智能电网题库-简答无图的

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简述配电管理系统(DMS)的组成。

答:通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统,称为配电管理系统。其内容包括配电网数据采集和监控(SCADA,包括配电进线监视、配电变电站自动化、馈线自动化和配电变巡检及低压无功补偿)、地理信息系统、网络分析和优化、工作管理系统、需方管理包括负荷监控及管理和远方抄表及计费自动化和调度员培训模拟系统几个部分。

简述各种RTU体系结构的特点和适用范围

分析电能表供电电路存在的问题。

答:(1)将50HZ的交流电源变换成为标内电路所需的直流低电压,一般为5v。

(2)将电能表的电子电路与交流电网在电器上隔离开来,以避免电网噪声影响电能表的正常工作。

(3)当电网停电时,提供后备电池供电,确保数据不致丢失。

(4)对于三相当能表,在缺相运行时,表内的电子电路仍应能够得到可靠的供电。

满载调整装置及其相位调整装置有哪几种基本类型?

答(1)满载调整装置:

①改变作用力臂的满载调整装置;

②改变制动磁通的满载调整装置;

③改变制动磁铁的磁通在转盘中感应电流大小的满载调整装置。

(2)相位调整装置:

①改变电流工作磁通相位角的调整装置;

②改变电压工作磁通相位角的调整装置;

③改变电压非工作磁通相位角的调整装置。

概括改善负载特性曲线常用的方法。

答:(1)改善轻负载电流范围负载特性曲线常用的方法

①电流铁芯选用初始导磁率高且比较稳定的材料;

②增大电流铁芯截面,缩短铁芯长度,从而在同样的负载电流下,增大电流铁芯的磁通;

③用一部分电压工作磁通磁化电流铁芯,以提高电流铁芯的初始磁通,从而避开了磁化曲线起始的弯曲部分,减小了非线性误差。

(2)改善大负载电流范围负载特性曲线常用的方法。

①增大永久磁铁的制动力矩,降低转盘的转速,这样就能相对的减少电流抑制力矩在总的制动力矩中所占的比例,从而减少了电流抑制力矩对总制动力的影响;

什么是配电自动化系统,主要包括哪些主要内容?

答:配电自动化系统是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。主要包括②增加电压工作磁通。当驱动力矩维持不变时,增加电压工作磁通,可减少电流工作磁通,从而减小了电流抑制力矩引起的负误差;

③电流铁芯增加磁分路。

配电网数据采集和监控、配电地理信息和需方管理等主要内容。

简述电流互感器的作用及其基本工作原理。

答:在电力系统中,在对高电压或大电流的负荷进行电流检测时需配置专门的电流互感器,用以实现主电路绝缘,扩大测量、保护设备的应用范围。

设电流互感器的一次绕组匝数为N1,二次绕组匝数为N2。当一次绕组中有电流I1通过时,由一次绕组的磁动势I1N1产生的磁通大部分通过铁芯而闭合,从而在二次绕组中感应出电动势E2。如果二次侧有负载,那么二次绕组也有电流I2,。其磁动势I2 E2 也产生磁通,绝大部分也通过铁芯闭合。根据磁动势平衡原理:

I1N1+ I2 N2=I10N1

忽略铁芯中的能量损耗,可认为I10N1近似为0;则

I1N1+ I2 N2=0 记电流互感器变比为K=N1/N2

I2=-KI1

可见,理想互感器的一次电流I1等于测得的二次电流I2乘以电流互感器的变比。

电子式电能表与机械式电能表相比具有什么样的优点?

答:电子式电能表与机械式电能表相比具有以下优点:

1、测量精度高、性能稳定、功耗低、体积小和重量轻;

2、可以实现更丰富的功能,如复费率、最大需量、有功电能和无功电能的记录、失压记录、事件记录、负荷曲线

记录、功率因数测量、电压合格率统计和串行数据通信。

馈线自动化系统的主要作用是什么?重合器与分段器分别实现什么功能?

答:馈线自动化系统主要用以监视馈线的运行方式和负荷情况;当馈线发生故障时,及时准确地确定故障区段(故障定位)、迅速隔离故障区段(故障隔离)并恢复非故障区段的供电(网络重构)。

重合器与分段器是构成基于重合器的馈线自动化系统的主要功能元件。重合器安装于馈线出线端,其自身带有保护及控制功能,能按照预定的方式自动完成开断和重合操作,并在其后自动复位或闭锁。

分段器用于实现馈线分段,不能用于切断故障电流,可按照预定次数在失压无流时自动跳开、在电压恢复时自动合闸,与重合器相配合完成故障定位、故障隔离及网络重构的功能。

电力系统规划包含的主要内容。

电力负荷预测、电源规划、电网规划

负荷预测的主要内容。

最大负荷功率、负荷和电量、负荷曲线(未来电力需求量(功率)、未来用电量(能量)、负荷曲线)

经济评价的内容。

经济评价内容包括:财务评价、国民经济评价、不确定性分析、方案比较四个方面

经济评价方法的分类。

分三类:静态评价法、动态评价法、不确定性的评价法;

动态评价法有四种:净现值法、内部收益率法、费用现值法、等年费用法。

配网规划的特点。

接线模式多样电源供应不确定受环境影响受政策法规影响

无功补偿的意义。

改善设备的利用率;减少电压损失;减少线路损失;提高电网输电能力。

电容器自动投切应满足的原则。

电容器的自动投切是为了保证电容器安全/可靠和经济运行。

安全。避免过电流,过电压;

可靠。动作正确,设备耐用;

经济。有较高的投入率,防止过补偿发生。

电力系统自动化包括的四个内容。

发电厂自动化、电网调度自动化,EMS,SCADA,负荷预测、安稳分析、AGC、经济调度、

变电站自动化,数据采集、四遥、继电保护、无功调节、故障信息采集;

配电自动化,SCADA、负荷调度、馈线自动化等。

电力通信网络承载的三类业务。

话音业务:调度电话、行政电话等;

数据业务:主要包括与线路继电保护及安全自动装置有关的数据业务、调度自动化数据业务、电力市场数据业务、管理信息系统以及信息检索、科学计算和信息处理、电子邮件等数据业务。数据业务又可以分为实时数据业务和非实时数据业务。

多媒体业务:变电站视频监视、会议电视、视频点播等

哪些电站适宜作为调峰或基荷电站。

基荷发电站:核电站、大型凝气式电站、径流式水电站

特点:利用率高,适合长期运行,机组容量大、高参数,可持续不间断发电。

腰荷发电站:中型凝汽式电站、部分水电站

特点:机组能间歇运行,能承担变动的负荷。

峰荷发电站:水电站、抽水蓄能电站、小型凝汽式电站、燃气轮机组

特点:年利用率低,机组启停方便、能迅速带上或卸掉负荷。

负荷预测的技术主要有哪两类。

按照所使用的数据分类:自身外推法、相关分析法

按照预测方法参考体系分类:确定性预测方法、不确定性预测方法、空间负荷预测法

电力平衡要逐年进行,可选择水电站枯水季节中负荷最大的一个月代表全年的情况。

电源规划短期(中长期)的规划时间。

短期:未来1~5年;中长期:10~30年

电网规划短期(中长期)的规划时间。

短期:未来1~5年;中长期:5~15年

在评价电力工程项目投资的经济效果时,动态评价和静态评价的区别。

静态评价法:不考虑资金的时间价值,一般只用于简单项目的初步可行性研究。

动态评价法:考虑资金的时间因素,比较符合资金的动态规律,给出的经济评价更符合实际。

短期(长期)负荷预测的时间跨度。

规划:短期1~5年,长期10~30年

调度:短期24~48h,长期以年为单位。

电力平衡考虑的三类备用。

负荷备用:可取系统最大负荷的2%~5%。

事故备用:一般取系统最大负荷的10%。

检修备用:一般取系统最大负荷的8%~15%。

电力平衡的目的:

确定电力系统需要的发电设备、各级变电设备容量;

确定各类发电厂的建设规模及装机进度;

确定与其它电力系统联网的合理性。

配电网规划的电压等级

低压配电网(kV):0.38

中压配电网(kV):3,6,10

高压配电网(kV):35,63,110

评估电力系统可靠性的四个指标。

概率指标:电力系统发生故障的概率

频率指标:电力系统在单位时间(如1年)内发生故障的平均次数

时间指标:电力系统发生故障的平均持续时间

期望值指标:电力系统在单位时间(如1年)内发生故障的天数期望值,以及电力系统由于故障而少供电量的期望值等

无功补偿中电容投切的四种控制策略。

电压控制型功率因数控制型时间控制型混合控制型

EMS(DMS)中的主要应用,他们之间的主要区别。(答案不确定)

EMS中的主要应用:

主要包括:数据采集和监控系统(SCADA系统),自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC),电力系统状态估计(State Estimator),安全分析(Security Analysis),调度员模拟培训系统(DTS)。

DMS中的主要应用:

主要包括:变电站自动化、馈线自动化、需方用电管理、配电管理自动化,具体体现在负荷管理、运行监控及故障处理、无功/电压优化及监控、电网分析、维修计划及管理、网络重构、负荷管理、需方用电管理、调度员培训模拟等。

主要区别:

DMS没有自动发电控制AGC,及与此关联功能

DMS面对的配电网,地域虽不及输电系统广,但网络复杂,多为辐射型结构

配电网的设备类型多,数量大

基于2)、3)点,DMS的RTU数量大,此外DMS还有TTU收集信息

DMS中数据库规模远比所连输电系统中的数据库大;

由于配电网网络复杂,直到目前,配电网中仍有较多人工操作,

配电网内通信方式多,但通信速率要求不高

配电网运行方式变化比输电系统多,检修更新也频繁

调度中心与变电站之间的通信协议。

可以采用的通信规程包括IEC60870-5-101/102/104,也可以采用IEC60870-6。

配网中的负荷管理包括哪两种方式。

供电侧的直接管理用电侧的间接管理(需求侧管理)

通用数据接口、公用信息模型、数据共享平台分别实现了什么无关性

通用数据访问接口实现了数据访问方式与应用的无关性;

公用信息模型实现了数据表示与应用的无关性;

数据共享平台实现了数据处理和数据位置的无关性。

电力生产控制大区的两个安全区中分别有哪些应用。

安全I区(控制区):调度自动化系统(SCADA/EMS)、广域相量测量系统、配电自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统、安全自动控制系统、低频/低压自动减载系统、负荷控制系统等。

安全II区(非控制区):调度员培训模拟系统(DTS)、水调自动化系统、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量系统、电力市场运营系统等

无功规划考虑到的三个方面的因素。

时间、地点、形式、

电力系统可靠性主要考虑什么之间的平衡。

可靠性和经济性

配网规划物理模型可以分为哪几部分。

变电站子系统、配电线路子系统

配网规划的功能块划分中,根据负荷分布分成哪几级。

功能块:集中使用功能相近的负荷,一般不穿过街道;

地块:以街道为界,使用功能接近,面积较大;

小区:多个性质相近的地块,且地理位置连接,管理统一;

地区:面积较大,在地理上行政管理上相对独立的区域,如城镇,开发区等。

功能块和地块是负荷统计的基础, 规划至少应细化到地块。

常用的低压电网无功补偿方法有哪几种。

随机补偿:将低压电容器组与电机并接,通过控制和保护装置与电机同时投切。

随器补偿:将电容器接在变压器的二次侧,补偿变压器空载无功。

跟踪补偿:在用户负荷侧安装无功补偿投切装置进行补偿,根据用户无功负荷的方法自动(手动)投切。

数字化通信平台主要包括了哪几部分。

基础传输网络、数据网络平台、时钟同步系统、系统安全

数字化变电站的分层结构包括了哪几层。

变电站层、间隔层、过程层

给出变电站的负荷矩的表达式。

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无功补偿的主要装置有哪几种,其中哪种可能导致电压崩溃。

电容器、变压器分接头调节、静止无功补偿;变压器分接头调节可能导致电压崩溃

电力系统业务系统的安全区可以分为哪两个大区。

生产控制区、信息管理区

配电自动化的主要内容。

主要内容:

利用现代计算机及其通信技术,将电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成,构

成完整的自动化系统,实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化。实施配电自动化系统的目的是提高供电

可靠性、提高供电质量、提高服务质量、优化电网操作、提高供电企业的经济效益和提高企业的管理水平,使

供电企业和用户双方受益。

变电站自动化的主要内容。

主要内容:

在变电站中实现遥测、遥控、遥信、遥脉、遥调、遥视等监控功能以及各种继电保护功能和有关自动装置功能,

以达到对变电站电气量的采集和电气设备的状态监视、控制和调节,提高变电运行的安全性和可靠性,提高输

送负荷的速度和供电质量,减轻运行值班人员的劳动强度和工作环境。

在配电调度运行中,分布式能源所承担的主要职能。

负荷跟踪,可以是本企业用电负荷的跟踪,也可以是地区电网中某个负荷节点的负荷跟踪;

后备发电,以往分布式电源往往是用户自己的事故后备电源,但是在其并入电网后,就可以作为某些重要负荷的后备电源,甚至可以在紧急状况下解列并负责系统中一部分负荷的供电;

作为地区电网的电源,减少地区电网对上级输电网的依赖;

提供地区电网的辅助服务,包括参与AGC 和提供备用服务;

参与地区电网的无功优化;

参与电网的调峰,可以增大发电机的出力,也可以通过储能设备实现;

改善地区电网中局部范围内的电能质量,如提高某个节点的电压水平。

无功规划需要考虑的主要因素,时间、地点和形式。

减少负荷预测误差的措施。P51

根据负荷受气象因素影响,采用分时段输入气象资料

采用模糊规则,灰色系统进行预测。

对停投没有规律性的大用户负荷,采用人工及时修改负荷参数的方法。

积累历史数据,并确保其正确性、完整性,对电网突发事故造成的负荷数据误差,应及时修正数据。

对节假日负荷的影响在模型中用特殊的方法进行修正。

网络接线方案规划的步骤。

步骤如下:

根据规划水平年的负荷及电源分布状况分层分区

确定发电厂、变电站的出线数目及供电区之间的联络线数目。

确定网络结构

选择发电厂及变电站的主接线

论述逐步扩展法的步骤。

整个过程通过两个阶段来实现:

第一阶段:

计算直流潮流

检查线路是否过负荷。若有,形成过负荷线路集,计算待选线路的综合有效性指标,然后转步骤(3);否则转步骤(4)。选综合性指标最大者加入电网中,然后转步骤(1)。

输出结果。

第二阶段:

分析所有预想事故集,若无过负荷,转步骤(3);否则,根据总过负荷量大小的不同,找出最严重故障。

断开最严重故障所对应的线路,执行第一阶段迭代过程,在最有效线路上增加一条线路,然后转步骤

输出结果

数字化变电站的特点是什么。

智能化的一次设备

网络化的二次设备

共享的信息平台

自动化的运行管理系统

变电站选址的多电源分配求解的一般步骤。

主要步骤如下:

根据负荷预测结果,按10KV最佳供电半径或35KV变电站最佳容量将h个负荷点分作为m个子集,即将规划范围分为m个供电区。

对m个供电区进行一次单源连续选址(取δij=1),确定出m个待选变电站的初始站址(u i,v j)(j=1,2,3……,n)

从按单源连续选址确定出的m个待选变电站中选出f个已有变电站,将其站址换为最靠近它的已有变电站的站址。计算出每个负荷点到各个站的p i d ji(i=1,2,….,h; j=1,2,3,….m)。

选出负荷点到电源点的最小负荷矩为:F j=min?(p i d ji)(i=1,2,….,h; j=1,2,3,….m)则负荷点i的最小负荷矩所对应的变电站,就应该是负荷点i在理论上的最佳电源点,将h个负荷点按最佳电源点形成的集合重新分组。

若负荷点i的归属没有变化,计算结束,否则回到步骤(2)重新进行计算

N-1安全检验准则。

电力系统的N个元件中任一独立元件(发电机、输电线路、变压器等)无故障或因故障断开后,应不造成

因其他线路过负荷跳闸而导致用户停电,不破坏系统的稳定性,电压和频率均在允许范围内。

负荷预测特点和基本过程。

电力负荷预测特点:

不仅要做短期预测,也要做长期预测。

既要做电力预测,也要做电量预测。

既要有全国的负荷预测,也要有分地区的负荷预测。

电力负荷预测是“被动型”预测。

负荷预测受不确定性因素影响较大。

基本过程:

确定预测内容。

收集相关资料。

分析基础资料。

预测经济发展。

选择预测模型。

应用预测模型。

评价预测模型。

评价预测精度。

影响电力负荷预测的因素。

经济发展水平及经济结构调整的影响

收入水平、生活水平和消费观念变化的影响

电力消费结构变化的影响

气候气温的影响

电价的影响

需求侧管理措施的影响

电力供应侧的影响

政策因素影响

从根本上可归纳为四类:经济、时间、气候、随机干扰

电网规划的基本要求。

输、变、配电比例适当,容量充裕。

电压支撑点多。

保证用户供电的可靠性。

系统运行的灵活性。

系统运行的经济性。

电网规划的任务和主要内容。

电网规划的任务:

确定在何时、何地投建何种类型的线路及其回路数,以达到规划周期内所需要的输电能力,在满足各项技术指标的前提下使系统的费用最小。

电网规划的主要内容:

确定输电方式选择电网电压确定变电站布局和规模确定网络结构

电网规划的启发式方法。

启发式方法的计算过程分三部分:

过负荷校验灵敏度分析方案形成

特点:逐步扩展网络,但不能考虑各扩建线路的相互影响;不能保证给出最优解。

电力系统可靠性定义。

电力系统可靠性是指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户提供电能的能力的量度。

线路输电能力的决定因素。

发热约束、稳定约束、电压损耗约束

母线电压允许偏差。

550(330)kV:最高不超过10%,最低不影响频率(电压)稳定性和下级电压调节;

220kV:正常运行时为0~10%,故障时为-5%~10%;

110(35)kV:正常运行时为-3%~7%,故障时为-10%~10%;

10(6)kV:正常运行时为0~7%。

馈线自动化的基本步骤。

故障定位、故障隔离、非故障区域恢复供电、配电网络优化重构

远程自动抄表系统的性能要求是什么?

答: 1)系统精度;2)系统的开放性;3)系统的可靠性;4)系统的实时性;5)系统的安全性。(每个1分)

简述重合器在配电网中具有的优点?

答: 1)节省设备投资;2)提高重合的成功率;3)缩小停电范围;4)提高配电网自动化程度;5)维护工作量小。

简述TTU的作用。

答:主要作用是采集并处理配电变压器低压侧的各种电量(电压、电流、有功、无功、功率因数、电能量及状态量)等参数,(4分)并将这些参数信息向上级系统传输,(1分)监视变压器运行状况,(1分)变压器发生故障时,及时将故障信息上报给上级系统;(2分)还可增加对电容器组实现就地和远程集中无功自动补偿及其它控制功能。(

配电网自动化的主要体现在那些方面?

答:1)扩大系统监控范围,保证有效管理;2)提高配电网运行管理水平,实现配电网运行管理现代化;3)减少事故和操作引起的停电时间,提高供电可靠性;4)改善电能质量,提高用户服务水平;5)提高劳动生产率;6)达到电网经济运行的目的。7)树立良好的供电企业形象;8)合理推迟电网建设,有效利用有限的资金。(每个1分)

简述重合器与负荷侧熔断器的配合原则。

答:1)重合器必须反映重合器与熔断器保护范围内的全部故障电流;2)对线路出现的暂时性故障,利用重合器两次快速操作来消除;3)永久性故障时,应在3次延时操作的分闸之前熔断器熔断,使重合器第三次重合成功恢复线路其余部分的供电;4)理想配合情况是熔断器的两条特性曲线应在重合器的快速和延时特性之间。(每个2分)

试述与先进的电网接轨的指标有哪些?

答:1)供电可靠性指标;2)线路损耗指标;3)电压质量指标;4)供电企业效益指标;5)自动化水平指标。

简述配变压器终端单元TTU的作用。

答:配电区域站在配电自动化系统中,实现变压器对变压器的运行过程的管理实现电气量的监测,能对变压器的电压、电流、有功、无功;等电气量的监测,对开关量进行采集。扩展对电压的合格率进行统计,进行台变的电度计量。并通过通信口将以上量送到调度中心。

什么是(n,k)线形分组码的封闭性,线形分组码许用码字的最小码距和码重有何关系?

线性分组码的封闭性:任意多个许用码字的线形组合是一个许用码字。

最小非零许用码字的码重,是线形分组码的最小码距。

交流采样通道的包括哪几个环节,并简述各个环节作用。

答:交流采样通道,由二次互感器、滤波器、多路开关,采样保持、模数转换环节构成。

二次互感器:实现从一次互感器模拟量和A/D采样信号电平的转换。

滤波器:低通滤波。滤除高频分量和干扰,提高精度。

多路开关:实现多路交流量共享A/D。

采样保持:A/D转换期间,保证模拟量不变。

模数转换A/D:实现模拟量到数字量的转换。

网络重构及其算法:

网络重构,就是指,通过人工或自动方式,改变一些开关、刀闸的分、合状态,使网络的拓扑结构发生改变,形成新的结构。

网络重构的意义:

1、通过网络重构,是降低配电网线损的又一个重要而有效的途径。

2、通过网络重构还可以均衡负荷,消除过载,提高供电质量

3、馈线自动化的自动恢复供电操作就是应用网络重构方法隔离故障区域,向受故障影响而停电的区域恢复供电的实际应用。

请简述配电SCADA系统的概念。

配电监控系统即配电数据采集与监视控制系统,又称SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统。它可以实时采集现场数据,对现场进行本地或远程的自动控制,对配电网供电过程进行全面、实时的监视,并为生产、调度和管理提供必要的数据。

请解释小电流接地选线的含义。

小电流接地故障选线是指当小电流接地系统(中性点非有效接地系统)发生单相接地故障时,选出带有接地故障的线路并给出指示信号,又称为小电流接地保护。

简述配电自动化系统的作用和实施难点。

配电自动化的作用:在正常运行情况下,通过监视配网运行工况,优化配网运行方式;当配网发生故障或异常运行时,迅速查出故障区段或异常情况, 快速隔离故障区段, 及时恢复非故障区域用户的供电,因此缩短了对用户的停电时间, 减少了停电面积;根据配网电压合理控制无功负荷和电压水平,改善供电质量,达到经济运行目的;合理控制用电负荷,从而提高设备利用率;自动抄表计费,保证了抄表计费的及时和准确,提高了企业的经济效益和工作效率,并可为用户提供自动化的用电信息服务等

实施难点:(1)配电自动化系统的测控对象为进站变电站、10kV开闭所、小区变电所、分段开关,站点非常多。(2)配电自动化系统中的大量的站端设备不能安置在室内,环境恶劣。(3)配电自动化系统的站端设备数量非常多,大大增加通讯系统建设的复杂性。(4)配电自动化系统中控制电源和工作电源的提取问题难。(5)我国目前配电网的现状十分落后,配网拓扑以及设备都需要改造,实施存在困难。

对于中性点不接地的10kV配电网发生单相接地,故障馈线和非故障馈线有哪些特征差异。

区别:(1)非故障线路零序电流的大小等于本线路的接地电容电流;故障线路零序电流的大小等于所有非故障线路的零序电流之和,也就是所有非故障线路的接地电容电流之和。

(2)非故障线路的零序电流超前零序电压90°,故障线路的零序电流滞后零序电压90°;故障线路的零序电流与非故障的零序电流相位差180°。(3)接地故障处得电流大小等于所有线路(包括故障线路和非故障线路)的接地电容电流的总和,并且超前零序电压90°。

请解释配电地理信息系统的定义。

参考答案:配电地理系统系统:是以站内自动化,馈线自动化,负荷信息管理,用户抄表与自动计费等四个子系统的地理信息管理为目标,并将相关的MIS管理信息系统和实时信息管理融合起来,实现图形和属性的双重管理功能。

请解释配电网负荷预报的含义。

参考答案:配电网负荷预报:分为地区负荷预报和母线负荷预报。地区负荷预报是指配电网一日至一周逐小时的总负荷或某一区的负荷预报,主要用于购电计划与供电计划。母线负荷预报是指配电网某一区域各负荷点(母线)的负荷预报,主要用于状态估计或潮流计算。

简述配电管理系统(DMS)的概念和构成。

参考答案:通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统称为配电管理系统(DMS)。其中包括:配电网数据采集和监控(SCADA,配网进线监视、配电变电站自动化、馈线自动化和配变巡检及低压无功补偿)、地理信息系统、网络分析和优化、工作票管理系统、需方管理(负荷监控与管理、远方抄表与计费自动化)、调度员培训模拟系统等。

简述配电网自动化的基本概念和构成。

参考答案:配电自动化系统是可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。其中包括配电网SCADA系统,配电地理信息系统,需方管理系统。配电网SCADA系统又包括进线监控,开闭所、变电站自动化,馈线自动化,变压器巡检与无功补偿,需方管理系统包括负荷监控与管理系统和远方抄表与计费自动化。

请解释“三道防线”的含义。

参考答案:“三道防线”:第一道防线是指正常运行方式下的电力系统受到单一故障扰动后,由继电保护装置正确动作迅速切除故障,保持电力系统稳定运行和电网的正常供电。第二道防线是指正常运行方式下的电力系统受到较严重的故障扰动后,继电保护装置正确动作后,由切除发电机和切除负荷等稳定运行。第三道防线是指电力系统的

稳定破坏后,由防止事故扩大的稳定控制施构成第三道防线。

请解释智能配电网的含义。

参考答案:智能配电网:智能配电网是对传统配电网自动化系统的彻底改造和变革,通过先进的测量和传感技术,控制技术,计算机和网络,信息与通信等技术的融合,利用智能化的开关设备,配电终端设备和可靠灵活的双向通信网络,允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行,以实现配电网在正常运行下完善的运行,监测,保护,控制,优化,管理和故障情况下的自愈控制和智能处理,最终为电力用户提供安全,可靠,优质,经济,环保,高效的电力供应和其它附加服务。

简要介绍中性点经消弧线圈接地方式的特点。

参考答案:中性点经消弧线圈接地方式通常称为谐振接地方式,该接地方式将带气隙的感抗可调的电抗器接在系统中性点和地之间,当系统发生单相接地故障时,消弧线圈的电感电流能够基本补偿电网的接地电容电流,使故障点的接地电流变为数值显著减小的残余电流,残余电流的接地电弧就容易熄灭。由于消弧线圈的作用,当残余电流过零熄弧后,降低了恢复电压的初速度,延长了故障相电压的恢复时间,并限制了恢复电压的最大值,从而可以避免接地电弧的重燃,达到彻底熄弧的目的。

在小电流接地选线中,简述暂态接地电流的特点。

参考答案:暂态电流远大于稳态电容电流。暂态最大电流与稳态电容电流之比,可达到几倍到十几倍。暂态最大电流值与故障时电压相角有关。一般故障都发生在电压最大值附近。暂态电流值不受消弧线圈的影响。

扩频通信的优点有哪些?

1)抗干扰能力强,误码率低;2)保密性强;3)抗衰落能力强,信息传输可靠率高;4)可与传统的调制方式共用同种频段;5)成本低,安装维护方便。(每个

简述简述FTU的主要功能。

答:FTU和馈线开关配合实现馈线的遥测、遥信、遥控,因此FTU,能实现模拟量、开关量的采集,接收遥控命令(3分),内部具有和通过通信对时的功能(1分),扩展保护功能和故障录波等功能(1分)。

什么线性分组码?并解释码距、码重及线性分组码的封闭性。

校验位和信息位之间为线形关系。(1分)

码距是两个码字之间不同位的个数。(1分)

码重为码字中1的个数。 (1分)

线性分组码的封闭性:任意多个许用码字的线形组合是一个许用码字。(2分)

出开关量采样通道的各个环节,并说明各环节用途。(8分)

包括:信号调节、信号隔离、接口电路。

信号调节:滤波、消抖。 (2分)

隔离:实现现场和CPU的隔离,提高抗干扰能力。(3分)

接口电路:现场信号状态变化和CPU处理能力之间的协调。(3分

简述配电自动化系统中配电子站的作用和功能。 (6分)

答:配电子站在配电自动化系统中,作用为对现场的FTU 和TTU 进行集结(2分),接收FTU 和TTU 各类信息,并上传到调度(2分),下传主站遥控命令,扩展功能为:实现管理区域的故障诊断和恢复操作(2分)。

(n,k )线形分组码,写出确定检错和纠错的位数的公式。 (5分)

d 0为线形分组码的最小码距,检错位数:01,t d ≤-(3分)

纠错位数0(1)/2l d ≤- (

配电网有那些特点?从配电网自动化的角度看,为何将配电网的结构复杂,数据量大视为重要特点?

与输电系统比较,配电网具有以下特点: 配电网地域比较集中,电压等级低、级数多,单条馈电线传输功率和距离一般不大。网络结构多样、复杂。网络接线有辐射状网、树状网及环网,环网又可分为普通环式及手拉手环式。在配电网运行中,环网均以开环形式运行。在城市配电网中,随着现代化的进程,电缆线路将越来越多,电缆线路与架空线路的混合网络给电网运行和分析带来复杂性。 配电网中性点接地方式有以下两类:

①中性点有效接地系统②中性点非有效接地系统

6)配电网内设备类型多且数量大,多种设备装于露天,工作条件恶劣 7)配电网内运行方式多变。

8)配电网中采用的通信方式多,但通信速率往往没有输电系统要求高

9)配电网中,即使自动化程度较高,仍需要人工操作;而输电系统内,大多数设备为自动控制。 10)配电网中有大量电力、电子等非线性负荷,故将产生不容忽视的谐波。谐波必须抑制。 11)分布式电源(网)

配电网的主要特点是数据量庞大,网络结构复杂,这是由于面对用户,网络运行方式变化多而快,要求处理问题及时,这些特点直接影响DAS 系统的结构。

在电力系统中,怎样划分DMS 、EMS 的功能区域?它们的功能有那些异同点?

1.2 整个配电网从变电、配电到用户用电过程,均由DMS 系统进行监控和管理;而包括发电厂在内的输电系统,则是在能量管理系统(EMS )的监视、控制与管理下运行。EMS 与DMS 都是有明确对象的管理系统,但两者之间又是有联系的。通常,DMS 应执行EMS 的宏观调控命令,并有必要向EMS 系统传递必需的信息。

DAS 与DMS 是否指同一功能系统?

DAS 是指配电网自动化系统,是能够实时监视、协调和运行配电系统的部分元件和全部元件的一个完整的信息采集、传递与处理的集成自动化系统。

当今,我国将变电站自动化、馈电线自动化、需方用电管理及配电管理自动化的有机集成称为配电管理系统(DMS );将第一和第二部分相关的自动化系统合称配电自动化(DA ) DAS 与DMS 两种关于配电网自动化的概念,实际是同一的。

熟悉DAS 的基本功能及结构。

按DAS 的基础性功能,可以分成以下功能: 自动控制功能。主要包括:自动母线分段、馈线调度切换与自动

分段,综合电压/无功控制、变电站负荷平衡、自动抄表等自动控制功能。数据采集与处理功能。人工控制功能。保护功能。负荷管理功能。远方计量功能。各种管理、估计、计算的功能等

结构:当前DAS 系统结构多分为三个层次,即调度中心、地区电网管理中心,分散现场操作区(馈电网络区域)。

怎样用功能子过程说明DAS 的功能?有哪些子过程?

答:馈线自动化(FA) 配电网自动化(DA) 变电站自动化(SA) 配电网通信系统配电网地理信息系统(GIS)配电网管理系统(DMS)潮流分析、优化及其他应用软件调度员培训模拟系统(DTS)负荷管理系统(LM)需方用电管理(DSM)配电网SCADA

子过程如下:

配电自动化。DA实现的是配电网中最基本和最重要的自动监控功能。

配电网实时数据检测与监控系统。配电网的实时数据检测与监控系统,是DMS实现自动化管理的基础。

配电网地理信息系统。地理信息系统能准确地给出事物的地理位置。

配电网的负荷管理。LM是DMS系统面对负荷的各种预报、监控、管理功能的综合。配电网的应用软件。这里所指的是处于配电网调度层的分析软件组,常称为电力系统软件。工作管理系统。调度员培训模拟系统。需方用电管理。

SCADA系统与远动系统是否为同一系统?远动系统有哪些功能?

答:采集、发送于接受信号部分构成一个远方数据信息传输系统,及远动系统。而SCADA系统就是远动系统与各种数据处理、人机界面要求等功能系统的总称。显然,远动系统是SCADA的核心内容。远动系统功能包括遥远测量、遥远信号、遥远控制、遥远调节。

调度自动化是否就是SCADA系统?

答:SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

在电力系统中,SCADA系统应用最为广泛,技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统(EMS系统)的一个最主要的子系统,有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势,现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益,减轻调度员的负担,实现电力调度自动化与现代化,提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。

什么叫调制解调?为什么要将原始信号进行调制后,才实现远距离传送?了解各种调制与解调的基本工作原理。

答:调制是指分别用模拟原始信号(在调制过程中,称为调制波或调制信号)去调制(即改变)一高频信号(称为载频波)的幅值频率或相位,依次分别称为调幅(AM)调频(FM)或调相(AM)。解调就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者(信宿)处理和理解的过程。

原始信号不管是模拟信号还是数字信号,随着信号传输距离增大,信号波形会发生畸变,导致接收端出现误码。显然,接收端能否正确恢复信息,在于能否有效地抑制噪声和减小码间串扰。调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号,这就意味着把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。以保证远距离传输信号波形不会发生畸变。

什么是模拟通信系统?什么是数字通信系统?电力系统中,主要采用哪种通信系统?

答:通信道中传输的原始信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的电信号的系统称为模拟通信系统。通信道中传输的原始信号是离散数字信号的系统称为数字通信系统。电力系统中,主要采用数字通信系统

了解信号的同步传输和异步传输的概念。

答:同步传输是指通信双方有共同的时钟参考,能够通过时钟参考准确收发数据,通常这个时钟参考是同步时钟线或同一个时钟源。

异步传输是指通信双方没有共同的时钟参考,通常每次收发数据时都需要有前导码进行速率同步。

了解DNP规约的要点

答:能适应各种结构的网络,规约灵活。

了解变送器、传感器的概念与功能。

变送器:电量变送器变送器是一种将被测电量参数(如电流、电压、功率、频率、功率因数等信号)转换成直流电流、直流电压并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。功能:电流变送器原副边高度绝缘隔离,两线制输出接线,辅助工作电源+24V与输出信号线DC4~20mA共用,具有精度高,体积小、功耗小、频响宽、抗干扰、国内首创4种补偿措施和6大全面保护功能,两线端口防感应雷能力强,具有雷击波和突波的保护能力。

传感器:传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。功能:通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

什么是变电站综合自动化?其内容是什么?实施综合自动化有何意义?

变电站综合自动化是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

变电站综合自动化有哪些基本功能?

数据采集与处理;微机保护;事件记录;控制与操作闭锁;同期检测和同期合闸;电压与无功功率的自动调控;低频减载装置;低压自动减负荷装置;备用电源自投;数据处理和记录;与调度中心通信;人机联系;自诊断功能。

分析单纯的微机保护与变电站综合自动化系统中的微机保护的异同点。

异同点:微机保护均采用对TV,TA二次电压、电流进行交流采样,采样值经数字滤波后。按傅里叶变换处理,可得到供微机保护算法运算的离散基波值谐波值。根据不同的算法,可得到变压器、母线、馈电线、电容器等设备的保护,包括主保护和后备保护,但是综合自动化中得的微机保护不仅能就地进行定值修改,还能通过通信道进行远方定值整定,并具有远方/当地闭锁功能。

变电站中,有哪些重要的模拟被测量、开关量及数字量。

模拟量:母线电压、线路电流、线路功率、变电器功率。

开关量:是指非连续性信号的采集和输出,包括遥信采集和遥控输出

状态量:断路器、隔离开关,同期监测等运行状态及变压器分接接头位置信号、中央信号、闭锁信号等。

了解配电网中电压、无功调控的重要意义及在变电站中进行调控的原理。

实施母线电压及无功功率的调控可保证系统在正常运行时,用户侧能得到质量合格的电能,同时,又使网损小,达到经济运行的目的。(1)电压损耗可算出无功补偿电容量

(2)电压调节对无功功率的影响经变压器向系统吸取的无功功率与低压侧电压平方成正比。通常正常运行时,认为高压侧不变,则当改变变比K时,K增大则低压侧减少,负荷吸取的无功减少;反之K减小线路有功增大。

(3)电容补偿器对电压及功率损耗的影响当变压器有电流流过时,将产生有功、无功损耗。在低负荷时为防止电压过高及不要产生不希望的有功损耗,适应当切除一定的补偿无功功率。

什么叫状态检修?在综合自动化中为何可以加入这一功能?

状态检修是指运用在线监测技术对电气设备进行运行状态实时监测,并根据设计的诊断算法对监测数据作出判断,确定运行设备的状态。

实现状态检修,每套电气设备均应有各自的在线监测系统。各电气设备的监测单元直接视为一个子站。各子站监测结果经站内通信网送到主站诊断,从而使状态检测成为综合自动化系统的一个自动管理子系统。

何为分布式结构?变电站综合自动化系统为何采用这种结构?分布式结构又可分为哪些形式?

分散分布式和分布式结构集中组屏这两种方式的综合自动化系统均是分布式。分布式由子站,主站及其间的网络构成。这种结构以回路作为单元,单元间网络连接用电缆或光缆,构成分散式的分布式结构。从而使信号电缆量减少,控制室取消这种结构的可靠性和抗干扰能力均比集中式强,扩充性好,维修性好,改变了变电站的结构,实现前述各优点。用于高压变电站时更显示经济上的合理性。

分散分布式和分布式结构集中组屏这两种方式的综合自动化系统均是分布式。

变电站中,主站、子站的含义是什么?

主站又称中央单元。对变电站的子站进行管理的单元。对于无人值班式变电站,主站就是一个中央通信处理器。

子站按一次设备为单位构成的自动装置模块,是开关控制的监控单元。

实施变电站综合自动化后,可以不装设专门的RTU,RTU的功能又如何体现?

变电站实现综合自动化后,能具有数据采集和处理的功能。这一功能等效于变电站原有的就地监测和提供RTU 传送的状态量、模拟量和脉冲量。通过各种通信网络来实现数据的传送与采集。

1馈线自动化内容,特征

馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化,其内容可以归纳为两大方面:一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化;二是事故状态下的故障检测、故障隔离、转移和恢复供电控制。馈线自动化的特征:

1)、馈线自动化是从单项自动化向综合自动化方向发展,馈电线的设备及终端控制单元只能面向现场、分散安装,不可集中布置。所以必须全部满足室外工作的环境条件 2)、馈线自动化综合程度难以像变电站综合自动化系统那样规范。

3)、各种用于馈线自动化的控制器或终端单元一般都有“自动”、“远动”、和“人工”三种模式。 4)、为实现馈电线自动化信息传递,配电网还有一个专门的通信系统。

FTU,TTU 功能,类型,结构,电源及通信方式

答:FTU的功能:(1)遥信。(2)遥测。(3)遥控。(4)保护。(5)统计功能。(6)事件顺序记录。(7)事故记录。(8)定值远方修改功能。(9)自检及自恢复功能。(10)远方控制闭锁及手动操作功能。(11)对时功能。(12)装置经串口可与多种通信设备接口。(13)装置均有工作与备用电源。 TTU的功能与FTU的功能基本相同。

FTU的类型:3种,(1)只具有运行参数采集功能。(2)在采集单元的功能上加上I/O控制,成为自动监控单元。(3)将馈电线的微机保护集成到监控单元中,成为一种综合的保护、监控单元。

熟悉重合器的含意,功能,动作特性及其使用

答:重合器是一种自身具有控制与保护功能的控制器。它能按预定的开断和重合顺序自动进行开断与重合操作,

在达到预先整定的重合次数后进行闭锁,不再重合。动作特性及其使用如图

分断器含意,功能,分类

答:分段器是用于配电线路上,用来隔离线路区段的自动开关装置。具有计数功能。分段器可按动作相数分为单相式、三相式。可按控制方式分为液压式、电子式。

自动配电开关含意,功能,结构

答:自动配电开关是以检测网络电压来控制开关的开、闭,能开断负荷电流和接通有短路故障线路的一种配电网的自动开关。

结构:由开关本体,电源变压器及整流回路、故障检测继电器辅助电路组成。

了解给予FTU与断路器配合的故障处理系统的工作过程?

答:p66配电网采用基于FTU的故障处理系统时,其出线开关、分段开关,联络开关均为断路器。控制开关的FTU的就近装于柱上开关本体处。各FTU以光千方式构成独自的通信网,并归属于变电站的一个专门子站。

以图4.10所示环形网说明基于FTU的故障处理系统的工作。设图4.10的F1,F2,HW,F3,F4均装有FTU顺序为FTU1至FTU5以高速光纤通信网联络,并归属于一个变电站内。各开关选择性保护均在对应的FTU中这是FTU 将测到的电流、电压以及功率方向信号,自行整定定送到子站去通过故障判别算法分析比较,得出选择性结果。通行王能以0.1s内完成网络内给开关保护的纵向配合。

了解工频负荷控制系统工作原理。

答:1).通过位于变电站内或变电站附近的用户变压器低压侧的工频信号发射机,产生工频控制脉冲。 2).在配电网中的工频控制发射机和接收机由于受发射机功率所限及电网中发射功率衰耗,一台工频控制发射机控制的供电面积小,因此,在一个配电网中要装设若干台发射机,全部发射机由位于大型变电站或高度中心的中央控制。

3).对于被调制的电压波,由于通常电网中的噪声电平均为1%左右,选择信号比率ΔU/U=5%就可获得足够的信噪比。

4).编码信号组成的实现。

了解音频负荷控制系统工作原理。

1).类似于工频控制,但在音频控制技术中,是用167~1600HZ的音频信号经编码器去调制50HZ的电压波,并随这一网络中的馈电线传输到所在供电区域。

2).由于音频信号叠加在配电网中的电压波上,相当于加入一个谐波分量,为不使这一分量给用户带来不良影响,不能使音频信号功率过大;同时,音频信号过大也要增加发射机的成本与消耗功率。

3).音频信号的频率希望接近50HZ,以便有较好的传输特性,但又要避开系统的各次谐波,尤其是经常出现的奇次谐波,以突出音频信号,易为接收机接收,还要避开电网可能的谐振频率。

4).信号编码的结构:发射机以固定的音频按照给定的指令在规定的时间内发射音频信号或不发射音频信号,并组成一个表示确定信息的信息字。

了解配电网地理信息系统中GIS的定义、基本结构、空间图形的数据结构表达方式。

答:GIS是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。 GIS的结构可分为四个部分:数据输入与编辑整理;数据存储和管理;数据分析;数据输出。

空间图形的数据结构表达方式在课本图

了解配电网中主要应用软件的组成与相应关系。

答:应用软件(PAS)包含了DSCADA基本软件、AM/FM/GIS基本软件和各种应用软件。各类应用软件的内容

较广,可以分成网络分析(FA)、控制管理(CM)和调度员培训模式(DTS)等几类。

相应关系如课本图6.6所示,图中实时方式表达了应用经过状态估计处理后的实时数据进行各种实时分析与调

度控制管理。

了解配电网网络建模的用途及其特点。

答:在建立各种应用软件之前,必须先建立配电网网络的数学模型。配电网建模与输电系统不完全相同,完整的

配电网络模型的对象包括:导线、变压器、开关、电容器、负荷和电源为单端元件

了解网络结线分析的用途?

网络结线分析用于确定配电设备接线和带电状态,还可以用来检测辐射网络是否出现合环现象,若有,则提出

报警。

结线分析时,对网络结线有两个步骤要进行:将闭合开关连接在一起的结点集合化为母线,此称为母线分析,

以母线为准,并与连接的变压器,线路合称为电气岛,以此进行分析。既有电源又有负荷的岛才有计算意义,否则

无计算意义。无计算意义的电气岛虽不在结线分析时做计算,但对指导检修却是重要的,因为它要参与若干倒闸操

作或改变负荷等。

PSK数字调相方式分为哪二种,并进行说明。试画出1011011的两种调相方式的波形

示意图。

分为绝对调相和相对调相。

绝对调相用正弦波的相位绝对变化表示数字:例:初相位为0表示”1”,π表示”0”. 相对调相表示上下两个正弦波相位的相位相对变化,例:变化π表示“1”不变表示“0”。

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