水电站自动化教程.doc

好多呀，怎么办？  PAGE \* MERGEFORMAT - 27 - 没办法，慢慢背！ 水电站自动化 CH1 概述 水电站在电力系统中的作用 电力系统的组成 电源 电网 火电 水电 核电 风力与潮汐发电 输电线路 变电站 负载 电力系统 电源 输电线路 （含变电站） 负载 水电生产的特点 水能是一种可再生的洁净能源，并可以综合利用； 水电能源可以储备； 水电机组具有操作灵活、开/停机快的特点； 适合担负系统调峰、调频和事故备用任务。 电力系统的备用容量 系统的备用容量=系统可用电源容量-发电负荷 备用容量包括负荷备用、事故备用和检修备用 用于调整系统中短时的负荷波动，并满足计划外负荷增加的需要，一般为系统最大负荷的2—5%。 第二节 水电站自动化的目的和内容 水电站自动化的目的 提高水电站运行的可靠性； 保证电能质量； ； 提高水电站运行的经济性； 提高劳动生产率。 水电站自动化的内容 自动控制水电机组的运行方式，实现开机、停机和并网、发电转调相或调相转发电等过程的自动化； 实现水电机组的安全经济运行； 实现对辅助设备和主要电气设备的控制、监视和保护； 完成对水工建筑物运行工况的监视与控制。 水电站自动化装置与系统 基础自动系统、综合自动系统 从控制理论的角度分为：顺序控制、恒值控制、跟踪控制 水电站自动化技术的发展情况 计算机技术在水电生产过程中的应用 计算机技术在水电生产过程中最重要的应用是计算机监控系统，主要完成自动检测、优化计算、自动控制、自动事故处理和运行管理的任务。 计算机监控系统具有控制功能完善，数据处理方便，操作显示集中，运行安全可靠的特点。它是由计算机技术、信号处理技术、测量技术、网络通讯技术和人机接口技术相互发展和渗透而产生的。 分层分布式计算机监控系统 水电站电力生产管理的集中性和控制的分散性这一实际需要，要求水电站计算机控制系统采用分层分布式结构。这种结构与水电生产过程的管理结构相一致，一般分为三级：过程控制（仪表）级、控制管理（现地控制）级、生产管理（电站）级。各级既相互独立，又相互联系。 该系统概括起来是由集中管理部分、分散控制检测部分和通讯部分组成。 分层分布式水电站计算机监控系统的网络结构有如下几种：星型结构、环型结构、总线结构。 基于PCC的分层分布式计算机监控系统 计算机监控系统的功能 数据采集和处理：电气量、脉冲量、非电量、数字量、安全运行量； 实时控制和调节：最优发电控制、无功与电压控制、频率控制； 记录功能：事件顺序记录、打印记录、事故追忆。 CH2 水轮发电机的自动并列 第一节 水轮发电机的并列方式 并列运行：正常情况时，在电力系统中并列运行的同步发电机是以相同的电角速度、出口的折算电压相等的情况运行，称为并列运行。 并列运行组成的电力系统优点： 可以提高供电的可靠性； 可以提高供电的电能质量； 可使负荷分配更为合理； 减少电力系统的备用容量，并充分利用各种动力资源。 准同期并列方式 打开机组导叶到空载位置 发电机投入励磁 调节机组的电压和转速 判断发电机是否满足并列条件 发电机接近同步转速 将机组投入系统并列运行 满足 不满足 同步发电机准同期并列条件：发电机与电力系统的相序、频率、电压、相位相同。 特点：由于在???同期操作中满足了发电机与电力系统的频率、电压和相位相同的条件。发电机定子回路的电流将为零，对机组将不会产生电流或电磁力矩的冲击。因此，水电站在同期操作中，采用了以自动准同期作为机组正常时的并列方式。但是，准同期存在着非同期并列操作可能，并使机组严重损坏。为了避免非同期并列，在准同期并列时，同期回路带有非同期闭锁。 另外，当电力系统发生故障而出现低频、低压时，将给准同期操作带来困难。 可能造成非同期并列的原因： 发电机的一次或二次接线不正确； 同期装置工作不正确； 运行人员误操作。 非同期并列操作可能使机组严重损坏： 如果相位差为180°时非同期合闸，则发电机定子绕组的冲击电流将比发电机出口的三相短路电流大一倍； 如果电压或频率不相同，将对机组产生很大的电磁冲击力，甚至高达额定力矩的8-26倍。 自同期并列方式 自同期具有如下特点： 不需调整电压、相位和精确调整转速，操作简单； 由于并列操作时未投励，消除了非同期并列的可能； 与准同期相比，大大缩短了并列的时间。 　自同期并列为电力系统发生故障而出现低频、低压时，启动备用机组创造了很好的条件，对于防止事故扩大，迅速恢复系统起到重要作用。 　　由于发电机以自同期投入系统时，未励磁的发电机相当于异步电动机，因此自同期存在如下缺点： 出现短时间的电流冲击，并使系统电压下降； 冲击电流引起的电动力可能对定子绕组绝缘和定子绕组端部