发布时间 : 星期日 文章《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(第4—7章)供参习更新完毕开始阅读0962639c5e0e7cd184254b35eefdc8d376ee14af
维持电压稳定的基本功能，又能消除负阻尼效应，提高电力系统的动态稳定性，励磁系统常采用PSS来达到这一目的。
PSS的作用是产生正阻尼转矩，抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩，提高电力系统的动态稳定性。
18． 微机励磁调节器有何特点？其匹配方案有哪几种？
答：（1）可实现复杂的控制策略；（2）调节准确、精度高，在线改变参数方便；（3）可实现完备的限制及保护功能、通用而灵活的系统功能、简单的操作以及智能化的维修和试验手段；（4）可靠性高，无故障工作时间长；（5）通信方便；（6）便于产品更新换代。
微机励磁调节器一般有以下几种匹配方案：（1）单微机带模拟通道励磁调节器；（2）双微机励磁调节器；（3）三微机励磁调节器；（4）外部总线式微机励磁调节器。
第五章 复习思考题
1． 电力系统自动调频的任务是什么？对调频系统有哪些要求？
答：电力系统自动调频的任务主要是对系统的频率进行监视，及时调整发电机的出力，使系统的有功功率达到新的平衡，保证系统频率在规定范围内。此外，在满足频率质量的前提下，还要考虑如何使发电成本最小，即按经济原则在电厂和机组间分配有功负荷，以达到电力系统的经济运行。
调频系统应有足够的调整容量、调整精度和调整速度。
2． 电力系统为什么分一次调频和二次调频？有什么区别？
答：电力系统稳态运行时的频率调整可以通过频率的一次调频和二次调频实现。当系统负荷发生保护时，系统中各发电机均按自身的静态调节特性，不分先后同时通过各自的调速器系统进行调节，即一次调频。当负荷变动较大时，一次调频结束时的系统稳态频率可能偏离额定较大。如要使频率回到额定值附近，必须移动静态调节特性，即改变调速系统的给定值，即通过二次调频来实现。
一次调频是通过调速器调节系统来实现，其调节结果是发电机组的功率——频率特性曲线不变，调整结束时系统的额定频率值偏差较大，属于有差调节；二次调频通过调频器调节系统来实现，其调节结果是发电机组的功率——频率特性曲线平移，调整结束时系统的额定频率值偏差很小或趋于零，可实现无差调节。
3． 电力系统调频厂的主要任务是什么？对调频厂的选择有什么要求？
答：调频电厂的主要任务是实现频率的二次调整。调频厂一般是带系统计划外的负荷。 对调频电厂的选择要求是：应有足够的调整容量，并且有足够快的调整速度。一般来说系统中有水电厂时应选水电厂作调频电厂，没有水电厂或水电厂不宜作调频电厂时（如洪水期），则选中温中压火电厂作调频电厂。在一个系统中如果一个调频电厂的调整容量不够时，则可选择几个调频电厂，并规定它们的调整频率范围和顺序。
4． 什么是电力系统集中式联合调频？集中式联合调频有何优点？
答：集中式联合调频是从全系统的角度确定各调频机组的调节量，其主要过程是：将系统中各发电机组的实发功率、系统各线路潮流、各节点电压等由各厂站端的远动装置送到调度中心，形成实时数据库，调度中心计算机的相关软件按预定的数学模型和调节准则确定各调频电厂或调频机组的调节量，并通过远动通道把调节指令发送到各厂站调频机组的控制
器，使各调频机组按指令执行有功功率的调节。
其优点是：维持系统频率为额定值，保证电能质量，易于实现综合优化控制，使系统的潮流分布符合经济、安全等原则。
5． 何谓电力系统负荷的静态频率特性？
答：当频率变化时，系统负荷消耗的有功功率也将随着改变。这种有功负荷随频率而变化的特性称为负荷的静态频率特性。
6． 何谓负荷频率的调节效应？
答：当系统中有功功率失去平衡而引起频率变化时，系统负荷也参与对频率的调节，有助于系统中有功功率在新的频率值下重新获得平衡，这种现象称为负荷的频率调节效应。
7． 发电机机组间的有功功率分配与其调差系数有何关系？
答：有功功率的增量与调差系数成反比，调差系数小的承担较大的有功功率增量，调差系数大的承担较小的有功功率增量。
8． 调速器通常分为哪些类型？它们各有什么特点？
答：调速器通常分为机械液压调速器和电气液压调速器两类。
机械液压调速器只按转速（频率）偏差产生控制作用，原理简单，易于理解；电气液压调速器具有的优点主要有：（1）灵敏度高，调节速度快，调节精度高，机组甩负荷时转速的过调量小；（2）容易实现各种信号的综合调节．有利于综合自动控制；（3）参数整定灵活方便，可在运行中改变参数，并便于增添改善动态性能指标的校正控制部件；（4）体积小，检修维护方便。
9． 某电力系统中，与频率无关的负荷占30％，与频率一次方成正比的负荷占40％，与频率二次方成正比的负荷占15％，与频率三次方成正比的负荷占15％。求系统频率出50Hz下降到47Hz时，负荷功率变化的百分数及负荷调节效应系数KL*。
解：频率降为47Hz时，f*?47/50?0.94
23得：P L*?0.3?0.4?0.94?0.15?0.94?0.15?0.94?0.933?PL*?1?0.933?0.067
f?P?P0.067KL*?L?N?L*??1.117
?fPL.N?f*(50?47)/50
第六章 复习思考题
1． 试说明电力系统低频运行的危害性。
答：1）电厂用电设备生产率下载，导致出力减少；2）发电机电势随频率降低而减小，
使无功功率也减少，有可能在频率崩溃的同时出现电压崩溃； 3）汽轮机叶片的振动变大，
轻则影响使用寿命，重则产生裂纹；4）影响某些测量仪表的准确性和某些继电保护装置动作的准确性；5）影响系统的经济性。
2． 电力系统装设自动按频率减负荷装置的作用是什么？
答：电力系统装设自动按频率减负荷装置的作用是限制系统频率的下降。当电力系统出现较大的功率缺额，频率急剧下降时，动用备用容量往往来不及有效地制止频率的下降，须
在电力系统中设置自动按频率减负荷装置，按频率下降的程度自动切除部分负荷，以阻止频率的下降。
3． 何谓电力系统频率的动态特性？
答：电力系统由于有功功率平衡遭到破坏引起系统频率发生变化，频率从正常状态过
渡到另一个稳定值所经历的时间过程，称为电力系统的动态频率特性。
4． 简述自动按频率减负荷装置的工作原理。
答：首先确定系统事故情况下的最大可能功率缺额，以及接入自动按频率减负荷装置的相应的功率值。然后将该总功率按负荷重要程度的不同进行分级。当电力系统发生事故时，自动按频率减负荷装置按照不同的频率整定值动作，分级按顺序地切除负荷，直到频率回升到恢复频率的允许值范围内。
5． 自动按频率减负荷装置的最大功率缺额如何确定？
答：在何确最大功率缺额时应考虑系统发生最严重事故，出现最大可能的功率缺额时的情况，以保证系统安全运行。由于自动按频率减负荷装置是针对事故情况的一种反事故措施，并不要求系统频率恢复至额定值，一般希望它的恢复频率fr低于额定值，约为49.5～50Hz之间，所以接到自动按频率减负荷装置最大可能的断开功率?Ps.max可小于最大功率缺额。当系统负荷PPL.N、系统最大功率缺额PV.max已知后，只要系统恢复频率fr确定，就V.maxP?KL*PL.N?f*可按式?Ps.max?V.max求得接到自动按频率减负荷装置的功率总数?Ps.max。
1?KL*?f*
6． 系统发生功率缺额后，为要恢复发生功率缺额前的频率值，应切除多少负荷功率（假设发电
机组出力不变）？
答：系统发生功率缺额后其频率为fr，若要恢复发生功率缺额前的频率值，即fN=fr，由?f*?fN?frP?KL*PL.N?f*可知，?f*=0。根据?Ps.max?V.max得，?Ps.max=P，即V.maxfN1?KL*?f*切除的负荷功率等于系统最大的缺额功率。
7． 自动按频率减负荷装置为什么要分级动作？
答：由于接于自动按频率减负荷装置的总功率是按系统最严重事故的情况来考虑的。然而，系统的运行方式很多，而且事故的严重程度也育很大差别，对于各种可能发生的事故，都要求自动按频率减负荷装置能作出恰当的反应，切除相应数量的负荷功率，既不过多又不能不足，只有分批断开负荷功率采用逐步修正的办法，才能取得较为满意的结果。因此，自动按频率减负荷装置采用分级动作。
8． 自动按频率减负荷装置首级和末级动作频率应如何确定？
答：由系统频率动态特性知，在事故初期如能及早切除负荷功率，对于延缓频率下降过程是有利的。因此第一级的启动频率值宜选择得高些，但又必须计及电力系统动用旋转备用容量所需的时间延迟，避免因暂时性频率下降而不必要地断开负荷的情况，所以一般第一级的启动频率整定在48.5~49Hz。
电力系统允许的最低频率受“频率崩溃”或“电压崩溃”的限制，对于高温高压的火电厂，在频率低于46~46.5Hz时，厂用电已不能正常工作。在频率低于45Hz时，就有“电压崩溃”的危险。因此，末级的启动频率以不低于46~46.5Hz为宜。
9． 何谓级差？级差强调选择性和级差不强调选择性有何差别？
答：级差是指相邻两级动作频率的差值。 选择性确定级差强调各级动作的次序，要在前一级动作以后还不能制止频率下降的情况下，后一级才动作，否则就是误动作；级差不强调选择性是为了避免频率过恢复或欠恢复，减小级差，增加总的频率动作级数，可能造成两轮无选择性启动。
10． 自动按频率减负荷装置为何要设置后备级（特殊级）？
答：为了防止第i级启动切除负荷以后，系统的频率稳定在既低于我们希望的频率恢复极限值 ，但又不足以使下一级动作的频率值上。为消除这种现象，要设置后备级，经延时后切除部分负荷功率，以便使频率能恢复到允许的限值以上。
11． 自动按频率减负荷装置在什么情况下可能会发生误动作？应采取什么措施？
答：1）暂态过程引起的误动作。应在装置中设置一个不大的动作时限（通常用0.1~0.2s）以躲过瞬态过程可能出现的误动作。
2）负荷反馈引起的误动作。应加电流闭锁、电压闭锁和滑差闭锁。
3）当电力系统容量不大、系统中有很大冲击性负荷时，系统频率将瞬时下跌引起误动作。应加滑差闭锁。
对于后两种误动作，有时可不采用电流、电压或滑差闭锁，而简单地采用自动重合闸来补救，即当系统频率恢复时，将被自动低频减载装置所断开的用户按频率分批地进行自动重合闸，以恢复供电。
12． 微机自动按频率减负荷装置的设置有哪两种模式？请说明这两种模式如何应用？
答：集中式和分散式。
集中式是在变电站低压母线上的电压互感器二次侧装设微机低频减负荷装置，根据需要可以每段母线配置一个，也可以整个变电站共同使用一个；分散式是低频减负荷的功能被集成在分散的保护测控单元中，由保护测控装置根据整定值的要求通过软件的设置直接出口跳闸。
13． 电力系统中常用的稳定性控制措施有哪些？
答：电力系统中常用的稳定性控制措施有自动切除发电机，电气制动，自动解列装置等。
14． 假设某系统发电机的出力保持不变，负荷调节效应系数KL* 不变，投入相当于10%负荷或者切除相当于10%负荷的发电机组，两种情况下系统的稳定频率是否相同？为什么？
答：(1)投入相当于10%PLN的负荷，总负荷增加到（1+0.1）PLN=1.1PLN,由于发电机出力保持不变，将出现功率缺额0.1PLN，所以，稳定计算频率可计算如下：
f??fN(1?1??PL)?50(1?1?0.1PLN)?50(1?KL*PLNKL*1.1PLN1); 11KL*(2)切除相当于10%PLN的发电功率，总负荷不变，但由于剩余发电机的出力保持不变，也将出现功率缺额0.1PLN，所以，稳定计算频率可计算如下：
f??fN(1?0.1PLN?PL111?)?50(1??)?50(1?)。 KL*PLNKL*PLN10KL*比较上面两个结果，两种情况下系统的稳定频率是不相同的。（1）的稳定频率大于（2）
的稳定频率。