電力系統自動化

《電力系統自動化》的主要內容包括電力系統自動化基本概念、電力系統的數據採集與處理方法、電力系統並列控制技術、同步發電機勵磁自動控制技術、電力系統頻率調整和有功功率控制技術、電力系統電壓調整和無功功率控制技術、電力系統自動減負荷、電力系統電網調度和新能源發電系統及應用等。側重於相關技術的基本概念、基本原理及基本規律的講授，跟蹤電力系統的新技術、新原理，力求使讀者系統掌握現代電力系統運行的基本規律和控制技術，瞭解現代電力系統的新發展、新技術。

《電力系統自動化》可作為普通高等院校電氣工程及其自動化等相關專業的本科教材，也可作為高職高專及成人繼續教育的教材，還可供研究生及工程技術人員參考。

第1章 概論

1.1 電力系統的特點及基本要求

1.1.1 電力系統的特點

1.1.2 電力系統的基本要求

1.2 電力系統自動化及其發展歷程

1.2.1 電力系統自動化的定義

1.2.2 電力系統自動化的主要內容

1.2.3 電力系統自動化的發展歷程

1.3 電力系統的運行與控制

1.3.1 電力系統的運行狀態

1.3.2 我國電力系統的分區分級控制

1.3.3 電力系統安全控制

1.4 電力系統自動化的新技術和發展趨勢

1.4.1 電力系統自動化的新技術

1.4.2 電力系統自動化總的發展趨勢

第2章 電力系統的數據採集與處理

2.1 概述

2.2 電力系統電壓電流採集

2.2.1 直流採樣

2.2.2 交流採樣

2.2.3 電力系統電流電壓數據採集通道

2.3 模擬量輸出電路

2.4 開關量輸人電路原理

2.4.1 電隔離技術

2.4.2 轉換電路與消噪除顫

2.4.3 開關量輸入子接口電路

2.5 開關量輸出電路

2.6 電網頻率測量

本章小結

複習思考題

第3章 電力系統並列控制

3.1 概述

3.1.1 自動並列及意義

3.1.2 並列操作的遵循原則

3.1.3 並列操作的方法

3.2 準同期並列的基本原理

3.2.1 準同期並列的理想條件

3.2.2 準同期並列條件分析

3.3 準同期並列裝置的構成及分類

3.3.1 準同期並列裝置的構成

3.3.2 準同期並列裝置的分類

3.3.3 恆定越前時間準同期並列裝置的整定計算

3.4 頻率差和電壓差的測量及調整

3.4.1 並列裝置的控制邏輯

3.4.2 相位差的檢測

3.4.3 頻率差的檢測

3.4.4 頻率差的調整

3.4.5 電壓差的測量

3.4.6 電壓差的調整

3.5 自動準同期並列裝置的合閘控制

3.5.1 恆定越前時間

3.5.2 防止錯過最佳合閘時機

3.5.3 並列斷路器合閘時間測量

3.6 微機型自動並列裝置

3.6.1 硬件電路

3.6.2 並列裝置的軟件

3.6.3 角差預報方法

本章小結

複習思考題

第4章 同步發電機勵磁自動控制

4.1 同步發電機勵磁系統的任務及其基本要求

4.1.1 同步發電機勵磁系統的任務

4.1.2 同步發電機勵磁控制系統的基本要求

4.2 同步發電機勵磁系統

4.2.1 勵磁系統的發展

4.2.2 同步發電機勵磁系統的分類

4.3 同步發電機自動勵磁調節器工作原理

4.3.1 勵磁調節器的功能和基本框圖

4.3.2 勵磁調節器原理

4.3.3 勵磁調節器靜態工作特性

4.3.4 勵磁調節器靜態特性的調整

4.3.5 自動勵磁調節器的輔助控制

4.4 勵磁控制系統的傳遞函數

4.4.1 他勵式直流勵磁機的傳遞函數

4.4.2 勵磁調節器各單元的傳遞函數

4.4.3 同步發電機的傳遞函數

4.4.4 勵磁控制系統的傳遞函數

4.5 同步發電機的強行勵磁和滅磁

4.5.1 同步發電機繼電強行勵磁

4.5.2 同步發電機的滅磁

4.6 微機型勵磁調節器

4.6.1 概述

4.6.2 微機型勵磁調節器硬件構成

4.6.3 微機型勵磁調節器軟件結構

本章小結

複習思考題

第5章 電力系統頻率和有功功率控制

5.1 電力系統頻率和有功功率控制的必要性

5.1.1 電力系統頻率控制的必要性

5.1.2 電力系統有功功率控制的必要性

5.2 同步發電機調速器

5.2.1 發電機組單機運行時調速控制的基本原理

5.2.2 發電機組的功率一頻率特性

5.2.3 機組併網運行的轉速調節

5.3 系統頻率的調整

5.3.1 系統頻率的一次調整

5.3.2 系統頻率的二次調整

5.3.3 調頻電廠的選擇

5.4 電力系統頻率和有功功率自動控制的基本原理

5.4.1 電力系統等效發電機組靜態調節特性

5.4.2 電力系統負荷的靜態頻率特性

5.4.3 電力系統的有功功率控制

5.5 同步發電機組調速系統的數學模型

5.5.1 原動機的傳遞函數

5.5.2 發電機和負荷的傳遞函數

5.5.3 調速器的傳遞函數

5.5.4 發電機組調速系統的傳遞函數

5.6 互聯電力系統的頻率和有功功率控制

5.6.1 頻率和有功功率控制的數學模型

5.6.2 互聯繫統的頻率和有功功率控制

5.7 電力系統自動調頻方法和自動發電控制

5.7.1 電力系統自動調頻方法

5.7.2 電力系統自動發電控制

5.8 電力系統負荷的經濟分配

5.8.1 廠內各機組間的經濟功率分配（或不考慮網絡損耗時各電廠間的經濟功率分配）

5.8.2 電廠間的經濟功率分配（或考慮網損後的經濟功率分配）

5.9 電力系統頻率異常的控制

5.9.1 電力系統的常規頻率異常控制裝置

5.9.2 電力系統的常規頻率異常的計算機控制

第6章 電力系統電壓調整和無功功率控制

6.1 電力系統電壓和無功功率控制的必要性

6.1.1 電力系統電壓控制的必要性

6.1.2 電力系統無功功率控制的必要性

6.2 電力系統中的無功電源及無功負荷

6.2.1 無功電源

6.2.2 無功負荷

6.3 電力系統無功功率平衡與電壓的關係

6.4 電力系統中的電壓控制

6.4.1 電力系統的電壓控制

6.4.2 電壓調整的基本原理

6.5 電力系統電壓控制的措施

6.5.1 改變發電機端電壓調壓

6.5.2 改變變壓器變比調壓

6.5.3 改變電力網無功功率分佈調壓

6.5.4 改變輸電線路的參數進行調壓

6.6 電力系統的無功功率控制

6.6.1 電力系統無功功率電源的最優分佈

6.6.2 電力系統無功功率負荷的最優補償

本章小結

複習思考題

第7章 電力系統自動減負荷

7.1 系統的動態特性

7.2 自動低頻減負荷的基本原理

7.3 自動低頻減負荷裝置的整定計算

7.3.1 確定最大功率缺額Pqw

7.3.2 確定接入ZDPJ裝置的負荷總功率PJH

7.3.3 確定各級的動作頻率

7.3.4 確定動作級數N

7.3.5 確定每級切除的負荷功率△Pi

7.3.6 確定延時△t

7.3.7 確定特殊級的有關參數

7.4 自動低頻減負荷裝置

7.5 低壓減載

7.5.1 低壓減載措施需考慮的因素

7.5.2 低壓減載配置應遵守的基本原則

7.5.3 低壓減載措施的配置方法

本章小結

複習思考題

第8章 電力系統電網調度

8.1 概述

8.2 電力系統的可調可控點

8.3 電力系統調度自動化系統的重要性

8.3.1 保證電能符合質量標準

8.3.2 保證電力系統運行的經濟性

8.3.3 保證符合環境保護要求

8.4 電力系統調度機制

8.4.1 國家調度中心的職責及功能

8.4.2 大區電網調度中心（網調）的職責及功能

8.4.3 省級電網調度中心（省調）的職責及功能

8.4.4 地區電網調度中心（地調）的職責及功能

8.4.5 縣級電網調度中心（縣調）的職責及功能

8.5 電力系統調度自動化的作用及任務

8.5.1 電力系統電網調度自動化的作用

8.5.2 電力系統電網調度自動化的任務

8.6 電網調度自動化系統組成及基本功能

8.6.1 電網調度自動化系統的基本結構

8.6.2 電網調度自動化系統的基本功能

8.7 電力系統運行狀態及其調度控制

8.7.1 正常狀態

8.7.2 警戒狀態

8.7.3 緊急狀態

8.7.4 崩潰狀態

8.7.5 恢復狀態

本章小結

複習思考題

第9章 新能源發電系統及應用

9.1 新能源應用背景

9.2 分佈式發電系統

9.2.1 分佈式發電發展

9.2.2 分佈式發電的概念

9.2.3 分佈式發電系統的組成

9.3 光伏發電系統

9.3.1 光伏發電的概念

9.3.2 光伏電池

9.3.3 光伏逆變器

9.3.4 最大功率點跟蹤算法

9.3.5 光伏系統儲能

9.4 風力發電系統

9.4.1 風力發電概念

9.4.2 恆頻／恆速風力發電系統

9.4.3 恆頻／變速風力發電系統

9.4.4 風力發電控制系統

9.5 微電網運行與控制

9.5.1 微電網概念

9.5.2 微電網系統

9.5.3 微電網運行狀態

9.5.4 微電網控制

9.5.5 併網型微電網實例

參考文獻