电力系统1000问之二十二弹（三）

293.什么叫静态安全分析及动态安全分析?

答：安全分析是对运行中的网络或某一研究态下的网络按N-1原则研究—个个运行元件因故障退出运行后网络的安全情况及安全裕度。静态安全分析是研究元件有无过负荷及母线电压有无越限。动态安全分析是研究线路功率是否超稳定极限。

从功能上安全分析分为两大模块：一块为故障排序，即按N—l故障严重程度自动排序;一块为安全评估，对于静态安全分析来讲就是进行潮流计算分析，对动态安全分析则要进行稳定计算分析。

294.最优潮流与传统经济调度的区别是什么?

答：传统经济调度只对有功进行优化，虽然考虑了线损修正，也只考虑了有功功率引起线损的优化。传统经济调度一般不考虑母线电压的约束，对安全约束一般也难以考虑。

最优潮流除了对有功及耗量进行优化外，还对无功及网损进行了优化。此外，最优潮流还考虑了母线电压的约束及线路潮流的安全约束。

295.调度员培训模拟系统(DTS)的作用是什么?对调度员培训模拟系统有哪些要求?

答：调度员培训模拟系统主要用于调度员培训，它可以提供一个电网的模拟系统，调度员通过它可以进行模拟现场操作及系统反事故演习，从而提高调度员培训效果，积累电网操作及事故处理的经验。

调度员模拟培训系统应尽量满足以下三点要求：

(1)真实性。电力系统模型与实际电力系统具有相同的动态、静态特性，尽可能为培训真实地再现实际的电力系统。

(2)一致性。学员台的环境与实际电网调度控制中心的环境要尽量一致，使学员在被培训时有临场感。

(3)灵活性。在教员台可以灵活地控制培训的进行，可以灵活地模拟电力系统的各种操作和故障。

296.工业DCS控制系统

DCS系统是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统，它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能。是完成过程控制、过程管理的现代化设备。

自动化控制事业部拥有强大的技术力量和认真负责的施工调试队伍，能够针对不同行业、不同项目，在充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术的基础上，使用各种分散控制系统(DCS)，高质量、高标准的完成工程设计、组态、成套供货、现场启动调试、性能测试及考核验收，推出切实可行的技术方案。

系统的主要技术概述

˙系统主要有现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站OPS、工程师站ENS)、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。

˙硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力;易于组态，易于使用。支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。

˙系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。

˙系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上真正分散，

˙整个系统的可利用率至少为99.9%;系统平均无故障时间为10万小时，实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。

˙“域”的概念。把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好的满足用户的使用。

˙网络结构可靠性、开放性及先进性。在系统操作层，采用冗余的100Mbps以太网;在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太网，保证系统的可靠性;在现场信号处理层，12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。

˙标准的Client/Server结构。MACS系统的操作层采用Client/Server结构

˙开放并且可靠的操作系统。系统的操作层采用WINDOWSNT操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。

˙标准的控制组态软件。系统采用IEC1131-3标准的控制组态工具，可以实现任何监测、控制要求。

˙可扩展性和可裁剪性，保证经济性。

297.DCS与PLC的区别

PLC善于逻辑控制，如实现电气回路逻辑控制，属于强电设备，主要用于控制电机的开停等;

DCS长于模拟量控制，属于弱电设备，主要用于液位、流量、温度等模拟控制。

LC和DCS由于在早期开发时，是由两种技术人员开发的，面向不同的控制对象。PLC主要针对于汽车制造，模拟量极少甚至没有，开发人员主要是电气技术人员，它用计算机的逻辑运算代替继电器逻辑。稍晚一点推向市场的是DCS，它是由原来的仪表技术人员开发的，它在运算放大器的基础上用计算机的模拟运算代替原来的模拟运算。这两者所研究的内容不同，DCS首先应用在石化系统，后来两者都想占有市场，PLC增加了模拟量的运算，DCS开发了逻辑运算。但两者在新开发的部分都存在有一些缺陷，PLC开发的模拟量运算功能块少，编程较为复杂，价格也比较昂贵。每一个回路大概要2300美金左右，DCS开发的逻辑运算一个与非门的运算需要几十毫秒，而PLC只要零点几毫秒。

关于维护，DCS的维护费用高，对接地电阻要求严格，经常会由于接地电阻不能满足要求而烧坏模件。PLC对接地电阻要求不严格，所以维护费用比较低。

因此，如果模拟量比较多的情况，需要高级的控制方案，如：专家系统、模型控制、一定要DCS。如果开关量比较多，建议使用PLC。298.变频器原理介绍

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频)，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

关键词：变频器原理样本内容

变频器选型：

变频器选型时要确定以下几点：

1)采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。

2)变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。

3)变频器与负载的匹配问题;

I.电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。

II.电流匹配;普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。

III.转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。

4)在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。

5)变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

6)对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。

变频器控制原理图设计：

1)首先确认变频器的安装环境;

I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

II.环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。

III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。

IV.振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。

V.电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰