電力系統(tǒng)自動化考試題庫

—■、單選題........................................................................................2

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期...............................................................2

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制.............................................................2

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性...........................................................4

（四）、電力系統(tǒng)自動調頻......................................................................4

（五）、電力系統(tǒng)低頻自匆減負荷...............................................................5

（六）、電力系統(tǒng)調度自心化...................................................................5

一、多選題........................................................................................5

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期...............................................................5

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制.............................................................6

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性...........................................................6

（四）、電力系統(tǒng)自動調頻......................................................................6

（五）、電力系統(tǒng)低頻自動減負荷...............................................................7

（六）、電力系統(tǒng)調度自利化...................................................................7

三、判斷題........................................................................................7

（一）、同步發(fā)電機的自匆準同期...............................................................7

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制.............................................................7

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性...........................................................8

（四）、電力系統(tǒng)自動調頻......................................................................8

（五）、電力系統(tǒng)低頻自動減負荷...............................................................8

（六）、電力系統(tǒng)調度自動化...................................................................8

四、填空題........................................................................................8

（一）、同步發(fā)電機的自我準同期...............................................................8

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制.............................................................9

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性...........................................................9

㈣、電力系統(tǒng)自動調頻......................................................................9

（五）、電力系統(tǒng)低頻自匆減負荷...............................................................9

（六）、電力系統(tǒng)調度自動化...................................................................10

五、簡答題.......................................................................................10

（一）、同步發(fā)電機的自我準同期...............................................................10

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制............................................................10

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性..........................................................12

（四）、電力系統(tǒng)自動調頻.....................................................................12

（五）、電力系統(tǒng)低頻自匆減負荷...............................................................12

（六）、電力系統(tǒng)調度自動化...................................................................13

六、論述題.......................................................................................13

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期...............................................................13

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制............................................................14

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性..........................................................14

（四）、電力系統(tǒng)自動調頻.....................................................................14

（五）、電力系統(tǒng)低頻自動減負荷...............................................................14

（六）、電力系統(tǒng)調度自利化...................................................................15

七、計算題.......................................................................................15

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期...............................................................15

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制............................................................15

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性..........................................................15

㈣、電力系統(tǒng)自動調頻.....................................................................16

（五）、電力系統(tǒng)低頻自匆減負荷...............................................................16

（六）、電力系統(tǒng)調度自動化.................................................錯誤!未定義書簽。

一、單選題

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期

1.自動準同期裝置的功能不包括如下哪條：

A.調整待并發(fā)電機電壓的頻率

B.調整待并發(fā)電機電壓的幅值

C.調整待并發(fā)電機電壓的初相角

D.調整發(fā)變組變壓器的分接頭

2.同步發(fā)電機準同期并列操作的理想條件是：

A.待并發(fā)電機端電壓的頻率、幅值和相位都等「其他發(fā)電機

B.待并發(fā)目機端電壓幅值等于其額定電壓

C.待并發(fā)耳機端電壓的頻率、幅值和相位等于同期點處系統(tǒng)電壓

D.待并發(fā)電機端電壓幅值等于同期點處系統(tǒng)電壓幅值

3.自動準同期裝置中當頻率差值非常接近于零時：

A.此時合閘對待并發(fā)電機的有功沖擊接近于零

B.此時合閘待并發(fā)電機能直接進入同步運行狀態(tài)

C.此時應發(fā)增速信號，使頻率差值稍微增大

D.此時應保持當前狀況不變，等待合閘時機

4.當待并發(fā)電機端電壓和系統(tǒng)電壓幅值不相等時，并列斷路器合閘瞬間待并發(fā)電機所受的

沖擊為：

A.有功沖擊C.有功沖擊和無功沖擊

B.無功沖擊

5.自動準同期裝置中關于線性整步電壓有：

A.線形整步電壓的幅值與頻率差值成正比

B.線形整步電壓的周期與頻率差值成反比

C.線形整步電壓與頻率差值無關

（二八同步發(fā)電機的勵磁自動控制

I.直流勵磁機系統(tǒng)不能用在100MW以上發(fā)電機組上，為什么？

A.直流勵磁機系統(tǒng)反應速度慢

B.直流勵磁機系統(tǒng)不夠安全可靠

C.直流勵磁機系統(tǒng)容量不夠

D.直流勵磁機系統(tǒng)有可控硅整流，比較復雜

2.自勵式和他勵式勵磁機系統(tǒng)的區(qū)別是：

A.自勵式有副勵磁機

R.他勵式有副勵磁機

C.自勵式調整容量大

D.他勵式調整容量大

3.電壓響應比是下列那個工作過程的重要要指標：

A.滅磁過程C.強勵過程

B.調速過程D.準同期過程

4.無刷勵磁系統(tǒng)是如何實現消除電刷的？：

A.采用了發(fā)電機自勵方式來提供勵磁電流

B.副勵磁機采用了先進的電力電子整流元件來提供勵磁電流

C.主勵磁機采川磁極靜止、電樞旋轉的結構

D.副勵磁機采用磁極靜止、電樞旋轉的結構

5.兩臺并聯運行的機組之間無功功率的增量按下列哪種規(guī)律分配？

A.與機組的容量成正比

B.與機組的容量成反比

C.與機組的原料消耗成反比

D.與機組的無功特性的調差系數成反比

6.具有自并勵勵磁系統(tǒng)的同步發(fā)電機滅磁方法是？

A.通過向轉子繞組并聯電阻來滅磁

B.通過向轉子繞組串聯快速滅磁開關來滅磁

C.利用可控硅整流橋的逆變工作方式來滅磁

D.通過向轉子繞組串聯電阻來滅磁

7.在微機型勵磁調節(jié)器中，一般采用什么控制算法

A.比例控制C.比例積分控制

B.比例微分控制D.比例微分積分控制

8.同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的任務不包括：

A.提高同步發(fā)電機并聯運行的穩(wěn)定性

B.在某些事故發(fā)生時進行強行勵磁

C.在某些事故發(fā)生時進行快速滅磁

D.保持電網頻率的穩(wěn)定

9.下列哪項不是發(fā)電機強行勵磁的作用？

A.改善異步電動機的自啟動條件

B.提高繼可保護裝置工作的正確性

C.避免發(fā)目機內部產生危險的過電壓

D.提高發(fā)電機端電壓

10.下列哪項是發(fā)電機快速滅磁的作用？

A.提高繼電保護裝置工作的正確性

B.改善異步電動機的自啟動條件

C.避免發(fā)耳機內部產生危險的過電壓

D.提高發(fā)電機端電壓

11.自勵式和他勵式勵磁機系統(tǒng)的區(qū)別是：

A.自勵式只能用于直流勵磁機系統(tǒng)

B.他勵式只能用于直流勵磁機系統(tǒng)

C.自勵式響應速度快

D.他勵式響應速度快

8.由多個區(qū)域聯合而成的電力系統(tǒng)根據什么量來調頻？

A.頻率的偏差C.頻率的偏差和聯絡線上功率的偏差

B.聯絡線上功率的偏差

（五）、電力系統(tǒng)低頻自動減負荷

1.低頻減負荷裝置特殊級的動作時限

A.大于系統(tǒng)頻率時間常數C.等于系統(tǒng)頻率時間常數

B.小于系統(tǒng)頻率時間常數D.不確定

2.自動減負荷裝置的工作原理是什么？

A.按頻率分級切除負荷C.按頻率的下降速度分級切除負荷

B.按系統(tǒng)發(fā)生的功率缺額一次性切除負荷D.按電壓分級切除負荷

3.電力系統(tǒng)中，一般要求頻率瞬時值不能低于

A.49HzC.45Hz

B.47HzD.44Hz

4.自動減載裝置中特殊輪（后備輪）的作用是：

A.當一?些輪因各種干擾未正常啟動時作為后備

B.當系統(tǒng)頻率逐漸穩(wěn)定在較低頻率而未達到正常輪啟動條件時作為補充

C.當頻率下降過快時用來加速切除負荷的

5.自動減載裝置中特殊輪（后備輪）與正常輪的區(qū)別是：

A.特殊輪有時間延遲C.特殊輪動作后所切除的負荷較大

B.特殊輪動作頻率較低

（六）、電力系統(tǒng)調度自動化

1.SCADA的作用是：

A.實時運行數據的收集與處理C.潮流計算

B.系統(tǒng)狀態(tài)估計D.穩(wěn)定計算

2.電力系統(tǒng)調度采用的安全分析方法是：

A.預想事故分析B.穩(wěn)態(tài)分析C.暫態(tài)分析D.短路分析

3.等值網絡法的作用是：

A.擴大網絡模型的規(guī)模C.增加變量的維數

B.考慮故障對所有網絡的影響D.減小維數，提高計算速度

二、多選題

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期

1.同步發(fā)電機組的并列操作的原則是：

A.并列操作時間應盡量短

B.并列斷路器合閘時，對待并發(fā)電機組的沖擊應盡量小

C.機組并入系統(tǒng)后應能夠迅速進入同步運行狀態(tài)

2.自動準同期裝置中恒定越前時間的大小與哪些因素有關？

A.自動準司期裝置的延遲時間C.發(fā)電機的轉速

B.同期斷路器的合閘時間

3.自動準同期裝置中線性整步電壓與哪些因素有關？

A.待并發(fā)電機端電壓的頻率C.待并發(fā)電機端電壓的初相角

B.待并發(fā)電機端電，玉的幅值

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制

1.同步發(fā)電機勵磁電流的變化影響下列哪些量的變化？

A.發(fā)電機的端電壓C.發(fā)電機的有功功率輸出

B.發(fā)電機的無功功率輸出D.電力系統(tǒng)的頻率

2.同步發(fā)電機勵磁自動控制有哪些作用？

A.維持電網電壓穩(wěn)定C.維持電網頻率穩(wěn)定

B.進行并聯運行機組間無功功率的合理分配D.進行弁聯運行機組間有功功率的合理分配

3.繼電強勵的主要指標是：

A.電壓響應比C.反應靈敏度

B.頂值電壓D.反應準確度

4.關于發(fā)電機無功調節(jié)特性，下列說法正確的是：

A.無功調節(jié)特性反映發(fā)電機端電壓與輸出無功電流的關系

B.無功調節(jié)特性反映發(fā)電機勵磁電流與輸出無功電流的關系

C.無功調節(jié)特性就是調壓器的工作特性

D.無功調節(jié)特性是調壓器、勵磁機和發(fā)電機工作特性的合成

5.關于發(fā)電機無功調節(jié)特性，下列說法正確的是：

A.一般情況下，該特性對應一條下傾的直線

B.調差系數是該特性的重要表征參數

C.一般情況下，該特性對應一條水平的直線

D.調差系數是該特性的唯一表征參數

6.對發(fā)電機無功調節(jié)特性進行調整的目的是：

A.當發(fā)電機投入運行時，能平穩(wěn)地改變無功負荷

B.調整并聯發(fā)電機組之間無功負荷的分配

C.當發(fā)電機投入運行時，能平穩(wěn)地改變有功負荷

D.調整并聯發(fā)電機組之間有功負荷經濟分配

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性

（四）、電力系統(tǒng)自動調頻

1.自動調頻的技術方案不能借鑒自動調壓的技術方案的原因是：

A.調頻與運行費用的關系非常密切，調頻時要考慮經濟性

B.調頻必須集中進行，而不能在各發(fā)電廠各自進行

C.自動調壓的技術方案不能滿足調頻的精度要求

2.關于調速器，下列說法正確的是：

A.機械式調速器受磨擦力的影響，存在失靈區(qū)

B.調速器能夠將頻率穩(wěn)定在50Hz

C.調速器不能將頻率穩(wěn)定在50Hz

D.調速器對頻率的調節(jié)稱為一次調頻

3.關于發(fā)電機的功率頻率特性，下列說法正確的是:

A.發(fā)電機的功率和頻率特性指由于頻率變化而引起發(fā)電機輸出功率變化的關系

B.當僅考慮調速器的作用時，發(fā)電機功率頻率特性可以用一條傾斜的直線來表示

C.該特性所對應的曲線的傾斜程度用功率調差系數來表征

4.調頻系統(tǒng)的主要任務是：

A.維持系統(tǒng)的頻率在額定值C.將無功負荷在并聯機組間進行經濟分配

B.將有功負荷在并聯機組間進行經濟分配

5.關于調頻器，哪些說法正確？

A.調頻器獨立于調速器，單獨對頻率進行調節(jié)

B.調頻器通過調整調速器的整定機構來實現對頻率的調節(jié)

C.當調頻器動作時，發(fā)電機的功率頻率特性曲線會發(fā)生相應的平移

D.當調頻器動作時，發(fā)電機的功率頻率特性曲線的斜率會發(fā)生相應的改變

6.關于調速器，下列說法正確的是:

A.機械式調速器受磨擦力的影響，存在失靈區(qū)

B.調速器能夠將頻率穩(wěn)定在50Hz

C.調速器不能將頻率穩(wěn)定在50Hz

D.調速器對頻率的調節(jié)稱為一次調頻

（五）、電力系統(tǒng)低頻自動減負荷

1.低頻減載裝置中系統(tǒng)最大功率缺額是如何計算的？

A.按系統(tǒng)中斷開最大容量的機組來考慮

B.按斷開發(fā)電廠高壓母線來考慮

C.按系統(tǒng)解列后各區(qū)最大缺額之和來考慮

2.按頻率自動減載裝置的缺點是：

A.當頻率下降過快時，可能來不及制止頻率的下降

B.當發(fā)生不同的功率缺額時，不能保證每次都能將頻率恢復到預定范國內

C.由于各變電所離故障點距離不相等，頻率下降的速度也不相等，從而分散

安裝在各變電站里的減載裝置的各輪不能嚴格按次序動作

三、判斷題

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期

1.自動準同期并列的特點是首先發(fā)電機投入電網，然后加勵磁電流。

2.同步發(fā)電機準同期并列操作的理想條件是待并發(fā)電機端電壓的頻率、幅值和相位等于同

期點處系統(tǒng)電壓

3.自動準同期裝置檢測到發(fā)電機頻率加速度過大時將不發(fā)合閘信號。

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制

I.交流勵磁機系統(tǒng)中主勵磁機的頻率是50Hz

2.300MW以上發(fā)電機采用直流勵磁

3.電壓響應比用于描述勵磁繞組磁場的建立速度

4.自并勵勵磁系統(tǒng)可以消除電刷的

5.應調節(jié)機組的調差特性，使兩臺并聯運行的機組之間無功功率的增量與機組的容量成比

6.具有自并勵勵磁系統(tǒng)的同步發(fā)電機滅磁方法是利用可控硅整流橋的逆變工作方式來滅磁

7.在微機型勵磁調節(jié)器中，一般采用比例微分積分控制控制算法

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性

1.PSS的作用是使系統(tǒng)具有正阻尼，防止系統(tǒng)出現低頻振蕩

（四）、電力系統(tǒng)自動調頻

1.發(fā)電廠內各調頻機組間有功功率的經濟分配原則是按機組容量成正比分配

2.增加發(fā)電機勵磁電流可以改變發(fā)電機發(fā)出的有功功率

3.當頻率偏差和聯絡線上功率的偏差同為正值或同為負值時，負荷變動發(fā)生在本區(qū)域內

4.當頻率上升時，發(fā)電機的有功功率減小，起到了穩(wěn)定頻率的作用

5.利用頻率偏差的積分作為輸入量來調頻的方式能夠本頻率的變化反應靈敏

（五）、電力系統(tǒng)低頻自動減負荷

1.低頻減負荷裝置特殊級的動作時限大于系統(tǒng)頻率時間常數

2.自動減負荷裝置能夠按系統(tǒng)發(fā)生的功率缺額一次性切除負荷

（六）、電力系統(tǒng)調度自動化

1.SCADA的作用是實時運行數據的收集與處理

2.電力系統(tǒng)調度采用的安全分析方法是預想事故分析

3.等值網絡法的作用是完全考慮故障對所有網絡的影響，增加變量的維數

4.直流潮流的計算準確度高于PQ分解法

四、填空題

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期

1.發(fā)電機的同期方式通常有兩種，一種是，其操作順序是先,后，

另一種是，其操作順序是先，后，正常情況下的發(fā)電機并網采用

方式，在事故情況下，為快速投入備用機組，常采用方式，在操作正確的情況下，

并網方式所產生的沖擊電流小，并網方式機組會從系統(tǒng)吸收大量_____,從而引

起機組的振蕩。

2.在發(fā)電機自動準同期裝置中，一般用獲得（1）的方法來獲得同期斷路器的（2）.為

完成該功能而采用的方法通常有（3）法和（4）法兩種。假設斷路器完成合閘動作需要

的時間是0.1s,0s時發(fā)電機和系統(tǒng)電壓相位差為7.20,0.04s時相位差為6.2°,發(fā)電機頻率

大于系統(tǒng)頻率且滑差為勻速，則合閘時刻為（5）S。

3.發(fā)電機自動準同期裝置中常采用旋轉燈光法表示發(fā)電機和系統(tǒng)電壓間的（1）差,

△萬二4"-￡"，如果逆時針為正方向，現發(fā)現燈光順時針方向旋轉，此時同期裝置面板

上的，）_閉鎖信號燈亮，表明此時發(fā)電機頻率系統(tǒng)頻率，因此，同期裝置會向發(fā)

電機⑷系統(tǒng)發(fā)出⑸指令。

4.早期自動準同期裝置中常采用整步電壓作為檢測的手段，假設有如下整步電壓

波形，則該圖說明了波形上一對應的頻差大。假設圖示3個整步電壓波形均滿足同期條

件，則波形（3）所對應的情況下,恒定越前相角最小。

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制

1發(fā)電機勵磁系統(tǒng)主要由」）和」2）組成，前者按來源可分為（3）、⑷、（5）

三種形式，后者正常運行時能夠自動跟蹤（6）的變化自動改變（7）,以維持機端或系

統(tǒng)中某點電壓不變。

2.發(fā)電機通過升壓變同無窮大系統(tǒng)相連，發(fā)電機的勵磁方式為恒II時，增大發(fā)電機無功出

力，機端電壓（1）。發(fā)電機的勵磁方式為恒Q時，增大發(fā)電機勵磁電流，機端電壓（2）。

發(fā)電機的勵磁方式為恒U?時，增大發(fā)電機無功出力，勵磁電流（3）。發(fā)電機和無窮大系

統(tǒng)直接相連，發(fā)電機的勵磁方式為恒II時，如果增大發(fā)電機無功出力，則機端電壓（4）,

發(fā)電機的有功出力（5）。（填增大、減小或不變）

3.發(fā)電機調差特性一共分為3種，分別是一⑴，⑵，（3）o多臺發(fā)電機并列運行

時，發(fā)電機一般采用（4），其特性曲線是一條微微（5）的直線。為補償變壓器阻抗上

的壓降，使發(fā)變組的外特性不至于下降的太厲害，可采用（6）

4.當系統(tǒng)發(fā)生故障而導致系統(tǒng)電壓降低時，需要勵磁系統(tǒng)有很快的（1）和（2）,以實

現發(fā)電機的（3）。而勵磁系統(tǒng)的響應速度由兩部分組成，一是（4）的響應速度，一是_（5）

的建立速度。

5.無論是在流勵磁系統(tǒng)還是交流勵磁系統(tǒng)，均以向發(fā)電機轉子供電，它們都需要，）

和⑶，而這部分屬轉動接觸元件，是發(fā)電機系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，為革除此環(huán)節(jié)，出現

了（4）勵磁系統(tǒng)。對?于交流勵磁機系統(tǒng)，可以通過控制可控硅的（5）實現勵磁系統(tǒng)滅

磁過程，當⑹時,可控硅處于正常的（7）狀態(tài),當⑻時,可控硅處于（91狀

態(tài)，從而實現J'勵磁系統(tǒng)的滅磁。

6.對自動勵磁調節(jié)其的工作特性進行調整，需要滿足以下要求：①保證并列運行發(fā)電機之

間（1）的合理分配:②保證發(fā)電機能夠平穩(wěn)地一（2）工作,平穩(wěn)地改變（3）,而不發(fā)

生.（4）的沖擊現象:③保證一（5）過程的穩(wěn)定性。

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性

（五）、電力系統(tǒng)低頻自動減負荷

1.低頻自動減負荷裝置能夠在系統(tǒng)發(fā)生嚴重的」^不足時，自動斷開一定數量的伏荷。

負荷調節(jié)效應系數用于表示負荷的（2）特性。

（六）、電力系統(tǒng)調度自動化

1.電力系統(tǒng)調度運行的主要任務就是要保證系統(tǒng)正常運行情況下的_0L、⑵、⑶

運行外，還要保證系統(tǒng)能夠承受一定的（4）,以及能夠提供事故的（5）能力,所采用

的方法是（6）分析。在我國，電力系統(tǒng)采用（7）、（8）的調度方式,自頂向下，我

國調度可分為（9）、（10）、（11）和（12）四級。其中能夠對電廠進行直

接調度，而負責省間聯絡線功率交換則主要是（14）的功能。

2.調度自動化系統(tǒng)中有一項重要功能，主要負責系統(tǒng)運行信息收集與展示，并且需要通過

它才能對電力系統(tǒng)實施控制，這項功能簡稱（1）。而另一項功能則需要對系統(tǒng)運行信息

進行加工處理，對系統(tǒng)經濟、安全運行提供一定的策略，這項功能簡稱（2）,主要包括

兩方面的內容：其一是i3）,如機組組合、⑷、（5）o其二為⑹,如網絡建

模、⑺、⑻、⑼、（10）等等。其中，前者功能因為（11）興起,其功能

逐漸被交易中心相關應用取代。

五、簡答題

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期

1.同步發(fā)電機自動準同期的理想條件。

答：發(fā)電機自動準同期必須滿足三個條件，（1）發(fā)電機與系統(tǒng)的頻率相等，即滑差為零；（2）

發(fā)電機與系統(tǒng)的電壓幅值相等，即壓差為零；（3）在同期斷路器觸頭閉合的瞬間，發(fā)電機與

系統(tǒng)的相角差為零。

2.自同期并列與準同期并列的差異。

答：自同期并列的過程是首先發(fā)電機轉子旋轉，然后在滿足滑差在一定范圍的前提下投入電

網，最后施加勵磁電流把發(fā)電機拉入同步，優(yōu)點是速度快，缺點是產生沖擊電流較大，從系

統(tǒng)吸收無功功率，可能導致系統(tǒng)電壓降低。準同期并列的過程是首先發(fā)電機轉子旋轉，然后

施加勵磁電流產生空載電動勢，最后在滿足一定條件的前提下投入電網，進入同步運行，優(yōu)

點是沖擊電流很小，不會從系統(tǒng)吸收無功功率，不會造成系統(tǒng)電壓降低，缺點是用時較長。

3.發(fā)電機自動準同期并列裝置的功能是什么？

答：發(fā)電機自動準同期裝置具有兩個功能，（1）檢測同期斷路器兩端電壓，當滿足電壓偏差

條件和滑差偏差條件后，提前發(fā)出合閘信號，保證在同期斷路器觸頭閉合的瞬間，發(fā)電機與

系統(tǒng)的相角差為零。（2）如果電壓偏差條件不滿足，進行均壓操作，如果滑差偏差條件不滿

足，進行均頻操作，使兩個條件得到滿足。

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制

1.發(fā)電機的勵磁機系統(tǒng)有哪些種類？

答：直流勵磁系統(tǒng)，包括自勵式和他勵式；交流勵磁系統(tǒng)，包括自勵式、他勵式和無刷勵磁:

自并勵勵磁系統(tǒng)。

2.什么是發(fā)電機的強勵作用？強勵作用對電力系統(tǒng)運行有什么影響？對強勵作用有H么要

求？

答：當系統(tǒng)發(fā)生短路性故障時，發(fā)電機端電壓急劇下降，這時勵磁系統(tǒng)向轉子回路送出遠較

額定值大的勵磁電流（1.8?2倍），稱為強勵作用。強勵作用有助于繼電保護的正確動作，更

有利于故障后縮短系統(tǒng)恢復到正常水平的時間。對強勵作用的要求有以下幾點：（1）段磁機

的響應速度要快，即勵磁機的時間常數要?。海?）轉子磁場的建立速度要快，即響應比要大：

（3）勵磁機具備較大的強勵頂值；（4）勵磁機具備較大的容量；（5）強勵作用的時間不宜過長，

應及時退出強勵作用，防止勵磁機或轉子損壞。

4.試作圖簡述勵磁系統(tǒng)對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響

答：對小擾動穩(wěn)定而言，網絡結構沒有發(fā)生改變，在增大勵磁電流的時候，發(fā)電機電磁功率

特性曲線就會抬升，其穩(wěn)定工作點也會相應上移和右移，將這些工作點連接起來就構成了勵

磁調節(jié)系統(tǒng)工作情況下的發(fā)電機電磁功率特性曲線，從該曲線可以看出，在功角〉90o范圍

內，功率特性曲線仍有上升的余地，因此，勵磁系統(tǒng)作用相當于擴大了穩(wěn)定區(qū)域，有利于系

統(tǒng)穩(wěn)定。

5.試作圖簡述勵磁系統(tǒng)對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。

答：對于?暫態(tài)穩(wěn)定而言，由「網絡結構的改變，使得發(fā)電機電磁功率特性曲線也會改變，可

以利用等面積法則判別系統(tǒng)穩(wěn)定性，當減速面積〉加速面積時，系統(tǒng)穩(wěn)定否則不穩(wěn)定，從圖

中可以看出，由于勵磁系統(tǒng)的作用，發(fā)電機的減速面枳在增大，因而勵磁系統(tǒng)的作用有利于

系統(tǒng)贊態(tài)穩(wěn)定。

6.試作圖簡述發(fā)電機轉子回路的火磁問題及利用快速滅磁開關的快速火磁原理

答：當運行著的發(fā)電機需要退出運行時，由于轉子中所儲存了大量能量，因而不能直接斷開

轉子回路，否則會引起轉子過電壓，燒壞設備，因而退出發(fā)電機之前先要對轉子進行滅磁。

普通滅磁過程可用下圖說明，即在斷開轉子支路的同時合上滅磁電阻，使轉子中儲存的能量

以熱量在電阻中消耗掉，利用快速滅磁開關進行快速滅磁，其原理是使用橫向磁場將斷開轉

子支路所產生的電弧吹入滅弧柵，從而達到快速滅磁的目的。圖示如下：

7.勵磁系統(tǒng)中快速滅磁開關的工作原理、優(yōu)點、缺點分別是什么？

答：快速滅磁開關的原理是使用橫向磁場將斷開轉子支路所產生的電弧吹入滅弧柵，從而達

到快速滅磁的目的?？焖贉绱砰_關的優(yōu)點是能夠使勵磁電流等速減小，縮短滅磁時間。缺點

是當轉子滅磁電流過小時，由于磁勢小，吹弧能力減弱，反而不能很快的斷弧。

8.闡述發(fā)電機無功-電壓外特性的分類、

答：發(fā)電機的無功?電壓外特性分為三類，第?類當發(fā)電機無功功率增加時，其端電壓降低,

調差系數為正；第二類當發(fā)電機無功功率增加時，其端電壓上升，調差系數為負；第三類當

發(fā)電機無功功率增加時，其端電壓不變，調差系數為零。

9.發(fā)電機無功-電壓外特性調整方法和調整后的效果。

答：正負調差系數可以通過改變調差接線極性來獲得，調差系統(tǒng)的調整方法是在測量輸入量

中，除了機端電壓外，再增加一個與無功電流成正比的分量。無功?電壓外特性調整后，能

夠實現：（1）保證并列機組間無功功率的合理分配（2）保證發(fā)電機平穩(wěn)的投入和退出運行⑶保

證自動調壓過程的穩(wěn)定性。

（三）、勵磁自動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性

1.如何提高勵磁調節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

答：可以改變勵磁機極點與發(fā)電機極點根軌跡的射出角，就是說改變漸近線，使之只處于虛

軸的左半平面。要做到這一點只需增加開環(huán)傳遞函數的零點，使?jié)u近線平行于虛軸并處于左

半平面。為此可以在發(fā)電機轉子電壓處增加一條速率負反饋回路。

（四）、電力系統(tǒng)自動調頻

1.試簡述低頻對電力系統(tǒng)的危吉。

答：（1）造成系統(tǒng)頻率崩潰。當系統(tǒng)頻率過低時，發(fā)電廠的許多廠用設備的機械出力也會

下降，從而導致發(fā)電機的出力下降，進而引起系統(tǒng)頻率進一步下降，如此惡性循環(huán)，最終導

致系統(tǒng)頻率崩潰。

（2）造成系統(tǒng)電壓崩潰。系統(tǒng)頻率過低，導致勵磁系統(tǒng)無功出力降低，從而導致系統(tǒng)電壓

降低。從而威脅到系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

（3）頻率波動對工農業(yè)生產的不利影響，并因此而帶來的社會、經濟政治方面的影響

（4）對汽輪機葉片的影響（答對以上4條給滿分）

（5）對大機組或核電廠的影響

2.自動發(fā)電量控制（AGC）系統(tǒng)的任務？

答：（1）維持系統(tǒng)頻率為額定值；（2）控制本區(qū)與其他區(qū)間聯絡線上的交換功率為協(xié)議規(guī)定的

數值；（3）在滿足系統(tǒng)安全性約束的條件下，對發(fā)電量實行經濟調度控制。

3.電力系統(tǒng)中調頻方式有哪幾種？

答：分為一次調頻和二次調頻，一次調頻利用發(fā)電機的調速器工作，響應時間快，二次調頻

利用AGC系統(tǒng)實現，具體利用發(fā)電機的調頻器工作，響應時間慢。

4.采用頻率積差法來調頻有哪些優(yōu)缺點？

答：采用頻率積差法的優(yōu)點是能夠使系統(tǒng)頻率維持額定，調頻負荷能夠在所有參加調頻的機

組間按?定比例進行分配。其缺點是頻率積差信號滯后于頻率瞬時值的變化，因此調節(jié)過程

緩慢。

5.在電力系統(tǒng)中對負荷進行經濟分配的原則是什么？

答：廠內經濟調度的準則是：各機組的耗量微增率應相等，并等于全廠的耗量微增率。電廠

間的經濟功率分配時，需要考慮網損的影響，即將電廠的微增率經網損修正后，再按等微增

率準則進行負荷分配。

（五）、電力系統(tǒng)低頻自動減負荷

1.低頻自動減負荷裝置的工作原理是什么？

答；在系統(tǒng)頻率下降的過程中，按照頻率數值的順序安排了幾個計算點，這些計算點就是

按頻率自動減負荷的“輪”。當頻率下降到第一個計算點時，第一輪減負荷啟動，切除一部

分負荷，這就是第一次對力率缺額進行的計算。如果功率缺額比較大，第一次計算并不能求

到系統(tǒng)有功功率缺額的值，頻率還要進一步的下降，同理進行第二輪減負荷，直到頻率恢復

正常值。

2.自動低頻減負荷裝置的最大切除功率為何可以小于系統(tǒng)的最大功率缺額？

答：在自動減負荷動作后，并不希望系統(tǒng)頻率完全恢復到額定頻率，而是恢復到低于額定頻

率的某一頻率數值，考慮負荷調節(jié)效應后，自動低頻減負荷裝置的最大切除功率可以小于系

統(tǒng)的最大功率缺額。

3.試解釋什么是低周減載裝置的特殊級（附加級），為什么需要該級，該級的動作頻率如何

整定？

答：低周減載裝置動作的時候可能出現這樣的情況：當第I輪動作后，頻率低于恢復頻率的

低限/“min，但不足以使第Hl輪動作，為使系統(tǒng)頻率恢復到最小恢復頻率7Vmm以上，需

要加裝特殊級，特殊級的動作頻率f=/加出，它在系統(tǒng)頻率較穩(wěn)定的時候動作，通常為系

統(tǒng)頻率響應時間的2?3倍（15?25s）左右。

（六）、電力系統(tǒng)調度自動化

21.等值網絡法的作用是什么？

答：等值網絡法保留待研究系統(tǒng)的全部網絡結構，而對外部系統(tǒng)則進行盡可能的簡化。外部

系統(tǒng)的節(jié)點數與線路數H都比待研究系統(tǒng)大很多，所以等值網絡法可以大大降低安全分析中

導納矩陣的階數與狀態(tài)變量的維數，很有利于減少計算機的容量和提高每次分析運算的速

度。

22.直流潮流的前提條件是什么？

答：（1）電阻和電容的影響都很小，其對有功潮流分布的影響，均不予考慮；（2）電壓幅值差

對有功潮流分布的影響也可不考慮，認為各節(jié)點電壓幅值都等于1；（3）相角差值很小。

六、論述題

（一）、同步發(fā)電機的自動準同期

1.敘述發(fā)電機自動準同期并列時若不滿足相應條件時產生的后果.

答：發(fā)電機自動準同期必須滿足三個條件，（1）發(fā)電機與系統(tǒng)的頻率相等，即滑差為零；（2）

發(fā)電機與系統(tǒng)的電壓幅值相等，即壓差為零；（3）在同期斷路器觸頭閉合的瞬間，發(fā)電機與

系統(tǒng)的相角差為零。如果不滿足滑差為零的條件，則并網后需要經過一個振蕩過程才能進入

同步運行，滑差越大振蕩時間越長，如果滑差很大則有可能導致失步。如果不滿足壓差為零

的條件，合閘時將會產生沖擊電流，該沖擊電流具有無功性質，對繞組造成危害。如果不滿

足角差為零的條件，合閘時將會產生沖擊電流，該沖擊電流具有有功性質，對機組連軸造成

沖擊。

2.敘述利用線性整步電壓檢測同步發(fā)電機自動準同期條件的步驟

答：第一步，利用線性整步電壓獲得恒定越前時間數據：苜先對線性整步電壓進行比例處理

和微分處理，將兩種處理的結果疊加成新的電壓信號，然后將該信號與?特定幅值的直流電

壓信號相比較，兩者的交點與原線性整步電壓的峰值之間的時間差id為固定值，不受頻率

的影響。實際中線性整步電壓的峰值對應與相角差為零的時刻，td約等于斷路器合閘時間，

因此在兩電壓信號的交點時刻發(fā)出合閘信號，斷路器正好在角差為零的時刻閉合。第一步，

利用線性整步電壓獲得滑差數據：線性整步電壓的周期等于頻差的倒數，用一個直流中壓信

號與線性整步電壓信號相比較，兩者的交點與原線性整步電壓的峰值之間的時間差t將與頻

差成反比，若恒定越前時間Id對應于允許頻差臨界值，貝h大于td意味著頻差小于頻差小

于臨界值（滿足要求）。

3.簡述恒定越前時間檢測原理，并說明其優(yōu)缺點。

答：在發(fā)電機自動準同期裝置中，一般采用恒定越前角度檢測的方法來檢測同期斷路器的恒

定越前時間，即在某一個合適的角度5時發(fā)出合閘指令從而使得斷路器的觸頭剛好在5=0

時候閉合。在控制理論中，這個過程被稱作為的預報器，通常有兩種常用方法，一為

微分預報法即認為合閘指令發(fā)出時刻角度滿足：5_訊―a]+￡-，其中式中各符號意

d

xAr,

義為：恒定越前角度，連續(xù)兩側相位差，兩次測顯之間的間隔，斷路器的恒定越前時間，誤

差等等。一為積分預報，即根據連續(xù)兩次測量角度，預測兩倍步長后的角度為零，從而可以

2

得到a，=3乏1+"。前者的缺點主要是擴大了信噪比，而后者則沒有此問題，因而自微

機自動準同期裝置中主要適用的方法是積分預報法。

（二）、同步發(fā)電機的勵磁自動控制

I.敘述同步發(fā)電機的勵磁機系統(tǒng)的種類和各自的特點.

答：同步發(fā)電機的勵磁機系統(tǒng)分為直流勵磁機系統(tǒng)、交洸勵磁機系統(tǒng)和自并勵系統(tǒng)。直流勵

磁機系統(tǒng)采用直流發(fā)電機供給勵磁電流，容量較小，僅