电力系统自动化试卷2010-期中

以下为答题纸 上 海 交 通 大 学 试 卷 期中卷 2009 至 2010 学年 第 2 学期 班级号 学号 姓名 课程名称 电力系统自动化 成绩 注意事项 1 请注意所有答案必须写在答题纸上 写在 3 页试题纸上的无效 2 试题纸和答题纸一起上交 按顺序叠放整齐 对折使签名页朝向外面 参考资料 1 采用线性整步电压的准同期装置测量矩形波宽度所得相角差 1 1 1 2 2 ii x i i i ii x i i 2 发电机功率外特性方程 sin X UE P q G 3 励磁控制系统调差系数 无功电流变化量 21GG UU G Q U I 4 离散后的励磁触发角输出 KTQKTUKTUKKKT GREFp 5 发电机功率圆方程 2 2 2 2 2 11 2 11 2 de G de G XX U XX U QP 6 负荷的频率调节效应系数 发电机组功率 频率调差系数 f P K L L G P f R 8 联合电力系统调频的区域控制误差 fPACE t 以下为答题纸 一电力系统如下图所示 已知 上图两台发电机并联在同一高压母线向无穷大系统送电 G1 已并网 G2 待于高压母线侧kV500 并网 系统频率维持在 49 9998Hz 无穷大系统母线电压为 00 1 U5 2 21 dd xx 两台发电机的额定功率 额定功率因数均6 0 21 TT xx0 1 21 LL xxMWPP GG 600 21 为 0 85 励磁控制系统调差系数 发电机功率 频率调差系数 05 0 1 04 0 2 5 1 R 两机额定 两台发电机机端电压互感器变比 50000 100 机端电流变 4 2 RkVUU GG 18 21 送器变比为 2000 5 G2 的同期装置数据 其采用恒定越前时间准同期 断路器及其它机械设备动作时间为 0 08 秒 为保 证同期的准确度要求每次同期动作判断时间不得少于 40 秒 两台发电机的励磁系统数据 采样电压互感器变比为 200 5 励磁系统电流变送器变比为 5 0 5 励磁系统 AVR 控制输出每 20ms 输出一次 每个周期采样 10 次进行数学平均 Kp 10 两机励磁调节器 均采用静止型励磁调节 晶闸管的触发角度由励磁器内部的定时器确定 若定时器的主频为 100MHz 励磁调节器计数寄存器为 32 位寄存器 50 K 两台发电机调速系统数据 两台机组并网后调速器将使之完全同步 两台机组的短时过负荷能力为 额定容量的 10 且两台机组均可进行二次调频 我承诺 我将严我承诺 我将严 格遵守考试纪律 格遵守考试纪律 承诺人 承诺人 题号 得分 批阅人 流水阅 卷教师签名处 不 以下为答题纸 一 同期问题 27 分 设同期装置测得其中两点 且已知同期装置发出指令给调速000667 0 29 001667 0 30 装置要求调速器以的恒定加速度调整发电机转速 试分析 2 01 0 srad 1 距离并网时刻还有多久 30 2 最佳导前合闸相角 YJ 3 到最佳导前相角时是否符合频率差的要求 二 励磁问题 58 分 1 画出 G2 并网前 G1 的功率园 以及 G2 并网后两台机组等值机的功率园 分析这两个功率园的变化 说明单台机组与等值机组相比有何有缺点 2 设并网后 假设励磁系统能够维持发电机机端 6005 1 21 GG UU 300 1 21 GG II 电压稳定 分别画出 G1 的功率特性以及两台等值机的功率特性曲线 最大传输功率时发电机功角可在何 值下运行 等值机与单台发电机相比有何有缺点 3 在 G2 已并网的情况下 如果某周期的系统电压 10 次平均测量值为 520000V 且系统该周期突增 150MVar 的无功需求 求无功造成的该周期发电机机端电压的波动及两台机组之间的无功功率分配 4 求上述 3 情况下励磁调节器