电力系统自动化考题及答案
电力系统自动化
1、将同步发电机并入系统的过程为并列。
2、同步发电机并列时应遵循的两个原则是冲击电流小、暂态时间要短。
3、同步发电机并列时的理想条件是滑差为零、角差为零、压差为零。
4、衡量电能的质量指标分为三个方面电压、频率、波形。
5、并列运行的各发电机其电压——无功电流外特性是下降，（填上倾、水平或下降）且无功功率与调差系数成反比（填正比、反比）。
6、维持发电机电压恒定对励磁系统的要求是：（1）有足够的调整容量（2）有快速的响应速度（3）有很高的运行可靠性
7、超高压输电线路与其他电压等级的对地电容基本上不变，但容性无功功率与运行电压平方成正比，基本不传递无功功率。
8、同步发电机的励磁系统主要有：直流励磁机系统交流励磁机系统无励磁机的发电机自励系统
9、SCADA的全称是Supervisory Control And Data Acquisition ,中文即电力系统监控系统。p123
10、为了实现发电机经济出力，各发电机的出力应按照等耗量微增率分配负荷。
11、发电机并列时的准同期条件？
答：待并发电机频率与母线频率的差小于给定值，即滑差小于给定值断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压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
待并发电机电压与母线电压的幅值差值小于给定值
11、试结合微机目的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如何有时序上解决压差检测与调整频差检测与调整和合闸脉冲发出的问题。 P14
答：1.微机同期与模拟同期用于检测滑差的原理基本上相同，都是比较恒定越前时信号和恒定越前相角信号的先后次序来判断滑差是否满足要求。只有当滑差等于或小于最大允许值时，才会出现满足时，再此瞬间发出并列命令，使断路器触头在δ=0时闭合。
2. 微机同期装置的压差检测比较简单，只要用整流滤波的方法，将Us和Ug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，送入微机程序即可。若差值在允许范围内，同期程序继续运行，若发现△U超出允许范围，则立刻中断同期程序，同时也可以根据比较值的正，负，确定发电机应该增压还是减压。
3.实现上述功能在检测和调整上要有个时段区分，也就是在相角差变化的不同范围内进行不同的操作，以免互相干扰。
12、简述测量桥的工作原理，并分析其工作特点，解释为什么额定工作点不选择于横坐标交点位置的，对于微机励磁调节器有上述额定点选择问题吗？P66 答：测量桥工作原理：利用测量桥反映了发电机电压只要静态工作点选取适当测量桥的输出反应了发电机电压与给定值的偏差。
1.先画图;
2.R1=R2,稳压管VD1.VD2的击穿电压为U2
3.当输入电压U1 4最后一段。P66 13、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？电力系统运行状态的划分有哪些？如何评价一个系统的安全水平？ 答：主要任务：1、保证供电质量 2、保证系统运行的经济性 3、保证较高的安全水平，选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式 4、保证提供强有力的事故处理措施 统一调度：从自动控制系统理论的角度看，电力系统属于复杂系统，又称大系统，而且是大面积分布的复杂系统。复杂系统的控制问题之一是要寻求对全系统的最优解，所以电力系统运行的经济性是指对全系统进行同一控制后的经济运行。此外，安全水平是电力系统调度的首要问题，对一些会使整个系统受到严重危害的局部故障，必须从调度方案的角度进行预防处理，从而确定当时的运行方式。由此可见，电力系统是必须进行统一调度的。 运行状态的划分：正常安全状态正常警戒状态紧急状态崩溃状态事故后恢复状态 如何评价一个系统的安全水平：P175 1、看系统是否有足够的备用容量 2、看系统的接线方式是否便于消除局部设备的过负荷、过电压等险情。 3、看系统重要设备在当时的故障率或可靠性。 14、简述调频与调压主要区别，参与电力系统调频的对象有哪些？实现频率调整的方法有哪些？各有什么特点？ 答：1.电力系统对自动调频的准确度要求较高； 2.系统内各结点的频率稳定值都必须相等； 3.调频与运行费用的关系也远比调压与运行费用的关系密切。 调频对象：调速器、调频器、计划内负荷 实现频率调整的方法：有差调频法积差调频法 各自特点：1、有差调频法指用有差调频器并联运行，达到系统调频目的的方法。积差调频法是根据系统频差偏差的累积性进行工作的。 2、差别：a、积差调频法能使系统频率维持额定，有差调频法则频率稳定值的偏差较大；b、积差调频法的频差积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节过程较缓慢 三、同步发电机的强行励磁在什么情况下投入？有什么作用？同步发电机理想灭磁方式是什么？SD型快速灭磁开关为什么开断小电流时会失败，而采用全桥整流的方式会出现开断小电流时失败的情况吗？ 答：①当系统发生短路性故障时，有关发电机的端电压都会剧烈下降，这时励磁系统进行强行励磁。 ②强励作用有助于继电保护的正确动作，特别有益于故障消除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 系统的安全运行是十分重要的，是自动调节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、为发电机异步运行创建条件。 ③理想的灭磁过程，就是在灭磁过程中始终保持的端电压为最大允许值不变，直至励磁回路断开为止。其中SD型灭弧方式最接近理想灭磁。 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。 ④当转子电流过小时，反而不能很快地断弧。原因是电流小，磁势H的数值就大为减小，吹弧能力也大为减弱，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。 ⑤采用全桥整流的方式不会出现开断小电流时失败。 四、电力系统自动调压器实际是个什么？它的输入量是什么？输出量是什么？一般具有什么样的功能？试分析同步发电机调压、TCR调压、TSC投切电容器调压之间的区别？ 答：电力系统自动调压器的基本部分是一个闭环比例放大器 输入量：发电机电压Ug或线路送、受端电压Ue、Ur 输出量：励磁机的励磁电流或线路电流，Ie或IL 主要功能：1.保持发电机的端电压或线路端电压基本不变，2.保持并联机组间或并行线路间无功电流的稳定分配。 TCR是个全控单相电抗器，与可控硅整流不一样，整流输出为直流，而这里控制的是交流无功电流，输出是畸变的交流电流。 TSC在电容投切瞬间会出现一些问题。投时，电容初始电压为零，投入瞬间如电源电压不为零，则会出现电容充电电流很大；如果切除瞬间电源为零，而回路电流不为零，就出现电流突变，在断路器触头之间产生一个比较大的冲击电压。