电力系统自动化作业 第3章
电力系统自动化---第三章 电力系统频率及有功功率的自动调节
7
备用容量的分类
按作用分： (1)负荷备用：满足负荷波动、 计划外的负荷增量 2%~5% (2)事故备用：发电机因故退 出运行而预留的容量 5%~10% (3)检修备用：发电机计划检 修4%~5% (4)国民经济备用：满足工农 业超计划增长3%~5% 按其存在形式分：
(1)热备用
(2)冷备用
8
二、电力系统的频率特性
PG K G f
PD ( f )
f f1 f2 A B
PG
PD 0
( f ) PD
C
PD
PD K D f
负荷功率的实际增量：
PD0 PD PD0 K D f
它同发电机功率增量平衡：
P1 P2
P
PD0 PD PG
PD0 PG PD ( K G K D )f Kf
28
一、 各类发电厂的运行特点
2 水电厂
（1）不需燃料费，但一次投资大
（2）出力调节范围比火电机组大
（3）启停费用低，且操作简单
（4）出力受水头影响 （5）抽水蓄能 （6）必须释放水量－－强迫功率
29
一、 各类发电厂的运行特点 3 核电厂
（1）最小技术负荷小，为额定负荷10～15％。
（2）启停费用高；负荷急剧变化时，调节费
二、目标函数和约束条件
• 有功负荷最优分配的目的：在满足对一定量负荷持续 供电的前提下，使发电设备在生产电能的过程中单位 时间内所消耗的能源最少。 • 满足条件：
等式约束 f(x、u、d)=0 不等式约束 g(x、u、d)≤0
使
目标函数
F=F(x、u、d) 最优
35
1 目标函数 • 系统单位时间内消耗的燃料（火电机组）
电力系统自动化作业
电力系统自动化作业第一篇：电力系统自动化作业电力系统自动化作业1、电力自动化SCADA 的功能是什么？2、什么是电力系统RTU 的四遥功能？如何实现？3、同步发电机以自动准同期方式并列时，说明产生冲击电流的原因。
又为何要检查并列合闸时的滑差？4、用什么方法来测量ZZQ-5 型装置中的导前时间？并分析准确度。
5、ZZQ-5型装置中，若频差要求控制在0.2Hz，试说明整定的方法、步骤。
6、ZZQ-5型装置中，若接入ug 时极性反接或者将ug 和us 两者接错，试分析装置的行为？此时会出现什么现象和结果？7、同步发电机励磁控制系统的主要任务有哪些？8、对同步发电机励磁控制系统的基本要求有哪些？9、简述交、直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围。
10、何谓同步发电机励磁控制系统静态工作特性？何谓发电机端电压调差率？11、何谓滑差、滑差周期？与ug 和us 的相角差δ有什么关系？12、某电力系统总有功负荷为6000 MW(包括电网的有功损耗)，系统的频率为50 Hz，若KL ∗ =1.8，求负荷频率调节效应系数KL的值。
13、某电力系统中，有40%的机组容量已被充分利用，其余40%为火电机组，有10%的备用容量，单位调节功率为20；20%为水电机组，有15%的备用容量，单位调节功率为30；系统的有功负荷的频率调节效应系数为1.5。
试求：(1)系统的单位调节功率；(2)当负荷功率增加5%时系统的稳态频率；(3)当系统频率降低到48 Hz 时，系统承担的负荷增量是多少？14、某电力系统有两台额定功率为200 MW的发电机，每台发电机的调速器的调差系数为0.04，额定频率为50 Hz，系统总负荷为320 MW，负荷的频率调节效应系数KL=20 MW/Hz，在额定频率运行时，若系统增加负荷60 MW，试计算下列两种情况下系统频率的变化值。
(1)两台机组原来平均承担负荷；(2)原来一台机组满载，另一台带120 MW 的负荷。
电力系统及自动化综合实验报告
电力系统及自动化综合实验报告姓名：学号：第三章一机中间开关站电压；DU 输电线路的电压降落3、单回路稳态非全相运行实验确定实现非全相运行的接线方式，断开一相时，与单回路稳态对称运行时相同的输送功率下比较其运行状态的变化。
具体操作方法如下：（1）首先按双回路对称运行的接线方式（不含QF5）；（2）输送功率按实验1中单回路稳态对称运行的输送功率值一样；（3）微机保护定值整定：动作时间0秒，重合闸时间100秒；（4）在故障单元，选择单相故障相，整定故障时间为0²<t<100²；（5）进行单相短路故障，此时微机保护切除故障相，准备重合闸，这时迅速跳开“QF1”、“QF3”开关，即只有一回线路的两相在运行。
观察此状态下的三相电流、电压值与实验1进行比较；（6）故障100²以后，重合闸成功，系统恢复到实验1状态。
表3-2UAUBUCIAIBICPQS全相运行值2102102100000002102102100000、、1非全相运行值2102102050000002122152000000、100、121522518000、50、750、300、322023017001、221、320、500、52052152100000002122052100000、100、12251902100、350、500、300、32301752151、221、2300、500、5四、实验报告要求1、整理实验数据，说明单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响，并对实验结果进行理论分析。
2、根据不同运行状态的线路首、末端和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点和变化范围。
3、比较非全相运行实验的前、后实验数据，分析输电线路输送功率的变化。
五、思考题1、影响简单系统静态稳定性的因素是哪些？答：由静稳系数SEq=EV/X，所以影响电力系统静态稳定性的因素主要是：系统元件电抗，系统电压大小，发电机电势以及扰动的大小。
第三章电力系统频率及有功功率的自动调节_电力系统自动化
n no nN n △f △P f
若发电机组原在（PN，nN） 点，当有功变化为P时，调 速器调节后，机组运行在 （P，n）,n≠ nN因此又称为 有差调节特性。
PN
P
PG
1.速度变动率R（调速系统静态特性的斜率）： 当发电机有功功率从0增加到PN时，转速从n0 变到nN, R=no-nN
b1＞b2:1号机组的功率减少 △P,其功率变为P1 ,相应的微增率 减小至b1 ;2号机组增加相同的△P,其功率变为P2 相应的微增率 增大至b2 1号机组减少的燃料消耗费用大于2号机组增加的消耗费用, 负荷转移可使消耗费用减少,当b1等于b2时,总的燃料消耗费用为
, , , ,
最小即最经济.
系统中并联运行的发电机组经济调度的准则是: 各机组的微增率相等
负荷变化较大时，调整结束时频率与额定值偏差较大——调节结果有差； 频率的二次调整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，表现为一条调节特性上、下平移，可以保证调整结束时频率与 额定值偏差很小或趋于零——调节结果是无差的；
复习思考
• • • 1.频率和有功功率调节的主要任务是什么? 2.在电力系统中,有了调速器对频率的一次调节, 为什么还要引入调频器,进行二次调节? 3.调速器的失灵区对频率调整有何影响?
×100%
nN
2.发电机组的频率调节方程 :
Δf* + R* · ΔPf* = 0
(三)调节特性的失灵区ε（迟缓率）
1．定义：由于测量元件的不灵敏性, 调速系统对于微小的转速
变化不能反应,调节特性实际上是一条具有一定宽度
f
不灵敏的带子, 称为失灵区。
电力系统自动化作业指导书
电力系统自动化作业指导书第一章：引言
在电力系统运行和维护过程中，自动化技术的应用越来越重要。
本指导书旨在提供一份详细的作业指导，以帮助操作人员正确地使用和维护电力系统自动化设备。
本章将介绍本指导书的目的和使用范围。
第二章：电力系统自动化概述
2.1 电力系统自动化的定义
2.2 电力系统自动化的优势
2.3 电力系统自动化设备概览
第三章：电力系统自动化作业要求
3.1 操作人员的资质要求
3.2 作业环境要求
3.3 作业前的准备工作
第四章：电力系统自动化设备的操作
4.1 开机和关机操作步骤
4.2 监控和控制操作流程
4.3 特殊操作示例：故障处理
第五章：电力系统自动化设备的维护和保养
5.1 日常巡检和保养要点
5.2 设备故障排除和维修方法
5.3 预防性维护措施
第六章：安全保障措施
6.1 电力系统自动化设备的安全操作规范
6.2 火灾和安全事故应急处理
第七章：常见问题解答
7.1 经常遇到的故障及处理方法
7.2 操作人员常见疑问解答
第八章：参考资料
8.1 相关标准和规范
8.2 相关技术文献和专业书籍
结语：
本作业指导书是操作人员进行电力系统自动化设备操作和维护的重要参考。
在使用本指导书时，请务必按照操作步骤进行，确保自动化设备的正常运行和安全性。
如果遇到问题，请参考常见问题解答部分或向相关专业人员咨询。
祝您工作顺利！
注：本指导书仅适用于电力系统自动化设备的操作和维护，对于其他设备的操作和维护请参考相应的作业指导书。
电力系统自动化第三章 自动励磁调节系统的动态特性与有关问题3
第四节 励磁调节对电力系统稳定的影响
1 同步发电机的固有特性
即无励磁调节（ ∆Ede = 0 ）时的特性。 1）分析目的：通过对有、无励磁调节情况下发电机的特性进行对比，找到 AVR 与系统稳定的关系，进而提出
改进措施。
2）无励磁调节情况下发电机的特性：
① 若不考虑励磁绕组动态（去磁效应）：
为简化分析，认为 ∆Eq′ = 0 。三阶模型降为二阶。
1 同步发电机动态方程式线性化的条件
研究对象：单机无穷大系统，有时考虑地区负荷 线性化条件：小扰动，参量变化较小 假定：1）忽略饱和效应； 2）忽略定子电阻； 3）变压器电势（又称脉变电势）相对于发电机电势（又称速 率电势）可忽略； 4）电动势中的角速度取同步角速度。
通过 Park 变换，将静止的 abc 坐标系化为旋转的 dq0 坐标系，原来的定子三相电流（ ia、ib、ic ）化为旋转 矢量（ id、iq ）。
n
m
∑ pi − ∑ z j
σa =
i =1
j =1
n−m
。
4）确定根轨迹的分离点（三阶及以下系统令
dK ds
= 0 求得，高阶系统用试探法求得）。根轨迹离开分离
点的相角为 ±180° / r ，r 为离开分离点的分支数。 5）求根轨迹与虚轴的交点（令 s = jω 代入特征方程求解）。该点纵坐标是使系统处于临界稳定的增益值。
惯性环节近似表示
Ug (s) = Kg
Ede (s) 1+τgs
式中，τg 为发电机惯性时间常数， Kg 为放大系数。
3. 电压互感器与整流电路的传递函数 以机端电压Ug 为输入，整流滤波后输出电压Udc 为输出，也可用惯性环节近似表示
Udc (s) = KR
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
例3-2 某电力系统总有功负荷为3200MW（包括电网的有功损耗）， 系统的频率为50Hz，若 K L* 1.5，求负荷频率调节效应系数 K L 值。若 K L* 1.5 ，负荷增长到3650MW时，KL又是多少？
解: 从式（3-6）可得
Ple 1.5 3200 96 K L K L* fe 50
13
o
发电机组转速的调整是由原动机的调速系统来实现的。 当系统的负荷变化引起频率改变时，发电机组的调速系统 工作，改变原动机进汽量(或进水量)，调节发电机的输入 功率以适应负荷的需要。 通常把频率变化与发电机组输出功率变化的关系称为发电 机组的功率—频率特性，或频率调节特性。
o
o
14
配有调速系统的发电机组的功率-频率特性
电力系统的频率特性
1
频率是反映系统有功功率是否平衡的质量指标。
正常运行状态
• 全系统的频率是统一的； • 如果有功功率出现差额，频率就会增加或减少； • 频率改变量与有功缺额和系统频率特性有关。
事故运行状态
• 由于每台发电机的有功不平衡不一样，所以每台机组的 频率变化不同；
• 其和功率不平衡量以及机组的转动惯量有关。
31
无差调频器的调节方程式为 f 0 无差调节器虽具有频率偏差值为零的优点，但无差调频器不能并 联运行。 在一台主要的调频机组上使用无差调频器，其余调频机组均只 安装功率分配器，这样的调频方法称为主导发电机法，其调节方 程组为
f 0 (发电机1，主导发电机) P 2 K 1 P1 (发电机2) P n K n 1 P1 (发电机n)
（3-3）
由于通常系统运行频率变化不大，可认为 f* 1 。 系统的 K L* 值决定于负荷的性质，它与各类负荷所占总负荷的 比例有关。
电力系统自动化习题及答案
第一章发电机的自动并列习题1、同步发电机并网（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：在待并发电机加励磁，调节其参数使之参数符合并网条件，并入电网。
自：不在待并电机加励磁，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、同步发电机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（待并发电机与系统）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电机分别有何影响？幅值差：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机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，使发电机振动。
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分组成？各部分的作用是什么？根据电网电压和发电机端电压波形绘制出各部分对应的波形图。
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跟随器组成，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。
电力系统自动化自编习题集
第一章概论5%（4学时）1-1对电力系统运行的基本要求有哪些?1-2简述电力系统自动化的重要性?1-3电力系统自动化包含哪些内容?每一项的功能是什么?1-4用示意图的形式描述电力系统的运行状态及其相应的转换关系。
并叙述各个状态下系统相应的调度控制，电力系统调度自动化是如何实现的?1-5画出电力系统自动控制系统工作模式图，并叙述其控制原理？第二章电力系统频率及有功功率的控制40%(14学时)2-1电力系统有功功率控制的必要性有哪些?2-2电力系统频率控制的必要性有哪些?2-3用原动机和发电机的电磁转矩特性说明发电机单机运行时调速系统的调节原理？2-4用原动机和发电机的电磁转矩特性说明发电机组并网运行时转速调节的基本原理？2-5机械液压调速器由哪几部分组成?叙述各部分的调节原理,A′B′,A″B″˛˛是由哪部分怎样调节的结果?B″AA″′2-6什么是调速系统的失灵区?写出数学表达式.2-7叙述模拟电气液压调速器中电液转换及机液随动系统的调节原理.2-8分别叙述模拟电气液压调速器在发电机组未并网和并网运行时的调节原理.2-9画出发电机和负荷的功率频率静态特性？并推导发电机和负荷的传递函数.2-10作图并说明电力系统等效发电机组的静态调节特性,写出数学表达式.2-11作图并说明电力系统负荷的静态频率调节特性,写出数学表达式.2-12作图并说明电力系统的频率控制的基本原理,并说明什么是频率的一次调整?2-13什么是频率的二次调整?哪点是一次调整?哪点是二次调整?写出数学表达式.2-14调速器失灵区对频率调整有影响吗?2-15联合电力系统频率和有功功率控制中传输线功率变化的传递函数为ΔP ti* (s)=ωe∑T ij*1/S[ΔF i*(S)-ΔF j*(S)] (j=1,2,…,n)试画出其传递函数框图.2-16有两区域电力系统组成的无二次调频的联合系统,求系统中有单位阶跃负荷波动∆P L1*,∆P L2*时,稳态频率差变化式和联络线上功率变化式？PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-17两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,写出稳态时两区域功率平衡方程关系式？(R1,R2为调差系数)PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-18两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,当∆P L1≠0,∆P L2≠0时,求稳态时频率差∆f=？(R1,R2为调差系数)PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-19两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,当∆PL1≠0,∆P L2≠0时,求稳态时传输功率变化量∆Pt=？(R1,R2为调差系数)PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-20两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,当∆P L1=0,∆P L2≠0时,求稳态时频率差∆f=？稳态时传输功率变化量∆Pt=？并说明怎样体现联合电力系统的优越性的?(R1,R2为调差系数)PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-21两区域电力系统组成的有二次调频的联合电力系统,两区域的区域控制偏差为ACE1= ∆P t1*+B1∆f1*,ACE2=∆P t2*+B2∆f2*,写出相应的控制功率表达式,调节结束时式中各量等于多少?2-22电力系统自动调频方法中什么是主导发电机法?写出调节准则?2-23作图并说明电力系统自动调频方法中什么是积差调节法?写出调节准则?2-24电力系统调度自动化中,自动发电控制的基本目标是什么?哪些目标与频率的一次调整有关? 哪些目标与频率的二次调整有关?2-25电力系统频率的调整为何要分为一次调整和二次调整?它们有何本质上的区别?2-26电力系统经济调度的目的和内容是什么?2-27某一单区域电力系统,系统总额定容量为2000MW正常运行的负荷为1000MW,等效发电机的调差系数为4.8%,负荷调节效应系数为0.5,若负荷增为20MW,求(1)系统的稳态频率值?(2)新稳态下发电机增加的功率是多少? (3)新稳态下负荷调节效应引起的功率变化是多少?2-28某电力系统只有两台发电机组并联运行向负荷供电,其中,1号机的额定功率为200MW,空载频率51Hz, 满载频率49Hz, 2号机的额定功率为100MW,空载频率51.5Hz, 满载频率49Hz,设该系统不进行二次调频.(1)求两机组的调差系数? (2)当频率为f=fe=50Hz时,求此时总负荷为多少? (3)若总负荷在(2)的基础上又增加70MW,则系统频率和两机组的出力各是多少?2-29有三台发电机在公共母线上并列运行,1号机的额定功率为100MW,发电机的调差系数为5.1%。
电力系统自动化chap3-8 第三章作业
10 ≤ PG1 ≤ 65
3-18：两台发电机的功率约束条件为 18： 10≤PG1≤65MW ，20≤PG2≤100MW,耗 ≤100MW,耗 量特性分别为 F1=a+0.2PG1+0.002 PG12 ， F2=b+0.1PG2+0.002 PG22两台 机组同时给一个负荷P 供电，试求：（ ：（1 机组同时给一个负荷PL供电，试求：（1） =65MW时 =20MW， 当PL=65MW时，PG1=20MW，PG2＝ 45MW时 是不是最优分配方案。（ 45MW时，是不是最优分配方案。（2）当 。（2 PL=160MW时，两机组间的最优分配方案 =160MW时 是什么？ 是什么？
3-16：某电力系统中，一半机组的容量已完 16：某电力系统中， 全利用；其余25%为火电厂，有10%备 全利用；其余25%为火电厂， 10%备 为火电厂 用容量，其单位调节功率为16.6；25%为 用容量，其单位调节功率为16.6；25%为 水电厂， 20%的备用容量 的备用容量， 水电厂，有20%的备用容量，其单位调节 功率为25； 功率为25；系统有功负荷的频率调节效应 系数K =1.5。试求： 系数KL*=1.5。试求： 系统的单位调节功率K （1）系统的单位调节功率Ks*； 负荷功率增加5%时的稳态频率 时的稳态频率f （2）负荷功率增加5%时的稳态频率f； 如频率容许降低0.2HZ， （3）如频率容许降低0.2HZ，系统能够承担 的负荷增量百分数。 的负荷增量百分数。
3-14：某电力系统中，与频率无关的负荷 占 14：某电力系统中， 20 ％，与频率一次方成比例的负荷占 40 ％，与频率一次方成比例的负荷占 ％，与频率二次方成比例的负荷占 20 ％， ％，与频率二次方成比例的负荷占 ％。求系 与频率三次方成比例的负荷占 20 ％。求系 统频率由 50Hz 下降到 49Hz 时，负荷功 率变化的百分数及其相应的 KL*值。
《电气工程概论》第三章 电力系统及其自动化技术(第1节)课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第三章电力系统及其自动化技术（第1节）课堂笔记及练习题主题：第三章电力系统及其自动化技术（第1节）学习时间：2015年12月7日--12月13日内容：我们这周主要学习第三章电力系统及其自动化技术的第一节，主要学习电力系统的组成,发电厂以及输配电系统等相关知识。
第三章电路系统及其自动化技术第一节电力系统的基本概念1.电力系统的组成发电机把机械能转变为电能，电能经变压器和电力线路传送并分配到用户，在那里经电动机、电炉、电灯等用电设备又将电能转变为机械能、热能、光能等。
由这些生产、变换、传送、分配、消耗电能的电气设备(发电机、变压器、电力线路及各种用电设备等)联系在一起组成的统一整体就是电力系统，如图1所示。
与“电力系统”一词相关的还有“电力网”和“动力系统”。
前者指电力系统中除去发电机和用电设备外的部分；后者指电力系统和发电厂动力部分的总和。
2.发电厂发电厂是生产电能的核心，担负着把不同种类的一次能源转换成电能的任务。
依据使用的一次能源不同，发电厂可分为许多类型。
例如：燃烧煤、石油、天然气发电的火力发电厂；利用水力能发电的水力发电厂；利用核能发电的核动力发电厂。
（1）火力发电厂火电厂的主要发电设备包括锅炉、汽轮机和发电机，其辅助设备有冷凝器、给水加热器、各种水泵、磨煤机、除氧器、烟囱及各种量测与控制设备。
原煤从煤矿运到电厂后，先存入原煤仓，随后由输煤皮带运进原煤斗，从原煤斗落入球磨机中被磨成很细的煤粉，再由排粉机抽出，随同热空气送入锅炉的燃烧室进行燃烧。
燃烧放出的热量一部分被燃烧室四周的水冷壁吸收，一部分加热燃烧室顶部和烟道入口处的过热器中的蒸汽，余下的热量则被烟气携带穿过省煤器、空气预热器传递给这两个设备内的水和空气。
烟气经过除尘器净化处理，由吸风机导入烟囱，被排入大气。
燃烧时生成的灰渣和由除尘器收集下来的细灰，用水冲进冲灰沟排出厂外。
燃烧用的助燃空气，经送风机进入空气预热器中加热，加热后，一部分被送往磨煤机作为干燥和运送煤粉的介质，大部分送入燃烧室参与助燃。
电力系统自动化
第1章 发电机的自动并列1什么叫并列操作，简述同步发电机并列时应遵循的两条基本原则。
将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。
对并列操作的基本要求：（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，进入同步运行的暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。
2、并列操作有哪两种方式它们是如何实现的并列操作的两种方式：准同期并列（一般采用）自同期并列（很少采用）3、什么是准同期的恒定越前时间它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定（－）准同期并列的条件：①频率 fG=fX ②幅值 UG=UX ③相角差 δe ≠ 04、自动准同期装置由哪三个控制单元组成它们各自的主要任务是什么自动准同期装置的组成:1. 频差控制单元检测 UG 与UX 间的滑差角频率，且调节发电机转速，使发电机电压的频率接近于系统频率2. 电压差控制单元检测 UG 与UX 间的电压差，且调节发电机电压UG ，使它与UX 间的电压差小于规定值。
3. 合闸信号控制单元 检测并列条件，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时，控制单元就选择合适的时间(恒定越前时间）发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时，相角差为零。
3、什么是准同期的恒定越前时间它的整定值与哪些因素有关，应当如何整定恒定越前时间 由于越前时间只需按断路器的合闸时间(准同期装置的动作时间可忽略)进行整定，整定值和滑差及压差无关，故称其为“恒定越前时间”。
5、何谓滑差、滑差周期与相角差δ有什么关系频差fS ： fS ＝fG-fX滑差ωs:电角速度之差称为滑差角速度S S G X G 2)(2f f f s ππωωω=-=-= 滑差周期：S 12f T s s ==ωπ计算：第2章 同步发电机励磁自动控制系统1、同步发电机励磁控制系统的主要任务有哪些电压控制 控制无功功率的分配 提高发电机并联运行的稳定性提高电力系统的运行条件 水轮发电机组要求强行减磁2、叙述同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。
电力系统自动化第3章复习
电力系统频率特性：发电机与频率成反比；负荷与频率成正比当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变,这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率—频率特性，是负荷的静态频率特性，也称作负荷的调节效应。
w P P L e ∆+∆=∆δ负荷的功率—频率特性一般可表示为ne le n e le e le e le le lf f P a f f P a f f P a f f P a P a P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋯⋯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=＋332210 式中f e —额定频率P l —系统频率为f 时，整个系统的有功负荷P le —系统频率为额定值f e 时，整个系统的有功负荷a a a n 10,,⋯⋯—为上述各类负荷占P le 的比例系数*****=++=L L K f a f a a df dP 232132 或写成：NLN L L L L f f P P f P f P K //%%****∆∆=∆∆=∆∆=*L K 称为负荷的调节效应系数。
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。
解 由（3-3）式可求出当频率下降到47Hz 时系统的负荷为P L P LbP Laf a f b fboa图3-2 负荷的静态频率特性 β95.097.099.001.103.198.002.196.000.105.195.090.000.110.1fP L图3-3 有功负荷的静态频率特性nn l f a f a f a a P *2*2*10*⋯⋯+++=3294.02.094.01.094.04.03.0⨯+⨯+⨯+=930.0166.0088.0376.03.0=+++=则 7100)930.01(%=⨯-=∆L P于是17.167%%*==∆∆=f P K L L 例3-2 某电力系统总有功负荷为3200MW （包括电网的有功损耗），系统的频率为50Hz ，若5.1*=K L ，求负荷频率调节效应系数K L 值。
电力系统自动化作业
1.简述电力系统自动化的作用、发展阶段及特征电力系统及其自动化对电网的作用：电网：在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称。
属于输送和分配电能的中间环节。
通常，电力系统中电力网是由不同电压等级的电力线路和变电所组成。
电力网简称电网。
电力网按其供电范围的大小和电压等级的高低可分为地区电力网、区域电力网以及超高压远距离输电网络等类型。
按电力网的功能又常常将其分为传输网和配电网。
电力系统自动化对电网的作用：1、对电网安全运行状态实现监控电网正常运行时，通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷与出力；主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标，使之符合规定，保证电能质量和用户计划用电、用水和用汽的要求。
2、对电网运行实现经济调度在对电网实现安全监控的基础上，通过调度自动化的手段实现电网的经济调度，以达到降低损耗、节省能源，多发电、多供电的目的。
3、对电网运行实现安全分析和事故处理导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂，且过程十分迅速，如不能及时预测、判断或处理不当，不但可能危及人身和设备安全，甚至会使电网瓦解崩溃，造成大面积停电，给国民经济带来严重损失。
为此，必须增强调度自动化手段，实现电网运行的安全分析，提供事故处理对策和相应的监控手段，防止事故发生以便及时处理事故，避免或减少事故造成的重大损失。
20世纪50年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。
例如，电网和发电机的各种继电保护，汽轮机的危急保护器，锅炉的安全阀，汽轮机转速和发电机电压的自动调节，并网的自动同期装置等。
50至60年代，电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。
厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。
各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。
电力系统及自动化综合实验报告
电⼒系统及⾃动化综合实验报告电⼒系统及⾃动化综合实验报告学院：专业：电⽓⼯程及其⾃动化姓名：学号：第三章⼀机—⽆穷⼤系统稳态运⾏⽅式实验⼀、实验⽬的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运⾏状态与运⾏参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运⾏的条件；不对称度运⾏参数的影响；不对称运⾏对发电机的影响等。
⼆、原理与说明电⼒系统稳态对称和不对称运⾏分析，除了包含许多理论概念之外，还有⼀些重要的“数值概念”。
为⼀条不同电压等级的输电线路，在典型运⾏⽅式下，⽤相对值表⽰的电压损耗，电压降落等的数值范围，是⽤于判断运⾏报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学⽣掌握此类“数值概念”外，实验也是⼀条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的⼿段之⼀。
实验⽤⼀次系统接线图如图2所⽰。
图2 ⼀次系统接线图本实验系统是⼀种物理模型。
原动机采⽤直流电动机来模拟，当然，它们的特性与⼤型原动机是不相似的。
原动机输出功率的⼤⼩，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统⽤标准⼩型三相同步发电机来模拟电⼒系统的同步发电机，虽然其参数不能与⼤型发电机相似，但也可以看成是⼀种具有特殊参数的电⼒系统的发电机。
发电机的励磁系统可以⽤外加直流电源通过⼿动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现⾃动调节。
实验台的输电线路是⽤多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满⾜相似条件。
“⽆穷⼤”母线就直接⽤实验室的交流电源，因为它是由实际电⼒系统供电的，因此，它基本上符合“⽆穷⼤”母线的条件。
为了进⾏测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。
为了测量发电机转⼦与系统的相对位置⾓（功率⾓），在发电机轴上装设了闪光测⾓装置。
此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项⽬和⽅法1．单回路稳态对称运⾏实验在本章实验中，原动机采⽤⼿动模拟⽅式开机，励磁采⽤⼿动励磁⽅式，然后启机、建压、并⽹后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运⾏状态（输送功率的⼤⼩，线路⾸、末端电压的差别等），观察记录线路⾸、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、⽐较运⾏状态不同时，运⾏参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端⽆功功率的⽅向（根据沿线电压⼤⼩⽐较判断）等。
电力系统自动化
2、电力系统调度的分级和作用 （1）分级 采用五级分层调度分层管理方法： 国家调度控制中心 大区域电网调度控制中心 省电网调度中心 地市调度所 县级调度室 （2）分级调度的作用 简化网络的拓扑结构、信息传送合理、 节省通信设备、提高系统运行可靠性。
二、各级调度的职责 1、国家调度中心 （1）大地区电网联络线调度管理 （2）掌握、监管和分析全国电网运行状况 （3）审查、协调各电网的月发电、用电计划， 监督其执行情况； （4）监督各电网的计划用电、水电厂水库水 位计划和执行情况 （5）配合有关部门制定年度发用电计划、煤 耗、厂用电、线损等技术指标 （6）全国电网发展规划、系统设计和工程设 计的审查。
发电机准同步并列的实际条件： (1)待并发电机与系统电压幅值接近相等，电压 差不应超过额定电压的5%~10%。 (2)在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统 电压的相位差应接近零，误差不应大于5°。 (3)待并发电机电压与系统电压的频率应接近相
等，频率差不应超过额定频率的0.2%~0.5%
自同步并列：
电力系统自动化
第一章概述 第二章同步发电机的同步并列 第三章同步发动机励磁自动控制系统
第一章 概 述
电力系统运行与调度自动化
1、电力系统的构成 由发电厂、输电线路、配电系统及符合组 成，并由调度中心对全系统运行进行统一管理。 2、电力系统调度的基本任务 为保证供电质量和电力系统的可靠性和经 济性，系统的调度控制中心必须及时而准确地 掌握全面的运行情况，随时进行分析，做出正 确的判断和决策，必要时采取相应的措施，及 时处理事故和运行情况，以保证电力系统安全、 经济、可靠运行。
主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流， 建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。
载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率 绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。
电气工程及其自动化专业导论-第3章 电力系统及其自动化
电气工程及其自动化专业导论-第3章电力系统及其自动化
第三章电力系统及其自动化
电力系统是一个同时利用发电站、输电线路和配电变电站等设施，以及自动监控设备
以及自动控制系统的电力传输、输送和配电的系统。
它是一个交相联系的复杂系统，其自
动控制系统是必不可少的组成部分，其功能是对电力系统进行实时监测，调节，调度和保护，实现系统平稳，可靠性更加优越的运行。
这就要求电力系统自动控制系统有力，可靠，灵活，要求以不断的技术的升级，然后利用计算机和高科技技术如数字化，自动化，现代
化通信和信息技术来控制和管理电力系统，实现自动控制运行。
POMS是一种广泛的信息系统，用来管理电力系统的运行状况和设备状态，有效地监控电力系统的运行状态，实现电力系统的可靠运行和安全稳定的运行。
它有效地将各种测量，控制设备及其保护装置，通讯技术与计算机相结合，结合数据及多重报警实行自动化运行，利用当前计算机技术来实现数据正确性，实时性和安全性的控制要求，实现信息采集，处
理和综合管理电力系统。
POMS系统能提供当前和历史状态数据，可以根据数据库及用户定义的信息进行分类，并将报警系统和安全系统集成到一起，以确保用户的实时反馈和准确
的控制。
电力系统自动化发挥着现代电力系统运行管理的重要作用，是实现可靠，安全，经济
的发电，输电，配电的操作和管理的有效手段。
1电力系统自动控制系统及其应用在电力
传输，供配电和电力运行中，能够实现对电力系统参数的实时监测，调度调整，安全保护，智能控制等，可以大大提高电力传输和供配电的可靠性、稳定性和经济性，关乎国家的经
济社会的可持续发展。
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《电力系统自动化》第3章 作业习题
必做题：
⏹ 1. 频率和有功功率调节的主要任务是什么?
⏹ 2. 在电力系统中，有了调速器对频率的一次调节, 为什么还要引入调频器进行二次调节?
⏹ 3. 调速器的失灵区对频率调整有何影响?
⏹ 4. 已知某电力系统，20,5.1==**G L K K ，当P L =3000MW 时，f N =50Hz ，求负荷增加120MW 时，系统调速后的运行点。
⏹ 5. 某电力系统用户总功率为P fhe =2500MW ，系统最大功率缺额P qe =800MW ，负荷调节效应系数K L *=1.8。
自动减负荷装置接入后，期望恢复频率为f fh =48 Hz 。
试计算：
选做题：
⏹ 6. 在某电力系统中，与频率无关的负荷占25%，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15%，与频率三次方成比例的负荷占20%。
当系统频率由50Hz 下降到48Hz 时，系统K L*值为多少？ ⏹ 7. 已知两机组并联于一条母线上，%5%,421==**R R 。
且调速系统保证了两台机完全同步。
若1号机组额定功率为60MW ，两机均额定运行。
求：当系统要求增加20MW 的输出时，母线的频率为多少？
(1) 残留的频率偏差标幺值Δf fh*
(2) 接入减负荷装置的总功率P JH
(3) 在图中标出P fhe 及P qe 位置和大小。