第一篇：電力系統自動化課程思考題

第一章習題、思考題

1、電力系統自動化的發展經過了那幾個階段？

2、電力系統的運行狀態及其特征是什么？

第二章習題、思考題

1、電力系統調度自動化是如何實現的？

2、電力系統采用什么調度方式？

第三章習題、思考題

1、頻率偏離額定值對用戶有何影響？

2、頻率降低較大時可能對電力系統造成什么危害？

3、畫出發電機組調速系統靜態特性（調差特性）；寫出調差系數的兩個定義式，并證明它們是等價的。

4、發電機組調速系統失靈區過大、過小（或完全沒有）有何影響？

5、什么叫負荷調節效應？其大小和什么因素有關，用何參數表示？

6、什么叫做一次調頻？什么叫做二次調頻？

7、負荷增量按照其幅度和變化周期通常劃分為哪幾種分量？分別用什么調頻措施來平衡這些負荷增量？

8、寫出積差調頻法的調頻方程式，說明其主要特點。

9、某系統有兩臺發電機，P1e=100MW,δ1=0.04,P2e=50MW,δ2 =0.05,當f=50Hz時，P1=80MW,P2=30MW。**

（１）畫出兩機組的調差特性。

（２）當負荷功率為１２０ＭＷ時系統頻率為多少？兩機組出力各多少？

（３）當負荷功率分別為１２０ＭＷ和１５０ＭＷ，只靠一號機二次調頻能否使頻率恢復到５０ＨＺ。為什么？

第四章習題、思考題

1、電力系統電壓波動的主要原因是什么？為什么要控制電力系統的電壓？通常有哪些調整電壓的措施？

2、發電機勵磁控制系統的主要任務是什么？

3、勵磁控制系統的強勵能力用哪些參數衡量？

4、勵磁系統的功率電源（勵磁電源）有哪些種類？

5、畫出比例式可控硅勵磁調節器的基本結構框圖；簡述各單元的作用；舉例說明機端電壓變化時各單元輸出的變化趨勢。

6、參照書中page153 圖4-23 ,寫出ub = f(Uc,Rw)的解析式，并畫出相應的特性曲線。若在a b 兩端跨接一個電阻R3，且R3＝R2＝R1，則ub = f(Uc,Rw)的解析式和特性曲線有何變化？這種變化對性能有何影響？

7、根據AVR各基本單元的靜態工作特性，用作圖法畫出AVR的靜態工作特性。

8、改變AVR中的電壓給定電位器Rw的阻值，將使發電機電壓調差特性怎樣變化？這種變化對機組運行有何影響？

9、電壓調差系數對機組運行有何影響？對調差單元有何要求？

某調差電路接線為:

?a'?U?b'?U?c'?U?a??UIbc?R?b??UIca?R?c??UIab?R

試分析其是否符合要求？是正調差還是負調差？怎樣改變其調差極性（正、負）和大小？

第六章習題、思考題

1、準同期并列與自同期并列方法有何不同？對它們的共同要求是什么？兩種方法各有何特點？兩種方法適用場合有何差別？

2、準同期并列的理想條件是什么？為什么說理想條件在實用中難以實現？

3、試說明電壓差、相角差、頻率差分別不為零時對并列操作有何影響？

4、給定待并機組沖擊電流允許值（有效值）后，電壓差、相角差、頻率差的允許值應如何計算？

5、恒定越前時間整定值應如何計算？

6、試證明恒定越前時間與電壓差、頻率差無關。

7、試說明ZZQ—5滑差檢測的原理。

8、在例6—1中，若并列裝置延遲時間為0.1秒，待并機組允許沖擊電流為出口三相短路電流的10%，其他條件不變。

1）試計算恒定越前時間、允許壓差、允許頻差定值。

2）若采用ZZQ—5并列，試計算恒定越前相角的定值。

9、自動低頻減載的任務和原則是什么？

10、自動低頻減載的基本原理是什么？

11、某電力系統得負荷額定功率PLe=1000MW，負荷調節效應系數KL*=2，當系統出現200MW的功率缺額時：

1）若不采取措施，系統頻率將穩定在多少？

2）若希望系統頻率恢復到49Hz，需要切除多少負荷？

第二篇：電力系統及其自動化

電力系統及其自動化專業碩士研究生培養方案

（學科專業代碼：080802）

一、主要研究方向及其學術隊伍 研究方向一：風電控制與繼電保護技術

本研究方向的主要研究內容、特色和意義

風能的利用，關鍵在風能轉化為電能的設備—風力機制造技術，而風力機的檢測與控制技術是風力機制造及風力機有效運行的基本保證。

風力機的檢測技術與自動化裝置是以風能領域內的檢測和控制系統為主要研究對象，采用現代數學方法和計算機技術、電子與通訊技術、測量技術等來研究系統的檢測、控制、設計和實現的理論、方法和技術。在實際應用中，尤其是風力機制造及風力機有效運行中，由于檢測及被控對象的嚴重非線性、數學模型不確定、系統的工作點變化劇烈等因素，以使傳統的檢測和控制方法難以滿足要求。由于傳統檢測和控制往往只考慮控制系統和受控對象所組成的“獨立”體系，而忽略了環境所施加的影響，而現代大型風力機復雜的檢測、控制和決策問題，必然把外界環境和對象以及檢測、控制系統作為一個整體來進行分析和設計。另外對于控制任務或控制目標，傳統控制只著眼于用數學語言進行描述。實際上檢測與控制任務或目標有多重性和時變性，而且還包括任務所含信息的處理過程，即任務的集合處理。面對復雜的對象、復雜的環境和復雜的任務，用傳統的檢測與控制理論和方法去解決是不可能的，為使我國的風能利用及風力機制造技術朝著大型化、高度智能化方向發展，就必須研究和使用新的檢測和控制手段。

電力系統繼電保護裝置是保護電力網用電設備安全的重要設施，隨著電力系統的發展, 電網規模的不斷擴大,輸電線路的故障如不能快速準確地切除而引起故障擴大甚至系統失穩所帶來的經濟損失和社會影響是難以估量的。因此對繼電保護裝置的性能要求越來越高。為了提高保護的可靠性, 對繼電保護在線路故障時的動作特性進行預先分析仿真、研究, 以及事故后進行準確的校驗、分析都是十分必要的。

研究方向二： 電力系統穩定控制與保護

本研究方向的主要研究內容、特色和意義

首先，本研究方向主要研究電力系統自動化技術，提高電網運行的自動化水平，重點研究適合于互聯電網和電力市場環境下的調度自動化技術和配電自動化系統以及先進的變電站自動化系統；完善高速數據網絡和電網調度自動化系統，基本建成電力系統的信息安全體系，研究發電廠監控和優化運行技術，狀態檢修技術，提高電廠的生產自動化水平和現代化管理水平，在吸收國內外先進技術的基礎上，研究具有新疆特色的科學、實用、先進的配網自動化系統、電力調度自動化、配電網綜合自動化、繼電保護與運行自動化、電力系統綜合自動化、無人值班變電站自動化、電力系統安全運行自動化。

再則，風能以其無污染，可再生，蘊量豐富的優勢，在電力行業得到了廣泛的重視，無論國外還是國內，都在對風力發電進行探索、研究。隨著風機容量的不斷增加，風力發電場也由陸地拓向了海洋。這使得傳統電力系統分析的方法需要一定的修改。風力發電機大部分采用多種形式的發電機，風能具有隨機性、受季節影響的特點。風力發電對所接入的電網沖擊如何，影響有多大，是否會導致電力系統不穩定等因素都是必須考慮的。因此，含風力發電的自動化系統研究也勢在必行。

新疆風能資源豐富，風電裝機容量也位于全國之首，就風電系統穩定性而言，風力發電的原動力是

--０--

風。風機由于其自身機械強度的限制，若風速在其允許范圍內，風機則可以投入電網進行發電，若風速超出其限制，則要停止風機運行，這種風機的投切對電網是一種干擾，當風機的容量達到相當規模時，這種干擾則比較嚴重，同樣風機故障也會對電網造成影響，因此迫切需要對風機的投切和風機的故障對電網造成的影響進行分析研究，以便找到風電在電網中的最佳配置容量及改造風電控制設備和配置相應的繼電保護，以使對電網干擾達到最小，為風電場規劃和風電系統安全穩定運行提供依據和指導。

研究方向三：電力系統優化與仿真

本研究方向的主要研究內容、特色和意義

隨著電力系統的發展, 電網規模的不斷擴大,如何有效降低網損，減少無功設備投資，降低燃煤耗量，電網經濟運行越來越重要，但是電力網結構復雜,設備眾多,覆蓋面廣,必須針對現場實際特點找到有效的優化控制方案,首先進行計算機分析計算仿真，再應用于實際電網.因電網覆蓋面大，必須全網綜合考慮，不能盲目投資和改造設備，為此進行電力系統理論推導和優化計算、分析仿真，可以節約資金，避免浪費和無謂的投入。同時也可盡快縮短與國內外技術水平的差距，盡快實現新疆電網高質量高水平的安全穩定經濟的運行。

主要應用國內外大型軟件或編制軟件進行優化仿真計算，根據潮流計算、靈敏度分析的結果進行優化控制方案制定。同時將供熱系統在運行過程中，如何實現按需供熱，并使熱量按需分配運用電力系統優化理論和潮流優化算法軟件進行模擬類比仿真。

二、培養目標

1.培養目標

為適應我國國民經濟發展和社會主義建設的需要，培養德、智、體全面發展的電氣工程學科高層次專門技術人才，本學科培養的碩士研究生應滿足以下要求：

（1）努力學習和掌握馬列主義和毛澤東思想的基本原理，掌握科學的方法論；堅持四項基本原則，熱愛祖國，品行端正，遵紀守法；積極為社會主義現代化建設服務。

（2）在電氣工程學科領域內掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識；熟悉所從事研究方向及相近研究方向的科學技術發展動向。

（3）在電氣工程學科領域內具有獨立從事科學研究工作的能力；具有實事求是、科學嚴謹的治學態度和工作作風。

（4）第一外國語要求熟練地閱讀本專業的外文資料，并具有一定的寫作能力和聽說能力。（5）積極參加體育鍛煉，身體健康。2.培養方式

（1）結合碩士研究生的特點進行政治思想教育和黨的方針政策教育，進行愛國主義、革命傳統和道德的教育，進行社會主義與法制教育。

（2）采用理論學習和科學研究相結合的方法，使碩士研究生在電氣工程學科領域內掌握堅實而寬廣的理論基礎和系統深入的專門知識，在本學科范圍內具有獨立從事科學研究工作的能力。

（3）碩士生的課程學習在碩士生培養工作中占有重要地位。碩士生應通過課程學習加深理論基礎，擴大知識面。碩士生的課程學習一般應以授課和自學相結合。

（4）碩士學位論文工作是碩士生培養的關鍵和核心。碩士學位論文要由碩士生獨立完成，導師的作用在于指導研究方向，啟發碩士生深入思考、正確分析與判斷，充分發揮碩士生的創

造能力和開拓進取精神。

（5）在指導上采取以指導教師為主、導師負責和碩士點集體培養相結合的方法。也可和其他高校、研究單位或工廠企業聯合培養，吸收具有高級職稱的人員參加指導。

（6）導師應以高度的責任心，全面關心研究生的成長，對研究生嚴格要求，嚴格管理，既要教書又要育人。導師應根據本方案的要求并結合研究生的特點，認真制定培養計劃，檢查并督促研究生的課程學習，并指導研究生論文選題、文獻查閱、調研、科研工作、學位論文撰寫和答辯。導師應注意在各個環節上培養研究生嚴謹的治學態度，實事求是的工作作風。

（7）導師所在碩士點在研究生培養計劃的制定、碩士學位論文選題、論文工作及論文撰寫、答辯等各個環節上應積極發揮集體培養的優勢并起到質量監控的作用，以提高研究生的培養質量。電氣工程學院學位分委員會應充分發揮對研究生質量把關的作用。

3.學習年限：

一般為三年（在職人員為三至四年）。

三、本專業碩士研究生課程學習及學分的基本要求

總學分：38學分其中： 公共學位課

專業外語 基礎學位課 專業學位課

須修 3門； 8學分 須修 1門； 1學分 須修 4門； 9 學分 須修 3門； 6學分

前沿講座(含討論班)須參加12次；2學分 教學實踐或社會調查（學術活動）2學分 跨一級學科課程 專業選修課程

須修 1門； 2學分 須修 4門； 8學分

四 — 1本專業碩士研究生課程設置

四 — 2碩士研究生前沿講座課(含討論班)的基本要求

1.講座課或討論班的基本范圍或基本形式

（1）學院組織的由在讀研究生公開發表的論文和研究成果為主的學術報告和討論會（2）聘請國內外名校專家和教授舉行的科技講座。2.次數、考核方式及基本要求

碩士生在校期間除了必要的課程學習，還須完成講座選聽必修環節2學分，要求碩士生應選聽12次以上學術講座（含討論班）并提交心得體會，學位論文選題報告1次，要求碩士生應在2年內完成選題報告，并按規定填寫選題報告表。

五、本專業碩士研究生文獻閱讀的主要經典著作、專業學術期刊目錄

六、學位論文的基本標準

1.碩士學位論文工作是碩士生在校期間的主要工作之一。碩士論文的質量反映了碩士生是否掌握堅實而寬廣的理論基礎和系統深入的專門知識，是否具有獨立從事科學研究工作的能力，是碩士生能否被授予碩士學位的關鍵。

2.碩士學位論文應在導師的指導下，由碩士生本人獨立完成。論文應有較強的系統性和完整性，應在電力科學或電力專門技術上作出具有一定創新的研究成果，并在理論上或實際上對電力學科的發展和社會主義建設有較大的意義。為保證論文質量，論文工作必須有一定工作量，用于論文工作的實際時間一般應不得少于一學年。

3.學位論文工作一般包括文獻閱讀、科研調查、選題報告、理論分析、軟件設計、實驗工作、論文撰寫、論文答辯等環節。選題的準備工作在第2學期課程學習的同時就應著手進行。力爭在第3學期末，最遲在第4學期應正式做選題報告并提交論文工作計劃。碩士生所在碩士點應組織開題答辯并對選題進

行審查和把關，碩士論文基本完成后，修改并正式提交論文，方可報學院批準進行論文評閱和學位論文答辯。

七、本專業碩士研究生須具備的科研能力與水平的基本要求

1．碩士生應參與本學科的某一研究方向提出的對電工科學技術的發展或國民經濟具有較大理論意義或實用價值的課題，或者是高水平的橫向課題。培養科研能力。

2.碩士生在正式撰寫碩士學位論文前，在進行學位論文的研究工作期間應盡可能多地在國內外期刊上發表論文，或者積極參加科研項目。碩士學位論文應是在碩士生已發表的有關論文和待發表的有關論文或已取得的科研成果的基礎上進行的匯總、概括、深化和提高，論文或成果應達到學校規定的條件。

八、本專業碩士研究生實踐能力培養的基本要求

實踐能力培養應在第2學期開始課程學習的同時就應著手進行。由碩士點負責助教實踐安排和助崗實踐安排，由導師負責科研培訓并安排工作計劃。第4學期末提交實踐及科研培訓報告。

第5學期開始到電力現場和內地高校及研究所調研并進行科學研究和碩士論文的撰寫。

第三篇：電力系統自動化

第一章發電機的自動并列

1并列操作的原因：①隨著負荷的波動，電力系統中運行的發電機組臺數也要不斷變動②當系統發生故

障時要求將備用電機迅速投入電網運行。

2同步發電機組的并列方法分為：準同期并列、自同期并列。

準同期并列：設待并發電機組G已加上了勵磁電流，其端電壓為∪G，調節發電機組 ∪G 的狀態參

數，使之符合并列條件，并將其投入系統的操作，稱為準同期并列。

準同期并列的理想條件：FG=FG（頻率相等）, UG=UX（電壓幅值相等）, e=(相角差為零)3同步發電機組并列時應遵循以下原則：

①并列斷路器合閘時，沖擊電流應盡可能地小，其瞬時最大值一般不應超過1~2倍的額定電流。②發電機組并入電網后能迅速進入同步運行狀態，起暫態過程要短，以減小對電力系統的擾動。4 電壓差檢測:電壓差的檢測可直接用UG和UX的幅值進行比較，兩電壓分別經變壓器、整流橋和一個電壓

平衡電路檢測電壓的絕對值，當電壓值小于允許值時發出“電壓差合格允許合閘”的信號。

5滑差檢測：利用比較恒定超前時間電平檢測器和恒定超前相角電平檢測器的動作次序來實現滑差檢測。

第二章 同步發電機勵磁自動控制系統

1同步發電機的勵磁系統組成：勵磁功率單元、勵磁調節器

2同步發電機勵磁系統的任務：①電壓控制 ②控制無功功率的分配 ③提高系統運行的穩定性

④改善電力系統的運行條件⑤實現強行減磁

3同步發電機勵磁系統種類：直流勵磁機勵磁系統，交流勵磁機勵磁系統，靜止勵磁系統

4勵磁調節器的功能：保證發電機端電壓不變，保證發電機間無功電流的合理分配

5勵磁調節器基本的控制有測量比較、綜合放大及移相觸發單元組成第三章

1自動發電控制系統四個基本任務：①使全系統的發電機輸出功率和總負荷功率相匹配 ②將電力系統的頻率偏差調整控制到零，保持系統頻率為額定值 ③控制區域間聯絡的交換功率與計劃值相等，以實現各個區域內有功功率和負荷功率的平衡 ④在區域內各發電廠之間進行負荷的經濟分配

2調頻器的控制信號有：比例、積分、微分三種形式

第四章

1電力系統的無功功率電源有哪幾種：同步發電機、同步調相機及同步電動機、并聯電容器、靜止無功功

率補償器、高壓輸電線路的充電功率

2電力系統電壓控制措施：發電機控制調壓、控制變壓器變比調壓、利用無功功率補償設備調壓、利用串

聯電容器控制調壓。

3AGC的基本功能：①使發電自動跟蹤電力系統負荷變化。②響應負荷和發電的隨機變化，維持發電頻

率為額定值。③在各區域間分配發電功率，維持區域間功率交換為計劃值。④對周期性的負荷變化按發電計劃調整發電功率。⑤監視和調整備用容量，滿足電力系統安全要求。

第五章 電力系統調度自動化

1電力系統調度的主要任務

①保證供電的質量優越②保證系統運行的經濟性

③保證系統運行的安全水平④提供強有力的事故處理措施

2RTU的任務：數據采集、數據通信、執行命令、其他功能（當地功能、自動診斷功能）

3遠動技術的主要內容是“四遙”------遙測、遙信、遙控、遙調

4SCADA子系統包過：數據采集、數據傳輸與處理、計算機控制、人機界面及警告處理

5通信規約：為保證通信雙方能正確有效地進行數據傳輸，在通信的發送和接收過程中有一定的規定，以

約束雙方進行正確協調的工作，我們將這些規定成為數據傳輸規程，簡稱通信規約。

包括：循環式規約、問答式規約

6通信信道：電力載波通信、光纖通信、微波中繼通信和衛星通信

7按照系統負荷預測的周期電力系統的負荷預測可分為：超短期、短期、中期、長期負荷預測。8微增率：輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值

9SCADA采集的數據的缺點：數據不齊全、數據不精確、受干擾時回出現不良數據、數據不和諧

第六章

1能連管理系統（EMS）是以計算機為基礎的現代電力系統的綜合自動化系統，主要針對發電和輸電系統，用于大區級電網的調度中心。根據能量管理系統發展的配電管理系統（DMS）主要針對配電和用戶系統，用于10kV以下的電網。

2配電管理系統DMS的通信方案：①主站與主站之間使用單模光纖 ②子站與FTU之間，使用多模光纖

③TTU與電量集抄系統的數據轉發。

3配電網自動化系統遠方終端有：①饋線遠方終端 ②配電變壓器遠方終端 ③變電所內的遠方終端。4遠程自動抄表系統構成：具有自動抄表功能的電能表、抄表集中器、抄表交換機、中央信息處理機。5遠程自動抄表系統的典型方案：①總線式抄表系統 ②三級網絡的遠程自動抄表系統③采用無線電臺的遠程自動抄表系統

第七章

1變電所綜合自動化系統的基本功能：①監控子系統 ②微機保護子系統 ③電壓、無功綜合控制子系統

④低頻減負荷及備用電源自投控制子系統 ⑤通信子系統。

2變電所綜合自動化的結構形式：集中式、分散集中式、分散與集中相結合式、全分散式

第四篇：電力系統繼電保護思考題（定稿）

思考題

1.2.論述對電力系統繼電保護的基本要求 功率方向判別元件實質上是在判別什么，為什么會存在“死區”?什么時候要求它動作最靈敏？

3.簡述下列電流保護的基本原理，并評述其優缺點:

(l)相間短路的三段式電流保護;

(2)零序電流保護;

(3)中性點非直接接地系統中的電流電壓保護。

4.為什么阻抗繼電器的動作特性必須是一個區域，畫出常用動作區域的形狀并陳述其優缺點。

5.什么是電力系統的振蕩？振蕩時電壓、電流有什么特點？阻抗繼電器的測量阻抗如何變化?

6.7.8.9.縱聯保護與階段式保護的根本差別是什么，陳述縱聯保護的主要優、缺點。距離保護裝置一般由哪幾部分組成？簡述各部分的作用 什么是重合閘前加速保護和后加速保護，有何優缺點?主要適用于什么場合？ 變壓器縱差動保護中消除勵磁涌流影響的措施有哪些，它們利用了哪些特征？各自有何特點？

10.多臺變壓器并聯運行時，全絕緣變壓器和分級絕緣變壓器對接地保護的要求有何區別？

11.利用三次諧波電壓比值和基波零序電壓的組合可以構成100%的定子繞組單相接地保護，說明其原理

12.高壓輸電線路相間短路的三段式電流保護整定計算

第五篇：電力系統自動化作業

電力系統自動化作業

1、電力自動化SCADA 的功能是什么？

2、什么是電力系統RTU 的四遙功能？如何實現？

3、同步發電機以自動準同期方式并列時，說明產生沖擊電流的原因。又為何要檢查并列合閘時的滑差？

4、用什么方法來測量ZZQ-5 型裝置中的導前時間？并分析準確度。

5、ZZQ-5型裝置中，若頻差要求控制在0.2Hz，試說明整定的方法、步驟。

6、ZZQ-5型裝置中，若接入ug 時極性反接或者將ug 和us 兩者接錯，試分析裝置的行為？此時會出現什么現象和結果？

7、同步發電機勵磁控制系統的主要任務有哪些？

8、對同步發電機勵磁控制系統的基本要求有哪些？

9、簡述交、直流勵磁機勵磁系統的基本構成、特點及使用范圍。

10、何謂同步發電機勵磁控制系統靜態工作特性？何謂發電機端電壓調差率？

11、何謂滑差、滑差周期？與ug 和us 的相角差δ有什么關系？

12、某電力系統總有功負荷為6000 MW(包括電網的有功損耗)，系統的頻率為50 Hz，若KL ? =1.8，求負荷頻率調節效應系數KL的值。

13、某電力系統中，有40%的機組容量已被充分利用，其余40%為火電機組，有10%的備用容量，單位調節功率為20；20%為水電機組，有15%的備用容量，單位調節功率為30；系統的有功負荷的頻率調節效應系數為1.5。試求：

(1)系統的單位調節功率；

(2)當負荷功率增加5%時系統的穩態頻率；

(3)當系統頻率降低到48 Hz 時，系統承擔的負荷增量是多少？

14、某電力系統有兩臺額定功率為200 MW的發電機，每臺發電機的調速器的調差系數為0.04，額定頻率為50 Hz，系統總負荷為320 MW，負荷的頻率調節效應系數KL=20 MW/Hz，在額定頻率運行時，若系統增加負荷60 MW，試計算下列兩種情況下系統頻率的變化值。

(1)兩臺機組原來平均承擔負荷；

(2)原來一臺機組滿載，另一臺帶120 MW 的負荷。說明兩種情況下頻率變化的不同原因。