第1章發機電的自動并列

1、掌握并列操作的概念及對并列操作的要求。并列的概念：將一臺發機反投入電力

系統并列運行的操作，稱并列操作。發機電的并列操作又稱為，并車''、“并網”、“同期”。

對并列操作的基本要求：①并列斷路器合閘時，沖擊電流應盡可能的小，其瞬時最大值

不宜超過1?2倍的額定電流。②發機電組并入電網后，應能迅速進入同步運行狀態，進

入同步運行的暫態過程要短，以減少對電力系統的擾動。

2、掌握并列操作的兩種方式及各自的特點。并列操作的兩種方式：準同期并列（一

般采用）、自同期并列（很少采用）。準同期并列的概念：發機電在并列合閘前已勵磁,

當發機電頻率、電壓相角、電壓大小分別和并列點處系統側的頻率、電壓相角、電壓

大小接近相等時，將發機電斷路器合閘，完成并列操作，這種方式稱為準同期。

自同期并列概念：將一臺未加勵磁的發機電組升速到接近于電網頻率，在滑差角頻率

不超過允許值，機組的加速度小于某一給定值的條件下，先合并列斷路器QF,接著合

勵磁開關，給轉子加勵磁電流，在發電機電勢逐步增長的過程中，由電力系統將并列機

組拉入同步運行。優點：操作簡單，并列迅速，易于實現自動化。缺點:沖擊電流大，

對電刀系統擾動大，不僅會引起電力系統頻率振蕩，而且會在自同期并列的機組附近造

成電壓瞬時下降。合用：惟獨在電力系統事故、頻率降低時使用。自同期并列不能用于

兩個系統之間的并列，也不用于汽輪發機電組。

3、掌握準同期并列的三個理想條件，了解并列誤差對并列的影響。（l）fG=fX或者

wG=wX：待并發機電頻率與系統頻率相等，即滑差（頻差）為零；（2）UG=UX：待并發

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電機電壓與系統電壓的幅值相等，即壓差為零；(3)8e=O：斷路器主觸頭閉合瞬間，待并

發電機電壓與系統電壓間的瞬時相角差為零。①電壓幅值差對并列的影響：產生的沖

擊電流，在只存在電壓差的情況下，并列機組產生的沖擊電流主要為無功沖擊電流。沖

擊電流的電動力對發機電繞組產生影響，由于定子繞組端部的機械強度最弱，所以須特

殊注意對它所造成的危害，必須限制沖擊電流。②合閘相角差對并列的影響：當相角差

較小時，沖擊電流主要為有功電流分量。說明合閘后發機電立刻向電網輸出有功功率，使

機組聯軸受到驀地沖擊，這對機組和電網運行都是不利的。③合閘頻率差對并列的影響:

在有滑差的情況下，將機組投入電網，需經過一段加速或者減速的過程，才干使機組與

系統在頻率上“同步工加速或者減速力矩會對機組造成沖擊。(滑差越大，并列時的沖

擊就越大，于是應該嚴格限制并列時的滑差。)

4、掌握自動準同期裝置的組成及各組成部份的任務。

自動準同期裝置的組成①頻率差控制單元；檢測UG與UX間的滑差角頻率，且調節

發機電轉速，使發電機電壓的頻率接近于系統頻率。②電壓差控制單元；檢測UG與

UX間的電壓差，且調節發電機電壓UG,使它與UX間的電壓差小于規定值。③合閘

信號控制單元；檢測并列條件，當待并機組的頻率和電壓都滿足并列條件時，合閘控制

單元就選擇合適的時間，即在相角差次等于零的時刻，提前一個“恒定越前時間''發出

合閘信號。

第2章同步發機電勵磁自動控制系統

1、理解電力系統無功功率控制的必要性；發機電是系統中主要的無功電源。為了保

證系統的電壓質量和無功潮流合理分布，要求“合理控制”電力系統中并聯運行發機電輸災

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出的無功功率。

2、掌握同步發機電勵磁系統的任務；

①電壓控制：在發機電不經升壓直接向用戶供電的簡單系統中，若供電路線不長，路線

上電壓損耗不大，單靠調節發機電的勵磁來控制發機電的端電壓就能滿足負荷對電壓質

量的要求。②控制無功功率的分配：發機電是系統中主要的無功電源。為了保證系統的

電壓質量和無功潮流合理分布，要求“合理控制''電力系統中并聯運行發機電輸出的無功功

率。“合理控制”的含義：（1）每臺發機電發出的無功功率數量要合理；（2）當系統電壓變化

時，每臺發機電輸出的無功功率要隨之自動調節，而且調節量要合理。1.同步發機電與

無窮天系統母線并聯運行的有關問題2.并聯運行各發機電間無功功率的分配③提高同

步發機電并聯運行的穩定性④改善電力系統的運行條件：當電力系統由于種種原因，

浮現短時低電壓時，發機電的勵磁自動控制系統可發揮其調節功能，即大幅度地快速

增加勵磁電流以提高系統電壓來改善系統運行條件。⑤水輪發機電組要求實現強行減

磁：水輪發機電在因系統故障被切除或者驀地甩負荷時，一方面由于水輪發機電組的機

械轉動慣量很大，另一方面為了引水管道的安全，不能迅速關閉水輪機的導水葉，導致

發機電的轉速急劇上升。如果不采取措施迅速降低發機電的勵磁電流，則發機電感應電

勢有可能升高到危及定子繞組絕緣的程度。因此要求勵磁自動控制系統能實現強行減磁

功能c

3、掌握同步發機電勵磁控制系統的組成及各組成部份的作用。

同步發機電勵磁控制系統的組成：①勵磁功率單元（勵磁功率單元向同步發機電提供

直流電流。）②勵磁調節器（檢測和綜合系統運行狀態的信息，經相應處理后，產生控

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制信號，控制勵磁功率單元，以得到所要求的發機電勵磁電流。）對勵磁調節器的要

求：①具有較小的時間常數，能迅速響應輸入信息的變化。②系統正常運行時，勵磁調

節器應能反映發電機電壓高低，以維持發電機電壓在給定水平。在調差裝置不投入的情

況下，勵磁控制系統的自然調差系數普通在1%以內。③勵磁調節器應能合理分配機組

的無功功率。為此，勵磁調節器應保證同步發機電端電壓調差系數可以在±10%以內進

行調整。④對遠距離輸電的發機電組，為了能在人工穩定區域運行，要求勵磁調節器沒

有失靈區。⑤勵磁調節器應能迅速反應系統故障，具備強行勵磁等控制功能，以提高暫

態穩定和改善系統運行條件。對勵磁控制單元的要求：①要求勵磁控制單元有足夠的

可靠性并具有定的調節容量。在電力系統運行中，發機電依靠勵磁電流的變化進行系

統電R和本身無功功率的控制。因此，勵磁功率控制單元應具備足夠的調節容量以適應

電力系統中各種運行工況的要求。②具有足夠的勵磁頂值電壓和電壓上升速度。從改善

電力系統運行條件和提高電力系統暫態穩定性來說，希翼勵磁功率單元具有較大的強勵

能力和快速的響應能力。因此，在勵磁系統中勵磁頂值電壓和電壓上升速度是兩項重要

的技術指標。

4、他勵交流勵磁機勵磁系統

他勵交流勵磁機系統的主副勵磁機的頻率都大于50Hz,主勵磁機的頻率為,100Hz,副

勵磁機的頻率普通為500Hz,以組成快速的勵磁系統。在圖所示的他勵式交流勵磁機系

統中，副勵磁機是一個5（X）Hz的中頻發機電。它是自勵式的交流發機電，為保持其端

電壓的恒定，有自勵恒壓單元（一個簡單的自動調節器）調整其勵磁電流，其勵磁繞組

由本機電壓經晶閘管整流后供電，由于晶閘管的可靠起勵電壓偏高，所以在啟動時必須

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外加一個直流起勵電壓，直到副勵磁機的交流電壓值足以使晶閘管導通時，副勵磁機才

能可靠工作，起勵電源才可退出。

5、靜止勵磁系統（發機電自并勵系統）優點：（1）勵磁系統接線和設備比較簡單，

無轉動部份，維護費用較少，可靠性高0（2）不需要同軸勵磁機，可縮短主軸長度，這

樣可減小基建投資。（3）直接用晶閘管控制轉子電壓，可獲得很快的勵磁電壓響應速度,

可近似認為具有階躍函數那樣的響應速度。（4）由發機電端取得勵磁能量，機端電壓與

機組轉速的一次方成比例。而同軸勵磁機勵磁系統輸出的勵磁電壓與轉速的平方成正比,

這樣，當機組甩負荷時靜態勵磁系統機組的過電壓就低；缺點：（1）靜止勵磁系統的頂

值電壓受發機電端和系統側故障的影響，在發機電近端三相短路而切除時間又較長的情

況下。不能及時提供足夠的勵磁，以致于影響電力系統的暫態穩定。（2）由于短路電流迅

速衰減，帶時限的繼電保護能否正確的動作。

6、自動勵磁調節器的輔助控制①最小勵磁限制（也稱“欠勵磁限制"）②瞬時電流限制

③最大勵磁限制

第3直電力系統頻率及有功功率的自動調節

1、一次、二次、三次調頻的概念及區別。

第一種負荷變化引起的頻率偏移，利用調速器來調整原動機的輸入功率，這稱為頻率的

一次調整。第二種負荷變化引起的頻率偏移較大，必須由調頻器參預控制和調整，這稱

為頻率的二次調整。第三種負荷變化，調度部門預先編制的的日負荷曲線，按照經濟原

則分配到各個發電廠間。

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2、電力系統中發電量的控制，普通分為三種情況：由同步發機電的調速器實現的控制、

由自動發電控制（簡稱AGC）、按照經濟調度（簡稱EDC）

3、什么是AGC調頻？可以完成什么任務？AGC是自動發電控制調頻可以完成的

任務：1）維持系統頻率為額定值2）捽制地區電網間聯絡線的交換功率與計劃值相等，

使有功功率就地平衡3）在安全運行的前提下，在所管轄的范圍內，機組間負荷實現經

濟分配。

4、掌握電力系統經濟調度的原則，掌握自動發電控制的原理。

最經濟的分配是按等微增率分配負荷。微增率是有輸入耗量微增量與輸出功率微增量

的比值。等微增率法則就是運行的發機電組按微增率相等的原則來分配負荷，這樣就

可使系統總的燃料消耗（或者費用）為最小。

自動發電控制（AGC/EDC功能）原理：①單臺發機電組的AGC系統②具有多臺發電

機的AGC系統（負荷分配器根據輸入的控制信號大小并且根據等微增率準則或者其他

原則來控制各臺發機電輸出功率的大小。）

5、低頻減載

⑴按頻率自動減負荷:在系統頻率降到某值以下時，采取切除相應用戶的方法來減少系統

的有功缺額,使系統頻率保持在事故允許的限額之內。（2）頻率降低較大對電力系統運行

的危害:①系統頻率降低使廠用機械的輸出功率大為下降，從而使系統所有發機電的有功

輸出功率進一步降低②系統頻率降低使勵磁機等的轉速相應降低③對用戶有不利影響

④汽輪機對頻率的限制⑤頻率升高對大機組的影響⑥頻率降低對核能電廠的影響

6

6、自動低頻減載(按頻率自動減負荷裝置“ZPJH”)的工作原理點1：系統發生了

大量的有功功率缺額點2：頻率下降到fl,第一輪繼電器起動，經一定時間點3：斷

開一部份用戶，這就是第一次對功率缺額進行的計算。點34：如果功率缺額比較大，第

一次計算不能求到系統有功功率缺額的數值，那末頻率還會繼續下降，很顯然由于切除

了一部份負荷，功率缺額已經減小，所有頻率將按34的曲線而不是33曲線繼續下降。

點4：當頻率下降到f2時，ZPJH的第二輪頻率繼電器啟動，經一定時間At2后，點5：又斷

開了接于第二輪頻率繼電器上的用戶。點5-6：系統有功功率缺額得到補償。頻率開始沿5

?6曲線回升，最后穩定在fs⑵。

第4章電力系統電壓調整和無功功率控制技術

1、電力系統的無功功率電源有哪些？①同步發機電②同步調相機及同步電動機③并聯

電容器④靜止無功功率補償器(StaticVARCompensator,簡稱SVC)⑤高壓輸電線路

的充電功率⑥路線本身對地存在電容

第5章電力系統調度自動化

1、掌握電網調度的任務及電網調度自動化的任務。電力系統調度的任務：控制整個

電力系統的運行方式。①保證供電的質量優良②保證系統運行的經濟性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。電力系統調度自動化的任務：綜合利用電子計算機、遠動和遠程通信技術，

實現電力系統調度管理自動化，有效的匡助電力系統調度員完成調度任務。

2、掌握電網調度自動化的結構及各組成部份的功能。

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電網調度自動化的結構：①信息采集和命令執行子系統，即遠動終端RTU(作用：

采集各發電廠、變電所中各種表征電力系統運行狀態的實時信息，并根據運行需要將有

關信息通過信息傳輸通道傳送到調度中心，同時也接受調度端發來的控制命令，并執行

相應的操作。)②信息傳輸子系統(信道)；作用：信息傳輸子系統是調度中心和廠站

端(RTU)信息溝通的橋梁。將遠動終端的各種實時信息上傳給主站，把主站發出的各種

調度命令下達到各有關廠站，即完成主站與遠動終端之間信息與命令可靠、準確地傳

輸。③信息采集處理與控制子系統(調度端)；作用：信息采集處理與控制子系統，是

整個電力調度自動化系統的核心。

3、電力系統調度中心計算機具備的兩個功能

①與所屬電廠及省級調度等進行測量讀值、狀態信息及控制信號的遠距離、高可靠性的

雙向交換，簡稱為電力系統監控系統。即SCADA(Supervisory

ControlandDataAcquisitio)n②本身應具有的協調功能。

具有這兩種功能的電力系統調度自動化系統稱為能量管理系統EMS(Energy

ManagementSystem)。

4、遠方終端RTU的任務①數據采集,摹擬量，開關量,數字量，脈沖量②數據通信③執行

命令④其他功能:當地功能，自診斷功能掌握RTU的“四遙”功能及實現方法可以

實現泗遙”功能：遙測(YC)、遙信(YX)、遙控(YK)和遙調(YT).①遙測:采集并傳送電

力系統運行摹擬量的實時信息；②遙信:采集并傳送電力系統中開關量的實時信息；③遙

控:指接收調度中心主站發送的命令信息，執行對斷路器的分合閘、發機電的開停、并聯

電容器的投切等操作；④遙調:指接收并執行調度中心主站計算機發送的遙調命令，如調

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整發機電的有功出力或者無功出力、發機電組的電壓、變壓器的分接頭等。

第6章配電管理系統

1、輸電網與配電網的區別。（1）配電網絡多為輻射形或者少環網，輸電系統為多環網；

（2）配電設備（如分段器、重合開關和電容器等）沿線分散配置，輸電設備多集中在變

電站；（3）配電系統遠程終端數量大，每一個遠程終端采集量少，但總的采集量大，輸

電系統相反；（4）配電系統中的許多野外設備需要人工進行操作，而輸電設備多為遠程

操作；（5）配電系統的非預想接線變化要多于輸電系統，配電系統設備擴展頻繁，檢修

工作量大。

2、配電系統的SCADA有何特點？（1）基本監控對象為變電站10kV出線開關及以下配電

網的環網開關、分段開關、開閉所、公用配電變壓器和電力用戶，數據量通常要比輸電

系統多一個數量級。（2）系統要求比輸電SCADA系統對數據實時性的要求更高。（3）

系統對遠動通信規約具有特殊的要求。（4）配電網為三相不平衡網絡。（5）配電網直接

面向用戶，對可維護性的要求也更高。（6）集成為了管理信息系統（MIS）的許多功能，

對系統互連性的要求更高，配電SCADA系統必須具有更好的開放性。（7）必須和配電地

理信息系統（AM/FM/GIS）密切集成

3、配電系統通信方案有哪些？（1）主站與子站之間，使用單模光纖（2）子站與FTU

之間，使用多模光纖。（3）TTU與電量集抄系統的數據的轉發，可以利用有線（屏

蔽雙絞線）方式采用現場總線（如RS485,CAN總線、Lon-Works總線等）通信。

4、配電網自動化系統遠方終端有幾類？配電網自動化系統遠方終端有①饋線遠方終

容9

端(包括FTU,FeederTerminalUnit和DTU,DistributionTerminalUnit)FTU

分為三類：戶外柱上FTU,環網柜FTU和開閉所FTU,所謂DTU,實際上就是開閉所

FTUc②配電變壓器遠方終端(TTU，TransfonnerTerminalUnit)③變電所內的遠方

終端(RTU)。

5、饋線自動化的實現方式有幾類？饋線自動化方案可分為就地控制和遠方控制兩種

類型。

前一種依靠饋線上安裝的重合器和分段器自身的功能來消除瞬時性故障和隔離永久性

故障，不需要和控制中心通信即可完成故障隔離和恢復供電；后一種是由FTU采集到

故障先后的各種信息并傳送至控制中心，由分析軟件分析后確定故障區域和最佳供電恢

復方案，最后以遙控方式隔離故障區域，恢復正常區域供電。

6、四次分段三次重合閘的操作順序是怎樣的？

典型的四次分段三次重合的操作順序為：分tl合分12合分t2合分其中H、

t2可調

7、負荷控制的種類。目前，電力系統中運行的有分散負荷控制裝置和遠方集中負荷控

制系統兩種。

8、電能表的有幾類？具有自動抄表功能，能用于遠程自動抄表系統的電能表有脈沖電

能表和智能電能表兩大類。

9、遠程自動抄表系統的組成部份。

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遠程自動抄表系統主要包括四個部份：具有自動抄表功能的電能表、抄表集中器、抄表

交換機和中央信息處理機。

10、配電網中性點

中性點不接地的配電網中性點不接地配電網中如果三相電壓是對稱的，則電源中性點的

電位為零，但是由于架空路線羅列不對稱而換位又不徹底等原因，造成各相導納并不相

等，中性點產生位移電壓，但由于數值較小，并不影響正常運行。在發生單相接地故障

時，中性點處電位升高為相電壓，非接地相相對地電壓升高為線電壓，即1.73倍相電

壓，但線電壓仍保持不變。此種接地方式的優點為：設置簡單，不需要在中性點接任何

裝置；由于單相接地時電流小，對鄰近通信路線干擾小；單相接地時并不影響向用戶供

電，因此，對于規模不大的電網，從減少跳閘次數提高供電可靠性方面考慮是合理的。

但它也存在致命缺陷，對于中性點不接地配電網，浮現間歇電弧的概率很大。

中性點經消弧線圈接地的中壓系統消弧線圈是一個裝設于中性點的可調電感線圈，當發

生單相接地時，可形成與接地電流大小接近但方向相反的感性電流以補償容性電流，從

而使故障處的殘存電流變得很小或者接近于零，以促使電弧自動熄滅；當電流過零電弧

熄滅后，消弧線圈還可減小故障相電壓的恢復速度，從而減小電弧重燃的可能性。這種

接地方式也稱諧振接地方式。中性點經消弧線圈接地配電網發生單相接地時故障電流小,

對鄰近通信路線干擾小；此外發生單相接地時并不影響向用戶供電。由于中性點經消弧

線圈接地配電網脫諧度不大，如路線不對稱度很大，特殊是當發生斷路器非全相操作時，

或者發生單相或者兩相斷線時，若阻尼率小，某些條件可引起串聯諧振，需加以防范。中

性點經低電阻接地的配電網中性點經低電阻接地方式，在以電纜為主的配網中，對供

電

容11

可靠性的影響并不大。因此，在以電纜為主且電容電流達到150A以上的10-35kV系統

中可選用低電阻接地方式，綜合考慮過電壓與絕緣配合、繼電保護動作選擇性，以及對

通訊線干擾等因素，對10kV系統普通電阻值可選為10-20no

11、太陽能、風電對電網影響

分布式發電并網對網損的影響分布式發電可能增大或者減小系統的損耗。

分布式發電并網對電能質量的影響具體如下：(1)對系統電壓波動的影響。(2)造

成系統的電壓閃變。(3)產生諧波污染。

分布式發電并網對繼電保護系統的影響

分布式發電并網對電網可靠性的影響在路線發生故障時，分布式電源可以為停電的用戶

供電，降低了年平均斷電時間。

分布式發電并網對電網規劃的影響大量分布式發電的接入降低了配電網對大型發電廠

和輸月網的依賴程度，節約了電網建設的成本，使得分布式電源的并網成為時下電網改

造的熱點。

第7章變電所綜合自動化

1、了解變電站自動化的發展狀況；埋解變電站綜合自動化的含義。

變可站自動化的發展狀況：①20世紀7()年代以前，這些自動裝置主要采用摹擬電路、

晶體管等分立元件組成，對提高變電站的自動化水平，保證系統的安全運行，發揮了一

定的作用。②2()世紀8()年代，隨著大規模集成電路和微處理器技術的應用，在變電站

「容12

自動化階段，將原來由晶體管等分立元件組成的自動裝置逐步由大規模集成電路或者微

處理器替代。③國際上，20世紀70年代末開始變電站綜合自動化的研究工作，于80年

代開始進入實用應用。④我國從2（）世紀8（）年代末開始研制和開辟，2（）世紀9（）年代進

入應用階段。變電站綜合自動化含義：變電站綜合自動化是在變電站應用自動控制技

術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬件系統或者自動化裝置代替人工進行各種運行

作業，提高變電站運行、管理水平的一種自動化系統。

2、掌握變電站綜合自動化系統的功能，熟悉變電站綜合自動化系統的結構。

變電站綜合自動化系統的基本功能體現在下述5個子系統的功能中：1）監控子系統①

數據采集②事件順序記錄③故障錄波和測距、故障記錄④操作控制功能⑤安全監視功能

⑥人機聯系功能⑦打印功能⑧數據處理與記錄功能⑨諧波分析與監視2）微機保護子系

統①輸電路線保護②電力變壓器保護③母線保護④電容器保護⑤小電流接地系統自動

選線⑥自動重合閘3）電壓、無功綜合控制子系統:變電站綜合自動化系統必須具有保證

安全、可靠供電和提高電能質量的自動控制功能。電壓和頻率是電能質量的重要指標，

因此電壓、無功綜合控制也是變電站綜合自動化系統的一個重要組成部份。4）低頻減

負荷控制及備用電源自動投入子系統：當工作電源因故障被斷開后，能自動而迅速的將

備用電源投入，保證用戶連續供電的一種裝置，稱備用電源自動投入裝置。5）通信子系

統：通信功能包括站內現場級間的通信和變電站白動化系統與上級調度的通信兩部分。

變電站綜合自動化系統結構：1）集中式的結構2）分層（級）分布式系統集中組屏的結構

3）分布分散式與集中相結合的結構4）全分散式

內容13

補充

1、滅磁的主要方法有哪些？哪些基本要求？（1）主要有兩種，一是將轉子勵磁繞組自

動接到放電電阻滅磁，另一種是采用逆變滅磁。（2）短期內使轉子磁場內存儲的大量

能量迅速消釋，而不致在發機