电力系统自动化复习要点

第一章发电机的自动并列
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.同步发电机并列时遵循的原则：冲击电流尽可能小和暂态过程要
短。

3.准同期并列的理想条件：
f G f x或3 G= 3 x,即并联时发电机的发出电压的频
率和电网电压的频率相等
U G U X ,即并联时发电机的发出电压的幅值和电网电
压的幅值相等
e=0 ,即并联时发电机的发出电压和电网电压的相角差为零4.准同期并列的一个条件是电压差U S不能超过额定电压的5%
~10%。

5.我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时一般取滑差周
期在10~16 之间。

6.脉动电压为正选脉动电波。

7.自动准同期的三个控制单元：频率差控制单元、电压差控制单
元、合闸信号控制单元。

8.同步发电机的准同期并列装置按自动化程度分为以下几种：半自动
准同期并列装置、自动准同期并列单元、手动准同期并列单元。

9.越前时间t Yj等于断路器的合闸时间t c和自动准同期并列时间t QF 之
和.
10.线性整步电压形成电路是由整形电路、相敏电路、滤波电路三
部分组成。

11.同步发电机的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。

12.电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定。

13.改善电力系统的运行条件的方法：改善异步电动机的自启动条
件、为发电机异步运行创造条件、提高继电保护装置工作的正确性、水轮发电机组要求实现强行减磁。

（简答）
14.对励磁调节器的要求：时间常数小、自然调差系数精确、电压
调差系数范围大、无失灵区、具有励磁控制功能。

15.对励磁功率单元的要求：有足够的可靠性和调节容量、有足
够的励磁顶值电压和电压上升速度。

（励磁顶值电压是励磁功率单元在强行励磁时可能提供的最高输出电压值，该值与额定工况下励磁电压之比称为强励倍数，一般取 1.6~2）
16.同步发电机励磁系统种类：直流励磁机励磁系统、交流励磁机励
磁系统、静止励磁系统。

静止励磁系统的优点有：维护工作量少、可靠性高、主轴长度短，基建投资少、电压响应速度快、过电压低。

17.所谓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。

同步发电机灭磁方法：直流励磁机——放电灭磁
（在励磁绕组中接入一常数电阻 R m ，将励磁绕组所储存的 能量转变为热能而消耗掉。

）和交流励磁机系统的逆变灭磁。

18•励磁调节器有测量比较单元、综合放大单元、移向触发单元
组成。

19•负荷的变动情况可以分成几种不同的分量：变化周期一般小
于10s 的随机分量，这种变化引起的频率偏移，利用调速器 来调整原动机的输入功率，称为频率的一次调整；变化周期 在10s~3min 之间的脉动分量，这种负荷变化引起的频率偏 移由调频器参与控制和调整，称为频率的二次调整；变化周 期在3min 以上的持续分量，这种变化是调度部门的计划内 负荷，这称为频率的三次调整。

20. 例3-1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相应 的值。

2
3 0.3 0.
4 0.94 0.1 0.94 0.2 0.94 0.3 0.376 0.088 0.166 0.93
则 P L % (1
0.93) 100 7 21. 电力系统中实现频率和有功功率自动调节的方法大致有哪
些？答：有差调频法、主导发电机法、 积差调频法（同步时 间法）、改进积差调频法、分区调频法。

解：当频率下降到 47Hz 时系统的负荷为:
P L
a 。

a 2 P LN f * a n
于是
K L * P L %
f % -1.17 6
22.微增率是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。

23.电力系统中
发电量的控制，一般分为三种情况：由同步发电机的调速器实现的控制、由自动发电控制（简称AGQ、按
照经济调度（简称EDC）
24.系统频率的事故限额对频率的影响：（1、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。

（2、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。

（3 、频率变化将引起异步电动机转速的变化，使电动机的转速和功率降低。

（4、频率下降会危及汽轮机叶片的安全（5、频率升高会危及大机组的安全运行。

（6、频率降低有可能使反应堆停止运行。

25.自动低频减载（按频率自动减负荷装置“ ZPJ”的工作原理
点1：系统发生了大量的有功功率缺额
点2:频率下降到fl，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
o
系统频率的变化过程
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
5〜6曲 线回升，最后稳定在f 0 (2)。

26•自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于
46〜 46.5Hz
27•节电力系统电压控制的意义：电压和频率一样，都是电能质 量的重要指标，电压降低的不良影响：1)减少发电机所发 有功功率2)异步电动机的转差率将增大，电流也将增大，
—
卜—— - 丄
3
-
二 二一卄
V
温升将增加。

当转差增大、转速下降时，其输出功率将迅速减少3）电动机的启动过程将大为增加，启动过程温度过高。

4）电炉等电热设备的发热量降低。

5）危及电力系统运行的稳定性。

28.电力系统的
无功功率电源有：同步发电机、同步调相机及同步电动机、静电电容器、静止无功功率补偿器（SVC、高
压输电线路的充电功率。

29.电力系统电压控制的措施：发电机控制调压；控制变压器变比
调压；利用无功功率补偿设备调压；利用串联电容器控制电压。

在各种电压控制措施中，要优先考虑发电机调压。

30.电力系统调度的基本任务：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。

31.电力系统的分区分级调度分为：中心调度、省级调度和地区调
度三种。

32.调度中心计算机必须具有的两个功能：监控功能和协调功能。

33.四遥：遥测（YQ、遥信（YX）遥控（YK、遥调（YT）
34•远方终端（RTU的任务：数据采集、数据通信、执行命令和当地功能，自珍功能。

35.数据通信的传输方式：并行传输和串行传输。

36.数据通信系统的工作方式有单工方式、半双工方式和全双工方
式。

37.通信信道的方式：电力载波通信，光纤通信和微波中继通信
38.AGC（自动发点控制）的基本功能：使发电自动跟踪电力系
统负荷变化、响应负荷的发电的随机变化，维持电力系统频率为额定值、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、对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率、监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。

39.电力系统负荷预测可以分为：系统的负荷预测和母线的负荷预
测。

电力系统负荷预测按周期分为超短期负荷预测、短期负荷预测、中期负荷预测、长期负荷预测。

40.电力系统的运行状态：正常运行状态、警戒状态、紧急状态和恢
复状态。

41.配电管理系统和输电系统的差异：
43•馈线终端类型：馈线远方终端FTU配电变压器远方终端TTU、变电所内远方终端RTU
44.馈线自动化的实现方式：就地控制和远方控制45•电力负荷控制种类：分散控制装置和远方集中负荷控制
46.远程自动抄表计费系统的构成：电能表、抄表集中器和抄表交
换机、电能计费中心的计算机网络。

47.变电站综合自动化的基本功能体现在以下五个子系统中：监控
子系统、微机保护子系统、电压和无功综合控制子系统、低频减负荷及备用电源自投控制子系统、通信子系统。

48.变电所综合自动化的结构形式：集中式、分布集中式、分散
与集中相结合式、全分散式。