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“生产过程自动化”复习课华中科技大学水电与数字化工程学院年6月1/97

第一章绪论生产过程自动化复习一、水电生产特点水能是一个可再生洁净能源，并能够综合利用；水电能源能够贮备；水电机组含有操作灵活、开/停机快特点；适合担负系统调峰、调频和事故备用任务；2/97

第一章绪论生产过程自动化复习二、水电站自动化目标提升水电站运行可靠性；确保电能质量；提升水电站运行经济性；提升劳动生产率；3/97

第一章绪论生产过程自动化复习三、水电站自动化任务自动控制水电机组运行方式，实现开机、停机和并网、发电转调相或调相转发电等过程自动化；实现水电机组安全经济运行；实现对辅助设备和主要电气设备控制、监视和保护；完成对水工建筑物运行工况监视与控制。4/97

第一章绪论生产过程自动化复习四、电力系统备用容量概念及其内容1、概念：备用容量=系统可用电源容量-发电负荷。2、内容：包含负荷备用、事故备用和检修备用。5/97

第一章绪论生产过程自动化复习五、水电站计算机监控系统计算机技术在水电生产过程中最主要应用是计算机监控系统，主要完成自动检测、优化计算、自动控制、自动事故处理和运行管理任务。水电站计算机监控系统是由计算机技术、信号处理技术、测量技术、网络通讯技术和人机接口技术相互发展和渗透而产生。与常规控制系统相比，含有显著优越性。6/97

第一章绪论生产过程自动化复习六、水电站计算机监控系统结构水电站电力生产管理集中性和控制分散性这一实际需要，要求水电站计算机控制系统采取分层分布式结构。这种结构与水电生产过程管理结构相一致，普通分为三级：过程控制（仪表）级、控制管理（现地控制）级、生产管理（电站）级。各级既相互独立，又相互联络。电站级计算机系统...局域网控制器现地级控制系统现地级控制系统现地级控制系统控制器控制器控制器控制器控制器控制器控制器控制器.........现场总线7/97

第一章绪论生产过程自动化复习七、水电站计算机监控系统基本功效数据采集和处理；实时控制和调整；运行状态趋势分析；安全运行监视与事故/故障报警；事件次序统计与事故/故障分析；运行参数统计与打印；数据通信与远动；运行维护管理。8/97

第二章水轮发电机自动并列生产过程自动化复习一、基本概念发电机与电力系统相序相同；发电机与电力系统频率相同；发电机与电力系统电压相同；发电机与电力系统相位相同；1、同时发电机并列条件：9/97

第二章自动并列生产过程自动化复习2、非同期并列操作可能使机组严重损坏：假如相位差为180°时非同期合闸，则发电机定子绕组冲击电流将比发电机出口三相短路电流大一倍；假如电压或频率不相同，将对机组产生很大电磁冲击力，甚至高达额定力矩8-26倍。10/97

第二章自动并列生产过程自动化复习二、同时发电机两种同期并列方式及其特点同时发电机含有准同期和自同期两种同期并列方式。1、准同期满足打开机组导叶到空载位置发电机靠近同时转速发电机投入励磁调整水轮发电机电压和转速判断是否满足并列条件将机组投入系统并列运行不满足11/97

第二章自动并列生产过程自动化复习准同期特点：因为在准同期操作中满足了发电机与电力系统频率、电压和相位相同条件。发电机定子回路电流将为零，对机组将不会产生电流或电磁力矩冲击。所以，水电站在同期操作中，采取了以自动准同期作为机组正常时并列方式。不过，准同期存在着非同期并列操作可能，并使机组严重损坏。为了防止非同期并列，在准同期并列时，同期回路带有非同期闭锁。12/97

第二章自动并列生产过程自动化复习2、自同期打开机组导叶到空载位置发电机靠近同时转速发电机投入励磁发电机断路器合闸机组并入系统运行13/97

第二章自动并列生产过程自动化复习自同期特点：不需调整电压、相位和准确调整转速，操作简单；因为并列操作时未投励，消除了非同期并列可能；与准同期相比，大大缩短了并列时间。自同期并列为电力系统发生故障而出现低频、低压时，开启备用机组创造了很好条件，对于预防事故扩大，快速恢复系统起到主要作用。14/97

第二章自动并列生产过程自动化复习三、脉动电压及其准同期条件检测1、脉动电压脉动电压（滑差电压）是指合闸前同期点两侧电压之差：设发电机电压与系统电压相等，且初始相角为零，即令为脉动电压幅值，则由上式可知，脉动电压可看成是幅值为、频率靠近工频交流。利用三角公式得：15/97

第二章自动并列生产过程自动化复习当两个交流电压和