電力系統自動化課程測驗復習內容作者:日期:

電力系統自動化課程考試復習內容請簡述電力系統的主要特點和運行的基本要求。請簡述電力系統自動化的主要研究內容。準同期并列的三要素是什么？并列操作瞬間如果存在相位差，請分析準同期并列操作對系統的影響。并列操作瞬間如果存在頻率差，請分析準同期并列操作對系統的影響。并列操作瞬間如果存在電壓幅值差，請分析準同期并列操作對系統的影響。已知發電機準同期并列允許壓差為額定電壓的5%,允許頻差為額定頻率的0.2%，當圖1所示Ts分別為9s和11s時，請分析正弦整步電壓波形是否滿足并列操作的壓差和頻差條件。圖2所示兩種頻差情況的Ut.ad（恒定越前時間脈沖）與U&ad（恒定越前相角脈沖）關系波形圖，通過比較ut.ad與U5.ad順序檢查頻差大小，請問哪種頻差情況滿足并列操作的要求，為什么？Ut.ad1.——t ?:2nI!2n(a)2n!iU5.ad2n(b)U5.ad2nJ11i1i111■t2n(c)圖2兩種頻差情況的ud與u?d關系波形圖t.ad o.ad參考書：第3章第3節“一、整步電壓；二.恒定越前時間信號形成；三.頻率差檢測”答案：當Ts=9s時，壓差條件滿足，頻差條件不滿足；當Ts=lls時，壓差和頻差條件均滿足。答案：圖(a)所示,％ad有效電平出現時間先于ut.ad，表示|?|<|^|,即實際頻差小于允許頻差；圖(b)所示，ut.ad有效電平出現時間先于％ad，表示切」>|切疔|，即實際頻差大于頻差設定值；圖(C)所示，％ad有效電平出現時間等于ut.ad，表示|切」=|切」，即實際頻差等于允許頻差；顯然圖(a)、圖(c)所示情況滿足并列操作要求。同步發電機勵磁自動調節的主要作用有哪些?簡述同步發電機自并勵勵磁系統結構及其工作原理和特點？畫出其示意圖。簡述同步發電機他勵交流勵磁系統結構及其工作原理和特點？畫出其示意圖。同步發電機自動勵磁調節器由哪幾個單元電路構成？各單元的主要功能要求

是什么？13?什么叫發電機“滅磁”，有哪幾種滅磁方法？并做比較。參考教材：王葵、孫瑩《電力系統自動化》第2章第3節“勵磁系統中的轉子磁場的建立和滅磁”14?圖3給出了同步發電機感應電動勢和勵磁電流關系。（1）請推導發電機感應電動勢、機端電壓以及無功電流之間的關系；（2）根據推導結論畫出發電機的IQ-UG無功調節特性；（3）結合發電機無功調節特性曲線，請解釋系統無功負荷減小時，發電機機端電壓的變化過程。若要維持發電機端電壓不變，則發電機的勵磁電流應該如何調節？為什么？G圖3.G圖3.同步發電機感應電動勢和勵磁電流關系參考答案：由矢量圖可知：E=U+jIXTOC\o"1-5"\h\zq G Gd感應電動勢E和機端電壓U的代數關系為:q GEcos5=U+1XnEqU+1X（cos5?1）q G GQd q GQd G當系統無功負荷減小時，發電機需要減小無功電流，以使無功負荷與發電機無功功率達到平衡，由圖可知當無功電流減小，機端電壓升高，由上式可知，如要維持機端電壓，必須減小勵磁電流，即通過減小發電機的感應電動勢維持機端電壓的不變。參考書：第3章“第1節“同步發電機勵磁控制系統的主要任務”中的（一）控制電壓”15?簡述電力系統的典型調頻方法及其調頻方程式。圖4給出了電力系統的功率一頻率關系及頻率特性，圖中PL和PL1曲線為負荷頻率一有功功率特性，PG和PG1曲線為發電機頻率一有功功率特性，a點為初始穩定運行點。假設系統內所有機組均裝設調速器，如果系統中負荷有功功率減少APl，請簡述系統的頻率調整過程。圖4.電力系統的功率-頻率關系及頻率特性分別寫出電力系統運行的等式約束、不等式約束條件，并說明式中各符號含義。從安全分析與控制的角度可將電力系統運行狀態劃分為哪幾種？如何劃分？什么是電力系統分層調度控制？現代電力大系統為什么實行分層調度控制？什么是電力系統的能量管理系統EMS,EMS與電網調度自動化SCADA系統有什么關聯？請做出分別用數字調幅、數字調頻、二元絕對調相和二元相對調相四種調制方法，對數字信號10100101進行調制的波形。簡述電力系統正常運行狀態（包括警戒狀態）的安全控制主要內容。

什么是電力系統靜態和動態安全分析，其目的是什么？24?為維持電力系統的無功功率平衡，可以從哪些方面采取措施?圖5為電力系統電壓控制原理圖，請推導負荷端電壓UB的表達式，并根據推導結論，說明調節UB的控制方式有那些,并列舉實現這些控制方式的裝置。圖5.電力系統電壓控制原理圖答：當略去輸電線路的充電功率、變壓器的勵磁功率以及網絡中的功率損耗，變壓器參數已歸算到高壓側，則用戶端電壓表達式為：U二(UK-AU)/K二(UK-PR+Q)/KB G1 2 G1 U 2NU二UKNG1由上述表達式可知：可以采取如下方式控制和調整用戶端電壓UB。具體包括：①調節發電機的勵磁電流調節發電機機端電壓；②通過調節變壓器的分接抽頭以改變變比來實現電壓調節；③通過并聯電抗器或靜止無功補償器，以及發電機的無功率或同步調相機、同步電動機等調節系統的無功功率分布以實現電壓調節；④通過調節串聯電容器以改變線路中的電抗參數，以實現電壓調節。簡述配電網饋線自動化的主要功能。