电力系统自动化

第1章 概论

1.1 电力系统的特点及基本要求

1.1.1 电力系统的特点

1.1.2 电力系统的基本要求

1.2 电力系统自动化及其发展历程

1.2.1 电力系统自动化的定义

1.2.2 电力系统自动化的主要内容

1.2.3 电力系统自动化的发展历程

1.3 电力系统的运行与控制

1.3.1 电力系统的运行状态

1.3.2 我国电力系统的分区分级控制

1.3.3 电力系统安全控制

1.4 电力系统自动化的新技术和发展趋势

1.4.1 电力系统自动化的新技术

1.4.2 电力系统自动化总的发展趋势

第2章 电力系统的数据采集与处理

2.1 概述

2.2 电力系统电压电流采集

2.2.1 直流采样

2.2.2 交流采样

2.2.3 电力系统电流电压数据采集通道

2.3 模拟量输出电路

2.4 开关量输人电路原理

2.4.1 电隔离技术

2.4.2 转换电路与消噪除颤

2.4.3 开关量输入子接口电路

2.5 开关量输出电路

2.6 电网频率测量

本章小结

复习思考题

第3章 电力系统并列控制

3.1 概述

3.1.1 自动并列及意义

3.1.2 并列操作的遵循原则

3.1.3 并列操作的方法

3.2 准同期并列的基本原理

3.2.1 准同期并列的理想条件

3.2.2 准同期并列条件分析

3.3 准同期并列装置的构成及分类

3.3.1 准同期并列装置的构成

3.3.2 准同期并列装置的分类

3.3.3 恒定越前时间准同期并列装置的整定计算

3.4 频率差和电压差的测量及调整

3.4.1 并列装置的控制逻辑

3.4.2 相位差的检测

3.4.3 频率差的检测

3.4.4 频率差的调整

3.4.5 电压差的测量

3.4.6 电压差的调整

3.5 自动准同期并列装置的合闸控制

3.5.1 恒定越前时间

3.5.2 防止错过最佳合闸时机

3.5.3 并列断路器合闸时间测量

3.6 微机型自动并列装置

3.6.1 硬件电路

3.6.2 并列装置的软件

3.6.3 角差预报方法

本章小结

复习思考题

第4章 同步发电机励磁自动控制

4.1 同步发电机励磁系统的任务及其基本要求

4.1.1 同步发电机励磁系统的任务

4.1.2 同步发电机励磁控制系统的基本要求

4.2 同步发电机励磁系统

4.2.1 励磁系统的发展

4.2.2 同步发电机励磁系统的分类

4.3 同步发电机自动励磁调节器工作原理

4.3.1 励磁调节器的功能和基本框图

4.3.2 励磁调节器原理

4.3.3 励磁调节器静态工作特性

4.3.4 励磁调节器静态特性的调整

4.3.5 自动励磁调节器的辅助控制

4.4 励磁控制系统的传递函数

4.4.1 他励式直流励磁机的传递函数

4.4.2 励磁调节器各单元的传递函数

4.4.3 同步发电机的传递函数

4.4.4 励磁控制系统的传递函数

4.5 同步发电机的强行励磁和灭磁

4.5.1 同步发电机继电强行励磁

4.5.2 同步发电机的灭磁

4.6 微机型励磁调节器

4.6.1 概述

4.6.2 微机型励磁调节器硬件构成

4.6.3 微机型励磁调节器软件结构

本章小结

复习思考题

第5章 电力系统频率和有功功率控制

5.1 电力系统频率和有功功率控制的必要性

5.1.1 电力系统频率控制的必要性

5.1.2 电力系统有功功率控制的必要性

5.2 同步发电机调速器

5.2.1 发电机组单机运行时调速控制的基本原理

5.2.2 发电机组的功率一频率特性

5.2.3 机组并网运行的转速调节

5.3 系统频率的调整

5.3.1 系统频率的一次调整

5.3.2 系统频率的二次调整

5.3.3 调频电厂的选择

5.4 电力系统频率和有功功率自动控制的基本原理

5.4.1 电力系统等效发电机组静态调节特性

5.4.2 电力系统负荷的静态频率特性

5.4.3 电力系统的有功功率控制

5.5 同步发电机组调速系统的数学模型

5.5.1 原动机的传递函数

5.5.2 发电机和负荷的传递函数

5.5.3 调速器的传递函数

5.5.4 发电机组调速系统的传递函数

5.6 互联电力系统的频率和有功功率控制

5.6.1 频率和有功功率控制的数学模型

5.6.2 互联系统的频率和有功功率控制

5.7 电力系统自动调频方法和自动发电控制

5.7.1 电力系统自动调频方法

5.7.2 电力系统自动发电控制

5.8 电力系统负荷的经济分配

5.8.1 厂内各机组间的经济功率分配（或不考虑网络损耗时各电厂间的经济功率分配）

5.8.2 电厂间的经济功率分配（或考虑网损后的经济功率分配）

5.9 电力系统频率异常的控制

5.9.1 电力系统的常规频率异常控制装置

5.9.2 电力系统的常规频率异常的计算机控制

第6章 电力系统电压调整和无功功率控制

6.1 电力系统电压和无功功率控制的必要性

6.1.1 电力系统电压控制的必要性

6.1.2 电力系统无功功率控制的必要性

6.2 电力系统中的无功电源及无功负荷

6.2.1 无功电源

6.2.2 无功负荷

6.3 电力系统无功功率平衡与电压的关系

6.4 电力系统中的电压控制

6.4.1 电力系统的电压控制

6.4.2 电压调整的基本原理

6.5 电力系统电压控制的措施

6.5.1 改变发电机端电压调压

6.5.2 改变变压器变比调压

6.5.3 改变电力网无功功率分布调压

6.5.4 改变输电线路的参数进行调压

6.6 电力系统的无功功率控制

6.6.1 电力系统无功功率电源的最优分布

6.6.2 电力系统无功功率负荷的最优补偿

本章小结

复习思考题

第7章 电力系统自动减负荷

7.1 系统的动态特性

7.2 自动低频减负荷的基本原理

7.3 自动低频减负荷装置的整定计算

7.3.1 确定最大功率缺额Pqw

7.3.2 确定接入ZDPJ装置的负荷总功率PJH

7.3.3 确定各级的动作频率

7.3.4 确定动作级数N

7.3.5 确定每级切除的负荷功率△Pi

7.3.6 确定延时△t

7.3.7 确定特殊级的有关参数

7.4 自动低频减负荷装置

7.5 低压减载

7.5.1 低压减载措施需考虑的因素

7.5.2 低压减载配置应遵守的基本原则

7.5.3 低压减载措施的配置方法

本章小结

复习思考题

第8章 电力系统电网调度

8.1 概述

8.2 电力系统的可调可控点

8.3 电力系统调度自动化系统的重要性

8.3.1 保证电能符合质量标准

8.3.2 保证电力系统运行的经济性

8.3.3 保证符合环境保护要求

8.4 电力系统调度机制

8.4.1 国家调度中心的职责及功能

8.4.2 大区电网调度中心（网调）的职责及功能

8.4.3 省级电网调度中心（省调）的职责及功能

8.4.4 地区电网调度中心（地调）的职责及功能

8.4.5 县级电网调度中心（县调）的职责及功能

8.5 电力系统调度自动化的作用及任务

8.5.1 电力系统电网调度自动化的作用

8.5.2 电力系统电网调度自动化的任务

8.6 电网调度自动化系统组成及基本功能

8.6.1 电网调度自动化系统的基本结构

8.6.2 电网调度自动化系统的基本功能

8.7 电力系统运行状态及其调度控制

8.7.1 正常状态

8.7.2 警戒状态

8.7.3 紧急状态

8.7.4 崩溃状态

8.7.5 恢复状态

本章小结

复习思考题

第9章 新能源发电系统及应用

9.1 新能源应用背景

9.2 分布式发电系统

9.2.1 分布式发电发展

9.2.2 分布式发电的概念

9.2.3 分布式发电系统的组成

9.3 光伏发电系统

9.3.1 光伏发电的概念

9.3.2 光伏电池

9.3.3 光伏逆变器

9.3.4 最大功率点跟踪算法

9.3.5 光伏系统储能

9.4 风力发电系统

9.4.1 风力发电概念

9.4.2 恒频／恒速风力发电系统

9.4.3 恒频／变速风力发电系统

9.4.4 风力发电控制系统

9.5 微电网运行与控制

9.5.1 微电网概念

9.5.2 微电网系统

9.5.3 微电网运行状态

9.5.4 微电网控制

9.5.5 并网型微电网实例

参考文献

《电力系统自动化》的主要内容包括电力系统自动化基本概念、电力系统的数据采集与处理方法、电力系统并列控制技术、同步发电机励磁自动控制技术、电力系统频率调整和有功功率控制技术、电力系统电压调整和无功功率控制技术、电力系统自动减负荷、电力系统电网调度和新能源发电系统及应用等。侧重于相关技术的基本概念、基本原理及基本规律的讲授，跟踪电力系统的新技术、新原理，力求使读者系统掌握现代电力系统运行的基本规律和控制技术，了解现代电力系统的新发展、新技术。
　　《电力系统自动化》可作为普通高等院校电气工程及其自动化等相关专业的本科教材，也可作为高职高专及成人继续教育的教材，还可供研究生及工程技术人员参考。