电力系统自动化考试参考资料.doc

本文由464885229贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 1、同步发电机的并列方法 同步发电机的并列方法可分 同步发电机的并列方法 为准同期并列和自同期并列两 种。 2、脉动电压含有同期合闸所需 脉动电压含有同期合闸所需 的所有信息：电压幅值差、频 的所有信息 率差和合闸相角差。 。 对同步发电机的励磁进行控制， 是对发电机的运行实行控制的 发电机的运行实行控制的 重要内容之一。 重要内容之一 3、同步发电机励磁系统 同步发电机励磁系统一般由 同步发电机励磁系统 励磁功率单元 和 励磁调节器 两个部分组成。 4、整个励磁自动控制系统 整个励磁自动控制系统是由 整个励磁自动控制系统 励磁调节器、 励磁功率单元、 发 电机 构成的一个反馈控制系 统。 5，发电机发出的有功功率 发电机发出的有功功率只受 发电机发出的有功功率 调速器 控制，与励磁电流的大 小无关。 6，与无限大容量母线并联运行 无限大容量母线并联运行 的机组， 调节它的励磁电流可以 改变发电机无功功率的数值。 7，同步发电机的励磁自动控制 同步发电机的励磁自动控制 系统还负担着并联运行机组间 系统还负担 无功功率合理分配的任务。 8，电力系统的稳定 电力系统的稳定分为静态稳 电力系统的稳定 定和暂态稳定两类。 9，发电机励磁电流的变化 发电机励磁电流的变化只是 发电机励磁电流的变化 改变了机组的无功功率 和功率 改变 角值的大小。 交流主励磁机的频率机，其频 交流主励磁机的频率机 率都大于 50Hz，一般主励磁机 为 100Hz，有实验用 300Hz 以 上。 10，他励交流励磁机系统 他励交流励磁机系统的主 他励交流励磁机系统 副励磁机的频率都大于 50Hz ， 只励磁机的频率为 100Hz ，副 励磁机的频率一般为 500Hz ,以 组成快速的励磁系统。 其励磁绕 组由本机电压经 晶闸管整流 后供电。 21.电力系统中所有并列运行的 电力系统中所有并列运行的 发电机组都装有调速器。电力 发电机组 系统中所有发电厂分为调频厂 和非调频厂。 调频承担电力系统 频率的二次调节任务， 而非调频 厂只参加频率的一次调节任务。 22.启动频率 启动频率：一般的一轮动作 启动频率 频率整定在 49HZ。末轮启动频 末轮启动频 自动减负荷装置最后一轮的 率： 动 作 频 率 最 好 不 低 于 46-46.5HZ。 23. 电力系统中的有功功率电 有功功率电 源 是集中在各类发电厂中的发 电机。 无功功率电源除发电机外 还有调相机， 电容器和静止补偿 器。 24.电力系统在结构与分布上的 结构与分布上的 特点，一直盛行分级调度的制 特点 度。分为三级调度 三级调度：中心调度、 三级调度 省级调度、地区调度。 25.“口”为中心调度， “”为 省级调度中心， ” “ 为地区调度 所或供电局。 26. 远动技术主 要内容 是四遥 . 为：遥测（YC） ，遥信（YX， ）遥 控（YK） ，遥调（YT） 27.在 网 络拓扑 分析 之前需要 进行网络建模。 网络建模是将电 力网络的(物理特性)用(数学模 型)来描述，以便用计算机进行 分析。 28网络模型 网络模型分为（物理模型） 网络模型 和(计算模型) 28.网络拓扑根据 开 关状 态和 电网元件关系，将网络物理模 电网元件关系 型转化为计算用模型。 11，静止励磁系统，由 机端励 静止励磁系统 磁变压器 供电给整流器电源， 经 三相全控整流桥 直接控制 发电机的励磁。 12，交流励磁系统中 交流励磁系统中，如果采 交流励磁系统中 用了晶闸管整流桥向转子供应 晶闸管整流桥向转子供应 励磁电流时，就可以考虑用晶 励磁电流 闸管的有源逆变特性来进行转 子回路的快速灭磁。 13， 交流励磁系统中， 要保证逆 逆 变过程不致“颠覆” ，逆变角 变过程不致“颠覆” 一般取为 40， 即取 140， 并有使不小于 30 的限制元 件。 14，励磁调节器基本的控制 励磁调节器基本的控制由 励磁调节器基本的控制 测量比较 ， 综合放大， 移相触 发单元 组成。 15，综合放大单元 综合放大单元是沟通测量 综合放大单元 比较单元与移相触发单元的一 个 中间单元 。 16，输入控制信号按性质分为 ， 入控制信号按性质分为： 被调量控制量（基本控制量） ， 反馈控制量 （为改善控制系统动 态性能的辅助控制） ，限制控制 量 （按发电机运行工况要求的特 殊限制量） 。 17，发电机的调节特性 发电机的调节特性是发电 发电机的调节特性 机转子电流 IEF 与无功负荷电流 IQ 的关系。 18， 采用电力系统稳定器 PSS） （ ） 的作用是产生正阻尼以抵消励 的作用 磁控制系统引起的负阻尼转矩， 有效的抑制低频率震荡。 19.KL 为负荷的频率调节效应 系数，一般 KL=1-3。 20. 电 力 系 统 主 要 是 由 发 电 机 组，输电网络及负荷组成 30. 电 力系统状态估计 程序输 . 不完整、 不和谐 入的是低精度、 偶尔还有不良数据的 “生数据” ， 而输出的则是精度高、 完整、 和 谐和可靠的数据。 31.目前在电力系统中用的较多 电力系统中用的较多 电力系统 的数学方法是加权最小二乘 法。 32 发电机的调差系数 R=-f/ PG，负号表示 负号表示发电机输出功 负号表示 率的变化和频率的变化符号相 反。 33 发电机组的功率增加 发电机组的功率增加用各自 的标幺值表示 发电机组间的功 率分配与机组的调差系数成反 比 34 电力系统中所有的并列运行 的发电机组都装有调速器， 当系 统负荷变化时， 有可调容量的发 电机组均按各自的频率调节特 性参加频率的一次调节， 而频率 的二次调解只有部分发电厂承 担。 35 RTU 的任务 的任务：a 数据采集： 模拟量 （遥测） 开关量 、 （遥信） 、 数字量、脉冲量 b 数据通信 c 执行命令（遥控摇调）d 其他功 能。 36 电力系统安全控制任务 电力系统安全控制任务：安 全监视、安全分析、安全控制 37 自动准同周期装置 3 个控制 单元 频率差控制单元 电压差 控制单元 合闸信号控制单元 1并列操作 并列操作：一台发电机组在 未并入系统运行之前， 他的电压 uG 与并列母线电压 ux 的状态量 往往不等， 需对待并发电机组进 行适当的操作， 使之符合并列条 件后才允许断路器 QF 合闸并 作并网运行。 2同步发电机组并列时遵循如 同步发电机组并列时遵循如 下的原则：1） 、并列断路器合 下的原则 闸时，冲击电流应尽可能的小， 其瞬时最大值一般不宜超过 12 倍的额定电流。2） 、发电机 组并入电网后， 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。 3准同期并列：设待并发电机 准同期并列： 组 G 已加上了励磁电流，其端 电压为 UG ， 调节待并发电机组 UG 的状态参数使之符合并列条 件并将发电机并入系统的操作。 一个条件为：电压差 Us 不能超 一个条件为 过额定电压的 5%10%。 准同期并列优点并列时冲击电 准同期并列优点 流小，不会引起系统电压降低； 不足是并列操作过程中需要对 不足 发电机电压、 频率进行调整， 并 列时间较长且操作复杂。 4自同期并列: 将一台未加励 自同期并列: 自同期并列 磁电流的发电机组升速到接近 于电网速度，在滑差角频率 wS 不超过允许值， 且机组的加速度 小于某一给定值的条件下， 首先 合上并列断路器 QF，接着立刻 合上励磁开关 KE，给转子加上 励磁电流， 在发电机电动势逐渐 增长的过程中， 由电力系统将并 列的发电机组拉入同步运行。 自同期并列优点：并列过程中 自同期并列优点 不存在调整发电机电压的问题， 操作简单投入迅速； 当系统发生 故障时,能及时投入备用机组， 缺点： 缺点 并列时产生很大的冲击电 流,对发电机不利;并列发电机 未经励磁， 并列时会从系统中吸 收无功而造成系统电压下降. 10. 不能 利用脉动电压 检测并 列条件的原因之一：它幅值与 列条件的原因之一 发电机电压及系统电压有关， 使 得检测并列条件的越前时间信 号和频率检测引入了受电压影 响的因素， 造成越前时间信号时 间误差不准， 如使用会引起合闸 误差。 11，励磁电流： 励磁功率单元 励磁电流： 励磁电流 向同步发电机的转子提供直流 电流。 12，同步发电机励磁控制系统 同步发电机励磁控制系统 同步发电机励磁控制 的任务： （二） 的任务 （一）电压控制； 控制无功功率的分配； （三）提 高同步发电机并联运行的稳定 性； （四）改善电力系统的运行 条件； （五）水轮发电机组要求 实现强行减磁。 13，防止过电压：由于水轮发 13 ， 防止过电压 电机组的调速系统具有较大的 惯性， 不能迅速关闭导水叶， 因 而会是转速急剧上升。 如果不采 取措施迅速降低发电机的励磁 电流， 则大电机电压有可能升高 到危机定子绝缘的程度， 所以在 这种情况下， 要求励磁自动控制 系统能实现强行减磁。 14，大容量的机组担负 大容量的机组担负的无功 大容量的机组担负 增量应相应地大， 小容量机组的 增量应该相应地小。 只要并联机 组的 G-IQ” “U 特性完全一致时， 就能使得无功负荷在并联机组 间进行均匀的分配。 自动调压器 不但能持个发电机的端电压基 本不变，而且能对其“UG-IQ” 外特性曲线的斜度人以进行调 整， 以达到及组件无功负荷合理 分配的目的。 5 准同期并列理想条件 准同期并列理想条件为并列 断路器两侧电源电压的电压幅 值相等，频率相等，相角差为 0. 6 准同期并列的实际条件 1 电 压幅值差不超过额定电压的 5%-10%。2 合闸相角差小于 10 度。3 频率不相等，频率差为 0.1-0.25HZ。 7 频 差 ： fS=fG fX 范 围 ： 0.10.25HZ 滑差：两电压向量同方向旋转， 滑差 一快一慢， 两者间的电角频率之 差称之为滑差角频率之差， 称之 为滑差角频率，简称滑差。 滑差周期为 滑差周期 Ts=2/s=1/ fs。 频差 fs、 滑差s 与滑 差周期 Ts 是可以相互转换的。 8，脉动电压 脉动电压：断路器 QF 两侧 脉动电压 的电压差 uS 为正弦脉动波，所 以 us 又称脉动电压。其最大幅 值为 2UG。 9，越前时间 越前时间：考虑到短路器操 越前时间 董昂机构和合闸回路控制电器 的固有动作时间， 必须在两电压 向量重合之前发出合闸信号， 即 取一提前两。 这段时间一般称为 “越前时间” 。 恒定越前时间：由于越前时间 恒定越前时间 只需按断路器的合闸时间进行 整定，整定值和滑差及压差无 关，故称“恒定越前时间” 。 15，改善电力系统的运行条件 改善电力系统的运行条件： 改善电力系统的运行条件 1）改善异步电动机的自启动条 ） 件；2）为发电机异步运行创造 ） 条件；3）提高继电保护装置工 ） 作的正确性。 16，直流励磁机励磁系统 直流励磁机励磁系统：同 直流励磁机励磁系统 步发电机的容量不大， 励磁电流 由于与发电机组同轴的直流发 电机共给。 17 交流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统：大量 机组的励磁功率单元就采用了 交流发电机和搬到离蒸馏元件 组成的交流励磁机励磁系统。 18静止励磁系统 静止励磁系统：用发电机 静止励磁系统 自身作为励磁电源的方法， 即以 接于发电机出口的变压器作为 励磁电源， 经硅整流后供给发电 机励磁， 这种励磁方式称为发电 机自并励系统。 19，静止励磁系统的主要优点： 静止励磁系统的主要优点： 静止励磁系统的主要优点 1）励磁系统接线和设备比较简 ） 单， 无转动部分， 维护费用较少， 可靠性高。2）不需要同轴励磁 ） 机， 可缩短主轴长度， 这样可以 减小基建投资。3）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。 4） 由发电机机端取得励磁能量。 ） 20，为什么要进行灭磁？ 答 ： 为什么要进行灭磁？ 为什么要进行灭磁 当转子磁场已经建立起来后， 如 果由于某种原因需强迫发电机 立即退出工作时， 在断开发电机 断路器的同时， 必须使转子磁场 尽快消失， 否则， 发电机会因过 励磁而产生过电压， 或者会使钉 子绕组内部的故障继续扩大。 二、简答。 简答。 21， 灭磁： 就是将发电机转子励 灭磁： 磁绕组的磁场尽快地减弱到最 小程度。 当然， 最快的方式是将 励磁回路断开， 灭磁时 灭磁时，献给 发电机转子绕组 GEW 并联一 灭磁电阻 Rm，然后再断开励磁 回路。灭磁过程中 灭磁过程中，转子绕组 灭磁过程中 GEW 的端电压始终与 Rm 两端 的电压 em 相等。 理想灭磁：在灭磁过程中，始 理想灭磁 终保持载子绕组的端电压为最 大允许值不变， 转子贿赂的电流 应始终以邓速度减小，直至为 零。 （即 U 不变，I 等速减小） 22，移相触发单元 移相触发单元：是励磁调 移相触发单元 节器的输出单元， 它根据综合放 大单元送来的综合控制信号 USM 的变化，产生触发脉冲，用 以触发功率整流单元的晶闸管， 从而改变可控整流框的输出， 达 到调节发电机励磁的目的。 23，调差系数： 发电机带自动 调差系数： 调差系数 励磁调节器后，无功电流 IQ 变 动时电压 UC 基本维持不变。调 节特性稍有下倾， 下倾程度是表 征发电机励磁控制系统运行特 性的重要参数。 它表示了无功电 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。 所以调差系数表征励 磁控制系统维持发电机电压的 能力。 24.当调差系数大 0 时为正调差 正调差 系数；小于 0 时，为负调差系 系数 负调差系 无差调节，在 数；等于 0 时为无差调节 无差调节 实际运行中， 发电机一般采用正 调差系数。 而负调差系数一般只 能用于大型发电机变压器组 单元接线时采用 的瞬时电流限制器检测励磁机 的励磁电流， 一旦该值超过发电 机允许的强励顶值， 限制器输出 即由正变负。3） ） 最大励磁限制。 是 （为了防止发电机转子绕组长 时间过励磁而采取的安全措施。 按规程要求， 当发电机端电压下 降至 80%-85%额定电压时，发 电机励磁应迅速强励到顶值电 流，一般为 1.6-2 倍 额定励磁 电流）4）伏/赫限制器。 （用于 ） 。 （ 防止发电机的端电压与频率的 比值过高， 避免发电机及与其相 连的主变压器铁心饱和而引起 的过热。 ） 27，励磁系统稳定器： 在励磁 励磁系统稳定器： 励磁系统稳定器 控制系统中通常用电压速率反 馈环节来提高系统的稳定性， 即 将励磁系统输出的励磁电压微 分后， 再反馈到到综合放大器的 输入端。 这种并联校正的微分负 反馈网络称为励磁系统稳定器 28，电力系统稳定期的作用： ， 电力系统稳定期的作用 去产生正阻尼以抵消励磁控制 系统引起的富阻尼转矩， 有效抑 制低频振荡。 29 负荷的调节效应 负荷的调节效应：当系统频 率变化时， 整个系统的有功功率 随着改变，即 PL=F（f）这种有 功负荷随频率而改变的特性叫 做负荷功率频率特性， 是负荷 的静态频率特性。 联络线上的功率基本应该维持 为计划的数值。 32 EDC 称为三次经济调整。最 经济的分配是按等位增率分配 负荷。 微增率是指输入耗量微增 微增率 量与输出功率微增量的比值。 等 微增率法则：运行的发电机组 微增率法则 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。 耗 量微增率随输出功率的增加而 增大。 增大。 33 按频率自动减负荷 采取切 按频率自动减负荷: 除相应用户的办法减少系统的 有功缺额， 使系统频率保持在事 故允许的限额内。 34.电力系统电压控制措施 （1） 电力系统电压控制措施： 电力系统电压控制措施 发电机控制调压； （2） 控制变压 器变比调压； （3） 利用无功功率 补偿设备的调压， 补偿设备为电 容，同步调相机。 （4）利用串联 电容器控制电压； 为额定值（50HZ） ；3）在各区域 间分配系统发电功率， 维持区域 间净交换功率为计划值；4）对 周期性的负荷变化按发电计划 调整发电功率；5）监事和调整 备用容量满足电力系统安全要 求。 38. 网 络 拓 扑 分 析 的 基 本 功 根据开关的开合状态 （遥信 能： 信息） 和电网一次接线图来确定 网络的拓扑关系， 即节点一支路 的连通关系，为其他做好准备。 25，自动励磁调节器的辅助控 自动励磁调节器的辅助控 （发电机欠 制: 1)最小励磁限制。 励磁运行时， 发电机吸收系统的 无功功率， 这种运行状态称为进 进 相运行。发电机进相运行时受 相运行 静态稳定极限的限制。 ） ） 静态稳定极限的限制。（2）瞬 时电流限制 （励磁调节器内设置 42 调节器的静态工作特性：测 调节器的静态工作特性： 量单元工作特性、 放大单元特性 （采用余弦波触发器的三相桥 式全控整流电路） 、输入输出特 性 （将大与测量比较单元、 综合 放大单元特性相配合就可方便 的求出励磁调节器的静态工作 特性） 。在励磁调节器工作范围 内 UG 升高，UAVR 急剧减小，UG 降低，UAVR 急剧增加。发电机励 磁调节特性是发电机转子电流 IEF 与无功负荷电流 IQ 的关系。 30. 电力系统频率及用功功率 的自动调节：一次原动机调速 的自动调节 器。 二次原动机调频器。 三次经 济分配。 调速器对频率的调节作 用称为一次调节 一次调节；移动调速系 一次调节 统系统特性曲线使频率恢复到 额定值的调节为二次调节， 即调 频装置的调节是二次调节 频 二次调节。频 二次调节 率三次调整：第三次负荷变化 率三次调整 可以用负荷预测的方法预先估 计到， 将这部分负荷按照经济分 配原则在各方电厂进行分配。 31 分区调频法特点 分区调频法特点 特点：主要由该 区内的调频厂来负担， 其他区的 调频厂只是支援性质， 因此区间 35.电力系统调度的主要任务： 电力系统调度的主要任务： 电力系统调度的主要任务 1).保护供电的质量优良 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 式保 4)证提供强有力的事故处 理措施 36. 在电力系统调度自动化的 控制系统中，调度中心计算机 调度中心计算