电力系统自动化知识总结

1、电压幅值差和相角差产生的冲击电流各为什么分量？有功还是无功？危害？幅值差：冲击电流的无功分量，电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，须注意对它的 危害。相角差：冲击电流为无功分量，机组联轴受到突然冲击什么是自同期并列？操作过程与准同期有何区别？自同期的优缺点？自同期并列就是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率，滑差角频率不超过允许值，在机组加速 度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断路器，接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在发电机电动 势逐渐增加的过程中，由电力系统将并列发电机拉入同步状态。区别：自同期：先合断路器，而后给发电机组加励磁电流，由电力系统

2、将并列发电机拉入同步。准同期：先合 发电机组加励磁电流，再合并列断路器，以近于同步运行条件进行并列操作。自同期优点：操作简单，不需要选择 合闸时刻，系统故障时，应用自同期并列可迅速把备用水轮机投入电网。缺点：不能用于两个系统；会出现较大的 冲击电流；发电机母线电压瞬时下降，对其他用电设备的正常工作产生影响，自同期并列方法受限制。3采用怎样的方法获得恒定越前时间？它采用的提前量与恒定时间信号，即在脉冲电压Us到达电压相量UG、UX重合之前txj发出合闸信号，一般取 tXJ等于并列装置合闸出口继电器动作时间tc和断路器合闸时间tQF之和什么是整步电压？分几种？什么是线性整步电压？整步电压指自动并列

3、装置检测并列条件的电压。分为线性整步电压和正弦型。线性整步电压只反映ug和ux 之间的相角差特性，而与它们的电压幅值无关，从而使越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响，提高了 控制性。励磁电流是通过调节什么来维持电压给定的？ 励磁电流励磁静态稳定的影响？从单机向无限大母线送电为例，发电机输出功率公式a.无励磁调节时，Eq为定值，6 =90。处于稳定极限公式。b.有励磁调节器UG=C，功角特性为外功角特性B，稳定 极限0 90 。提高了静态稳定能力。c.按电压偏差比例调节的励磁系统，E =常数，功角特性为曲线C，稳定 极限6 90。提高静态稳定能力。励磁对静态稳定的影响设正常运行情况下，发

4、电机的输出功率为PG0在a点运行，当突然受到某种扰动后，运行点变为b。由于动力 输入部分存在惯性，输入功率仍为PG0，转子加速。运行点向F运动，过F点后转子减速。仅当加速面积W减速面 积时，系统才能稳定，发电机加强励，受扰动后运行点移动至III上，减小了加速面积，增大了减速面积，改善了暂 态稳定性。励磁稳定快速响应条件？缩小励磁系统时间常数；尽可能提高强行励磁倍数什么是发电机的强励作用？当系统发生短路性故障时，发电机的端电压将下降，这时励磁系统应强行励磁，向发电机的转子回路输送较正 常额定值多的励磁电流。以利于系统安全运行，称为强励作用。励磁系统如何改善运行条件？a.改善异步电动机的自启动条件

5、。b。为发电机异步运行创造条件。c。提高继电保护装置工作的正常性11对励磁功率的要求1.要求励磁功率单元有足够的可靠性具有一定的调节容量2.具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。励磁系统分几种，各自特点，如何实现无刷励磁，无刷励磁系统的特点励磁系统分为直流励磁系统、交流励磁系统和静止励磁系统、发电机自并励系统，直流励磁系统分为自励和他励， 交流励磁系统又分为他励和无刷。如何实现无刷：首先它的副励磁机是永磁式发电机，磁极旋转电枢静止。然后主励磁机的电枢硅整流元件、发 电机的励磁绕组都在同一个轴上旋转，因此消除了电刷。特点：1.无碳刷和滑环，维护工作量可大为减少2.发电机励磁由励磁机独立供电，供电

6、可靠性高，并且电子无 刷，整个励磁系统可靠性更高3.发电机的励磁控制是通过调节交流励磁机的励磁实现的，因而励磁系统的响应速度 较快4.发电机转子回路无法实现直接灭磁，也无法实现对励磁的常规检测5.要求旋转整流器和快速熔断器等有良好 的机械性能，能承受高速旋转的离心力6.电机的绝缘寿命较长。静止励磁系统如何工作？它电机端励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励磁系统整流电路主要任务？将交流电压整流成直流电压供给发电机励磁绕组或励磁机的励磁绕组。对全控励磁系统，导通角如何计算？Ud=1.35Eab cosp三相全控桥触发角在什么范围内处于整理状态？逆变状态？在a 90 时输

7、出平均电压Ud为负，三 相全控桥工作在逆变状态。对励磁调节器进行调整主要满足哪几方面的要求？1.发电机投入和退出运行时能平稳的改变无功负荷，不致发电无功功率的冲击2.保证并联运行的发电机组间无功 功率的合理分配。励磁调节的三种类型？特性曲线各自有什么特点？1.无差调节：特性曲线为一条水平的直线2.负调差：特性曲线的斜率为正，调差系数为负3.正调差：特性曲线 的斜率为负，调差系数为正调差公式中各变量的关系6 =UG1-UG2/UGN=UG1*-UG2*=UG*UG1.空载条件下的电压UG2.额定无功下的电压调差系数表征了无功电流从零增加到额定值时发电机电压的相对变化，表征了励磁控制系统维持发电机

8、电压的相对 变压。励磁系统稳定性分析方法。根轨迹计算方法？如何提高系统稳定性？改善励磁系统的稳定性如何分析？对任一线性自动控制系统，求得其传递函数后，可根据特征方程，按照稳定判据来确定其稳定性(根轨迹法)根 轨迹是当开环系统某一参数从零变化到无穷大时，闭环特性方程的根在S平面上移动的轨迹。系统的闭环特性方程： 1+G(S)H(S)=0 幅值条件：I G(S)H(S) | =1 相角条件/ G(S)H(S) = (2K+1)n改善：可在发电机转子电压Ue处增加一条电压速率负反馈回路。改善后将该反馈回路换算到Ede处由于新增了一 对零点，把励磁系统的根轨迹引向左半平面，从而便控制系统的稳定性大为改

9、善。PSS的作用？答：PSS是电力系统稳定器，作用：产生一个正阻尼用以抵消励磁控制系统的负阻尼。22调频与哪些因素密切相关？.答：1)调频与有功功率的调节是不可分开的；2)负荷变动情况的几种不同分量：频率较高的随机分量；脉动分 量；变动很缓慢的持续分量。什么是负荷调节特性和发电机调节特性？电力系统频率特性？答：如果系统的频率升高，负荷功率将增大，也就是说，当系统内机组的输入功率和负荷功率之间失去平衡时，系 统负荷也参与了调节作用，他的特性有利于系统中有功功率在另一频率值下重新平衡。有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率频率特性；由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称 为发电机组的功率

10、频率特性或调节特性。发电机的调节特性：当系统负荷增加而使频率下降到f1时，则发电机组由于调速器的作用，使输出功率增加， 可见对应于频率下降，发电机组的输出功率增加?，很显然这是一种有差调节，其特性称为有差调节特性。什么是同步时间法？优缺点？答：同步时间法就是按照频率偏差的积分值来进行调节，因为频率偏差的积分反映了在一定时间段内同步时间 对标准时间的偏差，调节方程为 f + kP l=0优点：可以完全消除系统的频率偏差；适用于众多电厂参与调整。缺点：调节速度比较缓慢，不能保证频率的瞬时偏差在规定范围内。什么是AGC调频？可以完成什么任务？答：AGC是自动发电控制调频可以完成的任务：1)维持系统频

11、率为额定值2)控制地区电网间联络线的交换功率与计划值相等，使有功功率 就地平衡3)在安全运行的前提下，在所管辖的范围内，机组间负荷实现经济分配。什么是频率联络线功率偏差控制？答：按照频率偏差又按照联络线交换功率进行调节，维持各地区电力系统负荷波动的就地平衡。电力系统经济调度与哪些量密切相关？答：在保证频率质量和系统安全运行的前提下，如何使电力系统运行有良好的经济性，这就是电力系统经济调度控 制。它与每台机组承担的负荷及对应的燃料消耗有关。28自动低频减载的工作原理？答：当电力系统发生严重的功率缺额时，低频减载装置的任务就是迅速断开相应数量的用户负荷，使系统频率在不 低于某一允许值的情况下，达到

12、有功功率平衡，以确保电力系统安全运行，防止事故进一步扩大。这是防止电力系 统发生频率崩溃的系统性的保护装置。自动低频减载的动作顺序？各级如何选择？答：第一级启动频率：在事故初期及早切除负荷功率，对于延缓频率下降过程是有利的。第一级启动频率最高选择 值在48.549Hz之间。最末一级启动频率：在电力系统中允许最低频率受到频率崩溃和电压崩溃的限制，一般取4648.5Hz之间。频率级差：n= （f1-fn）/Af +1，n级数越大，每极开断的功率越少，适应性越好。原则：1）按照选择性确定频率级差，强调各级元件动作顺序，要求在前一级动作后还不能制止频率下降的情况 下，后一级才能动作。2）级差不强调选择

13、性。什么是特殊级？为什么要设置？该级动作频率（时间）如何考虑？答：特殊级用在基本轮动作后，用以恢复系统频率达到可以操作的较高数值。启动频率不低于前面基本轮的启动频率，动作时间限位系统时间常数的2-3倍，最小动作时间为1020s什么是SCADA系统？答：与所属电厂及省级调度等进行测量读值、状态信息及控制信号的远距离、高可靠性的双向交换。电力系统调度采用的安全分析方法是什么？答：安全性分析即确定系统对预期发生的扰动的鲁棒性1）静态安全分析：系统在扰动发生后能够达到新的运行状 态并且在该状态下满足所有必需的约束。2）动态安全分析：系统在向新的运行状态过度的过程中不发生任何失稳 现象。等值网络法的作用

14、答：对不参与分析的网络部分在不影响分析精度的条件下进行有效化简，利用较小规模的网络代替较大规模的网络 进行分析计算。包括网络、机组和负荷三方面的等值。直流潮流的计算特点是什么？直流潮流的前提条件是什么？答：求直流潮流不需要迭代，只需求解n-1阶方程，计算速度快；直流潮流只能计算有功潮流的分布，不能计算电 压幅值，有局限性。直流潮流要满足条件：1） Rij Xij 2）相邻母线的相角差很接近。3）各母线的电压在额定值附近。4）支 路对地电容很小。EMS （能量管理系统）的功能？答：1）与所属电厂及省级调度等进行测量读值、状态信息及控制信号的远距离、高可靠性的双向交换，简称为电 力系统监控系统。2）本身应具有的协调功能。电力系统调度运行的主要任务？我国电力调度分几个级别？答：主要任务：1）