电力系统自动化习题及答案5篇

第一篇：电力系统自动化习题及答案

第一章发电机的自动并列习题

1、同步发电机并网（列）方式有几种？在操作程序上有何区别？并网效果上有何特点？ 分类:准同期,自同期

程序：准：在待并发电机加励磁，调节其参数使之参数符合并网条件，并入电网。

自：不在待并电机加励磁，当转速接近同步转速，并列断路器合闸，之后加励磁，由系统拉入同步。

特点：准;冲击电流小，合闸后机组能迅速同步运行，对系统影响最小

自：速度快，控制操作简单，但冲击电流大，从系统吸收无功，导致系统电压短时下降。

2、同步发电机准同期并列的理想条件是什么？实际条件的允许差各是多少？ 理想条件：实际条件（待并发电机与系统）

幅值相等：UG=UX

电压差Us不能超过额定电压的5%-10% 频率相等：ωG=ωX

频率差不超过额定的0.2%-0.5% 相角相等：δe=0（δG=δX）相位差接近，误差不大于5°

3、幅值和频率分别不满足准同期理想并列条件时对系统和发电机分别有何影响？ 幅值差：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。

频率差：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。

4、何为正弦脉动电压？如何获得？包含合闸需要的哪些信息？如何从波形上获得？

5、何为线形整步电压？如何得到线形整步电压？线性整步电压的特点是什么？

6、线性整步电压形成电路由几部分组成？各部分的作用是什么？根据电网电压和发电机端电压波形绘制出各部分对应的波形图。

书上第13页，图1-12 组成：由整形电路，相敏电路，滤波电路组成

作用：整形电路：是将Ug和Ux的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列方波，其幅值与Ug和Ux无关。

相敏电路：是在两个输出信号电平相同时输出高电平，两者不同时输出低电平。滤波电路：有低通滤波器和射极跟随器组成，为获得线性整步电压Us和&e的线性相关，采用滤波器使波形平滑

7、简述合闸条件的计算过程。

Step 1：计算Usmin，如果Usmin≤USy转Step 2；否则调整G来改变UG

Step 2：ωsy的计算

Step 3：如果ωs≤ωsy继续Step 4；否则调整G来改变ωG，ωs=ωG-ωX

Step 4：δe的计算：δe=tYJ?ωs

Step5：δe≤δey合闸；否则调整G来改变ωG，从而δe

8、简述同步发电机并列后由不同步到同步的过程（要求画图配合说明）。

书上第7页，图1-4 说明：

1、如果发电机电压Ug超前电网电压Ux，发电机发出功率，则发电机将被制动减速，当Ug落后Ux，发电机吸收无功，则发电机加速。

2、当发电机刚并入时处于a电，为超前情况，Ws下降---到达b点，Wg=Wx，&e最大，W下降，&e下降--处于原点，Ug=Ux----&e=0，Wg＜Wx--过原点后，&e＜0，--Wg上升

总之。A-b-0-c，c-0-a，由于阻尼等因素影响，摆动幅度逐渐减小到同步角

9、准同期并列为什么要在δ=0之前提前发合闸脉冲？提前时间取决于什么？恒定越前时间并列装置的恒定越前时间如何设定？

10、恒定越前时间并列装置如何检测ωs<ωSY？

当|ta|＞|tyj|时，即恒定超前相角电平检测器失于恒定越前时间电平检测器动作时，才说明这是的Ws小于允许滑差的频率Wsy

11、恒定越前时间并列装置如何检测发电机电压与系统电压的超前滞后？

12、数字式自动准同期装置主要输入信号和输出信号有哪些？ 输入信号：指发电机和母线电压互感器二次侧交流电压信号中提取交流电压幅值信号，频率测量信号

输出信号：发电机同步转速调节的增速、减速信号，调节发电机电压的升降压，降压信号，并列断路器合闸脉冲控制信号

第二章同步发电机励磁自动控制系统

1、同步发电机励磁自动调节的作用是什么？

（1）电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平；（2）在并列运行发电机之间，合理分配机组间的无功负荷；（3）提高发电机静稳定极限。（4）提高系统的动态稳定；

（5）限制发电机突然卸载时电压上升；

（6）发电机故障时，对发电机实行快速灭磁。

2、同步发电机的励磁系统有哪几种？各有何特点？

a：直流励磁机：结构简单，靠机械整流+换向，维护量大，造价高，励磁系统容量受限制

b：交流励磁系统：励磁系统容量不受限制，不受电网干扰，可靠性高，维护量小，绝缘寿命长；但无法对励磁回路直接进行测量，无法对整流元件工作进行检测，对整流元件可靠性要求高。

c：静止励磁系统：结构简单，可靠性高；不需要通州励磁机，缩短主轴长度，可获得很快的励磁电压响应速度

3、何谓静态稳定？何为暂态稳定？

静态稳定：指电力系统在正常运行状态下，经受微小扰动后恢复原运行状态的能力 暂态稳定：指电力系统在某一正常运行方式下突然遭受较大扰动后，能否过渡到一个新的稳定运行状态或恢复到原运行状态的能力

4、何谓强励？强励的基本作用是什么？衡量强励性能的指标有哪两方面？具体指标是什么？如何定义？

概念：当系统电压大大降低时，发电机的励磁电源会自动迅速增加励磁电流，这种作用叫做强励。

作用：（1）作用：有利于电力系统的稳定运行；

有助于继电保护的正确动作；

有助于缩短短路故障切除后母线电压的恢复时间；

有助于电动机的自启动过程；

指标：强励倍数KHSE；励磁电压响应比

5、何谓灭磁？常见的三种灭磁方法是什么？如何实现？

（1）灭磁：使发电机励磁绕组的磁场尽快地减弱到最低程度。（2）灭磁方法：

励磁绕组对恒定电阻放电灭磁；将转子励磁绕组自动接到放电电阻灭 励磁绕组对非线性电阻放电灭磁；在这整个灭磁过程中始终保持转子绕组的端电压为最大值不变，直至励磁回路断开位置

全控整流桥逆变灭磁；应用晶闸管的有缘特性来进行转子回路的快速灭磁

6、励磁调节器的基本组成有哪些？画出自动励磁控制系统方框图。书上图2-24 基本组成部分：测量比较单元，综合放大单元，移相触发单元，自动手动的自动切换。

7、对励磁调节器静特性调整的基本要求是什么？

a、保证并列运行发电机组间无功电流的合理分配，即改变调差系统。

b、保证发电机能平稳地投入和退出工作，平稳地改变无功负荷，而不发生无功功率的冲击现象，即上下平移无功调节特性

8、何谓同步发电机组的自然调差系数？ 对于电压偏差进行比例调节的励磁调节器，当调差单元退出工作时，发电机外特性的调差系数，是不可调节的固定值

当调差单元退出工作时，发电机外特性的调差系数，用Kadjo表示。其值一般小于1，且不可调，近似无差，因此不能满足发电机的运行要求。

9、在励磁调节器中为要设置调差单元?如何进行正调差接线和负调差接线？对励磁调节系统外特性有何影响？

a、设置调差单元是为了进行发电机外特性的调差系数调整；

b、正接线：在发电机互感器的二次侧，A,C两相分别接串入Ra，Rc，在Ra中引入Ic，Rc中引入Ra。极性为Va+IcRa和Vc-IaRc 负接线：与正接线类似，只是极性改为Va-IcRa和Qc+IaRc

10、平移发电机的外特性有何作用? 发电机投入或退出电网运行时，要能平移负荷，不引起对电网的冲击，这就需要依靠平移发电机的外特性。（转移无功）

11、自动励磁调节器的限制控制信号有哪些，各起什么作用？

a、最小磁限制：以便发电机组进相运行满足静稳定条件，限制发电机在允许进相容量曲线上，从而防止发电机定子端部过热。

b、瞬时电流限制：当励磁机电压达到发电机允许的励磁顶值电压数倍时，立即对励磁机的励磁电流加以限制，防止危及发电机的安全运行 c、最大励磁限制：防止发电机转子绕组长时间过励 d、伏/赫限制器：防止发电机的端电压与频率比过高

12、如何通过设置反馈回路增加励磁控制系统稳定性？画出系统组成框图和对应的传递函数框图。

第三章电力系统频率和有功功率调节

1、为什么说频率调节与有功功率调节不可分割? 当系统的负荷功率增加时，系统就出现了功率缺额。此时，机组的转速下降，整个系统的频率降低。可见，系统频率的变化是由于发电机的负荷功率与原动机输入功率之间失去平衡所致

2、为什么说负荷的频率效应起到减轻系统能量不平衡的作用？ 当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要随着改变，这种有功负荷随着频率而改变的特性叫做负荷的功率---频率特性，是负荷的静态频率特性，也称作负荷的调节效应，当频率上升时，负荷需求功率随之增加，阻频率的上升，频率下降时。负荷需求功率跟着下降，抑制频率的下降

3、在某电力系统中，与频率无关的负荷占28%，与频率一次方成比例的负荷占41%，与频率二次方成比例的负荷占11%，与频率三次方成比例的负荷占20%。当系统频率由50Hz下降到48Hz时，系统 KL*值为多少？

4、电力系统频率一次调节和二次调节有何区别？

当系统负荷增加，频率开始下降，调速器起作用，增加机组的输入功率，经过一段时间后运行点稳定在靠近50Hz，调整结束时频率与额定值偏差较大--调节结果是有差。频率的二次调整通过调频器反应系统频率变化，调节原动力阀门开度调节转速，表现为一条调节特性上、下平移，可以保证调整结束时频率与额定值偏差很小或趋于零--调节结果是无差的。

5、调速器的失灵区对频率调整有何影响?

导致并联运行的发电机组之间有功功率分配产生误差或频率误差。有功功率分配的最大误差与失灵度成正比，而与调差系数成反比。

6、如何确定电力系统频率的稳定运行点？

在稳定频率下，发电机组的功率-频率时性与负荷的功率-频率特性曲线的交点，就是电力系统的稳定运行点

7、电力系统调频常用的主导发电机法、积差法、改进积差法，写出各调频方程，分析各自的工作特点。

8、何谓分区控制误差ACE？如何判断发生负荷变动的区域？如何实现联络线上无功率流？

9、何谓等微增率准则？为什么根据该准则能使电力系统运行最经济 ?

运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷。当系统微增率λ增加时，各电厂的微增率bi也相应增加，各电厂发出的功率也将相应增大，直至系统功率平衡，频率回升到额定值为止。

最经济的分配方案：系统中调频电厂按下式运行：

--系统微增率；

--各电厂电厂微增率；

--各电厂的线损微增率，即；

10、AGC的基本任务是什么？调整分配的负荷分配公式是什么？为什么说它是一种比较理想的分配方式。

11、什么是ZPJH？为何要实行ZPJH？

12、低频减载时为什么切除的负荷可以小于有功缺额？ 第四章电力系统电压和无功功率调节

1、电力系统常用的无功功率电源有哪些？各有何特点？ 电源类型 输出特性 元件特性 同步发电机

即是无功电源，也是有功电源； 旋转元件 同步调相机

即可输出无功功率，也可吸收无功功率； 旋转元件 并联电容器

输出感性无功功率，只能提高补偿点电压； 静止元件

静止无功补偿器

输出感性或容性无功，提高或降低补偿点电压 静止元件

2、我国规定的各类用户允许电压偏移是多少？ 35kV及以上电压供电的负荷：±5%

10kV及以下电压供电的负荷：±7% 低压照明负荷：

+5%，-10%

农村电网（正常）：

+7.5%，-10%

农村电网（事故）：

+10%，-15%

3、某变压器铭牌参数为：SN =31.5MVA，110±2×2.5%／6.3kV，归算到高压侧的线路阻抗为ZT =2.5+j40。线路末端最大负荷功率为30+j15MVA，最小负荷功率为12+j7MVA。变压器高压侧最大负荷时的电压为110kV，最小负荷时的电压为114kV。相应负荷母线允许电压范围为6~6.6kV。试选择变压器分接头。

4、电力系统常用的电压控制措施有哪些，控制的原理是什么？

5、如下图所示，变压器变比为110±2×2.5% /11kV，励磁支路和线路对地电容均被忽略。送端电压为120 kV且保持不变，受端电压要求保持为10.5 kV。采用电容器进行无功功率补偿，试确定其补偿容量。

6、电容器并联和串联补偿提高线路末端电压和减小功耗的原理各是什么？

7、无功功率的产生基本上是不消耗能源的，但是为什么无功功率沿输电线路上传送却要引起有功功率的损耗和电压的损耗。

第二篇：电力系统自动化答案

一、选择题：

1、联合运行电网中，各区域电网的AGC功能可保证电网____C__的稳定。

A.区域网内的频率B.区域电网间的交换功率

C.区域电网内频率和区域电网间交换功率

D.区域电网内的电压和频率

2、不良数据是指__C___。

A.数据不确B.数据丢失

C.数据错误D.以上都是

3、随开关状态变化的电网模型是_C___。

A.节点模型B.物理模型

C.计算模型D.网络模型

4、DMS包括下面内容___D___。

A.配电网SCADAB.DA

C.AM/FM/GISD.ABC都是

5、理想灭磁时转子绕组电流是按__A__衰减。

A直线 B.指数曲线 C.先直线后指数曲线 D.先指数曲线后直线

6、适用于互联电力系统频率调节的方法 __C___。

A.主导发电机法B.积差调频法

C.分区调频法D.ACE

7．发电机组并入电网后，应能迅速进入______状态，其暂态过程要______，以减小对电力系统的扰动。（C）

A异步运行，短B异步运行，长

C同步运行，短D同步运行，长

8．并列点两侧仅有电压幅值差存在时仍会导致主要为______的冲击电流，其值与电压差成_____。（B）

A有功电流分量，正比B无功电流分量，正比

C有功电流分量，反比D 无功电流分量反比

9．由于励磁控制系统具有惯性，在远距离输电系统中会引起____。（D）Ａ进相运行 Ｂ高频振荡 Ｃ欠励状态 Ｄ低频振荡

10．发电机并列操作中，当相角差较小时，冲击电流主要为______。（A）

A 有功电流分量B 无功电流分量

C 空载电流分量D 短路电流分量

11．励磁顶值电压越_____，允许强励时间越____，对发电机运行越有利。（D）

A 低，短B 低，长C 高，短D高，长

二、填空题：

1.__静止_励磁系统又称_发电机自并励_系统，系统中发电机的励磁电源不用励磁机。

2.电力系统自动化主要包括_电力系统调度自动化_、_电厂动力机械自动化_、_变电站自动化_、和_电力系统装置自动化_等方面。

3.励磁顶值电压是励磁功率单元在_发电机电压过低（强励）_时可能提供的最高输出电压值。

4.自动装置正常工作，除了必须要有硬件外，还需要_软件_。

5.同步发电机组并列操作过程中，并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能__小__，其瞬时最大值一般不超过__1~2_倍的额定电流。

6.当电网频率50HZ，滑差频率0.1HZ时，则待并列发电机频率为_50.1 或 49.9_HZ。

7.同步发电机甩负荷时灭磁的方法有_逆变灭磁_、_串联电阻灭磁_、_电弧灭磁_，等

三、改错题：

1．SCADA是电网调度自动化系统基础设备，它们安装于各变 电所或发电厂内，是电网调度自动化啊、系统在基层的耳目和手脚。

“SCADA”改“RTU”

2．电力线载波通信是利用架空输电线路的架空地线作为信息传输的媒介。

“架空地线”改“三相线路”

3．UG,Ux的两个方波信号接到异或门,当两个方波输入电平相同时,异或门的输出为高电平,用于控制可编程定时计数器的计数时间.“高电平”改“低电平”

4．SCADA系统在发电厂变电所的设备,又称为远方EMS。

远方“EMS”改“RTU”

5．为了使信号被采样后不失真，采样频率不小于10倍输入信号的最高频率，这是采样定理的要求。

“10倍”改“2倍”

四、简答题

1．举例说明电力系统自动装置的“自动调节”和“自动控制”有什么不同。（p4）

答：自动调节：主要有同步发电机自动励磁控制和电力系统自动调频

自动控制：同步发电机自动并列装置、自动解列装置、电力系统继电保护装置、自

动低频减载装置、自动重合闸、水轮发电机地频自启动、事故切机、备

用电源自动投入装置

2．简述同步发电机组并列时应遵循的原则。（p8）

答：原则：（1）冲击电流不超多允许值，且尽可能小，不超过1~2倍的额定电流

（2）并列后应尽能迅速进去同步运行，暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动

3．简述同步发电机的励磁系统两个组成部分及各部分的作用。（p28）

答：组成部分：励磁功率单元，自动励磁调节器

作用：励磁功率单元是产生发电机励磁电流

自动励磁调节器是根据发电机电压和电流的变化以及其他输入信号，按事先

确定的调节准则控制励磁功率单元输出电流的自动装置

4．恒定越前时间自动准同期装置需要整定哪些参数？如何整定？（p15）

答：（1）越前时间越前时间的大小由并列断路器的合闸动作时间

控制延时tQF和装置合闸回路tc决定tYJtQFtC

（2）允许电业偏差并列式允许电压偏差与待并发电机及系统承受冲击的能力有关。允许电压偏差一般定为并列点额定电压的5％~10％

（3）允许滑差角频率在时间误差一定的条件下，并列合闸相角差e与滑差频率

成正比。设已知发电机组允许合闸相角s，最大允许滑差角频率eyeytQFtc式中tQF、tC为断路器合闸时间、并列装置合闸控制时间的误差

5．论述同步发电机无刷励磁系统的主要特点。(P38)

答：特点：（1）解决了巨型机组励磁电流引入转子绕组的技术困难，为制造巨型机组提供了技术保证。

（2）取消了滑环和碳刷，维护量小，点机的绝缘寿命更长

（3）由励磁机独立供电励磁，励磁不受电网干扰，且无刷环磨损之忧，所以可靠性高。

（4）整流器ZL的元器件是随转子一起转动的，由此英气了一系列技术问题：a、无法实现转子回路直接灭磁；b、无法对励磁回路进行直接测量（如转子电流、电压，转子绝缘等）；c、无法对整流元件的工作情况进行直接监测；d、要求整流器和快速熔断器等有良好的力学能力，能适应告诉旋转的离心力。

6．自动发电控制系统具有哪些基本任务和目标？

答：（1）使全系统的发电出力和负荷功率相匹配；（2）将电力系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值；（3）控制区域问联络线交换功率与计划值相等，实现各区域内有功功率的平衡；（4）在区域内各发电长间进行负荷的经济分配。

7．为什么说发电机组应该有一点失灵度？

答：没有失灵度时，系统的微小波动就会使调速器动作，造成调节阀门频繁动作，这是不利的8．请画出发电机无刷励磁系统或发电机自并励系统原理

答

9.“ACE积差”调节法的分区调频方程式为∫（ACE)dt+△Pt=0

即∫（Ki△fi+P1-P2)dt+△Pi=0，请说明上面两式中各个变量的含义。

答：ACE：区域控制功率表





10．有效信息为10010110，对其分别应用奇效验和偶效验方法，分别给出附加效验位，合成发送码字，并画出其相位调制的波形。

答：奇校验：附加校验位：“1”，合成发送码字为：100101101。

偶校验：附加偶验位：“0”，合成发送码字为：100101100

11．电力系统的运行状态一般可划分为哪几种？并给出各个状态的主要特征。

答：（1）正常运行状态电力系统能以质量合格的电能满足负荷的用电需求

（2）警戒状态电力系统运行的各种等式和不等式约束条件均能满足，仍能向用户供应质量合格的电能。

（3）紧急状态某些不等式约束条件遭到破坏，系统电压或频率超过或低于允许值等。这事的等式约束条件仍能得到满足，系统中发电机仍能继续同步运行，可不切除负荷。

（4）系统崩溃 将并联运行的电力系统解列成几个子系统，解列成的各个子系统中等式及不等式约束条件遭到破坏。

（5）恢复状态 待电力系统大体稳定下来后，如果仍有部分设备运行于额定能力范围之内，或者若干设备已重新启动，则电力系统可进入恢复状态。

12．什么是电力系统状态估计？列出三节点网络功率量状态估计的分析步骤。

答：电力系统状态估计是电力系统高级估计原理的一个算法模块，它针对SCADA实时数据的这些缺陷，依据状态估计原理进行分析计算，能够把不齐全的数据填平补充，不精确地数据“去粗取精”，同时找出错误的数据“去伪存真”，使整个数据系统和谐严密，质量和可靠性得到提高。

P：联络线净交换功率 ik：频率偏差因子 iPtie.i.a：a区负荷功率 Ptie.i.s：供a区的发电功率

第三篇：电力系统及其自动化

电力系统及其自动化专业硕士研究生培养方案

（学科专业代码：080802）

一、主要研究方向及其学术队伍 研究方向一：风电控制与继电保护技术

本研究方向的主要研究内容、特色和意义

风能的利用，关键在风能转化为电能的设备—风力机制造技术，而风力机的检测与控制技术是风力机制造及风力机有效运行的基本保证。

风力机的检测技术与自动化装置是以风能领域内的检测和控制系统为主要研究对象，采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等来研究系统的检测、控制、设计和实现的理论、方法和技术。在实际应用中，尤其是风力机制造及风力机有效运行中，由于检测及被控对象的严重非线性、数学模型不确定、系统的工作点变化剧烈等因素，以使传统的检测和控制方法难以满足要求。由于传统检测和控制往往只考虑控制系统和受控对象所组成的“独立”体系，而忽略了环境所施加的影响，而现代大型风力机复杂的检测、控制和决策问题，必然把外界环境和对象以及检测、控制系统作为一个整体来进行分析和设计。另外对于控制任务或控制目标，传统控制只着眼于用数学语言进行描述。实际上检测与控制任务或目标有多重性和时变性，而且还包括任务所含信息的处理过程，即任务的集合处理。面对复杂的对象、复杂的环境和复杂的任务，用传统的检测与控制理论和方法去解决是不可能的，为使我国的风能利用及风力机制造技术朝着大型化、高度智能化方向发展，就必须研究和使用新的检测和控制手段。

电力系统继电保护装置是保护电力网用电设备安全的重要设施，随着电力系统的发展, 电网规模的不断扩大,输电线路的故障如不能快速准确地切除而引起故障扩大甚至系统失稳所带来的经济损失和社会影响是难以估量的。因此对继电保护装置的性能要求越来越高。为了提高保护的可靠性, 对继电保护在线路故障时的动作特性进行预先分析仿真、研究, 以及事故后进行准确的校验、分析都是十分必要的。

研究方向二： 电力系统稳定控制与保护

本研究方向的主要研究内容、特色和意义

首先，本研究方向主要研究电力系统自动化技术，提高电网运行的自动化水平，重点研究适合于互联电网和电力市场环境下的调度自动化技术和配电自动化系统以及先进的变电站自动化系统；完善高速数据网络和电网调度自动化系统，基本建成电力系统的信息安全体系，研究发电厂监控和优化运行技术，状态检修技术，提高电厂的生产自动化水平和现代化管理水平，在吸收国内外先进技术的基础上，研究具有新疆特色的科学、实用、先进的配网自动化系统、电力调度自动化、配电网综合自动化、继电保护与运行自动化、电力系统综合自动化、无人值班变电站自动化、电力系统安全运行自动化。

再则，风能以其无污染，可再生，蕴量丰富的优势，在电力行业得到了广泛的重视，无论国外还是国内，都在对风力发电进行探索、研究。随着风机容量的不断增加，风力发电场也由陆地拓向了海洋。这使得传统电力系统分析的方法需要一定的修改。风力发电机大部分采用多种形式的发电机，风能具有随机性、受季节影响的特点。风力发电对所接入的电网冲击如何，影响有多大，是否会导致电力系统不稳定等因素都是必须考虑的。因此，含风力发电的自动化系统研究也势在必行。

新疆风能资源丰富，风电装机容量也位于全国之首，就风电系统稳定性而言，风力发电的原动力是

--０--

风。风机由于其自身机械强度的限制，若风速在其允许范围内，风机则可以投入电网进行发电，若风速超出其限制，则要停止风机运行，这种风机的投切对电网是一种干扰，当风机的容量达到相当规模时，这种干扰则比较严重，同样风机故障也会对电网造成影响，因此迫切需要对风机的投切和风机的故障对电网造成的影响进行分析研究，以便找到风电在电网中的最佳配置容量及改造风电控制设备和配置相应的继电保护，以使对电网干扰达到最小，为风电场规划和风电系统安全稳定运行提供依据和指导。

研究方向三：电力系统优化与仿真

本研究方向的主要研究内容、特色和意义

随着电力系统的发展, 电网规模的不断扩大,如何有效降低网损，减少无功设备投资，降低燃煤耗量，电网经济运行越来越重要，但是电力网结构复杂,设备众多,覆盖面广,必须针对现场实际特点找到有效的优化控制方案,首先进行计算机分析计算仿真，再应用于实际电网.因电网覆盖面大，必须全网综合考虑，不能盲目投资和改造设备，为此进行电力系统理论推导和优化计算、分析仿真，可以节约资金，避免浪费和无谓的投入。同时也可尽快缩短与国内外技术水平的差距，尽快实现新疆电网高质量高水平的安全稳定经济的运行。

主要应用国内外大型软件或编制软件进行优化仿真计算，根据潮流计算、灵敏度分析的结果进行优化控制方案制定。同时将供热系统在运行过程中，如何实现按需供热，并使热量按需分配运用电力系统优化理论和潮流优化算法软件进行模拟类比仿真。

二、培养目标

1.培养目标

为适应我国国民经济发展和社会主义建设的需要，培养德、智、体全面发展的电气工程学科高层次专门技术人才，本学科培养的硕士研究生应满足以下要求：

（1）努力学习和掌握马列主义和毛泽东思想的基本原理，掌握科学的方法论；坚持四项基本原则，热爱祖国，品行端正，遵纪守法；积极为社会主义现代化建设服务。

（2）在电气工程学科领域内掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；熟悉所从事研究方向及相近研究方向的科学技术发展动向。

（3）在电气工程学科领域内具有独立从事科学研究工作的能力；具有实事求是、科学严谨的治学态度和工作作风。

（4）第一外国语要求熟练地阅读本专业的外文资料，并具有一定的写作能力和听说能力。（5）积极参加体育锻炼，身体健康。2.培养方式

（1）结合硕士研究生的特点进行政治思想教育和党的方针政策教育，进行爱国主义、革命传统和道德的教育，进行社会主义与法制教育。

（2）采用理论学习和科学研究相结合的方法，使硕士研究生在电气工程学科领域内掌握坚实而宽广的理论基础和系统深入的专门知识，在本学科范围内具有独立从事科学研究工作的能力。

（3）硕士生的课程学习在硕士生培养工作中占有重要地位。硕士生应通过课程学习加深理论基础，扩大知识面。硕士生的课程学习一般应以授课和自学相结合。

（4）硕士学位论文工作是硕士生培养的关键和核心。硕士学位论文要由硕士生独立完成，导师的作用在于指导研究方向，启发硕士生深入思考、正确分析与判断，充分发挥硕士生的创

造能力和开拓进取精神。

（5）在指导上采取以指导教师为主、导师负责和硕士点集体培养相结合的方法。也可和其他高校、研究单位或工厂企业联合培养，吸收具有高级职称的人员参加指导。

（6）导师应以高度的责任心，全面关心研究生的成长，对研究生严格要求，严格管理，既要教书又要育人。导师应根据本方案的要求并结合研究生的特点，认真制定培养计划，检查并督促研究生的课程学习，并指导研究生论文选题、文献查阅、调研、科研工作、学位论文撰写和答辩。导师应注意在各个环节上培养研究生严谨的治学态度，实事求是的工作作风。

（7）导师所在硕士点在研究生培养计划的制定、硕士学位论文选题、论文工作及论文撰写、答辩等各个环节上应积极发挥集体培养的优势并起到质量监控的作用，以提高研究生的培养质量。电气工程学院学位分委员会应充分发挥对研究生质量把关的作用。

3.学习年限：

一般为三年（在职人员为三至四年）。

三、本专业硕士研究生课程学习及学分的基本要求

总学分：38学分其中： 公共学位课

专业外语 基础学位课 专业学位课

须修 3门； 8学分 须修 1门； 1学分 须修 4门； 9 学分 须修 3门； 6学分

前沿讲座(含讨论班)须参加12次；2学分 教学实践或社会调查（学术活动）2学分 跨一级学科课程 专业选修课程

须修 1门； 2学分 须修 4门； 8学分

四 — 1本专业硕士研究生课程设置

四 — 2硕士研究生前沿讲座课(含讨论班)的基本要求

1.讲座课或讨论班的基本范围或基本形式

（1）学院组织的由在读研究生公开发表的论文和研究成果为主的学术报告和讨论会（2）聘请国内外名校专家和教授举行的科技讲座。2.次数、考核方式及基本要求

硕士生在校期间除了必要的课程学习，还须完成讲座选听必修环节2学分，要求硕士生应选听12次以上学术讲座（含讨论班）并提交心得体会，学位论文选题报告1次，要求硕士生应在2年内完成选题报告，并按规定填写选题报告表。

五、本专业硕士研究生文献阅读的主要经典著作、专业学术期刊目录

六、学位论文的基本标准

1.硕士学位论文工作是硕士生在校期间的主要工作之一。硕士论文的质量反映了硕士生是否掌握坚实而宽广的理论基础和系统深入的专门知识，是否具有独立从事科学研究工作的能力，是硕士生能否被授予硕士学位的关键。

2.硕士学位论文应在导师的指导下，由硕士生本人独立完成。论文应有较强的系统性和完整性，应在电力科学或电力专门技术上作出具有一定创新的研究成果，并在理论上或实际上对电力学科的发展和社会主义建设有较大的意义。为保证论文质量，论文工作必须有一定工作量，用于论文工作的实际时间一般应不得少于一学年。

3.学位论文工作一般包括文献阅读、科研调查、选题报告、理论分析、软件设计、实验工作、论文撰写、论文答辩等环节。选题的准备工作在第2学期课程学习的同时就应着手进行。力争在第3学期末，最迟在第4学期应正式做选题报告并提交论文工作计划。硕士生所在硕士点应组织开题答辩并对选题进

行审查和把关，硕士论文基本完成后，修改并正式提交论文，方可报学院批准进行论文评阅和学位论文答辩。

七、本专业硕士研究生须具备的科研能力与水平的基本要求

1．硕士生应参与本学科的某一研究方向提出的对电工科学技术的发展或国民经济具有较大理论意义或实用价值的课题，或者是高水平的横向课题。培养科研能力。

2.硕士生在正式撰写硕士学位论文前，在进行学位论文的研究工作期间应尽可能多地在国内外期刊上发表论文，或者积极参加科研项目。硕士学位论文应是在硕士生已发表的有关论文和待发表的有关论文或已取得的科研成果的基础上进行的汇总、概括、深化和提高，论文或成果应达到学校规定的条件。

八、本专业硕士研究生实践能力培养的基本要求

实践能力培养应在第2学期开始课程学习的同时就应着手进行。由硕士点负责助教实践安排和助岗实践安排，由导师负责科研培训并安排工作计划。第4学期末提交实践及科研培训报告。

第5学期开始到电力现场和内地高校及研究所调研并进行科学研究和硕士论文的撰写。

第四篇：电力系统自动化

第一章发电机的自动并列

1并列操作的原因：①随着负荷的波动，电力系统中运行的发电机组台数也要不断变动②当系统发生故

障时要求将备用电机迅速投入电网运行。

2同步发电机组的并列方法分为：准同期并列、自同期并列。

准同期并列：设待并发电机组G已加上了励磁电流，其端电压为∪G，调节发电机组 ∪G 的状态参

数，使之符合并列条件，并将其投入系统的操作，称为准同期并列。

准同期并列的理想条件：FG=FG（频率相等）, UG=UX（电压幅值相等）, e=(相角差为零)3同步发电机组并列时应遵循以下原则：

①并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能地小，其瞬时最大值一般不应超过1~2倍的额定电流。②发电机组并入电网后能迅速进入同步运行状态，起暂态过程要短，以减小对电力系统的扰动。4 电压差检测:电压差的检测可直接用UG和UX的幅值进行比较，两电压分别经变压器、整流桥和一个电压

平衡电路检测电压的绝对值，当电压值小于允许值时发出“电压差合格允许合闸”的信号。

5滑差检测：利用比较恒定超前时间电平检测器和恒定超前相角电平检测器的动作次序来实现滑差检测。

第二章 同步发电机励磁自动控制系统

1同步发电机的励磁系统组成：励磁功率单元、励磁调节器

2同步发电机励磁系统的任务：①电压控制 ②控制无功功率的分配 ③提高系统运行的稳定性

④改善电力系统的运行条件⑤实现强行减磁

3同步发电机励磁系统种类：直流励磁机励磁系统，交流励磁机励磁系统，静止励磁系统

4励磁调节器的功能：保证发电机端电压不变，保证发电机间无功电流的合理分配

5励磁调节器基本的控制有测量比较、综合放大及移相触发单元组成第三章

1自动发电控制系统四个基本任务：①使全系统的发电机输出功率和总负荷功率相匹配 ②将电力系统的频率偏差调整控制到零，保持系统频率为额定值 ③控制区域间联络的交换功率与计划值相等，以实现各个区域内有功功率和负荷功率的平衡 ④在区域内各发电厂之间进行负荷的经济分配

2调频器的控制信号有：比例、积分、微分三种形式

第四章

1电力系统的无功功率电源有哪几种：同步发电机、同步调相机及同步电动机、并联电容器、静止无功功

率补偿器、高压输电线路的充电功率

2电力系统电压控制措施：发电机控制调压、控制变压器变比调压、利用无功功率补偿设备调压、利用串

联电容器控制调压。

3AGC的基本功能：①使发电自动跟踪电力系统负荷变化。②响应负荷和发电的随机变化，维持发电频

率为额定值。③在各区域间分配发电功率，维持区域间功率交换为计划值。④对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率。⑤监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。

第五章 电力系统调度自动化

1电力系统调度的主要任务

①保证供电的质量优越②保证系统运行的经济性

③保证系统运行的安全水平④提供强有力的事故处理措施

2RTU的任务：数据采集、数据通信、执行命令、其他功能（当地功能、自动诊断功能）

3远动技术的主要内容是“四遥”------遥测、遥信、遥控、遥调

4SCADA子系统包过：数据采集、数据传输与处理、计算机控制、人机界面及警告处理

5通信规约：为保证通信双方能正确有效地进行数据传输，在通信的发送和接收过程中有一定的规定，以

约束双方进行正确协调的工作，我们将这些规定成为数据传输规程，简称通信规约。

包括：循环式规约、问答式规约

6通信信道：电力载波通信、光纤通信、微波中继通信和卫星通信

7按照系统负荷预测的周期电力系统的负荷预测可分为：超短期、短期、中期、长期负荷预测。8微增率：输入耗量微增量与输出功率微增量的比值

9SCADA采集的数据的缺点：数据不齐全、数据不精确、受干扰时回出现不良数据、数据不和谐

第六章

1能连管理系统（EMS）是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统，主要针对发电和输电系统，用于大区级电网的调度中心。根据能量管理系统发展的配电管理系统（DMS）主要针对配电和用户系统，用于10kV以下的电网。

2配电管理系统DMS的通信方案：①主站与主站之间使用单模光纤 ②子站与FTU之间，使用多模光纤

③TTU与电量集抄系统的数据转发。

3配电网自动化系统远方终端有：①馈线远方终端 ②配电变压器远方终端 ③变电所内的远方终端。4远程自动抄表系统构成：具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机、中央信息处理机。5远程自动抄表系统的典型方案：①总线式抄表系统 ②三级网络的远程自动抄表系统③采用无线电台的远程自动抄表系统

第七章

1变电所综合自动化系统的基本功能：①监控子系统 ②微机保护子系统 ③电压、无功综合控制子系统

④低频减负荷及备用电源自投控制子系统 ⑤通信子系统。

2变电所综合自动化的结构形式：集中式、分散集中式、分散与集中相结合式、全分散式

第五篇：电力系统自动化作业

电力系统自动化作业

1、电力自动化SCADA 的功能是什么？

2、什么是电力系统RTU 的四遥功能？如何实现？

3、同步发电机以自动准同期方式并列时，说明产生冲击电流的原因。又为何要检查并列合闸时的滑差？

4、用什么方法来测量ZZQ-5 型装置中的导前时间？并分析准确度。

5、ZZQ-5型装置中，若频差要求控制在0.2Hz，试说明整定的方法、步骤。

6、ZZQ-5型装置中，若接入ug 时极性反接或者将ug 和us 两者接错，试分析装置的行为？此时会出现什么现象和结果？

7、同步发电机励磁控制系统的主要任务有哪些？

8、对同步发电机励磁控制系统的基本要求有哪些？

9、简述交、直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围。

10、何谓同步发电机励磁控制系统静态工作特性？何谓发电机端电压调差率？

11、何谓滑差、滑差周期？与ug 和us 的相角差δ有什么关系？

12、某电力系统总有功负荷为6000 MW(包括电网的有功损耗)，系统的频率为50 Hz，若KL ∗ =1.8，求负荷频率调节效应系数KL的值。

13、某电力系统中，有40%的机组容量已被充分利用，其余40%为火电机组，有10%的备用容量，单位调节功率为20；20%为水电机组，有15%的备用容量，单位调节功率为30；系统的有功负荷的频率调节效应系数为1.5。试求：

(1)系统的单位调节功率；

(2)当负荷功率增加5%时系统的稳态频率；

(3)当系统频率降低到48 Hz 时，系统承担的负荷增量是多少？

14、某电力系统有两台额定功率为200 MW的发电机，每台发电机的调速器的调差系数为0.04，额定频率为50 Hz，系统总负荷为320 MW，负荷的频率调节效应系数KL=20 MW/Hz，在额定频率运行时，若系统增加负荷60 MW，试计算下列两种情况下系统频率的变化值。

(1)两台机组原来平均承担负荷；

(2)原来一台机组满载，另一台带120 MW 的负荷。说明两种情况下频率变化的不同原因。