电力系统自动化考试复习题.docx

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1、电力系统自动化考试复习题一、填空题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一。 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

2、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，一般主励磁机为100Hz，有实验用300Hz以上。 10，他励交流励磁机系统的主副励磁机的频率都大于50Hz ，只励磁机的频率为100Hz ，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

3、晶闸管的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。 13，交流励磁系统中，要保证逆变过程不致“颠覆”，逆变角一般取为 40 ，即取 140，并有使不小于 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IEF与无功负荷电流IQ的关系。 18，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

4、制系统引起的负阻尼转矩，有效的抑制低频率震荡。19. KL为负荷的频率调节效应系数，一般KL=1-3。 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

5、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，“”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。

6、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=-f/PG，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。 35 RTU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

7、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、简答题：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uG与并列母线电压ux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UG ，调节待并发电机组UG的状态参数使之符合并列条件并将发电机并入系

8、统的操作。 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

9、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：fS=fGfX 范围：0.10.25HZ 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=2/s=1/fs。频差fs、滑差s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

10、差uS为正弦脉动波，所以us又称脉动电压。其最大幅值为2UG。 9，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

11、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“UG-IQ”特性完全一致时，就能使得无功负荷在并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

12、端电压基本不变，而且能对其“UG-IQ”外特性曲线的斜度人以进行调整，以达到及组件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

13、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

14、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USM的变化，产生触发脉冲，用以触发功率整流单元的晶闸管，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IQ变动时电压UC基本维持不变。调节特性稍有下倾，下倾程度是表征发电机励磁控制系

15、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

16、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 1.6-2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

17、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一次调节；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

18、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

19、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

20、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

21、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。 41. 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

22、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UG升高，UAVR急剧减小，UG降低，UAVR急剧增加。发电机励磁调节特性是发电机转子电流IEF与无功负荷电流IQ的关系。往年考试真题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1.5分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.衡量电能质量的重要指标是( C ) A.有功功率、无功功率

23、 B.功率因数 C.电压、频率和波形 D.有功电度和无q功电度2.为防止断路器多次重合于永久性故障，重合闸装置接线中设置了( C ) A.方向继电器 B.差动继电器 C.防跳继电器 D.阻抗继电器3.我国电力系统220KV线路的故障类型中，有接近90%的故障是( C ) A.三相短路 B.两相短路 C.单相接地短路 D.两相接地短路4.准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的( B ) A. 3%5% B. 5%10% C. 10%15% D. 15%20%5.与正弦整步电压最小值所对应的相角差一定等于( A ) A. 0度 B. 90度 C. 180度 D. 270度6.具有正调差特

24、性的同步发电机，当输出的无功电流增大时，机端电压( D ) A.不变 B.增大 C.以上两条都有可能 D.减小7.励磁绕组上的瞬时过电压，会(C ) A.烧坏转子铁芯 B.危害系统运行的稳定性 C.危害励磁绕组绝缘 D.以上三项都有8.自动励磁调节器的强励倍数一般取( D ) A. 22.5 B. 2.53 C. 1.21.6 D. 1.62.09.在励磁调节器中，若电压测量采用12相桥式整流电路，则选频滤波电路的滤波频率应选为( D )Hz A. 50 B. 300 C. 600 D. 120010.机端并联运行的各发电机组的调差特性( D ) A.可以为负 B.可以为零 C.必须为零 D.

25、必须为正第二部分非选择题二、名词解释(本大题共7小题，每小题2分，共14分)11.瞬时性故障11.当故障线路由继电保护动作与电源断开后，如果故障点经过去游离，电弧熄灭，绝缘可以自动恢复，故障随即自动消除，则称此类故障为瞬时性故障(或暂时性故障)。这时，如果重新使断路器合闸，往往能够恢复供电。12.准同步并列12.在同步发电机的电压幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率和相位均接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，称这种并列为准同步并列。13. 正弦整步电压13.滑差电压经整流滤波电路处理后得到的滑差电压包络线即正弦整步电压。14.自并励14.由发电机机端直接经励磁变压器引出

26、电源供给发电机自身励磁的励磁方式。15.强励倍数15.强励时，实际能达到的励磁最高电压UEmax与额定励磁电压UE.N的比值，称为强励倍数KHSE，即KHSE=Uemax/Uen16.自动低频减负载装置16.当电力系统发生有功功率缺额引起系统频率大幅度下降时，按频率下降的不同程度自动断开相应的非重要负荷，阻止频率下降，并且频率迅速恢复到某期望值，这种安全自动装置称为自动低频减负载装置。17.电力系统经济运行17.在满足频率质量的前提下，应使发电成本最小，按经济原则在发电厂和发电厂机组之间分配有功负荷。三、填空题(本大题共11小题，每小题1分，共11分)18.备用电源和备用设备自动投入装置的动作

27、时间的确定，是以使负荷的停电时间尽可能短为原则，以减少电动机的_时间。19.自动重合闸与继电保护的配合方式有两种，即_和_。20.将同步发电机并入电力系统参加并列运行的操作称为_。21.自动准同步装置发降压脉冲时，必须同时闭锁_脉冲。22.三相全控桥式整流电路工作在整流状态是将输入的三相交流电压转换为_。23.在三相全控桥工作中，定义为控制角，为逆变角，与的关系是=_。24.在励磁调节器中，综合放大单元的输出电压Uc就是_单元的控制电压。25.同步发电机励磁自动调节的作用之一：应在并联运行的发电机之间，合理分配_。26.电力系统发生有功功率缺额时，必然造成系统频率_于额定值。27.电力系统自动

28、低频减负载装置一般分散安装在电力系统中相关的_。28.电力系统自动低频减负载装置首级动作频率一般不超过_。四、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)29.双电源线路配置重合闸除满足基本要求外，还应考虑什么问题?为什么?30.同步发电机准同步并列的实际条件是什么?31.对发电机强励的基本要求是什么?32.励磁调节器静特性的调整包括哪两项调节?33.简述自动低频减负荷装置的动作频率级差的一种确定原则。五、分析题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)34.请画出三相全控桥式整流电路的接线图，哪些晶闸管为共阳极组，哪些为共阴极组?35.试分析当发电机投入或退出系统运行时，应如何调整其外特性

29、。六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)36.已知：接入某自动准同步装置的发电机电压ug=104sin(315t)伏，系统电压usys=105sin(314t+ )伏。(1)试画出t=0时电压矢量图；(2)计算相角差首次等于零时的t；(3)若整定导前时间tad=0.2秒，计算合闸命令发出时刻的t和对应的导前角；(4)若准同步装置、断路器等各种误差时间之和最大为0.03秒，计算最大合闸误差角。37.某系统负荷总量为15000MW，有功缺额600MW，负荷调节效应系数K=2，希望切除负荷后系统频率恢复到49.5Hz，计算应切除负荷量。三、填空题(本大题共11小题，每小题1分，共11分

30、)18.自起动19.重合闸前加速，重合闸后加速20.并列21.升压22.直流电压23.180-24.移相触发25.无功负荷26.低27.发电厂和变电所28.49.1H四、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)29.在双电源线路采用自动重合闸时，除了需满足基本求外，还需考虑以下问题：(1)故障点的断电问题：为了使重合闸动作有可能成功，要保证在两侧断路器确实都已经跳开使故障点断电后，给故障点足够的电弧熄灭和去游离时间，再进行两侧断路器的重合。(2)同步问题：当线路故障断路器跳开后，系统被分为两部分时，后重合侧应考虑两侧电源是否处于同步状态或是否允许非同步合闸问题。30.并列点两侧：(1)电

31、压幅值差不超过额定电压的5%10%；(2)电压的频率差不超过额定频率的0.20.5%；(3)电压相位差不超过5度。31.(1)强励顶值电压高；(2)励磁系统响应速度快；32.励磁调节器的静特性的调整包括调差系数调整和外特性的平移。33.(1)级差强调选择性：要求AFL前一级动作之后，若不能制止频率的继续下降，后一级才能动作。(2)级差不强调选择性：要求减小级差，AFL前一级动作后，允许后一级或两级无选择性动作，即不注重每两级之间是否具有选择性。五、分析题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)34.(1)三相全控桥式整流电路接线图。(2)VS01、VS03、VS05为共阴极组 VS02、VS

32、04、VS06为共阳级组。35. 设系统电压为Usys，外特性曲线3与UG轴相交于Usys。发电机投入运行时，只要使它的外特性处于3的位置，待机组并入系统后再进行向上移动特性的操作，使无功电流逐渐增加到运行要求值；发电机退出运行时，只需将其外特性向下移动到3的位置，机组就可平稳退出运行，不会发生无功功率的突变。六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)二1. 同步发电机并列的理想条件表达式为：fG=fX、UG=UX、e=0。2. 若同步发电机并列的滑差角频率允许值为sy =1.5%，则脉动电压周期为1.33(s)。3. 谋台装有调速器的同步发电机，额定有功出力为100MW，当其有功功

33、率增量为10MW时，系统频率上升0.25Hz，那么该机组调差系数的标么值为R*=0.05。4. 同步发电机并网方式有两种：将未加励磁电流的发电机升速至接近于电网频率，在滑差角频率不超过允许值时进行并网操作属于自同期并列；将发电机组加上励磁电流，在并列条件符合时进行并网操作属于准同期并列。5. 采用串联补偿电容器可以补偿输电线路末端电压，设电容器额定电压为UNC=0.6kV，容量为QNC=20kVar的单相油浸纸制电容器，线路通过的最大电流为IM=120A，线路需补偿的容抗为XC=8.2，则需要并联电容器组数为m=4，串联电容器组数为n=2。6. 电力系统通信信道包括电力载波通信、光纤通信、微波

34、中继通信和卫星通信 三种。7. 电力系统通信规约可分为两类。由主站询问各RTU，RTU接到主站询问后回答的方式属于问答式规约；由RTU循环不断地向主站传送信息的方式属于循环式规约。8. 能量管理系统中RTU的测量数据有四类，即模拟量、开关量、数字量、脉冲量。9. 常用的无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器。10. 馈线自动化的实现方式有两类，即就地控制、远方控制。11. 同步发电机常见的励磁系统有直流励磁机、交流励磁机、静止励磁系统、，现代大型机组采用的是静止励磁系统。12. 励磁系统向同步发电机提供励磁电流形式是直流。13. 电力系统的稳定性问题分为两类，即静态稳定

35、、暂态稳定。14. 电力系统发生有功功率缺额时，必然造成系统频率小于额定值。15. 电力系统负荷增加时，按等微增率原则分配负荷是最经济的。16. 就地控制馈线自动化依靠馈线上安装的重合器和分段器来消除瞬时性故障隔离永久性故障，不需要和控制中心通信。17. 同步发电机励磁系统由励磁调节器和励磁功率单元两部分组成。18. AGC属于频率的二次调整，EDC属于频率的三次调整。19. 发电机自并励系统无旋转元件，也称静止励磁系统。20. 直流励磁机励磁系统和交流励磁机励磁系统通常有滑环、电刷，其可靠性不高 。21. 采用积差调频法的优点是能够实现负荷在调频机组间按一定比例分配，且可以实现无差调频，其缺

36、点是动态特性不够理想、各调频机组调频不同步，不利于利用调频容量。22. 频率调整通过有功功率控制来实现，属于集中控制；电压调整通过无功功率控制来实现，属于分散 控制。23. 远方终端的任务是数据采集、数据通信、执行命令、打印显示等。24. 差错控制对错误信号进行纠正，可分奇校验 和偶校验两种校验方式。25. EMS发电计划的功能包括火电计划；水电计划；交换计划；检修计划。26. 馈线远方终端FTU的设备包括柱上开关、变电所、开闭所 。27. 分区调频法负荷变动判断依据是：对本区域负荷 f与Ptie同号；对外区域负荷 f与Ptie异号。28. 当同步发电机进相运行时，其有功功率和无功功率的特点是

37、向系统输出有功功率， 同时吸收无功功率。29. 自动励磁调节器的强励倍数一般取1.62.0。30. 重合器与普通断路器的区别是普通断路器只能开断电路，重合器还具有多次重合功能。1 电力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节？主导发电机法积差调频法（或增加：改进积差调频法）分区调频法2 自动发电控制系统的基本任务：使全系统发电机输出功率与总负荷功率匹配；保持系统频率为额定值；控制区域联络线的交换功率与计划值相等；在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。3 电力系统调度的主要任务：保证供电质量的优良保证系统运行的经济性保证较高的安全水平保证提供强有力的事故处理措施4 远程自动抄表系统的组成部分

38、：具有自动抄表功能的电能表；抄表集中器；抄表交换机；中央信息处理机。5 变电所综合自动化系统的基本功能：监控微机保护电压无功综合控制低频减负荷及备用电源自投控制通信6 同步发电机励磁控制系统的基本任务：稳定电压。合理分配无功功率。提高同发电机并联运行稳定性。（或增加：改善电力系统运行条件。）7 远程自动抄表系统的典型方案：总线式抄表系统三级网络的远程自动抄表系统采用无线电台的远程自动抄表系统防止窃电的远程自动抄表系统8 变电所综合自动化系统的结构形式有哪些？集中式 分布集中式 分散与集中式相结合 分散式9 直流励磁机励磁系统的优缺点：优点：结构简单；缺点：靠机械整流子换向，有炭刷和整流子等转动

39、接触部件；维护量大，造价高；励磁系统的容量受限制；10 交流励磁机励磁系统的优缺点：优点：励磁系统的容量不受限制；不受电网干扰，可靠性高；无炭粉和铜末引起电机线圈污染，绝缘的寿命较长；缺点：无法对励磁回路进行直接测量；对整流元件等的可靠性要求高11 静止励磁机励磁系统：优点：结构简单、可靠性高、造价低、维护量小；无励磁机，缩短机组长度，可减少电厂土建造价；直接用可控硅控制转子电压，可获很快的励磁电压响应速度；缺点：保护配合较复杂12 简述电力系统的分区分级调度：国家调度机构跨省、自治区、直辖市调度机构省、自治区、直辖市级调度机构省辖市级调度机构5县级调度机构13 值班前置主机的主要任务：与系统

40、服务器及SCADA工作站通信与各RTU通信，通信规约处理切换装置的动作设置终端服务器的参数14 强行励磁的基本作用：有利于电力系统的稳定运行；有助于继电保护的正确动作；有助于缩短短路故障切除后母线电压的恢复时间；有助于电动机的自启动过程；2、电力系统通信规约分两类？有何特点？问答式和循环式。由主站询问各RTU，RTU接到主站询问后回答的方式属于问答式；由RTU循环不断地向主站传送信息的方式属于循环式。4、何为差错控制？有几种方式？对错误信号进行纠正即为差错控制。奇校验：使检测到的代码中“1”的个数为奇数。偶校验：使检测到的代码中“1”的个数为偶数。6、SCADA数据库收集的数据存在哪些缺陷？1

41、数据不齐全；2数据不精确；3受干扰时出现不良数据；4数据不合谐；7、基带数字信号的调制方式有哪些？1数字调幅（振幅键控）；2数字调频（移频键控）；3数字调相（移相键控）；8、AGC的基本功能有哪些？1使发电自动跟踪电力系统负荷变化2响应负荷的发电的随机变化，维持电力系统频率为额定值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监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求3、变电站综合自动化有哪些优点？1简化系统，减少连接电缆，减少占地面积，降低造价2提高自动化水平，减少了维修工作量3及时掌握电网及变电站的运行情况。4提高变电站的可控性5采用无

42、人值班管理模式，提高劳动生产率，减少人为误操作的可能4、微机保护的种类？1高压输电线的主保护和后备保护2馈线的保护3主变的主保护和后备保护4补偿电容的保护5母线保护6不完全接地系统的单相接地选线7故障录波 5、微机保护的优点有哪些？1实现算法灵活。2性能稳定，可靠性高。3设备自检和自恢复。4运行维护工作量小，现场调试和整定同步发电机并列时脉动电压周期为20s，则滑差角频率允许值sy为（0.1% ）。同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（ 正弦脉动波 ）。同步发电机励磁系统由（ A ）组成。A、励磁调节器、励磁功率单元B、同步发电机、励磁调节器C、同步发电机、励磁功率单元D、同步发电机、励

43、磁调节器、励磁系统l 同步发电机并列方式包括两种，即（B ）。A、半自动准同期并列和手动准同期并列 B、准同期并列和自同期并列C、全自动准同期并列和手动准同期并列 D、全自动准同期并列和半自动准同期并列l 在电力系统通信中，由主站轮流询问各RTU，RTU接到询问后回答的方式属于（ D ）。A、主动式通信规约B、被动式通信规约C、循环式通信规约D、问答式通信规约l 下列同步发电机励磁系统可以实现无刷励磁的是（ A ）。A、交流励磁系统 B、直流励磁系统 C、静止励磁系统 D、自并励系统l 某同步发电机的额定有功出力为100MW，系统频率下降0.5Hz时，其有功功率增量为20MW，那么该机组调差系

44、数的标么值R*为（ C ）。A、20 B、-20 C、0.05 D、-0.05l 下列关于AGC和EDC的频率调整功能描述正确的是（ C ）。A、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率二次调整。B、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率三次调整。C、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率一次调整。D、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率三次调整。l 在互联电力系统中进行频率和有功功率控制时一般均采用（ D ）。A、有差调频法 B、主导发电机法 C、积差调频法 D、分区调频法l 电力系统的稳定性问题分为两类，即（ B ）。A、静态稳定与动态稳定B、静态稳定与暂态稳定C、暂态稳定与动态稳定D、电

45、磁稳定与暂态稳定l 电力系统状态估计的正确表述是（ A ）。A、对SCADA数据库的精加工B、运行状态估计C、事故预测D、负荷预测l 发电机并列操作最终的执行机构是（ A ）。A、断路器B、分段器C、隔离开关D、重合器l 同步发电机励磁控制系统由（ C ）组成。A、励磁调节器、励磁功率单元B、同步发电机、励磁调节器C、同步发电机、励磁调节器、励磁功率单元D、同步发电机、励磁调节器、励磁系统l 电机励磁系统在下列哪种情况下需要进行强行励磁（ D ）。A、发电机内部故障时B、升压变压器故障时C、正常停机时D、故障快速恢复时l 同步发电机的励磁调节器由（ A ）三个单元组成。A、测量比较、综合放大、

46、移相触发B、测量比较、整定电路、移相触发C、整形电路、相敏电路、滤波电路D、整形电路、相敏电路、积分电路l 直流励磁机励磁系统的优点是（ A ）。A、控制方便B、是静止的C、无接触磨损D、电压响应速度快三1.发电机运行：准同期并列和自同期并列2.灭磁：将励磁绕组的磁场尽快减小到最小程度（直流励磁机采用放电灭磁、交流励磁机采用逆变灭磁）3.理想的同步并列条件待并发电机频率与母线频率相等，即滑差（频差）为零断路器主触头闭合瞬间，并发发电机电压与母线电压间的瞬时相角差为零，即角差为零待并发电机电压与母线电压幅值相等，即压差为零4.发电机准同步并列的实际条件：待并发电机与系统电压幅值接近相等，电压差不

47、应超过额定电压的5%10%。在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零，误差不应大于5。待并发电机电压与系统电压的频率应接近相等，频率差不应超过额定频率的0.2%0.5%。5.自动准同期装置的功能一是自动检查持并发电机与母线之间的压差及频差是否符合并列条件，并在满足这两个条件时，能自动地提前发出合闸脉冲，使断路器主触头在相角为零的瞬间闭合。二是当压差、频差不合格时，能对待并发电机自动进行均压、均频，以加快进行自动并列的过程，但这一功能对联络线同期及多机共享的母线同期自动装置是不必要的。6.线性整步电路组成：整形电路、相敏电路、滤波电路7.自动准同期装置分类：全自动准同期并列半自

48、动准同期并列手动准同期并列8.自动调压器的基本要求：有足够的调整容量有很快的响应速度有很高的运行可靠性9. 同步发电机励磁自动控制系统组成：10.同步发电机励磁系统组成：直流励磁机系统 交流励磁机系统无励磁机的发电机自励系统11.强励作用：当系统发生短路故障时，有关发电机的端电压都会剧烈下降，这时励磁系统进行强行励磁，向发电机的转子回路送出较正常额定值多的励磁电流，以利系统安全运行12.无功功率来源：发电机、调相机、并联电容器、静止补偿器、输电线路13.逆变灭磁：控制角在90150范围内整流桥处于逆变运行状态。转子储存的磁场能量就以续流形式经全控桥的逆变状态反送到交流电源，使转子磁场能量减少，

49、达到了灭磁14.响应曲线三个性能指标：过调量1 (标么值)、上升时间tr、稳定时间ts15.自动励磁调节系统的稳定性的判据：根轨迹法（赫尔维斯判据）16.电力系统稳定又分为暂态稳定与动态稳定：暂态稳定是由突然巨大的冲击引起的，电机可能失去同步动态稳定则是由较小的和较经常的随机冲击引起的17.电力系统稳定装置 PSS 电力监控系统 SCADA能量管理系统 EMS18.电力系统调度的主要任务：保证供电优良的质量：电力系统首先应满足用户的用电要求保证系统运行经济性：电力系统运行的经济性与电力系统的设计有很大关系，其供发电的经济性取决于系统的调度方案保证供电安全：选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方

50、式保证强有力的事故处理措施：事故发生后，及时采取强有力措施，调度整个系统，使对用户的供电能力尽快恢复，把事故损失减小，把超限运行设备的危险性及早排除19.三级调度：中心、省级、地区四级调度：中心、省级、地区、县级五级调动：国家、跨区、省、地区、县级20.电力系统调度自动化发展阶段布线逻辑式远动技术（20世纪50年代）四遥：遥测、遥信、遥控、遥调计算机控制技术（20世纪6070年代）计算机技术、通信技术、网络技术21.电力系统运行状态变量：结构变量就是常说的接线图与线路参数。运行变量就是电力系统的运行参数，如电压、潮流、有功功率与无功功率等22.可靠性与安全区别：电力系统的可靠性是一个长时期连续

51、供电的平均概念，属于长期的统计规律，不是瞬时性的问题；安全运行则是一个实时的连续供电的概念，包括妥善应对运行中发生的事故，以确保供电能力，可靠性在设计工作中运用得多，而电力系统的安全水平则在电网调度与运行工作中经常需要运用23.对系统的安全水平进行的评价：看系统是否有足够的备用容量看系统的接线方式是否便于消除局部设备的过负荷、过电压等险情看系统重要设备在当时的故障率或可靠性24.五种运行状态：正常安全状态、正常警戒状态、崩溃状态、恢复状态、紧急状态25.对系统运行状态预想事故分析步骤：预想事故、安全分析、改变调度方案、判断是否得出合理方案、根据最终方案进行调度控制26.电力系统安全调度的三个功

52、能安全监视的功能安全分析的功能安全控制的功能27.对电力系统状态变量的测量方法：同步矢量测量28.负荷的变动情况分成几种不同的分量：变化周期一般小于10s的随机分量变化周期在10s3min之间的脉动分量变化周期在3min以上的持续分量，负荷预测预报这一部分29.同步发电机的频率调差系数：Ks=-f/p30.调频方法：有差调频法、主导发电机法、积差调频法、改进积差调频法、分区调频法31.ACE分区控制误差 AGC自动发电量控制32.微增率：是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值33.三次调频：第一种负荷变化引起的频率偏移，利用调速器调整原动机的输入功率，这称为频率的一次调整第二种负荷变化引起的

53、频率偏移较大，必须由调频器参与控制和调整，称为频率的二次调整第三种负荷变化，调度部门的计划内负荷，称为频率的三次调整34.机械式调速器原理：两个重锤开度减小A降至AC点尚未移动B点降至B点D点有伺服马达控制的转速整定元件，它不会因转速而变动E、F下降至E、F活塞提升，汽门提升，进汽量增加转速回升转速上升重锤开度增加A、B、E、F各点也随之不断改变；这个过程要到C点升到某一位置时，比如C，即汽门开大到某一位置时，机组的转速通过重锤的开度使杠杆DEF重新回复到使的活门完全关闭的位置时才会结束，这时B点就回到原来的位置由于C上升了，所以A必定低于A。这说明调速过程结束时，出力增加，转速稍有降低调速器

54、是一种有差调节器通过伺服马达改变D点的位置，就可以达到将调速器特性上下平移的目的35.稳定运行点：发电机组的功率-频率特性与负荷的功率-频率特性曲线的交点36.系统频率降低的影响：系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏电力系统频率变化对用户的不利影响：频率变化将引起异步电动机转速的变化、频率降低将使电动机的转速和功率降低汽轮机对频率的限制，频率降低有可能因机械共振造成过大振动使叶片损伤频率升高对大机组的影响频率对核能电厂的影响。低频自动减负荷的

55、工作原理“轮” ：计算点f1、f2,fn点1：系统发生了大量的有功功率缺额 点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间t1 点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3曲线继续下降。 点4：当频率下降到f2时，ZPJH的第二轮频率继电器启动，经一定时间t2后 点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。点5-6：系统有功功率缺额得到补偿。频率开始沿56曲线回升，最后稳定在f(2) 。 逐次逼近：进行一

56、次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。即系统频率重新稳定下来或出现回升时，这个过程才会结束。接于减负荷装置上的负荷总功率Pjh 最大缺额功率Pqn（Pqe）Fhf*恢复f偏差的相对值 Px减负荷前系统用户的总功率第一级动作频率不低于49Hz，最后一轮的动作频率最好不低于4646.5Hz前后两级动作的时间间隔是受频率测量元件的动作误差和开关固有跳闸时间限制的计算题：例7-1 某电力系统中，与频率无关的负荷占30，与频率一次方成比例的负荷占40，与频率二次方成比例的负荷占10，与频率三次方成比例的负荷占20。求系统频率由50Hz下降到47Hz时，负荷功率变化的百分数及其

57、相应的值。解： 由公式可求出当频率下降到47Hz时系统的负荷为则 于是例7-2 某电力系统总有功负荷为3200MW（包括电网的有功损耗），系统的频率为50Hz，若 ，求负荷频率调节效应系数KL值。解 ：若系统KL*值不变，负荷增长到3650MW时，则即频率降低1Hz，系统负荷减少l09.5MW，由此可知，KL的数值与系统的负荷大小有关例 8-1 某系统的用户总功率为Pfhe=2800MW，系统最大的功率缺额Pqe=900MW，负荷调节效应系数KL=2，自动减负荷动作后，希望恢复频率值fhf=48Hz，求接入减负荷装置的负荷总功率PJH。 解 减负荷动作后，残留的频率偏差相对值 由公式得 课后习题解答第一章 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