《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：
① >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；
②<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；
③=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；
③保证较高的安全水平；
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 、U 、δ
G=fX G=UX e=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；
②保证系统运行的经济性；④保证提供强有力的事故处理措施。
励磁系统的容量受限制。
9、简述交流励磁机励磁系统的优缺点。
答：优点：励磁系统的容量不受限制；
不受电网干扰，可靠性高；
无炭粉和铜末引起电机线圈污染，绝缘的寿命较长；
缺点：无法对励磁回路进行直接测量；
对整流元件等的可靠性要求高
10、简述静止励磁机励磁系统的优缺点。
答：优点：结构简单、可靠性高、造价低、维护量小；
无励磁机，缩短机组长度，可减少电厂土建造价；
直接用可控硅控制转子电压，可获很快的励磁电压响应速度；
缺点：保护配合较复杂。
11、简述电力系统的分区分级调度。
答：①国家调度机构；
②跨省、自治区、直辖市调度机构；
③省、自治区、直辖市级调度机构；
④省辖市级调度机构；
⑤县级调度机构。
12、同步发电机的励磁系统有哪几类？电力系统调度的主要任务。
答：同步发电机的励磁系统：①直流励磁机②交流励磁机③静止励磁系统；
电力系统调度的主要任务：
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
1④保证提供强有力的事故处理措施。
14、什么是同步时间法，及调节方程是什么？
答：同步时间法就是按照频率偏差的积分值来进行调节，因为频率偏差的积分反映了在一定时间段内同步时间对标
∫??fdt+k??PL=0
准时间的偏差，调节方程
为
1、什么是并列操作、自同期并列操作、准同期并列操作
答：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。
③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。
（强行励磁）电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。
3、滑差、滑差频率、滑差周期有什么关系
答：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。
4、同步发电机准同步并列时，不满足并列条件会产生什么
后果?为什么?
答：发电机准同步并列，如果不满足并列条件，将产生冲击电流，并引起发电机振
荡，
严重时，冲击电流产生的电动力会损坏发电机，振荡使发电机失步，甚至并列失
败。
原因：通过相量图分析可知，并列瞬间存在电压差，将产生无功冲击电流，引起发电机定子绕组发热，或定子绕组端部在电动力作用下受损；并列瞬间存在相位差，将产生有功冲击电流，在发电机轴上产生冲击力矩，严重时损坏发电机；并列瞬间存在频率
差。将产生振荡的冲击电流，使发电机产生振动，严重时导致发电机失步，造成并列不
成功。
5、合闸脉冲为什么需要导前时间?断路器合闸脉冲的导前时间应怎么考虑?
为什么是恒定导前时间?
答：发电机准同步并列要
求，并列合闸瞬间发电机电压和系统电压之间的相位差δ应等于零，考虑到并列断路器都有一个合闸时
间，所以自动准同步装置发出合闸脉冲命令，应该相对于δ=0°有一个提前量，即合闸脉冲需要导前时
间。
断路器合闸脉冲的导前时间是为了使断路器主触头闭合瞬间，发电机电压和系统电压之
间的相位差δ=0°。所以合闸脉冲的导前时间应等于从发出合闸脉冲命令起到合闸断路
器主
触头闭合止，中间所有元件动作时间之和，其中主要为断路器的合闸时
间。
由于断路器的合闸时间是本身固有
的、固定不变的，所以导前时间也不应随频差、压差变化，应也是一个固定值，即恒定导前时
间。
6、画出自动准同期并列装置主要组成部分框图，其各部分的主要作用是什么？
（图见P3）答：自动准同步并列装置主要由合闸信号控制单
元、频率差控制单元、电压差控制单元三大部分组成。
合闸信号控制单元的作用：是检查并列条件是否满
足，当待并机组的频率和电压都满足
并列条件时，合闸控制单元就选择合适的时间发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时
相角差接近于零或控制在允许范围以内。只要这三个同步条件中有一个不满足要
求，就闭锁
合闸。
频差控制单元的作用是：当频率条件不满足要求时，进行频率的调整。当发电机频率高于系统频率时，发减速命令；当发电机频率低于系统频率时，发增速命
令。
电压差控制单元的作用是：当电压条件不满足要求时，进行电压的调整。当发电机电压高于系统电压时，发降压命令；当发电机电压低于系统电压时，发增压命
令。
7、同步发电机励磁控制系统基本任务是什么？
答：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、
④改善电力系统的运行条件、⑤水轮发电机组要求实行强行减磁。
