电力系统自动化习题答案

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选择题

1.同步发机电并列时脉动电压周期为20s,则滑差角频率允许值co为（A）。A、

0.1%B、0.2%C、0.26%D、0.52%

2.同步发机电机端电压与电网电压的差值的波形是（D）o

A、三角波B、正弦波C、方波D、正弦脉动波

3.卜图四个脉动电压波形，最适合并列条件的是（A）。

4.同步发机电励磁系统由（A）组成。

A、励磁调节器、励磁功率单元

B、同步发机电、励磁调节器

C、同步发机电、励磁功率单元

D、同步发矶电、励磁调节器、励磁系统

5.同步发机电并列方式包括两种，即（B）。

A、半自动准同期并列和手动准同期并列

B、准同期并列和自同期并列

C、全自动准同期并列和手动准同期并列

D、全自动准同期并列和半自动准同期并列

6.在电力系统通信中，由主站轮流问询各RTU,RTU接到问询后回答的方式属于（D）。

A、主动式通信规约

B、被动式通信规约

C、循环式通信规约

D、问答式通信规约

7.下列同步发机电励磁系统可以实现无刷励磁的是（A

A、交流励磁系统B、直流励磁系统C、静止励磁系统D、自并励系统工某

同步发机电的额定有功出力为100MW,系统频率下降D.5Hz时，其有功功率增量为

20MW,那末该机组调差系数的标么值R*为（C）。

A、20B、-20C、0.05D、-0.05

9.下列关于AGC和EDC的频率调整功能描述正确的是（D）。

A、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率二次调整。

B、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率三次调整。

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C、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率一次调整。

D、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率三次调整。

10.在互联电力系统中进行频率和有功功率控制时普通均采用（D）。

A、有差调频法B、主导发机电法C、积差调频法D、分区调频法

11.电力系统的稳定性问题分为两类，即（B）.A

、静态稳定与动态稳定

B、静态稳定与暂态稳定

C、暂态稳定与动态稳定

D、电磁稳定与暂态稳定

12.电力系统状态估计的正确表述是（A）oA

、对SCADA数据库的精加工B

、运行状态估计

C、事故预测

D、负荷预测

13.发机电并列操作最终的执行机构是（A）。

A、断路器B、分段器C、隔离开关D、重合器

14.同步发机电励磁控制系统由（C）组成。A

、励磁调节器、励磁功率单元B、

同步发机电、励磁调节器

C、同步发机电、励磁调节器、励磁功率单元

D、同步发巩电、励磁调节器、励磁系统

15.机电励磁系统在下列哪种情况下需要进行强行励磁（D）。

A、发机电内部故障时

B、升压变压器故障时

C、正常停机时

D、故障快速恢复时

16.同步发机电的励磁调节器由（A）三个单元组成。A

、测量比较、综合放大、移相触发

B、测量比较、整定电路、移相触发

C、整形电路、相敏电路、滤波电路

D、整形电路、相敏电路、积分电路

17.直流励磁机励磁系统的优点是（A）。A

、控制方便

B、是静止的

C、无接触磨损

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D、电压响应速度快

18.当同步发机电进相运行时，其有功功率和无功功率的特点是（D）。

A、从系统吸收有功功率，同时输出无功功率

B、从系统吸收有功功率，同时吸收无功功率

C、向系统输出有功功率，同时输出无功功率

D、向系统输出有功功率，同时吸收无功力率

19.进行预想事故分析时，应采用快速潮流法仿真计算，主要包括（C）。A、

直流潮流法、牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法

B、交流潮流法、牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法

C、直流潮流法、等值网络法、P-Q分解法

D、交流潮流法、等值网络法、P-Q分解法

20.电力系统发生有功功率缺额时，系统频率将（C）。

A、上升B、不变C、卜,降D、不一定

21.在互联电力系统区内的频率和有功功率控制用的最普遍的调频方法是（C）。

A、芍差调频法B、主导发机电法C、积差调频法D、分区调频法

22.自动励磁调节器的强励倍数普通取（D）。

A、2~2.5B、2.5-3C、1.2~1.6D、1.6~2.0

23.分区调频法负荷变动判断（B）。

A、本区域负荷：Af与APtie同号;外区域负荷：Af与APtie同号B、本区

域负荷：Af与APtie同号;外区域负荷：Af」J异e号C、本区域负荷：

Af与APli异e号;外区域负荷：Af与APtie同号D、本区域负荷：Af与APti

异e号;外区域负荷：及与APti异e号

24.下列关于主导发机电调频描述错误的是（A）oA

、属于有差调频

B、主导发机电安装无差调频器

C、其余发机电安装功率分配器

D、稳定运行点满足方程AfH）

25.下列不属于值班主机的任务是（A）。A

、监听次要通道的信息

B、与系统服务器及SCADA工作站通信

C、与各RTU通信，通信规约处理

D、切换装置的动作，设置终端服务器的参数

26.EMS发电计划的功能包括（B）。

A、火电计划：水电计划；交换计划；扩建计划

B、火电计划；水电计划；交换计划；检修计划

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负荷的有功功率随着扬率而改变的特性叫作负荷的功率一频率特性，也称负荷的调节效

应。

6.频率调差系数

单位发机电有功功率的变化引起的频率增量即为频率调差系数。

7.电压调整

电力系统中使供各用户的电压与额定电压的偏移不超过规定的数值。

8.励磁电压响应比

励磁电压在最初0.5s内上升的平均速率为励磁电压响应比。

9.二次调频

频率的二次调整是通过调频器反应系统频率变化，调节原动力阀门开度调节转速，使调

整结束时频率与额定值偏差很小或者趋于零。

I0.RTU

远方终端（RTU）是电网监视和控制系统中安装在发弓厂或者变电站的一种远动装置，检

测并传输各终端（发电厂或者变电站）的信息，并执行调度中心发给厂、所的命令。

II.码元：每一个信号脉冲为一个码元。

12.数码率：每秒传送的码元数。

13.信息速率：系统每秒传送的信息量。

14.误码率：数据传输中错误码元数与总码元数之比。

15.循环式通信规约

由RTU循环不断地向主站传送信息的方式为循环式通信规约。

16.问答式通信规约

由主站问询各RTU,RTU接到主站问询后回答的方式为问答式通信规约。

17.超短期负荷预测

1小时以内的负荷预测为超短期负荷预测，合用于质量控制、安全监视、预防控制，

18.短期负荷预测

1日到1周的负荷预测为短期负荷预测，合用于火电分配及水火协调。

19.中期负荷预测

1月到1年的负荷预测为中期负荷预测，合用于机组检修。

20.长期负荷预测

数年到数十年的负荷预测为长期负荷预测，合用于电源发展及网络规划。

*木木木木*木************京木木木木***木*木*木工^定加木木木木木*木*木*****木*木*木**木***木*木*木**

1.同步发机电并列的理想条件表达式为：fd,Uc=Uq

2.若同步发机电并列的滑差角频率允许值为3=1.5%,则脉动电压周期为1.33s。

SV

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3.某台装有调速器的同步发机电，额定有功出力为100MW,当其有功功率增量为10MW

时，系统频率上升0.25Hz,那末该机组调差系数的标么值为R.=QU

4.同步发机电并网方式有两种：将未加励磁电流的发机电升速至接近于电网频率，在滑差

角频率不超过允许值时进行并网操作属于且回皿庄处将发机电组加之励磁电流，在并

列条件符合时进行并网操作属于胆皿包L

5.采用串联补偿电容器可以补偿输电路线末端电压，设电容器额定电压为UwRSkV,容

量为Q症20kVar的单相油浸纸制电容器向路线通过的最大电流为【=120A,路线需补

偿的容抗为X^8.2C,则需要并联电容器组数为m=4,串联电容器组数为n=2o

6.系统通信信道包括电力载波通信、光纤通信、微波中继通信.和卫星通信二种。

7.系统通信规约可分为两类。由主站问询各RTU,RTU接到主站问询后回答的方式属于

问答式规约:由RTU循环不断地向主站传送信息的方式属于遁坯式规生L

8.能曷管理系统中RTLJ的测量数据有四类，即墓拟曷、开关统、数字曷、脉冲量\

9.常用的无功电源包括同步发机电、同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器。

10.馈线自动化的实现方式有两类，即就地控制、远方控制。

11.同步发机电常见的励磁系统有宜流励磁机、交流励磁机、静止励磁系统，现代大型机组

采用的是静止励磁系络

12.励磁系统向同步发机电提供励磁电流形式是真血

13.电力系统的稳定性问题分为两类，即静态稳定、暂态稳定，

14.电力系统发生有功功率缺额时，必然造成系统频率d正额定值。

15.电力系统负荷增加时，按等微增率原则分配负荷是最经济的。

16.就地控制馈线自动化依靠馈线上安装的重合器和分网器来消除瞬时性故障隔离永久性

故障，不需要和控制中心通信。

17.同步发机电励磁系统山励磁调节器和励磁功率单元两部份组成。

18.AGC属丁频率的三_次调整，EDC属丁频率的三次调整。

19.发机电自并励系统无旋转元件，也称静止励磁系统。

20.直流励磁机励磁系统和交流励磁机励磁系统通常有滑环、电刷，其可靠性不高。

21.采用积差调频法的优点是能够实现负荷在调频机组间按一定比例分配，且可.以实现无差

调频，其然占是动态工件不够珅7、各调频机州调频不同步，不利卜利用调频容最。

22.频率调整通过有功功率控制来实现，属于集里控制；电压调整通过无功功率控制来实现，

属十分应控制。

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23.远方终端的任务是数据采集、数据通信、执行命令、打印显示等。

24.差错控制对错误信号进行纠正，分奇校验和偶校验两种校验方式。

25.EMS发电计划的功能包括火电计划、水电计划、交换计划、检修计划。

26.馈线远方终端FTU的设备包括柱上开关、变电所、开闭所。

27.分区调频法负荷变动判断依据是：对本区域负荷Af与APlie同号；对外区域负荷Af与

APtie异号。

28.当同步发机电进相运行时，其有功功率和无功功率的特点是向系统输出有功功率、同时一

吸收无功功率。

29.自动励磁调节器的强励倍数普通取1.6〜2.0。

30.重合器与普通断路器的区别是普通断路器只能开断电路，重合器还具有多次重合功能。

简答题

****************************************************************************

1.…电.力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节？

电力系统频率二次调整的无差调节：①主导发机电法；②积差调频法（或者增加：改进积

差调频法）；③分区调频法。

2…自.动发电控制系统的基本任务？

自动发电控制系统的基本任务：①使全系统发机电输出功率与总负荷功率匹配；②保持

系统频率为额定值；③控制区域联络线的交换功率与计划值相等；④在区域网内各发电厂之

间进行负荷的经济分配。

3…电•力系统常用的无功功率电源有哪些？

电力系统常用的无功功率电源：①同步发机电；②同步调相机；③并联电容器；④静止

无功补偿器。

4…电.力系统调度的主要任务。

电力系统调度的主要任务：①保证供电质量的优良；②保证系统运行的经济性；③保证

较高的安全水平：④保讦提供强有力的事故处理措施。

5…远.程自动抄表系统的组成部份。

远程自动抄表系统的组成部份：①具有自动抄表功能的电能表；②抄表集中器；③抄表

交换机；④中央信息处理机。

6…变.电所综合自动化系统的基本功能有哪些？

变电所综合自动化系统的基本功能：①监控；②微机保护；③电压无功综合控制；④低

频减负荷及备用电源自投控制；⑤通信。

7…同.步发机电励磁控制系统的基本任务。

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同步发机电励磁控制系统的基本任务：①稳定电压；②合理分配无功功率；③提高同发

机电并联运行稳定性；改善电力系统运行条件。

8…能.量管理系统中RTU的测量数据有几类？

能量管理系统中RTU的测量数据：①摹拟量；②开关量；③数字量；④脉冲量。

9.…远.程自动抄表系统的典型方案。

远程自动抄表系统的典型方案：①总线式抄表系统；②三级网络的远程自动抄表系统；

③采用无线电台的远程自动抄表系统；④防止窃电的远程自动抄表系统。10.变电

所综合自动化系统的结构形式有哪些？

变电所综合自动化系统的结构形式：①集中式；②分布集中式；③分散与集中式相结合；

④分散式。

11…同步发机电并列的理想条件是什么？

同步发机电并列的理想条件：「=

uAUoUAQe6=0O

12.常用的无功电源包括哪些？

常用的无功电源：①同步发机电；②同步调相机；③并联电容器；④静止无功补偿器。

13...同步发机电的励磁系统有哪几类？

同步发机电的励磁系统：①直流励磁机：②交流励磁机：③静止励磁系统。

14…电力系统远方终端的任务是什么？

远方终端的任务是：①数据采集；②数据通信；③执行命令；④打印显示等。

15.简述直流励磁机励磁系统的优缺点。

直流励磁机励磁系统的优缺点：优点是结构简单；缺点是靠机械整流子换向，有炭刷和

整流子等转动接触部件；维护量大，造价高：励磁系统的容量受限制。16.简述交

流励磁机励磁系统的优缺点。

交流励磁机励磁系统的优缺点：优点有励磁系统的容量不受限制；不受电网干扰，可靠

性高；无炭粉和铜末引起机电线圈污染，绝缘的寿命较长；缺点有无法对励磁回路进行直接

测量；对整流元件等的可靠性要求高.

17.简述静止励磁机励磁系统的优缺点。

静止励磁机励磁系统：优点有结构简单、可靠性高、造价低、维护量小；无励磁机，缩

短机组长度，可减少电厂土建造价；直接用可控硅控制转子电压，可获很快的励磁电压响应

速度；缺点有保护配合较复杂。

18.简述电力系统的分区分级调度。

电力系统的分区分级调度：①国家调度机构；②跨省、自治区、直辖市调度机构；③省、

自治区、直辖市级调度机构：④省辖市级调度机构：⑤县级调度机构。19.值班前

置主机的主要任务是什么？

值班前置主机的主要任务：①与系统服务器及SCADA工作站通信：②与各RTU通信，

通信规约处理：③切换装置的动作；④设置终端服务器的参数

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20.强行励磁的基本作用是什么？

强励的基本作用：①有利于电力系统的榜定运行；②有助于继电保护的正确动作；③有

助于缩短短路故障切除后母线电压的恢复时间；④有助于电动机的自启动过程。

===========================计算分析题:===========================

I、某发机电采用自动准同期并列方式与系统进行并列，系统的参数为已归算到以发机电额

定容量为基准的标么值。一次系统的参数为：发机电交轴次暂态电抗X召0.128；系统

等值机组的交轴次暂态电抗与路线之和为0.22；断路器合闸时间为t0.4s：它的最大

可能误差时间为的2。％；自动并列装置最大误差时间为0.05s；待并发机电允许i勺

冲击电流值为i21、「求允许合闸相角差、允许滑差与相应的脉动电压周期。

h.nm«Gfcey今

2、同步发机电等值电路如下，试绘制其矢量图。

①qID

3、在某电力系统中，与频率无关的负荷占25%,与频率一次方成比例的负荷占40%,与频

率二次方成比例的负荷占15%,与频率三次方成比例的负荷占20%。当系统频率由5()Hz

下降到48Hz时，系统KL*值为多少？

4、某电力系统用户总功率为Pfhe=2500MW,系统最大功率缺额Pqe=800MW,负荷调节

效应系数KL*=1.8°自动减负荷装置接入后，期望恢复频率为(lh=48Hz。试计算：

⑴残留的频率偏差标幺值

ul

⑵接入减负荷装置•的总功率匕”

JH

⑶在图中标出P论及Pqe位置和大小

5、AB两电力系统由联络线相连。已知A系统K800MW

GA/Hz,K/Hz,

P100MW；B系统K700MW/Hz,K40MW/HzP50M留吗W求在下列情

LAGBLBL

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况卜.系统频率的变化量△f和联络线功率的变化量△Ph。

(I)两系统所有机组都参加一次调频；

(2)A系统机组参加一次调频，而B系统机组不参加一次调频；

(3)两系统所有机组都不参加一次调频：

6、仍按第5题中已知条件，计算下列情况下的频率变化量△f和联络线上流过的功率△Ph。

(1)AB两系统所有机组都参加一次、二次调频，A、B两系统机组都增发50MW：

(2)AB两系统机组均参加一次调频，A系统机组参加二次调频，增发60MW；

(3)AB两系统机组均参加一次调频，B系统机组参加二次调频，增发60MW；

7、有n台发机电组共同承担负荷，它们的耗量特性分别为：

FaP2bpek1,2,n

kkkkkk

试推导耗量微增率兀与p咆关系式fp以及入与％的关系式fpk(忽略网

络损耗和各机组的功率限额)。

8、如下图所示，变压器参数及负荷功率均为已知数据。变压器高压侧最大负荷时的电压为

HOkV,最小负荷时的电压为114kV.相应负荷母线允许电压范围为6~6.6kV。试选择变

压器分接头。

S^3L5MVA

H0±2x25%/63kV

2.5+j40

S=3O+j15MVA

maxJ

S.=12+17MVA

1KM14kmin

9、如下图所示，变压器变比为110±2x2.5%/llkV,励磁支路和路线对地电容均被忽略。送端

电压为120kV且保持不变，受端电压要求保持为10.5kV。采用电容器进行无功功率

补偿，试确定其补偿容量。

U=120kV

Z=30+jl5()

S=15+il2MV

max"

ASmi.n=10+Ji8

、XTA

10、如下图所示的简单系统，各支路有功功率的测量值均已标在图中。忽略路线功率损耗,

求各支路有功功率的最佳估计值。

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===========================计算分析题答案===========================:

1、

1)允许合闸相角差=2arcsini,(X+Xx)/2xl.82Eq、厂

eyh.maxq

=2arcsini;x1x(0.128+0.22)/2xK^x2x1.05

=2arcsin0.09206=10.56°)=0.184(rad)

2)^^=0.4x0,2=0,088

At=d).()5s

允许滑差sy=/^AtQF+Atc)=0.184/(0.08+0,05)=1.42rad/s

3)Ts=27r/=27r/I.42=4.42s^

2、解：同步发机电矢量图

----------//坦,

.•，JQd

/kz嶙

c.・・・

c..

3、解：

4、解:

f20.04(2分)

fh■f50

N____

lirrf

PqeL*fhcfh

JH1Kf

Lfh.

80()1,825000.04

668.IM(4分)

11.80.04W

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5、解：

⑴两系统都参加一次调频时

△△

f=0.09434HzPab=-19.8MW

⑵A系统参加一次调频，B系统不参加一次调频时

△△卜=

f=().l6854HzPab43.26MW

⑶两系统都不参加一次调频时

△△

f=1.6667HzPab=-16.6667MW

6、解：

⑴两系统都参加一次、二次调频，两系统都增发50MW时

△△

f=0.03145HzPab=-23.27MW

(2)两系统都参加一次调频，A系统参加二次调频并增发60MW时

△f=0.0566Hz△Pab=8.1132MW

⑶两系统都参加•次调频，B系统参加二次调频并增发60MW时

△△

f=0.0566HzPab=-51.887MW

7、解：

1।nb

rhfPn12P

田L得.L*

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由fP得：2aPk

kkk2a

8、解:

30251540

U0口Q*一…T6.136kV（3分）a

110

Ima、

nPRQX122.574007ia,x/unin

U-mintminT2.71%V

U114

Imin

1106136

uUU—azU6.3109.06取（3分）2

U术6

2tnz

UU

U——U"42.7196310622kVE

U年6.6

2min

U-（\JU）-（109.06106.22）107.64（2分）

Il2l<nuKKmin2

取U107.25的分接头

II

U63（1106.036）6.106.0（2分）

2i107.25

U63（1142.719）6.536.6

2・107.25

9、解:

u,uPRQX19n1530