电力系统自动化复习总结

1、同步发电机的并列方法可分为准同期并列和自同期并列两种。2、脉动电压含有同期合闸所需的所有信息:电压幅值差、频率差和合闸相角差。对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机的运行实行控制的重要内容之3、同步发电机励磁系统一般由 励磁功率单元 和 励磁调节器 两个部分组成。4、整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机 构成的一个反馈控制系统。5，发电机发出的有功功率只受 调速器 控制，与励磁电流的大小无关。6，与无限大容量母线并联运行的机组，调节它的励磁电流可以改变发电机 无功功率的数值。7，同步发电机的励磁自动控制系统还负担着并联运行机组间无功功率合理 分配的任务。8，电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。9,发电机励磁电流的变化只是改变了机组的无功功率和功率角值的大 小。交流主励磁机的频率机，其频率都大于50Hz，般主励磁机为100Hz，有实 验用300Hz以上。只励磁机的频10，他励交流励磁机系统的主副励磁机的频率都大于 50Hz ， 率为ioohz，副励磁机的频率一般为500Hz，以组成快速的励磁系统。其励 磁绕组由本机电压经 晶闸管整流 后供电。11，静止励磁系统，由机端励磁变压器供电给整流器电源，经三相全控 整流桥 直接控制发电机的励磁。12，交流励磁系统中，如果采用了晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时，就 可以考虑用晶闸管的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。般取为40 ,13,交流励磁系统中，要保证逆变过程不致“颠覆”逆变角B 即a取140，并有使B不小于30的限制元件。14,励磁调节器基本的控制由测量比较 ,综合放大,移相触发单元组成。15，综合放大单元是沟通测量比较单元与移相触发单元的一个中间单元。16,输入控制信号按性质分为：被调量控制量（基本控制量），反馈控制量 （为改善控制系统动态性能的辅助控制），限制控制量（按发电机运行工况 要求的特殊限制量）。17. 发电机的调节特性是发电机转子电流I与无功负荷电流I的关系。EF Q18. 采用电力系统稳定器（PSS）的作用是产生正阻尼以抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩，有效的抑制低频率震荡。19. K为负荷的频率调节效应系数，一般K =1-3。L*20. 电力系统主要是由发电机组，输电网络及负荷组成21. 电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器。电力系统中所有发 电厂分为调频厂和非调频厂。调频承担电力系统频率的二次调节任务，而非 调频厂只参加频率的一次调节任务。22. 启动频率：一般的一轮动作频率整定在49HZ。末轮启动频率：自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于46-46.5HZ。23. 电力系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂中的发电机。无功功率电源除发电机外还有调相机，电容器和静止补偿器。24. 电力系统在结构与分布上的特点，一直盛行分级调度的制度。分为三级 调度：中心调度、省级调度、地区调度。25. “口”为中心调度，“0”为省级调度中心，“ ”为地区调度所或供电局。26远动技术主要内容是四遥为：遥测（YC）,遥信（YX,）遥控（YK）,遥调 （YT）27. 在网络拓扑分析之前需要进行网络建模。网络建模是将电力网络的（物理 特性）用（数学模型）来描述，以便用计算机进行分析。28. 网络模型分为（物理模型）和（计算模型）28.网络拓扑根据开关状态和电网元件关系，将网络物理模型转化为计算用 模型。30. 电力系统状态估计程序输入的是低精度、不完整、不和谐偶尔还有不良 数据的“生数据”,而输出的则是精度高、完整、和谐和可靠的数据。31. 目前在电力系统中用的较多的数学方法是加权最小二乘法。32发电机的 调差系数R二-Af/APG,负号表示发电机输出功率的变化和频率的变化符号 相反。33发电机组的功率增加用各自的标幺值表示发电机组间的功率分配与机组 的调差系数成反比 34电力系统中所有的并列运行的发电机组都装有调速器，当系统负荷变化 时，有可调容量的发电机组均按各自的频率调节特性参加频率的一次调节， 而频率的二次调解只有部分发电厂承担。35RTU的任务：a数据采集：模拟量（遥测）、开关量（遥信）、数字量、脉 冲量b数据通信C执行命令（遥控摇调）d其他功能。36电力系统安全控制任务：安全监视、安全分析、安全控制37自动准同周期装置3个控制单元频率差控制单元电压差控制单元合闸信号控制单元二、简答。1并列操作：一台发电机组在未并入系统运行之前，他的电压u与并列母G线电压u的状态量往往不等，需对待并发电机组进行适当的操作，使之符合x并列条件后才允许断路器QF合闸并作并网运行。2同步发电机组并列时遵循如下的原则：1）、并列断路器合闸时，冲击电 流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不宜超过12 倍的额定电流。2）、发电 机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对 电力系统的扰动。3准同期并列：设待并发电机组G已加上了励磁电流，其端电压为U，调G节待并发电机组U的状态参数使之符合并列条件并将发电机并入系统的操G作。一个条件为：电压差Us不能超过额定电压的5%10%。准同期并列优点并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；不足是并列操 作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。4自同期并列:将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近于电网速度，在 滑差角频率 wS不超过允许值，且机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断 路器QF，接着立刻合上励磁开关KE，给转子加上励磁电流，在发电机电动 势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。 自同期并列优点：并列过程中不存在调整发电机电压的问题，操作简单投入 迅速；当系统发生故障时,能及时投入备用机组，缺点：并列时产生很大的 冲击电流,对发电机不利;并列发电机未经励磁，并列时会从系统中吸收无功 而造成系统电压下降.5准同期并列理想条件为并列断路器两侧电源电压的电压幅值相等，频率相 等，相角差为0.6准同期并列的实际条件 1 电压幅值差不超过额定电压的5%-10%。2合闸相角差小于10度。3频率不相等，频率差为0.1-0.25HZ。7. 频差：f 二ff 范围：0.10.25HZS G X滑差：两电压向量同方向旋转，一快一慢，两者间的电角频率之差称之为滑 差角频率之差，称之为滑差角频率，简称滑差。滑差周期为Ts=2n/|ss| =1/ fs |o频差fs、滑差ss与滑差周期Ts 是可以相互转换的。8, 脉动电压：断路器QF两侧的电压差u为正弦脉动波，所以u又称脉动电Ss压。其最大幅值为2U。G9，越前时间：考虑到短路器操董昂机构和合闸回路控制电器的固有动作时 间，必须在两电压向量重合之前发出合闸信号，即取一提前两。这段时间一 般称为“越前时间”。恒定越前时间：由于越前时间只需按断路器的合闸时间进行整定，整定值和 滑差及压差无关，故称“恒定越前时间”。10.不能利用脉动电压检测并列条件的原因之一：它幅值与发电机电压及系 统电压有关，使得检测并列条件的越前时间信号和频率检测引入了受电压影 响的因素，造成越前时间信号时间误差不准，如使用会引起合闸误差。 11，励磁电流：励磁功率单元向同步发电机的转子提供直流电流。12，同步发电机励磁控制系统的任务：（一）电压控制；（二）控制无功功率 的分配；（三）提高同步发电机并联运行的稳定性；（四）改善电力系统的运 行条件；（五）水轮发电机组要求实现强行减磁。13，防止过电压：由于水轮发电机组的调速系统具有较大的惯性，不能迅速 关闭导水叶，因而会是转速急剧上升。如果不采取措施迅速降低发电机的励 磁电流，则大电机电压有可能升高到危机定子绝缘的程度，所以在这种情况 下，要求励磁自动控制系统能实现强行减磁。14，大容量的机组担负的无功增量应相应地大，小容量机组的增量应该相应地小。只要并联机组的“U-I ”特性完全一致时，就能使得无功负荷在并G Q *联机组间进行均匀的分配。自动调压器不但能持个发电机的端电压基本不 变，而且能对其“U-I ”外特性曲线的斜度人以进行调整，以达到及组件G Q*无功负荷合理分配的目的。15，改善电力系统的运行条件：1）改善异步电动机的自启动条件；2）为发电机异步运行创造条件；3）提高继电保护装置工作的正确性。16，直流励磁机励磁系统：同步发电机的容量不大，励磁电流由于与发电机 组同轴的直流发电机共给。17 交流励磁机励磁系统：大量机组的励磁功率单元就采用了交流发电机和搬 到离蒸馏元件组成的交流励磁机励磁系统。18静止励磁系统：用发电机自身作为励磁电源的方法，即以接于发电机出口的变压器作为励磁电源，经硅整流后供给发电机励磁，这种励磁方式称为 发电机自并励系统。19，静止励磁系统的主要优点：1）励磁系统接线和设备比较简单，无转动 部分，维护费用较少，可靠性高。2）不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度， 这样可以减小基建投资。3）直接用晶闸管控制转子电压，可获得很快的励 磁电压响应速度，可近似认为具有阶跃函数那样的响应速度。4）由发电机 机端取得励磁能量。20，为什么要进行灭磁？答：当转子磁场已经建立起来后，如果由于某种原 因需强迫发电机立即退出工作时，在断开发电机断路器的同时，必须使转子 磁场尽快消失，否则，发电机会因过励磁而产生过电压，或者会使钉子绕组 内部的故障继续扩大。21，灭磁：就是将发电机转子励磁绕组的磁场尽快地减弱到最小程度。当然，最快的方式是将励磁回路断开，灭磁时，献给发电机转子绕组GEW并联一 灭磁电阻Rm，然后再断开励磁回路。灭磁过程中，转子绕组GEW的端电压始 终与 Rm 两端的电压 em 相等。理想灭磁：在灭磁过程中，始终保持载子绕组的端电压为最大允许值不变， 转子贿赂的电流应始终以邓速度减小，直至为零。（即U不变，I等速减小） 22，移相触发单元：是励磁调节器的输出单元，它根据综合放大单元送来的 综合控制信号 U 的变化，产生触发脉冲，用以触发功率整流单元的晶闸管，SM从而改变可控整流框的输出，达到调节发电机励磁的目的。23,调差系数：发电机带自动励磁调节器后，无功电流I变动时电压U基本QC维持不变。调节特性稍有下倾，下倾程度是表征发电机励磁控制系统运行特 性的重要参数。它表示了无功电流从零增加到额定值时发电机电压的相对变 化，调差系数越小，无功电流变化时发电机电压变化越小。所以调差系数表 征励磁控制系统维持发电机电压的能力。24.当调差系数大 0 时为正调差系数；小于 0 时，为负调差系数；等于 0 时 为无差调节，在实际运行中，发电机一般采用正调差系数。而负调差系数一 般只能用于大型发电机变压器组单元接线时采用 25，自动励磁调节器的辅助控制: 1）最小励磁限制。（发电机欠励磁运行时， 发电机吸收系统的无功功率，这种运行状态称为进相运行。发电机进相运行 时受静态稳定极限的限制。）（2）瞬时电流限制（励磁调节器内设置的瞬时 电流限制器检测励磁机的励磁电流，一旦该值超过发电机允许的强励顶值， 限制器输出即由正变负。）3）最大励磁限制。是（为了防止发电机转子绕组 长时间过励磁而采取的安全措施。按规程要求，当发电机端电压下降至 80%85%额定电压时，发电机励磁应迅速强励到顶值电流，一般为丄612 倍额定励磁电流）4）伏/赫限制器。（用于防止发电机的端电压与频率的比 值过高，避免发电机及与其相连的主变压器铁心饱和而引起的过热。） 27，励磁系统稳定器：在励磁控制系统中通常用电压速率反馈环节来提高系 统的稳定性，即将励磁系统输出的励磁电压微分后，再反馈到到综合放大器 的输入端。这种并联校正的微分负反馈网络称为励磁系统稳定器 28，电力系统稳定期的作用：去产生正阻尼以抵消励磁控制系统引起的富阻 尼转矩，有效抑制低频振荡。29 负荷的调节效应：当系统频率变化时，整个系统的有功功率随着改变，即 Pl=F （f）这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷功率一频率特性，是负 荷的静态频率特性。30.电力系统频率及用功功率的自动调节：一次原动机调速器。二次原动机 调频器。三次经济分配。调速器对频率的调节作用称为L次调节；移动调速 系统系统特性曲线使频率恢复到额定值的调节为二次调节，即调频装置的调 节是二次调节。频率三次调整：第三次负荷变化可以用负荷预测的方法预先 估计到，将这部分负荷按照经济分配原则在各方电厂进行分配。31分区调频法特点：主要由该区内的调频厂来负担，其他区的调频厂只是支 援性质，因此区间联络线上的功率基本应该维持为计划的数值。32 EDC称为三次经济调整。最经济的分配是按等位增率分配负荷。微增率是 指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。等微增率法则：运行的发电机 组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗为最小， 从而是最经济的。耗量微增率随输出功率的增加而增大。33按频率自动减负荷:采取切除相应用户的办法减少系统的有功缺额，使 系统频率保持在事故允许的限额内。34. 电力系统电压控制措施：（1）发电机控制调压；（2）控制变压器变比调 压；（3）利用无功功率补偿设备的调压，补偿设备为电容，同步调相机。（4） 利用串联电容器控制电压；35. 电力系统调度的主要任务：1）.保护供电的质量优良 2）保证系统运行的经济性 3）保证较高的安全水 平选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式保 4）证提供强有力的 事故处理措施36. 在电力系统调度自动化的控制系统中，调度中心计算机必须具有两个功 能:其一是与所属电厂及省级调度等进行测量读值，状态信息及控制信号的 远距离的，高可靠性的双向交换，简称为电力系统监控系统，即SCADA;另一 是本身应具有的协调功能。具有这两种的电力系统调度自动化系统称为能量 管理系统EMS。这种协调功能包括安全监控及其他调度管理与计划等功能。37. 在正常系统运行状态下，自动发电控制（AGC）的基本功能是：1）使发电 自动跟踪电力系统负荷变化；2）响应负荷和发电的随机变化，维持电力系 统频率为额定值（50HZ）； 3）在各区域间分配系统发电功率，维持区域间净 交换功率为计划值；4）对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率；5） 监事和调整备用容量满足电力系统安全要求。38. 网络拓扑分析的基本功能：根据开关的开合状态（遥信信息）和电网一 次接线图来确定网络的拓扑关系，即节点一支路的连通关系，为其他做好准 备。39. 电力系统状态估计是电力系统高级应用软件的一个模块。SCADA数据库 的缺点： 1）数据不全2）数据不精确3）受干扰时会出现不良数据。状态估 计：能够把不全的数据填平补齐，不精确的数据去粗取精，同时找出错误的 数据去伪除真，是整个数据系统和谐严密，质量和可靠性得到提高。40. 电力系统的运行状态可划分为1）正常运行状态（正常运行状态时系统满 足所有的约束条件，即有功功率和无功功率保持平衡）2）警戒状态3）紧 急状态4）恢复状态。4 1 .能量管理系统（ EMS ）是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化 系统，主要针对发电和输电系统。根据能量管理系统技术发展的配电管理系 统（DMS）主要针对配电和用电系统。所面对的对象是电力系统的主干网络， 针对的是高电压系统，而供电和配电是处在电力系统的末端，它管理的业务 是电力系统的细支末节，针对的是低压网络。配电管理系统（DMS）：配电 网数据采集和监控，地理信息系统，各种高级应用软件和需方管理等，连同 配电自动化一起组成42 调节器的静态工作特性：测量单元工作特性、放大单元特性（采用余 弦波触发器的三相桥式全控整流电路）、输入输出特性（将大与测量比较 单元、综合放大单元特性相配合就可方便的求出励磁调节器的静态工作特性）。在励磁调节器工作范围内U升高，U急剧减小，U降低，UG AVR G AVR急剧增加。发电机励磁调节特性是发电机转子电流I与无功负荷电流EFI 的关系。Q1. 电压幅值差和相角差产生的冲击电流各为什么分量？有功还是无 功？危害？幅值差：冲击电流的无功分量，电动力对发电机绕组产生影响，由于定 子绕组端部的机械强度最弱，须注意对它的危害。相角差：冲击电流为 无功分量，机组联轴受到突然冲击2. 什么是自同期并列？操作过程与准同期有何区别？自同期的优缺点？自同期并列就是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率， 滑差角频率不超过允许值，在机组加速度小于某一给定值的条件下，首 先合上并列断路器，接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在 发电机电动势逐渐增加的过程中，由电力系统将并列发电机拉入同步状 态。区别：自同期：先合断路器，而后给发电机组加励磁电流，由电力系统 将并列发电机拉入同步。准同期：先合发电机组加励磁电流，再合并列 断路器，以近于同步运行条件进行并列操作。自同期优点：操作简单， 不需要选择合闸时刻，系统故障时，应用自同期并列可迅速把备用水轮 机投入电网。缺点：不能用于两个系统；会出现较大的冲击电流；发电 机母线电压瞬时下降，对其他用电设备的正常工作产生影响，自同期并 列方法受限制。3. 采用怎样的方法获得恒定越前时间？它采用的提前量与恒定时间信号，即在脉冲电压Us到达电压相量U、UGX重合之前 t 发出合闸信号，一般取 t 等于并列装置合闸出口继电器动XJ XJ作时间 t 和断路器合闸时间 t 之和C QF4. 什么是整步电压？分几种？什么是线性整步电压？ 整步电压指自动并列装置检测并列条件的电压。分为线性整步电压和正弦型。线性整步电压只反映U和U之间的相角差特性，而与它们的电压GX幅值无关，从而使越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响，提高了控制性。5. 励磁电流是通过调节什么来维持电压给定的？ 励磁电流6. 励磁静态稳定的影响？从单机向无限大母线送电为例，发电机输出功率公式a.无励磁调节时，Eq为定值，=90处于稳定极限公式。b.有励磁调节器U二C，功角特性为外功角特性B,稳定极限90。提高了静态G稳定能力。c.按电压偏差比例调节的励磁系统，E=常数，功角特性为曲线C,稳定极限90。提高静态稳定能力。7. 励磁对静态稳定的影响设正常运行情况下，发电机的输出功率为P在a点运行，当突然受到某 G0种扰动后，运行点变为b。由于动力输入部分存在惯性，输入功率仍为P，转子加速。运行点向F运动，过F点后转子减速。仅当加速面积W G0减速面积时，系统才能稳定，发电机加强励，受扰动后运行点移动至III上，减小了加速面积，增大了减速面积，改善了暂态稳定性。8. 励磁稳定快速响应条件？缩小励磁系统时间常数；尽可能提高强行励磁倍数9. 什么是发电机的强励作用？当系统发生短路性故障时，发电机的端电压将下降，这时励磁系统应强行励磁，向发电机的转子回路输送较正常额定值多的励磁电流。以利于系统安全运行，称为强励作用。10. 励磁系统如何改善运行条件？a.改善异步电动机的自启动条件。b。为发电机异步运行创造条件。c。提高继电保护装置工作的正常性11. 对励磁功率的要求1.要求励磁功率单元有足够的可靠性具有一定的调节容量 2.具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。12. 励磁系统分几种，各自特点，如何实现无刷励磁，无刷励磁系统的特点励磁系统分为直流励磁系统、交流励磁系统和静止励磁系统、发电机 自并励系统，直流励磁系统分为自励和他励，交流励磁系统又分为他励 和无刷。如何实现无刷：首先它的副励磁机是永磁式发电机，磁极旋转电枢静 止。然后主励磁机的电枢硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一个轴 上旋转，因此消除了电刷。特点：1.无碳刷和滑环，维护工作量可大为减少2.发电机励磁由励 磁机独立供电，供电可靠性高，并且电子无刷，整个励磁系统可靠性更 高3.发电机的励磁控制是通过调节交流励磁机的励磁实现的，因而励磁 系统的响应速度较快4.发电机转子回路无法实现直接灭磁，也无法实现 对励磁的常规检测 5.要求旋转整流器和快速熔断器等有良好的机械性 能，能承受高速旋转的离心力6.电机的绝缘寿命较长。13. 静止励磁系统如何工作？它电机端励磁变压器供电给整流器电源经三相全控整流桥直接控制发 电机的励磁14. 励磁系统整流电路主要任务？ 将交流电压整流成直流电压供给发电机励磁绕组或励磁机的励磁绕 组。15. 对全控励磁系统，导通角如何计算？Ud=1.35Eab cos &16. 三相全控桥触发角在什么范围内处于整理状态？逆变状态？在a90 时输出平均电压Ud为正，三相全控桥工作在整流状态。在a90 时输出平均电压Ud为负，三相全控桥工作在逆变状态。17. 对励磁调节器进行调整主要满足哪几方面的要求？1.发电机投入和退出运行时能平稳的改变无功负荷，不致发电无功功 率的冲击2.保证并联运行的发电机组间无功功率的合理分配。18. 励磁调节的三种类型？特性曲线各自有什么特点？1.无差调节：特性曲线为一条水平的直线2.负调差：特性曲线的斜率 为正，调差系数为负3. 正调差：特性曲线的斜率为负，调差系数为正19. 调差公式中各变量的关系6=U -U /U =U -U =UU空载条件下的电压U额定无功G1 G2 GN G1* G2* G* G1: G2:下的电压 调差系数表征了无功电流从零增加到额定值时发电机电压的相对变化， 表征了励磁控制系统维持发电机电压的相对变压。20. 励磁系统稳定性分析方法。根轨迹计算方法？如何提高系统稳定 性？改善励磁系统的稳定性如何分析？对任一线性自动控制系统，求得其传递函数后，可根据特征方程，按照 稳定判据来确定其稳定性(根轨迹法)根轨迹是当开环系统某一参数从 零变化到无穷大时，闭环特性方程的根在S平面上移动的轨迹。系统的 闭环特性方程：1+G(S)H(S)=0幅值条件：丨G(S)H(S)| =1相角条件z G(S)H(S) = (2K+l)n改善：可在发电机转子电压UE处增加一条电压速率负反馈回路。改善后 将该反馈回路换算到Ede处由于新增了一对零点，把励磁系统的根轨迹 引向左半平面，从而便控制系统的稳定性大为改善。21. PSS的作用？答：PSS是电力系统稳定器，作用：产生一个正阻尼用以抵消励磁控制 系统的负阻尼。22 调频与哪些因素密切相关？.答：1）调频与有功功率的调节是不可分开的；2）负荷变动情况的几种 不同分量：频率较高的随机分量；脉动分量；变动很缓慢的持续分量。23什么是负荷调节特性和发电机调节特性？电力系统频率特性？ 答：如果系统的频率升高，负荷功率将增大，也就是说，当系统内机组 的输入功率和负荷功率之间失去平衡时，系统负荷也参与了调节作用， 他的特性有利于系统中有功功率在另一频率值下重新平衡。有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率频率特性；由于频率 变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的功率频率特性 或调节特性。发电机的调节特性：当系统负荷增加而使频率下降到fl时，则发电 机组由于调速器的作用，使输出功率增加，可见对应于频率下降Af,发 电机组的输出功率增加AP,很显然这是一种有差调节，其特性称为有差 调节特性。24. 什么是同步时间法？优缺点？答：同步时间法就是按照频率偏差的积分值来进行调节，因为频率 偏差的积分反映了在一定时间段内同步时间对标准时间的偏差，调节方 程为 j Afdt + kAP L=0优点：可以完全消除系统的频率偏差；适用于众多电厂参与调整。缺点：调节速度比较缓慢，不能保证频率的瞬时偏差在规定范围内25. 什么是AGC调频？可以完成什么任务？答：AGC是自动发电控制调频可以完成的任务：1）维持系统频率为额定值 2）控制地区电网间联 络线的交换功率与计划值相等，使有功功率就地平衡 3）在安全运行的 前提下，在所管辖的范围内，机组间负荷实现经济分配。26. 什么是频率联络线功率偏差控制？ 答：按照频率偏差又按照联络线交换功率进行调节，维持各地区电力系 统负荷波动的就地平衡。27. 电力系统经济调度与哪些量密切相关？ 答：在保证频率质量和系统安全运行的前提下，如何使电力系统运行有 良好的经济性，这就是电力系统经济调度控制。它与每台机组承担的负 荷及对应的燃料消耗有关。28. 自动低频减载的工作原理？ 答：当电力系统发生严重的功率缺额时，低频减载装置的任务就是迅速 断开相应数量的用户负荷，使系统频率在不低于某一允许值的情况下， 达到有功功率平衡，以确保电力系统安全运行，防止事故进一步扩大。 这是防止电力系统发生频率崩溃的系统性的保护装置。29自动低频减载的动作顺序？各级如何选择？ 答：第一级启动频率：在事故初期及早切除负荷功率，对于延缓频率下 降过程是有利的。第一级启动频率最高选择值在48.549Hz之间。最末一级启动频率：在电力系统中允许最低频率受到频率崩溃和电压崩溃的限制，一般取4648.5Hz之间。频率级差：n二（fl-fn）/Af +1, n级数越大，每极开断的功率越 少，适应性越好。原则：1）按照选择性确定频率级差,强调各级元件动作顺序,要求在 前一级动作后还不能制止频率下降的情况下,后一级才能动作。2）级差 不强调选择性。30什么是特殊级？为什么要设置？该级动作频率（时间）如何考虑？ 答：特殊级用在基本轮动作后,用以恢复系统频率达到可以操作的较高 数值。启动频率不低于前面基本轮的启动频率,动作时间限位系统时间常数的2-3倍，最小动作时间为1020s31什么是SCADA系统？答：与所属电厂及省级调度等进行测量读值、状态信息及控制信号的远 距离、高可靠性的双向交换。32. 电力系统调度采用的安全分析方法是什么？答：安全性分析即确定系统对预期发生的扰动的鲁棒性 1）静态安全分 析：系统在扰动发生后能够达到新的运行状态并且在该状态下满足所有 必需的约束。2）动态安全分析：系统在向新的运行状态过度的过程中不 发生任何失稳现象。33. 等值网络法的作用 答：对不参与分析的网络部分在不影响分析精度的条件下进行有效化简 利用较小规模的网络代替较大规模的网络进行分析计算。包括网络、机 组和负荷三方面的等值。34. 直流潮流的计算特点是什么？直流潮流的前提条件是什么？答：求直流潮流不需要迭代，只需求解n-1阶方程，计算速度快；直流 潮流只能计算有功潮流的分布，不能计算电压幅值，有局限性。直流潮流要满足条件：1） Rij Xij 2）相邻母线的相角差很接近。3）各母线的电压在额定值附近。4）支路对地电容很小。35. EMS （能量管理系统）的功能？答：1）与所属电厂及省级调度等进行测量读值、状态信息及控制信号的 远距离、高可靠性的双向交换，简称为电力系统监控系统。2）本身应具 有的协调功能。36. 电力系统调度运行的主要任务？我国电力调度分几个级别？ 答：主要任务：1）保证供电的质量优良（有功和无功平衡）。2）保证系 统运行的经济性。3）保证较高的安全水平，选用具有足够的承受冲击能 力的运行方式。4）保证提供强有力的事故处理措施。分级结构：国家调度，大区电网调度，省电网调度，地市电网调度， 县级电网调度调度原则：统一调度，分级管理，分层控制。37什么是 RTU, DTU, TTU?答：RTU:变电所内的远方终端o DTU:配电远方终端？ TTU:配电变压 器远方终端。38如何实现V QC控制？答：1）调分接头。2）投切并联电容器。第一章 习题、思考题1电能的生产有哪些主要特点？对电力系统运行的总体要求要求是什么？特点：电力系统结构复杂而庞大，电能不能储存，暂态过程非常迅速， 对国民经济各部门都特别重要。总体要求：保证供电可靠性，保证电能质量，保证运行的经济性（安全、 优质、经济、环保）2电力系统有哪些运行状态？ 它们的主要特征是什么？运行状态：正常、警戒、紧急、崩溃、恢复，主要特征：3电力系统自动化包括哪些主要内容？按电力系统的运行管理区，可将电力系统自动化分为电力系统调度自动 化、发电车自动化、变电站自动化、配网自动化。从电力系统自动控制 的角度，可分为电力系统频率和有功功率自动控制、电力系统电压和无 功功率自动控制、电力系统安全自动控制，电力系统中的断路器自动控 制等。第二章 习题、思考题1电力系统调度自动化是如何实现的？采集电力系统信息并将其传送到调度所，对远动装置传来的信息进行 实时处理，做出调度决策，将调度决策送到电力系统去执行，人机联 系。2电网调度自动化系统的基本构成包括哪些主要的子系统？试给出其示意图。子系统：电力系统监视控制，电力系统频率和有功功率自动控制，电力系统电压和无功功率控制，电力系统安全控制。示意图：3电网调度自动化系统主要有哪些信息传输通道（信道）？信道包括调制器、通信线路和解调器。信道种类：远动与载波电话复用电力载波通道，无线信道，光纤通信， 架空明线或电缆传输远动信息。 4电力系统常采用什么调度方式？分层调度有何主要优点？我国电网调 度目前分为哪些层次？常采用分层调度控制，其优点为：便于协调调度控制，提高系统可靠性， 改善系统响应。我国电网调度的层次：国家调度中心、大区电网调度中心、省调度中心、 地区调度所、县级调度所。1频率偏离额定值对用户有何影响？频率变化会引起异步电动机转速变化，这会使得电动机所驱动的加工 工业产品的机械的转速发生变化，使某些产品出现次品或废品；频率波 动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有 些设备甚至无法工作；频率降低会使电动机的转速和输出功率降低，导 致其所带动机械的转速和出力降低，影响电力用户设备的正常运行。 2频率降低较大时可能对电力系统造成什么危害？频率下降时，汽轮机叶片的震动会变大，轻则影响使用寿命，重则产生 裂纹；频率下降，会使火电厂常用机械出力下降，使火电厂锅炉和汽机 出力随之下降，从而使发电机发出的有功功率下降，若不能及时制止， 则会造成频率雪崩，出现大面积停电，甚至使整个系统瓦解；核电厂中， 当频率降低到一定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行； 电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流增加，使异步电 动机和变压器的无功消耗增加，引起系统电压下降，频率下降还会引起 励磁机出力下降，并使发电机电势下降，导致全系统电压水平降低，甚 至出现电压崩溃现象，造成大面积停电，进而使系统瓦解。 3画出发电机组调速系统静态特性（调差特性）；写出调差系数的两个 定义式，并证明它们是等价的。4发电机组调速系统失灵区过大、过小（或完全没有）有何影响？失灵区会引起误差功率，若机组调速系统的失灵区过大，会使误差功 率过大，进而使调差系数过小。若失灵区过小或完全没有，当电力系统 频率发生微小波动时，调速器也要动作，这样会使调节气阀动作过于频 繁，使磨损加快，减少寿命，对机组本身和电力系统频率调节不利。 5什么叫负荷调节效应？其大小和什么因素有关，用何参数表示？ 负荷调节效应：当系统频率下降时，负荷从系统取用的有功功率将下降， 系统频率升高时，负荷从系统取用的有功功率将增加，这种现象称为电 力系统负荷的频率调节效应，简称负荷调节效应。 一般用负荷调节效应系数来衡量负荷调节效应作用的大小，其大小取决 于曲线斜率，即负荷的组成及各类负荷所占比重，高次方负荷越大，则 调节效应越强。6什么叫做一次调频？什么叫做二次调频？ 一次调频：当电力系统负荷发生变化引起系统频率变化时，系统内并联 运行机组的调速器会根据电力系统频率的变化自动调节进入它所控制的 原动机的动力元素，改变输入原动机的功率，使系统频率维持在某一值 运行，这就是电力系统频率的一次调整，也称为一次调频，是自动的有 差调节过程。二次调频：用手动或通过自动装置改变调速器的频率（或功率）给定值， 调节进入原动机的动力元素来维持电力系统频率的调节方法，称为电力 系统频率的二次调节，也称为二次调频，可以做到无差调节，其前提为 调频机组有足够的热备用（或旋转备用）容量。7负荷增量按照其幅度和变化周期通常划分为哪几种分量？分别用什么 调频措施来平衡这些负荷增量？随机分量，幅度较小，周期短10s, 次调频脉动分量，幅度中，周期10s3min,二次调频持续分量，幅度大，周期长3min几个小时，调峰，机组启停8.某系统有两台发电机，P1e=100MW, 1*=0.04,P2e=50MW, 6 2* =0.05,当 f=50Hz 时，P1=80MW,P2=30M（1）画出两机组的调差特性。（2）当负荷功率为120MW时系统频率为多少？两机组出力各多少？（3）当负荷功率分别为120MW和150MW，只靠一号机二次调频能否使频率恢复到5 0HZ。为什么？9写出积差调频法的调频方程式，说明其主要特点。特点：调频精度高，可做到无差调节，但是由于积分环节的存在，使调 节速度变得非常缓慢。1电力系统电压波动的主要原因是什么？为什么要控制电力系统的电压 和无功功率？通常有哪些调整电压的措施？ 电压波动主要是由负荷无功功率变化引起的，尤其是冲击负荷会造成电 压闪变 控制无功功率的必要性：维持电力系统电压在允许范围之内，提高电力 系统运行的经济性，维持电力系统稳定调压措施：对冲击性和间歇性负荷引起的电压波动采取一些限制措施， 限制这类负荷变动引起的电压波动的措施很多，例如：由大容量变电站 以专用母线或线路单独向其供电，在发生电压波动的地点和电源之间设 置串联电容器，在这类负荷附近设置调相机，并在其供电线路上串联电 抗器，在这类负荷的供电线路上设置静止补偿器等。2发电机励磁控制系统的主要任务是什么？主要任务：控制电压，合理分配并联运行发电机间的无功功率，提高电 力系统的稳定性，改善电力系统的运行条件，防止水轮发电机过电压。 PS：励磁控制系统由发电机，电流互感器，电压互感器和励磁系统组成 的一个反馈自动控制系统。对励磁系统的基本要求是：有十分高的可靠性，有足够的励磁容量，保 证发电机电压调整率有足够的整定范围，有足够的强励能力，保证发电 机电压有足够的调节范围，励磁自动控制有良好的调节特性。3励磁控制系统的强励能力用哪些参数衡量？励磁顶值电压，励磁系统允许强励时间，励磁系统标称响应。4励磁系统的功率电源（励磁电源）有哪些种类？直流励磁机，交流励磁机，静止励磁系统。5画出比例式可控硅励磁调节器的基本结构框图；简述各单元的作用； 举例说明机端电压变化时各单元输出的变化趋势。6. 改变AVR中的电压给定值，将使发电机电压调差特性怎样变化？这种 变化对机组运行有何影响？7. 电压调差系数对机组运行有何影响？对调差单元有何要求？ 要求：调差单元输出应只反应电压与无功负荷电流的关系，对有功负荷 电流不敏感；输出线电压对称。8. 某调差电路接线为：Ua - Ua 先c R试分析其是否符合要求？是正调差还是负调差？怎样改变其调差极性正、负）和大小？1、准同期并列与自同期并列方法有何不同？对它们的共同要求是什么？ 两种方法各有何特点？两种方法适用场合有何差别？ 共同要求：冲击电流不超过允许值，且尽可能小；并列后能迅速拉入同 步运行。准同期并列：先将待并列双方的电压加到并列断路器主触头两侧，然后 调整两侧电压，使电压幅值、频率和相角分别相等时闭合断路器主触头， 使并列双方并联在一起运行。准同期并列用于发电机并入电力系统，也 用于将两个分开的电力系统并联在一起运行。自同期并列：一开始不加励磁（先并列，然后加励磁），其优点为：操作 简单，并列迅速，易于实现自动化，缺点：冲击电流大，对电力系统扰 动大，不仅会引起电力系统频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近 造成电压瞬时下降，只能在电力系统事故，频率降低时使用。2、准同期并列的理想条件是什么？为什么说理想条件在实用中难以实现？理想条件：断路器两侧电压的幅值相等，频率相同，相角一致。3、试说明电压差、相角差、频率差分别不为零时对并列操作有何影响？4、给定待并机组冲击电流允许值（有效值）后，电压差、相角差、频率 差的允许值应如何计算？5、恒定越前时间整定值应如何计算？6、试证明恒定越前时间与电压差、频率差无关。7、试说明 ZZQ5 滑差检测的原理。8、在例 61 中，若并列装置延迟时间为 0.1 秒，待并机组允许冲击电流为出口三相短路电流的 10%，其他条件不变。1）试计算恒定越前时间、允许压差、允许频差定值。2）若采用 ZZQ5 并列，试计算恒定越前相角的定值。9、自动低频减载的任务和原则是什么？自动低频减载是一种安全自动控制措施，保证系统安全，防止系统崩溃，尽可能减少损失。10、自动低频减载的基本原理是什么？原理：按照频率的降低值，“分级（轮）切除，逐次逼近”。11、某电力系统得负荷额定功率P =1000MW，负荷调节效应系数K =2,Le L*当系统出现200MW的功率缺额时：1）若不采取措施，系统频率将稳定在多少？2）若希望系统频率恢复到49Hz，需要切除多少负荷？