电力系统调度自动化习题集.doc

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1、概念+功能+实现（怎么做，而不讲为什么这么做 原理讲或不讲）第一章 概述1、电力系统运行中的约束条件有那三个？在考虑约束条件不同组合的情况下，可以将电力系统的运行状态划分为几种？ 答:约束条件（1）系统负荷需求（等式约束，未计及网损，E）、（2）运行约束（无潮流电压越限，不等式约束，C）（3）可靠性约束（预想事故分析检查，R） 运行状态：正常运行状态（满足符合要求，有一定的安全储备）、警戒状态（预防性控制）、紧急状态（紧急控制）、系统崩溃（切机、切负荷、断开线路）、恢复状态（重新并列）2、电力系统的运行控制系统中，按照控制对象可以分成哪三类控制系统？答：AGC (Automatic Gener

2、ation Control) 自动发电控制； AVC (Automatic Voltage Control) 自动电压控制； ASC (Automatic State Control) 自动稳定控制3、电力系统中信息处理系统可分为就地信息处理系统和集中信息处理系统，请问，就地信息处理系统可以分成那两类，具体又包括哪些类型装置。集中信息处理系统呢？答：（1）信息就地处理系统 就地、分散配置，控制、保护包括继电保护和自动装置 （同步发电机并列装置 电压、无功自动调节装置 频率及有功功率自动调节装置 低频自动减负荷装置 故障测距、小接地选线 备用电源自投入 自动重合闸）（2）信息集中处理系统 信息采

3、集、通信、远方控制4、配网中电力系统调度自动化实现的系统为DMS，输电网中电力系统调度自动化实现的系统为EMS。请问，在EMS中的可调可控点有哪些？答：具体的可调可控点发电机组调速器（调节原动机的进气量或进水量）调节发电机有功功率P；发电机励磁调节器（调节发电机的转子励磁电流）调节发电机无功功率Q；变压器档位调节开关（改变变压器绕组的匝数比和电压比）调节变压器二次侧线电压；断路器（控制电路的通断）投入/切除发电机、变压器、线路、负荷、电容器、电抗器、制动电阻、以及电网的解列/并网；调相机励磁调节器（调节调相机的转子励磁电流）调节调相机无功功率值Q；静止补偿器（调节晶闸管的导通角）调节其无功功率

4、Q汽轮机组快关汽门快速减少发电机有功功率值P；发电机灭磁开关快速减少发电机定子电压5、层次型的电力系统（输电网）数据模型；6、电力系统调度管理的方式：统一调度、分级管理、 分层控制7、电力系统调度自动化的结构：答：基本结构P10.按功能可以分成四个子系统：信息采集和命令执行子系统 信息传输子系统 信息的收集处理和控制子系统 人机联系子系统第二章 交流信号采集与处理1、交流信号的处理可以采用直流采样和交流采样两种方式。区别是什么？从CPU的工作量角度来说，哪种方式较小。答：直流采样可以直接得到被测量的有效值。直流采样方式较小。2、微机型变送器的一般电路结构；答：由交流信号输入回路、低通滤波、多路

5、开关、采样保持器、A/D转换器、cpu和存储器以及工频跟踪和采样时序电路组成3、滤波的方式有哪几种，优缺点，说明其在微机型变送器中的具体应用方式？答：（1）模拟滤波 （2）数字滤波 ： 4、傅立叶级数求得任意次谐波的振幅和相位的公式5、标度变换计算方法。答：计算方法见课本P29 第三章 远动终端功能 具体功能的实现过程中需要注意的问题1、 变电站中RTU的使用方式答：（1）远动RTU方式：该方式仅在原常规有人值班变电站的基础上,在RTU中增加了遥控、遥调功能。站内仍保留传统的控制屏、指示仪表等设备。所有信息由RTU集中采集、遥控遥调指令通过RTU输出。在现阶段新建的无人值班变电站已不再采用这种

6、方式。（2）监控集成:最大特征是将站内当地监视功能、信息采集、远动功能以及保护信息结合为一个统一的整体，完全取消了传统的集中控制屏，二次回路极为简单，控制电缆大量减少，这是当今各种电压等级变电站自动化技术的发展方向。RTU的采集、执行功能分散化。2、 变电站RTU发展的3个过程（阶段）答：基于电量变送器的直流采样RTU、基于交流采样的微机型RTU、与变电站自动化技术结合3、 RTU的功能答：（1）远方功能：RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。四遥、事故顺序记录、事故追忆、统一时钟、转发、适合多种规约的数据远传（2）本地功能：RTU 自身或连接的显示记录设备的实现监控功能。C

7、RT显示、汉字报表打印、本机键盘显示器、RTU自检、自调功能4、 模拟量越阈传送答：减少数据传送量，提高装置效率和信道利用率5、 系统电度数据读取的过程答：（1）向全系统发出统一“电度冻结”命令。（2）RTU的反应： 副计数器停止工作 主计数器继续计时（3）调度端依次读取各RTU电度（4）调度端向全系统发出“电度解冻”命令（5）RTU副计数器使用主计数器的电能数据进行更新，保持与主计数器同步。6、 事故追忆数据区构造以及实现答： 为了分析事故，要求在一些影响较大的开关发生事故跳闸，不仅把事故瞬间及事故以后，而且包括事故发生前一段时间的有关遥测量记录下来送往调度端。如果须追忆的遥测量共有N个，则

8、占用2N个单元。用有限的存储单元来保留遥测量的历史数据，方法采用堆栈方式。7、遥信采集电路(开关量输入回路，电路)8、遥信变位处理原理答：（1）异或运算判断变位开关号。（2）判变位后的状态。（3）以新代旧。（4）保存变位信息（或显示），记录变位时刻。 9、事件顺序记录的作用。答：分析系统事故除知道开关和保护的状态还要掌握其动作的先后顺序及确切的相位。遥信并不附带时间标志。主要用来提供时间标记。10、遥控及命令执行过程（遥控返校方式）答：1、调度端发遥控选择 命令2、RTU 启动选择定时器，校核性质码和对象码正确性，并使响应的性质继电器和对象继电器动作，使遥控执行回路处于准备就绪状态。3、RTU

9、适当延时后，采集对象继电器和性质继电器的动作状态，形成返校信息。4、RTU回送返校信息5、调度中心显示返校信息，与原发遥控选择命令校对。若调度员认为正确，则发送遥控执行命令，反之，发遥控撤销命令。6、RTU接收到命令，根据命令类型进行处理。7、如RTU超时未收到遥控执行或是撤销命令，则自动撤销，并清除选择命令。8、遥控过程中遇有遥信变位，则自动撤销遥控命令。9、当RTU执行遥控命令时，启动遥控执行定时器，定时到后，则复归全部继电器。10、RTU在执行遥控执行命令后，向调度中心补送一次遥信信息。 第四章 变电站自动化1、变电站自动化的概念答：将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、

10、自动装置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术、信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护、与上级调度通信的综合性自动化功能。 常规变电站结构：2、变电站自动化系统的功能答：监控子系统 微机保护子系统 电压、无功功率综合控制子系统 “五防”子系统其它自动装置功能子系统（低频减载、备用电源自动投入等） 遥视及检测子系统 通信子系统3、变电站监控子系统的作用及功能 答：功能：数据采集 事故顺序记录 事故追忆、故障录波和测距 控制及安全操作闭锁功能 运行监视与人机联系 安全监视与报警 打印功能 数据处理与记录 谐波分析与监视3、变电

11、站自动化系统的结构形式答：1、 集中式结构 2、分层分布式结构（1） 分层集中组屏模式（2） 分散安装模式（3） 分散安装与集中组屏目前我国将10kV35kV线路的保护、测量、控制设计为一体化装置，便于采用分散式结构，就地安装。而110kV及以上分散安装与集中组屏相结合的型式一般用于大、中型变电站中。4、无人值班与其管理方式集控站的概念：该模式建立一个集中控制的主站称为集控站，用于对某一区域的若干无人值班变电站的统一监视、控制和巡视维护。集控站的设置：一般可集中控制68个无人值班变电站，可以单独设置，也可放在某一负荷中心区或被控变电站群的某一变电站。在一个地区调度的辖区内，可以设置若干个集控站

12、。 无人值班的示意：5、变电站防误操作闭锁 五防的概念：断路器、隔离开关、接地刀闸的功能特点来看，在线路或设备正常运行时(即有电压、电流存在)，如果进行停电操作只能按照断开断路器、分隔离开关、合接地刀闸这样的顺序操作，这个顺序称为一次设备的操作逻辑。如果违反了这个顺序就会对设备及操作人员造成损伤和伤害。为了强制操作人员必须按照这个顺序对一次设备进行操作，就有了“五防”的概念 五防装置的种类：1）防止带负荷误拉合隔离开关2）防止误拉合断路器3）防止带地线或接地开关合闸4）防止带电挂接地线或合接地开关5）防止误入带电间隔电气设备的操作方式：操作控制功能可按远方操作、站控层、间隔层、设备级的分层操作

13、原则考虑微机五防装置的构成：防误主机、智能模拟屏、电脑钥匙、防误锁具工作流程：设备对位操作、操作模拟、钥匙初始化、传送操作票、现场操作、数据回传6、自动化设备备自投：什么是进线备自投什么是分段备自投，对应的主接线形式，相应的一次设备配置情况；答：（1）若正常运行时，一台主变带两段母线并列运行，另一台主变作为明备用，采用进线（变压器）备自投；若正常运行时，两段母线分列运行，每台主变各带一段母线，两段母线互为暗备用，采用分段备自投。（2）若正常运行时，一条进线带两段母线并列运行，另一条进线作为明备用。采用进线备自投；若正常运行时，每条进线各带一段母线，两条进线互为暗备用，采用分段备自投。备自投闭锁

14、的种类：1) PT断线闭锁；2) 过流闭锁；（主变后备保护动作闭锁BZT）3) 外部闭锁输入；4) 备自投动作后闭锁。中性点不接地系统和经消弧线圈接地时，发生单相接地故障时的处理方案、特征量变化情况。 答：中性点不接地系统的单相接地选线原理（1）中性点位移电压为相电压，母线电压互感器开口三角形出现3U0电压。（2）非故障线路电容电流为该线路的零序电流。（3）故障线路首端的零序电流数值上等于系统非故障线路全部电容电流的总和，其方向为线路指向母线。中性点经消弧线圈接地：故障测距的意义：（1） 提高供电质量 当牵引网线路上发生故障时，能够快速查找到故障点，及时排除故障，恢复正常供电，确保线路运行的安

15、全（2）提高装备自动化水平 减轻维护人员查找故障位置的工作量故障录波装置的作用和运行条件：故障录波装置是提高电力系统安全运行的重要装置。电力系统正常运行时，故障录波装置只进行数据采集，一般不启动录波，只有当系统发生故障或振荡时才进行录波。故障录波装置的作用有以下几个方面：（1）正确分析事故原因，制定反事故措施。（2）为查找故障点提供依据（3）帮助正确评价继电保护、自动装置、高压断路器的工作情况，及时发现这些设备的缺陷，以便消除事故隐患。（4）为检修工作提供依据。（5）通过对已查证落实故障点的录波，可核对系统参数的准确性，改进计算工作或修正系统使用参数。6）统计分析系统振荡时有关参数。相量测量装

16、置 Phasor Measurement Unit (PMU)：第五章 配电自动化1、 配电网的特点答：（1）拓扑结构：高压 网状；中压 辐射型或环网；低压 辐射型（2）支路参数：R/X比值（3）运行方式：三相平衡度2、 配电管理系统（DMS）的构成与DAS的关系 、配电管理系统；3、 配电自动化发展的三个阶段答：局部馈线自动化阶段、监控自动化阶段、运行、管理综合自动化阶段4、 馈线自动化实现的概念和实现的三种模式答：正常运行时检测线路状态，如电流、电压、开关状态及进行相关操作;当线路发生故障时，能准确确定故障所在线路，跳开故障线路开关，使故障线路被隔离，并恢复非故障线路的供电；通过网络重构实

17、现负荷控制和降低网络损耗（本质：故障定位、故障隔离、负荷转移（1）简易模式：是指在配电线上必要的节点处装设故障指示器。（2）基于重合器模式：是以每一条馈线为单元，就地控制模式。在本线上自动实施故障检测、隔离及恢复供电的功能，不设专用通道，无需远方集控中心干预。（3）基于远方通信通道的模式：在馈线监控点安装杆上远方终端（FTU）。通过通道与集控中心相连，进行双向通讯，可以实现遥测、遥信、遥控，在国外这是当前最为流行的模式。 这是一种投资少见效快的简易模式。5、什么是重合器、分段器答：重合器：一种能够检测故障电流，并能在给定时间内遮断故障电流以及进行给定次数重合的控制装置。（或者具有多次重合功能和

18、自具功能的断路器。）分段器：是一种与电源侧前级开关设备相配合，在无电压或无电流的情况下自动分闸的开关设备。6、重合器与电压-时间型分段器配合实现辐射状网络故障区段隔离配合的工作原理，参数整定(详细内容见课本或PPT)7、FTU需要考虑的特殊需求答：（1）能适应较恶劣的运行环境：能在一30一+60温度变化范围里正常工作，要具有良好的防潮、防雨、防腐蚀措施。它安装在电力线柱上或组合式配电柜内，能承受高电压、大电流、雷电等干扰，要求有很高的抗千扰能力。（2）体积小，便于安装：FTU安装在电力线柱上或组合式配电柜内，安装空间有限，要求体积尽量小，从减少体积、抗震、可靠性等角度考虑，FTU不宜采用总线插

19、件式结构，一般是做在一块印制板(PCB)上侧。（3）功耗要小：由于FTU在配电网故障停电时，要求把故障信息传送给控制中心，由控制中心作出决定是否下发命令，对开关进行操作，而线路设备的控制装置一般由电压互感器及蓄电池组供电，蓄电池容量有限，所以FTU功耗要尽量小。8、配电SCADA的概念答：将馈线自动化、配电网进线监视、10kV开闭所和配电所的自动化构成一体化的监测和控制系统。他是配电网自动化的基础，是电力系统自动化的一个底层模块。9、两票三制答：所谓工作票和操作票制度，是指进行全部停电、部分停电或带电作业时，根据不同任务、不同设备条件，填写工作票和操作票，由操作人和监护人按操作票进行唱票操作，

20、最后对工作票结果进行校验。两票：工作票、操作票；三制：交接班制、巡回检查制、设备定期试验倒换制 10、地理信息系统、主要包含的两类数据答：地理信息系统:一种为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统，是介于信息科学、空间科学和地球科学的交叉学科和技术，它将地学空间数据处理与计算机技术相结合，通过系统建立，操作与模型分析，产生所需的有用信息。 主要功能：能综合分析与检索空间数据，利用数据库技术可以把空间数据和属性数据一一对应起来。 11、需方管理的主要内容：答：（1）削峰：通过对负荷的直接控制或利用可间断用电的电价等措施，减少高峰需量，从而减少最不经济发电设备的

21、运行，推迟新的高峰容量，以达到降低电力公司的费用。（2）填谷：如果电力公司拥有充裕的运行费用低的设备容量时，修改季节性或峰外用电的电价和鼓励采用新工艺，能增加峰外时间的用电。 （3）转移负荷：将分时电价制、大型用电设备的轮用和储热方案等结合起来应用（4）战略性压负荷 ：是鼓励用户提高用电效率，促进余热发电和其他技术，能降低整个用电时期的负荷需求量，从而推迟对新容量的需求并降低平均燃料费用。（5）战略性增负荷 ：应用电气新工艺取得可控制的负荷增长（6）形成灵活负荷：部分用户愿意放弃供电质量和可靠性来换取减少供电费用或得到其他奖励。例如。预定需量供电，当电力公司根据协议要求将需量限制到预定水平时，

22、允许用户在一系列减负荷办法中自由选择一种。12、负荷管理下的多种电价制答：削峰分时分季电价：根据用电区域、供电电压，将一天分成若干时段，每个时段的电价固定，但却不同，大小取决于该时段的系统负荷曲线的电价体系。单一电价：这种电价是以用户安装的电能计量表示出的实际千瓦时数为计费依据实时电价：在每个时段的电价是根据当时记录到的系统负荷需求实时决定的二分电价：电价包含kW或kVA等表征负荷容量的收费以及kWh收费两部分。用户应付的电费是两部分之和。梯级制电价：也叫分块电价是把用户每月使用的电量分成若干梯级，各级之间电价不同。 功率因数电价：规定一个标准功率因数值后，用户的功率因数值如高于规定值，减少基

23、本电费；如低于规定值，增收基本电费。定时电价：又称间断供电电价。这种办法明确规定用户用电时间一般在电力系统的低谷时间内，也就是每天的22时到次日8时，其它时间禁止用电。第七章 能量管理系统1、能量管理系统的领导机构是调度中心，具体的部门2、电力系统调度自动化的几种构成形式答：1) SCADA （初级） 2) SCADA +AGC/EDC（不完备的EMS系统） 3) SCADA +AGC/EDC+NA+DTS（EMS）3、EMS软件系统结构及构成操系统软件层：操作系统（Unix、Windows）、语言（ C+、Java ）等； 支撑软件层：数据库（ORACLE、MySQL）、人机界面（自主开发）

24、、应用接口（Corba、COM+）应用软件层：即高级应用系统(PAS) SCADA/EMS 数据收集级 SCADA 能量管理级 发电控制类 发电计划类 网络分析级 拓扑分析、状态估计、安全性评估、调度员潮流、短路电流计算、无功电压控制、发电控制类等4、服务工具5、EMS的数据主要来源，各个数据可以从EMS的那些应用中获得？答：EMS的数据主要有以下几个来源：实时数据：是自动量测的数据，实时数据主要反映当前的电力系统运行状态。预报与计划数据：是由EMS本身形成的或人工输入的数据，例如：负荷预测、发电计划、机组组合、水电计划、燃料计划、交换计划和电压计划等。它们向EMS提供当时或未来的电力系统运行

25、状况数据。历史性数据：一种是正常运行方式的保存，一种是非常运行状态的保存（事故记录）。EMS可以按周期和规定的条件自动进行记录，也可以人工启动记录。历史数据主要用于电力系统运行状态的分析、预测和培训。临时性数据：是高级应用软件运行中自动形成和自动消除的数据，例如：潮流计算中产生的导纳矩阵和雅可比矩阵等等，虽然用户不需要了解这些数据，但对应用软件维护人员来说却是非常重要的诊断信息。基本数据：是电力系统运行中基本不变或缓慢变化的数据，例如：发电设备及其控制系统的参数、变电与传输设备的配置及其参数、量测设备的配置及其参数等等。这些关联信息及参数是人工输入并在运行中由人工修改的。6、EMS高级应用软件的数据流