电力系统自动化试题库完整

目录

一、单选题 (3)

(一)、同步发电机的自动准同期 (3)

(二)、同步发电机的励磁自动控制 (3)

(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (5)

(四)、电力系统自动调频 (5)

(五)、电力系统低频自动减负荷 (6)

(六)、电力系统调度自动化 (7)

二、多选题 (9)

(一)、同步发电机的自动准同期 (9)

(二)、同步发电机的励磁自动控制 (9)

(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (10)

(四)、电力系统自动调频 (10)

(五)、电力系统低频自动减负荷 (11)

(六)、电力系统调度自动化 (12)

三、判断题 (13)

(一)、同步发电机的自动准同期 (13)

(二)、同步发电机的励磁自动控制 (13)

(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (13)

(四)、电力系统自动调频 (14)

(五)、电力系统低频自动减负荷 (14)

(六)、电力系统调度自动化 (14)

四、填空题 (15)

(一)、同步发电机的自动准同期 (15)

(二)、同步发电机的励磁自动控制 (15)

(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (16)

(四)、电力系统自动调频 (16)

(五)、电力系统低频自动减负荷 (16)

(六)、电力系统调度自动化 (17)

五、简答题 (18)

(一)、同步发电机的自动准同期 (18)

(二)、同步发电机的励磁自动控制 (18)

(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (20)

(四)、电力系统自动调频 (20)

(五)、电力系统低频自动减负荷 (21)

(六)、电力系统调度自动化 (21)

六、论述题 (22)

(一)、同步发电机的自动准同期 (22)

(二)、同步发电机的励磁自动控制 (22)

(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (23)

(四)、电力系统自动调频 (23)

(五)、电力系统低频自动减负荷 (23)

(六)、电力系统调度自动化 (24)

七、计算题 (25)

(一)、同步发电机的自动准同期 (25)

(二)、同步发电机的励磁自动控制 (25)

(三)、励磁自动控制系统的动态特性 (25)

(四)、电力系统自动调频 (28)

(五)、电力系统低频自动减负荷 (28)

(六)、电力系统调度自动化 (28)

一、单选题

(一)、同步发电机的自动准同期

1．自动准同期装置的功能不包括如下哪条：

A．调整待并发电机电压的频率

B．调整待并发电机电压的幅值

C．调整待并发电机电压的初相角

D．调整发变组变压器的分接头

答：D

2．同步发电机准同期并列操作的理想条件是：

A．待并发电机端电压的频率、幅值和相位都等于其他发电机

B．待并发电机端电压幅值等于其额定电压

C．待并发电机端电压的频率、幅值和相位等于同期点处系统电压

D．待并发电机端电压幅值等于同期点处系统电压幅值

答：C

3．自动准同期装置中当频率差值非常接近于零时：

A．此时合闸对待并发电机的有功冲击接近于零

B．此时合闸待并发电机能直接进入同步运行状态

C．此时应发增速信号，使频率差值稍微增大

D．此时应保持当前状况不变，等待合闸时机

答：C

4．当待并发电机端电压和系统电压幅值不相等时，并列断路器合闸瞬间待并发电机所受的冲击为：

A. 有功冲击

B. 无功冲击

C. 有功冲击和无功冲击

答：B

5．自动准同期装置中关于线性整步电压有：

A. 线形整步电压的幅值与频率差值成正比

B. 线形整步电压的周期与频率差值成反比

C. 线形整步电压与频率差值无关

答：B

(二)、同步发电机的励磁自动控制

1．直流励磁机系统不能用在100MW以上发电机组上，为什么？

A．直流励磁机系统反应速度慢

B．直流励磁机系统不够安全可靠

C．直流励磁机系统容量不够

D．直流励磁机系统有可控硅整流，比较复杂

答：C

2．自励式和他励式励磁机系统的区别是：

A．自励式有副励磁机

B．他励式有副励磁机

C．自励式调整容量大

D．他励式调整容量大

答：B

3．电压响应比是下列那个工作过程的重要要指标：

A．灭磁过程

B．调速过程

C．强励过程

D．准同期过程

答：C

4．无刷励磁系统是如何实现消除电刷的？：

A．采用了发电机自励方式来提供励磁电流

B．副励磁机采用了先进的电力电子整流元件来提供励磁电流

C．主励磁机采用磁极静止、电枢旋转的结构

D．副励磁机采用磁极静止、电枢旋转的结构

答：C

5．两台并联运行的机组之间无功功率的增量按下列哪种规律分配？

A．与机组的容量成正比

B．与机组的容量成反比

C．与机组的原料消耗成反比

D．与机组的无功特性的调差系数成反比

答：A

6．具有自并励励磁系统的同步发电机灭磁方法是？

A．通过向转子绕组并联电阻来灭磁

B．通过向转子绕组串联快速灭磁开关来灭磁

C．利用可控硅整流桥的逆变工作方式来灭磁

D．通过向转子绕组串联电阻来灭磁

答：C

7．在微机型励磁调节器中，一般采用什么控制算法

A．比例控制

B．比例微分控制

C．比例积分控制

D．比例微分积分控制

答：D

8．同步发电机励磁控制系统的任务不包括：

A．提高同步发电机并联运行的稳定性

B．在某些事故发生时进行强行励磁

C．在某些事故发生时进行快速灭磁

D．保持电网频率的稳定

答：D

9．下列哪项不是发电机强行励磁的作用？

A．改善异步电动机的自启动条件

B．提高继电保护装置工作的正确性

C．避免发电机内部产生危险的过电压

D．提高发电机端电压

答：C

10．下列哪项是发电机快速灭磁的作用？

A．提高继电保护装置工作的正确性

B．改善异步电动机的自启动条件

C．避免发电机内部产生危险的过电压

D．提高发电机端电压

答：C

11．自励式和他励式励磁机系统的区别是：

A．自励式只能用于直流励磁机系统

B．他励式只能用于直流励磁机系统

C．自励式响应速度快

D．他励式响应速度快

答：D

(三)、励磁自动控制系统的动态特性

1．PSS的作用是：

A．使系统具有负阻尼

B．使系统具有正阻尼

C．提高暂态稳定

D．提高励磁速度

答：B

(四)、电力系统自动调频

1．发电厂内各调频机组间有功功率的经济分配原则是：

A．按机组容量成正比分配

B．按机组的功率调差系数成反比分配

C．按机组的损耗相等的原则分配

D．按机组的损耗微增率相等的原则分配

答：D

2．关于电网频率，下列说法正确的是：

A．调节频率等同于调节发电机组的转速

B．电网在稳态运行时各部分的频率之间有一定差异

C．电网频率的变化原因主要是汽轮机出力在变化

D．增加发电机励磁电流可以改变系统频率

答：A

3．由多个区域联合而成的电力系统调频时如何判断负荷的变动发生在哪个区域？

A．当频率偏差和联络线上功率的偏差同为正值或同为负值时，负荷变动发生

在本区域内

B．当频率偏差和联络线上功率的偏差同为正值或同为负值时，负荷变动发生

在外区域内

C．联络线上功率的偏差为正值时，负荷变动发生在外区域内

D．频率偏差为正值时，负荷变动发生在外区域内

答：A

4．负荷的频率调节效应是指

A．当频率上升时，负荷增大，起到了稳定频率的作用

B．当频率下降时，负荷增大，起到了稳定频率的作用

C．当频率变化时，负荷不变，起到了稳定频率的作用

D．当频率变化时，负荷变化不确定

答：A

5．下列各项哪个不是利用频率偏差的积分作为输入量来调频的方式的优点？

A．对频率的变化反应灵敏

B．多个发电厂可以同时开始调频

C．能够保持频率的积累误差很小

D．按比例分配有功负荷

答：A

6．调频与有功功率控制之间的关系是：

A．系统频率的变化是由于发电机的有功负荷功率与原动机输入功率之间失去

平衡所至

B．发电机转速越快，其输出的有功功率越多

C．保持频率不变的根本方法是合理分配有功功率

答：A

7．在调速器的调节作用下，发电机输出有功和频率之间的关系是：

A．频率下降时有功输出减小

B．频率下降时有功输出增大

C．有功输出增大时频率上升

D．有功输出改变时频率不变

答：B

8．由多个区域联合而成的电力系统根据什么量来调频？

A. 频率的偏差

B. 联络线上功率的偏差

C. 频率的偏差和联络线上功率的偏差

答：C

(五)、电力系统低频自动减负荷

1．低频减负荷装置特殊级的动作时限

A．大于系统频率时间常数

B．小于系统频率时间常数

C．等于系统频率时间常数

D．不确定

答：A

2．自动减负荷装置的工作原理是什么？

A．按频率分级切除负荷

B．按系统发生的功率缺额一次性切除负荷

C．按频率的下降速度分级切除负荷

D．按电压分级切除负荷

答：A

3．电力系统中，一般要求频率瞬时值不能低于

A．49Hz

B．47Hz

C．45Hz

D．44Hz

答：C

4．自动减载装置中特殊轮（后备轮）的作用是：

A. 当一些轮因各种干扰未正常启动时作为后备

B. 当系统频率逐渐稳定在较低频率而未达到正常轮启动条件时作为补充

C. 当频率下降过快时用来加速切除负荷的

答：B

5．自动减载装置中特殊轮（后备轮）与正常轮的区别是：

A. 特殊轮有时间延迟

B. 特殊轮动作频率较低

C. 特殊轮动作后所切除的负荷较大

答：A

(六)、电力系统调度自动化

1．SCADA的作用是：

A．实时运行数据的收集与处理

B．系统状态估计

C．潮流计算

D．稳定计算

答：A

2．电力系统调度采用的安全分析方法是：

A．预想事故分析

B．稳态分析

C．暂态分析

D．短路分析

答：A

3．等值网络法的作用是：

A．扩大网络模型的规模

B．考虑故障对所有网络的影响

C．增加变量的维数

D．减小维数，提高计算速度答：D

二、多选题

(一)、同步发电机的自动准同期

1．同步发电机组的并列操作的原则是：

A. 并列操作时间应尽量短

B. 并列断路器合闸时，对待并发电机组的冲击应尽量小

C. 机组并入系统后应能够迅速进入同步运行状态

答：B、C

2．自动准同期装置中恒定越前时间的大小与哪些因素有关？

A. 自动准同期装置的延迟时间

B. 同期断路器的合闸时间

C. 发电机的转速

答：A、B

3．自动准同期装置中线性整步电压与哪些因素有关？

A. 待并发电机端电压的频率

B. 待并发电机端电压的幅值

C. 待并发电机端电压的初相角

答：A、C

(二)、同步发电机的励磁自动控制

1．同步发电机励磁电流的变化影响下列哪些量的变化？

A．发电机的端电压

B．发电机的无功功率输出

C．发电机的有功功率输出

D．电力系统的频率

答：A、B

2．同步发电机励磁自动控制有哪些作用？

A．维持电网电压稳定

B．进行并联运行机组间无功功率的合理分配

C．维持电网频率稳定

D．进行并联运行机组间有功功率的合理分配

答：A、B

3．继电强励的主要指标是：

A．电压响应比

B．顶值电压

C．反应灵敏度

D．反应准确度

答：A、B

4．关于发电机无功调节特性，下列说法正确的是：

A．无功调节特性反映发电机端电压与输出无功电流的关系

B．无功调节特性反映发电机励磁电流与输出无功电流的关系

C．无功调节特性就是调压器的工作特性

D．无功调节特性是调压器、励磁机和发电机工作特性的合成

答：A、D

5．关于发电机无功调节特性，下列说法正确的是：

A．一般情况下，该特性对应一条下倾的直线

B．调差系数是该特性的重要表征参数

C．一般情况下，该特性对应一条水平的直线

D．调差系数是该特性的唯一表征参数

答：A、B

6．对发电机无功调节特性进行调整的目的是：

A．当发电机投入运行时，能平稳地改变无功负荷

B．调整并联发电机组之间无功负荷的分配

C．当发电机投入运行时，能平稳地改变有功负荷

D．调整并联发电机组之间有功负荷经济分配

答：A、B

(三)、励磁自动控制系统的动态特性

(四)、电力系统自动调频

1．自动调频的技术方案不能借鉴自动调压的技术方案的原因是：

A．调频与运行费用的关系非常密切，调频时要考虑经济性

B．调频必须集中进行，而不能在各发电厂各自进行

C．自动调压的技术方案不能满足调频的精度要求

答：A、B、C

2．关于调速器，下列说法正确的是：

A. 机械式调速器受磨擦力的影响，存在失灵区

B. 调速器能够将频率稳定在50Hz

C. 调速器不能将频率稳定在50Hz

D. 调速器对频率的调节称为一次调频

答：A、C、D

3．关于发电机的功率频率特性，下列说法正确的是：

A. 发电机的功率和频率特性指由于频率变化而引起发电机输出功率变化的

关系

B. 当仅考虑调速器的作用时，发电机功率频率特性可以用一条倾斜的直线来

表示

C. 该特性所对应的曲线的倾斜程度用功率调差系数来表征

答：A、B、C

4．调频系统的主要任务是：

A. 维持系统的频率在额定值

B. 将有功负荷在并联机组间进行经济分配

C. 将无功负荷在并联机组间进行经济分配

答：A、B

5．关于调频器，哪些说法正确？

A. 调频器独立于调速器，单独对频率进行调节

B. 调频器通过调整调速器的整定机构来实现对频率的调节

C. 当调频器动作时，发电机的功率频率特性曲线会发生相应的平移

D. 当调频器动作时，发电机的功率频率特性曲线的斜率会发生相应的改变答：B、C

6．关于调速器，下列说法正确的是：

A. 机械式调速器受磨擦力的影响，存在失灵区

B. 调速器能够将频率稳定在50Hz

C. 调速器不能将频率稳定在50Hz

D. 调速器对频率的调节称为一次调频

答：A、C、D

(五)、电力系统低频自动减负荷

1．低频减载装置中系统最大功率缺额是如何计算的？

A. 按系统中断开最大容量的机组来考虑

B. 按断开发电厂高压母线来考虑

C. 按系统解列后各区最大缺额之和来考虑

答：A、B、C

2．按频率自动减载装置的缺点是：

A. 当频率下降过快时，可能来不及制止频率的下降

B. 当发生不同的功率缺额时，不能保证每次都能将频率恢复到预定范围内

C. 由于各变电所离故障点距离不相等，频率下降的速度也不相等，从而分散

安装在各变电站里的减载装置的各轮不能严格按次序动作

答：A、C

(六)、电力系统调度自动化

三、判断题

(一)、同步发电机的自动准同期

1．自动准同期并列的特点是首先发电机投入电网，然后加励磁电流。

答：错

2．同步发电机准同期并列操作的理想条件是待并发电机端电压的频率、幅值和相位等于同期点处系统电压

答：对

3．自动准同期装置检测到发电机频率加速度过大时将不发合闸信号。

答：对

(二)、同步发电机的励磁自动控制

1．交流励磁机系统中主励磁机的频率是50Hz

答：错

2．300MW以上发电机采用直流励磁

答：错

3．电压响应比用于描述励磁绕组磁场的建立速度

答：对

4．自并励励磁系统可以消除电刷的

答：错

5．应调节机组的调差特性，使两台并联运行的机组之间无功功率的增量与机组的容量成比答：对

6．具有自并励励磁系统的同步发电机灭磁方法是利用可控硅整流桥的逆变工作方式来灭磁答：对

7．在微机型励磁调节器中，一般采用比例微分积分控制控制算法

答：对

(三)、励磁自动控制系统的动态特性

1．PSS的作用是使系统具有正阻尼，防止系统出现低频振荡

答：对

(四)、电力系统自动调频

1．发电厂内各调频机组间有功功率的经济分配原则是按机组容量成正比分配

答：错

2．增加发电机励磁电流可以改变发电机发出的有功功率

答：错

3．当频率偏差和联络线上功率的偏差同为正值或同为负值时，负荷变动发生在本区域内答：对

4．当频率上升时，发电机的有功功率减小，起到了稳定频率的作用

答：对

5．利用频率偏差的积分作为输入量来调频的方式能够对频率的变化反应灵敏

答：错

(五)、电力系统低频自动减负荷

1．低频减负荷装置特殊级的动作时限大于系统频率时间常数

答：对

2．自动减负荷装置能够按系统发生的功率缺额一次性切除负荷

答：错

(六)、电力系统调度自动化

1．SCADA的作用是实时运行数据的收集与处理

答：对

2．电力系统调度采用的安全分析方法是预想事故分析

答：对

3．等值网络法的作用是完全考虑故障对所有网络的影响，增加变量的维数

答：错

4．直流潮流的计算准确度高于PQ分解法

答：错

四、填空题

(一)、同步发电机的自动准同期

1．发电机的同期方式通常有两种，一种是 (1) ，其操作顺序是先 (2) ，后 (3) ，另一种是 (4) ，其操作顺序是先 (5) ，后 (6) ，正常情况下的发电机并网采用 (7) 方式，在事故情况下，为快速投入备用机组，常采用 (8) 方式，在操作正确的情况下， (9) 并网方式所产生的冲击电流小， (10) 并网方式机组会从系统吸收大量 (11) ，从而引起机组的振荡。

答：(1)准同期；(2)加励磁；(3)并入电网；(4)自同期；(5)并入电网；(6)加励磁；(7)准同期；(8)自同期；(9)准同期；(10)自同期；(11)无功功率

2．在发电机自动准同期装置中，一般用获得 (1) 的方法来获得同期断路器的 (2) 。为完成该功能而采用的方法通常有 (3) 法和 (4) 法两种。假设断路器完成合闸动作需要的时间是0.1s ，0s 时发电机和系统电压相位差为 2.7，0.04s 时相位差为 2.6，发电机频率大于系统频率且滑差为匀速，则合闸时刻为 (5) s 。

答：(1)越前相角；(2)越前时间；(3)微分预报；(4)积分预报；(5)0.188

3．发电机自动准同期装置中常采用旋转灯光法表示发电机和系统电压间的 (1) 差， sys gen δδδ-=?，如果逆时针为正方向，现发现灯光顺时针方向旋转，此时同期装置面板上的 (2) 闭锁信号灯亮，表明此时发电机频率 (3) 系统频率，因此，同期装置会向发电机 (4) 系统发出 (5) 指令。

答：(1) 相位；(2) 频差；(3) 小于；(4) 调速 ；(5) 增速

4． 早期自动准同期装置中常采用整步电压作为 (1) 检测的手段，假设有如下整步电压波形，则该图说明了波形 (2) 对应的频差大。假设图示3个整步电压波形均满足同期条件，则波形 (3) 所对应的情况下，恒定越前相角最小。

答：(1) 压差和频差； (2) 1；(3)3

(二)、同步发电机的励磁自动控制

1 发电机励磁系统主要由 (1) 和 (2) 组成，前者按来源可分为 (3) 、 (4) 、 (5) 三种形式，后者正常运行时能够自动跟踪 (6) 的变化自动改变 (7) ，以维持机端或系统中某点电压不变。

答：(1)励磁单元；(2)励磁调节器；(3)直流励磁；(4)交流励磁；(5)自并励；(6)发电机电压；(7)励磁电流

2．发电机通过升压变同无穷大系统相连，发电机的励磁方式为恒I L时，增大发电机无功出力，机端电压 (1) 。发电机的励磁方式为恒Q时，增大发电机励磁电流，机端电压 (2) 。发电机的励磁方式为恒U f时，增大发电机无功出力，励磁电流 (3) 。发电机和无穷大系

统直接相连，发电机的励磁方式为恒I L时，如果增大发电机无功出力，则机端电压 (4) ，发电机的有功出力 (5) 。（填增大、减小或不变）

答：(1)减小；(2)增大；(3)增大；(4)不变；(5)减小

3．发电机调差特性一共分为3种，分别是 (1) ， (2) ， (3) 。多台发电机并列运

行时，发电机一般采用 (4) ，其特性曲线是一条微微 (5) 的直线。为补偿变压器阻抗

上的压降，使发变组的外特性不至于下降的太厉害，可采用 (6)

答：(1)正调差；(2)负调差；(3)无差调节；(4)正调差；(5)向下倾斜；(6)负调差

4．当系统发生故障而导致系统电压降低时，需要励磁系统有很快的 (1) 和 (2) ，以

实现发电机的 (3) 。而励磁系统的响应速度由两部分组成，一是 (4) 的响应速度，一

是 (5) 的建立速度。

答：(1) 响应速度；(2) 强励顶值电压；(3) 强励作用；(4) 励磁机；（5）转子磁场

5．无论是直流励磁系统还是交流励磁系统，均以 (1) 向发电机转子供电，它们都需要(2) 和 (3) ，而这部分属转动接触元件，是发电机系统中的薄弱环节，为革除此环节，出现了(4)励磁系统。对于交流励磁机系统，可以通过控制可控硅的 (5) 实现励磁

系统灭磁过程，当 (6) 时，可控硅处于正常的 (7) 状态，当 (8) 时，可控硅处于 (9) 状态，从而实现了励磁系统的 (10) 灭磁。

答：(1) 直流；(2) 滑环；(3)碳刷；（4）无刷；(5)导通角；(6) 当0

6．对自动励磁调节其的工作特性进行调整，需要满足以下要求：①保证并列运行发电机之

间 (1) 的合理分配；②保证发电机能够平稳地 (2) 工作，平稳地改变 (3) ，而不

发生 (4) 的冲击现象；③保证 (5) 过程的稳定性。

答：(1) 无功电流; (2) 投入和退出; (3) 无功负荷; (4) 无功功率; (5) 自动调压

(三)、励磁自动控制系统的动态特性

(四)、电力系统自动调频

(五)、电力系统低频自动减负荷

1．低频自动减负荷装置能够在系统发生严重的 (1) 不足时，自动断开一定数量的负荷。负荷调节效应系数用于表示负荷的 (2) 特性。

答：(1)有功功率；(2)有功功率静态频率

(六)、电力系统调度自动化

1．电力系统调度运行的主要任务就是要保证系统正常运行情况下的 (1) 、 (2) 、 (3) 运行外，还要保证系统能够承受一定的 (4) ，以及能够提供事故的 (5) 能力，所采用的方法是 (6) 分析。在我国，电力系统采用 (7) 、 (8) 的调度方式，自顶向下，我国调度可分为 (9) 、 (10) 、 (11) 和 (12) 四级。其中 (13) 能够对电厂进行直接调度，而负责省间联络线功率交换则主要是 (14) 的功能。

答：(1)安全性；(2)可靠性；(3)经济性；(4)故障冲击；(5)备用；(6)预想事故分析；(7)分级调度；(8)协调调度；(9)国调；(10)网调；(11)省调；(12)地调；(13)省调；(14)网调2．调度自动化系统中有一项重要功能，主要负责系统运行信息收集与展示，并且需要通过它才能对电力系统实施控制，这项功能简称 (1) 。而另一项功能则需要对系统运行信息进行加工处理，对系统经济、安全运行提供一定的策略，这项功能简称 (2) ，主要包括两方面的内容：其一是 (3) ，如机组组合、 (4) 、 (5) 。其二为 (6) ，如网络建模、 (7) 、 (8) 、 (9) 、 (10) 等等。其中，前者功能因为 (11) 兴起，其功能逐渐被交易中心相关应用取代。

答：(1) SCADA；(2) EMS；(3)能量管理；(4)最优潮流；(5)经济调度；(6)网络分析；(7)拓扑分析；(8)状态估计；(9)调度员潮流；(10)稳定分析；(11)电力市场

五、简答题

(一)、同步发电机的自动准同期

1．同步发电机自动准同期的理想条件。

答：发电机自动准同期必须满足三个条件，(1) 发电机与系统的频率相等，即滑差为零；(2) 发电机与系统的电压幅值相等，即压差为零；(3) 在同期断路器触头闭合的瞬间，发电机与系统的相角差为零。

2．自同期并列与准同期并列的差异。

答：自同期并列的过程是首先发电机转子旋转，然后在满足滑差在一定范围的前提下投入电网，最后施加励磁电流把发电机拉入同步，优点是速度快，缺点是产生冲击电流较大，从系统吸收无功功率，可能导致系统电压降低。准同期并列的过程是首先发电机转子旋转，然后施加励磁电流产生空载电动势，最后在满足一定条件的前提下投入电网，进入同步运行，优点是冲击电流很小，不会从系统吸收无功功率，不会造成系统电压降低，缺点是用时较长。3．发电机自动准同期并列装置的功能是什么？

答：发电机自动准同期装置具有两个功能，(1)检测同期断路器两端电压，当满足电压偏差条件和滑差偏差条件后，提前发出合闸信号，保证在同期断路器触头闭合的瞬间，发电机与系统的相角差为零。(2)如果电压偏差条件不满足，进行均压操作，如果滑差偏差条件不满足，进行均频操作，使两个条件得到满足。

(二)、同步发电机的励磁自动控制

1．发电机的励磁机系统有哪些种类？

答：直流励磁系统，包括自励式和他励式；交流励磁系统，包括自励式、他励式和无刷励磁；自并励励磁系统。

2．什么是发电机的强励作用？强励作用对电力系统运行有什么影响？对强励作用有什么要求？

答：当系统发生短路性故障时，发电机端电压急剧下降，这时励磁系统向转子回路送出远较额定值大的励磁电流(1.8～2倍)，称为强励作用。强励作用有助于继电保护的正确动作，更有利于故障后缩短系统恢复到正常水平的时间。对强励作用的要求有以下几点：(1)励磁机的响应速度要快，即励磁机的时间常数要小；(2)转子磁场的建立速度要快，即响应比要大；(3)励磁机具备较大的强励顶值；(4)励磁机具备较大的容量；(5)强励作用的时间不宜过长，应及时退出强励作用，防止励磁机或转子损坏。

4．试作图简述励磁系统对电力系统静态稳定性的影响

答：对小扰动稳定而言，网络结构没有发生改变，在增大励磁电流的时候，发电机电磁功率特性曲线就会抬升，其稳定工作点也会相应上移和右移，将这些工作点连接起来就构成了励磁调节系统工作情况下的发电机电磁功率特性曲线，从该曲线可以看出，在功角〉90。范围内，功率特性曲线仍有上升的余地，因此，励磁系统作用相当于扩大了稳定区域，有利于系统稳定。

5．试作图简述励磁系统对电力系统暂态稳定性的影响。

答：对于暂态稳定而言，由于网络结构的改变，使得发电机电磁功率特性曲线也会改变，可以利用等面积法则判别系统稳定性，当减速面积〉加速面积时，系统稳定否则不稳定，从图中可以看出，由于励磁系统的作用，发电机的减速面积在增大，因而励磁系统的作用有利于系统赞态稳定。

6．试作图简述发电机转子回路的灭磁问题及利用快速灭磁开关的快速灭磁原理

答：当运行着的发电机需要退出运行时，由于转子中所储存了大量能量，因而不能直接断开转子回路，否则会引起转子过电压，烧坏设备，因而退出发电机之前先要对转子进行灭磁。普通灭磁过程可用下图说明，即在断开转子支路的同时合上灭磁电阻，使转子中储存的能量以热量在电阻中消耗掉，利用快速灭磁开关进行快速灭磁，其原理是使用横向磁场将断开转子支路所产生的电弧吹入灭弧栅，从而达到快速灭磁的目的。图示如下：

7．励磁系统中快速灭磁开关的工作原理、优点、缺点分别是什么？

答：快速灭磁开关的原理是使用横向磁场将断开转子支路所产生的电弧吹入灭弧栅，从而达

到快速灭磁的目的。快速灭磁开关的优点是能够使励磁电流等速减小，缩短灭磁时间。缺点是当转子灭磁电流过小时，由于磁势小，吹弧能力减弱，反而不能很快的断弧。

8．阐述发电机无功-电压外特性的分类、

答：发电机的无功-电压外特性分为三类，第一类当发电机无功功率增加时，其端电压降低，调差系数为正；第二类当发电机无功功率增加时，其端电压上升，调差系数为负；第三类当发电机无功功率增加时，其端电压不变，调差系数为零。

9．发电机无功-电压外特性调整方法和调整后的效果。

答：正负调差系数可以通过改变调差接线极性来获得，调差系统的调整方法是在测量输入量中，除了机端电压外，再增加一个与无功电流成正比的分量。无功-电压外特性调整后，能够实现：(1)保证并列机组间无功功率的合理分配(2)保证发电机平稳的投入和退出运行(3)保证自动调压过程的稳定性。

(三)、励磁自动控制系统的动态特性

1．如何提高励磁调节系统的稳定性

答：可以改变励磁机极点与发电机极点根轨迹的射出角，就是说改变渐近线，使之只处于虚轴的左半平面。要做到这一点只需增加开环传递函数的零点，使渐近线平行于虚轴并处于左半平面。为此可以在发电机转子电压处增加一条速率负反馈回路。

(四)、电力系统自动调频

1．试简述低频对电力系统的危害。

答：（1）造成系统频率崩溃。当系统频率过低时，发电厂的许多厂用设备的机械出力也会下降，从而导致发电机的出力下降，进而引起系统频率进一步下降，如此恶性循环，最终导致系统频率崩溃。

（2）造成系统电压崩溃。系统频率过低，导致励磁系统无功出力降低，从而导致系统电压降低。从而威胁到系统安全稳定。

（3）频率波动对工农业生产的不利影响，并因此而带来的社会、经济政治方面的影响（4）对汽轮机叶片的影响（答对以上4条给满分）

（5）对大机组或核电厂的影响

2．自动发电量控制（AGC）系统的任务？

答：(1)维持系统频率为额定值；(2)控制本区与其他区间联络线上的交换功率为协议规定的数值；(3)在满足系统安全性约束的条件下，对发电量实行经济调度控制。

3．电力系统中调频方式有哪几种？

答：分为一次调频和二次调频，一次调频利用发电机的调速器工作，响应时间快，二次调频利用AGC系统实现，具体利用发电机的调频器工作，响应时间慢。

4．采用频率积差法来调频有哪些优缺点？

答：采用频率积差法的优点是能够使系统频率维持额定，调频负荷能够在所有参加调频的机组间按一定比例进行分配。其缺点是频率积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节过程缓慢。

5．在电力系统中对负荷进行经济分配的原则是什么？

答：厂内经济调度的准则是：各机组的耗量微增率应相等，并等于全厂的耗量微增率。电厂

电力系统自动化实验报告

电力系统自动化报告 学院: 核技术与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 2011060505班 学号: 3201106050504 姓名: ~~~~~~ 指导老师: 顾民 完成时间: 2014年4月30日

电力系统自动化实验报告 实验一发电机组的启动与运转实验 一、实验目的: 1．了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。 2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。 3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作。 二、原理说明: 在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。 THLZD-2型电力系统综合自动化实验台输电线路的具体结构如下图所示： 调速系统的原理结构图：

励磁系统的原理结构示意图 三、 实验内容与步骤： 1．发电机组起励建压

接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。 ⑵将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌点亮，同时，原动机的风机开始运转，发出“呼呼”的声音。 ⑶按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。 ⑷按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到1500rpm 时，THLWT-3 型微机调速装置面板上的增速灯熄灭，启动完成。 ⑸当发电机转速接近或略超过1500rpm 时，可手动调整使转速为1500rpm，即：按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“手动”方式，此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“＋”键或“－”键即可调整发电机转速。 ⑹发电机起励建压有三种方式，可根据实验要求选定。一是手动起励建压；一是常规起励建压；一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置，此处设定为发电机额定电压400V，具体操作如下： ①手动起励建压 1) 选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动 调压”，“励磁电源”旋钮旋到“他励”。 2) 打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”打到“开”。 3) 建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压（线电压）达到设定的发电机电压。

电力系统自动化复习 资料

二、简答。 1、并列操作 一台发电机组在未并入系统运行之前，他的电压u G与并列母线电压u x的状态量往往不等，需对待并发电机组进行适当的操作，使之符合并列条件后才允许断路器QF合闸并作并网运行。 2、同步发电机组并列时遵循如下的原则 1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不宜超过1~2倍的额定电流。 2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 3、准同期并列 设待并发电机组G已加上了励磁电流，其端电压为U G，调节待并发电机组U 的状态参数使之符合并列条件并将发电机并入系统的操作。 G 一个条件为：电压差Us不能超过额定电压的5%～10%。 准同期并列优点并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；不足是并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。 4、自同期并列 （1）将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近于电网速度，在滑差角频率w S不超过允许值，且机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断路器QF，接着立刻合上励磁开关KE，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。叫自同期并列。 （2）自同期并列优点：并列过程中不存在调整发电机电压的问题，操作简

单投入迅速；当系统发生故障时,能及时投入备用机组，缺点：并列时产生很大的冲击电流,对发电机不利;并列发电机未经励磁，并列时会从系统中吸收无功而造成系统电压下降。 5、准同期并列理想条件 并列断路器两侧电源电压的电压幅值相等，频率相等，相角差为0。 6、准同期并列的实际条件 （1）电压幅值差不超过额定电压的5%-10%。 （2）合闸相角差小于10度。 （3）频率不相等，频率差为0.1～0.25HZ 。 7、频差 f S =f G ～f X ，范围：0.1～0.25HZ 。 滑差ωs ：两电压向量同方向旋转，一快一慢，两者间的电角频率之差称之为滑差角频率之差，称之为滑差角频率，简称滑差。 滑差周期为s s s f T 1||2==ωπ 。 频差fs 、滑差ωs 与滑差周期Ts 是可以相互转换的。 8、脉动电压 断路器QF 两侧的电压差u S 为正弦脉动波，所以u s 又称脉动电压。其最大幅 值为2U G 。 9、越前时间 考虑到短路器操董昂机构和合闸回路控制电器的固有动作时间，必须在两电压向量重合之前发出合闸信号，即取一提前两。这段时间一般称为“越前时间”。 恒定越前时间：由于越前时间只需按断路器的合闸时间进行整定，整定值和

(完整版)电力系统自动化的发展趋势和前景

目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中，其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展，且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度，例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展，例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展，例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展，令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。 电力系统自动化市场科学发展前景 经过了数十年的研究发展，我国先进的计算机管理技术、通信及控制技术实现了跨越式提升，而新时期电力系统则毋庸置疑的成为集计算机、通信、控制与电力设备、电力电子为一体的综合自动化控制系统，其应用内涵不断扩充、发展外延继续扩展，令电力系统自动化市场中包含的信息处理量越来越庞大、综合因素越来越复杂，可观、可测的在数据范围越来越广阔，能够合理实施闭环控制、实现良好效果的控制对象则越来越丰富。由此不难看出电力系统自动化市场已摒弃了传统的单一式、滞后式、人工式管理模式，而全面实现了变电站及保护的自动化发展市场、调度自动化市场、配电自动化市场及综合的电力市场。在变电站及保护的自动化市场发展中，我国的500千伏变电站的控制与运行已经全面实现了计算机化综合管理，而220千瓦变电站则科学实现了无人值班看守的自动化控制。当然我国众多变配电站的自动化控制程度普及还相对偏低，同时新一轮变电站自动化控制系统标准的广泛推行及应用尚处在初级阶段，因此在未来的发展中我们还应继续强化自动化控制理念的科学引入，树立中小变电站的自动化控制观念、提升大型变电站的自动化控制水平，从而继续巩固电力自动化系统在整体市场中占据的排头兵位置，令其持之以恒的实现全面自动化发展。 电力调度及配电自动化市场的前景发展 随着我国电力系统自动化市场的不断发展电力调度自动化的市场规模将继续上升，省网及地方调度的自动化普及率将提升至近一半的比例，且市场需求将不断扩充。电力调度系统

电力系统自动化试题

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1.5分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是 符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.衡量电能质量的重要指标是( C ) A.有功功率、无功功率 B.功率因数 C.电压、频率和波形 D.有功电度和无功电度 2.为防止断路器多次重合于永久性故障，重合闸装置接线中设置了( C ) A.方向继电器 B.差动继电器 C.防跳继电器 D.阻抗继电器 3.我国电力系统220KV线路的故障类型中，有接近90%的故障是( C ) A.三相短路 B.两相短路 C.单相接地短路 D.两相接地短路 4.准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的( B ) A. 3%,5% B. 5%,10% C. 10%,15% D. 15%,20% 5.与正弦整步电压最小值所对应的相角差一定等于( A ) A. 0度 B. 90度 C. 180度 D. 270度 6.具有正调差特性的同步发电机，当输出的无功电流增大时，机端电压( D ) A.不变 B.增大 C.以上两条都有可能 D.减小 7.励磁绕组上的瞬时过电压，会(C ) A.烧坏转子铁芯 B.危害系统运行的稳定性 C.危害励磁绕组绝缘 D.以上三项都有 8.自动励磁调节器的强励倍数一般取( D )

A. 2—2.5 B. 2.5—3 C. 1.2—1.6 D. 1.6—2.0 9.在励磁调节器中，若电压测量采用12相桥式整流电路，则选频滤波电路的滤波频率应选为 ( D )Hz A. 50 B. 300 C. 600 D. 1200 10.机端并联运行的各发电机组的调差特性( D ) A.可以为负 B.可以为零 C.必须为零 D.必须为正 第二部分非选择题 二、名词解释(本大题共7小题，每小题2分，共14分) 11.瞬时性故障 11.当故障线路由继电保护动作与电源断开后，如果故障点经过去游离，电弧熄灭，绝缘可以自动恢复， 故障随即自动消除，则称此类故障为瞬时性故障(或暂时性故障)。这时，如果重新使断路器合闸，往往能够 恢复供电。 12.准同步并列 12.在同步发电机的电压幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率和相位均接近相等时， 将发电机断路器合闸，完成并列操作，称这种并列为准同步并列。 13.正弦整步电压 13.滑差电压经整流滤波电路处理后得到的滑差电压包络线即正弦整步电压。 14.自并励

电力系统自动化复习 总结

1、同步发电机的并列方法可分为准同期并列和自同期并列两种。 2、脉动电压含有同期合闸所需的所有信息：电压幅值差、频率差和合闸相角差。 对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。 3、同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。 4、整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。 5，发电机发出的有功功率只受调速器控制，与励磁电流的大小无关。6，与无限大容量母线并联运行的机组，调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。 7，同步发电机的励磁自动控制系统还负担着并联运行机组间无功功率合理分配的任务。 8，电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。 9，发电机励磁电流的变化只是改变了机组的无功功率和功率角δ值的大小。 交流主励磁机的频率机，其频率都大于50Hz，一般主励磁机为100Hz，有实验用300Hz以上。 10，他励交流励磁机系统的主副励磁机的频率都大于50Hz ，只励磁机的频率为100Hz ，副励磁机的频率一般为500Hz ,以组成快速的励磁系统。其励磁绕组由本机电压经晶闸管整流后供电。

11，静止励磁系统，由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。 12，交流励磁系统中，如果采用了晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时，就可以考虑用晶闸管的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。 13，交流励磁系统中，要保证逆变过程不致“颠覆”，逆变角β一般取为 40·，即α取 140·，并有使β不小于 30·的限制元件。 14，励磁调节器基本的控制由测量比较，综合放大，移相触发单元组成。15，综合放大单元是沟通测量比较单元与移相触发单元的一个中间单元。16，输入控制信号按性质分为：被调量控制量（基本控制量），反馈控制量（为改善控制系统动态性能的辅助控制），限制控制量（按发电机运行工况要求的特殊限制量）。 17，发电机的调节特性是发电机转子电流I EF与无功负荷电流I Q的关系。18，采用电力系统稳定器（PSS）的作用是产生正阻尼以抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩，有效的抑制低频率震荡。 K L＊=1-3。 ＊为负荷的频率调节效应系数，一般 20.电力系统主要是由发电机组，输电网络及负荷组成 21.电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器。电力系统中所有发电厂分为调频厂和非调频厂。调频承担电力系统频率的二次调节任务，而非调频厂只参加频率的一次调节任务。 22.启动频率：一般的一轮动作频率整定在49HZ。末轮启动频率：自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于。 23. 电力系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂中的发电机。无功功率

《电力系统自动化》自编习题集

第一章概论5%（4学时） 1-1对电力系统运行的基本要求有哪些? 1-2简述电力系统自动化的重要性? 1-3电力系统自动化包含哪些内容?每一项的功能是什么? 1-4用示意图的形式描述电力系统的运行状态及其相应的转换关系。并叙述各个状态下系统相应的调度控制，电力系统调度自动化是如何实现的? 1-5画出电力系统自动控制系统工作模式图，并叙述其控制原理？ 第二章电力系统频率及有功功率的控制40%(14学时) 2-1电力系统有功功率控制的必要性有哪些? 2-2电力系统频率控制的必要性有哪些? 2-3用原动机和发电机的电磁转矩特性说明发电机单机运行时调速系统的调节原理？ 2-4用原动机和发电机的电磁转矩特性说明发电机组并网运行时转速调节的基本原理？ 2-5机械液压调速器由哪几部分组成?叙述各部分的调节原理,A′B′,A″B″??是由哪部分怎样调节的结果? B″ A A″′ 2-6什么是调速系统的失灵区?写出数学表达式. 2-7叙述模拟电气液压调速器中电液转换及机液随动系统的调节原理. 2-8分别叙述模拟电气液压调速器在发电机组未并网和并网运行时的调节原理. 2-9画出发电机和负荷的功率频率静态特性？并推导发电机和负荷的传递函数. 2-10作图并说明电力系统等效发电机组的静态调节特性,写出数学表达式. 2-11作图并说明电力系统负荷的静态频率调节特性,写出数学表达式. 2-12作图并说明电力系统的频率控制的基本原理,并说明什么是频率的一次调整?

2-13什么是频率的二次调整?哪点是一次调整?哪点是二次调整?写出数学表达式. 2-14调速器失灵区对频率调整有影响吗? 2-15联合电力系统频率和有功功率控制中传输线功率变化的传递函数为 ΔP ti* (s)=ωe∑T ij*1/S[ΔF i*(S)-ΔF j*(S)] (j=1,2,…,n)试画出其传递函数框图. 2-16有两区域电力系统组成的无二次调频的联合系统,求系统中有单位阶跃负荷波动?P L1*,?P L2*时,稳态频率差变化式和联络线上功率变化式？ PL1 R1 KL1Pt PL2 R2 KL2 2-17两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,写出稳态时两区域功率平衡方程关系式？(R1,R2为调差系数) PL1 R1 KL1Pt PL2 R2 KL2 2-18两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,当?P L1≠0,?P L2≠0时,求稳态时频率差?f=？(R1,R2为调差系数) PL1 R1 KL1Pt PL2 R2 KL2 2-19两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,当?P L1≠0,?P L2≠0时,求稳态时传输功率变化量?Pt=？(R1,R2为调差系数)

电力系统自动化 第三版(王葵、孙莹编)的复习资料汇总

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IEC 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49.5～49Hz以下；事故情 况下不能较长时间的停留在47Hz以下，瞬时值则不能低于45Hz。（） 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10KV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 50Hz，一般主励磁机为100Hz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。

电力系统自动化-实验一 自动准同期并网实验

实验一自动准同期并网实验 1.本次实验的目的和要求 1）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小的数值，更有利于平稳地进行并列。 图1 自动准同期并列装置的原理框图 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置；将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。

“自动合闸”：投入。 3）在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项（导前时间整定、允许频差、允许压差）分别按表1，2，3修改。 注：QF0合闸时间整定继电器设置为t d-（40～60ms）。t d为微机准同期装置的导前时间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四（微机准同期装置使用说明）、实验三（压差、频差和相差闭锁与整定）等实验内容。 ⑵操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V，n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 4）发电机组的解列和停机。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生解决实际问题的能力。 6.考核要求

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1. 同步发电机组并列时遵循的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不宜超过 1~2 倍的额定电流（ 2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 9. 同步发电机的并列方法：准同期并列，自同期并列。设待并发电机组 G 已经加上了 励磁电流，其端电压为 UG,调节待并发电机组 UG的状态参数使之符合并列条件并将发电机并入系统的操作，成为准同期并列。 10. 发电机并列的理想条件：并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。 11. 自同期并列：未加励磁电流的发电机组 12. 脉动电压含有同期合闸所需要的所有信息，即电压幅值差、频率差和合闸相角差。但 是，在实际装置中却不能利用它检测并列条件，原因是它的幅值与发电机电压及系统电压有关。 13. 励磁自动控制系统是由励磁调节器，励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。 14. 同步发电机励磁控制系统的任务：（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。 15. 为了便于研究，电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。静态稳定是指电力 系统在正常运行状态下，经受微小扰动后恢复到原来运行状态的能力。暂态稳定是指电力系统在某一正常运行方式下突然遭受大扰动后，能否过渡到一个新的稳定运行状态或者恢复到原来运行状态的能力。 16. 对励磁系统的基本要求：（一）对励磁调节器的要求：O 1具有较小的时间常数，能 迅速响应输入信息的变化；② 系统正常运行时，励磁调节器应能反应 发电机电压高低，以维持发电机电压在给定水平；O 3励磁调节器应能合理分 配机组的无功功率；④ 对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运 行，要求励磁调节器没有失灵区；◎励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁控制功能，以提高暂态稳定和改善系统运行条件。（二）对励磁功率单元要求： ①要求励磁功率单元有足够的可靠性并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。 17. 同步发电机励磁系统分类：直流励磁机励磁系统：①自励②他励；交流励磁机励磁 系统①他励交流励磁机励磁系统②无刷励磁系统；静止励磁系统 18. 励磁调节器的主要功能有二：①保持发电机的端电压不变；②保持并联机组间无功电 流的合理分配。 19. 励磁调节器的型式很多，但自动控制系统核心部分相似。基本控制由测量比较、综 合放大、移相触发单元组成。测量比较单元的作用是测量发电机电压并变换为直流电压，与给定的基准电压相比较，得出电压的偏差信号。综合放大单元是沟通测量比较单元及调差单元与移相触发单元的一个中间单元，来自测量比较单元及调差单元的电压信号在综合放大单元与励磁限制、稳定控制及反馈补偿等其他辅助调节信号加以综合放大，用来得到满足移相触发单元相位控制所需的控制电压。移相触发单元是励磁调节器的输出单元，根 据综合放大单元送来的综合控制信号U SM的变化，产生触发脉冲，用以触发

电力系统自动化考试复习题及答案

《电力系统自动化》课程考试复习内容-答案 整理：史跃鹏2011.7.17 2011学年第二学期 说明：电气工程专业课为：《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》，要求平均分大于75分才能获得学位。1．请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。 参考书：第1章“电力系统特点和基本要求” 答：特点： 1、与国民经济、人民日常生活联系紧密。 2、系统结构庞大复杂 3、各种暂态过程非常短促 4、电能不能大量储存 基本要求： 1、保证供电的可靠性 2、保证良好的电能质量 3、保证系统运行的经济性。 2．请简述电力系统自动化的主要研究内容。 参考书：第1章“电力系统自动化主要内容” 答：1、电力系统调度自动化 2、电厂动力机械自动化 3、变电站自动化 4、电力系统自动装置 3．准同期并列的三要素是什么？ 参考书：第2章第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件” 答： 1．并列开关两侧的电压相等， 2．并列开关两侧电源的频率相同， 3．并列开关两侧电压的相位角相同。

4．并列操作瞬间如果存在相位差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响” 答：出现因相位不等的电压差，相位差180度时，电压差最大，冲击电流可以达到额定电流的20倍，可能损坏定子绕组端部，相位差在0-180度之间时，冲剂电流既有有功分量，也有无功分量，在发电机轴上产生冲击力矩。 5．并列操作瞬间如果存在频率差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响” 答：因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的，变化值在0-2Um 之间。这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。它产生的拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化，使发电机振动。频率差大时，无法拉入同步。 6．并列操作瞬间如果存在电压幅值差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸电压幅值差对并列的影响” 答：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机定子绕组产生作用力。 7．已知发电机准同期并列允许压差为额定电压的5%，允许频差为额定频率的0.2%，当图1所示Ts 分别为9s 和11s 时，请分析正弦整步电压波形是否满足并列操作的压差和频差条件。 参考书：第2章 第2节“一、脉动电压” 答案：当Ts ＝9s 时，压差条件满足，频差条件不满足； 当Ts ＝11s 时，压差和频差条件均满足。 8．图2所示两种频差情况的U t.ad （恒定越前时间脉冲）与U δ.ad （恒定越前相角脉冲）关系波形图，通过比较U t.ad 与U δ.ad 顺序检查频差大小，请问哪种频差情 U 图1 正弦整步电压波形

电力系统自动化-实验一自动准同期并网实验

1.本次实验的目的和要求 1 ）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小 的数值，更有利于平稳地进行并列。 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置; 将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。 微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm ；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2 ）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则 进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。 实验自动准同期并网实验 图1自动准同期并列装置的原理框图

“自动合闸”：投入。 3)在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项(导前时间整定、允许频差、允许压差)分别按表1，2，3修改。 注：QFO合闸时间整定继电器设置为t d- (40?60ms )。t d为微机准同期装置的导前时 间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四(微机准同期装置使用说明) 、实验三(压差、频差和相差闭锁与整定)等实验内容。 ⑵ 操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V , n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转 灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应 点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注 意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生 解决实际问题的能力。 6.考核要求学生根据实验要求和步骤完成实验任务，按照实验报告的要求和格式按成实验报

电力系统自动化复习资料[1]1

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 2.什么是自同期并列？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U G、U X重合之前t XJ发出合闸信号，一般取t XJ等于并列装置合闸出口继电器动作时间t C和断路器合闸时间t QF之和 4.什么是整步电压？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U G和U X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。 5.励磁电流是通过调节什么来维持电压给定的？励磁电流 6.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，δ=90°处于稳定极限公式。 b.有励磁调节器U G=C，功角特性为外功角特性B，稳定极限δ’>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δ’>90°。提高静态稳定能力。 7.励磁对静态稳定的影响 设正常运行情况下，发电机的输出功率为P G0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P G0，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≤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。 8.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 9.什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。 10.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。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。 12.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

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1.同步发电机组并列时遵循的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可 能的小，其瞬时最大值一般不宜超过1~2倍的额定电流（2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 2.同步发电机的并列方法：准同期并列，自同期并列。设待并发电机组G已经 加上了励磁电流，其端电压为UG，调节待并发电机组UG的状态参数使之符合并列条件并将发电机并入系统的操作，成为准同期并列。 3.发电机并列的理想条件：并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。 4.自同期并列：未加励磁电流的发电机组 5.脉动电压含有同期合闸所需要的所有信息，即电压幅值差、频率差和合闸相 角差。但是，在实际装置中却不能利用它检测并列条件，原因是它的幅值与发电机电压及系统电压有关。 6.励磁自动控制系统是由励磁调节器，励磁功率单元和发电机构成的一个反馈 控制系统。 7.同步发电机励磁控制系统的任务：（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。 8.为了便于研究，电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。静态稳定是 指电力系统在正常运行状态下，经受微小扰动后恢复到原来运行状态的能力。 暂态稳定是指电力系统在某一正常运行方式下突然遭受大扰动后，能否过渡到一个新的稳定运行状态或者恢复到原来运行状态的能力。 9.对励磁系统的基本要求：（一）对励磁调节器的要求：○1具有较小的时间常 数，能迅速响应输入信息的变化；○2系统正常运行时，励磁调节器应能反应发电机电压高低，以维持发电机电压在给定水平；○3励磁调节器应能合理分配机组的无功功率；○4对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区；○5励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁控制功能，以提高暂态稳定和改善系统运行条件。（二）对励磁功率单元要求：○1要求励磁功率单元有足够的可靠性并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。 10.同步发电机励磁系统分类：直流励磁机励磁系统：①自励②他励；交流励磁 机励磁系统①他励交流励磁机励磁系统②无刷励磁系统；静止励磁系统11.励磁调节器的主要功能有二：①保持发电机的端电压不变；②保持并联机组 间无功电流的合理分配。 12.励磁调节器的型式很多，但自动控制系统核心部分相似。基本控制由测量比 较、综合放大、移相触发单元组成。测量比较单元的作用是测量发电机电压并变换为直流电压，与给定的基准电压相比较，得出电压的偏差信号。综合放大单元是沟通测量比较单元及调差单元与移相触发单元的一个中间单元，来自测量比较单元及调差单元的电压信号在综合放大单元与励磁限制、稳定控制及反馈补偿等其他辅助调节信号加以综合放大，用来得到满足移相触发

电力系统自动化习题及答案

第一章发电机的自动并列习题 1、同步发电机并网（列）方式有几种？在操作程序上有何区别？并网效果 上有何特点？ 分类:准同期,自同期 程序：准：在待并发电机加励磁，调节其参数使之参数符合并网条件，并入电网。 自：不在待并电机加励磁，当转速接近同步转速，并列断路器合闸，之后加励磁，由系统拉入同步。 特点：准;冲击电流小，合闸后机组能迅速同步运行，对系统影响最小 自：速度快，控制操作简单，但冲击电流大，从系统吸收无功，导致系统电压短时下降。 2、同步发电机准同期并列的理想条件是什么？实际条件的允许差各是多 少？ 理想条件：实际条件（待并发电机与系统） 幅值相等：UG=UX 电压差Us不能超过额定电压的5%-10% 频率相等：ωG=ωX 频率差不超过额定的0.2%-0.5% 相角相等：δe=0（δG=δX）相位差接近，误差不大于5° 3、幅值和频率分别不满足准同期理想并列条件时对系统和发电机分别有何 影响？ 幅值差：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机定子绕组产生作用力。 频率差：因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的，变化值在0-2Um之间。 这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。它产生的 拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时 小变化，使发电机振动。频率差大时，无法拉入同步。 4、何为正弦脉动电压？如何获得？包含合闸需要的哪些信息？如何从波形上获得？

5、何为线形整步电压？如何得到线形整步电压？线性整步电压的特点是什么？ 6、线性整步电压形成电路由几部分组成？各部分的作用是什么？根据电网电压和发电机端电压波形绘制出各部分对应的波形图。 书上第13页，图1-12 组成：由整形电路，相敏电路，滤波电路组成 作用：整形电路：是将Ug和Ux的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列方波，其幅值与Ug和Ux无关。 相敏电路：是在两个输出信号电平相同时输出高电平，两者不同时输出低电平。 滤波电路：有低通滤波器和射极跟随器组成，为获得线性整步电压Us和&e的线性相关，采用滤波器使波形平滑 7、简述合闸条件的计算过程。 Step 1：计算Usmin，如果Usmin≤USy转Step 2；否则调整G来改变UG Step 2：ωsy的计算 Step 3：如果ωs≤ωsy继续Step 4；否则调整G来改变ωG，ωs=ωG-ωX Step 4：δe的计算：δe=tYJ?ωs Step5：δe≤δey合闸；否则调整G来改变ωG，从而δe 8、简述同步发电机并列后由不同步到同步的过程（要求画图配合说明）。 书上第7页，图1-4 说明：1、如果发电机电压Ug超前电网电压Ux，发电机发出功率，则发电机将被制动减速，当Ug落后Ux，发电机吸收无功，则发电机加速。 2、当发电机刚并入时处于a电，为超前情况，Ws下降---到达b点，Wg=Wx，&e最 大，W下降，&e下降——处于原点，Ug=Ux----&e=0，Wg＜Wx——过原点后， &e＜0，——Wg上升 总之。A-b-0-c，c-0-a，由于阻尼等因素影响，摆动幅度逐渐减小到同步角9、准同期并列为什么要在δ=0之前提前发合闸脉冲？提前时间取决于什么？恒定越前时间并列装置的恒定越前时间如何设定？ 10、恒定越前时间并列装置如何检测ωs<ωSY？

《电力系统自动化》3参考答案

电力系统自动化（c 参考答案 一．填空 1．发电机准同期并列的实际条件为（1） 相角差在5o 以内，（2）压差在5％～10％（3） 频差在0.2～0.5％内 。如果发电机并列时满足理想准同期条件，即合闸瞬间，发电机电压和系统电压 幅值相等 、 频率相等 、 相角差为零 ，则不会产生冲击电流。 2．自动准同期装置主要由 合闸单元 、 调频单元 、 调压单元 和电源组成。 3．并联运行机组间无功负荷的合理分配取决于 发电机外特性 。可以利用自动调压器的 调 差 接线达到这一目的。 4．理想灭磁过程要求发电机转子电压 保持最大值不变 ，放电电流 直线下降 。 5．自励式励磁机比他励式励磁机时间常数 大 。 二、同步发电机并列操作可以采用哪两种方法？并简述其特点和适用场合。 答：同步发电机并列操作方法：准同期并列操作、自同期并列操作。 自动准同期并列特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压大幅降低；并列过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。适用场合：适用于正常情况下发电机并列。 特点:自同期并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机并列；容易实现自动化；冲击电流大。适用于在电力系统故障情况下的某些发电机的紧急并列。 三、画出自动准同期并列装置组成框图。 四、画出他励交流励磁机励磁系统原理接线图。 增速减速降压合闸 升压

五、综述电力系统电压控制的意义。 答：（1）维持一定电压，是电力系统功率传输的必要条件； （2）维持电压在一定范围内，是电能质量的重要指标； （3）设备只有在额定电压下运行才能取得最佳的工作效率； （4）当电压偏离额定值较大时，会对威胁到用电设备正常运行，影响产品的质量和产量；甚至引起电力系统电压崩溃，造成大面积停电。 六、基于公式分析无功不能远距离大容量传输的原因。 (cos sin )?s r r r r r U j U S U I U jX δδ--=?=?- 受端接收到的无功功率为： (cos ) r s r r U U U Q X δ-= 上式表明，如果给受端传输无功功率，必须cos 0s r U U δ->。在电力系统运行中，远距离大容量传输功率会导致线路两侧相角差变大，相角差大到一定程度会导致cos 0s r U U δ-<，也即无法传输无 功。例如在最有利于无功传输时： 1.05,0.95s r U U ==（正常运行时通常要求母线电压在0.95~1.05p.u.之间），此时如果受端能够接收到无功，要求1.05cos 0.950δ?->，也即 U ∠s U δ∠r