电力系统自动化 第三版(王葵、孙莹编)的复习资料汇总
(完整word)电力系统分析.(第三版)知识总结,推荐文档
电力系统分析第一章电力系统稳态分析1.电力系统：通常将生产、变换、输送、分配电能的设备（发电机、变压器、输配电力线路等），使用电能的设备（电动机、电炉等），以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
2.电力网络：电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降变压器所组成的部分。
3.动力系统：电力系统又加上动力设备（汽轮机、水轮机、锅炉）。
4.电能生产、输送、分配和使用特点：①电能与国民经济各个部门、国防和日常生活之间的关系都很密切；②电能不能大量储存；③电力系统中的暂态过程十分迅速；④对电能质量的要求比较严格。
电能质量主要指频率、供电电能偏移和电压波形。
5.对电力系统运行的基本要求：①保证系统运行的安全可靠性；②保证良好的电能质量；③保证系统运行的经济性。
6.电力系统的总负荷：是指系统中千万个用电设备消耗功率的总和。
根据负荷对供电可靠性的要求，电用负荷：一级负荷：①中断供电将造成人身伤亡时；②中断供电将在政治、经济上造成重大损失时；③中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
一级负荷为重要负荷，必须有两个或两个以上的独立电源供电。
一级负荷不允许停电。
二级负荷：①中断供电将在政治、经济上造成较大损失时；②中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
二级负荷为较重要负荷，可由两个独立电源或一回专用线路供电。
二级负荷允许短时停电。
三级负荷：不属于一级和二级负荷者应为三级负荷，三级负荷无特殊要求。
一般采用一个电源供电。
7.电力系统负荷曲线：是指某一段时间内负荷随时间变化的规律的曲线。
8.常用的负荷曲线：①有功功率日负荷曲线和无功功率日负荷曲线：是指系统有功功率或无功功率负荷在一天24小时内的变化规律；②有功功率年最大负荷曲线：是指在一年内每个月最大有功功率负荷变化的曲线；③年持续负荷曲线：是由一年中系统负荷按其数值大小及其持续的时间顺序由大到小排列而成。
9.最大负荷利用小时数：如果负荷始终等于最大负荷Pmax，则经过Tmax小时所消耗的电能恰好等于全年电量W。
电力系统自动化 第三版(王葵、孙莹编)第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术
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SVC能快速、平滑的调节无功功率的大小和方向， 以满足动态无功功率补偿要求，尤其是对冲击性负荷 适应性较好。 与同步调相机比较，运行维护简单，功率损耗较小 ，能够作到分相补偿以适应不平衡的负荷变化。其缺 点是最大无功补偿量正比于端电压的平方，在电压很 低时，无功补偿量将大大降低。
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（4）同步调相机及同步电动机
静止无功功率补偿器（Static VAR Compensator，简称SVC）是 一种发展很快的无功功率补偿装置，其工作原理下图所示。
Qi
U
U
U
QLC
QD QC
UN
2
1
IL IC
QL
C
L
I LC
容性
o
感性
I
容性
o 感性
I
(a )
(b)
图4-5 静止无功补偿器工作原理
(c)
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静止无功补偿器不仅用于传输网络，而且广泛用于配 电系统中。 如在大型电动机的启动中应用SVC可以降低电压跌落 值；SVC亦可应用于单相负荷入电焊机和电气化铁路 供电系统中。
Qs
Qr
无功功率传输主要取决于电压幅值， 总是从高电压节点流向低电压节点
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例：当Us=1.05p.u.，Ur=0.95p.u.，X=0.5p.u.，两端角 度差为45度，求两侧无功功率。
cos45 0.760
Qs Qr 1.05(1.05 0.95 0.760) 0.689 0.5 0.95(1.05 0.760 0.95) 0.289 0.5
为什么分接头设 在高压侧？
容量为6300kVA及以下的变压器，高压侧有三个分接 抽头，分别为1.05、1、0.95倍的额定电压。
第三版(王葵、孙莹编)第五节电力系统调度自动化资料
电力通信网的特点
已存在规模庞大的公用通信网，为什么还要另建一个 专用电力通信网？
由电力系统运行的特点和对安全性的特殊要求决定；
38
电力通信具有以下特点：
（1）实时性
信息的传输延时必须很小；由电力系统事故的快速性所要 求；
◦ 安装于各厂站的远动装置，采集各机组出力、各线路潮流 和各母线电压等实时数据，以及各断路器等开关的实时状 态，然后通过远动通道传给调度中心并直接显示在调度台 的仪表和系统模拟屏上。
◦ 调度员可以随时看到这些运行参数和系统运行方式。还可 以立刻“看到”断路器的事故跳闸(模拟屏上相应的图形闪 光)。
◦ 遥测、遥信方式的采用等于给调度中心安装了“千里眼”， 可以有效地对电力系统的运行状态进行实时的监视。
展，调频广播和电视先后开通；
25
信源、信宿； 信道：有线、无线； 发信设备； 收信设备；
26
按传输信号性质分类
◦ 模拟通信系统； ◦ 数字通信系统；
按传输媒体分类
有线通信系统：电话、有线电视、电力载波、光纤； 无线通信系统：微波、卫星、移动通信；
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码元
数据通信中，传送的是一个个离散脉冲信号，故把每个
17
高级应用软件PAS(Power system Application Software )子系统
◦ 包括网络建模、网络拓扑、状态估计、在线潮流、静态安全分 析、无功优化、故障分析及短期负荷预报等一系列高级应用软 件。
调度员仿真培训系统DTS（Dispatcher Training Simulator）
反应慢，得到的信息是历史的，不一致的 做出的判断和决策是不可靠的 主要由厂站端的运行人员就地完成大部分监控功能 厂站端人员不了解系统状态，不了解全局
电力系统自动化----第三版(王葵、孙莹编)的复习资料
电力系统自动化复习题一判断：1所谓互操作是指,同一厂家或者不同厂家的两个或多个智能电子设备具有交换信息并使用这些信息进行正确协同操作的能力.( ）2在IEC 61850标准中规定，只有逻辑节点不能交换数据。
（ )3间隔层设备包括电子式电流、电压互感器、开关设备的智能单元。
（）4 变压器分接头调压本质上是不改变无功功率分布，以全系统无功功率电源充足为基本条件。
( ）5运行规程要求电力系统的频率不能长时期的运行在49。
5~49Hz以下；事故情况下不能较长时间的停留在47Hz以下，瞬时值则不能低于45Hz。
( ）6按各发电设备耗量微增率不相等的原则分配负荷最经济，即等耗量微增率原则。
（ )7对于由发电机直接供电的小系统，供电线路不长,可采用发电机直接控制电压方式.（）8配电远方终端很少安装在电线杆上、马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外.（）9主导发电机法调频，调频过程较快,最终不存在频率偏差。
（ )10 正调差系数，有利于维持稳定运行。
11传统变电所中，采用强电电缆在一次设备和二次设备之间传输控制和模拟量信号,电缆利用率高。
( ）12分段器可开断负荷电流、关合短路电流，不能开断短路电流，因此可以单独作为主保护开关使用。
（）13配电管理系统主要针对配电和用电系统，用于10KV以上的电网；（）14 大量传输无功会导致小的功率损耗和电压损耗。
( )15 正调差系数，(有利）于维持稳定运行。
（）答案:1答:正确2答：错，改为能3答：错,改为过程层4 答：错,改为改变5答：正确6答：错改为相等7答：正确8答:错改为大多9答：错改为慢10 答：正确11 答：错改为低12 答：错改为不能13 答：错改为以下14答：错改为大15 答：正确二填空1 由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在（ )倍额定电流以下为宜.2 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和( )控制单元及压差控制单元。
3当系统发生故障时，迅速增大励磁电流，可以改善电网的电压水平及（）性。
电力系统自动化复习资料
1．电网调度自动化系统包括哪些功能？综合利用计算机，远动和远程通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效地帮助电力系统调度员完成调度任务。
2.SCADA系统主要功能是完成实时数据的采集、处理、监视和控制。
3.调度自动化系统中的热备用是指：主备系统同时采集数据，同时运转。
4.远动分站的遥控操作过程分为：遥控选择遥控返校遥控执行。
5.电压无功优化的目的：控制功率、控制电压、控制网损。
6.负荷调节包括无功功率与电压调节、有功功率与频率调节。
7．数据库管理系统存放的是来自各个RTU的模拟量、开关量和累积量。
8．前置机系统担负着与厂站、RTU和各分局的数据通信及通信规约解释的任务。
9.变电站综合自动化由微机继电保护和监控系统两大部分组成。
10.为满足电网调度需要，遥信变位信息以插入方式传送，要求在1S内送入主站。
11．电网调度自动化系统中，信息收集的任务主要是由人机联系系统完成。
12.网络拓扑分析是EMS高级应用软件的基础。
13.串行通信的基本形式是同步和异步。
14.电压互感器二次侧绕组的额定电压相与相之间为100V。
15.远动技术指标的遥信量中事件顺序记录站间分辨率不大于20ms.遥测量误差指标不大于±1.5%。
16.ＲＳ－２３２接口传输最长距离１５Ｍ。
17.开关量输入时要采取隔离措施，常用的耦合元件是光电耦合和继电器。
18.调度自动化的数据由变电站到调度工作站的工作流程图：各变电站RTU采集——经过通道传输——前置机接收——服务器处理——各调度工作站。
19.事故追忆：将电力系统事故发生前和发生后的运行参数记录下来，作为事故分析的基本资料。
20.远动信号：只含有两种幅值的脉冲信号，是RTU和主站间交换的四遥信息。
1．电网调度自动化系统的功能：监视控制与数据采集（SCADA）状态估计网络拓扑分析负荷预测潮流优化安全分析无功|电压控制自动发电控制功能经济调度功能调度员仿真培训功能2．直流采样：将现场不断连续变化的模拟量通过变送器转换成和被测量成线性关系的直流电压信号，再送至测控单元，测控单元对此直流量进行采样。
《电力系统自动化(第三版)》王葵版-第3章 电力系统频率及有功功率的调节1
概述
自电 动力 控系 制统 系频 统率
就地 控制
就地控制部分就是发电 机的调速装置， 装设 在汽轮发电机上
控制阀门开度：当设定功 率增加或者减小， 阀门开 度就相应的开大或关小
中心 控制
在调度中心， 调度中心 的能量管理系统有自动 发电控制和经济负荷分 配功能（AGC/EDC）， 负责给就地控制部分发 出控制命令
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Ⅱ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。 3）由于 C′′ 上升了，所以
测量元件Ⅰ
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。 4）调速器是一种有差调节器。 通过伺服马达改变 D 点的 位置，就可以达到将调速
1 ∆f
R = − ∆ω 或R = − ∆f
∆P
∆P
∆P
∆P － 发电机组的输出功率增量； o PGa
P Gb
PG
∆f －对应于频率增量。
图3-4 发电机组的功率—频率特性
如发电机以额定频率fe运行时（相当于图中a点），其输出 功率为PGa；
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，使输出功率增加到PGb（相当于图中b点）。可见 ，对应于频率下降Δf， 发电机组的输出功率增加ΔP。
88
第一节 电力系统的频率特性
P
负荷瞬时变动情况
随机分量 (<10 s) (一次调频)
脉冲分量(10 s~3min)
(二次调频) (负荷预测)
持续分量
t
电力系统自动化简答题（复习资料）
电力系统自动化简答题（复习资料）第一篇：电力系统自动化简答题(复习资料)1.统的主要作用:答：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2.无刷励磁系统的特点：1）无炭刷和滑环2)供电可靠性高3）励磁系统的响应速度慢4）励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰5）具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性3.有差调频法的特点：1）各频机组同时参加调频，没有先后之分2)计划外负荷在调频机组间是按一定的比例分配的3）频率稳定值的偏差较大4.主导发电机法的特点：1）最终不存在频率偏差2）作用有先有后，缺乏“同时性”3）调频容量的不能充分利用，整个调频过程较为缓慢4）稳态特性比较好，动态特性不够理想5.自动发电控制系统四个基本任务和要求：1）使全系统的发电机输出功率和总负荷功率相匹配2）将电力系统的频率偏差调整到零，保持系统频率为额定值3）控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，以实现各个区域内有功功率和负荷功率的平衡4）在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配6.如何确定低频减载的首级动作频率和末级动作频率？1）、第一级启动频率：这个为事故的早期，频率下降不严重，因些启动值要高些一般整定为：48.5~49Hz ,在以水电厂为主的电力系统中，因水轮机调整速度较慢，因些常取48.5Hz.。
2）、末级启动频率：这是电力系统能允许的最低安全频率，这时，火电厂的厂用设备已不能正常工作，低于45Hz时，很可能发生“频率崩溃”或“电压崩溃”，因此，末级启动频率以不低于46~46.5Hz为宜。
7.电压控制的措施：⎛PR+QX⎫ ⎪Uk-G1 ⎪U(UGk1-∆UN⎝ Ub==221）发电机励磁电流，以改变发电机端电压UG2）控制变压器变比K1及K2调压3）改变输送功率的分布P+jQ4)改变电力系统网络中的参数R+jX以减小输电线路电压的损耗8.电力系统的主要任务：1）保证供电的质量优良2）保证系统运行的经济性3）保证一定的安全裕度4）保证提供强有力地事故处理措施9.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10.管理系统和输电系统的区别：1）配电网络多为辐射形或少环网，输电系统为多环网。
电力系统自动化复习资料.doc
电⼒系统⾃动化复习资料.doc第⼀、⼆章1.准同期并列与⽩同期并列⽅法有何不同？对它们的共同要求是什么？两种⽅法各有何特点？两种⽅法适⽤场合有何差别？、准同期并列的理想条件是什么？（1）准同期：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、电压⼈⼩满⾜并列条件时，将发电机断路器合闸, 完成并列操作。
⼝同期：将未励磁、接近同步转速的发电机投⼊系统，并同吋给发电机加上励磁，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。
（2）冲击电流⼩，拉⼊同步快（3）准同期：优点：冲击电流⼩，进⼊同步快。
缺点：操作复杂、并列时间稍长。
⾃同期：优点：操作简单、并列迅速、易于实现⼝动化。
缺点：冲击电流⼤、对电⼒系统扰动⼤，不仅会引起频率振荡，⽽会在⾃同期并列的机组附近造成电压瞬时⼘?降。
（4）准同期：系统并列和发电机并列⾃同期：电⼒系统事故，频率降低时发电机组的快速卅动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，Af =0待并发电机电压和系统电压幅值相等，即电压差为零，=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，A 6 =02.准同期并列的理想条件有哪些？如果不满⾜这些条件，会有什么后果？①发电机的频率和电⽹频率相同;②发电机利I电⽹的的电压波形相同;③发电机的电⽹的电压⼤⼩、相位相同；④发电机和电⽹的相序相同，相⾓差为零。
如果△"很⼈，则定⼦电流过⼈时，将会引起发电机定⼦绕组发热，或定⼦绕纽端部在电动⼒的作⽤下受损。
因此，⼀般要求电压差不应超过额定电压的5%'10加如來§很⼤，定⼦电流很⼤，其冇功分虽电流在发电机轴上产⽣冲击⼒矩，严重时损坏发电机，通常准同步并列操作允许的合闸相位差不应超过去5。
:发电机在频差较⼤的情况下并⼊系统，⽴即带上较多正的（或负的）有功功率，对转⼦产⽜?制动（或加速）的⼒矩，使发电机产⽣振动，严重时导致发电机失步，造成并列不成功。
电力系统自动化----第三版(王葵、孙莹编)第六章配电管理系统
根据用户的用电量、分时电价、天气预报以及建筑物内的 供暖特性等进行综合分析，确定最优运行和负荷控制计划， 对集中负荷及部分工厂用电负荷进行监视、管理和控制， 并通过合理的电价结构引导用户转移负荷，平滑负荷曲线。
12
自动绘图、设备管理、故障投诉管理等
◦ 自动绘图（ＡＭ）要求直接反映电气设备的图形特征及整个电 力网络的实际部设。
工作原理
失压后自动分闸；加压后经过一定延时（X秒，合闸时间） 自动闭合；随后可能产生3种情况:
(1)一直不失压，则一直闭合； (2)在Y秒(检测时间)内失压，分闸后不重合； (3)在Y秒后失压，则仍可重合；
22
5、就地控制馈线自动化
a
b Dd E e
A
B
Cc
(a)
a
b Dd E e
a
b 7Ds d E
如果故障是永久性的，则重合器经过预先整定的重合次数 后，就不再进行重合，即闭锁于开断状态，从而将故障线 段与供电源隔离开来。
19
重合器与普通断路器区别
◦ 开断性能：与普通断路器相似，但比普通断路器有多次重合闸 的功能；
◦ 保护控制特性：能自身完成故障检测、判断电流性质、执行开 合功能；并能记忆动作次数、恢复初始状态、完成合闸闭锁等。
除馈线、开关等一次设备外，还包括保护、监控终端 装置（FTU、TTU）等附加的二次设备。
4
3、配电系统结构示意图
主变
主变侧刀闸
低压侧开关
10kV母线
母线侧刀闸
母线侧刀闸
出线开关
出线开关1 母线馈线
出线刀闸
分段开关
配变
5
4、EMS 与 DMS不同
电力系统自动化复习资料
电力系统自动化复习资料一、电力系统的基本概念1、电力系统：由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
2、电力系统的特点：（1）在空间上高度分布；（2）在时间上高度互补；（3）在功能上相互协调。
二、电力系统自动化的重要性及其发展1、电力系统自动化的重要性：（1）提高电力系统的运行效率；（2）保证电力系统的安全可靠；（3）实现电力系统的节能减排；（4）提升电力系统的服务质量。
2、电力系统自动化的发展历程：（1）第一阶段：以单项自动化为主要特征，如遥测、遥信、遥调等；（2）第二阶段：以多项自动化为主要特征，如调度自动化、变电自动化等；（3）第三阶段：以综合自动化为主要特征，如能量管理系统（EMS）、配电管理系统（DMS）等。
三、电力系统自动化的主要内容1、发电厂自动化：包括发电机组控制、水处理、煤处理等环节的自动化。
2、输电线路自动化：通过远程监控和故障诊断，实现输电线路的远程监控和故障排除。
3、变电站自动化：通过自动化设备实现变电站的远程监控和操作，提高变电站的运行效率。
4、配电自动化：通过自动化设备实现配电网络的远程监控和优化，提高供电质量和可靠性。
5、调度自动化：通过调度中心实现对电力系统的统一管理和调度，保障电力系统的稳定运行。
四、电力系统自动化的未来趋势1、数字化：随着数字化技术的发展，电力系统将逐渐实现全面数字化，包括数据采集、数据处理、数据分析等方面。
2、智能化：随着人工智能技术的发展，电力系统将逐渐实现智能化，包括智能预测、智能决策、智能控制等方面。
3、网格化：随着物联网技术的发展，电力系统将逐渐实现网格化，实现各个环节之间的紧密连接和协同工作。
电力系统自动化概述电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
随着科技的发展，电力系统自动化已成为现代电力系统的核心组成部分，它涵盖了发电、输电、配电和用电等各个环节的自动化控制与优化管理。
一、电力系统自动化的基本概念电力系统自动化是指利用各种自动化设备与技术，对电力系统进行自动化控制、监测、保护与调度，以实现电力系统的安全、稳定、高效运行。
电力系统自动化----第三版(王葵、孙莹编)第三章电力系统频率及有功功率的自动调节
*
配有调速系统的发电机组的功率-频率特性
图3-4 发电机组的功率—频率特性
（3-7）
－ 发电机组的输出功率增量； －对应于频率增量。
调差系数：
*
调差系数R的标幺值表示为
（3-8）
或写成
（3-9）
（3-9）式又称为发电机的静态调节方程。
*
发电机组调差系数主要决定于调速器的静态调节特性，它与机组间有功功率的分配密切相关。
——发电机的功率-频率特性系数，或单位调节功率。
一般发电机的调差系数或单位调节功率，为下列数值：
*
图3-5 两台发电机并联运行情况
在发电机组间的功率分配与机组的调差系数成反比 调差系数小的机组承担的负荷增量要大，而调差系数大的机组承担的负荷增量要小。 电力系统中，如果多台机组调差系数等于零是不能并联运行的; 多台机组中有一台机组的调差系数等于零，也是不现实的。 所有机组的调速器都为有差调节，由它们共同承担负荷的波动。
（3-2）
将上式除以 ，则得标么值形式，即
(3-1)式或(3-2)式称为电力系统有功负荷的静态频率特性方程。
*
图3-2 负荷的静态频率特性
负荷的频率调节效应
*
定义为负荷的频率调节效应系数。
（3-3）
为了反映有功功率随频率变化的程度，将
（3-16）
设系统的总负荷增量为 ，则调节过程结束时，必有
（3-17）
右端 是系统的等值调差系数。
调节过程
*
式（3-15）、式（3-16）、式（3-19）说明有差调频器具有下述优缺点。
可以求得每台调频机组所承担的计划外负荷为
（3-19）
当系统出现新的频率差值时，各调频器方程式的原有平衡状态同时被打破，因此各调频器都向同一个满足方程式的方向进行调整，同时发出改变有功出力增量 的命令。调频器动作的同时性，可以在机组间均衡的分担计划外负荷，有利于充分利用调频容量。
《电力系统自动化(第三版)》王葵版-第2章 自动发电励磁控制4
66
我国大中型同步发电机励磁系统基本技术条件
1、同步发电机在空载额定电压情况下，当电压给定阶跃响应为 ±10%时，发电机电压超调量应不大于阶跃量的50%，摆动次数不 超过3次，调节时间不超过10s。
GE (s) =
uE (s) uEE (s)
=
Nσ
K
s+
1 RE G
+
RE GS E
=
1
TE s + K E + S ' E
UEE
∑
-
1
UE
Z ad
T Es + KE
TF
SE'
+ ∑ -
1
T Es + KE
Ede
SE'
14
2.2 励磁调节器各单元的传递函数
励磁调节器主要由电压测量比较、综合放大及功率放大等 单元组成。
2
同步电机
3
8
二、励磁控制系统的传递函数
在第二节中我们讨论了同步发电机的励磁系统，励磁方式多 种多样，这里只分析比较简单的他励式直流发电机系统。
教材勘误：P54，图2-50， “uEF”应为“uEE”
i EE
λλEEE DE
u EE
= uE
G
RREEE
励磁机
发电机
图图22-5-508 他励直流励磁机
一般认为，阶跃输入对系统来说是最严竣的工作状态。如 果系统在阶跃函数作用下的动态性能满足要求，那么系统 在其他形式的函数作用下，其动态性能也是令人满意的。
《电力系统自动化》考试复习题及答案
《电力系统自动化》课程考试复习内容-答案整理：史跃鹏2011。
7.172011学年第二学期说明:电气工程专业课为：《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》，要求平均分大于75分才能获得学位. 1．请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。
参考书:第1章“电力系统特点和基本要求”答：特点：1、与国民经济、人民日常生活联系紧密。
2、系统结构庞大复杂3、各种暂态过程非常短促4、电能不能大量储存基本要求：1、保证供电的可靠性2、保证良好的电能质量3、保证系统运行的经济性。
2．请简述电力系统自动化的主要研究内容。
参考书：第1章“电力系统自动化主要内容”答:1、电力系统调度自动化2、电厂动力机械自动化3、变电站自动化4、电力系统自动装置3．准同期并列的三要素是什么？参考书:第2章第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件”答：1．并列开关两侧的电压相等，2．并列开关两侧电源的频率相同，3．并列开关两侧电压的相位角相同。
4．并列操作瞬间如果存在相位差，请分析准同期并列操作对系统的影响。
参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响”答:出现因相位不等的电压差，相位差180度时,电压差最大，冲击电流可以达到额定电流的20倍,可能损坏定子绕组端部，相位差在0-180度之间时，冲剂电流既有有功分量，也有无功分量,在发电机轴上产生冲击力矩。
5．并列操作瞬间如果存在频率差，请分析准同期并列操作对系统的影响。
参考书：第2章 第1节“二、准同期并列"中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响”答：因为频率不等产生电压差,这个电压差是变化的,变化值在0-2Um 之间。
这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。
它产生的拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化，使发电机振动。
频率差大时，无法拉入同步。
电力系统自动化考试复习资料自己总结
功能：配电网自动化系统可以实现远程监控、故障定位与隔离、自动恢复供电等功能，提高供电 可靠性和供电质量。
组成：配电网自动化系统由主站系统、子站系统、通信系统和终端设备等部分组成。
发展历程：配电网自动化技术经历了从传统的手动操作到自动化的演变，目前已经进入了数字化、 智能化的发展阶段。
低。
短路计算
定义：短路计算是电力系统分析中的一种重要方法，用于确定在短路故障发生时系统的电气参数 变化情况。
目的：为确保电力系统的安全稳定运行，短路计算可以帮助确定设备的容量和保护装置的整定值。
计算方法：常用的短路计算方法有欧姆法、迭代法和牛顿-拉夫逊法等。
影响因素：短路计算的结果受到多种因素的影响，如电源的电压和频率、设备的阻抗和导纳等。
状态估计
定义：根据测量 得到的系统状态， 利用估计的方法 推算出实际系统
状态的过程。
目的：对系统 的运行状态进 行评估和预测， 为决策提供依
据。
方法：最小二 乘法、卡尔曼
滤波等。
应用：用于电 力系统实时监 测、调度、控
制等领域。
定义：负荷建模是对电力系统负荷 进行的数学建模，用于描述负荷随 时间和空间的变化规律。
电力系统安全与控制
继电保护与安全自动装置
继电保护：快速切 除故障，减小停电 范围
安全自动装置：防 止电力系统崩溃， 保障电网安全
装置类型：断路器 、重合闸、安全稳 定控制等
发展趋势：智能化 、网络化、自适应 等
电力系统稳定控制
定义：电力系统稳 定控制是指在电力 系统中采取一系列 措施，确保系统在 各种运行方式下都 能保持稳定运行。
电力系统自动化第三版王葵孙莹编同步发电机励磁自动控制系统
27
改善电力系统旳运营条件
为发电机异步运营发明条件同步发电机失去励磁时，需要从系统中吸收大量无功功率，造成系统电压大幅度下降，严重时危及系统旳安全运营。在此情况下，假如系统中其他发电机组能提供足够旳无功功率维持系统电压水平，则失磁旳发电机还能够在一定时间内以异步运营方式维持运营，这不但能够确保系统安全运营而且有利于机组热力设备旳运营。
第二章 同步发电机励磁自动控制系统
概述
2
发电机原理
An electric generator or electric motor that uses field coils rather than permanent magnets requires a current to be present in the field coils for the device to be able to work. (from Wiki)
30
水轮发电机组强行减磁
对励磁调整器旳要求具有较小旳时间常数，能迅速响应输入信息旳变化。系统正常运营时，励磁调整器应能维持发电机电压在给定旳水平。励磁控制系统旳自然调差率一般在1％以内。励磁调整器应能合理分配机组旳无功功率，为此，励磁调整器应确保同步发电机端电压调差率能够在土10％以内进行调整。对远距离输电旳发电机组，为了能在人工稳定区域运营，要求励磁调整器没有失灵区。励磁调整器应能迅速反应系统故障，具有强行励磁等控制功能以提升暂态稳定和改善系统运营条件。
31
二、对励磁系统旳基本要求
对励磁功率单元旳要求要求励磁功率单元有足够旳可靠性并具有一定旳调整容量。具有足够旳励磁顶值电压和电压上升速度。
32
第二章 同步发电机励磁自动控制系统
同步发电机励磁系统
《电力系统自动化》考试复习题及答案要点
《电力系统自动化》课程考试复习内容—答案整理:史跃鹏2011.7。
172011学年第二学期说明:电气工程专业课为：《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》，要求平均分大于75分才能获得学位。
1．请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。
参考书:第1章“电力系统特点和基本要求"答：特点：1、与国民经济、人民日常生活联系紧密。
2、系统结构庞大复杂3、各种暂态过程非常短促4、电能不能大量储存基本要求:1、保证供电的可靠性2、保证良好的电能质量3、保证系统运行的经济性.2．请简述电力系统自动化的主要研究内容。
参考书：第1章“电力系统自动化主要内容"答：1、电力系统调度自动化2、电厂动力机械自动化3、变电站自动化4、电力系统自动装置3．准同期并列的三要素是什么?参考书:第2章第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件”答：1．并列开关两侧的电压相等，2．并列开关两侧电源的频率相同,3．并列开关两侧电压的相位角相同.4．并列操作瞬间如果存在相位差，请分析准同期并列操作对系统的影响.参考书:第2章第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响"答：出现因相位不等的电压差，相位差180度时，电压差最大,冲击电流可以达到额定电流的20倍，可能损坏定子绕组端部，相位差在0—180度之间时，冲剂电流既有有功分量，也有无功分量,在发电机轴上产生冲击力矩。
5．并列操作瞬间如果存在频率差，请分析准同期并列操作对系统的影响。
参考书：第2章第1节“二、准同期并列"中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响"答:因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的,变化值在0—2Um之间。
这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。
它产生的拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化，使发电机振动。
电力系统自动化复习资料总结
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全部信息：电压幅值差、频次差和合闸相角差。
对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机的运转推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理器两个部分构成。
4、整个励磁自动控制系统是由励磁调理器、励磁功率单元、发电机构成的一个反应控制系统。
5，发电机发出的有功功率只受调速器控制，与励磁电流的大小没关。
6，与无穷大容量母线并联运转的机组，调理它的励磁电流能够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转机组间无功功率合理分派的任务。
8，电力系统的稳固分为静态稳固和暂态稳固两类。
9，发电机励磁电流的变化不过改变了机组的无功功率和功率角δ值的大小。
交流主励磁机的频次机，其频次都大于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次都大于50Hz ，只励磁机的频次为100Hz ，副励磁机的频次一般为500Hz , 以构成快速的励磁系统。
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，假如采纳了晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时，就能够考虑用晶闸管的有源逆变特征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“推翻”，逆变角β一般取为 40 ·，即α取 140 ·，并有使β不小于30 ·的限制元件。
14，励磁调理器基本的控制由丈量比较，综合放大，移相触发单元构成。
15，综合放大单元是交流丈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），反应控制量（为改良控制系统动向性能的协助控制），限制控制量（按发电机运转工况要求的特别限制量）。
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电力系统自动化复习题一判断：1所谓互操作是指，同一厂家或者不同厂家的两个或多个智能电子设备具有交换信息并使用这些信息进行正确协同操作的能力。
（）2在IEC 61850标准中规定，只有逻辑节点不能交换数据。
（）3间隔层设备包括电子式电流、电压互感器、开关设备的智能单元。
（）4 变压器分接头调压本质上是不改变无功功率分布，以全系统无功功率电源充足为基本条件。
（） 5运行规程要求电力系统的频率不能长时期的运行在49.5～49Hz以下；事故情况下不能较长时间的停留在47Hz以下，瞬时值则不能低于45Hz。
（）6按各发电设备耗量微增率不相等的原则分配负荷最经济，即等耗量微增率原则。
（）7对于由发电机直接供电的小系统，供电线路不长，可采用发电机直接控制电压方式。
（）8配电远方终端很少安装在电线杆上、马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外。
（）9主导发电机法调频，调频过程较快，最终不存在频率偏差。
（）10 正调差系数，有利于维持稳定运行。
11传统变电所中，采用强电电缆在一次设备和二次设备之间传输控制和模拟量信号，电缆利用率高。
（）12分段器可开断负荷电流、关合短路电流，不能开断短路电流，因此可以单独作为主保护开关使用。
（）13配电管理系统主要针对配电和用电系统，用于10KV以上的电网；（）14 大量传输无功会导致小的功率损耗和电压损耗。
（） 15 正调差系数，（有利）于维持稳定运行。
（）答案：1答：正确2答：错，改为能3答：错，改为过程层4 答：错，改为改变5答：正确6答：错改为相等7答：正确8答：错改为大多9答：错改为慢10 答：正确11 答：错改为低12 答：错改为不能13 答：错改为以下14 答：错改为大15 答：正确二填空1 由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在（）倍额定电流以下为宜。
2 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和（）控制单元及压差控制单元。
3当系统发生故障时，迅速增大励磁电流，可以改善电网的电压水平及（）性。
4发电机空载电势决定于励磁电流，改变（）电流就可影响同步发电机在电力系统中的运行特性。
5对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器（）失灵区。
6 提高励磁系统的强励能力，即提高电压（）倍数和电压上升速度，被认为是提供电力系统暂态稳定性最经济、最有效的手段之一。
7直流励磁机大多与发电机同轴，它是靠（）来建立电压的；按励磁机励磁绕组供电方式的不同，又可分为（）式和他励式两种。
8由于要求励磁系统响应速度很快，所以现在用作大型机组的交流励磁机系统一般都采用他励的方式；有交流主励磁机也有交流（）励磁机，其频率都大于50Hz，一般主励磁机为100Hz或更高。
9在有滑差的情况下，将机组投入电网，需要经过一段加速的过程，才能使机组与系统在频率上（）。
加速或减速力矩会对机组造成冲击。
显然，滑差（），并列时的冲击就越大，因而应该严格限制并列时的允许滑差。
10 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和频差控制单元及（）控制单元。
11 励磁系统是与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路，励磁系统一般由（）单元和励磁调节器两个部分组成。
12电力系统在正常运行时，可以通过控制励磁电流来控制电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的（）。
13励磁自动控制系统可以通过调节发电机励磁以（）短路电流，使继电保护正确工作。
14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（）倍数。
15性能优良的励磁系统，改善了实际的运行功率特性，（）了稳定极限，而且可以扩大稳定区。
16 直流励磁机励磁系统是过去常用的一种励磁方式；限于（）制约，通常只在10万kW以下机组中采用。
17 调差系数表示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（），调差系数表征了励磁控制系统（）的能力。
18 发电机（）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。
19 最大励磁限制是为了防止发电机转子绕组（）时间过励磁而采取的安全措施。
20 V/Hz（伏/赫）限制器，用于防止发电机的端电压与频率的比值过（），避免发电机及与其相连的主变压器铁心（）而引起的过热。
21 所有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（）次控制调整。
22 衡量电力系统运行经济性的指标有比耗量和（）。
23 有差调频法各调频器机组最终负担的计划外负荷与其调差系数成（）比。
24电压偏（）将加速设备绝缘老化，影响电动机寿命25频差控制单元的任务是将待并发电机的频率调整到接近于（），使频率差趋向并列条件允许的范围，以促成并列的实现。
26发电机空载电势决定于励磁电流，改变（）电流就可影响同步发电机在电力系统中的运行特性。
27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（）倍数。
28 灭磁就是将发电机转子励磁绕组的磁场尽快的减弱到（）程度。
29 机端电压降低时迅速将励磁增加到（）的措施称之为强行励磁，简称强励。
30构成励磁调节器的型式很多，但自动控制系统的核心部分却很相似，基本的控制由（）、综合放大、移相触发单元组成。
31 正调差系数，（）于维持稳定运行。
32负调差系数，一般只能在大型（）组单元接线时采用，这时发电机外特性具有负调差系数，但考虑变压器阻抗压降以后，在变压器高压侧母线上看，仍具有正调差系数，因此负调差系数主要是用来补偿变压器阻抗上的（），使发电机-变压器组的外特性下倾度不致太厉害，这对于大型机组是必要的。
答案1 1～22 频差3 稳定4 励磁5 没有6 强励7 剩磁，自励8 副9 同步，越大10 压差11 励磁功率12分配13 增大14 强励15 提高116 换相17 小，维持发电机电压18 欠励19 长20 高，饱和21 一22 线损率23 反24 高25电网频率26励磁27强励28最小29顶值30测量比较31有利32发电机-变压器，压降解答题1，准同期并列操作的理想条件是什么？解：理想条件是并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等，即2，简述准同期并列操作的特点及使用场合。
解：（1）并列时冲击电流小，不会引起系统电压大幅降低，并列过程需要对发电机电压，频率进行调整，并列时间长且较为复杂。
（2）适用于正常情况下发电机并列。
3，电力系统中为什么要进行并列操作？解：1，随着负荷的波动，电力系统中运行的发电机组台数也要经常变动，因此同步发电机需要并列操作。
2，当系统发生某些事故时，也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行。
4，励磁控制系统有哪些作用？解：（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，分析自并励励磁方法的优缺点。
解：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）由发电机端取得励磁能量，机端电压与机组转速的一次方成比例。
而同轴励磁机励磁系统输出的励磁电压与转速的平方成正比，这样，当机组甩负荷时静态励磁系统机组的过电压就低；缺点：（1）静止励磁系统的顶值电压受发电机端和系统侧故障的影响，在发电机近端三相短路而切除时间又较长的情况下。
不能及时提供足够的励磁，以致于影响电力系统的暂态稳定。
（2）由于短路电流迅速衰减，带时限的继电保护能否正确的动作。
6，灭磁的主要方法有哪些？哪些基本要求？解：（1）主要有两种，一是将转子励磁绕组自动接到放电电阻灭磁，另一种是采用逆变灭磁。
（2）短时间内使转子磁场内存储的大量能量迅速消释，而不致在发电机内产生危险的过电压7，叙述有差调频器有哪些特点？解：1，各调频机同时参加调频，没有先后之分。
2，计划外负荷在调频机组间是按一定的比例分配的。
3，频率稳定值的偏差较大。
8，输配电系统的不同之处。
解：1，配电网络多为辐射型或少环网，输电系统多为多环网。
2,配电设备沿线分散配置，输电设备多集中在变电所。
3，配电系统远程终端数量大，每个远程终端采集量少，但总的采集量大，输电系统相反。
4，配电系统中的许多野外设备需要人工进行操作，而输电设备多为远程操作。
5，配电系统的非预想接线变化要多于输电系统，配电系统设备扩展频繁，检修工作量大。
9，电力系统电压的控制措施有哪些？解：1，控制和调节发电机励磁电流，以改变发电机端电压。
2，控制变压器变比及调压。
3，改变输送功率的分布，以使电压损耗减小。
4，改变电力系统网络中的参数，以减小输电线路电压的损耗。
10，简述电力系统状态估计的步骤。
解：1，假定数学模型：假定没有结构误差，参数误差和不良数据的条件下，确定计算所用的数学方法。
2，状态估计计算：根据选定的数学方法，计算出使“残差”最小的状态变量的估计值。
3，检测：检查是否有不良检测值混入或有结构错误的信息。
4，识别：是确定具体的不良数据或网络结构错误信息的过程。
11，什么叫按频率下降自动减负荷/负载？解：当电力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，以保证全系统的安全。
12，变电站综合自动化系统的基本功能体现在哪些子系统中？解：1，监控子系统2，微机保护子系统3，电压、无功综合控制子系统4，低频减负荷及备用电源自投控制子系统 5，通信子系统13，分散与集中相结合的变电所综合系统有哪些优点？解：1，简化了变电所二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。
2，减少了设备安装的工程量。
3，简化了变电所二次设备之间的互接线，节省了大量连接电缆。
4，分散与集中相结合的变电所综合自动化系统可靠性高，组态灵活，检修方便。
14，数字化变电站特点？解：1，采用新型电流，电压互感器代替常规电流，电压互感器，将大电流，高电压直接变为数字信号或者低电平信号。
2，利用高速以太网构成变电所数据采集及状态和控制信号的传输系统。
3，数据和信息实现基于IEC61850标准的统一建模。
4，采用智能断路器等一次设备，实现一次设备控制和监视的数字化。
15，自动发电控制的四个基本任务是什么？解：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，监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。