电力系统自动装置原理思考题及答案

复 习 思 考 题

绪论

1、葛洲坝水电厂，输送容量达120万kW ；大亚湾核电厂单机容量达90万kW ；上海外高桥火电厂装机容量320万kW ，最大单机容量90万kW 。我国交流输电最高电压等级达500kV 。

2、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。

3、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂，水电厂，核电厂

3、自动控制装置对送来的信息进行综合分析，按控制要求发出控制信息即控制指令，以实现其预定的控制目标。

3、电力系统自动监视和控制，其主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。

4、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。

5、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量——动力元素和励磁电流。

6、电气设备的操作分正常操作和反事故操作。

7、发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。

8、电压和频率是电能质量的两个主要指标。

9、同步发电机并网运行操作是电气设备正常运行操作的重要内容。

10、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置

11、计算机控制技术在电力系统自动装置中已广泛应用，有微机控制系统、集散控制系统、以及分布式控制系统等。

12、频率是电能质量的重要指标。有功功率潮流是电力系统经济运行和系统运行方式中的重要问题。

13、电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置：按频率自动减载装置是电力系统在事故情况下较为典型防止系统事故的安全自动装置。

第一章

14、自动装置的首要任务是将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机，即数据采集和模拟信号的数字化。

15、自动装置的结构形式主要有三种，微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。

16、（简答）微型计算机系统的主要部件

1） 传感器 2）模拟多路开关 3）采样/保持器 4）A/D 转换器 5）存储器 6）通信单元 7）CPU

16、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。

17、采样/保持器一般由模拟开关、保持电容器和缓冲放大器组成

18、A/D 转化器是把模拟信号转换为数字信号，影响数据采集速度和精度的主要因素之一。

19、一般把运算器和控制器合称中央处理单元（CPU ）。/

20、工业控制计算机系统一般由稳压电源、机箱和不同功能的总线模板，以及键盘等外设接口组成。

21、定时器是STD 总线的独立外设，具有可编程逻辑电路、选通电路和输出信号，可完成定时、计数以及实现“看门狗”功能等。

22、键盘显示板主要有键盘输入、显示输出、打印机接口等部分。

23、路由器的功能主要起到路由、中级、数据交换等功能。 24、采样过程：对连续的模拟信号x （t ），按一定的时间间隔S T ，抽取相应的瞬时值。

25、采样周期Ts 决定了采样信号的质量和数量。

26、香农采样定理指出采样频率必须大于原模拟信号频谱中最高频率的两倍，则模拟信号可由采样信号来唯一表示。

27、量化就是把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来表示该幅值。

28、把量化信号的数值用二进制代码表示，这里就称为编码。

28、量化和编码都是有A/D 转换完成的。

29、计算机采集通常先用各种传感器把这些模拟量转换成相应的电流或电压信号，再通过A/D 转换器变换成数字量后送入计算机。

第二章同步发电机的自动并列

一、基本概念

1、并列操作：电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。

2、准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

3、自同期并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。

4、并列同期点：是发电机发电并网的条件。同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。

5、滑差、滑差频率、滑差周期：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差；滑差频率：并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs 表示；滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。

6、恒定越前相角准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。

7、恒定越前时间准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。

8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压：包含同步条件信息的电压；正弦整步电压：与时间具有正弦函数关系的整步电压；线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压。

二、思考题

1、同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？

答：同步发电机并列操作应满足的要求：（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。（2）发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。因为：(1)并列瞬间，如果发电机的冲击电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气设备，还合使其他电气设备受损；(2)并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处于振荡状态，遭受振荡冲击，如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。

2、同步发电机并列操可以采用什么方法？

答：可分为准同期并列和自同期并列。

3、什么是同步发电机自动准同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？

答：调节发电机的电压Ug，使Ug与母线电压Ux相等，满足条件后进行合闸的过程。特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；但并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。

适用场合：由于准同步并列冲击电流小，不会引起系统电压降低，所以适用于正常情况下发电机的并列，是发电机的主要并列方式，但因为并列时间较长且操作复杂，故不适用紧急情况的发电机并列。

4、为什么准同期并列产生的冲击电流小？

答：当电网参数一定时，冲击电流决定于相量差Us，由于准同期并列操作是并列断路器QF在满足频率相等幅值相等相角差为零的理想条件下合闸的，虽然不能达到理想的条件，但是实际合闸时相量差Us的值很小，因此计算出的冲击电流很小。

5、什么是同步发电机自同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？

答：是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率，滑差角频率不超过允许值，且在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上断路器QF，接着合上励磁开关开关SE，给转子加励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，又电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。

特点：并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列；容易实现自动化；但并列发电机未经励磁，并列时会从系统吸收无功，造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。

适用场合：由于自同步并列的并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列，并容易实现自动化，所以适用于在电力系统故障情况下，有些发电机的紧急并列。

6、为什么自同期并列产生很大的冲击电流？

答：自同步并列，在发电机断路器合闸前，发电机未加励磁，因此合闸瞬间相当于系统

电压经发电机次暂态电抗短路，必然产生很大的冲击电流，此冲击电流随着发电机加上励磁，在发电机电压建立以后消失。

7、滑差、滑差频率、滑差周期有什么关系？

答：滑差角频率s ω与滑差频率s f 的关系：2s s f ωπ=

滑差频率s f 与滑差周期s T 的关系：1/2/s s s T f πω==

8、同步发电机自动准同期并列的理想条件是什么？实际条件是什么？

答：理想条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为零。

实际条件：①电压差不应超过额定电压的5％～10％；②频率差不应超过额定频率的0.2％～0.5％；③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°。

9、同步发电机自动准同期并列时，不满足并列条件会产生什么后果？为什么？

答：发电机准同步并列，如果不满足并列条件，将产生冲击电流，并引起发电机振荡，严重时，冲击电流产生的电动力会损坏发电机，振荡使发电机失步，甚至并列失败。

原因：通过相量图分析可知，并列瞬间存在电压差，将产生无功冲击电流，引起发电机定子绕组发热，或定子绕组端部在电动力作用下受损；并列瞬间存在相位差，将产生有功冲击电流，在发电机轴上产生冲击力矩，严重时损坏发电机；并列瞬间存在频率差。将产生振荡的冲击电流，使发电机产生振动，严重时导致发电机失步，造成并列不成功。

10、说明同步发电机采用自动准同期方式并列时，产生冲击电流的原因，为什么要检查并列合闸时的滑差？

答：答：产生冲击电流的原因：并列瞬间存在电压差、频率差、相位差，检查滑差的原因：如果发电机在滑差不为0 的情况下并入系统，立即周期性地带上正的、负的有功功率，对转子产生制动、加速的力矩，使发电机产生振动，遭受振荡冲击。如果滑差较大，则振荡周期较短，振荡强烈，严重时导致发电机失步，造成并列不成功。同时，如果断路器合闸存在动作时间误差，较大的滑差还会造成较大的合闸相角误差，相应产生冲击电流。

11、为什么频率差过大时发电机可能并列不成功？

答：发电机并列合闸时存在频率差，将产生振荡的冲击电流，振荡周期就是滑差周期，即频率差的大小，决定着冲击电流的振荡周期。如果频率差较小，滑差周期长，则经过一定的振荡过程，发电机进入同步运行，并列成功；如果频差过大，滑差周期短，可能导致发电机失步，造成并列失败。

12、合闸脉冲为什么需要导前时间？

答：发电机准同步并列要求，并列合闸瞬间发电机电压和系统电压之间的相位差δ 应等于零，考虑到并列断路器都有一个合闸时间，所以自动准同步装置发出合闸脉冲命令，应该相对于δ=0°有一个提前量，即合闸脉冲需要导前时间。

13、断路器合闸脉冲的导前时间应怎么考虑？为什么是恒定导前时间？

答：断路器合闸脉冲的导前时间是为了使断路器主触头闭合瞬间，发电机电压和系统电压之间的相位差δ=0°。所以合闸脉冲的导前时间应等于从发出合闸脉冲命令起到合闸断路器主触头闭合止，中间所有元件动作时间之和，其中主要为断路器的合闸时间。由于断路器的合闸时间是本身固有的、固定不变的，所以导前时间也不应随频差、压差变化，应也是一个固定值，即恒定导前时间。

14、利用正弦整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列条件？

答：正弦整步电压含有电压差、频率差、相位差的信息。正弦整步电压的最小值是电压差；正弦整步电压的周期是滑差周期，能够反映频差的大小，正弦整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程。所以，利用正弦整步电压的最小值检测是否满足电压差条件，利用正弦整步电压的周期检测是否满足频率差的条件，利用正弦整步电压随时间变化过程确定合闸时刻，使相位差满足条件。

15、利用线性整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列条件？

答：线性整步电压含有频率差、相位差的信息，但不还有电压差的信息。线性整步电压的周期是滑差周期，能够反映频率的大小，线性整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程，所以利用其周期可以检测是否满足频率差的调节，利用电压随时间变化过程确定合闸时刻使相位差满足条件，但需利用其他方法检测电压差是否满足。

16、如何利用线性整步电压来实现对频差大小的检查？说明工作原理。

答：压差检查方法：直接比较发电机电压与系统电压幅值。

原理：将发电机电压和系统电压分别通过整流、滤波电路变换成直流，即对应发电机电

压和系统电压幅值，再通过比较电路得到两者差值，即幅值差，与允许压差整定值比较判断是否满足并列条件。

17、为什么说实际线性整步电压的最大值、最小值不与相角的零度、180度对应？ 答：实际中，滤波器的时间常数将会影响其相移，滑差角频率s 的变化也会对其产生影响，使实际情况偏离理想化直线。

。

21、在自动准同期并列的过程中，（1）滑差角频率为常数，（2）滑差角频率等速变化，

（3）滑差角频率的一阶导数等加速变化。分别代表并列过程中的什么现象？实时相角差又分别如何计算？写出其各种情况下的计算公式。

答：滑差角频率为常数：表示电网和待并机组的频率稳定。

滑差角频率等速变化：表示待并机组按恒定加速度升速，发电机频率与电网频率逐渐接近。滑差角频率的一阶导数等加速变化：说明待并机组的转速尚未稳定，还在升速（或减速）之中。

三、综合分析题

1、用相量图分析不满足理想准同期条件时冲击电流的性质和产生的后果。

答：分三种情况分析不满足理想准同步条件时冲击电流的性质和产生的后果：

(1)当只存在电压差、不存在频率差和相位差时，相量图如课本中图所示，可见，发电机电压高于系统电压或低于系统电压，冲击电流落后或超前发电机电压相位90°，即冲击电流是无功性质的。后果是引起发电机定子绕组发热，在定子端部产生电动力，严重时损坏发电机。

（2）当只存在相位差、不存在电压差和频率羔时，相量图可见，发电机电压超前系统电压或滞后系统电压，冲击电流与发电机电压接近同相或反相(合闸时相位差很小)，即冲击电流是有功性质的。后果是在发电机的机铀产少冲击力矩，严重时损坏发电机。

（3）当只存在频率差、不存在电压差时，相量图可见．频率差造成发电机电压与系统电压之间相位差从0到360°周期变化。冲击电流也将从0 到最大再到0周期变化，即冲击电流是振荡性质的。后果是影响发电机进入同步的暂态过程，振荡严重时，可能造成发电机失步，并列不成功。

2、已知发电机准同期并列允许压差为额定电压的5%，允许频差为额定频率的0.2%，并列断路器的合闸时间为0.2s 。问如图所示正弦整步电压是否满足压差和频差条件？

答：压差判断：波形图可见，正弦整步电压最小值为0，表示实际电压差为0，所以，满足压差允许值条件；频差判断：由题意可知频差允许值为50Hz ×0.2％=0.1Hz ，对应滑差周期为10 s 。由波形图可见，正弦整步电压周期11s ，即实际滑差周期为11s ，所以满足频差允许值条件。

第三章 同步发电机励磁自动控制系统

一、基本概念

1、励磁系统：供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。

2、发电机外特性：一般指在内电势不变的情况下，负载电流变化时，发电机机端电压变化的曲线，主要是测试发电机的纵轴同步电抗，也就是发电机的内阻抗，是同步发电机带负载能力的重要指标。

3、励磁方式：供给同步发电机励磁电源的方式。

4、励磁调节方式：调节同步发电机励磁电流的方式。

5、自并励励磁方式：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。

6、励磁调节器的静态工作特性：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。

7、发电机的调节特性：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE 与无功负荷IQ 的关系特性。

8、调差系数：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。

9、强励：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。

10、强励倍数：强行励磁电压与励磁机额定电压Ue 之比

11、励磁电压响应比：由励磁系统电压响应曲线确定的励磁系统输出电压增长率与额定励磁电压的比值。

12、灭磁：就是将发电机转子励磁绕组的磁场尽快地减弱到最小程度。

13、同步发电机的进相运行：同步发电机欠励磁运行时，由滞后功率因数变为超前功率因数，发电机从系统吸收无功功率，这种运行方式称为同步发电机的进相运行。

16、逆变灭磁：利用三相全控桥的逆变工作状态，控制角由小于90°的整流运行状态，突然后退到大于90°的某一适当角度，此时励磁电源改变极性，以反电势形式加于励磁绕组，使转子电流迅速衰减到零的灭磁过程称为逆变灭磁。

二、思考题

1、同步发电机励磁自动调节的作用是什么？

答：答: ①电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平；②在并列运行发电机之间，合理分配机组间的无功负荷：③提高发电机稳定极限；④加快系统电压的恢复，改善电动机的自起动条件；⑤发电机故障或发电机一变压器组单元接线的变压器故障时，对发电机实行快速灭磁，以降低故障的损坏程度。

2、同步发电机的励磁系统通常包括哪两部分？

答：由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。

3、对同步发电机励磁自动调节的基本要求是什么？

答：有足够的调整容量；有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压；有很高的运行可靠性。

4、同步发电机的励磁方式有哪几种？各有何特点？

答：同步发电机的励磁方式有直流励磁机励磁、交流励磁机励磁、静止励磁方式；

同步发电机的励磁方式各有何特点①直流励磁机供电励磁方式的特点：系统简单；运行维护复杂、可靠性低；容量不能过大，不能应用于大型同步发电机组上。②交流励磁机经静止二极管整流励磁方式的特点：不受电力系统的干扰、可靠性高；响应速度较慢；造价高；需要一定的维护量。交流励磁机经静止晶闸管整流励磁方式的特点：有较快的励磁响应速度；需要较大的励磁容量；可以实现对发电机的逆变灭磁。交流励磁机经旋转二极管整流励磁方式的特点：制造、使用和维护简单、工作较可靠：电机绝缘的寿命较长；适用于较恶劣的工作环境。交流励磁机经旋转晶闸管整流供电励磁方式的特点：励磁响应速度快；具有无刷励磁的特点；存在励磁电流、励磁电压难以检测等问题。③静止励磁方式的特点：接线简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高；不需要同轴励磁机，节省基建投资，维护简单：有很快的励磁电压响应速度；在发电机甩负荷时，机组的过电压相对较低些。

5、何谓起励？通常有哪几种起励方式？

答；①供给发电机初始励磁，使其逐步建立其电压，称为起励。②起励一般有两种方式：他励起励和残压起励。

6、同步发电机有哪几种励磁调节方式？有何根本区别？

答：①按电压偏差的比例型调节和按定子电流、功率因数的补偿型调节两种。②两种励磁调节方式的根本区别是：按电压偏差的比例调节是一个负反馈调节，将被调量与给定值比较得到的偏差电压放大后，作用于调节对象，力求使偏差值趋于零，所以是一种“无差”调节方式。而补偿型励磁调节，输入量并非是被调量，它只补偿定子电流和功率因数引起端电压的变化，仅起到补偿作用，调节的结果是有差的，所以，在运行中还必须采用电压校正器，才能满足要求。

7、何谓复式励磁和相位复式励磁？有何区别？

答：（1）复式励磁调节：若将发电机定子电流整流后供给发电机励磁，以补偿定子电流对端电压的影响。——仅补偿定子电流对端电压的影响

（2）相位复式励磁调节：将发电机端电压和定子电流的相量和整流后供给发电机励磁，则可以补偿定子电流和功率因数（无功电流）对端电压的影响。——即补偿定子电流又补偿功率因数对端电压的影响。

相位复式励磁的补偿效果好于复式励磁

8、励磁系统中可控硅整流电路的作用是什么？

答：控制角α<90°，将交流变换为可控制的直流供给励磁绕组；控制角α>90°，将带感性负载的直流逆变为交流，进行灭磁。

9、在三相半控桥式整流电路中，对晶闸管的触发脉冲有何要求？

答：任一相晶闸管的触发脉冲应在滞后本相相电压30°相角的180°区间内发出；晶闸管的触发脉冲．应按电源电压的相序，每隔120°的电角度依次发出；触发脉冲应与晶闸管的交流电源电压保持同步。

10、在三相全控桥式整流电路中，对晶闸管的触发脉冲有何要求？

答：晶闸管触发脉冲应顺序发出，且依次间隔60°的电角度；晶闸管的触发脉冲应采用双脉冲或宽脉冲；触发脉冲应与相应交流侧电压保持同步。

11、三相全控桥式整流电路，可以工作在哪几个工作状态？各对控制角有何要求？各起

何作用？答：α< 90°时，输出平均电压U d为正值，三相全控桥工作在整流状态，将交流转为直流；90°<α< 180°时，输出平均电压U d为负值，三相全控桥工作在逆变状态，将直流转为交流。

12、何谓三相全控桥式整流的逆变？实现逆变的条件是什么？

答：三相全控桥式整流的逆变：将直流转变为交流。①当三相全控整流桥的控制角α> 90°时，将负载电感L中储存的能且反馈给交流电源，使负载电感L中的磁场能量很快释放掉。②逆变的条件：负载必须是电感性负载，且原来储存能量，即三相全控桥原来工作在整流工作状态；控制角α应大于90°小于180°，三相全控桥的输出电压平均值为负值；逆变时，交流侧电源不能消失。

13、半导体励磁调节器有哪些主要单元？各单元有何作用？

答：调差单元正调差特性发电机可维持无功电流的稳定分配，能稳定电力系统运行，并保持并联点母线电压在整定水平；负调差特性发电机的经变压器后，能够补偿变压器阻抗上的压降。

测量比较单元：测量发电机电压并变换为直流电压，再与给定的基准电压相比较，得出发电机电压差信号。

综合放大单元：将电压偏差信号ΔU G和其他辅助信号（励磁系统稳定器）及提高电力系统稳定的稳定信号（电力系统稳定器）等进行综合放大，提高调节装置的灵敏度，以满足励磁调节的需求。

移相触发单元；将控制信号U G按照励磁调节的要求转换成移相触发脉冲，使控制角α随U G的大小而变，并触发晶闸管元件，从而达到调节励磁电流的目的。

可控整流：控制角α<90°，将交流变换为可控的直流供给励磁绕组；控制角α>90°，将带感性负载的直流逆变为交流，进行灭磁。

14、在半导体励磁调节器中，对测量比较单元有何要求？相应的测量比较单元主要由几个环节构成？

15、移相触发单元中同步环节的主要作用是什么？

答：保持供给晶闸管导通的触发脉冲与主电路电源间有一定的相位关系。

16、根据励磁调节器的静态工作特性，分析励磁调节器是如何具有维持机端电压保持不变的能力？

答：由励磁调节器的静态工作特性可知，在励磁调节器的工作区内，当UG升高，IAER 就急剧减小，当UG降低，IAER就急剧增加，使发电机端电压趋近于额定电压．在工作区内发电机电压变化极小，所以励磁调节器有维持机端电压保持不变的能力。另外，当电力系统发生短路故障时，机端电压极度降低，此时IAER迅速增大，起到强励作用。

17、何谓自然调差系数？有何特点？

答：①对于按电压偏差进行比例调节的励磁调节器，当调差单元退出工作时，发电机外特性的调差系数；②自然调差系数是不可调节的固定值，不能满足发电机的运行要求。

18、励磁调节器静态特性调整的内容有哪些？如何实现？

答：①励磁调节器静特性调整包括调差系数的调整和外特性的平移。②利用励磁调节器中的调差单元进行发电机外特性的调差系数的调整；调整励磁调节器中发电机基准电压值的大小，以平移发电机的外特性。

19、在励磁调节器中为何要设置调差单元？

答：实现发电机外特性调差系数的调整，以满足并联运行对发电机外特性的要求。

20、平移发电机的外特性有何作用？

答：保证发电机在投入或退出电网运行时，能平稳地转移无功负荷，不致发生对电网的冲击。

21、为何负调差特性的发电机在机端不能直接并联运行而经变压器后允许并联呢？

答：根据机端直接并联运行的发电机组对外特性的要求可知，负调差特性的发电机不能参与并联运行，正调差特性的发电机可以稳定运行。但是，负调差特性的发电机经变压器后，补偿变压器阻抗上的压降，所以在并联点仍具有正调差特性，因此，能够稳定运行且提高并联点的电压水平。

22、何谓强励？强励的基本作用是什么？衡量强励性能的指标是什么？

答：强励：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。强励的基本作用是：有利于电力系统的稳定运行；有助于继电保护的正确动作；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；并有助于用户电动机的自起动过程。衡量强励性能的指标是强励倍数K HSE；励磁电压响应比

23、何谓灭磁？常见的灭磁方法有哪几种？

答：灭磁：使发电机励磁绕组的磁场尽快地减弱到最低程度，常见的灭磁方法有励磁绕 组对常数电阻放电灭磁；励磁绕组对非线性电阻（灭弧栅）放电灭磁；全控整流桥逆变灭磁。

24、微机型励磁调节器主要由哪几个部分构成？各部分有何作用？

答：1、硬件电路 （1）主机 根据输入通道采集来的发电机运行状态变量的数值进行调节计算和逻辑判断，按照预定的程序进行信息处理求得控制量，通过数字移相脉冲接口电路发出与控制角α对应的脉冲信号，以实现对励磁电流的控制。（2）模拟量输入通道：发电机的发电机的运行电压U G 、无功功率Q 、有功功率P 和励磁电流I E （3）开关量输入、输出通道：采集发电机运行状态信息，如断路器、灭磁开关等的状态信息，输出励磁系统运行中异常情况的告警或保护等动作信号。（4）脉冲输出通道：输出的控制脉冲信号经中间放大、末级放大后，触发大功率晶闸管。（5）接口电路：完成传递信息的任务（6）运行操作设备：供运行人员，用于增、减励磁和监视调节器的运行。另外还有供程序员使用的操作键盘，用于调试程序、设定参数等。

2、软件（1）主程序控制机型励磁调节器的主要工作流程，完成数据处理、控制规律的计算、控制命令的发出及限制、保护等功能；（2）中断服务程序：用于实现交流信号的采样及数据处理、触发脉冲的软件分相和机端电压的频率测量等功能。

25、微机型励磁调节器的主程序主要包括哪些功能模块？完成这些功能任务在时间开销上有何要求？

答：(1)采样时间：2.4ms(2)采样计算：<3.5ms(3)发电机各种工况判断：<1.5ms (4)调节量计算：<1.0ms(5)在线修改参数与显示：<3.0ms(6)输入/输出操作：<0.5ms(7)通信：<2.0ms(8)过零中断：<2.0ms 。

26、在数字式励磁调节器软件的中断服务程序中，主要包括哪几个中断服务程序？简单说明各程序的作用。

答：过零中断：是交流电波起始点处设置的中断，已为非正常返回，回到主程序入口处。 采样中断：交流采样要求设置采样点。

通信中断：控制室与调节器间串行通信口的接收、发送中断。

键盘中断：是专职技术人员干预调节时，用键盘与调节器间通信的中断。

三、综合分析题

1、分析励磁调节对同步发电机运行的影响。

2、画出同步发电机战斗励磁调节器的基本框图，并说明各装置的主要作用。

3、画出交流励磁机经静止晶闸管供电的励磁方式原理接线图，并简要说明这种励磁方式的特点。

4、画出同步发电机自并励励磁方式原理接线图，并简要说明这种励磁方式的特点。

5、画出比例型励磁调节器的基本原理框图，并说明各部分的作用。

6、画出半导体励磁调节器的基本原理框图，并分析机端电压因某种原因突然下降时，框图中各环节的输出变化情况。

7、画出半导体励磁调节器各单元的工作特性，并合成出励磁调节器的静态工作特性。

8、分析为何两台正调差特性的发电机在机端可以直接并联运行，稳定无功功率的分配。

9、分析为何负调差特性的发电机在机端不可以直接并联运行，不能稳定无功功率的分配。

答：根据机端直接并联运行的发电机组对外特性的要求可知，负调差特性的发电机不能参与并联运行，正调差特性的发电机可以稳定运行。但是，负调差特性的发电机经变压器后，补偿变压器阻抗上的压降，所以在并联点仍具有正调差特性，因此，能够稳定运行且提高并联点的电压水平。

10、分析为何机端直接并联运行的发电机，无差特性的发电机不得多于一台。

答：无差特性的发电机的电压整定值很难做到息和，这样公共母线上的母线电压便很难获得。

11、某励磁系统的励磁电压的上升曲线如图3-12所示，已知：S abd =S abc =A ，发电机的额定励磁电压为U EF0，励磁电压响应比。答：*[()/]/0.52(1/)R c b a bc R U U U U s =-=?

12、试对微机型（数字式）励磁调节器和模拟型励磁调节器的性能特点作简单比较。

13、在数字式励磁调节器中，如何获取三相全控桥整流电路的同步电压信号？试分析说明之。

答：三相全控整流电路中，共阴极的晶闸管元件只有在阳极电位最高的一段区内才有可能导通，触发脉冲应在这一区间内发出；共阳极晶闸管的触发脉冲则应在阴极电位最低段区

间内发出，触发脉冲应按+A →-C →+B →-A →+C →-B 的顺序依次相隔600发出。所以同步电压

信号应与主电路电源间有一定的相位关系，该同步电压信号由同步变压器获得，同步变压器一次绕组按主回路电阻，二次绕组共触发电路作为同步信号，且二次侧采用六相双星形接法。

14、在数字式励磁调节器中，如何形成三相全控桥整流电路的六相触发脉冲？试分析说明之。答：

15、说明数字式励磁调节器中数字/脉冲移相接口电路的构成，分析移相原理并推导六相触发脉冲控制角α的算法。

16、试分析说明PID调节算法中，比例（P）调节、积分（I）调节和微分（D）调节的各个作用。

17、试分析数字式励磁调节器中，最大励磁限制功能的算法原理并画出程序流程框图。

18、试分析数字式励磁调节器中，最小大励磁限制功能的算法原理并画出程序流程框图。

19、分析说明提高数字式励磁调节器工作可靠性的有哪些主要措施？petermyf68568~!@

20、在数字式励磁调节器中，诊断TV是否断线或缺相的方法有哪些？试分别说明之。

第四章励磁控制系统的动态特性

一、思考题

1、我国大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件（GB 7409-1987）对同步发电机动态响应的技术指标有何规定？

答：(1)同步发电机在空载额定电压情况下，当电压给定阶跃响应为±10%时，发电机电压超调量应不大于阶跃量的50%，摆动次数不超过3次，调节时间不超过10s。

(2)当同步发电机突然零起升压时，励电压调节器应保证其偏电压超调量不得超过额定值的15%，调节时间应不大于10s，电压摆动次数不大于3次。

2、交流励磁机AC-I与I型模型的主要区别是什么？

答：AC-I型交流励磁机对于饱和系数、电枢反应与换弧压降三者分别考虑且饱和系数S E只计及空载饱和因素，它可由励磁机空载饱和特性曲线求得。

AC-I励磁机端电压的降落△E de是电枢反应和换弧压降两个因素引起的，由于S E、K D、K C等因素分别考虑，并引入了发电机励磁电流I EF，所以能更恰当地反映交流励磁机的电磁关系。

3、何谓励磁系统稳定器？结合励磁系统稳定器电路说明其作用？

答：励磁系统调节器是作为改善发电机空载运行稳定性的重要部件。改变电位差R1、R3可改变微分时间常数，改变R5可改变励磁系统稳定差的增益，；A1输出励磁机磁场电流速率信号到电压测量比较单元的输入端，当磁场电流跃增时，励磁系统稳定器输出正微分信号，使电压测量比较单元瞬时输出负信号去减弱励磁机磁场。反之，则增强励磁机磁场电流，而在稳态运行时，励磁系统稳定器无输出，从而构成了软反馈，改善了系统阻尼特性。

4、电力系统发生低频振荡的起因是什么？如何改善电力系统稳定性？

答：电力系统发生低频振荡的起因是：(1)励磁调节器按电压偏差比例调节；(2)励磁控制系统具有惯性。

第五章电力系统频率及有功功率的自动调节

一、基本概念

1、负荷的频率调节效应：系统频率发生变化时，总负荷吸收的有功功率也随之变化的现象。即当频率下降时，总负荷吸收的有功功率随之下降；当频率上升时，总负荷吸收的有功功率随之上升。

2、负荷的频率调节效应系数：负荷调节效应系数描述总负荷吸收的有功功率随系统频率变化的程度。

3、发电机的功率-频率特性：系统频率变化，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。

4、发电机组的功率-频率特性调差系数：

5、电力系统一次调频：通过发电机调速系统实现，反映机组转速变化而相应调整原动力门开度，完成调节系统频率。

6、调速器的同步器或调频器：

7、汽容影响：

8、水锤效应：“水锤效应”是指在水管内部，管内壁光滑，水流动自如。当打开的阀门突然关闭，水流对阀门及管壁，主要是阀门会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水利学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。

9、电力系统二次调频：通过调频器实现，反映系统频率变化而相应调整原动力阀门开度，完成调节系统频率。

10、等微增率：是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。

11、等微增率法则：运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统

总的燃料消耗为最小，从而是最经济的。

二、思考题

1、电力系统频率发生变化的原因是什么？说明频率变化的过程。

2、现代电力系统在实现有功功率平衡运行方面具有哪些优点？

3、电力系统实现二次调频有哪些方法？各有何优缺点？

答：(1)主导发电机法：在调频厂中一台主导机组上装设无压调频器，在其他机组上装设有功功率调节器；调节简单，容易实现，且有好几台机组一起承担系统负荷变动；但开始时只有一台主导机先行调节，调节过程缓慢。协助调频机组与主导机组在同一电厂较易实施，只适用于中小型电力系统。

(2)同步时间法：按频率偏差的积分值来进行调节；采用集中调频方式，可适用于众多电厂参与调频。调节速度较缓慢，且能保证频率的瞬时偏差在规定的范围内，需与频率的瞬时偏差相结合。且计划外的负荷越大，频率累积误差也越大。

(3)联合自动调频：调节控制优化，可全面完成调频经济功率分配方面的任务，系统的潮流分布符合经济、安全原则。

4、电网调度自动化系统中，自动发电控制（AGC ）软件的主要任务有哪些？说明AGC 的工作原理。

答：任务：(1)维持系统频率为额定值，在正常稳态情况下，其频率偏差在0.05～0.2Hz 范围内；(2)控制地区电网间联络线的交换功率与计划值相等，实现各地区有功功率的就地平衡；(3)在安全运行前提下，所管辖的系统范围内，机组间负荷实现经济分配。

工作原理：AGC 所需信息由各厂站侧的远动装置送到调度中心形成实时数据库。AGC 软件按预定数学模型和调节准则确定各调频厂(或机组)的调节量，通过远动下行通道把指令送到各厂

三、综合分析题

1、以两台发电机并联运行的情况，说明功率-频率调差特性与机组间有功功率分配的关系。

2、分析说明电力系统是如何实现一次调频的。

3、结合图5-10说明机械液压调速器的工作原理，并分析在机组并网运行时同步器动作产生的作用是什么。

4、分析推导单区域电力系统的频率调节系统传递函数。解释电力系统频率变化的过程，以及当负荷功率增加时电力系统如何进行功率的平衡。

5、某系统发电机的出力保持不变，负荷调节效应系数K 值不变，投入相当于30%负荷与切除相当于30%负荷的发电功率，此两种情况下系统的稳定频率是否相等？试说明之。

第六章 电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置

一、基本概念

1、电力系统的动态频率特性：当电力系统出现功率缺额造成系统频率下降时，系统频率随时间由额定值变化到稳定频率的过程，称为电力系统的动态频率特性。

2、频率崩溃现象：当频率下降到47～48Hz 时，火电厂的厂用机械（如给水泵等）的出力将显著降低，使锅炉出力减少，导致发电厂输出功率进一步减少，致使功率缺额更为严重。于是系统频率进一步下降，这样恶性循环将使发电厂运行受到破坏，从而造成所谓“频率崩溃”现象。

3、电压崩溃现象：当频率降至46～45Hz 时，系统电压水平受到严重影响，当某些中枢点电压低于某一临界值时，将出现所谓的“电压崩溃”现象。

二、思考题

1、接入自动低频减载装置的最大负荷功率如何确定？

2、说明按选择性确定频率级差时，频率级差如何确定？

3、当电力系统由于有功功率平衡遭到破坏而引起频率发生变化时，决定频率随时间变化的主要因素有哪些？

*()[()/]/0.52(1/)

e R c b a bc t R U U U U s δ=-=?

合肥工业大学电力系统自动装置习题

电力系统自动装置试题 课程代码：02304 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.AAT装置的主要作用是( ) A.提高供电可靠性 B.提高供电选择性 C.改善电能质量 D.提高继电保护的灵敏度 2.当在双电源线路上装设无电压检定和同步检定重合闸时，如果线路发生瞬时性故障，线路两侧重合闸的动作顺序是( ) A.同步侧先合，无压侧后合 B.无压侧先合，同步侧后合 C.两侧同时合 D.一侧合，另一侧不合 3.在330kV~500kV线路中，一般情况下应装设( ) A.单相自动重合闸装置 B.三相自动重合闸装置 C.综合自动重合闸装置 D.单相和三相自动重合闸 4.与线性整步电压波形的斜率大小成正比的是( ) A.频率差 B.电压差 C.相角差 D.导前时间 5.准同期装置中，利用线性整步电压获取导前时间脉冲的核心电路是( ) A.积分电路 B.微分电路 C.比例+积分电路 D.比例+微分电路 6.电力系统可能出现的最大有功功率缺额Pla.max与自动低频减负荷装置的切除负荷总量Pcut.max的关系为( ) A. Pla.max>Pcut.max B. Pla.max

过程控制仪表及系统习题集与思考题

第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统 （3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统{2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统?

在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系： 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？ 稳态：对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态：从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？ 单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、

电力系统自动装置试题和答案

1?发电机组并入电网后，应能迅速进入__________ 状态，其暂态过程 要 _________ ，以减小对电力系统的扰动。( C ) A异步运行，短B异步运行，长 C同步运行，短D同步运行，长 2. ________________________ 最大励磁限制是为而米取的安全措施。( D ) A防止发电机定子绕组长时间欠励磁B防止发电机定子绕组 长时间过励磁 C防止发电机转子绕组长时间欠励磁D防止发电机转子绕组 长时间过励磁 3. 当发电机组与电网间进行有功功率交换时，如果发电机的电压落 后电网电压，则发电机___________ 。( C ) A发出功率，发电机减速B发出功率，发电机增速 C吸收功率，发电机减速D吸收功率，发电机增速 4. 同步发电机的运行特性与它的__________________ 值的大小有关' ( D ) A转子电流B定子电流 C转速D空载电动势 5?自动并列装置检测并列条件的电压人们通常成为_________________< ( A ) A整步电压B脉动电压 C线性电压D并列电压 6只能在10万千瓦以下小容量机组中采用的励磁系统是____________<

A静止励磁机系统B直流励磁机系统 C交流励磁机系统D发电机自并励系统 7. ____________________________________ 自动低频减载装置是用来解决 __________________________________ 事故的重要措施之一（ C ） A少量有功功率缺额B少量无功功率缺额 C严重有功功率缺额D严重无功功率缺额 8. 并列点两侧仅有电压幅值差存在时仍会导致主要为_____________ 的冲击电流，其值与电压差成___________ 。（ B ） A有功电流分量，正比B无功电流分量，正比 C有功电流分量，反比D无功电流分量，反比 9. 由于励磁控制系统具有惯性，在远距离输电系统中会引 起 _________ 。（ D ） A进相运行B高频振荡 C欠励状态D低频振荡 10. 容量为_________ 的同步发电机组都普遍采用交流励磁机系统。（D ） A 50MW以下 B 10万千瓦以下 C 10万兆瓦以上 D 100MW 以上 11电网中发电机组在调速器的工作情况下是电网的___________ 特性。（B ） A功率特性 B 一次调频频率特性 C二次调频频率特性D调节特性

电力系统自动装置原理复习资料(完整版!)

绪论 1、葛洲坝水电厂，输送容量达120万科kW；大亚湾核电厂单机容量达90万kW；上海外高桥火电厂装机容量320万kW，最大单机容量90万kW。我国交流输电最高电压等级达500kV。 2、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。 3、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂，水电厂，核电厂 3、自动控制装置对送来的信息进行综合分析，按控制要求发出控制信息即控制指令，以实现其预定的控制目标。 3、电力系统自动监视和控制，其主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。 4、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。 5、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量——动力元素和励磁电流。 6、电气设备的操作分正常操作和反事故操作。 7、发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。 8、电压和频率是电能质量的两个主要指标。 9、同步发电机并网运行操作是电气设备正常运行操作的重要内容。 10、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置 11、计算机控制技术在电力系统自动装置中已广泛应用，有微机控制系统、集散控制系统、以及分布式控制系统等。 12、频率是电能质量的重要指标。有功功率潮流是电力系统经济运行和系统运行方式中的重要问题。 13、电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置：按频率自动减载装置是电力系统在事故情况下较为典型防止系统事故的安全自动装置。 第一章 14、自动装置的首要任务是将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机，即数据采集和模拟信号的数字化。 15、自动装置的结构形式主要有三种，微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。 16、（简答）微型计算机系统的主要部件 1）传感器 2）模拟多路开关 3）采样/保持器 4）A/D转换器 5）存储器 6）通信单元 7）CPU 16、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。 17、采样/保持器一般由模拟开关、保持电容器和缓冲放大器组成 18、A/D转化器是把模拟信号转换为数字信号，影响数据采集速度和精度的主要因素之一。 19、一般把运算器和控制器合称中央处理单元（CPU）。/ 20、工业控制计算机系统一般由稳压电源、机箱和不同功能的总线模板，以及键盘等外设接口组成。 21、定时器是STD总线的独立外设，具有可编程逻辑电路、选通电路和输出信号，可完成定时、计数以及实现“看门狗”功能等。 22、键盘显示板主要有键盘输入、显示输出、打印机接口等部分。 23、路由器的功能主要起到路由、中级、数据交换等功能。 24、采样过程：对连续的模拟信号x（t），按一定的时 间间隔 S T，抽取相应的瞬时值。 25、采样周期Ts决定了采样信号的质量和数量。 26、香农采样定理指出采样频率必须大于原模拟信号

电力系统自动装置原理思考题

附录：电力系统自动化思考题 第一部分 自动装置及其数据的采集处理 1-1．设某TV 变比1000：1，TA 变比5000：1，讨论若采用加权平均法进行数据前置处理时，所采用的权值。 1-2．采用式1-13对电流进行分解，0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么？ 第二部分 自动并列 2-1．并列的允许电流值如何考虑？说明理由。 2-2．设并列条件已满足要求，现可惜错过了合闸时机，问下次合闸时机还需要多少时间？设滑差角频率6*102?×=s ?，试分析最快与最慢两种情况。自动装置如何解决这样的问题？ 2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如图所示，其电压幅值相等，频率分别为：t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。 2-4．旋转坐标系中发电机的模型方程（Park 方程）如下： 磁链方程?? ???+?=?=+?=f f d ad f q q q f ad d d d i x i x i x i x i x ψψψ 电压方程?????+++?=+?+?=d q d q q d d d s ri u s ri u ψψψψ)1()1(&& 式中符号含义：ψ — 磁链，i — 电流，u — 电压，d — 直轴，q — 交轴， f — 励磁绕组，dt d ψψ=&。 已知：**1ad f x I =，5.0,1,0===q d x x r ，???====8.0sin 6.0cos δδU u U u q d ，222q d i i i +=。假定恒同步转速、恒励磁，求发电机并入电网后的电流暂态过程。

【范文】电力系统自动装置参考答案

电力系统自动装置参考答案 2-1 并列的允许电流值如何考虑?说明理由。 答: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。 理由:冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响,由于定子绕组端部的机械强度最弱,所以须特别注意对它造成的危害。由于并列操作为正常运行操作,冲击电流最大瞬时值限制在1~2倍的额定电流以下为宜。 2-2 设并列条件已满足要求,现可惜错过了合闸时机,问下次合闸时机还需要多少时间?设滑差角频率*s ω分别为21042.0-?、6102-?, 允许滑差角频率为21042.0-?,试分析最快与最慢两种情况。自动装置如何解决久等的问题? 答:ππω1002==N sN f ,ππω42.01001042.021=??=-s , ππω462102100102--?=??=s s s T ωπ 2=s T s 76.442.021==ππ,s T s 442101022=?=-π π 自动装置应该增加或减小发电机转速,使滑差角频率增大,从而 减小滑差周期,使等待时间缩短。 3-1 某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行,1号机的额定功率为25MW ,2号机的额定功率为50MW 。两台机组的额定功率因数

都是0.85。2号机励磁调节器调差系数为0.05,1号机为无差调节特性。若系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总无功容量的10%,问各机组承担的无功负荷增量是多少?母线上电压波动是多少?若发电厂 无功增量为它们总无功容量的60%,情况又如何?对各种情况进行讨论。 解:1号机额定无功功率())(49.1585.0arccos tan 25tan 111MVar P Q N G N G ===? 2号机额定无功功率 ())(99.3085.0arccos tan 50tan 222MVar P Q N G N G ===?若系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总无功容量的10%,则 ())(648.499.3049.15%10MVar Q =+?=?∑ 若1号机为无差调节特性,则系统中的负荷波动都由1号机承担,母线电压没有波动。 若发电厂无功增量为它们总无功容量的60%,则 ()MVar MVar Q 49.15)(888.2799.3049.15%60>=+?=?∑ 若仍是1号机为无差调节特性,则系统中的负荷波动都应由1号机承担,但此时系统的无功波动超过了1号机无功容量的额定值,所以此种情况无法调节。 3-4 如何在使发电机退出运行的时候避免无功电流的冲击?

电力系统自动装置原理思考题及复习资料

复习思考题 绪论 1、葛洲坝水电厂，输送容量达120万kW；大亚湾核电厂单机容量达90万kW；上海外高桥火电厂装机容量320万kW，最大单机容量90万kW。我国交流输电最高电压等级达500kV。 2、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。 3、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂，水电厂，核电厂 3、自动控制装置对送来的信息进行综合分析，按控制要求发出控制信息即控制指令，以实现其预定的控制目标。 3、电力系统自动监视和控制，其主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。 4、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。 5、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量--动力元素和励磁电流。 6、电气设备的操作分正常操作和反事故操作。 7、发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。 8、电压和频率是电能质量的两个主要指标。 9、同步发电机并网运行操作是电气设备正常运行操作的重要内容。 10、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置 11、计算机控制技术在电力系统自动装置中已广泛应用，有微机控制系统、集散控制系统、以及分布式控制系统等。 12、频率是电能质量的重要指标。有功功率潮流是电力系统经济运行和系统运行方式中的重要问题。 13、电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置：按频率自动减载装置是电力系统在事故情况下较为典型防止系统事故的安全自动装置。 第一章 14、自动装置的首要任务是将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机，即数据采集和模拟信号的数字化。 15、自动装置的结构形式主要有三种，微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。 16、（简答）微型计算机系统的主要部件 1）传感器2）模拟多路开关3）采样/保持器4）A/D转换器5）存储器6）通信单元7）CPU 16、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。 17、采样/保持器一般由模拟开关、保持电容器和缓冲放大器组成 18、A/D转化器是把模拟信号转换为数字信号，影响数据采集速度和精度的主要因素之一。 19、一般把运算器和控制器合称中央处理单元（CPU）。/ 20、工业控制计算机系统一般由稳压电源、机箱和不同功能的总线模板，以及键盘等外设接口组成。 21、定时器是STD总线的独立外设，具有可编程逻辑电路、选通电路和输出信号，可完成定时、计数以及实现"看门狗"功能等。

电力系统自动装置试题和标准答案

1.发电机组并入电网后，应能迅速进入状态，其暂态过程要，以减小对电力系统的扰动。（C） A异步运行，短B异步运行，长 C同步运行，短D同步运行，长 2.最大励磁限制是为而采取的安全措施。（D） A防止发电机定子绕组长时间欠励磁B防止发电机定子绕组长时间过励磁 C防止发电机转子绕组长时间欠励磁D防止发电机转子绕组长时间过励磁 3.当发电机组与电网间进行有功功率交换时，如果发电机的电压落后电网电压，则发电机。（C） A发出功率，发电机减速B发出功率，发电机增速 C吸收功率，发电机减速D吸收功率，发电机增速 4.同步发电机的运行特性与它的值的大小有关。（D） A转子电流B定子电流 C转速D空载电动势 5.自动并列装置检测并列条件的电压人们通常成为。（A） A整步电压B脉动电压 C线性电压D并列电压 6只能在10万千瓦以下小容量机组中采用的励磁系统是。（B） A静止励磁机系统B直流励磁机系统

C交流励磁机系统D发电机自并励系统 7.自动低频减载装置是用来解决事故的重要措施之一。（C）A少量有功功率缺额 B少量无功功率缺额 C严重有功功率缺额D严重无功功率缺额 8.并列点两侧仅有电压幅值差存在时仍会导致主要为的冲击电流，其值与电压差成。（B） A有功电流分量，正比B无功电流分量，正比 C有功电流分量，反比D无功电流分量，反比 9.由于励磁控制系统具有惯性，在远距离输电系统中会引起。（D） A进相运行B高频振荡 C欠励状态 D低频振荡 10.容量为的同步发电机组都普遍采用交流励磁机系统。（D）A50MW以下 B10万千瓦以下 C10万兆瓦以上 D100MW以上 11电网中发电机组在调速器的工作情况下是电网的特性。（B） A功率特性B一次调频频率特性

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绪论1、葛洲坝水电厂，输送容量达120万科kW；大亚湾核电厂单机容量达90万kW；上海外高桥火电厂装机容量320万kW，最大单机容量90万kW。我国交流输电最高电压等级达500kV。 2、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。 3、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂，水电厂，核电厂 3、自动控制装置对送来的信息进行综合分析，按控制要求发出控制信息即控制指令，以实现其预定的控制目标。 3、电力系统自动监视和控制，其主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。 4、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。 5、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量——动力元素和励磁电流。 6、电气设备的操作分正常操作和反事故操作。 7、发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。 8、电压和频率是电能质量的两个主要指标。 9、同步发电机并网运行操作是电气设备正常运行操作的重要内容。 10、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置 11、计算机控制技术在电力系统自动装置中已广泛应用，有微机控制系统、集散控制系统、以及分布式控制系统等。 12、频率是电能质量的重要指标。有功功率潮流是电力系统经济运行和系统运行方式中的重要问题。 13、电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置：按频率自动减载装置是电力系统在事故情况下较为典型防止系统事故的安全自动装置。 第一章 14、自动装置的首要任务是将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机，即数据采集和模拟信号的数字化。 15、自动装置的结构形式主要有三种，微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。 16、（简答）微型计算机系统的主要部件 1）传感器 2）模拟多路开关 3）采样/保持器 4）A/D转换器 5）存储器 6）通信单元 7）CPU 16、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。 17、采样/保持器一般由模拟开关、保持电容器和缓冲放大器组成 18、A/D转化器是把模拟信号转换为数字信号，影响数据采集速度和精度的主要因素之一。 19、一般把运算器和控制器合称中央处理单元（CPU）。/ 20、工业控制计算机系统一般由稳压电源、机箱和不同功能的总线模板，以及键盘等外设接口组成。 21、定时器是STD总线的独立外设，具有可编程逻辑电路、选通电路和输出信号，可完成定时、计数以及实现“看门狗”功能等。 22、键盘显示板主要有键盘输入、显示输出、打印机 精品文档

电力拖动自动控制系统-第四版-课后答案思考题

第2章 三、思考题 2-1 直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点 答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。特点略。 2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。 答：直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。 2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么答：脉动直流电压。 2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能 答：直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。其中直流 PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。因 fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频（50 或 60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过 20，故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。 2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压电路中是否还有电流为什么 答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。 2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用如果二极管断路会产生什么后果答：为电动机提供续流通道。若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。 2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好为什么 答：不是。因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。 2=8 泵升电压是怎样产生的对系统有何影响如何抑制 答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，造成电容两端电压升高。泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿。应合理选择滤波电容的容量，或采用泵升电压限制电路。 2-9 在晶闸管整流器-电动机开环调速系统中，为什么转速随负载增加而降低 答：负载增加意味着负载转矩变大，电机减速，并且在减速过程中，反电动势减小，于是电枢电流增大，从而使电磁转矩增加，达到与负载转矩平衡，电机不再减速，保持稳定。故负载增加，稳态时，电机转速会较增加之前降低。 2-10 静差率和调速范围有何关系静差率和机械特性硬度是一回事吗举个例子。答：D=（nN/△n）（s/（1-s）。静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的，）而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的。 2-11 调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系为什么必须同时提才有意义答：D=（nN/△n）（s/（1-s）。因为若只考虑减小最小静差率，则在一定静态速降下，允许）的调速范围就小得不能满足要求；而若只考虑增大调速范围，则在一定静态速降下，允许的最小转差率又大得不能满足要求。因此必须同时提才有意义。 2=12 转速单闭环调速系统有哪些特点改变给定电压能否改变电动机的转速为什么如果给定电压不变，调节转速反馈系数是否能够改变转速为什么如果测速发电机的励磁发生了

电力系统自动装置复习题及答案

1.发电机组并入电网后，应能迅速进 入状态，其暂态过程要，以减小对电力系统的扰动。 （ C ） A 异步运行，短 B异步运行，长 C 同步运行，短 D同步运行，长 2.最大励磁限制是为而采取的安全措施。 （ D ） A 防止发电机定子绕组长时间欠励磁 B防止发电机定子绕组长时间过励磁 C 防止发电机转子绕组长时间欠励磁 D防止发电机转子绕组长时间过励磁 3. 当发电机组与电网间进行有功功率交换时，如果发电机的电压落后电网电压，则发电机。（ C ） A 发出功率，发电机减速 B发出功率，发电机增速 C 吸收功率，发电机减速 D吸收功率，发电机增速 4.同步发电机的运行特性与它的值的大小有关。 （ D ） A 转子电流 B定子电流 C 转速 D空载电动势

5.自动并列装置检测并列条件的电压人们通常成为。 （ A ） A 整步电压 B脉动电压 C 线性电压 D并列电压 6只能在10万千瓦以下小容量机组中采用的励磁系统是。（ B ） A 静止励磁机系统 B直流励磁机系统 C 交流励磁机系统 D发电机自并励系统 7. 自动低频减载装置是用来解决事故的重要措施之一。（ C ） A 少量有功功率缺额 B 少量无功功率缺额 C 严重有功功率缺额 D严重无功功率缺额 8. 并列点两侧仅有电压幅值差存在时仍会导致主要为的冲击电流，其值与电压差成。（ B ） A有功电流分量，正比 B 无功电流分量，正比 C有功电流分量，反比 D无功电流分量，反比 9.由于励磁控制系统具有惯性，在远距离输电系统中会引 起。（ D ） A 进相运行 B高频振荡

C 欠励状态 D 低频振荡 10.容量为的同步发电机组都普遍采用交流励磁机系统。（ D ） A 50MW以下 B 10万千瓦以下 C 10万兆瓦以上 D 100MW以上 11电网中发电机组在调速器的工作情况下是电网的特性。（ B ） A 功率特性 B一次调频频率特性 C 二次调频频率特性 D 调节特性 12.调差系数δ〉0时为调差系数，调节特性 为。（ A ） A 正，下倾 B负，下倾 C 正，上翘 D 负，上翘 13.发电机并列操作中，当相角差较小时，冲击电流主要 为。（ A ） A 有功电流分量 B无功电流分量 C 空载电流分量 D短路电流分量 14.调速器通常分为机械液压调速器和调速器。 （ C ）

电力系统自动装置原理思考题及答案

第二章同步发电机的自动并列 一、基本概念 1、并列操作：电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。 2、准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。 3、自同期并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。 4、并列同期点：是发电机发电并网的条件。同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。 5、滑差、滑差频率、滑差周期：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差；滑差频率：并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs表示；滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。 6、恒定越前相角准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。 7、恒定越前时间准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。 8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压：包含同步条件信息的电压；正弦整步电压：与时间具有正弦函数关系的整步电压；线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压 二、思考题 1、同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？ 答：同步发电机并列操作应满足的要求：（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。（2）发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。

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： ①δ>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； ②δ<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； ③δ=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、δe=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。 ②发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的 扰动。 8、简述直流励磁机励磁系统的优缺点。 答:优点：结构简单； 缺点：靠机械整流子换向，有炭刷和整流子等转动接触部件； 维护量大，造价高；

上海电力学院自动装置原理核心考点

[名词解释] 1.发电机并列操作 发电机投入系统运行前，机端电压与母线电压的状态量往往不相等，必须对之进行适当调整，使之符合并列条件后才允许断路器QF合闸并网运行。 2.并列运行 将两台或多台发电机经变压器，通过同一母线分别连接，这种运行方式就是并列运行。 3.同期装置 在电力系统运行过程中执行并网时使用的指示、监视、控制装置。 4.自同期并列 将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动机转矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。 5.准同期并列 发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。 6.脉动电压(正弦整步电压) 与时间具有正弦函数关系的整步电压，反映发电机和系统间电压矢量的相位差,是断路器两端电压的幅值包络线。 7.滑差频率 并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs表示。 8.脉动周期 并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。 9.恒定越前时间 在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号，这个时间称为“…”。 10.恒定越前相角 在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号，这个相角称为“…”。 11.整步电压 包含同步条件信息的电压。 12.励磁顶值电压（强励顶值电压） 励磁顶值电压是在规定条件下励磁系统能获得的最大直流分量输出电压。 13.励磁倍数（强励倍数） 通常将励磁顶值电压与额定励磁电压的比值称为强励倍数。 14.励磁电压响应比 通常将励磁电压在最初0.5秒内上升的平均速率定义为励磁电压响应比。 15.无刷励磁调节 没有滑环与炭刷等滑动接触部件，交流励磁机电枢，硅整流元件，发电机的励磁绕组都在同一根轴上旋转的励磁系统。 16.静止励磁系统 发电机的励磁电源不用励磁机，而由机端励磁变压器供给整流装置，因为采用大功率晶闸管而没有转动部分，称为静止励磁系统，也称发电机自并励系统。 17.无功调差系数 表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 18.正调差系数 调差系数>0，调节特性下倾，即发电机端电压随无功电流增大而降低。

电力系统自动装置复习考试题

第一章自动装置及其数据的采集处理 一、选择题 1、我国电网的额定频率为（B）。 A.45Hz B.50Hz C.55Hz D.60Hz 2、在正弦交流电压信号中含有的信息包括（A）。 A.电压幅值、频率和相角 B.频率和相角 C.相角和电压幅值 D.电压幅值和频率 3、电力系统自动化有以下四大任务，其首要任务是（B）。 A.保证电能质量 B.提高系统运行安全性 C.提高事故处理能力 D.提高系统运行经济性 4、衡量电能质量的重要指标是（C）。 A.有功功率、无功功率 B.功率因数 C.电压、频率和波形 D.有功电度和无功电度

二、填空题 1、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。 2、电力系统由发电厂、变电所、输电网、配电和用电等设备组成，在运行中是一个有机的整体。 3、电力系统自动化就是应用计算机技术和远动通信技术对电力系统进行自动监视、控制和调度。 4、调度控制中心对所辖的电力系统进行监视和控制，其主要任务是合理地调度所属各发电厂的出力，制定运行方式，及时处理电力系统运行中所发生的问题，确保电力系统的安全经济运行。 5、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂、水电厂、核电厂等不同类型的电厂。 6、电力系统自动控制大致分为：电力系统自动监视和控制、电厂动力机械自动控制、电力系统自动装置和电力安全装置。 7、电力系统自动监视和控制的主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。 8、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设9、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量—动力元素和励磁电流，其输出量为有功功率和无功功率，它们还分别于电网的频率和发电机端电压的电能质量有关。 10、电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。 11、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装

电力系统自动装置复习题

第一章 自动装置及其数据的采集处理 一、选择题 1、我国电网的额定频率为（B ）。 A. 45Hz B. 50Hz C.55Hz D.60Hz 2、在正弦交流电压信号中含有的信息包括（A ）。 A.电压幅值、频率和相角 B.频率和相角 C.相角和电压幅值 D.电压幅值和频率 3、电力系统自动化有以下四大任务，其首要任务是（B ）。 A.保证电能质量 B.提高系统运行安全性 C.提高事故处理能力 D.提高系统运行经济性 4、衡量电能质量的重要指标是（C ）。 A.有功功率、无功功率 B.功率因数 C.电压、频率和波形 D.有功电度和无功电度 二、填空题 1、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。 2、电力系统由发电厂、变电所、输电网、配电和用电等设备组成，在运行中是一个有机的整体。 3、电力系统自动化就是应用计算机技术和远动通信技术对电力系统进行自动监视、控制和调度。 4、调度控制中心对所辖的电力系统进行监视和控制，其主要任务是合理地调度所属各发电厂的出力，制定运行方式，及时处理电力系统运行中所发生的问题，确保电力系统的安全经济运行。 5、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂、水电厂、核电厂等不同类型的电厂。 6、电力系统自动控制大致分为：电力系统自动监视和控制、电厂动力机械自动控制、电力系统自动装置和电力安全装置。 7、电力系统自动监视和控制的主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。 8、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设 9、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量—动力元素和励磁电流，其输出量为有功功率和无功功率，它们还分别于电网的频率和发电机端电压的电能质量有关。 10、电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。 11、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置。 12、在电力系统中，电压和频率是电能质量的两个主要指标。 13、电力系统自动装置的结构形式：微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。 14、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。 15、采样/保持器一般由模拟开关、保持电容器和缓冲放大器组成。 16、A/D 转换器是把模拟信号转换为数字信号，它是影响数据采集速度和精度的主要因素之一。 17、采样过程：对连续的模拟信号x （t ），按一定的时间间隔T s ，抽取相应的瞬时值。T s 的大小决定了采样信号的质量和数量，T s 称为采样周期。 18、香农采样定理指出采样频率必须大于原模拟信号频谱中最高频率的两倍，则模拟信号可由采样信号来唯一表示。 19、采用式)sin cos (2)(1 0t n b t n a a t f n n n ωω++=∑∞=对电流信号进行分解，0a 、n a 、n b 的物理意义分别是直流分量、n 次谐波分量的实部、n 次谐波分量的虚部。 20、模拟量信号采集到计算机系统中，需要对数据进行前置处理，其流程是：标度变换、有效性检验、线性化处理、数字滤波、数据保存。 21、常用的软件滤波方法有：算数平均法、加权平均法和一阶递归法等。 22、给出常用有功功率、无功功率的二表法和三表法的计算公式。 答：二表法：**A C AB CB S U I U I ??=+ ABR AR ABI AI CBR CR CBI CI P U I U I U I U I =+++ ABI AR ABR AI CBI CR CBR CI Q U I U I U I U I =-+- 三表法：***A B C A B C S U I U I U I ???=++ AR AR AI AI BR BR BI BI CR CR CI CI P U I U I U I U I U I U I =+++++ AI AR AR AI BI BR BR BI CI CR CR CI Q U I U I U I U I U I U I =-+-+- 在上述功率计算中所用的电压、电流均为有效值。 第二章 同步发电机的自动并列 一、选择题 1、同步发电机自动并列装置是一种（B ）。 A.自动调节装置 B.自动操作装置 C.安全自动装置 D.继电保护装置 2、电力系统运行中的主要并列方式为（C ）。 A. 自同期 B. 非同期 C.准同期 D.同周期 3、准同期并列装置的必备部分是（D ）。 A.合闸部分、电源部分 B.调频部分、电源部分 C.调压部分、电源部分 D.合闸、调频、调压、电源四部分 4、自动准同期并列装置中调压部分的作用是（A ）。 A.减小电压差 B.增加电压差 C.升高发电机电压 D.降低发电机电压 5、准同期并列的实际条件中，对电压差的要求是不大于额定电压的（A ）。 A.5％-10％ B.10％-15％ C.15％-20％ D.20％-30％

自动装置原理终极版

第一章 复习题 1、采样/保持器一般由 模拟开关 、 保持电容器 和 缓冲放 大器 组成。 2、影响数据采集速率和精度的最主要因素之一是 C 。 A 、模拟多路开关 B 、采样保持器 C 、A/ D 转换器 D 、存储器 3、现场总线系统主要由 现场总线主节点 、 现场总线从节 点 、 路由器 3部分构成。 4、采样（名词解释） 对连续的模拟信号X （t ），按一定的时间间隔T S ，抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样 。 5、选择采样周期T S 的依据是 香农采样 原理，它指出采样 频率必须 大于 原模拟信号频谱中最高频率的 两倍 。 6、如果量化器满量程电压值为10V,量化的有效数字量为8 位，则量化单位为 0.03906 ，采用“四舍五入”法时的量化误差为 0.01953 。 7、画出理想采样信号的频谱。 8、逐次逼近型A/D 转换器工作原理。 逐次逼近型模数转换器一般由顺序脉冲发生器、逐次逼近寄存器、数模转换器和电压比较器等几部分组成，其原理框图如图11-3所示。 9、利用傅氏采样算法可以对交流信号进行分析得到基频信号的 幅值 和 初相角 ，进一步可以得到 有功 功率和 无功 功率。 10、有的变送器的输出信号与被测参数之间可能呈非线性关系，为了提高测量精度，可采取 线性拟合 措施。 11、采用数字滤波可以减少或避免阻容元件滤波引起的 ， 减少 噪声 在信号中的比重。 第二章 复习题 一、名词解释 1、准同期并列: 准同期并列是将未投入系统的发电 机加上励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件（即电压、频率、相位相同）时，将发电机投入系统，如果在理想情况下，使发电机的出口开关合闸，则在发电机定子回路中的环流将为零，这样不会产生电流和电磁力矩的冲击。 2、滑差（角频率）: 滑差（角频率）就是发电机电压和系统电压频率的差（频差），发电机并网时，要求滑差应小于允许值。 3、恒定导前时间:在脉动电压Us 到达两电压向量Ug.Ux 重合（δe=0）之前tYJ 发出合闸信号，一般取tYJ 等于并列装置合闸出口继电器动作时间tC 和断路合闸时间tQF 之和 4、线性整步电压:自动并列装置检测并列条件的电压称为整步电压。与时间具有线性函数关系的称为线性整步电压。 **5*、静止励磁系统的主要优点有哪些？ A 、励磁系统接线.和设备比较简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高。B 、不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度，这样可减少基资建设。C 、直接用晶闸管控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度，可近似认为具有阶跃函数那样的响应速度。D 、有发电机端取得励磁能量。极端电压与机组转速的一次方成正比，故静止励磁系统输出的励磁电压与机组转速一次方成正比例。 **6*、励磁控制系统的传递函数包含哪几部分? 下图为励磁控制系统的传递函数框图包含综合放大单元、限幅单元、励磁机单元、同步发电机单元、测量比较单元等部分 **7*、什么是PSS ？它的基本功能？ PSS 是励磁系统的一种功能,是抑制有功振荡的,励磁正常工作是以机端电压为反馈量~PSS 是在这个基础上加入了有功的反馈,也就是在有功发生振荡是为系统增加一个阻尼,是振荡尽快平稳. 它的基本功能：A 、抑制低频振荡B 、提高静态稳定功率极限C 、有利于暂态稳定，在一定范围内产生正阻尼转矩。 **8* 、一台无差调节特性的发电机和另一台正调差 系数的发电机能否实现并联运行？为什么？ （可画图说明） 如图，I 为无差II 为正调差发电机，如果电网供电无功负荷功率改变，则第