电力系统自动装置原理复习思考题完整版

1、电力系统自动控制装置原理复习思考问题试题：选择、名词解释、简答题和计算题负载的调节作用：当频率降低时，负载吸收的有功功率降低；当频率增加时，负载吸收的有功功率增加。负载有功功率随频率变化的现象称为负载调节效应。频率调整系数：单位发电机有功功率变化引起的频率增量称为频率调整系数。电压调整：调整电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，以保证电力系统的稳定水平和各种电力设备和电器的安全经济运行。电力系统：由发电、输电、变电、配电和消费组成的电能生产和消费系统。1.什么样的电力系统二次调频可以实现无误差调节？答：超前发生器法，乘积差调频法，区域调频法。2.自动发电控制系统的基本任务？答：主要任务

2、：将整个系统发电机的输出功率与总负载功率相匹配；(2)保持系统频率为额定值；控制区联络线的交换功率等于计划值；(4)区域电网中电厂间的经济负荷分配。3.简要描述发电机调节的类型和特点。电力系统调度的主要任务。答：发电机调节的类型和特点：(1) d0为正调节系数，其调节特性为向下，即发电机端电压随着无功电流的增加而降低；d0为负调节系数，其调节特性增大，发电机端电压随着无功电流的增加而升高；(3) D=0被称为无差特性，然后发电机的端电压是恒定的。电力系统调度的主要任务：(3)保证优良的供电质量；保证系统运行的经济性；(3)确保更高水平的安全性；(4)确保提供有力的事故处理措施。4.强制激励的基

3、本功能是什么？答：强制励磁的基本功能是：有利于电力系统的稳定运行；有助于继电保护的正确动作；消除电力系统短路故障后，有助于缩短母线电压恢复时间；有助于用户电机的自启动过程。同步发电机并列的理想条件是什么？答：理想条件：等频率、等电压幅值、零相角差；也就是说，(fG=fX，UG=UX，e=0)。简要描述同步发电机组并列时应遵循的原则。答：并联断路器闭合时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过额定电流的12倍。发电机并网后，应能快速进入同步运行状态，其暂态过程应短，以减少对电力系统的干扰。8、简要介绍DC励磁机励磁系统的优缺点。优点：结构简单；缺点：采用机械换向器换向，有碳刷、换向器等旋转接

4、触部件；维护量大，成本高；励磁系统容量有限。9.简述交流励磁机励磁系统的优缺点。优点：励磁系统的容量不受限制；不受电网干扰，可靠性高；无碳粉和铜粉对电机线圈的污染，绝缘寿命更长；缺点：不可能直接测量励磁电路；整流元件的可靠性要求很高10、简要介绍静态励磁机励磁系统的优缺点。答：优点：结构简单、可靠性高、成本低、维护量小；没有励磁机，缩短了机组的长度，可以降低电厂的土建成本；晶闸管直接控制转子电压可以获得快速的励磁电压响应速度。缺点：保护协调复杂。11、简述电力系统分区分级调度。答：国家调度机构；跨省、自治区、直辖市的派出机构14、什么是同步时间法，什么是调整方程？答：同步时间法是根据频率偏差的

5、积分值来调整的，因为频率偏差的积分反映了某一段时间内的同步时间基准准时间偏差的调整方程为fdt kPL=01、什么是并联运行，同期并联运行以来，准同步并联运行答：并联运行：电力系统中的负荷随机变化。为了保证电能质量，满足安全经济运行的要求，需要频繁地投入和退出运行。经过必要的调整后，在并联运行的情况下，待投入系统的空载发电机通过开关操作与系统并联。这个操作过程称为并行操作。同期并列运行：将无励磁且接近同步转速的发电机投入系统，然后给发电机加励磁，在动力转矩和同步转矩的作用下，将发电机拉至同步，完成并列运行。准同步并联：发电机在并联和合闸前已通电。当发电机电压的幅值、频率和相位几乎等于并联点处系

6、统侧电压的幅值、频率和相位时，发电机断路器闭合，完成并联运行。(强制励磁)当电力系统母线电压因短路故障而降低时，为了提高电力系统的稳定性，发电机励磁迅速增加到最大值。3.滑动、滑动频率和滑动周期之间有什么关系答：转差：并联断路器两侧发电机电压角速度和系统电压角速度之差；滑差频率：并联断路器两侧的发电机电压频率和系统电压频率之差，以fs表示；滑差周期：并联断路器两侧的发电机电压和系统电压之间的相角差变化360所需的时间。4.当同步发电机并列准同步时，如果不满足并联条件会发生什么？为什么？答：如果不满足并联条件，发电机的准同步并联会产生冲击电流，引起发电机振荡。在严重情况下，脉冲电流产生的电动势会

7、损坏发电机，振荡会导致发电机失步甚至不能并联。原因：通过相量图分析可知，并联时存在电压差，会产生无功冲击电流，导致发电机定子绕组发热或定子绕组端部在电动势作用下损坏；并列时存在相位差，会在发电机轴上产生有功冲击电流和冲击转矩，严重损坏发电机；在并列的时刻有频率差异。将产生振荡脉冲电流，这将导致发电机振动，在严重情况下，这将导致发电机失步，导致并列不成功。5.为什么你需要关闭脉冲的前置时间？如何考虑断路器合闸脉冲的提前时间？为什么交付周期是恒定的？答：发电机准同步并联要求并联合闸瞬间发电机电压与系统电压的相位差应等于零。考虑到所有并联断路器都有闭合时间，自动准同步装置应发送相对于=0提前的闭合脉

8、冲命令，即闭合脉冲需要提前时间。断路器闭合脉冲的超前时间是当断路器的主触点闭合时，使发电机电压和系统电压之间的相位差=0。因此，闭合脉冲的超前时间应该等于从发出闭合脉冲命令的时间到闭合断路器的主触头闭合的时间中间的所有部件的动作时间的总和，其中断路器的闭合时间是主要的。由于断路器的闭合时间是固有的和固定的，超前时间不应随频率差和压力差而变化，而应是一个固定值，即恒定的超前时间。6.画出自动准同步并联装置主要部件的框图频率差控制单元的功能是在频率条件不满足要求时调整频率。当发电机频率高于系统频率时，发出减速命令；当发电机频率低于系统频率时，发送增速命令。电压差控制单元的功能是在电压条件不满足要求

9、时调节电压。当发电机电压高于系统电压时，发出降压命令；当发电机电压低于系统电压时，发出升压命令。7.同步发电机励磁控制系统的基本任务是什么？答：(1)电压控制，(2)无功分配控制，(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)水轮发电机组需要强制退磁。8.什么是静态励磁系统和励磁电压响应比？答：静态励磁系统中发电机的励磁功率由机端励磁变压器而不是励磁机提供给整流装置。这种励磁装置采用大功率晶闸管元件，没有旋转部件，所以称为静态励磁系统；励磁电压响应比：励磁系统输出电压增长率与由励磁系统电压响应曲线确定的额定励磁电压之比。9.励磁调节器静态特性的调节包括哪两种调节？答

10、案：差异调整系数的调整和外部特征的转换。11.电力系统中一次调频和二次调频有什么区别？答：频率的初次调节是通过汽轮发电机组的调速系统反映机组转速的变化，并通过调节动力阀的开度来调节转速，这体现在某一调节特性上的工作点的变化。当负荷变化较大时，调整结束时频率与额定值的偏差较大。频率的二次调节通过频率调节器反映系统的频率变化，调节动力阀的开度，调节转速，显示调节特性的上下平移，可以保证频率与额定值之间的偏差很小或在调节结束时趋于零。水果没有区别。一次调频是差频调制，二次调频是非差频调制。一次调频(调速器)，二次调频(调频器)。12、负荷调节效果和自动按频率减负荷效果相同吗？有什么不同？答：负荷调节

11、的效果不同于根据频率自动减负荷的效果。虽然负荷调节效果和按频率自动减负荷的结果可以使系统频率稳定，且稳定频率低于额定频率，但它们之间有本质的区别：负荷调节作用是在电力系统出现缺电和系统频率降低时，自动降低吸收的有功功率。当负载减少的吸收有功功率等于系统缺电时，系统频率稳定性不会降低。显然，如果由于负荷调节导致系统严重缺电，系统稳定频率低，系统的安全运行将无法维持。频率自动减载是一种安全的自动装置，当电力系统出现缺电时，根据系统频率下降的不同程度，自动切断部分负荷。当切断负载接近系统电力短缺时，系统频率不再下降，而是上升，最终稳定在低于额定频率的值。显然，如果系统缺电严重，切除负荷相应增加，稳定

12、频率不会威胁系统的安全运行。14、分区调频法的特点是什么？写出联络线调频方程答：分区调频法的特点是该区域负荷的非计划负荷变化主要由该区域的调频厂承担，其他区域的调频厂不参与调频，因此跨区域联络线的功率应保持规划值u18、简述了实现电力系统频率和有功功率自动调节的方法。答：超前发电机法、同步计时法和联合自动调频法。19、简述电力系统负荷是由哪几个不同的部件组成的。答：第一种是频率较高的随机分量，其变化周期一般小于10秒；第二类是脉动分量，变化范围大，变化周期在10秒至3分钟之间；第三是变化缓慢的持续成分。(将在问题6中绘制的图如下所示)计算问题(仅测试原始问题或类似数据)P189练习4-2，4-

13、3(2)P189 4-2。当Mw增加120Mw时，了解调速后电力系统的运行点。P189 4-3。众所周知，在发电厂的公共母线上并联运行着三个发电机组，1号机组的额定功率为100兆瓦，2号机组为300兆瓦，3号机组为600兆瓦。假设三个单元的额定功率因数。(1)如果1号机组励磁调节器的差调节系数为0，2号和3号机组励磁调节器的差调节系数均为0.05，当系统无功负荷波动使发电厂的无功功率增量为其总固定无功容量的20%时，每台机组承担的无功负荷增量是多少？公共汽车上的电压波动是多少？(2)此时，如果1号机组燃料消耗特性为t/h，2号机组为t/h，3号机组为t/h，系统总有功负荷为800MW，则尝试分

14、析三个机组间的经济负荷分配，并计算三个机组的燃料消耗。(我暂时找不到答案，如果我考上了，我就辞职。)P29示例2-1(具有类似示例的主题与书中的数据不同)1.发电机以自动准同步方式与系统相连，系统参数已根据发电机额定容量降至标准值。一次系统参数如下：发电机二次暂态电抗为0.128；系统等效单元与线路的跨轴次暂态电抗之和为0.22；断路器的闭合时间为，其最大可能误差时间为；自动并联装置的最大误差时间为：待并联发电机的允许冲击电流值为。找出允许的合闸相角差、允许的转差和相应的脉动电压周期。解决方案：1)允许的闭合相角差=2/2 x 1.8=2 arcsinx1x(0.128 0.22)/x 1.8

15、 x2x 1.05=2弧度0.09206=10.56()=0.184(弧度)2)TQf=0.4 x 0.2=0.08stc=0.05s秒允许滑移=/(tqfTC)=0.184/(0.080.05)=1.42拉德/秒3) Ts=2/=2/1.42=4.42sP75实施例3-1和3-23-1发电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，第一台发电机的额定功率为25MW，第二台发电机的额定功率为50MW。两台机组的额定功率因数为0.85，励磁调节器的差调节系数为0.05。如果系统中无功负荷的波动使发电厂的无功功率增加到其总无功容量的20%，那么每台机组承担的无功负荷增加多少？公共汽车上的电压波动是多少？3-2在示例3-1中，如果单元1的误差调整系数是0.04，则单元2的误差调整系数仍然是0.05。当系统中无功负