电力系统自动装置原理复习总结

1、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G = x （或fG = fx ），UG = Ux， e= 0即（电压幅值相等，频率相等，相交差相等）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整步电压分类正弦型整步电压，线性整步电压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

2、差）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

3、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。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

4、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

5、时，能迅速灭磁 7. 能够长期可靠的工作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5%10% :频率差不应超过额定频率的 0.2 %0.5 %;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

6、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。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？ 分析正弦型

7、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

8、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 2-11三相桥式电路拓扑图（包括图 3-20，3-21，3-24 ，不可控，半控，全控）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

9、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：FOG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

10、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

11、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