电力系统自动化复习 资料

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 G与并列母线电压u x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 G，调节待并发电机组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作。

G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（1）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w S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。

叫自同期并列。

（2）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 S =f G ～f X ，范围：0.1～0.25HZ 。

滑差ωs ：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ss s f T 1||2==ωπ。

频差fs 、滑差ωs 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 S 为正弦脉动波，所以u s 又称脉动电压。

其最大幅值为2U G 。

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、同步发电机励磁控制系统的任务（1）电压控制。

（2）控制无功功率的分配。

（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）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 G-I Q﹡”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“U G-I Q”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 SM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 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=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PL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的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、在电力系统正常系统运行状态下，自动发电控制（AGC）的基本功能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。

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。