电力系统自动装置原理复习总结.docx

电力系统自动装置复习填空题主要资料：发电厂的分类 一次能源的不同 分为火电厂，水电厂，核电厂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DCS和现场总线系统FCS，计算机网络系统自动并列装置检测并列条件 wG = wx（或fG = fx ），UG = Ux，de= 0 即（电压幅值相等，频率相等，相交差相等）l 准同期并列装置的三个主要控制单元 频率差控制单元，电压差控制单元，合闸信号控制单元l 准同期并列的方式（控制逻辑） 恒定越前相角准同期并列和恒定与越前时间准同期并列l 整步电压分类 正弦型整步电压，线性整步电压l 发电机无功调节特性的三种类型 调差系数大于0等于0小于0（正、负、无调差）l 同步发电机励磁系统的任务 电压控制，控制无功分配，提高同步发电机并联运行的稳定性，改善电力系统的运行条件（强行励磁），强行减磁 励磁控制系统的构成 同步发电机，励磁功率单元及励磁调节器l 为满足正常运行，发电机励磁功率单元必须满足一定的要求，对励磁单元的要求: 1.要求励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量2.具有做够的励磁顶值电压和电压上升速度l 电力系统的负荷波动可分为哪三种分量？哪两种分量对电力系统的频率变化起主要影响？随机分量，脉动分量，持续分量，由于电力系统是个惯性系统，对频率的变化起主要影响的是脉动分量和持续分量简答题主要资料：电力系统自动控制划分 电力系统自动监视和控制（电网部分，EMS/DMS）电厂动力机械自动控制（电厂动力部分）电力系统电气设备自动装置（电力系统部分）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DCS和现场总线系统FCS，计算机网络系统发动机自动并列时需要遵循的原则是什么？并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值不超过允许值（12倍的额定电流）；发电机组并入电网后，应能迅速（暂态过程要短）进入同步运行状态，以减小对系统的扰动。 u 简答同步发电机励磁系统的任务。 电压控制，控制无功分配，提高同步发电机并联运行的稳定性，改善电力系统的运行条件（强行励磁），强行减磁 励磁控制系统的构成 同步发电机，励磁功率单元及励磁调节器简答自同期并列及其优缺点。 优点：快速、方便；控制简单；无需选择时机。缺点：冲击电流大；不能用于两个系统间并列操作。引起系统电压突降；应用受限。同步发电机励磁系统中的励磁调节器的要求是什么？1.系统正常运行时,励磁调节器应能反映发电机电压高低以维持发电机电压在给定水平2.励磁调节器应能合理分配机组的无功功率；3.对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区； 4.励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条件； 5.具有较小的时间常数，能迅速响应输入信息的变化6.机组突然跳闸时，能迅速灭磁7.能够长期可靠的工作u 交直流电机的励磁系统原理图及其特点 P5358静止励磁系统有什么优点？其可能出现的顾虑是什么？ 1取消了励磁机，由发电机端取得励磁能量2设备和接线简单，无转动部分，维护费用低，可靠性得到提高；3缩短了机组长度，降低了造价；4调节速度很快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：电压差不应超过额定电压的510；频率差不应超过额定频率的0.20.5；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。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。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。u 发电机并列时，三个要素（电压幅值，相角，频率差）中哪个最关键？为什么？u 分析正弦型整步电压的意义 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u 分析线性整步电压的意义 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u 并列合闸控制有恒定越前时间，恒定越前相角两种，试用图形介绍这两种方法，并比较其优劣 P28图2-10，图2-11u 三相桥式电路拓扑图（包括图3-20，3-21，3-24，不可控，半控，全控）u 无调差，正调差，负调差特性的发电机组并联时要注意的问题 u 励磁调节器的辅助控制 P89-95 发电机励磁系统的电压/频率限制和保护 发电机失磁监控，发电机失磁的不良影响运动控制 考试范围一填空（基本上考概念，常识性的东西）1. 启动时，为什么以恒加速度的？原因是什么？主要是哪个调节器的贡献？2. 设计双闭环调速系统时，电流环和转速环为什么一个要设计成I 型，一个是II型？这两种系统各有什么优点？P68-P773. 调速系统中，根据跟随和抗扰两个指标，是要哪个比较好？因为电动机带动负载要经常变化，希望电动机速度稳定，因此追求的是抗扰性能4. 异步电动机矢量变化 为什么要进行矢量变化？（其目的是为了提高异步电动机的动态性能。）动态模型控制异步电动机有2种方式：FOC、直接转矩控制。P179、P1915. 解释什么叫电压空间矢量（SVPWM）P1336. 同步电动机2种控制电源频率的方式：他控式、自控式。P228P2297. 什么叫无刷直流电机？是不是真正的直流电机？它电源是什么？若给定一个直流电源，怎么相连接？控制方式与主电路是怎么连接的？P231二问答题1. 单闭环为什么比双闭环控制性能好？答：2. 什么是有静差？为什么会有？怎么才能消除静差信号（开环肯定不行，闭环采用PI调节器可以消除）？3. PI调节器的模拟电路，要求把这个电路的微分方程写出来并转化成传递函数注意：推导过程中要写出书上的传递函数，记住结果和方法4. 闭环的控制系统有哪些特征？有3点（书上有）5. 若问单闭或者环双闭环系统中，若某个参数变化，系统可否调节？若能，怎么调回去？例如电网电压下降，触发角不变（来不及变化），则输出电压下降，直流电动机转速下降了，系统怎么自动调回去？【过程要说明白！不过首先要判断系统可否对这个参数进行调节，否则上面的内容都省了】6. 什么是空间矢量控制技术？控制的根本目的？（目的是保持电动机磁链接近原型。控制电压是手段。）为什么控制电压能控制磁链？【说清楚相关的理论依据，可以用图形表示，也可以用U和磁能之间数学表达式说明】7. 异步电动机原始动态模型如何等效于直流电动机的？【牢记相关的变化式子，也要会其推导过程】三证明题1.对于调速系统，给出一个结论，证明之。（比如说，证明双闭环调速系统能对负载扰动起抑制作用。2、证明双闭环调速系统中，开环调速范围为什么小于闭环的。【解答要有逻辑理论依据】答：单闭环为什么比双闭环好，好在哪里，书上有表达式四综合题（设计+分析）例课后题3-81、给出电机的参数要求设计直流双闭环调速系统，以及回答对哪些干扰有调节