电力系统自动控制原理必考题

1、何谓“并列操作”？答：电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并知足安全和经济运转的要求，需常常将发电机投入和退出运转,把一台待投入系统的空载发电机经过必需的调理,在知足并列运转的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。2、同步发电机组并列时按照什么原则？答：⑴并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能小，其刹时最大值一般不超出1~2倍的额定电流；⑵发电机组并入电网后,应能快速进入同步运转状态,其暂态过程要短，以减小对电力系统的扰动。3、同步发电机自动准同期并列的理想条件是什么？实质条件是什么？答:理想条件:频次相等,电压幅值相等,相角差为零。实质条件:①频次差不该超出额定频次的±0.2％～±0.5％;②电压差不该超出额定电压的±5％～±10％;③在断路器合闸瞬时,待并发电机电压与系统电压的相位差应靠近零,偏差不该大于10°。4、什么是准同期并列?什么是自同期并列？答：准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频次、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频次、相位靠近相等时,将发电机断路器合闸，达成并列操作。自同期并列：将未加励磁、靠近同步转速的发电机投入系统,随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉入同步，达成并列操作.5、什么是滑差、滑差频次、滑差周期？它们之间有什么关系？答:滑差：并列断路器双侧发电机电压角频次与系统电压角频次之差,用s表示;滑差频次：并列断路器双侧发电机电压频次与系统电压频次之差滑差周期：并列断路器双侧发电机电压与系统电压之间相角差变化时间，用T表示.关系:2fT1f2ssssss

,用fs表示；360°所用的6、在自动准同期并列过程中,⑴滑差角频次为常数,⑵滑差角频次等速变化，⑶滑差角频次的一阶导数等加快变化，分别代表并列过程中的什么现象？答:⑴滑差角频次为常数，表示电网和待并机组的频次稳固；⑵滑差角频次等速变化，表示待并机组按恒定加快度升速，发电机频次与电网频次渐渐靠近；⑶滑差角频次的一阶导数等加快变化，说明待并机组的转速还没有稳固,还在升速（或减速）之中.7、什么是同步发电机自动准同期并列?有什么特色?合用什么场合？答：同步发电机自动准同期并列是频次差、电压差和相角差都在同意的范围内时进行合闸的过程.其特色是并列时冲击电流小，不会惹起系统电压降低；但并列操作过程中需要对发电机电压、频次进行调整，并列时间较长且操作复杂.合用处合:因为准同步并列冲击电流小,不会惹起系统电压降低，所以合用于正常状况下发电机的并列，是发电机的主要并列方式。但因为并列时间较长且操作复杂，故不合用紧迫状况的发电机并列.8、同步发电机自动准同期并列时，不知足并列条件会产生什么结果？为何？答：发电机准同期并列时，假如不知足并列条件，将产生冲击电流，并惹起发电机振荡，严重时,冲击电流产生的电动力会破坏发电机，振荡使发电机失步,甚至并列失败。原由:经过相量图剖析可知，并列瞬时存在电压差，将产生无功冲击电流，惹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；并列瞬时存在相位差，将产生有功冲击电流,在发电机轴上产生冲击力矩，严重时破坏发电机；并列瞬时存在频次差。将产生振荡的冲击电流，使发电机产生振动，严重时致使发电机失步,造成并列不可功。9、说明同步发电机采纳自动准同期方式并列时，产生冲击电流的原由,为何要检查并列合闸时的滑差？答：产生冲击电流的原由：并列瞬时存在电压差、频次差、相位差.检查滑差的原由：假如发电机在滑差不为零的状况下并入电网,立刻周期性地带上正的、负的有功功率，对转子产生制动、加快的力矩，使发电机产生振动，遭到振荡冲击。假如滑差较大,则振荡周期较短，振荡激烈，严重时致使发电机失步，造成并列不可功.同时，如坚决路器合闸存在动作时间偏差，较大的滑差还会造成较大的合闸相角偏差,相应产生冲击电流。10、为何频次差过大时发电机可能并列不可功？答：发电机并列合闸时，假如存在频次差,将产生振荡的冲击电流,振荡周期就是滑差周期，即频次差的大小，决定着冲击电流的振荡周期。假如频次差较小，滑差周期长，则经过必定的振荡过程,发电机进入同步运转，并列成功；假如频次差过大,滑差周期短，可能致使发电机失步，造成并列失败。11、在数字式自动并列装置中，怎样进行相角差的及时检测？说明其工作原理.答：把电压互感器二次侧ux、uG的沟通电压信号变换成同频、同相的两个方波，把这两个方波信号接到异或门，当两个方波输入电平不一样时,异或门的输出为高电平，用于控制可编程准时计数器的计数时间，其计数值N即与两波形间的相角差e相对应。CPU可读取矩形波的宽度N值，求得两电压间相角差的变化轨迹e(t)。12、利用线性整步电压怎样检测发电机能否知足准同期并列条件？答:线性整步电压含有频次差、相位差的信息，但不含有电压差的信息。线性整步电压的周期是滑差周期，能够反应频差的大小；线性整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程,所以利用其周期能够检测能否知足频次差的调节，利用电压随时间变化过程确立合闸时刻使相位差知足条件。但需利用其余方法检测电压差能否知足.13、利用正弦整步电压怎样检测发电机能否知足准同期并列条件?答：正弦整步电压含有电压差、频次差、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,能够反应频差的大小；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能否知足电压差条件，利用正弦整步电压的周期检测能否知足频次差的条件,利用正弦整步电压随时间变化过程确立合闸时刻,使相位差知足条件.1、何谓励磁系统？答：供应同步发电机励磁电流的电源及其隶属设施统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调理器两个主要部分构成.整个励磁自动控制系统是由励磁调理器，励磁功率单元和发电机构成的一个反应控制系统。2、同步发电机自动调理励磁系统的主要任务是什么？答：⑴系统正常运转条件下,保持发电机端或系统某点电压在给定水平；⑵实现并联运转发电机组无功功率的合理分派；⑶提升同步发电机并联运转的稳固性;⑷改良电力系统的运转条件；⑸对水轮发电机组在必需时强行减磁。3、简述自动励磁调理器的工作原理。答：依据发电机电压UG变化,把测得的发电机端电压经调差、丈量比较环节与基准电压进行比较

,获取正比于发电机电压变化量的

Ude，经综合放大环节获取USM

，USM

作用于移相触发环节，控制晶闸管控制极上触发脉冲

的变化,进而调理可控输出的励磁电流

,使发电机端电压保持正常值。当UG上涨时,

增大,励磁电流减少，使

UG降落到正常值。反之

,UG降落，

减小，励磁电流增大,使UG上涨到正常值。4、说明励磁系统对励磁调理器的要求。答：①系统正常运转时,励磁调理器应能反应发电机电压高低以保持发电机电压在给定水平；②励磁调理器应能合理分派机组的无功功率；③远距离输电的发电机组，为了能在人工稳固地区运转，要求励磁调理器没有失灵区；④励磁调理器应能快速反响系统故障、具备强行励磁等控制功能,以提升暂态稳固和改良系统运转条件;⑤拥有较小的时间常数,能快速响应输入信息的变化；⑥励磁调理器正常工作与否,直接影响到发电机组的安全运转，所以要求能够长久靠谱工作。5、简述静止励磁系统的长处。答:①励磁系统接线和设施比较简单，无转动部分，保护花费省，靠谱性高；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，可获取很快的励磁电压响应速度，可近似以为拥有阶跃函数那样的响应速度；④由发电机端获得励磁能量,当机组甩负荷时静止励磁系统机组的过电压就低。6、对励磁调理器静态特征调整的基本要求是什么?答:⑴保证并联运转的发电机组间无功功率的合理分派；⑵保证发电机在投入和退出运转时，能安稳地转移无功负荷，而不致发生无功功率的冲击。7、励磁调理器静态特征调整的内容有哪些？怎样实现？答：①励磁调理器静特征调整包含调差系数的调整和外特征的平移.②利用励磁调理器中的调差单元进行发电机外特征的调差系数的调整；调整励磁调理器中发电机基准电压值的大小，以平移发电机的外特征。13、何谓调差系数?两台并联运转的发电机，为使无功负荷按机组容量分派，调差系数应有什么要求?答:调差系数δ是指无功电流由零增添到额定值时发电机电压的相对变化,δ的大小表征了励磁控制系统保持发电机电压的能力。因为两台正调差特征机组并联运转时，无功负荷分派与调差系数成反比.所以，两台并联运转的发电机，为使无功负荷按机组容量分派,容量大的机组，其调差系数取小些；容量小的机组，其调差系数取大些。3、说明电力系统低频振荡产生的原由及电力系统稳固器的作用。答:原由：⑴励磁调理器按电压偏差比率调理；⑵励磁控制系统拥有惯性。作用：采纳电力系统稳固器去产生正阻尼转矩以抵消励磁控制系统惹起的负阻尼转矩，能够有效地克制远距离输电系统中的低频振荡，进而改良了电力系统稳固性。4、励磁系统为何要采纳电力系统稳固器（PSS）?PSS的作用是什么?答:因为惯例的励磁调理器是按电压偏差比率调理,并且励磁控制系统存在惯性，所以在长距离、重担荷的电力系统中，励磁系统会减弱系统的阻尼能力，即降低发电机的阻尼转矩（负阻尼效应），使系统的动向性能变坏，进而惹起电力系统低频振荡。为了保证励磁控制系统保持电压稳固的基本功能，又能除去负阻尼效应，提升电力系统的动向稳固性，励磁系统常采纳PSS来达到这一目的.PSS的作用是产生正阻尼转矩，抵消励磁控制系统惹起的负阻尼转矩，提升电力系统的动向稳固性。4、电力系统为何分一次调频和二次调频?有什么差异？答：电力系统稳态运转时的频次调整能够经过频次的一次调频和二次调频实现。当系统负荷发生变化时，系统中各发电机组均按自己的静态调理特征，不分先后同时经过各自的调速器系统进行调理，即一次调频。当负荷改动较大时，一次调频结束时的系统稳态频次可能偏离频次额定值较大.如要使频次回到额定值邻近,一定挪动静态调理特征,改变调速系统的给定值,即经过二次调频来实现。一次调频是经过调速器调理系统来实现，其调理结果是发电机组的功率—频次特性曲线不变，调整结束时系统稳态频次与频次额定值偏差较大，属于有差调理;二次调频是经过调频器调理系统来实现，其调理结果是发电机组的功率—频次特征曲线平移，调整结束时系统的额定频次值偏差很小或趋于零，可实现无差调理。5、电力系统实现二次调频有哪些方法？各有何优弊端?答：⑴主导发电机法:在调频厂中一台主导机组上装设无差调频器，在其余机组上装设有功功率调整器；调理简单，简单实现,且有好几台机组一同担当系统负荷改动；但开始时只有一台主导机先行调理,调理过程迟缓。辅助调频机组与主导机组在同一电厂较易实行，只合用于中小型电力系统。⑵同步时间法:按频次偏差的积分值来进行调理;采纳集中调频方式,可合用于众多电厂参加调频。调理速度较迟缓，且能保证频次的刹时偏差在规定的范围内,需与频次的刹时偏差相联合。且计划外的负荷越大，频次积累偏差也越大。⑶联合自动调频:调理控制优化，可全面达成调频经济功率分派方面的任务，系统的潮流散布切合经济、安全原则。6、电力系统自动调频的任务是什么?对换频系统有哪些要求？答:电力系统自动调频的任务主假如对系统的频次进行监督和控制，及时调整发电机组的卖力,使系统的有功功率达到新的均衡，保证系统频次在规定范围内.别的，在知足频次质量的前提下，还要考虑怎样使发电成本最小，即按经济原则在电厂和机组间分派有功负荷，以达到电力系统的经济运转.调频系统应有足够的调整容量、调整精度和调整速度.7、电力系统调频厂的主要任务是什么?对换频厂的选择有什么要求?答：调频电厂的主要任务是实现频次的二次调整，调频厂一般是带系统计划外的负荷。对换频电厂的选摘要求是：应有足够的调整容量，并且有足够快的调整速度.一般来说系统中有水电厂时应选水电厂作调频电厂，没有水电厂或水电厂不宜作调频电厂时（如洪水期)，则选中温中压火电厂作调频电厂。在一个系统中，假如一个调频电厂的调整容量不够时,则可选择几个调频电厂，并规定它们的调整频次范围温次序。8、什么是电力系统集中式联合调频？集中式联合调频有何长处?答:集中式联合调频是从全系统的角度确立各调频机组的调理量,其主要过程是：将系统中各发电机组的实发功率、系统各线路潮流、各节点电压等由各厂站端的远动装置送到调动中心,形成及时数据库,调动中心计算机的有关软件按预约的数学模型和调理准则确立各调频电厂或调频机组的调理量,并经过远动通道把调理指令发送到各厂站调频机组的控制器，使各调频机组按指令履行有功功率的调理.其长处是：保持系统频次为额定值，保证电能质量,易于实现综合优化控制，使系统的潮流散布切合经济、安全等原则。9、电网调动自动化系统中，自动发电控制（AGC）软件的主要任务有哪些？说明AGC的工作原理。答：AGC软件的主要任务：⑴保持系统频次为额定值,在正常稳态状况下,其频率偏差在0.05～0。2Hz范围内；⑵控制地域电网间联系线的互换功率与计划值相等,实现各地域有功功率的就地均衡；⑶在安全运转前提下，所管辖的系统范围内,机组间负荷实现经济分派。工作原理：AGC所需信息由各厂站侧的远动装置送到调动中心形成及时数据库.AGC软件按预约数学模型和调理准则确立各调频厂（或机组)的调理量,经过远动下行通道把指令送到各厂站。3、说明自动低频减载的工作原理。答：当系统发生严重功率缺额时,自动低频减载装置的任务是快速断开相应数目的用户负荷，使系统频次在不低于某一同意值的状况下，达到有功功率的均衡,以保证电力系统安全运转，防备事故的扩大。所以是防备电力系统发生频次崩溃的系统性事故的保护装置.4、电力系统装设自动低频减载装置的作用是什么？答：电力系统装设自动低频减载装置的作用是限制系统频次的降落。当电力系统出现较大的功率缺额，频次急剧降落时，动用备用容量往来往不及有效地遏止频次的降落，须在电力系统中设置自动低频减载装置,按频次降落的程度自动切除部分负荷，以阻挡频次的降落.6、自动低频减载装置为何要分级动作？答：因为接到自动低频减载装置的总功率是按系统最严重事故的状况来考虑的。但是，系统的运转方式好多,并且事故的严重程度也有很大差异,关于各样可能发生的事故，都要求自动低频减载装置能作出适合的反响，切除相应数目的负荷功率，既可是多又不可以不足，只有分批断开负荷功率采纳逐渐修正的方法,才能获得较为满意的结果。所以,自动低频减载装置采纳分级动作。7、何谓级差？级差重申选择性和级差不重申选择性有何差异?答:1级差是指相邻两级动作频次的差值。2选择性确立级差重申各级动作的次序，要在前一级动作此后还不可以遏止频次降落的状况下，后一级才动作，不然就是误动作;级差不重申选择性是为了防止频次过恢复或欠恢复，减小级差，增添总的频次动作级数,可能造成两轮无选择性启动.8、自动低频减载装置为何要设置后备级（特别级)？答：为了防备第i级启动切除负荷此后，系统的频次稳固在既低于我们希望的频次恢复极限值，但又不足以使下一级动作的频次值上。为除去这类现象，要设置后备级，经延时后切除部分负荷功率，以便使频次能恢复到同意的限值以上。9、自动低频减载装置在什么