电力系统自动化复习资料

1.试分析同步发电机自动并列的条件.

2.同步发电机并网应遵循的基本原则.

3.为什么我们国家同步发电机并网时规定滑差周期不小于10s?

4.数值角差包含了同期的哪些信号？采纳数值角差可实现同期装置的那些

功能？

5.线形整步电压包含了同期的哪些信号？采纳线形整步电压可实现同期装

置的那些功能？

6.为什么越前时间称为“恒定越前时间”?它由什么打算？

7.微机式同期装置为什么可实现角差猜测？本教材讲了哪些猜测方法？

8.微机同期装置怎样实现了合闸脉冲的发出？

9.模拟式同期装置怎样实现了合闸脉冲的发出？

10.试结合微机自动准同期原理图简述微机式自动准同期如何实现压差、滑差

检测并实现合闸脉冲发出的。

11.试结合ZZQ-5自动准同期原理图简述ZZQ-5自动准同期如何实现压差、

滑差检测并实现合闸脉冲发出的。

12.试简述微机自动准同期如何在时序上解决压差、频差检测和合闸脉冲发出

的问题。

13.试简述ZZQ-5自动准同期如何在时序上实现压差、频差调整与合闸脉冲

信号发出的问题。

14.试简要分析影响电能质量的主要缘由？

15.为什么说同步发电机是系统的主要电压资源？

16.励磁调整对同步发电机的运行有什么作用？

17.电力系统对发电机的自动调压器的基本要求是什么？

18.简要说明超高压、长输电线路运行有哪些特点？

19.简要说明提高供电电压质量有哪些措施？什么状况下，供电功率达到极

限？

20.发电机励磁系统有哪些？

21.自励系统和他励系统在发电机端电压响应.上有什么区分？

22.无刷励磁系统与有刷励磁系统有什么差别？

23.为什么沟通励磁机、副励磁机的额定频率都大于50Hz?

24.发电机强行励磁的作用有哪些？强励作用在什么状况下投入？投入大致

多长时间？

25.什么叫电压响应比？它是个什么指标？

26.SD型快速灭磁开关的灭磁原理是什么？它为什么在开断小电流时会消失

失败？

27.试简要说明沟通励磁机系统的整流与逆变灭磁？

28.电力系统自动调压器实际上是个什么？它的输入量是什么？输出量是什

么？一般具有什么样的功能？

29.试画出自动调压器系统的基本原理框图。

30.试简述TCR实现电压掌握的基本原理。

31.试分析TSC投、切电容器调压有什么优势？如何实现投、切电容的平稳

调压？

32.试简述模拟元件调压器的工作原理。

33.试分析模拟元件调压器中Rw的作用？

34.如何实现调压器静态调差特性的调整？

35.电力系统调度的主要任务是什么？

36.为什么电力系统要进行统一调度？

37.什么叫SCADA系统？什么叫EMS系统？

38.电力系统调度自动化的主要内容有哪些

39.电力系统运行状态的划分有哪些？

40.电力系统平安调度的基本功能有哪些？

1、电力系统自动化的内容及分类：实现电力系统正常运行和管理的一系列自动和半自动操

作，统称为电力系统自动化。（1）按运行管理区分：①电力系统自动化：时发电和输电调度

自动化；b,配电网自动化②发电厂自动化：a,火电厂自动化；b,水电厂自动化③变电站自动

化（2）按自动掌握的角度：①电力系统频率和有功功率自动掌握②电力系统中的断路器的

自动掌握③电力系统电压和无功功率自动掌握④电力系统平安自动掌握

2、电力市场条件下电力系统运行原则一统一调度，分级管理。分级管理：是依据电网分

层的特点，为了明确各级调度机构的责任和权限，有效地实施统一调度，由各级电网调度机

构在其调度管辖范围内详细实施电网管理的分T。

3,试分析同步发电机自动并列的条件：（难以同时满意）①&二匕待并发电机频率与系统频率

相等，即滑差（频率）为零②Ug=2待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零

③6=0断路器主触头闭合瞬间，待并发电极电压与系统电压间的瞬时相角差为零。

4、同步发电机并网应遵循的基本原则：①待并发电机频率与母线频率的差小于给定值，即

滑差小于给定值②断路器主触头闭合瞬间，待并发电机与母线电压间的瞬时相角差小于给定

值，即角差小于给定值③待并发电极电压与母线电压的幅值差小于给定值。

5、为什么我们国家同步发电机并网时规定滑差周期不小于10s?答，滑差大，则滑差周期

短；滑差小，则滑差周期长。在有滑差的状况下，将机组投入电网，需经过一段加速或减速

的过程，才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。明显，

滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应当严格限制并列时的滑差。我们国家在发电厂进行

正常人工手动并列操作时，一般限制滑差周期在10s〜16$之间.

6、何为滑差、滑差周期？与U.和U、的相角差6有什么关系？【答案P6・P7】

7、同步发电机以自动准同期方式并列时，说明产生冲击电流的缘由。又为何要检查并列合

闸时的滑差？【答案P7]

8、自动准同期装置的功能：（微机同期与模拟式同期）①自动检查待并发电机与母线之间的

压差及频率是否符合并列条件、并在满意这两个条件时，能自动的提前发出合闸脉冲，使断

路器主触头在6为零的瞬间闭合②当压差、频率不合格时，能对待并发电机自动进行均压、

均频，以加快进行自动同期并列的过程。

9、自动准同期装置如何实现：分三个部分⑴频差掌握单元：检测Ug、U$电压间的滑差角

频率，且调整发电机的转速，使发电机的频率接近于系统的频率⑵电压掌握单元：检测电压

值差，且调整发电机的电压，使两电压的差值小于规定允许值⑶合闸信号掌握单元：检查并

列条件，条件满意时提前一个“恒定越前时间”发出合同信号。

10.数值角差包含了同期的哪些信号？采纳数值角差可实现同期装置的哪些功能？答，⑴

数值角差包含了周期的恒定越前信号，3⑴=3s*t+6,.。一2入。因此数值角差还包括发电

机电压母线电压的初始相角的差值和并列合闸信号。⑵用数值角差可实现同期装置的断路器

主触头闭合瞬间待并发电极电压与母线电压间的瞬时相带差为零，削减系统的冲击。

11、线性整步电压包含了同期的哪些信号？采纳线性整步电压可实现同期装置的哪些功

能？答，线性整步电压包含了同期的恒定越前时间信号和并列重合闸信号。可实现获得相应

的越前时间，使并列瞬间相角差为零和滑差检测。

12、为什么越前时间称为“恒定越前时间”？它由什么打算？答，越前时间由自动准同期

装置和断路器的合闸动作时间打算，与滑差及压差无关，所以称为恒定越前时间。恒定越前

时间：td=tc+tDL,式中tc为自动准同期装置的动作时间；iDL为断路器合闸时间

13、微机式同期装置为什么可实现角差猜测？本教材讲了哪些猜测方法？答⑴由于微机具

有存储程序运行的功能，即使在加速度滑差或随机滑差的状况下，也能获得较精确

的越前时间⑵有微分猜测法、积分猜测法。

14、微机同期装置怎样实现了合闸脉冲的发出？答，采用整流滤波的方法，将V、与Vg都变

成相应的直流电压，然后使用模一数转换芯片，将其变成数值，送入微机的比较程序即可，

若差值在允许范围内，同时滑差允许，数值角差允许在此瞬间发出并列命令，使断路器触头

在8=0时闭合。

15、模拟式同期装置怎样实现合闸脉冲的发出？答、模拟式同期装置中角差Ug是否滞后于

Us来判定3s>0或3s<0,技术方案及详细工作原理是通过区间鉴别或滞后鉴别两个措施来

实现的，压差由电压测量，电压比较器及脉冲展宽和脉冲间隔等电路来推断电压差的方向，

转变均压脉冲间隔等功能，合闸脉冲与微机一样。

16、简要分析影响电能质量的主要缘由？为了改善电力系统的电压质量，一般都有

哪些掌握措施？

答「电能质量指标有电压、频率与波形。波形问题主要由谐波造成，现在由于大量的可控硅

元件的采纳造成较大的五次及以上的谐波。频率问题主要是整个系统发送的与消耗的有功能

率的平衡问题.电压问题主要与系统的无功功率平衡问题有关。(2)为保证负荷运行的电

压质量，必需对线路及变压器上的电压降落加以补偿，为此有两种方法可供选择：一是串联

电容补偿，二是并联电容补偿。

17、为什么说同步发电机是系统的主要电压资源？1P30其次段】答、电力系统的电压资源

主要是同步发电机和少量的有源无功补偿器，整个系统的电压必需通过有源电压源才能建

立，并联电容，并联对电压的调整起到肯定的作用，但对暂态的支持及长期的动态响应支持

不够

18、励磁调整对同步发电机的运行有什么作用？【P31第一段】答，在事故状况下，系统电

压严峻下降，说明系统特别缺少无功功率，这时，励磁调整可使同步发电机尽可能的向系统

增大无功功率，从而使系统稳定，可见励磁调整系统可增加、无功功率，同步发电机的励磁

电流必需随着无功负荷的变化而不断的调整，才能满意电能质量的要求，可见励磁调整还有

调整励磁电流的作用。

19、电力系统对发电机的自动调压器的基本要求是什么？答，⑴有足够的调整容量⑵有快

速的响应速度⑶有很高的运行牢靠性。

20、简要说明超高压、长输电线路的特点？【P37】答，超高压、长输电线路运行时，两端

都有电压资源，运行电压高。线路一般都很长线路一般都很长，总长在8(X)~1000km以上。

线路对地电容的容性尢功功率与运行电压有关，其值与电压半方成止比，加以超高压、长输

电线路的容性无功对电压质量影响很大，为了防止空载过电压必需在线路的首末端加装并联

电容器以汲取过度的容性无功功率，无功功率在超高压、常熟店线路上不传递。

21、简要说明提高供电质量有哪些措施？什么状况下，供电功率达到极限？答，⑴提高供

电质量的措施：并联电容补偿或串联电容补偿⑵当系统的电阻值与系统的总电抗值相等

(R=XE)时供电功率会打到极限。

22、发电机励磁系统有哪些？答，⑴直流励磁机系统：自励直流励磁机系统、他励直流励

磁机系统⑵沟通励磁机系统：自励沟通励磁机系统、他励沟通励磁机系统、无刷励磁系统⑶

无励磁机的发电机自励系统(自并励系统)

23、自励系统和他励系统在发电机端电压响应上有什么区分？答，自励系统的时间常数比

他励系统的大，电压变化过程的惯性大，故自励系统的电压响应较慢。

24、无刷励磁系统与有刷励磁系统有什么差别？【P43】答，有刷励磁系统的滑环比较多，

而且每个滑环都分担同样大小的电流，在运行巡察与检修工作中，滑环部分的工作量很大。

无刷励磁系统革除了滑环与炭刷等转动接触部分，但运行巡察与修理上却很不便利，由于无

法从转子端点引出其直流电压，也就不能实现转子电压反馈，这对某些稳定运行的措施也是

不利的。

25.为什么沟通励磁机、副励磁机的额定频率都大于50Hz?

沟通励磁机时间常数较大，为了提高励磁系统快速响应，频率采纳100Hz或150Hz；沟通

励磁机频率为400-500HZ

26.发电机强行励磁的作用有哪些?强励作用在什么状况下投入？投入大致多长时间？

（Da.有助于提高继电爱护的正确动作，特殊有益于故障消退后用户电动机的自启动过程，

缩短电力系统恢复到正常运行的时间。因此，强行励磁对电力系统的平安运行是特别重要的，

是自动调整励磁系统的一项重要功能；b、改善异步电动机的自启动条件；c、为发电机异步

运行制造条件。（2）当系统发生短路性故障时，相关发电机的端电压都会猛烈下降，这时励

磁系统进行强行励磁（3）为使强励装置动作后发电机转了•不致过热，一般考虑强励时间为

20s

27.什么叫电压响应比？它是个什么指标？答，电压响应比：一般指转子端电压以最快的速

度到达顶值时转子磁场建立的速度。它是由电机制造厂供应的说明发电机转子磁场建立过程

的快慢程度。

28同步发电机抱负灭磁方式是什么？SD型快速灭磁开关的灭磁原理是什么？它为什么在

开断小电流时会消失失败？采纳全桥整流的方式不会消失开断小电流时失败的状况。答：

⑴抱负的灭磁过程，就是在灭磁过程中始终保持端电压为最大允许值不变，直至励磁回路断

开为止。使erL不变，则di/dt=常数。也就是说，在灭磁过程中，转子回路的电流应始终以

等速度减小，直至为零。（2在灭磁过程中，SD的主触头先断开，灭弧触头仍闭合，

故此时不产生电弧；经极短时间，灭弧触头断开，此时产生电弧，由于横向磁场的作用，

电弧提升，被驱入灭弧栅中，把电弧分割成许多串联的短弧，直到励磁绕组中的电流降到零

时电弧熄灭，进而达到快速灭磁的目的。（3）缘由是⑰充小，磁硼H的数值就大为减小，吹弧

力量也大为减弱，以致不能把电弧完全吹入灭弧栅中，因而使快速灭磁过程失败。

29、试画出自动调压器系统的基本原理框图【P55图2-42】

图2-42自动溷压系统基本原理框图

34.试简述模拟元件调压器的工作原理【P56-69】

主要有以下几部分组成：（I）测量单元：按比例地反应发电机端电压对给定值的偏差：（2）

放大单元：线性放大多个掌握信号之和，提高励磁装置的灵敏度，满意励磁调整的需要；（3）

触发单元：将掌握信号依据调压器的工作特性的要求转换成移相脉冲，并触发晶闸管元件

35电力系统调度的主要任务是什么？为什么电力系统要进行统一调度【P122最终一

段】？电力系统运行状态的划分有哪些？

（1）（a）保证供电质量1b）保证系统运行的经济性（c）保证较高的平安水平，选用具有

足够的承受事故冲击力量的运行方式（d）保证供应强有力的事故处理措施.（2）为寻求全

系统的最优解，满意平安、优质、经济运行的目的。（3）正常平安状态，正常警戒状态，紧

急状态，崩溃状态，事故后的恢复状态

37.什么叫SCADA系统？什么叫EMS系统？

（1）SACDA,即电力系统监控系统，对所属电厂及省级调度等进行测量读值、状态信息及

掌握信号的远距禽的牢靠性高的双向交换。主要功能有：a、数据采集与转发，b、数据处理,

c、实时数据库监控界面，d、图形界面，e、报警处理，f、事故追忆，g、历史数据存储，h、

系统时钟对时（2）具有电力系统监控系统和协调功能的电力系统调度自动化系统称为能量

管理系统EMS

38.电力系统调度自动化的主要内容有哪些？【P129】

（1）实时运行数据信息的收集与处理（2）经济出力的实时调度（3）事故的实时预想（4）

调度自动化的某些其他问题。其他问题包括协调掌握的执行问题与EMS的主要功能。

40.计算机在电力系统实时平安调度中的作用［P19211.平安监视；2.平安分析；3.平安掌握。

41.试简述参加电力系统调频对象有哪些？各种对象之间在调频效果上有哪些差异？

调频对象：调速器、调频器、方案内负荷。差异：a、对于负荷变化幅度小，变化周期短所

引起的频率偏移，一般由发电机的调速器来进行调度，即