电力系统自动化.doc

1.什么是频率崩溃？造成频率崩溃的原因？频率崩溃：电力系统整体或被解列后的局部出现较大有功功率缺额，发生不可逆转的频率大幅度急剧降低，造成电力系统或局部系统大停电而崩溃的现象！原因：有功功率严重不足（1）发电机功率和负荷功率不平衡（2）短路功率（3）系统震荡及异步运行（4）感应以及同步电机反馈电压的频率变化2.利用脉动电压检测准同期并列的原理？答：脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息电压幅值差、频率差以及相角差随时间的变化规律。因而并列两侧电压为自动并列装置提供了并列条件信息和合适的合闸信号控制发出时机。 对应于脉动电压波形的最小幅值，表示相角差 ；其值反映电压幅值差的大小；脉动电压幅值变化的频率，反映了频率差的大小。3. 电力系统的自动调压器实际上是什么？他的输入量是什么？输出量是什么？他具有哪些功能？ 实际上是励磁调节器v 励磁调节器是一个闭环比例调节器。v 输入量：发电机电压 或线路送、受端电压、v 输出量：励磁机的励磁电流或是线路电流v 功能：保持发电机的端电压不变 其次是保持并联机组间无功电流的合理分配。4. 试分析同步发电机调压TCR,调压TSC,投切电容器调压之间的异同。TCR是个全控单相电抗器。与可控硅整流不一样，整流输出为直流，而这里控制的是交流无功电流，输出是畸变的交流电流。 TSC在电容投切瞬间会出现一些问题。投时，电容初始电压为零，投入瞬间如电源电压不为零，则会出现电容充电电流很大；如果切除瞬间电源为零，而回路电流不为零，就出现电流突变，在断路器触头之间产生一个比较大的冲击电压。5. 简述测量桥的工作原理。并分析他的特点。 答：利用测量桥反映了发电机电压只要静态工作点选取适当测量桥的输出反映了发电机电压与给定值的偏差。6.调差系数有几种？一般采用哪一种？其原因是什么？答：（1）有三种。正调差、负调差、零调差（4分） （2）一般采用正调差（3分） （3）原因可进行无功功率的合理分配。（3分）7.写出下列专业术语相应的中文名称（4分）EMS能量管理系统SCADA配电网数据采集和监控ULFS：低频自动减负荷ACE分区控制误差 FA馈线自动化DMS负荷控制技术及需方用电管理 AGC自动发电控制8.线性整步电压的形状 9.发电机励磁系统在什么情况下需要强行励磁？答：在负荷极大或外部短路，造成电压剧降时，强励动作，一是力图抬高电压维持电网稳定防止失步或瓦解；二是向短路点提供足够大的短路电流，使继电保护能可靠动作，以防止半死不活的状态。强励的作用就是在电压突然下降15%20%时动作，保护系统不动作。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.发电机并列操作中当相角差减小时会产生一个冲击电流，主要是什么？答：与电网并列的发电机是三相交流互相联系的。三相交流电的正常波形为正弦波，其大小、方向按正弦波交替变换。如果大小、频率和相位不同，在并列中均存在不对称现象，瞬间电压的大小、方向不一致，导致并列时的“冲撞”，这时会造成发电机受到电网外力的冲击，同时发电机对电网也产生冲击。这种冲击均是由电磁形式联系的。11.关于AGC和EDC对于频率调整工作的描述？答：AGC属于频率二次调整，EDC属于频率三次调整。12. 自动励磁调节器的强励系数一般取多少？1.6-2.013. 准同期自动并列的概念。 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。14. 双机配置系统的可用率是什么范围？不小于99.8%15. 从正常状态到系统崩溃的转换条件。 正常状态下，满足等式约束和不等式约束，且有适当的安全储备；当系统受到严重干扰或一系列小干扰的积累，使系统安全储备变小时，系统进入警戒状态；系统发生严重故障，只满足等式约束而不满足不等式约束，系统进入紧急状态；当系统失去稳态，大量发电机组跳闸或甩掉大量符合负荷时，等式约束和不等式约束均不满足，系统进去崩溃状态。16. 为了提高自动励磁调节系统的稳定性，我们加一个什么样的反馈？ 发电机转子电压处，增加一条速率负反馈回路。17. 可控相复励是什么？ 在复励的基础上使励磁控制与发电机的功率因数相关。可控相复励磁装置是以相复励为励磁装置主题，加上根据电压偏差信号实现调节的电压校正器。18. 电力系统无功不足时，将出现什么情况？电压下降19. 状态估计的作用。答：（1）得到最接近于系统真实状态的最佳估计值。（2）对生数据进行不良数据（或叫坏数据）的检测与辨识，删除或改正不良数据。（3）推算出齐全而精确的电力系统运行参数。（4）根据遥测量估计电网的实际结构，纠正偶尔会出现的开关状态遥信错误，保证数据库20.状态估计对电力系统调度自动化的影响？是基础（4分）剔除坏数据（3分）使测量数据完整（3分）21. 发电机转子磁场的建立与灭磁。 建立：在外部事故情况下，转子励磁电压的最大值及其建立的速度，即强励顶值与响度比。 灭磁：发电机绕组内部故障等，使转子磁场内存储的大量能量迅速消释，而不在发电机内产生危险的过电压。22、试述准同期并列装置利用脉动电压检测同步条件原理?脉动电压检测条件？脉动电压su中的频率较高部分滤掉，得到脉动电压的包络线，=脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息电压幅值差、频率差以及相角差随时间的变化规律。因而并列两侧电压为自动并列装置提供了并列条件信息和合适的合闸信号控制发出时机。（4分）对应于脉动电压波形的最小幅值，表示相角差（2分）其值反映电压幅值差的大小；（2分）脉动电压幅值变化的频率，反映了频率差的大小。（2分）利用脉动电压us检测准同期并列的条件：（1）电压幅值差（2）频率差（3）合闸相角差e的控制，其都控制在一定范围内！23、下列关于AGC和EDC的频率调整功能描述正确的是（D）D、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率三次调整24、发电机励磁系统在什么情况下需要强制励磁？答：电力系统发生故障时，系统母线电压极度降低，系统无功缺额很大，需在极短时间内补足无功缺额以使系统迅速恢复正常。25.（AGC/EDC）关于他们的频率调整功能是一次调整还是二次调整？答：电力系统中发电量的控制：（1） 同步的发电机的调速器的实现的控制（被称为一次调整控制）（2） 由自动发电控制（AGC）实现的控制（被称为频率的二次调整控制）（3） 按照经济调度（EDC）要求实现的控制（称为频率的第三次调整）26. 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27、简述测量桥的工作原理。答：利用测量桥反映了发电机电压只要静态工作点选取适当测量桥的输出反映了发电机电压与给定值的偏差。（6分）。画出测量桥曲线（4分）。28、简述发电机转子磁场灭磁方式。答：当发电机主开关跳闸时，发电机必须进行转子灭磁。灭磁有电阻灭磁、电弧栅灭磁、逆变灭磁灭磁问题：如何在很短的时间没事发电机转子磁场内部储存的大量能量讯速消失，而不至于在发电机内部产生危险的过电压，这就是转子灭磁问题29、状态估计的作用（1）得到最接近于系统真实状态的最佳估计值。（2）对生数据进行不良数据（或叫坏数据）的检测与辨识，删除或改正不良数据。（3）推算出齐全而精确的电力系统运行参数。（4）根据遥测量估计电网的实际结构，纠正偶尔会出现的开关状态遥信错误，保证数据库中电网结构数据的正确性。（5）估计某些可疑或未知的设备参数。（6）以现有数据预测未来的趋势和可能出现的状态（7）确定合理的测点数量和合理的测点分布。30、由两种约束条件可将系统的运行分为以下五种状态（P173）正常安全状态（经济调度与运行）正常警戒状态（预防性调度）紧急状态（事故处理）崩溃状态（故障后操作）恢复状态（事故并列）31.利用脉动电压us检测准同期并列的条件：（1）电压幅值差（2）频率差（3）合闸相角差e的控制，其都控制在一定范围内！32. 自动准同期装置的组成：（1）频差控制单元（2）电压差控制单元（3）合闸信号控制单元33. 线性整步电压-指其幅值在一周期内与相角差e分段按比例变化的电压，一般呈三角形波形。线性整步电压形成电路由整形电路、相敏电路 及滤波电路三部分组成34. 磁场的建立： 在外部事故情况下，需要发电机转子磁场能迅速增强，达到尽可能高的数值，以弥补无功功率的缺额。35.所谓灭磁就是将发电机转子励磁绕组的磁场尽快的减弱到最小程度。灭磁方法（1）直流励磁机放电灭磁 （2）交流励磁机逆变灭磁 36. 调差系数表示了无功电流从零增加到额定值时，发电机电压的相对变化。调差系数越小，无功电流变化时发电机电压变化越小。所以，调差系数表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力。分类：当0称为正调差，调节特性曲线向下倾斜，表示发电机端电压随无功电流的增加而下降； 当0称为负调差，调节特性曲线向上翘起，表示发电机端电压随无功电流的增加而上升； 当=0称为无差特性，表示发电机端电压不随无功电流变化在实际运行中，发电机一般采用正调差系数，因为它具有系统电压下降而发电机的无功电流增加的这一特性，其对于维护系统运行是必要的。37、自动励磁调节器的辅助控制：（一）最小励磁限制（欠励磁限制） （二）瞬时电流限制（三）最大励磁限制（四）V/HZ限制器38. 什么叫强励？电力系统短路时，为提高电力系统的稳定性，当发电机端电压下降至8085额定电压时，发电机励磁应迅速强励到顶值电流，一般为1.62倍额定励磁电流，称为强行励磁。 39、评价励磁控制系统动态特性优劣的三个动态指标？ 超调量 调节时间。 摆动次数N。40、微机型励磁调节器的特点？（1）可靠性高（2）功能多、通用性好、性能好（3）、运行维护方便41、频率下降到4748HZ时，由异步电功机驱动的送风机、吸风机、给水泵、循环水泵和磨煤机等火电厂厂用机械的出力随之下降，使火电厂锅炉和汽轮机的出力随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降，这种趋势如果不能及时制止，就会在短时间内使电力系统频率下降到不能允许的程度，这种现象称为频率雪崩。 出现频率雪崩会造成大面积停电，甚至使整个系统瓦解。42、电力系统的频率控制实际上就是调节发电机组的转速！43、负荷变化时，一次调频用调速器调节，二次调频用调频器调节。44、电力系统自动调频方法 （1）有差调频法 （2）主导发电机法 （3）积差调节法45. 频率自动减负荷ZPJH46、电压和频率一样，都是电能质量的重要指标！频率调整: 1、