《电力系统自动化》复习较完整版

复习提纲

1.什么是发电机的并列运行？同步发电机的并列操作分为哪两种，各自的定义及适用的情

况？进行自动准同期并列应该满足的条件？并列运行：在一个电力系统中并列运行的各发电机转子都以相同的电角速度运转，转子间的相对角差不超过允许值。并列操作分为：将一台发电机组用准同期的方式并入电厂母线（发电机欲与母线并列运行）；将电力系统的两部分用准同期的方式并入电厂母线（系统两部分要同步运行）。自动准同期并列运行满足条件：待并发电机和母线的频率相等；待并发电机与母线电压间的瞬时相角差为零；待并发电机与母线电压幅值相等。（滑差、角差、压差为零）

2.恒定越前时间的含义？数值角差的含义？线性整步电压的定义及物理意义？线性整步

电压如何对滑差和压差进行检查？恒定越前时间：自动准同期装置在压差和频差已符合并列条件时，必须在角差为零的时刻前发出合闸命令使断路器主触头闭合瞬间的相角差恰好为零，这时间称为越前时间，由于该时间只需按断路器的合闸时间进行整定，与滑差压差无关。数值角差：在有滑差的情况下，母线电压与发电机电压间的相角差，其可以预报，有积分预报法和微分预报法。线性整步电压：其幅值在同一周期内与角差分段按比例变化的电压。线性整步电压对滑差和压差进行检查：利用触发器翻转的先后次序来检测并列时滑差的条件；由电压差测量回路和电压比较器来检查电压差。

3.微机自动准同期装置的合闸原理？模拟式自动准同期装置的合闸原理？（了解框图）

4.发电机同期操作实验的注意事项？解列的步骤？数据分析。

5.什么是同步发电机的励磁电流？同步发电机励磁控制系统的任务有哪些？对励磁系统

的基本要求有哪些？同步发电机励磁电流：产生直流磁场的直流电流。同步发电机励磁控制系统的任务：电压控制；控制无功功率的分配；提高同步发电机并联运行的可靠性；

改善电力系统的运行条件；水轮发电机组要求强行减磁。对励磁系统的基本要求：有足够的调整容量；有很快的响应速度；有很高的运行可靠性。

6.同步发电机励磁系统的分类，及各类的结构和运行特点？同步发电机励磁系统分为：直

流、交流、静止励磁机系统。直流励磁系统：包括自励（通过调整电阻R来改变电流IR 的大小）和他励系统（通过副励磁机来励磁）。运行特点：自励的时间常数比他励大，电压变化过程的惯性大。交流励磁系统：包括自励和他励（中频副励磁机、永磁副励磁机：他励静止硅整流励磁系统、他励旋转硅整流励磁系统/无刷励磁），100MW以上用交流励磁机。特点：供电可靠性高，时间常数大，励磁系统快速响应。静止励磁系统(发电机自并励系统) 特点:设备简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高，响应速度快。

7.在事故情况下，励磁系统中转子磁场的建立有哪两个重要指标？强励作用的定义？转子

回路的灭磁原理，理想灭磁的原理和快速灭磁开关的原理？交流系统的灭磁原理？

转子磁场的建立指标：强励顶值（转子励磁电压的最大值）；电压响应比（磁场建立的速度）强励作用：向系统输送尽可能多的无功功率，以利系统的安全运行。转子回路的灭磁原理：从母线上断开发电机，转子回路上的电流依然存在，只有将转子回路的电源电流降为零，才能降低电流，常用办法在转子回路内加装灭磁开关SD。理想灭磁原理：灭磁过程中始终保持的端电压为最大允许值不变，直至励磁回路断开为止。SD型快速灭磁开关：带有灭弧栅，利用串联短弧的端电压不变的特性控制灭弧过程，使它接近于理想灭弧。交流系统的灭磁原理：若采用全可控整流桥向转子供应励磁电流则用全可控整流桥的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。

8.自动调压器的特性与功能？微机型自动调压器的组成部分及各部分功能？可控硅自动

调压器中测量单元的工作原理？什么是同步发电机的调差系数，其物理意义是什么？

自动调压器的特性与功能:它的最基本组成部分是一个闭环比例调节器，输入量是发电机电压或线路送、受端电压，输出量是励磁电流或线路电流。功能:保持发电机或线路的端电压基本不变；保持并联机组或并行线路间无功电流的稳定分配。 自动调压器组成部分及功能：测量单元（电路隔离、滤波电路、A/D 转换器）、主控制单元、移相触发单元（同步：可控整流电路要求在晶闸管每次承受正向电压的某一时刻，向它的门极送出触发脉冲，使晶闸管导通，且各相的控制角相同）、人机接口（程序调试、参数设定与维护、运行操作）、微机调压的原理程序。

可控硅自动调压器中测量单元工作原理: ︒=0α时整流输出最大，晶闸管处于全开放状态；︒=180α时整流输出为0，晶闸管处于全关闭状态。

同步发电机的调差系数:发电机的外特性曲线有下倾，下倾程度代表发电机正常运行特性的一个参数叫调差系数，它决定并联机组间无功电流的分配关系。δ=（U1-U2）/UgN

9. 励磁实验中的注意事项？恒α和恒U F 、恒I L 起励的方式有何不同？数据的分析。

10. 电力系统的运行状态分为几种？每种状态的特点如何？

电力系统的运行状态及特点:正常运行状态（满足符合要求有一定的安全储备）警戒状态（预防性控制）紧急状态（紧急控制）系统崩溃（切机切负荷断开线路）恢复状态（重新并列、恢复对用户供电）

11. 调度自动化系统的主要任务有哪些？其结构如何？我国电网调度的基本原则？ 调度自动化系统的主要任务：1)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

调度自动化系统的结构:人机联系子系统、信息采集处理和控制子系统、信息传输子系统、信息采集和命令执行子系统。 我国电网调度的基本原则：统一调度、分级管理、分层控制

12. 调度自动化系统从物理结构上说是由哪几个子系统构成的，每个子系统完成的任务？ 调度自动化系统的子系统: 人机联系子系统、信息采集处理和控制子系统、信息传输子

系统、信息采集和命令执行子系统。

13. 电力系统状态估计的作用和意义？状态估计的步骤？不良数据的检测和辨识的定义？

不良数据辨识的各种方法的区别。

电力系统状态估计作用:弥补SCADA 系统的缺陷，产生更准确的数据描述系统运行状态 状态估计的步骤:假定数学模型、状态估计计算、检测、识别 不良数据：误差大于某一标准的量测数据。 不良数据的检测：对SCADA 原始量测数据的状态估计结果进行检查，判断是否存在不良数据并指出具体可以量测数据的过程。 不良数据的辨识：对检测出的可疑数据验证真正不良数据的过程。 不良数据辨识的各种方法的区别：残差搜索法：将量测按残差由大到小排队，去掉残差最大的量测重新进行状态估计。再反复进行残差检测。非二次准则辨识法：在迭代中降低残差大的权重。零残差辨识法：不改变权重，将可疑量测的残差置0。总体型估计辨识法：将残差看成是对不良数据的量测，由残差估计出不良数据。逐次型估计辨识法：取残差与状态的线性修正关系，建立一种逐次辨识不良数据的辨识法。

14. 电力系统安全性分析含义？预想事故分析内容包括哪几部分？各部分的功能是什么？ 电力系统的安全状态：1)电力系统能承受故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况；2)在新的运行工况下，各种约束条件得到满足。 静态安全分析：判断系统发生预想事故后电压是否越限和线路是否过负荷的分析。 动态安全分析：判断系统发生预想事故后是否失去稳定的分析。 预想事故分析：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