电力系统自动化（B）参考答案
一．填空
1．发电机准同期并列的实际条件为（1） 相角差在5o以内，（2）压差在5％～10％（3） 频差在0.2～0.5％内 。如果发电机并列时满足理想准同期条件，即合闸瞬间，发电机电压和系统电压 幅值相等 、 频率相等 、 相角差为零 ，则不会产生冲击电流。
2．自动准同期装置主要由 合闸单元 、 调频单元 、 调压单元 和电源组成。
3．并联运行机组间无功负荷的合理分配取决于 发电机外特性 。可以利用自动调压器的 调差 接线达到这一目的。
4. 同步发电机的励磁系统主要是由 励磁功率单元 和 励磁调节单元 两大部分组成。
5．积差调频的调频方程式为 。
6．理想灭磁过程要求发电机转子电压 保持最大值不变 ，放电电流 直线下降 。
7．自励式励磁机比他励式励磁机时间常数 大 。
8．电力系统负荷经济分配的原则是 等耗量微增率 。
9． 电压响应比 是说明发电机转子磁场建立快慢的粗略参数。
10．EMS是 Energy Management System（或能量管理系统） 。AGC是 Automation Generation Control（或自动发电控制）。SCADA是 Supervisory Control And Data Acquisition（或电力系统数据采集与监视） 。EDC是 Economic Dispatch Control（电力系统经济调度） 。二．简答题：
1．同步发电机并列操作可以采用哪两种方法？并简述其特点和适用场合。
答：同步发电机并列操作方法：准同期并列操作、自同期并列操作。自同期并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机并列；容易实现自动化；冲击电流大。适用于在电力系统故障情况下的某些发电机的紧急并列。
2．什么是同步发电机自动准同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？
答：自动准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列。
特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压大幅降低；并列过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。
适用场合：适用于正常情况下发电机并列。
3．画出发电机自并励励磁系统的原理接线图，并说明自并励励磁系统的主要优点。
答：图如下图所示：主要优点：系统接线和设备比较简单，无转动部分，维护费用较少，可靠性高；主轴短，可减小基建投资；可获得较快的励磁电压响应速度；机组甩负荷时过电压较低。
三．恒定越前时间产生电路及输入线性整步电压波形如图所示，（1）写出线性整步电压表达式；（2）用公式推导方法证明产生的越前时间是恒定的。
答：（1）
（2）由波形可以看出，在内，线性整步电压
则比例电流：
微分电流：
图示线性整步电压产生电路的输出在时刻极性发生变化，将比例、微分电流代入，化简得，表示导前时间只与电路参数R、C有关，与压差和频差无关。四．某电力系统在额定情况下运行，负荷调节效应系数K=1.8，总负荷4000MW。由于事故突然切除216MW发电功率，不考虑调速器作用。
（1）如果不采取任何措施，求系统的稳态频率；
（2）如果切除100MW负荷，求系统的稳态频率；
（3）如果要求稳态频率为49.5Hz，求需要切除的负荷量。
答：突然切除216MW发电功率，相当于出现216MW得功率缺额
（1）
（2）
（3）由，得，解得
一．填空
1．发电机准同期并列的实际条件为（1） 相角差在5o以内，（2）压差在5％～10％（3） 频差在0.2～0.5％内 。如果发电机并列时满足理想准同期条件，即合闸瞬间，发电机电压和系统电压 幅值相等 、 频率相等 、 相角差为零 ，则不会产生冲击电流。
2．自动准同期装置主要由 合闸单元 、 调频单元 、 调压单元 和电源组成。
3．并联运行机组间无功负荷的合理分配取决于 发电机外特性 。可以利用自动调压器的 调差 接线达到这一目的。
4. 同步发电机的励磁系统主要是由 励磁功率单元 和 励磁调节单元 两大部分组成。
5．积差调频的调频方程式为 。
6．理想灭磁过程要求发电机转子电压 保持最大值不变 ，放电电流 直线下降 。
7．自励式励磁机比他励式励磁机时间常数 大 。
8．电力系统负荷经济分配的原则是 等耗量微增率 。
9． 电压响应比 是说明发电机转子磁场建立快慢的粗略参数。
10．EMS是 Energy Management System（或能量管理系统） 。AGC是 Automation Generation Control（或自动发电控制）。SCADA是 Supervisory Control And Data Acquisition（或电力系统数据采集与监视） 。EDC是 Economic Dispatch Control（电力系统经济调度） 。二．简答题：
1．同步发电机并列操作可以采用哪两种方法？并简述其特点和适用场合。
答：同步发电机并列操作方法：准同期并列操作、自同期并列操作。自同期并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机并列；容易实现自动化；冲击电流大。适用于在电力系统故障情况下的某些发电机的紧急并列。
2．什么是同步发电机自动准同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？
答：自动准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列。
特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压大幅降低；并列过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。
适用场合：适用于正常情况下发电机并列。
3．画出发电机自并励励磁系统的原理接线图，并说明自并励励磁系统的主要优点。
答：图如下图所示：主要优点：系统接线和设备比较简单，无转动部分，维护费用较少，可靠性高；主轴短，可减小基建投资；可获得较快的励磁电压响应速度；机组甩负荷时过电压较低。
三．恒定越前时间产生电路及输入线性整步电压波形如图所示，（1）写出线性整步电压表达式；（2）用公式推导方法证明产生的越前时间是恒定的。
答：（1）
（2）由波形可以看出，在内，线性整步电压
则比例电流：
微分电流：
图示线性整步电压产生电路的输出在时刻极性发生变化，将比例、微分电流代入，化简得，表示导前时间只与电路参数R、C有关，与压差和频差无关。四．某电力系统在额定情况下运行，负荷调节效应系数K=1.8，总负荷4000MW。由于事故突然切除216MW发电功率，不考虑调速器作用。
（1）如果不采取任何措施，求系统的稳态频率；
（2）如果切除100MW负荷，求系统的稳态频率；
（3）如果要求稳态频率为49.5Hz，求需要切除的负荷量。
答：突然切除216MW发电功率，相当于出现216MW得功率缺额
（1）
（2）
（3）由，得，解得
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