《电力系统自动化》课程测试复习内容-答案 整理：史跃鹏 2011.7.17
2011学年第二学期
说明：电气工程专业课为：《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》，要求平均分大于75分才能获得学位。
1．请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。
参考书：第1章“电力系统特点和基本要求” 答：特点：
1、 和国民经济、人民日常生活联系紧密。 2、 系统结构庞大复杂 3、 各种暂态过程非常短促 4、 电能不能大量储存
基本要求： 1、 保证供电的可靠性 2、 保证良好的电能质量 3、 保证系统运行的经济性。
2．请简述电力系统自动化的主要研究内容。
参考书：第1章 “电力系统自动化主要内容” 答：1、电力系统调度自动化 2、电厂动力机械自动化 3、变电站自动化 4、电力系统自动装置
3．准同期并列的三要素是什么？
参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件” 答：
1． 并列开关两侧的电压相等， 2． 并列开关两侧电源的频率相同， 3． 并列开关两侧电压的相位角相同。
4．并列操作瞬间如果存在相位差，请分析准同期并列操作对系统的影响。
参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响”
答：出现因相位不等的电压差，相位差180度时，电压差最大，冲击电流可以达到额定电流的20倍，可能损坏定子绕组端部，相位差在0-180度之间时，冲剂电流既有有功分量，也有无功分量，在发电机轴上产生冲击力矩。
5．并列操作瞬间如果存在频率差，请分析准同期并列操作对系统的影响。
参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响”
答：因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的，变化值在0-2Um之间。这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。它产生的拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化，使发电机振动。频率差大时，无法拉入同步。
6．并列操作瞬间如果存在电压幅值差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的
“合闸电压幅值差对并列的影响”
答：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机定子绕组产生作用力。
7．已知发电机准同期并列允许压差为额定电压的5%，允许频差为额定频率的0.2%，当图1所示Ts分别为9s和11s时，请分析正弦整步电压波形是否满足并列操作的压差和频差条件。
参考书：第2章
答案：当Ts＝9s条件不满足；
当Ts＝11s时，压差和频差条件均满足。
U s 第2节“一、脉动电压” 时，压差条件满足，频差
Ts 2π t 图1 正弦整步电压波形 8．图2所示两种频差情况的Ut.ad（恒定越前时间脉冲）和Uδ.ad（恒定越前相角脉冲）关系波形图，通过比较Ut.ad和Uδ.ad顺序检查频差大小，请问哪种频差情况满足并列操作的要求，为什么？
uzb Ts t 2π (δ) uzb Ts t 2π (δ) uzb Ts t 2π (δ) ut.ad t 2π uδ.ad t 2π (a) ut.ad t 2π uδ.ad t 2π (b) ut.ad t 2π uδ.ad t 2π (c) (δ) (δ) (δ) (δ) (δ) (δ) 图2 两种频差情况的Ut.ad与Uδ.ad关系波形图
参考书：第2章 第3节“一、整步电压；二.恒定越前时间信号形成；三.频率差检测”答案：图(a)所示，uδ.ad有效电平出现时间先于ut.ad，表示?s??sY，即实际频差小于
?sY，即实际频差
允许频差；图(b)所示，ut.ad有效电平出现时间先于uδ.ad，表示?s?大于频差设定值；图(c)所示，uδ.ad有效电平出现时间等于ut.ad，表示?s?际频差等于允许频差；显然图(a)、图(c)所示情况满足并列操作要求。
?sY，即实
9．同步发电机励磁自动调节的主要作用有哪些？
参考书：第3章 第1节“一、同步发电机励磁控制系统的主要任务” 答： 1、 控制电压
2、 合理分配并联发电机间的无功功率 3、 提高电力系统的稳定性
4、 改善电力系统的运行条件（1、改善异步电动机的启动性能2、为发电机异步运行创
造条件3、提高带时限继电保护动作的可靠性） 5、 水轮发电机组要求强行减磁