1、什麼是動力系統、電力系統、電力網？
答:通常把發電企業的動力設施、設備和發電、輸電、變電、配電、用電設備及相應的輔助系統組成的電能熱能生產、輸送、分配、使用的統一整體稱爲動力系統；
把由發電、輸電、變電、配電、用電設備及相應的輔助系統組成的電能生產、輸送、分配、使用的統一整體稱爲電力系統；
把由輸電、變電、配電設備及相應的輔助系統組成的聯繫發電與用電的統一整體稱爲電力網。
2、現代電網有哪些特點?
答:1、由較強的超高壓系統構成主網架。2、各電網之間聯繫較強,電壓等級相對簡化。3、具有足夠的調峯、調頻、調壓容量,能夠實現自動發電控制,有較高的供電可靠性。4、具有相應的安全穩定控制系統,高度自動化的監控系統和高度現代化的通信系統。5、具有適應電力市場運營的技術支持系統,有利於合理利用能源。
3、區域電網互聯的意義與作用是什麼?
答：1、可以合理利用能源,加強環境保護,有利於電力工業的可持續發展。
2、可安裝大容量、高效能火電機組、水電機組和核電機組,有利於降低造價,節約能源,加快電力建設速度。
3、可以利用時差、溫差,錯開用電高峯,利用各地區用電的非同時性進行負荷調整,減少備用容量和裝機容量。
4、可以在各地區之間互供電力、互通有無、互爲備用,可減少事故備用容量,增強抵禦事故能力,提高電網安全水平和供電可靠性。
5、能承受較大的衝擊負荷,有利於改善電能質量。
6、可以跨流域調節水電,並在更大範圍內進行水火電經濟調度,取得更大的經濟效益。
4、電網無功補償的原則是什麼?
答:電網無功補償的原則是電網無功補償應基本上按分層分區和就地平衡原則考慮,並應能隨負荷或電壓進行調整,保證系統各樞紐點的電壓在正常和事故後均能滿足規定的要求,避免經長距離線路或多級變壓器傳送無功功率。
5、簡述電力系統電壓特性與頻率特性的區別是什麼?
答：電力系統的頻率特性取決於負荷的頻率特性和發電機的頻率特性(負荷隨頻率的變化而變化的特性叫負荷的頻率特性。發電機組的出力隨頻率的變化而變化的特性叫發電機的頻率特性）,它是由系統的有功負荷平衡決定的,且與網絡結構(網絡阻抗）關係不大。在非振盪情況下,同一電力系統的穩態頻率是相同的。因此,系統頻率可以集中調整控制。
電力系統的電壓特性與電力系統的頻率特性則不相同。電力系統各節點的電壓通常情況下是不完全相同的,主要取決於各區的有功和無功供需平衡情況,也與網絡結構(網絡阻抗）有較大關係。因此,電壓不能全網集中統一調整,只能分區調整控制。
6、什麼是系統電壓監測點、中樞點？有何區別？電壓中樞點一般如何選擇?
答:監測電力系統電壓值和考覈電壓質量的節點,稱爲電壓監測點。電力系統中重要的電壓支撐節點稱爲電壓中樞點。因此,電壓中樞點一定是電壓監測點,而電壓監測點卻不一定是電壓中樞點。
電壓中樞點的選擇原則是:1)區域性水、火電廠的高壓母線(高壓母線有多回出線)；2)分區選擇母線短路容量較大的220kV變電站母線；3）有大量地方負荷的發電廠母線。
7、試述電力系統諧波對電網產生的影響？
答:諧波對電網的影響主要有:
諧波對旋轉設備和變壓器的主要危害是引起附加損耗和發熱增加,此外諧波還會引起旋轉設備和變壓器振動併發出噪聲,長時間的振動會造成金屬疲勞和機械損壞。
諧波對線路的主要危害是引起附加損耗。
諧波可引起系統的電感、電容發生諧振,使諧波放大。當諧波引起系統諧振時,諧波電壓升高,諧波電流增大,引起繼電保護及安全自動裝置誤動,損壞系統設備(如電力電容器、電纜、電動機等),引發系統事故,威脅電力系統的安全運行。
諧波可干擾通信設備,增加電力系統的功率損耗(如線損),使無功補償設備不能正常運行等,給系統和用戶帶來危害。
限制電網諧波的主要措施有:增加換流裝置的脈動數；加裝交流濾波器、有源電力濾波器；加強諧波管理。
8、何謂潛供電流?它對重合閘有何影響?如何防止?
答：當故障線路故障相自兩側切除後,非故障相與斷開相之間存在的電容耦合和電感耦合,繼續向故障相提供的電流稱爲潛供電流。
由於潛供電流存在,對故障點滅弧產生影響,使短路時弧光通道去遊離受到嚴重阻礙,而自動重合閘只有在故障點電弧熄滅且絕緣強度恢復以後纔有可能重合成功。潛供電流值較大時,故障點熄弧時間較長,將使重合閘重合失敗。
爲了減小潛供電流,提高重合閘重合成功率,一方面可採取減小潛供電流的措施:如對500kV中長線路高壓並聯電抗器中性點加小電抗、短時在線路兩側投入快速單相接地開關等措施；另一方面可採用實測熄弧時間來整定重合閘時間。
9、什麼叫電力系統理論線損和管理線損?
答:理論線損是在輸送和分配電能過程中無法避免的損失,是由當時電力網的負荷情況和供電設備的參數決定的,這部分損失可以通過理論計算得出。管理線損是電力網實際運行中的其他損失和各種不明損失。例如由於用戶電能表有誤差,使電能表的讀數偏小；對用戶電能表的讀數漏抄、錯算,帶電設備絕緣不良而漏電,以及無電能表用電和竊電等所損失的電量。
10、什麼叫自然功率？
答:運行中的輸電線路既能產生無功功率(由於分佈電容)又消耗無功功率(由於串聯阻抗)。當線路中輸送某一數值的有功功率時,線路上的這兩種無功功率恰好能相互平衡,這個有功功率的數值叫做線路的"自然功率"或"波阻抗功率"。
11、電力系統中性點接地方式有幾種?什麼叫大電流、小電流接地系統?其劃分標準如何?
答：我國電力系統中性點接地方式主要有兩種,即:1、中性點直接接地方式(包括中性點經小電阻接地方式)。
2、中性點不直接接地方式(包括中性點經消弧線圈接地方式)。
中性點直接接地系統(包括中性點經小電阻接地系統),發生單相接地故障時,接地短路電流很大,這種系統稱爲大接地電流系統。
中性點不直接接地系統(包括中性點經消弧線圈接地系統),發生單相接地故障時,由於不直接構成短路迴路,接地故障電流往往比負荷電流小得多,故稱其爲小接地電流系統。
在我國劃分標準爲:X0/X1≤4～5的系統屬於大接地電流系統,X0/X1＞4～5的系統屬於小接地電流系統
注:X0爲系統零序電抗,X1爲系統正序電抗。
12、電力系統中性點直接接地和不直接接地系統中,當發生單相接地故障時各有什麼特點?
答:電力系統中性點運行方式主要分兩類,即直接接地和不直接接地。直接接地系統供電可靠性相對較低。這種系統中發生單相接地故障時,出現了除中性點外的另一個接地點,構成了短路迴路,接地相電流很大,爲了防止損壞設備,必須迅速切除接地相甚至三相。不直接接地系統供電可靠性相對較高,但對絕緣水平的要求也高。因這種系統中發生單相接地故障時,不直接構成短路迴路,接地相電流不大,不必立即切除接地相,但這時非接地相的對地電壓卻升高爲相電壓的1.7倍。
13、小電流接地系統中,爲什麼採用中性點經消弧線圈接地?
答:小電流接地系統中發生單相接地故障時,接地點將通過接地故障線路對應電壓等級電網的全部對地電容電流。如果此電容電流相當大,就會在接地點產生間歇性電弧,引起過電壓,使非故障相對地電壓有較大增加。在電弧接地過電壓的作用下,可能導致絕緣損壞,造成兩點或多點的接地短路,使事故擴大。
爲此,我國採取的措施是:當小電流接地系統電網發生單相接地故障時,如果接地電容電流超過一定數值(35kV電網爲10A,10kV電網爲10A,3～6kV電網爲30A),就在中性點裝設消弧線圈,其目的是利用消弧線圈的感性電流補償接地故障時的容性電流,使接地故障點電流減少,提高自動熄弧能力並能自動熄弧,保證繼續供電。
14、什麼情況下單相接地故障電流大於三相短路故障電流?
答:當故障點零序綜合阻抗小於正序綜合阻抗時,單相接地故障電流將大於三相短路故障電流。例如:在大量採用自耦變壓器的系統中,由於接地中性點多,系統故障點零序綜合阻抗往往小於正序綜合阻抗,這時單相接地故障電流大於三相短路故障電流。
15、什麼是電力系統序參數?零序參數有何特點?
答:對稱的三相電路中,流過不同相序的電流時,所遇到的阻抗是不同的,然而同一相序的電壓和電流間,仍符合歐姆定律。任一元件兩端的相序電壓與流過該元件的相應的相序電流之比,稱爲該元件的序參數(阻抗）
零序參數(阻抗）與網絡結構,特別是和變壓器的接線方式及中性點接地方式有關。一般情況下,零序參數(阻抗）及零序網絡結構與正、負序網絡不一樣。
16、零序參數與變壓器接線組別、中性點接地方式、輸電線架空地線、相鄰平行線路有何關係?
答：對於變壓器,零序電抗與其結構(三個單相變壓器組還是三柱變壓器)、繞組的連接(△或Y)和接地與否等有關。
當三相變壓器的一側接成三角形或中性點不接地的星形時,從這一側來看,變壓器的零序電抗總是無窮大的。因爲不管另一側的接法如何,在這一側加以零序電壓時,總不能把零序電流送入變壓器。所以只有當變壓器的繞組接成星形,並且中性點接地時,從這星形側來看變壓器,零序電抗纔是有限的(雖然有時還是很大的）。
對於輸電線路,零序電抗與平行線路的迴路數,有無架空地線及地線的導電性能等因素有關。
零序電流在三相線路中是同相的,互感很大,因而零序電抗要比正序電抗大,而且零序電流將通過地及架空地線返回,架空地線對三相導線起屏蔽作用,使零序磁鏈減少,即使零序電抗減小。
平行架設的兩回三相架空輸電線路中通過方向相同的零序電流時,不僅第一回路的任意兩相對第三相的互感產生助磁作用,而且第二回路的所有三相對第一回路的第三相的互感也產生助磁作用,反過來也一樣.這就使這種線路的零序阻抗進一步增大。
17、什麼叫電力系統的穩定運行?電力系統穩定共分幾類?
答：當電力系統受到擾動後,能自動地恢復到原來的運行狀態,或者憑藉控制設備的作用過渡到新的穩定狀 態運行,即謂電力系統穩定運行。
電力系統的穩定從廣義角度來看,可分爲:
1、發電機同步運行的穩定性問題(根據電力系統所承受的擾動大小的不同,又可分爲靜態穩定、暫態穩 定、動態穩定三大類）；
2、電力系統無功不足引起的電壓穩定性問題；3、電力系統有功功率不足引起的頻率穩定性問題。
18、採用單相重合閘爲什麼可以提高暫態穩定性?
答:採用單相重合閘後,由於故障時切除的是故障相而不是三相,在切除故障相後至重合閘前的一段時間裏,送電端和受電端沒有完全失去聯繫(電氣距離與切除三相相比,要小得多）,這樣可以減少加速面積,增加減速面積,提高暫態穩定性。
19、簡述同步發電機的同步振盪和異步振盪?
答：同步振盪:當發電機輸入或輸出功率變化時,功角δ將隨之變化,但由於機組轉動部分的慣性,δ不能立即達到新的穩態值,需要經過若干次在新的δ值附近振盪之後,才能穩定在新的δ下運行。這一過程即同步振盪,亦即發電機仍保持在同步運行狀態下的振盪。
異步振盪:發電機因某種原因受到較大的擾動,其功角δ在0－360°之間週期性地變化,發電機與電網失去同步運行的狀態。在異步振盪時,發電機一會工作在發電機狀態,一會工作在電動機狀態。
20、如何區分系統發生的振盪屬異步振盪還是同步振盪？
答：異步振盪其明顯特徵是:系統頻率不能保持同一個頻率,且所有電氣量和機械量波動明顯偏離額定值。如發電機、變壓器和聯絡線的電流表、功率表週期性地大幅度擺動；電壓表週期性大幅擺動,振盪中心的電壓擺動最大,並週期性地降到接近於零；失步的發電廠間的聯絡的輸送功率往復擺動；送端系統頻率升高,受端系統的頻率降低並有擺動。
同步振盪時,其系統頻率能保持相同,各電氣量的波動範圍不大,且振盪在有限的時間內衰減從而進入新的平衡運行狀態。
21、系統振盪事故與短路事故有什麼不同？
答：電力系統振盪和短路的主要區別是:
1、振盪時系統各點電壓和電流值均作往復性擺動,而短路時電流、電壓值是突變的。此外,振盪時電流、電壓值的變化速度較慢,而短路時電流、電壓值突然變化量很大。
2、振盪時系統任何一點電流與電壓之間的相位角都隨功角的變化而改變；而短路時,電流與電壓之間的角度是基本不變的。
3、振盪時系統三相是對稱的；而短路時系統可能出現三相不對稱。
22、引起電力系統異步振盪的主要原因是什麼?
答：1、輸電線路輸送功率超過極限值造成靜態穩定破壞；
2、電網發生短路故障,切除大容量的發電、輸電或變電設備,負荷瞬間發生較大突變等造成電力系統暫態穩定破壞；
3、環狀系統(或並列雙回線)突然開環,使兩部分系統聯繫阻抗突然增大,引啓動穩定破壞而失去同步；
4、大容量機組跳閘或失磁,使系統聯絡線負荷增大或使系統電壓嚴重下降,造成聯絡線穩定極限降低,易引起穩定破壞；
5、電源間非同步合閘未能拖入同步。
23、系統振盪時的一般現象是什麼?
答：1、發電機,變壓器,線路的電壓表,電流表及功率表週期性的劇烈擺動,發電機和變壓器發出有節奏的轟鳴聲。
2、連接失去同步的發電機或系統的聯絡線上的電流表和功率表擺動得最大。電壓振盪最激烈的地方是系統振盪中心,每一週期約降低至零值一次。隨着離振盪中心距離的增加,電壓波動逐漸減少。如果聯絡線的阻抗較大,兩側電廠的電容也很大,則線路兩端的電壓振盪是較小的。
3、失去同期的電網,雖有電氣聯繫,但仍有頻率差出現,送端頻率高,受端頻率低並略有擺動。
24、什麼叫低頻振盪？產生的主要原因是什麼？
答:並列運行的發電機間在小干擾下發生的頻率爲0.2～2.5赫茲範圍內的持續振盪現象叫低頻振盪。
低頻振盪產生的原因是由於電力系統的負阻尼效應,常出現在弱聯繫、遠距離、重負荷輸電線路上,在採用快速、高放大倍數勵磁系統的條件下更容易發生。
25、超高壓電網並聯電抗器對於改善電力系統運行狀況有哪些功能？
答：1、減輕空載或輕載線路上的電容效應,以降低工頻暫態過電壓。
2、改善長距離輸電線路上的電壓分佈。
3、使輕負荷時線路中的無功功率儘可能就地平衡,防止無功功率不合理流動,同時也減輕了線路上的功 率損失。
4、在大機組與系統並列時,降低高壓母線上工頻穩態電壓,便於發電機同期並列。
5、防止發電機帶長線路可能出現的自勵磁諧振現象。
6、當採用電抗器中性點經小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電 流自動熄滅,便於採用單相快速重合閘。
26、500kV電網中並聯高壓電抗器中性點加小電抗的作用是什麼？
答:其作用是:補償導線對地電容,使相對地阻抗趨於無窮大,消除潛供電流縱分量,從而提高重合閘的成功率。
並聯高壓電抗器中性點小電抗阻抗大小的選擇應進行計算分析,以防止造成鐵磁諧振。
27、什麼叫發電機的次同步振盪？其產生原因是什麼？如何防止？
答：當發電機經由串聯電容補償的線路接入系統時,如果串聯補償度較高,網絡的電氣諧振頻率較容易和大型汽輪發電機軸系的自然扭振頻率產生諧振,造成發電機大軸扭振破壞。此諧振頻率通常低於同步(50赫茲)頻率,稱之爲次同步振盪。對高壓直流輸電線路(HVDC)、靜止無功補償器(SVC),當其控制參數選擇不當時,也可能激發次同步振盪。
措施有:1、通過附加或改造一次設備;2、降低串聯補償度;3、通過二次設備提供對扭振模式的阻尼(類似於PSS的原理）。
28、電力系統過電壓分幾類?其產生原因及特點是什麼?
答：電力系統過電壓主要分以下幾種類型:大氣過電壓、工頻過電壓、操作過電壓、諧振過電壓。
產生的原因及特點是:
大氣過電壓:由直擊雷引起,特點是持續時間短暫,衝擊性強,與雷擊活動強度有直接關係,與設備電壓等級無關。因此,220KV以下系統的絕緣水平往往由防止大氣過電壓決定。
工頻過電壓:由長線路的電容效應及電網運行方式的突然改變引起,特點是持續時間長,過電壓倍數不高,一般對設備絕緣危險性不大,但在超高壓、遠距離輸電確定絕緣水平時起重要作用。
操作過電壓:由電網內開關操作引起,特點是具有隨機性,但最不利情況下過電壓倍數較高。因此30KV及以上超高壓系統的絕緣水平往往由防止操作過電壓決定。
諧振過電壓:由系統電容及電感迴路組成諧振迴路時引起,特點是過電壓倍數高、持續時間長。
29、何謂反擊過電壓？
答:在發電廠和變電所中,如果雷擊到避雷針上,雷電流通過構架接地引下線流散到地中,由於構架電感和接地電阻的存在,在構架上會產生很高的對地電位,高電位對附近的電氣設備或帶電的導線會產生很大的電位差。如果兩者間距離小,就會導致避雷針構架對其它設備或導線放電,引起反擊閃絡而造成事故。
30、何謂跨步電壓？
答：通過接地網或接地體流到地中的電流,會在地表及地下深處形成一個空間分佈的電流場,並在離接地體不同距離的位置產生一個電位差,這個電位差叫做跨步電壓。跨步電壓與入地電流強度成正比,與接地體的距離平方成反比。
因此,在靠近接地體的區域內,如果遇到強大的雷電流,跨步電壓較高時,易造成對人、畜的傷害。
作或發生故障時可形成各種振盪迴路,在一定的能源作用下,會產生串聯諧振現象,導致系統某些元件出現嚴重的過電壓,這一現象叫電力系統諧振過電壓。諧振過電壓分爲以下幾種:
(1）線性諧振過電壓
諧振迴路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感,變壓器的漏感）或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈）和系統中的電容元件所組成。
(2）鐵磁諧振過電壓
諧振迴路由帶鐵芯的電感元件(如空載變壓器、電壓互感器）和系統的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現象,使迴路的電感參數是非線性的,這種含有非線性電感元件的迴路在滿足一定的諧振條件時,會產生鐵磁諧振。
(3）參數諧振過電壓
由電感參數作週期性變化的電感元件(如凸極發電機的同步電抗在Kd～Kq間週期變化）和系統電容元件(如空載線路）組成迴路,當參數配合時,通過電感的週期性變化,不斷向諧振系統輸送能量,造成參數諧振過電壓。
36、避雷線和避雷針的作用是什麼？避雷器的作用是什麼？
答：避雷線和避雷針的作用是防止直擊雷,使在它們保護範圍內的電氣設備(架空輸電線路及變電站設備）遭直擊雷繞擊的機率減小。避雷器的作用是通過並聯放電間隙或非線性電阻的作用,對入侵流動波進行削幅,降低被保護設備所受過電壓幅值。避雷器既可用來防護大氣過電壓,也可用來防護操作過電壓。
37、接地網的電阻不合規定有何危害？
答:接地網起着工作接地和保護接地的作用,當接地電阻過大則:
(1）發生接地故障時,使中性點電壓偏移增大,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設備損壞。
(2）在雷擊或雷電波襲擊時,由於電流很大,會產生很高的殘壓,使附近的設備遭受到反擊的威脅,並降低接地網本身保護設備(架空輸電線路及變電站電氣設備）帶電導體的耐雷水平,達不到設計的要求而損壞設備。
38、電網調峯的手段主要有哪些？
答:(1）抽水蓄能電廠改發電機狀態爲電動機狀態,調峯能力接近200％；(2）水電機組減負荷調峯或停機,調峯依最小出力(考慮震動區）接近100％；(3）燃油(氣）機組減負荷,調峯能力在50％以上；(4）燃煤機組減負荷、啓停調峯、少蒸汽運行、滑參數運行,調峯能力分別爲50％(若投油或加裝助燃器可減至60％）、100％、100％、40％；(5）核電機組減負荷調峯；(6）通過對用戶側負荷管理的方法,削峯填谷調峯。
39 、經濟調度軟件包括哪些功能模塊？
答:(1）負荷預計(2）機組優化組合(3）機組耗量特性及微增耗量特性擬合整編(4）等微增調度(5）線損修正
如果是水、火電混聯繫統,則需用大系統分解協調法或其它算法對水電子系統和火電子系統分別優化,然後根據一天用水總量控制或水庫始末水位控制條件協調水火子系統之間水電的當量係數。
40、簡述電力系統經濟調度要求具有哪些基礎資料？
答:(1)火電機組熱力特性
需通過熱力試驗得到火電機組帶不同負荷運行工況下的熱力特性,包括鍋爐的效率試驗及汽機的熱耗、汽耗試驗；(2)水電機組耗量特性
該特性爲不同水頭下的機組出力-流量特性,也應通過試驗得到或依據廠家設計資料；(3）火電機組的起、停損耗；(4）線損計算基礎參數；(5）水煤轉換當量係數。
41 、什麼是繼電保護裝置?
答:當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障或危及其安全運行的事件時,需要向運行值班人員及時發出警告信號,或者直接向所控制的開關發出跳閘命令,以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。實現這種自動化措施的成套設備,一般通稱爲繼電保護裝置。
42 、繼電保護在電力系統中的任務是什麼?
答：繼電保護的基本任務主要分爲兩部分:
1、當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的開關發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,並滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。
2、反應電氣設備的不正常工作情況,並根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行而會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置容許帶一定的延時動作。
43、簡述繼電保護的基本原理和構成方式？
答:繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等）的變化,構成繼電保護動作的原理,也有其他的物理量,如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下,不管反應哪種物理量,繼電保護裝置將包括測量部分(和定值調整部分）、邏輯部分、執行部分。
44、如何保證繼電保護的可靠性?
答:可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。任何電力設備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護的狀態下運行。220kV及以上電網的所有運行設備都必須由兩套交、直流輸入、輸出迴路相互獨立,並分別控制不同開關的繼電保護裝置進行保護。當任一套繼電保護裝置或任一組開關拒絕動作時,能由另一套繼電保護裝置操作另一組開關切除故障。在所有情況下,要求這兩套繼電保護裝置和開關所取的直流電源均經由不同的熔斷器供電。
45 、爲保證電網繼電保護的選擇性,上、下級電網繼電保護之間配合應滿足什麼要求?
答:上、下級電網(包括同級和上一級及下一級電網)繼電保護之間的整定,應遵循逐級配合的原則,滿足選擇性的要求,即當下一級線路或元件故障時,故障線路或元件的繼電保護整定值必須在靈敏度和動作時間上均與上一級線路或元件的繼電保護整定值相互配合,以保證電網發生故障時有選擇性地切除故障。
46 、在哪些情況下允許適當犧牲繼電保護部分選擇性?
答：1、接入供電變壓器的終端線路,無論是一臺或多臺變壓器並列運行(包括多處T接供電變壓器或供電線路),都允許線路側的速動段保護按躲開變壓器其他側母線故障整定。需要時,線路速動段保護可經一短時限動作。
2、對串聯供電線路,如果按逐級配合的原則將過份延長電源側保護的動作時間,則可將容量較小的某些中間變電所按T接變電所或不配合點處理,以減少配合的級數,縮短動作時間。
3、雙回線內部保護的配合,可按雙回線主保護(例如橫聯差動保護)動作,或雙回線中一回線故障時兩側零序電流(或相電流速斷)保護縱續動作的條件考慮；確有困難時,允許雙回線中一回線故障時,兩回線的延時保護段間有不配合的情況。
4、在構成環網運行的線路中,允許設置預定的一個解列點或一回解列線路。
47、爲保證靈敏度,接地保護最末一段定值應如何整定?
答:接地保護最末一段(例如零序電流保護Ⅳ段),應以適應下述短路點接地電阻值的接地故障爲整定條件:220kV線路,100Ω；330kV線路,150Ω；500kV線路,300Ω。對應於上述條件,零序電流保護最末一段的動作電流整定值應不大於300A。當線路末端發生高電阻接地故障時,允許由兩側線路繼電保護裝置縱續動作切除故障。對於110kV線路,考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動作靈敏度要求,其最末一段零序電流保護的電流整定值一般也不應大於300A,此時,允許線路兩側零序電流保護縱續動作切除故障。
48 、簡述220千伏線路保護的配置原則是什麼？
答:對於220千伏線路,根據穩定要求或後備保護整定配合有困難時,應裝設兩套全線速動保護。接地短路後備保護可裝階段式或反時限零序電流保護,亦可採用接地距離保護並輔之以階段式或反時限零序電流保護。相間短路後備保護一般應裝設階段式距離保護。
49 、簡述線路縱聯保護的基本原理？
答：線路縱聯保護是當線路發生故障時,使兩側開關同時快速跳閘的一種保護裝置,是線路的主保護。
它的基本原理是:以線路兩側判別量的特定關係作爲判據,即兩側均將判別量藉助通道傳送到對側,然後兩側分別按照對側與本側判別量之間的關係來判別區內故障或區外故障。因此,判別量和通道是縱聯保護裝置的主要組成部分。
50、什麼是繼電保護的"遠後備"？什麼是"近後備"？
答："遠後備"是指:當元件故障而其保護裝置或開關拒絕動作時,由各電源側的相鄰元件保護裝置動作將故障切開。
"近後備"是指:用雙重化配置方式加強元件本身的保護,使之在區內故障時,保護拒絕動作的可能性減小,同時裝設開關失靈保護,當開關拒絕跳閘時啓動它來切除與故障開關同一母線的其它開關,或遙切對側開關。
51、簡述方向高頻保護有什麼基本特點？
答：方向高頻保護是比較線路兩端各自看到的故障方向,以綜合判斷是線路內部故障還是外部故障。如果以被保護線路內部故障時看到的故障方向爲正方向,則當被保護線路外部故障時,總有一側看到的是反方向。其特點是:
1）要求正向判別啓動元件對於線路末端故障有足夠的靈敏度；
2）必須採用雙頻制收發信機。
52、簡述相差高頻保護有什麼基本特點？
答:相差高頻保護是比較被保護線路兩側工頻電流相位的高頻保護。當兩側故障電流相位相同時保護被閉鎖,兩側電流相位相反時保護動作跳閘。其特點是:1）能反應全相狀態下的各種對稱和不對稱故障,裝置比較簡單；2）不反應系統振盪。在非全相運行狀態下和單相重合閘過程中保護能繼續運行；3）不受電壓回路斷線的影響；4）對收發信機及通道要求較高,在運行中兩側保護需要聯調；5）當通道或收發信機停用時,整個保護要退出運行,因此需要配備單獨的後備保護。
53、簡述高頻閉鎖距離保護有什麼基本特點？
答：高頻閉鎖距離保護是以線路上裝有方向性的距離保護裝置作爲基本保護,增加相應的發信與收信設備,通過通道構成縱聯距離保護。其特點是:
1、能足夠靈敏和快速地反應各種對稱與不對稱故障；2、仍保持後備保護的功能；3、電壓二次迴路斷線時保護將會誤動,需採取斷線閉鎖措施,使保護退出運行。4、不是獨立的保護裝置,當距離保護停用或出現故障、異常需停用時,該保護要退出運行。
54、線路縱聯保護在電網中的主要作用是什麼？
答:由於線路縱聯保護在電網中可實現全線速動,因此它可保證電力系統並列運行的穩定性和提高輸送功率、減小故障造成的損壞程度、改善後備保護之間的配合性能。
55、線路縱聯保護的通道可分爲幾種類型?
答:1、電力線載波縱聯保護(簡稱高頻保護)。2、微波縱聯保護(簡稱微波保護)。3、光纖縱聯保護(簡稱光纖保護)。4、導引線縱聯保護(簡稱導引線保護)。
56、線路縱聯保護的信號主要有哪幾種?作用是什麼？
答：線路縱聯保護的信號分爲閉鎖信號、允許信號、跳閘信號三種,其作用分別是:
1、閉鎖信號:它是阻止保護動作於跳閘的信號,即無閉鎖信號是保護作用於跳閘的必要條件。只有同時滿足本端保護元件動作和無閉鎖信號兩個條件時,保護才作用於跳閘。
2、允許信號:它是允許保護動作於跳閘的信號,即有允許信號是保護動作於跳閘的必要條件。只有同時滿足本端保護元件動作和有允許信號兩個條件時,保護才動作於跳閘。
3、跳閘信號:它是直接引起跳閘的信號,此時與保護元件是否動作無關,只要收到跳閘信號,保護就作用於跳閘,遠方跳閘式保護就是利用跳閘信號。
57、相差高頻保護爲什麼設置定值不同的兩個啓動元件?
答:啓動元件是在電力系統發生故障時啓動發信機而實現比相的。爲了防止外部故障時由於兩側保護裝置的啓動元件可能不同時動作,先啓動一側的比相元件,然後動作一側的發信機還未發信就開放比相將造成保護誤動作,因而必須設置定值不同的兩個啓動元件。高定值啓動元件啓動比相元件,低定值的啓動發信機。由於低定值啓動元件先於高定值啓動元件動作,這樣就可以保證在外部短路時,高定值啓動元件啓動比相元件時,保護一定能收到閉鎖信號,不會發生誤動作。
58、簡述方向比較式高頻保護的基本工作原理
答:方向比較式高頻保護的基本工作原理是:比較線路兩側各自測量到的故障方向,以綜合判斷其爲被保護線路內部還是外部故障。如果以被保護線路內部故障時測量到的故障方向爲正方向,則當被保護線路外部故障時,總有一側測量到的是反方向。因此,方向比較式高頻保護中判別元件,是本身具有方向性的元件或是動作值能區別正、反方向故障的電流元件。所謂比較線路的故障方向,就是比較兩側特定判別元件的動作行爲。
59、線路高頻保護停用對重合閘的使用有什麼影響？
答:當線路高頻保護全部停用時,可能因以下兩點原因影響線路重合閘的使用:1、線路無高頻保護運行,需由後備保護(延時段）切除線路故障,即不能快速切除故障,造成系統穩定極限下降,如果使用重合閘重合於永久性故障,對系統穩定運行則更爲不利。2、線路重合閘重合時間的整定是與線路高頻保護配合的,如果線路高頻保護停用,則造成線路後備延時段保護與重合閘重合時間不配,對瞬時故障亦可能重合不成功,對系統增加一次衝擊。
60、高頻保護運行時,爲什麼運行人員每天要交換信號以檢查高頻通道？
答:我國電力系統常採用正常時高頻通道無高頻電流的工作方式。由於高頻通道不僅涉及兩個廠站的設備,而且與輸電線路運行工況有關,高頻通道上各加工設備和收發信機元件的老化和故障都會引起衰耗,高頻通道上任何一個環節出問題,都會影響高頻保護的正常運行。系統正常運行時,高頻通道無高頻電流,高頻通道上的設備有問題也不易發現,因此每日由運行人員用啓動按鈕啓動高頻發信機向對側發送高頻信號,通過檢測相應的電流、電壓和收發信機上相應的指示燈來檢查高頻通道,以確保故障時保護裝置的高頻部分能可靠工作。
91、大型發電機匝間保護的構成通常有幾種方式？
答：大型發電機匝間保護的構成通常有以下幾種方式:
1、橫差保護:當定子繞組出現並聯分支且發電機中性點側有六個引出頭時採用。橫差保護接線簡單、動作可靠、靈敏度高。
2、零序電壓原理的匝間保護:採用專門電壓互感器測量發電機三個相電壓不對稱而生成的零序電壓,該保護由於採用了三次諧波制動故大大提高了保護的靈敏度與可靠性。
3、負序功率方向匝間保護:利用負序功率方向判斷是發電機內部不對稱還是系統不對稱故障,保護的靈敏度很高,近年來運行表明該保護在區外故障時發生誤動必須增加動作延時,故限制了它的使用。
92、發電機爲什麼要裝設定子繞組單相接地保護？
答:發電機是電力系統中最重要的設備之一,其外殼都進行安全接地。發電機定子繞組與鐵芯間的絕緣破壞,就形成了定子單相接地故障,這是一種最常見的發電機故障。發生定子單相接地後,接地電流經故障點、三相對地電容、三相定子繞組而構成通路。當接地電流較大能在故障點引起電弧時,將使定子繞組的絕緣和定子鐵芯燒壞,也容易發展成危害更大的定了繞組相間或匝間短路,因此,應裝設發電機定子繞組單相接地保護。
93、利用基波零序電壓的發電機定子單相接地保護的特點及不足之處是什麼？
答:特點是:1、簡單、可靠；2、設有三次諧波濾過器以降低不平衡電壓；3、由於與發電機有電聯繫的元件少,接地電流不大,適用於發電機--變壓器組。不足之處是:不能作爲100%定子接地保護,有死區,死區範圍5%～15%。
94、爲什麼發電機要裝設轉子接地保護？
答:發電機勵磁迴路一點接地故障是常見的故障形式之一,勵磁迴路一點地故障,對發電機並未造成危害,但相繼發生第二點接地,即轉子兩點接地時,由於故障點流過相當大的故障電流而燒傷轉子本體,並使磁勵繞組電流增加可能因過熱而燒傷；由於部分繞組被短接,使氣隙磁通失去平衡從而引起振動甚至還可使軸系和汽機磁化,兩點接地故障的後果是嚴重的,故必須裝設轉子接地保護。
95、爲什麼在水輪發電機上要裝設過電壓保護？
答:由於水輪發電機的調速系統慣性較大,動作緩慢,因此在突然甩去負荷時,轉速將超過額定值,這時機端電壓有可能高達額定值的1.8～2倍。爲了防止水輪發電機定了繞組絕緣遭受破壞,在水輪發電機上應裝設過電壓保護。
96、大型汽輪發電機爲什麼要配置逆功率保護？
答:在汽輪發電機組上,當機爐控制裝置動作關閉主汽門或由於調整控制迴路故障而誤關主汽門,在發電機開關跳開前發電機將轉爲電動機運行。此時逆功率對發電機本身無害,但由於殘留在汽輪機尾部的蒸汽與長葉片摩擦,會使葉片過熱,所以逆功率運行不能超過3分鐘,因而需裝設逆功率保護。
97、大型汽輪發電機爲何要裝設頻率異常保護？
答:汽輪機的葉片都有一個自然振動頻率,如果發電機運行頻率低於或高於額定值,在接近或等於葉片自振頻率時,將導致共振,使材料疲勞,達到材料不允許的程度時,葉片就有可能斷裂,造成嚴重事故,材料的疲勞是一個不可逆的積累過程,所以汽輪機給出了在規定頻率不允許的累計運行時間。低頻運行多發生在重負荷下,對汽輪機的威脅將更爲嚴重,另外對極低頻工況,還將威脅到廠用電的安全,因此發電機應裝設頻率異常運行保護。
98、對大型汽輪發電機頻率異常運行保護有何要求？
答:對發電機頻率異常運行保護有如下要求:1、具有高精度的測量頻率的迴路。2、具有頻率分段啓動迴路、自動累積各頻率段異常運行時間,並能顯示各段累計時間,啓動頻率可調。3、分段允許運行時間可整定,在每段累計時間超過該段允許運行時間時,經出口發出信號或跳閘。4、能監視當前頻率。
99、爲什麼大型汽輪發電機要裝設負序反時限過流保護？
答:電力系統發生不對稱短路時,發電機定子繞組中就有負序電流,負序電流在轉子產生倍頻電流,造成轉子局部灼傷、大型汽輪機由於它的尺寸較小耐受過熱的性能差,允許過熱的時間常數A(I2*I2*t)值小,爲保護發電機轉子,需要採用能與發電機允許的負序電流相適應的反時限負序過流保護。
100、爲什麼現代大大型發電機--變壓器組應裝設非全相運行保護？
答:大型發電機--變壓器組220KV及以上高壓側的斷路器多爲分相操作的斷路器,常由於誤操作或機械方面的原因使三相不能同時合閘或跳閘,或在正常運行中突然一相跳閘。這種異常工況,將在發電機--變壓器組的發電機中流過負序電流,如果靠反應負序電流的反時限保護動作(對於聯絡變壓器,要靠反應短路故障的後備保護動作）,則會由於動作時間較長,而導致相鄰線路對側的保護動作,使故障範圍擴大,甚至造成系統瓦解事故。因此,對於大型發電機--變壓器組,在220KV及以上電壓側爲分相操作的斷路器時,要求裝設非全相運行保護。
101、爲什麼要裝設發電機意外加電壓保護？
答:發電機在盤車過程中,由於出口斷路器誤合閘,突然加電壓,使發電機異步啓動,它能給機組造成損傷。因此需要有相應的保護,當發生上述事件時,迅速切除電源。一般設置專用的意外加電壓保護,可用延時返回的低頻元件和過流元件共同存在爲判據。該保護正常運行時停用,機組停用後才投入。
當然在異常啓動時,逆功率保護、失磁保護、阻抗保護也可能動作,但時限較長,設置專用的誤合閘保護比較好。
102、爲什麼要裝設發電機斷路器斷口閃絡保護？
答：接在220KV以上電壓系統中的大型發電機--變壓器組,在進行同步並列的過程中,作用於斷口上的電壓,隨待並發電機與系統等效發電機電勢之間相角差δ的變化而不斷變化,當δ=180°時其值最大,爲兩者電勢之和。當兩電勢相等時,則有兩倍的相電壓作用於斷口上,有時要造成斷口閃絡事故。
斷口閃絡除給斷路器本身造成損壞,並且可能由此引起事故擴大,破壞系統的穩定運行。一般是一相或兩相閃絡,產生負序電流,威脅發電機的安全。
爲了儘快排除斷口閃絡故障,在大機組上可裝設斷口閃絡保護。斷口閃絡保護動作的條件是斷路器三相斷開位置時有負序電流出現。斷口閃絡保護首先動作於滅磁,失效時動作於斷路失靈保護。
103、爲什麼要裝設發電機啓動和停機保護？
答:對於在低轉速啓動或停機過程中可能加勵磁電壓的發電機,如果原有保護在這種方式下不能正確工作時,需加裝發電機啓停機保護,該保護應能在低頻情況下正確工作。例如作爲發電機--變壓器組啓動和停機過程的保護,可裝設相間短路保護和定子接地保護各一套,將整定值降低,只作爲低頻工況下的輔助保護,在正常工頻運行時應退出,以免發生誤動作。爲此輔助保護的出口受斷路器的輔助觸點或低頻繼電器觸點控制。
104、在母線電流差動保護中,爲什麼要採用電壓閉鎖元件？如何實現？
答:爲了防止差動繼電器誤動作或誤碰出口中間繼電器造成母線保護誤動作,故採用電壓閉鎖元件。
電壓閉鎖元件利用接在每條母線上的電壓互感器二次側的低電壓繼電器和零序電壓繼電器實現。三隻低電壓繼電器反應各種相間短路故障,零序過電壓繼電器反應各種接地故障。
105、爲什麼設置母線充電保護？
答：爲了更可靠地切除被充電母線上的故障,在母聯開關或母線分段開關上設置相電流或零序電流保護,作爲專用的母線充電保護。
母線充電保護接線簡單,在定值上可保證高的靈敏度。在有條件的地方,該保護可以作爲專用母線單獨帶新建線路充電的臨時保護。
母線充電保護只在母線充電時投入,當充電良好後,應及時停用。
106、何謂開關失靈保護？
答:當系統發生故障,故障元件的保護動作而其開關操作失靈拒絕跳閘時,通過故障元件的保護作用其所在母線相鄰開關跳閘,有條件的還可以利用通道,使遠端有關開關同時跳閘的保護或接線稱爲開關失靈保護。開關失靈保護是"近後備"中防止開關拒動的一項有效措施。
107、斷路器失靈保護的配置原則是什麼？
答：220～500KV電網以及個別的110KV電網的重要部分,根據下列情況設置斷路器失靈保護:
1、當斷路器拒動時,相鄰設備和線路的後備保護沒有足夠大的靈敏係數,不能可靠動作切除故障時。
2、當斷路器拒動時,相鄰設備和線路的後備保護雖能動作跳閘,但切除故障時間過長而引起嚴重後果時。
3、若斷路器與電流互感器之間距離較長,在其間發生短路故障不能由該電力設備的主保護切除,而由其他後備保護切除,將擴大停電範圍並引起嚴重後果時。
108、斷路器失靈保護時間定值整定原則？
答:斷路器失靈保護時間定值的基本要求爲:斷路器失靈保護所需動作延時,必須保證讓故障線路或設備的保護裝置先可靠動作跳閘,應爲斷路器跳閘時間和保護返回時間之和再加裕度時間,以較短時間動作於斷開母聯斷路器或分段斷路器,再經一時限動作於連接在同一母線上的所有有電源支路的斷路器。
109、對3/2斷路器接線方式或多角形接線方式的斷路器,失靈保護有哪些要求？
答：1）斷路器失靈保護按斷路器設置。
2）鑑別元件採用反應斷路器位置狀態的相電流元件,應分別檢查每臺斷路器的電流,以判別哪臺斷路器拒動。
3）當3/2斷路器接線方式的一串中的中間斷路器拒動,或多角形接線方式相鄰兩臺斷路器中的一臺斷路器拒動時,應採取遠方跳閘裝置,使線路對端斷路器跳閘並閉鎖其重合閘的措施。
110、500KV斷路器本體通常裝有哪些保護？
答：500KV斷路器本體通常裝有斷路器失靈保護和三相不一致保護。
500KV斷路器失靈保護分爲分相式和三相式。分相式採用按相啓動和跳閘方式,分相式失靈保護只裝在3/2斷路器接線的線路斷路器上；三相式採用啓動和跳閘不分相別,一律動作斷路器相三跳閘,三相式失靈保護只裝在主變壓器斷路器上。
三相不一致保護採用由同名相常開和常閉輔助接點串聯後啓動延時跳閘,在單相重合閘進行過程中非全相保護被重合閘閉鎖。
111、3/2斷路器的短引線保護起什麼作用？
答:主接線採用3/2斷器接線方式的一串斷路器,當一串斷路器中一條線路停用,則該線路側的隔離開關將斷開,此時保護用電壓互感器也停用,線路主保護停用,因此在短引線範圍故障,將沒有快速保護切除故障。爲此需設置短引線保護,即短引線縱聯差動保護。在上述故障情況下,該保護可速動作切除故障。
當線路運行,線路側隔離開關投入時,該短引線保護在線路側故障時,將無選擇地動作,因此必須將該短引線保護停用。一般可由線路側隔離開關的輔助觸點控制,在合閘時使短引線保護停用。
112、什麼叫自動低頻減負荷裝置？其作用是什麼？
答:爲了提高供電質量,保證重要用戶供電的可靠性,當系統中出現有功功率缺額引起頻率下降時,根據頻率下降的程度,自動斷開一部分用戶,阻止頻率下降,以使頻率迅速恢復到正常值,這種裝置叫自動低頻減負荷裝置。它不僅可以保證對重要用戶的供電,而且可以避免頻率下降引起的系統瓦解事故
113、自動低頻減負荷裝置的整定原則是什麼？
答：1、自動低頻減負荷裝置動作,應確保全網及解列後的局部網頻率恢復到49.50HZ以上,並不得高於51HZ。
2、在各種運行方式下自動低頻減負荷裝置動作,不應導致系統其它設備過載和聯絡線超過穩定極限。
3、自動低頻減負荷裝置動作,不應因系統功率缺額造成頻率下降而使大機組低頻保護動作。
4、自動低頻減負荷順序應次要負荷先切除,較重要的用戶後切除。
5、自動低頻減負荷裝置所切除的負荷不應被自動重合閘再次投入,並應與其它安全自動裝置合理配合使用。
6、全網自動低頻減負荷裝置整定的切除負荷數量應按年預測最大平均負荷計算,並對可能發生的電源事故進行校對。
114、簡述發電機電氣制動的構成原理？制動電阻的投入時間整定原則是什麼？
答:當發電機功率過剩轉速升高時,可以採取快速投入在發電機出口或其高壓母線的制動電阻,用以消耗發電機的過剩功率。制動電阻可採用水電阻或合金材料電阻,投入制動電阻的開關的合閘時間應儘量短,以提高制動效果。制動電阻的投入時間整定原則應避免系統過制動和制動電阻過負荷,當發電機dP/dt過零時應立即切除。
115、汽輪機快關汽門有幾種方式？有何作用？
答：汽輪機可通過快關汽門實現兩種減功率方式:短暫減功率和持續減功率。
1、短暫減功率用於系統故障初始的暫態過程,減少擾動引起的發電機轉子過剩動能以防止系統暫態穩定破壞。
2、持續減功率用於防止系統靜穩定破壞、消除失步狀態、限制設備過負荷和限制頻率升高。
116、何謂低頻自啓動及調相改發電？
答:低頻自啓動是指水輪機和燃氣輪機在感受系統頻率降低到規定值時,自動快速啓動,併入電網發電。
調相改發電是指當電網頻率降低到規定值時,由自動裝置將發電機由調相方式改爲發電方式,或對於抽水蓄能機組採取停止抽水迅速轉換到發電狀態。
117、試述電力系統低頻、低壓解列裝置的作用？
答:電力系統中,當大電源切除後可能會引起發供電功率嚴重不平衡,造成頻率或電壓降低,如採用自動低頻減負荷裝置(或措施）還不能滿足安全運行要求時,須在某些地點裝設低頻、低壓解列裝置,使解列後的局部電網保持安全穩定運行,以確保對重要用戶的可靠供電。
118、何謂振盪解列裝置？
答:當電力系統受到較大幹擾而發生非同步振盪時,爲防止整個系統的穩定被破壞,經過一段時間或超過規定的振盪週期數後,在預定地點將系統進行解列,執行振盪解列的自動裝置稱爲振盪解列裝置。
119、何謂區域性穩定控制系統？
答:對於一個複雜電網的穩定控制問題,必須靠區域電網中的幾個廠站的穩定控制裝置協調統一才能完成。即每個廠站的穩定控制裝置不僅靠就地測量信號,還要接受其他廠站傳來的信號,綜合判斷才能正確進行穩定控制。這些分散的穩定控制裝置的組合,我們統稱爲區域性穩定控制系統。
120、電力系統通信網的主要功能是什麼？
答:電力系統通信網爲電網生產運行、管理、基本建設等方面服務。其主要功能應滿足調度電話、行政電話、電網自動化、繼電保護、安全自動裝置、計算機聯網、傳真、圖像傳輸等各種業務的需要。
121、簡述電力系統通信網的子系統及其作用？
答:電力系統通信網的子系統爲:(1、調度通信子系統,該系統爲電網調度服務。(2、數據通信子系統,這個系統爲調度自動化、繼電保護、安全自動裝置、計算機聯網等各種數據傳輸提供通道。(3、交換通信子系統,這個系統爲電力生產、基建和管理部門之間的信息交換服務。
122、調度自動化向調度員提供反映系統現狀的信息有哪些？
答:1、爲電網運行情況的安全監控提供精確而可靠的實時信息,包括有關的負荷與發電情況,輸電線路的負荷情況,電壓、有功及無功潮流,穩定極限,系統頻率等。2、當電網運行條件出現重要偏差時,及時自動告警,並指明或同時啓動糾偏措施。3、當電網解列時,給出顯示,並指出解列處所。
123、什麼是能量管理系統(EMS）？其主要功能是什麼?
答:EMS能量管理系統是現代電網調度自動化系統(含硬、軟件）總稱。其主要功能由基礎功能和應用功能兩個部分組成。基礎功能包括:計算機、操作系統和EMS支撐系統。應用功能包括:數據採集與監視(SCADA）、自動發電控制(AGC）與計劃、網絡應用分析三部分組成。
124、電網調度自動化系統高級應用軟件包括哪些？
答:電網調度自動化系統高級應用軟件一般包括:負荷預報、發電計劃、網絡拓撲分析、電力系統狀態估計、電力系統在線潮流、最優潮流、靜態安全分析、自動發電控制、調度員培訓模擬系統等。
125、電網調度自動化SCADA系統的作用？
答：調度中心採集到的電網信息必須經過應用軟件的處理,才能最終以各種方式服務於調度生產。在應用軟件的支持下,調度員才能監視到電網的運行狀況,才能迅速有效地分析電網運行的安全與經濟水平,才能迅速完成事故情況下的判斷、決策,才能對遠方廠、站實施有效的遙控和遙調。
目前,國內調度運行中SCADA系統已經使用的基本功能和作用爲:
1）數據採集與傳輸；(2）安全監視、控制與告警；(3）製表打印；(4）特殊運算；(5）事故追憶。
126、什麼是自動發電控制(AGC）？
答:自動發電控制簡稱AGC,它是能量管理系統(EMS）的重要組成部分。按電網調度中心的控制目標將指令發送給有關發電廠或機組,通過電廠或機組的自動控制調節裝置,實現對發電機功率的自動控制。
127、AGC有幾種控制模式？
答：AGC控制模式有一次控制模式和二次控制模式兩種。一次控制模式又分爲三種:1、定頻率控制模式；2、定聯絡線功率控制模式；3、頻率與聯絡線偏差控制模式；
二次控制模式又分爲兩種:1、時間誤差校正模式；2、聯絡線累積電量誤差校正模式。
128、在區域電網中,網、省調AGC控制模式應如何選擇？在大區聯網中,AGC控制模式應如何選擇？
答:在區域電網中,網調一般擔負系統調頻任務,其AGC控制模式應選擇定頻率控制模式；省調應保證按聯絡線計劃調度,其AGC控制模式應選擇定聯絡線控制模式。
在大區互聯電網中,互聯電網的頻率及聯絡線交換功率應由參與互聯的電網共同控制,其AGC控制模式應選擇頻率與聯絡線偏差控制模式。
129、什麼叫發電源？
答:發電源是AGC的一個控制對象,可以是一臺機組,幾臺並列運行的機組或整個電廠或幾個並列運行的電廠。AGC軟件包發出的設點控制指令都是針對發電源的。
130、發電源設點功率按什麼原則計算?
答：電源設點功率是根據ACE的大小按不同原則計算。ACE按其大小分爲死區、正常分配區、允許控制區及緊急支援區。對不同的區域有不同的分配策略。
在死區,只對功率偏離理想值大的發電源實現成對分配策略,計算新的設點,其餘發電源不重新分配功率。
在正常分配區,按照正常考慮經濟性的參與因子將ACE分配到各發電源,計算其設點功率。
在允許控制區,只限制能將ACE減小的發電源參與控制,計算其設點功率。
在緊急支援區,按照發電源調整速率的快慢來分配ACE,計算其設點功率,即讓調整速率快的發電源承擔更多的調整功率。
131、EMS系統中網絡分析軟件有哪兩種運行模式？與離線計算軟件有什麼區別？
答：EMS系統中網絡分析軟件的運行模式有兩種:
1、實時模式:根據實時量測數據對運行軟件的原始數據不斷刷新並進行實時計算或按一定週期定期計算。如實時網絡拓樸、狀態估計、調度員潮流等。
2、研究模式:運行軟件的原始數據不進行刷新,可以是實時快照過來的某一時間斷面的數據,也可以是人工置入的數據,可用來對電網運行狀態進行研究,如調度員潮流、安全分析等。
EMS中的網絡分析軟件與離線計算軟件有一定的區別,一是其實時性,即使是研究模式,也可以從實時系統中取快照進行分析研究。二是其快速性要求,爲滿足快速性,在數學模型上沒有離線計算軟件考慮得更全面。
132、試述網絡拓樸分析的概念？
答:電網的拓樸結構描述電網中各電氣元件的圖形連接關係。電網是由若干個帶電的電氣島組成的,每個電氣島又由許多母線及母線間相連的電氣元件組成。每個母線又由若干個母線路元素通過開關、閘刀相聯而成。網絡拓撲分析是根據電網中各開關、閘刀的遙信狀態,通過一定的搜索算法,將各母線路元素連成某個母線,並將母線與相連的各電氣元件組成電氣島,進行網絡接線辨識與分析。
133、什麼叫狀態估計？其用途是什麼？運行狀態估計必須具備什麼基本條件？
答：電力系統狀態估計就是利用實時量測系統的冗餘性,應用估計算法來檢測與剔除壞數據。其作用是提高數據精度及保持數據的前後一致性,爲網絡分析提供可信的實時潮流數據。
運用狀態估計必須保證系統內部是可觀測的,系統的量測要有一定的冗餘度。在缺少量測的情況下作出的狀態估計是不可用的。
134、什麼叫安全分析、靜態安全分析、動態安全分析？
答:安全分析是對運行中的網絡或某一研究態下的網絡,按N-1原則,研究一個個運行元件因故障退出運行後,網絡的安全情況及安全裕度。靜態安全分析是研究元件有無過負荷及母線電壓有無越限。動態安全分析是研究線路功率是否超穩定極限
135、從功能上講,安全分析是如何劃分的？
答:從功能上劃分,安全分析分爲兩大模塊:一塊爲故障排序,即按N-1故障嚴重程度自動排序；一塊爲安全評估,對靜態安全分析而言,就是進行潮流計算分析,動態安全分析則要進行穩定計算分析。
136、最優潮流與傳統經濟調度的區別是什麼？
答:傳統經濟調度只對有功進行優化,雖然考慮了線損修正,也只考慮了有功功率引起線損的優化。傳統經濟調度一般不考慮母線電壓的約束,對安全約束一般也難以考慮。最優潮流除了對有功及耗量進行優化外,還對無功及網損進行了優化。此外,最優潮流還考慮了母線電壓的約束及線路潮流的安全約束。
137、調度員培訓模擬系統(DTS）的作用是什麼？
答:調度員培訓模擬系統主要用於調度員培訓,它可以提供一個電網的模擬系統,調度員通過它可以進行模擬現場操作及系統反事故演習,從而提高調度員培訓效果,積累電網操作及事故處理的經驗。
138、對調度員培訓模擬系統有哪些基本要求？
調度員模擬培訓系統應儘量滿足以下三點要求:1、真實性:電力系統模型與實際電力系統具有相同的動態、靜態特性,儘可能爲培訓真實地再現實際的電力系統。2、一致性:學員臺的環境與實際電網調度控制中心的環境要儘量一致,使學員在被培訓時有臨場感。3、靈活性:在教員臺可以靈活地控制培訓的進行,可以靈活地模擬電力系統的各種操作和故障。
139、簡述什麼叫單項操作指令？
答:單項操作指令是指值班調度員發佈的只對一個單位,只有一項操作內容,由下級值班調度員或現場運行人員完成的操作指令。
140、簡述電力系統通信網的子系統及其作用？
答:電力系統通信網的子系統爲:(1、調度通信子系統,該系統爲電網調度服務。(2、數據通信子系統,這個系統爲調度自動化、繼電保護、安全自動裝置、計算機聯網等各種數據傳輸提供通道。(3、交換通信子系統,這個系統爲電力生產、基建和管理部門之間的信息交換服務。
141、調度自動化向調度員提供反映系統現狀的信息有哪些？
答：1、爲電網運行情況的安全監控提供精確而可靠的實時信息,包括有關的負荷與發電情況,輸電線路的負荷情況,電壓、有功及無功潮流,穩定極限,系統頻率等
2、當電網運行條件出現重要偏差時,及時自動告警,並指明或同時啓動糾偏措施。
3、當電網解列時,給出顯示,並指出解列處所。
142、什麼是能量管理系統(EMS）？其主要功能是什麼?
答:EMS能量管理系統是現代電網調度自動化系統(含硬、軟件）總稱。其主要功能由基礎功能和應用功能兩個部分組成。基礎功能包括:計算機、操作系統和EMS支撐系統。應用功能包括:數據採集與監視(SCADA）、自動發電控制(AGC）與計劃、網絡應用分析三部分組成。
143、電網調度自動化系統高級應用軟件包括哪些？
答:電網調度自動化系統高級應用軟件一般包括:負荷預報、發電計劃、網絡拓撲分析、電力系統狀態估計、電力系統在線潮流、最優潮流、靜態安全分析、自動發電控制、調度員培訓模擬系統等。
144、電網調度自動化SCADA系統的作用？
答:調度中心採集到的電網信息必須經過應用軟件的處理,才能最終以各種方式服務於調度生產。在應用軟件的支持下,調度員才能監視到電網的運行狀況,才能迅速有效地分析電網運行的安全與經濟水平,才能迅速完成事故情況下的判斷、決策,才能對遠方廠、站實施有效的遙控和遙調。
目前,國內調度運行中SCADA系統已經使用的基本功能和作用爲:
1）數據採集與傳輸；(2）安全監視、控制與告警；(3）製表打印；(4）特殊運算；(5）事故追憶。
145、什麼是自動發電控制(AGC）？
答:自動發電控制簡稱AGC,它是能量管理系統(EMS）的重要組成部分。按電網調度中心的控制目標將指令發送給有關發電廠或機組,通過電廠或機組的自動控制調節裝置,實現對發電機功率的自動控制。
146、什麼叫狀態估計？其用途是什麼？運行狀態估計必須具備什麼基本條件？
答：電力系統狀態估計就是利用實時量測系統的冗餘性,應用估計算法來檢測與剔除壞數據。其作用是提高數據精度及保持數據的前後一致性,爲網絡分析提供可信的實時潮流數據。
運用狀態估計必須保證系統內部是可觀測的,系統的量測要有一定的冗餘度。在缺少量測的情況下作出的狀態估計是不可用的。
147、什麼叫安全分析、靜態安全分析、動態安全分析？
答:安全分析是對運行中的網絡或某一研究態下的網絡,按N-1原則,研究一個個運行元件因故障退出運行後,網絡的安全情況及安全裕度。靜態安全分析是研究元件有無過負荷及母線電壓有無越限。動態安全分析是研究線路功率是否超穩定極限。
148、從功能上講,安全分析是如何劃分的？
答:從功能上劃分,安全分析分爲兩大模塊:一塊爲故障排序,即按N-1故障嚴重程度自動排序；一塊爲安全評估,對靜態安全分析而言,就是進行潮流計算分析,動態安全分析則要進行穩定計算分析。
149、最優潮流與傳統經濟調度的區別是什麼？
答:傳統經濟調度只對有功進行優化,雖然考慮了線損修正,也只考慮了有功功率引起線損的優化。傳統經濟調度一般不考慮母線電壓的約束,對安全約束一般也難以考慮。最優潮流除了對有功及耗量進行優化外,還對無功及網損進行了優化。此外,最優潮流還考慮了母線電壓的約束及線路潮流的安全約束。
150、調度員培訓模擬系統(DTS）的作用是什麼？
答:調度員培訓模擬系統主要用於調度員培訓,它可以提供一個電網的模擬系統,調度員通過它可以進行模擬現場操作及系統反事故演習,從而提高調度員培訓效果,積累電網操作及事故處理的經驗。
151、對調度員培訓模擬系統有哪些基本要求？
答:調度員模擬培訓系統應儘量滿足以下三點要求:1、真實性:電力系統模型與實際電力系統具有相同的動態、靜態特性,儘可能爲培訓真實地再現實際的電力系統。2、一致性:學員臺的環境與實際電網調度控制中心的環境要儘量一致,使學員在被培訓時有臨場感。3、靈活性:在教員臺可以靈活地控制培訓的進行,可以靈活地模擬電力系統的各種操作和故障。
152、簡述什麼叫單項操作指令？
答:單項操作指令是指值班調度員發佈的只對一個單位,只有一項操作內容,由下級值班調度員或現場運行人員完成的操作指令。
153、簡述什麼叫逐項操作指令？
答:逐項操作指令是指值班調度員按操作任務順序逐項下達,受令單位按指令的順序逐項執行的操作指令。一般用於涉及兩個及以上單位的操作,如線路停送電等。調度員必須事先按操作原則編寫操作任務票。操作時由值班調度員逐項下達操作指令,現場值班人員按指令順序逐項操作。
154、什麼叫綜合操作指令？
答:綜合指令是值班調度員對一個單位下達的一個綜合操作任務,具體操作項目、順序由現場運行人員按規定自行填寫操作票,在得到值班調度員允許之後即可進行操作。一般用於只涉及一個單位的操作,如變電所倒母線和變壓器停送電等。
156、那些情況下要核相？爲什麼要核相？
答：對於新投產的線路或更改後的線路,必須進行相位、相序覈對,與並列有關的二次迴路檢修時改動過,也須覈對相位、相序。若相位或相序不同的交流電源並列或合環,將產生很大的電流,巨大的電流會造成發電機或電氣設備的損壞,因此需要核相。
爲了正確的並列,不但要一次相序和相位正確,還要求二次相位和相序正確,否則也會發生非同期並列。
157、國家規定電力系統標準頻率及其允許偏差是多少？
答:國家規定電力系統標準頻率爲50HZ。對容量在3000MW及以上的系統,頻率允許偏差爲50±0.2HZ,電鐘指示與標準時間偏差不大於30秒；容量在3000MW以下的系統,頻率允許偏差爲50±0.5HZ,電鐘指示與標準時間偏差不大於1分鐘。