L同步發電機的并列方法可分為準同期并列和自同期并列兩種。

2、脈動電壓含有同期合閘所需的所有信息：電壓幅值差、頻率差和合閘

相角差。

對同步發電機的勵磁進行控制，是對發電機的運行實行控制的重要內容

之一。

3.同步發電機勵磁系統一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩個部分

組成。

4.整個勵磁自動控制系統是由勵磁調節器、勵磁功率單元、發電機構

成的一個反饋控制系統。

5,發電機發出的有功功率只受調速器控制，及勵磁電流的大小無關。

6,及無限大容量母線并聯運行的機組，調節它的勵磁電流可以改變發

電機無功功率的數值。

7,同步發電機的勵磁自動控制系統還負擔著并聯運行機組間無功功率

合理分配的任務。

8,電力系統的穩定分為靜態穩定和暫態穩定兩類。

9,發電機勵磁電流的變化只是改變了機組的無功功率和功率角5值的

大小。

交流主勵磁機的頻率機，其頻率都大于50Hz,一般主勵磁機為100Hz,

有實驗用300Hz以上。

10,他勵交流勵磁機系統的主副勵磁機的頻率都大于50IIz,只勵磁機

的頻率為100Hz,副勵磁機的頻率一般為500Hz,以組成快速的勵磁系

統。其勵磁繞組由本機電壓經晶閘管整流后供電。

11,靜止勵磁系統，由機端勵磁變壓器供電給整流器電源，經三相

全控整流橋直接控制發電機的勵磁。

12,交流勵磁系統中，如果采用了晶閘管整流橋向轉子供應勵磁電流時,

就可以考慮用晶閘管的有源逆變特性來進行轉子回路的快速滅磁。

13,交流勵磁系統中，要保證逆變過程不致“顛覆”，逆變角8一般取

為40?,即a取140?,并有使B不小于30?的限制元件。

14,勵磁調節器基本的控制由測量比較，綜合放大，移相觸發單元

組成。

15,綜合放大單元是溝通測量比較單元及移相觸發單元的一個中間單

兀O

16,輸入控制信號按性質分為：被調量控制量（基本控制量），反饋控

制量（為改善控制系統動態性能的輔助控制），限制控制量（按發電機

運行工況要求的特殊限制量）。

17,發電機的調節特性是發電機轉子電流IEF及無功負荷電流IQ的關

系。

18,采用電力系統穩定器（PSS）的作用是產生正阻尼以抵消勵磁控制系

統引起的負阻尼轉矩，有效的抑制低頻率震蕩。

19.KL*為負荷的頻率調節效應系數，一般KL*=l-3o

20.電力系統主要是由發電機組，輸電網絡及負荷組成

21.電力系統中所有并列運行的發電機組都裝有調速器。電力系統中所有

發電廠分為調頻廠和非調頻廠。調頻承擔電力系統頻率的二次調節任務，

而非調頻廠只參加頻率的一次調節任務。

22.啟動頻率：一般的一輪動作頻率整定在49HZ。末輪啟動頻率：自動

減負荷裝置最后一輪的動作頻率最好不低于46—46.5HZo

23.電力系統中的有功功率電源是集中在各類發電廠中的發電機。無功功

率電源除發電機外還有調相機，電容器和靜止補償器。

24.電力系統在結構及分布上的特點，一直盛行分級調度的制度。分為三

級調度：中心調度、省級調度、地區調度。

25.“口”為中心調度，“0”為省級調度中心，“產為地區調度所或

供電局。

26.遠動技術主要內容是四遙為：遙測（YC）,遙信（YX,）遙控（YK）,

遙調（YT）

27.在網絡拓撲分析之前需要進行網絡建模。網絡建模是將電力網絡的

（物理特性）用（數學模型）來描述，以便用計算機進行分析。

28.網絡模型分為（物理模型）和（計算模型）

28.網絡拓撲根據開關狀態和電網元件關系，將網絡物理模型轉化為計

算用模型。

30.電力系統狀態估計程序輸入的是低精度、不完整、不和諧偶爾還有不

良數據的“生數據”，而輸出的則是精度高、完整、和諧和可靠的數據。

31.目前在電力系統中用的較多的數學方法是加權最小二乘法。32發電

機的調差系數R-AF/APG,負號表示發電機輸出功率的變化和頻率的

變化符號相反。

33發電機組的功率增加用各自的標幺值表示發電機組間的功率分配及

機組的調差系數成反比

34電力系統中所有的并列運行的發電機組都裝有調速器，當系統負荷

變化時，有可調容量的發電機組均按各自的頻率調節特性參加頻率的一

次調節，而頻率的二次調解只有部分發電廠承擔。

35RTU的任務：a數據采集：模擬量（遙測）、開關量（遙信）、數字量、

脈沖量b數據通信c執行命令（遙控搖調）d其他功能。

36電力系統安全控制任務：安全監視、安全分析、安全控制

37自動準同周期裝置3個控制單元頻率差控制單元電壓差控制單元

合閘信號控制單元

二、簡答。

1.并列操作：一臺發電機組在未并入系統運行之前，他的電壓uG及并

列母線電壓ux的狀態量往往不等，需對待并發電機組進行適當的操作，

使之符合并列條件后才允許斷路器QF合閘并作并網運行。

2.同步發電機組并列時遵循如下的原則：1）、并列斷路器合閘時，沖

擊電流應盡可能的小，其瞬時最大值一般不宜超過1~2倍的額定電流。

2）、發電機組并入電網后，應能迅速進入同步運行狀態，其暫態過程要

短，以減少對電力系統的擾動。

3.準同期并列：設待并發電機組G已加上了勵磁電流，其端電壓為UG,

調節待并發電機組UG的狀態參數使之符合并列條件并將發電機并入系

統的操作。

一個條件為：電壓差Us不能超過額定電壓的5%~10%。

準同期并列優點并列時沖擊電流小，不會引起系統電壓降低；不足是并

列操作過程中需要對發電機電壓、頻率進行調整，并列時間較長且操作

復雜。

4.自同期并列：將一臺未加勵磁電流的發電機組升速到接近十電網速度,

在滑差角頻率wS

不超過允許值，且機組的加速度小于某一給定值的條件下，首先合上并

列斷路器QF,接著立刻合上勵磁開關KE,給轉子加上勵磁電流，在發

電機電動勢逐漸增長的過程中，由電力系統將并列的發電機組拉入同步

運行。

自同期并列優點：并列過程中不存在調整發電機電壓的問題，操作簡單

投入迅速；當系統發生故障時，能及時投入備用機組，缺點：并列時產

生很大的沖擊電流,對發電機不利;并列發電機未經勵磁，并列時會從系

統中吸收無功而造成系統電壓下降.

5準同期并列理想條件為并列斷路器兩側電源電壓的電壓幅值相等，頻

率相等，相角差為0.

6準同期并列的實際條件1電壓幅值差不超過額定電壓的2合

閘相角差小于10度。3頻率不相等，頻率差為0.1-0.25HZ。

7.頻差：fS=fG—fX范圍：0.TO.2511Z

滑差：兩電壓向量同方向旋轉，一快一慢，兩者間的電角頻率之差稱之

為滑差角頻率之差，稱之為滑差角頻率，簡稱滑差。

滑差周期為Ts=2n/|3sln/|fs|o頻差fs、滑差3s及滑差周期

Ts是可以相互轉換的。

8,脈動電壓：斷路器QF兩側的電壓差uS為正弦脈動波，所以us又稱

脈動電壓。其最大幅值為2UG。

9,越前時間：考慮到短路器操董昂機構和合閘回路控制電器的固有動

作時間，必須在兩電壓向量重合之前發出合閘信號，即取一提前兩。這

段時間一般稱為“越前時間二

恒定越前時間：由于越前時間只需按斷路器的合閘時間進行整定，整

定值和滑差及壓差無關，故稱“恒定越前時間”。

10.不能利用脈動電壓殮測并列條件的原因之一：它幅值及發電機電壓

及系統電壓有關，使得檢測并列條件的越前時間信號和頻率檢測引入了

受電壓影響的因素，造成越前時間信號時間誤差不準，如使用會引起合

閘誤差。

11,勵磁電流：勵磁功率單元向同步發電機的轉子提供直流電流。

12,同步發電機勵磁控制系統的任務：（一）電壓控制；（二）控制無功

功率的分配；（三）提高同步發電機并聯運行的穩定性；（四）改善電力

系統的運行條件；（五）水輪發電機組要求實現強行減磁。

13,防止過電壓：由于水輪發電機組的調速系統具有較大的慣性，不

能迅速關閉導水葉，因而會是轉速急劇上升。如果不采取措施迅速降低

發電機的勵磁電流，則大電機電壓有可能升高到危機定子絕緣的程度，

所以在這種情況下，要求勵磁自動控制系統能實現強行減磁。

14,大容量的機組擔負的無功增量應相應地大，小容量機組的增量應該

相應地小。只要并聯機組的“UGTQ*”特性完全一致時，就能使得無功

負荷在并聯機組間進行均勻的分配。自動調壓器不但能持個發電機的端

電壓基本不變，而且能對其“UGTQ*”外特性曲線的斜度人以進行調整,

以達到及組件無功負荷合理分配的目的。

15,改善電力系統的運行條件：1）改善異步電動機的自啟動條件；2）

為發電機異步運行創造條件；3）提高繼電保護裝置工作的止確性。

16,直流勵磁機勵磁系統：同步發電機的容量不大，勵磁電流由于及發

電機組同軸的直流發電機共給。

17交流勵磁機勵磁系統：大量機組的勵磁功率單元就采用了交流發電

機和搬到離蒸儲元件組成的交流勵磁機勵磁系統。

18.靜止勵磁系統：用發電機自身作為勵磁電源的方法，即以接于發電

機出口的變壓器作為勵磁電源，經硅整流后供給發電機勵磁，這種勵磁

方式稱為發電機自并勵系統。

19,靜止勵磁系統的主要優點：1）勵磁系統接線和設備比較簡單，無轉

動部分，維護費用較少，可靠性高。2）不需要同軸勵磁機，可縮短主軸

長度，這樣可以減小基建投資。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）由發電機機端取得勵磁能量。

20,為什么要進行滅磁？答：當轉子磁場已經建立起來后，如果由于某

種原因需強迫發電機立即退出工作時，在斷開發電機斷路器的同時，必

須使轉子磁場盡快消失，否則，發電機會因過勵磁而產生過電壓，或者

會使釘子繞組內部的故障繼續擴大。

21,滅磁：就是將發電機轉子勵磁繞組的磁場盡快地減弱到最小程度。

當然，最快的方式是將勵磁回路斷開，滅磁時，獻給發電機轉子繞組

GEW并聯一滅磁電阻Rm,然后再斷開勵磁回路。滅磁過程中，轉子繞組

GEW的端電壓始終及Rm兩端的電壓em相等。

理想滅磁：在滅磁過程中，始終保持載子繞組的端電壓為最大允許值

不變，轉子賄賂的電流應始終以鄧速度減小，直至為零。（即U不變，I

等速減小）

22,移相觸發單元：是勵磁調節器的輸出單元，它根據綜合放大單元送

來的綜合控制信號USM的變化，產生觸發脈沖，用以觸發功率整流單元

的晶閘管，從而改變可控整流框的輸出，達到調節發電機勵磁的目的。

23,調差系數：發電機帶自動勵磁調節器后，無功電流IQ變動時電壓

UC基本維持不變。調節特性稍有下傾，下傾程度是表征發電機勵磁控制

系統運行特性的重要參數。它表示了無功電流從零增加到額定值時發電

機電壓的相對變化，調差系數越小，無功電流變化時發電機電壓變化越

小。所以調差系數表征勵磁控制系統維持發電機電壓的能力。

24.當調差系數大0時為正調差系數；小于0時，為負調差系數；等于0

時為無差調節，在實際運行中，發電機一般采用正調差系數。而負調差

系數一般只能用于大型發電機一變壓器組單元接線時采用

25,自動勵磁調節器的輔助控制：1）最小勵磁限制。（發電機欠勵磁運行

時，發電機吸收系統的無功功率，這種運行狀態稱為進相運行。發電機

進相運行時受靜態穩定極限的限制。）（2）瞬時電流限制（勵磁調節器內

設置的瞬時電流限制器檢測勵磁機的勵磁電流，一旦該值超過發電機允

許的強勵頂值，限制器輸出即由正變負。）3）最大勵磁限制。是（為了

防止發電機轉子繞組長時間過勵磁而采取的安全措施。按規程要求，當

發電機端電壓下降至80%—85%額定電壓時，發電機勵磁應迅速強勵到

頂值電流，一般為1.6-2倍額定勵磁電流）4）伏/赫限制器。（用于防

止發電機的端電壓及頻率的比值過高，避免發電機及及其相連的主變壓

器鐵心飽和而引起的過熱。）

27,勵磁系統穩定器：在勵磁控制系統中通常用電壓速率反饋環節來提

高系統的穩定性，即將勵磁系統輸出的勵磁電壓微分后，再反饋到到綜

合放大器的輸入端。這種并聯校正的微分負反饋網絡稱為勵磁系統穩定

器

28,電力系統穩定期的作用：去產生正阻尼以抵消勵磁控制系統引起

的富阻尼轉矩，有效抑制低頻振蕩。

29負荷的調節效應：當系統頻率變化時，整個系統的有功功率隨著改

變，即PL=F（f）這種有功負荷隨頻率而改變的特性叫做負荷功率一頻

率特性，是負荷的靜態頻率特性。

30.電力系統頻率及用功功率的自動調節：一次原動機調速器。二次原動

機調頻器。三次經濟分配。調速器對頻率的調節作用稱為一次調節；移

動調速系統系統特性曲線使頻率恢復到額定值的調節為二次調節，即調

頻裝置的調節是二次調節。頻率三次調整：第三次負荷變化可以用負荷

預測的方法預先估計到，將這部分負荷按照經濟分配原則在各方電廠進

行分配。

31分區調頻法特點：主要由該區內的調頻廠來負擔，其他區的調頻廠

只是支援性質，因此區間聯絡線上的功率基本應該維持為計劃的數值。

32EDC稱為三次經濟調整。最經濟的分配是按等位增率分配負荷。微增

率是指輸入耗量微增量及輸出功率微增量的比值。等微增率法則：運行

的發電機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

消耗為最小，從而是最經濟的。耗量微增率隨輸出功率的增加而增大。

33按頻率自動減負荷：采取切除相應用戶的辦法減少系統的有功缺額,

使系統頻率保持在事故允許的限額內。

34.電力系統電壓控制措施：（1）發電機控制調壓；（2）控制變壓器變比

調壓；（3）利用無功功率補償設備的調壓，補償設備為電容，同步調相

機。（4）利用串聯電容器控制電壓；

35.電力系統調度的主要任務：

1）.保護供電的質量優良2）保證系統運行的經濟性3）保證較高的安

全水平一選用具有足夠的承受事故沖擊能力的運行方式保4）證提供強

有力的事故處理措施

36.在電力系統調度自動化的控制系統中，調度中心計算機必須具有兩

個功能:其一是及所屬電廠及省級調度等進行測量讀值，狀態信息及控

制信號的遠距離的，高可靠性的雙向交換，簡稱為電力系統監控系統，

即SCADA;另一是本身應具有的協調功能。具有這兩種的電力系統調度自

動化系統稱為能量管理系統EMSo這種協調功能包括安全監控及其他調

度管理及計劃等功能。

37.在正常系統運行狀態下，自動發電控制（AGC）的基本功能是：1）使發

電自動跟蹤電力系統負荷變化；2）響應負荷和發電的隨機變化，維持電

力系統頻率為額定值（50HZ）；3）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；4）對周期性的負荷變化按發電計劃調整發

電功率；5）監事和調整備用容量滿足電力系統安全要求。

38.網絡拓撲分析的基本功能：根據開關的開合狀態（遙信信息）和電網

一次接線圖來確定網絡的拓撲關系，即節點一支路的連通關系，為其他

做好準備。

39.電力系統狀態估計是電力系統高級應用軟件的一個模塊。SCADA數據

庫的缺點：1）數據不全2）數據不精確3）受干擾時會出現不良數據。

狀態估計：能夠把不全的數據填平補齊，不精確的數據去粗取精，同時

找出錯誤的數據去偽除真，是整個數據系統和諧嚴密，質量和可靠性得

到提高。

40.電力系統的運行狀態可劃分為1）正常運行狀態（正常運行狀態時系

統滿足所有的約束條件，即有功功率和無功功率保持平衡）2）警戒狀

態3）緊急狀態4）恢復狀態。

41.能量管理系統（EMS）是以計算機為基礎的現代電力系統的綜合自動

化系統，主要針對發電和輸電系統。根據能量管理系統技術發展的配電

管理系統（DMS）主要針對配電和用電系統。所面對的對象是電力系統的

主干網絡，針對的是高電壓系統，而供電和配電是處在電力系統的末端,

它管理的業務是電力系統的'細支末節，針對的是低壓網絡。配電管理

系統（DMS）:配電網數據采集和監控，地理信息系統，各種高級應用軟

件和需方管理等，連同配電自動化一起組成

42調節器的靜態工作特性：測量單元工作特性、放大單元特性（采用余

弦波觸發器的三相橋式全控整流電路）、輸入輸出特性（將大及測量比較

單元、綜合放大單元特性相配合就可方便的求出勵磁調節器的靜態工作

特性）。在勵磁調節器工作范圍內UG升高，UAVR急劇減小，UG降低，LAVR

急劇增加。發電機勵磁調節特性是發電機轉子電流IEF及無功負荷電流

IQ的關系。

1.電壓幅值差和相角差產生的沖擊電流各為什么分量？有功還是無

功？危害？

幅值差：沖擊電流的無功分量，電動力對發電機繞組產生影響，由于定

子繞組端部的機械強度最弱，須注意對它的危害。相角差：沖擊電流為

無功分量，機組聯軸受到突然沖擊

2.什么是自同期并列？操作過程及準同期有何區別？自同期的

優缺點？

自同期并列就是將一臺未加勵磁電流的發電機組升速到接近電網頻率，

滑差角頻率不超過允許值，在機組加速度小于某一給定值的條件下，首

先合上并列斷路器，接著立刻合上勵磁開關，給轉子加上勵磁電流，在

發電機電動勢逐漸增加的過程中，由電力系統將并列發電機拉入同步狀

態。

區別：自同期：先合斷路器，而后給發電機組加勵磁電流，由電力系統

將并列發電機拉入同步。準同期：先合發電機組加勵磁電流，再合并列

斷路器，以近于同步運行條件進行并列操作。自同期優點:操作簡單，不

需要選擇合閘時刻，系統故障時，應用自同期并列可迅速把備用水輪機

投入電網。缺點：不能用于兩個系統；會出現較大的沖擊電流；發電機

母線電壓瞬時下降，對其他用電設備的止常工作產生影響，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間？

它采用的提前量及恒定時間信號，即在脈沖電壓Us到達電壓相量IG、

UX重合之前tXJ發出合閘信號，一般取tXJ等于并列裝置合閘出口繼電

器動作時間tC和斷路器合閘時間tQF之和

4.什么是整步電壓？分幾種？什么是線性整步電壓？

整步電壓指自動并列裝置檢測并列條件的電壓。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，而及它們的電

壓幅值無關，從而使越前時間信號和頻率差的檢測不受電壓幅值的影響,

提高了控制性。

5.勵磁電流是通過調節什么來維持電壓給定的？勵磁電流

6.勵磁靜態穩定的影響？

從單機向無限大母線送電為例，發電機輸出功率公式

a.無勵磁調節時，Eq為定值，6=90。處于穩定極限公式。b.有勵磁調

節器UG二C,功角特性為外功角特性B,穩定極限6'>90。。提高了靜態

穩定能力。c.按電壓偏差比例調節的勵磁系統，E'二常數，功角特性為

曲線C,穩定極限6'>90°o提高靜態穩定能力。

7.勵磁對靜態穩定的影響

設正常運行情況下，發電機的輸出功率為PG0在a點運行，當突然受到

某種擾動后，運行點變為bo由于動力輸入部分存在慣性，輸入功率仍

為PG0,轉子加速。運行點向F運動，過F點后轉子減速。僅當加速面

積W減速面積時，系統才能穩定，發電機加強勵，受擾動后運行點移動

至HI上，減小了加速面積，增大了減速面積，改善了暫態穩定性。

8.勵磁穩定快速響應條件？

縮小勵磁系統時間常數；盡可能提高強行勵磁倍數

9.什么是發電機的強勵作用？

當系統發生短路性故障時，發電機的端電壓將下降，這時勵磁系統應強

行勵磁，向發電機的轉子回路輸送較正常額定值多的勵磁電流。以利于

系統安全運行，稱為強勵作用。

10.勵磁系統如何改善運行條件？

a.改善異步電動機的自啟動條件。b0為發電機異步運行創造條件。co

提高繼電保護裝置工作的正常性

1L對勵磁功率的要求

1.要求勵磁功率單元有足夠的可靠性具有一定的調節容量2.具有足

夠的勵磁頂值電壓和電壓上升速度。

12.勵磁系統分幾種，各自特點，如何實現無刷勵磁，無刷勵磁系統的

特點

勵磁系統分為直流勵磁系統、交流勵磁系統和靜止勵磁系統、發電機

自并勵系統，直流勵磁系統分為自勵和他勵，交流勵磁系統又分為他勵

和無刷。

如何實現無刷：首先它的副勵磁機是永磁式發電機，磁極旋轉電樞靜

止。然后主勵磁機的電樞硅整流元件、發電機的勵磁繞組都在同一個軸

上旋轉，因此消除了電刷。

特點：1.無碳刷和滑環，維護工作量可大為減少2.發電機勵磁由勵

磁機獨立供電，供電可靠性高，并且電子無刷，整個勵磁系統可靠性更

高3.發電機的勵磁控制是通過調節交流勵磁機的勵磁實現的，因而勵

磁系統的響應速度較快4.發電機轉子回路無法實現直接滅磁，也無法

實現對勵磁的常規檢測5.要求旋轉整流器和快速熔斷器等有良好的機

械性能，能承受高速旋轉的離心力6.電機的絕緣壽命較長。

13.靜止勵磁系統如何工作？

它電機端勵磁變壓器供電給整流器電源經三相全控整流橋直接控制發

電機的勵磁

14.勵磁系統整流電路主要任務？

將交流電壓整流成直流電壓供給發電機勵磁繞組或勵磁機的勵磁繞

組。

15.對全控勵磁系統，導通角如何計算?

Ud=l.35EabcosP

16.三相全控橋觸發角在什么范圍內處于整理狀態？逆變狀態？

在。<90。時輸出平均電壓Ud為正，三相全控橋工作在整流狀態。

在a>90。時輸出平均電壓Ud為負，三相全控橋工作在逆變狀態。

17.對勵磁調節器進行調整主要滿足哪幾方面的要求？

1.發電機投入和退出運行時能平穩的改變無功負荷，不致發電無功功

率的沖擊2?保證并聯運行的發電機組間無功功率的合理分配。

18.勵磁調節的三種類型？特性曲線各自有什么特點？

.1.無差調節：特性曲線為一條水平的直線2,負調差：特性曲線的斜率

為正，調差系數為負3.正調差：特性曲線的斜率為負，調差系數為正

19.調差公式中各變量的關系

-UG1-UG2/UGN-UGI*-UG2*-AUG*UGI：空載條件下的電壓幾:額定無功

下的電壓

調差系數表征了無功電流從零增加到額定值時發電機電壓的相對變化,

表征了勵磁控制系統維持發電機電壓的相對變壓。

20,勵磁系統穩定性分析方法。根軌跡計算方法？如何提高系統穩定

性？改善勵磁系統的穩定性如何分析？

對任一線性自動控制系統，求得其傳遞函數后，可根據特征方程，按

照穩定判據來確定其穩定性（根軌跡法）根軌跡是當開環系統某一參數

從零變化到無窮大時，閉環特性方程的根在S平面上移動的軌跡。系統

的閉環特性方程：1+G(S)H(S)=O幅值條件:IG(S)H(S)|=1相角條件

Z[G(S)H(S)]=(2K+l)n

改善：可在發電機轉子電壓UE處增加一條電壓速率負反饋回路。改善后

將該反饋回路換算到Ede處由于新增了一對零點，把勵磁系統的根軌跡

引向左半平面，從而使控制系統的穩定性大為改善。

21.PSS的作用？

答：PSS是電力系統穩定器，作用：產生一個正阻尼用以抵消勵磁控制

系統的負阻尼。

22調頻及哪些因素密切相關？

.答：1)調頻及有功功率的調節是不可分開的；2)負荷變動情況的幾種

不同分量：頻率較高的隨機分量；脈動分量；變動很緩慢的持續分量。

23.什么是負荷調節特性和發電機調節特性？電力系統頻率特

性？

答：如果系統的頻率升高，負荷功率將增大，也就是說，當系統內

機組的輸入功率和負荷功率之間失去平衡時，系統負荷也參及了調節作

用，他的特性有利于系統中有功功率在另一頻率值下重新平衡。

有功負荷隨頻率而改變的特性叫做負荷的功率頻率特性；由于頻率

變化而引起發電機組輸出功率變化的關系稱為發電機組的功率頻率特性

或調節特性。

發電機的調節特性：當系統負荷增加而使頻率下降到fl時，則發電機

組由于調速器的作用，使輸出功率增加，可見對應于頻率下降發

電機組的輸出功率增加4P,很顯然這是一種有差調節，其特性稱為有

差調節特性。

24.什么是同步時間法？優缺點？

答：同步時間法就是按照頻率偏差的積分值來進行調節，因為頻率

偏差的積分反映了在一定時間段內同步時間對標準時間的偏差，調節方

程為L=0

優點：可以完全消除系統的頻率偏差；適用于眾多電廠參及調整。

缺點：調節速度比較緩慢，不能保證頻率的瞬時偏差在規定范圍內。

25.什么是AGC調頻？可以完成什么任務？

答：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）控制地區電網間聯

絡線的交換功率及計劃值相等，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。

26.什么是頻率聯絡線功率偏差控制？

答：按照頻率偏差又按照聯絡線交換功率進行調節，維持各地區電力系

統負荷波動的就地平衡。

27.電力系統經濟調度及哪些量密切相關？

答：在保證頻率質量和系統安全運行的前提下，如何使電力系統運行有

良好的經濟性，這就是電力系統經濟調度控制。它及每臺機組承擔的負

荷及對應的燃料消耗有關。

28.自動低頻減載的工作原理？

答：當電力系統發生嚴重的功率缺額時，低頻減載裝置的任務就是迅速

斷開相應數量的用戶負荷，使系統頻率在不低于某一允許值的情況下,

達到有功功率平衡，以確保電力系統安全運行，防止事故進一步擴大。

這是防止電力系統發生頻率崩潰的系統性的保護裝置。

29.自動低頻減載的動作順序？各級如何選擇？

答：第一級啟動頻率：在事故初期及早切除負荷功率，對于延緩頻

率下降過程是有利的。第一級啟動頻率最高選擇值在48.5?49Hz之間。

最末一級啟動頻率：在電力系統中允許最低頻率受到頻率崩潰和電

壓崩潰的限制，一般取46?48.5Hz之間。

頻率級差：n=（fl-fn）/Af+1,n級數越大，每極開斷的功率越

少，適應性越好。

原則：1）按照選擇性確定頻率級差，強調各級元件動作順序，要求在前

一級動作后還不能制止頻率下降的情況下，后一級才能動作。2）級差不

強調選擇性。

30.什么是特殊級？為什么要設置？該級動作頻率（時間）如何考

慮？

答：特殊級用在基本輪動作后，用以恢復系統頻率達到可以操作的較高

數值。

啟動頻率不低于前面基本輪的啟動頻率，動作時間限位系統時間常

數的2-3倍，最小動作時間為10?20s

31.什么是SCADA系統?

答：及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。

32.電力系統調度采用的安全分析方法是什么？

答：安全性分析即確定系統對預期發生的擾動的魯棒性1）靜態安全分

析：系統在擾動發生后能夠達到新的運行狀態并且在該狀態下滿足所有

必需的約束。2）動態安全分析：系統在向新的運行狀態過度的過程中不

發生任何失穩現象。

33.等值網絡法的作用

答：對不參及分析的網絡部分在不影響分析精度的條件下進行有效化簡,

利用較小規模的網絡代替較大規模的網絡進行分析計算。包括網絡、機

組和負荷三方面的等值。

34.直流潮流的計算特點是什么？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，計算速度快；直流

潮流只能計算有功潮流的分布，不能計算電壓幅值，有局限性。

直流潮流要滿足條件：1）Rij<<Xij2）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）支路對地電容很小。

35.EMS（能量管理系統）的功能？

答：1）及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。2）本身應具

有的協調功能。

36.電力系統調度運行的主要任務？我國電力調度分幾個級別？

答：主要任務：1）保證供電的質量優良（有功和無功平衡）。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沖擊能

力的運行方式。4）保證提供強有力的事故處理措施。

分級結構：國家調度，大區電網調度，省電網調度，地市電網調度,

縣級電網調度

調度原則：統一調度，分級管理，分層控制。

37.什么是RTU,DTU,TTU?

答：RTU:變電所內的遠方終端。DTU:配電遠方終端？。TTU:配電變壓

器遠方終端。

38.如何實現VQC控制？

答：1）調分接頭。2）投切并聯電容器。

第一章習題、思考題

1.電能的生產有哪些主要特點？對電力系統運行的總體要求要求是

什么？

特點：電力系統結構復雜而龐大，電能不能儲存，暫態過程非常迅速,

對國民經濟各部門都特別重要。

總體要求：保證供電可靠性，保證電能質量，保證運行的經濟性（安

全、優質、經濟、環保）

2.電力系統有哪些運行狀態？它們的主要特征是什么？

運行狀態：正常、警戒、緊急、崩潰、恢復，主要特征：

3.電力系統自動化包括哪些主要內容？

按電力系統的運行管理區，可將電力系統自動化分為電力系統調度自

動化、發電車自動化、變電站自動化、配網自動化。從電力系統自動控

制的角度，可分為電力系統頻率和有功功率自動控制、電力系統電壓和

無功功率自動控制、電力系統安全自動控制，電力系統中的斷路器自動

控制等。

第二章習題、思考題

1.電力系統調度自動化是如何實現的？

采集電力系統信息并將其傳送到調度所，對遠動裝置傳來的信息進

行實時處理，做出調度決策，將調度決策送到電力系統去執行，人機聯

系。

2.電網調度自動化系統的基本構成包括哪些主要的子系統？試給

出其示意圖。

子系統：電力系統監視控制，電力系統頻率和有功功率自動控制，

電力系統電壓和無功功率控制，電力系統安全控制。示意圖：

3.電網調度自動化系統主要有哪些信息傳輸通道（信道）？

信道包括調制器、通信線路和解調器。

信道種類：遠動及載波電話復用電力載波通道，無線信道，光纖通信,

架空明線或電纜傳輸遠動信息。

4.電力系統常采用什么調度方式？分層調度有何主要優點？我國

電網調度目前分為哪些層次？

常采用分層調度控制，其優點為：便于協調調度控制，提高系統可靠性,

改善系統響應。

我國電網調度的層次：國家調度中心、大區電網調度中心、省調度中心、

地區調度所、縣級調度所。

1.頻率偏離額定值對用戶有何影響？

頻率變化會引起異步電動機轉速變化，這會使得電動機所驅動的加工

工業產品的機械的轉速發生變化，使某些產品出現次品或廢品；頻率波

動會影響某些測量和控制用的電子設備的準確性和性能，頻率過低時有

些設備甚至無法工作；頻率降低會使電動機的轉速和輸出功率降低，導

致其所帶動機械的轉速和出力降低，影響電力用戶設備的正常運行。

2.頻率降低較大時可能對電力系統造成什么危害？

頻率下降時，汽輪機葉片的震動會變大，輕則影響使用壽命，重則產

生裂紋；頻率下降，會使火電廠常用機械出力下降，使火電廠鍋爐和汽

機出力隨之下降，從而使發電機發出的有功功率下降，若不能及時制止,

則會造成頻率雪崩，出現大面積停電，甚至使整個系統瓦解;核電廠中，

當頻率降低到一定數值時，冷卻介質泵即自動跳開，使反應堆停止運

行；電力系統頻率下降時，異步電動機和變壓器的勵磁電流增加，使異

步電動機和變壓器的無功消耗增加，引起系統電壓下降，頻率下降還會

引起勵磁機出力下降，并使發電機電勢下降，導致全系統電壓水平降低,

甚至出現電壓崩潰現象，造成大面積停電，進而使系統瓦解。

3.畫出發電機組調速系統靜態特性（調差特性）；寫出調差系數的兩個

定義式，并證明它們是等價的。

4.發電機組調速系統失靈區過大、過小（或完全沒有）有何影響？

失靈區會引起誤差功率，若機組調速系統的失靈區過大，會使誤差功

率過大，進而使調差系數過小。若失靈區過小或完全沒有，當電力系統

頻率發生微小波動時，調速器也要動作，這樣會使調節氣閥動作過于頻

繁，使磨損加快，減少壽命，對機組本身和電力系統頻率調節不利。

5.什么叫負荷調節效應？其大小和什么因素有關，用何參數表示？

負荷調節效應：當系統頻率下降時，負荷從系統取用的有功功率將下降,

系統頻率升高時，負荷從系統取用的有功功率將增加，這種現象稱為電

力系統負荷的頻率調節效應，簡稱負荷調節效應。

一般用負荷調節效應系數來衡量負荷調節效應作用的大小，其大小取決

于曲線斜率，即負荷的組成及各類負荷所占比重，高次方負荷越大，則

調節效應越強。

6.什么叫做一次調頻？什么叫做二次調頻？

一次調頻：當電力系統負荷發生變化引起系統頻率變化時，系統內并聯

運行機組的調速器會根據電力系統頻率的變化自動調節進入它所控制的

原動機的動力元素，改變輸入原動機的功率，使系統頻率維持在某一值

運行，這就是電力系統頻率的一次調整，也稱為一次調頻，是自動的有

差調節過程。

二次調頻：用手動或通過自動裝置改變調速器的頻率(或功率)給定值，

調節進入原動機的動力元素來維持電力系統頻率的調節方法，稱為電力

系統頻率的二次調節，也稱為二次調頻，可以做到無差調節，其前提為

調頻機組有足夠的熱備用(或旋轉備用)容量。

7.負荷增量按照其幅度和變化周期通常劃分為哪幾種分量？分別用什

么調頻措施來平衡這些負荷增量？

隨機分量，幅度較小，周期短＜10s,一次調頻

脈動分量，幅度中，周期10s?3min,二次調頻

8.持續分量，幅度大，周期長3mirT幾個小時，調峰，機組啟停

某系統有兩臺發電機，Ple=100MW,8l*=0.04,P2e=50MW,82*=0.05,當

f=50Ilz時,Pl=80MW,P2=30M

(1)畫出兩機組的調差特性。

(2)當負荷功率為120MW時系統頻率為多少？兩機組出力各多

少？

(3)當負荷功率分別為120MW和150MW,只靠一號機二次調頻

能否使頻率恢復到50HZ。為什么？

9.寫出積差調頻法的調頻方程式，說明其主要特點。

特點：調頻精度高，可做到無差調節，但是由于積分環節的存在，使調

節速度變得非常緩慢。

1.電力系統電壓波動的主要原因是什么？為什么要控制電力系統的電

壓和無功功率？通常有哪些調整電壓的措施？

電壓波動主要是由負荷無功功率變化引起的，尤其是沖擊負荷會造成電

壓閃變

控制無功功率的必要性：維持電力系統電壓在允許范圍之內，提高電力

系統運行的經濟性，維持電力系統穩定

調壓措施：對沖擊性和間歇性負荷引起的電壓波動采取一些限制措施,

限制這類負