電網(wǎng)及變電站運(yùn)行分析與仿真

前言

　　隨著電網(wǎng)容量的不斷增大和電壓等級(jí)的不斷提高，對(duì)電網(wǎng)及變電站運(yùn)行技術(shù)的要求越來(lái)越高，同時(shí)也對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定問(wèn)題提出了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。電力系統(tǒng)一旦發(fā)生故障而不能及時(shí)正確地處理，有可能會(huì)導(dǎo)致事故的擴(kuò)大，釀成大面積停電，給社會(huì)造成嚴(yán)重影響。由于電力系統(tǒng)運(yùn)行與分析涉及大系統(tǒng)理論、現(xiàn)代控制理論、計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)等多學(xué)科的知識(shí)，運(yùn)行中的操作及事故處理過(guò)程也相當(dāng)復(fù)雜，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)，沒(méi)有一定的專業(yè)知識(shí)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的儲(chǔ)備，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)就很難做出快速、準(zhǔn)確的判斷和處理。上述這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累，如果只依賴實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行是難以完全做到的。電網(wǎng)及變電站運(yùn)行仿真技術(shù)的發(fā)展為解決這一問(wèn)題提供了良好的實(shí)踐與訓(xùn)練平臺(tái)。“多級(jí)電網(wǎng)、變電站聯(lián)合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”是以一個(gè)包括省級(jí)、地區(qū)級(jí)、縣級(jí)電網(wǎng)的三級(jí)虛擬電網(wǎng)和其中具有代表性接線方式及保護(hù)配置的變電站、集控站為模型，并考慮虛擬電網(wǎng)中其他變電站和集控站，采用數(shù)字仿真技術(shù)將電網(wǎng)仿真、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)仿真、變電站仿真及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)仿真有機(jī)結(jié)合成一體化的綜合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)輸變電運(yùn)行生產(chǎn)的全范圍、全過(guò)程的仿真。利用該仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，可以使電網(wǎng)運(yùn)行人員快速積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，有效提高操作水平及事故分析與決策能力，為確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。　　目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)結(jié)合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)全面介紹電網(wǎng)、變電站運(yùn)行相關(guān)知識(shí)的實(shí)習(xí)（培訓(xùn)）教材。本書以此目的出發(fā)，結(jié)合“多級(jí)電網(wǎng)、變電站聯(lián)合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”，介紹了電網(wǎng)、變電站從運(yùn)行、倒閘操作到事故處理的全過(guò)程。全書在編寫過(guò)程中力求突出以下特點(diǎn)?！　。?）本書對(duì)“多級(jí)電網(wǎng)、變電站聯(lián)合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”的各部分進(jìn)行翔實(shí)闡述，使讀者能夠較全面地了解該系統(tǒng)的功能、掌握系統(tǒng)的使用方法，進(jìn)而達(dá)到模擬實(shí)際電網(wǎng)、變電站運(yùn)行與培訓(xùn)的目的。

內(nèi)容概要

本書為21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材。    全書共分為八章，主要內(nèi)容包括電力系統(tǒng)基本知識(shí)、仿真系統(tǒng)介紹、仿真電網(wǎng)運(yùn)行訓(xùn)練、變電站一次系統(tǒng)、變電站二次系統(tǒng)、變電站倒閘操作、典型事故處理、變電站設(shè)備巡視與缺陷處理。    本書可作為高等院校電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)的本科教材和實(shí)習(xí)教材，也可作為高職高專院校和函授相關(guān)專業(yè)的教材，同時(shí)可作為電網(wǎng)、變電站運(yùn)行人員的培訓(xùn)教材和參考用書。

書籍目錄

前言第一章  電力系統(tǒng)基本知識(shí)  第一節(jié)  電力系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)  第二節(jié)  發(fā)電廠和變電站的類型及設(shè)備  第三節(jié)  電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級(jí)  第四節(jié)  電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析與計(jì)算  第五節(jié)  電力系統(tǒng)暫態(tài)分析與計(jì)算  第六節(jié)  電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式第二章  仿真系統(tǒng)介紹  第一節(jié)  仿真系統(tǒng)功能介紹  第二節(jié)  仿真系統(tǒng)硬件構(gòu)成  第三節(jié)  仿真系統(tǒng)使用說(shuō)明第三章  仿真電網(wǎng)運(yùn)行訓(xùn)練  第一節(jié)  仿真電網(wǎng)潮流分布  第二節(jié)  仿真電網(wǎng)有功功率平衡及頻率調(diào)整  第三節(jié)  仿真電網(wǎng)無(wú)功平衡與電壓調(diào)整  第四節(jié)  仿真電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性驗(yàn)證  第五節(jié)  電網(wǎng)故障示例第四章  變電站一次系統(tǒng)  第一節(jié)  電氣主接線  第二節(jié)  變壓器  第三節(jié)  斷路器  第四節(jié)  其他主要電氣設(shè)備  第五節(jié)  仿真變電站一次系統(tǒng)介紹第五章  變電站二次系統(tǒng)  第一節(jié)  二次回路的基本概念  第二節(jié)  變電站的操作電源及絕緣監(jiān)察  第三節(jié)  斷路器的控制回路  第四節(jié)  中央信號(hào)回路  第五節(jié)  同期回路  第六節(jié)  輸電線路的繼電保護(hù)  第七節(jié)  變壓器的繼電保護(hù)  第八節(jié)  母線保護(hù)  第九節(jié)  仿真變電站二次系統(tǒng)介紹第六章  變電站倒閘操作  第一節(jié)  倒閘操作的基本概念  第二節(jié)  倒閘操作的技術(shù)要求  第三節(jié)  母線倒閘操作  第四節(jié)  線路倒閘操作  第五節(jié)  變壓器倒閘操作  第六節(jié)  典型接線變電站操作票第七章  典型事故處理  第一節(jié)  事故處理原則  第二節(jié)  事故預(yù)想與事故處理  第三節(jié)  變電站常見(jiàn)異常處理第八章  變電站設(shè)備巡視與缺陷處理  第一節(jié)  變電站設(shè)備巡視檢查  第二節(jié)  變電站缺陷參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　二、電力系統(tǒng)的特點(diǎn)　　電力系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，輸電距離也越來(lái)越遠(yuǎn)，已經(jīng)出現(xiàn)了大型的跨國(guó)、跨區(qū)域互聯(lián)（聯(lián)合）電力系統(tǒng)。互聯(lián)電力系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)。　?。?）提高了供電可靠性；　?。?）提高了供電的電能質(zhì)量；　?。?）可以減少系統(tǒng)的備用容量，提高設(shè)備利用率；　?。?）便于安裝大機(jī)組，且機(jī)組容量越大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益越好；　?。?）可以合理利用動(dòng)力資源，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性?！　‰m然互聯(lián)電力系統(tǒng)具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，故障影響和波及的范圍也在擴(kuò)大，系統(tǒng)的短路容量也在增大，對(duì)電氣設(shè)備開斷短路電流的能力也提出了更高的要求，這也正是互聯(lián)電力系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題?！　‰娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)，概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面。　?。?）發(fā)供用電的連續(xù)性?，F(xiàn)階段電能尚不能大量地、廉價(jià)地儲(chǔ)存，發(fā)、變、輸、配電以及用電幾乎同時(shí)完成。其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，必將影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，必須努力提高系統(tǒng)各環(huán)節(jié)運(yùn)行的可靠性，以保證電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、連續(xù)、可靠運(yùn)行和對(duì)用戶的不間斷供電?！　。?）與國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)系密切。電力工業(yè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活息息相關(guān)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力和基礎(chǔ)，是人民生活的必需品。電力供應(yīng)的中斷或不足，將直接影響到社會(huì)生產(chǎn)、人民生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的方方面面。　?。?）過(guò)渡過(guò)程的短暫性。電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、線路等元件的投入和切除要求非常迅速’由此而引起的系統(tǒng)電磁、機(jī)電暫態(tài)過(guò)程是非常短暫的。因此，正常和故障情況下所進(jìn)行的調(diào)整和切換操作非常迅速，必須依賴自動(dòng)化程度高和動(dòng)作可靠的繼電保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)裝置來(lái)完成，同時(shí)還需要大量的、高素質(zhì)的專門人才來(lái)加以控制。

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