电力系统自动化ada要点

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1、1、同步运行电力系统中，各发电机是并联在一起运行的。并列运行的同步发电机，其转子以相同的电角速度旋转，称之为同步运行。3、准同步并列的方法是发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。5、同步点在发电厂和变电站中，两侧均有电源可以进行并操作的断路器称为同步点。6、恒定导前时间 tad为从发出合闸脉冲起到断路主触头闭合止中间所有元件动作时间之和，其中主要为并列断路器的合闸时间，一般约为0.1 0.7so为使断路器主触头闭合时（。形如6） =0度，导前时间tad应不随频差、压差而变，是 一个固定的数

2、值，该导前时间称为恒定导前时间。7、整步电压包含同步条件信息量的电压称为整步电压。9、逆变灭磁当发电机发生内部故障时，继电保护动作后，给励磁调节器一个信号， 使控制角阿尔法由小于90 度的整流工作状态迅速加大到大于90 度的某一适当的角度， 整流桥进入逆变工作状态， 将发电机励磁绕组储存的能量迅速反送给交流电源，加快灭磁的过程这就是逆变灭磁。10、发电机机端电压调差率为保证发电机电压调差率有足够的整定范围引入发电机机端电压调差率， 这是指在自动励磁调节器的调差单元投入、 电压给定值固定、 发电机功率因数为零的情况下， 发电机无功电流从零变化到额定值时， 发电机机端电压变化率（ o 形如6） 。

3、12、自并励励磁系统由于励磁变压器是并联在发电机端的，且发电机向自已提供励磁功率，所以这种系统叫做自并励励磁系统。13、相位复式励磁调节器若将发电机端电压和定子电流的相量和整流后供给发电机励磁，则可以补偿定子电流和功率因数（无功电流）对端电压的影响，这种调节器称为复式励磁调节器。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

4、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（ 6 形如0）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5

5、00Hz ,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。13，交流励磁系统中，要保证逆变过程不致“颠覆”，逆变角贝塔一般取为 40 ，即阿尔法取140 并有使贝塔不小于 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

6、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

7、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， “圆圈”为省级调度中心， “点”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（

8、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=-德她f/德她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

9、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 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

10、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

11、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%-1

12、0%。 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fSufGfX 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几/ | wS =1/ fs | 0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

13、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，

14、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

15、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

16、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，

17、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

18、数大0 时为正调差系数；小于 0 时，为负调差系数；等于0 时为无而负调差系数一般只能用差调节， 在实际运行中， 发电机一般采用正调差系数。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8

19、0%-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

20、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

21、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

22、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

23、）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

24、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

25、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。1 .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

26、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

27、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UG、UX重合 之前 tXJ 发出合闸信号，一般取tXJ 等于并列装置合闸出口继电器动作时间 tC和断路器合闸时间 tQF 之和4 .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UG 和 UX 之间的相角差特性， 而与它们的电压幅值无关， 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

28、？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，6形如o=90处于稳定极限公式。b.有励磁调节器 UG=C,功角特性为外功角特性B,稳定极限（6形如撇）900 o提高了静态稳 定能力。c.按电压偏差比例调节的励磁系统，E二常数，功角特性为曲线C,稳 定极限（ 6 行如撇）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 PG0 在 a 点运行，当突然受到某种扰动后，运行点变为bo由于动力输入部分存在惯性，输入功率仍为PG0,转子加速。运行点向 F 运动，过 F 点后转子减速。仅当加速面积小于等于减速面积时，系统才能稳定，发电机

29、加强励，受扰动后运行点移动至加上，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。bo为发电机异步运行创造条件。co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 .

30、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

31、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 B16 .三相全控桥触发角在什么范围内处于整理状态？逆变状态？在阿尔法 90度时输出平均电压Ud为正，三相全控桥工作在整流状态。在阿尔法 90度时输出平均电压Ud为负，三相全控桥工作在逆变状态。17 .对励磁调节

32、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 =UG1-UG2/UGN=UG1*-UG2*=德她 UG*UG1:空载条件下的电压UG2:额定无功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

33、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 | G(S)H(S) | =1相角条件角(像小于号) G(S)H(S)=(2K+1) (门行字符)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 .PS

34、S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)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

35、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 f1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 f,发电机组的输出功率 增加4P,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

36、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

37、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= （f1-fn） /德她f +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）

38、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

39、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） RijXij 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

40、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。DTU 配电远方终端？ 。 TTU 配电变压器远 方终端。38 .如何实现VQC 控制？答1）调分接头。2

41、）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，主要特征支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

42、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。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

43、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

44、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

45、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

46、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，

47、 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, 一次调频脉动分量，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, (6形如) 1*=0.04,P2e=50MW,(6 形如)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1 2 OMW时系统频率为多少？两机组出力各多少？(3

48、 )当负荷功率分别为120MW和1 5 0 MW,只靠一号机二次调频能否使频率恢复到5 0 HZ。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

49、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

50、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。1、电能生产过程的最大特点是不能储藏，生产发电、输送、分配、

51、使用是同时进行的。2、电力系统自动化技术包括两个方面的内容1电力系统自动装置2电力系统调度自动化，也就是电力系统实时调度。3、实现发电机并列操作的方法通常有1 准同步并列操作2 自同步并列操作也称自同期并列操作。4、线性整步电压Uzb 与时间 t 具有线性关系，自动准同步装置中采用的线性整步电压通常为三角形。5、线性整步电压最大值对立相角差（6 形如 =0）或（ 6 形如 =360） ，最小值对应当说（ 6 形如 =180） ，线性整步电压通过低通滤波器电路后获得。因为滤波电路存在 时滞 ，所以实际的线性整步电压滞后于理论得到的线性整步电压，故实际的线性整步电压的最大值最小值稍有滞后。6、当压

52、差不满足条件时，自动准同步装置在闭锁合闸脉冲的同时，通过压差方向鉴别发出相应调压命令， 即按照压差方向对发电机励磁进行调整。 一般采用直接 比较法。即将发电机电压与系统电压直接进行大小比较。7 目前在我国电力系统中普遍采用 恒定导前时间式） 的自动准同期装置， 例如晶体管 ZZQ-5 型自动准同步装置， 它由 1 合闸部分 2 调整部分 3 调压部分和 （电 源部分组成。8、从改善电力系统运行条件和提高电力系统暂态稳定性来说，希望励磁系统具有较高的励磁顶值电压倍数和较小的电压响应时间。9、励磁调节器的最基本的功能是维持发电机的端电压。我国分层分为国调、网调、省调、区调和县调，分层调度的优点是便

53、于协调控制、提高系统可靠性和改善系统响应。集中调度控制就是把电力系统内所有发电厂和变电站的信息都集中在一个调度控制中心，由一个调度控制中心对整个电力系统进行调度控制。分层调度控制就是把全电力系统的监视控制任务分配给属于不同层次的调度中心， 下一层调度完成本层次的调度控制任务外， 还接受上一级调度组织的调度命令并向上层调度传递所需信息。电力系统调度的基本任务控制电力系统运行方式，使之在正常和事故情况下，安全、可靠、优质、经济和环保的供电保证供电优良的质量保证系统运行经济性保证供电安全保证强有力的事故处理措施。频率对电力用户的影响1 .电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化，转速不稳定会影响产品

54、质量。2 .系统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。3 .电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低。频率对电力系统的影响1 .频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大。2 .频率下降到一定程度时，可能出现频率崩溃（频率雪崩）。3 .在核电厂中，当频率降到一定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行。4 .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损耗增加，引起系统电压下降。5 .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。可能导致电压崩溃(电压雪崩) 。电力系统有功功率控制的必要性维持电力系统频率在

55、允许范围之内提高电力系统运行的经济性保证联合电力系统的协调运行失灵区的存在还会使机组调速系统的动态调节品质变差。但是，如果失灵区过小或者完全没有， 当电力系统频率发生微小波动时， 调速器也要动作。 这样会调节汽阀动作过于频繁， 对机组本身和电力系统频率调节不利。 因此， 在一些非常灵敏的电液调速器中，通常要采取一些技术措施形成一定大小的失灵区。频率的一次调整 (一次调频) 当负荷变化时， 调速器会自发动作来调节发电机输出的动力元素， 来抑制频率的变化， 这种调速器自发调节的过程叫频率的一次调整(一次调频) 。频率的二次调整 (二次调频) 通过手动或自动装置改变发电机调速器的功率 (转速)给定值

56、，调整发电机出力，使频率恢复到额定值的过程。选择调频电厂时，主要考虑下列因素(1)具有足够大的容量和可调范围；(2)允许的出力调整速度满足系统负荷变化速度的要求；(3)符合经济运行原则；(4)联络线上交换功率的变化不致影响系统安全运行。1总负荷；2随机分量；T10s; 一次调频来平衡；3脉动分量；10sT3min ；调度预测安排来平衡；AGC的控制目标 (1)调整系统发电出力与负荷的平衡。(2)调整系统频率偏差为零，在正常稳态情况下，保持频率为额定值。 (3) 在各控制区域内分配全网发电出力，使区域间联络线潮流与计划值相等，实现各地区有功功率的就地平衡。(4) 在本区域发电厂之间分配发电出力，

57、使区域运行成本最小。 (5) 在能量管理系统(EMS)中，AGC作为实时最优潮流与安全约束经济调度的执行环节。自同期并列将未励磁、接近同步转速的发电机投入系统，并同时给发电机加上励磁，在原动机力矩、同步力矩等作用下把发电机拖入同步，完成并列操作。缺点冲击电流大、对电力系统扰动大，不仅会引起频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。优点操作简单、并列迅速、易于实现自动化。应用场合电力系统事故、频率降低时发电机组的快速启动。准同期并列发电机在并列合闸前已励磁， 当发电机频率、 电压相角、 电压大小分别和并列点处系统侧的频率、 电压相角、 电压大小满足并列条件时， 将发电机断路器合闸，

58、完成并列操作。优点冲击电流小，进入同步快。缺点操作复杂、并列时间稍长。适用场合系统并列和发电机并列。准同期并列的理想条件是待并发电机频率与系统频率相等，即频率差为零， 德她 f = 0待并发电机电压和系统电压幅值相等，即电压差为零， 德她 U = 0待并发电机电压与系统电压在主触头闭合瞬间的相角差为零， 德她 6 形如 = 0实际中难以实现是因为支发电机惯性很大，很难快速、精确地控制。 角度的偏差受转速的偏差影响。试说明 ZZQ 5滑差检测的原理。题意滑差检测包括滑差的大小和方向。大小检测走过一个角度的时间的大小。方向检测0-180度过程中谁超前谁滞后。电力系统无功功率控制的必要性1）维持电力

59、系统电压在允许范围之内 2）提高电力系统运行的经济性3）维持电力系统稳定主要任务1-控制电压2-合理分配无功功率3-提高电力系统运行的稳定性4-改善电力系统运行条件5-防止水轮发电机过电压基本要求具有十分高的可靠性保证发电机具有足够的励磁容量。具有足够的强励能力保证发电机电压调差率有足够的整定范围保证发电机电压有足够的调节范围保证发电机励磁自动控制系统具有良好的调节特性电压测量比较单元的基本作用是把发电机电压变换为与其成正比的直流电压， 与给定电压进行比较，得到两者的偏差。可控硅（ 晶闸管）整流电路的作用是将交流电压整流成直流电压向发电机励磁绕组或励磁机励磁绕组供给可控制的励磁电流。同步发电机

60、励磁控制系统的静态特性是指在没有人工参与调节的情况下， 发电机端电压与发电机电流的无功分量之间的静态特性。 此特性通常称为发电机外特性或电压调节特性，也称为电压调差特性。当负荷电流为无功性质时， 经调差单元后线电压明显增大； 当负荷电流为有功性质时， 经调差单元后线电压经过一个旋转， 幅值变化不大； 可见调差单元主要反映了无功负荷电流的变化，满足调差单元的基本要求。假设发电机机端电压稳定在某一值， 而负荷电流增加， 则经过调差单元后输入到测量比较单元的电压升高， 经过励磁调节单元后会降低励磁电流， 使机端电压降低，形成正调差。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

61、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，主要特征支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