DQZHAN技術(shù)訊：電力系統(tǒng)1000問之二十二彈 看看怎么樣
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251．在母線電流差動(dòng)保護(hù)中，為什么要采用電壓閉鎖元件?如何實(shí)現(xiàn)?
答：為了防止差動(dòng)繼電器誤動(dòng)作或誤碰出口中間繼電器造成母線保護(hù)誤動(dòng)作，故采用電壓閉鎖元件。
電壓閉鎖元件利用接在每條母線上的電壓互感器二次側(cè)的低電壓繼電器和零序過電壓繼電器實(shí)現(xiàn)。三只低電壓繼電器反應(yīng)各種相間短路故障，零序過電壓繼電器反應(yīng)各種接地故障。
252．為什么設(shè)置母線充電保護(hù)?
答：母線差動(dòng)保護(hù)應(yīng)保證在一組母線或某一段母線合閘充電時(shí)，快速而有選擇地?cái)嚅_有故障的母線。為了更可靠地切除被充電母線上的故障，在母聯(lián)斷路器或母線分段斷路器上設(shè)置相電流或零序電流保護(hù)，作為母線充電保護(hù)。
母線充電保護(hù)接線簡單，在定值上可保證高的靈敏度。在有條件的地方，該保護(hù)可以作為專用母線單獨(dú)帶新建線路充電的臨時(shí)保護(hù)。
母線充電保護(hù)只在母線充電時(shí)投入，當(dāng)充電良好后，應(yīng)及時(shí)停用。
253．何謂斷路器失靈保護(hù)?
答：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故降，故障元件的保護(hù)動(dòng)作而其斷路器操作失靈拒絕跳閘時(shí)，通過故障元件的保護(hù)作用于本變電站相鄰斷路器跳閘，有條件的還可以利用通道，使遠(yuǎn)端有關(guān)斷路器同時(shí)跳閘的接線稱為斷路器失靈保護(hù)。斷路器失靈保護(hù)是近后備中防止斷路器拒動(dòng)的一項(xiàng)有效措施。
254．試述斷路器失靈保護(hù)的作用。
答：(1)對帶有母聯(lián)斷路器和分段斷路器的母線要求斷路器失靈保護(hù)應(yīng)首先動(dòng)作于斷開母聯(lián)斷路器或分段斷路器，然后動(dòng)作于斷開與拒動(dòng)斷路器連接在同一母線上的所有電源支路的斷路器，同時(shí)還應(yīng)考慮運(yùn)行方式來選定跳閘方式。
(2)斷路器失靈保護(hù)由故障元件的繼電保護(hù)啟動(dòng)，手動(dòng)跳開斷路器時(shí)不可啟動(dòng)失靈保護(hù)。
(3)在啟動(dòng)火靈保護(hù)的回路中，除故障元件保護(hù)的觸點(diǎn)外還應(yīng)包括斷路器失靈判別元件的觸點(diǎn)，利用失靈分相判別元件來檢測斷路器失靈故障的存在。
(4)為從時(shí)間上判別斷路器失靈故障的存在，失靈保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于故障元件斷路器跳閘時(shí)間和繼電保護(hù)返回時(shí)間之和。
(5)為防止失靈保護(hù)誤動(dòng)作，失靈保護(hù)回路中任一對觸點(diǎn)閉合時(shí)，應(yīng)使失靈保護(hù)不被誤啟動(dòng)或引起誤跳閘。
(6)斷路器失靈保護(hù)應(yīng)有負(fù)序、零序和低電壓閉鎖元件。對于變壓器、發(fā)電機(jī)--變壓器組采用分相操作的斷路器，允許只考慮單相拒動(dòng)，應(yīng)用舉序電流代替相電流判別元件和電壓閉鎖元件。
(7)當(dāng)變壓器發(fā)生故障或不采用母線重合閘時(shí)，失靈保護(hù)動(dòng)作后應(yīng)閉鎖各連接元件的重合閘回路，以防止對故障元件進(jìn)行重合。
(8)當(dāng)以旁路斷路器代替某一連接元件的斷路器時(shí)，失靈保護(hù)的啟動(dòng)回路可作相應(yīng)的切換。
(9)與某一連接元件退出運(yùn)行時(shí)，它的啟動(dòng)失靈保護(hù)的回路應(yīng)同時(shí)退出工作，以防止試驗(yàn)時(shí)引起失靈保護(hù)的誤動(dòng)作。
(10)失靈保護(hù)動(dòng)作應(yīng)有專用信號(hào)表示。
255．?dāng)嗦菲魇ъ`保護(hù)的配置原則是什么?
答：220-500kV電網(wǎng)以及個(gè)別的110kV電網(wǎng)的重要部分，根據(jù)下列情況設(shè)置斷路器失靈保護(hù)：
(1)當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，相鄰設(shè)備和線路的后備保護(hù)沒有足夠大的靈敏系數(shù)，不能可靠動(dòng)作切除故障時(shí)；
(2)當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，相鄰設(shè)備和線路的后備保護(hù)雖能動(dòng)作跳閘，但切除故障時(shí)間過長而引起嚴(yán)重后果時(shí)；
(3)苦斷路器與電流互感器之間距離較長，在其間發(fā)生短路故障不能由該電力設(shè)備的主保護(hù)切除，而由其他后備保護(hù)切除，將擴(kuò)大停電范圍并引起嚴(yán)重后果時(shí)。
256．?dāng)嗦菲魇ъ`保護(hù)時(shí)間定值整定原則是什么?
答：斷路器失靈保護(hù)時(shí)間定值的基本要求：斷路器失靈保護(hù)所需動(dòng)作延時(shí)，必須保證讓故障線路或設(shè)備的保護(hù)裝置先可靠動(dòng)作跳閘，應(yīng)為斷路器跳閘時(shí)間和保護(hù)返回時(shí)間之和再加裕度時(shí)間，以較短時(shí)間動(dòng)作于斷開母聯(lián)斷路器成分段斷路器，再經(jīng)一時(shí)限動(dòng)作于連接在同一母線上的所有有電源支路的斷路器。
257．對3/2斷路器接線方式或多角形接線方式的斷路器失靈保護(hù)有哪些要求?
答：對于3／2斷路器接線方式或多角形接線方式的斷路器失靈保護(hù)有下述要求：
(1)斷路器失靈保護(hù)按斷路器設(shè)置。
(2)鑒別元件采用反應(yīng)斷路器位置狀態(tài)的相電流元件，應(yīng)分別檢查每臺(tái)斷路器的電流，以判別哪臺(tái)斷路器拒動(dòng)。
(3)當(dāng)3／2斷路器接線方式的一串中的中間斷路器拒動(dòng)，或多角形接線方式相鄰兩臺(tái)斷路器中的一臺(tái)斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)采取遠(yuǎn)方跳閘裝置，使線路對端斷路器跳閘并閉鎖其重合閘的措施。
258.500kV斷路器本體通常裝有哪些保護(hù)?
答：500kV斷路器本體通常裝有斷路器失靈保護(hù)和三相不一致保護(hù)。
500kV斷路器失靈保護(hù)分為分相式和三相式。分相式采用按相啟動(dòng)和跳閘方式，分相式失靈保護(hù)只裝在3/2斷路器接線的線路斷路器上；三相式啟動(dòng)和跳閘不分相別，一律動(dòng)作斷路器三相跳閘，三相式失靈保護(hù)只裝在主變壓器斷路器上。
三相不一致保護(hù)采用由同名相動(dòng)合和動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)串聯(lián)后啟動(dòng)延時(shí)跳閘，在單相重合閘進(jìn)行過程中非全相保護(hù)被重合閘閉鎖。
259．3／2斷路器的短引線保護(hù)起什么作用?
答：主接線采用3／2斷路器接線方式的一串?dāng)嗦菲?，?dāng)其中一條線路停用，則該線路側(cè)的隔離開關(guān)將斷開，此時(shí)保護(hù)用電壓互感器也停用，線路主保護(hù)停用，因此該范圍短引線故障，將沒有快速保護(hù)切除故障。為此需設(shè)置短引線保護(hù)，即短引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。在上述故障情況下，該保護(hù)可速動(dòng)作切除故障。
當(dāng)線路運(yùn)行，線路側(cè)隔離開關(guān)投入時(shí)，該短引線保護(hù)在線路側(cè)故障時(shí)，將無選擇地動(dòng)作，因此必須將該短引線保護(hù)停用。一般可由線路側(cè)隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)控制，在合閘時(shí)使短引線保護(hù)停用。
260．什么是電力系統(tǒng)**自動(dòng)裝置?
答：電力系統(tǒng)**自動(dòng)裝置是指防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定和避免電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的自動(dòng)保護(hù)裝置，如自動(dòng)重合閘、備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入、自動(dòng)聯(lián)切負(fù)荷、自動(dòng)低頻(低壓)減負(fù)荷、事故減出力、事故切機(jī)、電氣制動(dòng)、水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)和調(diào)相改發(fā)電、抽水蓄能機(jī)組由抽水改發(fā)電、自動(dòng)解列及自動(dòng)快速調(diào)節(jié)勵(lì)磁等。
261．試述電網(wǎng)中主要的**自動(dòng)裝置種類和作用。
答：(1)低頻、低壓解列裝置。地區(qū)功率不平衡且缺額較大時(shí)，應(yīng)考慮在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)安裝低頻、低壓解列裝設(shè)，以保證該地區(qū)與系統(tǒng)解列后，不因頻率或電壓崩潰造成全停事故，同時(shí)也能保證重要用戶供電。
(2)振蕩(失步)解列裝置。經(jīng)過穩(wěn)定計(jì)算，在可能失去穩(wěn)定的聯(lián)絡(luò)線上安裝振蕩解列裝置，一且穩(wěn)定破壞，該裝置自動(dòng)跳開聯(lián)絡(luò)線，將失去穩(wěn)定的系統(tǒng)與主系統(tǒng)解列，以平息振蕩。
(3)切負(fù)荷裝置。為了解決與系統(tǒng)聯(lián)系薄弱地區(qū)的正常受電問題，在主要變電站安裝切負(fù)荷裝置，當(dāng)小地區(qū)故障與主系統(tǒng)失去聯(lián)系時(shí)，該裝置動(dòng)作切除部分負(fù)荷，以保證區(qū)域發(fā)供電的平衡，也可以保證當(dāng)一回聯(lián)絡(luò)線掉閘時(shí)，其他聯(lián)絡(luò)線不過負(fù)荷。
(4)由動(dòng)低頻、低壓減負(fù)荷裝置。它是電力系統(tǒng)重要的**自動(dòng)裝置之一，在電力系統(tǒng)發(fā)生事故出現(xiàn)功率缺額使電網(wǎng)頻率、電壓急劇下降時(shí)，自動(dòng)切除部分負(fù)荷，防止系統(tǒng)頻率、電壓崩潰，使系統(tǒng)恢復(fù)正常，保證電網(wǎng)的**穩(wěn)定運(yùn)行相對重要用戶的連續(xù)供電。
(5)大小電流聯(lián)切裝置。主要為控制聯(lián)絡(luò)線正向反向過負(fù)荷而設(shè)置。
(6)切機(jī)裝置。其作用是保證故障載流元件不嚴(yán)重過負(fù)荷；使解列后的電廠或小地區(qū)頻率不會(huì)過高，功率基本平衡，以防止鍋爐滅火擴(kuò)大事故；可提高穩(wěn)定極限。
262．什么叫自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置?其作用是什么?
答：為了提高供電質(zhì)量，保證重要用加供電的可靠性，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)有功功率缺額引起頻率下降時(shí)，根據(jù)頻率下降的程度，自動(dòng)斷開一部分不重要的用內(nèi)，阻止頻率下降，以使頻率迅速恢復(fù)到正常使，這種裝置叫自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置。它不僅可以保證重要用戶的供電而且可以避免頻率下降引起的系統(tǒng)瓦解事故。
263．自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定原則是什么?
答：(1)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作，應(yīng)確保全網(wǎng)及解列后的局部則頻率恢復(fù)到49．50Hz以上，并不得高于51Hz。
(2)在各種運(yùn)行方式下自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作，不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)其他設(shè)備過負(fù)荷和聯(lián)絡(luò)線超過穩(wěn)定極限。
(3)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作，不應(yīng)因系統(tǒng)功率缺額造成頻率下降而使大機(jī)組低頻保護(hù)動(dòng)作。
(4)自動(dòng)低頻減負(fù)荷順序應(yīng)按次要負(fù)荷先切除，較重要的用戶后切除。
(5)自動(dòng)低頻減負(fù)行裝置所切除的負(fù)荷不應(yīng)被自動(dòng)重合閘再次投入，并應(yīng)與其他**自動(dòng)裝置合理配合使用。
(6)全網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置整定的切除負(fù)荷數(shù)量應(yīng)按年預(yù)測*大平均負(fù)荷計(jì)算，并對可能發(fā)生的電源事故進(jìn)行校對。
264．自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置誤動(dòng)的原因有哪些?
答：(1)電壓突變時(shí)，因低頻率繼電器觸點(diǎn)抖功而發(fā)生誤動(dòng)作。
(2)系統(tǒng)短路故障引起有功功率增加，造成頻率下降而引起誤動(dòng)作。
(3)系統(tǒng)中如果旋轉(zhuǎn)備用容量足夠且以汽輪發(fā)電機(jī)為主，當(dāng)突然世除機(jī)組或增加負(fù)荷時(shí)，不會(huì)造成按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置誤動(dòng)。若旋轉(zhuǎn)備用容量不足或以水輪發(fā)電機(jī)為主，則在上述情況下可能會(huì)造成按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置誤動(dòng)作。
(4)供電電源中斷時(shí)，具有大型電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷反饋可能使按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置誤動(dòng)作。
265．防止自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置誤動(dòng)作的措施有哪些?
答：主要措施有：
(1)加速自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入裝置的動(dòng)作，縮短供電中斷時(shí)間，從而可使頻率降低得少一些。
(2)使按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝設(shè)動(dòng)作帶延時(shí)，來防止系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量起作用前發(fā)生的誤動(dòng)作。在有大型同步電動(dòng)機(jī)的情況下，需要1．5s以上的時(shí)間才能防止其誤動(dòng)作。在只有小容量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的情況下，也需要0．5—1s的時(shí)間才能防止其誤動(dòng)。
(3)采用電壓閉鎖。電壓繼電器應(yīng)保證在短路故障切除后，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)過程中出現(xiàn)*低電壓時(shí)可靠動(dòng)作，閉合觸點(diǎn)解除閉鎖。一般整定為額定電壓的65％-70％。時(shí)間繼電器的動(dòng)作時(shí)間，應(yīng)大于低頻容繼電器開始動(dòng)作至綜合電壓下降到電壓閉鎖繼電器的返回電壓時(shí)所經(jīng)過的時(shí)間，一般整定為0．5s。
(4)采用按頻率自動(dòng)重合閘來糾正系統(tǒng)短路故障引起的有功功率增加，可能造成頻率下降而導(dǎo)致按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置的誤動(dòng)作。由于故障引起的頻率下降，故障切除后頻率上升快；而真正出現(xiàn)功率缺額使按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置動(dòng)作后，頻率上升較慢。因此，按頻率自動(dòng)重合閘是根據(jù)頻率上升的速度來決定其是否動(dòng)作的，即頻率上升快時(shí)動(dòng)作，上升慢時(shí)不動(dòng)作。
266．試述發(fā)電機(jī)電氣制動(dòng)的構(gòu)成原理，并說明制動(dòng)電阻的投入時(shí)間整定原則。
答：當(dāng)發(fā)電機(jī)功率過剩轉(zhuǎn)速升高時(shí)，可以采取快速投入在發(fā)電機(jī)出口或其高壓母線的制動(dòng)電阻，用以消耗發(fā)電機(jī)的過剩功率。制動(dòng)電阻可采用水電阻或合金材料電阻，投入制動(dòng)電阻的斷路器的合閘時(shí)間應(yīng)盡量短，以提高制動(dòng)效果。制動(dòng)電阻的投入時(shí)間整定原則應(yīng)避免系統(tǒng)過制動(dòng)和制動(dòng)電阻過負(fù)荷，當(dāng)發(fā)電機(jī)dp／dt過零時(shí)應(yīng)立即切除。
267．汽輪機(jī)快關(guān)汽門有幾種方式?有何作用?
答：汽輪機(jī)可通過快關(guān)汽門實(shí)現(xiàn)兩種減功率方式：短暫減功率和持續(xù)減功率。
(1)短暫減功率用于系統(tǒng)故障初始的暫態(tài)過程，減少擾動(dòng)引起的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過剩動(dòng)能以防止系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞。
(2)持續(xù)減功審用于防止系統(tǒng)靜穩(wěn)定破壞、消除失步狀態(tài)、限制設(shè)備過負(fù)荷和限制頻率升高。
268．何謂集中切負(fù)荷和分散切負(fù)荷?有何優(yōu)缺點(diǎn)?
答：集中切負(fù)荷是指系統(tǒng)中各個(gè)變電站的切負(fù)荷均是來自某一個(gè)中心站的**穩(wěn)定控制裝置的指令。集中切負(fù)荷的測量判斷裝置與切負(fù)荷執(zhí)行端通常不在同—變電站，必須靠通道來傳遞指令。集中切負(fù)荷方式判斷是否切負(fù)荷比較準(zhǔn)確，切負(fù)荷速度快，對維持系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定效果好，但由于要采用眾多通道降低了切負(fù)荷的可靠性。
分散切負(fù)荷是指各個(gè)變電站的切負(fù)荷靠各站當(dāng)?shù)氐难b置測量判斷，因此無需通道，但各個(gè)站要準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)故障是否應(yīng)當(dāng)切負(fù)荷比較困難，故目前只有反應(yīng)負(fù)荷中心電壓嚴(yán)重降低的分散式電壓切負(fù)荷裝置。
269，何謂低頻自啟動(dòng)及調(diào)相改發(fā)電?
答：低頻自啟動(dòng)是指水輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)在感受系統(tǒng)頻率降低到規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)快速啟動(dòng)，并入電網(wǎng)發(fā)電。
調(diào)相改發(fā)電是指當(dāng)電網(wǎng)頻率降低到規(guī)定值時(shí)，由自動(dòng)裝置將發(fā)電機(jī)由調(diào)相方式改為發(fā)電方式，或?qū)τ诔樗钅軝C(jī)組采取停止抽水迅速轉(zhuǎn)換到發(fā)電狀態(tài)。
270．備用電源自動(dòng)投入裝置應(yīng)符合什么要求?
答：備用電源自動(dòng)投入裝置應(yīng)符合下列要求：
(1)應(yīng)保證在工作電源或設(shè)備斷開后，才投入備用電源或設(shè)備。
(2)工作電源或設(shè)備上的電壓，不論因任何原因消失時(shí)，自動(dòng)投入裝置均應(yīng)動(dòng)作。
(3)自動(dòng)投入裝置應(yīng)保證只動(dòng)作一次。
發(fā)電廠用備用電源自動(dòng)投入裝置，除上述的規(guī)定外，還應(yīng)符合下列要求：
(1)當(dāng)一個(gè)備用電源同時(shí)作為幾個(gè)工作電源的備用時(shí)，如備用電源已代替一個(gè)工作電源后，另—工作電源又被斷開，必要時(shí)自動(dòng)投入裝置應(yīng)仍能動(dòng)作。
(2)有兩個(gè)備用電源的情況下，當(dāng)兩個(gè)備用電源為兩個(gè)彼此獨(dú)立的備用系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)各裝設(shè)獨(dú)立的自動(dòng)投入裝置，當(dāng)任一備用電源都能作為全廠各工作電源的備用時(shí)，自動(dòng)投入裝置應(yīng)使任一備用電源都能對全廠各工作電源實(shí)行自動(dòng)投入。
(3)自動(dòng)投入裝置，在條件可能時(shí)，可采用帶有檢定同期的快速切換方式，也可采用帶有母線殘壓閉鎖的慢速切換方式及長延時(shí)切換方式。
通常應(yīng)校驗(yàn)備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入時(shí)過負(fù)荷的情況，以及電動(dòng)機(jī)由啟動(dòng)的情況，如過負(fù)荷超過允許限度或不能保證自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)有自動(dòng)投入裝置動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷。當(dāng)自動(dòng)投入裝置動(dòng)作時(shí)，如備用電源或設(shè)備投于故障，應(yīng)使其保護(hù)加速動(dòng)作。
271．試述低頻、低壓解列裝置的作用?
答：當(dāng)大電源切除后發(fā)洪電功率嚴(yán)重不平衡，將造成頻率或電壓降低，如用低頻減負(fù)荷不能滿足**運(yùn)行要求時(shí)，須在某些地點(diǎn)裝設(shè)低頻或低壓解列裝置，使解列后的局部電網(wǎng)保持**穩(wěn)定運(yùn)行．以確保對重要用戶的可靠供電。
272．低頻、低壓解列裝置一般裝設(shè)在系統(tǒng)中的哪些地點(diǎn)?
答：在系統(tǒng)中的如下地點(diǎn)可考慮設(shè)置低頻、低壓解列裝置：
1)系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線；
2)地區(qū)系統(tǒng)中從主系統(tǒng)受電的終端變電站母線聯(lián)絡(luò)斷路器；
3)地區(qū)電廠的高壓側(cè)母線聯(lián)絡(luò)斷路器；
4)專門劃作系統(tǒng)事故緊急啟動(dòng)電源專帶廠用電的發(fā)電機(jī)組母線聯(lián)絡(luò)斷路器。
273．何謂振蕩解列裝置：
答：當(dāng)電力系統(tǒng)受到較大干擾而發(fā)生非同步振蕩時(shí)，為防止整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定被破壞，經(jīng)過一段時(shí)間或超過規(guī)定的振蕩周期數(shù)后，在預(yù)定地點(diǎn)將系統(tǒng)進(jìn)行解列，該執(zhí)行振蕩解列的自動(dòng)裝段稱為振蕩解列裝置。
274．何謂區(qū)域性穩(wěn)定控制系統(tǒng)?
答：對于一個(gè)復(fù)雜電網(wǎng)的穩(wěn)定控制問題，必須靠區(qū)域電網(wǎng)中的幾個(gè)廠站的穩(wěn)定控制裝置協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能完成。即每個(gè)廠站的穩(wěn)定控制裝置不僅靠就地測量信號(hào)，還要接受其他廠站傳來的信號(hào)，綜合判斷才能正確進(jìn)行穩(wěn)定控制。這些分散的穩(wěn)定控制裝置的組合，我們統(tǒng)稱為區(qū)域性穩(wěn)定控制系統(tǒng)。
275．電網(wǎng)必須具有哪些充分而可靠的通信通道手段?
答：(1)各級調(diào)度中心控制室(有調(diào)度操作指揮關(guān)系時(shí))和直接調(diào)度的主要發(fā)電廠與重要變電站間至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立的通信通道。
(2)所將新建的發(fā)、送、變電工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，必須包括相應(yīng)的通信通道部分，并與有關(guān)工程配套投入運(yùn)行。通信通道不健全的新建發(fā)電廠和變電站不具備投入運(yùn)行的條件。
(3)通信網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)應(yīng)綜合考慮作為通信、調(diào)度自動(dòng)化、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)算信息、繼電保護(hù)及**自動(dòng)裝置的通道。
(4)如某些特定通道中斷會(huì)影響電網(wǎng)的可靠運(yùn)行，則必須從規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)行上及早安排典事備用的通道或其他措施。
(5)通信設(shè)備應(yīng)有可靠的電源以及自動(dòng)投入的事故備用電源、其容量應(yīng)滿足電源中斷時(shí)間的要求。
276．電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的特點(diǎn)是什么?
答：電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的特點(diǎn)如下：
(1)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)取決于電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行及管理層次，郵電通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)取決于國家行政管理區(qū)劃。
(2)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性隱含于電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性之中，通信網(wǎng)往往把本身經(jīng)濟(jì)性放在**位、而以電網(wǎng)的**生產(chǎn)及管理為**原則。
(3)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的干線及專線容量、信息交換容量以及話務(wù)量都比郵電通信網(wǎng)小，但是中繼局向多，功能強(qiáng)，可靠性要求高，電力系統(tǒng)通信網(wǎng)是一種專用通信網(wǎng)。
277．電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的主要功能是什么?
答：電力系統(tǒng)通信網(wǎng)為電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行、管理、基本建設(shè)等方面服務(wù)。其主要功能應(yīng)滿足調(diào)度電話、行政電話、電網(wǎng)自動(dòng)化、繼電保護(hù)、**自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、傳真、圖像傳輸淬各種業(yè)務(wù)的需要。
278．簡述電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的子系統(tǒng)及其作用。
答：電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的子系統(tǒng)為：
(1)調(diào)度通信子系統(tǒng)，該系統(tǒng)為電網(wǎng)調(diào)度服務(wù)。
(2)數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)為調(diào)度自動(dòng)化、繼電保護(hù)、**自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)答各種數(shù)據(jù)傳輸提供通道。
(3)交換通信子系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)為電力生產(chǎn)、基建和管理部門之間的信息交換服務(wù)。
279．簡述電力系統(tǒng)采用的幾種主要通信方式和特點(diǎn)。
答：電力系統(tǒng)幾種主要的通信方式如下：
(1)明線通信：采用架空明線來傳遞電信號(hào)，這種方式易受自然災(zāi)害而影響通信質(zhì)量。
(2)電纜通信：采用埋設(shè)在地下的電纜來傳遞電信號(hào)，與架空明線比，電纜的優(yōu)點(diǎn)是容納線對的數(shù)量較多，受氣候影響和外界的損害較少，埋在地下時(shí)，保密性較好；缺點(diǎn)是衰耗比明線大得多，投資也比明線高。
(3)電力載波通信：利用高壓輸電線傳遞高頻信號(hào)，可以省去昂貴的線路投資，故目前大過采用。電力載波通信要求在線路上增裝阻波器和耦合電容器，必須采用頻率分割和載頻阻塞法減少各載波通道之間的電磁耦合串音影響。
(4)光纖通信：就是將要傳輸?shù)恼Z音、圖像和數(shù)據(jù)信號(hào)先變成光信號(hào)，由光纖進(jìn)行傳輸。光纖通信具有通信容量大、抗干擾能力強(qiáng)、中繼距離長等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是目前造價(jià)高。
(5)微波通信：將要傳播的信號(hào)調(diào)制在微波上進(jìn)行傳遞，微波通信與光纖通信類似具有容量大，抗干擾能力較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。由于微波在空間基本上是沿直線傳播，所以微波在地面的傳播距離受到限制，為了進(jìn)行遠(yuǎn)距離微波通信，常在兩個(gè)通信點(diǎn)之間設(shè)立多個(gè)接力站，將信號(hào)一站一站地傳遞下去，這種方式稱為微波中繼通信。
(6)衛(wèi)星通信：適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)及個(gè)別地區(qū)的通信。通話時(shí)，何時(shí)間延遲和回聲。由于運(yùn)行費(fèi)用高，話路數(shù)量受到一定的限制。
280．調(diào)度自動(dòng)化向調(diào)度員提供反映系統(tǒng)現(xiàn)狀的信息有哪些?
答：(1)為電網(wǎng)運(yùn)行情況的**監(jiān)控提供**而可靠的信息，包括有關(guān)的負(fù)荷與發(fā)電情況，輸電線路的負(fù)荷情況，電壓、有功及無功潮流，穩(wěn)定極限，系統(tǒng)頻率等。
(2)當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行條件出現(xiàn)重要偏差時(shí)，及時(shí)自動(dòng)告警，并指明或同時(shí)起動(dòng)糾偏措施。
(3)當(dāng)電網(wǎng)解列時(shí)，給出顯示，并指出解列處所。
281．什么是能量管理系統(tǒng)(EMS)?其主要功能是什么?
答：EMS能量管理系統(tǒng)是現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(含硬、軟件)總稱。其主要功能由基礎(chǔ)功能和應(yīng)用功能兩個(gè)部分組成。基礎(chǔ)功能包括：計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)和EMS支撐系統(tǒng)。應(yīng)用功能包括：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視(SCADA)、發(fā)電控制(AGC)與計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析三部分組成。
282．電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)由哪幾部分組成?簡述各部分作用。
答：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)包括控制中心、主站系統(tǒng)、廠站端(RTU)和信息通道三大部分。根據(jù)所完成功能的不同，可以將此系統(tǒng)劃分為信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)和人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)，如圖12所示。
信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)的基本功能是在各發(fā)電廠、變電站采集各種表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息。
另外，此系統(tǒng)還負(fù)責(zé)接收和執(zhí)行上級調(diào)度控制中心發(fā)出的操作、調(diào)節(jié)或控制命令。
信息傳輸子系統(tǒng)為信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)和調(diào)度控制中心提供了信息交換的橋梁，其核心是數(shù)據(jù)通道、它經(jīng)調(diào)制解調(diào)器與RTU及主站前置機(jī)相連。
信息處理子系統(tǒng)是整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，以電子計(jì)算機(jī)為它要組成部分。該子系統(tǒng)包含大量的直接面向電網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行人員的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，完成對采集到的信息的各種處理及分析計(jì)算，乃至實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備的自動(dòng)控制與操作。
人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)將傳輸?shù)秸{(diào)度控制中心的各類信息進(jìn)行加工處理，通過各種顯示設(shè)備、打印設(shè)備和其他輸出設(shè)備，為調(diào)度人員提供完整實(shí)用的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息。調(diào)度人員發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令也通過此系統(tǒng)輸入，傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu).
283．電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的作用是什么?其基本功能包括哪幾部分?
答：調(diào)度中心采集到的電網(wǎng)信息必須經(jīng)過應(yīng)用軟件的處理，才能*終以各種方式服務(wù)于調(diào)度生產(chǎn)。在應(yīng)用軟件的支持下，調(diào)度員才能監(jiān)視到電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，才能迅速有效地分析電網(wǎng)運(yùn)行的**與經(jīng)濟(jì)水平，才能迅速完成事故情況下的判斷、決策，才能對遠(yuǎn)方廠、站實(shí)施有效的遙控和遙調(diào)。
目前，國內(nèi)調(diào)度運(yùn)行中已經(jīng)使用的應(yīng)用軟件基本功能為：
1)數(shù)據(jù)采集與傳輸；
2)**監(jiān)視、控制與告警；
3)制表打印；
4)特殊運(yùn)算；
5)事故追憶。
284．電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)**應(yīng)用軟件包括哪些?
答：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)**應(yīng)用軟件一般包括：負(fù)荷預(yù)報(bào)、發(fā)電計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥㈦娏ο到y(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、電力系統(tǒng)在線潮流、*優(yōu)潮流、靜態(tài)**分析、自動(dòng)發(fā)電控制、調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)等。
285．什么是自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)?
答：自動(dòng)發(fā)電控制簡稱AGC(AtltomaticGenerationControl)，它是能量管理系統(tǒng)(EMS)的重要組成部分。
按電網(wǎng)調(diào)度中心的控制目標(biāo)將指令發(fā)送給有關(guān)發(fā)電廠或機(jī)組，通過電廠或機(jī)組的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)功率的自動(dòng)控制。
286：AGC有哪幾種控制模式?在區(qū)域電網(wǎng)中，網(wǎng)、省調(diào)AGC控制模式應(yīng)如何選擇?在大區(qū)聯(lián)網(wǎng)中，AGC控制模式應(yīng)如何選擇?
答：AGC有三種控制模式：
1)定頻率控制模式；
2)定聯(lián)絡(luò)線功率控制模式；
3)頻率與聯(lián)絡(luò)線偏差控制模式。
以上三種都是一次控制模式，AGC還有兩種二次控制模式：
1)時(shí)間誤差校正模式；
2)聯(lián)絡(luò)線累積電量誤差校正模式。
區(qū)域電網(wǎng)中，網(wǎng)調(diào)一般擔(dān)負(fù)系統(tǒng)調(diào)頻任務(wù)，其控制模式應(yīng)選擇定頻率控制模式；省調(diào)應(yīng)保證按聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃調(diào)度，其控制模式應(yīng)選擇定聯(lián)絡(luò)線控制模式。
在大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)中，互聯(lián)電網(wǎng)的頻率及聯(lián)絡(luò)線交換功率應(yīng)由參與互聯(lián)的電網(wǎng)共同控制，其控制模式應(yīng)選擇聯(lián)絡(luò)線偏差控制模式。
287．什么叫ACE?如何計(jì)算?
答：ACE(AreaControlError)即區(qū)域控制誤差的簡稱，其計(jì)算公式為
ACE＝△PTβ△f
式中入△PT--聯(lián)絡(luò)線功率交換誤差；
△f--頻率偏差；
β--頻率偏差系數(shù)。
對定頻率控制模式，ACE只取右邊項(xiàng)。
對定聯(lián)絡(luò)線功率印制模式，ACE只取左邊項(xiàng)。
對頻率聯(lián)絡(luò)線偏差控制模式，ACE兩項(xiàng)都取。
如果還加上二次控制模式，ACE還需增加相應(yīng)的附加項(xiàng)。
288．什么叫發(fā)電源?對發(fā)電源常用的控制模式有哪些?
答：發(fā)電源是AGC的一個(gè)控制對象，可以是一臺(tái)機(jī)組，幾臺(tái)并列運(yùn)行的機(jī)組或整個(gè)電廠或幾個(gè)并列運(yùn)行的電廠。AGC軟件包發(fā)出的設(shè)點(diǎn)控制指令都是針對發(fā)電源的。
對發(fā)電源常用的控制模式有：
(1)調(diào)節(jié)模式。正常的AGC調(diào)節(jié)模式，參與對ACE的校正控制,調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)功率是在線經(jīng)濟(jì)調(diào)度算出的功率，因此是隨負(fù)荷水平浮動(dòng)的，并由等微增原則在參與調(diào)節(jié)的發(fā)電源間進(jìn)行分配。
(2)基點(diǎn)模式。發(fā)電源只響應(yīng)調(diào)度員輸入的基點(diǎn)功率，對ACE不響應(yīng)，不參與校正ACE的控制。
(3)計(jì)劃模式。發(fā)電源只響應(yīng)于預(yù)先輸入的計(jì)劃曲線，對ACE不響應(yīng)，不參與校正ACE的控制。
(4)爬坡模式。發(fā)電源從當(dāng)前功率變化到新的基點(diǎn)功率時(shí)的模式。新的基點(diǎn)功率可以由調(diào)度員輸入設(shè)定，或通過計(jì)劃模式到達(dá)預(yù)定時(shí)間后自動(dòng)設(shè)定。爬坡速度在數(shù)據(jù)庫中設(shè)定。
(5)基點(diǎn)調(diào)節(jié)模式。與調(diào)節(jié)模式相同，只是調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)功率是調(diào)度員輸入的基點(diǎn)功率。
(6)計(jì)劃調(diào)節(jié)模式。與調(diào)節(jié)模式相同，只是調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)功率是計(jì)劃曲線中設(shè)定的功率。
(7)基點(diǎn)增援模式。正常情況下與基點(diǎn)模式相同，緊急情況下與調(diào)節(jié)模式相同。
(8)計(jì)劃增援模式。正常情況下與計(jì)劃模式相同，緊急情況下與調(diào)節(jié)模式相同。
289．發(fā)電源設(shè)點(diǎn)功率按什么原則計(jì)算?
答：發(fā)電源設(shè)點(diǎn)功率是根據(jù)ACE的大小按不同原則計(jì)算。ACE按其大小分為死區(qū)、正常分配區(qū)、允許控制區(qū)及緊急支援區(qū)。對不同的區(qū)域有不同的分配策略。在死區(qū)，只對功率偏離理想值大的發(fā)電源實(shí)現(xiàn)成對分配策略，計(jì)算新的設(shè)點(diǎn)，其余發(fā)電源不重新分配功率。在正常分配區(qū)，按照正常考慮經(jīng)濟(jì)性的參與因子將ACE分配到各發(fā)電源，計(jì)算其設(shè)點(diǎn)功率。在允許控制區(qū)，只限制能將ACE減小的發(fā)電源參與控制，計(jì)算其設(shè)點(diǎn)功率。在緊急支援區(qū)，按照發(fā)電源調(diào)整速率的快慢來分配ACE，計(jì)算其設(shè)點(diǎn)功率，即讓調(diào)整速率快的發(fā)電源承擔(dān)更多的調(diào)整功率
290．EMS系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)分?jǐn)U軟件有哪兩種運(yùn)行模式?與離線計(jì)算軟件有什么區(qū)別?
答：EMS系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)分析軟件的運(yùn)行模式有兩種：
(1)實(shí)時(shí)模式。根據(jù)實(shí)時(shí)量測數(shù)據(jù)對運(yùn)行軟件的原始數(shù)據(jù)不斷刷新并進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算或按一定周期定期計(jì)算。如實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流等。
(2)研究模式：運(yùn)行軟件的原始數(shù)據(jù)不進(jìn)行刷新，可以是實(shí)時(shí)快照過來的某一時(shí)間斷面的數(shù)據(jù)，也可以是人工置入的數(shù)據(jù)，可用來對電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行研究，如調(diào)度員潮流、**分析等。
EMS中的網(wǎng)絡(luò)分析軟件與離線計(jì)算軟件有一定的區(qū)別，一是其實(shí)時(shí)性，即使是研究模式，也可以從實(shí)時(shí)系統(tǒng)中取快照進(jìn)行分析研究。二是其快速性要求，為滿足快速性，在數(shù)學(xué)模型上沒有離線計(jì)算軟件考慮得更**。
291．試述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅母拍睢?
答：電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述電網(wǎng)中各電氣元件的圖形連接關(guān)系。屯網(wǎng)是由若干個(gè)帶電的電氣島組成的，每個(gè)電氣島又由許多母線及母線間相連的電氣元件組成。每條母線又由若干個(gè)母線段元素通過斷路器、隔離開關(guān)相連而成。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鍪歉鶕?jù)電網(wǎng)中各斷路器、隔離開關(guān)的遙信狀態(tài)，通過一定的搜索算法，將各母線段元素連成某條母線，并將母線與相連的各電氣元件組成電氣島，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接線辨識(shí)與分析。
292．什么叫狀態(tài)估計(jì)?其用途是什么?運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)必須具備什么基礎(chǔ)條件?
答：SCADA系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過廠站端電纜、變送器、RTU、遠(yuǎn)動(dòng)通道、通信配線架、遠(yuǎn)動(dòng)電纜、前置機(jī)等諸多環(huán)節(jié)才到達(dá)主站系統(tǒng)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不正常都會(huì)影響到數(shù)據(jù)的正確性，在RTU死機(jī)或通信中斷的情況下，還會(huì)出現(xiàn)死數(shù)據(jù)或壞數(shù)據(jù)。直接用這些實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)實(shí)時(shí)分析計(jì)算，可信度是不高的。
電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)量測系統(tǒng)配置一般都有較大的冗余性，這種冗余性表現(xiàn)在以下的兩個(gè)方面：
1．母線連接元件量測的冗余性
對連接有N個(gè)元件的母線，按照克希霍夫定律只要N-1個(gè)元件有量測，第N個(gè)元件的電氣量即可根據(jù)母線平衡的原則算出。實(shí)際上往往全部N個(gè)元件都有量測，這樣對每一母線都存在冗余度為1的冗余性。
2．母線狀態(tài)量及注入電氣量量測的冗余性
在母線狀態(tài)量(電壓幅值與相角)及注入量(有功功率、無功功率)四個(gè)電氣量中，兩個(gè)是獨(dú)立的，兩個(gè)是可導(dǎo)出的。如果量測量多于兩個(gè)即具有冗余性。一般母線遙測量包括有母線電壓幅值及由所連各元件有功、無功功率所形成的兩個(gè)注入量，具有很大的冗余性，有的元件還有電流量的量測，則更增大了量測的冗余性。
電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)就是利用實(shí)時(shí)量測系統(tǒng)的冗余性，應(yīng)用估計(jì)算法來剔除壞數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)精度及保持?jǐn)?shù)據(jù)的前后一致性，為網(wǎng)絡(luò)分析提供可信的實(shí)時(shí)潮流數(shù)據(jù)。
運(yùn)用狀態(tài)估計(jì)必須保證系統(tǒng)內(nèi)部是可觀測的．系統(tǒng)的量測要有一定的冗余度。在缺少量測的情況下作出的狀態(tài)估計(jì)是不可用的。
293．什么叫靜態(tài)**分析及動(dòng)態(tài)**分析?
答：**分析是對運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)或某一研究態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)按N-1原則研究—個(gè)個(gè)運(yùn)行元件因故障退出運(yùn)行后網(wǎng)絡(luò)的**情況及**裕度。靜態(tài)**分析是研究元件有無過負(fù)荷及母線電壓有無越限。動(dòng)態(tài)**分析是研究線路功率是否超穩(wěn)定極限。
從功能上**分析分為兩大模塊：一塊為故障排序，即按N—l故障嚴(yán)重程度自動(dòng)排序；一塊為**評估，對于靜態(tài)**分析來講就是進(jìn)行潮流計(jì)算分析，對動(dòng)態(tài)**分析則要進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算分析。
294．*優(yōu)潮流與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的區(qū)別是什么?
答：傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度只對有功進(jìn)行優(yōu)化，雖然考慮了線損修正，也只考慮了有功功率引起線損的優(yōu)化。傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度一般不考慮母線電壓的約束，對**約束一般也難以考慮。
*優(yōu)潮流除了對有功及耗量進(jìn)行優(yōu)化外，還對無功及網(wǎng)損進(jìn)行了優(yōu)化。此外，*優(yōu)潮流還考慮了母線電壓的約束及線路潮流的**約束。
295．調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(DTS)的作用是什么?對調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)有哪些要求?
答：調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)主要用于調(diào)度員培訓(xùn)，它可以提供一個(gè)電網(wǎng)的模擬系統(tǒng)，調(diào)度員通過它可以進(jìn)行模擬現(xiàn)場操作及系統(tǒng)反事故演習(xí)，從而提高調(diào)度員培訓(xùn)效果，積累電網(wǎng)操作及事故處理的經(jīng)驗(yàn)。
調(diào)度員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)盡量滿足以下三點(diǎn)要求：
(1)真實(shí)性。電力系統(tǒng)模型與實(shí)際電力系統(tǒng)具有相同的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性，盡可能為培訓(xùn)真實(shí)地再現(xiàn)實(shí)際的電力系統(tǒng)。
(2)一致性。學(xué)員臺(tái)的環(huán)境與實(shí)際電網(wǎng)調(diào)度控制中心的環(huán)境要盡量一致，使學(xué)員在被培訓(xùn)時(shí)有臨場感。
(3)靈活性。在教員臺(tái)可以靈活地控制培訓(xùn)的進(jìn)行，可以靈活地模擬電力系統(tǒng)的各種操作和故障。
296．工業(yè)DCS控制系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起和過程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的綜合控制系統(tǒng)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和多媒體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，可提供窗口友好的人機(jī)界面和強(qiáng)大的通訊功能。是完成過程控制、過程管理的現(xiàn)代化設(shè)備。
自動(dòng)化控制事業(yè)部擁有強(qiáng)大的技術(shù)力量和認(rèn)真負(fù)責(zé)的施工調(diào)試隊(duì)伍，能夠針對不同行業(yè)、不同項(xiàng)目，在充分調(diào)查了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用軟件技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，使用各種分散控制系統(tǒng)（DCS），高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的完成工程設(shè)計(jì)、組態(tài)、成套供貨、現(xiàn)場啟動(dòng)調(diào)試、性能測試及考核驗(yàn)收，推出切實(shí)可行的技術(shù)方案。
系統(tǒng)的主要技術(shù)概述
˙系統(tǒng)主要有現(xiàn)場控制站（I/O站）、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、人機(jī)接口單元（操作員站OPS、工程師站ENS）、機(jī)柜、電源等組成。系統(tǒng)具備開放的體系結(jié)構(gòu)，可以提供多層開放數(shù)據(jù)接口。
˙硬件系統(tǒng)在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場具有高度的可靠性、維修方便、工藝先進(jìn)。底層漢化的軟件平臺(tái)具備強(qiáng)大的處理功能，并提供方便的組態(tài)復(fù)雜控制系統(tǒng)的能力與用戶自主開發(fā)專用**控制算法的支持能力；易于組態(tài)，易于使用。支持多種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)以便適應(yīng)未來的擴(kuò)充需要。
˙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用合適的冗余配置和診斷至模件級的自診斷功能，具有高度的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障，均不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。
˙系統(tǒng)的參數(shù)、報(bào)警、自診斷及其他管理功能高度集中在CRT上顯示和在打印機(jī)上打印，控制系統(tǒng)在功能和物理上真正分散，
˙整個(gè)系統(tǒng)的可利用率至少為99.9％；系統(tǒng)平均無故障時(shí)間為10萬小時(shí)，實(shí)現(xiàn)了核電、火電、熱電、石化、化工、冶金、建材諸多領(lǐng)域的完整監(jiān)控。
˙“域”的概念。把大型控制系統(tǒng)用高速實(shí)時(shí)冗余網(wǎng)絡(luò)分成若干相對獨(dú)立的分系統(tǒng)，一個(gè)分系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)域，各域共享管理和操作數(shù)據(jù)，而每個(gè)域內(nèi)又是一個(gè)功能完整的DCS系統(tǒng)，以便更好的滿足用戶的使用。
˙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性、開放性及先進(jìn)性。在系統(tǒng)操作層，采用冗余的100Mbps以太網(wǎng)；在控制層，采用冗余的100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)，保證系統(tǒng)的可靠性；在現(xiàn)場信號(hào)處理層，12Mbps的PROFIBUS總線連接中央控制單元和各現(xiàn)場信號(hào)處理模塊。
˙標(biāo)準(zhǔn)的Client/Server結(jié)構(gòu)。MACS系統(tǒng)的操作層采用Client/Server結(jié)構(gòu)
˙開放并且可靠的操作系統(tǒng)。系統(tǒng)的操作層采用WINDOWSNT操作系統(tǒng)；控制站采用成熟的嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)QNS以確?？刂葡到y(tǒng)的實(shí)時(shí)性、**性和可靠性。
˙標(biāo)準(zhǔn)的控制組態(tài)軟件。系統(tǒng)采用IEC1131－3標(biāo)準(zhǔn)的控制組態(tài)工具，可以實(shí)現(xiàn)任何監(jiān)測、控制要求。
˙可擴(kuò)展性和可裁剪性，保證經(jīng)濟(jì)性。
297．DCS與PLC的區(qū)別
PLC善于邏輯控制，如實(shí)現(xiàn)電氣回路邏輯控制，屬于強(qiáng)電設(shè)備，主要用于控制電機(jī)的開停等；
DCS長于模擬量控制，屬于弱電設(shè)備，主要用于液位、流量、溫度等模擬控制。
LC和DCS由于在早期開發(fā)時(shí)，是由兩種技術(shù)人員開發(fā)的，面向不同的控制對象。PLC主要針對于汽車制造，模擬量極少甚至沒有，開發(fā)人員主要是電氣技術(shù)人員，它用計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算代替繼電器邏輯。稍晚一點(diǎn)推向市場的是DCS，它是由原來的儀表技術(shù)人員開發(fā)的，它在運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上用計(jì)算機(jī)的模擬運(yùn)算代替原來的模擬運(yùn)算。這兩者所研究的內(nèi)容不同，DCS首先應(yīng)用在石化系統(tǒng)，后來兩者都想占有市場，PLC增加了模擬量的運(yùn)算，DCS開發(fā)了邏輯運(yùn)算。但兩者在新開發(fā)的部分都存在有一些缺陷，PLC開發(fā)的模擬量運(yùn)算功能塊少，編程較為復(fù)雜，價(jià)格也比較昂貴。每一個(gè)回路大概要2300美金左右，DCS開發(fā)的邏輯運(yùn)算一個(gè)與非門的運(yùn)算需要幾十毫秒，而PLC只要零點(diǎn)幾毫秒。
關(guān)于維護(hù)，DCS的維護(hù)費(fèi)用高，對接地電阻要求嚴(yán)格，經(jīng)常會(huì)由于接地電阻不能滿足要求而燒壞模件。PLC對接地電阻要求不嚴(yán)格，所以維護(hù)費(fèi)用比較低。
因此，如果模擬量比較多的情況，需要**的控制方案，如：專家系統(tǒng)、模型控制、一定要DCS。如果開關(guān)量比較多，建議使用PLC。
298．變頻器原理介紹
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。
關(guān)鍵詞：變頻器原理樣本內(nèi)容
變頻器選型：
變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn)：
1)采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等。
2)變頻器的負(fù)載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。
3)變頻器與負(fù)載的匹配問題；
I.電壓匹配；變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
II.電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以*大電流確定變頻器電流和過載能力。
III.轉(zhuǎn)矩匹配；這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。
4)在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5)變頻器如果要長電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6)對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高溫，高海拔，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。
變頻器控制原理圖設(shè)計(jì)：
1)首先確認(rèn)變頻器的安裝環(huán)境；
I.工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件，極易受到工作溫度的影響，產(chǎn)品一般要求為0～55℃，但為了保證工作**、可靠，使用時(shí)應(yīng)考慮留有余地，*好控制在40℃以下。在控制箱中，變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部，并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求，**不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。
II.環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí)，變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，其絕緣性能就會(huì)大大降低，甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí)，必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間，一般水汽都比較重，如果溫度變化大的話，這個(gè)問題會(huì)比較突出。
III.腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大，不僅會(huì)腐蝕元器件的引線、印刷電路板等，而且還會(huì)加速塑料器件的老化，降低絕緣性能。
IV.振動(dòng)和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動(dòng)和沖擊時(shí)，會(huì)引起電氣接觸**?；窗矡犭娋统霈F(xiàn)這樣的問題。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動(dòng)源和沖擊源外，還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動(dòng)的元器件。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，應(yīng)對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。
V.電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻，周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此，柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng)，應(yīng)該選用金屬外殼，屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地，除此之外，各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜，且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾，往往會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)無法工作，導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
2)變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法；
I.變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容，減少干擾的發(fā)射源。
II.控制電纜選用屏蔽電纜，動(dòng)力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。
III.電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線，其*小距離為５００ｍｍ。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長距離平行走線，這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應(yīng)盡可能使它們按９０度角交叉。與變頻器有關(guān)的模擬量信號(hào)線與主回路線分開走線，即使在控制柜中也要如此。
IV.與變頻器有關(guān)的模擬信號(hào)線*好選用屏蔽雙絞線，動(dòng)力電纜選用屏蔽的三芯電纜（其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔）或遵從變頻器的用戶手冊。
3)變頻器控制原理圖；
I.主回路：電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備，需要根據(jù)變頻器的容量大小來決定是否需要加電抗器；濾波器是安裝在變頻器的輸出端，減少變頻器輸出的高次諧波，當(dāng)變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護(hù)功能，但缺相保護(hù)卻并不**，斷路器在主回路中起到過載，缺相等保護(hù)，選型時(shí)可按照變頻器的容量進(jìn)行選擇?？梢杂米冾l器本身的過載保護(hù)代替熱繼電器。
II.控制回路：具有工頻變頻的手動(dòng)切換，以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動(dòng)切工頻運(yùn)行，因輸出端不能加電壓，固工頻和變頻要有互鎖。
4)變頻器的接地；
變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好，接地導(dǎo)線的截面不小于4mm，長度不超過5m。變頻器的接地應(yīng)和動(dòng)力設(shè)備的接地點(diǎn)分開，不能共地。信號(hào)線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端，另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。
變頻器控制柜設(shè)計(jì)：
變頻器應(yīng)該安裝在控制柜內(nèi)部，控制柜在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下問題
1)散熱問題：變頻器的發(fā)熱是由內(nèi)部的損耗產(chǎn)生的。在變頻器中各部分損耗中主要以主電路為主，約占98%，控制電路占2%。為了保證變頻器正?？煽窟\(yùn)行，必須對變頻器進(jìn)行散熱我們通常采用風(fēng)扇散熱；變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇可將變頻器的箱體內(nèi)部散熱帶走，若風(fēng)扇不能正常工作，應(yīng)立即停止變頻器運(yùn)行；大功率的變頻器還需要在控制柜上加風(fēng)扇，控制柜的風(fēng)道要設(shè)計(jì)合理，所有進(jìn)風(fēng)口要設(shè)置防塵網(wǎng)，排風(fēng)通暢，避免在柜中形成渦流，在固定的位置形成灰塵堆積；根據(jù)變頻器說明書的通風(fēng)量來選擇匹配的風(fēng)扇，風(fēng)扇安裝要注意防震問題。
2)電磁干擾問題：
I.變頻器在工作中由于整流和變頻，周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾，而且會(huì)產(chǎn)生高次諧波，這種高次諧波會(huì)通過供電回路進(jìn)入整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)，從而影響其他儀表。如果變頻器的功率很大占整個(gè)系統(tǒng)25%以上，需要考慮控制電源的抗干擾措施。
II.當(dāng)系統(tǒng)中有高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源時(shí)，變頻器本身會(huì)因?yàn)楦蓴_而出現(xiàn)保護(hù)，則考慮整個(gè)系統(tǒng)的電源質(zhì)量問題。
3)防護(hù)問題需要注意以下幾點(diǎn)：
I.防水防結(jié)露：如果變頻器放在現(xiàn)場，需要注意變頻器柜上方不的有管道法蘭或其他漏點(diǎn)，在變頻器附近不能有噴濺水流，總之現(xiàn)場柜體防護(hù)等級要在IP43以上。
II.防塵：所有進(jìn)風(fēng)口要設(shè)置防塵網(wǎng)阻隔絮狀雜物進(jìn)入，防塵網(wǎng)應(yīng)該設(shè)計(jì)為可拆卸式，以方便清理，維護(hù)。防塵網(wǎng)的網(wǎng)格根據(jù)現(xiàn)場的具體情況確定，防塵網(wǎng)四周與控制柜的結(jié)合處要處理嚴(yán)密。
III.防腐蝕性氣體：在化工行業(yè)這種情況比較多見，此時(shí)可以將變頻柜放在控制室中。
變頻器接線規(guī)范：
信號(hào)線與動(dòng)力線必須分開走線：使用模擬量信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制變頻器時(shí)，為了減少模擬量受來自變頻器和其它設(shè)備的干擾，請將控制變頻器的信號(hào)線與強(qiáng)電回路（主回路及順控回路）分開走線。距離應(yīng)在30cm以上。即使在控制柜內(nèi)，同樣要保持這樣的接線規(guī)范。該信號(hào)與變頻器之間的控制回路線*長不得超過50m。
信號(hào)線與動(dòng)力線必須分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內(nèi)部：連接PLC和變頻器的信號(hào)線如果不放置在金屬管道內(nèi)，極易受到變頻器和外部設(shè)備的干擾；同時(shí)由于變頻器無內(nèi)置的電抗器，所以變頻器的輸入和輸出級動(dòng)力線對外部會(huì)產(chǎn)生極強(qiáng)的干擾，因此放置信號(hào)線的金屬管或金屬軟管一直要延伸到變頻器的控制端子處，以保證信號(hào)線與動(dòng)力線的徹底分開。
1)模擬量控制信號(hào)線應(yīng)使用雙股絞合屏蔽線，電線規(guī)格為0.75mm2。在接線時(shí)一定要注意，電纜剝線要盡可能的短（5-7mm左右），同時(shí)對剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來，以防止屏蔽線與其它設(shè)備接觸引入干擾。
2)為了提高接線的簡易性和可靠性，推薦信號(hào)線上使用壓線棒端子。
變頻器的運(yùn)行和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置：
變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個(gè)參數(shù)均有一定的選擇范圍，使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。
控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。
*低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的*小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，其散熱性能很差，電機(jī)長時(shí)間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時(shí)，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
*高運(yùn)行頻率：一般的變頻器*大頻率到60Hz，有的甚至到400Hz，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對普通電機(jī)來說，其軸承不能長時(shí)間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。
電機(jī)參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、*大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
跳頻：在某個(gè)頻率點(diǎn)上，有可能會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個(gè)裝置比較高時(shí)；在控制壓縮機(jī)時(shí)，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。
常見故障分析：
1)過流故障：過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過延長加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。
2)過載故障：過載故障包括變頻過載和電機(jī)過載。其可能是加速時(shí)間太短，電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時(shí)間、延長制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過重，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器；如后者則要對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。
3)欠壓：說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運(yùn)行。
小結(jié)：
1)總之，在設(shè)計(jì)、安裝、使用變頻器時(shí)一定要遵從變頻器使用說明書的指導(dǎo)。
2)各電氣設(shè)計(jì)人員，現(xiàn)場電氣調(diào)試人員可以在此基礎(chǔ)上完善此變頻器參考。
299變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)及傳輸規(guī)約選擇
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是由多臺(tái)微機(jī)組成的分層分布式控制系統(tǒng)，包括微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、電能質(zhì)量自動(dòng)控制等多個(gè)子系統(tǒng)。在各個(gè)子系統(tǒng)中，往往又由多個(gè)智能模塊組成。例如：在微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)中，有變壓器保護(hù)、電容器保護(hù)、各種線路保護(hù)等。因此在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部，必須通過內(nèi)部數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)內(nèi)部和各子系統(tǒng)之間的信息交換和信息共享，以減少變電站二次設(shè)備的重復(fù)配置并簡化各子系統(tǒng)的互連，既減少了重復(fù)投資，又提高了系統(tǒng)整體的**性和可靠性。
2變電站通信網(wǎng)絡(luò)的要求
由于數(shù)據(jù)通信在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)的重要性，經(jīng)濟(jì)、可靠的數(shù)據(jù)通信成為系統(tǒng)的技術(shù)核心，而由于變電站的特殊環(huán)境和自動(dòng)化系統(tǒng)的要求，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足下列要求：①快速的實(shí)時(shí)響應(yīng)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)[1]。
1997年8月國際大電網(wǎng)會(huì)議上，WG34.03工作組提出了變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間要求：設(shè)備層和間隔層之間、間隔內(nèi)各設(shè)備之間、間隔層各間隔單元之間為1~100ms，間隔層和變電站層之間為10~1000ms，變電站層各設(shè)備之間、變電站和控制中心之間為1000ms。各層之間的數(shù)據(jù)流峰值為：設(shè)備層和間隔層之間數(shù)據(jù)流大概250kb/s，取決于模擬量的采樣速度，間隔層各單元之間數(shù)據(jù)流大概60kb/s或130kb/s，取決于是否采用分布母線保護(hù)；間隔層和變電站層之間及其他鏈路之間數(shù)據(jù)流大概在100kb/s及以下。
3內(nèi)部數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的選擇
數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是構(gòu)成變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化是使變電站自動(dòng)化邁向標(biāo)準(zhǔn)化的難點(diǎn)之一，受性能、價(jià)格、硬件、軟件、用戶策略等諸多因素的影響，目前在選擇什么“接口網(wǎng)絡(luò)”上很難達(dá)成一致。
網(wǎng)絡(luò)特性主要由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸媒體、媒體存取方式來決定。網(wǎng)絡(luò)的選擇應(yīng)符合國際國內(nèi)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)選擇當(dāng)前的主流產(chǎn)品，應(yīng)得到實(shí)力雄厚的軟硬件商的支持；產(chǎn)品應(yīng)滿足變電站運(yùn)行要求；具有較高的性能價(jià)格比[2]。
（1）35kV變電站通信網(wǎng)絡(luò)
在小規(guī)模的35kV變電站和110kV終端變電站，可考慮使用RS422和RS485組成的網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)變電站規(guī)模較大時(shí)應(yīng)考慮選擇現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。RS422和RS485串口傳輸速率指標(biāo)是不錯(cuò)的，在1000m內(nèi)傳輸速率可達(dá)100kb/s，短距離速率可達(dá)10Mb/s，RS422串口為全雙工，RS485串口為半雙工，媒介訪問方式為主從問答式，屬總線結(jié)構(gòu)。這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的不足在于接點(diǎn)數(shù)目比較少，無法實(shí)現(xiàn)多主冗余，有瓶頸問題，RS422的工作方式為點(diǎn)對點(diǎn)，上位機(jī)一個(gè)通信口*多只能接10個(gè)節(jié)點(diǎn)，RS485串口構(gòu)成一主多從，只能接32個(gè)節(jié)點(diǎn)，此外有信號(hào)反射、中間節(jié)點(diǎn)問題。LonWorks網(wǎng)上的所有節(jié)點(diǎn)是平等的，CAN網(wǎng)可以方便的構(gòu)成多主結(jié)構(gòu)，不存在瓶頸問題，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)比RS485擴(kuò)大多倍，CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)理論上不受限制，一般可連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。
（2）110kV變電站通信網(wǎng)絡(luò)
中型樞紐110kV變電站節(jié)點(diǎn)數(shù)一般為40個(gè)左右，多主冗余要求和節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加使RS422和RS485難以勝任?，F(xiàn)場總線卻能得心應(yīng)手，總線網(wǎng)將網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)連接在一起，可以方便的增減節(jié)點(diǎn)；具有點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)和全網(wǎng)廣播傳送數(shù)據(jù)的功能；常用的有LonWorks網(wǎng)、CAN網(wǎng)。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)均為中速網(wǎng)絡(luò)，500m時(shí)LonWorks網(wǎng)傳輸速率可達(dá)1Mb/s，CAN網(wǎng)在小于40m時(shí)達(dá)1Mb/s，CAN網(wǎng)在節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)時(shí)可自動(dòng)切除與總線的聯(lián)系，LonWorks網(wǎng)在監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)異常時(shí)可使該節(jié)點(diǎn)自動(dòng)脫網(wǎng)，媒介訪問方式CAN網(wǎng)為問答式，LonWorks網(wǎng)為載波監(jiān)聽多路訪問/沖撞檢測（CSMA/CD）方式，內(nèi)部通信遵循LonTalk協(xié)議。
300.新一代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)三代。70年代基于專用計(jì)算機(jī)和專用操作系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)稱為**代，如電力自動(dòng)化研究院為華北電網(wǎng)開發(fā)的SD176系統(tǒng)；80年代基于通用計(jì)算機(jī)的EMS稱為**代，如四大電網(wǎng)、南方、廣西、貴州、四川、云南等單位采用VAX/VMS的SCADA/EMS系統(tǒng)；90年代基于RISC/UNIX的開放式分布式EMS/DMS稱為第三代，如國家電力調(diào)度通信中心、福建、山東、西北、寧夏、湖北、湖南、安徽等單位引進(jìn)的SCADA/EMS，電力科學(xué)研究院和東北電力集團(tuán)公司合作開發(fā)的CC—2000系統(tǒng)，電力自動(dòng)化研究院開發(fā)的RD—800系統(tǒng)、OPEN—2000系統(tǒng)、SD—6000系統(tǒng)。南京力導(dǎo)電子系統(tǒng)研究所開發(fā)的SE-900系統(tǒng)等，第三代系統(tǒng)已發(fā)展了近10年。隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)的飛速發(fā)展以及電力市場的要求，第四代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件已經(jīng)具備，預(yù)計(jì)將于21世紀(jì)初誕生，該系統(tǒng)的主要特征是采用JAVA、因特網(wǎng)、面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)，綜合考慮電力市場環(huán)境中的**運(yùn)行及商業(yè)化運(yùn)營的要求。
