电力系统自动化复习资料打印习题版本讲解

1、一 判断：1所谓互操作是指，同一厂家或者不同厂家的两个或多个智能电子设 备具有交换信息并使用这些信息进行正确协同操作的能力。（ 正确 ）2在 IEC 61850标准中规定，只有逻辑节点不能交换数据。 （ 错， 改为能 ）3 间隔层设备包括电子式电流、电压互感器、开关设备的智能单元。（ 错，改为过程层 ）4 变压器分接头调压本质上是不改变无功功率分布， 以全系统无功功 率电源充足为基本条件（ 错，改为改变 ）5 运行规程要求电力系统的频率不能长时期的运行在 49.5 49Hz 以 下；事故情况下不能较长时间的停留在 47Hz 以下，瞬时值则不能 低于 45Hz。 （ 正确 ）6按各发电设备耗量微

2、增率不相等的原则分配负荷最经济，即等耗量 微增率则 （ 错改为相等）7 对于由发电机直接供电的小系统，供电线路不长，可采用发电机直 接控制式。（ 正确 ）8 配电远方终端很少安装在电线杆上、马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外。（ 错改为大多 ）9 主导发电机法调频，调频过程较快，最终不存在频率偏差。 改为慢 ）10 正调差系数，有利于维持稳定运行。 （正确 ）11 传统变电所中，采用强电电缆在一次设备和二次设备之间传输控 制和模拟量信号，电缆利用率高。 （ 错改为低 ）12 分段器可开断负荷电流、关合短路电流，不能开断短路电流，因 此可以单独作为主保护开关使用。 （错改为不能 ）13 配电管

3、理系统主要针对配电和用电系统，用于 10KV以上的电网； （ 错改为以下 ）14 大量传输无功会导致小的功率损耗和电压损耗。 （ 错改为大 ）15 正调差系数，（有利）于维持稳定（ 正确 ）二 填空1 由于并列操作为正常运行操作， 冲击电流最大瞬时值限制在 （ 1 2 ）倍额定电流以下为宜。2 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和 （ 频差 ）控制单元及压 差控制单元。3 当系统发生故障时，迅速增大励磁电流，可以改善电网的电压水平 及（ 稳定 ）性。4 发电机空载电势决定于励磁电流，改变（ 励磁 ）电流就可影响同 步发电机在电力系统中的运行特性。5对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运

4、行，要求励磁 调节器（ 没有 ）失灵区。6 提高励磁系统的强励能力，即提高电压（ 强励 ）倍数和电压上升 速度，被认为是提供电力系统暂态稳定性最经济、 最有效的手段之 一。7 直流励磁机大多与发电机同轴，它是靠（ 剩磁 ）来建立电压的； 按励磁机励磁绕组供电方式的不同，又可分为（ 自励 ）式和他 励式两种。8由于要求励磁系统响应速度很快，所以现在用作大型机组的交流励 磁机系统一般都采用他励的方式；有交流主励磁机也有交流 （ 副 ）励磁机，其频率都大于 50Hz，一般主励磁机为 100Hz 或 更高。9 在有滑差的情况下，将机组投入电网，需要经过一段加速的过程，才能使机组与系统在频率上（ 同步

5、）。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允许滑差。10 准同期并列并列装置分为合闸控制单元和频差控制单元及（ 压差 ）控制单元。11 励磁系统是与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使 其电压消失的有关设备和电路，励磁系统一般由（ 励磁功率 ） 单元和励磁调节器两个部分组成。12 电力系统在正常运行时，可以通过控制励磁电流来控制电网的电 压水平和并联运行机组间无功功率的（ 分配 ）。13 励磁自动控制系统可以通过调节发电机励磁以（ 增大 ）短路电 流，使继电保护正确工作。14 励磁顶值电压是励磁功率单元在强行励磁时，可能提

6、供的最高输 出电压值，该值与额定工况下励磁电压之比称为 （ 强励 ）倍数。15 性能优良的励磁系统，改善了实际的运行功率特性， （ 提高 ） 了稳定极限，而且可以扩大稳定区。16 直流励磁机励磁系统是过去常用的一种励磁方式； 限于（换相 ） 制约，通常只在 10 万 kW以下机组中采用。17 调差系数表示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 ）， 调差系数表征了励磁控制系统（ 维持发电机电压 ）的能力 。18 发电机（ 欠励 ） 时，发电机吸收系统的无功功率，这种运行状 态称为进相运行。19 最大励磁限制是为了防止发电机转子绕组

7、（ 长 ）时间过励磁而 采取的安全措施。20 V/Hz（ 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。21 所有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 ） 次控制调整。22 衡量电力系统运行经济性的指标有比耗量和（ 线损率 ）。23 有差调频法各调频器机组最终负担的计划外负荷与其调差系数成（ 反 ）比。24 电压偏（ 高 ）将加速设备绝缘老化，影响电动机寿命25 频差控制单元的任务是将待并发电机的频率调整到接近于（电网频率 ），使频率差趋

8、向并列条件允许的范围， 以促成并列的实现。26 发电机空载电势决定于励磁电流，改变（ 励磁 ）电流就可影响 同步发电机在电力系统中的运行特性。27 励磁顶值电压是励磁功率单元在强行励磁时，可能提供的最高输 出电压值，该值与额定工况下励磁电压之比称为（ 强励 ）倍数。28 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。29 机端电压降低时迅速将励磁增加到 （ 顶值 ）的措施称之为强行励 磁，简称强励。30 构成励磁调节器的型式很多，但自动控制系统的核心部分却很相 似，基本的控制由（ 测量比较 ）、综合放大、移相触发单元组成。31 正调差系数，（ 有利 ）于维持稳定运行。32

9、负调差系数，一般只能在大型（ 发电机-变压器 ）组单元接线时 采用，这时发电机外特性具有负调差系数， 但考虑变压器阻抗压降 以后，在变压器高压侧母线上看，仍具有正调差系数，因此负调差 系数主要是用来补偿变压器阻抗上的（ 压降 ），使发电机 - 变压器 组的外特性下倾度不致太厉害，这对于大型机组是必要的。解答题1，准同期并列操作的理想条件是什么？ 解：理想条件是并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等， 即： 频率相等；电压幅值相等；相角差为零。2，简述准同期并列操作的特点及使用场合。解：（1）并列时冲击电流小，不会引起系统电压大幅降低，并列过程 需要对发电机电压，频率进行调整，并列时间长且较

10、为复杂。（2）适用于正常情况下发电机并列。3，电力系统中为什么要进行并列操作？解： 1，随着负荷的波动，电力系统中运行的发电机组台数也要经常变动，因此同步发电机需要并列操作。 2，当系统发生某些事故时， 也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行。4，励磁控制系统有哪些作用？解：（1）电压控制。（ 2）控制无功功率的分配。 （ 3）提高同步发电机并联运行的稳定性。（4）改善电力系统的运行条件。5，分析自并励励磁方法的优缺点。解：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 可减小基建投资。（3）直接用晶闸管控制转子电压，

11、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 发电机端取得励磁能量， 机端电压与机组转速的一次方成比例。 而同 轴励磁机励磁系统输出的励磁电压与转速的平方成正比， 这样，当机 组甩负荷时静态励磁系统机组的过电压就低； 缺点：（1）静止励磁系统的顶值电压受发电机端和系统侧故障的影响， 在发电机近端三相短路而切除时间又较长的情况下。 不能及时提供足 够的励磁，以致于影响电力系统的暂态稳定。（2）由于短路电流迅速衰减，带时限的继电保护能否正确的动作。6，灭磁的主要方法有哪些？哪些基本要求？ 解：（1）主要有两种，一是将转子励磁绕组自动接到放电电阻灭磁， 另一种是采

12、用逆变灭磁。（2）短时间内使转子磁场内存储的大量能量 迅速消释，而不致在发电机内产生危险的过电压7，叙述有差调频器有哪些特点？ 解：1，各调频机同时参加调频，没有先后之分。 2，计划外负荷在调 频机组间是按一定的比例分配的。 3，频率稳定值的偏差较大。8，输配电系统的不同之处。 解：1，配电网络多为辐射型或少环网，输电系统多为多环网。 2, 配 电设备沿线分散配置，输电设备多集中在变电所。 3，配电系统远程 终端数量大，每个远程终端采集量少，但总的采集量大，输电系统相 反。4，配电系统中的许多野外设备需要人工进行操作，而输电设备 多为远程操作。 5，配电系统的非预想接线变化要多于输电系统，配

13、电系统设备扩展频繁，检修工作量大。9，电力系统电压的控制措施有哪些？解： 1，控制和调节发电机励磁电流，以改变发电机端电压。2，控制变压器变比 及 调压。3，改变输送功率的分布 ，以使电压损耗减 小。 4，改变电力系统网络中的参数 ，以减小输电线路电压的损耗。10，简述电力系统状态估计的步骤。 解：1，假定数学模型：假定没有结构误差，参数误差和不良数据的 条件下，确定计算所用的数学方法。 2，状态估计计算：根据选定的 数学方法，计算出使“残差”最小的状态变量的估计值。 3，检测： 检查是否有不良检测值混入或有结构错误的信息。 4，识别：是确定 具体的不良数据或网络结构错误信息的过程。11，什么

14、叫按频率下降自动减负荷 / 负载？ 解：当电力系统频率大幅度下降时， 按频率下降的不同程度自动断开 相应的非重要负荷，阻止频率下降，并且频率迅速恢复到某期望值， 以保证全系统的安全。12，变电站综合自动化系统的基本功能体现在哪些子系统中？ 解：1，监控子系统 2，微机保护子系统 3，电压、无功综合控制子系 统 4，低频减负荷及备用电源自投控制子系统 5 ，通信子系统13，分散与集中相结合的变电所综合系统有哪些优点？ 解：1，简化了变电所二次部分的配置， 大大缩小了控制室的面积。 2， 减少了设备安装的工程量。 3，简化了变电所二次设备之间的互接线， 节省了大量连接电缆。 4，分散与集中相结合的

15、变电所综合自动化系 统可靠性高，组态灵活，检修方便。14，数字化变电站特点？解： 1，采用新型电流，电压互感器代替常规电流，电压互感器，将 大电流，高电压直接变为数字信号或者低电平信号。 2，利用高速以 太网构成变电所数据采集及状态和控制信号的传输系统。 3，数据和 信息实现基于 IEC61850标准的统一建模。 4，采用智能断路器等一次 设备，实现一次设备控制和监视的数字化。15，自动发电控制的四个基本任务是什么？ 解：1，使发电自动跟踪电力系统负荷变化。 2，响应负荷和发电的随 机变化，维持电力系统频率为额定值 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。

16、4，对周期性的负荷变 化按发电计划调整发电功率。 5，监视和调整备用容量，满足电力系 统安全要求。补充：1，准同期并列主要是对脉动电压和滑差角速度进行检测和控制。2，线性整步电压形成电路是由整形电路，相敏电路，和滤波电路三 部分。3，同步发电机励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。4，电力系统分为静态稳定和暂态稳定两类。5，移相触发单元由同步变压器，同步移相器，脉冲发生器，和脉冲 给定基准器组成。6，励磁稳定器有增加阻尼，抑制超调，消除振荡的作用，又称阻尼器。7，励磁控制系统在理想灭磁过程中。 （）励磁电流匀速衰减，励磁电 压保持最大允许值。8，当发电机转子回路，磁通量越大，励磁作用将

17、（）变强9，微机型励磁调节器可方便实现因复杂的控制方式，原因是。控制 功能用软件实现。10，调频厂选择（）。中温中压火电厂，枯水期水电厂。原则： 1，枯水期优先选择水电厂，调频适应负荷波动，不影响经济 性。2，丰水期选择中温中压的火电厂。 3，为了更快适应波动，火电厂应 有煤粉炉，储粉仓。 4，调频火电厂的总容量为调频的 34 倍。5，调 频电厂不能过于集中，调节调频时间大于 15MIN，则为调频失效。 6， 调频电厂要具有一定热力过程自动化。11, 远动技术的主要是四遥，遥测，遥信，遥控，遥调。13，电力系统调度任务： 1，保证供电的质量优良 2，保证系统运行 的经济性 3，选用具有足够的承

18、受事故冲击能力的运行方式。 4 保证 强有力的事故处理措施。14，有公网通信，电力系统为什么要重建通信？公网存在各种通信隐患，电力系统重要性高，对通信系统要求较高， 需要通信满足实时性，可靠性，连续性，此外电力系统通信量等也不 适宜用公网通信。15，配电自动化远方终端（ RTU），少量设备安装在户内，更多的设备 往往安装在电线杆上，马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外。16，馈线自动化可分为就地控制和远方控制， 就地控制对通信系统没 有要求，远方控制对通信系统要求较高。17，自动重合器是一种有“自具”能力的控制开关，即本身具有故障 电流检测和操作顺序控制与执行的能力。 无需附加继电保护装置和另

19、 外的操作电源，也不用与外界通信。18，重合器典型的四次分段三次重合操作顺序为分合分合分合分19，分段器必须与电源侧前级主保护开关配合。可开断负荷电流，关合短路电流， 但不能开断短路电流， 因此不能单独作为主保护开关使一、填空题：1、同步发电机并网方式有两种，这两种方法为：准同期并列、自同期并列2、变压器 可以 调节系统电压， 不是 无功电源（填可不可以， 是不是）3、同步发电机并列的理想条件表达式为： 频率相等 、 幅值相等 、 相角为零 。4、同步发电机与无穷大系统并联运行时， 调节发电机的励磁 不改变 有功功率， 改变 无功功率。（填改变或不改变）5、同步发电机励磁系统由 励磁功率单元 和 励磁调节器 两部分组 成。6、某台装有调速器的同步发电机，额定有功出力为100MW，当其有功功率增量为 10MW时，系统频率上升 0.25Hz，那么该机组的调差系数的标么值为 R*= 0.05 （有名值或标厶值均可）7、电力系统最经济的分配准则是 等微增率准则 。8、励磁系统向同步发电机的 转子 提