电力系统频率的二次调节
电力系统自动化习题&答案
选择题======================概念题====================== 1.自同期并列将未加励磁电流的发电机升速至接近于电网频率，在滑差角频率不超过允许值时进行并网操作属于自同期并列。
2.准同期并列将发电机组加上励磁电流，在并列条件符合时进行并网操作为准同期并列。
3.强行励磁在某些故障情况下，使发电机转子磁场能够迅速增强，达到尽可能高的数值，以补充系统无功功率确额。
4.等微增准则运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷称为等微增准则。
5.负荷的调节效应负荷的有功功率随着频率而改变的特性叫作负荷的功率—频率特性，也称负荷的调节效应。
6.频率调差系数单位发电机有功功率的变化引起的频率增量即为频率调差系数。
7.电压调整电力系统中使供各用户的电压与额定电压的偏移不超过规定的数值。
8.励磁电压响应比励磁电压在最初0.5s内上升的平均速率为励磁电压响应比。
9.二次调频频率的二次调整是通过调频器反应系统频率变化，调节原动力阀门开度调节转速，使调整结束时频率与额定值偏差很小或趋于零。
10.RTU远方终端（RTU）是电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远动装置，检测并传输各终端（发电厂或变电站）的信息，并执行调度中心发给厂、所的命令。
11.码元：每个信号脉冲为一个码元。
12.数码率：每秒传送的码元数。
13.信息速率：系统每秒传送的信息量。
14.误码率：数据传输中错误码元数与总码元数之比。
15.循环式通信规约由RTU循环不断地向主站传送信息的方式为循环式通信规约。
16.问答式通信规约由主站询问各RTU，RTU接到主站询问后回答的方式为问答式通信规约。
17.超短期负荷预测1小时以内的负荷预测为超短期负荷预测，适用于质量控制、安全监视、预防控制。
18.短期负荷预测1日到1周的负荷预测为短期负荷预测，适用于火电分配及水火协调。
19.中期负荷预测1月到1年的负荷预测为中期负荷预测，适用于机组检修。
电力系统频率的二次调节.doc
电力系统频率的二次调节一、频率的二次调节基本概念上一节分析了系统频率特性系数Ks的组成和特点。
从分析中可知，系统的频率响应系数愈大，系统就能承受愈大的负荷冲击。
换句话说，在同样大的负荷冲击下，Ks愈大，所引起的系统频率变化愈小。
为了使系统的频率偏差限制在教小的范围内，总是希望有较大的Ks。
Ks由两部分组成，一部分有负荷本身的频率特性所决定，电力系统的运行人员是无法改变的；另一部分有发电机组的频率响应系数决定的，它是发电机调差系数的倒数。
运行人员可以调整机组的调差系数和机组的运行方式来改变其大小。
但是从机组的稳定运行角度考虑，机组的调差系数δ%不能取得太小，以免影响机组的稳定运行。
系统的频率响应系数Ks是随着系统负荷的变动和运行方式的变化二变动的。
这对用户和系统本身都是不希望的。
也就是说，仅靠系统的一次频率调整，没有任何形式的二次调节（包括手动和自动），系统的频率不可能恢复到原有的值。
为了使系统的频率恢复到原有的额定频率运行，必须采用频率的二次调节。
频率的二次调节就是改变发电机组的频率特性曲线，从而使系统的频率恢复到原来的正常范围。
如图3-15所示，发电与负荷的起始点为a，系统的频率为f1。
当系统的负荷发生变化，负荷增大，负荷特性曲线从PLa变化至PLb时,当系统发电特性曲线为PGa时，发电与负荷的交叉点为a移至b点。
此时，系统的频率从f1降至f2。
当增加系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGa变到PGb，就能使发电与负荷特性的交叉点移至d点，可使系统的频率保持在原来的f1运行。
反之，当系统的负荷降低，在如图3-15中，发电与负荷的起始点为d，此时，系统的频率为f1。
当系统的负荷发生变化，负荷特性从从PLb变化至PLa时,当系统发电特性曲线为PGb时，发电与负荷的交叉点为d和c点。
此时，系统的频率从f1上升至f3。
为了恢复系统的频率，适当减少系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGb变到PGa，就能使发电与负荷特性的交叉点从c点移至a点，可使系统的频率从f3恢复到原来的f1运行。
电力系统自动化习题及答案
第一章 发机电的自动并列习题1、同步发机电并网（列）方式有几种？在操作程序上有何区别？并网效果上有何特点？分类:准同期,自同期程序：准：在待并发机电加励磁，调节其参数使之参数符合并网条件，并入电网。
自：不在待并机电加励磁，当转速接近同步转速，并列断路器合闸，之后加励磁，由系统拉入同步。
特点：准;冲击电流小，合闸后机组能迅速同步运行，对系统影响最小自：速度快，控制操作简单，但冲击电流大，从系统吸收无功，导致系统电压短时下降。
2、同步发机电准同期并列的理想条件是什么？实际条件的允许差各是多少？理想条件： 实际条件（待并发机电与系统）幅值相等：UG=UX 电压差Us不能超过额定电压的5%-10%频率相等：ωG=ωX 频率差不超过额定的0.2%-0.5%相角相等：δe=0（δG=δX） 相位差接近，误差不大于5°3、幅值和频率分别不满足准同期理想并列条件时对系统和发机电分别有何影响？幅值差：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发机电定子绕组产生作用力。
频率差：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，使发机电振动。
频率差大时，无法拉入同步。
4、何为正弦脉动电压？如何获得？包含合闸需要的哪些信息？如何从波形上获得？5、何为线形整步电压？如何得到线形整步电压？线性整步电压的特点是什么？6、线性整步电压形成电路由几部份组成？各部份的作用是什么？根据电网电压和发机电端电压波形绘制出各部份对应的波形图。
书上第13页，图1-12组成：由整形电路，相敏电路，滤波电路组成作用：整形电路：是将Ug和Ux的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列方波，其幅值与Ug和Ux无关。
相敏电路：是在两个输出信号电平相同时输出高电平，两者不同时输出低电平。
滤波电路：有低通滤波器和射极尾随器组成，为获得线性整步电压Us和&e的线性相关，采用滤波器使波形平滑7、简述合闸条件的计算过程。
【实用】频率二次调整PPT文档
３、调频厂的选择
一般的电力系统中，发电机组都装有调
调节效应而速减少的系负荷功统率 。在运行的机组具有调整能力时都参 与频率的一次调整。电力系统只需要选择一 尽管这仍然是有差调节，但明显可以看出，由于进行了二次调整使系统的频率得到了改善。
负荷变化引起的频率偏移，对不同负荷的变化，应采取不同的调节手段。 学习任务三 有功功率平衡与频率调整
C
综上所述，我们可以看出：
另一部分是因负荷本身的
B （２）能适应负荷变化需要的调整速度；
P （３）在调整功率输出的时候，能符合安全与经济性方面的要求。
0
P O B O 当电力系统由0 于负荷的变化引起的频率变化，依靠一次调整已经不能保持在允许的范围内时，就必须手动或自动地操作发电机的调频
A 器，使发电机的功频特性平行的上下移动来改变发电机的有功功率，以保持系统的频率不变或使频率变化在允许的范围内。
个或几个发电厂作为调频厂担负二次调整任 在丰水季节，为节省燃料，充分利用水资源，避免无谓弃水，往往让水电厂机组满出力运行，这时，就以中温中压效率不高的火电厂
的机组承担调频任务作为调频厂。 保证频率质量系统必须保持有功功率的平衡，并必须具备一定的有功电源备用容量，以适应负荷变化的需要。
务。有时调频厂又分为主调频厂和辅助调频 以上分析没有考虑线路上因负荷增加而引起的损耗的增加，这个损耗可以计入负荷的增加部分之中。
KGf '' (CB) ；第三部分是由于负荷本身的调节
调节效应而减少的负荷功率 K D f ''
通过上面的分析，我们可以得到下式：
PD0PG0(KGKD)f KSf 或 f PD0PG0
KGKD
如果二次调整发电机发出的功率能够完全 补偿负荷功率的原始增量，即
简述电力系统频率一次调整和二次调整的基本原理。
简述电力系统频率一次调整和二次调整的基
本原理。
电力系统频率一次调整是指在电网负荷发生突变时，通过控制发电机组的输出功率来维持电力系统的频率稳定。
其基本原理是根据频率与负荷之间的关系，通过调节负荷和发电机组的输出来平衡供需关系，从而使得系统频率保持恒定。
一次调整中，当负荷增加时，电力系统频率下降。
为了使频率恢复到额定值，需要增加发电机组的输出功率。
系统通过频率保护装置检测频率下降，然后发出信号给发电机组调速器，调整发电机的机械输入。
如果频率下降较小，则调速器使发电机提供更多的功率；如果频率下降较大，则调速器使发电机提供最大功率。
电力系统频率二次调整是指在电力系统频率下降或上升到一定范围内时，通过发电机组与负荷之间的功率交换来调整频率。
其基本原理是利用电力系统的惯性效应和动态响应特性来实现频率的稳定。
二次调整中，当频率下降时，发电机组的机械输入超过负荷需求，此时就有多余的功率可以反馈到电力系统中。
这些功率会使频率上升，直到达到额定频率为止。
同样地，当频率上升时，发电机组的机械输入小于负荷需求，此时电力系统需要额外的功率。
这些功率由电力系统中负荷释放，从而使频率下降，直到达到额定频率为止。
总体而言，一次调整通过控制发电机组的输出功率来维持电力系统的频率稳定，二次调整则通过发电机组与负荷之间的功率交换来调整频率。
两者相互配合，使得电力系统能够在负荷变化时保持频率稳定。
电力系统自动装置原理复习思考题完整版
电力系统自动装置原理复习思考题完整版《电力系统自动控制装置原理》复习思考题考试题型：选择、名词解释、简答题、计算题负荷的调节效应：当频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高。
这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。
频率调差系数：单位发电机有功功率的变化引起的频率增量即为频率调差系数。
电压调整：调节电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。
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。
1电力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节？答：①主导发电机法、②积差调频法、③分区调频法。
2、自动发电控制系统的基本任务？答：主要任务：①使全系统发电机输出功率与总负荷功率匹配；②保持系统频率为额定值；③控制区域联络线的交换功率与计划值相等；④在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。
3、简述发电机调节的类型及特点。
电力系统调度的主要任务。
答：发电机调节的类型及特点：①＞0为正调差系数，其调节特性下倾，即发电机端电压随无功电流增大而降低；②＜0为负调差系数，其调节特性上翘，发电机端电压随无功电流增大而上升；③=0称为无差特性，这时发电机端电压恒为定值。
电力系统调度的主要任务：③ 保证供电质量的优良；②保证系统运行的经济性；③保证较高的安全水平；④保证提供强有力的事故处理措施。
4、强行励磁的基本作用是什么？答：强行励磁的基本作用是：①有利于电力系统的稳定运行；②有助于继电保护的正确动作；③有助于缩短电力系统短路故障切除后母线电压的恢复时间；④并有助于用户电动机的自起动过程。
同步发电机并列的理想条件是什么？答：理想条件：频率相等、电压幅值相等、相角差为零；即（f G=f x、U G=U X、ee=0 ）。
简述同步发电机组并列时遵循的原则。
答：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。
一次调频、二次调频简介
一次调频、二次调频简介主讲人 李 论2020.10目录三二次调频四调速器控制一、水轮机调节1.1水轮机调节的任务水能→机械能→电能→输配电→用户(v，f)1.1水轮机调节的任务电压调节发电机电压调节系统频率调节水轮机调节系统频率不稳定的后果：Ø织布不均匀Ø电钟报时不准Ø电动设备因频率低不能启动Ø金属加工时影响精度和光洁度我国电力系统频率规定 50Hz •允许范围：50±0.2HZ1.1水轮机调节的任务水轮发电机组的转动部分是一个围绕固定轴线作旋转运动的刚体，它的运动可由如下方程来描述。
J d dtM M t gω=-J—机组转动部分的转动惯量GD2−机组飞轮力矩，g −重力加速度 —机组角加速度Mt—水流推动水轮机的主动力矩；Mg—发电机电磁阻力矩。
dtd ωgGD J 42=1.1水轮机调节的途径1.1水轮机调节的途径发电机阻力矩)(n f MgMg是发电机定子对转子的作用力矩，它的方向与转向相反，是阻力矩。
由发电机原理可知， Mg代表发电机有功功率输出，即与用户耗电功率的大小有关，与用户的性质有关。
综合用户后的Mg一般是随转速增加而增加的，当用电设备为某一组合时，Mg=f(n)可用一条曲线表示。
1.3水轮机调节过程α,Q图1-2 水轮机调节示意图⑴ Mt、Mg与n的关系 ① Mt：Mt是机组动力矩a)当水头一定，开度一定（如a=a3）n ↑↓→Mt ↓↑ (如下,a 、b ’、c’三点) 。
b)当水头一定，转速n相同时，a ↑↓→Mt ↑↓(如下,a、b、c三点)。
② Mg：Mg是负荷力矩，与负载性质有关，它代表不同用户设备组合后的总负荷力矩。
a)对同一负荷特性曲线，n↑↓→Mg↑↓（见图1-2中红线）； b)在n一定时，对不同的负荷特性曲线→Mg不同（见图1-2中a、b、c三点）。
1.3水轮机调节过程α,Q图1-2 水轮机调节示意图（2）改变负荷，开度a不变（a=a3)在a3下⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>→→=→→=<→→=01'30202'1()(()(()(n n b n f Mn a n f M n n C n f M gg g 平衡点）平衡点）平衡点）显然，如果负荷变化后，不调节导叶开度，机组转速仍可稳定在某一数值上，水轮机及负荷的这种能力称为自平衡能力。
电力系统频率调整、水电厂自动发电控制(AGC)、梯级水电厂经济调度控制(EDC)培训
几何关系可以看出：
ΔPL0 = ΔPG0 + BC + AB = ΔPG0 + KS *Δf (1-2)
或 ΔPL0 - ΔPG0 = KS *Δf
(1-3)
如果ΔPL0 =ΔPG0，即发电机如数增加了负荷功率的原始
增量ΔPL0，则Δf=0，亦即实现了所谓的无差调节。无差调节
如图1.4中虚线所示。
10
在图1.3中，如果不进行二次调整，则在负荷增加ΔPL0后 ，频率将下降至f0'、功率增加为P0'。在一次调整的基础上进行 二次调整，就是在频率f0'超出允许范围时，操作调频器，增加 发电机出力，使频率特性向上移动。9第一章 电力系统频率调整
设发电机增发ΔPG0，则运行点又将从点O' 转移到点O"， 如图1.4所示。点O"对应的频率为f0"、功率为P0"，即二次调 整后频率偏移Δf由一次调整时的Δf0'= f0- f0' 减少为Δf0"= f0f0"，可以供应负荷的功率由一次调整时的P0'增加为P0"。显然， 由于进行了二次调整，系统频率质量有了改进。根据图1.4中的
3
第一章 电力系统频率调整
电力系统的频率调整是按照负荷变化的周期和幅值大小区别 对待的, 一般将负荷变化分解成三种成分。第一种幅度很小, 周期 又很短, 一般小于10秒, 据有随机性质, 称为微小变动分量。第二 种变动幅度较大, 周期大约在10秒至2~3分钟之间, 属于冲击性的 负荷变动。第三种是长周期分量, 周期大约在2~3分钟之10~20分 钟之间, 它是由生产、生活和气象等引起的负荷变化, 有其规律性 , 可以预测。
水电厂自动发电控制（AGC）
电力系统原理——CH5-2(二次调频)
由图5-28可知，系统负荷增量PL 0 由三部分组成： 由于调速器的调整作用而增大的发电机组功率：
CB K G f （一次调整）
由于调频器的调整作用而增大的发电机组功率：
OC PG0
BA K L f
（二次调整）
由于负荷负荷本身的调节作用而减少的负荷功率： （△f为负值）
这种情况下系统无频率偏移，B系统增发的功率全部 通过联络线送往A系统。
2014-5-2 12
④ 两系统机组都参加一次调频，A系统并有机组参加 二次调频，增发60MW。
P ，PLA 100MW，PLB 0 GA 60MW
K A KGA K LA 750 45 795(MW/Hz)
这种情况最严重，电力系统的频率质量无法保证。
2014-5-2 11
Байду номын сангаас
③ 两系统都参加一、二次调频，且都增发50MW：
P MW，PLB 0 GA P GB 50MW，P LA 100
K A KGA K LA 750 45 795(MW/Hz)
K B KGB K LB 400 26 426(MW/Hz)
lblagbga当ab两系统都进行二次调频且两部分的功率缺额与其单位调节功率成正比时即满足gblbgalagblbgala统的负荷变化量将由a系统的二次调频来承担并由通过联络线送来的来抵偿此时联络线的交换功率为galblagala201452例53如图512所示正常运行时两个电力系统的容量分别为1500mw和1000mw
PA 100 50 50MW，PB 50MW
则有：
PA PB 50 50 f 0 K A KB 795 426
电分第五章复习题
第五章复习题一、选择题1、电力系统频率主要取决于( )。
A．无功平衡B．有功平衡C．各节点电压的高低D．各节点注入电流的大小2、在系统运行中，调频厂最好由( )担任。
A．核电厂B．热电厂C．高效率机组电厂D．非洪水季节水电厂3、有功功率最优分配的准则是( )。
A．按等耗量微增率B．按等比耗量C．按效率相同D．按消耗量4、为了能及时向增加的负荷供电而设置的备用应是( )。
A．事故备用B．检修备用C．冷备用D．热备用5、频率的二次调整是由( )。
A．发电机组的调速系统完成的B．负荷的频率特性来完成的C．发电机组的调频系统完成的D．有功功率的经济分配完成的6、电力系统中能实现无差调节的调频方式是（）A．一次调频B. 二次调频 C. 都可以 D. 都不能7、系统有功备用容量中,哪种可能不需要专门设置（）A．负荷备用B．国民经济备用C．事故备用D．检修备用8、电力系统有功功率最优分配的原则是( )。
A．等面积原则B．等力矩原则C．等负荷原则D．等耗量微增率原则9、电力系统的有功电源是（）A．发电机B．变压器C．调相机D．电容器10、负荷的单位调节功率可以表示为（）A．KL=B．KL=C．KL=D．KL=11、运转中的发电设备所留有的备用容量称为（）A．冷备用B．热备用C．检修备用D．国民经济备用12、发电机单位时间内消耗的能源与发出的有功功率的关系称为（）A．比耗量B．耗量微增率C．耗量特性D．单位调节功率13、如果发电机不参加调频，当负荷增加时，系统的频率会（）。
A．升高；B. 降低；C. 不变14、单位时间内输入能量增量与输出功率增量的比值称为（）。
a.比耗量；b.耗量特性；c.耗量微增率；d.等耗量微增率二、判断题1、A系统运行于50Hz，B系统运行于49.8Hz，两系统通过联络线组成互联系统，则联络线上的功率从A流向B。
（）1、电力系统各电源之间有功功率的最优分配原则是等网损微增率准则。
（）2、常规电网中同步发电机是电力系统中唯一的有功电源。
一次调频与二次调频
电网AGC则是从电网的宏观控制上、经济运行及电网交换功率控制等因素上，向有关机组调速系统下达相应机组的目标（计划）功率值，从而产生电网范围内的功率/频率控制（LFC），称之为二次调频。率恢复到50Hz附近的一个允许范围内。
作用：电网功率缺额，引起电网频率降低，如果不进行调节，则按静特性曲线1（Pc1），频率应降至f3，各机组根据频率偏差进行一次调频，
与电网负荷
静态频率自调节作用一起，使讨论的机组增发了功率ΔPf=P2－P1，电网频率为f2（静特性曲线2（Pc1）上B点）。即讨论的机组与电网其它机组一起进行了一次调频，但电网频率为f2，不可能恢复到扰动前的f1。
综上所述，电网在负荷扰动后，电网频率产生偏差，各机组的调速系统根据频率偏差Δf和（功率）调差系数ep进行一次调频，在较快的时间（8秒~15秒）内弥补了系统部分功率差值；在一次调频的基础上，电网自动发电控制（AGC，二次调频），修正相关机组的目标功率值Pc，通过调速系统的P
一次调频主要性能指标如下：
二次调频作用：若电网二次调频将讨论的机组的目标功率由Pc1修正为Pc2，则机组调速系统静特性由特性曲线1（Pc1）变为特性曲线2（Pc2）。最后的调节结果为特性曲线2（Pc2）上C点：调速系统调差系数（速度变动率）ep、机组目标功率Pc2、机组实际功率P3、机组频率f1；电网的功率缺额得以补偿，系统频率也恢复到扰动前的数值f1。显然，电网负荷频率自调节作用（一次调频）仅在调节过程中起作用。
简单的பைடு நூலகம்，一次调频是汽轮机调速系统要据电网频率的变化，自发的进行调整机组负荷以恢复电网频率，二次调频是人为根据电网频率高低来调整机组负荷。
一次、二次调频基础知识
在电力系统中，频率是电能质量最重要的指标,为了保证电能质量,必须保持电力系统频率稳定。
电力系统频率变化的主要原因是系统中有功功率不平衡。
在正常情况下,电力系统的负荷所吸取的有功功率（包括线损）与系统的总出力保持平衡,使系统在额定频率下稳定地运行。
当电力系统的总出力与总负荷发生不平衡时,电力系统的频率和电力系统之间的交换有功功率就要发生变化,由于电力系统的负荷调节效应,使有功功率重新达到平衡,系统将在偏离额定频率的情况下稳定运行。
电力系统的负荷是时刻都在变化的,这就必须不断地调节发电机组的有功出力,使之能够随着系统负荷的变化而变化,才能始终保持系统有功功率的供需平衡,从而维持频率以及交换有功功率的偏差在允许范围之内。
电力系统的频率是由系统中全部发电机组和负荷的有功功率所决定的,是全系统一致的运行参数。
电力系统运行的重要工作之一,就是根据系统负荷的变化,对频率和交换有功功率进行监视和调整。
（1）负荷分析电力系统的负荷是不断变化的，按照周期长短和幅度大小，可以将负荷分解成三种成分。
第一种负荷幅度很小,频率很高,一般变化周期小于10s,具有随机性质,是微小变动分量。
第二种负荷幅度较大,周期较伏,约在10s至几分钟之间,如电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷变动,是脉动分量。
第三种负荷幅度最大,周期最低,从几分钟至几十分钟,这是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动,是持续分量。
第三种负荷变动是有规律的,因而是可以预计的。
（2）频率的一次调整电力系统的频率正比于发电机转速,频率的调节是通过原动机调速器进行的,要求系统频率稳定,也就是要求系统中所有发电机组的转速都处于稳定状态。
在电力系统中运行的汽轮发电机组和水轮发电机组都装有调速器,当系统负荷发生波动时,系统频率也会随着波动，从而引起发电机转速的变动。
调速器能够测量到发电机转速的变化,自动地改变汽轮机的调节汽门开度或水轮机的导水叶开度,从而改变原动机的出力,保持发电机的转速在不太大的范围内变动。
电力系统自动化习题参考答案
选择题1. 同步发电机并列时脉动电压周期为20s ，则滑差角频率允许值ωsy 为（A ）。
A 、0.1%B 、0.2%C 、0.26%D 、0.52% 2. 同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（D ）。
A 、三角波B 、正弦波C 、方波D 、正弦脉动波3. 下图四个脉动电压波形，最适合并列条件的是（A ）。
4. 同步发电机励磁系统由（A ）组成。
A 、励磁调节器、励磁功率单元B 、同步发电机、励磁调节器C 、同步发电机、励磁功率单元D 、同步发电机、励磁调节器、励磁系统 5. 同步发电机并列方式包括两种，即（B ）。
A 、半自动准同期并列和手动准同期并列B 、准同期并列和自同期并列C 、全自动准同期并列和手动准同期并列D 、全自动准同期并列和半自动准同期并列6. 在电力系统通信中，由主站轮流询问各RTU ，RTU 接到询问后回答的方式属于（D ）。
A 、主动式通信规约B 、被动式通信规约C 、循环式通信规约D 、问答式通信规约7. 下列同步发电机励磁系统可以实现无刷励磁的是（A ）。
u s t A u s t Bu t C u s tDA、交流励磁系统B、直流励磁系统C、静止励磁系统D、自并励系统8.某同步发电机的额定有功出力为100MW，系统频率下降0.5Hz时，其有功功率增量为20MW，那么该机组调差系数的标么值R*为（C）。
A、20B、-20C、0.05D、-0.059.下列关于AGC和EDC的频率调整功能描述正确的是（D）。
A、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率二次调整。
B、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率三次调整。
C、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率一次调整。
D、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率三次调整。
10.在互联电力系统中进行频率和有功功率控制时一般均采用（D）。
A、有差调频法B、主导发电机法C、积差调频法D、分区调频法11.电力系统的稳定性问题分为两类，即（B）。
一次调频、二次调频原理作用
一次调频、二次调频原理作用在电网并列运行的机组当外界负荷变化引起电网频率改变时，网内各运行机组的调节系统将根据各自的静态特性改变机组的功率，以适应外界负荷变化的需要，这种由调节系统自动调节功率，以减小电网频率改变幅度的方法，称为一次调频。
一次调频是一种有差调节，不能维持电网频率不变，只能缓和电网频率的改变程度。
通过增减某些机组的负荷，以恢复电网的频率，这一过程称为二次调频。
二次调频的实现方法有以下两种：1）电网调频由中心调度所调度员根据负荷潮流及电网频率，给各厂下达负荷调整命令，由各发电单位进行调整，实现全网的二次调频。
2）采用自动控制系统（AGC），由计算机（电脑调度员）对各厂机组进行遥控，来实现调频全过程，参与该系统的各机组必须具有几路协调控制系统。
机组一次调频功能是指当电网频率超出规定的正常范围后，电网频率的变化将使电网中参与一次调频的各机组的调速系统根据电网频率的变化自动地增加或减小机组的功率，从而达到新的平衡，并且将电网频率的变化限制在一定范围内的功能。
一次调频功能是维护电网稳定的重要手段。
负荷波动导致频率变化，可以通过一次和二次调频使系统频率在规定变化内。
对于负荷变化幅度小，变化周期短所引起的频率偏移，一般由发电机的调速器来进行调整，这叫一次调频．对负荷变化比较大，变化周期长所引起的频率偏移，单靠调速器不能把它限制在规定范围里，就要用调频器来调频，这叫二次调频．为了保证电网的频率稳定，一般对电力环节要进行调频，即一次和二次调频，频率的二次调整是指发电机组的的调频器，对于变动幅度较大（0.5~1.5%），变动周期较长（10s~30min）的频率偏差所作的调整。
一般有调频厂进行这项工作。
电网周波是随时间动态变化的随机变量，含有不同的频率成分。
电网的一次调频是一个随机过程。
因为系统负荷可看作由以下3种具有不同变化规律的变动负荷所组成[1]：①变化幅度较小，变化周期较短，（一般为10s以内）的随机负荷分量；②变化幅度较大，变化周期较长（一般为10s到3min）的负荷分量，属于这类负荷的主要有电炉、轧钢机械等；③变化缓慢的持续变动负荷，引起负荷变化的主要原因是工厂的作息制度，人民的生活规律等。
湖北民族大学电力系统自动化精选复习题
一、填空题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δ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500Hz ,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）。
电力系统分析-二次调频的习题及其解2
习题5-8 某系统有容量100MW 的发电机4台并联运行，每台机组的调差系数为4%。
系统频率为额定频率50Hz 时，系统的负荷为320MW 。
问：（1） 如果在额定频率时，有3台机是满载运行的，现在系统负荷增加，不计负荷的频率调节效应，另外一台机组仅依靠调速器控制，该机组达到满载时，系统频率是多少？解（1）：三台满载机组已达出力上限，故不能参加一次调频。
机组的功频调节系数为10010010050 MW/Hz (%)450GN G N P K f σ=⨯=⨯= 则10020 1.6 Hz 50G G P f K ∆-∆=-=-=- 系统频率为50 1.648.4 Hz N f f f =+∆=-=（2） 如果在额定频率时，4台机组是平均承担系统负荷的，现在系统负荷增加，不计负荷的频率调节效应，所有机组仅依靠调速器控制，当所有机组达到满载时，系统频率是多少？解（2）：每台机组在额定频率时的出力为80MW ，小于机组容量100MW ，因此，4台机组都参加一次调频，有4200 MW /Hz G G K K ∑=⨯=则4台机满载时4003200.4 Hz 200G G P f K ∑∑∆-∆=-=-=- 系统频率为500.449.6 Hz N f f f =+∆=-=可见，对频率稳定问题而言，（1）的开机方式不好。
（3） 如果在额定频率时，4台机组是平均承担系统负荷的，现在系统负荷持续下降，不计负荷的频率调节效应，所有机组仅依靠调速器控制，当所有机组都达到空载时，系统频率是多少？解（3）：0320 1.6 Hz 200G G P f K ∑∑∆-∆=-=-= ，则 50 1.651.6 Hz N f f f =+∆=+=习题5-9 某系统有3台容量为100MW 的发电机并列运行，它们的调差系数分别为2%，6%和5%。
开机方式为60MW ，80MW 和100MW ；系统负荷的功频调节系数为6.667MW/Hz 。
电力系统频率的二次调节
电力系统频率的二次调节一、频率的二次调节基本概念上一节分析了系统频率特性系数Ks的组成和特点。
从分析中可知，系统的频率响应系数愈大，系统就能承受愈大的负荷冲击。
换句话说，在同样大的负荷冲击下，Ks愈大，所引起的系统频率变化愈小。
为了使系统的频率偏差限制在教小的范围内，总是希望有较大的Ks。
Ks由两部分组成，一部分有负荷本身的频率特性所决定，电力系统的运行人员是无法改变的；另一部分有发电机组的频率响应系数决定的，它是发电机调差系数的倒数。
运行人员可以调整机组的调差系数和机组的运行方式来改变其大小。
但是从机组的稳定运行角度考虑，机组的调差系数δ%不能取得太小，以免影响机组的稳定运行。
系统的频率响应系数Ks是随着系统负荷的变动和运行方式的变化二变动的。
这对用户和系统本身都是不希望的。
也就是说，仅靠系统的一次频率调整，没有任何形式的二次调节（包括手动和自动），系统的频率不可能恢复到原有的值。
为了使系统的频率恢复到原有的额定频率运行，必须采用频率的二次调节。
频率的二次调节就是改变发电机组的频率特性曲线，从而使系统的频率恢复到原来的正常范围。
如图3-15所示，发电与负荷的起始点为a，系统的频率为f1。
当系统的负荷发生变化，负荷增大，负荷特性曲线从PLa变化至PLb时,当系统发电特性曲线为PGa时，发电与负荷的交叉点为a移至b点。
此时，系统的频率从f1降至f2。
当增加系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGa变到PGb，就能使发电与负荷特性的交叉点移至d点，可使系统的频率保持在原来的f1运行。
反之，当系统的负荷降低，在如图3-15中，发电与负荷的起始点为d，此时，系统的频率为f1。
当系统的负荷发生变化，负荷特性从从PLb变化至PLa时,当系统发电特性曲线为PGb时，发电与负荷的交叉点为d和c点。
此时，系统的频率从f1上升至f3。
为了恢复系统的频率，适当减少系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGb变到PGa，就能使发电与负荷特性的交叉点从c点移至a点，可使系统的频率从f3恢复到原来的f1运行。
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电力系统频率的二次调节一、频率的二次调节基本概念上一节分析了系统频率特性系数Ks的组成和特点。
从分析中可知，系统的频率响应系数愈大，系统就能承受愈大的负荷冲击。
换句话说，在同样大的负荷冲击下，Ks愈大，所引起的系统频率变化愈小。
为了使系统的频率偏差限制在教小的范围内，总是希望有较大的Ks。
Ks由两部分组成，一部分有负荷本身的频率特性所决定，电力系统的运行人员是无法改变的；另一部分有发电机组的频率响应系数决定的，它是发电机调差系数的倒数。
运行人员可以调整机组的调差系数和机组的运行方式来改变其大小。
但是从机组的稳定运行角度考虑，机组的调差系数δ%不能取得太小，以免影响机组的稳定运行。
系统的频率响应系数Ks是随着系统负荷的变动和运行方式的变化二变动的。
这对用户和系统本身都是不希望的。
也就是说，仅靠系统的一次频率调整，没有任何形式的二次调节（包括手动和自动），系统的频率不可能恢复到原有的值。
为了使系统的频率恢复到原有的额定频率运行，必须采用频率的二次调节。
频率的二次调节就是改变发电机组的频率特性曲线，从而使系统的频率恢复到原来的正常范围。
如图3-15所示，发电与负荷的起始点为a，系统的频率为f1。
当系统的负荷发生变化，负荷增大，负荷特性曲线从PLa变化至PLb时,当系统发电特性曲线为PGa时，发电与负荷的交叉点为a移至b点。
此时，系统的频率从f1降至f2。
当增加系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGa变到PGb，就能使发电与负荷特性的交叉点移至d点，可使系统的频率保持在原来的f1运行。
反之，当系统的负荷降低，在如图3-15中，发电与负荷的起始点为d，此时，系统的频率为f1。
当系统的负荷发生变化，负荷特性从从PLb变化至PLa时,当系统发电特性曲线为PGb时，发电与负荷的交叉点为d和c点。
此时，系统的频率从f1上升至f3。
为了恢复系统的频率，适当减少系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGb变到PGa，就能使发电与负荷特性的交叉点从c点移至a点，可使系统的频率从f3恢复到原来的f1运行。
以上改变发电机组调速系统的运行点，使发电机组在原有额定频率条件下运行，增加较大的有功功率的方法，就是频率的二次调节。
二、频率二次调节的方法一般情况下，机组频率调节器有三种类型，即有差调节器、积分调节器和微分调节器。
有差调节器（也称为比例调节）就是按频率偏差的大小控制调频器，并按频率偏差的比例增加机组的有功功率进行调节的方法。
采用这种调节方式的调频机组，其机组有功功率的变化跟随系统频率的变化而变化。
因此，比例调节只能减少系统频率的偏差，无法达到消除系统频率偏差的根本目标。
积分调节器是按频率偏差对时间的积分来控制调频器来增减机组功率的调节方法。
采用这种方式时，机组功率的增/减量与频率偏差的积分量的大小有关，用公式表示如下：△PG =∫△(3.2.1)积分调节器可达到无差调节，即∫△=0，最终达到△f=0。
这一调节方式的最大缺点在于在负荷变化的最初阶段，由于∫△fd t的量很小，调频机组的功率变化也很小，导致最初阶段的频率偏差较大。
微分调节器就是按频率偏差对时间的微分来控制调频器来增减机组功率的调节方法。
采用这种方式时，机组功率的增/减量与频率偏差的微分量的大小有关，用公式表示如下：△PG =d△f/dt微分调节的机组，在负荷变化的最初阶段，由于d△f/dt的量较大，调频机组的功率变化也较大，这限制了系统的频率偏差的近一步扩大。
但是随着时间的推移，频率的变化量逐步变小，d△f/dt也愈来愈小，以致于趋向于零。
这时，微分调节的作用也逐步减少，直至消失。
这和积分调节的作用刚好相反。
电力系统中，系统频率的二次调节的方法，笼统可分为有差调节和无差调节两大类。
（一）有差调节方法有差调节就是根据频率偏差的大小来控制各调频机组，并按频率偏差的比例增加调频机组的有功功率的进行调节的方法。
单台机组的有差调节的稳定工作特性用公式表示如下：△f + KG *△PG=0 （3.2.2）其中：△f 为调节结束后系统频率的偏差量；△PG为调节结束后调频机组的有功功率变化量；KG为调频机组有差调节器的调差系数；当系统中有n台机组，每台机组均配备有差调节器时，全系统的有功调节方程式可用下面的联立方程组来表示：式中：△f 为系统频率的偏差量；△PGi为第i调频机组的有功功率变化量；KGi为第i调频机组有差调节器的调差系数；假设当系统中总负荷的增量（计划外负荷）为△PL，则调节结束后，系统发电的增加量为△PG，解联立方程组，得出：△PG= △PL=△PG1 +…△PGi +… +△PGn=-△f * （1/KG1 +… 1/KGi +…+ 1/KGn）= -△f/KGS式中：KGS=1/（1/KG1 +… 1/KGi +…+ 1/KGn）KGS为系统的等值调差系数因此，可求得每i台调频机组所承担得计划外有功功率为：△PGi= △PL *（KGi/KGS）(3.2.4)（i=1,2,……n）有差调节器有如下特点:(1)各调频机组同时参加有功调节，无先后之分当系统频率出现偏差时，各调频机组得平衡工作状态被打破，各调频机组均向同一方向进行有功调节，同时发出改变机组有功功率得命令。
因此，所有的调频机组均向减少频率偏差的方向进行有功功率调节，共同承担减少频率偏差的任务，有利于充分利用机组的调频容量。
（2）计划外的负荷在调频机组间按一定的比例进行分配调频机组所承担的计划外的有功功率的份额，与机组的调差系数KGi成反比。
KGi越大，调频机组承担的额外的有功功率增量越小。
机组承担的计划外有功功率的份额的大小可以通过改变机组的调差系数来实现的。
（3）稳定后的频率偏差较大有差调节不能让系统频率稳定在额定值上。
正是由于频率的偏差才有了调频的有功功率增量。
没有频率偏差，也就不存在调频的有功功率增量。
系统的负荷增量愈大，导致系统的频差愈大。
使用有差调节器时，需要不断地人工校正调差系数，以减少频率的偏差。
这是有差调节器固有的缺点。
实际上，这种频率调节方式成为半自动的调频方式。
（二）无差调节方法无差调节的方法主要是通过系统中调频机组之间设置不同的比例调节器、积分调节器及微分调节器的方法，在系统发生额外的负荷时，通过调节各调频机组的有功功率来实现系统频率恢复到额定值的方法。
一般分为主导发电机法、假有差法和积差调节法三种。
a) 主导发电机法在电力系统中，一台主要的调频机组上使用无差调频器，在其它的调频机组上均只安装有功功率分配器，这样的调频方法叫做主导发电机法。
假设系统有n台发电机组，主导发电机法的调节方程组为：式中：△f 为系统频率的偏差量；PGi为第i调频机组的有功功率量；аi为第i调频机组功率分配系数；P1为系统总发电功率；假设这时系统的负荷有了新的增量△PL。
在调频器动作前，系统必然会出现频率偏差△f。
此时，△f≠0。
这时，调节方程原有的平衡状态被首先打破。
无差调节器按其调节方程，对机组的有功功率进行调节，随之出现了新的△Pi值。
于是其余的n-1台调频机组的功率分配方程式的原有平衡状态均被打破了。
它们均会向着满足其功率分配方程的方向，对各自的机组进行有功功率调整。
于是，出现了“成组调频”的状态。
这一调频过程一直要持续到不再继续出现新的△P1值时，整个调节过程才告结束。
此时，而各台调频机组分担的有功功率增量为：△PGi=△PL * K1 /（1+а2+……+аi+……+аn） (3.2.7)=△PL * Ki /Ks以上说明,各调频机组的有功功率是按照一定的比例进行分配的。
用无差调节器为主导调节器的主要缺点在于各机组在频率调节过程中的作用，有先有后，缺乏同时性。
这种调节方法必然导致调频容量不能充分、快速利用，从使整个调节过程变得较为缓慢，调频的动态特性不够理想。
（2）假有差法假有差法是参加调频的机组都安装反映频率和有功功率变化的调节器。
并按以下调频方程进行调整。
其中：PGi为各调频机组的实际有功功率KG1为各调频机组的有差调节系数аi各调频机组的有功功率分配系数系统的调频方程式为:n nn n△f(Σ1/ KG1 ) = - [ΣPGi -Σаi(ΣPGi)] (3.2.9)i=1 i=1 i=1 i=1由于Σаi =1，因此在调整过程结束时,应能达到△f=0,频率保持恒定。
调整过程结束时，各调频机组的实际有功功率为：nPGi = аi（ΣPGi）(3.2.10)i=1调频机组之间的有功功率是按照比例进行分配的，而调差系数只在调整的过程中才体现出来。
由于有功量测表计存在一定的误差，或者调频机组的有功功率受到某些限制及机组跳闸等方面的原因，从而使得n nΣPGi≠ аi（ΣPGi）i=1 i=1由此造成在频率调整结束时，△f≠0。
为了弥补这一缺点，可以让其中一台调频机组按无差特性来进行调整（有时也称为虚无差法），其调整结果可以确保△f=0。
假设有n台机组参加调频时，其中第n台机组设为无差调节，则这一调频方程组可表示为：n-1台机组所承担的有功功率为：Σаi*[ΣPGi ]=0。
考虑有功量测上的误差，i=1 i=1n-1则n-1台机组所承担的有功功率分配系数为：Σаi±δi=1n-1第n台机组所承担的有功功率分配系数为：1-（Σаi±δ）i=1（3）积差调节法频率积差调节法是多台机组根据系统频率偏差的累积值进行调频。
假设n台机组参与系统调频，则其调频方程组表示如下：其中：PGi为各调频机组的实际有功功率KG1为各调频机组的有差调节系数△f为系统频率对额定频率的偏差由于系统中各点频率是一致的,所以各机组的频率积分∫△也可以认为是相等的，各机组同时进行频率调整。
此时，系统的调频方程式为：n nΣPGi = -∫△（Σ1/ KGi ） (3.2.13)i=1 i=1n nn∫△= - ΣPGi /（Σ1/ KGi ）= - KGsΣPGii=1 i=1i=1式中： nKGs = 1/（Σ1/ KGi）i=1每台机组分担的额外有功功率为：nPGi = （ΣPGi）* KGs/KGii=1可以看出，当机组按积差调节法进行调频时，各调频机组之间的有功功率是按照一定的比例进行自动分配的。
积差调节法的优点是能确保系统频率保持恒定，额外的有功功率在所有参加调频的机组之间按一定比例进行自动分配。
积差调节法的缺点是频率的积差信号滞后于频率瞬时值的变化，调节过程较为缓慢。
为了使得频率偏差较大时，机组的有功功率调整量也响应增大；频率偏差较小时，机组的有功功率调整量也响应减少。
在频率积差调节的基础上，增加频率瞬时偏差信号。
这就得到了改进的频率积差调节方程式：△f+ KG1 （PGi -аi∫KGS△） =0 (3.2.15)i=1,2,……n其中：PGi为各调频机组的实际有功功率KG1为各调频机组的有差调节系数аi各调频机组的有功功率分配系数△f为系统频率对额定频率的偏差在该公式中，第一项△f完全是为了加快调节过程的作用。