电力系统自动化试卷.doc

电力系统自动化考试必看参考资料
1.发电机运行：准同期并列和自同期并列
2.灭磁：将励磁绕组的磁场尽快减小到最小程度（直流励磁机采用放电灭磁、交流励磁机采用逆变灭磁）
3.理想的同步并列条件
①待并发电机频率与母线频率相等，即滑差（频差）为零
②断路器主触头闭合瞬间，并发发电机电压与母线电压间的瞬时相角差为零，即角差为零
③待并发电机电压与母线电压幅值相等，即压差为零
4.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%。
5.自动准同期装置的功能
①一是自动检查持并发电机与母线之间的压差及频差是否符合并列条件，并在满足这两个条件时，能自动地提前发出合闸脉冲，使断路器主触头在相角为零的瞬间闭合。
②二是当压差、频差不合格时，能对待并发电机自动进行均压、均频，以加快进行自动并列的过程，但这一功能对联络线同期及多机共享的母线同期自动装置是不必要的。
6. 线性整步电路组成：整形电路、相敏电路、滤波电路
7.自动准同期装置分类：①全自动准同期并列②半自动准同期并列③手动准同期并列
8.自动调压器的基本要求：①有足够的调整容量②有很快的响应速度③有很高的运行可靠性
9. 同步发电机励磁自动控制系统组成：→→→→→→

10.同步发电机励磁系统组成：①直流励磁机系统
②交流励磁机系统③无励磁机的发电机自励系统
11.强励作用：当系统发生短路故障时，有关发电机的端电压都会剧烈下降，这时励磁系统进行强行励磁，向发电机的转子回路送出较正常额定值多的励磁电流，以利系统安全运行
12.无功功率来源：发电机、调相机、并联电容器、静止补偿器、输电线路
13. 逆变灭磁：控制角α在90°～150°范围内整流桥处于逆变运行状态。转子储存的磁场能量就以续流形式经全控桥的逆变状态反送到交流电源，使转子磁场能量减少，达到了灭磁
14.响应曲线三个性能指标：过调量α1 (标么值)、上升时间tr、稳定时间ts
15.自动励磁调节系统的稳定性的判据：根轨迹法（赫尔维斯判据）
16. 电力系统稳定又分为暂态稳定与动态稳定：①暂态稳定是由突然巨大的冲击引起的，电机可能失去同步②动态稳定则是由较小的和较经常的随机冲击引起的
17. 电力系统稳定装置 PSS 电力监控系统 SCADA能量管理系统 EMS
18.电力系统调度的主要任务：①保证供电优良的质量：电力系统首先应满足用户的用电要求②保证系统运行经济性：电力系统运行的经济性与电力系统的设计有很大关系，其供发电的经济性取决于系统的调度方案③保证供电安全：选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式④保证强有力的事故处理措施：事故发生后，及时采取强有力措施，调度整个系统，使对用户的供电能力尽快恢复，把事故损失减小，把超限运行设备的危险性及早排除
19. 三级调度：中心、省级、地区
四级调度：中心、省级、地区、县级
五级调动：国家、跨区、省、地区、县级
20. 电力系统调度自动化发展阶段
①布线逻辑式远动技术（20世纪50年代）四遥：遥测、遥信、遥控、遥调
②计算机控制技术（20世纪60~70年代）③计算机技术、通信技术、网络技术
21. 电力系统运行状态变量：结构变量就是常说的接线图与线路参数。
运行变量就是电力系统的运行参数，如电压、潮流、有功功率与无功功率等
22.可靠性与安全区别：电力系统的可靠性是一个长时期连续供电的平均概念，属于长期的统计规律，不是瞬时性的问题；安全运行则是一个实时的连续供电的概念，包括妥善应对运行中发生的事故，以确保供电能力，可靠性在设计工作中运用得多，而电力系统的安全水平则在电网调度与运行工作中经常需要运用
23. 对系统的安全水平进行的评价：①看系统是否有足够的备用容量②看系统的接线方式是否便于消除局部设备的过负荷、过电压等险情③看系统重要设备在当时的故障率或可靠性
24.五种运行状态：正常安全状态、正常警戒状态、崩溃状态、恢复状态、紧急状态
25.对系统运行状态预想事故分析步骤：预想事故、安全分析、改变调度方案、判断是否得出合理方案、根据最终方案进行调度控制
26. 电力系统安全调度的三个功能①安全监视的功能②安全分析的功能③安全控制的功能
27.对电力系统状态变量的测量方法：同步矢量测量
28. 负荷的变动情况分成几种不同的分量：①变化周期一般小于10s的随机分量②变化周期在10s～3min之间的脉动分量③变化周期在3min以上的持续分量，负荷预测预报这一部分
29.同步发电机的频率调差系数：Ks=-Δf/Δp
30.调频方法：有差调频法、主导发电机法、积差调频法、改进积差调频法、分区调频法
31. ACE分区控制误差 AGC自动发电量控制
32. 微增率：是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值
33. 三次调频：①第一种负荷变化引起的频率偏移，利用调速器调整原动机的输入功率，这称为频率的一次调整②第二种负荷变化引起的频率偏移较大，必须由调频器参与控制和调整，称为频率的二次调整③第三种负荷变化，调度部门的计划内负荷，称为频率的三次调整
34.机械式调速器原理：
①两个重锤开度减小——A降至A′——C点尚未移动——B点降至B′点——D点有伺服马达控制的转速整定元件，它不会因转速而变动——E、F下降至E′、F′——活塞提升，——汽门提升，进汽量增加——转速回升
②转速上升——重锤开度增加——A、B、E、F各点也随之不断改变；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
⑤通过伺服马达改变D点的位置，就可以达到将调速器特性上下平移的目的
35.稳定运行点：发电机组的功率-频率特性与负荷的功率-频率特性曲线的交点
36.系统频率降低的影响：
①系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩
②系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏
③电力系统频率变化对用户的不利影响：频率变化将引起异步电动机转速的变化、频率降低将使电动机的转速和功率降低
④汽轮机对频率的限制，频率降低有可能因机械共振造成过大振动使叶片损伤
⑤频率升高对大机组的影响
⑥频率对核能电厂的影响。

低频自动减负荷的工作原理
“轮” ：计算点f1、f2,…fn
点1：系统发生了大量的有功功率缺额
点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间Δt1
点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。
点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3'曲线继续下降。
点4：当频率下降到f2时，ZPJH的第二轮频率继电器启动，经一定时间Δt2后
点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。
点5-6：系统有功功率缺额得到补偿。频率开始沿5～6曲线回升，最后稳定在f∞(2) 。
逐次逼近：进行一次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。即系统频率重新稳定下来或出现回升时，这个过程才会结束。

接于减负荷装置上的负荷
总功率Pjh 最大缺额功率Pqn（Pqe）
ΔFhf*恢复f偏差的相对值 Px减负荷前系统用户的总功率

第一级动作频率不低于49Hz，最后一轮的动作频率最好不低于46～46.5Hz
前后两级动作的时间间隔是受频率测量元件的动作误差和开关固有跳闸时间限制的

计算题：
①例7-1 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： 由公式可求出当频率下降到47Hz时系统的负荷为

则

于是

②例7-2 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
，求负荷频率调节效应系数KL值。
解 ：

若系统KL*值不变，负荷增长到3650MW时，则

即频率降低1Hz，系统负荷减少l09.5MW，由此可知，KL的数值与系统的负荷大小有关
③例 8-1 某系统的用户总功率为Pfhe=2800MW，系统最大的功率缺额Pqe=900MW，负荷调节效应系数KL∗=2，自动减负荷动作后，希望恢复频率值fhf=48Hz，求接入减负荷装置的负荷总功率PJH。
解 减负荷动作后，残留的频率
偏差相对值

由公式得