| 《自动装置》教学大纲 |
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| 模块名称 | 包含单元 | 学习目标 | 内容概述 |
| 第一章 绪论（4学时） | | ◆0101 第一节 从“8.14”事故说起 | | ◆0102 第二节 电力系统及其运行 | | ◆0103 第三节 电力系统自动装置划分 | | ◆0104 第四节 电力系统自动装置器件 | | ◆0105 第五节 课程的主要内容 |
| ? 了解电力系统自动化技术的主要任务，内容；
? 掌握电力系统安全自动装置配置及各装置的作用；
? 了解主要学习内容。 | 本章共包含5节，第一节从“8.14”事故说起,引入了电力系统自动装置，说明事故与自动控制装置的关系；第二节概要介绍电力系统及其运行，介绍了电力系统自动装置的任务；第三、四节是本章重点，对电力系统自动装置组成和具体装置功能进行了重点介绍，具体阐述自动并列装置、自动调节励磁装置、自动调频装置和自动按频率减负荷装置的作用；第五节对课程内容做了详细介绍。 |
| 第二章 自动装置及其数据的采集处理（4学时） | | ◆0201 第一节 自动装置的组成 | | ◆0202 第二节 采样、量化与编码技术 | | ◆0203 第三节 交流采样的电量计算和前置算法 |
| ? 了解电力系统自动装置的组成和特点；
? 理解采样、量化与编码技术；
? 掌握交流采样的电量计算和前置算法。 | 本章共包含3节，第一节结合计算机和网络技术，介绍了电力系统自动装置的软硬件组成，介绍了微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统DCS和现场总线系统FCS；第二节概要叙述了采样、量化与编码的基本概念，介绍了其实现手段；第三节是本章重点，对交流采样的电量计算和前置算法进行了重点介绍，阐述了电压、电流、有功功率、无功功率、功角的计算和标度变换、有效性检验、线性化处理、数字滤波等。 |
| 第三章 同步发电机的自动并列（4学时） | | ◆0301 第一节 并列操作 | | ◆0302 第二节 准同期并列 | | ◆0303 第三节 自同期并列 | | ◆0304 第四节 准同期并列的基本原理 | | ◆0305 第五节 恒定越前时间并列装置的整定计算 | | ◆0306 第六节 自动并列装置的工作原理 | | ◆0307 第七节 频率差与电压差的调整 |
| ? 理解掌握关于并列的一些基本概念：同步运行、并列操作、准同步并列、自同步并列；
? 重点掌握准同期并列条件；
? 掌握恒定越前时间并列装置的原理；
? 应用恒定越前时间并列装置的整定方法进行相关计算；
? 掌握整步电压的定义及特点；
? 了解线性整步电压的获得方法、波形；
? 了解频率差与电压差的调整 | 本章共包含7节，第一节介绍了并列的一些基本概念：同步运行、并列操作、准同步并列、自同步并列等，阐述了并列的操作原则和方法；第二节详细讲述了准同期并列的理想条件，阐述了压差、角差、滑差对于并列的影响；第三节概要介绍自同期并列，介绍了其性能特点及冲击电流计算；第四、五节是本章重点，对准同期并列的原理和整定计算进行了重点介绍；第四节具体阐述整步电压的特点和作用，详细讲解了恒定越前相角和恒定越前时间并列控制；第五节对恒定越前时间并列装置的整定计算过程做了详细介绍，并通过相关例题予以讲解；第六节概要介绍了自动并列装置的工作原理，重点介绍了线性整步电压法，介绍了如何恒定越前时间控制、频率差检测和电压差检测；第七节简要介绍了频率差与电压差的调整，介绍了频率差与电压差的的测量以及调节量控制 |
| 第四章 同步发电机励磁自动控制系统（4学时） | | ◆0401 第一节 励磁系统的任务 | | ◆0402 第二节 对励磁系统的要求 | | ◆0403 第三节 同步发电机励磁系统 | | ◆0404 第四节励磁系统中的整流电路 | | ◆0405 第五节 励磁调节器静态特性 | | ◆0406 第六节 并联运行机组间的无功功率分配 | | ◆0407 第七节 并联运行机组间的无功功率分配例题 |
| ? 了解励磁系统的定义、组成；
? 理解励磁自动调节的作用、基本要求和基本框图；
? 掌握同步发电机的励磁方式、励磁调节方式及特点；
? 理解励磁调节器的静态特性及调整方法；
? 重点掌握并联运行发电机间无功功率的分配原则；
? 应用并联运行发电机间无功功率的分配原则计算无功负荷分配。 | 本章共包含7节，
第一节介绍了励磁系统的重要意义和应该承担的任务，重点分析了其在电力系统电压控制、无功功率分配、提高稳定性、改善运行条件等方面的作用；
第二节简要介绍了对励磁调节器要求和对励磁功率单元要求；
第三节详细讲述了同步发电机励磁系统的分类及特点，重点讲解了自励直流励磁机励磁、他励直流励磁机励磁、他励交流励磁机励磁、交流励磁机旋转整流器励磁、自励交流励磁机静止可控整流器励磁、自励交流励磁机静止整流器励磁、静止励磁；
第四节简单介绍了整流电路在励磁系统中应用；
第五、六节是本章重点，对励磁调节器静态特性和并联运行机组间的无功功率分配进行了重点介绍；
第五节对励磁调节器静态特性做了详细介绍，引入了调差系数的定义，并介绍了调节特性的平移；
第六节具体阐述并联运行机组间的无功功率分配情况，对于不同调节特性机组间的并联情况进行了详细分析，重点讲解了正调差发电机的并联运行无功分配的计算；
第七节通过计算例题展示了两台正调差发电机并联运行时无功功率的分配情况。 |
| 第五章 电力系统频率及有功功率的自动调节（4学时） | | ◆0501 第一节 电力系统的频率特性概述 | | ◆0502 第二节 电力系统负荷的功率-频率特性 | | ◆0503 第三节 发电机组的功率-频率特性 | | ◆0504 第四节 电力系统的频率特性 | | ◆0505 第五节 调速器原理 | | ◆0506 第六节 电力系统自动调频 | | ◆0507 第七节 电力系统的经济调度与自动调频 |
| ? 了解电力系统调频的实质和重要性；
? 理解掌握负荷的静态频率特性及负荷调节效应；
? 理解掌握发电机的静态调节特性、配有调速器的发电机组的功率频率特性；
? 理解掌握发电机组的频率调节特性与机组间有功功率分配的关系；
? 了解调速器的工作原理；
? 理解电力系统的调频方式、方法和调频准则；
? 理解经济调度与自动调频的基本概念。 | 本章共包含7节，
第一节整体上介绍了电力系统的频率特性，分析了有功平衡与频率稳定的关系，介绍了负荷的变动情况和频率波动对电网运行的影响；
第二、三、四节是本章重点，对负荷和发电机的功率—频率特性进行了详细分析，对于频率的一次调整和二次调整进行了重点介绍；
第二节对负荷的功率—频率特性进行分析，详细介绍了负荷调节效应并并行了例题计算；
第三节对发电机的功率—频率特性进行分析，引入了调差系数，详细介绍了调差特性与机组间有功功率分配的关系和调节特性的失灵区；
第四节进行了负荷频率特性和发电机频率特性共同作用的分析，详细介绍了频率的一次调整和二次调整的过程；
第五节对调速器原理结构做了简要介绍，重点分析了机械液压调速器的工作原理；
第六节具体阐述电力系统自动调频的方法和方式，对于主导发电机法、积差调节法、联合电力系统调频进行了详细介绍；
第七节具体阐述电力系统的经济调度与自动调频，讲解了等微增率分配负荷，介绍了发电厂之间负荷的经济分配和发电厂机组功率控制。 |
| 第六章 电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置（4学时） | | ◆0601 第一节 电力系统典型事故 | | ◆0602 第二节 电力系统频率静态特性 | | ◆0603 第三节 电力系统频率动态特性 | | ◆0604 第四节 自动低频减载工作原理 | | ◆0605 第五节 自动低频减载装置 | | ◆0606 第六节 其他安全自动控制装置 |
| ? 了解频率降低的危害；
? 理解频率控制的方法；
? 理解自动低频减载装置的必要性和可行性；
? 能够应用电力系统频率静态特性分析负荷与频率的关系
? 在频率变化的动态特性的基础上理解掌握自动低频减载装置原理与分级切负荷原理；
? 了解自动解列装置、水轮机组低频自启动、自动切机和电气制动的应用。 | 本章共包含6节，
第一节介绍了电力系统的一些典型事故及应对措施，明确了频率降低的危害和频率控制的方法，引出了低频减负荷装置；
第二节回顾了电力系统频率静态特性并加以变换，通过例题分析了负荷变化引起的频率变化；
第三节针对电力系统频率动态特性曲线，简要分析了切除不同大小的负荷时相应的频率变化；
第四节是本章重点，对自动低频减载工作原理进行了详细分析，对于最大功率缺额的确定、第一级和最末一级启动频率、频率级差的选择、每级切除负荷的限制提出相应方法；
第五节对自动低频减载装置的结构原理和实现技术做了简单介绍；
第六节简要介绍了自动解列装置、水轮机低频自启动装置、自动切机与电气制动装置等安全自动控制装置，介绍了其原理、应用场合和特点。 |