电力系统自动装置原理第六版答案

电力系统自动装置原理附录思考题答案

第一部分 自动装置及其数据的采集处理

1-1．采用式1-13对电流进行分解，a0、an、bn的物理意义分别是什么？ 【答案提示】

a0：直流分量；an：n次谐波分量的实部；bn：n次谐波分量的虚部。

1-2．采样的前期处理讨论： 【答案提示】

如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高； 是用算术平均法进行滤波有两种方式，

~?其一：aa1?a2???a10；

10~?a~?a~?aaaa1?a2~a131024~~~其二：a1?，a2?，a3?……a?8。

2222第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，a10占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要11个内存变量。总的来看，第二种方

法的误差和实际意义都大于第一种。

第二部分 自动并列

2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：

f1?50?0.1costHz，f2?50?0.1sin2tHz，现准备进行恒定越前时间准

第一章 自动装置及其数据的采集处理

一、选择题

1、我国电网的额定频率为（B）。

A. 45Hz B. 50Hz C.55Hz D.60Hz 2、在正弦交流电压信号中含有的信息包括（A）。

A.电压幅值、频率和相角 B.频率和相角 C.相角和电压幅值 D.电压幅值和频率 3、电力系统自动化有以下四大任务，其首要任务是（B）。

A.保证电能质量 B.提高系统运行安全性 C.提高事故处理能力 D.提高系统运行经济性 4、衡量电能质量的重要指标是（C）。

A.有功功率、无功功率 B.功率因数

C.电压、频率和波形 D.有功电度和无功电度

二、填空题

1、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。

2、电力系统由发电厂、变电所、输电网、配电和用电等设备组成，在运行中是一个有机的整体。

3、电力系统自动化就是应用计算机技术和远动通信技术对电力系统进行自动监视、控制和调度。

4、调度控制中心对所辖的电力系统进行监视和控

2-1 并列的允许电流值如何考虑？说明理由。

答：并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。

理由：冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，所以须特别注意对它造成的危害。由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在1~2倍的额定电流以下为宜。

2-2 设并列条件已满足要求，现可惜错过了合闸时机，问下次合闸时机还需要多少时间？设滑差角频率?s?分别为0.42?10?2、2?10?6，允许滑差角频率为

0.42?10?2，试分析最快与最慢两种情况。自动装置如何解决久等的问题？

答：?sN?2?fN?100?，?s1?0.42?10?2?100??0.42?，

?s2?2?10?6?100??2?10?4?

Ts?2??s Ts1?2?2??4.76s，Ts2??104s ?40.42?2?10?自动装置应该增加或减小发电机转速，使滑差角频率增大，从而减小滑差周期，使等待时间缩短。

3-1 某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，1号机的额定功率为25MW，2号机的额定功率为50MW。两台机组的额定功率因数都是0.85。2号机励磁调节器调差系数为0.05，1号机

电力系统自动装置原理附录思考题答案

第一部分 自动装置及其数据的采集处理

1-1．采用式1-13对电流进行分解，a0、an、bn的物理意义分别是什么？ 【答案提示】

a0：直流分量；an：n次谐波分量的实部；bn：n次谐波分量的虚部。

1-2．采样的前期处理讨论： 【答案提示】

如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高；

是用算术平均法进行滤波有两种方式，

~?其一：aa1?a2???a10；

10~?a~?a~?aaaa1?a2~a131024~~~其二：a1?，a2?，a3?……a?8。

2222第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，a10占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要

11个内存变量。总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。

第二部分 自动并列

2-1．略 2-2．略

2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：

f1?50?0.1costHz，f2?50?0.1sin2tHz，现

长沙理工大学拟题纸

课程编号 080800035 拟题时间 2011年5月

课程名称 电力系统自动控制技术 专业层次(本、专) 本 科 专业 电气工程及其自动化 考试方式（开、闭卷） 开 卷

一、填空题（本大题共20小题，每空1分，共20分）

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

1. 电力系统自动装置包括自动调节装置和自动操作装置两种类型。 2. 当机组输入功率小于负荷要求的电功率时，系统频率将下降。 3. 准同期并列主要是对脉动电压US和滑差角频率wS进行检测和控制。 4. 准同期并列装置采用的提前量用恒定越前相角和恒定越前时间两种。 5. 线性整步电压与电压幅值无关。

6. 正弦整步电压最大值所对应的相角差一定等于2k???,k?Z_。

7. 同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器组成。

8. 与无线大母线并联运行的机组，调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。 9. 励磁电压上升速度是衡量励磁功率单元动态行为的一项重要指标。

10. 目前使用最多的且相对最优的一

电力系统自动装置原理附录思考题答案

第一部分 自动装置及其数据的采集处理

1-1．采用式1-13对电流进行分解，a0、an、bn的物理意义分别是什么？ 【答案提示】

a0：直流分量；an：n次谐波分量的实部；bn：n次谐波分量的虚部。

1-2．采样的前期处理讨论： 【答案提示】

如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高；

是用算术平均法进行滤波有两种方式，

~?其一：aa1?a2???a10；

10~?a~?a~?aaaa1?a2~a131024~~~其二：a1?，a2?，a3?……a?8。

2222第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，a10占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要

11个内存变量。总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。

第二部分 自动并列

2-1．略 2-2．略

2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：

f1?50?0.1costHz，f2?50?0.1sin2tHz，现

总复习题库

前言 第一章自动装置及其数据的采集处理

一、选择题

1、我国电网的额定频率为（ ）。

A.45Hz B.48Hz C.50Hz D.60Hz 2、在正弦交流电压信号中含有的信息包括（ ）。

A.频率和相角 B.相角和电压幅值 C.电压幅值和频率 D.电压幅值、频率和相角 3、电力系统自动化有以下四大任务，其首要任务是（ ）。

A.保证电能质量 B.提高系统运行经济性 C.提高系统运行安全性 D.提高事故处理能力 4、衡量电能质量的重要指标是（ ）。

A.有功电度和无功电度 B.功率因数

C.电压、频率和波形 D.有功功率、无功功率 二、填空题

1、电力系统自动控制大致分为：电力系统自动监视和控制、电厂动力机械自动控制、电力系统自动装置和电力安全装置等。

2、电力系统自动监视和控制的主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。 3、电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。

4、电力系统自动装置有两

项目四 电力系统自动装置

【学习项目描述】：该学习项目包括五个工作任务：备用电源自动投入装置、自动按频率减负荷、故障录波装置、发电机自动调节励磁装置、准同期自动并列装置的原理及性能检验与运行维护。

【教学目标】

知识目标：通过该项目的学习，使学生理解掌握备用电源自动投入装置、自动按频率减负荷、故障录波装置、发电机自动调节励磁装置、准同期自动并列装置的原理、作用及构成，具有电力系统安全自动装置动作原理的分析能力。

能力目标：能看懂电力系统安全自动装置的说明书、调试大纲、作业指导书、屏柜的接线图。能对电力系统安全自动装置进行性能检验与运行维护。

【教学环境】 1.场地及设备的要求：

具备电力系统安全自动装置教学实训一体化教室，配置微机备用电源自动投入装置、自动按频率减负荷、故障录波装置、发电机自动调节励磁装置、准同期自动并列装置各10套，继电保护测试仪10套，计算机多媒体教学设备一套，有理论教学区和实训教学区。

2.对师资的要求：

（1）具备高校教师资格的讲师（或培训师）及以上职称。 （2）具有电力系统安全自动装置专业知识。

（3）具有发电厂及变电站二次回路的理论知识和分析能力。 （7）具备微机电力系统安全自动装置的调试能力。 （8）具有良好的

1

《电力系统自动装置》课程考试试卷

(A 卷)

一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1、DCS 系统是计算机网络技术在工业控制系统发展的产物，整个系统的组成不包括

【 B 】

A 、上位机

B 、工控机

C 、数据采集测控站

D 、通信线路

2、电力系统运行中的主要并列方式为 【 C 】

A 、自同期

B 、非同期

C 、准同期

D 、同周期

3、准同步并列条件规定的允许频率差为不超过额定频率的 【 C 】

A 、0％—1％

B 、0％—5％

C 、 0.2％—0.5％

D 、2％—5％

4、滑差角频率s 小于某一值，相当于 【 B 】

A 、脉动电压周期s T 小于某一值

B 、脉动电压周期s T 大于某一值

C 、频率差s f 大于某一值

D 、频率差s f 等于某一值

5、励磁功率单元向同步发电机转子提供 【 B 】

A 、交流电流

B 、直流电流

C 、交流电压

D 、任何电压

6、最简单的励磁调节器的调节方式是 【 A 】

A 、比例调节

B 、微分调节

C 、比例微分调节

D 、比例积分调节

7、最大励磁限制是为

电力系统自动装置实验报告

同步发电机并车实验

一、 实验目的

1、 加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、 熟悉同步发电机准同期并列过程；

3、 观察、分析有关波形。

二、 原理与说明

将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。

正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。

自动准同期并列，通常采用