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文檔簡介

1、第一章1. 什么叫線性整步電壓?它是怎么形成的?有什么作用?線性整步電壓是指其幅值在一周期內與相角差分段按比例變化的電壓,一般呈三角形。用數學公式可以描述為:Usl=Uslm(+e)/ (-e0)Usl=Uslm(-e)/ (0e)線性整步電壓形成電路由整形電路、相敏電路、濾波電路三部分組成的。其中整形電路將發電機電壓和系統電壓的正弦波轉換成頻率相位相同的一系列方波;相敏電路將以上兩個信號同或(同為高電平,異為低電平)后輸出一系列寬度不等的方波;濾波電路由低通濾波器和射極跟隨器構成,LC濾波電路平滑波形,設計跟隨器提高整步電壓信號的浮在能力。脈動電壓幅值與發電機電壓和系統電壓有關,使得檢測并列

2、條件的越前時間信號和頻率檢測引入了電壓影響因素造成tYJ不準,從而成為引起合閘誤差原因之一。可以利用線性整步電壓檢測恒定越前時間和滑差,進行頻差控制和壓差控制。2. 同步發電機并列的理想條件。發電機和電網系統的頻率、電壓、相序相同,相角差為0。(理想條件下并列合閘的沖擊電流等于零,并且并列后發電機G與電網立即進入同步運行,不發生任何擾動現象。)3. 如果發電機頻率與系統頻率相等,則相位差保持不變,但此時相位差還很大不符合并列條件,怎辦?通過越前鑒別,可以判斷發電機電壓和系統電壓誰是越前電壓,(0區間內,系統電壓從高電平變低電平時,若發電機為高電平,則是系統超前于發電機,增速脈沖回路輸出一些列正

3、脈沖,而減速脈沖回路無輸出。反之同理。)然后經過區間鑒別,每到在e-50°時候,發出增速脈沖或減速脈沖,并經過阻尼震蕩后,反復調節直到相位差保持到允許范圍內。4. 兩個大系統之間實現并列,該如何達到準同期的三個并列條件?檢測兩個系統之間的頻率和電壓幅值,如果不相等,通過調整系統間的有功和無功來調整頻差和壓差,達到同期并列條件。5. 闡述數字準同期裝置的基本結構與優越性;為什么有錯過同期的問題,如何解決該問題?基本結構:硬件主機、輸入輸出接口電路、輸入輸出過程通道、人機聯系;軟件電壓檢測、頻率檢測、越前時間檢測。優越性:優越性體現在多個方面功能實現:模擬式裝置需要一個硬件電路,微機只需

4、增加一段軟件;抗干擾能力:模擬式裝置是模擬連續信號,易受干擾;微機為0和1,抗干擾能力提高;溫度漂移:模擬式裝置上的大量電阻、電容以及電位器易受溫度影響,性能會隨時間改變;微機主要都是數字電路,非常少的外圍模擬接口電路,受溫度影響較小;參數調整:模擬式裝置靠大量電位器調整,繁且易出錯,易受溫度影響;微機數字式,調整靈活且準確;控制算法:模擬式裝置只能實現簡單算法,難于實現復雜算法;微機能實現數值算法,性能好;故障診斷:模擬式裝置難于實現;微機容易實現故障自診斷與自恢復,較大幅度提高可靠性提高。總之微機數字式并列裝置,硬件簡單,編程方便靈活,運行可靠,且技術成熟,成為當前自動并列裝置發展的主流。

5、 模擬式并列裝置,在一個周期Ts時間內,把s假設為恒定。數字式并列裝置可以克服這一假設的局限性,采用較為精確的算法,按照e當時的變化規律,選擇最佳的越前時間發出合閘信號,可以縮短并列操作的時間,提高裝置的技術性能,提高電力系統自動化和智能化應用水平。在本點計算時,a點對應i已經接近YJ 。滿足:但是在下一點計算時,滿足:這樣就錯過了合閘時機!為了避免上述情況,在進行本點i計算時,可同時對下一個計算點i+1值進行預測。估計最佳合閘導前相角 YJ是否介于計算點與下一個預測點i+1之間,以便及時采取措施,推算出i YJ 所需的時間。這樣可以不失時機的在越前相角瞬間發出合閘信號。因此一旦待并發電機的電

6、壓頻率符合并列條件,在一個滑差周期內就可以捕捉到最佳合閘導前相角,及時發出合閘信號。6. 數字準同期裝置如何測量滑差角速度和角加速度?滑差角速度: 其中i 和i-1 分別是計算點和上一個計算點的角度值; 2 x兩計算點的時間 角加速度:由于相鄰兩點間的角速度變化甚微,因此角加速度一般可以經過若干計算點后才計算一次。 第四章1、從發電機、電力系統、負荷三個方面說明電壓控制的意義。發電機:電力系統電壓降低時,發電機定子電流將因其功率角增大而增大,為了不使會使定子繞組過熱損壞,不得不減少所發有功功率。類似的也不得不降低變壓器所帶有功負荷;電力系統:電壓降低時,會使電網中的有功功率損耗和能量損耗增加,

7、還會危及電力系統運行穩定性,而電壓過高,各種電氣設備絕緣性受損,超高壓輸電線路中還將引起電暈損耗;負荷:各用電設備在額定電壓下運行才能取得最大工作效率,當電壓偏離額定值較大時,會對負荷的運行帶來不良影響,營銷產品的質量和產量,損壞設備,甚至引起電力系統電壓崩潰造成大面積停電,影響人們生活。發電機負荷2、利用負荷的無功電壓特性和電源的無功電壓特性說明電力系統無功功率平衡與電壓的關系。系統無功負荷增加時,曲線1向上到曲線1,此時如果發電機勵磁不變,工作點從A到A,電壓損耗導致電壓降低,發電機勵磁增加,曲線2上升到曲線2。工作點從A到C,彌補了電壓損耗。3、電力系統無功電源有哪些?怎樣提供無功功率?

8、發電機:發電機端電壓高于系統電壓時,發出無功功率,主要受到電樞電流限制,吸收無功時要受發電機穩定以及定子端部發熱限制。只在額定運行狀況下充分利用,因此無功調節能力有限。同步調相機/同步電動機:工作在過激狀態下發出無功功率,工作在欠激狀態下吸收無功功率。輸出無功功率隨系統電壓的下降而上升,調節性能好;但屬于旋轉式機械,維護量大,且有一定的功率損耗。并聯電容器:從系統吸收容性無功功率,相當于發出感性無功功率。電容量可大可小運行方便靈活,可以分散補償,無旋轉部分易于維護,且功率損耗小;但輸出無功功率隨系統電壓的下降而下降,而此時正需要無功功率,因此調節性能有限。靜止無功補償器:SVC可以快速平滑地調

9、節無功,適應于沖擊性負荷,能分相補償適應于不平衡的負荷變化,運行維護簡單,功率損耗小;但輸出無功功率隨系統電壓的下降而下降,而此時正需要無功功率,因此調節性能有限。高壓輸電線路:特別是分裂導線,其充電功率可觀,是電力系統固有的無功電源。4、電力系統電壓控制有哪些措施?控制發電機勵磁電流,改變發電機端電壓UG;控制變壓器分接頭改變電壓器變比,實質上是改變了無功功率分布,要求系統無功電源充足,否則達不到調壓效果;利用無功補償設備調壓,減小系統中無功功率的傳輸,合理配置無功功率分布可以減小網絡中電壓損耗和有功損耗,從而改善用戶電壓質量;串聯聯容器控制電壓,使QX/U變小,電壓損耗變小,提高輸出電壓。

10、優先采用發電機控制電壓,系統無功功率充足時優先考慮變壓器調壓,不充足時優先考慮無功補償設備和串聯電容器調壓。5、電力系統電壓的綜合控制:綜合多種調壓手段,達到最優控制方式。總之,無功各區域就地平衡,調度中心負責主干網及樞紐節點的電壓。U1和K對U3控制效果相同,X1/X2越小,效果越顯著U2對U3,當X2/X1越小,效果越顯著q對U3效果顯著6、電力系統無功功率電源的最優控制:合理控制各無功電源的的無功大小,使網絡有功損耗達到最小。確定無功優化法:以新增無功補償設備投資費用及運行費用和最小為目標。(單一目標)根據有功負荷經濟分配進行分布計算,計算各節點,大于零增加無功輸出,小于零減少無功輸出,

11、重新算分布,重復直至平衡機輸出功率不能再少。不確定無功優化法:目前,無功優化是保證單一目標函數最小,難以保證電網整體性能最佳。因此最好考慮多目標同時優化。例如:投資費用最小,系統網損最小,系統安全裕度最大,電壓偏差最小等。7、電力系統調頻必須在全網統一進行,調壓則適宜分散進行。電力系統電壓調頻只能通過調節原動機功率,而調壓有多種方式。第五章1、電力系統調度任務有哪些?電力系統調度的任務簡單來說,就是控制整個電力系統的運行方式,使之無論在正常情況下或事故情況下都能符合安全、經濟及高質量供電的要求。主要有以下幾點:保證供電的質量優良;保證系統運行的經濟性;保證較高的安全水平;保證提供強有力的事故處

12、理措施。2、什么是分級調度、為什么采用?既一般講整個電力系統,按輸電線路與變電所的電壓等級分數不同的調度單位,進行電能的日常管理與控制。在分級調度中,下一級除了完成上一級調度分配給它的任務,還接受上級調度的指導與制約。一般來說,高壓網絡傳送的功率大,影響著該系統的全局,如果高壓網絡發生了事故,有關的低壓網絡肯定會收到很大的影響,致使正常的供電過程遇到障礙。反過來,如果故障發生在低壓網絡,則對高壓網絡影響較小,不至于影響系統全局。因此要采用分級調度。3、具有,電力系統監控系統SCADA、協調功能,這兩種功能的電力系統調度系統稱為能量管理系統EMS。4、自動發電控制AGC是對發電機處理的閉環自動控

13、制系統,能實現機組出力的自動調節。基本功能:使發電自動跟蹤電力系統負荷變化;響應負荷和發電的隨機變化,維持系統頻率為額定值;在各區域間分配系統發電功率,維持區域間凈交換功率為計劃值;對周期性負荷變化按發電計劃調整發電功率;監視和調整備用容量,滿足電力系統安全要求。從AGC的功能來看,它主要完成系統區域間交換功率的計劃和系統頻率的維持功能。AGC從電力系統調度中心獲得有用信息,當系統中出現頻率或交換功率的偏差時,通過測量和計算確定區域控制偏差,向廠站發出相應控制信號。一次調頻由調速器實現,二次調頻由AGC實現。區域調節控制確定機組調節分量PR,目的是使控制誤差ACE到零。區域跟蹤控制目的是按計劃

14、提供機組發電基點功率Pi,將PR加到Pi上,共同形成期望發電量,作用于調頻機組的控制系統控制調速器,形成機組出力的閉環控制,AGC是一個輸出功率跟蹤控制系統。發電計劃按等微增率準則編制火電機組發電計劃,達到經濟運行,向AGC提供基點功率。5、遠方終端RTU是電網調度自動化系統的基礎設施,安裝于各變電所或發電廠內,負責將變電所和發電廠的所有運行狀態采集傳送到調度系統,同時執行來自調度系統的命令。包含數據采集、數據通信、執行命令和自診斷等其他功能。結構有模擬量輸入輸出通道、開關量輸入輸出通道。遙測采集電網重要測點的運行參數,模擬量。遙信如斷路器的開光狀態,自動裝置或繼電保護的工作狀態等開關量(最高

15、優先級可插隊)遙控、遙調。6、通信規約:在通信網絡中,為了保證通信雙方能正確、有效、可靠的傳輸數據,在通信的發送和接受過程中有一系列規定,以約束雙方進行正確、協調的工作,我們將這些規定稱為通信規約。通信規約明確規范:雙方有共同的語言、要有一致的操作步驟、要規定檢查錯誤以及出現異常情況時計算機的應付方法。循環式通信規約:廠、所RTU享有遙測、遙信通信的主動權,主站掌握遙調、遙控通信的主動權。廠站按規約周期性發送信息,不論主站是夠需要、發問,邏輯上每個RTU獨占一條信道,對信道質量要求低。問答式通信規約:主站享有遙測、遙信、遙調、遙控通信的主動權。主站發送查詢命令,廠站才回答,有問必答、無問不答、

16、按需回答,多個RTU共享信道,對信道質量要求高,且必須為雙向。應答式規約允許多個RTU共享信道,節省通道,提高信道占用率;采用變化信息傳送策略,壓縮數據塊長度,提高速度;可以使用雙全工通道也可以使用半雙全工,通道適應性強。7、EMS的網絡分析:是對網絡中所有傳輸的狀態進行檢測、分析、診斷,幫助用戶排除網絡故障事故、規避安全風險、提高網絡性能、增大網絡可行性。網絡拓撲分析:是根據開關的開合狀態(遙信信息)和電網的一次接線圖來確定網絡的拓撲關系,既節點支路的聯通關系,為其他應用做好準備。8、狀態估計的必要性?完成那些功能?SCADA數據庫存在數據不齊全、數據不精確、受干擾時會出現不良數據、數據不和

17、諧的缺點,狀態估計利用實時測量系統數據的冗余度提高數據的精度,自動排除隨機干擾引起的錯誤信息,估計/預報系統的運行狀態。功能有:得到接近于系統真實狀態的最佳估計;對生數據進行不良數據的檢測與辨識,刪除或改正不良數據;推算出齊全而精確的電力系統運行參數;糾正偶爾會出現的遙信錯誤;估計某些可疑或未知的設備參數;以現有數據預測未來的趨勢和可能出現的狀態;確定合理的測點數量和合理的測點分布。假定數學模型、狀態估計計算、檢測、識別。9、正常運行狀態、警戒狀態、緊急狀態、解列崩潰狀態、恢復狀態。有選擇性的切除故障、防止事故擴大和保持系統穩定、將電力系統適當地點解列。第六章1、能量管理系統EMS和配電管理系

18、統DMS區別EMS是綜合自動化系統,主要針對發電輸電系統,用于大區級電網和省級電網的調度中心,針對高壓系統,所面對的對象是電力系統的主干網絡,較為集中;DMS主要針對配電和用電系統,用于10kv以下的電網,針對低壓網絡,管理的業務是電力系統的“枝葉末節”,較為分散。2、饋線自動化是只配電線路的自動化。在正常運行時,饋線自動化實時監視饋線分段開關與聯絡開關的狀態和饋線電流、電壓情況,實現線路的開關的原方或就地合閘分閘操作;故障時,獲得故障記錄,并能自動自動判別和隔離饋線故障區段,迅速對非故障區域恢復供電。(終端有:DTU、TTU、RTU)實現方案就地控制:依靠饋線上安裝的重合器和分段器自身功能來

19、消除瞬時性故障和隔離永久性故障;遠方控制:采集故障信息傳送到控制中心,由軟件分析后確定確定故障區域和最佳供電恢復方案,以遙控方式隔離故障區域恢復正常區域供電。重合器重合器是一種能夠檢測故障電流、在給定時間內斷開故障電流并能進行給定次數得到重合閘的控制開關。分段器與電源側前級保護開關配合,發生永久性故障時,分段器在預訂次數的分合閘操作后閉鎖于分閘狀態,達到隔離故障線路區段的目的。若分段器未完成預訂次數的分和操作,故障就被切除了,分段器則保持在合閘狀態,并經一段延時后恢復到預先正定狀態,為下一次故障做好準備。分段器可以開端負荷電流,關合短路電流,但是不能斷開短路電流,因此不能單獨作為主保護開關使用!第七章1、變電所綜合自動化功能:監控子系統;微機保護子系統;電壓、無功綜合控制子系統;低頻減載及備用電源自投控

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