電力系統自動化課程要點總結

2021-12-21 16:33:07 字數 3731 閱讀 3864

1.填空題:

1. 在發電機自動準同期裝置中,一般用獲得(恆定超前相角)的方法來獲得同期斷路器的(恆定超前時間)。假設斷路器完成合閘動作需要的時間是0.

12s, 0s時刻發電機和系統的電壓相位差為7.0度,0.04s時相位差為6.

2度,發電機頻率大於系統頻率且滑差為勻速,則合閘時刻為

2.發電機勵磁系統主要由(勵磁功率單元)和(勵磁調節器)組成,前者按**可分為(自勵)、(他勵)、(自並勵)三種形式,後者正常執行時能夠自動跟蹤(發電機電壓)的變化自動改變(勵磁電流)。

3.發電機通過公升壓變同無窮大系統相連,發電機的勵磁方式為恆il時,增大發電機無功出力,機端電壓(減小)。發電機的勵磁方式為恆q時,增大發電機勵磁電流,機端電壓(增大)。

發電機的勵磁方式為恆uf時,增大發電機無功出力,勵磁電流(增大)。

4.發電機調差特性一共分為3種,分別是(正調差特性),(負調差特性),(無差特性)。多台發電機並列執行時,發電機一般採用(正調差特性)。

5.電網監控與排程自動化系統的基本功能包括(變電站自動化),(配電網管理系統),(能量管理系統)。

6.勵磁系統中全控型整流的計算公式為

7.強勵過程中乙個重要的指標是(電壓響應比),反應了(勵磁機磁場建立速度的快慢)。

的作用是使系統具有(正阻尼電力系統穩定器)。

二.選擇題:(我只寫了正確的選項)

的作用是:使系統具有正阻尼。

2.無刷勵磁系統是如何實現消除電刷的:主勵磁機採用磁極靜止、電樞旋轉的結構。

3.關於電網頻率,下列說法正確的:(a)

a.調節頻率等同於調節發電機的轉速

b.電網在穩態執行時各部分的頻率之間有一定的差異

c.電網頻率的變化原因主要是汽輪機出力在變化

d.增加發電機勵磁電流可以改變系統頻率

4.電力系統排程採用的安全分析方法是:預想事故分析。

7.同步發電機準同期並列的理想條件是:待並發電機端電壓的頻率、幅值和相位等於同期點處系統電壓。

8.自動準同期裝置中當頻率差值非常接近於零時:此時應當保持當前狀態不變,等待合閘時機。

9.直流勵磁機系統不能用於100mw以上發電機組,為什麼:直流勵磁機系統容量不夠。

10.自勵式和他勵式勵磁機勵磁系統的區別是:他勵式有副勵磁機。

11.兩台合併執行的機組之間無功功率的增量按下列哪種規律分配:與機組的無功特性的調差係數成反比。

12.具有自並勵勵磁系統的同步發電機滅磁方法是:利用可控矽整流橋的逆變工作方式來滅磁。

13.當發電機額定電壓|ug|≠|us|,此時併網,發電機受到的衝擊:無功衝擊。

14.自動準同期裝置中,與線性整步電壓相關描述正確的是:(b)

a.線性整步電壓幅值與頻率差成正比

b.線性整步電壓週期與頻率差成反比

c.線性整步電壓與頻率差無關

16.發電機快速滅磁的作用:避免發電機內部過電壓。

17.同步發電機勵磁系統不包括:保持電網頻率穩定。

3.問答題:

1.準同期並列的理想條件和過程?

答:理想條件:並列斷路器兩側電源電壓的三個狀態量相等即頻率相等、電壓幅值相等、相角差為零。

操作過程:①用原動機降未加勵磁電流的發電機公升速到接近同步轉速,②將勵磁電流加到轉子中,③頻率差控制單元和電壓差控制單元式頻率差和電壓差小於規定值,滿足並列條件,利用恆定越前時間原理在相角差等於零之間發合閘訊號,把發電機投入系統,④同步執行。

2.強勵系統對暫態穩定的影響:(還未標註)

故障前 ⅱ:故障後(未調勵磁) ⅲ:故障後(調

勵磁系統的作用體現在它使得發電機內電勢上公升而增加電功

率的輸出,提高了功率極限,從而減小了加速面積,增加了減

速面積,提高了暫態穩定性,是發電機受擾動後執行點移到功

角曲線ⅲ減小了加速面積,增大減速面積,使發電機第一次搖

擺功角幅值下降,改善了發電機的暫態穩定性。

3.勵磁系統的分類:

答:發電機勵磁系統分為勵磁調節器和勵磁功率單元。其中勵磁功率單元又分為直流勵磁機勵磁系統、交流勵磁機勵磁系統和靜止勵磁機勵磁系統。

4.發電機勵磁控制的任務:1、電壓控制2、控制無功功率的分配3、提高同步發電機併聯執行的穩定性4、改善電力系統執行條件5、水輪發電機組要求實行強行勵磁

5.自動發電控制agc系統的任務:

答:①維持系統頻率為額定值,正常穩態情況下,其頻率偏差為0.05~0.2hz範圍內

②控制地區電網間聯絡線交換功率與計畫值相等,實現各地區有功功率的就地平衡

③安全執行前提下,所管轄系統範圍內,機組間負荷實現經濟分配。

6. 電力系統的執行狀態有哪些?相互之間的轉換關係如何?(未標註完)

答:執行狀態有:正常執行狀態、警戒狀態、緊急狀態、系統崩潰、恢復狀態

轉換關係:

7.簡述發電機轉子迴路的滅磁問題及快速滅磁原理:(未畫圖)

答:滅磁問題:如何在很短的時間沒事發電機轉子磁場內部儲存的大量能量訊速消失,而不至於在發電機內部產生危險的過電壓,這就是轉子滅磁問題。

快速滅磁原理:k閉合,l中的電流,通過r消耗,r不能太大或太小,如果過大,雖然l的磁場衰減很快,但加到r上的電壓過大引起轉子繞組磁場過大,r也不能太小,因為會導致衰減很慢。可以在左側加一有源逆變系統,實現逆變滅磁:

首先進行有源系統分流,但工作一段時間後電影太低,可控矽不能正常工作了,這時投入r繼續滅磁。

8.什麼是低頻減載特殊級?為什麼設定該級?頻率如何設定?時間如何設定?(後備段)

答:自動低頻減載負荷裝置分為:基本輪和特殊輪。

基本輪為快速動作,用以抑制頻率下降特殊級為在基本輪動作後,用以恢復系統頻率到可以操作的較高數值。如第i輪動作後,系統頻率穩定在低於恢復頻率的底限,有不足以使計一輪減負荷裝置動作,此時待時限的特殊輪動作切除負荷。 啟動頻率不低於前基本輪的啟動頻率,取恢復頻率下限,下限為47hz;動作時限為系統時間常數的2到3倍最小動作時間為10~20秒。

9.什麼是發電機的強勵作用?強力作用對電力系統有什麼影響?對其有什麼要求?

答:電力系統發生故障時,系統母線電壓極度降低,系統無功缺額很大,需在極短時間內補足無功缺額以使系統迅速恢復正常。作用:

1)有助於繼電保護的正確動作;2)有助於電動機的自啟動;3)提高系統的穩定性。要求:發電機轉子磁場迅速增強,達高數值。

10..ems能量管理系統的功能:①資料採集和監控;②自動發電控制和經濟排程控制;③電力系統安全估計;④安全分析;⑤排程員模擬培訓系統。

11.等值網路的作用:①外網實時資訊不可用;②計算規模限制,減少記憶體;③保證內網操作計算的精度和速度。

4.案例分析題:

1.(pss)

答:在遠距離輸電系統中,勵磁控制系統會減弱系統的阻尼能力,引起低頻振盪,其原因可以歸結為兩條:①勵磁調節器按電壓偏差比例調節;②勵磁控制系統具有慣性。

當輸電線路負荷較重,轉子相位角發生振盪是,由於勵磁調節器是採用按電壓偏差比例調節方式,所以提供的附加勵磁電流的相位具有使振盪角加大的趨勢。但是勵磁調節器維持電壓是發電機執行中對其最基本的要求,又不能取消其維持電壓的功能。研究表明,採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,是乙個比較有效的方法。

2. 低頻對電力系統的危害?自動低頻減載的原理?

答:當電力系統因事故而發生嚴重有功功率缺額時,其頻率將隨之急劇下降,其下降值與功率缺額有關,頻率降低較大時,對系統執行極為不利。甚至會造成系統崩潰的嚴重後果,依次為:

1)對汽輪機的影響:使汽輪機葉片發生共振而引起斷裂事故;2)發生頻率崩潰現象;3)發生電壓崩潰現象。 原理:

自動低頻減載裝置是防止上述事故的重要對策之一,當頻率下降時,採用迅速切除不重要負荷的辦法使系統頻率在不低於某一允許值的情況下,達到有功功率的平衡,以保障電力系統安全防止事故擴大。

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