電力系統(tǒng)自動(dòng)化知識(shí)總結(jié)

1、電壓幅值差和相角差產(chǎn)生的沖擊電流各為什么分量？有功還是無(wú)功？危害？幅值差：沖擊電流的無(wú)功分量，電動(dòng)力對(duì)發(fā)電機(jī)繞組產(chǎn)生影響，由于定子繞組端部的機(jī)械強(qiáng)度最弱，須注意對(duì)它的 危害。相角差：沖擊電流為無(wú)功分量，機(jī)組聯(lián)軸受到突然沖擊什么是自同期并列？操作過(guò)程與準(zhǔn)同期有何區(qū)別？自同期的優(yōu)缺點(diǎn)？自同期并列就是將一臺(tái)未加勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)組升速到接近電網(wǎng)頻率，滑差角頻率不超過(guò)允許值，在機(jī)組加速 度小于某一給定值的條件下，首先合上并列斷路器，接著立刻合上勵(lì)磁開(kāi)關(guān)，給轉(zhuǎn)子加上勵(lì)磁電流，在發(fā)電機(jī)電動(dòng) 勢(shì)逐漸增加的過(guò)程中，由電力系統(tǒng)將并列發(fā)電機(jī)拉入同步狀態(tài)。區(qū)別：自同期：先合斷路器，而后給發(fā)電機(jī)組加勵(lì)磁電流，由電力系統(tǒng)

2、將并列發(fā)電機(jī)拉入同步。準(zhǔn)同期：先合 發(fā)電機(jī)組加勵(lì)磁電流，再合并列斷路器，以近于同步運(yùn)行條件進(jìn)行并列操作。自同期優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，不需要選擇 合閘時(shí)刻，系統(tǒng)故障時(shí)，應(yīng)用自同期并列可迅速把備用水輪機(jī)投入電網(wǎng)。缺點(diǎn)：不能用于兩個(gè)系統(tǒng)；會(huì)出現(xiàn)較大的 沖擊電流；發(fā)電機(jī)母線電壓瞬時(shí)下降，對(duì)其他用電設(shè)備的正常工作產(chǎn)生影響，自同期并列方法受限制。3采用怎樣的方法獲得恒定越前時(shí)間？它采用的提前量與恒定時(shí)間信號(hào)，即在脈沖電壓Us到達(dá)電壓相量UG、UX重合之前txj發(fā)出合閘信號(hào)，一般取 tXJ等于并列裝置合閘出口繼電器動(dòng)作時(shí)間tc和斷路器合閘時(shí)間tQF之和什么是整步電壓？分幾種？什么是線性整步電壓？整步電壓指自動(dòng)并列

3、裝置檢測(cè)并列條件的電壓。分為線性整步電壓和正弦型。線性整步電壓只反映ug和ux 之間的相角差特性，而與它們的電壓幅值無(wú)關(guān)，從而使越前時(shí)間信號(hào)和頻率差的檢測(cè)不受電壓幅值的影響，提高了 控制性。勵(lì)磁電流是通過(guò)調(diào)節(jié)什么來(lái)維持電壓給定的？ 勵(lì)磁電流勵(lì)磁靜態(tài)穩(wěn)定的影響？從單機(jī)向無(wú)限大母線送電為例，發(fā)電機(jī)輸出功率公式a.無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)，Eq為定值，6 =90。處于穩(wěn)定極限公式。b.有勵(lì)磁調(diào)節(jié)器UG=C，功角特性為外功角特性B，穩(wěn)定 極限0 90 。提高了靜態(tài)穩(wěn)定能力。c.按電壓偏差比例調(diào)節(jié)的勵(lì)磁系統(tǒng)，E =常數(shù)，功角特性為曲線C，穩(wěn)定 極限6 90。提高靜態(tài)穩(wěn)定能力。勵(lì)磁對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響設(shè)正常運(yùn)行情況下，發(fā)

4、電機(jī)的輸出功率為PG0在a點(diǎn)運(yùn)行，當(dāng)突然受到某種擾動(dòng)后，運(yùn)行點(diǎn)變?yōu)閎。由于動(dòng)力 輸入部分存在慣性，輸入功率仍為PG0，轉(zhuǎn)子加速。運(yùn)行點(diǎn)向F運(yùn)動(dòng)，過(guò)F點(diǎn)后轉(zhuǎn)子減速。僅當(dāng)加速面積W減速面 積時(shí)，系統(tǒng)才能穩(wěn)定，發(fā)電機(jī)加強(qiáng)勵(lì)，受擾動(dòng)后運(yùn)行點(diǎn)移動(dòng)至III上，減小了加速面積，增大了減速面積，改善了暫 態(tài)穩(wěn)定性。勵(lì)磁穩(wěn)定快速響應(yīng)條件？縮小勵(lì)磁系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)；盡可能提高強(qiáng)行勵(lì)磁倍數(shù)什么是發(fā)電機(jī)的強(qiáng)勵(lì)作用？當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路性故障時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓將下降，這時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)強(qiáng)行勵(lì)磁，向發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路輸送較正 常額定值多的勵(lì)磁電流。以利于系統(tǒng)安全運(yùn)行，稱為強(qiáng)勵(lì)作用。勵(lì)磁系統(tǒng)如何改善運(yùn)行條件？a.改善異步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)條件

5、。b。為發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行創(chuàng)造條件。c。提高繼電保護(hù)裝置工作的正常性11對(duì)勵(lì)磁功率的要求1.要求勵(lì)磁功率單元有足夠的可靠性具有一定的調(diào)節(jié)容量2.具有足夠的勵(lì)磁頂值電壓和電壓上升速度。勵(lì)磁系統(tǒng)分幾種，各自特點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)無(wú)刷勵(lì)磁，無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)勵(lì)磁系統(tǒng)分為直流勵(lì)磁系統(tǒng)、交流勵(lì)磁系統(tǒng)和靜止勵(lì)磁系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)，直流勵(lì)磁系統(tǒng)分為自勵(lì)和他勵(lì)， 交流勵(lì)磁系統(tǒng)又分為他勵(lì)和無(wú)刷。如何實(shí)現(xiàn)無(wú)刷：首先它的副勵(lì)磁機(jī)是永磁式發(fā)電機(jī)，磁極旋轉(zhuǎn)電樞靜止。然后主勵(lì)磁機(jī)的電樞硅整流元件、發(fā) 電機(jī)的勵(lì)磁繞組都在同一個(gè)軸上旋轉(zhuǎn)，因此消除了電刷。特點(diǎn)：1.無(wú)碳刷和滑環(huán)，維護(hù)工作量可大為減少2.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由勵(lì)磁機(jī)獨(dú)立供電，供電

6、可靠性高，并且電子無(wú) 刷，整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性更高3.發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制是通過(guò)調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)的，因而勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度 較快4.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路無(wú)法實(shí)現(xiàn)直接滅磁，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)勵(lì)磁的常規(guī)檢測(cè)5.要求旋轉(zhuǎn)整流器和快速熔斷器等有良好 的機(jī)械性能，能承受高速旋轉(zhuǎn)的離心力6.電機(jī)的絕緣壽命較長(zhǎng)。靜止勵(lì)磁系統(tǒng)如何工作？它電機(jī)端勵(lì)磁變壓器供電給整流器電源經(jīng)三相全控整流橋直接控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁勵(lì)磁系統(tǒng)整流電路主要任務(wù)？將交流電壓整流成直流電壓供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組或勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組。對(duì)全控勵(lì)磁系統(tǒng)，導(dǎo)通角如何計(jì)算？Ud=1.35Eab cosp三相全控橋觸發(fā)角在什么范圍內(nèi)處于整理狀態(tài)？逆變狀態(tài)？在a 90 時(shí)輸

7、出平均電壓Ud為負(fù)，三 相全控橋工作在逆變狀態(tài)。對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)整主要滿足哪幾方面的要求？1.發(fā)電機(jī)投入和退出運(yùn)行時(shí)能平穩(wěn)的改變無(wú)功負(fù)荷，不致發(fā)電無(wú)功功率的沖擊2.保證并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組間無(wú)功 功率的合理分配。勵(lì)磁調(diào)節(jié)的三種類型？特性曲線各自有什么特點(diǎn)？1.無(wú)差調(diào)節(jié)：特性曲線為一條水平的直線2.負(fù)調(diào)差：特性曲線的斜率為正，調(diào)差系數(shù)為負(fù)3.正調(diào)差：特性曲線 的斜率為負(fù)，調(diào)差系數(shù)為正調(diào)差公式中各變量的關(guān)系6 =UG1-UG2/UGN=UG1*-UG2*=UG*UG1.空載條件下的電壓UG2.額定無(wú)功下的電壓調(diào)差系數(shù)表征了無(wú)功電流從零增加到額定值時(shí)發(fā)電機(jī)電壓的相對(duì)變化，表征了勵(lì)磁控制系統(tǒng)維持發(fā)電機(jī)

8、電壓的相對(duì) 變壓。勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法。根軌跡計(jì)算方法？如何提高系統(tǒng)穩(wěn)定性？改善勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性如何分析？對(duì)任一線性自動(dòng)控制系統(tǒng)，求得其傳遞函數(shù)后，可根據(jù)特征方程，按照穩(wěn)定判據(jù)來(lái)確定其穩(wěn)定性(根軌跡法)根 軌跡是當(dāng)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)某一參數(shù)從零變化到無(wú)窮大時(shí)，閉環(huán)特性方程的根在S平面上移動(dòng)的軌跡。系統(tǒng)的閉環(huán)特性方程： 1+G(S)H(S)=0 幅值條件：I G(S)H(S) | =1 相角條件/ G(S)H(S) = (2K+1)n改善：可在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓Ue處增加一條電壓速率負(fù)反饋回路。改善后將該反饋回路換算到Ede處由于新增了一 對(duì)零點(diǎn)，把勵(lì)磁系統(tǒng)的根軌跡引向左半平面，從而便控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性大為改

9、善。PSS的作用？答：PSS是電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，作用：產(chǎn)生一個(gè)正阻尼用以抵消勵(lì)磁控制系統(tǒng)的負(fù)阻尼。22調(diào)頻與哪些因素密切相關(guān)？.答：1)調(diào)頻與有功功率的調(diào)節(jié)是不可分開(kāi)的；2)負(fù)荷變動(dòng)情況的幾種不同分量：頻率較高的隨機(jī)分量；脈動(dòng)分 量；變動(dòng)很緩慢的持續(xù)分量。什么是負(fù)荷調(diào)節(jié)特性和發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性？電力系統(tǒng)頻率特性？答：如果系統(tǒng)的頻率升高，負(fù)荷功率將增大，也就是說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組的輸入功率和負(fù)荷功率之間失去平衡時(shí)，系 統(tǒng)負(fù)荷也參與了調(diào)節(jié)作用，他的特性有利于系統(tǒng)中有功功率在另一頻率值下重新平衡。有功負(fù)荷隨頻率而改變的特性叫做負(fù)荷的功率頻率特性；由于頻率變化而引起發(fā)電機(jī)組輸出功率變化的關(guān)系稱 為發(fā)電機(jī)組的功率

10、頻率特性或調(diào)節(jié)特性。發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性：當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加而使頻率下降到f1時(shí)，則發(fā)電機(jī)組由于調(diào)速器的作用，使輸出功率增加， 可見(jiàn)對(duì)應(yīng)于頻率下降，發(fā)電機(jī)組的輸出功率增加?，很顯然這是一種有差調(diào)節(jié)，其特性稱為有差調(diào)節(jié)特性。什么是同步時(shí)間法？?jī)?yōu)缺點(diǎn)？答：同步時(shí)間法就是按照頻率偏差的積分值來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，因?yàn)轭l率偏差的積分反映了在一定時(shí)間段內(nèi)同步時(shí)間 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的偏差，調(diào)節(jié)方程為 f + kP l=0優(yōu)點(diǎn)：可以完全消除系統(tǒng)的頻率偏差；適用于眾多電廠參與調(diào)整。缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)速度比較緩慢，不能保證頻率的瞬時(shí)偏差在規(guī)定范圍內(nèi)。什么是AGC調(diào)頻？可以完成什么任務(wù)？答：AGC是自動(dòng)發(fā)電控制調(diào)頻可以完成的任務(wù)：1)維持系統(tǒng)頻

11、率為額定值2)控制地區(qū)電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線的交換功率與計(jì)劃值相等，使有功功率 就地平衡3)在安全運(yùn)行的前提下，在所管轄的范圍內(nèi)，機(jī)組間負(fù)荷實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)分配。什么是頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差控制？答：按照頻率偏差又按照聯(lián)絡(luò)線交換功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，維持各地區(qū)電力系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)的就地平衡。電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度與哪些量密切相關(guān)？答：在保證頻率質(zhì)量和系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，如何使電力系統(tǒng)運(yùn)行有良好的經(jīng)濟(jì)性，這就是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度控 制。它與每臺(tái)機(jī)組承擔(dān)的負(fù)荷及對(duì)應(yīng)的燃料消耗有關(guān)。28自動(dòng)低頻減載的工作原理？答：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的功率缺額時(shí)，低頻減載裝置的任務(wù)就是迅速斷開(kāi)相應(yīng)數(shù)量的用戶負(fù)荷，使系統(tǒng)頻率在不 低于某一允許值的情況下，達(dá)到

12、有功功率平衡，以確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。這是防止電力系 統(tǒng)發(fā)生頻率崩潰的系統(tǒng)性的保護(hù)裝置。自動(dòng)低頻減載的動(dòng)作順序？各級(jí)如何選擇？答：第一級(jí)啟動(dòng)頻率：在事故初期及早切除負(fù)荷功率，對(duì)于延緩頻率下降過(guò)程是有利的。第一級(jí)啟動(dòng)頻率最高選擇 值在48.549Hz之間。最末一級(jí)啟動(dòng)頻率：在電力系統(tǒng)中允許最低頻率受到頻率崩潰和電壓崩潰的限制，一般取4648.5Hz之間。頻率級(jí)差：n= （f1-fn）/Af +1，n級(jí)數(shù)越大，每極開(kāi)斷的功率越少，適應(yīng)性越好。原則：1）按照選擇性確定頻率級(jí)差，強(qiáng)調(diào)各級(jí)元件動(dòng)作順序，要求在前一級(jí)動(dòng)作后還不能制止頻率下降的情況 下，后一級(jí)才能動(dòng)作。2）級(jí)差不強(qiáng)調(diào)選擇

13、性。什么是特殊級(jí)？為什么要設(shè)置？該級(jí)動(dòng)作頻率（時(shí)間）如何考慮？答：特殊級(jí)用在基本輪動(dòng)作后，用以恢復(fù)系統(tǒng)頻率達(dá)到可以操作的較高數(shù)值。啟動(dòng)頻率不低于前面基本輪的啟動(dòng)頻率，動(dòng)作時(shí)間限位系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)的2-3倍，最小動(dòng)作時(shí)間為1020s什么是SCADA系統(tǒng)？答：與所屬電廠及省級(jí)調(diào)度等進(jìn)行測(cè)量讀值、狀態(tài)信息及控制信號(hào)的遠(yuǎn)距離、高可靠性的雙向交換。電力系統(tǒng)調(diào)度采用的安全分析方法是什么？答：安全性分析即確定系統(tǒng)對(duì)預(yù)期發(fā)生的擾動(dòng)的魯棒性1）靜態(tài)安全分析：系統(tǒng)在擾動(dòng)發(fā)生后能夠達(dá)到新的運(yùn)行狀 態(tài)并且在該狀態(tài)下滿足所有必需的約束。2）動(dòng)態(tài)安全分析：系統(tǒng)在向新的運(yùn)行狀態(tài)過(guò)度的過(guò)程中不發(fā)生任何失穩(wěn) 現(xiàn)象。等值網(wǎng)絡(luò)法的作用

14、答：對(duì)不參與分析的網(wǎng)絡(luò)部分在不影響分析精度的條件下進(jìn)行有效化簡(jiǎn)，利用較小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)代替較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行分析計(jì)算。包括網(wǎng)絡(luò)、機(jī)組和負(fù)荷三方面的等值。直流潮流的計(jì)算特點(diǎn)是什么？直流潮流的前提條件是什么？答：求直流潮流不需要迭代，只需求解n-1階方程，計(jì)算速度快；直流潮流只能計(jì)算有功潮流的分布，不能計(jì)算電 壓幅值，有局限性。直流潮流要滿足條件：1） Rij Xij 2）相鄰母線的相角差很接近。3）各母線的電壓在額定值附近。4）支 路對(duì)地電容很小。EMS （能量管理系統(tǒng)）的功能？答：1）與所屬電廠及省級(jí)調(diào)度等進(jìn)行測(cè)量讀值、狀態(tài)信息及控制信號(hào)的遠(yuǎn)距離、高可靠性的雙向交換，簡(jiǎn)稱為電 力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)。2）本身應(yīng)具有的協(xié)調(diào)功能。電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的主要任務(wù)？我國(guó)電力調(diào)度分幾個(gè)級(jí)別？答：主要任務(wù)：1）