电力系统自动装置第4章
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(第4—7章)
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案（第4—7章）第四章复习思考题1．何谓励磁系统？答：供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。
它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
2．同步发电机自动调节励磁系统的主要任务是什么？答：（1）系统正常运行条件下，维持发电机端或系统某点电压在给定水平；（2）实现并联运行发电机组无功功率的合理分配；（3）提高同步发电机并联运行的稳定性；（4）改善电力系统的运行条件；（5）对水轮发电机组在必要时强行减磁。
3．对同步发电机的自动调节励磁系统的基本要求是什么？答：励磁系统应具有足够的调节容量、励磁顶值电压、电压上升速度、强励持续时间、电压调节精度与电压调节范围，应在工作范围内无失灵区，应有快速动作的灭磁性能。
4．何谓励磁电压响应比？何谓强励倍数？答：通常将励磁电压在最初0.5s内上升的平均速度定义为励磁电压响应比，用以反映励磁机磁场建立速度的快慢。
强励倍数是在强励期间励磁功率单元可能提供的最高输出电压与发电机额定励磁电压之比。
5．同步发电机励磁系统类型有哪些？其励磁方式有哪两种？答：同步发电机励磁系统类型有：直流励磁机系统、交流励磁机系统和发电机自并励系统。
励磁方式分为自励方式和他励方式两种。
6．画出三相全控桥式整流电路，哪些晶闸管为共阳极组，哪些为共阴极组?答：VTHl、VTH3、VTH5为共阴组，VTH2、VTH4、VTH6为共阳组。
（第6题）7．三相全控桥式整流电路在什么条件下处于整流工作状态和逆变工作状态？整流和逆变工作状态有何作用？整流和逆变工作状态有何作用？答：三相全控桥式整流电路的控制角α在0°＜α＜90°时，三相全控桥工作在整流状态；当90°＜α＜180°时，三相全控桥工作在逆变状态。
整流状态主要用于对发电机的励磁；逆变状态主要用于对发电机的灭磁。
8． 简述自动励磁调节器的工作原理。
答：自动励磁调节器的工作原理如下：根据发电机电压G U 变化，把测得的发电机端电压经调差、测量比较环节与基准电压进行比较，得到正比于发电机电压变化量的de U ，经综合放大环节得到SM U ，SM U 作用于移相触发环节，控制晶闸管控制极上触发脉冲α的变化，从而调节可控输出的励磁电流，使发电机端电压保持正常值。
电力系统自动化-电力系统自动化-《电力系统自动化》课程教学大纲
《电力系统自动化》课程教学大纲Power System Automation课程编号：130202221学时：32 学分：2.0合用对象：电气工程及其自动化专业先修课程：电力系统分析，自动控制原理，电力电子技术等一、课程的性质和任务(四号黑体加粗，描述文字用四号小宋体(下同))本课程是电气工程及其自动化专业一门学科方向类必修课程。
电力系统自动化是保证电力系统安全、优质、经济运行的综合性技术，涉及电力系统运行理论、自动控制理论、计算机控制技术、网络通信技术等多方面的知识，包括发机电励磁自动控制、发电厂自动化、电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化等，是自动控制技术、信息技术在电力系统中的应用，已经成为电气工程类专业学生必备的专业知识之一。
该课程可以支撑电气工程及其自动化专业毕业要求 2 (问题分析)、3 (设计／开辟解决方案)、4 (研究)的达成。
本课程的主要任务是：1、使学生对电力系统相关问题形成较为系统的认识和理解；2、使学生掌握发机电自动励磁控制的基本原理和方法，深入了解发机电同步并列的条件与过程，以及自动准同期装置的工作原理，分析在电力系统运行过程中不满足并列条件对电网产生何种影响，为分析复杂工程问题奠定基础。
3、使学生了解电力系统频率调整及电压调整的基本问题，掌握电力系统功频特性、自动发电控制、经济调度的原理和方法，掌握电力系统电压控制措施，为进一步分析和研究电力系统运行问题打下良好的基础；4、使学生掌握电力系统自动化的基本工作原理、装置的调试方法以及装置的设计方法，并且学习自动装置对电力系统运行影响的分析方法，为设计、研发电力系统自动控制装置和解决电力系统复杂运行工程问题奠定基础。
二、教学目的与要求本课程的教学目的是使学生掌握电力系统自动化的基本知识，熟悉电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题，训练和培养学生独立思量、解决电力系统实际复杂工程问题的能力。
具体要求如下：1、掌握发机电同步并列的条件，以及自动准同期装置的工作原理。
《供电技术(第5版)》习题及其参考答案
供电技术（第5版）习题及其参考答案第一章绪论1-1试述电力系统的组成及各部分的作用。
答：电力系统由发电、输电、配电和用电等四部分组成，各部分之间通过不同电压等级的电力线路连接成为一个整体。
发电是将一次能源转换成电能的过程。
根据一次能源的不同，分为使用煤油气的火力发电厂、使用水位势能的水力发电站和使用核能的核电站，此外，还有使用分布式能源的风力发电、太阳能发电、地热发电和潮汐发电等。
输电是指电能的高压大功率输送，将电能从各个发电站输送到配电中心。
由于发电和配用电的电压等级较低，故输电环节还包括中间升压和降压用的变电站。
配电是指将电能从配电中心分配到各电力用户或下级变配电所。
变电所通过配电变压器为不同用户提供合适的供电电压等级。
用电是指电力用户接收和使用电能来做功或从事生产和生活活动。
1-2用户供电系统中常用的额定电压等级有哪些？试述各种电气设备额定电压存在差别的原因。
答：电力用户供电系统中常用的额定电压等级有110kV、35kV、10kV、6kV、3kV、380/220V，电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素决定的。
电力系统的主要电气设备有发电机、变压器、电网（线路）和用电设备，考虑到电气设备本身和线路上的电压损失，同一电压等级下各类设备的额定电压稍有不同。
一般而言，用电设备的额定电压等同于电网的额定电压，发电机的额定电压高于电网额定电压5%，变压器一次侧额定电压等于电网额定电压或高于电网额定电压5%，而变压器二次侧额定电压则高于电网额定电压5%或10%。
1-3统一规定各种电气设备的额定电压有什么意义？答：电压等级是否合理直接影响到供电系统设计在技术和经济上的合理性。
合理地规范标准，有利于电网的规范化管理、电气设备的标准化设计制造以及设备互换使用。
1-4 如下图所示的电力系统，标出变压器一、二次侧和发电机的额定电压。
题1-4图答：额定电压选择如下：（1）发电机的额定电压高于电网额定电压5%，故为10.5kV。
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(1—3章)
第三章 复习思考题1. 何谓并列？发电机并列操作应遵循哪原则？答：电力系统并列操作一般是指两个交流电源在满足一定条件下的互联操作，也叫同步操作、同期操作或并网。
并列的原则是：(1)并列瞬间，发电机的冲击电流不应超过规定的允许值；(2)并列后，发电机应能迅速进入同步运行。
2. 并列的方法有哪两种？各有何特点？答：并列的方法有准同步并列和自同步并列两种。
准同步并列的优点是并列时产生的冲击电流较小，不会使系统电压降低，并列后容易拉入同步。
自同步并列的优点是操作简单、并列速度快，在系统发生故障、频率波动较大时，发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行，可避免故障扩大，有利于处理系统事故。
3. 准同期自动并列的三个条件是什么？并列时如果不满足这些条件会有何后果？答：并列条件应为： (1)发电机电压和系统电压的幅值相同； (3)发电机电压和系统电压的相位相同，即相角差为0； (2)发电机电压和系统电压的频率相同。
不满足条件(1)时，会产生无功分量的冲击电流。
冲击电流的电动力会对发电机绕组产生影响，当电动力较大时，有可能引起发电机绕组的端部变形；不满足条件(2)时，产生有功分量的冲击电流，合闸后发电机与电网间立刻交换有功功率，使机组转轴受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的；不满足条件(3)时，断路器两侧出现脉动电压，如果发出合闸命令的时刻不恰当，就有可能在相角差较大时合闸，从而引起较大的冲击电流。
此外，如果在频率差较大时并列，频率较高的一方在合闸瞬间会将多余的动能传递给频率低的一方，即使合闸时的相角差不大，当传递能量过大时，待并发电机需经历一个暂态过程才能拉人同步运行，严重时甚至导致失步。
4. 准同期自动并列的实际条件是什么？答：(1)待并发电机电压幅值与系统电压幅值应接近相等，误差不应超过±(5％~l0％)的额定电压；(2)待并发电机频率与系统频率应接近相等，误差不应超过±(0.2％~0.5％)的额定频率；(3)并列断路器触头应在发电机电压与系统电压相位差接近零度时刚好接通。
电力系统自动装置原理第五版
电力系统自动装置原理第五版第一章介绍本书是关于电力系统自动装置原理的第五版，旨在向读者全面介绍电力系统自动装置的工作原理、设计方法和应用技术。
通过对电力系统自动装置原理的深入研究，读者将能够理解并掌握电力系统自动装置的运行机制，提高电力系统的稳定性和可靠性。
第二章电力系统自动装置的基本原理本章主要介绍电力系统自动装置的基本原理。
首先，需要了解电力系统的结构和组成，包括输电线路、变电站和负荷等。
其次，介绍电力系统的运行状态和故障类型，以及自动装置对故障的检测和处理的基本原理。
最后，介绍电力系统自动装置的分类和应用技术，例如保护自动装置、自动重合闸装置和补偿装置等。
第三章电力系统保护自动装置的原理和设计本章主要介绍电力系统保护自动装置的原理和设计方法。
首先，需要了解电力系统保护的基本概念和目标，以及保护自动装置在电力系统中的作用。
其次，介绍保护自动装置的基本工作原理，包括故障检测、故障定位和故障隔离等。
最后，介绍保护自动装置的设计方法和应用技术，例如差动保护、过电压保护和接地保护等。
第四章电力系统自动重合闸装置的原理和设计本章主要介绍电力系统自动重合闸装置的原理和设计方法。
首先，需要了解自动重合闸的基本概念和作用，以及在电力系统中的应用场景。
其次，介绍自动重合闸装置的工作原理，包括故障检测、故障排除和系统恢复等。
最后，介绍自动重合闸装置的设计方法和应用技术，例如自动重合闸时间的设置和重合闸控制策略的优化等。
第五章电力系统补偿装置的原理和设计本章主要介绍电力系统补偿装置的原理和设计方法。
首先，需要了解电力系统补偿的基本概念和目的，以及在电力系统中的应用场景。
其次，介绍补偿装置的工作原理，包括无功补偿、功率因数调节和电压调节等。
最后，介绍补偿装置的设计方法和应用技术，例如容性补偿和电容器组的选择与配置等。
第六章电力系统自动装置的现状与发展趋势本章主要介绍电力系统自动装置的现状和发展趋势。
首先，分析电力系统自动装置的发展历程和应用现状。
电力系统自动装置电子教案及讲义
电力系统自动装置电子教案及讲义第一章：电力系统自动装置概述1.1 教学目标了解电力系统自动装置的定义、分类及作用掌握各种自动装置的基本原理和结构熟悉电力系统自动装置的应用领域和发展趋势1.2 教学内容电力系统自动装置的概念和分类各种自动装置的工作原理和结构特点电力系统自动装置的应用实例电力系统自动装置的发展趋势1.3 教学方法采用讲授法和案例分析法相结合，引导学生理解并掌握电力系统自动装置的基本概念和原理通过观看相关视频和动画，帮助学生形象地了解各种自动装置的结构和工作原理组织学生进行小组讨论和报告，提高学生的表达和分析能力1.4 教学资源教材：电力系统自动装置教材课件：电力系统自动装置PPT视频和动画：各种自动装置的工作原理和应用实例1.5 教学评估课堂提问和讨论：评估学生对电力系统自动装置的基本概念和原理的理解程度第二章：保护装置2.1 教学目标了解保护装置的定义、分类及作用掌握各种保护装置的基本原理和结构熟悉保护装置的应用领域和发展趋势2.2 教学内容保护装置的概念和分类各种保护装置的工作原理和结构特点保护装置的应用实例保护装置的发展趋势2.3 教学方法采用讲授法和案例分析法相结合，引导学生理解并掌握保护装置的基本概念和原理通过观看相关视频和动画，帮助学生形象地了解各种保护装置的结构和工作原理组织学生进行小组讨论和报告，提高学生的表达和分析能力2.4 教学资源教材：保护装置教材课件：保护装置PPT视频和动画：各种保护装置的工作原理和应用实例2.5 教学评估课堂提问和讨论：评估学生对保护装置的基本概念和原理的理解程度第三章：电力系统自动化控制系统3.1 教学目标了解电力系统自动化控制系统的定义、分类及作用掌握各种自动化控制系统的原理和结构熟悉电力系统自动化控制系统的应用领域和发展趋势3.2 教学内容电力系统自动化控制系统的概念和分类各种自动化控制系统的原理和结构特点电力系统自动化控制系统的应用实例电力系统自动化控制系统的发展趋势3.3 教学方法采用讲授法和案例分析法相结合，引导学生理解并掌握电力系统自动化控制系统的基本概念和原理通过观看相关视频和动画，帮助学生形象地了解各种自动化控制系统的结构和工作原理组织学生进行小组讨论和报告，提高学生的表达和分析能力3.4 教学资源教材：电力系统自动化控制系统教材课件：电力系统自动化控制系统PPT视频和动画：各种自动化控制系统的第四章：电力系统稳定器了解电力系统稳定器的定义、分类及作用掌握各种稳定器的原理和结构熟悉电力系统稳定器的应用领域和发展趋势4.2 教学内容电力系统稳定器的概念和分类各种稳定器的工作原理和结构特点电力系统稳定器的应用实例电力系统稳定器的发展趋势4.3 教学方法采用讲授法和案例分析法相结合，引导学生理解并掌握电力系统稳定器的基本概念和原理通过观看相关视频和动画，帮助学生形象地了解各种稳定器的结构和工作原理组织学生进行小组讨论和报告，提高学生的表达和分析能力4.4 教学资源教材：电力系统稳定器教材课件：电力系统稳定器PPT视频和动画：各种稳定器的工作原理和应用实例4.5 教学评估课堂提问和讨论：评估学生对电力系统稳定器的基本概念和原理的理解程度课后作业和小组报告：评估学生对各种稳定器的结构和工作原理的掌握情况第五章：电力系统调度自动化了解电力系统调度自动化的定义、分类及作用掌握各种调度自动化的原理和结构熟悉电力系统调度自动化的应用领域和发展趋势5.2 教学内容电力系统调度自动化的概念和分类各种调度自动化的原理和结构特点电力系统调度自动化的应用实例电力系统调度自动化的发展趋势5.3 教学方法采用讲授法和案例分析法相结合，引导学生理解并掌握电力系统调度自动化基本概念和原理通过观看相关视频和动画，帮助学生形象地了解各种调度自动化的结构和工作原理组织学生进行小组讨论和报告，提高学生的表达和分析能力5.4 教学资源教材：电力系统调度自动化教材课件：电力系统调度自动化PPT视频和动画：各种调度自动化的结构和工作原理5.5 教学评估课堂提问和讨论：评估学生对电力系统调度自动化的基本概念和原理的理解程度课后作业和小组报告：评估学生对各种调度自动化的结构和工作原理的掌握情况第六章：电力系统自动装置的设计与实现6.1 教学目标了解电力系统自动装置设计的基本原则和方法掌握电力系统自动装置实现的技术和步骤熟悉电力系统自动装置的设计与实现案例6.2 教学内容电力系统自动装置设计的基本原则和方法电力系统自动装置实现的技术和步骤电力系统自动装置设计与实现案例分析6.3 教学方法采用讲授法和案例分析法相结合，引导学生理解并掌握电力系统自动装置设计的基本原则和方法通过观看相关视频和动画，帮助学生形象地了解电力系统自动装置实现的技术和步骤组织学生进行小组讨论和报告，提高学生的表达和分析能力6.4 教学资源教材：电力系统自动装置设计与实现教材课件：电力系统自动装置设计与实现PPT视频和动画：电力系统自动装置设计与实现案例6.5 教学评估课堂提问和讨论：评估学生对电力系统自动装置设计的基本原则和方法的理解程度课后作业和小组报告：评估学生对电力系统自动装置实现的技术和步骤的掌握情况第七章：电力系统自动装置的运行与维护7.1 教学目标了解电力系统自动装置的运行原理和条件掌握电力系统自动装置的维护方法和技巧熟悉电力系统自动装置的运行与维护案例7.2 教学内容电力系统自动装置的运行原理和条件电力系统自动装置的维护方法和技巧电力系统自动装置的运行与维护案例分析7.3 教学方法采用讲授法和案例分析法相结合，引导学生理解并掌握电力系统自动装置的运行原理和条件通过观看相关视频和动画，帮助学生形象地了解电力系统自动装置的维护方法和技巧组织学生进行小组讨论和报告，提高学生的表达和分析能力7.4 教学资源教材：电力系统自动装置运行与维护教材课件：电力系统自动装置运行与维护PPT视频和动画：电力系统自动装置运行与维护案例7.5 教学评估课堂重点和难点解析：1. 第一章至第五章中，对于电力系统自动装置的定义、分类、作用、原理、结构、应用领域和发展趋势的讲解是重点。
继电保护和电网安全自动装置校验规程（三篇）
继电保护和电网安全自动装置校验规程第一章总则第一条为了规范继电保护和电网安全自动装置（以下简称装置）的校验工作，以保证电网安全、可靠运行，本规程制定。
第二章校验范围第二条装置校验的范围包括：装置硬件设备、软件配置、参数设置、逻辑功能和接口功能等校验。
第三章校验内容第三条装置硬件设备校验内容包括：设备型号、设备标识、设备连接、设备固件版本、设备运行环境、设备备份等校验。
第四条装置软件配置校验内容包括：软件版本、软件功能、软件拓扑图、软件路径等校验。
第五条装置参数设置校验内容包括：设备参数、保护参数、通信参数、定值参数等校验。
第六条装置逻辑功能校验内容包括：逻辑运行时间、逻辑运行效果、逻辑运行参数等校验。
第七条装置接口功能校验内容包括：与上位机通信接口、与下位机通信接口、与其他装置通信接口等校验。
第四章校验方法第八条装置校验采用的方法包括：检查法、测试法、仿真法、对比法等。
第九条检查法是指通过检查设备硬件设备、软件配置、参数设置、逻辑功能和接口功能等的正确与否来进行校验。
第十条测试法是指通过实际操作装置，检验其在各种情况下的工作情况和响应时间来进行校验。
第十一条仿真法是指通过仿真软件或设备来模拟实际工作情况，检验装置在仿真环境下的工作情况。
第十二条对比法是指将待校验的装置与同类型、同性能、同参数等的装置进行对比，检验其是否一致。
第五章校验过程第十三条装置校验的过程包括：准备工作、测试操作、数据分析和评价等。
第十四条准备工作包括：准备校验设备、校验文档、校验环境等。
第十五条测试操作包括：装置启动、装置停止、装置切换、装置响应时间等。
第十六条数据分析和评价包括：对校验数据进行分析、处理和评价，形成校验报告。
第六章校验考虑第十七条装置校验的考虑包括：校验时间、校验人员、校验地点、校验方法、校验设备等。
第十八条装置校验的时间应在电网负荷较小的时期进行，以免对正常运行造成影响。
第十九条装置校验的人员应具备相应的专业知识和经验，能够正确、有效地进行校验工作。
自动装置知识点
《电力系统自动装置原理》知识点杨冠城主编绪论1.电力系统自动装置对发电厂、变电所电气设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。
电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置。
2.电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。
(1)按运行计划将发电机并网运行的操作为正常操作。
(2)电网突然发生事故，为防止事故扩大的紧急操作为反事故操作。
防止电力系统的系统性事故采取相应对策的自动操作装置称为电力系统安全自动控制装置。
3．电力安全装置发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。
自动装置及其数据的采集处理电力系统运行的主要参数是连续的模拟量，而计算机内部参与运算的信号是离散的二进制数字信号，所以，自动装置的首要任务是数据采集和模拟信号的数字化。
1、硬件组成形式从硬件方面看，目前电力系统自动装置的结构形式主要有四种:即微型计算机系统、工业控制机系统、集散控制系统(Distributed control system——DCS)和现场总线系统(Field bus Control System——FCS)。
2、采样对连续的模拟信号x(t)，按一定的时间间隔T S，抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样。
采样过程就是一个在时间和幅值上连续的模拟信号x(t)，通过一个周期性开闭(周期为T S，开关闭合时间为τ)采样开关S后，在开关输出端输出一串在时间上离散的脉冲信号x S(nT S)。
3、采样定理采样周期T S决定了采样信号的质量和数量： T S太小，会使x S(nT S)的数据剧增，占用大量的内存单元；T S太大，会使模拟信号的某些信息丢失，当将采样后的信号恢复成原来的信号时，就会出现信号失真现象，而失去应有的精度。
因此，选择采样周期必须有一个依据，以保证x S(nT S)能不失真地恢复原信号x(t)。
这个依据就是采样定理。
电力系统自动装置原理 杨冠城第四章
PSS——电力系统稳定器 电力系统稳定器
PSS框图与传递函数
电力系统 自动装置原理
Kz 1 + Tz s
电力系统 自动装置原理
第二节、励磁控制系统的传递函数 第二节、
三、同步发电机传递函数
一阶惯性： GG (s ) =
KG 1 + Td′0 s
四、励磁-系统总传递函数
U G (s ) K A K G (1 + TR s ) = U REF (s ) (1 + T A s )(K E + TE s )(1 + Td′0 s )(1 + TR s ) + K A K G K R
当输电线负荷较重、转子相位角发生 振荡时，由于励磁调节器是采用按电 压偏差比例调节方式，所以提供的附 加励磁电流的相位具有使振荡角度加 大的趋势。但是，励磁调节器维持电 压是发电机运行中对其最基本的要求， 又不能取消其维持电压的功能。研究 表明，采用电力系统稳定器去产生正 阻尼转矩以抵消励磁控制系统引起的 负阻尼转矩，是一个比较有效的办法。
电力系统 自动装置原理
第三节、励磁自动控制系统的稳定性 第三节、
一、励磁系统稳定性计算
求系统的开环传递函数，求开环极点 计算以下量，以确定根轨迹的形状 （1）根轨迹渐进线与实轴的交点及倾角
（2）根轨迹在实轴上的分离点 （3）在 jω 轴交叉点的放大系数
根据劳斯判据，确定根轨迹与虚轴的交点 画出根轨迹图
I −I S E = EEA EEB I EEB iEE = (1 + S E )U E G φ = (1 + K )φ a E u E = Kφa
Ndφa dt + (1 + S E )U E GREE = u EE T du E + (1 + S )GR U = u E EE E EE E dt
电力系统自动装置原理-第04章_同步发电机励磁自动控制系统的动态特性(1-2)
• 分离角和汇合角恒等于90。
29
根轨迹的渐近线
• 若开环有限极点数n >开环有限零点数m，则将有 nm条根轨迹分支沿着渐近线伸向无穷远处。渐近
线与实轴的交点和交角分别为：
交点
n
m
pj zi
a j1
i1 (n m)
交角 = (2k+1) /(nm) ( k = 0, 1, 2, nm1 )
第四章 同步发电机励磁自动控制系统的动态特性
1
第1节 概述
一、同步发电机励磁自动控制系统动态特性应满足 的基本要求
二、同步发电机励磁自动控制系统的动态特性指标
2
动态特性应满足的基本要求
①控制系统应能稳定运行（自身空载和带载情况下稳 定运行、对电力系统的稳定运行具有积极作用或负 面影响较弱不致影响电力系统的稳定运行）；
②动态特性要良好。
3
动态特性指标
①励磁电压响应比：励磁电压在最初0.5秒内上升的平均速率。
②由励磁电压响应曲线定义的指标：发电机空载、额定转速条 件下，突然加入励磁使发电机端电压从零升至额定值时的时间
响应曲线的上升时间（tr）、超调量（p）和调整时间（ts）可
以作为动态特性指标 。
上升时间（tr）：由稳态值的10%上升到90%（或5%至95%或 0%至100%）的时间 。通常，对欠阻尼二阶系统，取0%至 100%；对过阻尼二阶系统， 取10%至90% 。
19
第3节 励磁自动控制系统的稳定性
一、概念回顾 二、励磁控制系统空载稳定性分析 三、励磁控制系统空载稳定性的改善
20
概念回顾
1．基本概念 ①控制理论分类 ②古典控制论的分析方法 ③根轨迹的定义 ④根轨迹的求取方法 2．根轨迹的直接作法（设以开环放大倍数K为参变量） 作图规则包括：
电力系统自动装置
第一章绪论电能生产过程的最大特点是不能储藏电力系统自动化的主要任务：保证电能质量（电压、频率）；提高系统运行安全性；提高事故处理能力；提高系统运行经济性第二章同步发电机的自动并列装置同步运行：并列运行的同步发电机，其转子以相同的电角度速旋转并列操作：将带投入系统的空载发电机经调节后，满足并列运行条件，经开关操作与系统并列准同步并列操作：先加励磁，使幅值、频率、相位与并列电系统的分别相同，然后将发电机断路器合闸自同步将为加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后加上励磁，在原动机转矩、同步力矩的作用下降发电机拉入同步，完成并列准同步的特点：并列时冲击电流下，不会引起系统电压降低，但是操作麻烦，过程长（主要并列方式）自同步的特点：操作简单，时间短，容易实现自动化，但是因未加励磁，并列时会从系统中吸收无功而造成系统电压下降，产生很大的冲击电流准同步可分为：手动，半自动，自动同步点：两侧均有电源，可以进行并列操作的断路器母线分段断路器一般不作为同步点滑差周期的大小反映了待并发电机和系统之间频率差的大小，越大表示的频差也越大并列操作的原则：并列瞬间，发电机的冲击电流应尽量小，不应超过允许值；并列后，发电机能迅速进入同步运行，暂态过程要短合闸瞬间的三个相等：幅值，频率，相位并列运行的实际条件：幅值接近相等，电压差不超过5%~10%；相差接近零，误差不应超过5°；频率接近，频差不超过额定频率的0.2%~0.5%合闸时间一般为提前0.1~0.7秒（断路器合闸时间）自动准同步装置的四个组成部分：电源、调压、合闸、调频提前量信号：相角提前；时间提前数字式并列装置：主机，输入、输出接口电路，输入、输出过程通道；人机联系第三章同步发电机的自动调节励磁装置励磁电流：作用于转子上，为了产生旋转磁场的直流电流励磁系统：与同步发电机励磁回路电压的建立、调整及必要时使其电压消失的有关设备和电路励磁系统的组成：励磁功率单元，励磁调节单元励磁系统的基本要求：可靠性高；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（发电机机端电压调差率整定范围一般不应小于±10%）；保证发电机有足够的调节范围；保证发电机励磁自动控制系统具有良好的调节特性同步发电机的正常运行分为单机运行和与系统并联运行单机运行随无功负荷电流的变化而不断调整励磁电流，可以保证极端电压不变并联运行，可调节励磁电流来改变发电机发出的无功功率励磁自动调节器的作用：维持发电机或系统某点电压水平；合理分配及组件的无功负荷；提高发电机静稳定极限；提高系统动稳定，加快系统电压的恢复，改善电动机的自启动条件；限制发电机突然卸载时电压上升；发电机故障或发电机-变压器组单元接线的变压器故障时，对发电机实行快速灭磁，降低故障的损坏程度对励磁自动调节器的要求：正常运行时，能按机端电压变化自动调节励磁电流，维持电压值在给定水平；又很快的响应速度和足够大的强励顶值电压；有很高的运行可靠性同步发电机的励磁方式：直流励磁机供电，交流励磁机经半导体整流供电，静止电源供电。
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案
《电⼒系统⾃动装置》复习思考题参考答案《电⼒系统⾃动装置》复习题参考答案绪论复习思考题1、简述电⼒系统⾃动装置的作⽤。
答：电⼒系统⾃动装置是保证电⼒系统安全运⾏、稳定运⾏、经济运⾏和避免电⼒系统发⽣⼤⾯积故障的⾃动控制保护装置。
2、电⼒系统⾃动装置有哪些功能？答：电⼒系统⾃动装置的功能主要有：（1）配合继电保护装置提⾼供电的可靠性；（2）保障电⽹的安全运⾏，防⽌故障的进⼀步扩⼤；（3）保证电能质量，使电⼒系统稳定运⾏和经济运⾏。
3、电⼒系统⾃动装置有哪些类型？答：电⼒系统⾃动装置有⾃动操作型和⾃动调节型。
⽽⾃动操作型⼜可分为正常操作型和反事故操作型。
第⼀章复习思考题1、AA T装置有何⽤途？答：备⽤电源和设备⾃动投⼊装置的作⽤是在当⼯作电源因故障被断开后，能⾃动、迅速地将备⽤电源或设备投⼊⼯作或将⽤户切换到备⽤电源上，使负荷不⾄于停电的⼀种⾃动装置，保证⽤户供电的可靠性和电⼒系统安全运⾏。
2、对AA T装置有哪些基本要求？答：AA T装置应满⾜以下基本要求：(1)保证⼯作电源或设备断开后，备⽤电源或设备才能投⼊；(2)⼯作母线突然失压时AA T应能动作；(3)AA T装置应保证只动作⼀次；(4)发电⼚⽤AA T装置运⾏⽅式应灵活；(5)应校验AA T动作时备⽤电源过负荷情况；(6)备⽤电源投于故障时应使其保护加速动作；(7)AA T装置动作过程应使负荷中断供电的时间尽可能短。
3、为什么要求AA T装置只能动作⼀次？答：当⼯作母线发⽣持续性短路故障或引出线上发⽣未被出线断路器断开的持续性故障时，备⽤电源或设备第⼀次投⼊后，由于故障仍然存在，继电保护装置动作，将备⽤电压或设备断开。
此后，不允许再次投⼊备⽤电压或设备，以免对系统造成不必要的冲击，因此，AA T 装置只能动作⼀次。
4、简述明备⽤和暗备⽤的含义。
答：明备⽤⽅式是指备⽤电源在正常情况下不运⾏，处于停电备⽤状态，只有在⼯作电源发⽣故障时才投⼊运⾏的备⽤⽅式。
第4章 自动重合闸
§4-2 输电线路的三相一次自动重合闸
二、双侧电源线路的三相一次自动重合闸
图4-3 具有同步和无电压检定和重合闸接线示意图
§4-2 输电线路的三相一次自动重合闸
二、双侧电源线路的三相一次自动重合闸
实际上，这种重合闸方式的配置原则如图4-4所示， 一侧投入无电压检定和同步检定（两者并联工作）， 而另一侧只投入同步检定。两侧的投入方式可以利用 其中的切换片定期轮换，这样可使两侧断路器切断故 障的次数大致相同。 在重合闸中所用的无电压检定继电器，就是一般 的低电压继电器，其整定值的选择应保证只有当对侧 断路器确实跳闸之后，才允许重合闸动作，根据经验， 通常都是整定为0.5倍额定电压。
§4-2 输电线路的三相一次自动重合闸
二、双侧电源线路的三相一次自动重合闸
图4-4 采用同步检定和无电压检定重合闸的配置关系
§4-2 输电线路的三相一次自动重合闸
三、重合闸动作时限的选择
1.单侧电源线路的三相重合闸 （1 ）在断路器跳闸后，要使故障点的电弧熄灭并使周围介质恢复绝 缘强度需要一定的时间，必须在这个时间以后进行重合才有可能成功。另 外，还必须考虑负荷电动机向故障点反馈电流所产生的影响，因为它会使 绝缘强度恢复变慢。 （2 ）在断路器跳闸灭弧后，其触头周围绝缘强度的恢复以及消弧室 重新充满油、气均需要时间，同时其操作机构恢复原状准备好再次动作也 需要时间。重合闸必须在这个时间以后才能向断路器发出合闸脉冲，否则， 如重合在永久性故障上，就可能发生断路器爆炸的严重事故。 （3 ）如果重合闸是利用继电保护跳闸出口启动，其动作时限还应该 加上断路器的跳闸时间。 重合闸动作时限应在满足以上原则的基础上，力求缩短。 根据电力系统运行经验，对于单侧电源线路的重合闸，一般动作时限为 0.7～1s。
电力系统自动装置电子教案及讲义
电力系统自动装置电子教案及讲义第一章：电力系统自动装置概述1.1 课程简介本章主要介绍电力系统自动装置的定义、作用和分类。
使学生了解电力系统自动装置的基本概念，掌握其重要性以及在电力系统中的应用。
1.2 教学目标1. 了解电力系统自动装置的定义和作用；2. 掌握电力系统自动装置的分类及特点；3. 理解电力系统自动装置在电力系统中的重要性。
1.3 教学内容1. 电力系统自动装置的定义和作用；2. 电力系统自动装置的分类及特点；3. 电力系统自动装置的应用实例。
1.4 教学方法采用讲授法，结合案例分析，使学生掌握电力系统自动装置的基本概念和作用。
1.5 教学评估通过课堂问答、作业和课后讨论等方式评估学生对电力系统自动装置的理解和掌握程度。
第二章：电力系统自动装置的基本原理2.1 课程简介本章主要介绍电力系统自动装置的基本原理，包括保护装置、控制装置和自动化装置等。
使学生了解电力系统自动装置的工作原理，掌握其基本构成和功能。
1. 了解电力系统自动装置的基本原理；2. 掌握电力系统自动装置的基本构成和功能；3. 理解保护装置、控制装置和自动化装置在电力系统自动装置中的作用。
2.3 教学内容1. 保护装置的基本原理和功能；2. 控制装置的基本原理和功能；3. 自动化装置的基本原理和功能。
2.4 教学方法采用讲授法，结合实例分析，使学生掌握电力系统自动装置的基本原理和功能。
2.5 教学评估通过课堂问答、作业和课后讨论等方式评估学生对电力系统自动装置基本原理的理解和掌握程度。
第三章：电力系统自动装置的分类及应用3.1 课程简介本章主要介绍电力系统自动装置的分类及应用，包括继电保护装置、自动化装置、控制装置等。
使学生了解电力系统自动装置的多种类型，掌握其在电力系统中的应用和实例。
3.2 教学目标1. 了解电力系统自动装置的分类；2. 掌握电力系统自动装置的应用和实例；3. 理解不同类型自动装置在电力系统中的作用。
电力系统自动化习题及答案
第一章习题、思考题1、电力系统自动化的发展经过了那几个阶段？（一）单一功能自动化阶段（二）综合自动化阶段：特点是用一套自动化系统或装置来完成以往两套或多套分离的自动化系统或装置所完成的工作。
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？（1）1，结构复杂而庞大，2，电能不能储存，3，暂态过程非常迅速，4，特别重要（2）安全，可靠，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？正常状态:满足等式和不等式约束,主要进行经济调度。
警戒状态：满足等式和不等式约束,但接近不等式约束上下限，主要进行预防性控制。
紧急状态：满足等式约束，不满足不等式约束,进行紧急控制。
系统崩溃：等式不等式约束均不满足，切机、切负荷、解列等控制，尽量挽救已经解列的各个子系统。
恢复状态：满足等式和不等式约束，采取预恢复控制措施,如并列、带负荷等控制，恢复对用户的供电。
3．电力系统自动化包括哪些主要内容？第二章习题、思考题1、电力系统调度自动化是如何实现的？1，采集电力系统信息并将其传送到调度所；2，对远动装置传送的信息进行实时处理；3，做出调度决策;4，将调度决策送到电力系统区执行;5，人机联系2、电力系统采用什么调度方式?集中调度控制和分层调度控制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。
(1)电力系统，远动系统,调度计算机和人机联系设备(2）3．电网调度自动化系统主要有哪些信息传输通道（信道）？1,远动与载波通道复用电力载波通道，2,无线信道,3,光纤通信，4，架空明线或电缆传输远动通信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？（1)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。
（2）优点：便于协调调度控制,提高系统可靠性，改善系统响应(3）分为国家级，大区级,省级，地区级，县级第三章习题、思考题1、频率偏离额定值对用户有何影响？（1）电力系统频率变化会影响异步电动机转速变化，使电动机所驱动的加工工业产品的机械转速发生变化。
电力系统自动装置讲解学习
电力系统自动装置1、电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。
例如按运行计划将发电机并网运行的操作为正常操作。
电网突然发生事故，为防止事故扩大的紧急操作为反事故操作。
第一章1、对连续的模拟信号x(t),按一定的时间间隔T S ,抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样过程。
采样后的脉冲信号Xs(nTs)为采样信号。
0，Ts,2Ts，.…,各点为采样时刻，τ为采样时间，Ts为采样周期，其倒数f s=1/Ts称为采样频率。
实际应用中，τ〈〈Ts。
2、设x(t)是带限信号，其频谱限制在0≤Ω≤Ωm的范围之内，Ωm是可能的最高频率，其频谱称为基带频谱。
当Ωs≥2Ωm时，理想采样信号频谱中，基带频谱以及各次谐波调制频谱彼此不会重叠，这样就得到一个重要不等式Ωs≥2Ωm，这就是著名的香农采样定理。
它指出采样频率必须大于原模拟信号频谱中最高频率的两倍，则模拟信号可由采样信号来唯一表示。
3.电压和频率是电能质量的两个主要指标。
电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置。
第二章：同步发电机的自动并列1、同步发电机组并列时应遵循如下的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1~2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，以减小对电力系统的扰动。
2、实行并列条件为：1、频率差不大于额定频率的0.2%~0.5%。
2、电压差不超过额定电压幅值的5%~10%。
3、相位差不大于5º并列的理想条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为0。
7.电压幅值不相等，冲击电流主要为无功分量；合闸相角差不等于0，当相角差较小时，冲击电流主要为有功电流分量；8.准同期并列装置采用的提前量有恒定越前相角和恒定越前时间两种。
9.自同并列装置检测并列条件的电压人们常称为整步电压。
正弦型整步电压，线性整步电压3、准同期并列：先加励磁，再合断路器；自同期并列：先合断路器，后加励磁。
电力系统自动装置复习题
第一章 自动装置及其数据的采集处理一、选择题1、我国电网的额定频率为（50Hz ）。
2、在正弦交流电压信号中含有的信息包括（电压幅值、频率和相角）。
3、电力系统自动化有以下四大任务，其首要任务是（提高系统运行安全性）。
4、衡量电能质量的重要指标是（电压、频率和波形 ）。
二、填空题1、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。
2、电力系统由发电厂、变电所、输电网、配电和用电等设备组成，在运行中是一个有机的整体。
3、电力系统自动化就是应用计算机技术和远动通信技术对电力系统进行自动监视、控制和调度。
4、调度控制中心对所辖的电力系统进行监视和控制，其主要任务是合理地调度所属各发电厂的出力，制定运行方式，及时处理电力系统运行中所发生的问题，确保电力系统的安全经济运行。
5、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂、水电厂、核电厂等不同类型的电厂。
6、电力系统自动控制大致分为：电力系统自动监视和控制、电厂动力机械自动控制、电力系统自动装置和电力安全装置。
7、电力系统自动监视和控制的主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。
8、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设9、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量—动力元素和励磁电流，其输出量为有功功率和无功功率，它们还分别于电网的频率和发电机端电压的电能质量有关。
10、电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。
11、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置。
12、在电力系统中，电压和频率是电能质量的两个主要指标。
13、电力系统自动装置的结构形式：微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。
14、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。
15、采样/保持器一般由模拟开关、保持电容器和缓冲放大器组成。
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电力系统分析用励磁传递函数——IEEE AC8B
IEEE AC8B ——具有副励磁机或自励式交 具有副励磁机或自励式交 流励磁机系统+微机式调节器 流励磁机系统 微机式调节器
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小结
1、励磁控制系统的典型结构 、 2、直流励磁机的数学模型 、 3、交流励磁机的数学模型 、 4、励磁调节器各组成单元的数学模型 、 5、励磁控制系统的数学模型 、 6、电力系统分析用各类励磁传递函数 、
第四章 励磁自动控制系统 的动态特性
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电力系统分析用励磁传递函数——IEEE AC1A
IEEE AC1A —— 无刷交流励磁机系统
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电力系统分析用励磁传递函数——IEEE AC5A
IEEE AC5A —— 具有副励磁机或自励式 交流励磁机系统
2tric Power University
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电力系统分析用励磁传递函数——IEEE AC6A
IEEE AC6A —— 自并励式交流励磁机系统
2012-4-23
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电力系统分析用励磁传递函数——IEEE AC2A
IEEE AC2A —— 高起始响应交流励磁机系统
2012-4-23
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电力系统分析用励磁传递函数——IEEE AC3A
IEEE AC3A —— 自励式交流励磁机系统
2012-4-23
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电力系统分析用励磁传递函数——IEEE AC4A
IEEE AC4A —— 他励晶闸管交流励磁机系统
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2012-4-23
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电力系统分析用励磁传递函数——IEEE AC7B
IEEE AC7B —— 自励式交流励磁机系统 自励式交流励磁机系统+ 微机式调节器
2012-4-23
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