电力系统自动装置原理.doc

电力系统自动装置的结构形式：微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制和现场总线系统、计算机网络系统。 现场总线系统中路由器的功能：主要起到路由、中继、数据交换等功能。 发电机并列的理想条件：WG =WX 或fG =fX（频率相等）；UG=UX（电压幅值相等）；δe=0（相角差为零） 同步发电机的并列方法：准同期并列、自同期并列。 脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息：电压幅值差、频率差以及相角差随时间变化的规律。 准同期并列装置主要组成：频率差控制单元、电压差控制单元、合闸信号控制单元。 同步发电机的准同期并列装置按自动化程度分为：半自动并列装置、自动并列装置。 同步发电机的励磁系统组成：励磁功率单元、励磁调节器。 直流励磁机励磁系统按励磁机励磁绕组供电方式的不同分为:自励式、他励式。 按照电压调节的原理来划分，电压调节可分为：反馈型、补偿型。 励磁控制系统动态特性指标：上升时间tr 、超调量σp 、调整时间ts . 系统频率f和发电机转速n的关系：f=pn/60(p发电机极对数，n机组每分钟转数） 负荷的频率调节效应系数：KL*= Σni=1 iaifi-1* 发电机组的调差系数R=-?f/ΔPG 调速器分为：机械液压调速器、电气液压调速器。（PI、PID） 汽轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.5%,水轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.7% 汽轮机长期低于49~49.5Hz以下运行时，叶片容易产生裂纹。 1、量化：把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来表示该幅值。 编码：把量化信号的数值用二进制数码表示。 2、同步发电机自动并列过程中脉动电压：方向不变，大小随时间周期性变化的电压。 3、恒定越前相角并列装置：在脉动电压US到达δe=0之前的某一恒定越前δYJ相角时发出合闸信号。 恒定越前时间并列装置：在脉动电压uS到达两电压相量UG、UX重合（δe=0）之前的某一恒定tYJ时间差时发出合闸信号。 4、滑差角频率： WS=2πfS(fS滑差频率)。 5、整步电压：自动并列装置检测并列条件的电压。 USL=2USLm-USLm/πδe(π≦δe≦2π)这种完全理想化描述的两直线，与横轴形成一个三角形，称为三角波整步电压。 6、直流励磁机励磁系统：同步发电机的容量不大，励磁电流由与发电机组同轴的直流发电机共给。 交流励磁机励磁系统：大容量机组的励磁功率单元就采用了交流发电机和半导体整流元件组成的。 7、整流电路的主要任务：将交流电压整流成直流电压供给发电机励磁绕组或励磁机的励磁绕组。 8、发电机励磁控制系统的调差系数：δ=UG1-UG2/UGN=△UG*( UGN发电机额定电压，UG1、UG2分别为空载运行和额定无功电流时的发电机电压)。调差系数δ表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 9、磁阻发送器的作用：将转速转换为相应频率的电压信号。 10、频率-电压变送器的作用：将磁阻发送器输出的脉冲信号转换成与转速成正比的输出电压值Un。 11、自动低频减载装置的任务：迅速断开相应数量的用户负荷，使系统频率在不低于某一允许值的情况下，达到有功功率的平衡，以确保电力系统安全运行，防止事故的扩大。 12、电力系统中频率特性中，一次调节和二次调节的区别：一次调节是调速器调节，是经过系统内部自身调节；二次调节是调频器调节，是经过外部对频率的改变产生的调节。 励磁自动控制系统开环传递函数有4个，1个零点。 1、某电厂两台发电机在公共母线上并联运行，1号机组的额定功率为25MW，2号机组的额定功率为50MW。两台机组的额定功率因数为0.85.励磁调节器的调差系数都为0.05，若系统无功负荷波动使电厂无功增量为他们总无功的20%，问各机组承担的无功负荷增量使多少？母线上的电压波动是多少？ 解：1号机额定无功功率 QG1N=PG1Ntanψ1=25tan(arccos0.85)=15.49(Mvar) 2号机额定无功功率 QG2N=PG2Ntanψ2=50tan(arccos0.85)=30.99(Mvar) 因为两台机的调差系数均为0.05，所以公用母线上等值机的调差系数δΣ也为0.05。? 母线电压波动 △U*=-δΣ△QΣ*=-0.05×0.2=-0.01 各机组无功负荷波动量 △QG1*=-△U*/δ1=0.01/0.05=0.2 △QG1=△QG1* QG1N=0.2×15.49=3.10(Mvar) △QG2*=-△U*/δΣ=0.01/0.05=0.2 △QG2=△QG2*QG2N=0.2×30.99=6.20(Mvar) 1号机组无功负荷增加3.10Mvar，2号机