电力系统经济学原理课后习题及答案 第二章 经济学基础 2-1 解： 1) 边际生产成本表达式： () 502000dc q q dq =+ 2）按边际成本出售产品时， 收入： 2() 502000dc q q q q dq ? =+ 利润＝收入－成本222502000(252000)25q q q q q =+-+= 2-2 解： 1）根据反需求函数：102000q π=-+，画出反需求函数曲线： 当价格为零时，最大消费需求：max 200q =。 2）根据1）所示的反需求函数曲线，最高购买价格：max 2000π= 美元/件 3）由1）的反需求函数曲线可知最大消费者剩余即为反需求函数曲线、价格坐标轴、数量坐标所围三角形的面积。 最大消费者剩余：120002002000002 ??=美元 但是生产者生产了产品，不可能什么都不卖，因此该最大消费者剩余不可能实现。 4）当价格π=1000美元/单位产量 反需求函数曲线如下： 消费量：200010010 q π -= =
总消费者剩余：1(10002000)1001500002 ?+?=美元 生产者收入：1000100100000q π=?=美元 净消费者剩余：净消费者剩余＝总消费者剩余－生产者收入 ＝15000010000050000-=美元 5）如果价格增加20%，则1000(120%)1200π=?+=美元/单位产量， 消费量：20008010 q π -= = 生产者收入：12008096000q π=?=美元 6）当1000π=美元/单位产量时，100q = 需求价格弹性：110()110 dq dq q d q d πεπππ = ==?-=- 7）如下图所示以需求为变量的反需求函数曲线： 知总消费者剩余为一梯形，所以 总 消 费 者 剩 余 为 ： 2 1111 1 1 11(2000)(104000)5200022 q q q q q π+?=-+?=-+ 总消费者剩余函数为：252000q q -+ 净消费者剩余为一三角形，所以 净消费者剩余为：2111111 1(2000)(2000102000)52 2 q q q q π-?=+-?= 净消费者剩余函数为：25q 以4）中当需求为100q =时检验， 总消费者剩余：225200051002000100150000q q -+=-?+?=美元 净消费者剩余：225510050000q =?=美元 结果一样。
绪论 1、葛洲坝水电厂，输送容量达120万科kW；大亚湾核电厂单机容量达90万kW；上海外高桥火电厂装机容量320万kW，最大单机容量90万kW。我国交流输电最高电压等级达500kV。 2、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。 3、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂，水电厂，核电厂 3、自动控制装置对送来的信息进行综合分析，按控制要求发出控制信息即控制指令，以实现其预定的控制目标。 3、电力系统自动监视和控制，其主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。 4、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。 5、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量——动力元素和励磁电流。 6、电气设备的操作分正常操作和反事故操作。 7、发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。 8、电压和频率是电能质量的两个主要指标。 9、同步发电机并网运行操作是电气设备正常运行操作的重要内容。 10、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置 11、计算机控制技术在电力系统自动装置中已广泛应用，有微机控制系统、集散控制系统、以及分布式控制系统等。 12、频率是电能质量的重要指标。有功功率潮流是电力系统经济运行和系统运行方式中的重要问题。 13、电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置：按频率自动减载装置是电力系统在事故情况下较为典型防止系统事故的安全自动装置。 第一章 14、自动装置的首要任务是将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机，即数据采集和模拟信号的数字化。 15、自动装置的结构形式主要有三种，微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。 16、（简答）微型计算机系统的主要部件 1）传感器 2）模拟多路开关 3）采样/保持器 4）A/D转换器 5）存储器 6）通信单元 7）CPU 16、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。 17、采样/保持器一般由模拟开关、保持电容器和缓冲放大器组成 18、A/D转化器是把模拟信号转换为数字信号，影响数据采集速度和精度的主要因素之一。 19、一般把运算器和控制器合称中央处理单元（CPU）。/ 20、工业控制计算机系统一般由稳压电源、机箱和不同功能的总线模板，以及键盘等外设接口组成。 21、定时器是STD总线的独立外设，具有可编程逻辑电路、选通电路和输出信号，可完成定时、计数以及实现“看门狗”功能等。 22、键盘显示板主要有键盘输入、显示输出、打印机接口等部分。 23、路由器的功能主要起到路由、中级、数据交换等功能。 24、采样过程：对连续的模拟信号x（t），按一定的时 间间隔 S T，抽取相应的瞬时值。 25、采样周期Ts决定了采样信号的质量和数量。 26、香农采样定理指出采样频率必须大于原模拟信号
《电力系统远动及调度自动化》思考题题解绪论部分 1-1 电力系统调度自动化的任务是什么？ 电力系统调度自动化的任务是：收集电力系统运行的实时信息；分析电力系统运行状态；综合协调全系统各层次、各局部系统和各元件的运行，为调度人员提供调节和控制的决策，或直接对各元件进行调节和控制，以实现电力系统安全、质量和经济的多目标的优化运行；减少电力系统故障，在发生事故情况下，能避免连锁性的事故发展和大面积停电。 1-2 简述我国调度管理的结构。 我国电网调度管理采用的是分层、分级调度管理结构，具体分为五级，即：国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地（市）电网调度控制中心和县电网调度控制中心。 1-3 简述电网调度自动化的功能。 电网调度自动化系统是一个总称，由于各个电网的具体情况不同，可以采用不同规格、不同档次、不同功能的电网调度自动化系统。其中最基本的一种为数据采集与监控（SCADA）系统，而功能最完善的一种为能量管理系统（EMS），也有的是在SCADA的基础上，增加了一些功能，如自动发电控制（AGC）、经济调度（EDC）等。具体讲，电网调度自动化的功能有： （1）数据采集与监控（SCADA）功能 SCADA主要包括以下一些功能： 1）数据采集；1）信息的显示和记录；2）命令和控制；3）越限告警；4）实时数据库和历史数据库的建立；5）数据预处理；6）事件顺序记录SOE；7）事故追忆PDR。 （2）自动发电控制（AGC）功能：AGC功能的目标是自动控制网内各发电机组的出力，以保持电网频率为额定值和联络线交换功率为规定值。 （3）经济调度控制（EDC）功能：EDC的目标是在所控制的区域内向各发电机组分配出力，使本区域运行成本为最小。 （4）能量管理系统（EMS）：EMS是现代电网调度自动化系统硬件和软件的总称，它主要包括SCADA、AGC/EDC、状态估计（SE），静态和动态安全分析、调度员模拟培训等一系列功能。一般把状态估计及其后面的一些功能称为电网调度自动化系统的高级功能，相应的这些程序被称为高级软件。 2-1 何谓四遥功能？RTU在四遥中的作用是什么？ 所谓四遥功能是指遥测、遥信、遥控和遥调。RTU在遥测方面的主要作用是采集并传送电力系统运行的实时参数；在遥信方面的主要作用是采集并传送电力系统中继电保护和自动装置的动作信息、断路器和隔离开关的状态信息等；在遥控
过流保护电路原理过流保护电路图 过流保护电路原理 本电路适用于直流供电过流保护，如各种电池供电的场合。 如果负载电流超过预设值，该电子保险将断开直流负载。重置电路时，只需把电源关掉，然后再接通。该电路有两个联接点（A、B标记），可以连接在负载的任意一边。 负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。A、B端的电压与负载电流成正比，大多数的电压分配在电阻上。当电源刚刚接通时，全部电源电压加在保险上。三极管T2由R4的电流导通，其集电极的电流值由下式确定：VD4＝VR7＋0.6。因为D4上的电压（VD4）和R7上的电压（VR7）是恒定的，所以T2的集电极电流也是恒定。该三极管提供稳定的基极电流给T3，因而使其导通，接着又提供稳定的基极电流给T4。保险导电，负载有电流流过。当电源刚接通时，电容器C1提供一段延时，从而避免T1导电和保持T2断开。 保险上的电压（VAB）通常小于2V，具体值取决于负载电流。当负载电流增大时，该电压升高，并且在二极管D4导通时，达到分流部分T2的基极电流，T2的集电极电流因而受到限制。由此，保险上的电压进一步增大，直到大约4.5V，齐纳二极管D1击穿，使T1导通，T2便截止，这使得T3和T4也截止，此时保险上的电压增大，并且产生正反馈，使这些三极管保持截止状态。 C1的作用是给出一段短时延迟，以便保险可以控制短时过载，如象白炽灯的开关电流，或直流电机的启动电流。因此，改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是10～36V的直流电，延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值，负载电流限制为
1A。通过改变元件值，负载电流可以达到10mA～40A。选择合适额定值的元件，电路的工作电压可以达到6～500V。通过利用一个整流电桥（如下面的电源电路），该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时，C1经过负载放电。 过流保护电路图 带自锁的过流保护电路 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平...
《电力系统自动控制装置原理》复习思考题 考试题型：选择、名词解释、简答题、计算题 负荷的调节效应：当频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高。这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。 频率调差系数：单位发电机有功功率的变化引起的频率增量即为频率调差系数。 电压调整：调节电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。 电力系统：由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。 1、电力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节？ 答：①主导发电机法、②积差调频法、③分区调频法。 2、自动发电控制系统的基本任务？ 答：主要任务：①使全系统发电机输出功率与总负荷功率匹配； ②保持系统频率为额定值； ③控制区域联络线的交换功率与计划值相等； ④在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。 3、简述发电机调节的类型及特点。电力系统调度的主要任务。 答：发电机调节的类型及特点： ①δ>0为正调差系数，其调节特性下倾，即发电机端电压随无功电流增大而降低； ②δ<0为负调差系数，其调节特性上翘，发电机端电压随无功电流增大而上升； ③δ=0称为无差特性，这时发电机端电压恒为定值。 电力系统调度的主要任务： ③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；④保证提供强有力的事故处理措施。 4、强行励磁的基本作用是什么？ 答：强行励磁的基本作用是：①有利于电力系统的稳定运行； ②有助于继电保护的正确动作； ③有助于缩短电力系统短路故障切除后母线电压的恢复时间； ④并有助于用户电动机的自起动过程。 同步发电机并列的理想条件是什么？ 答：理想条件：频率相等、电压幅值相等、相角差为零；即（f G=f X、U G=U X、δe=0）。 简述同步发电机组并列时遵循的原则。 答：①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1~2倍的额定电流。 ②发电机并网后，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。 8、简述直流励磁机励磁系统的优缺点。 答:优点：结构简单； 缺点：靠机械整流子换向，有炭刷和整流子等转动接触部件； 维护量大，造价高；
电力系统远动技术----远动终端RTU概述 远动终端RTU概述 一、RTU定义 "远动终端：电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备。远动装置=远方终端=远动终端=RTU（Remote Terminal Unit）。"RTU在电网调度自动化系统中具有重要的作用。（系统结构：调度端SCADA/EMS ＋远动信道＋厂站端RTU）。 二、RTU发展概述 ① 60～70年代，硬件式远动装置：晶体管或集成电路构成的无触点远动装置WYZ 或者数字式综合远动型远动装置SZY，均属于布线逻辑式远动装置，所有功能均由逻辑电路实现，现已经基本淘汰。 ② 80年代后，软件式远动装置：基于微机原理构成的远动装置（微机远动装置），功能由软件程序实现，具有功能强、可扩充性好、结构简单、稳定可靠等优点，得到普及应用。 三、RTU的功能概述 "远方功能：RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。 ① 遥测（YC，Tele-measurement）：远程量测值。RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。包括：P、Q、U、I、档位、温度等，容量达几十到上百个（路）。另外还包括2类特殊YC： a) 数字值（Digital Measured Value）：RTU以数字量的形式直接接收后上传。如频率、水库水位等。 b) 记数脉冲（Counter Pulse）：单独的采集（电路）板。主要指RTU采集的反映电能量的脉冲记数。容量可达几十路电度量。 ② 遥信（YX，Tele-indication, Tele-signalization）：远程状态信号。RTU 将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传）。包括：断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等。容量达几十到几百个。 ③ 遥控（YK，Tele-command）：远程命令。调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令。 包括：操作厂站各电压回路的断路器、投切补偿电容器和电抗器、发电机组的启停等。容量可达几十个设备。 ④ 遥调（YT，Tele-adjusting）：远程调节命令。调度中心发给RTU的调整设备运行参数的命令。包括：改变变压器分接头位置（调压）、改变发电机组P 或Q的整定值（调节出力）、自动装置整定值的设定等。容量可达几个到十几个设备。 ⑤ 事故数据： a) 事件顺序记录（SOE：Sequence Of Event recording）：实时检测遥信变位（YXBW）（带时标的遥信），立即记录变位时刻、变位设备序号、变位状态等组成SOE优先传送（CDT下）。 b) 事故追忆（PDR：Post Disturbance Review）：冻结某时刻全网的重要的遥
第二章同步发电机的自动并列 一、基本概念 1、并列操作：电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。 2、准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。 3、自同期并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。 4、并列同期点：是发电机发电并网的条件。同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。 5、滑差、滑差频率、滑差周期：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差；滑差频率：并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs表示；滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。 6、恒定越前相角准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。 7、恒定越前时间准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。 8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压：包含同步条件信息的电压；正弦整步电压：与时间具有正弦函数关系的整步电压；线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压 二、思考题 1、同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？ 答：同步发电机并列操作应满足的要求：（1）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1~2倍的额定电流。（2）发电机并网后，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。
1.遥测即远程测量：应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。遥信即远程指示；远程信号：对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视。遥控即远程命令：应用远程通信技术，使运行设备的状态产生变化。遥调即远程调节：对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远程命令。 2.远动技术是一门综合性的应用技术，它的基本原理包括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理、计算机原理等。远动配置是指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统，它包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能。 3.误码率：错误接收的码元数与传送的总码元数之比。用Pe表示。误比特率：错误接收的信息量与传送信息总量之比。用Peb表示。在远动系统中，为了正确的传送和接收信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定，这一套约定称为规约或协议。 4.当同步字在信道中受到干扰，使其中某些码元发生变位，致使收端检测不出同步字，称为漏同步。当接收到的信息序列中，出现与同步字相同的码序列时，在对同步字检测时会把它误判为同步字，造成假同步。收发两端发送时钟和接收时钟的相位差<∏时，数字锁相电路在工作过程中，通过相位调整，会使两者的相位差继续增加，直到≈2∏，造成两端时序错一位，这种情况称为反校。 5.事件指的是运行设备状态的变化，如开关所处的闭合或断开状态的变化，保护所处的正常或告警状态的变化。事件顺序记录是指开关或继电保护动作时，按动作的时间先后顺序进行的记录。事件分辨率指能正确区分事件发生顺序的最小时间间隔。 6.完成一次A/D转换所需的时间，称为转换时间，其倒数称为转换速率。 7.数字滤波就是在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数学处理，减少干扰在有用信号中的比重，提高信号的真实性。死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。当模拟量在这个规定的范围内变化时，认为该模拟量没有变化，这个期间模拟量的值用原值表示，这个规定的范围称为死区;对电力系统中每一个运行参数量用上限值和下限值来规定其允许的运行范围，用这些量的实时运行值与其限值作比较，一旦发现某一量超出允许范围即判为越限，可能是越上限或越下限。这时，一方面要对这一重置越限标志，另一方面要发出信号，这一功能称为越限比较 8.标度变换又称为乘系数，是将A/D转换结果的无量纲数字量还原成有量纲的实际值的换算方法；标度转换后的数据已经代表了遥测量的实际值，但此数据是以二进制数表示的。在某些场合还应再转换为十进制，这就需要二一十转换；电力系统在运行过程中随时可能发生事故，把事故发生前后的一段时间内遥测数据的变化情况保存下来，为今后的事故分析提供原始依据，这就是事故追忆功能。 9.直流采样是将直流的电压信号经模/数转换后得到数字量，数字量的值与直流信号的大小成正比。直接对交流电压、电流进行采样，用软件完成各类电量变送器的功能，从而获得全部电量信息，这就是交流采样要完成的工作。交流采样是将连续的周期信号离散化，用一定的算法对离散时间信号进行分析，计算出所需的信息。交流采样与直流采样比较：数据获取速度上直流采样优于交流采样。响应速度上交流采样优于直流采样。另外交流采样还可以分析出谐波含量，投资小、配置灵活、扩展方便，这些都是直流采样望尘莫及的。 10.计算机网络是指通过数据通信系统把地理上分散的、有独立处理能力的计算机系统连接起来，依靠功能完善的网络软件实现网络资源共享的一种计算机系统。 11.调度自动化系统的可靠性由远动系统的可靠性和计算机系统的可靠性来保证。它包括设备的可靠性和数据传输的可靠性。系统或设备的可靠性是指系统或设备在一定时间内和一定的条件下完成所要求功能的能力。通常以平均无故障工作时间（MTBF）来衡量，数据传输的可靠性通常用比特差错率来衡量，比特差错率定义为接受比特不同于相应发送比特的数目，与总发送比特数之比。实时性可以用总传送时间、总响应时间来说明。总传送时间是从发送站事件发生起，到接收站显示为止，事件信息经历的时间。总响应时间是从发送站的事件启动开始、至接收到接收站反送响应为止之间的时间间隔。数据的准确性可以用总准确度、正确率、合格率等进行衡量。 12.MTBF平均无故障工作时间指系统或设备在规定寿命期限内、在规定条件下、相邻失效之间的持续时间的平均值，也就是平均故障间隔时间。
第一章绪论 1.电力市场的定义 答:电力市场是采用法律、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用电等各环节的成员，组织协调运行的管理机制和执行系统的总和。 2.电力市场的基本特征和电力市场的构成要素？ 答:电力市场的基本特征:开放性、竞争性、计划性和协调性；电力市场的构成要素：市场主体：所有市场参与者、实体；市场客体：买卖对象-电力、电量商品；市场载体：电网；市场电价：电价水平、电价结构；市场规则：运行、交易、结算、监管规则；市场监管：层次、目标、责任、结果。 3.实施电力市场有哪些好处? 答: 1）电价合理、推动经济发展。2）市场交易量及收益巨大。3）服务质量提高、投诉减少。4）有利于IRP(综合资源规划）、DSM（需求侧管理）的实施。5）有利于吸引投资、建设“强壮”电力系统。6）有利于调度从“命令型”向“自愿联合型”发展。 第二章电力工业市场化运营的经济学原理 1.什么是供求定律? 答:需求大于供给，价格将会上升；需求小于供给，价格将会下降。这种现象被称为供求定律。 2. 什么是均衡价格 答:均衡价格是指，某种商品的需求与供给达到均衡时的价格，也就是这种商品的市场需求曲线与市场供给曲线相交时的价格。
3. 什么是电力市场的均衡？ 答:电力市场的均衡要求电力供应与电力需求实时保持动态平衡，即：需电量= 供电量= 发电量-厂用电量-供电线损 4.电力市场均衡的条件？ 答:电力市场的均衡是要靠两种调整过程来实现的。供求双方的价格谈判，事实上是在进行有利于双方的价格调整和数量调整，通过这些调整去实现电能交易的供求平衡。价格调整即通过电价的涨落使得供需平衡。 5.解释生产函数 答: 生产函数（Production function）反映投入与产出的关系，它表示在一定时期内，在一定的技术水平条件下，生产要素的投入与产品的最大产出之间的数量关系。以Q代表总产量，用x1、x2、…，xn代表各生产要素，则生产函数可表示为：Q f(x,x,,x) 12n 生产函数有两个基本特征。第一，若生产要素的投入量不同，则商品的产出量也不同，一般来讲，投入量越多，产出量也越多。第二，厂商采用的生产技术决定厂商生产函数的具体形式，生产技术与生产函数之间存在对应关系。 6.解释边际生产力递减规律。 答:通过经济学分析可以发现，在技术给定和其他要素投入不变的情况下，连续增加1单位某一种要素所带来的产量的增量迟早会出现下降（即使开始阶段可能会上升），这一规律就是边际生产力递减规律，又称为边际报酬递减规律。 6.解释机会成本 答:机会成本（Opportunity cost），是指把一定的资源用于生产某种产品时而不得不放弃的生产另一种产品的价值。
电力系统自动装置原理 级: 名: 号: 指导老师:
实验一 发电机自动准同期装置实验 、实验目的 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、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、学会观察、分析有关实验波形。 二、实验基本原理 （一）控制发电机运行的三个主要自动装置 同步发电机从静止过渡到并网发电状态，一般要经历以下几个主要阶段： （1）起动机组，使机组转速从零上升到额定转速； （2）起励建压，使机端电压从残压升到额定电压； （3）合出口断路器，将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行； 输出功率，将有功功率和无功功率输出增加到预定值。 （4） 上述过程的控制， 至少涉及 3个自动装置， 即调速器、 励磁调节器和准同期 控制器。它们分别用于调节机组转速 /功率、控制同步发电机机端电压 /无功功率 和实现无扰动合闸并网。 （二）准同期并列的基本原理 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。 准同期并列要满足以下四个条件： 发电机电压相序与系统电压相序相同； 发电机电压与并列点系统电压相等； 发电机的频率与系统的频率基本相等； 合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。 1） 2） 3） （4） 具体的准同期并列的过程如下： 先将待并发电机组先后升至额定转速和额定 电压，然后通过调整待并机组的电压和转速， 使电压幅值和频率条件满足， 再根 据“恒定越前时间原理 ”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时 机发出合闸命令， 使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。 这种并列操作的合 闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。 自动准同期并列， 通常采用恒定越前时间原理工作， 这个越前时间可按断路
随着科学技术的发展，远动技术的内容和实现的技术手段也在不断发展、更新,大体可分为3个阶段。 第一阶段 （20世纪30年代）：以继电器和电子管为主要部件构成远动设备。这些设备中用继电器、磁心构成遥信、遥调、遥控设备；用电子管和磁放大器构成脉冲频率式遥测；调制解调采用脉冲调幅式。这些设备的运行是可靠的，在电力系统的调度管理中发挥过一定的作用。 第二阶段 （50～60年代初）：以半导体器件为主体，采用模数转换技术和脉冲编码技术、信息论中抗干扰编码，与计算机技术相结合的综合远动设备；将遥信、遥测、遥调、遥控综合为循环式点对点远动设备；调制解调器采用调频制为主。 第三阶段 （60年代以后）：采用微型计算机构成远动系统，其主要特征是在主站端(调度端)形成前置机接收、处理远动信息，可以接收多个远方站的信息，前置机并可以向上级转发信息和驱动模拟盘。前置机应能接收处理符合标准的远动信息，还要能接入各类已在使用的远动设备的信息。后台机完成数据处理、驱动屏幕显示和打印制表等安全监控功能。后台机可采用超小型机、小型机或高档微型计算机。远方站的远动设备也采用微型机。这种系统除了传统的远动功能、模拟转换、遥信扫描、遥控之外，还扩展了事故顺序记录、全系统时钟对时、事故追忆、发（耗）电量统计和传送，增加当地功能，如电容器投切、接地检查，当地屏幕显示和打印制表以及其他需要的功能，远方站扩大功能时要发展成多机系统或采用高功能微型机。为了保证整个安全监控系统的可靠性，在远方站和主站端分别采用不停电电源，以及主站端采用双机备用切换系统。为保证信息传输的可靠性，需采用双通道备用。为适应电力系统调度管理中采用分层控制的方式，远动信息网也采用分层式结构，以保证有效地传输信息，减少设备和通道投资。 远动规约 由于电力生产的特点，发电厂、变电所和调度所之间的信息交换只能经过通道实现。信息传送只能是串行方式。因此，要使发送出去的信息到对方后，能够识别、接收和处理，就要对传送的信息的格式作严格的规定，这就是远动规约的一个内容。这些规定包括传送的方式是同步传送还是异步传送，帧同步字，抗干扰的措施，位同步方式，帧结构，信息传输过程。远动规约的另一方面内容，是规定实现数据收集、监视、控制的信息传输的具体步骤。例如，将信息按其重要性程度和更新周期，分成不同类别或不同循环周期传送；确定实现遥信变位传送、实现遥控返送校核以提高遥控的可靠性的方式，实现发（耗）电量的冻结、传送,实现系统对时、实现全部数据或某个数据的收集,以及远方站远动设备本身的状态监视的方式等。远动规约的制定，有助于各个制造厂制造的远方终端设备可以接入同一个安全监控系统。尤其在调度端(主站端) 采用微型机或小型机作为安全监控系统的前置机的情况下，更需要统一规约，使不同型号的设备能接入同一个安全监控系统。它还有助于制造设备的工厂提高工艺质量，提高设备的可靠性，因而提高整个安全监控系统的可靠性。远动规约分为循环式远动规约和问答式远动规约。在中国这两种规约并存。
电力市场与电力经济课程学习报告班级序号：学号：姓名： 报告成绩(70％): 平时成绩(30％): 总成绩： 具体要求：完成以下各题，应手写在A4规格纸上，将本页放在报告首页装订提交。 1、比较杜松怀、于尔铿、王锡凡三本电力市场教材的结构体系。 2、简述学习电力市场与电力经济课程的学习体会。 3、电力市场的定义。 4、电力市场的基本特征和电力市场的构成要素。 5、解释边际收益。 6、加州电力危机给我们的启示有哪些？ 7、简述两部制电价及其特点和适用对象。 8、调节平衡节点电压会不同程度地影响不同位置发电机组的有功 和无功出力。这要求调度中心或电力交易中心采取什么措施? 9、什么是辅助服务？辅助服务一般包括哪些？
10、简述电力市场下无功经管与定价对电网公司的运行和经营的重 要意义. 第一章绪论 1.电力市场的定义 答:电力市场是采用法律、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用电等各环节的成员，组织协调运行的经管机制和执行系统的总和。 2.电力市场的基本特征和电力市场的构成要素？ 答:电力市场的基本特征:开放性、竞争性、计划性和协调性；电力市场的构成要素：市场主体：所有市场参与者、实体；市场客体：买卖对象-电力、电量商品；市场载体：电网；市场电价：电价水平、电价结构；市场规则：运行、交易、结算、监管规则；市场监管：层次、目标、责任、结果。 3.实施电力市场有哪些好处? 答: 1）电价合理、推动经济发展。2）市场交易量及收益巨大。3）服务质量提高、投诉减少。4）有利于IRP(综合资源规划）、DSM（需求侧经管）的实施。5）有利于吸引投资、建设“强壮”电力系统。6）有利于调度从“命令型”向“自愿联合型”发展。 第二章电力工业市场化运营的经济学原理 1.什么是供求定律? 答:需求大于供给，价格将会上升；需求小于供给，价格将会下降。这种现象被
1、说明同步、异步通信的工作原理和优缺点。 2、循环式通信规约和问答式规约各有什么特点？ 3、什么是A/D转换？什么是D/A转换？ 4、什么是越死区计算？有何作用？ 比较前一次采集的值（旧值）与现采集的值（新值）之差是否超过压缩因子的计算。超过越死区，处理；否则，不处理。 它可以有效地减少向调度中心的数据输送量。 5、采样保持器的作用？ 作用是保证A/D转换器的输入模拟电压的稳定，从而提高A/D转换精度；不是所有的模拟量输入通道都需要采样保持器，当模拟信号的变化幅度小于A/D转换器的1/2LSB时，就不需要采样保持器 6、简述RTU的直流采样原理。 7、简述RTU的交流采样原理。 8、远动系统采集的模拟量数据主要有哪些？ 9、远动系统采集的状态量数据主要有哪些？
10、简述两元件法测量功率的原理？ 11、简述三元件法测量功率的原理？ 12、请写出对称三相电路的有功、无功、视在平均功率。（已知Up、Ip、或UL、IL、φ）。 13、描述遥控的执行过程是怎样的？ 调度端向执行端发出遥控对象和遥控性质的命令，执行端收到以后，经CPU处理以后和向调度端发出校验信号。调度端收到执行端发来的校验信号后与下发的命令进行比较，在校验无误的条件下，再发出执行命令，执行端收到命令后完成遥控操作，经过一定的延时之后，自动发出清除命令，为接收下一个遥控命令做好准备。可见，遥控操作需要四步操作，即发对象和性质命令、返送核对、发执行命令、改变输出状态 14、如何提高遥信的可靠性？ 15、用四位十进数的RTU的测量额定值为600MW的某发电机的有功功率，该机组超发时可达650MW。若被测量负最大值时补码形式的A/D结果为D =补＝ m 100110111010B时，求该路遥测的当地显示值是多少？调度端应显示多少？ 61.问答式传输模式 问答式传输模式是以调度为主，由调度发出查询命令，厂、站端按发来的命令而工作，被查询的厂、站向调度传送数据或执行命令，为送到查询命令时，厂、站端的远动装置处于等待状态。 65.远动数据类型 数据类型指数据的不同分类，分为模拟量、状态量、状态变化量、时标量。 67标度变换
电池保护电路工作原理 随着科技进步与社会发展，象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块电路板，不少人对该电路的作用不了解，本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。与镍镉和镍氢电池相比，锂离子电池具备以下几个优点： 1.电压高，单节锂离子电池的电压可达到3.6V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V 电压。 2.容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5 倍。 3.荷电保持能力强（即自放电小），在放置很长时间后其容量损失也很小。 4.寿命长，正常使用其循环寿命可达到500 次以上。 5.没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。 由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 如图中所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下： 1、正常状态
第二章同步发电机的自动并列 1】同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？ 答：同步发电机并列操作应满足的要求：（1）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1~2倍的额定电流。（2）发电机并网后，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。因为：(1)并列瞬间，如果发电机的冲击电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气设备，还合使其他电气设备受损；(2)并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处于振荡状态，遭受振荡冲击，如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。 2】什么是同步发电机自动准同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？ 答：调节发电机的电压Ug，使Ug与母线电压Ux相等，满足条件后进行合闸的过程。特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；但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。 适用场合：由于准同步并列冲击电流小，不会引起系统电压降低，所以适用于正常情况下发电机的并列，是发电机的主要并列方式，但因为并列时间较长且操作复杂，故不适用紧急情况的发电机并列。 3】什么是同步发电机自同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？ 答：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，且在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上断路器QF，接着合上励磁开关开关SE，给转子加励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，又电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。 特点：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的并列；容易实现自动化；但并列发电机未经励磁，并列时会从系统吸收无功，造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。 适用场合：由于自同步并列的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的并列，并容易实现自动化，所以适用于在电力系统故障情况下，有些发电机的紧急并列。 4】同步发电机自动准同期并列的理想条件是什么？实际条件是什么？ 答：理想条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为零。 实际条件：①电压差不应超过额定电压的5％～10％；②频率差不应超过额定频率的0.2％～0.5％；③在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零，误差不应大于5°。 5】在自动并列装置中，三个条件的检测？ 答：频率差的检测：（1）数字并列装置：直接测得机端电压和电网频率求出f?、 f t ??? 进行判断。（2）模拟并列装置：比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检测器动 作次序来实现f?检测；恒定相角先于恒定时间动作时滑差小于允许值，符合并列条件。 电压差的检测：直接读入U G和U X值，然后作计算比较：采用传感器把交流电压方均根值转换成低电平直流电压，然后计算两电压间的差值，判断其是否超过该定限值，并获得待并发电机组电压高于或低于电网电压的信息； 直接比较U G和U X的幅值大小，然后读入比较结果。待并发电机电压U G和电网电压U X分别经变压器和整流桥后，在两电阻上得到与U G、U X幅值成比例的电压值U‘G和U’X，取U AB=U’X-U ‘ G，用整流桥得检测电压差的绝对值∣△U AB∣，电压差测量输出端的电位为U D=∣△U AB∣-U set，其中U set为允许电压差的整定电压值，当U D为正时，表明电压差超过并列条件的允许值。 相角差的检测：把电压互感器二次侧U X、U G的交流电压信号转换成同频、同相的两个方波，把这两个方波信号接到异或门，当两个方波输入电平不同时，异或门的输出为高电平，用于 控制可编程定时计数器的计数时间，其计数值N即与两波形间的相角差 e δ相对应。CPU可读取矩形波的宽度N值，求得两电压间相角差的变化轨迹。
1、什么是远程监控或远动 远动就是应用通信技术对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节等各种功能。 3、电力系统远动的主要任务是什么？ 电力系统远动的主要任务是：将表征电力系统运行状态和各发电厂、变电所的有关实时信息采集到调度中心；把调度中心的命令发往发电厂和变电站，对设备进行控制和调节。 4、远动系统的四项基本功能有哪些？远动系统还有哪些功能？ 遥测、遥信、遥调、遥控是远动的四项基本功能。此外还有事件记录顺序、事故追忆，此外为了保障远动装置的运行和便于维护，还具有自检查、自诊断的功能。 5、什么是yc、yx、yk、及yt？ 从发电厂和变电所发往调度控制中心的信息有测量量和状态量等，例如有功功率、无功功率、电压、电流、频率、水库的水位等是测量量，断路器或隔离开关的位置是闭合还是断开状态，继电保护的继电器是否处于动作状态，自动装置是处于投入还是退出工作状态等是状态量。用远程通信技术传送被测参量的测量值称为远程测量，简称遥测。对状态量进行远程监视称为远程信号，简称遥信。对于具有两个确定状态的运行设备进行操作的远程命令称为远程控制，简称遥控。对于具有两个以上状态的运行设备发出的远程命令称为远程调节，简称遥调。6、什么是主站、子站及RTU？ 主站也称控制站，它是对子站实现远程监控的站；子站也称受控站，它是受主站监视的或受主站监视且控制的站；远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。 7、什么是上行信息、下行信息、上行信道及下行信道？ 遥测信息和遥信信息从发电厂和变电站向调度中心传送，也可以从下级调度中心向上级调度中心转发，通常称他们为上行信息，所用的信道为上行信道。遥控信息和遥调信息从调度中心向发电厂和变电站传送，也可以从上级调度中心通过下级调度中心转送称为下行信息，所用的信道为下行信道。 8、远动系统由哪三部分组成？ 控制站、被控制站、远动信道三部分。 9、远动系统基本结构中yc、yx部分和yk、yt部分有何不同？ YC、YX部分和YK、YT部分的传送信息的方向是相反的。YC、YX部分中信息即被测物理量。状态量是厂站端向调度端传送的。YK、YT中是指调度端向厂站端传送遥控、遥调命令并执行的过程。 10、简述按消息传送的方向和时间来分的数字通信系统三种方式？ 数字通信系统的工作方式按照消息传送的方向和时间，可分为单工通信半双工通信和全双工通信。 11、什么是二元制信号、四元制信号？采用二元制信号和采用四元制信号各有什么优缺点？ 每一个码元只有2个状态的信号称为二元制信号。每一个码元只有4个状态的信号称为四元制信号。（1）. 码宽相同时，四元制信号信息速率高一倍。（2）. 在峰值相同时，二元制信号抗干扰能力更强。（3）. 数字信号与电脉冲信号的相互转换时，二元制信号更容易。 12、什么是码元传输速率、信息传输速率？两者有什么关系？传输码元宽度为t的二元制信号，码元传输速率、信息传输速率分别为多少？传输码元宽度为 t
驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT.保证IGBT 的可靠工作，驱动电路起着至关重要的作用，对IGBT驱动电路的基本要求如下： (1) 提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断。 (2) 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。 (3) 尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率。 (4) 足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。 (5) 具有灵敏的过流保护能力。 第一种驱动电路EXB841/840 EXB841工作原理如图1,当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us 以后IGBT正常开通，VCE下降至3V左右，6脚电压被钳制在8V左右，由于VS1稳压值是13V,所以不会被击穿，V3不导通，E点的电位约为20V,二极管VD,截止，不影响V4和V5正常工作。 当14脚和15脚无电流流过，则V1和V2导通，V2的导通使V4截止、V5导通，IGBT栅极电荷通过V5迅速放电，引脚3电位下降至0V,是IGBT 栅一射间承受5V左右的负偏压，IGBT可靠关断，同时VCE的迅速上升使引脚6“悬空”.C2的放电使得B点电位为0V,则V S1仍然不导通，后续电路不动作，IGBT 正常关断。 如有过流发生，IGBT的V CE过大使得VD2截止，使得VS1击穿，V3导通，C4通过R7放电，D点电位下降，从而使IGBT的栅一射间的电压UGE降低,完成慢关断，实现对IGBT的保护。由EXB841实现过流保护的过程可知，EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压，6脚的电压不仅与VCE 有关，还和二极管VD2的导通电压Vd有关。