【正文】 用計算機局域網(wǎng)來實現(xiàn)。 一般將水電廠的控制分為 4層。 出版社 電力系統(tǒng) 89 考慮到水電廠生產(chǎn)設(shè)備分布地域較廣，分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的計算機一般采用局域網(wǎng)實現(xiàn)通信。 （ 2）大型水電廠微機監(jiān)控系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu) 圖 。該系統(tǒng)采用開放式分層全分布結(jié)構(gòu)，這種開放式結(jié)構(gòu)具有體系結(jié)構(gòu)模塊化、模塊接口標(biāo)準(zhǔn)化、功能處理分布化、應(yīng)用軟件可移植和網(wǎng)絡(luò)資源共享等特點，因而可以優(yōu)化配置，易于升級和擴展。 火電廠微機監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能和典型結(jié)構(gòu) 20世紀(jì) 80年代以后，大型火電廠的機組熱力設(shè)備控制從傳統(tǒng)的常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)逐步過渡到以微機為基礎(chǔ)的分散控制系統(tǒng)（ DCS）。 出版社 電力系統(tǒng) 90 出版社 電力系統(tǒng) 91 （ 1）火電廠監(jiān)控系統(tǒng)的基本電氣監(jiān)控功能 從電氣監(jiān)控的角度來說，以微機和可編程序控制器（ PLC）為基礎(chǔ)的火電廠監(jiān)控系統(tǒng)的功能與水電廠類似。 （ 2）大型火電廠微機監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 對大型火電廠而言，由于其單機容量大、機組臺數(shù)多，故除了各單元機組DCS、公用系統(tǒng) /輔助車間 DCS用于實時監(jiān)控外，一般還應(yīng)配置廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（ SIS）用于實時生產(chǎn)過程管理。 同步發(fā)電機的正常操作 現(xiàn)代發(fā)電廠通常都裝有多臺發(fā)電機，這些發(fā)電機一般都是并聯(lián)運行，不同發(fā)電廠的發(fā)電機之間也是并聯(lián)運行的，從而形成了大型電力系統(tǒng)。同步發(fā)電機的正常操作主要包括同期并列、正常解列和停機。 出版社 電力系統(tǒng) 92 圖 火電廠微機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 出版社 電力系統(tǒng) 93 同步發(fā)電機的同期并列 所謂發(fā)電機的并列運行，就是將兩臺或兩臺以上的發(fā)電機分別接入電力系統(tǒng)的對應(yīng)母線，或通過變壓器、輸電線路接在電力系統(tǒng)的公共母線上，共同向用戶供電。 （ 1）同步發(fā)電機的準(zhǔn)同期并列 同期并列操作在發(fā)電廠中是一項經(jīng)常性的重要操作，要求同期并列時沖擊電流和沖擊力矩不能超過允許值，而且并列后發(fā)電機能迅速被拖入同步。 1）同期并列的方法 發(fā)電機同期并列的方法有自同期和準(zhǔn)同期兩種。 自同期并列是將待并發(fā)電機由原動機拖至接近同步轉(zhuǎn)速時，把待并發(fā)電機投入系統(tǒng)，然后再給發(fā)電機加上勵磁，使發(fā)電機自行轉(zhuǎn)入同步。 出版社 電力系統(tǒng) 94 準(zhǔn)同期并列操作是將待并發(fā)電機轉(zhuǎn)速升至接近同步轉(zhuǎn)速后加上勵磁，當(dāng)發(fā)電機的頻率、電壓幅值和電壓相角分別與運行系統(tǒng)的頻率、電壓幅值和電壓相角接近相同時合上并列斷路器，將待并發(fā)電機投入系統(tǒng)并列運行。 2）準(zhǔn)同期并列的條件 發(fā)電機的同期并列操作最終是通過并列斷路器的合閘來完成的。在并列前，同期并列斷路器（亦稱為同期點）兩側(cè)的電壓分別是系統(tǒng)電壓 US 和待并發(fā)電機（或待并系統(tǒng)）電壓 UG，將它們表示為瞬時值形式，則 : 式中 Usm—— 系統(tǒng)電壓幅值； ω s—— 系統(tǒng)角頻率； φ S0—— 系統(tǒng)電壓初相角； 出版社 電力系統(tǒng) 95 φ S—— 系統(tǒng)電壓 t時刻的相角， φ S=ωSt+φ S0。 式中 UGm—— 待并發(fā)電機電壓幅值； ω G—— 待并發(fā)電機角頻率； φ G0—— 待并發(fā)電機電壓初相角； φ G—— 待并發(fā)電機電壓 t時刻的相角， φ G=ω Gt+φ G0。 在進行并列操作前，同期并列斷路器兩側(cè)電壓的狀態(tài)量一般是不相等的。并列斷路器兩側(cè)電壓的幅值差 ΔUm，頻率差 Δf（或角頻率之差 Δω）和相角差δ 之間的關(guān)系為 : 出版社 電力系統(tǒng) 96 發(fā)電機同期并列的理想條件是并列斷路器兩側(cè)電壓的 3個狀態(tài)量全部相等，即： 或表示為 出版社 電力系統(tǒng) 97 允許偏差的大小與機組容量有關(guān)，機組容量越大，允許偏差越小。準(zhǔn)同期并列的條件通?？杀硎緸椋? （ 2）自動準(zhǔn)同期并列裝置的基本原理 自動準(zhǔn)同期裝置通過比較并列斷路器兩側(cè)的電壓來檢測并列條件是否滿足。 1）自動準(zhǔn)同期裝置的基本結(jié)構(gòu) 自動準(zhǔn)同期裝置的基本結(jié)構(gòu)如圖 。其裝置包括頻率差控制單元、電壓差控制單元和合閘信號控制單元。 出版社 電力系統(tǒng) 98 圖 自動準(zhǔn)同期裝置組成示意圖 出版社 電力系統(tǒng) 99 按照自動化程度的不同，準(zhǔn)同期并列裝置又分為半自動準(zhǔn)同期并列裝置和自動準(zhǔn)同期并列裝置。 傳統(tǒng)布線邏輯型自動準(zhǔn)同期裝置采用恒定越前時間規(guī)律控制，其輸入檢測信息采用發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓的相量差即所謂的脈動電壓。 2）微機準(zhǔn)同期并列裝置 微機準(zhǔn)同期并列裝置硬件結(jié)構(gòu)簡單，編程方便靈活，運行可靠，已逐步取代傳統(tǒng)的布線邏輯型準(zhǔn)同期裝置成為目前自動并列裝置發(fā)展的主流。 圖 。計算機通過同期模件采集發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓信息，不斷地計算和校核同期并列的三個條件。 （ 3）同期點的設(shè)置和同期電壓的引入 出版社 電力系統(tǒng) 100 圖 微機準(zhǔn)同期裝置組成示意圖 出版社 電力系統(tǒng) 101 1）同期點的設(shè)置 發(fā)電廠中每個有可能進行同期操作的斷路器稱為同期點。同期點的設(shè)置主要與發(fā)電廠的主結(jié)線形式和運行方式以及廠用備用電源引接方式有關(guān)。一般同期點為： ①發(fā)電機出口斷路器和發(fā)電機 — 雙繞組變壓器組出口斷路器。 ②母線聯(lián)絡(luò)斷路器。 ③自耦變壓器或三繞組變壓器三側(cè)的斷路器。 ④對側(cè)有電源的系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線的斷路器。 ⑤旁路斷路器。 ⑥當(dāng)廠用工作電源和廠用備用電源不是引自同一系統(tǒng)但又有可能出現(xiàn)并列運行的情況時，可將可能并列的斷路器設(shè)置為同期點。 出版社 電力系統(tǒng) 102 2）同期電壓的引入 準(zhǔn)同期并列操作必須通過同期裝置檢測待并斷路器兩側(cè)電壓以判斷是否滿足并列條件。同期電壓的引入方式取決于同期裝置的結(jié)線方式。 ①三相結(jié)線方式。 當(dāng)同期系統(tǒng)采用三相結(jié)線方式時，設(shè)有 4條同期電壓小母線：系統(tǒng) U相電壓小母線、待并機組（或待并系統(tǒng)） U相和 W相電壓小母線、以及公用接地小母線（系統(tǒng)側(cè)和待并系統(tǒng)側(cè)的電壓互感器二次側(cè) V相均接入該小母線）。 ②單相結(jié)線方式。 新建的發(fā)電廠，特別是大型發(fā)電廠，大都采用結(jié)線更為簡單的單相結(jié)線方式引入同期電壓。 出版社 電力系統(tǒng) 103 同步發(fā)電機的解列與停機操作 （ 1）同步發(fā)電機的解列操作 同步發(fā)電機與系統(tǒng)并列與否是以同期點并列斷路器合閘與否為標(biāo)志。并列斷路器由于各種原因斷開，即使發(fā)電機仍在運行中，也屬于解列狀態(tài)。 正常解列操作包括發(fā)電機減負(fù)荷和操作斷路器兩個步驟。 同步發(fā)電機的正常解列操作可以手動操作完成，也可以通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)自動完成。 （ 2）同步發(fā)電機的停機 除了需要供給近區(qū)負(fù)荷和廠用電負(fù)荷的情況以外，應(yīng)將解列以后的發(fā)電機及其附屬設(shè)備退出運行，使之處于安全狀態(tài)。 停機操作主要包括：切除調(diào)節(jié)勵磁裝置，將發(fā)電機勵磁減至最小，斷開滅磁 出版社 電力系統(tǒng) 104 開關(guān)，斷開斷路器的母線側(cè)隔離開關(guān)，斷開發(fā)電機電壓互感器的隔離開關(guān)并取下其高低壓熔斷器。 當(dāng)機組完全停止轉(zhuǎn)動后，還應(yīng)測量定子繞組是否完好，檢查輔助系統(tǒng)，最終將輔機退出運行。 出版社 電力系統(tǒng) 105 小 結(jié) 發(fā)電廠的電氣設(shè)備分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備兩大類。由電氣一次設(shè)備構(gòu)成的電氣回路就是電氣一次結(jié)線，電氣主結(jié)線和廠用電結(jié)線都屬于電氣一次結(jié)線的范疇。 發(fā)電廠中的電氣設(shè)備除了生產(chǎn)電能的發(fā)電機和轉(zhuǎn)換輸送電能的變壓器以外，最重要的就是開關(guān)電器。 各種電氣設(shè)備的選擇條件雖然不盡相同，但基本選擇校驗條件都是按正常工作條件選擇，按短路情況校驗。 不同的發(fā)電廠具有不同的主結(jié)線形式。雖然各類發(fā)電廠的主結(jié)線千差萬別，但都可以歸結(jié)為幾種基本結(jié)線及其改進形式，或者是各種基本結(jié)線形式及其改進形式的不同組合。 出版社 電力系統(tǒng) 106 發(fā)電廠要正常發(fā)電，必須有一套可靠的廠用電系統(tǒng)為廠用負(fù)荷供電。 由電氣二次設(shè)備構(gòu)成的電氣回路稱為二次回路或二次結(jié)線。將二次結(jié)線中的設(shè)備和相互連接關(guān)系用規(guī)定的圖形符號和文字符號表示出來的圖，稱為二次結(jié)線圖。 隨著電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性要求越來越高，現(xiàn)代發(fā)電廠的自動化程度也在不斷提高。由于計算機應(yīng)用的日益普及，新建和改建的大中型發(fā)電廠基本都采用全微機監(jiān)控系統(tǒng)取代了常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)電廠的自動化水平達(dá)到了前所未有的高度。 同步發(fā)電機投入系統(tǒng)參與并列運行的操作稱為并列操作，是發(fā)電廠常見的重要操作之一。同步發(fā)電機同期并列的理想條件是發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓的三個狀態(tài)量相等，即幅值相等、頻率相等和相位角相等。 出版社 電力系統(tǒng) 107 發(fā)電廠的同期點設(shè)置與諸多因素有關(guān)。設(shè)置的原則是：只要運行中斷路器處于分閘狀態(tài)時，斷路器兩側(cè)運行系統(tǒng)不屬同一系統(tǒng)，該斷路器就應(yīng)該設(shè)置為同期點。 同步發(fā)電機的解列分為正常解列和事故解列。