并列运行：在一个电力系统中，如果各发电机转子都以相同的电角速度运转，或各发电机转子间的
相对电角度不超过允许值的运行方式。并列操作分为准同期并列和自同期并列两种。
自同期并列将一台未加励磁电流的发电机升速到接近于系统频率，在滑差角频率不超过允许值、且
加速度小于给定值的条件下，首先合上并列断路器，接着再立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电
流，在发电机电势逐渐增大的过程中由系统将发电机拉入同步运行。自同期并列适用的情况：在电
力系统发生事故、频率波动较大的情况下，将备用机组投入电网运行。
准同期并列：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，称为准同期并列。准同期并列适用情况：
在电力系统正常运行情况下，一般采用准同期并列方法将发电机组投入运行。
进行自动准同期并列应该满足的条件：（1）待并发电机频率与母线频率相等，即滑差为零。（2）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为零，即角差为零。（3）待并发
电机电压与母线电压的幅值相等，即压差为零。
自动准同期装置的功能:1、压差和滑差满足，提前（恒定越前时间）发合闸命令2、当滑差、压差
不合格时，能自动对待并发电机均频、均压
恒定越前时间: 装置中所取提前量是某一恒定时间信号，即在脉动电压 x
U 到达 =0之前的YJ t 发出合闸信号。一般YJ t 等于断路器的合闸时间 QF t .
数值角差: 在有滑差的情况下，母线电压与发电机电压之间的相角差 不为常数，而是时间t 的函
数，即0)( t t s
线性整步电压:其幅值在一个周期内与角差分段按比例变化的电压。其物理意义：线性整步电压一
般称三角形波形，与角差之间是分段的线性反比关系，而与同期电压的幅值无关。
（模拟式装置）线性整步电压对滑差检查：两个施密特触发器翻转时间的比较，即相角电
平检测器先于时间检测器翻转，表示滑差合格。321s s s T T T 2 m d 2t t d
（微机装置）滑差检测原理图：S3合格，允许并列运行，2 最大允许误差并列角。
321s s s T T T 2 m d )(2322积分预报（微分预报）或 i i ，则滑差合格。
压差检测：（微机）用整流滤波方
法，将Us~和Ug~转换成直流电压，
用模-数转换芯片变成数值，送入微
机比较程序。（模拟同期装置）电
压差检查（电压测量回路和比较器
组成）。
【3】微机自动准同期装置的合闸原理？(第1章PPT 31页)模拟式自动准同期装置的合闸原理？（第1章PPT 34页）了解框图。
【4】发电机同期操作实验的注意事项？解列的步骤？数据分析。
答：一、同期并列操作应注意：
（1）并列操作是一项十分重要的操作，操作时应熟练操作方法，了解同期回路接线情况。在操作中注意力应高度集中，头脑冷静，不可操之过急，但有必须善于抓住每一个可能的机会，使操作顺利进行。（2）同步表投入时间不应超过15min。（3）当同步表转动过快、跳动或停在“12”点钟不动以及其它无规律地转动时，均禁止合闸操作。（4）采用ZZQ-3A自动准同期装置进行并列操作，必须先将装置切换开关切至“试验”位置，观察装置信号灯与同期表S指示一致，装置正常后，方可投入ZZQ-3A自动准同期装置。（5）若调速系统很不稳定，不能采用自动准同期进行并列。二、一般发电机解列步骤如下：1、发电机有功降至零；2、发电机无功降至最小；3、发电机主变压器中性点刀闸必须投入
【5】什么是同步发电机的励磁电流？同步发电机励磁控制系统的任务有哪些？对励磁系统的基本要求有哪些？
同步发电机的励磁电流：产生直流磁场的直流电流，又称转子电流。
同步发电机：在一个直流磁场中将旋转的机械功率转换成三相交流电功率的机械设备
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可靠性；4、改善电力系统的运行条件；a改善异步电机的自启动条件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确性5、水轮发电机组要求强行减磁。
对励磁系统的基本要求有1有足够的调整容量2有很快的响应速度；3有很高的运行可靠性。【6】同步发电机励磁系统的分类，及各类的结构和运行特点？
分类：为三大类，第一大类是直流励磁机系统1自励直流励磁机系统2他励直流励磁机系统
特点：直流励磁机一般斗鱼发电机处在同一根机械传动主轴上，由同一原动机带动。比起无励磁机系统来，直流励磁机系统耗费的厂用电大大减少。但是直流励磁机由于存在整流环，功率过大时制造有一定困难。
第二大类是交流励磁机系统，(一)他励交流励磁机系统：1、他励静止硅整流励磁系统，其特点：(1)交流励磁机系统和副励磁机与发电机同轴，是独立的励磁电源，不受电网干扰，可靠性高；(2)交流励磁机时间常数大；(3)同轴交流励磁机、副励磁机，加长了发电机的主轴长度，使厂房长度加长，造价较高；(4)仍有转动部分；(5)一但副励磁机或自励恒压调节器发生故障，均可导致发电机组失磁。采用永磁发电机作为副励磁机；2、他励旋转硅整流励磁系统(无刷励磁)，其特点：(1)无炭刷和滑环，维护工作量小。(2)供电可靠性高。(3)励磁响应速度慢，叠片结构，增加顶值电压，引入转子电压深度负反馈。(4)转子回路中不能接入灭磁设备，发电机转子回路无法实现直接灭磁，也无法实现对励磁系统的常规检测。(5)要求旋转整流器和快速熔断器等有良好的机械性能，能承受高速旋转的离心力。(6)因为没有接触部件的磨损，也就没有炭粉和铜末引起的对电机绕组的污染，故电机的绝缘寿命较长；(二)自励交流励磁机系统：特点1、自励交流励磁机静止可控硅整流器励磁系统，时间常数很小，励磁机的容量较大2、自励交流励磁机静止硅整流器励磁系统，响应速度较慢；
第三类是静止励磁系统。优点：1、励磁系统接线和设备比较简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高；2、不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度，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。静止励磁系统输出的励磁电压与机组转速成正比，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，当机组甩负荷时静止励磁机组的过电压低。主要缺点：是在发电机近端短路而切除时间又较长的情况，缺乏足够的强行励磁能力，对电力系统稳定的影响不如其他励磁方式有利。
【7】在事故情况下，励磁系统中转子磁场的建立有哪两个重要指标？强励作用的定义？转子回路
的灭磁原理，理想灭磁的原理和快速灭磁开关的原理？交流系统的灭磁原理？
转子磁场的建立两个重要指标：强励顶值和电压响应比。强励顶值(Ceiling voltage)：转子励磁电压
的最大值。电压响应比(voltage response time)：磁场建立的速度。
强励作用：当系统发生短路故障时，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，向发电机的转子回路送出远较正常额定值多的励磁电流，即向系统输送尽可能多的无功功率，
以利系统的安全运行，励磁系统的这种功能就称为强励作用。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。继电强行
励磁：用闭合有关继电器触电的方法，使励磁机的端电压以最快的速度升到其顶值，称为继电强行
励磁
转子回路的灭磁原理：在转子回路内加装灭磁开关SD 。灭磁时，先给转子绕组rL 并联一灭磁电阻
R 然后再断励磁回路。有了R 后，转子绕组rL 的电流就按照指数曲线衰减，并将转子绕组内的磁
场能量几乎全部转变成热能，消耗在R 上，因而使SD 断开触头的负担大大减轻。理想灭磁的原理：
理想灭磁的灭磁过程，就是在灭磁的整个过程中始终保持端电压为最大允许值不变，直至励磁回路
断开为止。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（而不再按指数曲线减
小了）。快速灭磁开关的原理：适当的选择n 与eY,满足灭磁过程按直线进行。在理想的情况下，在
（0.167—0.2）rl t 的时刻电弧熄灭，而实际的灭磁时间约为0.18rl t 或稍长些，与理想灭磁过程的
时间相当接近，故称为快速灭磁开关；SD 型快速灭磁开关带有灭弧栅，利用串联短弧的端电压不
变的特点控制灭弧过程，使它接近于理想灭弧情况。缺点是当转子电流过小时，反而不能很快地断
弧。
交流系统的灭磁原理：在交流系统中，如果采用了全可控整流桥向转子供应励磁电流时，就可以考
虑应用全可控整流桥的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。由两部分组成:一部分全可控整流
桥；另一部分是转子过电压保护回路。当全空桥处于逆变状态时，转子回路储存的磁场能量就反过
来向交流电源释放，这就是灭磁状态。
【8】自动调压器的特性与功能？微机型自动调压器的组成部分及各部分功能？可控硅自动调压器
中测量单元的工作原理？什么是同步发电机的调差系数，其物理意义是什么？
自动调压器的特性与功能：自动调压器的最基本部分是一个闭环比例调节器。它的输入量是发电机
电压g U 或线路送、受端电压s U 、r U 。输出量是励磁机的励磁电流或线路电流，称为c I 或L I 。运
用的是闭环比例调节的工作原理，当g U 下降时，c I 就大大增加，发电机的感应电动势Eg 随机加
大，使得重新回到基准值附近；反之，当升高时，Ie 就大为减少，又使Ug 重新回到基准值附近。
主要功能有二：一是保持发电机的端电压或线路端电压基本不变；其次是保持并联机组间或并行线
路间无功电流的稳定分配。
微机型自动调压器的组成部分及各部分功能：基本的控制有测量比较、综合比较、移相触发单元组
成。（一.）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。测量比较单元由电压测量、比较整定环节组成。（二）综合放大单元，有信
号运算限制控制功能，由正竞比电路，负竞比电路，信号综合放大电路和互补输出电路组成。（三）
移相触发单元，是励磁调节器的输出单元，它根据综合放大单元送来的综合控制信号Usm 变化，
产生触发脉冲，用以触发功率整流单元的晶闸管，从而改变可控整流框的输出，达到调节发电机励
磁的目的。主要有同步变压器、同步移相器、脉冲发生器和脉冲给定基准器组成。
可控硅自动调压器中测量单元的工作原理：触发角 整流输出最大，晶闸管处于全开放状态，当180 晶闸管元件处于全关闭状态，输出为零。改变 可以改变整流输出电压的大小，以
满足励磁调节对晶闸管元件实行控制的要求。
同步发电机的调差系数：用 表示，其定义为 =
gn 2
1 U U
U
，式中Ugn——发电机额定电压；U1、
U2——空载、负荷电流的无功分量为额定值时的发电机电压，一般取U2=Ugn.
调差系数的物理意义：调差系数 表示了负荷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小。所以，调差系数 表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力，决定并联机组间无功电流的分配关系。
当调差系数 大于0即为正调差系数时，发电机外特性下倾，即发电机无功电流增加，其端电压降低。调差系数 小小于0为负调差系数，调差系数 =0为无差调节。一般采用正调差系数。【9】励磁实验中的注意事项？恒α和恒U F、恒I L起励的方式有何不同？
答：一、（1）微机自动励磁调节器上的增、减磁按钮键只持续5s内有效。过了5s后，如还需要调节，则松开按钮，重新按下；（2）、在改换励磁方式时，必须首先按下灭磁按钮并断开励磁开关！否则，将可能引起转子过电压，危急励磁系统安全；（3）、微机励磁调节器的四种控制方式相互切换时，切换前后运行工作点应重合；二、三种起励方式中，除了恒α方式起励只能在他励方式下有效外，其余两种方式起励都可以分别在他励和自并励两种励磁方式下进行。
【10】电力系统的运行状态分为几种？每种状态的特点如何？
电力系统运行的基本要求：(1)保证安全可靠地发供电；(2)要有合格的电能质量；(3)要有良好的经济性。
电力系统的运行状态分为五种：（1）正常运行状态，特点：满足负荷的要求，有一定的安全储备，为安全状态。（2）警戒状态，特点：预防性控制，系统的安全储备系数大大减少了,对于外界扰动的抵抗能力削弱了，不安全状态。（3）紧急状态，特点：紧急控制，系统的电压或频率超过或低于允许值，危险状态。（4）系统崩溃状态，特点：切机，切负荷，断开线路，使已崩溃的电网逐步的恢复起来。（5）恢复状态，特点：重新并列，恢复对用户供电，使电力系统恢复到正常状态或警戒状态。
【11】调度自动化系统的主要任务有哪些？其结构如何？我国电网调度的基本原则？
调度自动化系统的主要任务：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——选用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。
调度自动化系统的结构：1、人机联系子系统2、信息采集处理和控制子系统3、信息传输子系统4、信息采集和命令执行子系统。
我国电网调度的基本原则：1、统一调度;2、分级管理;3、分层控制。
(1)电力系统调度组织结构一般都是分层的；(2)系统可靠性提高；(3)系统响应改善。
【12】调度自动化系统从物理结构上说是由哪几个子系统构成的，每个子系统完成的任务？
答：构成：信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调下或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统和调度控制中心提供了信息交换的桥梁。信息处理子系统是完成对采集到的信息的各种处理及分析计算，乃至实现对电力设备的自动控制与操作。
【13】电力系统状态估计的作用和意义？状态估计的步骤？不良数据的检测和辨识的定义？不良数据辨识的各种方法的区别。
答：电力系统状态估计是利用实时测量系统的冗余度来提高数据精度,自动排除随机干扰和噪声所引起的错误信息,估计或预报系统的运行状态。步骤：1，假定数学模型2，状态估计计算3，检测4，识别。不良数据的检测：对SCADA原始量测数据的状态估计结果进行检查，判断是否存在不良数据并指出具体可疑量测数据的过程。不良数据的辨别：对检测出的不良数据验证真正不良数据的过
程。不良数据辨识方法的区别：对可疑数据是逐个辨识还是总体辨识；排除可疑数据的方式可以是变权重、变残差或直接删除；删除可疑数据后，对量测残差和状态量的计算是迭代或线性修正。【14】电力系统安全性分析的含义？预想事故分析的内容包括哪几部分？各部分功能是什么？答：含义：分为静态安全分析和动态安全分析。静态安全分析：判断系统发生预想事故后电压是否越限和线路是否过负荷的分析。动态安全分析：判断系统发生预想事故后是否失去稳定的分析。预想事故包括：(1)单一线路开断；(2)两条以上线路同时开断；(3)变电站回路开断；(4)发电机回路开断；(5)负荷出线开断；(6)上述各种情况的组合。功能：(1)按调度员的需要方便地设定预想故障；(2)快速区分各种故障对电力系统安全运行的危害程度；(3)准确分析严重故障后的系统状态，并能方便而直观展示结果。
【15】在线安全性分析的方法有哪些？Ward等值法和REI等值法分别如何对电网进行简化？
答：方法：1.直流潮流法2. P-Q分解法3.等值网络法.
WARD等值法通过改进在等值后能有很好的有功和无功响应，REI等值法把PV和PQ节点分别总起来由一个独立的等值电源代替。
【16】电力系统稳定性在线分析的方法有哪些？各种方法如何实现对系统稳定性的分析？
答：1模式识别法(a确定样本集b特征抽取c建立分类器d试验) 2李亚普诺夫方法3机组的同调和分群.
【17】电力系统负荷的静态频率特性如何？发电机组的频率特性如何？什么是发电机的频率调差系数？调频失灵区的定义？
答：负荷端电压维持额定值不变时，负荷功率与频率的关系称为负荷的频率静态特性。由于频率变化而引起的发电机输出功率变化的关系称为发电机组的频率特性。调差系数可定量表明某台机组负荷改变时相应的转速偏移。失灵敏区是速度持续变化的总范围，在这个范围内，没有可测量的由调速系统控制的阀门位置的变化。
【18】电力系统调频的特点和任务？正常运行条件下几种调频方式的方程式和特点的比较？分区调频的概念？
答：特点：a准确度要求高,b系统各节点频率统一。任务:满足电力系统中有功功率和无功功率的平
衡。调频方式：1有差调频法，特点：a各调频机组同时参加调频，没有先后之分b计划外调频负荷在机组间是按一定的比例分配的c频率稳定值的
偏差较大。2积差调频法，特点;a系统频率维持在
额定值；b系统频率维持在额定值；c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. 分区调频;在电力市场的框架下，大区网络公司之间联络线上输送的功率，按协议规定的计划数值进行，尽量避免非协议内的功率在联络线上流通，造成电力市场的计价困难，这种方式称为分区调频。【19】电力系统负荷经济分配的原则如何？利用等微增率法则计算负荷的经济分配？
答：经济分配原则;在一定运行方式下，把系统负荷在各电站及各机组间进行分配，使所需的运行总费用为最小。微增率：输入微增量与输出微增量的比值。
【20】AGC的功能？一、二、三次调频的作用分别是什么？AGC的构成环节及各环节的作用？答：AGC功能：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，维持系统频率为规定值；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，对偏离预计的负荷实现在线经济负荷分配⑤监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。一次调频作用：使机组均自动根据自身的静态特性承担一定负荷的变化以减少电网频率的改变。二次调频作用：通过同步器平移静态特性曲线，将电网频率调回到预定的质量范围内。三次调频：使各发电厂按照最优的原则进行分配。构成环节：1区域调节控制（作用：完成AGC的②③两项任务）2区域跟踪控制（作用：完成AGC的④⑤两项任务）3调速器（作用：调频）。
【21】UFLS的工作原理？最大功率缺额的计算？各轮动作频率的选择和最佳断开功率的选择？特殊轮的存在原因及时限配合。
答：原理：“轮”：计算点f1、f2,…f n
点1：系统发生了大量的有功功率缺额
点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间Δ
t1 点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进
行的计算。点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不
能求到系统有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下
降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3'曲线继续下降。点4：当频率下降到f2时，ZPJH的第二轮频率继电器启动，经一定时间Δt2后点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。点5-6：系统有功功率缺额得到补偿。频率开始沿5～6曲线回升，最后稳定在f∞(2) 。逐次逼近：进行一次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。即系统频率重新稳定下来或出现回升时，这个过程才会结束。最大功率缺额的计算：
频率的选择：①第一轮动作频率的选择：低于49.5Hz；②最后一轮动作频率的选择：大于等于48Hz。
③频率选择性级差的确定：极差一般取0.5Hz。
断开功率的选择：1) 系统频率的最后稳定值在最大恢复频率f hfmaxi与最小恢复频率f hfmini之间2) （f hfmaxi－f hfmini）是正比于ZPJH第i次的计算误差的3) 当ZPJH动作后，可能出现的最大误差为最小时，ZPJH就具有最高的选择性4) f hfmin事实上等于特殊轮的动作频率f dzts。存在原因：因为系统频率长期低于47Hz是不允许的，为了使系统恢复到f hfmin（一般为47H z）以上，采用特殊轮。时限配合：1）当最后第二轮即n－1轮动作后，系统频率不回升反而降到最后一轮2）当系统频率在第i轮动作后稳定在稍低于特殊轮的动作频率fdzts，特殊轮动作断开其用户后，系统频率不应高于fhf0。
【22】电力系统远动的定义？远动信息包括哪些信息？远动信息的传输模式有哪些，含义？
答：电力系统远动是利用远程通信技术进行信息传输，实现对远方运行设备的监视和控制。
远动信息包括：遥测信息，遥信信息，遥控信息，遥调信息。传输模式及含义：a循环数字传输模式（信息按帧周而复始地循环传送，对信道质量要求低）b问答传输模式(若调度端要得到厂站端的监视信息，必须由调度端主动向厂站端发送查询命令报文。厂站端按调度端的查询要求发送回答报文)
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》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
电力系统自动化期末作业 题目：带励磁系统的自动发电控制（AGC）学号： P091812925 姓名：谢海波 同组人：马宁、马超、李维、谢海波、杨天曾专业班级： 09级电气工程及其自动化3班 学院：电气工程学院 指导教师：杨晶显老师
目录 目录 (1) 1 概述 (2) 1.1课题背景 (3) 1.2带励磁系统的同步发电机LFC和AVR控制示意图 (3) 2 发动机调速系统 (4) 2.1发电机模型 (4) 2.2负荷模型 (5) 2.3原动机模型 (6) 2.4调速器模型 (6) 3 发电机励磁系统 (7) 3.1励磁调节器的工作原理 (7) 3.2励磁方式 (7) 3.3励磁机的作用 (8) 4 励磁系统的自动发电控制（AGC） (8) 5 仿真结果分析 (12) 6 总结 (13) 参考文献 (13)
带励磁系统的自动发电控制（AGC） 摘要：随着电力系统自动化的高度发展，现代电网已发展成为在电力市场机制的基础上多控制区域的互联系统，自动发电控制(AGC)作为互联电网实现功率和频率控制的主要手段，其控制效果直接影响着电网品质。因此，跨大区互联电网通过什么样的标准对其控制质量进行评价，电网AGC采用什么样的控制方法是近年来调度自动化关注的一个热点问题。本论文紧紧围绕这一具有重要现实意义的课题展开了研究和讨论，介绍了带励磁系统的自动发电控制电网AGC技术的实现与发展，带励磁系统的同步发电机LFC和AVR控制方案，发电机的调速系统模型的基本组成及其设计和控制策略。最后通过一个孤立发电站的组合仿真框图及其技术参数，搭建混合SIMULINK仿真框图进行仿真，当励磁系统参数变化时求出其频率偏差和机端电压响应，通过仿真结果来分析频率控制和电压控制的关系。 关键词：励磁系统，自动发电控制，电力系统，频率，电压 1 概述 自动发电控制(Automatic Generation Control)简称AGC，作为现代电网控制的一项基本功能，它是通过控制发电机有功出力来跟踪电力系统的负荷变化，从而维持频率等于额定值，同时满足互联电力系统间按计划要求交换功率的一种控制技术。它的投入将提高电网频率质量，提高经济效益和管理水平。自动发电控制技术在“当今世界已是普遍应用的成熟技术，是一项综合技术”。自动发电控制在我国的研究和开发虽然起步较早，但真正在电网运行中发挥效能，还是在最近几年。原来我国几个主要电力系统都曾试验过自动频率调整(AFC)，而直到改革开放以后，自动发电控制却还未能全部正常运行。近些年来，随着我国经济的高速发展，对安全、可靠、优质和经济运行，各大区电网都对频率的调整非常重视，并实行了严格的考核。为实现这一目标，全国各大电网均不同程度地采用了AGC技术。随着计算机技术、自动控制理论、网络通讯等技术的发展，电厂、电网自动化运行水平的不断提高，自动发电控制逐步得到广泛的应用。现代的AGC是一个闭环反馈控制系统，主要由两大部分构成，如图1-1所示：（1）负荷分配器：根据测得的发电机实际出力、频率偏差和其它有关信号，按一定的调节准则分配各机组应承担的机组有功出力设定值。该部分为传统的电网调度功能实现。 （2）机组控制器：根据负荷分配器设定的有功出力，使机组在额定频率下的实发功率与设定有功出力相一致。电厂具备AGC功能时该部分由机组协调控制系统CCS自动实现。
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
一、选择题： 1、联合运行电网中，各区域电网的功能可保证电网的稳定。 A.区域网内的频率 B. 区域电网间的交换功率 C.区域电网内频率和区域电网间交换功率 D.区域电网内的电压和频率 2、不良数据是指。 A.数据不确 B.数据丢失 C.数据错误 D.以上都是 3、随开关状态变化的电网模型是。 A.节点模型 B.物理模型 C.计算模型 D.网络模型 4、包括下面内容。 A.配电网 都是 5、理想灭磁时转子绕组电流是按衰减。 直线 B.指数曲线 C.先直线后指数曲线 D.先指数曲线后直线 6、适用于互联电力系统频率调节的方法。 A.主导发电机法 B.积差调频法 C.分区调频法 7．发电机组并入电网后，应能迅速进入状态，其暂态过程要，以减小对电力系统的扰动。（ C） A 异步运行，短 B 异步运行，长
C 同步运行，短 D 同步运行，长 8．并列点两侧仅有电压幅值差存在时仍会导致主要为的冲击电流，其值与电压差成。（ B） A 有功电流分量，正比 B无功电流分量，正比 C 有功电流分量，反比 D 无功电流分量反比 9．由于励磁控制系统具有惯性，在远距离输电系统中会引起。（D） Ａ进相运行Ｂ高频振荡Ｃ欠励状态Ｄ低频振荡 10．发电机并列操作中，当相角差较小时，冲击电流主要为。（ A ） A 有功电流分量 B 无功电流分量 C 空载电流分量 D 短路电流分量 11．励磁顶值电压越，允许强励时间越，对发电机运行越有利。（D） A 低，短 B 低，长 C 高，短 D高，长 二、填空题： 1静止_励磁系统又称_发电机自并励_系统，系统中发电机的励磁电源不用励磁机。 2.电力系统自动化主要包括_电力系统调度自动化_、_电厂动力机械自动化_、_变电站自动化_、和_电力系统装置自动化_等方面。 3.励磁顶值电压是励磁功率单元在_发电机电压过低（强励）_
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：电压差不能超过额定电压的510% 频率相等：ωωX 频率差不超过额定的0.20.5% 相角相等：δ0（δδX）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0-2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：是将和的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列 方波，其幅值与和无关。 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 压和的线性相关，采用滤波器使波形平滑 7、简述合闸条件的计算过程。 1：计算，如果≤转 2；否则调整G来改变
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
1、分析自动调节励磁系统对发电机静态稳定的提高 答： 1. 无旋转部件，结构简单，轴系短，稳定性好； 2. 励磁变压器的二次电压和容量可以根据电力系统稳定的要求而单独设计。 3. 响应速度快，调节性能好，有利于提高电力系统的静态稳定性和暂态稳定性。 自并励静止励磁系统的主要缺点是： 它的电压调节通道容易产生负阻尼作用，导致电力系统低频振荡的发生，降低了电力系统的动态稳定性。 通过引入附加励磁控制（即采用电力系统稳定器--PSS）, 完全可以克服这一缺点。电力系统稳定器的正阻尼作用完全可以超过电压调节通道的负阻尼作用，从而提高电力系统的动态稳定性。这点，已经为国内外电力系统的实践所证明。 2、分析自动调节励磁系统对发电机暂态稳定的提高。 答1、提高励磁系统强励倍数可以提高电力系统暂态稳定。 2、励磁系统顶值电压响应比越大，励磁系统输出电压达到顶值的时间越短，对提高暂态稳定越有利。 3、充分利用励磁系统强励倍数，也是发挥励磁系统改善暂态稳定作用的一个重要因素。 分析证明，励磁控制系统中的自动电压调节作用，是造成电力系
统机电振荡阻尼变弱（甚至变负）的最重要的原因之一。在一定的运行方式及励磁系统参数下，电压调节作用，在维持发电机电压恒定的同时，将产生负的阻尼作用。 许多研究表明，在正常实用的范围内，励磁电压调节器的负阻尼作用会随着开环增益的增大而加强。因此提高电压调节精度的要求和提高动态稳定的要求是不兼容的。 解决这个不兼容性的办法有： 1、放弃调压精度要求，减少励磁控制系统的开环增益。这对静态稳定性和暂态稳定性均有不利的影响，是不可取的。 2、电压调节通道中，增加一个动态增益衰减环节。这种方法可以达到既保持电压调节精度，又可减少电压调压通道的负阻尼作用的两个目的。但是，这个环节使励磁电压响应比减少，不利于暂态稳定，也是不可取的。 3、在励磁控制系统中，增加附加励磁控制通道，即电力系统稳定器PSS。 电力系统稳定器即PSS是使用最广、最简单而有效的附加励磁控制。
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
1.发电机组并入电网后，应能迅速进入状态，其暂态过程要，以减小对电力系统的扰动。（ C ） A 异步运行，短B异步运行，长 C 同步运行，短D同步运行，长 2.最大励磁限制是为而采取的安全措施。（ D ） A 防止发电机定子绕组长时间欠励磁B防止发电机定子绕组长时间过励磁 C 防止发电机转子绕组长时间欠励磁D防止发电机转子绕组长时间过励磁 3. 当发电机组与电网间进行有功功率交换时，如果发电机的电压落后电网电压，则发电机。（ C ） A 发出功率，发电机减速B发出功率，发电机增速 C 吸收功率，发电机减速D吸收功率，发电机增速 4.同步发电机的运行特性与它的值的大小有关。（ D ） A 转子电流B定子电流 C 转速D空载电动势 5.自动并列装置检测并列条件的电压人们通常成为。（ A ） A 整步电压B脉动电压 C 线性电压D并列电压 6只能在10万千瓦以下小容量机组中采用的励磁系统是。（ B ）
A 静止励磁机系统B直流励磁机系统 C 交流励磁机系统D发电机自并励系统 7. 自动低频减载装置是用来解决事故的重要措施之一。（ C ） A 少量有功功率缺额 B 少量无功功率缺额 C 严重有功功率缺额D严重无功功率缺额 8. 并列点两侧仅有电压幅值差存在时仍会导致主要为的冲击电流，其值与电压差成。（ B ） A有功电流分量，正比 B 无功电流分量，正比 C有功电流分量，反比D无功电流分量，反比 9.由于励磁控制系统具有惯性，在远距离输电系统中会引起。（ D ） A 进相运行B高频振荡 C 欠励状态 D 低频振荡 10.容量为的同步发电机组都普遍采用交流励磁机系统。（ D ） A 50MW以下 B 10万千瓦以下 C 10万兆瓦以上 D 100MW以上 11电网中发电机组在调速器的工作情况下是电网的特性。（ B ） A 功率特性B一次调频频率特性 C 二次调频频率特性 D 调节特性
1、电力系统自动化的发展经过了那几个阶段？ （一）单一功能自动化阶段 （二）综合自动化阶段：特点是用一套自动化系统或装置来完成以往两套或多套分离的自动化系统或装置所完成的工作。 1．电能的生产有哪些主要特点？对电力系统运行的总体要求要求是什么？ （1）1，结构复杂而庞大，2，电能不能储存，3，暂态过程非常迅速，4，特别重要 （2）安全，可靠，优质，经济，环保 2．电力系统有哪些运行状态？它们的主要特征是什么？ 正常状态：满足等式和不等式约束，主要进行经济调度。 警戒状态：满足等式和不等式约束，但接近不等式约束上下限，主要进行预防性控制。 紧急状态：满足等式约束，不满足不等式约束，进行紧急控制。 系统崩溃：等式不等式约束均不满足，切机、切负荷、解列等控制，尽量挽救已经解列的各个子系统。 恢复状态：满足等式和不等式约束，采取预恢复控制措施，如并列、带负荷等控制，恢复对用户的供电。 3．电力系统自动化包括哪些主要内容？ 第二章习题、思考题 1、电力系统调度自动化是如何实现的？ 1，采集电力系统信息并将其传送到调度所；2，对远动装置传送的信息进行实时处理；3，做出调度决策；4，将调度决策送到电力系统区执行；5，人机联系 2、电力系统采用什么调度方式？ 集中调度控制和分层调度控制 2．电网调度自动化系统的基本构成包括哪些主要的子系统？试给出其示意图。 （1）电力系统，远动系统，调度计算机和人机联系设备 （2） 3．电网调度自动化系统主要有哪些信息传输通道（信道）？ 1，远动与载波通道复用电力载波通道，2，无线信道，3，光纤通信，4，架空明线或电缆传输远动通信4．电力系统常采用什么调度方式？分层调度有何主要优点？我国电网调度目前分为哪些层次？ （1）分层调度控制：就是把全电力系统的监视控制任务分配给属于不同层次的调度中心，下一层调度完成本层次的调度控制任务外，还接受上一级调度组织的调度命令并向上层调度传递所需信息。 （2）优点：便于协调调度控制，提高系统可靠性，改善系统响应 （3）分为国家级，大区级，省级，地区级，县级
1.同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（B）。 (A) 方波(B) 正弦波(C) 正弦脉动波(D) 三角波 2.自动发电控制AGC功能可保证电网的(D) (A) 电流(B) 功率因数(C) 电压(D) 频率 3.电力线载波信道可同时传送（A）。 (A) 语音信号和远动信号(B) 视频信号和远动信号(C) 图像信号和远动信号 (D) 语音和图像信号 4.(15，7)循环码的全部许用码组有(D) (A) 256个(B) 129个(C) 127个(D) 128个 5.在电力系统通信中，由主站轮流询问各RTU，RTU接到询问后回答的方式属于（D）。 (A) 循环式通信规约(B) 主动式通信规约(C) 被动式通信规约(D) 问答式通信规约 6.发电机并列操作最终的执行机构是（D）。 (A) 重合器(B) 分段器(C) 隔离开关(D) 断路器 7.12位A/D芯片工作在交流采样方式时，被测量正最大值时补码形式的A/D结果为(D)? (A) 1.11111E+11 (B) 11111111110 (C) 101111111111 (D) 11111111111 8.数据传输系统中，若在发端进行检错应属(A) (A) 检错重发法(B) 循环检错法(C) 前向纠错法(D) 反馈校验法 9.厂站RTU向调度传送模拟量数值属于(B) (A) 遥信(B) 遥测(C) 遥控(D) 遥调 10.2000MHZ频率属(C) (A) .短波频段(B) 中波频段(C) 微波频段(D) 长波频段 11.异步通信方式的特点之一是(D) (A) 设备复杂(B) 时钟要求高(C) 传输效率高(D) 设备简单 12.我国循环式运动规约中规定的循环码是(D) (A) (7，4)循环码(B) 方阵码(C) (7，3)循环码(D) （48，40）循环码 13.地调中心可调整辖区的(A) (A) 电压和无功(B) 电压和频率(C) 无功和频率(D) 有功和频率 14.A/D转换器中的基准电压可产生按二进制权倍减的MSB→LSB的(B) (A) 电流最大值(B) 电压砝码(C) 电压最大值(D) 电流砝码 15.电力系统状态估计的量测量主要来自(D) (A) 调度人员(B) 值班人员(C) 主机(D) SCADA系统 16.调度员尽力维护各子系统发电，用电平衡时属(D) (A) 紧急状态(B) 正常状态(C) 恢复状态(D) 瓦解状态 17.星形结构计算机网的特点之一(C) (A) 可靠性(B) 建网难(C) 资源共享能力差(D) 资源共享能力强 18.一阶递归数字滤波器的输出y(n)表达式为(C) (A) a·x(n) (B) a·y(n-1) (C) a·x(n)+b·y(n-1) (D) a·x(n)+b x(n-1) 19.用数字量多路开关采集遥信信号时，欲使W=E14，数据选择端ABCD应为(D) (A) 1101 (B) 1110 (C) 1011 (D) 111 20.霍尔模块工作频率为50HZ时，精度(A) (A) 高于0.5% (B) 低于0.5% (C) 等于0.5%(D) 等于1%
一、电磁型电流继电器和电压继电器实验 一、实验目的 熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构、工作原理、基本特性：掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。 二、预习与思考 1、电流继电器的返回系数为什么恒小于1 ? 2、动作电流(压)、返回电流(压)和返回系数的定义是什么? 3、实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗? 4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途? 三、原理说明 DL-20c系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。 DY-20c系列电压继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高(过电压保护)或电压降低(低电压起动)的继电保护装置中。 D L-20c、D Y-20c系列继电器的内部接线图见图l-l。 上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。 过电流(压)继电器：当电流(压)升高至整定值(或大于整定值)时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。 低电压继电器：当电压降低至整定电压时，继电器立即动作，常开触点断开，常闭触点闭合。 继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值：若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。 转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作值。
图1-3过电压继电器实验接线图 四、实验设备 序号设备名称使用仪器名称数量l ZBll DL-24C／6电流继电器l 2 ZBl5 DY-28C／160电压继电器 1 3 ZB35 交流电流表 1 4 ZB36 交流电压表l 5 DZB0l-l 单相自耦调压器l 交流器 1 触点通断指示灯 1 单相交流电源l 可调电阻Rl 6.3 Ω/10A l 6 1000伏兆欧表l l、绝缘测试 单个继电器在新安装投入使用前或经过解体检修后，必须进行绝缘测试，对于额定电压为100伏及以上者，应用1000伏兆欧表测定绝缘电阻：对于额定电压为100伏以下者，则应用500伏兆欧表测定绝缘电阻。测定绝缘电阻时，应根据继电器的具体接线情况，注意把不能承受高压的元
电力系统自动化试卷及思考题答案年华北电力 大学精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
1.那些实验是在EMS平台下进行？那些实验是在DTS平台下进行？ EMS：1）电力系统有功功率分布及分析；2）电力系统无功功率分布及分析；3）电力系统综合调压措施分析；4）电力系统有功-频率分布；5）电力系统潮流控制分析；6）电力系统对称故障计算及分析；7）电力系统不对称故障及计算分析DTS：1）电力系统继电保护动作特性分析；2）电力系统稳定性计算及分析；3）电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析 2.欲调节电压幅值，调有功P有效还是无功Q有效？为什么？ 1）电压对无功变化更敏感，有功虽然对电压也有影响但是比较小 2）只考虑电压降落的纵分量：△U=(PR+QX)/U，从公式看出，电压降落跟有功P 和无功Q都有关系，只不过在高压输电系统中，电抗X>>R，这样，QX在△U的分量更大，调节电压幅值就是在调节无功。 3.重合闸有什么好处？若电气故障设为三相短路，故障分别持续t1和t2时长，则两个实验结果有什么不同？ 重合闸好处：1）在线路发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而提高供电可靠性；2）对于有双侧电源的高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量；3）可以纠正由于断路器机构不良，或继电器误动作引起的误跳闸 故障延时长的接地距离一段动作次数，相间距离一段动作次数，三相跳开次数比故障延时短的多，开关三相跳开的次数多。 4,.以实验为例，举例说明继电保护对暂态稳定的影响？ 实验八中，实验项目一体现出选保护具有选择性，当其故障范围内出现故障时，有相应的断路器动作跳闸。实验项目二体现出保护是相互配合的。当本段拒动时，由上一级出口动作跳闸。实验项目三做的是自动重合闸的“前加速”和“后加速”保护。继电保护快速切除故障和自动重合闸装置就是使故障对系统的影响降到最低，尽早的将故障切除能避免故障电流对设备的冲击减小对系统的扰动，有利于暂态稳定的实现。 5.·在电力系统潮流控制分析试验中，可以通过改变发电机的无功进行潮流调整，也可以通过改变发电机所连升压变压器的分接头进行潮流调整，实验过程中这两项调整对发电机的设置有何不同？为什么？ 改变发电机无功：设置发电机无功时以10MVAR增长。不能保证发电机有功功率和发电机电压恒定，他们可能会随着无功功率的改变有微小的变化。 改变变压器分接头：设置此时发电机相当于一个PV节点，即恒定的有功P和不变的电压U。 原因：发电机是无功电源，也是有功电源，是电能发生元件；变压器是电能转换元件，不产生功率。 7在实验中考虑了哪些调压措施？若某节点电压（kv）/无功……电压升高3kv，则应补偿多少电容？ 【实验】调节发电机端电压（调节有功，调节无功），调整变压器分接头 【百度】电力系统的调压措施主要有：1靠调节发电机机端电压调压2靠改变变压器分接头调压3靠无功补偿调压4靠线路串连电容改变线路参数调压 我的实验灵敏度系数为，所以若电压升高3kv，应补偿3/=40Mvar的电容
1.简述电力系统自动化的作用、发展阶段及特征 电力系统及其自动化对电网的作用：电网：在电力系统中， 联系发电和用电的设施和设备的统称。属于输送和分配电能的中间环节。通常，电力系统中电力网是由不同电压等级的电力线路和变电所组成。电力网简称电网。电力网按其供电范围的大小和电压等级的高低可分为地区电力网、区域电力网以及超高压远距离输电网络等类型。按电力网的功能又常常将其分为传输网和配电网。电力系统自动化对电网的作用： 1、对电网安全运行状态实现监控 电网正常运行时，通过调度人员监视和控制电网的周波、电 压、潮流、负荷与出力；主设备的位置状况及水、热能等方 面的工况指标，使之符合规定，保证电能质量和用户计划用 电、用水和用汽的要求。 2、对电网运行实现经济调度在对电网实现安全监控的基础上， 通过调度自动化的手段实现电网的经济调度，以达到降低损耗、节省能源，多发电、多供电的目的。
3、对电网运行实现安全分析和事故处理导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂，且过程十分迅速，如不能及时预测、判断或处理不当，不但可能危及人身和设备安全，甚至会使电网瓦解崩溃，造成大面积停电，给国民经济带来严重损失。为此，必须增强调度自动化手段，实现电网运行的安全分析，提供事故处理对策和相应的监控手段，防止事故发生以便及时处理事故，避免或减少事故造成的重大损失。 20世纪50年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。例如，电网和发电机的各种继电保护，汽轮机的危急保护器，锅炉的安全阀，汽轮机转速和发电机电压的自动调节，并网的自动同期装置等。50至60年代，电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。70至80年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统（SCADA）开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控
（OA自动化）TDZII电力系统自动化实验培训系统实验 指导书
C HANG S HA T ONG Q ING E LECTRICALAN D I NFORMATION C O.LTD TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统 实验指导书 长沙同庆电气信息有限公司
目录 1.3.1发电机组及控制屏 (1) 1.3.2电力系统自动化实验培训系统 (8) 1.3.3组态接线屏 (13) 2.1.3.1机组启动和建压 (17) 2.1.3.1.3恒定越前时间测试 (18) 2.1.3.2手动准同期并列实验 (19) A.按准同期条件手动合闸 (19) B.偏离准同期并列条件合闸 (20) 2.1.3.5半自动准同期并列 (21) 2.1.3.6全自动准同期并列 (21) 2.1.3.7不同准同期条件对比实验 (22)
2.2.3.1不同Α角对应的励磁电压测试 (25) 2.2.3.2同步发电机起励 (26) A.恒机端电压方式起励 (26) B.恒励磁电流方式起励 (26) 2.2.3.3伏/赫限制实验 (27) 2.2.3.4调差特性实验 (28) 2.2.3.5强励实验 (30) 2.2.3.6欠励限制实验 (31) 2.2.3.7过励限制实验 (32) 3.1.3.1负荷调节实验 (35) 3.1.3.2单回路与双回路稳态对称运行比较实验 (35) A.单回路稳态对称运行实验 (35) B.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 (36) 3.2.3.1原动机转速自动方式（自动调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响.37 3.2.3.2原动机转速手动方式（无调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (38)
一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.单相自动重合闸动作时间应比三相自动重合闸时间（） A.长 B.短 C.相同 D.取决于合闸断路器的类型 2.同步发电机自同步并列方式中，并列合闸前瞬间，发电机机端电压（） A.取决于励磁电流的大小 B.接近额定电压 C.接近系统电压 D.接近零 3.自动准同步合闸控制电路不包括（） A.频差检查单元 B.电压差检查单元 C.导前时间形成单元 D.调差单元 4.AAT装置采用“慢速切换”模式时，厂用电母线失电时间为（） A.1秒以内 B.1~1.5秒 C.2~2.5秒 D.3秒以上 5.具有正调差特性的发电机，其机端电压随输出无功功率的增加而（） A.增加 B.降低 C.不变 D.不确定 6.欲平移同步发电机外特性曲线，需要改变（） A.励磁调节器的基准电压 B.励磁调节器的放大倍数 C.励磁调节器调差系数 D.系统电压 7.三相半控整流桥励磁电路中，整流二极管的个数至少是（） A.3 B.4 C.5 D.6 8.单机运行的同步发电机，若增加励磁电流则会使（） A.输出无功功率增大 B.输出有功功率增大 C.机端电压升高 D.发电机频率升高 9.AAT装置应保证只动作一次，是为了防止（） A.工作电源或设备无法断开 B.备用电源或设备提前投入 C.工作电源或设备多次受故障冲击 D.备用电源或设备多次受故障冲击 10.以高温高压火电厂为主的电力系统的自动低频减载装置的末级动作频率一般为（） A.45~45.5Hz B.46~46.5Hz C.47~47.5Hz D.48~48.5Hz 11.不满足重合闸动作条件的是（） A.保护跳闸 B.误碰断路器跳闸 C.用控制开关跳闸 D.控制开关与断路器位置不对应 12.当电力系统出现较小功率缺额时，负荷调节效应（） A.可以使系统频率恢复到额定值 B.可以使系统频率稳定到高于额定值 C.可以使系统频率稳定到低于额定值 D.不起作用 13.当电力系统出现大量功率缺额时，为了及时有效地阻止系统频率的异常下降，需要 （）A.大量投入负荷 B.大量切除发电机 C.借助低频减负荷装置切除负荷 D.依赖负荷调节效应稳定频率 14.发电厂厂用电系统与电力系统解列的目的是（） A.保证电厂的安全运行 B.解决系统功率缺额 C.防止系统频率下降 D.防止电力系统振荡 15.下列电力系统自动装置中属于电力系统安控装置的是（） A.自动重合闸装置 B.自动准同步装置 C.励磁调节器 D.故障录波装置 二、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）