自动装置原理练习

复习思考题绪论1、葛洲坝水电厂，输送容量达120万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）CPU16、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。

电力系统自动装置原理思考题和答案复习思考题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。

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。

复习思考题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。

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。

电力系统自动装置原理附录思考题答案第一部分 自动装置及其数据的采集处理1-1．采用式1-13对电流进行分解，0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么？ 【答案提示】0a ：直流分量；n a ：n 次谐波分量的实部；n b ：n 次谐波分量的虚部。

1-2．采样的前期处理讨论： 【答案提示】如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高；是用算术平均法进行滤波有两种方式，其一：10~1021a a a a+++= ；其二：2~211a a a +=，2~~312a a a +=，2~~423a a a += (2)~~108a a a +=。

第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，10a 占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。

第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要11个内存变量。

总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。

第二部分 自动并列2-1．略 2-2．略2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

第二部分 自动并列2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

【答案提示】合闸相角差表达式为：⎩⎨⎧-=-=-==20100212sin 2.0cos 2.0)(22δδδππππδe s e t t f f f 先不考虑提前量，则有：01.02cos 1.0sin 2.0]2sin 2.0cos 2.0[0→++=+-=⎰πππδππδt t dt t t e e251sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-=⇒=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t8078.31=t ， 5.61692=t ，……考虑时间提前量0.14秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：3.6678秒，5.4769秒，等等。

11.自动装置的硬件结构的集中形式及其功能特点？答：1，微型计算机系统（控制功能单一）；工业控制计算机系统（针对控制功能要求较高，软件开发任务较翻重的的系统），集散控制系统和现场总线系统（针对分散的多对象的成套监测控制装置）。

2.概念：采样，采样周期，采样定理。

答：1.采样定义：对连续模拟信号，按照一定的时间间隔抽取相应的瞬时值，这个过程叫做采样。

2.采样周期：在周期性测量过程变量（如温度，流量…）信号的系统中，相邻两次实测之间的时间间隔。

3.采样定理：在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率大于原信号中最高频率的2倍时(fs.max>=2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。

3.前置处理包含环节？答：1.标度变换2.数据的有效性检验3.线性化处理4.数字滤波。

2 1.概念：并列操作，准同期并列，自同期并列。

答：1.并列操作：一台发电机组在投入系统运行之前，他的电压Ug与并列母线电压Ux的状态量往往不等，需对待并发电机组进行适当的调整，使之符合并列条件后才允许断路器Qf合闸做并网运行，这一系列操作称为并列操作。

2.准同期并列：准同期并列是将未投入系统的发电机加上励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件（即电压、频率、相位相同）时，将发电机投入系统冲击电流小，并列速度慢。

3.自同期并列：自同期并列是将未加励磁而转速接近同步转速的发电机投入系统并立即（或经一定时间）加上励磁。

这样，发电机在很短时间被自动拉入同步，并列速度快，冲击电流大2.准同期并列的三个条件及意义；不满足条件时的后果。

答：满足电压，频率，相位相等。

如果不满足会造成系统冲击电流很大，可能引发电机振荡或者失步，损坏器件。

3.概念：滑差角频率，滑差频率，滑差周期。

答：1.滑差角频率：滑差（角频率）就是发电机电压和系统电压频率的差（频差）2.滑差频率：只有转子转速和旋转磁场“异步”，才能有“切割磁力线”状态存在。

电力系统自动装置原理课后答案【篇一：电力系统自动装置原理附录思考题答案】s=txt>第一部分自动装置及其数据的采集处理1-1．采用式1-13对电流进行分解，a0、an、bn的物理意义分别是什么？【答案提示】a0：直流分量；an：n次谐波分量的实部；bn：n次谐波分量的虚部。

1-2．采样的前期处理讨论：【答案提示】如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高；是用算术平均法进行滤波有两种方式， ~?其一：aa1?a2a10；10~?a~?a~?aaaa1?a2~a131024~~~其二：a1?，a2?，a3?……a?8。

2222第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，a10占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。

第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要11个内存变量。

总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。

第二部分自动并列2-1．略2-2．略2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：f1?50?0.1costhz，f2?50?0.1sin2thz，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

第二部分自动并列2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：f1?50?0.1costhz，f2?50?0.1sin2thz，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

合闸相角差表达式为：2?f?2?(f?f)?0.2?cost?0.2?sin2tes12 ?e01020先不考虑提前量，则有：e[0.2cost0.2sin2t]dte00.2sint0.1cos2t0.102sint?cos2t?1?2sint?1?2sin2t?1?sin2t?sint?1?0?sint?t?2k??3.8078或t?2k??0.6662 1? 2t1?3.8078，t2?5.6169，……考虑时间提前量0.14秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：3.6678秒，5.4769秒，等等。

电力系统自动装置原理复习思考题完整版《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；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、ee=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。

选择题1. 同步发电机并列时脉动电压周期为20s ，则滑差角频率允许值ωsy 为（ A )。

A 、0。

1％ B 、0.2% C 、0.26% D 、0。

52％2. 同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（ D ）.A 、三角波B 、正弦波C 、方波D 、正弦脉动波 3. 下图四个脉动电压波形，最适合并列条件的是（ A ）.4. 同步发电机励磁系统由( A ）组成.A 、励磁调节器、励磁功率单元B 、同步发电机、励磁调节器C 、同步发电机、励磁功率单元D 、同步发电机、励磁调节器、励磁系统5. 同步发电机并列方式包括两种,即（ B ）。

A 、 半自动准同期并列和手动准同期并B 、准同期并列和自同期并列C 全自动准同期并列和手动准同期并列D 、全自动准同期并列和半自动准同期并列6. 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 、主动式通信规约B 、被动式通信规约C 、循环式通信规约D 、问答式通信规约 7. 下列同步发电机励磁系统可以实现无刷励磁的是（ A )。

A 、交流励磁系统B 、直流励磁系统C 、静止励磁系统D 、自并励系统8. 某同步发电机的额定有功出力为100MW ，系统频率下降0。

5Hz 时，其有功功率增量为20MW ，那么该机组调差系数的标么值R ＊为（ C ).A 、20B 、-20C 、0.05D 、—0。

059. 下列关于AGC 和EDC 的频率调整功能描述正确的是( D ）。

A 、AGC 属于频率一次调整，EDC 属于频率二次调整。

B 、AGC 属于频率一次调整，EDC 属于频率三次调整。

C 、AGC 属于频率二次调整,EDC 属于频率一次调整.D 、AGC 属于频率二次调整,EDC 属于频率三次调整。

10. 在互联电力系统中进行频率和有功功率控制时一般均采用( D ）。

A 、有差调频法B 、主导发电机法C 、积差调频法D 、分区调频法 11. 电力系统的稳定性问题分为两类，即（ B )。

⾃动控制原理练习题第⼀章1．开环控制和闭环控制的主要区别是什么？是否利⽤系统的输出信息对系统进⾏控制 2. 电加热炉炉温控制中，热电阻丝端电压U 及炉内物体质量M 的变化，哪个是控制量？哪个是扰动？为什么？3. 简述⾃动控制所起的作⽤是什么？在没有⼈直接参与的情况下，利⽤控制装置，对⽣产过程、⼯艺参数、⽬标要求等进⾏⾃动的调节与控制，使之按照预定的⽅案达到要求的指标。

4. 简述⾃动控制电加热炉炉温控制的原理。

解答：⼀、⼯作原理：系统分析：受控对象——炉⼦；被控量——炉温；给定装置——电位器⼲扰——电源U ，外界环境，加热物件；测量元件——热电偶；执⾏机构——可逆电动机⼯作过程：静态 ?U=0动态 ?U ≠0⼯件增多（负载增⼤）↑↑→↑→↑→?↓→↓→↑→T U U U U T c a f （负载减⼩）↓↓→↓→↓→?↑→↑→↓→T U U U U T c a f ⼆、温控制系统框图5．⽐较被控量输出和给定值的⼤⼩，根据其偏差实现对被控量的控制，这种控制⽅式称为。

6．简述控制系统主要由哪三⼤部分组成？7.反馈控制系统是指：a.负反馈 b.正反馈答案a.负反馈8.反馈控制系统的特点是：答案控制精度⾼、结构复杂 9.开环控制的特点是：答案控制精度低、结构简单10.闭环控制系统的基本环节有：给定、⽐较、控制、对象、反馈11.⾃控系统各环节的输出量分别为：给定量、反馈量、偏差、控制量输出量。

第⼆章1．⾃控系统的数学模型主要有以下三种：微分⽅程、传递函数、频率特性 2．实际的物理系统都是：a.⾮线性的 b.线性的 a.⾮线性的 3．传递函数等于输出像函数⽐输⼊像函数。

4．传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输⼊量⽆关。

5．惯性环节的惯性时间常数越⼤，系统快速性越差。

6.由laplace 变换的微分定理，(())L x t ''= 。

7.如图质量、弹簧、摩擦系统，k 和r 分别为弹簧系数和摩擦系数，u(t)为外⼒，试写出系统的传递函数表⽰()()/()G s y s u s =。