2005-12A答案电力系统自动化

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电子科技大学二零零 五 至二零零 六 学年第 一 学期

电力系统自动化（A卷，开卷）课程考试题（120分钟） 考试日期 200 年 月 日 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷教师 一、单项选择题（每小题1分，共35分）

1、当系统频率大幅度下降时，迅速恢复频率至关重要，下列恢复频率的各措施中不正确的是____④______。

①迅速投入电力系统中的旋转备用，使频率尽可能恢复到正常值 ②迅速启动发电机组

③当采用前两种方法不能恢复正常频率时，应及时切除部分用户负荷以便使频率尽快恢复 ④低频率增负荷装置动作投入部分负荷，以防止频率进一步下降

2、当电力系统电压大幅度下降时，应尽快采取各种方法提高电压水平，下列各措施中不正确的是_____④_____。

①迅速调节发电机的自动励磁调节装置和强行励磁装置，以防止电压进一步下降

②尽快启动发电机和调相机的热无功备用容量，如果有备用发电机组应该迅速将其投入运行 ③当采取前两种措施均无效时，应尽快切除电力系统中电压最低点处的用电负荷 ④当采取前两种措施均无效时，应尽快切除电力系统中电压最高点处的用电负荷 3、下列叙述中不正确的是_____③_____。

①在稳态运行条件下，所有发电机同步运行，整个电力系统的频率是相等的 ②电力系统的频率控制实际上就是调节发电机组的转速 ③当系统负荷增加时，频率增大；负荷减小时频率降低

④控制和调节各发电机原动机输入功率（转矩）可以改变系统频率 4、下列叙述中不正确的是______①____。

①电力系统正常稳定运行时，全系统电压水平在各点完全相同 ②电力系统正常稳定运行时，全系统频率在各点完全相同

③频率调整集中在发电厂，调频控制手段只有调整原动机功率这一种 ④电压控制可分散进行，调节控制电压的手段多种多样

5、下面有关电力系统电压控制的叙述中不正确的是_____④_____。

①在各种电压控制措施中，首先应该考虑发电机调压，用这种措施不需要增加附加设备，从而不需要附加任何投资

②对无功功率电源供应较为充裕的系统，采用变压器有载调压即灵活又方便

③对无功功率电源不足的电力系统，首先应该解决的问题是增加无功功率电源，因此以采用并联电容器、调相机或静止补偿器为宜

④控制同步发电机的励磁电流，不可能改变发电机的端电压

6、将发电厂和变电所的开关信息或模拟量信息传送给调度控制中心接收端，并加以显示、指示。这一过程称为____②______。 ①遥测 ②遥信 ③遥控 ④遥调

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7、远动装置将从调度控制中心送来的操作、调节和控制信号，通过信道传送到所在的发电厂和变电所的被控对象上（例如发电机组的启停命令、断路器的合闸、分闸命令等）。这一过程称为_____③_____。

①遥测 ②遥信 ③遥控 ④遥调

8、下面叙述中不正确的是_____②_____。

①自同期并列最突出的优点是不需选择并列合闸时机，因而控制操作非常简单 ②自同期并列方式可以用于两个系统间的并列操作 ③自同期并列方式不可避免的要引起冲击电流 ④准同期并列是电力系统运行中的主要并列方式 9、下面叙述中不正确的是_____②_____。

①频率差调整的任务是将待并发电机的频率调整到接近与电网频率，使频率差趋向并列条件允许的范围，以促成并列的实现

②如果待并发电机的频率低于电网频率，则要求发电机降速，发降速脉冲。反之应发升速脉冲 ③发电机的转速按照比例调节准则，当频率差（Δf）值较大时，发出的调节量相应大些。当频率差较小时，发出的调节量也就要小些，以配合并列操作的工作

④电压差调整的任务是在并列操作过程中自动调节待并发电机的电压值，使电压差条件符合并列的要求

10、下面叙述中不正确的是_____②_____。

①调差系数δ表示无功电流从零增加到额定值时，发电机电压的相对变化。 ②调差系数越小，无功电流变化时发电机电压变化越大 ③调差系数δ表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力 ④无功调节特性是用调差系数δ来表征的

11、下面关于调差系数δ的叙述中正确的是_____④_____。

①δ>0为正调差系数，其调节特性下倾，即发电机端电压随无功电流增大而降低 ②δ<0为负调差系数，其调节特性为上翘，发电机端电压随无功电流增大而上升 ③δ=0称为无差特性，这时发电机端电压恒为定值 ④以上三项都正确

12、变电所综合自动化的功能之一是_____③_____。 ①自动调频 ②自动同期 ③故障测距 ④AGC功能 13、配电自动化DMS系统中控制的是_____④_____。 ①机组出力 ②系统电压 ③电网频率 ④用户负荷

14、在EMS系统中分析电力系统失稳情况应属_____③_____。 ①状态估计 ②静态安全分析 ③动态安全分析 ④负荷预测 15、水电厂、火电厂协调应根据_____②_____。

①超短期负荷预测 ②短期负荷预测 ③中期负荷预测 ④长期负荷预测

16、发电机出力与负荷不平衡时，如不采取切负荷措施会导致_____②_____。 ①系统紧急状态 ②系统崩溃状态 ③系统警戒状态 ④系统恢复状态 17、变压器运行中____②______无功功率。

①发出 ②消耗 ③不发出、不消耗 ④无法确定发出或消耗 18、在系统运行中，调频厂最好由_____③_____担任。

①核电厂 ②热电厂 ③非洪水季节水电厂 ④高效率机组火电厂

19、在电压波动频繁的场合，哪一种调压方式效果较理想？ _____④_____。

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①改变发电机端电压 ②改变变压器变比 ③并联无功补偿 ④串联电容补偿 20、发电机的额定电压与同电压等级的线路的额定电压相比_____①_____。 ①高5% ②低5% ③相等 ④高10%

21、电力系统调度部门安排日发电计划常用______②____。

①无功日负荷曲线 ②有功日负荷曲线 ③年持续负荷曲线 ④年最大负荷曲线 22、在丰水季节，电力系统调频厂常选择_____①_____。

①中温中压火电厂 ②小水电站 ③高温高压火电厂 ④大中型火电厂 23、提高电力系统静态稳定的主要措施是____③______。 ①快速切除故障 ②强行励磁 ③减少电抗 ④电气制动 24、下列变量中属于电能质量指标的是____②______。 ①电流 ②电压 ③功率 ④阻抗

25、以下哪项调度自动化的功能主要是保证电网的频率质量？ ____③______。 ①SCADA ②EDC ③AGC ④DTS

26、下列选项中属于遥调传送的信息内容是____④______。

①母线电压 ②断路器状态 ③事件顺序记录 ④变压器分接头位置 27、在EMS中分析电力系统过负荷情况是_____②_____。 ①动态安全分析 ②静态安全分析 ③状态估计 ④稳定性分析 28、同步发电机自同步并列的条件是发电机_____①_____。 ①未加励磁、接近同步转速 ②已加励磁、接近同步转速 ③未加励磁、未接近同步转速 ④已加励磁、未接近同步转速 29、调差系数δ<0时，对应的同步发电机外特性______①____。 ①上翘 ②水平 ③下倾 ④垂直

30、按系统失步而动作的自动解列装置是为了防止系统的____①______崩溃。 ①频率稳定 ②电压稳定 ③功角稳定 ④负荷稳定

31、电力系统运行的等式约束条件仍能满足，但某些不等式约束条件遭到破坏是处于___④__。 ①正常状态 ②警戒状态 ③系统崩溃 ④紧急状态

32、在A和B两电网构成的联合电力系统中，设A系统负荷增加，使系统频率降低，而B系统负荷不变，则_____①_____。

①A和B系统调频均动作 ②A系统调频动作、B系统调频不动作 ③A和B系统调频均不动作 ④A系统调频不动作、B系统调频动作

33、下列选项中哪一项不属于RTU模拟量采集系统的模块？ _____①_____。 ①信号调节电路 ②变送器 ③采样保持器 ④A/D转换器

34、系统运行发生故障情况下，对用户能否继续供电的分析是_____③_____。 ①可靠性分析 ②稳定性分析 ③安全性分析 ④供电质量分析 35、自动发电控制功能可自动控制_____③_____。

①机组无功功率 ②机端电压 ③机组有功功率 ④负荷功率 二、判断题（每小题1分，共10分） 1、（×）静态稳定是指在一个特定的稳定运行条件下的电力系统，如果遭受到一个特定的干扰后，能够从原来的运行状态不失去同步地过渡到新的另一个允许的稳定运行条件的能力。 2、（√）同步发电机转子运动方程是描述由于原动机输入的机械转矩和发电机输出的电磁转矩之间不平衡而产生加速或减速作用的旋转运动方程式。 3、（×）励磁系统给同步发电机的励磁绕组提供适当的励磁电流，当发电机的出口电压降低时减

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小励磁电流，而当发电机出口电压升高时则增加励磁电流。 4、（√）电力系统的频率正比于发电机的转速，频率的调节是通过原动机的调速系统来实现的。 5、（√）励磁调节控制系统可以改变同步发电机输出电压。 6、（√）电力系统正常运行一般采用准同期并列方法将发电机组投入运行。自同期并列方法已很少采用，只有当电力系统发生事故时，为了快速的投入水轮发电机组，过去曾采用自同期并列方法。随着自动控制技术的进步，现在也可用准同期的方法快速投运水轮发电机组。 7、（√）电力系统失去同步是由于系统各部分频率不等造成，所以消除振荡的主要控制措施是设法使电力系统各部分间的频率差缩小或相等，然后进入同步。 8、（√）所谓再同步是指发电机失去同步后，对于电力系统中频率升高的区域，可以通过减少原动机输入功率或采取切除部分机组的方式，使这个区域的频率降低。对电力系统中频率降低的区域，则可通过增加原动机输入功率或切除部分负荷的方式，使这个区域的频率回升。一旦电力系统这两个区域频率趋于一致时，就可以重新恢复同步运行，即所谓再同步。 9、（√）如果不能有效地实施再同步，最终就是在已经失去同步的电力系统的适当地点断开互联开关，将系统分解成几个独立的、各自保持同步的区域。这样，各个区域可以继续同步的工作，避免事故在全系统中进一步的扩大，保证对用户的供电。 10、（√）电能的生产是一个有机的整体，发电、送电、输电、用电是同时完成的，电能是不能储存的。

三、简答题（每小题5分，共30分）

1、什么是准同期并列？这种并列方法有何优点？

答：同步发电机准同期并列必须满足三个条件，即并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相

????或f?f（即频率相等）XGx?G等：?UG?U（即电压幅值相等） x??（即相角差为零）0??e以上三个条件为同步发电机准同期并列的理想条件，在理想条件下，发电机与系统并列时不会有任何冲击电流产生，即并列合闸的冲击电流等于零，并且并列后发电机G与电网立即进行同步运行，不发生任何扰动现象。

在准同期并列操作中，合闸信号控制单元是准同期并列装置的核心部件，其控制原则是当频率和电压都满足并列条件的情况下，在

U?与

GU?要重合之前发出合闸信号。两电压相量重合之前的

X信号称为提前量信号。按提前量的不同，准同期并列装置可分为恒定越前相角和恒定越前时间两种原理。

2、什么是自同期并列？

答：自同期并列操作是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近于电网频率，在滑差角频率

?s不超过允许值，且机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断路器QF，接着立刻合上励磁开关KE，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。

自同期并列最突出的优点是毋需选择并列合闸时机，因而控制操作非常简单。限于当时控制技术水平在电力系统发生事故、频率波动较大的情况下，应用自同期并列可以迅速把备用机组投入电网运行，所以曾一度广泛应用于水轮发电机组，作为处理系统事故的重要措施之一。

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自同期并列方式不能用于两个系统间的并列操作。当发电机以自同期方式投入电网时，在投入瞬间，未经励磁的发电机接入电网，相当于电网经发电机次暂态电抗短路，因而不可避免地要引起冲击电流。当机组一定时，自同期并列的冲击电流主要决定于系统的情况。自同期时发电机的端电压值UG与冲击电流成正比。

发电机母线电压瞬时下降对其他用电设备的正常工作将产生影响，为此也需受到限制，所以自同期并列操作方法在非正常情况下采用时，必常受到限制。 3、衡量电能质量的指标是什么？

答：通常衡量电能质量的主要指标是电压、频率和波形。

维持电力系统频率和电压在规定的范围之内，是保证电力系统正常运行的基本任务。实现电力系统额定频率下的有功功率平衡，并留有必要的备用容量，是保证频率质量的基本前提。通常要求电力系统给用户供电的电压及电流的波形应为标准的正弦波。因此首先要求发电机发出符合标准的正弦波形电压。其次，在电能输送和分配过程中不应使波形产生畸变。此外还应注意消除电力系统中可能出现的其他谐波源。

4、同步发电机励磁控制系统的任务是什么？ 答：（1）电压控制；（2）控制无功功率的分配；（3）提高同步发电机并列运行的稳定性； （4）改善电力系统的运行条件：①改善异步电动机的自启动条件；②为发电机异步运行创造条件；③提高继电保护装置工作的正确性。（5）水轮发电机组要求实现强行减磁。 5、电力系统低频自动解列装置通常什么地点可以考虑设置？

答：为控制事故范围，不致使它波及邻近区域，被迫将两系统解列运行是有利的。

在实行解列操作时，必须注意功率平衡问题。解列点的选择，应尽量使解列后本系统的发电量既满足本系统用户负荷的需要，又不致造成发电功率过剩。解列点的选择需要按照下列原则进行： ①尽量保持解列后各部分系统（子系统）的功率平衡，以防止频率、电压急剧变化，因此解列点应选在有功功率、无功功率分点上或交换功率最小处。所选择的解列点一旦解列后，系统各部分的电源和负荷功率应该大致平衡。否则，解列后的某些区域系统的频率和电压会大幅度的变化，导致解列后的电力系统内部发电机的再度失步或因功率不平衡系统再度解列。因此，解列点应该选择在功率交换最小处。在运行中，根据潮流变化情况进行调整。

②适当地考虑操作方便、易于恢复且具有较好的远动、通信条件。解列后的区域各部分应该能在解列点处进行恢复同步并列操作，并且通信、继电保护运行方式容易调整。

解列点选好后，对解列条件应进行周密分析，这是构成控制装置逻辑判断的依据。 6、电力系统的电压调整措施有哪些？

答：常用的调压措施有：调节励磁电流以改变发电机端电压；适当选择变压器的变比；并联静电电容器和装设同步调相机以改变无功功率的分布，使电压损耗减小；串联电容补偿以改变网络参数X，从而减小电压损耗。要尽量做到各种调压措施的合理应用。当电力系统由于有功和无功不足而引起频率和电压都偏低时，因该首先解决有功功率的平衡问题。因为频率的提高可以减少无功功率的缺额，这样将有利于电压的调整。 （几种调压措施的比较：

在上述几种调压措施中，应优先考虑利用发电机调压，因为这种措施不需要附加设备，从而不需附加投资。在多机系统中，调节发电机的励磁电流要引起发电机间无功功率的重新分配，应根据发电机与系统的连接方式和承担有功负荷的情况，合理地规定各发电机调压装置的整定值。发电机调压时，一般采用逆调压方式，而且其无功功率的输出不应超过允许的限值。

当系统的无功功率供应比较充足时，可以通过选择变压器的分接头来实现调压。对于普通的变压器，只能在变压器退出运行的条件下才能作分接头的改变。因此，改变变压器变比调压，通常是

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