1、.第一章 自動裝置及其數據的采集處理. v.一、選擇題1、我國電網的額定頻率為（B）。A. 45HzB. 50HzC.55HzD.60Hz2、在正弦交流電壓信號中含有的信息包括（A）。A.電壓幅值、頻率和相角 B.頻率和相角C.相角和電壓幅值 D.電壓幅值和頻率3、電力系統自動化有以下四大任務，其首要任務是（B）。A.保證電能質量B.提高系統運行安全性C.提高事故處理能力D.提高系統運行經濟性4、衡量電能質量的重要指標是（C）。A.有功功率、無功功率          

2、60;             B.功率因數C.電壓、頻率和波形                       D.有功電度和無功電度. v.二、填空題1、電能在生產、傳輸和分配過程中遵循著功率平衡的原則。2、電力系統由發電廠、變電所、輸電網、配電和用

3、電等設備組成，在運行中是一個有機的整體。3、電力系統自動化就是應用計算機技術和遠動通信技術對電力系統進行自動監視、控制和調度。4、調度控制中心對所轄的電力系統進行監視和控制，其主要任務是合理地調度所屬各發電廠的出力，制定運行方式，及時處理電力系統運行中所發生的問題，確保電力系統的安全經濟運行。5、發電廠轉換生產電能，按一次能源的不同又分為火電廠、水電廠、核電廠等不同類型的電廠。6、電力系統自動控制大致分為：電力系統自動監視和控制、電廠動力機械自動控制、電力系統自動裝置和電力安全裝置。7、電力系統自動監視和控制的主要任務是提高電力系統的安全、經濟運行水平。8、發電廠、變電所電氣主接線設備運行的控

4、制與操作的自動裝置，是直接為電力系統安全、經濟和保證電能質量服務的基礎自動化設9、同步發電機是轉換產生電能的機械，它有兩個可控輸入量動力元素和勵磁電流，其輸出量為有功功率和無功功率，它們還分別于電網的頻率和發電機端電壓的電能質量有關。10、電氣設備的操作分正常操作和反事故操作兩種類型。11、電力系統自動裝置有兩種類型：自動調節裝置和自動操作裝置。12、在電力系統中，電壓和頻率是電能質量的兩個主要指標。13、電力系統自動裝置的結構形式：微型計算機系統、工業控制計算機系統、集散控制系統和現場總線系統。14、傳感器的作用是把壓力、溫度、轉速等非電量或電壓、電流、功率等電量轉換為對應的電壓或電流的弱電

5、信號。15、采樣/保持器一般由模擬開關、保持電容器和緩沖放大器組成。16、A/D轉換器是把模擬信號轉換為數字信號，它是影響數據采集速度和精度的主要因素之一。17、采樣過程：對連續的模擬信號x（t），按一定的時間間隔Ts，抽取相應的瞬時值。Ts的大小決定了采樣信號的質量和數量，Ts稱為采樣周期。18、香農采樣定理指出采樣頻率必須大于原模擬信號頻譜中最高頻率的兩倍，則模擬信號可由采樣信號來唯一表示。19、采用式對電流信號進行分解，、的物理意義分別是直流分量、n次諧波分量的實部、n次諧波分量的虛部。20、模擬量信號采集到計算機系統中，需要對數據進行前置處理，其流程是：標度變換、有效性檢驗、線性化處理

6、、數字濾波、數據保存。21、常用的軟件濾波方法有：算數平均法、加權平均法和一階遞歸法等。22、給出常用有功功率、無功功率的二表法和三表法的計算公式。答：二表法：三表法：在上述功率計算中所用的電壓、電流均為有效值。第二章 同步發電機的自動并列一、選擇題1、同步發電機自動并列裝置是一種（B）。A.自動調節裝置 B.自動操作裝置 C.安全自動裝置 D.繼電保護裝置2、電力系統運行中的主要并列方式為（C）。A. 自同期 B. 非同期 C.準同期 D.同周期 3、準同期并列裝置的必備部分是（D）。A.合閘部分、電源部分 B.調頻部分、電源部分C.調壓部分、電源部分 D.合閘

7、、調頻、調壓、電源四部分4、自動準同期并列裝置中調壓部分的作用是（A）。A.減小電壓差 B.增加電壓差 C.升高發電機電壓 D.降低發電機電壓5、準同期并列的實際條件中，對電壓差的要求是不大于額定電壓的（A）。A.5-10 B.10-15 C.15-20 D.20-306、準同期并列條件規定的允許電壓差為不超過額定電壓的（B）。A. 05 B.510 C.1015 D.15207、準同期并列的實際條件中，對頻率差的要求是不大于（A）。A.0.10.25Hz B.0.250.4Hz C.0.41.0Hz D.1.02.0Hz8、不屬于自動準同期并列裝置檢測和控制條件的是（A）。A.相序

8、B.頻率C.相角差D.電壓幅值9、同步發電機組并入電網后，應能迅速進入狀態，其暫態過程要，以減小對電力系統的擾動。（C ）A. 異步運行，短 B. 異步運行，長C. 同步運行，短 D. 同步運行，長10、并列斷路器兩側電壓瞬時值之差稱為（A）。A. 滑差電壓 B.瞬時電壓 C.差分電壓 D.順差電壓11、滑差電壓信號經整流濾波后，含有的信息包括（D）。A.電壓幅值差和頻率差 B.頻率差和相角差C.相角差和電壓幅值差 D.電壓幅值差、頻率差和相角差12、準同期并列條件中的電壓差條件，是指斷路器兩側電壓的（A）。A.幅值差B.矢量差C.矢量差的模D.幅值與額定電壓的差13、準同

9、步并列時產生的合閘沖擊電流的大小，取決于斷路器兩側電壓的（C）。A.幅值差B.矢量差C.矢量差的模D.幅值與額定電壓的差14、并列斷路器兩側電壓矢量的電角速度之差稱為（D）。A.電壓相角差B.電壓矢量差C.滑差周期D.滑差角頻率15、與線性整步電壓波形的斜率大小成正比的是（C）。A.頻率差B.電壓差C.相角差D.導前時間16、只反映了斷路器兩端的相角差特性，而與它們的電壓幅值無關的整步電壓是（B）。A. 正弦整步電壓 B.線性整步電壓 C.余弦整步電壓 D.同期整步電壓17、與正弦整步電壓最小值所對應的相角差一定等于（A）。A.0度B.90度   C.180度D.

10、270度18、按提前量的不同，準同期并列裝置可分為恒定越前相角和（D）。A. 恒定越前功率 B.恒定越前頻率 C.恒定越前電壓 D.恒定越前時間19、當并列條件中的電壓條件和頻率條件滿足，且發電機電壓超前系統電壓時，合閘沖擊電流的主要成分是（B）。A.有功電流，且有功功率為負 B.有功電流，且有功功率為正C.無功電流，且無功功率為負 D.無功電流，且無功功率為正20、將自動準同步裝置的加速脈沖接到調速器的減速回路中，而將減速脈沖接到調整器的加速回路中，調頻的結果必然是（C）。A.發電機頻率越來越高 B.發電機頻率越來越低C.頻差越來越大 D.頻差越來越小21、可以進行并列操作的斷路器

11、稱為同步點。發電廠內，一般不作為同步點的斷路器是（C）。A.同步發電機的斷路器 B.母線聯絡斷路器C.母線分段斷路器 D.升壓變壓器各側斷路器二、填空題1、電力系統運行中，任一母線電壓瞬時值可以表示為：。2、電力系統中，各發電機是并聯在一起運行的。并列運行的同步發電機，其轉子以相同的電角速度旋轉，稱之為同步運行。3、同步發電機的并列方法分為準同期并列和自同期并列兩種。4、在電力系統正常運行情況下，一般采用準同期并列方法將發電機組投入運行。5、準同期并列的理想條件： 或（即頻率相等）、（即電壓幅值相等）、（即相角差為零）。6、在準同期并列的理想條件下同步發電機并入電網，其并列合閘的沖擊電流等于零

12、，并列后發電機與電網立即進入同步運行，不發生任何擾動現象。7、準同期并列主要是對脈動電壓和滑差角頻率進行檢測和控制并選擇合適的時間發出合閘信號使合閘瞬間的脈動電壓值在允許值內。8、脈動電壓波形中載有準同期并列所需監測的信息電壓幅值差、頻率差以及相角差隨時間變化的規律。9、準同期并列裝置的控制單元主要包括：頻率差控制單元、電壓差控制單元和合閘信號控制單元。10、在準同期并列操作中，按提前量的不同，準同期并列裝置可分為恒定越前相角和恒定越前時間兩種原理。11、恒定越前時間準同期并列裝置中的合閘信號控制單元由滑差角頻率檢測、電壓差檢測和越前時間信號等環節組成。12、包含同步條件信息量的電壓稱為整步電

13、壓。13、自動并列裝置檢測并列條件的電壓常稱為整步電壓。14、并列斷路器兩側電壓瞬時值之差稱為滑差電壓。15、線性整步電壓只反映機端電壓和網側電壓間的相角差特性，而與它們的電壓幅值無關。16、頻率差調整的任務是將待并發電機的頻率調整到接近于電網頻率，使頻率差趨向并列條件允許的范圍，以促成并列的實現。17、電壓差調整的任務是在并列操作過程中自動調節待并發電機的電壓值，使電壓差條件符合并列的要求。18、同步發電機的準同期裝置按自動化程度可以分為半自動準同期并列裝置、自動準同期并列裝置。三、簡答題1、何謂“并列操作”.答：電力系統中的負荷隨機變化，為保證電能質量，并滿足安全和經濟運行的要求，需經常將

14、發電機投入和退出運行，把一臺待投入系統的空載發電機經過必要的調節，在滿足并列運行的條件下經開關操作與系統并列，這樣的操作過程稱為并列操作。2、同步發電機組并列時遵循什么原則.答：并列斷路器合閘時，沖擊電流應盡可能小，其瞬時最大值一般不超過12倍的額定電流；發電機組并入電網后，應能迅速進入同步運行狀態，其暫態過程要短，以減小對電力系統的擾動。3、同步發電機自動準同期并列的理想條件是什么.實際條件是什么.答：理想條件：頻率相等，電壓幅值相等，相角差為零。實際條件：頻率差不應超過額定頻率的±0.2±0.5；電壓差不應超過額定電壓的±5±10；在斷路器合閘瞬間，

15、待并發電機電壓與系統電壓的相位差應接近零，誤差不應大于10°。4、什么是準同期并列.什么是自同期并列.答：準同期并列：發電機在并列合閘前已加勵磁，當發電機電壓的幅值、頻率、相位分別與并列點系統側電壓的幅值、頻率、相位接近相等時，將發電機斷路器合閘，完成并列操作。自同期并列：將未加勵磁、接近同步轉速的發電機投入系統，隨后給發電機加上勵磁，在原動轉矩、同步力矩作用下將發電機拉入同步，完成并列操作。5、什么是滑差、滑差頻率、滑差周期.它們之間有什么關系.答：滑差：并列斷路器兩側發電機電壓角頻率與系統電壓角頻率之差，用表示；滑差頻率：并列斷路器兩側發電機電壓頻率與系統電壓頻率之差，用表示；滑

16、差周期：并列斷路器兩側發電機電壓與系統電壓之間相角差變化360°所用的時間，用表示。關系：6、在自動準同期并列過程中，滑差角頻率為常數，滑差角頻率等速變化，滑差角頻率的一階導數等加速變化，分別代表并列過程中的什么現象.答：滑差角頻率為常數，表示電網和待并機組的頻率穩定；滑差角頻率等速變化，表示待并機組按恒定加速度升速，發電機頻率與電網頻率逐漸接近；滑差角頻率的一階導數等加速變化，說明待并機組的轉速尚未穩定，還在升速（或減速）之中。7、什么是同步發電機自動準同期并列.有什么特點.適用什么場合.答：同步發電機自動準同期并列是頻率差、電壓差和相角差都在允許的范圍內時進行合閘的過程。其特點是

17、并列時沖擊電流小，不會引起系統電壓降低；但并列操作過程中需要對發電機電壓、頻率進行調整，并列時間較長且操作復雜。適用場合：由于準同步并列沖擊電流小，不會引起系統電壓降低，所以適用于正常情況下發電機的并列，是發電機的主要并列方式。但因為并列時間較長且操作復雜，故不適用緊急情況的發電機并列。8、同步發電機自動準同期并列時，不滿足并列條件會產生什么后果.為什么.答：發電機準同期并列時，如果不滿足并列條件，將產生沖擊電流，并引起發電機振蕩，嚴重時，沖擊電流產生的電動力會損壞發電機，振蕩使發電機失步，甚至并列失敗。原因：通過相量圖分析可知，并列瞬間存在電壓差，將產生無功沖擊電流，引起發電機定子繞組發熱，

18、或定子繞組端部在電動力作用下受損；并列瞬間存在相位差，將產生有功沖擊電流，在發電機軸上產生沖擊力矩，嚴重時損壞發電機；并列瞬間存在頻率差。將產生振蕩的沖擊電流，使發電機產生振動，嚴重時導致發電機失步，造成并列不成功。9、說明同步發電機采用自動準同期方式并列時，產生沖擊電流的原因，為什么要檢查并列合閘時的滑差.答：產生沖擊電流的原因：并列瞬間存在電壓差、頻率差、相位差。檢查滑差的原因：如果發電機在滑差不為零的情況下并入電網，立即周期性地帶上正的、負的有功功率，對轉子產生制動、加速的力矩，使發電機產生振動，遭受振蕩沖擊。如果滑差較大，則振蕩周期較短，振蕩強烈，嚴重時導致發電機失步，造成并列不成功。

19、同時，如果斷路器合閘存在動作時間誤差，較大的滑差還會造成較大的合閘相角誤差，相應產生沖擊電流。10、為什么頻率差過大時發電機可能并列不成功.答：發電機并列合閘時，如果存在頻率差，將產生振蕩的沖擊電流，振蕩周期就是滑差周期，即頻率差的大小，決定著沖擊電流的振蕩周期。如果頻率差較小，滑差周期長，則經過一定的振蕩過程，發電機進入同步運行，并列成功；如果頻率差過大，滑差周期短，可能導致發電機失步，造成并列失敗。11、在數字式自動并列裝置中，如何進行相角差的實時檢測.說明其工作原理。答：把電壓互感器二次側、的交流電壓信號轉換成同頻、同相的兩個方波，把這兩個方波信號接到異或門，當兩個方波輸入電平不同時，異

20、或門的輸出為高電平，用于控制可編程定時計數器的計數時間，其計數值N即與兩波形間的相角差相對應。CPU可讀取矩形波的寬度N值，求得兩電壓間相角差的變化軌跡。12、利用線性整步電壓如何檢測發電機是否滿足準同期并列條件.答：線性整步電壓含有頻率差、相位差的信息，但不含有電壓差的信息。線性整步電壓的周期是滑差周期，能夠反映頻差的大小；線性整步電壓隨時間變化過程對應相位差的變化過程，所以利用其周期可以檢測是否滿足頻率差的調節，利用電壓隨時間變化過程確定合閘時刻使相位差滿足條件。但需利用其他方法檢測電壓差是否滿足。13、利用正弦整步電壓如何檢測發電機是否滿足準同期并列條件.答：正弦整步電壓含有電壓差、頻率

21、差、相位差的信息。正弦整步電壓的最小值是電壓差；正弦整步電壓的周期是滑差周期，能夠反映頻差的大小；正弦整步電壓隨時間變化過程對應相位差的變化過程。所以，利用正弦整步電壓的最小值檢測是否滿足電壓差條件，利用正弦整步電壓的周期檢測是否滿足頻率差的條件，利用正弦整步電壓隨時間變化過程確定合閘時刻，使相位差滿足條件。14、何謂“恒定導前時間”.答：恒定導前時間tad為從發出合閘脈沖起到斷路主觸頭閉合止中間所有元件動作時間之和，其中主要為并列斷路器的合閘時間，一般約為0.10.7s。為使斷路器主觸頭閉合時，導前時間tad應不隨頻差、壓差而變，是一個固定的數值。15、斷路器合閘脈沖的導前時間應怎么考慮.為

22、什么是恒定導前時間.答：斷路器合閘脈沖的導前時間是為了使斷路器主觸頭閉合瞬間，發電機電壓和系統電壓之間的相位差。合閘脈沖的導前時間應等于從發出合閘脈沖命令起到合閘斷路器主觸頭閉合止，中間所有元件動作時間之和，其中主要為斷路器的合閘時間。由于斷路器的合閘時間是本身固有的、固定不變的，所以導前時間也不應隨頻差、壓差變化，應也是一個固定值，即恒定導前時間。16、合閘脈沖為什么需要導前時間.答：同步發電機準同期并列要求，并列合閘瞬間機端電壓和網側電壓之間的相位差應等于零，考慮到并列斷路器都有一個合閘時間，所以自動準同步裝置發出合閘脈沖命令，應該相對于有一個提前量，即合閘脈沖需要導前時間。17、為什么自

23、同期并列產生很大的沖擊電流.答：自同步并列，在發電機斷路器合閘前，發電機未加勵磁，因此合閘瞬間相當于系統電壓經發電機次暫態電抗短路，必然產生很大的沖擊電流，此沖擊電流隨著發電機加上勵磁，在發電機電壓建立以后消失。四、計算題1、已知：兩個區域電網的等值機系統如下圖所示，其電壓幅值相等，頻率分別為：Hz，Hz，現準備進行恒定越前時間準同期互聯操作，設遠程通訊和繼電器動作時間之和為0.14秒，求調度中心發出合閘信號的時刻。答：合閘相角差表達式為：先不考慮提前量，則有：或，考慮時間提前量0.14秒，則調度中心發出合閘信號的時刻可為：3.6678秒，5.4769秒，等等。2、已知待并發電機組電壓伏，系統

24、電壓伏。試求：試畫出t=0時電壓矢量圖；計算相角差首次等于零時的t；若整定導前時間tad=0.2秒，計算合閘命令發出時刻的t和對應的導前角；若準同步裝置、斷路器等各種誤差時間之和最大為0.03秒，計算最大合閘誤差角。解：已知V，V，t=0時，的相角為0，的相角等于，據此畫出電壓矢量圖如下： 相角差=0，即315t-（314t+）=0，則t= （秒）合閘命令發出時刻t導前同相點0.2秒，即t= -0.2（秒）導前角=滑差角頻率×導前時間=（315-314）×0.2=0.2（弧度）合閘誤差角=合閘誤差時間×滑差角頻率=0.03×（315-314）=0.03弧

25、度3、旋轉坐標系中發電機的模型方程（Park方程）如下： 磁鏈方程 電壓方程式中符號含義：磁鏈，i電流，u電壓，d直軸，q交軸，f勵磁繞組，。已知：，。假定恒同步轉速、恒勵磁，求發電機并入電網后的電流暫態過程。答： 可得：有特征方程：則有代入初始條件，則有：所以有：時間響應曲線如下所示：第三章 同步發電機勵磁自動控制系統一、選擇題1、同步發電機勵磁自動調節器是一種（A）。A.自動調節裝置 B.自動操作裝置C.安全自動裝置 D.繼電保護裝置2、同步發電機并網穩態運行時，調節勵磁電流的大小將影響發電機輸出的（A）。A.電壓和無功功率 B.電壓和有功功率C.頻率和無功功率 D.頻率和有功功率3、對同

26、步發電機勵磁電流的基本要求是（B）。A.直流電流且恒定B.直流電流且可調C.交流電流且恒定D.交流電流且可調4、同步發電機的勵磁電流是（B）。A.恒定的直流電流 B.可調的直流電流C.恒定的交流電流 D.可調的交流電流5、勵磁功率單元向同步發電機轉子提供（B）。A. 交流電流 B.直流電流  C.交流電壓 D.任何電壓6、同步發電機的空載電動勢Eq與勵磁電流IEF成（B）。A.余弦函數關系 B.正比關系 C.反比關系 D.正弦函數關系7、下列四種類型的勵磁調節器：半導體型，機電型，電磁型，微機型，按時間發展順序排列應為（D）。A. B. C. D.8、同步發電機的勵磁系統主

27、要由以下兩部分組成（A）。A.勵磁電源和勵磁自動調節器 B.勵磁機和勵磁變壓器C.主勵磁機和副勵磁機 D.同步發電機和勵磁變壓器9、同步發電機勵磁系統主要由勵磁電源和勵磁自動調節兩大部分構成，下列勵磁系統部件中不屬于勵磁電源的部件是（D）。A.交流勵磁機 B.勵磁變壓器C.晶閘管可控整流器 D.勵磁系統穩定器10、同步發電機勵磁系統的控制部分，用以實現正常及事故情況下勵磁電流自動調節的裝置稱為（B）。A.復式勵磁裝置B.自動勵磁調節器C.發電機穩定控制器D.發電機自動滅磁裝置11、無刷勵磁取消了轉子滑環，下面的勵磁方式中，屬于無刷勵磁的是（C）。A.直流勵磁機供電的勵磁方式B.交流勵磁機經靜止

28、二極管整流的勵磁方式C.交流勵磁機經旋轉二極管整流的勵磁方式D.自并勵勵磁方式12、為提高勵磁響應速度，交流主勵磁機的頻率一般為（B）。A.50Hz B.100Hz C.400Hz D.1000Hz13、用于大型發電機組的勵磁系統主要是（C）。A. 直流勵磁機 B.交流勵磁機 C.靜止勵磁 D.旋轉勵磁14、能夠有效地提高系統穩定的功率極限的裝置有（D）。A. 調速器 B.變壓器 C.繼保裝置 D.勵磁調節器15、勵磁調節器由基本控制和輔助控制兩大部分組成，屬于基本控制的是（C）。A.電力系統穩定器 B.勵磁系統穩定器C.綜合放大單元 D.勵磁限制單元16、勵磁調節器中的調

29、差單元的輸入量是（B）。A.有功功率和無功功率 B.定子電壓和定子電流C.定子電壓 D.定子電流17、在勵磁調節器中，綜合放大單元的輸出電壓所控制的是（C）。A. 調差單元 B.測量比較單元 C.移相觸發單元 D.檢測單元18、最簡單的勵磁調節器的調節方式是（B）。A. 微分調節  B.比例調節 C.比例微分調節 D.比例積分調節19、大型發電機的轉子勵磁回路通常采用整流方式是（A）。A. 三相橋式不可控整流 B.三相橋式半控整流C.三相橋式全控整流D.單相橋式不可控整流20、在大中型同步發電機勵磁系統中，普遍采用的可控整流橋是（D）。A.單相半控整流橋

30、B.單相全控整流橋C.三相半控整流橋D.三相全控整流橋21、三相全控整流橋帶大電感負載情況下，控制角為900時其直流輸出電壓波形及其與橫坐標軸圍成的面積，具有以下特點（B）。A.波形瞬時值有正有負，正面積比負面積大B.波形瞬時值有正有負，正負面積相等C.波形瞬時值都為正D.波形瞬時值都為負22、移相觸發單元中的所謂“同步”，是指（C）。A.發電機電壓與系統電壓同步B.勵磁電源電壓與發電機電壓同步C.三相全控橋觸發脈沖與勵磁電源電壓同步D.三相全控橋觸發脈沖與勵磁電源電壓同相23、六相橋式整流電路的整流元件數為（B）。A. 6   B.12  &

31、#160; C.18  D.24 24、六相橋式整流電路輸出的直流電壓波形在一個工頻周期內的波頭數是（C）。A.3個 B.6個 C.12個 D.24個25、能保證三相半控橋式整流電路輸出電壓波形連續的觸發控制角的范圍是（B）。A.0°30°B.0°60°C.60°120°D.90°120°26、利用全控橋逆變滅磁時，其輸出的直流電壓（C）。A.等于零 B.變成正弦交流電壓 C.等于負值 D.等于正值27、勵磁繞組上的瞬時過電壓，會（C）。A.燒壞轉子鐵芯   

32、60;                        B.危害系統運行的穩定性C.危害勵磁繞組絕緣                     D.以上三

33、項都有28、勵磁頂值電壓是勵磁功率單元在強勵時可能提供的最高電壓，該值與額定勵磁電壓之比稱為強勵倍數，其值一般為（B）。A. 11.5  B.1.62   C.22.5   D.2.63 29、機端并聯運行的各發電機組的調差特性（D）。A.可以為負            B.可以為零C.必須為零         

34、60;  D.必須為正30、具有正調差特性的同步發電機，當輸出的無功電流增大時，機端電壓（D）。A.不變B.增大C.以上兩條都有可能D.減小31、為使無功負荷得到合理分配，兩直接并聯的同步發電機的外特性（D）。A.都應當非常平緩 B.都應向右上翹C.都應當是線性的 D.都應向右下傾，且完全重合32、微機勵磁調節器的優越性主要體現在（D）。A.能夠實現電壓調節 B.能夠實現逆變滅磁C.能夠實現無功分配 D.便于實現復雜控制和自檢二、填空題1、電力系統在正常運行時，發電機勵磁電流的變化主要影響電網的電壓水平和并聯運行機組間無功功率的分配。2、當系統發生故障時，要求發電機迅速增大

35、勵磁電流，以維持電網的電壓水平及穩定性。3、同步發電機的勵磁系統一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩個部分組成。4、整個勵磁自動控制系統是由同步發電機、勵磁功率單元及勵磁調節器構成的一個反饋控制系統。5、在電力系統正常運行或事故運行中，同步發電機的勵磁控制系統起著重要的作用。6、同步發電機的勵磁自動控制系統通過不斷地調節勵磁電流來維持機端電壓為給定水平。7、在多機系統中，可以通過調節勵磁電流來實現并聯運行發電機組間無功功率的合理分配。8、與無限大母線并聯運行的機組，調節機組的勵磁電流可以改變發電機無功功率的數值。9、同步發電機勵磁控制系統的任務：電壓控制、控制無功功率的分配、提高同步發電機并聯運行

36、的穩定性、改善電力系統的運行條件和水輪發電機組要求實行強行減磁。10、勵磁頂值電壓是勵磁功率單元在強行勵磁時可能提供的最高輸出電壓值。該值與額定勵磁電壓之比稱為強勵倍數。11、當發電機電壓下降較多時，勵磁系統快速地將勵磁電流和電壓升到頂值的一種運行行為稱為強勵。12、對發電機強勵的基本要求是強勵頂值電壓高和勵磁系統響應速度快。13、同步發電機的勵磁電源實質上是一個可控的直流電源。為了滿足正常運行要求，該電源必須具有足夠的調節容量，并且要有一定的強勵倍數和勵磁電壓響應速度。14、勵磁系統分為直流勵磁機系統、交流勵磁機系統和靜止勵磁（自并勵）系統。15、在自并勵勵磁系統中，勵磁變壓器并聯在發電機端

37、，且發電機向自已提供勵磁功率。16、在發電機自并勵系統中采用三相橋式全控整流電路。17、勵磁調節器最基本的功能是調節發電機的端電壓，常用的勵磁調節器是比例式調節器，它的主要輸入量是發電機端電壓，其輸出用來控制勵磁功率單元。18、比例式自動勵磁調節器的基本調節特性是負斜率調節特性。當機端電壓升高時，調節器減小勵磁電流，發電機的空載電動勢隨即減小，使下落到基準值附近。19、勵磁調節器靜特性的調整包括調差系數調整和外特性的平移。20、幾臺發電機在同一母線上并聯運行時，改變任何一臺機組的勵磁電流不僅影響該機組的無功電流，而且還影響同一母線上并聯運行機組的無功電流，同時也引起母線電壓的變化。21、一臺無

38、差特性的機組可以和多臺正調差特性的機組并聯運行。在保持并聯母線電壓不變時，無功負荷增量全部由無差特性機組承擔，這種分配方式極不合理。22、兩臺正有差調節特性的發電機在公共母線上并聯運行，當系統無功負荷波動時，其電壓偏差相同。23、兩臺調差系數不同的發電機在公共母線上并聯運行，當系統無功負荷錯誤!未找到引用源。時，調差系數較小的發電機承擔較多的無功負荷增量。24、具有負調差特性的機組不能在公共母線上并聯運行，兩臺無差調節特性的機組不能并聯運行。25、反饋型電壓調節器按發電機電壓與設定值之間的差值進行調節，屬于閉環反饋控制，能較好地維持電壓水平。26、數字式勵磁調節器由主控制單元、信息采集單元、控

39、制輸出、人機接口單元等四個部分組成。27、半導體勵磁調節器的基本環節包括：調差單元、測量比較單元、綜合放大單元、移相觸發單元。三、簡答題1、何謂勵磁系統.答：供給同步發電機勵磁電流的電源及其附屬設備統稱為勵磁系統。它一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩個主要部分組成。2、同步發電機自動調節勵磁系統的主要任務是什么.答：系統正常運行條件下，維持發電機端或系統某點電壓在給定水平；實現并聯運行發電機組無功功率的合理分配；提高同步發電機并聯運行的穩定性；改善電力系統的運行條件；對水輪發電機組在必要時強行減磁。3、簡述自動勵磁調節器的工作原理。答：根據發電機電壓變化，把測得的發電機端電壓經調差、測量比較環節

40、與基準電壓進行比較，得到正比于發電機電壓變化量的，經綜合放大環節得到，作用于移相觸發環節，控制晶閘管控制極上觸發脈沖的變化，從而調節可控輸出的勵磁電流，使發電機端電壓保持正常值。當上升時，增大，勵磁電流減少，使下降到正常值。反之，下降，減小，勵磁電流增大，使上升到正常值。4、說明勵磁系統對勵磁調節器的要求。答： 系統正常運行時，勵磁調節器應能反映發電機電壓高低以維持發電機電壓在給定水平； 勵磁調節器應能合理分配機組的無功功率； 遠距離輸電的發電機組，為了能在人工穩定區域運行，要求勵磁調節器沒有失靈區； 勵磁調節器應能迅速反應系統故障、具備強行勵磁等控制功能，以提高暫態穩定和改善系統運行條件；

41、具有較小的時間常數，能迅速響應輸入信息的變化； 勵磁調節器正常工作與否，直接影響到發電機組的安全運行，因此要求能夠長期可靠工作。5、簡述靜止勵磁系統的優點。答： 勵磁系統接線和設備比較簡單，無轉動部分，維護費用省，可靠性高； 不需要同軸勵磁機，可縮短主軸長度，這樣可減小基建投資； 直接用晶閘管控制轉子電壓，可獲得很快的勵磁電壓響應速度，可近似認為具有階躍函數那樣的響應速度； 由發電機端取得勵磁能量，當機組甩負荷時靜止勵磁系統機組的過電壓就低。6、對勵磁調節器靜態特性調整的基本要求是什么.答：保證并聯運行的發電機組間無功功率的合理分配；保證發電機在投入和退出運行時，能平穩地轉移無功負荷，而不致發

42、生無功功率的沖擊。7、勵磁調節器靜態特性調整的內容有哪些.如何實現.答：勵磁調節器靜特性調整包括調差系數的調整和外特性的平移。利用勵磁調節器中的調差單元進行發電機外特性的調差系數的調整；調整勵磁調節器中發電機基準電壓值的大小，以平移發電機的外特性。8、根據勵磁調節器的靜態工作特性，分析勵磁調節器是如何具有維持機端電壓保持不變的能力.答：由勵磁調節器的靜態工作特性可知，在勵磁調節器的工作區內，當UG升高，IAER就急劇減小，當UG降低，IAER就急劇增加，使發電機端電壓趨近于額定電壓，在工作區內發電機電壓變化極小，所以勵磁調節器有維持機端電壓保持不變的能力。另外，當電力系統發生短路故障時，機端電

43、壓極度降低，此時IAER迅速增大，起到強勵作用。9、三相全控橋式整流電路在什么條件下處于整流狀態和逆變狀態.整流和逆變狀態有何作用.答：三相全控橋式整流電路的控制角在0°90°時，電路工作在整流狀態，將交流轉為直流；在90°180°時，電路工作在逆變狀態，將直流轉為交流。整流狀態主要用于對發電機的勵磁；逆變狀態主要用于對發電機的滅磁。10、畫出三相全控橋式整流電路，哪些晶閘管為共陽極組，哪些為共陰極組"答：VTHl、VTH3、VTH5為共陰組，VTH2、VTH4、VTH6為共陽組。11、何謂三相全控橋式整流電路的逆變狀態.實現逆變的條件是什么.

44、答：三相全控橋式整流電路的逆變狀態：將直流轉變為交流，也就是當三相全控整流橋的控制角> 90°時，將負載電感L中儲存的能量反饋給交流電源，使負載電感L中的磁場能量很快釋放掉。逆變的條件：負載必須是電感性負載，且原來儲存能量，即三相全控橋原來工作在整流工作狀態；控制角 應在90°180°之間，三相全控橋的輸出電壓平均值為負值；逆變時，交流側電源不能消失。12、續流二極管的作用答：為了防止失控現象的發生，在電感性負載兩端并接一反向續流二極管V1，在晶閘管電壓過零關斷時，電感兩端的反電動勢經續流二極管形成電流回路，由于續流二極管兩端電壓甚低，接近于零，從

45、而保證晶閘管能可靠關斷，顯然續流二極管選擇正向壓降小的，以確定保晶閘管的可靠關斷。13、何謂調差系數.兩臺并聯運行的發電機，為使無功負荷按機組容量分配，調差系數應有什么要求.答：調差系數是指無功電流由零增加到額定值時發電機電壓的相對變化，的大小表征了勵磁控制系統維持發電機電壓的能力。由于兩臺正調差特性機組并聯運行時，無功負荷分配與調差系數成反比。因此，兩臺并聯運行的發電機，為使無功負荷按機組容量分配，容量大的機組，其調差系數取小些；容量小的機組，其調差系數取大些。14、何謂強勵.強勵的基本作用是什么.衡量強勵性能的指標是什么.答：強勵：電力系統短路故障母線電壓降低時，為提高電力系統的穩定性，迅

46、速將發電機勵磁增加到最大值。強勵的基本作用是：有利于電力系統的穩定運行；有助于繼電保護的正確動作；有助于縮短電力系統短路故障切除后母線電壓的恢復時間；并有助于用戶電動機的自起動過程。衡量強勵性能的指標是強勵倍數和勵磁電壓響應比。15、為何負調差特性的發電機在機端不能直接并聯運行而經變壓器后允許并聯呢.答：根據機端直接并聯運行的發電機組對外特性的要求可知，負調差特性的發電機不能參與并聯運行，正調差特性的發電機可以穩定運行。但是，負調差特性的發電機經變壓器后，補償變壓器阻抗上的壓降，所以在并聯點仍具有正調差特性，因此，能夠穩定運行且提高并聯點的電壓水平。16、水輪機發電機組為什么要強行減磁答： 當

47、水輪發電機組發生故障突然跳閘時，由于它的調速系統具有較大的慣性，不能迅速關閉導水葉，因而會使轉速急劇上升。如果不采取措施迅速降低發電機的勵磁電流，則發電機電壓有可能升高到危及定子絕緣的程度。因此，在這種情況下，要求勵磁自動控制系統能實現強行減磁。17、發電機在失磁后可能導致失步，進入異步發電運行狀態，簡述此時對系統和發電機自身的影響。答：發電機在異步運行下，在向系統送出有功功率的同時，還從系統吸收無功功率，對系統和發電機本身產生如下不良影響：發電機失步，在轉子和勵磁回路中產生差頻電流，使轉子鐵芯，轉子繞組及其他勵磁回路產生附加損耗，引起過熱。正常運行時，發電機要向系統輸出無功功率；失磁后，要從

48、系統吸收無功功率。如果系統無功儲備不足，將引起系統電壓下降，甚至造成因電壓崩潰而使系統瓦解。 并網的其他發電機力圖補償上述無功差額，容易造成過電流。18、勵磁調節器的輔助控制功能有哪些.輔助控制與正常情況下的自動控制有何區別.答：勵磁調節器的輔助控制功能有瞬時電流限制、最大勵磁限制、最小勵磁限制、電壓/頻率（V/Hz）限制器、發電機失磁監控等。輔助控制不參與正常情況下的自動控制，僅在發生非正常運行工況、需要勵磁調節器具有某些特有的限制功能時，通過信號綜合放大器中的競比電路，閉鎖正常的電壓控制，使相應的限制器起控制作用。四、計算分析題1、某電廠有兩臺發電機在公共母線上并聯運行，1號機額定功率為2

49、5MW，2號機的額定功率為50MW。兩臺機的功率因數都為0.85。勵磁調節器的調差系數為0.05。若系統無功負荷波動使電廠無功增量為它們的總無功容量的20%，問各機組承擔的無功負荷增量是多少，母線上的電壓波動是多少.解： 1號機額定無功功率2號機額定無功功率因為兩臺機的調差系數均為0.05，所以公用母線上等值機的調差系數也為0.05。母線電壓波動各機組無功負荷波動量1號機組無功負荷增加3.10Mvar，2號機組的無功負荷增加6.2Mvar。因為調差系數相等，無功的波動量與它們的容量成比例。母線上的電壓降低了0.01UN。2、某電廠有兩臺發電機在公共母線上并聯運行，1號機的額定功率為25MW，2

50、號機的額定功率為50MW。兩臺機組的額定功率因數都是0.85。2號機勵磁調節器調差系數為0.05，1號機為無差調節特性。若系統無功負荷波動使電廠無功增量為它們總無功容量的20，問各機組承擔的無功負荷增量是多少.母線上的電壓波動是多少.若電廠無功增量為它們總無功容量的60，情況又如何.解： 1號機額定無功功率1號機額定視在功率：（MVA）2號機額定無功功率：（Mvar）因為1號機為無差調節特性，所以1號機將盡其所能承擔無功功率的增量，如果1號機能承擔無功功率的全部增量（即其值小于額定視在功率），則母線電壓保持不變。當電廠無功增量為總無功容量的20時：1號機承擔無功功率的全部增量9.3Mvar，母

51、線電壓保持不變，即。當電廠無功增量為總無功容量的60時：1號機承擔無功功率的全部增量27.89Mvar，母線電壓保持不變，即。3、試分析當發電機投入或退出系統運行時，應如何調整其外特性。答：設系統電壓為UM，外特性曲線3與UG軸相交于UM。發電機投入運行時，只要使它的外特性處于3的位置，待機組并入系統后再進行向上移動特性的操作，使無功電流逐漸增加到運行要求值；發電機退出運行時，只需將其外特性向下移動到3的位置，機組就可平穩退出運行，不會發生無功功率的突變。第四章 勵磁控制系統的動態特性1、我國大、中型同步發電機勵磁系統基本技術條件（GB 7409-1987）對同步發電機動態響應的技術指標有何規

52、定.答：同步發電機在空載額定電壓情況下，當電壓給定階躍響應為±10%時，發電機電壓超調量應不大于階躍量的50%，擺動次數不超過3次，調節時間不超過10s。當同步發電機突然零起升壓時，自動電壓調節器應保證其端電壓超調量不得超過額定值的15%，調節時間應不大于10s，電壓擺動次數不大于3次。2、何謂勵磁系統穩定器.結合勵磁系統穩定器電路說明其作用.答：勵磁系統穩定器是作為改善發電機空載運行穩定性的重要部件。改變電位器R1、R3可改變微分時間常數，改變R5可改變勵磁系統穩定器的增益；A1輸出勵磁機磁場電流速率信號到電壓測量比較單元的輸入端，當磁場電流躍增時，勵磁系統穩定器輸出正微分信號，使

53、電壓測量比較單元瞬時輸出負信號去減弱勵磁機磁場電流。反之，則增強勵磁機磁場電流，而在穩態運行時勵磁系統穩定器無輸出，從而構成了軟反饋，改善了系統阻尼特性。3、說明電力系統低頻振蕩產生的原因及電力系統穩定器的作用。答：原因：勵磁調節器按電壓偏差比例調節；勵磁控制系統具有慣性。作用：采用電力系統穩定器去產生正阻尼轉矩以抵消勵磁控制系統引起的負阻尼轉矩，能夠有效地抑制遠距離輸電系統中的低頻振蕩，從而改善了電力系統穩定性。4、勵磁系統為何要采用電力系統穩定器（PSS）.PSS的作用是什么.答：由于常規的勵磁調節器是按電壓偏差比例調節，而且勵磁控制系統存在慣性，因此在長距離、重負荷的電力系統中，勵磁系統

54、會減弱系統的阻尼能力，即降低發電機的阻尼轉矩（負阻尼效應），使系統的動態性能變壞，從而引起電力系統低頻振蕩。為了保證勵磁控制系統維持電壓穩定的基本功能，又能消除負阻尼效應，提高電力系統的動態穩定性，勵磁系統常采用PSS來達到這一目的。 PSS的作用是產生正阻尼轉矩，抵消勵磁控制系統引起的負阻尼轉矩，提高電力系統的動態穩定性。第五章 電力系統頻率及有功功率的自動調節一、選擇題1、電力系統頻率和有功功率自動調節的目的是（B）。A.在系統事故狀態下維持頻率在額定值 B.在系統正常運行狀態下維持頻率在額定值C.在系統事故狀態下阻止頻率下降 D.在系統各種情況下阻止頻率下降2、并聯運行的機組，欲保持穩定

55、運行狀態，各機組的頻率需要（A）。A.相同 B.各不相同 C.一部分相同，一部分不同 D.穩定3、按對電力系統頻率起的作用由大到小對負荷進行排序為（D）。A.白熾燈、卷揚機、通風機 B.卷揚機、白熾燈、通風機C.卷揚機、通風機、白熾燈 D.通風機、卷揚機、白熾燈4、負荷調節效應對電力系統頻率具有自動調節作用，有益于電力系統頻率的穩定。若功率相同，則對電力系統頻率的穩定作用最大的負荷是（A）。A.白熾燈 B.金屬切削機床 C.電解槽 D.通風機5、如果保持原負荷不變，另外再增加一定數量的白熾燈負荷，則負荷的調節效應系數會（C）。A.增大 B.減小 C.不變 D.不確定6、一般情況下，電力系統負荷

56、調節效應系數K的大小為（B）。A.01 B.13 C.35 D.577、下列哪種情況會引起電力系統頻率增加" （D）。A.增加發電機無功出力 B.減少發電機有功出力C.減少發電機無功出力 D.增加發電機有功出力8、電力系統頻率低于額定頻率運行時，反映電力系統的（B）。A.有功功率供過于求 B.有功功率供不應求C.無功功率供過于求 D.無功功率供不應求9、電力系統頻率高于額定頻率運行時，反映電力系統（A）。A.有功功率供過于求 B.有功功率供不應求C.無功功率供過于求 D.無功功率供不應求10、造成電力系統頻率上升的原因是（C）。A.無功功率過剩 B.無功功率不足 C.有功功率過剩 D.有功功率不足11、造成電力系統頻率下降的原因是（D）。A.無功功率過剩 B.無功功率不足 C.有功功率過剩 D.有功功率不足12、電力系統發生有功功率缺額時，系統頻率會（C）。A. 升