电力系统自动化复习资料演示教学

第一、二章

1、准同期并列与自同期并列方法有何不同？对它们的共同要求是什么？两种方法各有何特点？两种方法适用场合有何差别？、准同期并列的理想条件是什么？

（1）准同期：发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小满足并列条件时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

自同期：将未励磁、接近同步转速的发电机投入系统，并同时给发电机加上励磁，在原动机力矩、同步力矩等作用下把发电机拖入同步，完成并列操作。

（2）冲击电流小，拉入同步快

（3）准同期：优点：冲击电流小，进入同步快。

缺点：操作复杂、并列时间稍长。

自同期：优点：操作简单、并列迅速、易于实现自动化。

缺点：冲击电流大、对电力系统扰动大，不仅会引起频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。

（4）准同期：系统并列和发电机并列

自同期：电力系统事故，频率降低时发电机组的快速启动

准同期并列的理想条件是：

?待并发电机频率与系统频率相等，即频率差为零，Δf = 0

?待并发电机电压和系统电压幅值相等，即电压差为零，ΔU = 0

?待并发电机电压与系统电压在主触头闭合瞬间的相角差为零，Δδ= 0

2. 准同期并列的理想条件有哪些？如果不满足这些条件，会有什么后果？

①发电机的频率和电网频率相同；②发电机和电网的的电压波形相同；③发电机的电网的电压大小、相位相同；④发电机和电网的相序相同，相角差为零。

如果ΔU很大，则定子电流过大时，将会引起发电机定子绕组发热，或定子绕组端部在电动力的作用下受损。因此，一般要求电压差不应超过额定电压的5%~10%；如果δ很大，定子电流很大，其有功分量电流在发电机轴上产生冲击力矩，严重时损坏发电机，通常准同步并列操作允许的合闸相位差不应超过去5°；发电机在频差较大的情况下并入系统，立即带上较多正的（或负的）有功功率，对转子产生制动（或加速）的力矩，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。一般准同步并列时的允许频率差范围为额定频率的0.2%~0.5%。对工频额定频率50Hz，允许频率差为0.1~0.25Hz。

3. 为什么要在δ=0之前提前发合闸脉冲？

在压差、频差满足要求的情况下，并列断路器主触头闭合时，应使δ等于0°。由于断路器的合闸过程有一定的时间，作为自动准同步装置，必须在δ=0°导前一个时间t发出合闸脉冲。

4. 自动准同步装置的任务是什么？

（1）频差控制单元。检测与间的滑差角速度，调节转速，使发电机电压的频率接近于系统频率。

（2）电压控制单元。检测与间的电压差，且调节电压使它与的差值小于允许值，促使并列条件的形成。

（3）合闸信号控制单元。检查并列条件，当频率和电压都满足并列条件，选择合适的时机，即在相角差等于零的时刻，提前一个“恒定越前时间”发出合闸信号。

5．如何利用线性整步电压来实现对频差大小的检查？并说明其工作原理。

线性整部电压与时间具有线性关系，自动准同期装置中采用的线性整步电压通常为三角波整步电压，含有相差和频率差信息。利用比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检

测器的动作次序来实现滑差检查，如果将 按允许滑差 下恒定越前时间 的相角差 进行整定，当 时

S

SY YJ A t t ωω= 当SY S ωω>时 YJ A t t <

当SY S ωω=时 YJ A t t =

当

SY S ωω<时 YJ A t t > 只有当YJ A t

t > ，即恒定越前相角电平检测器先于越前时间动作时，才说明这时的 小

于允许滑差的频率 ，从而作出频率差符合并列条件的判断。

6．如何检出两正弦波形电压的同相点和反相点？画出波形图并说明工作原理。 将G U &和X U &的正弦波换成与主频率和相位相同的一系列方波，方波的幅值与 G U 、X U 的幅值无关。在两个输入信号的电平相同时输出为高电平“1”，两者不同时则输出为低电平“0”。

7.何谓滑差、滑差周期？与发电机Ug 和系统Us 的相角差δ 有什么关系？

频差 f s ：f f f x G s -=电角速度之差称为滑差角速度，简称滑差，用ωs 表示：

t

t

e G

u G

u x

u o o o o sL

u ()e (-()π2t

o o o

x G s ωωω-=,滑差周期为s s s f T 12==ωπ

它们都是描述两电压矢量相对运动快慢的一组数据。

t

S ωδ=

8.简述交、直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围。

直流励磁机励磁系统靠机械整流子换向整流，是过去常用的一种励磁方式。但励磁电流过大时，换向很困难。优点：控制方便,点：有滑环、电刷易产生火花，可靠性不高结构复杂，不易维护.

交流励磁机系统的核心设备是交流励磁机，要求其响应速度很快。所以大型机组交流励磁机采用他励方式. 他励交流励磁机励磁系统优点：响应速度快（相对DC ）；容量较大（相对DC ）缺点：有滑环、电刷易产生火花，可靠性不高结构复杂，不易维护. 无刷励磁系统优点：维护工作量少；可靠性高无接触磨损，电机绝缘寿命长缺点：响应速度慢不能直接灭磁对机械性能要求高.

9.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？

同步发电机励磁控制系统的静态工作特性是指在没有人工参与调节的情况下，发电机机端电压与发电机电流的无功分量之间的静态特性。此特性通常称为发电机外特性或电压调节特性，也称为电压调差特性。

发电机机端电压调差率指磁调节器的调差单元投入、电压给定值固定、发电机功率因数为零的情况下，发电机无功负荷从零变化到额定值时，用发电机额定电压的百分数表示的发电机机端电压变化率。

10、电力系统自动化的内容及分类：实现电力系统正常运行和管理的一系列自动和半自动操作，统称为电力系统自动化。（1）按运行管理区分：①电力系统自动化：a,发电和输电调度自动化；b,配电网自动化②发电厂自动化：a,火电厂自动化；b,水电厂自动化③变电站自动化（2）按自动控制的角度：①电力系统频率和有功功率自动控制②电力系统中的断路器的自动控制③电力系统电压和无功功率自动控制④电力系统安全自动控制

12、电力市场条件下电力系统运行原则——统一调度，分级管理。分级管理：是根据电网分层的特点，为了明确各级调度机构的责任和权限，有效地实施统一调度，由各级电网调度机构在其调度管辖范围内具体实施电网管理的分工。

13、为什么我国同步发电机并网时规定滑差周期不小于10s ？答，滑差大，则滑差周期短；滑差小，则滑差周期长。在有滑差的情况下，将机组投入电网，需经过一段加速或减速的过程，才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。显然，滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应该严格限制并列时的滑差。我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时，一般限制滑差周期在10s~16s 之间.

14、何为滑差、滑差周期？与U g 和U s 的相角差δ有什么关系？

15、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？

16、自动准同期装置的功能：（微机同期与模拟式同期）①自动检查待并发电机与母线之间的压差及频率是否符合并列条件，并在满足这两个条件时，能自动的提前发出合闸脉冲，使断路器主触头在δ为零的瞬间闭合②当压差、频率不合格时，能对待并发电机自动进行均压、均频，以加快进行自动同期并列的过程。

17、自动准同期装置如何实现：分三个部分⑴频差控制单元：检测U g 、U s 电压间的滑差角

频率，且调节发电机的转速，使发电机的频率接近于系统的频率⑵电压控制单元：检测电压值差，且调节发电机的电压，使两电压的差值小于规定允许值⑶合闸信号控制单元：检查并列条件，条件满足时提前一个“恒定越前时间”发出合闸信号。

18、数值角差包含了同期的哪些信号？采用数值角差可实现同期装置的哪些功能？答，⑴数值角差包含了周期的恒定越前信号，δ（t）=ωs*t+ψｓ．０－ψｇ．０因此数值角差还包括发电机电压母线电压的初始相角的差值和并列合闸信号。⑵用数值角差可实现同期装置的断路器主触头闭合瞬间待并发电极电压与母线电压间的瞬时相角差为零，减少系统的冲击。

19、线性整步电压包含了同期的哪些信号？采用线性整步电压可实现同期装置的哪些功能？答，线性整步电压包含了同期的恒定越前时间信号和并列重合闸信号。可实现获得相应的越前时间，使并列瞬间相角差为零和滑差检测。

20、为什么越前时间称为“恒定越前时间”？它由什么决定？答，越前时间由自动准同期装置和断路器的合闸动作时间决定，与滑差及压差无关，所以称为恒定越前时间。恒定越前时间：t d=t c+t DL,式中t c为自动准同期装置的动作时间；t DL为断路器合闸时间

21、微机式同期装置为什么可实现角差预测？本教材讲了哪些预测方法？答⑴因为微机具有存储程序运行的功能，即使在加速度滑差或随机滑差的情况下，也能获得较准确的越前时间

⑵有微分预测法、积分预测法。

22、微机同期装置怎样实现了合闸脉冲的发出？答，利用整流滤波的方法，将V s与V g都变成相应的直流电压，然后使用模—数转换芯片，将其变成数值，送入微机的比较程序即可，若差值在允许范围内，同时滑差允许，数值角差允许在此瞬间发出并列命令，使断路器触头在δ=0时闭合。

23、模拟式同期装置怎样实现合闸脉冲的发出？答、模拟式同期装置中角差U g是否滞后于U S来判定ωs>0或ωs<0，技术方案及具体工作原理是通过区间鉴别或滞后鉴别两个措施来实现的，压差由电压测量，电压比较器及脉冲展宽和脉冲间隔等电路来判断电压差的方向，改变均压脉冲间隔等功能，合闸脉冲与微机一样。

24、简要分析影响电能质量的主要原因？答、电能质量指标有电压、频率与波形。波形问题主要由谐波造成，现在由于大量的可控硅元件的采用造成较大的五次及以上的谐波。频率问题主要是整个系统发送的与消耗的有功能率的平衡问题。电压问题主要与系统的无功功率平衡问题有关。

25、励磁调节对同步发电机的运行有什么作用？

答，在事故情况下，系统电压严重下降，说明系统非常缺少无功功率，这时，励磁调节可使同步发电机尽可能的向系统增大无功功率，从而使系统稳定，可见励磁调节系统可增加、无功功率，同步发电机的励磁电流必须随着无功负荷的变化而不断的调整，才能满足电能质量的要求，可见励磁调节还有调节励磁电流的作用。

26、电力系统对发电机的自动调压器的基本要求是什么？答，⑴有足够的调整容量⑵有快速的响应速度⑶有很高的运行可靠性。

27、简要说明超高压、长输电线路的特点？

答，超高压、长输电线路运行时，两端都有电压资源，运行电压高。线路一般都很长线路一般都很长，总长在800~1000km以上。线路对地电容的容性无功功率与运行电压有关，其值与电压平方成正比，所以超高压、长输电线路的容性无功对电压质量影响很大，为了防止空载过电压必须在线路的首末端加装并联电容器以吸收过量的容性无功功率，无功功率在超高压、常熟店线路上不传递。

28、简要说明提高供电质量有哪些措施？什么情况下，供电功率达到极限？答，⑴提高供电质量的措施：并联电容补偿或串联电容补偿⑵当系统的电阻值与系统的总电抗值相等

（R=X∑）时供电功率会打到极限。

29、发电机励磁系统有哪些？答，⑴直流励磁机系统：自励直流励磁机系统、他励直流励磁机系统⑵交流励磁机系统：自励交流励磁机系统、他励交流励磁机系统、无刷励磁系统⑶无励磁机的发电机自励系统（自并励系统）

30、自励系统和他励系统在发电机端电压响应上有什么区别？答，自励系统的时间常数比他励系统的大，电压变化过程的惯性大，故自励系统的电压响应较慢。

31、无刷励磁系统与有刷励磁系统有什么差别？

答，有刷励磁系统的滑环比较多，而且每个滑环都分担同样大小的电流，在运行巡视与检修工作中，滑环部分的工作量很大。无刷励磁系统革除了滑环与炭刷等转动接触部分，但运行巡视与维修上却很不方便，由于无法从转子端点引出其直流电压，也就不能实现转子电压反馈，这对某些稳定运行的措施也是不利的。

32.为什么交流励磁机、副励磁机的额定频率都大于50H z？

交流励磁机时间常数较大，为了提高励磁系统快速响应，频率采用100Hz或150Hz；交流励磁机频率为400-500Hz

33.发电机强行励磁的作用有哪些?强励作用在什么情况下投入？投入大致多长时间？

(1)a．有助于提高继电保护的正确动作，特别有益于故障消除后用户电动机的自启动过程，缩短电力系统恢复到正常运行的时间。因此，强行励磁对电力系统的安全运行是十分重要的，是自动调节励磁系统的一项重要功能；b、改善异步电动机的自启动条件；c、为发电机异步运行创造条件。（2）当系统发生短路性故障时，相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（3）为使强励装置动作后发电机转子不致过热，一般考虑强励时间为20s

34.什么叫电压响应比？它是个什么指标？答，电压响应比：一般指转子端电压以最快的速度到达顶值时转子磁场建立的速度。它是由电机制造厂提供的说明发电机转子磁场建立过程的快慢程度。

35.SD型快速灭磁开关的灭磁原理是什么?它为什么在开断小电流时会出现失败？答，(1)在灭磁过程中，SD的主触头先断开，灭弧触头仍闭合，故此时不产生电弧；经极短时间，灭弧触头断开，此时产生电弧，由于横向磁场的作用，电弧上升，被驱入灭弧栅中，把电弧分割成很多串联的短弧，直到励磁绕组中的电流降到零时电弧熄灭，进而达到快速灭磁的目的。

(2)原因是电流小，磁动势H的数值就大为减小，吹弧能力也大为减弱，以致不能把电弧完全吹入灭弧栅中，因而使快速灭磁过程失败。

36.试简述模拟元件调压器的工作原理

主要有以下几部分组成：(1)测量单元：按比例地反应发电机端电压对给定值的偏差；（2）放大单元：线性放大多个控制信号之和，提高励磁装置的灵敏度，满足励磁调节的需要；（３）触发单元：将控制信号按照调压器的工作特性的要求转换成移相脉冲，并触发晶闸管元件37.电力系统调度的主要任务是什么？

（１）保证供电质量（２）保证系统运行的经济性（３）保证较高的安全水平，选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式（４）保证提供强有力的事故处理措施

38.为什么电力系统要进行统一调度？

为寻求全系统的最优解，满足安全、优质、经济运行的目的

39.什么叫SCADA系统？什么叫EMS系统？

（1）SACDA，即电力系统监控系统，对所属电厂及省级调度等进行测量读值、状态信息及控制信号的远距离的可靠性高的双向交换。主要功能有：a、数据采集与转发，b、数据处理，c、实时数据库监控界面，d、图形界面，e、报警处理，f、事故追忆，g、历史数据存储，h、系统时钟对时（2）具有电力系统监控系统和协调功能的电力系统调度自动化系统称为能量

管理系统EMS

40．电力系统调度自动化的主要内容有哪些？

（1）实时运行数据信息的收集与处理（2）经济出力的实时调度（3）事故的实时预想（4）调度自动化的某些其他问题。其他问题包括协调控制的执行问题与EMS的主要功能。

41.电力系统的运行状态划分：正常状态、紧急状态、系统崩溃状态、事故后的恢复状态

42.计算机在电力系统实时安全调度中的作用

1.安全监视；

2.安全分析；

3.安全控制。

43.试简述参与电力系统调频对象有哪些？各种对象之间在调频效果上有哪些差异？

调频对象：调速器、调频器、计划内负荷。差异：a、对于负荷变化幅度小，变化周期短所引起的频率偏移，一般由发电机的调速器来进行调度，即一次调频（变化周期一般小于10s 的随机分量）；b、对负荷变化比较大，变化周期比较长所引起的频率偏移，单靠调速器不能把它限制在规定范围里，就要用调频器来调频，即二次调频（变化周期在10s-3min之间的脉动分量）；c、对于变化周期在3min以上的持续分量，则有计划内负荷来进行调整，即三次调频。注：电力市场下的调频方式：分区调频和地区调频

44．调频和调压之间主要有哪些不同？

（1）电力系统对自动调频的准确度要求较高（2）系统内各结点的频率稳定值都必须相等（3）调频与运行费用的关系也远比调压与运行费用的关系密切

45．有差调频与积差调频法的调频方程式是什么？它们有什么差别？

（1）a、有差调频法指用有差调频器并联运行，达到系统调频目的的方法。其稳态工作特性可用下式表示△f+Ks△P=0;试中△f、△P—调频过程结束时系统频率的增量与调频机组有功功率的增量，Ks—有差调频器的调差系数；b、积差调频法是根据系统频率偏差的累积值进行工作的。单机组频率积差调节的工作方程式为：∫△fdt+KP=0，式中K—调频功率比例系数（2）差别：a、积分调频法能使系统频率维持额定，有差调频法则频率稳定值的偏差较大；

b、积差调频法的频率积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节过程较缓慢

46.为了实现电力系统调频负荷的经济分配，应采取什么原则？

（1）运行的发电机组按等微增率原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗为最小（2）调频厂内各机组间的经济功率分配按照等耗微增率原则进行分配，使总的消耗费用为最小。

47．电力系统有哪些运行状态？它们的主要特征是什么？

正常状态：满足等式和不等式约束，主要进行经济调度。

警戒状态：满足等式和不等式约束，但接近不等式约束上下限，主要进行预防性控制。

紧急状态：满足等式约束，不满足不等式约束，进行紧急控制。

系统崩溃：等式不等式约束均不满足，切机、切负荷、解列等控制，尽量挽救已经解列的各个子系统。

恢复状态：满足等式和不等式约束，采取预恢复控制措施，如并列、带负荷等控制，恢复对用户的供电。

48、电力系统调度自动化是如何实现的？

1，采集电力系统信息并将其传送到调度所；2，对远动装置传送的信息进行实时处理；3，做出调度决策；4，将调度决策送到电力系统区执行；5，人机联系

49．电力系统常采用什么调度方式？分层调度有何主要优点？我国电网调度目前分为哪些层次？

（1）分层调度控制：就是把全电力系统的监视控制任务分配给属于不同层次的调度中心，下一层调度完成本层次的调度控制任务外，还接受上一级调度组织的调度命令并向上层调度

传递所需信息。

（2）优点：便于协调调度控制，提高系统可靠性，改善系统响应

（3）分为国家级，大区级，省级，地区级，县级

50、频率偏离额定值对用户有何影响？

（1）电力系统频率变化会影响异步电动机转速变化，使电动机所驱动的加工工业产品的机械转速发生变化。有些产品对加工机械的转速要求很高，转速不稳会影响产品质量，甚至出现次品和废品。

（2）会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有些设备甚至无法工作。

（3）电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低，导致所带动机械的转速和出力降低。

2、频率降低较大时可能对电力系统造成什么危害？

（1）汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则可能产生裂纹

（2）频率下降到47-48hz，会使火电厂发电机发出的有功功率下降，会频率雪崩

（3）在核电厂，使冷却介质泵自动跳开，使反应堆停止运行

（4）异步电动机和变压器的励磁电流增加，使无功消耗增加，引起电压下降。

还会引起励磁机出力下降，并使发电机电势下降。严重时，可能出现电压雪崩。

51、发电机组调速系统失灵区过大、过小（或完全没有）有何影响？

（1）失灵区过大会使误差功率过大，还会使机组调速系统的动态调节品质变差。（2）过小或没有，当电力系统频率发生微小波动时，调速器也要动作。使得调速启发动作过于频繁，对机组本身和电力系统频率调节不利。

52、什么叫负荷调节效应？其大小和什么因素有关，用何参数表示？

（1）当系统频率下降时负荷从系统取用的有功功率将下降，系统频率升高时负荷从系统取用的有功功率将增加，这种现象称为负荷调节效应。

（2）与负荷构成和所占比例有关，用Kl(负荷调节效应系数)表示。

53、什么叫做一次调频？什么叫做二次调频？

一次：在没有手动和自动调频装置参与调节的情况下，电力系统内并联运行机组的调速器自动调节原动机的输入功率与系统负荷功率变化相平衡来维持电力系统频率的一种自动调节二次：改变调速器的频率给定值，调节进入原动机的动力元素。使系统频率不变或少变，54、负荷增量按照其幅度和变化周期通常划分为哪几种分量？分别用什么调频措施来平衡这些负荷增量？

持续负荷分量pl1, 预先编制系统发电

脉动负荷分量pl2，，二次调频

随机负荷分量pl3，一次调频

55写出积差调频法的调频方程式，说明其主要特点。

公式见书P119

特点：频率调节过程只能在⊿f=0时结束。

56、电力系统电压波动的主要原因是什么？为什么要控制电力系统的电压？通常有哪些调整电压的措施？

（1）电力系统正常运行时的电压变化主要是由负荷无功功率变化引起的。可分为两类，一类是变化周期长，波及面大，主要由生产、生活和气象变化引起的负荷变化，一类是冲击性或间歇性负荷变化。

（2）1，电压偏离对电力用户造成影响

?电力负荷中比重最大的是异步电动机，它的转矩与端电压的平方成正比。因此，当

电压过低时可使电动机拖动能力下降；使绕组温度上升，加速绝缘老化，严重情况下，甚至使电动机烧毁。电压下降时会使电动机的转速下降，将影响工业产品的产量和质量。

?电炉的用功功率与电压的平方成正比，炼钢厂中的电炉会因电压降低而增加冶炼时间，从而影响产量。

?电压过低时，照明设备的发光频率和亮度会大幅度下降。

?电压过高将使所有电气设备绝缘受损；使变压器、电动机等的铁心饱和程度加深，铁心损耗增大，温升增加，寿命缩短。

?照明负荷，尤其是白炽灯，对电压变化很敏感。电压过高会使白炽灯的寿命大大缩短，电压高于额定值10％，寿命将缩短一半。电压偏离额定值时，日光灯的寿命也会缩短。

?冲击负荷（如轧钢机等）会引起电压突然下降和恢复，产生电压闪变。电压闪变对冲击负荷附近的用户产生不良影响，如灯光闪烁。

2，电压偏离对电力系统造成影响

?电厂中的厂用机械是由电动机驱动的。电压下降会使电动机转速下降、出力减少，并影响厂用机械的出力。这将直接影响锅炉和汽轮机的运行，严重时会使电厂出力下降，危机电力系统的安全运行。

?如果电力系统中无功功率严重短缺，电压水平过于低下，使某些枢纽变电站的母线电压运行在临界值之下时，母线电压有一微小下降就会发生负荷消耗的无功功率增加量大于系统向该点提供的无功功率增加量，使无功缺额进一步增大，电压进一步下降。如此恶性循环的结果，会使该枢纽变电站的母线电压下降到很低的水平。这种现象即所谓“电压崩溃”。

（3）发电机是电力系统中主要的无功电源，通过调节发电机的励磁电流可以调节发电机的端电压及其输出的无功功率，从而改变电力系统的无功功率平衡关系，控制系统电压的总体水平，还可以改变电网中节点的电压和无功潮流分布，同时也可以控制距机端电气距离不大的节点电压。在十分必要的场合安装调相机，其电压调节作用与发电机相同。还可以采用并联电容器和电抗器以及静止补偿器，但只能改变并联这些补偿装置的节点的电压和与之相连的线路的无功潮流。

57、发电机励磁控制系统的主要任务是什么？

（1）控制电压

（2）合理分配并联运行发电机间的无功功率

（3）提高电力系统的稳定性

（4）改善电力系统的运行条件

（5）防止水轮发电机过电压

58、励磁控制系统的强励能力用哪些参数衡量？

励磁系统标称响应，励磁顶值电压，励磁系统允许强励时间

59、励磁系统的功率电源（励磁电源）有哪些种类？

励磁电源有直流电源和交流电源。

60、画出比例式可控硅励磁调节器的基本结构框图；简述各单元的作用；

（1）

（2）电压测量比较单元：把发电机电压变换为与其成正比的直流电压，与给定电压进行比较，得到两者的偏差

综合放大单元：1综合放大各种励磁控制信号2改善励磁自动控制系统的静态和动态性能指标3输出一项单元所需的输入电压

可控硅整流电路：将交流电压整流成直流电压向发电机励磁绕组或励磁机励磁绕组供给可控制的励磁电流

同步及移相触发单元：

61、自动低频减载的任务和原则是什么？

任务：再电力系统事故情况下，当采取各种措施之后都不能制止频率下降时，由低频减载装置自动切除一部分负荷来达到该目的。

原则:尽量少的切除负荷。

62、自动低频减载的基本原理是什么？

当系统发生严重功率缺额时，自动低频减载装置的任务就是迅速断开相应数量的用户的负荷，使系统的频率在不低于某一允许值的情况下，达到有功功率的平衡，以确保电力系统安全允许，防止事故的扩大。

问题答案自己解决

1．电力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节？

1.自动发电控制系统的基本任务？

2.电力系统常用的无功功率电源有哪些？

3.电力系统调度的主要任务。

4.远程自动抄表系统的组成部分。

5.变电所综合自动化系统的基本功能有哪些？

6.同步发电机励磁控制系统的基本任务。

7.能量管理系统中RTU的测量数据有几类？

8.远程自动抄表系统的典型方案。

9.变电所综合自动化系统的结构形式有哪些？

10.同步发电机并列的理想条件是什么？

11.常用的无功电源包括哪些？

12.同步发电机的励磁系统有哪几类？

13.电力系统远方终端的任务是什么？

14.简述直流励磁机励磁系统的优缺点。

15.简述交流励磁机励磁系统的优缺点。

16.简述静止励磁机励磁系统的优缺点。

17.简述电力系统的分区分级调度。

18.强行励磁的基本作用是什么？

19.变电所综合自动化系统的结构形式有哪些？

20.电力系统频率一次调节和二次调节有何区别？

21.电力系统常用的无功功率电源有哪些？各有何特点？

22.我国规定的各类用户允许电压偏移是多少？

23.AGC的基本功能有哪些？

24.电力系统调度的主要任务是什么？

25.SCADA数据库收集的数据存在哪些缺陷？

26.配电系统的SCADA有何特点？

27.简述重合器与分段器的区别

28.强励的基本作用是什么？衡量强励性能的指标是什么？

29.何谓灭磁？常见的三种灭磁方法是什么？

电力系统自动化实验报告

电力系统自动化报告 学院: 核技术与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 2011060505班 学号: 3201106050504 姓名: ~~~~~~ 指导老师: 顾民 完成时间: 2014年4月30日

电力系统自动化实验报告 实验一发电机组的启动与运转实验 一、实验目的: 1．了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。 2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。 3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作。 二、原理说明: 在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。 THLZD-2型电力系统综合自动化实验台输电线路的具体结构如下图所示： 调速系统的原理结构图：

励磁系统的原理结构示意图 三、 实验内容与步骤： 1．发电机组起励建压

接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。 ⑵将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌点亮，同时，原动机的风机开始运转，发出“呼呼”的声音。 ⑶按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。 ⑷按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到1500rpm 时，THLWT-3 型微机调速装置面板上的增速灯熄灭，启动完成。 ⑸当发电机转速接近或略超过1500rpm 时，可手动调整使转速为1500rpm，即：按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“手动”方式，此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“＋”键或“－”键即可调整发电机转速。 ⑹发电机起励建压有三种方式，可根据实验要求选定。一是手动起励建压；一是常规起励建压；一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置，此处设定为发电机额定电压400V，具体操作如下： ①手动起励建压 1) 选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动 调压”，“励磁电源”旋钮旋到“他励”。 2) 打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”打到“开”。 3) 建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压（线电压）达到设定的发电机电压。

电力系统自动化技术专业介绍

电力系统自动化技术专业介绍 电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班，DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便），配电自动化(DAS已经实现，尚待发展)。 电力系统自动化automation of power systems 对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。 发展过程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、汽轮机的危急保安器、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。50～60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。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置，并广泛采用远动通信技术。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。70～80年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统(SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。

《电力系统自动化》考试复习题及答案

《电力系统自动化》课程考试复习内容-答案 整理：史跃鹏2011.7.17 2011学年第二学期 说明：电气工程专业课为：《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》，要求平均分大于75分才能获得学位。1．请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。 参考书：第1章“电力系统特点和基本要求” 答：特点： 1、与国民经济、人民日常生活联系紧密。 2、系统结构庞大复杂 3、各种暂态过程非常短促 4、电能不能大量储存 基本要求： 1、保证供电的可靠性 2、保证良好的电能质量 3、保证系统运行的经济性。 2．请简述电力系统自动化的主要研究内容。 参考书：第1章“电力系统自动化主要内容” 答：1、电力系统调度自动化 2、电厂动力机械自动化 3、变电站自动化 4、电力系统自动装置 3．准同期并列的三要素是什么？ 参考书：第2章第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件” 答： 1．并列开关两侧的电压相等， 2．并列开关两侧电源的频率相同， 3．并列开关两侧电压的相位角相同。

4．并列操作瞬间如果存在相位差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响” 答：出现因相位不等的电压差，相位差180度时，电压差最大，冲击电流可以达到额定电流的20倍，可能损坏定子绕组端部，相位差在0-180度之间时，冲剂电流既有有功分量，也有无功分量，在发电机轴上产生冲击力矩。 5．并列操作瞬间如果存在频率差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响” 答：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。 6．并列操作瞬间如果存在电压幅值差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸电压幅值差对并列的影响” 答：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。 7．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%，当图1所示Ts 分别为9s 和11s 时，请分析正弦整步电压波形是否满足并列操作的压差和频差条件。 参考书：第2章 第2节“一、脉动电压” 答案：当Ts ＝9s 时，压差条件满足，频差条件不满足； 当Ts ＝11s 时，压差和频差条件均满足。 8．图2所示两种频差情况的U t.ad （恒定越前时间脉冲）与U δ.ad （恒定越前相角脉冲）关系波形图，通过比较U t.ad 与U δ.ad 顺序检查频差大小，请问哪种频差情 U 图1 正弦整步电压波形

电力系统自动化作业非常详细

电力系统自动化期末作业 题目：带励磁系统的自动发电控制（AGC）学号： P091812925 姓名：谢海波 同组人：马宁、马超、李维、谢海波、杨天曾专业班级： 09级电气工程及其自动化3班 学院：电气工程学院 指导教师：杨晶显老师

目录 目录 (1) 1 概述 (2) 1.1课题背景 (3) 1.2带励磁系统的同步发电机LFC和AVR控制示意图 (3) 2 发动机调速系统 (4) 2.1发电机模型 (4) 2.2负荷模型 (5) 2.3原动机模型 (6) 2.4调速器模型 (6) 3 发电机励磁系统 (7) 3.1励磁调节器的工作原理 (7) 3.2励磁方式 (7) 3.3励磁机的作用 (8) 4 励磁系统的自动发电控制（AGC） (8) 5 仿真结果分析 (12) 6 总结 (13) 参考文献 (13)

带励磁系统的自动发电控制（AGC） 摘要：随着电力系统自动化的高度发展，现代电网已发展成为在电力市场机制的基础上多控制区域的互联系统，自动发电控制(AGC)作为互联电网实现功率和频率控制的主要手段，其控制效果直接影响着电网品质。因此，跨大区互联电网通过什么样的标准对其控制质量进行评价，电网AGC采用什么样的控制方法是近年来调度自动化关注的一个热点问题。本论文紧紧围绕这一具有重要现实意义的课题展开了研究和讨论，介绍了带励磁系统的自动发电控制电网AGC技术的实现与发展，带励磁系统的同步发电机LFC和AVR控制方案，发电机的调速系统模型的基本组成及其设计和控制策略。最后通过一个孤立发电站的组合仿真框图及其技术参数，搭建混合SIMULINK仿真框图进行仿真，当励磁系统参数变化时求出其频率偏差和机端电压响应，通过仿真结果来分析频率控制和电压控制的关系。 关键词：励磁系统，自动发电控制，电力系统，频率，电压 1 概述 自动发电控制(Automatic Generation Control)简称AGC，作为现代电网控制的一项基本功能，它是通过控制发电机有功出力来跟踪电力系统的负荷变化，从而维持频率等于额定值，同时满足互联电力系统间按计划要求交换功率的一种控制技术。它的投入将提高电网频率质量，提高经济效益和管理水平。自动发电控制技术在“当今世界已是普遍应用的成熟技术，是一项综合技术”。自动发电控制在我国的研究和开发虽然起步较早，但真正在电网运行中发挥效能，还是在最近几年。原来我国几个主要电力系统都曾试验过自动频率调整(AFC)，而直到改革开放以后，自动发电控制却还未能全部正常运行。近些年来，随着我国经济的高速发展，对安全、可靠、优质和经济运行，各大区电网都对频率的调整非常重视，并实行了严格的考核。为实现这一目标，全国各大电网均不同程度地采用了AGC技术。随着计算机技术、自动控制理论、网络通讯等技术的发展，电厂、电网自动化运行水平的不断提高，自动发电控制逐步得到广泛的应用。现代的AGC是一个闭环反馈控制系统，主要由两大部分构成，如图1-1所示：（1）负荷分配器：根据测得的发电机实际出力、频率偏差和其它有关信号，按一定的调节准则分配各机组应承担的机组有功出力设定值。该部分为传统的电网调度功能实现。 （2）机组控制器：根据负荷分配器设定的有功出力，使机组在额定频率下的实发功率与设定有功出力相一致。电厂具备AGC功能时该部分由机组协调控制系统CCS自动实现。

电力系统自动化发展趋势及新技术的应用

[摘要]现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出

电力系统自动化试题

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1.5分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是 符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.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 2.为防止断路器多次重合于永久性故障，重合闸装置接线中设置了( C ) A.方向继电器 B.差动继电器 C.防跳继电器 D.阻抗继电器 3.我国电力系统220KV线路的故障类型中，有接近90%的故障是( C ) A.三相短路 B.两相短路 C.单相接地短路 D.两相接地短路 4.准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的( B ) A. 3%,5% B. 5%,10% C. 10%,15% D. 15%,20% 5.与正弦整步电压最小值所对应的相角差一定等于( A ) A. 0度 B. 90度 C. 180度 D. 270度 6.具有正调差特性的同步发电机，当输出的无功电流增大时，机端电压( D ) A.不变 B.增大 C.以上两条都有可能 D.减小 7.励磁绕组上的瞬时过电压，会(C ) A.烧坏转子铁芯 B.危害系统运行的稳定性 C.危害励磁绕组绝缘 D.以上三项都有 8.自动励磁调节器的强励倍数一般取( D )

A. 2—2.5 B. 2.5—3 C. 1.2—1.6 D. 1.6—2.0 9.在励磁调节器中，若电压测量采用12相桥式整流电路，则选频滤波电路的滤波频率应选为 ( D )Hz A. 50 B. 300 C. 600 D. 1200 10.机端并联运行的各发电机组的调差特性( D ) A.可以为负 B.可以为零 C.必须为零 D.必须为正 第二部分非选择题 二、名词解释(本大题共7小题，每小题2分，共14分) 11.瞬时性故障 11.当故障线路由继电保护动作与电源断开后，如果故障点经过去游离，电弧熄灭，绝缘可以自动恢复， 故障随即自动消除，则称此类故障为瞬时性故障(或暂时性故障)。这时，如果重新使断路器合闸，往往能够 恢复供电。 12.准同步并列 12.在同步发电机的电压幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率和相位均接近相等时， 将发电机断路器合闸，完成并列操作，称这种并列为准同步并列。 13.正弦整步电压 13.滑差电压经整流滤波电路处理后得到的滑差电压包络线即正弦整步电压。 14.自并励

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：电压差不能超过额定电压的510% 频率相等：ωωX 频率差不超过额定的0.20.5% 相角相等：δ0（δδX）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0-2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：是将和的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列 方波，其幅值与和无关。 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 压和的线性相关，采用滤波器使波形平滑 7、简述合闸条件的计算过程。 1：计算，如果≤转 2；否则调整G来改变

电力系统自动化-实验一 自动准同期并网实验

实验一自动准同期并网实验 1.本次实验的目的和要求 1）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小的数值，更有利于平稳地进行并列。 图1 自动准同期并列装置的原理框图 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置；将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。

“自动合闸”：投入。 3）在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项（导前时间整定、允许频差、允许压差）分别按表1，2，3修改。 注：QF0合闸时间整定继电器设置为t d-（40～60ms）。t d为微机准同期装置的导前时间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四（微机准同期装置使用说明）、实验三（压差、频差和相差闭锁与整定）等实验内容。 ⑵操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V，n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 4）发电机组的解列和停机。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生解决实际问题的能力。 6.考核要求

浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势

浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势 【摘要】随着科学技术和经济的迅速发展，电力系统自动化技术发挥的作用越来越重要。电力系统自动化技术作为一种新技术实现了电力技术和电子信息技术的融合，对国民经济的发展发挥了巨大的促进作用，为输变电系统的发展产生了深远的影响。目前电力系统自动化技术已经深入到电力系统的各个方面，并取得了显著的效果。本文对电力系统自动化技术的发展现状进行了介绍，并对其发展趋势进行了展望。 【关键词】电力系统自动化技术现状发展趋势 一、概述 电力系统的智能化控制是我国电力系统发展的重要方向，电力系统智能控制的实现是电力系统完整控制的重要标志。电力系统的发展壮大离不开自动化技术的支持，电力系统自动化技术在电力系统运行控制中发挥着不可替代的作用。 二、电力系统自动化技术发展的现状 我国的电力系统自动化技术在建国之初就有了初步的发展，并保持了快速的发展趋势，互联网技术和计算机计技术的迅猛发展为电力系统自动化技术的发展提供了巨大的

技术支持。 2.1自动化技术在电网调度中的应用 电网调度的现代化自动控制系统以计算机技术为核心，计算机技术对电力系统的实时运行信息进行监测、收集和分析，并完成系统操作的高效进行。电网的调度自动化操作，通过自动控制技术的应用，实现电网运行状态的实时监测，确保了电网运行的质量和可靠性，实现了电能的充分供应，使人们的需求得到满足。[1]自动化技术应用的同时，将能源损耗达到最低，确保了供电的经济性和环保性，实现了电能的节约。 2.2自动化技术在配电网络中的应用 计算机技术在配电网络的自动化控制中发挥着重要作用，随着电网技术的不断发展，配电系统的现代化和网络化程度越来越高，实现了配电网主站、子站和光线终端组成的三层结构，配电系统网络化的发展，使通信传输的速度得到保障，自动化系统的性能得到提高。系统的继电保护控制得到加强，大面积停电现象减少，电力供应得到保障，电力系统的可靠性和安全性得到提高，电网事故快速排除机制得到优化，科学的事故紧急应对机制得以建立，故障停电时间明显缩短；电力企业对电力系统的掌控能力加强，对电力系统运行状态的了解更加便利；常规的值班方式被打破，无人职守电站得以出现，工作人员的效率大大提高。[2]

电力系统自动化第一次作业

1、分析自动调节励磁系统对发电机静态稳定的提高 答： 1. 无旋转部件，结构简单，轴系短，稳定性好； 2. 励磁变压器的二次电压和容量可以根据电力系统稳定的要求而单独设计。 3. 响应速度快，调节性能好，有利于提高电力系统的静态稳定性和暂态稳定性。 自并励静止励磁系统的主要缺点是： 它的电压调节通道容易产生负阻尼作用，导致电力系统低频振荡的发生，降低了电力系统的动态稳定性。 通过引入附加励磁控制（即采用电力系统稳定器--PSS）, 完全可以克服这一缺点。电力系统稳定器的正阻尼作用完全可以超过电压调节通道的负阻尼作用，从而提高电力系统的动态稳定性。这点，已经为国内外电力系统的实践所证明。 2、分析自动调节励磁系统对发电机暂态稳定的提高。 答1、提高励磁系统强励倍数可以提高电力系统暂态稳定。 2、励磁系统顶值电压响应比越大，励磁系统输出电压达到顶值的时间越短，对提高暂态稳定越有利。 3、充分利用励磁系统强励倍数，也是发挥励磁系统改善暂态稳定作用的一个重要因素。 分析证明，励磁控制系统中的自动电压调节作用，是造成电力系

统机电振荡阻尼变弱（甚至变负）的最重要的原因之一。在一定的运行方式及励磁系统参数下，电压调节作用，在维持发电机电压恒定的同时，将产生负的阻尼作用。 许多研究表明，在正常实用的范围内，励磁电压调节器的负阻尼作用会随着开环增益的增大而加强。因此提高电压调节精度的要求和提高动态稳定的要求是不兼容的。 解决这个不兼容性的办法有： 1、放弃调压精度要求，减少励磁控制系统的开环增益。这对静态稳定性和暂态稳定性均有不利的影响，是不可取的。 2、电压调节通道中，增加一个动态增益衰减环节。这种方法可以达到既保持电压调节精度，又可减少电压调压通道的负阻尼作用的两个目的。但是，这个环节使励磁电压响应比减少，不利于暂态稳定，也是不可取的。 3、在励磁控制系统中，增加附加励磁控制通道，即电力系统稳定器PSS。 电力系统稳定器即PSS是使用最广、最简单而有效的附加励磁控制。

电力系统自动化-实验一自动准同期并网实验

1.本次实验的目的和要求 1 ）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小 的数值，更有利于平稳地进行并列。 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置; 将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。 微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm ；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2 ）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则 进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。 实验自动准同期并网实验 图1自动准同期并列装置的原理框图

“自动合闸”：投入。 3)在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项(导前时间整定、允许频差、允许压差)分别按表1，2，3修改。 注：QFO合闸时间整定继电器设置为t d- (40?60ms )。t d为微机准同期装置的导前时 间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四(微机准同期装置使用说明) 、实验三(压差、频差和相差闭锁与整定)等实验内容。 ⑵ 操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V , n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转 灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应 点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注 意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生 解决实际问题的能力。 6.考核要求学生根据实验要求和步骤完成实验任务，按照实验报告的要求和格式按成实验报

电力系统自动化技术

学习中心/函授站_ 姓名学号 西安电子科技大学网络与继续教育学院 2017学年下学期 《电力系统自动化技术》期末考试试题 （综合大作业） 考试说明： 1、大作业于2017年10月19日下发，2017年11月4日交回； 2、考试必须独立完成，如发现抄袭、雷同均按零分计； 3、答案须手写完成，要求字迹工整、卷面干净。 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．当导前时间脉冲后于导前相角脉冲到来时，可判定（）。 A．频差过大B．频差满足条件 C．发电机频率高于系统频率D．发电机频率低于系统频率 2．线性整步电压的周期与发电机和系统之间的频率差（）。 A.无关 B.有时无关 C.成正比关系 D.成反比关系 3．机端直接并列运行的发电机的外特性一定不是（）。 A.负调差特性 B.正调差特性 C.无差特性 D.正调差特性和无差特性 4.可控硅励磁装置，当控制电压越大时，可控硅的控制角 ( )，输出励磁电流（）。 A.越大越大 B.越大越小 C.越小越大 D.越小越小 5. 构成调差单元不需要的元器件是（）。 A．测量变压器B．电流互感器 C．电阻器D．电容器 6．通常要求调差单元能灵敏反应（）。 A．发电机电压B．励磁电流 C．有功电流D．无功电流 7．电力系统有功负荷的静态频率特性曲线是（）。

A．单调上升的B．单调下降的 C．没有单调性的D．水平直线 8．自动低频减负荷装置的动作延时一般为（）。 A．0.1~0.2秒B．0.2~0.3秒 C．0.5~1.0秒D．1.0~1.5秒 9．并联运行的机组，欲保持稳定运行状态，各机组的频率需要（）。 A．相同B．各不相同 C．一部分相同，一部分不同D．稳定 10．造成系统频率下降的原因是（）。 A．无功功率过剩B．无功功率不足 C．有功功率过剩D．有功功率不足 二、名词解释（每小题5分，共25分） 1.远方终端 2.低频减负荷装置 3.整步电压 4.准同期 5.AGC 三、填空题（每空1分，共15分） 1.低频减负荷装置的___________应由系统所允许的最低频率下限确定。 2. 在励磁调节器中，设置____________进行发电机外特性的调差系数的调整，实际中发电机一般采用____________。 3.滑差周期的大小反映发电机与系统之间的大小，滑差周期大表示。 4.线性整步电压与时间具有关系，自动准同步装置中采用的线性整步电压通常为。 5.微机应用于发电机自动准同步并列，可以通过直接比较鉴别频差方向。 6.与同步发电机励磁回路电压建立、及必要时是其电压的有关设备和电路总称为励磁系统。 7.直流励磁机共电的励磁方式可分为和两种励磁方式。 8.可能造成AFL误动作的原因有“系统短路故障时造成频率下降，突然切成机组或、供电电源中断时。 9.积差法实现电力系统有功功率调节时，由于，造成调频过程缓慢。 四、简答题（每小题5分，共15分） 1.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？ 2.电压时间型分段器有哪两种功能？ 3. 自动按频率减负荷装置为什么要分级动作？ 五、综合分析题（每小题10分，共10分） 用向量图分析发电机并列不满足理想准同步条件时冲击电流的性质和产生的后果？六、计算题（共15分） 某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，1#机组的额定功率为30MW，2#机组的额定功率为60MW。两台机组的额定功率因数都是0.8，调差系数均为0.04。若系统无功负荷波动，使得电厂的无功增量是总无功容量的20%，试问母线上的电压波动是多少？各机组承担的无功负荷增量是多少？

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

电力系统自动化习题及答案word版本

1、电力系统自动化的发展经过了那几个阶段？ （一）单一功能自动化阶段 （二）综合自动化阶段：特点是用一套自动化系统或装置来完成以往两套或多套分离的自动化系统或装置所完成的工作。 1．电能的生产有哪些主要特点？对电力系统运行的总体要求要求是什么？ （1）1，结构复杂而庞大，2，电能不能储存，3，暂态过程非常迅速，4，特别重要 （2）安全，可靠，优质，经济，环保 2．电力系统有哪些运行状态？它们的主要特征是什么？ 正常状态：满足等式和不等式约束，主要进行经济调度。 警戒状态：满足等式和不等式约束，但接近不等式约束上下限，主要进行预防性控制。 紧急状态：满足等式约束，不满足不等式约束，进行紧急控制。 系统崩溃：等式不等式约束均不满足，切机、切负荷、解列等控制，尽量挽救已经解列的各个子系统。 恢复状态：满足等式和不等式约束，采取预恢复控制措施，如并列、带负荷等控制，恢复对用户的供电。 3．电力系统自动化包括哪些主要内容？ 第二章习题、思考题 1、电力系统调度自动化是如何实现的？ 1，采集电力系统信息并将其传送到调度所；2，对远动装置传送的信息进行实时处理；3，做出调度决策；4，将调度决策送到电力系统区执行；5，人机联系 2、电力系统采用什么调度方式？ 集中调度控制和分层调度控制 2．电网调度自动化系统的基本构成包括哪些主要的子系统？试给出其示意图。 （1）电力系统，远动系统，调度计算机和人机联系设备 （2） 3．电网调度自动化系统主要有哪些信息传输通道（信道）？ 1，远动与载波通道复用电力载波通道，2，无线信道，3，光纤通信，4，架空明线或电缆传输远动通信4．电力系统常采用什么调度方式？分层调度有何主要优点？我国电网调度目前分为哪些层次？ （1）分层调度控制：就是把全电力系统的监视控制任务分配给属于不同层次的调度中心，下一层调度完成本层次的调度控制任务外，还接受上一级调度组织的调度命令并向上层调度传递所需信息。 （2）优点：便于协调调度控制，提高系统可靠性，改善系统响应 （3）分为国家级，大区级，省级，地区级，县级

电力系统自动化技术习题及解答

1.同步发电机并列时脉动电压周期为20s，则滑差角频率允许值ωsy为（A ）。 A、0.1% B、0.2% C、0.26% D、0.52% 2. 同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（D ）。A、三角波B、正弦波C、方波D、正弦脉动波 4. 同步发电机励磁系统由（A ）组成。A、励磁调节器、励磁功率单元B、同步发电机、励磁调节器C、同步发电机、励磁功率单元D、同步发电机、励磁调节器、励磁系统 5. 同步发电机并列方式包括两种，即（ B ）。A、半自动准同期并列和手动准同期并列B、准同期并列和自同期并列C、全自动准同期并列和手动准同期并列D、全自动准同期并列和半自动准同期并列 6. 在电力系统通信中，由主站轮流询问各RTU，RTU接到询问后回答的方式属于（D ）。A、主动式通信规约B、被动式通信规约C、循环式通信规约D、问答式通信规约 7. 下列同步发电机励磁系统可以实现无刷励磁的是（ A ）。A、交流励磁系统B、直流励磁系统C、静止励磁系统D、自并励系统 8. 某同步发电机的额定有功出力为100MW，系统频率下降0.5Hz时，其有功功率增量为20MW，那么该机组调差系数的标么值R*为（ C ）。A、20 B、-20 C、0.05 D、-0.05 9. 下列关于AGC和EDC的频率调整功能描述正确的是（D ）。A、AGC 属于频率一次调整，EDC属于频率二次调整。B、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率三次调整。C、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率一次调整。D、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率三次调整。 10. 在互联电力系统中进行频率和有功功率控制时一般均采用（D ）。A、

电子科大《电力系统自动化》作业一

1.同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（B）。 (A) 方波(B) 正弦波(C) 正弦脉动波(D) 三角波 2.自动发电控制AGC功能可保证电网的(D) (A) 电流(B) 功率因数(C) 电压(D) 频率 3.电力线载波信道可同时传送（A）。 (A) 语音信号和远动信号(B) 视频信号和远动信号(C) 图像信号和远动信号 (D) 语音和图像信号 4.(15，7)循环码的全部许用码组有(D) (A) 256个(B) 129个(C) 127个(D) 128个 5.在电力系统通信中，由主站轮流询问各RTU，RTU接到询问后回答的方式属于（D）。 (A) 循环式通信规约(B) 主动式通信规约(C) 被动式通信规约(D) 问答式通信规约 6.发电机并列操作最终的执行机构是（D）。 (A) 重合器(B) 分段器(C) 隔离开关(D) 断路器 7.12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(D)? (A) 1.11111E+11 (B) 11111111110 (C) 101111111111 (D) 11111111111 8.数据传输系统中，若在发端进行检错应属(A) (A) 检错重发法(B) 循环检错法(C) 前向纠错法(D) 反馈校验法 9.厂站RTU向调度传送模拟量数值属于(B) (A) 遥信(B) 遥测(C) 遥控(D) 遥调 10.2000MHZ频率属(C) (A) .短波频段(B) 中波频段(C) 微波频段(D) 长波频段 11.异步通信方式的特点之一是(D) (A) 设备复杂(B) 时钟要求高(C) 传输效率高(D) 设备简单 12.我国循环式运动规约中规定的循环码是(D) (A) (7，4)循环码(B) 方阵码(C) (7，3)循环码(D) （48，40）循环码 13.地调中心可调整辖区的(A) (A) 电压和无功(B) 电压和频率(C) 无功和频率(D) 有功和频率 14.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(B) (A) 电流最大值(B) 电压砝码(C) 电压最大值(D) 电流砝码 15.电力系统状态估计的量测量主要来自(D) (A) 调度人员(B) 值班人员(C) 主机(D) SCADA系统 16.调度员尽力维护各子系统发电，用电平衡时属(D) (A) 紧急状态(B) 正常状态(C) 恢复状态(D) 瓦解状态 17.星形结构计算机网的特点之一(C) (A) 可靠性(B) 建网难(C) 资源共享能力差(D) 资源共享能力强 18.一阶递归数字滤波器的输出y(n)表达式为(C) (A) a·x(n) (B) a·y(n-1) (C) a·x(n)+b·y(n-1) (D) a·x(n)+b x(n-1) 19.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(D) (A) 1101 (B) 1110 (C) 1011 (D) 111 20.霍尔模块工作频率为50HZ时，精度(A) (A) 高于0.5% (B) 低于0.5% (C) 等于0.5%(D) 等于1%

电力系统自动化与继电保护综合实验

一、电磁型电流继电器和电压继电器实验 一、实验目的 熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构、工作原理、基本特性：掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。 二、预习与思考 1、电流继电器的返回系数为什么恒小于1 ? 2、动作电流(压)、返回电流(压)和返回系数的定义是什么? 3、实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗? 4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途? 三、原理说明 DL-20c系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。 DY-20c系列电压继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高(过电压保护)或电压降低(低电压起动)的继电保护装置中。 D L-20c、D Y-20c系列继电器的内部接线图见图l-l。 上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。 过电流(压)继电器：当电流(压)升高至整定值(或大于整定值)时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。 低电压继电器：当电压降低至整定电压时，继电器立即动作，常开触点断开，常闭触点闭合。 继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值：若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。 转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作值。

图1-3过电压继电器实验接线图 四、实验设备 序号设备名称使用仪器名称数量l ZBll DL-24C／6电流继电器l 2 ZBl5 DY-28C／160电压继电器 1 3 ZB35 交流电流表 1 4 ZB36 交流电压表l 5 DZB0l-l 单相自耦调压器l 交流器 1 触点通断指示灯 1 单相交流电源l 可调电阻Rl 6.3 Ω/10A l 6 1000伏兆欧表l l、绝缘测试 单个继电器在新安装投入使用前或经过解体检修后，必须进行绝缘测试，对于额定电压为100伏及以上者，应用1000伏兆欧表测定绝缘电阻：对于额定电压为100伏以下者，则应用500伏兆欧表测定绝缘电阻。测定绝缘电阻时，应根据继电器的具体接线情况，注意把不能承受高压的元