1、電力系統自動化技術專業 一、專業介紹電力系統自動化是電力系統一直以來力求的發展方向，它包括：發電控制的自動化（AGC已經實現，尚需發展），電力調度的自動化（具有在線潮流監視，故障模擬的綜合程序以及SCADA系統實現了配電網的自動化，現今最熱門的變電站綜合自動化即建設綜自站，實現更好的無人值班，DTS即調度員培訓仿真系統為調度員學習提供了方便），配電自動化(DAS已經實現，尚待發展)。電力系統自動化對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理。電力系統是一個地域分布遼闊，由發電廠、變電站、輸配電網絡和用戶組成的統一調度和運行的復雜大系統。電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調

2、節和控制,系統和元件的自動安全保護，網絡信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量（頻率和電壓），保證系統運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。發展過程 20世紀50年代以前，電力系統容量在幾百萬千瓦左右，單機容量不超過10萬千瓦，電力系統自動化多限于單項自動裝置，且以安全保護和過程自動調節為主。例如：電網和發電機的各種繼電保護、汽輪機的危急保安器、鍋爐的安全閥、汽輪機轉速和發電機電壓的自動調節、并網的自動同期裝置等。5060年代，電力系統規模發展到上千萬千瓦，單機容量超過20萬千瓦，并形成區域聯網，在系統穩定、經濟調度和綜合

3、自動化方面提出了新的要求。廠內自動化方面開始采用機、爐、電單元式集中控制。系統開始裝設模擬式調頻裝置和以離線計算為基礎的經濟功率分配裝置，并廣泛采用遠動通信技術。各種新型自動裝置如晶體管保護裝置、可控硅勵磁調節器、電氣液壓式調速器等得到推廣使用。7080年代，以計算機為主體配有功能齊全的整套軟硬件的電網實時監控系統 (SCADA)開始出現。20萬千瓦以上大型火力發電機組開始采用實時安全監控和閉環自動起停全過程控制。水力發電站的水庫調度、大壩監測和電廠綜合自動化的計算機監控開始得到推廣。各種自動調節裝置和繼電保護裝置中廣泛采用微型計算機。主要領域 按照電能的生產和分配過程，電力系統自動化包括電網

4、調度自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統信息自動傳輸系統、電力系統反事故自動裝置、供電系統自動化、電力工業管理系統的自動化等7個方面，并形成一個分層分級的自動化系統：區域調度中心、區域變電站和區域性電廠組成最低層次；中間層次由省(市)調度中心、樞紐變電站和直屬電廠組成，由總調度中心構成最高層次。而在每個層次中，電廠、變電站、配電網絡等又構成多級控制。電網調度自動化 現代的電網自動化調度系統是以計算機為核心的控制系統，包括實時信息收集和顯示系統，以及供實時計算、分析、控制用的軟件系統。信息收集和顯示系統具有數據采集、屏幕顯示、安全檢測、運行工況計算分析和實時控制的功能。在發電

5、廠和變電站的收集信息部分稱為遠動端，位于調度中心的部分稱為調度端。軟件系統由靜態狀態估計、自動發電控制、最優潮流、自動電壓與無功控制、負荷預測、最優機組開停計劃、安全監視與安全分析、緊急控制和電路恢復等程序組成。火力發電廠自動化 火力發電廠的自動化項目包括：廠內機、爐、電運行設備的安全檢測，包括數據采集、狀態監視、屏幕顯示、越限報警、故障檢出等。計算機實時控制，實現由點火至并網的全部自動起動過程。有功負荷的經濟分配和自動增減。母線電壓控制和無功功率的自動增減。穩定監視和控制。采用的控制方式有兩種形式：一種是計算機輸出通過外圍設備去調整常規模擬式調節器的設定值而實現監督控制；另一種是用計算機輸出

6、外圍設備直接控制生產過程而實現直接數字控制。水力發電站綜合自動化 需要實施自動化的項目包括大壩監護、水庫調度和電站運行三個方面。大壩計算機自動監控系統：包括數據采集、計算分析、越限報警和提供維護方案等。水庫水文信息的自動監控系統：包括雨量和水文信息的自動收集、水庫調度計劃的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。廠內計算機自動監控系統：包括全廠機電運行設備的安全監測、發電機組的自動控制、優化運行和經濟負荷分配、穩定監視和控制等。電力系統信息自動傳輸系統 簡稱遠動系統。其功能是實現調度中心和發電廠變電站間的實時信息傳輸。自動傳輸系統由遠動裝置和遠動通道組成。遠動通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導通

7、信等多種形式。遠動裝置按功能分為遙測、遙信、遙控三類。把廠站的模擬量通過變換輸送到位于調度中心的接收端并加以顯示的過程稱為遙測。把廠站的開關量輸送到接收端并加以顯示的過程稱為遙信。把調度端的控制和調節信號輸送到位于廠站的接收端實現對調節對象的控制的過程，稱為遙控或遙調。遠動裝置按組成方式可分為布線邏輯式遠動裝置和存儲程序式邏輯裝置。前者由硬件邏輯電路以固定接線方式實現其功能，后者是一種計算機化的遠動裝置。電力系統反事故自動裝置 反事故自動裝置的功能是防止電力系統的事故危及系統和電氣設備的運行。在電力系統中裝設的反事故自動裝置有兩種基本類型。繼電保護裝置：其功能是防止系統故障對電氣設備的損壞，常

8、用來保護線路、母線、發電機、變壓器、電動機等電氣設備。按照產生保護作用的原理，繼電保護裝置分為過電流保護、方向保護、差動保護、距離保護和高頻保護等類型。系統安全保護裝置：用以保證電力系統的安全運行，防止出現系統振蕩、失步解列、全網性頻率崩潰和電壓崩潰等災害性事故。系統安全保護裝置按功能分為4種形式：一是屬于備用設備的自動投入,如備用電源自動投入，輸電線路的自動重合閘等；二是屬于控制受電端功率缺額，如低周波自動減負荷裝置、低電壓自動減負荷裝置、機組低頻自起動裝置等；三是屬于控制送電端功率過剩，如快速自動切機裝置、快關汽門裝置、電氣制動裝置等；四是屬于控制系統振蕩失步，如系統振蕩自動解列裝置、自動

9、并列裝置等。電力工業管理系統自動化 管理系統的自動化通過計算機來實現。主要項目有電力工業計劃管理、財務管理、生產管理、人事勞資管理、資料檢索以及設計和施工方面等。專業定位 本專業培養堅持黨的基本路線，思想品質好，法制觀念強，德、智、體、美等全面發展，掌握發電廠及電力系統微機監控、經濟運行、調度及管理的基本技能或能力；掌握供配電系統和設備方面的基本知識和應用技術，具有較強的英語交際能力、計算機應用能力和專業技術應用能力，能適應社會主義市場經濟需要，能勝任現代化生產第一線的電力系統自動化設備運行維護、檢修、安裝、試驗、技術管理和一般工程設計的工作崗位的高素質技能型專門技術人才。智能電網（或者說電網

10、的智能化），是以物理電網為基礎，將融合和集成新的量測、通訊、電力電子、控制和決策等先進技術，來實現電網的安全可靠、靈活可控、透明開放、經濟高效、友好互動等運行目標，被逐漸稱為“電網2.0”。智能電網規劃在電力技術及電力系統規劃中的應用在當今時代，面臨著能源短缺的局面，可持續發展是當今社會發展的主流，所以在電力技術方面，現代社會對電力技術有著更高的要求：電力高效、潔凈、零排量。新的電力技術極具市場前景，而智能電網正能夠適應當今市場發展的需求，因為智能電網是“可靠、安全、經濟、高效、環境友好”的，智能電網逐漸成為現代電網的主流。本文主要通過闡述智能電網的概念、內涵與特征、關鍵技術以及其智能化主要表

11、現在哪些方面，來分析智能電網規劃在電力技術及電力系統規劃中的作用。一、智能電網的概念在2005年，埃貝爾發明了一種利用群體行為原理使大樓電器相互協調的技術和一種無線控制器，智能電網由此時開始出現。智能電網又稱“未來電網”，它不是一件事或物，而是將先進的一些技術以及電網基礎設施集成的一種新型現代化電網，具有“更可靠、安全經濟、高效、更環境友好”的特點，其關鍵技術領域涉及較廣，具體有傳感量測技術、分析決策技術、制動控制技術、計算機技術等等。要想清晰認識智能電網，需要從其概念、內涵特征、關鍵技術、智能化等各方面進行分析。二、智能電網的內涵與特征基于市場、環境、安全燈各方面的因素，智能電網具有8個特點

12、：自愈、兼容、交互、協調、高效、優質、集成、綠色。其中自愈是指在電力供應方面，智能電網能夠不斷發現存在或潛在的問題，然后糾正或控制，最終保證供電質量，可靠、安全、高效，是較為突出的特征。交互是指“交互式”，為了能達到雙方相互適應，智能電網能夠實現“雙向交流、雙向通信”，用戶根據實際情況于被提供的信息中指定符合自己需求的方案。智能電網應用了許多先進技術與監控技術，能夠更好地降低成本和增加效益，實現高效。“綠色”是另一突出的特征，智能電網通過利用綠色能源、潔凈能源、再生能源，降低環境污染，緩解能源消耗巨大的問題，同時能緩解地區能源供給不平衡問題。除此之外，智能電網更適應計算機和自動化生產要求，并且

13、能夠支持地方性革新和全國性交易。三、智能電網的關鍵技術1.發電與儲能技術在能源轉化、傳輸、使用這幾個環節，其中發電環節是整個過程中最有可能減少排量的，所以智能電網采用風電水電多種新能源進行分布式發電和分布式儲能，其中分布式發電技術有很多，例如風力發電技術、生物質能發電技術和地熱發電技術等等，分布式儲能裝置有電磁蓄能、超導儲能等等。由于使用新能源、潔凈能源和再生資源，對環境改善方面具有很大的積極作用，特別是減輕溫室效應方面，同時能夠提高供電的安全性與可靠性，以及緩解能源供給不平衡問題，所以該技術被廣泛應用。但是由于環境影響以及一些不確定因素，例如：風能和太陽能與天氣相關，具有不確定性，分布式發電

14、技術與儲能技術將面臨較大的挑戰。2.輸配電技術輸配電技術包括特高壓輸電技術和高溫超導輸電技術，特高壓輸電技術是能夠實現大功率、遠距離傳輸電的輸電技術，提高了輸電能力，并能實現遠距離電力系統互相連接;高溫超導輸電技術是利用高溫超導體材料特性的技術，與常規技術相比，它具有污染少、損耗小等特點。3.高速雙向通信技術智能電網采用了高速雙向通信技術，涉及較多電子設備，如智能表計、電力電子控制器等，利用這些智能電子設備進行網絡化通信，同時堅持各種干擾與自我監測，充分體現出“自愈”這一特性。4.智能固態表針與傳統采用的電磁表計相比，智能固態表針能夠進行雙向通信、計量多時段的電力情況和價格、編制時間表等等。5

15、.先進的電力電子技術智能電網采用先進的電力電子技術，使用各種新型的高性能設備與裝備，例如全控型大功率電力電子器件等，其中具體有有源濾波器(APF)、動態電壓恢復器(DVR)等，符合當今電力系統運作要求，并在現代電力系統中得到廣泛的使用。6.智能調度技術該技術是智能電網中最關鍵、重要的技術，能夠全面進行資源優化配置，科學決策管理、高效調度等，實現大面積連鎖故障的預防，實現調度的智能化。四、智能化由于智能電網采用了上面所述的先進技術，使得智能電網可觀測、可控制、能實時分析與決策、自愈以及制動優化調整，充分體現出智能化。例如實時分析和決策是指智能電網能夠通過分析信息與數據進行智能化決策。五、智能電網

16、規劃在電力技術及電力系統規劃中的作用1.電網規劃在電力系統中的意義由于現在我國電網規劃工作規劃不到位、不全面等原因，甚至有些新電網建設投運在較短的時間內就出現超負荷、長期負荷等，還有些施工難度大。總之，因為各種原因造成無法保證電網建設工程質量或存在較大的安全隱患等等。除此之外，我國存在著電源與電網這兩種發展不協調、不平衡的問題。這一矛盾在資源銳減的當今社會中越來越激烈，同時由于我國的電力輸送能力較差，我國資源供給不平衡問題仍然嚴峻，還造成交通緊張等，例如我國北部、西部的電力往我國負荷較為密集的地區輸送較為困難。另外，我國互聯電輸電能力較差，區域之間的電網互濟與跨流域補償等能力也較差，由于上述各

17、種原因，想要大容量、遠距離傳輸電是較難滿足需求的。所以電力系統中的電網規劃很重要。2.智能電網具有的優點智能電網具有實現雙向通信、實時監控與數據整合、及時調度、智能化資源配置、接入新能源實現分布式能源管理等優點，從整體上看，智能電網使供電效率得到提高，供電的質量得到改善，實現電網商業化，同時對環境保護、減少資源消耗有積極作用。3.智能電網規在電力系統規劃中的作用智能電網實現智能化、優化調度，進行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能，其中智能電網的最大優點是能夠利用新型的、潔凈的、可再生的資源進行間歇性發電，實現保護環境、減少資源損耗，對于當今時代所提倡的“發展低碳經濟、生活”是有積極的作用

18、，符合可持續發展，在未來的發展中，有望實現智能電網與電信、電視等的統一，具有很大的發展前景。除此之外，由于智能電網具有“自愈”的特點，該功能能提高電網的安全性，對于企業的發展是有利的，同時，企業的發展促進了智能電網的發展。總結智能電網對電力系統的規劃的作用，共有三點：電網規劃需要更加注重資源戰略計劃的發展，電網規劃需要注重用戶側的特性，電網規劃需要更加注重電網的動態運行特點。智能電網是電網發展中一種新前景，成為“全球工業與信息業的一次新產業革命、技術革命、管理革命”。在我國，投入較大量的人力、物理等資源建設中國特色的智能電網，并以智能電網為基礎制定出中國較好的電網現代化發展戰略，是我國目前的奮

19、斗目標，也是發展前景。二、水利水電工程建設水利水電工程是我國國民經濟發展的重要基礎設施，一般情況下，水利水電工程主要是指防洪工程、排水工程、灌溉工程、水力發電工程、城市生活用水用電、工業用水用電工程等。水利水電工程的建設關系到人民的用水問題，農田的灌溉問題、防洪防汛問題等，因此加強對水利水電工程的管理十分重要。我國自古以來就有許多諸如都江堰之類的優秀水利工程，自建國以來，由于國家的重視，更是取得了巨大的建設成果，水利水電工程無論是在數量上還是規模上都位于世界先進水平。這與我國對水利水電工程建設的管理水平的提高是分不開的，當然目前水利水電工程建設的管理還存在一定的問題，需要我們去研究、去改善，使

20、得這項關系國民生計重大項目取得進一步的發展與完善，造福國民。一、當前水利水電工程建設管理中存在問題當前，我國正逐步從傳統水利轉向現代水利、工程水利和資源水利，各地水利水電工程項目建設發展較快，水利水電工程建設取得很大成績，但我們應清醒地看到，在建設管理上還存在著一些突出問題：(一)有管理體制但制度落實難水利水電工程建設管理制度是為了規范建筑施工的各項審批程序，完善建筑施工的監督管理而制定的，是管理的基礎和保障，包括責任制度、質量制度、安全制度、成本控制制度等，然而當前我國水利水電工程建設管理制度的完善和準確執行存在許多問題。就當前的項目法人責任制而言，許多水利水電工程建設中存在不重視法人責任制

21、導致項目法人不規范，出現問題后難以追究責任的問題。另外，隨著投資主體的多樣化，對利益的追求使得有些項目在獲批之前就開始施工，甚至于個別項目開工幾年了，審批還在走程序。某省兩個項目，由于環保未達標，工程都已經截流甚至進行了部分施工，但還是被國家叫停。(二)工程建設質量管理不嚴水利水電工程大多數為公益性項目，經濟效益回報期長，主要的投資形式以國家投資為主，許多建設工程尤其是地方工程建設為了建設“政績工程”往往只注重如何向中央申請更多的資金打造所謂的政績工程，而忽視質量管理，結果出現了越來越多的豆腐渣工程，這些工程往往施工材料存在問題、施工人員素質不高、施工工藝不高、施工工序不正確，最終導致工程質量不高，不利于人民的安全和促進國民經濟發展目標的實現。(三)施工安全管理存在問題水利水電工程在實際施工過程中,存在許多安全隱患問題。施工安全問題存在的原因是多方面的，如施工單位只注重施工進度和投資控制,并未把施工安全作為一項重要內容加以管理;監理部門對于施工的監理工作不到位，監理資質不足的監理方進行監理往往只是走過場，對于存在的安全問題不夠重視甚至視而不見。施工管理人員和施工人員都嚴重缺乏安全生產意識，未能真正認識到建筑施工安全生產責任重大，未能將建筑施工現場安全工作擺到應有位置。(四)人員隊伍素質偏低水利水電工程是