2022年电力系统及其自动化复习考试题 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 并列操作、同期、准同期的概念并列操作指发电机投入电力系统参与并列运行的操作；同步发电机的并列操作成为“ 同2.期” ；以近于同步运行条件进行的并列操作称为“ 准同期”；12 倍的额定电同步发电机并列需要遵循的两个原就？a.并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能小,其瞬时最大值一般不超过流；b.发电机并入电网后,应能快速进入同步运行状态,其暂态过程要短,以削减对电力系统的扰动；3. 发电机并列的抱负条件并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等；1） 频率相等 G=x 或 f G= fX2） 电压幅值相等 UG=UX3） 相角差为零 e=0 此时,合闸冲击电流为零,并列后发电机可以立刻与电网同步运行,不会显现扰动现象；4. 准同期并列和自同期并列方法、特点以及应用的场合；a.准同期并列是将未投入系统的发电机加上励磁,并调剂其电压和频率,在满意并列条件（即电压、 频率、 相位相同）时, 将发电机投入系统；在电力系统正常运行的情形下,一般采纳准同期并列方法将发电机组投入运行；b.自同期并列操作是将一台未加励磁的发电机组升速到接近电网频率,滑差角频率 S不超过答应值,且在机组的加速度小于某一给定值的条件下,第一合上并列断路器,接着立刻合上励磁开关,给转子加上励磁电流,在发电机电动势逐步增长的过程中,由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行；自同期并列最突出的优点是无需挑选并列合闸时机,因而掌握操作特别简洁,限于当时掌握技术水平,在电力系统发生事故、频率波动较大的情形下,应用自同期并列可以快速把备用机组投入电网运行,所以曾一度广泛应用于水轮发电机组,作为处理系统事故的重要措施之一；5. 电压幅值差满意什么要求？产生的冲击电流主要是什么重量？有什么危害？同期并列的电压幅值差不能超过额定电压的5%10%；产生的冲击电流主要是无功电流重量；危害：冲击电流的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,所以必需特殊留意对它们的危害；由于并列操作作为正常运行操作,冲击电流最大瞬时值限制在 12 倍额定电流以下为宜；6. 合闸相角差差产生的冲击电流主要是什么重量？有什么危害？冲击电流主要为有功电流重量；在有相角差的情形下合闸后,发电机与电网间马上进行有功功率的交换,使得发电机组的联轴受到冲击,这对于发电机组和电网均产生不利影响,为了保证机组安全,一般将有功冲击电流限制在较小的范畴内；7. 什么是恒定越前时间？什么是恒定越前相角？在电力系统上,准同期并列时,调剂发电机电压与系统电压的频率基本相等,在发电机电压与系统电压的相角差 将发电机并入电力系统； 为零之前一个恒定时间向发电机断路器发出闭合信号,并在电力系统上,准同期并列时,调剂发电机电压与系统电压的频率基本相等,在发电机电压与系统电压的相角差 为零之前某以恒定相角 向发电机断路器发出闭合信号,并将发电机并入电力系统；8. 滑差 与滑差频率；滑差频率就是发电机电压和系统电压频率的差；1 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9. 合闸误差角的影响因素有哪些？由于装置的越前信号时间、出口继电器动作时间、断路器合闸时间都存在分散性,故而并列时会有合闸相角误差；10. 整步电压分类？半波和全波线性整步电压与哪些因素有关？与哪些因素无关？整步电压分为正弦型整步电压和线性整步电压两种,两种；线性整步电压又可分为半波和全波半波和全波整步电压只与发电机和系统电压间的相角差有关,与它们的电压幅值无关；11. 同步发电机励磁掌握系统基本构成及其主要任务？励磁系统由励磁功率单元和励磁调剂器两部分组成；励磁调剂器的主要任务是：1）电压掌握,爱护电压水平2）掌握无功功率安排3）提高同步发电机并联运行的稳固性4）改善电力系统运行条件5）对水轮发电机进行强行励磁12. 同步发电机励磁掌握系统分类及其特点直流励磁机励磁系统：机组容量小,运行爱护复杂沟通励磁机励磁系统：容量较大,不受电网干扰,牢靠性高静止励磁系统（发电机自并励系统）13. 沟通励磁机的逆变灭磁；：励磁电流由发电机本身供应在采纳晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时,可以用晶闸管的有源逆变特性来快速灭 磁,可以实现在转子主回路中不添加设备就可以进行灭磁；1、逆变过程中的逆变角取 40 度,以保证逆变胜利 2、逆变过程中沟通电源不能消逝,否就就无法实现有源逆变灭磁；3、对于逆变灭磁,当逆变进行到发电机励磁绕组中剩余磁场能量不能再爱护逆变时,就逆变终止,剩余能量向并联电阻放电,直至转子励磁电流衰减为零；在这种情形下,灭磁电阻可以采纳容量小、阻值大的电阻；14. 强行励磁的两个指标以及强励应用场合？电压响应比？强励定义：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远大于正常额定值的励磁电流,以利于系统安全运行,称 为强励作用；强励的两个指标是强励顶值和电压响应比；应用场合： 1）电力系统遭受大的扰动后,实施强行励磁可减小加速面积,增大减速面积,提高了系统的暂态稳固性；2）短路切除后实施强行励磁可加速系统电压的复原过程,改善异步电动机的自启动条件；3）当系统处于低负荷运行状态时,系统短路电流 较小,以致继电爱护不能正常工作,实施强行励磁可提高继电爱护装置工作的正确性；电压响应比是电机制造厂供应的说明发电机转子磁场建立过程的参数,反映了励磁机磁 场建立速度的快慢；一般而言,在暂态稳固过程中,发电机功率角摇摆到第一周期最大值的时间约为0.40.7s,所以,通常将励磁电压在最初的0.5s 内上升的平均速率定义为励磁电压响应比；15. 励磁调剂器的静态工作特性及调整？书 P67 16. 对励磁系统的基本要求？2 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对励磁调剂器的要求：1、具有较小的时间常数,能够快速响应输入信息的变化 2、系统正常运行时,励磁调剂器能反映发电机电压的高低来爱护发电机电压在给定的 水平 3、励磁调剂器能够合理安排机组的无功功率 4、对远距离输电的发电机组要求没有失灵区以使其在稳固区运行 5、励磁调剂器快速反映系统故障,具备强行励磁的功能,提高暂态稳固性和改善系统 的运行条件 6、励磁调剂器能够长期牢靠工作,具有高牢靠性 对励磁功率单元的要求：1、要求励磁功率单元有足够的牢靠性,具有肯定的调剂容量；2、具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度；就改善电力系统运行条件和提高电力系 统暂态稳固性而言,励磁功率单元应当具有较大的强励才能和快速响应才能；17. 励磁系统稳固性分析及其改进稳固性措施？18. 什么是电力系统的三次调频？指按最优化准就安排第三种有规律变动的负荷,曲线发电；即责成各发电厂按事先给定的发电负荷19. 电力系统一次和二次调频是通过什么装置实现的？一次：调速器；二次：调频器20. 电力系统的负荷频率特性？当系统频率变化时,整个系统的有功功率负荷也要随着变化,即PL=F（f）；这种有功负荷随频率转变的特性叫做负荷的功率-频率特性,即负荷的静态频率特性；21. AGC的作用？（1） 爱护系统频率为额定值,在正常稳态情形下,其频率偏差在0.050.2Hz 范畴内；（2） 掌握地区电网间联络线的交换功率与方案值相等,实现各地区有功功率的就地平稳；（3） 在安全运行前提下,所管辖系统范畴内,及组件负荷实现经济安排；22. 频率联络线功率偏差掌握TBC？Bias Control） 既依据频率偏频率联络线功率偏差掌握TBC（Tie-line load frequency 差又依据联络线交换功率进行调剂,爱护各地区电力系统负荷波动的就地平稳；适用于大型电力系统或联合电力系统（常用方法）23. 自动低频减载的工作原理？当电力系统发生严峻的功率缺额时,低频减载装置的任务就是快速断开相应数量的用户 负荷, 使系统频率在不低于某一答应值的情形下,达到有功功率平稳,以确保电力系统安全 运行,防止事故进一步扩大；这是防止电力系统发生频率崩溃的系统性的爱护装置；24. 自动低频减载装置应用场合及其作用？应用场合：当系统发生重大事故时,系统显现严峻的功率缺额,其缺额值超出了正常热 备用可以调剂的才能,所引起的系统频率下降值远远超出系统安全运行所答应的范畴；作用：快速断开相应数量的用户负荷,使系统频率在不低于某一答应值的情形下,达到 有功功率的平稳,以确保电力系统安全运行,防止事故的扩大；25. 特殊轮的作用？3 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 自动低频减负荷装置分为两组：基本轮和特殊轮；基本轮为快速动作,用以抑制频率下降；特殊轮 就为在基本轮动作后,用以复原系统频率到可以操作的较高数值；26. 配电自动化中馈线自动化的功能？馈线自动化 在正常情形下,实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压,实现线路开关的远方或就地分、合闸操作；在故障情形下,获得故障记录,自动 判定和隔离馈线故障区段,快速对非故障区域复原供电；27. 数字变电站与常规变电站有何不同？数字化变电站是变电站自动化技术的进展方向,确保电力系统生产的安全性、牢靠性和经济性； 数字化变电站是由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建,建立在IEC61850 通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站；28. 电力系统运行状态及其特点？如何转换？29. 四遥功能？1 遥测：远程测量；采集并传送运行参数,包括各种电气量和负荷潮流等；2 遥信：远程信号；采集并传送各种爱护和开关量信息 3 遥控：远程掌握；接受并执行遥控命令,主要是分合闸 4 遥调：远程调剂；接受并执行遥调命令,调剂发电机输出功率30. 重合器、分段器和馈线FTU？重合器与分段器之间的协作情形？自动重合器：一种能够检测故障电流、在给定时间内断开故障电流并能够进行给定次数重合的具有“ 自具” 才能的掌握开关；现有的重合器通常可以重合三到四次；分段器：一种与电源侧前级开关协作,它不能断开短路故障电流；在失压或者无电流的情形下自动分闸的开关设备；馈线 FTU： 安装于配电室或馈线上的智能终端设备；可以与远方的配电之站通信,将 配电设备的运行数据发送到配电子站,仍接收配电子站的掌握命令,对配电设备进行控 制和调剂；31. 什么是电力系统状态估量？电力系统状态估量的作用？与潮流运算的区分？定义：在给定网络结线、 支路参数和量测系统的条件下,依据量测值求最优状态估量值；（状态估量是利用实时量测系统的冗余度来提高精度和自动排除随机干扰所引起的错误数 据,估量出系统运行状态的）；区分： 潮流运算是状态估量的一个特例,状态估量用于处理实时数据,或者有冗余的矛 盾方程的场合,潮流运算用于无冗余冲突方程的场合；在线应用中,潮流运算在状态估 计的基础上进行,也就是说,由状态估量供应经过加工处理过的熟数据,作为潮流运算 的原始数据；32. 如何利用最小二乘法进行电力系统状态估量？最小二乘法示例：测量值： I=1.05A=1.05p.u.,U=9.8V=0.98p.u., P=9.6W=0.96p.u 量测方程： Z1=x+v1 4 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - Z2=Rx+v2 Z3=Rx2+v3 状态量 x 为电流 I 目标函数：Min. Jx=1.05-x 2+0.98-x 2+0.96-x 2 2令 J x 0 x=0.9917 x 状态的估量值 x=0.9917 真值 x=1,误差 r=-0.0083 量测的估量值：电流 I=x=0.9917p.u.=0.9917A 电压 U=Rx=0.9917p.u.=9.917V 有功 P=Rx2=0.9835p.u.=9.835W 无 P 时, Min. Jx=1.05-x 2+0.98-x 2状态的估量值 x=1.015,r=0.015 33. 如何利用补偿电容器和有载调压变压器进行 VQC 掌握？34. 外网等值作用？1） 外网实时信息不行用 2） 运算规模限制,削减内存 3） 保证内网操作运算的精度和速度 35. 直流潮流法应用前提？1） Rij<<Xij 2） 相邻母线的相角差很接近 3） 各母线电压在额定值邻近 4） 支路对地电容很小 36. 根轨迹法 法就一： 根轨迹的起点和终点：根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点；假如开环零点个数 m 少于开环极点个数n,就有（ n+m）条根轨迹终止于无穷远处法就二： 根轨迹的分支数、连续性和对称性：根轨迹的分支数与开环零点 m、开环极点n 中大者相等,根轨迹连续并对称于实轴；法就三： 实轴上的根轨迹：实轴上的某一区域,如其右边开环实数极、零点个数之和为奇数,就该区域为根轨迹；法就四： 根轨迹的渐近线：当系统开环极点个数n 大于开环零点个数m 时,有 n-m 条根轨迹分支沿着与实轴夹角为 a、交点为 a的一组渐近线趋向于无穷远处；np j n m 1 j 0a nmZ ia2 k1k,0,12 ,.,i0nmm法就五： 根轨迹的分别点：两条或两条以上的根轨迹分支在成为根轨迹分别点；分别点的坐标pjd 是以下方程的解；n1m1j0di0dz is 平面上相遇又分别的点,法就六： 根轨迹与虚轴的交点：如根轨迹与虚轴相交,意味着闭环特性方程显现纯虚根,故可以在闭环特性方程中令 s=jw,然后分别令方程的实部与虚部分别为零,从中求得交点的坐标值及其相应的 k 值；此外,根轨迹与虚轴相交说明系统在相应的 k 值下处于临5 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 界稳固状状态；可以用劳斯稳固判据求出交点的坐标值及其相应的 k 值,此时 k 值为临界根轨迹增益；法就七：根轨迹的起始角和终止角：根轨迹离开开环复数极点处的切线与正实轴的夹角,称为起始角, 以 i表示； 根轨迹进入开环复数零点处的切线与正实轴的夹角,称为终止角,以 i 表示；起始角和终止角可以直接利用相角条件求出；mnk0,12 ,.,nm21ji2 k1j0i0法就八： 根之和：当系统开环传递函数GsHs的分子、分母阶次差（n-m）大于等于时,系统闭环极点之和等于系统开环极点之和；im0ijn0pj6 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页