电力系统自动装置原理思考题.pdf

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1、 附录：电力系统自动化思考题 附录：电力系统自动化思考题 第一部分 自动装置及其数据的采集处理 1-1设某 TV 变比 1000：1，TA 变比 5000：1，讨论若采用加权平均法进行数据前置处理时，所采用的权值。1-2采用式 1-13 对电流进行分解，0a、na、nb的物理意义分别是什么？第二部分 自动并列 2-1并列的允许电流值如何考虑？说明理由。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6*102=s，试分析最快与最慢两种情况。自动装置如何解决这样的问题？2-3 已知：两个区域电网的等值机系统如图所示，其电压幅值相等，频率分别为：tfco

2、s1.0501+=Hz，tf2sin1.0502+=Hz，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。2-4旋转坐标系中发电机的模型方程（Park 方程）如下：磁链方程+=+=ffdadfqqqfaddddixixixixix 电压方程+=+=dqdqqdddsriusriu)1()1(&式中符号含义：磁链，i 电流，u 电压，d 直轴，q 交轴，f 励磁绕组，dtd=&。已知：*1adfxI=，5.0,1,0=qdxxr，=8.0sin6.0cosUuUuqd，222qdiii+=。假定恒同步转速、恒励磁，求发电机并入电网

3、后的电流暂态过程。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 10，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？对各种情况进行讨论。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

4、 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：采用 16 位二进制计数器时，8253A、B 控制字的值；执行 8253A 片装入计数器 1 的任务时，8253A 各口线如何置位？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o30，求 8253A、B 记数寄存器的值；若 SCR1 触发为 GATA0 门同步后o55.30，求绝对误差。附 8253 定时器技术参数：8253 计数脉冲的频率 fc=4MHz 3-3如图系统，o&00.1=GU，2=dX，5.0=TX，1=LX，设发电机运行功率因数

5、不得低于 0.6，励磁系统设定励磁电压和励磁电流与无功功率的关系分别为6.02.1=FUQ，8.05.1=EFIQ，且瞬时电流限制规定1,3.0FU，最大励磁电流限制规定1,2.0EFI，画出功率圆，分析运行区域。3-4如何在使发电机退出运行的时候避免无功电流的冲击？3-5励磁调节器的稳定性能可以通过什么手段改善？3-6 设 4 台发电机组在同一母线上运行，如果要求改变发电机母线电压而又不改变务工负荷分配的比例，问如何操作？第四部分 调频和低频减载 4-1已知：两机组并联在一条母线上，%4*1=R，%5*2=R，且调速系统保证了两台机完全同步，若 1 号机组额定功率为 60Mw，两机均以额定功

6、率运行，求：当系统要求增加 20Mw 的输出时，母线的频率是多少？4-2 已知某电力系统，5.1*=LK，20*=GK，当3000=LPMw 时，50=NfHz，求符合增加 120Mw时，系统调速后的运行点。4-3已知：某发电厂有 3 台发电机组在公共母线上并联运行，1 号机组额定功率 100MW，2 号机组额定功率 300MW，3 号机组额定功率 600MW。三台机组的额定功率因数85.0cos=N，假设85.0,0cos。(1)若 1 号机组励磁调节器的调差系数为 0，2、3 号机组励磁调节器的调差系数都为 0.05，当系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总额定无功容量的 20时，问各机组

7、承担的无功负荷增量是多少？母线上的电压波动是多少？(2)此时若 1 号机组燃料耗量特性为21110007.03.04GGPPF+=t/h，2 号机组燃料耗量特性为222200045.03.05.3GGPPF+=t/h，3 号机组燃料耗量特性为23330004.032.03GGPPF+=t/h，系统总有功负荷为 800MW，试分析 3 台机组之间负荷的经济分配，计算 3 台机组的燃料耗量。4-4已知系统的运动方程如下：=LKLeemmemffPPPTPTTTdtdM00,式中，10=M，2=LK，若系统突然发生 30%的功率缺额，当系统频率下降到 48.8Hz 时切除 15%负荷，系统频率下降到

8、 48.65Hz 时再切除 10%负荷，以步长 0.2s 计算，求系统动态变化曲线。讨论若在 48.8Hz时一次性切除 25%的负荷，情况有何不同？4-5讨论推导具有三个区域的电力系统区域控制误差 ACE 的方程。4-6讨论 CPS 标准较 A 标准明显的优势。附录：电网运行性能评价标准 1、A 标准。A1 标准要求控制区域的 AEC 在任意 10 分钟内必须至少过零一次；A2 标准要求控制区域的ACE 在 10 分钟内的平均值必须控制在规定的范围dL内。2、CPS 标准。CPS1 标准要求：21minmin10BFACEAVEAVE，其中minAVEACE是 1 分钟 ACE 的平均值，minAVEF是 1 分钟频率偏差的平均值，B 为控制区域设定的频率偏差系数，单位是 MW/0.1Hz，且有负号，1是互联电网全年 1 分钟频率平均偏差的均方根控制目标值。CPS2 标准要求：ACE 每 10 分钟的平均值必须控制在规定的范围dL内。()()=BBL101065.11010，其中，B 为控制区的频率偏差系数，B为所有控制区即整个互联电网的频率偏差系数，10是互联电网对全年 10 分钟频率平均偏差的均方根值的控制目标值。系数 1.65是标准正态分布置信度为 0.9 的分位点，概率上表征使频率恢复到目标值的可能性达到 90%。