电力系统自动装置原理课后答案

【篇一：电力系统自动装置原理附录思考题答案】

s=txt>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，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。 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同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

【答案提示】

合闸相角差表达式为：

??2?f?2?(f?f)?0.2?cost?0.2?sin2t??es12 ???e0??10??20 先不考虑提前量，则有：

?e??[0.2?cost?0.2?sin2t]dt??e0?0.2?sint?0.1?cos2t?0.1??0 2sint?cos2t?1?2sint?1?2sin2t?1?sin2t?sint?1?0?sint? t?2k??3.8078或t?2k??0.6662 1? 2 t1?3.8078，t2?5.6169，……

考虑时间提前量0.14秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：3.6678秒，5.4769秒，等等。

2-4．旋转坐标系中发电机的模型方程（park方程）如下：

??d??xdid?xadif?d?(1?s)?q???ud??rid?? 磁链方程??q??xqiq电压方程? ?u??ri???(1?s)??dqd?q????xi?xiaddff?f

已知：if*??ud?ucos??0.6222，r?0,xd?1,xq?0.5，?，i?id?iq。假定恒同xad*u?usin??0.8?q

步转速、恒励磁，求发电机并入电网后的电流暂态过程。 【答案提示】

??d??id?1 ???q??0.5iq

did1??u???????iq?0.6ddq??dt2 ?di1q?u???????id?1?0.8qqd?2dt?

d2id?id?0.4?0 可得：dt2

有特征方程：s2?1?0?s??j?id?c1cost?c2sint?c3 则有iq?2c1sint?2c2cost?1.2

代入初始条件id0?iq0?0，则有：c1??0.4,c2??0.6,c3?0.4 所以有：

?id??0.4cost?0.6sint?0.4 ?i??0.8sint?1.2cost?1.2?q 22i?id?i

q??0.4cost?0.6sint?0.42??0.8sint?1.2cost?1.22 时间响应曲线如下所示： 第三部分 励磁控制

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号机为无差调节特性。若系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总无功容量的20％，问各机组承担的无功负荷增量是多少？母线上的电压波动是多少？若电厂无功增量为它们总无功容量的60％，情况又如何？

【答案提示】

1号机额定无功功率：qg1e?pg1etg?1?25tg?arccos0.85??15.49（mvar）

1号机额定视在功率：sg1e?pg1e/cos?1?25/0.85?29.41（mva） 2号机额定无功功率：qg2e?pg2etg?2?50tg?arccos0.85??30.99（mvar）

因为1号机为无差调节特性，所以1号机将尽其所能承担无功功率的增量，如果1号机能承担无功功率的全部增量（即其值小于额定视在功率），则母线电压保持不变。

当电厂无功增量为总无功容量的20％时：

?qg?0.2*?qg1e?qg2e??0.2*?15.49?30.99??9.3?sg1e

∴ 1号机承担无功功率的全部增量9.3mvar，母线电压保持不变，即?u??0。

当电厂无功增量为总无功容量的60％时：

?qg?0.2*?qg1e?qg2e??0.6*?15.49?30.99??27.89?sg1e

∴ 1号机承担无功功率的全部增量27.89mvar，母线电压保持不变，即?u??0。

3-2．已知：励磁系统功率单元采用2片8253控制三相全控电路的移相触发，其中8253a中三个定时器0、1、2控制可控硅scr1、3、5，8253b中三个定时器0、1、2控制可控硅scr2、4、6，8253的同步采用方式5由外围硬件同步电路确定。

试分析：①采用16位二进制计数器时，8253a、b控制字的值； ②执行8253a片装入计数器1的任务时，8253a各口线如何置位？ ③设三相对称运行，恒励磁电流运行方式，scr1触发为gata0门同步后30，

求8253a、b记数寄存器的值；若scr1触发为gata0门同步后30.55，求绝对误差。

8253定时器技术参数（8253计数脉冲的频率f c = 4mhz）见附表。8253的时序图如附图所示。 ??

【答案提示】(整流桥图示3-24 p63) (1)

8253-定时器0：0 0 1 11 0 1 0 8253-定时器1：0 1 1 11 0 1 0 8253-定时器2：1 0 1 11 0 1 0 (2) cs bd wr a1 a0