第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术
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第一章 发电机的自动并列 (题型:选择题、简答题)1、 同步发电机并列有哪几种方式?准同期并列(一般采用) 自同期并列(很少采用)2、 同步发电机准同期并列的理想条件是什么?(1) fG=fX 待并发电机频率与系统频率相等,即滑差(频差)为零; (2) UG=UX待并发电机电压与系统电压的幅值相等,即压差为零; (3)δe=0 断路器主触头闭合瞬间,待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。
3、 同步发电机机端电压与电网电压差值的波形是什么形式?第二章 同步发电机励磁自动控制系统 (题型:选择题、简答题、计算分析题)1、 同步发电机励磁自动控制系统由哪几部分组成?励磁调节器,励磁功率单元和发电机2、 同步发电机励磁系统由哪几部分组成?励磁调节器励磁功率单元3、 同步发电机感应电动势和励磁电流关系:等值电路图和矢量图图2-2 同步发电机感应电动势和励磁电流关系(a) 同步发电机运行原理;(b) 等值电路;(c) 矢量图)(b q E •G U •G I •x d )(a GEWG U •G I G EF I EF U G U •ϕx I j dG •x I j d Q •PI •G I •ϕI •q E •δG )(c4、 励磁控制系统的基本任务。
电压调节、无功分配、 提高发电机运行稳定性、 改善电力系统运行条件、 水轮发电机组要求实现强行减磁第三章电力系统频率及有功功率的自动调节(题型:选择题、名词解释、简答题、计算分析题)1、一次、二次、三次调频的概念及区别。
第一种负荷变化引起的频率偏移,利用调速器来调整原动机的输入功率,这称为频率的一次调整。
第二种负荷变化引起的频率偏移较大,必须由调频器参与控制和调整,这称为频率的二次调整。
第三种负荷变化,调度部门预先编制的的日负荷曲线,按照经济原则分配到各个发电厂间。
2、负荷的频率调节效应系数KL的计算。
(例题3-1;3-2)3、常用的几种调频方法都有哪些?各自的特点是什么?哪些可以做到无差调频?一、有差调频法:各调频机组同时参加调频无先后之分、计划外负荷在调频及组间按一定比例分配、频率稳定值得偏差较大。
电力系统的无功功率和电压调整前言在今天的社会中,电力系统已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分,而电力系统中的无功功率和电压调整则是其最重要的组成部分之一。
无功功率和电压调整可以保证电力系统的正常运行和稳定性,从而保障了人们生活的安全和稳定。
本文将会针对电力系统的无功功率和电压调整进行介绍和分析。
无功功率定义无功功率是指在交流电中由于电容、电感电流的相位与电压不同而引起的电流,它不能转化为机械功或电能的功率。
虽然无功功率不能直接输出,但是在电力系统中同样是非常重要的,因为它能够影响到电力系统的正常稳定运行。
无功功率的作用在电力系统中,无功功率具有很重要的作用。
第一,无功功率能够平衡电力系统中的有功功率,从而保证电力系统的电压和频率的稳定性。
当有功功率的需求增加时,无功功率就会自动地增加以保持电力系统的稳态;而当有功功率的需求减少时,无功功率也会自动地减少。
第二,无功功率还可以改善电力系统的功率因数。
正常情况下,电力系统的功率因数应该在0.8至1之间,但有些设备如电容器和电感器等会使功率因数发生变化。
而通过对无功功率的调整,我们就可以将功率因数调整到正常范围内,从而保证电力系统的正常运行。
无功功率的调整方法一般来说,无功功率的调整主要有以下几种方法:•静态无功发生器。
静态无功发生器是通过静态电子管将直流电分解成交流电来产生无功功率的。
它具有无机械运动、静音、响应快等优点,因此得到了广泛应用。
•动态无功补偿设备。
动态无功补偿设备可以根据负载状况自动调整无功功率,从而保持电网的稳定性。
这种设备具有响应时间快、可控性强等优点,在大型电力系统中尤为重要。
•磁流控制器。
磁流控制器是利用变压器的饱和磁路特性,通过控制原边电流和二次电流的相位差,调节负载电流,从而达到调整无功功率的目的。
电压调整定义电压调整是指对电力系统电压的控制和调节。
在电力系统中,电压的稳定性对于保证电网正常运行是非常重要的。
如果电压过高或者过低,都会对电力系统的正常运行产生不利的影响。
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:UG=UX 电压差Us不能超过额定电压的5%-10%频率相等:ωG=ωX 频率差不超过额定的0.2%-0.5%相角相等:δe=0(δG=δX)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0-2Um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。
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Ug和Ux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Ug和Ux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Us和&e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。
《电力系统自动化》教学规范一、课程的任务本课程是电力系统自动化技术及输变电工程技术S业的专业课程。
主要任务:着重使电力系统自动化专业的学生了解电力系统自动化的基本内容、运行方式、硬件配置结构以及软件控制功能,为使用和设计电力系统中各个层面、规模的自动化系统建立基础。
二、教学大纲课程编号:适用专业:电力系统自动化技术及输变电工程技术专业学时数:40学时(不包括假期和期末考试)均为理论课学分:2说明:本课程教学规范随专业培养方案学时的改变将进行适当修定(一)、课程的性质和目的《电力系统自动化》课程是我院电类各专业的一门综合性很强的学科专业课。
本课程内容丰富,涵盖知识面广,培养学生综合运用基础知识能力,树立理论联系实际的科学作风和提高学生分析问题、解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生掌握电力系统自动化的基本内容,学会分析电力系统自动化实现的基本方法。
为今后从事电类各专业的学习和工作打下必备的基础。
(二)、课程教学内容及基本教学要求第一章发电机的自动并列(6学时)(1)内容概要§ 1.1列操作意义,准同期并列§ 1.2同期并列的基本原理§ 1.3定越前时间并列装置§ 1.4字式并列装置(2)学时安排§ 1.5 1.5 学时§ 1.62学时§ 1.71学时§ 1.8 1.5 学时第二章同步发电机励磁自动控制系统(9学时)(1)内容概要2.1同步发电机励磁控制系统的任务和要求2.2同步发电机励磁系统2.3励磁系统中转子磁场的建立和火磁2.4 2.4励磁调节器原理2.5励磁系统稳定器2.6电力系统稳定器(2)学时安排2.73学时2.8 2.2 1学时2.9 2.3 1学时2.102.4 2学时2.112.5 1学时2.122.6 1学时第三章电力系统频率及有功功率的自动调节(6学时)(1)内容概要§3.1电力系统频率特性§3.23.2调频与调频方程式§3.3电力系统的经济调度与自动调频§3.4电力系统低频减震(2)学时安排§3.51.5 学时§3.61.5 学时§3.73.3 2学时§3.83.4 1学时第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术(4学时)(1)内容概要§4.1电力系统电压控制的意义§4.2电力系统无功功率平衡与电压的关系§4.3电力系统电压控制的措施§4.4电力系统电压综合控制§4.5电力系统无功功率电源最优控制(2)学时安排§4.60.5 学时§4.74.2 0.5 学时§4.81学时§4.91.5 学时§4.10 4.5 0.5 学时第五章电力系统调度自动化(6学时)(1)内容概要5.1电力系统调度的主要任务,电力系统的分区、分级调度,功能概述和组成 5.2 5.2远方终端RTU5.3数据通信的通讯规约5.4调度中心的前置机系统,系统结构5.5自动发电机控制5.6EMS的网络分析功能(2)学时安排5.72学时5.8 5.2 0.5 学时5.9 5.3 0.5 学时5.105.4 1学时5.115.5 1学时5.125.6 1学时第六章配电管理系统(6学时)(1)内容概要§6.1配电管理系统(DMS)的概述§6.2馈线自动化(FA)§6.3负荷控制技术及需方用电管理§6.4配电图资地理信息系统§6.5远程自动抄表系统的构成(2)学时安排§6.61学时§6.71.5 学时§6.81.5 学时§6.9 1.5 学时§6.106.5 0.5 学时第七章变电所综合自动化(3学时)(1)内容概要变电所综合自动化系统的基本功能、结构形式(2)学时安排3学时(三)、课程的教学基本要求1、理论教学要求(一)发电机的自动并列基本要求:(1)了解并列操作的意义,理解并列时电压差、频率差和相位差要满足条件的含义。
电力系统的无功功率和电压调整电力系统的无功功率电源1)同步发电机2)并联无功补偿设备(装置)一一同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器等。
电压中枢点的调压方式1)逆调压一一高峰负荷时增大中枢点的电压、低谷负荷时减少中枢点的电压的调压方式。
适用于当电压中枢点供电的各负荷变化规律大致一样,且负荷的变动较大、供电线路较长时。
2)恒(常)调压一一中枢点的电压在任何负荷下基本保持不变的调压方式。
适用于当电压中枢点供电的各负荷变动较小、供电线路电压损耗也较小时。
3)顺调压一一高峰负荷时允许中枢点的电压略低,低谷负荷时允许中枢点的电压略高的调压方式。
适用于负荷变动和供电线路都较小时、或用户的电压要求较低时。
电压调整的基本原理和措施4节点的实际电压为:为调整4节点电压,可以采取的措施:调UG调变压器分接头改变网络无功分布(装并联无功补偿设备)改变线路参数(装串联电容器、更换导线)双绕组降(/升)压变压器分接头的选择设高压侧实际电压为Ul,变压器阻抗RT、XT已归算到高压侧,变压器低压绕组的额定电压为UTL,变压器高压绕组的分接头电压为UTH o如果低压侧要求得到的电压为U2,则U2=(Ul-∆UT)∕k=(U1-∆UT)UTL/UTHUTH=(U1-ΔUT)UTL∕U2其中:4UT=(PRT+QXT)∕U1负荷变化时,AUT及U2都要变化,而分接头只能用一个,可以同时考虑最大、最小负荷情况:UTHmax=(Ulmax-ΔUTmax)UTL/U2maxUThmin=(Ulmin-∆UTmin)UTL/U2min然后取平均值:UTHav=(UTHmax+UTHmin)/2根据计算的UTHaV选择一个与它最接近的分接头,最后校验最大、最小负荷时低压母线的实际电压是否符合要求。
合理使用调压措施开展调压1)优先考虑调发电机端电压UG2)调变压器分接头的手段应充分利用。
普通变压器需停电调分接头;使用有载调压变压器,调压灵活而且有效,但价格较贵,而且一般要求系统无功功率供给较充裕。