电力系统运动
简析电力系统调度自动化运动控制技术
简析电力系统调度自动化运动控制技术摘要：随着综合自动化技术及无人值班变电站的发展，对电网运行实行集中监控统一调度是主要的运行模式。
本人从电力系统调度自动化运动控制技术原理探讨电力系统在结合计算机技术、通信技术以及控制技术，以自身系统设备为基础，如何通过远动控制技术来加强对电力系统无人值班站的建设与管理，实现电力系统的自动化集中监控调度。
关键词：电力系统；调度自动化；运动控制随着现在科学技术的不断进步发展，电力自动化系统的实际发展规模现在得到了较大程度上的扩大，它在国民经济建设中所发挥的作用也逐渐增大。
因此，高度重视电力系统中的远动控制技术具有非常关键的现实意义，相关人员在实际应用工作过程中应该充分了解远动控制技术的基本原理情况以及主要应用技术（数据采集技术、信道编码技术、通信传输技术等）。
此外，还要加强加大远动控制技术的应用和推广，使其为电力系统的自动化进程提供专业化理论依据。
一、远动控制原理电力系统远动控制技术主要包很有四个方面的功能，分别是遥测、遥信、遥控以及遥调。
为了能够对电力系统运动功能的实现做出有力地保障，主要是通过数据采集、信道编码以及通信传输这三种技术来进行远动控制。
二、远动系统的数据采集技术远动系统的数据采集技术包括变送器技术和A/D技术等。
远动系统处理的信号大部分是0～5V的TTL电平信号，而电力系统实际运行参数都是大功率的参数，为了能在远动装置RTU中处理这些信号，通过变送器对大功率参数进行处理，将电力系统的电压电流和有功无功线性地转化为TTL电平信号。
A/D技术主要负责将模拟信号转化为数字信号，完成遥信信息的编码和遥测信息的采集任务。
遥信信息的传送必须经过两个过程：第一是采集遥信对象的状态，目前大部分采用光电隔离的方式，第二是将采集到的描述遥信对象状态的二进制位编进具体的遥信码中去，通过数字多路开关分别将各路的遥信状态输出到接口电路，如8255A等，再通过接口电路送入CPU进行处理，完成遥信信息的编码。
电力系统分析试卷及答案
电力系统分析一、填空题(每小题2分，共20分)1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为。
2．电力系统中性点有效接地方式指的是。
3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和。
4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运动电压与线路的数值差。
5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和表示。
6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运动的。
7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统发生故障。
8．用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc的非对角元素为。
9．系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的倍。
10．减小输出电元件的电抗将系统的静态稳定性。
二、单项选择题（每小题1分，共20分）11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（）①否②是③不一定④根据发电机的形式定12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（）①内层②中间层③外层④独立设置13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（）①全补偿 ②欠补偿 ③过补偿 ④有时全补偿，有时欠补偿14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ ）①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定15．变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据（ ）①△P O ②△P K ③U K % ④I O %16.当功率的有名值为s ＝P ＋jQ 时（功率因数角为ϕ）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ ） ①ϕcos S P n ⋅ ②ϕsin S P n ⋅ ③n S P ④nS cos P ϕ⋅ 17.环网中功率的自然分布是（ ）①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布18．电力系统中PQ 节点的数量（ ）①全都是 ②大量的 ③少量的 ④必有且一般只设一个19．潮流计算中，要求某些节点之间电压的相位差应满足的约束条件是（ ）①|-j i δδ｜>|-j i δδ｜min ②|-j i δδ｜<|-j i δδ｜min③|-j i δδ｜>|-j i δδ｜max ④|-j i δδ｜<|-j i δδ｜max20．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ）①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率21．电力系统的频率主要决定于（ ）①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡③电压质量 ④电流的大小22．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ）①高峰负荷时允许中枢点电压略低②低谷负荷时允许中枢点电压略低③适用于用户对电压要求不高的场合④适用于供电线路不长的场合23．通过改变变压器变比，实质上（ ）①改变了电压损耗的数值 ②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度③改变了电力网的无功功率分布 ④增加了整个电力系统的无功功率容量24．三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（ ）①一相中出一现 ②同时在两相中出现③三相均不出现 ④只有故障相出现其它相不出现25．同步机的各种电抗间关系为( )①'x "x x x d d q d >>> ②"x 'x x x d d d q >>>③ "x 'x x x d d q d >>> ④"x x 'x x d q d d >>>26.若ac 两相发生短路，则基准相选择为( )①a 相 ②b 相 ③c 相 ④a 相和c27．下网K 点发生两相短路接地，其复合序网为图所示( )(其中，1,2，0分别为正序、负序、零序阻抗)28．越靠近电源点负序电压越( )①低 ②高 ③不变 ④无法确定29．作为判据0d dP E >δ主要应用于分析简单系统的（ ） ①暂态稳定 ②故障计算 ③静态稳定 ④调压计算30．分析简单系统的暂态稳定性可以应用（ ）①等耗量微增率准则 ②等面积定则 ③小干扰法 ④对称分量法三、简答题 （每小题5分，共20分）31．电力变压器的主要作用是什么？32．简单闭式网分为哪些类网络？33．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？34．为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？四、简算题（每小题5分，共20分）35．某三相单回输电线路，采用LGJ－300型导线（计算外径25.2mm），已知三相导线正三角形布置，导线间距离D＝6m，求每公里线路的电抗值。
现代电力系统分析-往年试卷与复习资料 (6)
一、潮流计算方法之间的区别联系高斯-赛德尔法：原理简单，导纳矩阵对称且高度稀疏，占用内存小。
收敛速度很慢，迭代次数随节点数直接上升，计算量急剧增加，不适用大规模系统。
牛顿-拉夫逊法：收敛速度快，迭代次数和网络规模基本无关。
相对高斯-赛德尔法，内存量和每次迭代所需时间较多，其可靠的收敛还取决于一个良好的启动初值。
PQ 分解法（快速解耦法）：PQ 分解法实际上是在极坐标形式的牛顿法的基础上，在交流高压电网中，输电线路等元件的R<<X ，即有功功率主要取决于电压相角，而无功功率主要取决于电压幅值，根据这种特性对方程组进行简化，从而实现了有功和无功的解耦。
两大条件：(1)线路两端的相角相差不大(小于10°～20°)，而且||||ij ij G B ≤，于是可以认为：cos 1;sin ij ij ij ij G B θθ≈≤； (2)与节点无功功率相对应的导纳2/i i Q U 通常远小于节点的自导纳ii B ，也即2i i ii Q U B <<。
1. PQ 分解法用一个1n -阶和一个1n m --阶的方程组代替牛顿法中22n m --阶方程组，显著减少了内存需量和计算量。
2. 计算过程中B '、B ''保持不变，不同于牛顿法每次迭代都要重新形成雅可比矩阵，因此显著提高了计算速度。
3.雅可比矩阵J 不对称，而B '、B ''都是对称的，使求逆等运算量和所需的存储容量都大为减少。
4. PQ 分解法的迭代次数要比牛顿法多，但是每次迭代所需时间比牛顿法少，所以总的计算速度仍是PQ 分解法快。
在低压配电网中PQ 分解法不适用。
交流高压电网的输电线路的元件满足R<<X ，PQ 分解法正是基于此条件简化而来；而低电压配电网络一般R/X 比值很大，大R/X 比值病态问题也正是PQ 分解法应用中的一个最大障碍。
电力系统名词解释
1有功功率——在交流电能的发输用过程中，用于转换成电磁形式的那部分能量叫做有功2无功功率——在交流电能的发输用过程中，用于电路内电磁场交换的那部分能量叫做无功3电力系统—-由发电机、配电装置、升压和降压变电所、电力线路及电能用户所组成的整体称为电力系统.中性点位移:在三相电路中，电源电压三相负载对称的情况下,如果三相负荷也对称，那么不管有无中性点，中性点的电压均为零。
但如果三相负载不对称，且无中性线或中性线阻抗较大，那么中性点就会出现电压，这种现象称为中性点位移现象。
4操作过电压——因断路器分合操作及短路或接地故障引起的暂态电压升高，称为操作过电压；5谐振过电压—-因断路器操作引起电网回路被分割或带铁芯元件趋于饱和，导致某回路感抗和容抗符合谐振条件，可能引起谐振而出现的电压升高，称为谐振过电压。
6电气主接线——主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送方式和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
7双母线接线——它具有两组母线：工作母线I和备用母线l.每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别接至两组母线，母线之间通过母线连络断路器(简称母联）连接，称为双母线接线。
8 一个半断路器接线--每两个元件（出线或电源）用三台断路器构成一串接至两组母线，称为一个半断路器接线,又称3/2接线.9厂用电——发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备,用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理等辅助设备的正常运行。
这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷,总的耗电量，统称为厂用电.10厂用电率-—厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率.厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一。
11经常负荷——每天都要经常连续运行使用的电动机；．12不经常负荷--只在检修、事故或机炉起停期间使用的负荷；’'13连续负荷——每次连续运转2h以上的负荷;14短时负荷——每次仅运转10-120min的负荷；：15断续负荷——反复周期性地工作，其每一周期不超过10min的负荷。
15第十五章 电力系统运行稳定性的基本概念
暂态稳定性分析： 正常运行状态点a，PT=Pe=P0 1. 切除线路瞬间运行于点b
原动机保持 PT=P0 ，则PT>Pe ，发电机加速 。于是送、受端出现正的 相对速度，功角开始增大。发电机工作点由b向c点变动。
2. 达到c点处，转矩平衡，由于转子的惯性，功角将继 续增大而越过点c。之后，当功角继续增大时，PT< Pe ， 发电机开始减速，开始减小并在d点达到零值。 3. 在d点，= ，送、受端恢复同步，功角不再增大 并抵达它的最大值max 。此刻电磁功率仍大于原动机功 率，发电机继续减速，且发电机转速开始小于受端发电 机转速。 由于 < ，功角开始减小，工作点向c点移动。 以后功角在b点而在d点之间等幅振荡 。考虑各种损 耗，则功角变化是一种减幅振荡。 4. 最终稳定运行点为c点，稳定运行功角为c 。 暂态不稳定情况： 从点c开始，转子减速。因为，功角仍增大。若 未降到零时，功角已达到临界角cr(c点)，功角将继 续增大而越过点c，转子上的不平衡转矩又变成加速性质。 于是又开始增加，功角将继续增大，使发电机与受端 系统失去同步，破坏了电力系统的稳定运行。 电力系统的暂态稳定性：指电力系统在正常运行时，受到一 个大的扰动后，能从原来的运行状态(平衡点)，不失去同步 地过渡到新的运行状态，并在新的运行状态下稳定地运行。 暂稳判据：用功角随时间变化的特性作为暂态稳定的判据。
功角特性
15-3 静态稳定的初步概念
静态稳定性分析： PT=P0 =constant 初始状态必须是平衡点。 1. 在 a 点运行时，假定受 微小扰动 在a点附近运动具有吸 引力，所以在a点运行是稳 定的。 2. 在 b点运行时，假定受 微小扰动 在b点附近运动具有排 斥力，所以在b点运行是不 稳定的。 电力系统的静态稳定性：电力系统在运行中受到微小 扰动后，独立地恢复到它原来的运行状态的能力。 静稳判据：
电力系统运行稳定性的基本概念
判据：dMe/ds>0
实际： s=5 %左右
注意： IM失稳过程中 (n↓、s↑ → s=1、n=0 )
吸收大量Q——可能导致系统电压失稳！
15-6 电压稳定性的概念
定义：系统维持各节点电压在允许范围内的能力
1、单端供电系统的传输功率特性：
V
E2
1
zs zLD
TJ N
J2N SN
2 J2N SN
2
2H
2、时间意义：
d J dt Ma
MB MN SN / N
TJ N
d * dt
M a*
MT* M / M N 1 , Me 0
1
TJ N
0 d*
M a*
dt
0
V
ψ
Lqiq
α
δI
d轴 Ldid
δ
ψfd
b相轴线
c相轴线
15-2 发电机转子相对位置和电势相位——功角的概念 3、δ与(同步/功角)稳定性的关系
Eq
fd
G
v
N
V
G
正常稳定 运行状态
P P G.m
G.e
0 const
G N
扰动
过渡过程
P P G.m
G.e
G
t
——在c点附近若干次震荡后→ c
t
c点：SEPNew → PT = Pe 、ωG=ωN 、δ= δc
15-4 暂态稳定的初步概念 2、暂态稳定过程分析
(2) 不稳定情形：
运行点 过c后: c → c’， PT < Pe，—— c’ ：△ω >0 → δ ↑——越过c’ ——PT > Pe → ωG ↑ 、δ ↑ ↑ → Pe ↓ ↓ → ωG ↑ ↑ →----- → 运行点“ 一去不复返” ！
第五章电力系统动态稳定分析
xij ci u ij e ci u ij e
it
cos( t
i
e
( i j i ) t
ij
) j sin( i t ij )
(5 12)
有时，特征根是一对共轭复根，则可以 写成复合形式。
§5-3 电力系统的振荡模式
i,i 1
（5－1）
§5-1 带有PSS的动态稳定 （模型）分析方法
根据A 的特征根可以判别稳定，如果是 多机系统，则用Q-R（特征分析法）。如 实部为+，则不稳；为负则有阻尼，不会 失稳，按一般常规的方法即可，当加上 PSS以后完整的方程式是什么样的呢？
U E
1 T1 P k ( ) 1 T2 P
1t 1t
... ci u ij e
i t
... cm u mj e
m t
(5 8)
... ci u in e
i t
... cm u mn e
m t
§5-3 电力系统的振荡模式
可以将一个解 x1分解成m个分量，以其特 征向量和特征根来表示，将上式写成相 量形式为：
x1 u11 u m1 c e 1t ... c e mt (5 9) 1 m xn u1n u mn
§5-3 电力系统的振荡模式
m―― 为特征根数。 1...... c cm ――由初值或某个边界条件 决定的常数。 ui ui1 , ui 2 ...... uin 称之为 相 u i――是个向量， i 对应的特征向量。 i ――为第i个特征值。 n――特征向量的阶数。
电力系统分析8章
E
sin Eqm
qm
PEqm
sin 90
PEqm
E qV X d
E qV X d
2、凸极式发电机的功率特性
X d X d X TL
X q X q X TL
PEq PV VI cos VI cos( ) VI cos cos VI sin sin VI q cos VI d sin
上式中
( X d X d XTL )
采用暂态电抗 X d后的电势 E ＝常数来代替 E q＝常数。
E sin E V 代入 P VI cos P I cos 由相量图得 sin E X d X d
E V PE sin X d
（8-9）
2. 惯性时间常数
J 2 N TJ SB
的物理意义
其物理意义为：如果在发电机组的转子上施加额 定转矩后，转子从静止状态启动加速到额定转速所需 的时间，就是发电机组的额定惯性时间常数。 注意：各发电机的额定惯性时间常数的归算问题。 在电力系统稳定计算中，各发电机的额定惯性时 间常数必须归算到系统统一的基准功率下，即
Id
EQ V cos X q
X d X d E q EQ (1 )V cos X q X q
3、自动励磁调节器对功率特性的影响 当不调节励磁保持 E q不变时，输送功率增 大， 相应增加。由于 E q E q 0 常数，随着功 角的增大，端压在随之 减小。 发电机装设自动励 磁调节器后?
8.2
简单电力系统的机电特性
1、转子运动方程
电力系统远动及其自动化——历年考题题库复习过程
电力系统远动及调度自动化试题一、填空题(每小题1分，共10分)1.地调中心可调整辖区的_电压和无功功率_。
2.一阶递归数字滤波器的输出y n=αX(n)+(1-α)y(n-1)_。
3.A/D转换器中的基准电压可产生按二进制权倍减的MSB→LSB的_电压砝码_。
4.12位A/D芯片工作在交流采样方式时，被测量正最大值时补码形式的A/D结果为_011111111111_。
5.二—十进制数转换的乘十取整法适用于___小数____。
6.我国远动系统中普遍采用的同步码是___三组EB90H ____。
7.电力线载波信道可同时传送____语音信号和远动信号___。
8.IBM公司的LAN网寻径方便，结构为___树形____。
9.经济调度主要是合理分配各电厂的___有功功率____。
10.配电网线路阻抗与电抗之比可能____大于1___。
二、单项选择题(每小题1分，共15分。
从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。
)11.自动发电控制AGC功能可保证电网的( )①电压②频率③电流④功率因数12.霍尔模块工作频率为50HZ时，精度( )①低于0.5% ②高于0.5%③等于0.5% ④等于1%13.用数字量多路开关采集遥信信号时，欲使W=E14，数据选择端ABCD应为( )①0111②1110 ③1101 ④101114.2000MHZ频率属( )①短波频段②中波频段③微波频段④长波频段15.数据传输系统中，若在发端进行检错应属( )①循环检错法②检错重发法③反馈校验法④前向纠错法16.(15，7)循环码的全部许用码组有( )①256个②129个③127个④128个17.我国循环式运动规约中规定的循环码是( )①(7，4)循环码②方阵码③(7，3)循环码④（48，40）循环码18.星形结构计算机网的特点之一( )①资源共享能力差②资源共享能力强③可靠性④建网难19.异步通信方式的特点之一是( )①设备复杂②设备简单③传输效率高④时钟要求高20.调度员尽力维护各子系统发电，用电平衡时属( )①正常状态②紧急状态③恢复状态④瓦解状态21.电力系统状态估计的量测量主要来自( )①调度人员②值班人员③SCADA系统④主机22.对一个月到一年的负荷预测属( )①短期负荷预测②超短期负荷预测③中期负荷预测④长期负荷预测23.配电系统少人值守变电站应具有的基本功能是( )①自动重合闸功能②变电站综合自动化功能③遥控功能④遥信功能24.配电自动化系统用控制功能减负荷时通过DMS的( )①SCADA功能②LM功能③SCADA/LM功能④GIS/LM功能25.馈电线自动化系统应有( )①无功调节功能②有功调节功能③故障定位功能④电容器投切功能三、简答题(每小题5分，共40分)26.电网调度自动化应有哪些功能?SCADA功能、AGC功能、EDC功能、EMS功能。
电力系统运动规约
电力系统运动规约
规约是一组规则和约定，也就是我们常说的协议。
电力系统远动规约，对远动系统中各种远动信息的组织办法(信息结构)、各种上行(从站发往主站)、下行(主站发往从站)信息的优先级顺序及主从站间的传送规则均做出了明确的规定，以保证所有信息的正确传输和整个系统的可靠运行。
和数据通信网络的其他通信协议一样，远动规约在远动系统中也具有非常重要的意义。
如果不遵循相同的规约，两个通信站就无法进行通信;远动规约不同的远动设备则无法在一起共同组网;远动规约的标准化程度不高，则无法适应市场开放的需要;同时，远动规约的效率高低也直接制约着网络的通信效率。
我国现在执行的远动规约主要是原电力部于1991年颁布的《循环式远动规约》即CDT(Circle DataTransfer)规约;也有部分地区仍执行较早的部颁《问答式远动规约(试行)》，即Polling规约。
上世纪90年代，国际电工委员会TC-57技术委员会先后发布了IEC60870-5-101、IEC60870-5-102 IEC60870-5-103和IEC60870-5-104等四个远动标准，分别是基本远动任务、电能计量信息、继电保护信息和网络通信的远动通信标准，我国正在逐步采用这些国际标准。
张晓辉电力系统分析第六章
转子旋转动能
2WK d M 2 0 dt
S N M N 0
2WK d / 0 M SN dt MN TJ 2WK SN TJ d / 0 M dt MN
2WK d M 2 M N 0 dt M N
同步电机的转子机械惯性时间常数，简称惯性时间常数。
用转速表示的转子运动方程式
若只考虑转速变化对阻尼的影响：
d * P P d * 1 TJ * * m* e* D* 1 dt* * dt* d* Pm* Pe* d TJ D* 1 0 * 1 d t dt *
同一系统中，所有发电机的转子相对角度必须用同一个同步 旋转坐标轴作为参考。
对于隐极机， l2 m2 0 2. 定子绕组与转子绕组之间的互感 定子与转子绕组间互磁通路径的磁阻周期性变化，应考虑转 子绕组的极性，即转子旋转一周磁路才重复一次。 定子绕组与励磁绕组之间的互感
M af M fa maf cos M bf M fb maf cos 2 / 3 M cf M fc maf cos 2 / 3
第六章 同步电机的数学模型
稳态—电力系统相对稳定的运行状态 暂态 — 电力系统受到扰动后，从一种稳态向另一种新的稳态的过渡过程。 (1)负荷变化；(2)设备故障；(3)短路故障。 从同步发电机入手进行暂态过程研究。 同步发电机的作用是将原动机的旋转机械能转换为同步发电机定子输出 的电能。 稳态分析中，重点在确定系统中的潮流分布，而并不十分关心同步发电 机的内部物理过程，因此主要涉及到发电机的定子电压、电流、有功功率 和无功功率以及励磁绕组的电流。 暂态过程中，不但发电机的转速将随时间变化，而且在发电机内部将产 生一系列复杂的机械和电磁过程。
第15章 电力系统运行稳定性的基本概念
Pe
Eq
δ1
Eq
ωN
o
δ0
δ1
δ
PT ωN
δ0
V
送端和受端两台发电机转子放在一张图上, 当送端发电机转子加速,最后在δ1稳定下来
15.2 功角的概念
功角δ 与发电机转子运动的关系
当有两台机接于无穷大母线时： δ2.δ1，表征两发电机转子q 轴轴线之间的电气夹角 → 表征发电机转子之间的相 对空间位置
概述 功角的概念 发电机电势间相位差——电气量 发电机转子相对位置——机械量，用电气角度表示 静态稳定的初步概念 暂态稳定的初步概念 负荷稳定 电压稳定的概念 发电机转子运动方程式
15.1 概述
基本概念 同步运行：所有并联运行的同步电机（主要是发电机）具有相同的电 角速度 全系统统一频率，发电机并联运行必须严格保持同步 同步电机转子运动状态，不平衡是绝对的，平衡是相对的 电力系统同步稳定问题：电力系统受到大的或小的干扰以后能否继续 保持发电机间同步运行的问题（功率失衡后的暂态过程中，发电机之 间出现相对运动，能否保持同步） 表征发电机同步运行的变量：发电机转子之间的相对位置角（发电机 电势之间的相角差）——功角 电压稳定问题：负荷端电压不可逆转的持续下降导致的稳定性破坏。 主要意义 同步运行是发电机安全可靠发电的先决条件
摘自文献[ P. kundur, Power System Stability and Control ]，36页（共1176页）
15.1 概述
稳定的分类
PSS/E 对 PJM 系统中故障的仿真结果：
0.1秒短路，0.149秒切除故障
15.1 概述
电力系统分析考点总结(吐血整理)
电力系统分析考点总结第三章理想同步电机1，忽略磁路饱和，磁滞，涡流等影响，假设电机铁芯部分的导磁系数为常数；2，电机转子在结构上对于纵轴和横轴分别对称；3，定子的a,b,b三相绕组的空间位置互差120度电角度,在结构上完全相同,他们均在气隙中长生正弦分布的磁动势；4，电机空载，转子恒速旋转时,转子绕组的磁动势在定子绕组所感应的空载电势是时间的正弦函数;5，定子和转子的槽和通风沟不影响定子和转子的电感，即认为电机的定子和转子具有光滑的表面.假定正向的选择定子回路中,定子电流的正方向即为由绕组中性点流向端点的方向，各相感应电势的正方向和相电流的相同,向外电路送出纵向相电流的极端相电压是正的。
在转子方面，各个绕组感应电势的正方向与本绕组电流的正方向相同。
向励磁绕组提供正向励磁电流的外加励磁电压是正的。
两个阻尼回路的外加电压均为零。
帕克变换目的（为何进行）：在磁链方程中许多电感系数都是随转子角a而周期变化。
转子角a又是时间的函数，因此，一些自感系数和互感系数也是将随时间而周期变化。
若将磁链方程式带入电磁方程式，则电磁方程将成为一组以时间的周期函数为系数的微分方程。
这类方程组的求解是颇为困难的。
为了解决这个困难，可以通过坐标变换，用一组新的变量代替原来的变量，将变系数的微分方程变换成为常系数微分方程，然后求解。
物理意义：采用派克变换,实现从a，b，c坐标系到d，q,o坐标系的转换,把观察者的立场从静止的定子上转到了转子，定子的三相绕组被两个同转子一起旋转的等效dd绕组和qq绕组所代替，变换后，磁链方程的系数变为常说，大大简化计算同步电机基本方程的实用化中采用了哪些实用化假设？其实用化范围是什么？基本方程的实用化中采用了以下实用化假设（1）转子转速不变并等于额定转速。
（2）电机纵轴向三个绕组只有一个公共磁通，而不存在只同两个绕组交链的漏磁通.为了便于实际应用，还可根据所研究问题的特点,对基本方程作进一步的简化。
影响电力系统运行的稳定性的原因及措施
影响电力系统运行的稳定性的原因及措施作者：zhangyap… 文章来源：本站原创点击数： 0 更新时间：2010-4-13 21:32:22 【字体：小大】湖北安全生产信息网(安全生产资料大全) 寻找资料>>前言所谓电力系统运行的稳定性，就是指在受到外界干扰的情况下发电机组间维持同步运行的能力。
研究电力系统稳定性问题归结为研究当系统受到扰动后的运动规律，从而判断系统是否可能失去稳定而研究提高系统稳定性的措施。
电力系统稳定性问题，是一个机械运动过程和电磁暂态过程交织在一起的复杂问题，属于电力系统机电暂态过程的范畴。
根据扰动量的大小，可将电力系统稳定性分为静态稳定性和暂态稳定性两大类型。
1影响电力系统运行稳定性的因素在电力系统中，各同步发电机是并联运行的，使并联的所有发电机保持同步是电力系统维持正常运行的基本条件之一。
1.1电力系统的稳定性与系统的发展密切相关对于早期孤立运行的发电厂和发电机并列的运行在公共母线上，并列运行的稳定性问题并不严重。
随着系统容量和供电范围的扩大，许多发电厂并联运行在同一电力系统时，并列运行稳定性日益严重。
在现代电力系统中，稳定性问题常称为制约交流远距离输电的输送容量的决定性因素。
当电力系统失去稳定时，系统内的同步发电机失步，系统发生振荡，结果会使系统解列，可能造成大面积的用户停电。
因此，失去稳定性是电力系统最严重的故障。
1.2电力系统在运行中时刻受到小的扰动例如负荷的随机变化，汽轮机蒸汽压力的波动、发电机端电压发射点小的偏移等等。
在小扰动作用下，系统将会偏离运行平衡点，如果这种偏离很小，小扰动消失后，系统又重新恢复平衡，则称系统是静态稳定的。
如果偏离不断扩大，不能重新恢复原来的平衡状态，则系统不能保持静态稳定。
1.3电力系统运行时还会受到大的扰动例如，电气元件的投入或切除、输电线路发生短路故障等等。
在大扰动作用下，如果系统运行状态的偏离是有限的，且在大扰动结束后又达到了新的平衡，则称系统是暂态稳定的。
电力信息技术
第一章电力信息化是指信息技术在电力企业中的应用，是电力企业在规划、建设、运行、检修、营销等各个环节中应用信息技术全过程的统称，是电力企业在信息技术驱动下由传统工业向高度集约化、高度知识化工业转化的过程，是电力企业规范管理、提高效率、赢得竞争优势、树立良好形象的有效手段。
现代科学的三个主要特征：物质、能量、信息。
电力系统信息化包括了电力企业生产流程的自动化和管理流程的自动化。
自动发电控制 AGC( automatic generation control) 监视控制与数据采集 SCA(Dsupervisory control and data acquisition ) 能量管理系统 EMS( energy management system) 在线调度员培训仿真器 DTS( dispatcher traning simulator ) 管理信息系统 MIS( management information system) 物料需求计划 MRP( material require planning ) 制造资源计划 MRP-2 (manufacture resource planning ) 企业资源管理 ERP (enterprise resource planning ) 国际互联网 Internet 企业内部网 Intranet 外部网 Extranet 电子商务 E-Business第二章信息系统是一种由人、计算机软硬件、网络和通信设备与管理规则组成的集成化系统。
该系统利用计算机的软硬件，分析、计划、控制和决策用的信息模型数据，为一个企业或组织的作业、管理和决策提供信息支撑。
信息系统金字塔结构：1、战略决策信息系统(战略决策与计划) 2、战术决策信息系统(战术决策与计划) 3、辅助管理信息系统(管理层的作业计划与控制) 4、数据处理(事务数据处理与控制)人的信息系统功能包括：感受器官承担的信息获取功能，神经网络承担的信息传递功能，思维器官承担的信息认知功能和信息再生功能，效应器官承担的信息执行功能。
第二章 电力系统的运行状态及
1
二、电力系统运行状态分类
1、正常运行状态：满足等式和不等式约束条件，是经济运 、正常运行状态：
行调度的基础。
2、警戒状态：满足等式和不等式约束条件，但不等式约束 、警戒状态：
已经接近上下限，以安全调度为主。
3、紧急状态： 3、紧急状态：不等式约束遭到破坏，等式约束仍能满足，
系统仍能同步运行。
4、系统崩溃：不等式、等式约束同时不满足，系统将解列 、系统崩溃：
现代汽轮发电机均为2极 凸/隐极机 现代汽轮发电机均为 极 汽轮机 转速高(一般为3000 r/min ) 极数多 凸极机 水轮 机 转速低(一般在750 r/min以下)
。
分析电力系统稳定的最主要工作在于确定： 分析电力系统稳定的最主要工作在于确定：
转子角度、 转子角度、角速度变化的同步发电机转子运动方程
为了保持发电机的频率和电压的稳定， 为了保持发电机的频率和电压的稳定，必须随负载变 化及时调节发电机的输入功率和励磁电流。 化及时调节发电机的输入功率和励磁电流。
因此，励磁系统的原有功能： 因此，励磁系统的原有功能：
电压低，励磁电流 ↑ 电压高，励磁电流 ↓
进行阻尼系统振荡 目前， 目前，励磁系统已演变成多功 扩大静态稳定范围 能、多变量的控制器 改善暂态特性
功角在空间上表现为发电机转子磁场轴线与定子合成磁场轴线 之间夹角。
电力系统的运行状态
可编辑ppt
4
G
Pe
Eq •U0 X
•sin
X
功角在时间上表示励磁电势和端电压之间的相角差；
功角在空间上表现为发电机转子磁场轴线与定子合成
磁场轴线之间夹角。 Pe
功角特性曲线
Pm 0
ab
PT
0
可编辑ppt
a
90 0
b
180 0
5
遭受微小扰动后分析a、b两个运行点的过渡过程：
a点(静态稳定工作点)：
大于 0 时，转子转速上升，转子制动， 趋于0。 小于 0 时，转子转速下降，转子加速， 趋于0。
b点(静态不稳定工作点) ：
大于 0 时，转子转速上升，转子加
Pe
功角特性曲线
速， 趋 0 时，转子转速下降，转子制
PT
动， 趋于无穷大。
0
a 90 0 b 180 0
0
90o
180
整步功率 dPe EqU0 cos d X
根据上面在点a及点b能否稳
定运行分析，得出静态稳定判据：
当功角 与发电机功率 的增量有
相同符号时，
即
系统是静态P e 稳定的
d Pe 0 d
当
系统临界稳定
d Pe 0
当 d
系统是不稳定的
d Pe 0 d
可编辑ppt
8
三、电力系统暂态稳定分析
静止补偿器
Q G i m in Q G i Q G i m ax
可编辑ppt
S ij m in S ij S ij m ax
1
n
PGi
m
PLj
l
PSk
等式约束条件：
i 1 n
电力系统动态模拟试验
电力系统的动态模拟的特点
系统动态特性分析和研究。 在已建立的模型设备上可以研究实际电力系统的各种运
行方式，可以研究电力系统不够清楚的现象，改变各种物理 量，模拟各种故障，以研究系统的稳定性。 系统故障设计
在动态模拟实验室中可以很方便的模拟实际系统中发 生的故障，重现故障过程，研究故障发生的原因，找出解决 的办法。
电力系统的动态模拟的特点
系统设计 可以在模型上直接观察到电力系统发生的现象，也可
以直接观察到研究结果，获得明确的物理概念，并具有真实 感，对电力系统特性和一些过程进行定性的研究； 装置试验
一些新的技术设备装置可以直接接入动态模拟来进行 研究，在动模实验室进行试验及调试，接受各种各样的运行 考验，观察这些设备在电力系统不同运行方式下的工作性能， 消除缺陷，以保证设备在电力系统中的可靠运行。
相似性原理附加定理
1. 由若干系统组成的复合系统,只要单个系统分别相似，组成复合系统时的 边界条件相似，那么整个复合系统是相似的；
2. 适用于线性系统的相似条件可推广到非线性的系统中去，只要非线性参数 对某一量的函数关系是相似的；
3. 适用于各向同性的或均质的系统的相似条件也可以推广到各向异性和非均 质系统中去，只要所比较的系统中，对应的各向异性和非均质是相似的；
x
,m y
y
,m z
z
}
模拟理论的基本概念
绝对相似： 在原型和模型之间现象的一切过程在时间和空间上的 进行都是相似的。
近似模拟： 在进行模拟时，相似条件建立在某些假设的条件下进 行一些简化，而忽略某些次要因素。
相似定理 一、相似第一定理
牛顿在1698年首先发现，别尔特兰于1848年证明。 该定理说： 相似现象之间所具有的相似判据在数值上是相等的
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1.遥测即远程测量，应用远程通讯技术，传输被测量的值。
2.遥信即远程指示，远程信号：对告警情况，开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监控。
3.遥控即远程命令：应用远程通信技术，使运行设备的状态产生变化。
4.遥调即远程调节：对具有两个以上状态的运行设备进行远程控制。
5.运动技术的传送方式：循环式传送，问答式传送。
6.遥测量一般具有：模拟量，数字量，脉冲计数量，和其他测量量。
7.我国电网调节的基本原则：统一调节，分级管理，分层控制。
8.自动发电控制（AGC）主要功能：保证电网频率的质量自动发电控制（AGC）功能的目标:是自动控制网内各发电机组的出力，以保持电网频率为额定值和联络线交换功率为规定值。
9.经济调度控制（EDC）功能：为了提高电网运行的经济性经济调度控制（EDC）目标是：在所控制的区域内向各发电机组分配出力，使本区域运行成本为最小。
10. SCADA主要包括以下一些功能：1）数据采集； 2）信息的显示和记录；3）命令和控制； 4）越限告警；5）实时数据库和历史数据库的建立；6）数据预处理； 7）事件顺序记录SOE；8）事故追忆PDR。
11.能量管理系统（EMS）EMS是现代电网调度自动化系统硬件和软件的总称，它主要包括SCADA、AGC/EDC、状态估计（SE），静态和动态安全分析、调度员模拟培训等一系列功能。
安全分析分为：静态安全分析，动态安全分析13.何谓四遥功能？RTU在四遥中的作用是什么？所谓四遥功能是指遥测、遥信、遥控和遥调。
RTU在遥测方面的主要作用是：采集并传送电力系统运行的实时参数；在遥信方面的主要作用是：采集并传送电力系统中继电保护和自动装置的动作信息、断路器和隔离开关的状态信息等；在遥控方面的主要作用：是接收并执行调度员从主站发送的命令，并完成对断路器的分闸或合闸操作；在遥调方面的主要功能：是接收并执行调度员或主站计算机发送的遥调命令，调整发电机的有功出力或无功出力等。
14.RTU的功能是指：其对电网的监控和控制能力，也包括RTU的自检，自调，自恢复能能力。
通常RTU的功能划分为：远方功能，当地功能15数字滤波分为：递归形滤波，非递归形滤波16.死区：当模拟量在规定的范围内变化时，认为该模拟量没有变化，此期间模拟量的值用原值表示，这个规定范围称为死区。
17.死区的计算：实际上是降低模拟量，变化灵敏度的一种方法18.时间顺序记录：指开关或者继电保护时，按动作的时间先后顺序进行的记录。
19.事件分辨率：指能正确区分事件反生顺序的最小时间间隔。
20.事故追忆：电力系统在运行过程中随时可能发生事故，因此在对电力系统进行检测时，希望把事故发生前后一段时间内遥测数据的变化情况保存下来，为今后的事故分析提供原始依据，这种功能称为事故追忆。
21.多微机系统由：多台微机通过共享总线，数据链路或共享存储器等连接起来的系统。
23.微机之间利用多端口存储器进行通讯时，采用“邮箱”方式24.简述事故追忆的实现方法。
事故追忆可通过：采用移动内存单元内容，移动指针来实现。
25.量化：把采样信号XS以某个最小数量单位的整倍数来度量，这个过程叫量化。
26什么是数据通信？它包括哪几个部分？数据通信是：由计算机及其终端装置，通过通信线路来完成编码信息的传输、转接、存储和处理的通信技术。
数据通信系统包括：计算机、终端装置和通信线路。
27.利用抗干扰编码进行差错控制的方法：循环检错法，检错重发法，前向纠错法，反馈检验法。
28.线性分组码：分组码中监督位与信息位之间的线性关系着。
29.线性关系：指监督位和信息位之间的关系由一组线性方程来确定。
30.循环码：是线性分组码中一个重要子类，具有循环性。
31.数据通信的工作方式有：全双工通信、半双工通信和单工通信。
32.比较同异步通信的优缺点。
异步通信的优点是设备简单，易于实现，传输简单，费用低。
异步通信方式适用于低速的终端设备。
同步通信较复杂，费用高，其优点是收和发能保持严格同步，发送端和接收端将整个字符组作为一个单位传送，提高了数据编码效率和传输效率。
同步通信方式一般用于高速传输数据的系统中。
33.简述同步通信的基本原理。
在同步通信中，接收端的接收和发送端的发送是保持严格同步的。
发送端按同步码、数据码和校验码的排列顺序组成的数据流进行连续发送，紧跟在同步码后的数据码可以由任意多个数据字组成，每个数据字之间紧密排列不留空隙。
34.简述异步通信的基本原理。
在异步通信中，是将每一个字符看作成一个独立的信息单位，为实现起止同步，在每个字符前加一个起始位，在其后加校验位和停止位，形成一个异步数据帧。
当没有信息传送时发送端发出空闲位，有信息传送时，发送端按其发送时钟发送该信息的数据帧，即先发送起始位，再发送字符数据码，校验位和停止位。
在接收端，当接收到起始位时，按接收端的接收时钟频率进行接收，当接收到停止位，则接收完毕，接受端复位等待接收下一个字符信息。
异步通信的接受端接受时钟和发送端的发送时钟是彼此独立的，它们仅仅是标称值相同而已。
36.通讯信道分为：电力线载波信道，光纤信道，微波中继信道，卫星信道。
37.数据通信的基本方式：（1）并行通信（特点：速度快，距离短，成本高)（2）串行通信（特点：速度慢，距离远，成本低）37.HDLC规约的三种通讯操作方式：正常响应方式，异步响应方式，异步平衡方式。
39计算机网络指：通过数据通信系统把地理上分散的，以能相互共享资源（硬件、软件、数据）的方式连接起来，并且各自具备独立功能的计算机系统的集合。
40.计算机网络具有以下功能：（1）数据传送；（2）资源共享；（3）提高网络系统的可靠性；（4）均衡负载互相协作。
41.网络根据网络括扑结构不同分为：星形网，树形网，总线型网，环形网，网状形网等按交换方式分为：线路交换网络，报文交换网络，分组交换网络42.简述节点、链路、通路、主机、通信控制处理机、集中器、终端的定义。
节点是指：一个或多个功能单元与传输线路或信道互连的一个点链路是：两个节点之间承载信息流的线路或信道。
通路是指：从发信点到收信点的一串节点和链路。
主机是：在计算机网络中负责处理数据和网络控制，同时还是执行网络协议的中心机。
通信控制处理机是指：那些主要用于控制本模块和终端设备之间的信息传输的计算机，也是各模块之间负责联络、信息控制的节点处理机。
集中器是：把若干终端经本地线路集中起来，连接到1~2条高速线路上的设备，它是终端侧的通信控制处理机。
终端是：用户进行网络操作时使用的设备，它一般与通信控制处理器或集中器相连，与通信控制处理机相连的，一般称为近程终端，通过集中器再与通信控制处理机相连的，一般称为远程终端。
44.高层协议包括哪几方面？传送层、对话层、表示层，应用层上的计算机网络通信协议。
46.简述EMS系统中的基本应用软件的组成。
EMS系统中的基本应用软件有：电力系统的接线分析，状态估计和负荷预测。
47.电力系统的运行状态有：正常运行状态、警戒状态、紧急状态、系统崩溃和恢复状态。
48.电力系统负荷预测分为：系统负荷预测，母线负荷预测。
49.电力系统安全分析是指：分析运行中的电力系统在出现预想的事故后是否能够继续保持正常的状态运行。
50.安全分析的功能：（1）确定系统当前的运行的状态在出现事故时是否安全；（2）确定保持系统安全运行的控制措施。
51.预想故障分析：是指针对预先设定的电力系统元件的故障及其组合，确定它们对电力系统安全运行的产生的影响。
52.预想故障分析的主要功能：（1）按调度员的需要，方便的设定预想故障；（2）快速的区分各种故障对电力系统安全运行的危害程度；（3）准确分析严重故障后的系统状态，并能方便而直观地展示结果。
53.简述常规潮流与最优潮流的差别。
差别：（1）常规潮流不考虑经济性，而最优潮流考虑经济性；（2）规潮流一般不考虑网络安全性，而最优潮流要全面考虑发电和网络安全；（3）常规潮流控制量较少，而最优潮流可以合理分布；（4）常规潮流计算量小，而最优潮流计算量大。
55.系统负荷预测按周期有：超短期负荷预测、短期负荷预测、中期负荷预测，长期负荷预测之分。
56.状态估计：只有通过统计学的方法加以处理以求出对状态向量的估计值。
57.状态估计分为：动态估计，静态估计。
52.电力系统EMS中安全分析的内容：包括预想故障分析、安全约束调度、最优潮流、网络化简和电压稳定性分析。
53.预想故障分析：是针对预先设定的电力系统元件的故障及其组合，确定其对系统安全运行的影响。
54.安全约束调度：是当实时网络状态分析、潮流、预想故障分析等应用软件检查出支路过负荷时，调整各机组发电功率解除过负荷，严重者考虑切除相关的负荷。
网络化简：是将较大规模的网络化简成较小规模的网络来分析。
电压稳定性：是针对某一运行方式分析临界电压和裕度，以监视电压稳定性。
55.电力系统负荷预测模型：（1）典型负荷模型（2）天气敏感负荷模型（3）异常或特殊事件负荷模型（4）随机负荷模型56.自动发电控制的基本目标包括：（1）发电出力与负荷平衡；（2）努力将电力系统的频率误差调节到0，保证系统频率为额定值；（3）在各控制区域间分配系统的发电出力，使区域联络线上净交换功率不偏离商业合同值；（4）在区域发电源之间实现在线的负荷经济分配。
57.电力系统有功负荷的经济分配包括：（1）火电厂内各机组间的经济负荷分配；（2）各火电厂之间的经济分配；（3）水火电厂有功功率负荷的经济分配。
56.简述DMS和EMS的类似之处和不同之处。
类似（1）两者均通过RTU来收集电网中设备的状态和测量值，并实现监视和控制的远方操作——SCADA功能。
（2）两者均具有基于彩色屏幕显示的图形用户界面GUI。
（3）两者均具有自动控制功能，但EMS控制的是发电设备，DMS控制的是用电负荷。
（4）两者均具有计算机辅助调度的高级应用软件，但内容和方法却不尽相同。
（5）者均存储有历史数据，供制表、检索和分析历史事件用。
（6）两者均能和其他计算机应用相连，共享数据和应用成果。
不同：（1）DMS由于配电网设备多而信息量比EMS系统大。
（2）DMS管理的配电网需方设备多，而EMS管理的的电网发电、供电平衡，所以故障的情况不同。
（3）DMS系统的稳定性要求低。
（4） DMS具有多种通信方式，且通信速率低。
、57.配电自动化：一种可以在远方以实时方式监控，协调，操作配电设备的自动化系统。
58.配电自动化内容包括：配电SCADA,配电地理信息系统，需方管理。
59.支持无人值班的变电所综合自动化功能包括：（1）保护的远方投切，（2）保护定值的远方调整和运行方式改变时的定值选择，（3）保护运行工况的监视和报警，（4）变电所故障报告的搜集。
（5）变电站运行报告的生成。