術(shù)基礎(chǔ)，注意能力培養(yǎng)。

適應(yīng)性、兼容性強(qiáng)：在確?；A(chǔ)扎實的前提下，可根據(jù)市場經(jīng)濟(jì)的需要調(diào)整和拓寬其專業(yè)方向，以適應(yīng)社會對專業(yè)人材的需求變化。電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課：電路、電磁場、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、計算機(jī)軟件技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、自動控制理論、數(shù)字信號處理等。專業(yè)課：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)、繼電保護(hù)技術(shù)、電力系統(tǒng)自動裝置、測試技術(shù)、遠(yuǎn)動技術(shù)等。電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)應(yīng)修課程中國華能集團(tuán)公司、中國大唐集團(tuán)公司、中國華電集團(tuán)公司、中國國電集團(tuán)公司、中國電力投資集團(tuán)公司電力公司、電力調(diào)度中心、電力建設(shè)部門、發(fā)電廠電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)工作去向五大發(fā)電集團(tuán)、四小豪門、四個輔助集團(tuán)等和兩大電網(wǎng)中國水電工程顧問集團(tuán)、中國電力工程顧問集團(tuán)、中國水利水電建設(shè)集團(tuán)、中國葛洲壩水利水電建設(shè)集團(tuán)華潤電力、國華電力、國投電力、中廣核電力公司、電力調(diào)度中心、電力建設(shè)部門、發(fā)電廠電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)工作去向五大發(fā)電集團(tuán)、四小豪門、四個輔助集團(tuán)等和兩大電網(wǎng)電力公司、電力調(diào)度中心、電力建設(shè)部門、發(fā)電廠電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)工作去向五大發(fā)電集團(tuán)、四小豪門、四個輔助集團(tuán)等和兩大電網(wǎng)電力工業(yè)部

1997年1月16日改組成立國家電力公司（統(tǒng)籌發(fā)電/輸電/配電/供電四個環(huán)節(jié)）

2002年推行”電力改革”,國家電力公司被重組分拆為五大發(fā)電集團(tuán)和兩大電網(wǎng)公司（發(fā)電和輸電業(yè)務(wù)各屬經(jīng)營）電力公司、電力調(diào)度中心、電力建設(shè)部門、發(fā)電廠電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)工作去向承擔(dān)電氣運行、管理，以及電氣設(shè)備的維護(hù)、檢修、安裝和調(diào)試等方面的工作電力設(shè)計院、電力規(guī)劃院、其他電力科研開發(fā)部門各省電力設(shè)計院、規(guī)劃院南瑞、國電南自、山東魯能、許繼等等電力公司、電力調(diào)度中心、電力建設(shè)部門、發(fā)電廠電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)工作去向電力設(shè)計院、電力規(guī)劃院、其他電力科研開發(fā)部門承擔(dān)電氣運行、管理，以及電氣設(shè)備的維護(hù)、檢修、安裝和調(diào)試等方面的工作承擔(dān)設(shè)計、研究工作各類大、中型企業(yè)電力公司、電力調(diào)度中心、電力建設(shè)部門、發(fā)電廠電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)工作去向電力設(shè)計院、電力規(guī)劃院、其他電力科研開發(fā)部門承擔(dān)電氣運行、管理，以及電氣設(shè)備的維護(hù)、檢修、安裝和調(diào)試等方面的工作承擔(dān)設(shè)計、研究工作各類大、中型