2017年电力系统及其自动化期末试卷
2017年电力系统及其自动化期末试卷
、同步发电机并列的理想条件✍波形相同，频率相同，幅值相同，相位相等，相同的相序。
、交流励磁系统有哪几类？主要特征？①他励交流励磁机励磁系统 ②无刷励磁系统 ∙特点（ ） 无碳刷和滑环，维护工作量可大为减少。
☎✆励磁由励磁机独立供电，供电可靠性高。
并且由于无刷，整个励磁系统可靠性更高。
∙☎✆发电机励磁控制是通过调节交流励磁机的励磁实现的，因而励磁系统的响应速度较慢。
为提高其响应速度，除前述励磁机转子采用叠片结构外，还采用减小绕组电感、取消极面阻尼绕组等措施。
另外，在发电机励磁控制策略上还采取相应措施——增加励磁机励磁绕组顶值电压，引入转子电压负反馈以减小励磁机的等值时间常数。
∙☎✆发电机转子及其励磁电路都随轴旋转，因此在转子回路中不能接入灭磁设备，发电机转子回路无法实现直接灭磁，也无法实现对励磁系统的常规检测（如转子电流、电压，转子绝缘，熔断烙断信号等），必须采用特殊的测试方法。
∙ ☎✆要求旋转整流器和快速熔断器等有良好的机械性能，能承受高速旋转的离心力。
∙（ ）因为没有接触部件的磨损，所以也就没有炭粉和铜末引起的对电机绕组的污染，故电机的绝缘寿命较长、在励磁调自动控制系统中 一般采用什么控制算法✍ ✋控制算法、电力系统中 负荷及发电机各有什么特性✍两台发电机如何按调节系统承担发电功率的✍①负荷 当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着变化这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率 频率特性，是负荷的静态频率特性②发电机 通常把由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系成为发电机组的功率 频率特性或调节特性③调差系数小的机组承担的负荷增量大，而调差系数大的机组承担的负荷增量小、分析电力系统一次调频、 二次调倾、三次调的划分及执行主体答 一次调频：是指由发电机组调速系统的频率特性所固有的能力，随频率变化而自动进行频率调整。
二次调频：是指当电力系统负荷或发电出力发生较大变化时 一次调频不能恢复频率至规定范围时采用的调频方式。
电力系统自动化期末考试卷参考答案(仅供参考)电子教案
3、SCADA (要求写出英文全称并解释)SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)数据采集与监视控制系统4、FA （要求写出英文全称并解释）智能分布式馈线自动化（FA）5、配电图资地理信息系统（AM/FM/GIS）（要求写出英文全称并解释）AM/FM自动绘图与设备管理GIS地理信息系统四、问答题（共16分）1、分区调频中，以两个区域为例，如何判断负荷的改变发生在哪个区域。
（4分）5、以单机无穷大系统为例作图说明电力系统暂态稳定分析的等面积定则，并解释励磁系统是如何提高电力系统暂态稳定性的（5分）缩短时间常数，提高强励倍数遥测(遥测信息)：远程测量。
采集并传送运行参数，包括各种电气量（线路上的电压、电流、功率等量值）和负荷潮流等。
遥信(遥信信息)：远程信号。
采集并传送各种保护和开关量信息。
遥控(遥控信息)：远程控制。
接受并执行遥控命令，主要是分合闸，对远程的一些开关控制设备进行远程控制。
遥调(遥调信息)：远程调节。
接受并执行遥调命令，对远程的控制量设备进行远程调试，如调节发电机输出功率。
2、电机并网时，如果相序不对(如系统侧相序为A、B、C、为发电机侧相序为A、C、B，能否并列？为什么？（3分）不能因为不是正向序，需保持各相角度差才可以。
上述情况应任意调换两相接线。
五、计算分析题（共30分）1、 某发电机采用自动准同期并列方式与系统进行并列，系统的参数为已归算到以发电机额定容量为基准的标么值。
一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗''q X 为0.128；系统等值机组的交轴次暂态电抗与线路之和为0.22；断路器合闸时间为s t QF 4.0=，它的最大可能误差时间为QF t 的%20±；自动并列装置最大误差时间为s 05.0±；待并发电机允许的冲击电流值为GE h I i 2''max.=。
求允许合闸相角差ey δ、允许滑差sy ω与相应的脉动电压周期。
电力系统自动化期末考试卷参考答案(仅供参考)
3、SCADA (要求写出英文全称并解释)SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)数据采集与监视控制系统4、FA （要求写出英文全称并解释）智能分布式馈线自动化（FA）5、配电图资地理信息系统（AM/FM/GIS）（要求写出英文全称并解释）AM/FM自动绘图与设备管理GIS地理信息系统四、问答题（共16分）1、分区调频中，以两个区域为例，如何判断负荷的改变发生在哪个区域。
（4分）5、以单机无穷大系统为例作图说明电力系统暂态稳定分析的等面积定则，并解释励磁系统是如何提高电力系统暂态稳定性的（5分）缩短时间常数，提高强励倍数遥测(遥测信息)：远程测量。
采集并传送运行参数，包括各种电气量（线路上的电压、电流、功率等量值）和负荷潮流等。
遥信(遥信信息)：远程信号。
采集并传送各种保护和开关量信息。
遥控(遥控信息)：远程控制。
接受并执行遥控命令，主要是分合闸，对远程的一些开关控制设备进行远程控制。
遥调(遥调信息)：远程调节。
接受并执行遥调命令，对远程的控制量设备进行远程调试，如调节发电机输出功率。
2、电机并网时，如果相序不对(如系统侧相序为A、B、C、为发电机侧相序为A、C、B，能否并列？为什么？（3分）不能因为不是正向序，需保持各相角度差才可以。
上述情况应任意调换两相接线。
五、计算分析题（共30分）1、 某发电机采用自动准同期并列方式与系统进行并列，系统的参数为已归算到以发电机额定容量为基准的标么值。
一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗''q X 为0.128；系统等值机组的交轴次暂态电抗与线路之和为0.22；断路器合闸时间为s t QF 4.0=，它的最大可能误差时间为QF t 的%20±；自动并列装置最大误差时间为s 05.0±；待并发电机允许的冲击电流值为GE h I i 2''max.=。
求允许合闸相角差ey δ、允许滑差sy ω与相应的脉动电压周期。
电力系统自动化期末考试卷参考答案(仅供参考)讲课讲稿
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)数据采集与监视控制系统（要求写出英文全称并解释）
（要求写出英文全称并解释）
缩短时间常数，提高强励倍数
五、计算分析题（共30分）
1、 某发电机采用自动准同期并列方式与系统进行并列，系统的参数为已归算到以发电机额定容量为
基准的标么值。
一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗'
'q X 为0.128；系统等值机组的交轴次暂态电抗与线路之和为0.22；断路器合闸时间为s t QF 4.0=，它的最大可能误差时间为QF t 的
%20±；自动并列装置最大误差时间为s 05.0±；待并发电机允许的冲击电流值为GE h I i 2'
'max .=。
求允许合闸相角差ey δ、允许滑差sy ω与相应的脉动电压周期。
（8分）。
电力系统自动化技术期末考试试题
电力系统自动化技术期末考试试题随着社会的发展和科技的进步，电力系统的自动化技术在供电领域起着至关重要的作用。
电力系统自动化技术的学习和掌握对于电力专业学生而言是必不可少的一部分。
在这个期末考试试题中，我将涉及一些与电力系统自动化技术相关的问题和情景，以检验学生对于这一学科的理解和应用能力。
第一部分：选择题1. 电力系统自动化技术的定义是什么？A. 利用计算机和通信技术来控制和优化电力系统B. 使用机器人来维护电力设备C. 通过智能设备进行电力传输D. 使用自动化控制器来监测电力系统参数2. 下列哪个是电力系统自动化技术的重要组成部分？A. 电力传输系统B. 电力负荷管理系统C. 空调控制系统D. 测量和监控系统3. 电力系统自动化技术的主要目的是什么？A. 提高电力系统的安全性和可靠性B. 减少电力系统过载C. 优化电力系统的电能利用率D. 增加电力系统的发电能力4. 下列哪项不属于电力系统自动化技术的优点？A. 提高运行效率B. 减少人工操作C. 增加设备的危险性D. 提高系统的响应速度5. 电力系统自动化技术的主要挑战是什么？A. 设备的故障和停机B. 安全问题C. 通信网络的不稳定性D. 能源的短缺第二部分：案例分析题请根据下面的场景和情况回答问题。
某电力站的机组发生故障导致停机，需要启动备用机组来保证供电的连续性。
根据电力系统自动化技术的应用原则和方法，回答以下问题：1. 在电力系统自动化技术中，备用机组的启动一般由什么控制？2. 如果存在多台备用机组，应该如何选择其中一台进行启动？3. 在启动备用机组时，应该注意哪些安全措施？4. 一旦备用机组启动成功，应该如何切换到新的供电系统？5. 在备用机组成功启动后，应该如何对故障机组进行维修和处理？第三部分：论述题1. 请简述电力系统自动化技术的发展历程，并说明其对电力行业的影响。
2. 电力系统自动化技术中的通信系统是如何发挥作用的？并举例说明。
电力系统自动化期末考试卷参考答案仅供参考
1、 分区调频中，以两个区域为例，如何判断负荷的改变发生在哪个区域。
（4分）5、以单机无穷大系统为例作图说明电力系统暂态稳定分析的等面积定则，并解释励磁系统是如何提高电力系统暂态稳定性的（5分）缩短时间常数，提高强励倍数 五、计算分析题（共30分）1、 某发电机采用自动准同期并列方式与系统进行并列，系统的参数为已归算到以发电机额定容量为基准的标么值。
一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗''q X 为0.128；系统等值机组的交轴次暂态电抗与线路之和为0.22；断路器合闸时间为s t QF 4.0=，它的最大可能误差时间为QF t 的%20±；自动并列装置最大误差时间为s 05.0±；待并发电机允许的冲击电流值为GE h I i 2''max .=。
求允许合闸相角差ey δ、允许滑差sy ω与相应的脉动电压周期。
（8分）3、在某电力系统中，与频率无关的负荷占28%，与频率一次方成比例的负荷占41%，与频率二次方成比例的负荷占11%，与频率三次方成比例的负荷占20%。
当系统频率由50Hz 下降到48Hz 时，系统K L*值为多少？（6分） 经计算得为1.2032、某电力系统在额定运行时，总负荷为4000MW ，负荷调节效应系数K=1.8。
突然切除150MW 发电功率，不考虑调速器作用。
(1)如不采取措施，试计算系统的稳态频率；(2)如系统的稳态频率要求恢复到49.5Hz 以上，计算系统至少应切除多少负荷。
(6分)（1）三角P*=150/4000=0.0375三角f*=三角P*/k=0.0375/1.8=0.0208 三角f=-0.0208*50=1.04HZ 稳态频率为48.96HZ （2）0.5/50*1.8=0.018（150-0.018*4000）/(1-0.018)=79.43MW4、 如下图所示，变压器变比为110±2×2.5% /11 kV ，励磁支路和线路对地电容均被忽略。
电力系统自动化考核试卷
D.雷达测速仪
17.电力系统自动化中，电力设备的状态监测主要包括哪些方面？（）
A.电压、电流、功率因数
B.温度、湿度、振动
C.断路器、隔离开关、接地开关
D. A和B都是
18.下列哪种设备在电力系统自动化中用于实现自动重合闸？（）
A.继电保护装置
B.自动装置
C. PLC
D.变压器
19.电力系统自动化中，分布式发电的主要优点是什么？（）
A.发电
B.输电
C.配电
D.电力市场交易
7.电力系统自动化的基础是电力系统的什么？（）
A.一次系统
B.二次系统
C.三次系统
D.四次系统
8.下列哪种设备常用于电力系统自动化的数据采集？（）
A. PLC
B. RTU
C. DCS
D. ESD
9.电力系统自动化中，远程通信的主要作用是什么？（）
A.实现电网调度自动化
A. PLC
B. RTU
C. DCS
D.电力通信设备
15.电力系统自动化中，广域测量系统（WAMS）的主要作用是什么？（）
A.提高电力系统的稳定性
B.提高电力系统的可靠性
C.提高电力系统的经济性
D.提高电力系统的安全性
16.下列哪种技术不属于电力系统自动化的监测技术？（）
A.电流互感器
B.电压互感器
B.提高电力系统的经济效益
C.减少电力系统的运行成本
D. A和B都是
2.下列哪个设备不属于电力系统自动化设备？（）
A.远动装置
B.继电保护
C.变压器
D.电力通信设备
3.电力系统自动化主要包括哪几个方面？（）
A.电网调度自动化、发电厂自动化、变电站自动化
电力系统及自动化技术考试试题
电力系统及自动化技术考试试题
1. 简答题（每题10分，共30分）
(1) 请简要说明电力系统中的负荷特性及其分类。
(2) 什么是电力系统中的“短路故障”，引起短路故障的原因有哪些？
(3) 请简述电力系统中的“电力平衡方程”及其在系统运行中的作用。
2. 计算题（每题20分，共40分）
(1) 一个交流电路中，电压有效值为220V，电阻为4欧姆，电感为0.2亨，求电路中的电流有效值。
(2) 一个电力系统中，有三台发电机分别输出功率为100MW，
150MW，200MW，发电机的功率因数分别为0.8，0.9，0.95，求整个
系统的功率因数。
3. 算法题（每题20分，共20分）
请使用MATLAB或者其他编程语言编写一个程序，实现对一个给
定的电力系统负载曲线进行模拟仿真，并输出模拟结果。
4. 分析题（每题20分，共20分）
以一台发电机为例，分析其额定容量、功率因数、调节方式、保护
方式等方面的设计要求，说明设计的合理性以及可能存在的改进空间。
5. 设计题（40分）
请设计一个简单的电力系统及自动化控制系统，要求包括发电、输电、配电以及对系统运行进行实时监测和控制的功能。
并说明系统设
计思路、主要设备选型以及技术指标等关键参数。
以上为电力系统及自动化技术考试试题，共计150分。
祝考试顺利！。
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1、同步发电机并列的理想条件?
波形相同，频率相同，幅值相同，相位相等，相同的相序。
2、交流励磁系统有哪几类？主要特征？
①他励交流励磁机励磁系统②无刷励磁系统
特点（1）:无碳刷和滑环，维护工作量可大为减少。
(2)励磁由励磁机独立供电，供电可靠性高。
并且由于无刷，整个励磁系统可靠性更高。
(3)发电机励磁控制是通过调节交流励磁机的励磁实现的，因而励磁系统的响应速度较慢。
为提高其响应速度，除前述励磁机转子采用叠片结构外，还采用减小绕组电感、取消极面阻尼绕组等措施。
另外，在发电机励磁控制策略上还采取相应措施——增加励磁机励磁绕组顶值电压，引入转子电压负反馈以减小励磁机的等值时间常数。
(4)发电机转子及其励磁电路都随轴旋转，因此在转子回路中不能接入灭磁设备，发电机转子回路无法实现直接灭磁，也无法实现对励磁系统的常规检测（如转子电流、电压，转子绝缘，熔断烙断信号等），必须采用特殊的测试方法。
(5)要求旋转整流器和快速熔断器等有良好的机械性能，能承受高速旋转的离心力。
（6）因为没有接触部件的磨损，所以也就没有炭粉和铜末引起的对电机绕组的污染，故电机的绝缘寿命较长
3、在励磁调自动控制系统中,一般采用什么控制算法? PID控制算法
4、电力系统中,负荷及发电机各有什么特性?两台发电机如何按调节系统承担发电功率的?
①负荷:当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着变化这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率-频率特性，是负荷的静态频率特性②发电机:通常把由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系成为发电机组的功率-频率特性或调节特性
③调差系数小的机组承担的负荷增量大，而调差系数大的机组承担的负荷增量小
5、分析电力系统一次调频、,二次调倾、三次调的划分及执行主体
答:一次调频：是指由发电机组调速系统的频率特性所固有的能力，随频率变化而自动进行频率调整。
二次调频：是指当电力系统负荷或发电出力发生较大变化时,一次调频不能恢复频率至规定范围时采用的调频方式。
6、分析发电机有差调频、积差调频(作出积差调频过程图).分区调频的算法方程
7,熟悉ACC控制系统框图
8、电力系统各元件无功损耗的算法
9.变压器分接头的选择,
10、电力系统调度主要任务：组织、指挥、指导和协调电网运行、设备检修和事故紧急处理工作，保证本电网系统安全、稳定、优质和经济运行。
11,衡量电能质量的三个指标分为电压、频率、波形
12,同步电机并列时应遵循的两个原则是冲击电流小,暂态时间要短
13,多台发电机并列运行时,发电机一搬采用正调差特性
14.两步发电机的的励磁系统王要是由励磁功率单元和励磁调节单元两大部分组成。
15,AGC属于频率的二次调整，,EDC属于三次调整,
16、分区调频法负荷变动判断依据是对本区域负荷△f与△Pt同号，对外区域负荷△f与△Pt异号
17,为了实现发电机经济出力,各发电机的出力应按等耗量微增率分配负荷
18、AGC是自动发电控制，EDC电力系统经济调度
19.远方终端的任务是数据采集,执行命令、数据通信，打印显示等
20、如果数据的第八位是附加检错效验码则10100101为偶校验，10100100奇校验
21,熟知电力系统调度自动化SCDAD系统的功能及系统构成,
22、熟知远方终端RTU的功能任务
12、配网自动化系统与5CDAD系统监控的对有哪些不同
23,智能电站在数据采集、控制操作方式上,与非智能变电站有哪些主要差别?
24.同步发电机并网方式有两种,这两种方法为：自同期并网、准同期并网
25、同步发电机并列的理想条件表达式f G=f I、U G=U I、δ=0
26,自动律准间期装置主要由合闸单元,调频单元,调压单元和电源组成
27、同步发电机的利兹系统主要有：直流励磁机系统、交流励磁机系统、无励磁机的发电机自励系统
28.强励过程中一个重要的指标是电压响应比,反应了励磁机磁场建立速度的快慢
29维持发电机电压恒定对励系统的要求是,有足够的调整容量,有快速的响应速度,有很高的运行可靠性
30.,并联运行机组间无功负荷的合理分配取决于发电机外持性,可以利用自动调压器的调差接线达到这一目的
31、同步发电机励磁自动调节的作用之一：应在并联运行的发电机之间合理分配无功负荷。
32、当同步发电机迸相运行时。
其有功功率和无功功率的特点是：向系统输出有功功率同时吸收无功功率
33、电力调度的主要任务是指挥，协调电力系统的正常运行及电力系统的事故处理，确保电力生产的质量、经济、安全。
35ps5的作用是使系统具有正阻尼电力系统稳定器
36、电力系统实际运行时计划负荷与实际负荷不可能完全一致，,承担这部分计划外负荷的发电厂是调频电厂
37.差错控制对错误信号进行纠正,可分奇校验和偶校验两种校验方式
44频率调整通过有功功率控制来实现,属于集中控制；电压通过无功功率控制来实现，属于分散控制
42,在微机型励磁调节器中，一般采用比例微分积分控制控制算法
44.电力系统解列成几个子系统运行时。
必须考虑各子系统的最大功率缺额
1.如图以单机经双回线接入无穷大系统，以其中一回线路故障，经保护动作切除后为例，说明电力系统暂态稳定分析的等面积定则，并解释励磁系统是如何提高电力系统暂态稳定性的。
（1）正常运行时，功角特性线为I,发电机运行在a点。
（2）当一回输电线路短路时，功角特性线为II。
此时电磁转距小于机械转距，发电机转子加速，由b点沿功角特性线II运行,直至继电保护动在c点切除故障线路，转子加速过程结束。
(3)当继电保护切除一回故障线路后，由于发电机至系统的电抗增大，发电机的功角特性线为III,低于功角特性线I。
此时机械转矩小于电磁转矩，发电机转子自d点开始沿功角特性线为III作减速运动，至机械转矩等于电磁转矩时，为发电机暂态稳定的临界点。
稳定的判据为加速面积小于减速面积。
（4）励磁系统的自动化强励功能，使Pmax增加，功率特性曲线III大幅上升，增大了减速面积，从而提高了电力系统的暂态稳定性能。
2.自动发电量控制（ACG）系统的任务？
答：（1）维持系统频率为额定值；
（2）控制本区与其他区间联络线上的交换功率为协议规定的数值；
（3）在满足系统安全性约束的条件下，对发电量实行经济调度控制。
3.电力系统中调频方式有哪几种？
答：分为一次调频和二次调频。
一次调频是利用发电机的调速器对频差的感知，自动调整功率的输出。
一次调频调整幅度小，响应时间快。
二次调频利用AGC系统，在满足系统安全性约束的条件下，对发电量实行经济调度控制，向各二次调频机组发出有功功率的增减指令。
4.采用频率积差法来调频有哪些优缺点？
答：采用频率积差法的优点是能够使系统频率维持稳定，调频负荷能够在所有参加调频的机组间按一定比例进行分配。
其缺点是频率积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节过程缓慢。
5.试述远方终端RTU的基本功能。
答：远方终端RTU是电网调度自动化系统的基础设备，其基本任务与功能如下：
（1）采集变电站、发电厂的运行数据。
数据包括电网运行的模拟量、开关量、数字量、脉冲量。
（2）数据通信：负责厂站端与调度端的数据通信。
（3）执行命令：执行调度下达到厂站端对设备状态进行控制的命令。
（4）当地功能：显示、打印等当地功能。
6.分析发电机有差调频、积差调率（作出积差调频过程图）、分区调频的算法方程。