电力系统自化课程考试复习内容1.doc

电力系统自动化课程考试复习内容 请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。 请简述电力系统自动化的主要研究内容。 准同期并列的三要素是什么？ 并列操作瞬间如果存在相位差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 并列操作瞬间如果存在频率差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 并列操作瞬间如果存在电压幅值差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 已知发电机准同期并列允许压差为额定电压的5%，允许频差为额定频率的0.2%，当图1所示Ts分别为9s和11s时，请分析正弦整步电压波形是否满足并列操作的压差和频差条件。 8．图2所示两种频差情况的Ut.ad（恒定越前时间脉冲）与Uδ.ad（恒定越前相角脉冲）关系波形图，通过比较Ut.ad与Uδ.ad顺序检查频差大小，请问哪种频差情况满足并列操作的要求，为什么？ 参考书：第3章 第3节“一、整步电压；二.恒定越前时间信号形成；三.频率差检测”答案：当Ts＝9s时，压差条件满足，频差条件不满足；当Ts＝11s时，压差和频差条件均满足。答案：图(a)所示，uδ.ad有效电平出现时间先于ut.ad，表示，即实际频差小于允许频差；图(b)所示，ut.ad有效电平出现时间先于uδ.ad，表示，即实际频差大于频差设定值；图(c)所示，uδ.ad有效电平出现时间等于ut.ad，表示，即实际频差等于允许频差；显然图(a)、图(c)所示情况满足并列操作要求。 同步发电机励磁自动调节的主要作用有哪些？ 10.简述同步发电机自并励励磁系统结构及其工作原理和特点？画出其示意图。 11. 简述同步发电机他励交流励磁系统结构及其工作原理和特点？画出其示意图。 12．同步发电机自动励磁调节器由哪几个单元电路构成？各单元的主要功能要求是什么？ 13．什么叫发电机“灭磁”，有哪几种灭磁方法？并做比较。 参考教材：王葵、孙莹《电力系统自动化》第2章第3节“励磁系统中的转子磁场的建立和灭磁” 14．图3给出了同步发电机感应电动势和励磁电流关系。(1)请推导发电机感应电动势、机端电压以及无功电流之间的关系；(2)根据推导结论画出发电机的IQ－UG无功调节特性；(3) 结合发电机无功调节特性曲线，请解释系统无功负荷减小时，发电机机端电压的变化过程。若要维持发电机端电压不变，则发电机的励磁电流应该如何调节？为什么？ 参考答案：由矢量图可知： 感应电动势和机端电压的代数关系为： 由上式可知IQ－UG无功调节特性为： 或： 当系统无功负荷减小时，发电机需要减小无功电流，以使无功负荷与发电机无功功率达到平衡，由图可知当无功电流减小，机端电压升高，由上式可知，如要维持机端电压，必须减小励磁电流，即通过减小发电机的感应电动势维持机端电压的不变。 参考书：第3章“第1节“同步发电机励磁控制系统的主要任务”中的（一）控制电压” 15．简述电力系统的典型调频方法及其调频方程式。 16．图4给出了电力系统的功率－频率关系及频率特性，图中PL和PL1曲线为负荷频率－有功功率特性，PG和PG1曲线为发电机频率－有功功率特性，a点为初始稳定运行点。假设系统内所有机组均装设调速器，如果系统中负荷有功功率减少△PL，请简述系统的频率调整过程。 17．分别写出电力系统运行的等式约束、不等式约束条件，并说明式中各符号含义。 18．从安全分析与控制的角度可将电力系统运行状态划分为哪几种？如何划分？ 19．什么是电力系统分层调度控制？现代电力大系统为什么实行分层调度控制？ 20．什么是电力系统的能量管理系统EMS，EMS与电网调度自动化SCADA系统有什么关联？ 21．请做出分别用数字调幅、数字调频、二元绝对调相和二元相对调相四种调制方法，对数字信行调制的波形。 22．简述电力系统正常运行状态（包括警戒状态）的安全控制主要内容。 23．什么是电力系统静态和动态安全分析，其目的是什么？ 24．为维持电力系统的无功功率平衡，可以从哪些方面采取措施？ 25．图5为电力系统电压控制原理图，请推导负荷端电压UB的表达式，并根据推导结论，说明调节UB的控制方式有那些，并列举实现这些控制方式的装置。 答：当略去输电线路的充电功率、变压器的励磁功率以及网络中的功率损耗，变压器参数已归算到高压侧，则用户端电压表达式为： （） 由上述表达式可知：可以采取如下方式控制和调整用户端电压UB。具体包括： 调节发电机的励磁电流调节发电机机端电压；②通过调节变压器的分接抽头以改变变比来实现电压调节；③通过并联电抗器或静止无功补偿器，以及发电机的无功率或同步调相机、同步电动机等调节系统的无功功率分布以