电力系统自动化第三版王葵孙莹编的复习资料.docx

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电力系统自动化第三版王葵孙莹编的复习资料

电力系统自动化复习题

一判断：

1所谓互操作是指，同一厂家或者不同厂家的两个或多个智能电子设备具有交换信息并使用这些信息进行正确协同操作的能力。

（）

2在61850标准中规定，只有逻辑节点不能交换数据。

（）

3间隔层设备包括电子式电流、电压互感器、开关设备的智能单元。

（）

4变压器分接头调压本质上是不改变无功功率分布，以全系统无功功率电源充足为基本条件。

（）

5运行规程要求电力系统的频率不能长时期的运行在49.5～49以下；事故情况下不能较长时间的停留在47以下，瞬时值则不能低于45。

（）

6按各发电设备耗量微增率不相等的原则分配负荷最经济，即等耗量微增率原则。

（）

7对于由发电机直接供电的小系统，供电线路不长，可采用发电机直接控制电压方式。

（）

8配电远方终端很少安装在电线杆上、马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外。

（）

9主导发电机法调频，调频过程较快，最终不存在频率偏差。

（）

10正调差系数，有利于维持稳定运行。

11传统变电所中，采用强电电缆在一次设备和二次设备之间传输控制和模拟量信号，电缆利用率高。

（）

12分段器可开断负荷电流、关合短路电流，不能开断短路电流，因此可以单独作为主保护开关使用。

（）

13配电管理系统主要针对配电和用电系统，用于10以上的电网；（）

14大量传输无功会导致小的功率损耗和电压损耗。

（）

15正调差系数，（有利）于维持稳定运行。

（）

答案：

1答：

正确

2答：

错，改为能

3答：

错，改为过程层

4答：

错，改为改变

5答：

正确

6答：

错改为相等

7答：

正确

8答：

错改为大多

9答：

错改为慢

10答：

正确

11答：

错改为低

12答：

错改为不能

13答：

错改为以下

14答：

错改为大

15答：

正确

二填空

1由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在（）倍额定电流以下为宜。

2准同期并列并列装置分为合闸控制单元和（）控制单元及压差控制单元。

3当系统发生故障时，迅速增大励磁电流，可以改善电网的电压水平及（）性。

4发电机空载电势决定于励磁电流，改变（）电流就可影响同步发电机在电力系统中的运行特性。

5对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器（）失灵区。

6提高励磁系统的强励能力，即提高电压（）倍数和电压上升速度，被认为是提供电力系统暂态稳定性最经济、最有效的手段之一。

7直流励磁机大多与发电机同轴，它是靠（）来建立电压的；按励磁机励磁绕组供电方式的不同，又可分为（）式和他励式两种。

8由于要求励磁系统响应速度很快，所以现在用作大型机组的交流励磁机系统一般都采用他励的方式；有交流主励磁机也有交流（）励磁机，其频率都大于50，一般主励磁机为100或更高。

9在有滑差的情况下，将机组投入电网，需要经过一段加速的过程，才能使机组与系统在频率上（）。

加速或减速力矩会对机组造成冲击。

显然，滑差（），并列时的冲击就越大，因而应该严格限制并列时的允许滑差。

10准同期并列并列装置分为合闸控制单元和频差控制单元及（）控制单元。

11励磁系统是与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路，励磁系统一般由（）单元和励磁调节器两个部分组成。

12电力系统在正常运行时，可以通过控制励磁电流来控制电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的（）。

13励磁自动控制系统可以通过调节发电机励磁以（）短路电流，使继电保护正确工作。

14励磁顶值电压是励磁功率单元在强行励磁时，可能提供的最高输出电压值，该值与额定工况下励磁电压之比称为（）倍数。

15性能优良的励磁系统，改善了实际的运行功率特性，（）了稳定极限，而且可以扩大稳定区。

16直流励磁机励磁系统是过去常用的一种励磁方式；限于（）制约，通常只在10万以下机组中采用。

17调差系数表示无功电流从零增加到额定值时，发电机电压的相对变化。

调差系数越小，无功电流变化时，发电机电压变化越（），调差系数表征了励磁控制系统（）的能力。

18发电机（）时，发电机吸收系统的无功功率，这种运行状态称为进相运行。

19最大励磁限制是为了防止发电机转子绕组（）时间过励磁而采取的安全措施。

20（伏/赫）限制器，用于防止发电机的端电压与频率的比值过（），避免发电机及与其相连的主变压器铁心（）而引起的过热。

21所有并列运行的发电机组都装有调速器，当系统负荷变化时，有可调容量的发电机组均按各自的频率调节特性参加频率的（）次控制调整。

22衡量电力系统运行经济性的指标有比耗量和（）。

23有差调频法各调频器机组最终负担的计划外负荷与其调差系数成（）比。

24电压偏（）将加速设备绝缘老化，影响电动机寿命

25频差控制单元的任务是将待并发电机的频率调整到接近于（），使频率差趋向并列条件允许的范围，以促成并列的实现。

26发电机空载电势决定于励磁电流，改变（）电流就可影响同步发电机在电力系统中的运行特性。

27励磁顶值电压是励磁功率单元在强行励磁时，可能提供的最高输出电压值，该值与额定工况下励磁电压之比称为（）倍数。

28灭磁就是将发电机转子励磁绕组的磁场尽快的减弱到（）程度。

29机端电压降低时迅速将励磁增加到（）的措施称之为强行励磁，简称强励。

30构成励磁调节器的型式很多，但自动控制系统的核心部分却很相似，基本的控制由（）、综合放大、移相触发单元组成。

31正调差系数，（）于维持稳定运行。

32负调差系数，一般只能在大型（）组单元接线时采用，这时发电机外特性具有负调差系数，但考虑变压器阻抗压降以后，在变压器高压侧母线上看，仍具有正调差系数，因此负调差系数主要是用来补偿变压器阻抗上的（），使发电机-变压器组的外特性下倾度不致太厉害，这对于大型机组是必要的。

答案

11～2

2频差

3稳定

4励磁

5没有

6强励

7剩磁，自励

8副

9同步，越大

10压差

11励磁功率

12分配

13增大

14强励

15提高

116换相

17小，维持发电机电压

18欠励

19长

20高，饱和

21一

22线损率

23反

24高

25电网频率

26励磁

27强励

28最小

29顶值

30测量比较

31有利

32发电机-变压器，压降

解答题

1，准同期并列操作的理想条件是什么？

解：

理想条件是并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等，即

2，简述准同期并列操作的特点及使用场合。

解：

（1）并列时冲击电流小，不会引起系统电压大幅降低，并列过程需要对发电机电压，频率进行调整，并列时间长且较为复杂。

（2）适用于正常情况下发电机并列。

3，电力系统中为什么要进行并列操作？

解：

1，随着负荷的波动，电力系统中运行的发电机组台数也要经常变动，因此同步发电机需要并列操作。

2，当系统发生某些事故时，也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行。

4，励磁控制系统有哪些作用？

解：

（1）电压控制。

（2）控制无功功率的分配。

（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，分析自并励励磁方法的优缺点。

解：

优点：

（1）励磁系统接线和设备比较简单，无转动部分，维护费用较少，可靠性高。

（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，可获得很快的励磁电压响应速度，可近似认为具有阶跃函数那样的响应速度。

（4）由发电机端取得励磁能量，机端电压与机组转速的一次方成比例。

而同轴励磁机励磁系统输出的励磁电压与转速的平方成正比，这样，当机组甩负荷时静态励磁系统机组的过电压就低；

缺点：

（1）静止励磁系统的顶值电压受发电机端和系统侧故障的影响，在发电机近端三相短路而切除时间又较长的情况下。

不能及时提供足够的励磁，以致于影响电力系统的暂态稳定。

（2）由于短路电流迅速衰减，带时限的继电保护能否正确的动作。

6，灭磁的主要方法有哪些？

哪些基本要求？

解：

（1）主要有两种，一是将转子励磁绕组自动接到放电电阻灭磁，另一种是采用逆变灭磁。

（2）短时间内使转子磁场内存储的大量能量迅速消释，而不致在发电机内产生危险的过电压

7，叙述有差调频器有哪些特点？

解：

1，各调频机同时参加调频，没有先后之分。

2，计划外负荷在调频机组间是按一定的比例分配的。

3，频率稳定值的偏差较大。

8，输配电系统的不同之处。

解：

1，配电网络多为辐射型或少环网，输电系统多为多环网。

2,配电设备沿线分散配置，输电设备多集中在变电所。

3，配电系统远程终端数量大，每个远程终端采集量少，但总的采集量大，输电系统相反。

4，配电系统中的许多野外设备需要人工进行操作，而输电设备多为远程操作。

5，配电系统的非预想接线变化要多于输电系统，配电系统设备扩展频繁，检修工作量大。

9，电力系统电压的控制措施有哪些？

解：

1，控制和调节发电机励磁电流，以改变发电机端电压。

2，控制变压器变比及调压。

3，改变输送功率的分布，以使电压损耗减小。

4，改变电力系统网络中的参数，以减小输电线路电压的损耗。

10，简述电力系统状态估计的步骤。

解：

1，假定数学模型：

假定没有结构误差，参数误差和不良数据的条件下，确定计算所用的数学方法。

2，状态估计计算：

根据选定的数学方法，计算出使“残差”最小的状态变量的估计值。

3，检测：

检查是否有不良检测值混入或有结构错误的信息。

4，识别：

是确定具体的不良数据或网络结构错误信息的过程。

11，什么叫按频率下降自动减负荷/负载？

解：

当电力系统频率大幅度下降时，按频率下降的不同程度自动断开相应的非重要负荷，阻止频率下降，并且频率迅速恢复到某期望值，以保证全系统的安全。

12，变电站综合自动化系统的基本功能体现在哪些子系统中？

解：

1，监控子系统2，微机保护子系统3，电压、无功综合控制子系统4，低频减负荷及备用电源自投控制子系统5，通信子系统

13，分散与集中相结合的变电所综合系统有哪些优点？

解：

1，简化了变电所二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。

2，减少了设备安装的工程量。

3，简化了变电所二次设备之间的互接线，节省了大量连接电缆。

4，分散与集中相结合的变电所综合自动化系统可靠性高，组态灵活，检修方便。

14，数字化变电站特点？

解：

1，采用新型电流，电压互感器代替常规电流，电压互感器，将大电流，高电压直接变为数字信号或者低电平信号。

2，利用高速以太网构成变电所数据采集及状态和控制信号的传输系统。

3，数据和信息实现基于61850标准的统一建模。

4，采用智能断路器等一次设备，实现一次设备控制和监视的数字化。

15，自动发电控制的四个基本任务是什么？

解：

1，使发电自动跟踪电力系统负荷变化。

2，响应负荷和发电的随机变化，维持电力系统频率为额定值50。

3，在各区域间分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为计划值。

4，对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率。

5，监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。

补充：

1，准同期并列主要是对脉动电压和滑差角速度进行检测和控制。

2，线性整步电压形成电路是由整形电路，相敏电路，和滤波电路三部分。

3，同步发电机励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。

4，电力系统分为静态稳定和暂态稳定两类。

5，移相触发单元由同步变压器，同步移相器，脉冲发生器，和脉冲给定基准器组成。

6，励磁稳定器有增加阻尼，抑制超调，消除振荡的作用，又称阻尼器。

7，励磁控制系统在理想灭磁过程中。

（）励磁电流匀速衰减，励磁电压保持最大允许值。

8，当发电机转子回路，磁通量越大，励磁作用将（）。

变强

9，微机型励磁调节器可方便实现因复杂的控制方式，原因是。

控制功能用软件实现。

10，调频厂选择（）。

中温中压火电厂，枯水期水电厂。

原则：

1，枯水期优先选择水电厂，调频适应负荷波动，不影响经济性。

2，丰水期选择中温中压的火电厂。

3，为了更快适应波动，火电厂应有煤粉炉，储粉仓。

4，调频火电厂的总容量为调频的3~4倍。

5，调频电厂不能过于集中，调节调频时间大于15，则为调频失效。

6，调频电厂要具有一定热力过程自动化。

11,远动技术的主要是四遥，遥测，遥信，遥控，遥调。

13，电力系统调度任务：

1，保证供电的质量优良2，保证系统运行的经济性3，选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式。

4保证强有力的事故处理措施。

14，有公网通信，电力系统为什么要重建通信？

公网存在各种通信隐患，电力系统重要性高，对通信系统要求较高，需要通信满足实时性，可靠性，连续性，此外电力系统通信量等也不适宜用公网通信。

15，配电自动化远方终端（），少量设备安装在户内，更多的设备往往安装在电线杆上，马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外。

16，馈线自动化可分为就地控制和远方控制，就地控制对通信系统没有要求，远方控制对通信系统要求较高。

17，自动重合器是一种有“自具”能力的控制开关，即本身具有故障电流检测和操作顺序控制与执行的能力。

无需附加继电保护装置和另外的操作电源，也不用与外界通信。

18，重合器典型的四次分段三次重合操作顺序为分→合分→合分→合分

19，分段器必须与电源侧前级主保护开关配合。

可开断负荷电流，关合短路电流，但不能开断短路电流，因此不能单独作为主保护开关使用。