電力系統(tǒng)習題答案

1、.一填空1發(fā)電機準同期并列的條件為 1、電壓頻率相等2、電壓幅值相等3、電壓相角差為零有功沖擊電流的大小與電壓相角差有關，無功沖擊電流的大小與 電壓幅值差 有關，暫態(tài)過程的長短與頻差有關。2合閘邏輯部分中，怎樣判斷滑差合格t恒定越前時間t恒定越前相角。 3并聯(lián)運行機組間無功負荷的合理分配取決于發(fā)電機外特性?？梢岳米詣诱{壓器的調差 接線達到這一目的。4.勵磁系統(tǒng)中，對勵磁功率單元的要求是1.足夠的調節(jié)容量 2.較大的頂值電壓和電壓上升速度5交流勵磁系統(tǒng)中，自動調壓器直接調節(jié)發(fā)電機勵磁電流與調節(jié)勵磁機勵磁電流相比好處是勵磁電壓響應速度快，但是 受機端電壓和系統(tǒng)測故障的影響。6電壓響應比是說明發(fā)電

2、機轉子磁場建立快慢的粗略參數。 7理想滅磁過程要求發(fā)電機轉子電壓保持最大值不變 ，放電電流直線下降。8.負荷的調節(jié)效應系數K是表示系統(tǒng)頻率變化1%時，負荷功率變化的百分數。9經濟負荷分配的原則是等耗量微增率。10自勵式勵磁機比他勵式勵磁機時間常數 大 。11積差調頻的調頻方程式為。12EMS是 Energy Management System 。DMS是 Distribution Management System 。SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition 。RTU是 Remote Terminal Unit 。13自動準同期裝置主要由 合

3、閘、調頻 、調壓和電源組成。14. 同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主要是由勵磁功率單元和勵磁調節(jié)單元 兩大部分組成。15.遠程自動抄表系統(tǒng)主要包括四個部分：具有自動抄表功能的電能表，抄表集中器，抄表交換機，中央信息處理機。二簡答題： 1什么是滑差周期？對它有什么要求?；钪芷跒椋鼈兌际敲枋鰞呻妷菏噶肯鄬\動快慢的一組數據?；钪芷诒仨毚笥谠试S值。2發(fā)電機準同期并列的條件是什么？不滿足條件合閘的后果。 發(fā)電機并列的理想條件為并列斷路器兩側電源電壓的三個狀態(tài)量全部相等。即：或，即頻率相等，（，） ，即電壓幅值相等 ，即相角差為零如果不滿足條件，則并列時沖擊電流大，會引起系統(tǒng)電壓大幅降低；并列過程中需要對發(fā)

4、電機電壓、頻率進行調整，并列時間較長且操作復雜。3畫相量圖說明單機運行發(fā)電機的勵磁與電壓的關系。答： 發(fā)電機感應電動勢和勵磁電流的關系矢量圖同步發(fā)電機的外特性發(fā)電機感應電動勢與端電壓的數值關系為： （發(fā)電機的無功電流）一般發(fā)電機的功率角很小，可近似認為，可得簡化的運算式為： 由上式可以看出，同步發(fā)電機的外特性必然是下降的。當勵磁電流一定時，發(fā)電機端電壓隨無功負荷增大而下降，上圖所示的同步發(fā)電機外特性說明，當無功電流為時，發(fā)電機端電壓為額定值，勵磁電流為。當無功電流增大到時，如果勵磁電流不增加，則端電壓降至，可能滿足不了運行的要求，必須將勵磁電流增大到才能維持端電壓為額定值。同理，無功電流減小時

5、，會上升，必須減小勵磁電流。同步發(fā)電機的勵磁自動控制系統(tǒng)就是通過不斷地調節(jié)勵磁電流來維持機端電壓為給定水平的。4什么是發(fā)電機的單位調節(jié)功率？在計算功率與頻率的關系時，常常采用調差系數的倒數，發(fā)電機的功率-頻率特性系數，或原動機的單位調節(jié)功率。5勵磁調節(jié)器的四個單元的輸入、輸出和基本任務是怎樣的？測量比較單元測量發(fā)電機電壓并變換為直流電壓，與給定的基準電壓相比較，得出電壓的偏差信號。測量比較單元由電壓測量、比較整定環(huán)節(jié)組成。綜合放大單元：輸入控制信號：1.被調量控制量： （正常情況）2.反饋控制量：勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定信號、電力系統(tǒng)穩(wěn)定信號（正常情況）3.限制控制量：最大、最小勵磁限制信號（異常情況）移

6、相觸發(fā)單元是勵磁調節(jié)器的輸出單元，它根據綜合放大單元送來的綜合控制信號的變化，產生觸發(fā)脈沖，用以觸發(fā)功率整流單元的晶閘管，從而改變可控整流柜的輸出，達到調節(jié)發(fā)電機勵磁的目的。4.自動手動切換，正常運行時，AC調節(jié)器運行，DC調節(jié)器備用，當AC調節(jié)器故障時，由自動手動切換裝置控制，將DC調節(jié)器投入運行，可保證發(fā)電機的正常運行。6畫出并說明發(fā)電機自并勵勵磁方式的原理接線圖。并說明自并勵勵磁系統(tǒng)的主要優(yōu)點。圖如下圖所示：TRG勵磁調節(jié)器件元勵起TV起勵電源滑環(huán)VSG主要優(yōu)點：系統(tǒng)接線和設備比較簡單，無轉動部分，維護費用較少，可靠性高；主軸短，可減小基建投資；可獲得較快的勵磁電壓響應速度；機組甩負荷時

7、過電壓較低。7什么是ACE？什么情況下ACE為零？分區(qū)調頻方程式分區(qū)控制誤差（area control error ）調頻方程式： ACE積差調頻方程式為：式中 系統(tǒng)頻率的偏差，即區(qū)聯(lián)絡線功率和的實際值區(qū)聯(lián)絡線功率和的計劃值 區(qū)調頻機組的出力增量在調頻過程結束時，必有分區(qū)控制誤差ACE為零8電壓控制的基本措施有哪些？并簡述基本原理。可以采取以下的控制方式： 控制和調節(jié)發(fā)電機勵磁電流，以改變發(fā)電機端電壓； 控制變壓器變比及調壓； 改變輸送功率的分布（主要是），以使電壓損耗減小； 改變電力系統(tǒng)網絡中的參數（主要是X），以減小輸電線路電壓的損耗。9同步發(fā)電機并列操作可以采用哪兩種方法？并簡述其特點和

8、適用場合。同步發(fā)電機并列操作方法：準同期并列操作、自同期并列操作。自同期并列過程中不存在調整發(fā)電機電壓、頻率問題，并列時間短且操作簡單，在系統(tǒng)頻率和電壓降低的情況下，仍有可能實現(xiàn)發(fā)電機并列；容易實現(xiàn)自動化；沖擊電流大。適用于在電力系統(tǒng)故障情況下的某些發(fā)電機的緊急并列。10什么是同步發(fā)電機自動準同期并列？有什么特點？適用什么場合？為什么？自動準同期并列：發(fā)電機在并列合閘前已加勵磁，當發(fā)電機的幅值、頻率、相位分別與并列點系統(tǒng)側電壓的幅值、頻率、相位接近相等時，將發(fā)電機斷路器合閘，完成并列。特點：并列時沖擊電流小，不會引起系統(tǒng)電壓大幅降低；并列過程中需要對發(fā)電機電壓、頻率進行調整，并列時間較長且操作

9、復雜。適用場合：適用于正常情況下發(fā)電機并列。11簡述電力系統(tǒng)低頻運行的危害。（1）頻率降低使廠用機械的出力大為降低，必然使發(fā)電機有功出力降低，可能形成惡性循環(huán)；（2）頻率降低使勵磁機等的轉速相應降低，當勵磁電流一定時，發(fā)送的無功功率會隨著頻率的降低而減?。唬?）頻率下降將引起一步電動機轉速的變化，導致一些產品質量受到影響；（4）頻率下降會危機汽輪機葉片安全；（5）頻率下降可能導致核電廠反應堆停止運行。12寫出同步時間法也即積差調頻法的調頻方程式并說明過程和特點。單機組積差調頻的頻率方程式為： 式中 K調頻功率比例系數。 積差調頻過程假定t=0時、，上述積差調頻的頻率方程式得到了滿足；在瞬間，由

10、于負荷增大，系統(tǒng)頻率開始下降，出現(xiàn)了，于是頻率方程式左端第一項不斷增加其負值，使該式的原有平衡狀態(tài)遭到破壞，于是調節(jié)器向著滿足頻率方程式的方向進行調整，即增加機組的輸出功率，只要，不論多么小，都會不斷地累積出新值，頻率方程式就不會滿足，調節(jié)過程就不會終止，直到系統(tǒng)頻率恢復到額定值，即，也就是上圖中的點。這時、常數，頻率方程式才能得到滿足，調節(jié)過程才會結束。此時并保持不變。假如到瞬間，由于負荷減少，系統(tǒng)頻率又開始升高，、就向正值方向積累，使其負值減少，于是平衡狀態(tài)又被破壞，調節(jié)器動作，減小，直到機組發(fā)送功率與負荷消耗的功率重新相等，頻率又恢復到，即達到上圖中的時，調節(jié)過程結束，這時又有、常數，發(fā)

11、電機的出力為。13特殊輪動作頻率和時限如何確定？P88頁特殊輪的動作頻率，它是在系統(tǒng)頻率已比較穩(wěn)定時動作的，因此其動作時限可以取系統(tǒng)頻率時間常數的23倍，一般為1525s。15說明無功就地補償的好處。P9216.簡述電力系統(tǒng)調度的主要任務。P1061) 保證供電的質量優(yōu)良2) 保證系統(tǒng)運行的經濟性 3) 保證較高的安全水平選用具有足夠的承受事故沖擊能力的運行方式 4) 保證提供強有力的事故處理措施 17.簡述饋線自動化的實現(xiàn)方式。P15818.簡述什么是重合閘及其功能。P158三電力系統(tǒng)額定運行時，總負荷為4000MW負荷調節(jié)效應系數K*=1.8。突然切除150MW發(fā)電功率，不考慮調速器作用。

12、（1）系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率；（2）如恢復頻率要求49.5Hz，至少切除多少負荷？ 減負荷動作后，殘留的頻率偏差相對值由式（3-47）得四寫出比較整定電路輸入Use與輸出Ude之間的關系表達式，并在(b)圖上畫圖說明。直流電壓與來自電壓整定器的給定電壓進行比較，取得偏差信號，送綜合放大單元。加法器輸入量：+，其中：是取自穩(wěn)壓管VZ的恒定負電壓是可變的整定電壓。將各通道增益進行歸算： 可見，整定電壓隨而變化。五恒定越前時間產生電路及輸入線性整步電壓波形如圖所示，（1）寫出線性整步電壓表達式；（2）用公式推導方法證明產生的越前時間是恒定的。（10分 ） （1）（2）由波形可以看出，在內，線性整步電壓則比例電流：微分電流：圖示線性整步電壓產生電路的輸出在時刻極性發(fā)生變化，將比例、微分電流代入，化簡得，表示導前時間只與電路參數R、C有關，與壓差和頻差無關。六.說明兩相式正調差接線只反映無功功率的變化，不反映有功功率的變化。（10分）在正調差接線時，其接線極性為和。 當時，由2-41（b）可知，電壓、雖然較電壓、有變化，但幅值相差不多，故可近似地認為調差裝置不反映有功電流的變化。 當時，發(fā)電機電流均可以分解為有功分量和無功分量。測量變壓器原方電壓可以看成是圖2-41（a）和（b）疊加的結果，由于可以忽略有功分量對調差的影響，故只要計算其中無功電流的影響即可。 當時，表